通気フィルター及びこれを用いた電気装置
【課題】通気フィルターから筐体の内部に発散される汚染物を減少させ、かつ、高拡散効率で低圧力損失の通気フィルターを提供する。
【解決手段】少なくとも１箇所に貫通孔１ａを有する接着層１と、貫通孔１ａに連通する流路２ａを備えた流路部材２と、該流路部材２を覆い、かつ接着層１の一部も覆う通気膜３とを有する通気フィルターであって、通気膜３の周縁部３ａが接着層１に固定され、流路部材２は、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に保持されている通気フィルターを構成する。
【解決手段】少なくとも１箇所に貫通孔１ａを有する接着層１と、貫通孔１ａに連通する流路２ａを備えた流路部材２と、該流路部材２を覆い、かつ接着層１の一部も覆う通気膜３とを有する通気フィルターであって、通気膜３の周縁部３ａが接着層１に固定され、流路部材２は、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に保持されている通気フィルターを構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気フィルター及びこれを用いた電気装置に関するものである。より詳細には、例えばハードディスクドライブ等の電気装置において、筐体通気口に装着して使用する通気フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の筐体や、薬品等の化学物質を貯蔵或いは運搬するための容器には、筐体（容器）内部の気圧（内圧）を緩和するための通気口が設けられている。その通気口には、外部から侵入する恐れのある塵埃や水滴等の汚染物を遮断するための通気フィルターが設けられている。そのような通気フィルターの一つとしてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用の通気フィルターが知られている。
【０００３】
通気フィルターには、筐体の外部に存在する汚染物が筐体の内部に侵入することを阻止する機能が要求されるほか、特にＨＤＤでは非常に高い空気清浄度が要求される。このため、通気フィルター自体からの発塵や発ガスを低く抑えることが必要である。
【０００４】
現在の通気フィルターには、塵埃だけでなくガス状汚染物の侵入を抑制する機能が備えられている。たとえば、特許文献１には、気体通路を内包するプラスチックハウジングと、ガス状汚染物の吸着が可能なフィルターシート（通気膜）を備えたフィルターアッセンブリが記載されている。プラスチックハウジング内の気体通路は、ブリーザ開口部（通気口）と通気膜の間の気体流通を可能としている。
【０００５】
また、特許文献２には、両面粘着テープ、ガス吸着剤、通気膜の積層構造で構成される通気フィルターが開示されており、拡散流路（気体通路）が内包されていることにより特許文献１の通気フィルターと同様の機能を有する。特許文献２では、通気素材として多孔質ＰＴＦＥ膜の使用例が挙げられているが、ＰＴＦＥは耐熱性が高く高温でも溶融しないため、プラスチックの中で最も発塵や発ガスが少ない素材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１１０５５号公報（第２図等）
【特許文献２】特許第３３１３７２５号公報（図２Ａ等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された通気フィルターでは、通気膜とプラスチックハウジングが熱融着や超音波溶着によって接合されているため、接合時に発生するバリやプラスチックの熱劣化に伴う発塵が汚染源となり、ＨＤＤ内部の空気清浄度を落としてしまう。また、フィルターアッセンブリ表面の大部分を占めるプラスチックハウジングには、成型時に発生するバリや切削屑が付着している。
【０００８】
他方、上記特許文献２に記載された通気フィルターでは、拡散流路は薄い両面粘着テープに開口形状を打ち抜くことにより形成されたものであるため、拡散流路を長くしたり複雑にしたりするのが困難である。また、拡散流路の断面積は使用する両面粘着テープの厚みによって制限されるため、気体の流量を十分にとることができない。つまり特許文献２に記載の通気フィルターの構造では、流通する気体の拡散効率が悪く、また圧力損失が高いという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の様な状況のもとになされたものであって、通気フィルターから筐体等の内部に発散される汚染物を減少させ、かつ、高拡散効率で低圧力損失の通気フィルターを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達し得た本発明の通気フィルターは、少なくとも１箇所に貫通孔を有する接着層と、前記貫通孔に連通する流路を備えた流路部材と、該流路部材を覆い、かつ前記接着層の一部も覆う通気膜とを有する通気フィルターであって、前記通気膜の周縁部が前記接着層に固定され、前記流路部材は、前記接着層と前記通気膜との間に形成される中空部内に保持されているものである。
【００１１】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材がプラスチック形成物であることが望ましい。
【００１２】
上記通気フィルターにおいて、前記接着層に対向する前記流路部材の第１主面に溝が形成されており、該溝を前記流路部材の流路とすることが望ましい。
【００１３】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材と前記通気膜との間に気体吸着部材を形成することが望ましい。
【００１４】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材に対向する前記流路部材の第２主面に凹部および／または凸部が形成されていることが望ましい。
【００１５】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材に対向する前記気体吸着部材の第１主面に凹部および／または凸部が形成されていることが望ましい。
【００１６】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材と前記流路部材との間に通気部材が狭持されていることが望ましい。さらに、前記通気部材の周縁部が、前記通気膜の周縁部において前記通気膜と前記接着層との間に狭持されていることが望ましい。
【００１７】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材と前記通気膜との間にバリア層が形成されていることが望ましい。
【００１８】
上記通気フィルターにおいて、前記バリア層と前記通気膜との間に、さらに他の気体吸着部材が形成されていることが望ましい。
【００１９】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材および／または前記気体吸着部材に係合部が形成されていることが望ましい。
【００２０】
上記通気フィルターにおいて、前記通気膜がフッ素樹脂膜、より好ましくは延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜で構成されていることが望ましい。
【００２１】
上記通気フィルターにおいて、前記通気膜の表面に撥液剤を添加することが望ましい。
【００２２】
上記通気フィルターにおいて、前記接着層を両面粘着テープで構成することができる。
【００２３】
上記目的を達し得た本発明の電気装置は、開口部を有する筐体と、該開口部を覆うように形成された上記通気フィルターとを有するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の通気フィルターでは、接着層と通気膜との間に形成される中空部内に流路部材を保持しているため、流路部材を発生源とする汚染物が通気フィルターから発散されることが無い。また、流路部材の形状や材料に特に制限がないため流路の設計自由度が高く、高拡散効率の通気フィルターを構成でき、設計次第で高拡散効率と低圧力損失の両方を兼ね備えた通気フィルターを構成することもできる。
【００２５】
また、通気膜の周縁部であって接着層と通気膜とが固定された部分（以下、「鍔部」ともいう。）は、接着層の強度を含めても、流路部材を保持している部分に比べると薄く柔軟であるため、通気フィルターを装着した筐体への密着性がよい。そのため、筐体に多少のうねりや変形が生じても鍔部が筐体に沿って変形し、よって気体がリークしにくい。
【００２６】
また、通気フィルターを保管、運搬等する目的で接着層に貼り付けられる剥離フィルムを使用した場合、剥離フィルムに撓みが生じた場合であっても、撓み具合に合わせて鍔部も撓むので、剥離フィルムとの密着性が高く剥離フィルムからの脱落やズレが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る通気フィルターの上側斜視図である。
【図２】図２は、同通気フィルターの断面図である。
【図３】図３は、同通気フィルターの下側斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る通気フィルターの断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る通気フィルターの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３に係る通気フィルターの断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態４に係る通気フィルターの断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態５に係る通気フィルターの断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態６に係る通気フィルターの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態７に係る通気フィルターの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態７に係る他の通気フィルターの断面図である。
【図１２】図１２は、参考例の通気フィルターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態における通気フィルター及びこれを用いた電気装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。電気装置の例として、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を用いる。
【００２９】
（実施の形態１）
図１〜３は、本発明の実施の形態に係る通気フィルターの構造を解説する図である。より詳しくは、図１は本実施の形態に係る通気フィルターの上側斜視図であり、図２は断面図であり、図３は下側斜視図である。図１〜３に示されるように、通気フィルターは、少なくとも１箇所に貫通孔１ａを有する接着層１と、貫通孔１ａに連通する流路２ａを備えた流路部材２と、流路部材２を覆い、かつ接着層１の一部も覆う通気膜３とを有する。通気膜３の周縁部（鍔部）３ａが接着層１に固定されている。流路部材２は、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に保持されており、流路部材２と通気膜３との間には気体吸着部材４が形成されている。
【００３０】
図４は、ＨＤＤの筐体５の内壁に図１〜３に示した通気フィルターを貼り付けた状態を示す断面図である。筐体５には開口部５ａが設けられている。開口部５ａが存在することにより、筐体５内部の空気が膨張・収縮しても、この開口部５ａ及び通気フィルター（貫通孔１ａ、流路部材２内の流路２ａ、開口部２ｂ）を経由して空気が筐体内外に出入可能な構造となっている。このため、ＨＤＤ筐体５の内部を高清浄度に保ちつつ、ＨＤＤ筐体５の呼吸を実現している。例えば、ＨＤＤ筐体５が急激に低温の環境に持ち込まれ内部の空気が収縮したときでも、ＨＤＤ筐体５の内部には通気フィルターによって汚染物が除去された空気が供給され、ＨＤＤ筐体５は変形することなく内部は高清浄度が保たれる。また、多湿の環境で長期間使用されたときは、流路部材２がＨＤＤ筐体５の内部に水分が侵入するのを抑制し、ＨＤＤ内部の結露が防止され、錆の発生が防止される。
【００３１】
次に、筐体５の開口部５ａを通過する気体の流れについて説明する。図４において、筐体５の外界側（図４下方側）から、筐体５の開口部５ａを経由して侵入した気体は、接着層１の貫通孔１ａから通気フィルターに流入し、流路２ａを通り、開口部２ｂへと流れていく。開口部２ｂからは、気体吸着部材４、通気膜３をそれぞれ経由して筐体５の内部（図１上方側）へと抜けて行く。気体はその逆方向に流れることも可能であり、通気膜３側から流路２ａを経由して、筐体５の開口部５ａから外界へ抜け出る。
【００３２】
本実施の形態における通気フィルターは、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に流路部材２を保持（封止）するため、流路部材２からの発塵を捕集することができ、高清浄度の気体濾過（フィルタリング）を行うことができる。また、流路部材２の形状や使用する材料に特に制限がないため、流路２ａを長く設計することにより高拡散効率を実現でき、流路２ａの断面積を大きく取ることにより低圧力損失を実現することもできる。流路部材２にプラスチック成型体を用いれば流路２ａの設計自由度を一層高くすることができ、高拡散効率と低圧力損失の両立が可能となる。
【００３３】
また、鍔部３ａは、接着層１の強度を含めても、流路部材２を保持している部分に比べると薄く柔軟であるため、鍔部３ａにおいて通気フィルターと筐体５との密着性がよい。すなわち、筐体５に多少の外部応力がかかることにより筐体５に変形が生じても鍔部３ａが筐体の変形に追従するため、鍔部３ａが筐体５から浮き上がりにくく且つ剥がれにくい。したがって、気体が通気膜３を経由しないで筐体５の内外に流出入（リーク）することが有効に防止される。
【００３４】
以上の機能を発揮するため、本発明の通気フィルターは、接着層１、流路部材２、通気膜３を必要な構成要素とするが、気体吸着部材４は、有害気体を吸着除去する必要に応じて場合により設けられる。以下、本実施の形態における構成部材の詳細を説明する。
【００３５】
（１）接着層
接着層１は、接着性を有するシート状物であり、例えば、基材シートに接着剤を形成してなるものである。本発明において、接着剤とは、物と物を貼り合わせるのに用いる物質一般を指すものであり、粘着剤と呼ばれるものを含むものとする。接着剤（粘着剤）としては、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤等、従来公知のものが適宜使用できるが、アクリル系接着剤が耐熱性や低発ガス性に優れており好ましく用いられる。接着剤の耐熱温度（被着体に対して接着性を保持できる温度）は、例えば、８０℃以上、好ましくは１２０℃以上である。耐熱温度が８０℃未満では、使用時の熱負荷によって流路部材２または通気膜３が剥れてしまう場合がある。
【００３６】
（２）流路部材
流路部材２は、上述の通り、気体を拡散させるための流路２ａを有する部材である。流路部材２の材料としては、発ガスが少なく、ガスや水分の浸透性が小さいものが良いが、使用用途や目的に応じて適宜選定すればよい。好ましくはポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリルポリマー、ポリアセタール、液晶ポリマー、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、特に好ましくは熱可塑性プラスチックである。プラスチックの形成方法は、例えば、射出成型、注型成型、圧縮成型、切削加工等の方法から適切なものを選択し得る。中でも射出成型は、加工精度や量産性に優れるため最も好ましい。流路部材２の厚みは必要とされる通気性や拡散抵抗によって適宜設定すればよいが、厚みが薄すぎると通気抵抗が高くなり、厚すぎると組み立て加工性やコストに影響が出るので、０．３ｍｍ〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００３７】
流路２ａは、流路部材２の内部に設けられた孔であってもよいし、流路部材２の表面に露出した通路（すなわち溝）であってもよい。例えば、接着層１に対向する流路部材２の第１主面に溝を設け、接着層１との間に流路空間を形成する方法をとれば、流路部材２に溝を形成加工するだけで流路２ａを形成できるという製造上の利点がある。流路２ａの形状は、直線状、曲線状、渦巻き状、スパイラル状、その他の形態をとることができる。流路２ａの長さは、拡散効率を高めるために５ｍｍ以上（好ましくは１０ｍｍ以上）であることが望ましく、流路２ａの総体積は、通気フィルターの圧力損失を下げるために、例えば０．４５ｍｍ３以上（好ましくは０．９ｍｍ３以上）であることが望ましい。
【００３８】
（３）通気膜
通気膜３は、通気性を有する膜状物であり、使用環境に適合した通気性と捕集効率とクリーン性を備えたものであることが望ましい。通気膜３には、多孔質樹脂フィルムやエレクトレット不織布やナノファイバー不織布等を用いることができる。通気膜３の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド等を使用することができるが、好ましくは防水性に優れたフッ素樹脂、更に好ましくは、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のフィルムを用いることが推奨される。多孔質ＰＴＦＥフィルムと他の通気性素材をラミネートした薄膜を用いることは、補強の観点で好ましい。通気膜３の微視的形状としては、ネット状、メッシュ状、多孔質のものを用いることができる。多孔質ＰＴＦＥフィルムは、防水性に優れ、水滴、塵埃、有害ガス等の侵入を防止しつつＨＤＤの内外の通気性を持たせる用途に適している。
【００３９】
多孔質ＰＴＦＥフィルムとして、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを用いることができる。延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムは、ＰＴＦＥのファインパウダーを成形助剤と混合することにより得られるペーストの成形体から、成形助剤を除去した後、高温高速度で延伸、さらに必要に応じて焼成することにより得られるものである。一軸延伸の場合、ノード（折り畳み結晶）が延伸方向に直角に細い島状となっていて、このノード間を繋ぐようにすだれ状にフィブリル（折り畳み結晶が延伸により解けて引出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向している。そして、フィブリル間、又はフィブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造となっている。また、二軸延伸の場合には、フィブリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。
【００４０】
通気膜３は、１軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであっても良いし、２軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであってもよい。
【００４１】
通気膜３は、その細孔内表面に撥液性ポリマーを被覆させて用いるのが好ましい。通気膜３の細孔内表面を撥水撥油性ポリマーで被覆しておくことによって、体脂や機械油、水滴などの様々な汚染物が、通気膜の細孔内に浸透若しくは保持されるのを抑制できる。これらの汚染物質は、通気膜の捕集特性や通気特性を低下させ、通気膜としての機能を損なわせる原因となる。
【００４２】
なお、特許請求の範囲及び本明細書において「撥液剤」とは、液体をはじく性質乃至は機能を有する物質を指すものであるとし、「撥液剤」には、「撥水剤」、「撥油剤」、「撥水撥油剤」等を含むものとする。以下、撥水撥油性ポリマーを例に挙げて説明する。
【００４３】
撥水撥油性ポリマーとしては、含フッ素側鎖を有するポリマーを用いることができる。撥水撥油性ポリマーおよびそれを多孔質ＰＴＦＥフィルムに複合化する方法の詳細についてはＷＯ９４／２２９２８号公報などに開示されており、その一例を下記に示す。
撥水撥油性ポリマーとしては、下記一般式（１）
【００４４】
【化１】
【００４５】
（式中、ｎは３〜１３の整数、Ｒは水素またはメチル基である）
で表されるフルオロアルキルアクリレートおよび／またはフルオロアルキルメタクリレートを重合して得られる含フッ素側鎖を有するポリマー（フッ素化アルキル部分は４〜１６の炭素原子を有することが好ましい）を好ましく用いることができる。このポリマーを用いて上記多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内を被覆するには、このポリマーの水性マイクロエマルジョン（平均粒径０．０１〜０．５μｍ）を含フッ素界面活性剤（例、アンモニウムパーフルオロオクタネート）を用いて作製し、これを多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内に含浸させた後、加熱する。この加熱によって、水と含フッ素界面活性剤が除去されるとともに、含フッ素側鎖を有するポリマーが溶融して多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内表面を連続気孔が維持された状態で被覆し、撥水性・撥油性の優れた通気膜が得られる。
【００４６】
通気膜３の形状は、本実施の形態においては円形のものとして説明したが、円形のものだけでなく、矩形、楕円、その他、流路部材２または気体吸着部材４の形状に応じて様々な形状をとることができる。通気膜３の周縁部と接着層１との接合面積（鍔部３ａの面積）には特に制限はないが、気体のリーク防止のため、通気フィルターの底面積の０．１５倍以上（好ましくは０．３倍以上）確保しておくことが望ましい。一方、通気フィルターをできるだけコンパクトに設計する観点及び取扱容易性の観点で、鍔部３ａの面積は、通気フィルターの底面積の０．８倍以下（好ましくは０．６倍以下）としておくことが望ましい。
【００４７】
（４）気体吸着部材
気体吸着部材４は、上述したように、本発明の必須の構成ではないが、有害気体を吸着除去する必要に応じて場合により設けられる。気体吸着部材４に用いられる気体吸着剤としては、活性炭、シリカゲル、イオン交換樹脂などが用いられる。有機ガスの吸着には活性炭が適している。活性炭にアルカリ成分や酸成分を添着すると無機系ガスの吸着特性も付加できるので適宜用いるのが良い。
【００４８】
気体吸着部材４の形状としては、加工性や取り扱い性の観点から、シート状やタブレット状のものが好ましく用いられるが、流路部材２の底面および上面が小さく形成されている場合は、気体吸着部材４も、底面を小さく構成し、その分、有害気体を吸着除去する能力を確保するため、厚く構成する。
【００４９】
本発明の通気フィルターには、上記した効果の他にも、電子装置の筐体に取り付ける製造工程においても有利な効果を発揮する場合がある。上述したように、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に流路部材２を保持しているため、鍔部３ａの部分においては接着層１と通気膜３との間に流路部材２が存在せず、そのため、通気フィルターを筐体５に貼り付ける際に鍔部３ａに強い押圧をかけても、流路部材２には圧力が伝わらないため、流路部材２が破損することや、流路２ａの変形に伴う通気障害を起こすことがない。
【００５０】
以上のように実施の形態１では、本発明の基本的構成を示したが、実施の形態２以降では、基本となる実施の形態１の変形例や更なる改善例を示すものである。
【００５１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、流路部材２の表裏２つの主面のうち、気体吸着部材４に対向する流路部材２の第２主面（接着層１に対向する第１主面とは反対側）に凹部および／または凸部を設けることにより、流路部材２と気体吸着部材４の間に通気用の隙間を設けた構造である。気体吸着部材４の通気性が低い場合に、通気フィルターの圧力損失が高まってしまうのを防止するのに有効である。気体吸着部材４の表面（下面：第１主面）に沿って空気が流れるときに有害ガスが吸着されるため、有害ガス除去の観点でも有効である。凹部および／または凸部を形成することにより流路部材２と気体吸着部材４の間に形成する空間は、このような効果を有効に発揮させるため、流路部材２の１ｍｍ２あたり、０．０２ ｍｍ３以上（好ましくは０．１ｍｍ３以上）とすることが望ましい。流路部材２の凹凸形状は、射出成型でも切削加工によっても形成し得るが、生産効率の観点からは、射出成型を用いることが望ましい。
【００５２】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、気体吸着部材４の表裏２主面のうち、流路部材２に対向する第１主面（通気膜３に対向する第２主面とは反対側）に凹部および／または凸部を設けることにより、実施の形態２と同様に流路部材２と気体吸着部材４の間に通気用の隙間を設けた構造である。実施の形態２と同様に、気体吸着部材４の通気性が低い場合に有効である。この場合も気体吸着部材４の表面（下面）に沿って空気が流れるときに有害ガスが吸着されるため、有害ガス除去の観点でも有効である。流路部材２と気体吸着部材４の間に形成する空間は、このような効果を有効に発揮させるため、気体吸着部材４の１ｍｍ２あたり、０．０２ ｍｍ３以上（好ましくは０．１ｍｍ３以上）とすることが望ましい。気体吸着部材４の凹凸形成には、圧縮成型を用いることが望ましい。
【００５３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、流路部材２と気体吸着部材４の間に通気部材６を狭持した構造である。通気部材６は、通気用の隙間を確保できる素材であり、好ましくは不織布やネット素材が使用できる。このとき、通気部材６を構成する素材に濾過特性を有するものを使えば、気体吸着部材４からの発塵が多い場合に、塵埃が流路２ａへ移行して流路２ａを詰まらせたり、通気フィルターの外へ流出したりするのを防ぐことができる。濾過特性を有する具体的な材料としては、多孔質樹脂フィルムやエレクトレット不織布やナノファイバー不織布などを用いることができる。本発明の実施の形態４に係る通気フィルターも、実施の形態２又は３と同様に気体吸着部材４の通気性が低い場合に有効であるが、実施の形態２又は３の場合に比べて、流路部材２や気体吸着部材４に凹凸を形成する工程が省けるほか、塵埃が通気膜３に到達するまでに捕集できるメリットがある。
【００５４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る通気フィルターの断面図である。実施の形態５に係る通気フィルターは、基本的には実施の形態４に係る通気フィルターと同様の構成を有しているが、通気部材６が広めに形成されており、通気部材６の周縁部が、通気膜３の周縁部（鍔部３ａ）において通気膜３と接着層１との間に狭持されている。このような構造により、通気部材６を安定的に固定することができる。また、通気部材６の面内方向への気体の流通により、通気部材６が鍔部３ａに接する部分においても気体流通が可能であるため、通気フィルターの圧力損失を低く抑えることができる。通気膜３にはある程度の強度が必要であるため、通気膜３の通気性を高くできない場合に有効である。
【００５５】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態に係る通気フィルターでは、気体吸着部材４と通気膜３との間に気体が透過できないバリア層７が形成されている。貫通孔１ａから通気フィルターに流入する気体は、通気抵抗が最も低くなる経路で通気膜３に到達しようとするが、気体吸着部材４中を通過する距離が短くなるほど、有害気体が十分に除去できていない状態で通気膜３から筐体５内に透過してしまう。バリア層７は、気体をできるだけ長い経路で気体吸着部材４を横切らせようとする場合に有効である。このような効果を有効に発揮させるためには、流路部材２の開口部２ｂが気体吸着部材４の中央部に配置されていることが好ましい。有害気体を含む気体が、気体吸着部材４の幅の少なくとも１／２の距離に渡って気体吸着部材４中を透過するためである。なお、この通気フィルターにおいて、バリア層７と通気膜３との間に、さらに別の気体吸着部材を形成することが望ましい。図９のバリア層７を設けた場合、筐体５の内部（図９の上側）に存在するガスに対する吸着性能が低下するため、気体吸着部材４と、さらに別の気体吸着部材の二層の気体吸着部材にバリア層７が挟まれた構造にする方がより好ましい。
【００５６】
（実施の形態７）
上記実施の形態１〜６において、気体吸着部材４を使用した場合、従来はなかった課題が生じる。すなわち、流路部材２および気体吸着部材４は、いずれもある程度の剛性を有するため、もし流路部材２と気体吸着部材４との相対位置関係にずれが生じると、通気フィルターの気体吸着性能が低下したり、ばらついたり、或いは、通気膜３に破損を生ずる可能性がある。これを防止するため、流路部材２および／または気体吸着部材４に係合部を設けることにより流路部材２と気体吸着部材４を固定することが望ましい。係合部としては、例えば、流路部材２に凹部または凸部、気体吸着部材４に凸部または凹部を設ける方法がある。図１０は、本発明の実施の形態７に係る通気フィルターの断面図であり、流路部材２に凸部、気体吸着部材４に凹部を設けた場合の例である。凸部の形状は、柱状、錐状、台形状など、種々の形態をとることができる。
【００５７】
図１１は、本発明の実施の形態７に係る他の通気フィルターの断面図であり、気体吸着部材４には、流路部材２の全体を収めることができる凹部が形成されている例である。
【００５８】
図１０および図１１の例に限らず、流路部材２または気体吸着部材４が互いに係合できる形状を有していれば流路部材２と気体吸着部材４との相対位置のずれを防止することができる。
【００５９】
さらに、係合部を設ける／設けないに関わらず、流路部材２と気体吸着部材４とを接着（粘着）させることは有効な手段である。
【００６０】
以上説明した実施の形態では、通気フィルターをＨＤＤに用いた例について説明してきたが、ＨＤＤに限らず、筐体（容器）を有し、筐体内部の気圧（内圧）変動を緩和させる必要を有するものであればどのような筐体に対しても使用可能である。例えば、コンピュータを内蔵した各種制御ボックスや、薬品の貯蔵容器又は運搬容器でも使用することができる。
【００６１】
（参考例）
図１２は、参考例として示す通気フィルターの断面図である。この通気フィルターは容器状に形成された延伸多孔質ＰＴＦＥ膜に気体吸着剤を封入した気体吸着部材と、拡散流路を形成したプラスチック成型体８とを溶着により合体した構造である。この通気フィルターは、上記特許文献１に開示されている通気フィルターと比較するとプラスチックの使用量やプラスチックの露出面積は小さいものの、流路部材の側面は通気フィルター表面に露出しており、特許文献１に開示されている通気フィルターと同様に、バリ、切削屑、離型剤などが筐体内に飛散してしまう問題がある。
【符号の説明】
【００６２】
１ 接着層
１ａ 貫通孔
２ 流路部材
２ａ 流路
２ｂ 開口部
３ 通気膜
４ 気体吸着部材
５ 筐体
６ 通気部材
７ バリア層
８ プラスチック成型体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気フィルター及びこれを用いた電気装置に関するものである。より詳細には、例えばハードディスクドライブ等の電気装置において、筐体通気口に装着して使用する通気フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の筐体や、薬品等の化学物質を貯蔵或いは運搬するための容器には、筐体（容器）内部の気圧（内圧）を緩和するための通気口が設けられている。その通気口には、外部から侵入する恐れのある塵埃や水滴等の汚染物を遮断するための通気フィルターが設けられている。そのような通気フィルターの一つとしてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用の通気フィルターが知られている。
【０００３】
通気フィルターには、筐体の外部に存在する汚染物が筐体の内部に侵入することを阻止する機能が要求されるほか、特にＨＤＤでは非常に高い空気清浄度が要求される。このため、通気フィルター自体からの発塵や発ガスを低く抑えることが必要である。
【０００４】
現在の通気フィルターには、塵埃だけでなくガス状汚染物の侵入を抑制する機能が備えられている。たとえば、特許文献１には、気体通路を内包するプラスチックハウジングと、ガス状汚染物の吸着が可能なフィルターシート（通気膜）を備えたフィルターアッセンブリが記載されている。プラスチックハウジング内の気体通路は、ブリーザ開口部（通気口）と通気膜の間の気体流通を可能としている。
【０００５】
また、特許文献２には、両面粘着テープ、ガス吸着剤、通気膜の積層構造で構成される通気フィルターが開示されており、拡散流路（気体通路）が内包されていることにより特許文献１の通気フィルターと同様の機能を有する。特許文献２では、通気素材として多孔質ＰＴＦＥ膜の使用例が挙げられているが、ＰＴＦＥは耐熱性が高く高温でも溶融しないため、プラスチックの中で最も発塵や発ガスが少ない素材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１１０５５号公報（第２図等）
【特許文献２】特許第３３１３７２５号公報（図２Ａ等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された通気フィルターでは、通気膜とプラスチックハウジングが熱融着や超音波溶着によって接合されているため、接合時に発生するバリやプラスチックの熱劣化に伴う発塵が汚染源となり、ＨＤＤ内部の空気清浄度を落としてしまう。また、フィルターアッセンブリ表面の大部分を占めるプラスチックハウジングには、成型時に発生するバリや切削屑が付着している。
【０００８】
他方、上記特許文献２に記載された通気フィルターでは、拡散流路は薄い両面粘着テープに開口形状を打ち抜くことにより形成されたものであるため、拡散流路を長くしたり複雑にしたりするのが困難である。また、拡散流路の断面積は使用する両面粘着テープの厚みによって制限されるため、気体の流量を十分にとることができない。つまり特許文献２に記載の通気フィルターの構造では、流通する気体の拡散効率が悪く、また圧力損失が高いという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の様な状況のもとになされたものであって、通気フィルターから筐体等の内部に発散される汚染物を減少させ、かつ、高拡散効率で低圧力損失の通気フィルターを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達し得た本発明の通気フィルターは、少なくとも１箇所に貫通孔を有する接着層と、前記貫通孔に連通する流路を備えた流路部材と、該流路部材を覆い、かつ前記接着層の一部も覆う通気膜とを有する通気フィルターであって、前記通気膜の周縁部が前記接着層に固定され、前記流路部材は、前記接着層と前記通気膜との間に形成される中空部内に保持されているものである。
【００１１】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材がプラスチック形成物であることが望ましい。
【００１２】
上記通気フィルターにおいて、前記接着層に対向する前記流路部材の第１主面に溝が形成されており、該溝を前記流路部材の流路とすることが望ましい。
【００１３】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材と前記通気膜との間に気体吸着部材を形成することが望ましい。
【００１４】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材に対向する前記流路部材の第２主面に凹部および／または凸部が形成されていることが望ましい。
【００１５】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材に対向する前記気体吸着部材の第１主面に凹部および／または凸部が形成されていることが望ましい。
【００１６】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材と前記流路部材との間に通気部材が狭持されていることが望ましい。さらに、前記通気部材の周縁部が、前記通気膜の周縁部において前記通気膜と前記接着層との間に狭持されていることが望ましい。
【００１７】
上記通気フィルターにおいて、前記気体吸着部材と前記通気膜との間にバリア層が形成されていることが望ましい。
【００１８】
上記通気フィルターにおいて、前記バリア層と前記通気膜との間に、さらに他の気体吸着部材が形成されていることが望ましい。
【００１９】
上記通気フィルターにおいて、前記流路部材および／または前記気体吸着部材に係合部が形成されていることが望ましい。
【００２０】
上記通気フィルターにおいて、前記通気膜がフッ素樹脂膜、より好ましくは延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜で構成されていることが望ましい。
【００２１】
上記通気フィルターにおいて、前記通気膜の表面に撥液剤を添加することが望ましい。
【００２２】
上記通気フィルターにおいて、前記接着層を両面粘着テープで構成することができる。
【００２３】
上記目的を達し得た本発明の電気装置は、開口部を有する筐体と、該開口部を覆うように形成された上記通気フィルターとを有するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の通気フィルターでは、接着層と通気膜との間に形成される中空部内に流路部材を保持しているため、流路部材を発生源とする汚染物が通気フィルターから発散されることが無い。また、流路部材の形状や材料に特に制限がないため流路の設計自由度が高く、高拡散効率の通気フィルターを構成でき、設計次第で高拡散効率と低圧力損失の両方を兼ね備えた通気フィルターを構成することもできる。
【００２５】
また、通気膜の周縁部であって接着層と通気膜とが固定された部分（以下、「鍔部」ともいう。）は、接着層の強度を含めても、流路部材を保持している部分に比べると薄く柔軟であるため、通気フィルターを装着した筐体への密着性がよい。そのため、筐体に多少のうねりや変形が生じても鍔部が筐体に沿って変形し、よって気体がリークしにくい。
【００２６】
また、通気フィルターを保管、運搬等する目的で接着層に貼り付けられる剥離フィルムを使用した場合、剥離フィルムに撓みが生じた場合であっても、撓み具合に合わせて鍔部も撓むので、剥離フィルムとの密着性が高く剥離フィルムからの脱落やズレが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る通気フィルターの上側斜視図である。
【図２】図２は、同通気フィルターの断面図である。
【図３】図３は、同通気フィルターの下側斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る通気フィルターの断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る通気フィルターの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３に係る通気フィルターの断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態４に係る通気フィルターの断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態５に係る通気フィルターの断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態６に係る通気フィルターの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態７に係る通気フィルターの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態７に係る他の通気フィルターの断面図である。
【図１２】図１２は、参考例の通気フィルターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態における通気フィルター及びこれを用いた電気装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。電気装置の例として、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を用いる。
【００２９】
（実施の形態１）
図１〜３は、本発明の実施の形態に係る通気フィルターの構造を解説する図である。より詳しくは、図１は本実施の形態に係る通気フィルターの上側斜視図であり、図２は断面図であり、図３は下側斜視図である。図１〜３に示されるように、通気フィルターは、少なくとも１箇所に貫通孔１ａを有する接着層１と、貫通孔１ａに連通する流路２ａを備えた流路部材２と、流路部材２を覆い、かつ接着層１の一部も覆う通気膜３とを有する。通気膜３の周縁部（鍔部）３ａが接着層１に固定されている。流路部材２は、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に保持されており、流路部材２と通気膜３との間には気体吸着部材４が形成されている。
【００３０】
図４は、ＨＤＤの筐体５の内壁に図１〜３に示した通気フィルターを貼り付けた状態を示す断面図である。筐体５には開口部５ａが設けられている。開口部５ａが存在することにより、筐体５内部の空気が膨張・収縮しても、この開口部５ａ及び通気フィルター（貫通孔１ａ、流路部材２内の流路２ａ、開口部２ｂ）を経由して空気が筐体内外に出入可能な構造となっている。このため、ＨＤＤ筐体５の内部を高清浄度に保ちつつ、ＨＤＤ筐体５の呼吸を実現している。例えば、ＨＤＤ筐体５が急激に低温の環境に持ち込まれ内部の空気が収縮したときでも、ＨＤＤ筐体５の内部には通気フィルターによって汚染物が除去された空気が供給され、ＨＤＤ筐体５は変形することなく内部は高清浄度が保たれる。また、多湿の環境で長期間使用されたときは、流路部材２がＨＤＤ筐体５の内部に水分が侵入するのを抑制し、ＨＤＤ内部の結露が防止され、錆の発生が防止される。
【００３１】
次に、筐体５の開口部５ａを通過する気体の流れについて説明する。図４において、筐体５の外界側（図４下方側）から、筐体５の開口部５ａを経由して侵入した気体は、接着層１の貫通孔１ａから通気フィルターに流入し、流路２ａを通り、開口部２ｂへと流れていく。開口部２ｂからは、気体吸着部材４、通気膜３をそれぞれ経由して筐体５の内部（図１上方側）へと抜けて行く。気体はその逆方向に流れることも可能であり、通気膜３側から流路２ａを経由して、筐体５の開口部５ａから外界へ抜け出る。
【００３２】
本実施の形態における通気フィルターは、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に流路部材２を保持（封止）するため、流路部材２からの発塵を捕集することができ、高清浄度の気体濾過（フィルタリング）を行うことができる。また、流路部材２の形状や使用する材料に特に制限がないため、流路２ａを長く設計することにより高拡散効率を実現でき、流路２ａの断面積を大きく取ることにより低圧力損失を実現することもできる。流路部材２にプラスチック成型体を用いれば流路２ａの設計自由度を一層高くすることができ、高拡散効率と低圧力損失の両立が可能となる。
【００３３】
また、鍔部３ａは、接着層１の強度を含めても、流路部材２を保持している部分に比べると薄く柔軟であるため、鍔部３ａにおいて通気フィルターと筐体５との密着性がよい。すなわち、筐体５に多少の外部応力がかかることにより筐体５に変形が生じても鍔部３ａが筐体の変形に追従するため、鍔部３ａが筐体５から浮き上がりにくく且つ剥がれにくい。したがって、気体が通気膜３を経由しないで筐体５の内外に流出入（リーク）することが有効に防止される。
【００３４】
以上の機能を発揮するため、本発明の通気フィルターは、接着層１、流路部材２、通気膜３を必要な構成要素とするが、気体吸着部材４は、有害気体を吸着除去する必要に応じて場合により設けられる。以下、本実施の形態における構成部材の詳細を説明する。
【００３５】
（１）接着層
接着層１は、接着性を有するシート状物であり、例えば、基材シートに接着剤を形成してなるものである。本発明において、接着剤とは、物と物を貼り合わせるのに用いる物質一般を指すものであり、粘着剤と呼ばれるものを含むものとする。接着剤（粘着剤）としては、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤等、従来公知のものが適宜使用できるが、アクリル系接着剤が耐熱性や低発ガス性に優れており好ましく用いられる。接着剤の耐熱温度（被着体に対して接着性を保持できる温度）は、例えば、８０℃以上、好ましくは１２０℃以上である。耐熱温度が８０℃未満では、使用時の熱負荷によって流路部材２または通気膜３が剥れてしまう場合がある。
【００３６】
（２）流路部材
流路部材２は、上述の通り、気体を拡散させるための流路２ａを有する部材である。流路部材２の材料としては、発ガスが少なく、ガスや水分の浸透性が小さいものが良いが、使用用途や目的に応じて適宜選定すればよい。好ましくはポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリルポリマー、ポリアセタール、液晶ポリマー、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、特に好ましくは熱可塑性プラスチックである。プラスチックの形成方法は、例えば、射出成型、注型成型、圧縮成型、切削加工等の方法から適切なものを選択し得る。中でも射出成型は、加工精度や量産性に優れるため最も好ましい。流路部材２の厚みは必要とされる通気性や拡散抵抗によって適宜設定すればよいが、厚みが薄すぎると通気抵抗が高くなり、厚すぎると組み立て加工性やコストに影響が出るので、０．３ｍｍ〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００３７】
流路２ａは、流路部材２の内部に設けられた孔であってもよいし、流路部材２の表面に露出した通路（すなわち溝）であってもよい。例えば、接着層１に対向する流路部材２の第１主面に溝を設け、接着層１との間に流路空間を形成する方法をとれば、流路部材２に溝を形成加工するだけで流路２ａを形成できるという製造上の利点がある。流路２ａの形状は、直線状、曲線状、渦巻き状、スパイラル状、その他の形態をとることができる。流路２ａの長さは、拡散効率を高めるために５ｍｍ以上（好ましくは１０ｍｍ以上）であることが望ましく、流路２ａの総体積は、通気フィルターの圧力損失を下げるために、例えば０．４５ｍｍ３以上（好ましくは０．９ｍｍ３以上）であることが望ましい。
【００３８】
（３）通気膜
通気膜３は、通気性を有する膜状物であり、使用環境に適合した通気性と捕集効率とクリーン性を備えたものであることが望ましい。通気膜３には、多孔質樹脂フィルムやエレクトレット不織布やナノファイバー不織布等を用いることができる。通気膜３の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド等を使用することができるが、好ましくは防水性に優れたフッ素樹脂、更に好ましくは、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のフィルムを用いることが推奨される。多孔質ＰＴＦＥフィルムと他の通気性素材をラミネートした薄膜を用いることは、補強の観点で好ましい。通気膜３の微視的形状としては、ネット状、メッシュ状、多孔質のものを用いることができる。多孔質ＰＴＦＥフィルムは、防水性に優れ、水滴、塵埃、有害ガス等の侵入を防止しつつＨＤＤの内外の通気性を持たせる用途に適している。
【００３９】
多孔質ＰＴＦＥフィルムとして、延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムを用いることができる。延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムは、ＰＴＦＥのファインパウダーを成形助剤と混合することにより得られるペーストの成形体から、成形助剤を除去した後、高温高速度で延伸、さらに必要に応じて焼成することにより得られるものである。一軸延伸の場合、ノード（折り畳み結晶）が延伸方向に直角に細い島状となっていて、このノード間を繋ぐようにすだれ状にフィブリル（折り畳み結晶が延伸により解けて引出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向している。そして、フィブリル間、又はフィブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造となっている。また、二軸延伸の場合には、フィブリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。
【００４０】
通気膜３は、１軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであっても良いし、２軸延伸多孔質ＰＴＦＥフィルムであってもよい。
【００４１】
通気膜３は、その細孔内表面に撥液性ポリマーを被覆させて用いるのが好ましい。通気膜３の細孔内表面を撥水撥油性ポリマーで被覆しておくことによって、体脂や機械油、水滴などの様々な汚染物が、通気膜の細孔内に浸透若しくは保持されるのを抑制できる。これらの汚染物質は、通気膜の捕集特性や通気特性を低下させ、通気膜としての機能を損なわせる原因となる。
【００４２】
なお、特許請求の範囲及び本明細書において「撥液剤」とは、液体をはじく性質乃至は機能を有する物質を指すものであるとし、「撥液剤」には、「撥水剤」、「撥油剤」、「撥水撥油剤」等を含むものとする。以下、撥水撥油性ポリマーを例に挙げて説明する。
【００４３】
撥水撥油性ポリマーとしては、含フッ素側鎖を有するポリマーを用いることができる。撥水撥油性ポリマーおよびそれを多孔質ＰＴＦＥフィルムに複合化する方法の詳細についてはＷＯ９４／２２９２８号公報などに開示されており、その一例を下記に示す。
撥水撥油性ポリマーとしては、下記一般式（１）
【００４４】
【化１】
【００４５】
（式中、ｎは３〜１３の整数、Ｒは水素またはメチル基である）
で表されるフルオロアルキルアクリレートおよび／またはフルオロアルキルメタクリレートを重合して得られる含フッ素側鎖を有するポリマー（フッ素化アルキル部分は４〜１６の炭素原子を有することが好ましい）を好ましく用いることができる。このポリマーを用いて上記多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内を被覆するには、このポリマーの水性マイクロエマルジョン（平均粒径０．０１〜０．５μｍ）を含フッ素界面活性剤（例、アンモニウムパーフルオロオクタネート）を用いて作製し、これを多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内に含浸させた後、加熱する。この加熱によって、水と含フッ素界面活性剤が除去されるとともに、含フッ素側鎖を有するポリマーが溶融して多孔質ＰＴＦＥフィルムの細孔内表面を連続気孔が維持された状態で被覆し、撥水性・撥油性の優れた通気膜が得られる。
【００４６】
通気膜３の形状は、本実施の形態においては円形のものとして説明したが、円形のものだけでなく、矩形、楕円、その他、流路部材２または気体吸着部材４の形状に応じて様々な形状をとることができる。通気膜３の周縁部と接着層１との接合面積（鍔部３ａの面積）には特に制限はないが、気体のリーク防止のため、通気フィルターの底面積の０．１５倍以上（好ましくは０．３倍以上）確保しておくことが望ましい。一方、通気フィルターをできるだけコンパクトに設計する観点及び取扱容易性の観点で、鍔部３ａの面積は、通気フィルターの底面積の０．８倍以下（好ましくは０．６倍以下）としておくことが望ましい。
【００４７】
（４）気体吸着部材
気体吸着部材４は、上述したように、本発明の必須の構成ではないが、有害気体を吸着除去する必要に応じて場合により設けられる。気体吸着部材４に用いられる気体吸着剤としては、活性炭、シリカゲル、イオン交換樹脂などが用いられる。有機ガスの吸着には活性炭が適している。活性炭にアルカリ成分や酸成分を添着すると無機系ガスの吸着特性も付加できるので適宜用いるのが良い。
【００４８】
気体吸着部材４の形状としては、加工性や取り扱い性の観点から、シート状やタブレット状のものが好ましく用いられるが、流路部材２の底面および上面が小さく形成されている場合は、気体吸着部材４も、底面を小さく構成し、その分、有害気体を吸着除去する能力を確保するため、厚く構成する。
【００４９】
本発明の通気フィルターには、上記した効果の他にも、電子装置の筐体に取り付ける製造工程においても有利な効果を発揮する場合がある。上述したように、接着層１と通気膜３との間に形成される中空部内に流路部材２を保持しているため、鍔部３ａの部分においては接着層１と通気膜３との間に流路部材２が存在せず、そのため、通気フィルターを筐体５に貼り付ける際に鍔部３ａに強い押圧をかけても、流路部材２には圧力が伝わらないため、流路部材２が破損することや、流路２ａの変形に伴う通気障害を起こすことがない。
【００５０】
以上のように実施の形態１では、本発明の基本的構成を示したが、実施の形態２以降では、基本となる実施の形態１の変形例や更なる改善例を示すものである。
【００５１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、流路部材２の表裏２つの主面のうち、気体吸着部材４に対向する流路部材２の第２主面（接着層１に対向する第１主面とは反対側）に凹部および／または凸部を設けることにより、流路部材２と気体吸着部材４の間に通気用の隙間を設けた構造である。気体吸着部材４の通気性が低い場合に、通気フィルターの圧力損失が高まってしまうのを防止するのに有効である。気体吸着部材４の表面（下面：第１主面）に沿って空気が流れるときに有害ガスが吸着されるため、有害ガス除去の観点でも有効である。凹部および／または凸部を形成することにより流路部材２と気体吸着部材４の間に形成する空間は、このような効果を有効に発揮させるため、流路部材２の１ｍｍ２あたり、０．０２ ｍｍ３以上（好ましくは０．１ｍｍ３以上）とすることが望ましい。流路部材２の凹凸形状は、射出成型でも切削加工によっても形成し得るが、生産効率の観点からは、射出成型を用いることが望ましい。
【００５２】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、気体吸着部材４の表裏２主面のうち、流路部材２に対向する第１主面（通気膜３に対向する第２主面とは反対側）に凹部および／または凸部を設けることにより、実施の形態２と同様に流路部材２と気体吸着部材４の間に通気用の隙間を設けた構造である。実施の形態２と同様に、気体吸着部材４の通気性が低い場合に有効である。この場合も気体吸着部材４の表面（下面）に沿って空気が流れるときに有害ガスが吸着されるため、有害ガス除去の観点でも有効である。流路部材２と気体吸着部材４の間に形成する空間は、このような効果を有効に発揮させるため、気体吸着部材４の１ｍｍ２あたり、０．０２ ｍｍ３以上（好ましくは０．１ｍｍ３以上）とすることが望ましい。気体吸着部材４の凹凸形成には、圧縮成型を用いることが望ましい。
【００５３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態では、流路部材２と気体吸着部材４の間に通気部材６を狭持した構造である。通気部材６は、通気用の隙間を確保できる素材であり、好ましくは不織布やネット素材が使用できる。このとき、通気部材６を構成する素材に濾過特性を有するものを使えば、気体吸着部材４からの発塵が多い場合に、塵埃が流路２ａへ移行して流路２ａを詰まらせたり、通気フィルターの外へ流出したりするのを防ぐことができる。濾過特性を有する具体的な材料としては、多孔質樹脂フィルムやエレクトレット不織布やナノファイバー不織布などを用いることができる。本発明の実施の形態４に係る通気フィルターも、実施の形態２又は３と同様に気体吸着部材４の通気性が低い場合に有効であるが、実施の形態２又は３の場合に比べて、流路部材２や気体吸着部材４に凹凸を形成する工程が省けるほか、塵埃が通気膜３に到達するまでに捕集できるメリットがある。
【００５４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る通気フィルターの断面図である。実施の形態５に係る通気フィルターは、基本的には実施の形態４に係る通気フィルターと同様の構成を有しているが、通気部材６が広めに形成されており、通気部材６の周縁部が、通気膜３の周縁部（鍔部３ａ）において通気膜３と接着層１との間に狭持されている。このような構造により、通気部材６を安定的に固定することができる。また、通気部材６の面内方向への気体の流通により、通気部材６が鍔部３ａに接する部分においても気体流通が可能であるため、通気フィルターの圧力損失を低く抑えることができる。通気膜３にはある程度の強度が必要であるため、通気膜３の通気性を高くできない場合に有効である。
【００５５】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係る通気フィルターの断面図である。本実施の形態に係る通気フィルターでは、気体吸着部材４と通気膜３との間に気体が透過できないバリア層７が形成されている。貫通孔１ａから通気フィルターに流入する気体は、通気抵抗が最も低くなる経路で通気膜３に到達しようとするが、気体吸着部材４中を通過する距離が短くなるほど、有害気体が十分に除去できていない状態で通気膜３から筐体５内に透過してしまう。バリア層７は、気体をできるだけ長い経路で気体吸着部材４を横切らせようとする場合に有効である。このような効果を有効に発揮させるためには、流路部材２の開口部２ｂが気体吸着部材４の中央部に配置されていることが好ましい。有害気体を含む気体が、気体吸着部材４の幅の少なくとも１／２の距離に渡って気体吸着部材４中を透過するためである。なお、この通気フィルターにおいて、バリア層７と通気膜３との間に、さらに別の気体吸着部材を形成することが望ましい。図９のバリア層７を設けた場合、筐体５の内部（図９の上側）に存在するガスに対する吸着性能が低下するため、気体吸着部材４と、さらに別の気体吸着部材の二層の気体吸着部材にバリア層７が挟まれた構造にする方がより好ましい。
【００５６】
（実施の形態７）
上記実施の形態１〜６において、気体吸着部材４を使用した場合、従来はなかった課題が生じる。すなわち、流路部材２および気体吸着部材４は、いずれもある程度の剛性を有するため、もし流路部材２と気体吸着部材４との相対位置関係にずれが生じると、通気フィルターの気体吸着性能が低下したり、ばらついたり、或いは、通気膜３に破損を生ずる可能性がある。これを防止するため、流路部材２および／または気体吸着部材４に係合部を設けることにより流路部材２と気体吸着部材４を固定することが望ましい。係合部としては、例えば、流路部材２に凹部または凸部、気体吸着部材４に凸部または凹部を設ける方法がある。図１０は、本発明の実施の形態７に係る通気フィルターの断面図であり、流路部材２に凸部、気体吸着部材４に凹部を設けた場合の例である。凸部の形状は、柱状、錐状、台形状など、種々の形態をとることができる。
【００５７】
図１１は、本発明の実施の形態７に係る他の通気フィルターの断面図であり、気体吸着部材４には、流路部材２の全体を収めることができる凹部が形成されている例である。
【００５８】
図１０および図１１の例に限らず、流路部材２または気体吸着部材４が互いに係合できる形状を有していれば流路部材２と気体吸着部材４との相対位置のずれを防止することができる。
【００５９】
さらに、係合部を設ける／設けないに関わらず、流路部材２と気体吸着部材４とを接着（粘着）させることは有効な手段である。
【００６０】
以上説明した実施の形態では、通気フィルターをＨＤＤに用いた例について説明してきたが、ＨＤＤに限らず、筐体（容器）を有し、筐体内部の気圧（内圧）変動を緩和させる必要を有するものであればどのような筐体に対しても使用可能である。例えば、コンピュータを内蔵した各種制御ボックスや、薬品の貯蔵容器又は運搬容器でも使用することができる。
【００６１】
（参考例）
図１２は、参考例として示す通気フィルターの断面図である。この通気フィルターは容器状に形成された延伸多孔質ＰＴＦＥ膜に気体吸着剤を封入した気体吸着部材と、拡散流路を形成したプラスチック成型体８とを溶着により合体した構造である。この通気フィルターは、上記特許文献１に開示されている通気フィルターと比較するとプラスチックの使用量やプラスチックの露出面積は小さいものの、流路部材の側面は通気フィルター表面に露出しており、特許文献１に開示されている通気フィルターと同様に、バリ、切削屑、離型剤などが筐体内に飛散してしまう問題がある。
【符号の説明】
【００６２】
１ 接着層
１ａ 貫通孔
２ 流路部材
２ａ 流路
２ｂ 開口部
３ 通気膜
４ 気体吸着部材
５ 筐体
６ 通気部材
７ バリア層
８ プラスチック成型体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１箇所に貫通孔を有する接着層と、前記貫通孔に連通する流路を備えた流路部材と、該流路部材を覆い、かつ前記接着層の一部も覆う通気膜とを有する通気フィルターであって、前記通気膜の周縁部が前記接着層に固定され、前記流路部材は、前記接着層と前記通気膜との間に形成される中空部内に保持されていることを特徴とする通気フィルター。
【請求項２】
前記流路部材がプラスチック形成物である請求項１に記載の通気フィルター。
【請求項３】
前記接着層に対向する前記流路部材の第１主面に溝が形成されており、該溝が前記流路部材の流路である請求項１または２に記載の通気フィルター。
【請求項４】
前記流路部材と前記通気膜との間に気体吸着部材が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項５】
前記気体吸着部材に対向する前記流路部材の第２主面に凹部および／または凸部が形成されている請求項４に記載の通気フィルター。
【請求項６】
前記流路部材に対向する前記気体吸着部材の第１主面に凹部および／または凸部が形成されている請求項４または５に記載の通気フィルター。
【請求項７】
前記気体吸着部材と前記流路部材との間に通気部材が狭持されている請求項４〜６のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項８】
前記通気部材の周縁部が、前記通気膜の周縁部において前記通気膜と前記接着層との間に狭持されている請求項７に記載の通気フィルター。
【請求項９】
前記気体吸着部材と前記通気膜との間にバリア層が形成されている請求項４に記載の通気フィルター。
【請求項１０】
前記バリア層と前記通気膜との間に、さらに気体吸着部材が形成されている請求項９に記載の通気フィルター。
【請求項１１】
前記流路部材および／または前記気体吸着部材に係合部が形成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１２】
前記通気膜がフッ素樹脂膜で構成されている請求項１〜１１のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１３】
前記フッ素樹脂膜が多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜で構成されている請求項１２に記載の通気フィルター。
【請求項１４】
前記通気膜の表面に撥液剤を添加した請求項１〜１３のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１５】
前記接着層が両面粘着テープである請求項１〜１４のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１６】
開口部を有する筐体と、該開口部を覆うように形成された請求項１〜１５のいずれかに記載の通気フィルターとを有する電気装置。
【請求項１】
少なくとも１箇所に貫通孔を有する接着層と、前記貫通孔に連通する流路を備えた流路部材と、該流路部材を覆い、かつ前記接着層の一部も覆う通気膜とを有する通気フィルターであって、前記通気膜の周縁部が前記接着層に固定され、前記流路部材は、前記接着層と前記通気膜との間に形成される中空部内に保持されていることを特徴とする通気フィルター。
【請求項２】
前記流路部材がプラスチック形成物である請求項１に記載の通気フィルター。
【請求項３】
前記接着層に対向する前記流路部材の第１主面に溝が形成されており、該溝が前記流路部材の流路である請求項１または２に記載の通気フィルター。
【請求項４】
前記流路部材と前記通気膜との間に気体吸着部材が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項５】
前記気体吸着部材に対向する前記流路部材の第２主面に凹部および／または凸部が形成されている請求項４に記載の通気フィルター。
【請求項６】
前記流路部材に対向する前記気体吸着部材の第１主面に凹部および／または凸部が形成されている請求項４または５に記載の通気フィルター。
【請求項７】
前記気体吸着部材と前記流路部材との間に通気部材が狭持されている請求項４〜６のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項８】
前記通気部材の周縁部が、前記通気膜の周縁部において前記通気膜と前記接着層との間に狭持されている請求項７に記載の通気フィルター。
【請求項９】
前記気体吸着部材と前記通気膜との間にバリア層が形成されている請求項４に記載の通気フィルター。
【請求項１０】
前記バリア層と前記通気膜との間に、さらに気体吸着部材が形成されている請求項９に記載の通気フィルター。
【請求項１１】
前記流路部材および／または前記気体吸着部材に係合部が形成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１２】
前記通気膜がフッ素樹脂膜で構成されている請求項１〜１１のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１３】
前記フッ素樹脂膜が多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜で構成されている請求項１２に記載の通気フィルター。
【請求項１４】
前記通気膜の表面に撥液剤を添加した請求項１〜１３のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１５】
前記接着層が両面粘着テープである請求項１〜１４のいずれかに記載の通気フィルター。
【請求項１６】
開口部を有する筐体と、該開口部を覆うように形成された請求項１〜１５のいずれかに記載の通気フィルターとを有する電気装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２０７６６３（Ｐ２０１０−２０７６６３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３９１１（Ｐ２００９−５３９１１）
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００１０７３８７）ジャパンゴアテックス株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００１０７３８７）ジャパンゴアテックス株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
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