專利名稱：嵌套擴(kuò)散過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子裝置，特別是用于硬盤驅(qū)動(dòng)器的擴(kuò)散通道和過濾器裝置和制造擴(kuò)散通道裝置的方法，所述裝置提供擴(kuò)散通道和可選擇的過濾功能。
擴(kuò)散通道通常集成到外殼容器中，由鑄造技術(shù)或金屬?zèng)_壓技術(shù)形成。但是，因?yàn)楦鞣N設(shè)計(jì)、制造和成本考慮，現(xiàn)有硬盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的較佳方法提供了擴(kuò)散管和/或過濾器裝置，它們能夠通過通風(fēng)孔直接連接到任何的外殼上。在美國(guó)專利5,997,614中描述了這種方法的一個(gè)例子，它描述了由污染物過濾器和兩個(gè)或更多的薄膜層的疊層物形成的擴(kuò)散管。薄膜層上有斷開部分，它限定了擴(kuò)散通道和/或通風(fēng)孔，薄膜層通常使用粘合劑互相連接。進(jìn)而用粘合劑將過濾器裝到該疊層物上。這個(gè)方法的一個(gè)問題是過濾器沒有被充分使用，這是由于氣流只是被引導(dǎo)到連接到一部分在平坦膜中預(yù)先形成的通風(fēng)孔過濾材料。在其中制造工藝也是復(fù)雜的，這需要配準(zhǔn)有分離沖模切割(die-cut)布置的多個(gè)平坦薄膜來形成三維擴(kuò)散通道和通風(fēng)孔。在美國(guó)專利5,417,743中也討論了類似的方法，其中擴(kuò)散通道不是從沖模切割薄膜中形成而是從斷開(cut-out)的壓力靈敏粘合劑層中形成。這個(gè)方法受限制于由粘合劑覆蓋層限定擴(kuò)散室，粘合劑覆蓋層使材料難以控制和應(yīng)用并且也會(huì)產(chǎn)生諸如由暴露粘合劑堵塞通道的一些問題。粘合劑也會(huì)產(chǎn)生這樣的困難，即產(chǎn)生可能污染硬盤驅(qū)動(dòng)器的外部氣體污染物。
美國(guó)專利5,124,856描述了通過注入能夠互相符合形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的注模類型塊的方法形成的擴(kuò)散通道和過濾器裝置。這個(gè)裝置包括了符合放入由上部擴(kuò)散板和下部外殼所產(chǎn)生外殼的多層過濾器，并且有頂部帶狀元件，該元件與底部板結(jié)合在一起。這個(gè)裝置相當(dāng)復(fù)雜和昂貴。在美國(guó)專利5,030,260和美國(guó)專利4,863,499中也揭示了這樣類型的裝置，它揭示了有在注模外殼塊中形成的扭曲路徑的多個(gè)注模塊。
槽部分通常與凸緣部分集成在一起；也就是它們由相同的連續(xù)薄膜材料形成。另外各個(gè)槽部分有在形成槽部分的薄膜上形成的通風(fēng)孔。在相鄰槽部分間形成至少一個(gè)間隙為空氣的流動(dòng)形成一個(gè)通道或出入口。至少一個(gè)間隙與相鄰槽部分的通風(fēng)孔流體連通來形成至少一個(gè)長(zhǎng)度至少大約5mm的擴(kuò)散通道。較佳地，把多個(gè)通道結(jié)合到有較長(zhǎng)長(zhǎng)度的單個(gè)擴(kuò)散通道。
在較佳的實(shí)施例中，擴(kuò)散通道裝置另外包括過濾器材料。過濾器材料較佳地位于由至少一個(gè)槽部分形成的腔中。這個(gè)腔在該裝置最內(nèi)部的槽內(nèi)部分較佳地形成，但可以在兩個(gè)槽部分的間隙中形成。在最內(nèi)部槽部分腔中包含的過濾器材料通過蓋層保留在在那個(gè)腔中。蓋層較佳地連接到這個(gè)最內(nèi)部槽的凸緣部分。
該發(fā)明另外涉及形成在這里描述的結(jié)合電子外殼使用的擴(kuò)散通道過濾器裝置的方法。通常這個(gè)方法包括提供兩個(gè)或更多的薄膜，在各個(gè)薄膜上有多個(gè)隔開的槽部分。在槽部分間提供槽脊區(qū)域，這些槽脊區(qū)域是共同延伸和共平面的。該槽部分也提供了由常規(guī)孔形成方法形成的通風(fēng)孔。將薄膜放在一起來形成相鄰薄膜的槽部分嵌套。較適宜將吸附劑過濾材料也放置到最內(nèi)部槽部分和蓋層腔中，使得在槽部分中包含過濾器材料。接著在槽部分之間形成周邊密封，并且通過超聲波焊接或加熱密封操作將蓋層可選擇地密封到周邊密封。將單個(gè)的嵌套槽部分分離來形成離散的擴(kuò)散通道或擴(kuò)散通道過濾器裝置。
圖2是示出在最內(nèi)部槽部分布置的替換通風(fēng)孔的本發(fā)明擴(kuò)散過濾器裝置的橫截面圖。
圖3是有四個(gè)嵌套槽部分的本發(fā)明擴(kuò)散過濾器裝置的橫截面圖。
圖4是示出在該裝置兩個(gè)槽部分中側(cè)壁部分的通風(fēng)孔替換布置的本發(fā)明擴(kuò)散過濾器裝置的橫截面圖。
圖5是由該裝置槽部分的注模部件形成的擴(kuò)散通道的本發(fā)明擴(kuò)散過濾器裝置的橫截面圖。
圖6-8分別是示出最外部，中部和最內(nèi)部槽部分的條子能夠用于形成本發(fā)明的擴(kuò)散過濾器裝置的條帶示意圖。
圖9是有在兩個(gè)槽部分形成的曲折擴(kuò)散通道的本發(fā)明的擴(kuò)散裝置的頂部示意圖。


圖10是有如圖9所示的擴(kuò)散通道的在橫截面10-10中的示意圖。
圖11是附加在硬盤驅(qū)動(dòng)器裝置的外殼內(nèi)部的本發(fā)明的擴(kuò)散過濾器裝置的示意圖。
圖12是如圖11所示的附加擴(kuò)散過濾器裝置的在橫截面12-12中的示意圖。
圖13是本發(fā)明擴(kuò)散裝置的橫截面示意圖。
圖14是制造本發(fā)明的擴(kuò)散過濾器裝置方法的示意圖。
本發(fā)明的擴(kuò)散通道裝置由兩個(gè)或更多的嵌套槽形成。嵌套槽形成至少一個(gè)擴(kuò)散通道，其擴(kuò)散通道至少部分由間隙形成，所述間隙在嵌套槽和在連接間隙的嵌套槽中的通風(fēng)孔之間。這些間隙和連接通風(fēng)孔產(chǎn)生了連續(xù)的流體路徑。嵌套槽較佳地由熱塑性塑料薄膜材料形成。通常在裝置中的薄膜材料最終厚度從大約0.05mm到大約0.60mm，更適宜是從大約0.15mm到大約0.50mm。當(dāng)薄膜通過真空形成過程等過程形成到槽部分時(shí)，完成的薄膜厚度也將在它的橫截面改變。各個(gè)嵌套槽有通過包圍在薄膜中形成的槽部分的周邊密封部分。這個(gè)周邊密封部分部分形成了密封表面，它用于把鄰近槽連接一起并且選擇地連接最外部或最內(nèi)部的槽到蓋層。形成周邊密封部分這樣它們較佳地包圍槽部分并且與之形成一體。周邊密封部分較佳是完整的凸緣部分。
槽部分提供了通風(fēng)孔。在槽部分中的通風(fēng)孔允許空氣從裝置外殼進(jìn)入，通過，并且接著離開擴(kuò)散通道裝置到外部環(huán)境，反之亦然。所有的槽部分提供了至少一個(gè)通風(fēng)孔。在所有相鄰的槽部分間也形成了至少一個(gè)間隙。間隙允許空氣從在槽部分的一個(gè)通風(fēng)孔通過到在相鄰槽部分的一個(gè)通風(fēng)孔。與相鄰槽部分的通風(fēng)孔相連的間隙形成了至少一個(gè)擴(kuò)散通道。擴(kuò)散通道需要的總長(zhǎng)度是至少5mm，也可以是至少10mm，或至少20mm。通常通道越長(zhǎng)，用于由特殊應(yīng)用的壓力下降考慮控制償?shù)臄U(kuò)散通道長(zhǎng)度中的上限定的擴(kuò)散通道裝置的保護(hù)功能越好。通常對(duì)最典型的應(yīng)用擴(kuò)散通道長(zhǎng)度的上限定為大約60mm。通過一系列共同工作的多個(gè)較短長(zhǎng)度的通道元件可以實(shí)現(xiàn)所需的擴(kuò)散通道長(zhǎng)度?？梢灶A(yù)期可以把兩個(gè)或更多的擴(kuò)散通道用于伴隨分離這些擴(kuò)散通道的過濾器材料的擴(kuò)散通道裝置。另外，也可以預(yù)期兩個(gè)或更多的擴(kuò)散通道裝置可以連接到單個(gè)過濾器材料。
在擴(kuò)散過濾器裝置的至少一個(gè)槽部分中可以提供過濾器材料。該過濾器材料較佳地包含在最內(nèi)部的槽部分腔中。在這個(gè)實(shí)施例中，過濾器材料通過適宜的滲透性蓋層包含在腔中，諸如連接到槽的周邊密封部分的多微孔膜，多孔微纖維網(wǎng)，或壓層滲透性熱塑性塑料網(wǎng)(也就是，多孔微纖維網(wǎng))和玻璃纖維網(wǎng)。可替換地，過濾器材料可以位于兩個(gè)相鄰槽部分間的間隙中。在這個(gè)實(shí)施例中，過濾器材料包含在該裝置的兩個(gè)相鄰槽部分和選擇性的與由通風(fēng)孔一起提供的至少槽部分的滲透層襯墊。
如圖1所示，擴(kuò)散過濾器裝置10由三個(gè)嵌套槽12，15，19形成，它們各自各自有外部表面13，17，和20以及內(nèi)部表面14，16，和21。最外部的槽12有可以與外部環(huán)境連通的通風(fēng)孔23。最外部的槽12也有完整的凸緣24，凸緣的內(nèi)部表面14與相鄰的嵌套的槽凸緣部分25和26密封。中間和最內(nèi)部的槽部分也分別具有通風(fēng)孔27和28。確定三個(gè)槽部分的尺寸使得當(dāng)凸緣部分密封在一起時(shí)，在槽部分間形成間隙30。通過密封最外部槽12，中間槽15和最內(nèi)部槽19的凸緣部分產(chǎn)生連續(xù)的周邊密封。在完整的有通風(fēng)孔23，27和28的裝置中產(chǎn)生間隙30，形成了從外部環(huán)境到內(nèi)部封閉環(huán)境的連續(xù)路徑或擴(kuò)散通道。凸緣部分24，25，和26產(chǎn)生了能夠以一致的和可再生的方式用于連接到槽的適宜表面。
如圖1所示，通過最內(nèi)部的槽19形成的腔中放置了過濾器材料32。這個(gè)過濾器材料可以是通過膠合劑或粘合劑連接到槽部分內(nèi)部表面的完整自保持材料。過濾器材料也能夠是松散的或非自保持材料。當(dāng)使用松散過濾器時(shí)，把可透氣蓋層34密封到內(nèi)部槽凸緣部分的內(nèi)部21，形成在過濾器和裝置外殼內(nèi)部或外部環(huán)境間的屏障。蓋層防止過濾器材料進(jìn)入裝置外殼或留在擴(kuò)散通道過濾器裝置中。不過蓋層是滲透空氣的，使空氣易于通過。這個(gè)蓋層也能夠用作微粒過濾層。蓋層較適宜是非機(jī)織織物網(wǎng)，諸如紡(絲)粘(合)網(wǎng)，粘合紋板網(wǎng)，紡粘網(wǎng)等等。蓋層也可以是隔膜或壓層隔膜和可透氣非織物網(wǎng)，或壓層的可透氣熱塑性塑料網(wǎng)和玻璃纖維網(wǎng)。使用松散過濾材料時(shí)，內(nèi)部槽部分的內(nèi)部表面通常也提供滲透襯墊來防止微粒過濾器材料進(jìn)入通風(fēng)孔28和擴(kuò)散通道。這個(gè)襯墊由滲透非織物或諸如用于蓋層的隔膜形成。過濾器材料較適宜是吸附劑過濾材料，諸如活性碳，碳酸鈣，二氧化硅凝膠等等，較佳使用諸如微?；蚶w維碳的碳。過濾器材料也可以是特別的過濾器材料，諸如填充或非填充纖維的非織物過濾器網(wǎng)。
最外部槽部分12的外部表面13較佳地裝備壓力靈敏粘合層37以連接擴(kuò)散通道裝置到裝置外殼的內(nèi)部表面。壓力靈敏粘合劑37也能夠在使用前由釋放襯墊38來保護(hù)。
如圖2所示，形成擴(kuò)散通道裝置40的密封表面的凸緣部分42，44和46通常如圖1中的實(shí)施例所示，是圍繞嵌套槽外圍共面的和共同延伸的。將凸緣部分配對(duì)使得它們可以結(jié)合在一起并圍繞槽部分密封。這些表面最好是平滑的并且凸緣部分基本是平坦的。這使得可以通過熱化學(xué)方法將凸緣部分或其它周邊密封部分方便地結(jié)合起來。同樣地，由熱密封材料較佳地形成凸緣部分，并且將凸緣部分較佳地通過熱或超聲波密封在一起。替換的形式是有由在至少一個(gè)表面有外部熱密封層的多層薄膜形成的槽和它們的凸緣部分。這個(gè)熱密封層不必是平滑地，而熱密封層在加熱密封過程中需要流動(dòng)。蓋層也較佳地?zé)崦芊獾絻?nèi)部槽的凸緣部分的內(nèi)部表面并且同樣地較佳地由至少一部分熱密封材料(例如熱密封光纖)形成。替換地，周邊密封部分也可以由粘合劑或機(jī)械元件連接。在粘合連接中，周邊密封部分可以有成紋理的表面，在其上粘合劑可以流動(dòng)并且提供密封表面的作用。擴(kuò)散通道裝置40在最內(nèi)部槽50上也示出了替換的通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，由一系列較小的孔48替換了擴(kuò)散通道裝置40的最內(nèi)部槽19的單個(gè)通風(fēng)孔28。如圖1所示，使用較小的孔排除了使用平紋棉麻織物36的需要，也提供了到過濾器材料的更均勻的空氣流分布。
如圖3的實(shí)施例所示，擴(kuò)散通道裝置60有在最內(nèi)部槽66和最外部槽68之間的兩個(gè)中間槽62和64。在這個(gè)實(shí)施例中兩個(gè)中間槽也有凸緣部分。兩個(gè)中間槽也有至少一個(gè)通風(fēng)孔的槽部分。對(duì)兩個(gè)中間槽的使用允許一個(gè)延伸到擴(kuò)散通道的長(zhǎng)度而不增加擴(kuò)散通道裝置的橫截面覆蓋區(qū)。在槽部分上分別偏移形成了相鄰槽68，62，64和66的通風(fēng)孔70，72，74和76。在各對(duì)偏移通風(fēng)孔之間裝置了至少一個(gè)間隙78，這樣在相鄰槽部分上的通風(fēng)孔能夠使流體連通并且形成了連續(xù)的擴(kuò)散通道。增加更多的槽加長(zhǎng)了擴(kuò)散通道的整個(gè)總長(zhǎng)度而不增加擴(kuò)散通道裝置的覆蓋區(qū)域。
通常如上面每個(gè)實(shí)施例所述，通過將外部槽部分比相鄰的內(nèi)部槽部分稍大一些，形成在相鄰嵌套槽部分之間的空間或間隙來形成相鄰槽部分間的間隙。通風(fēng)孔能夠以任意的偏移位置放置到相鄰的槽部分，但較佳地放置到相鄰槽部分上的盡可能遠(yuǎn)的位置(也就是，盡量由適宜的間隙連接)來增加有效擴(kuò)散通道長(zhǎng)度。通風(fēng)孔橫截面積通常是0.5mm2到3.0mm2，較適宜是0.78mm2到1.78mm2。較小的通風(fēng)孔產(chǎn)生了對(duì)空氣流的較大阻力而較大的通風(fēng)孔使得水蒸氣更自由地?cái)U(kuò)散到裝置中。在相鄰嵌套槽部分間的功能空間或間隙可以在相鄰槽部分間變化，但通常從大約最窄的大約0.2mm到1.0mm。由相鄰?fù)ǖ篱g的間隙產(chǎn)生的擴(kuò)散通道的橫截面積通常是0.5mm2到3.0mm2，較佳是0.8mm2到1.2mm2。較小的通風(fēng)孔產(chǎn)生了對(duì)空氣流的較大阻力而較大的通風(fēng)孔使得水蒸氣更自由地?cái)U(kuò)散到裝置中。
圖4示出了本發(fā)明擴(kuò)散裝置80的橫截面，其中通風(fēng)孔82和84分別放置在中間槽86和最內(nèi)部槽88的側(cè)壁上，來提供較長(zhǎng)的擴(kuò)散路徑長(zhǎng)度。
圖5示出了提供在本發(fā)明的擴(kuò)散通道裝置90的擴(kuò)散通道的替換實(shí)施例的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施例中，最外部槽92有連接到側(cè)壁部分的平坦基底94和位于這個(gè)基底中的通風(fēng)孔96。中間槽100的基底部分98有包含通風(fēng)孔104的抬高部分102。當(dāng)最外部槽92與中間槽100嵌套時(shí)，基底部分94和98共同形成擴(kuò)散通道的第一部分116。最內(nèi)部槽110的基底部分108有包含通風(fēng)孔114的抬高部分112，并且當(dāng)最內(nèi)部槽110與中間槽100嵌套時(shí)，基底部分98和108共同形成了擴(kuò)散通道的第二部分106。在這個(gè)實(shí)施例中，由抬高部分106和116隨相鄰嵌套槽部分的表面共同形成了間隙。通常定尺寸并且構(gòu)造抬高部分使得如果內(nèi)部槽部分鄰近有抬高部分的外部槽部分，內(nèi)部槽部分將有形成間隙的平坦表面或?qū)⒂行纬砷g隙的抬高部分。如果是內(nèi)部槽部分的后一種情況，抬高部分將通常與至少一部分外部槽部分的抬高部分共同延伸并且也比在如圖5所示中形成的間隙寬度稍小一些，或替換地，比外部抬高部分的寬度稍深和較大一些來包圍整個(gè)外部槽抬高部分并且形成間隙。
圖6-8各自示出了最外部，中間和最內(nèi)部槽部分的條帶，這能夠用于形成類似于圖5示出的擴(kuò)散過濾器裝置。如圖6a-d所示，條帶120的槽部分122有在側(cè)壁部分126中的支撐條124來增加槽的牢固度。條帶120也有相等的間距孔128，它們與裝置模塊中的齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械相互作用，保持槽部分的多個(gè)條帶的配準(zhǔn)，以便嵌套在條帶的槽部上。條帶120的槽部分122與圖5中的最外部槽92相符合，條帶130的槽部分132與圖5中的中間槽100相符合，并且條帶140的槽部分142與圖5中的最內(nèi)部槽110相符合。圖7中的槽部分132的基底部分134有符合圖5中基底部分98的抬高部分102的抬高部分136。類似地，圖8中的槽部分142的基底部分144有符合圖5的基底部分108的抬高部分112的抬高部分146。
如圖9所示，包圍的擴(kuò)散通道可以用曲折的模式延伸到槽部分上，從而大大地增加了兩個(gè)相鄰槽部分間形成的擴(kuò)散通道的有效長(zhǎng)度。在這個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散通道裝置150有由“L”型通道形成的延伸長(zhǎng)度擴(kuò)散通道。在圖10中，其中是擴(kuò)散裝置150的橫截面尺10-10，示出了最外部槽154怎樣有連接到槽側(cè)壁部分的平坦基底部分155和結(jié)合到抬高部分162的通風(fēng)孔156和最內(nèi)部槽158的基底部分160的通風(fēng)孔166來形成“L”型擴(kuò)散通道152的間隙164。進(jìn)一步考慮了可以增加附加的槽部分到擴(kuò)散通道裝置150以產(chǎn)生附加的曲折通道元件。
形成槽的熱塑性塑料層最佳是單一或多層的熱塑性塑料聚合物薄膜，諸如聚烯烴薄膜，聚酯薄膜，聚碳酸酯薄膜等等。較佳的薄膜材料是聚酯薄膜。槽部分能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的沖模，真空形成，或壓花技術(shù)在熱塑性塑料中形成。在形成槽部分以后由諸如沖模，熱針，或激光鉆孔可以形成通風(fēng)孔。
圖11示出了本發(fā)明的連接到硬盤驅(qū)動(dòng)器170外殼內(nèi)部的擴(kuò)散通道過濾器裝置172。圖12是擴(kuò)散通道過濾器裝置172的擴(kuò)展的橫截面12-12。通過粘合劑層178將裝置172粘合地連接到外殼176的內(nèi)部表面174。在粘合劑層178中的孔180稍大，這樣在外殼170中的通風(fēng)孔182使外殼176上的裝置172易于放置而不封閉通風(fēng)孔。
圖13是本發(fā)明擴(kuò)散通道裝置190的示意圖，它不包括與擴(kuò)散通道裝置結(jié)合的過濾器元件。在這個(gè)實(shí)施例中，槽部分192，194和196比前面的實(shí)施例較窄來提供用于該裝置的較低外形。裝置190可以結(jié)合可選擇的特別過濾器層198來防止裝置被微粒污染。
在圖14中示出了形成本發(fā)明的擴(kuò)散通道裝置的一般方法。有如圖6-8所示的多個(gè)隔開的槽部分的三個(gè)薄膜202，204和206以連續(xù)的方式，通過保持薄膜配準(zhǔn)以使得槽部分嵌套的鏈輪齒進(jìn)料口208放置到一起。在嵌套后，將預(yù)先形成的孔徑和由釋放襯墊保護(hù)的傳輸粘合劑施加到210最外部槽表面，這樣在粘合劑中的孔徑“對(duì)準(zhǔn)”在最外部槽部分中的通風(fēng)孔。可選擇的加熱密封非織物平紋棉麻織物212放置在最內(nèi)部槽的腔中并且在填充站214將粒狀碳吸附微粒裝填到最內(nèi)部槽的腔中。接著將連續(xù)覆蓋網(wǎng)216放置為覆蓋填充最內(nèi)部槽部分和在加熱密封操作218中形成的連續(xù)周邊密封和同時(shí)密封到裝置的蓋層。進(jìn)一步由鏈輪齒進(jìn)料口228驅(qū)動(dòng)形成的裝置。然后密封裝置被沖模切割220切成單獨(dú)的嵌套槽部分來形成分離的擴(kuò)散通道過濾器裝置。實(shí)例三種靈活的薄膜結(jié)構(gòu)，基本上由一系列方形槽構(gòu)成，寬度為44mm，類似使用乙二醇改性的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇)(由TN，Kingsport，伊斯曼化學(xué)公司，提供的“KODAR”PETG共聚物6763)的美國(guó)專利5,738,816(Tidemann等人)描述的熱成形工藝來制備。如圖6所示形成薄膜“A”的槽，有23.19mm×9.89mm的頂部開孔，20.04mm×4.74mm基底，8.91mm高，在側(cè)壁部分上5°出模斜度并且在加強(qiáng)側(cè)壁條上12°出模斜度。如圖7所示形成薄膜“B”槽，有22.46mm×9.16mm的頂部開孔，19.64mm×6.34mm基底，8.82mm高，在側(cè)壁部分上有10.5°出模斜度。在基底中的縱向通道為3.00mm寬和0.33mm深。如圖8所示形成了薄膜“C”的槽，有21.64mm×8.34mm的頂部開孔，19.34mm×6.04mm基底，8.49mm高，和在側(cè)壁部分的9°出模斜度。在基底上的縱向通道為2.00mm寬和0.04mm深。
形成薄膜后，在各個(gè)薄膜槽的基底中沖孔的孔直徑為1.5mm，位于基底的中線距離側(cè)壁3mm。
三個(gè)薄膜的三個(gè)槽部分嵌套在一起，這樣薄膜“A”槽形成了結(jié)構(gòu)的外部元件，薄膜“B”槽形成了中間元件，而薄膜“C”槽形成了該結(jié)構(gòu)的內(nèi)部元件。這些薄膜嵌套使得在槽基底中的孔在替換的布置中，這樣類似于圖5示出的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了擴(kuò)散通道。在相鄰槽基底的孔間的標(biāo)稱距離是14mm。矩形非織物網(wǎng)(Remay Style2014紡(絲)粘(合)聚脂，Old Hickory，TN，5mm×19mm)放置到薄膜“C”槽的基底中并且由K2CO3(1％K2CO3)處理的小球(平均微粒尺寸590微米)活性碳(由德國(guó)，Erkrath，MHB FILTRATION GMBH公司提供)。填充的槽由紡(絲)粘(合)聚脂組成通氣孔過濾器隔膜覆蓋，它熱壓層疊到BHA-TEX擴(kuò)展的Microporous PTFE隔膜，HEPA級(jí)(由MO，Lee Summit，BHA Technologies提供)。通過在加熱密封單元中將密封頂部結(jié)合區(qū)域和通氣孔過濾器一起加熱，將該總結(jié)構(gòu)固定為統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。密封單元由保持在140℃的固定的較低基準(zhǔn)面組成，并且有接收疊層口袋結(jié)構(gòu)的腔和保持在180℃的移動(dòng)式上基準(zhǔn)面。在較低的基準(zhǔn)面放置疊層的槽結(jié)構(gòu)，在900N壓力下并且壓力保持大約6秒，將上基準(zhǔn)面放置到與疊層的槽裝置接觸。在加熱密封各自的完整擴(kuò)散通道過濾器裝置以后，從薄膜裝置控制鉆孔切割。在控制鉆孔切割以后，5mm×18mm的一片丙烯酸基粘彈性減震聚合物(#3M242R02，由MN，St.Paul，#3M公司提供)和直徑為2mm的環(huán)形孔徑放置到薄膜“A”槽的基底外部表面上，這樣孔徑以容器基底的孔為中心。PSA粘合劑由ScotchpakTMFluoropolymer包層釋放襯墊覆蓋(#3M1022，MN，St.Paul3M公司提供)。
用于整體過濾器裝置的空氣流/壓力降由通過1.27cm(0.5英寸)水壓力降的空氣流速率調(diào)整。用于整體過濾器結(jié)構(gòu)的在1.27cm的典型的空氣流是245ml/min。通過改變?cè)谶^濾器單元各個(gè)元件中的孔直徑和/或擴(kuò)散通道的橫截面積，可以把本發(fā)明的整體過濾器單元制備為有流速率范圍從大約25ml/min到大約270ml/min。
從重量增益數(shù)據(jù)從可以計(jì)算通過整個(gè)過濾器單元的擴(kuò)散率。通過在容器蓋中的孔中粘合地安裝過濾器單元產(chǎn)生這個(gè)數(shù)據(jù)，調(diào)整包含干硫酸鈣(大約40gms)的容器容量(118cm3，4.0oz)，并且當(dāng)容器放置到濕度環(huán)境，T＝78F，RH＝86％時(shí)，每天監(jiān)測(cè)容器的重量增益。計(jì)算的擴(kuò)散速率是6.52μg/min。通過改變?cè)谶^濾器單元各個(gè)元件中的孔直徑和/或擴(kuò)散通道的橫截面積，本發(fā)明的完整的過濾器單元可以制備成具有計(jì)算的在大約1.39μg/min到大約9.93μg/min范圍中的擴(kuò)散速率。
權(quán)利要求
1.一種伴隨裝置外殼使用的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，包括形成至少一個(gè)擴(kuò)散通道的至少最外部槽和最內(nèi)部槽的兩個(gè)或更多的嵌套槽，由薄膜材料形成嵌套槽，各個(gè)所述槽有基本上包圍槽的整個(gè)外部周邊的周邊密封部分，所述周邊密封部分包圍了槽部分并且形成了密封表面，密封相鄰槽的周邊密封部分來產(chǎn)生圍繞槽部分的連續(xù)密封，所述槽部分有通風(fēng)孔和至少一個(gè)在相鄰槽部分間的間隙，該間隙與相鄰槽部分的通風(fēng)孔耦接形成至少一個(gè)擴(kuò)散通道。
2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中周邊密封部分是凸緣部分，凸緣部分在平面中延伸并且槽部分延伸出凸緣部分的平面，而過濾器材料在至少一個(gè)槽部分中。
3.如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中至少一個(gè)擴(kuò)散通道有至少5mm的長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中槽部分和凸緣部分是連成一體的并且嵌套槽各自有外部表面和內(nèi)部表面，外部槽有外部通風(fēng)孔來與擴(kuò)散通道裝置外部環(huán)境通氣，外部槽有完整的凸緣，該完整凸緣的內(nèi)部表面密封到相鄰的嵌套槽凸緣部分，內(nèi)部槽有內(nèi)部通風(fēng)孔，其中，內(nèi)部槽凸緣部分的外部表面密封到相鄰槽凸緣部分。
5.如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中可滲透空氣的覆蓋層密封到最內(nèi)部槽凸緣部分的內(nèi)部表面形成過濾器和外部環(huán)境間的屏障。
6.如權(quán)利要求8所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中過濾器材料是吸附劑過濾介質(zhì)或微粒過濾材料。
7.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中凸緣部分形成了密封表面且是共面的，圍繞嵌套槽外圍共同延伸并且有基本上平滑的外部或內(nèi)部表面。
8.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中進(jìn)一步提供了在最內(nèi)部槽和最外部槽之間的至少一個(gè)中間槽，所述中間槽有凸緣部分，在其內(nèi)部表面和外部表面它連接到相鄰的槽凸緣部分，并且所述中間槽有包含至少一個(gè)通風(fēng)孔的槽部分。
9.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中相鄰槽的通風(fēng)孔在槽部分上偏移，并且有偏移的通風(fēng)孔間提供至少一個(gè)連續(xù)間隙，這樣在相鄰槽部分上的通風(fēng)孔是流體連通的并且形成擴(kuò)散通道。
10.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中間隙由外部槽部分形成，外部槽部分比相鄰的內(nèi)部槽部分稍大，形成的間隙在相鄰的嵌套槽部分之間。
11.如權(quán)利要求10所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中在相鄰嵌套槽部分之間的間隙從0.2mm到1.0mm。
12.如權(quán)利要求11所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中通風(fēng)孔位于基底部分或在側(cè)壁部分。
13.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中在槽部分的通風(fēng)孔為從0.5mm2到3.0mm2。
14.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中至少一個(gè)槽部分有在至少一個(gè)槽部分中形成的通道部分，通道部分由凸緣包圍，凸緣能夠用于和相鄰槽部分表面接合形成間隙，通道部分包含通風(fēng)孔并且與相鄰嵌套槽的通風(fēng)孔流體聯(lián)通。
15.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散通道裝置，其特征在于，其中有在兩個(gè)或更多相鄰嵌合槽部分上的通道部分，并且在相鄰嵌套槽部分之間形成的間隙為從0.2mm到1.0mm，并且總擴(kuò)散通道長(zhǎng)度為至少5mm到40mm。
16.一種形成用于電子裝置外殼的擴(kuò)散通道裝置的方法，其特征在于，包括提供兩個(gè)或更多的沿著每個(gè)薄膜和各個(gè)槽部分間的槽脊的長(zhǎng)度方向等間距的多個(gè)槽部分的薄膜，在槽部分提供通風(fēng)孔，相鄰薄膜的槽部分連續(xù)嵌套形成了在相鄰槽部分間的間隙，連續(xù)地粘合在各個(gè)槽部分間的槽脊區(qū)域并且分離單個(gè)的嵌套槽部分來形成分離的擴(kuò)散通道裝置。
全文摘要
一種擴(kuò)散通道裝置(10)，結(jié)合裝置外殼使用，有兩個(gè)或更多的形成至少一個(gè)擴(kuò)散通道的嵌套槽(12，15，19)。嵌套槽由熱塑性塑料薄膜材料形成。各個(gè)槽有圍繞整個(gè)槽外部周邊的周邊密封部分(24，25，26)和圍繞有通風(fēng)孔(23，27，28)的槽部分。周邊密封部分形成了密封表面并且通常與槽部分連成一體。槽部分有通風(fēng)孔(23，27，28)和在相鄰槽部分間的連接相鄰槽部分通風(fēng)孔的至少一個(gè)間隙(30)。間隙(30)連接到相鄰槽部分的通風(fēng)孔(23，27，28)，形成的至少一個(gè)擴(kuò)散通道的長(zhǎng)度為至少5mm。密封周邊密封部分來形成圍繞槽部分的形成完整擴(kuò)散通道裝置的密封。較適宜地，吸收劑過濾材料包含在由最內(nèi)部槽部分形成的腔中，并且通過連接到最內(nèi)部槽部分的周邊密封部分的覆蓋層，將其包含在這個(gè)槽部分中。
文檔編號(hào)B01D46/00GK1452772SQ00819565
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月22日
發(fā)明者E·G·格拉埃夫 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司