用于外壳的再循环过滤器制造技术

在此披露的技术涉及过滤组件和制造过滤组件的方法。一种过滤组件具有第一过滤介质板和第二过滤介质板，所述第一过滤介质板具有第一周边区域，所述第二过滤介质板具有第二周边区域。所述第一周边区域和所述第二周边区域在缘边区域中结合。多个吸附剂珠粒被布置在所述第一过滤介质板与所述第二过滤介质板之间，并且所述多个吸附剂珠粒中的大部分是未结合的。还描述了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请作为PCT国际专利申请于2015年2月12日提交，在美国国家公司唐纳森公司(DONALDSON COMPANY,INC.)名下，该公司被指定为所有国家的申请人，而美国公民斯坦利B.米勒III(Stanley B.Miller,III)；美国公民艾伦N.尼克雷(Allen N.Nicklay)；美国公民克里斯多夫J.费舍尔(Christopher J.Fischer)；以及美国公民丹尼尔L.土马(Daniel L.Tuma)仅被指定为所有国家的专利技术人，并且本申请要求2014年2月13日提交的美国临时专利申请号61/939,683的优先权，这些专利的内容通过引用以其全文结合在此。
本技术涉及用于电子器件外壳中的过滤器。具体地说，本技术涉及用于去除在电子器件外壳的内部循环的污染物的过滤器。
技术介绍
在电子器件外壳(例如硬盘驱动器外壳)内的污染物可能减少在外壳内的部件的效能和寿命。污染物可以包括化学品和微粒，并且可以从外部源进入硬盘驱动器外壳，或者在制造或使用过程中在外壳内产生。这些污染物可能逐渐损害驱动器，从而导致驱动器性能的恶化以及甚至驱动器的完全失效。因此，数据存储系统诸如硬盘驱动器典型地具有一个或多个过滤器，这些过滤器能够去除或防止在磁盘驱动器外壳内的空气中的微粒和/或化学污染物的进入。一种此类的过滤器是再循环过滤器，将该再循环过滤器总体上这样放置，使其可以从在磁盘驱动器内的一个或多个磁盘的旋转造成的空气流路径过滤掉污染物。尽管现有再循环过滤器可以去除许多污染物，但对于去除某些污染物，尤其是化学污染物方面的改进的性能存在着需要。附图说明将参照以下附图更充分地解释本技术。图1是磁盘驱动器组件的简化透视图，该磁盘驱动器组件的顶部示为已去除。图2是来自第一侧面的过滤组件的横截面示意图。图3是从第二侧面观察的，与图2中描绘的实施例一致的所述过滤组件的横截面示意图。图4是从第一侧面观察的，如在此所述的过滤组件的横截面第一侧面示意图。图5是从第二侧面观察的，与图4中描绘的实施例一致的过滤组件的横截面第二侧面示意图。图6是含有根据当前披露的技术的一个示例实现方式构造且安排的过滤组件的磁盘驱动器组件的部分顶部平面示意图。图7是示出过滤器概念的性能的图形。图8A-8F是示出制造如在此所述的过滤组件的方法的示意性描绘。虽然本技术的原理可经受不同修改和替代形式，其细节已通过举例在附图中示出并且将进行详细描述。然而，应当理解的是无意将当前描述的技术限于所描述的具体实施例。相反，意图是覆盖落入本披露和权利要求的精神和范围内的所有修改、等效物、以及替代方案。具体实施方式已知用于从磁盘驱动器组件、以及其他电子器件外壳中减少或去除污染物的不同过滤系统。具体地，再循环过滤器常常用于减少或去除已经进入磁盘驱动器外壳或在使用磁盘驱动器过程中产生的微粒和/或化学污染物。典型的再循环过滤器具有定位在由磁盘旋转引发的空气流路径中的过滤元件，这样使得存在于空气流中的污染物经受过滤。在一个示例实施例中，过滤组件具有过滤器结构，该过滤器结构具有在其对应周边区域周围彼此结合的第一过滤介质板和第二过滤介质板，以及布置在这些过滤介质层之间的吸附剂材料。通常，支撑层诸如可渗透的罩层材料可以形成过滤器结构的至少一部分。过滤介质被布置在过滤组件的内部凹陷内，所述过滤介质至少部分覆盖支撑层。在一个示例实施例中，过滤介质将覆盖支撑层的全部或大部分。在另一个示例实施例中，支撑层被包埋在过滤介质内。在一些实施例中，在生产过滤组件之前将过滤介质和支撑层组合在一起以形成过滤介质层(诸如例如通过层压、热粘合、或光压延)并且随后将其形成为产生过滤组件的至少一部分的介质结构。在一些实施例中，支撑层是包含织造或非织造材料诸如聚丙烯纤维的可渗透的罩层材料。支撑层在一些实施例中可以具有，例如，在0.5英寸水下约100英尺/分钟与在0.5英寸水下约800英尺/分钟之间的渗透率。在一些实施例中，支撑层具有在0.5英寸水下约250英尺/分钟和在0.5英寸水下约600英尺/分钟的渗透率。在又其他的实现方式中，支撑层具有在0.5英寸水下约300英尺/分钟和在0.5英寸水下约500英尺/分钟的渗透率。将理解的是，适合的支撑层材料可以具有，例如，在0.5英寸水下大于100英尺/分钟；在0.5英寸水下大于250英尺/分钟；或在0.5英寸水下大于300英尺/分钟的渗透率。适合的支撑层材料可以具有例如，在一些实施例中在0.5英寸水下小于约800英尺/分钟；在一些实施例中在0.5英寸水下小于600英尺/分钟；或在一些实施例中在0.5英寸水下小于500英尺/分钟的渗透率。与在此披露的技术一致的过滤介质本质上可以是静电的。在各种实施例中，过滤介质具有大于约60的品质因数。可以计算品质因数来评估过滤器或过滤介质在不同过滤环境(包括与本披露相关的电子器件壳体)中提供足够流澄清的能力。基于对于具有10.5英尺/分钟速度的空气流中具有0.3μm大小的颗粒所确定的分级效率和在0.5英寸H2O下的弗雷泽渗透率来计算品质因数。下文更全面讨论的品质因数类似于称为品质因数素数(Figure of Merit Prime)(FOM')的另一种特性。FOM'被定义为介质的分级效率除以其电阻。描述品质因数素数的方程式是：分级效率是在指定空气流速度下穿过介质从空气中去除的具有指定大小的颗粒的分数或百分数。申请人已发现，基于0.3μm的颗粒大小和10.5英尺/分钟的空气流速度可方便地确定分级效率。应当理解的是，0.3μm的颗粒大小反映在0.3与0.4μm之间的颗粒分布。电阻是作为空气流速度的函数的过滤器压降的斜率。为了方便起见，所选择的单位是对于压降为水的英寸数并且对于空气流速度为英尺/分钟。然后，对于电阻的单位是英寸H2O/英尺/分钟。因为对于给定过滤介质的电阻可能难以获得，所以使用弗雷泽渗透率作为合宜的替代。弗雷泽渗透率是在半英寸水压(0.5“H2O)下穿过介质的线性空气流速度。品质因数(FOM)是：FOM＝分级效率×2×弗雷泽渗透率从指定空气流速度或体积流速下的以水(“H2O)的英寸数为单位的压降(ΔP)测量值中计算弗雷泽渗透率。通过乘以0.5倍空气流速度并且除以压降来估算弗雷泽渗透率。应当了解的是，体积流速可以通过除以介质面积而被转化成空气流速度，并且空气流速度应当被转化成英尺/分钟(英尺/分钟(ft./min.))。为了预测尚未被组装成过滤介质的层的组合的FOM，分级效率可以被计算成单独层的总渗透度。层的组合的总弗雷泽渗透率是每个单独层的弗雷泽渗透率的倒数总和的倒数。然后总FOM是总渗透度乘以总弗雷泽渗透率乘以2。对于再循环过滤器，可能希望提供尽可能高的FOM。高FOM与高渗透率相应，这对于放置在循环空气流中的过滤器是重要的。与在此披露的技术一致的再循环过滤器具有至少约60，并且在一些实施例中至少约150的FOM值。通常，FOM可以在约50与约250之间，或甚至在约150与约200之间。过滤介质可以含有不同纤维，并且任选地是包含聚丙烯和丙烯酸纤维的混合纤维介质。过滤介质具有，例如，在0.5英寸水下约250英尺/分钟与在0.5英寸水下约750英尺/分钟之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤组件，包括：具有第一周边区域的第一过滤介质板；具有第二周边区域的第二过滤介质板，其中所述第一周边区域和所述第二周边区域在缘边区域中结合；以及布置在所述第一过滤介质板与所述第二过滤介质板之间的多个吸附剂珠粒，其中所述多个吸附剂珠粒中的大部分是未结合的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 US 61/939,6831.一种过滤组件，包括：具有第一周边区域的第一过滤介质板；具有第二周边区域的第二过滤介质板，其中所述第一周边区域和所述第二周边区域在缘边区域中结合；以及布置在所述第一过滤介质板与所述第二过滤介质板之间的多个吸附剂珠粒，其中所述多个吸附剂珠粒中的大部分是未结合的。2.如权利要求1和3-14中任一项所述的过滤组件，进一步包括耦接至所述第一过滤介质板上的第一支撑层，其中所述第一支撑层具有在0.5英寸水下约100英尺/分钟与在0.5英寸水下约800英尺/分钟之间的渗透率。3.如权利要求1-2和4-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第一过滤介质板限定基本上自支撑的空腔。4.如权利要求1-3和5-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第二过滤介质板是基本上平面的。5.如权利要求1-4和6-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第二过滤介质板包括筛网。6.如权利要求1-5和7-14中任一项所述的过滤组件，其中所述多个吸附剂珠粒包括活性碳珠粒。7.如权利要求1-6和8-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第二过滤介质板的材料与所述第一过滤介质板的材料相同。8.如权利要求1-7和9-14中任一项所述的过滤组件，其中所述缘边区域限定焊接区。9.如权利要求1-8和10-14中任一项所述的过滤组件，其中所述多个吸附剂珠粒中的全部是完全未结合的。10.如权利要求1-9和11-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第一过滤介质板具有在0.5英寸水下约250英尺/分钟与在0.5英寸水下约750英尺/分钟之间的渗透率。11.如权利要求1-10和12-14中任一项所述的过滤组件，其中所述第一过滤介质板具有大于约60的品质因数，其中所述品质因数是基于对于具有10.5英尺/分钟速度的空气流中具有0.3μm大小的颗粒所确定的分级效率和在0.5英寸H2O下的弗雷泽渗透率计算的。12.如权利要求1-11和13-14中任一项所述的过滤组件，其中所述缘边区域在所述第一过滤介质板和所述第二过滤介质板的整个外周周围延伸。13.如权利要求1-12和14中任一项所述的过滤组件，所述多个吸附剂珠粒限定具有大于600g/m2的吸附剂密度的吸附剂表面积。14.如权利要求1-13中任一项所述的过滤组件，具有沿着所述过滤组件的外周的一部分限定褶皱的外周。15.一种磁盘驱动器组件，所述磁盘驱动器组件包括：(a)限定外壳的磁盘驱动器壳体；(b)可旋转地安装在所述外壳内的至少一个磁盘，其中所述至少一个磁盘的旋转在所述外壳内引发空气流；以及(c)布置在所述外壳内的如权利要求1所述的过滤组件。16.如权利要求15所述的磁盘驱动器组件，其中过滤组件被布置在所述外壳内，这样使得所述第二过滤介质板是所述过滤组件的流动面。17.一种制备过滤组件的方法，包括：将第一过滤介质板放置在第一配合结构与第二配合结构之间，其中所述第一配合结构限定外周和从所述外周凹陷的空腔，并且所述第二配合结构限定被构造用于与所述空腔配合接合的突出部；压缩所述第一配合结构与所述第二配合结构之间的所述第一过滤介质板，这样使得所述第一过滤介质板限定并且保持空腔结构和在所述空腔外周周围的缘边区域；将吸附剂珠粒布置在所述第一过滤介质板的所述空腔内；并且将第二过滤介质板的周边区域耦接至所述缘边区域上，以便在所述第一过滤介质板与所述第二过滤介质板之间含有所述吸附剂珠粒。18.如权利要求17和19-25中任一项所述的方法，其中所述第一过滤介质板包括第一过滤材料层和第二罩层材料层。19.如权利要求17-18和20-25中任一项所述的方法，其中所述吸附剂珠粒包括活性碳珠粒。20.如权利要求17-19和21-25中任一项所述的方法，其中将所述第二过滤介质板耦接至所述缘边区域上包括将所述第二过滤介质板焊接至所述第一过滤介质板的所述缘边区域上。21.如权利要求17-20和22-25中任一项所述的方法，其中所述第一过滤介质板具有在0.5英寸水下约25...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·B·米勒III，A·N·尼克雷，C·J·费希尔，D·L·图玛，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US