用于盘片驱动器的过滤器结构及其使用方法技术

一种使用在盘片驱动器机壳中的过滤器结构。该过滤器结构包括一第一部分，该第一部分去除或减少从外界大气进入盘片驱动器机壳的污染物；过滤器结构还包括一第二部分，该第二部分去除或减少存在于盘片驱动器机壳内的污染物。在一个实施例中，第一部分具有一扩散通道，其与一延伸到机壳外部的一孔气流连通，并且可以包括一吸附剂过滤器或元件。空气在具有低空气压力的盘片驱动器机壳的区域中离开第一部分。第二部分具有吸附剂过滤器，例如一再循环过滤器，其允许空气或气体以极小的阻力流过其中。过滤器结构具有一出口，该出口被定位成大致平行于盘片机壳中的盘片的边缘平行，以使离开过滤器结构的空气大致垂直于由盘片旋转而产生的气流。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请以唐森纳公司——一家美国境内的美国公司(对于所有国家的申请人)的名义作为PCT国际专利申请提交，该申请提交于2001年8月16日，指定了除美国以外的所有国家，并且要求提交于2000年8月16日、美国申请号为60/225，546的优先权。存在于盘片驱动器中的微粒和气体污染物会降低硬盘驱动器的效率和寿命。盘片驱动器中的污染物的一般来源包括驱动器机壳中的空气渗漏(这可能是或可能不是有意的)、制造环境以及结合入盘片驱动器的排出颗粒和气体的材料。这尤其涉及诸如在温度超过150°F(约65℃)时，盘片驱动器机壳内部可以在正常运行状态下产生有机蒸气。可只要在炎热天气下将容纳有硬盘驱动器的计算机放置在汽车的轿箱中，就可达到该温度。已经在盘片驱动器中使用了多种过滤器来去除化学和颗粒污染物。一种或一组过滤器包括再循环过滤器，其通常位于盘片驱动器机壳中的气流路径中，以便去除或减少来自盘片驱动器机壳内的空气中的污染物。这些过滤器从循环空气中去除颗粒和/或化学污染物。另一种或一组过滤器包括通气孔过滤器(breatherfilter)，其用于从进入盘片驱动器机壳的空气中去除或减少污染物。一般而言，通气孔过滤器覆盖驱动器机壳中的一孔，该孔通向与机壳外部连通的气流。该孔通常位于一低静压区域，以使机壳外部的压力大于孔位置处的内部压力。将孔定位在低静压区域可使正气流从机壳外部流向内部。静压最低的区域位于盘片的转动点的正上方和正下方。期望一种与盘片驱动器一起使用的新型过滤器结构。本专利技术包括使用在盘片驱动器机壳中的过滤器结构，该盘片驱动器机壳容纳一盘片驱动器组件。过滤器结构包括一壳体，该壳体形成一空气入口和一空气出口；一吸附剂过滤器元件，该吸附剂过滤器元件定位在壳体内，并且与空气入口和空气出口流体连通，吸附剂过滤器元件被定位成过滤进入驱动器组件的空气；以及一再循环过滤器元件，所述再循环过滤器元件被定位成过滤在驱动器组件内循环的空气。过滤器通常被构造成用于放置在一容纳旋转盘片的盘片驱动器组件，壳体的空气入口被放置成与空气出口相比距离旋转盘片的中心更远。在特定实施例中，空气入口被构造成位于旋转盘片的边缘外侧，而空气出口被构造成位于盘片中心的附近，例如旋转盘片的边缘内侧。空气入口可以被构造成位于距离旋转盘片的边缘外侧至少为旋转盘片的半径的0.1倍处，或者空气入口被构造成位于距离旋转盘片的边缘外侧至少为旋转盘片的半径的0.25倍处。在一个特定方面中，本专利技术涉及一种过滤器结构，其具有壳体中的一第一过滤器部分和一第二过滤器部分。第一过滤器部分实现通气孔功能，而第二过滤器部分提供再循环功能。第一过滤器部分具有一入口，该入口被构造和设置成提供一条使空气流入盘片驱动器机壳的路径。一般而言，入口覆盖或包围引入驱动器机壳的孔。空气流通过入口进入盘片驱动器机壳，并通过嘴部离开第一过滤器部分。第一过滤器部分通常包括一扩散通道，该扩散通道与入口和嘴部流体连通。扩散通道有助于减慢空气的送入和送出驱动器机壳。第二过滤器部分包括一再循环过滤器，该再循环过滤器被构造和设置成提供一条使空气在盘片驱动器机壳内流动，空气流通过第二过滤器部分的路径。在又一个特定方面中，本专利技术涉及一种盘片驱动器组件，它具有一盘片驱动器机壳和一定位在机壳内的盘片。机壳具有一延伸通过机壳的空气孔和一定位在机壳内的过滤器结构。过滤器结构与该孔流体连通，并且包括一第一过滤器部分和一第二过滤器部分。第一过滤器部分被构造和设置成定位在一气流中，以提供一条使空气流入盘片驱动器机壳的路径。空气通过该孔进入盘片驱动器机壳，通过第一过滤器部分，并且通过一嘴部离开第一过滤器部分。第二过滤器部分被构造和设置成定位在盘片驱动器机壳中的气流中，以提供一条使盘片驱动器机壳内的空气流动的路径。当盘片旋转时，盘片驱动器机壳具有至少一个低静压区域，嘴部定位在盘片驱动器机壳的低静压区域中。本专利技术的另一方面涉及一种使用在盘片驱动器组件中的过滤器结构。过滤器结构包括一壳体，该壳体被构造成用于放置在一容纳旋转盘片的盘片驱动器组件中。壳体包括一空气入口和一空气出口；壳体的空气入口被放置成与空气出口相比距离旋转盘片的中心更远。壳体还包括一进气口和一使进气口与空气出口相连的通道；其中，进气口包括一开口，该开口相对于旋转盘片的边缘以一个角度定位，这促使空气进入进气口。一般而言，旋转盘片的边缘与进气口之间的该角度大于0度但小于直角。该角度通常大于15度但小于60度。适当的角度包括诸如约30至60度。进气口基本上垂直于旋转盘片的边缘，而空气出口基本上平行于旋转盘片的边缘。该角度一般得益于气流通过盘片驱动器组件进行旋转，并且意味着在气流通过过滤器组件时捕获大部分气流。过滤器结构包括一吸附剂过滤器元件，该吸附剂过滤器元件位于壳体内，并且与空气入口和空气出口流体连通，吸附剂过滤器元件被定位成过滤进入驱动器组件的空气。过滤器结构还包括一再循环过滤器元件，该再循环过滤器元件定位在进气口和空气出口之间的空气通道中，以过滤在驱动器组件内循环的空气；其中，再循环过滤器具有一宽度，该宽度暴露于通过空气通道的空气，再循环过滤器定位在空气通道中，以使暴露的宽度大于定位在再循环过滤器处的空气通道的宽度。图5是本专利技术的过滤器结构的第二实施例的俯视平面图；图6是沿线6-6截取的图5的过滤器结构的侧剖视图；图7是本专利技术的过滤器结构的第三实施例的俯视平面图；图8是沿线8-8截取的图7的过滤器结构的侧剖视图；图9是本专利技术的过滤器结构的第四实施例的俯视平面图；以及附图说明图10是沿线10-10截取的图9的过滤器结构的侧剖视图。应当理解的是，在本专利技术的上下文中引用污染物的“减少”和“去除”是指被过滤的流体流(例如，气体或液体流)的净化。在硬盘驱动器机壳中被净化的流体通常是空气流。然而，应当理解的是，也可以通过本专利技术的过滤器结构来净化其它气体或液体流。也可将通过过滤器结构减少或去除来自液体或气体流的污染物称为截留、固定、吸附、吸收或其它方法粘合(例如通过共价、离子、配位、氢或Van der Waal粘合剂或其组合)过滤器结构的内部或表面上的污染物。过滤器结构10被设计成通过多次处理或过程减少机壳12内的污染物。用于减少、去除或防止机壳12内的污染物的第一过程是减少或去除从机壳12(或其它装置)的外部区域进入机壳12的任何污染物。用于减少、去除或防止来自机壳内的污染物的第二过程是减少或去除存在于机壳大气中的污染物。请再次参见图1，硬盘驱动器机壳12具有位于一端的盘片14。一读-写头位于臂16上，并且在盘片14的表面上方移动读-写头。使空气和气体流沿着与盘片14转动方向相同的方向(逆时针)流动或循环。这种空气循环产生经过机壳12的压力差。静压最低的区域通常位于盘片14的转动轴线或其它转动点的正上方和正下方。其它低静压区域位于盘片14的外边缘或周边，该处的空气速度非常高。一般而言，具有最高压力的区域是机壳12的转角，其通常具有低或慢的气流图案。过滤器结构10可使静压差用作为一优点。机壳12包括一孔13，其使来自外界大气的流体连通(即，空气流)进入驱动器机壳12。在本专利技术之前，传统上已将诸孔定位在低静压区域中，以使孔位置处的机壳外部的压力大于内部。将孔定位在低压区域中可使正气流从机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用在盘片驱动器组件中的过滤器结构，该过滤器结构包括： （ａ）一壳体，它被构造成用于放置在一容纳旋转盘片的盘片驱动器组件中，所述壳体包括： （ｉ）一空气入口和一空气出口；所述壳体的所述空气入口被放置成与所述空气出口相比距离旋转盘片的中心更远；以及 （ｉｉ）一进气口和一使所述进气口与所述空气出口相连的通道；其中，所述进气口包括一开口，该开口相对于旋转盘片的边缘以大于１５度的角度定位，所述空气出口基本上与旋转盘片的边缘平行， （ｂ）一吸附剂过滤器元件，所述吸附剂过滤器元件定位在所述壳体内，并且与所述空气入口和所述空气出口流体连通，所述吸附剂过滤器元件被定位成过滤进入驱动器组件的空气；以及 （ｃ）一再循环过滤器元件，所述再循环过滤器元件定位在所述进气口和所述空气出口之间的空气通道中，以过滤在驱动器组件内循环的空气；其中，所述再循环过滤器具有一宽度，该宽度暴露于通过空气通道的空气，所述再循环过滤器定位在空气通道中，以使暴露的宽度大于定位再循环过滤器处的空气通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DL图马，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]