用于从封闭体中除去污染物的缩短的纤维盘板/护罩过滤器结构制造技术

本发明专利技术涉及用于过滤污染物的设备，该设备通过提供改进的缩短纤维的过滤器，滤除来自封闭环境如易受污染影响的电子器件或光学器件（比如计算机磁盘驱动器）的诸如颗粒污染物和气相污染物的污染物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于过滤污染物的设备，该设备用于从诸如易受污染影响的电 子器件或光学器件(比如计算机磁盘驱动器)的封闭的环境滤除诸如颗粒污染物 和气相污染物。
技术介绍
许多包含敏感的设备的封闭体必须保持非常洁净的环境以便设备能适当 地运行。实例包括具有敏感的光学表面或电子结点的封闭体，这些封闭体对能 干扰机械操作、光学操作或电气操作的颗粒污染物和气态污染物敏感。其它的 实例包括诸如计算机硬盘驱动器的数据记录设备，它们对颗粒、有机蒸气和腐 蚀性的蒸气敏感。另外还包括用于处理、运输或储存薄膜和半导体晶片的封闭 体。也包括电子控制盒，如用于汽车和工业应用中的、对颗粒、湿汽积累和腐 蚀、以及来自流体和蒸气的污染敏感的电子控制盒。这些封闭体中的污染来自 封闭体的内部和外部。比如，在计算机硬盘驱动器中，损害可能来自外部污染 物以及由内部源产生的颗粒和排放的气体。为了方便，本文中将使用术语硬 盘或硬盘驱动器或磁盘驱动器或驱动器，应理解，这些术语包 括上述的任何封闭体。计算机硬盘驱动器中一个与污染相关的严重的失效机理是静摩擦或静态 阻力。静态阻力来自当磁盘静止时驱动器磁头与磁盘增加的粘着性以及与磁 头-磁盘界面平行的增加的粘性阻力。磁盘上的污染物改变了表面能以及磁头 和磁盘之间的粘附力，这也产生静态阻力。在磁头和磁盘之间的间隙中冷凝的 蒸气能造成静态阻力。高密度磁盘对污染造成的静态阻力更加敏感，因为这些 磁盘更光滑，而且只有薄层的润滑剂存在。用于更小的磁盘驱动器(用于手提 电脑和消费应用)的更新型的更低能量、更低转矩的电动机使这些效果进一步 加重。计算机磁盘驱动器中另一个与污染相关的严重的失效机理是磁头碰撞。当 颗粒进入磁头磁盘界面时可能发生磁头碰撞。高密度驱动器在运行过程中的浮飞高度或磁头和磁盘之间的间隙可小于30纳米，通常磁盘以大于或等于7200转/分钟旋转。即使亚微米尺寸的颗粒也能成为问题，它们会导致磁头与颗粒碰 撞或磁盘浮飞在颗粒上面后使磁头与磁盘碰撞，使驱动器进入突然故障的模式。颗粒还对数据完整性和驱动器的机械可靠性(有时称为热粗糙(thermal asperity))产生不利影响。内颗粒过滤器或循环过滤器是众所周知的。这些过滤器通常是过滤介质 片，诸如叠加到诸如聚酯的非织造织物之类的背衬材料上的膨胀PTFE膜，或 含有驻极体(比如静电的)过滤介质的枕形过滤器。可以通过施压将它们安 装在狭缝或C形槽中并放置在活性空气流中，如在计算机硬盘驱动器中旋 转磁盘的附近或电子控制机壳中风扇的前方等。或者，可以将循环的过滤介质 制成在塑料框架中。在非常小的驱动器中，这些小的立式的循环过滤器是如此 之小，由该非常小的驱动器产生的空气循环是如此之慢以致这些过滤器的过滤 效果充其量是微弱的。内吸附剂过滤器也是众所周知的。吸附剂过滤器可以由粉末化的、粒 状的或珠状的吸着剂或吸着剂混合物构成，这些吸附剂或吸附剂混合物包 封在外部的膨胀的PTFE管中。这种过滤器由美国马里兰州艾尔克顿市的W. L.戈尔联合有限公司(W.L. Gore & Associates, Inc.， Elkton, Maryland)生产， 可以按商标GORE-SORBER⑧模块购得。第二种众所周知的内吸附剂组合件包 括吸附剂层，如活性炭/PTFE复合材料，该吸附剂层位于包封过滤器的层和压 敏胶粘剂层之间，所述压敏胶粘剂层帮助包封吸附剂以及为吸附剂组合件安装 在封闭体内壁上提供手段。第三种内吸附剂组合件包括位于两层过滤介质之间的吸附剂层，如活性炭 /PTFE复合材料，或者内部吸附剂组合件交替包封在过滤介质层中，可以很大 程度上按照安装循环过滤器的方法将该内部吸附剂组合件安装在狭缝或C 形槽之间。这些过滤器中通过的空气流是最微小的。所有这些内部吸附剂过滤器能很好地吸附气相污染物，但是不能很好地过 滤颗粒。它们通过使部分颗粒压实在过滤器上(即，当带有颗粒的空气在过滤器周围快速运动时使较大的颗粒与吸附剂过滤器撞击或碰撞)或者通过使颗粒 扩散到过滤器上来收集颗粒。然而，它们几乎无法象标准的循环过滤器那样良 好运行，标准的循环过滤器的工作原理是以下作用的组合筛选(机械地捕获 太大而不能通过过滤器的孔结构的颗粒)、碰撞(捕获太大而不能跟随在过滤器 或过滤器纤维周围转弯的空气流的颗粒)、阻截(捕获易于跟随空气流但是足够 大而仍然滞留在过滤器纤维上的颗粒，或者换句话说，直径等于或小于过滤器 和气流线路之间的距离的那些颗粒)和扩散(捕获由空气分子引起无规则颤动并 与过滤器纤维接触而被收集的颗粒)。提供通气的过滤器(breather filter)和具有任选吸附剂的循环过滤器的多功 能过滤器可以解决许多与现有过滤器有关的问题。在Dauber的美国专利第 6395073号中描述了一种多功能的过滤器。当存在放置这种组合过滤器的空间 时，这是一种合适的解决方案。圆板过滤器(disk filter)或护罩式过滤器(shroud filter)也是众所周知的。这些 过滤器位于磁盘下方或紧靠其周边。因为通常毯式过滤器和护罩式过滤器使用 纤维状的介质。很难将这种纤维状的介质放置在十分靠近计算机磁盘的位置， 因为纤维可能从过滤器中伸出与计算机磁盘接触。这可能产生更多的颗粒并沉 积在硬盘上，如此会导致硬盘驱动器的灾害性故障。然而，更小的驱动器中的有限空间经常使这些过滤器必须直接放置在磁盘 的上方或下方。而且，特别是在磁盘十分靠近上盖和底盘的更小的驱动器中， 与通常在更大的驱动器中使用的标准立式位置相比，这些过滤器在这些位置能 更好地运行。安装在小型驱动器或任何驱动器(其过滤器与驱动器组件之间的 间隙狭小)中的多功能过滤器中，从过滤器中伸出的纤维会产生一些问题。硬 盘和过滤器之间的间隙可能小于0.5 mm，过滤器必须与该厚度匹配，并且为 磁盘留下自转的间隙，而不会产生与过滤器接触的可能性。需要一种循环过滤材料，其具有低的纤维高度，以允许该材料用作毯式或 护罩式过滤器。因此，本专利技术提供一种能过滤空气中的颗粒的短纤维的毯式/护罩式过滤材 料，以防止纤维接触或干扰封闭体中的任何运动部分。本专利技术还提供了纤维高 度减小的毯式或护罩式过滤器。本专利技术可以任选地包括吸附剂以过滤来自封闭体的气态污染物。 专利技术概述一方面，本专利技术是用于安装在磁盘驱动器中的不渗透性表面上的层压循 环过滤器，该层压循环过滤器包含胶粘剂层；具有与所述胶粘剂层相邻的第一 表面和与该第一表面相对的第二表面的过滤器层，过滤器层包含许多纤维；具 有叠加在过滤器层的第二表面上的第一表面和与该第一表面相对的第二表面 的膜层，其中纤维从膜层的第二表面突出的垂直距离小于0.005英寸。另一方面，本专利技术是用于安装在磁盘驱动器中的不渗透性表面上的层压循环过滤器，该层压循环过滤器包含胶粘剂层；具有与所述胶粘剂层相邻的第一 表面和与该第一表面相对的第二表面的过滤器层，过滤器层包含许多纤维；具 有叠加在过滤器层的第二表面上的第一表面和与该第一表面相对的第二表面 的膜层，其中从膜层的第二表面突出，且突出的垂直距离大于0.010英寸的纤 维量少于2根纤维/毫米2。又一方面，本专利技术提供一种用于安装在磁盘驱动器中的不渗透性表面上的驻极体循环过滤器，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在磁盘驱动器内的不渗透性表面上的层压循环过滤器，该层压循环过滤器包含：　ａ）胶粘剂层；　ｂ）过滤器层，该层具有与所述胶粘剂层相邻的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述过滤器层包含许多纤维；和　ｃ）膜层，该层具有层压在所述过滤器层的第二表面上的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，其中纤维从所述膜层的第二表面突出，突出的垂直距离小于０．０１５英寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-1-10 11/330,0071. 一种安装在磁盘驱动器内的不渗透性表面上的层压循环过滤器，该层压循环过滤器包含a)胶粘剂层；b)过滤器层，该层具有与所述胶粘剂层相邻的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述过滤器层包含许多纤维；和c)膜层，该层具有层压在所述过滤器层的第二表面上的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，其中纤维从所述膜层的第二表面突出，突出的垂直距离小于0.015英寸。2. 如权利要求1所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述膜层是ePTFE。3. 如权利要求1所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述过滤器层是驻 极体过滤器层。4. 如权利要求3所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤器 层的厚度小于约0.015英寸。5. 如权利要求3所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤器 层的厚度小于0.010英寸。6. 如权利要求1所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述过滤器层包含 非织造的过滤器层。7. 如权利要求6所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述非织造的过滤 器层的厚度小于约0.015英寸。8. 如权利要求5所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述非织造的过滤 器层的厚度小于约0.010英寸。9. 如权利要求1所述的层压循环过滤器，其特征在于，纤维从所述膜层的 第二表面突出，突出的垂直距离小于0.010英寸。10. 如权利要求1所述的层压循环过滤器，其特征在于，纤维从所述膜层 的第二表面突出，突出的垂直距离小于0.005英寸。11. 一种安装在磁盘驱动器内的不渗透性表面上的层压循环过滤器，该层 压循环过滤器包含 a) 胶粘剂层；b) 过滤器层，该层具有与所述胶粘剂层相邻的第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述过滤器层包含许多纤维；C)膜层，该层具有层压在所述过滤器层的第二表面上的第一表面和与该第 一表面相对的第二表面，其中从所述膜层的第二表面突出，突出的垂直距离大 于0.015英寸的纤维量少于2根纤维/毫米2。12. 如权利要求11所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述膜层是 ePTFE。13. 如权利要求11所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述过滤器层是 驻极体过滤器层。14. 如权利要求13所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤 器层的厚度小于约0.015英寸。15. 如权利要求B所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤 器层的厚度小于0.010英寸。16. 如权利要求11所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述过滤器层包 含非织造的过滤器层。17. 如权利要求16所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述非织造的过 滤器层的厚度小于约0.015英寸。18. 如权利要求16所述的层压循环过滤器，其特征在于，所述非织造的过 滤器层的厚度小于约0.010英寸。19. 如权利要求11所述的层压循环过滤器，其特征在于，从所述膜层的第 二表面突出，突出的垂直距离大于0.010英寸的纤维量少于2根纤维/毫米2。20. 如权利要求ll所述的层压循环过滤器，其特征在于，从所述膜层的第 二表面突出，突出的垂直距离大于0.005英寸的纤维量少于2根纤维/毫米2。21. —种安装在磁盘驱动器内的不渗透性表面上的驻极体循环过滤器，该 驻极体循环过滤器包含a) 胶粘剂层；b) 驻极体过滤器层，该层具有与所述胶粘剂层相邻的第一表面和与该第一 表面相对的第二表面，所述驻极体过滤器层包含许多纤维；其中纤维从所述驻极体层的第二表面突出，突出的垂直距离小于0.015英寸。22. 如权利要求21所述的驻极体过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤器 层的厚度小于约0.015英寸。23. 如权利要求21所述的驻极体过滤器，其特征在于，所述驻极体过滤器 层的厚度小于约0.010英寸。24. 如权利要求21所述的驻极体循环过滤器，其特征在于，纤维从所述驻 极体层的第二表面突出，突出的垂直距离小于0.010英寸。25. 如权利要求21所述的驻极体循环过滤器，其特征在于，纤维从所述驻 极体层的第二表面突出，突出的垂直距离小于0.005英寸。26. 如权利要求21所述的驻极体循环过滤器，其特征在于，所述驻极体进 行了砑光处理。27. 如权利要求21所述的驻极体循环过滤器，其特征在于，所述驻极体进 行了粘合或点粘合。28. 如权利要求21所述的驻极体循环过滤器，其特征在于，所述驻极体进 行了磨光处理。29. —种安装在磁盘驱动器内的不渗透性表面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：E多伯，佐佐木宽，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]