JP2009501650A - Improved filter structure for removing contaminants from the enclosure - Google Patents
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Abstract
本発明は、汚染に敏感な電子デバイス又は光学デバイス等（例えば、コンピュータディスクドライブ）の閉鎖環境から、粒子及び気相汚染物質等の汚染物質を、筐体におけるフィルタの適合性を改善することにより、ろ過するためのデバイスに関する。ろ過の機能は、再循環フィルタ及び選択可能な吸着剤再循環フィルタを含む。 The present invention improves the compatibility of filters in enclosures from contaminants such as particulates and gas phase contaminants from the enclosed environment of electronic or optical devices that are sensitive to contamination (eg, computer disk drives). Relates to a device for filtering. Filtration functions include a recirculation filter and a selectable adsorbent recirculation filter.
Description
本発明は、汚染に敏感な電子デバイス（装置）又は光学デバイス等（例えば、コンピュータディスクドライブ）の閉鎖環境から、粒子及び気相汚染物質等の汚染物質を、フィルタの適合性（又は嵌合性）を改善してその機能性を改善することにより、ろ過するためのデバイス（装置）に関する。 The present invention is directed to filter contaminants, such as particulates and gas phase contaminants, from the enclosed environment of a contamination sensitive electronic device (apparatus) or optical device (eg, a computer disk drive). ) To improve the functionality and to the device for filtering.
敏感な器具類を含む多くの筐体は、装置が適正に稼働するために、非常に清浄な環境を維持する必要がある。例として、機械的、光学的又は電気的なオペレーションを妨害可能な粒子又は気体性汚染物質に影響を受けやすい、敏感な光学面又は電子接続部を有する筐体がある。別の例として、粒子、有機的気体及び腐食性気体に敏感である、コンピュータハードディスクドライブ等のデータ記録デバイスがある。更に別の例として、薄膜及び半導体ウェファーを処理、輸送又は貯蔵するための筐体がある。更には、粒子、結露、腐食、及び流体及び気体からの汚染に敏感である、自動車及び工業的用途において使用されるもの等の、電子制御ボックスが含まれる。その様な筐体における汚染は、内部及び外部の両者から開始する。例えば、コンピュータハードドライブにおいて、損傷は、外部汚染物質と同様に内部的発生源により生成された粒子及びガス放出により生じる可能性がある。「ハードドライブ」又は「ハードディスクドライブ」又は「ディスクドライブ」又は「ドライブ」との用語は、本明細書において、便宜的に使用されており、上記の任意の筐体を含むと解釈される。 Many enclosures containing sensitive instrumentation need to maintain a very clean environment in order for the device to operate properly. Examples are housings with sensitive optical surfaces or electronic connections that are sensitive to particles or gaseous contaminants that can interfere with mechanical, optical or electrical operation. Another example is a data recording device such as a computer hard disk drive that is sensitive to particles, organic gases and corrosive gases. Yet another example is a housing for processing, transporting or storing thin films and semiconductor wafers. Further included are electronic control boxes such as those used in automotive and industrial applications that are sensitive to particulates, condensation, corrosion, and contamination from fluids and gases. Contamination in such a housing starts from both inside and outside. For example, in computer hard drives, damage can be caused by particle and gas emissions generated by internal sources as well as external contaminants. The terms “hard drive” or “hard disk drive” or “disk drive” or “drive” are used herein for convenience and are interpreted to include any of the enclosures described above.
コンピュータディスクドライブにおける１つの重要な汚染関連不具合のメカニズムは、静的な摩擦又は吸着である。吸着は、ディスクの静止中におけるドライブヘッドのディスクへの増大された粘着力に加えて、ヘッド−ディスク接触面に平行な増大された粘性抵抗（ドラッグ）により生じる。より新しい高密度ディスクは、汚染起因の吸着により敏感であるが、その理由は、前記ディスクは、より滑らかであり、潤滑剤の薄層のみが存在することによる。ディスク上の汚染物質は、表面エネルギと、ヘッドとディスク間の接着力を変化させており、そのことにより吸着力が発生する。また、ヘッドとディスク間の隙間で凝結する蒸気は、吸着を生成可能である。これらの影響を更に増幅させるのは、より新規な低エネルギ・低トルクモータであり、このモータは、携帯コンピュータ及び民生用途用のより小型のディスクドライブに使用される。 One important contamination-related failure mechanism in computer disk drives is static friction or adsorption. Adsorption occurs due to increased viscous drag (drag) parallel to the head-disk interface, in addition to increased adhesion of the drive head to the disk while the disk is stationary. Newer high density disks are more sensitive to contamination-induced adsorption because the disks are smoother and only a thin layer of lubricant is present. Contaminants on the disk change the surface energy and the adhesive force between the head and the disk, thereby generating an adsorption force. Further, the vapor condensed in the gap between the head and the disk can generate adsorption. Further amplifying these effects is a newer low energy, low torque motor, which is used in smaller computers for portable computers and consumer applications.
コンピュータディスクドライブにおける別の重要な汚染関連不具合のメカニズムは、ヘッドの破損である。ヘッドの破損は、粒子がヘッドディスク接触面に侵入した場合に発生し得る。より新規な高密度ドライブは、作動中において、ヘッドとディスク間の移動高さ又は間隔は、３０ナノメータ以下であり、一般的に、分当たり4500回転以上で回転するディスクを有する。サブミクロン寸法の粒子ですら、問題であり、ヘッドを、粒子に衝突させるか又は粒子を越えて移動後のディスクに衝突させて破損させるか又は、ドライブを突然故障モードにする。粒子はまた、ドライブの機械的信頼性及びデータの完全性に悪影響を与える可能性があり、これは、熱的アスペリティ（凹凸）として説明される場合がある。 Another important contamination-related failure mechanism in computer disk drives is head breakage. Head breakage can occur when particles enter the head disk contact surface. Newer high density drives have a disk that, in operation, has a moving height or spacing between the head and disk of 30 nanometers or less, and typically rotates at more than 4500 revolutions per minute. Even sub-micron sized particles are problematic, causing the head to collide with the particles, or to collide with the moving disk beyond the particles, or to cause the drive to suddenly fail. Particles can also adversely affect the mechanical reliability and data integrity of the drive, which may be described as thermal asperities.
更にディスクドライブは、ドライブに侵入可能である、周囲環境の多数の汚染物質に対して保護されなければならない。このことは、一般的なデータ処理環境で使用されない可能性のある、小型から中型寸法のコンピュータシステムにおいて使用されるドライブにとって真実である。これは特には、ラップトップコンピュータ、Personal Computer Memory Card（パーソナルコンピュータ・メモリカード）International Association （PCMCIA）のスロットで使用されるディスクドライブ等の任意の環境に対して取り外し可能で且つ携帯可能である、ドライブにとって真実である。カーナビゲーションシステムや携帯電話等のより新規な民生用途は、環境的な挑戦を拡大しているので、ハードディスクドライブの保護が必要である。 In addition, the disk drive must be protected against numerous contaminants in the surrounding environment that can penetrate the drive. This is true for drives used in small to medium sized computer systems that may not be used in typical data processing environments. This is especially removable and portable for any environment such as laptop computers, disk drives used in slots of the Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA), It is true for the drive. Newer consumer applications such as car navigation systems and mobile phones are expanding environmental challenges and need hard disk drive protection.
筐体に粒子が侵入しないようにするためのろ過フィルタデバイスは既知である。フィルタデバイスは、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、又は別の材料のハウジングにより所定場所に保持されるフィルタ媒体から構成されても良く、あるいは圧力感知接着剤の層（単層又は複層）を利用する自己接着性ディスクの形態のフィルタ媒体により構成されても良い。これらのデバイスは、筐体のベント（通風）穴上に設置されて、そこをシールして、ドライブに侵入する空気からの粒子をろ過する。ろ過性能は、高度なろ過効率を有するフィルタにだけ依存するのではなく、空気流に対する抵抗の低さにも依存するので、ろ過されない空気は、フィルタを介して侵入する代わりに、ガスケット又は継ぎ目（シーム）を介して筐体内に漏洩することはない。その様なフィルタは、外部発生の粒子に対して良好に作動するが、しかし気相汚染物質による問題を扱えない。 Filtration filter devices for preventing particles from entering the housing are known. The filter device may consist of filter media held in place by a housing of polycarbonate, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), or another material, or a layer of pressure sensitive adhesive (single layer or multiple layers). ) Using a filter medium in the form of a self-adhesive disk. These devices are installed over the vent holes in the housing to seal and filter particles from the air that enters the drive. Filtration performance depends not only on filters with a high degree of filtration efficiency, but also on the low resistance to air flow, so that unfiltered air can be passed through a filter or seam (instead of entering through the filter). There is no leakage into the housing via the seam. Such a filter works well for externally generated particles, but cannot handle the problems due to gas phase contaminants.
粒子や空気が筐体内へ侵入しないようにするための複合式吸着剤通気孔（ブリーザー）フィルタも既知である。これらのフィルタは、ポリカーボネート、ＡＢＳ又は同様な材料のカートリッジに吸着剤を充填して、フィルタ媒体をカートリッジの１つ以上の端部に固定することにより形成可能である。その様なフィルタの例は、Osendorfに付与された米国特許第4,863,499号（活性炭粒で充満した層を有するフィルタ媒体を有するディスクドライブのための非拡散性化学通気孔（ブリーザー）アセンブリ）と、Beck等に付与された米国特許第5,030,260号（延伸させられた拡散経路を有するアセンブリを具備する、ディスクドライブ通気孔（ブリーザー）フィルタ）と、Brown等に付与された米国特許第5,124,856号（有機及び腐食性汚染物質に対して保護するための充満（又は、含浸）式活性炭素フィルタを有する単一フィルタ媒体）と、Brown等に付与された米国特許第5,447,695号（化学通気孔（ブリーザー）フィルタアセンブリ）とに開示される。不幸にも、これらの考案の多くは、大き過ぎるものであり、今日の小型化されたドライブにおいて大き過ぎる空間を占有する。これらのものにおいては、フィルタがドライブ内部にあり、汚染物質は、フィルタの吸着部に拡散するので、内部空気の一部は、内部的に発生した気体汚染物質に対して清浄化可能であるが、しかしこれらのものはやはり、流入空気の粒子のみをろ過し、主に流入空気の気体状汚染物質をろ過する。これらのフィルタで、内部粒子を含む空気の清浄を行うものはない。 A composite adsorbent vent (breather) filter for preventing particles and air from entering the housing is also known. These filters can be formed by filling a cartridge of polycarbonate, ABS or similar material with an adsorbent and securing the filter media to one or more ends of the cartridge. Examples of such filters include U.S. Pat. No. 4,863,499 to Osendorf (a non-diffusible chemical vent (breather) assembly for a disk drive having a filter media having a layer filled with activated carbon particles) and Beck. U.S. Pat. No. 5,030,260 (a disc drive vent (breather) filter with an assembly having a stretched diffusion path) and U.S. Pat. No. 5,124,856 (organic and corrosion) to Brown et al. Single filter media with a filled (or impregnated) activated carbon filter to protect against toxic contaminants) and US Pat. No. 5,447,695 to Brown et al. (Chemical breather filter assembly) And disclosed. Unfortunately, many of these devices are too large and occupy too much space in today's miniaturized drives. In these, the filter is inside the drive and the contaminants diffuse into the adsorption part of the filter, so some of the internal air can be cleaned against internally generated gaseous contaminants. However, these still filter only the particles of the incoming air and mainly the gaseous contaminants of the incoming air. None of these filters cleans air containing internal particles.
第２の複合式吸着剤通気孔（ブリーザー）フィルタも既知であり、このフィルタは、２層のフィルタ媒体間に活性炭素充満（又は含浸）式ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）合成物の層等の吸着材料をカプセルに包んでおり、圧力感知接着剤の層を有する筐体の孔上に適用される。これらのフィルタは、良好に作動し、今日の小型のドライブに使用可能な寸法であるが、一般的に、ドライブ内へ流入する空気をろ過するように設計される。従って、吸着剤は一般的に、外部環境からの有機及び腐食性気体を吸着することが第一に意図されており、ドライブ内へ流入する空気及びドライブから流出する空気の粒子だけをろ過する。内部的に発生した気体は、これらのフィルタで吸着可能であるが、しかしこれらのフィルタは、別の内部吸着剤と共に使用される場合が多いので、寸法的により小さい。粒子はやはり、ドライブ内部で発生し、一般的にこれらのフィルタでは捕獲されない。 A second composite adsorbent vent (breather) filter is also known, such as a layer of activated carbon filled (or impregnated) polytetrafluoroethylene (PTFE) composite between two layers of filter media. An adsorbent material is encapsulated and applied over a hole in the housing having a layer of pressure sensitive adhesive. These filters work well and are of a size that can be used in today's small drives, but are generally designed to filter the air that flows into the drive. Thus, adsorbents are generally primarily intended to adsorb organic and corrosive gases from the outside environment and filter only air particles that flow into and out of the drive. Internally generated gas can be adsorbed by these filters, but these filters are smaller in size because they are often used with another internal adsorbent. Particles still occur inside the drive and are generally not captured by these filters.
拡散管は、Dauberの米国特許第5,417,743号及びTuma等の米国特許第5,997,614号に開示されるように、初期粒子物質通気孔フィルタ又は吸着剤通気孔フィルタのいずれかを具備可能である。拡散管は、気体汚染物質（湿気を含む）が通気孔を介してドライブに侵入することに対する追加的な防御を、拡散管の形で拡散障壁を形成することにより提供しており、それ（拡散管の拡散障壁）は、汚染物質がドライブ筐体に入る前にそれを通って拡散するための、入りくんだ又は長い経路を形成する。拡散管は、筐体の内部（及び／又はフィルタの位置に依存する吸着剤）に到達する汚染物質の数を減少させ、筐体が周囲環境との湿度平衡に到達するのに必要な時間又は湿度時間定数を大きくする。本明細書で使用されるように、便宜的に、「拡散管」という用語は、従来の入りくんだ経路を説明しても良く、あるいは流入空気がフィルタに流入する前に通過する、入りくんでいない空洞を説明してもいずれでも良い。 The diffusion tube can comprise either an initial particulate material vent filter or an adsorbent vent filter, as disclosed in Dauber US Pat. No. 5,417,743 and Tuma et al. US Pat. No. 5,997,614. The diffusion tube provides additional protection against the entry of gaseous contaminants (including moisture) into the drive through the vents by forming a diffusion barrier in the form of a diffusion tube, which The tube diffusion barrier) forms an intrusive or long path for contaminants to diffuse through before entering the drive housing. The diffusion tube reduces the number of contaminants that reach the interior of the housing (and / or the adsorbent depending on the position of the filter) and the time or time required for the housing to reach humidity equilibrium with the surrounding environment. Increase humidity time constant. As used herein, for the sake of convenience, the term “diffusion tube” may describe a conventional entangled path, or an incoming kun that the incoming air passes through before entering the filter. Any of the cavities may be described.
内部粒子フィルタ又は再循環フィルタは既知である。これらのフィルタは一般的に、ポリエステル不織部材等の裏打ち材料に積層された延伸ＰＴＦＥ膜等のフィルタ媒体の部材、又はエレクトレット（即ち、静電性）フィルタ媒体を含む「枕形状」のフィルタである。これらのものは、スロット（長穴）又は「Ｃ」溝に圧力嵌めされており、コンピュータ・ハードディスクドライブの回転ディスクの付近又は電子制御キャビネットのファンの前等の、流動する空気流れに設置される。これとは別に、再循環フィルタ媒体は、プラスチック構造で構成可能である。これらのフィルタは、内部生成粒子の粒子物質除去には良好に作動するが、しかし気相汚染物質の問題を扱わない。これらのフィルタの主要な問題は、説明したように、これらが最も単純な形状でスロット又は「Ｃ」溝に圧力嵌めされており、これは、しばしば装着の適切な手段ではない場合があることである。ハードディスクドライブに関して、製造者は、装着用のスロットを含む、数種類のベンダー（供給者）供給基板を有する場合がある。各これらのベンダーは、基板を成形するための多数のモールド（型）を有しても良い。更に各製造者はまた、各々が彼ら自身の金型切削ツールを有する、幾つかのフィルタ供給者を有する。更に各モールドは、成形可能であるべきドラフトアングル（抜き勾配）を有する必要があり、ドラフトアングルには変形形態が存在する。フィルタを上下逆で装着可能であることが好ましいので、成形されたドラフトアングルに合わせるようにフィルタを傾斜させることは、選択可能でない場合がある。従って、これらの変数の全ての公差の積み重ね（多数のモールドを有する多数の基板ベンダーと、単一のモールドからの基板の変化と、多数のフィルタ・ベンダーと、単一のベンダーからのフィルタ寸法の変化と、成形された板における複数のドラフトアングル）を認識することにより、全てのベンダーが適合でき且つ全てのベンダーからの全ての基板の装着スロットにぴったり適合する、フィルタ寸法仕様を、設計することは不可能であることは理解可能である。このことは、ハードディスクの組立ラインにとって重大な問題になり、特には、組立ラインがより自動化されれば、より重大である。フィルタは、組立工程で装着されて、その後ドライブアセンブリは、別の組立ステーションへと通過する。ドライブ基板は、別のステーションを通過する場合に、振動及び衝撃を受ける可能性がある。問題は、もしフィルタがスロット内に適切に適合していない場合に、フィルタが外れて、スロットから脱落する可能性があることである。もしフィルタが緩すぎる場合には、フィルタは単純にスロットから脱落する。もしフィルタが密着しすぎると、フィルタは、特には組立ラインを下流に移動する基板の追加的な振動により、スロットから飛び出す可能性がある。蓋が基板上に設置される前に、もし最終的な検査が実施されないならば、ドライブは、設置不良のフィルタの状態で組み立てられる可能性があり、そのことは、ドライブが稼働するときに、ドライブの落下を引き起こす可能性がある。 Internal particle filters or recirculation filters are known. These filters are typically filter media members, such as stretched PTFE membranes laminated to a backing material, such as polyester nonwoven members, or “pillow-shaped” filters that include electret (ie, electrostatic) filter media. is there. These are press fitted in slots ("long holes") or "C" grooves and are installed in a flowing air stream, such as near the rotating disk of a computer hard disk drive or in front of a fan in an electronic control cabinet. . Alternatively, the recirculation filter media can be constructed with a plastic structure. These filters work well for particulate matter removal of internally generated particles, but do not address the problem of gas phase contaminants. The major problem with these filters is that, as explained, they are pressure fitted into the slot or “C” groove in the simplest form, which is often not the proper means of mounting. is there. With respect to hard disk drives, manufacturers may have several types of vendor supply boards, including slots for mounting. Each of these vendors may have multiple molds for forming the substrate. In addition, each manufacturer also has several filter suppliers, each with their own die cutting tool. Furthermore, each mold must have a draft angle (draft angle) that should be moldable, and there are variations in the draft angle. Since it is preferred that the filter can be mounted upside down, it may not be selectable to tilt the filter to match the shaped draft angle. Therefore, stacking all tolerances of these variables (multiple substrate vendors with multiple molds, substrate changes from a single mold, multiple filter vendors, and filter dimensions from a single vendor. Recognize changes and multiple draft angles in the molded board) to design filter dimensional specifications that all vendors can fit and fit exactly into all board mounting slots from all vendors It is understandable that is impossible. This becomes a serious problem for hard disk assembly lines, especially if the assembly line is more automated. The filter is mounted in the assembly process, after which the drive assembly passes to another assembly station. When the drive board passes through another station, it may be subject to vibrations and shocks. The problem is that if the filter does not fit properly in the slot, the filter can come off and fall out of the slot. If the filter is too loose, it simply falls out of the slot. If the filter is too tight, the filter can jump out of the slot, especially due to the additional vibration of the substrate moving downstream in the assembly line. If the final inspection is not performed before the lid is installed on the substrate, the drive may be assembled with a poorly installed filter, which means that when the drive is in operation, May cause the drive to fall.
内部吸着剤フィルタもまた既知である。一例は、Sassa等に与えられた米国特許第4,830,643号に開示される。この特許は、粉体状、粒状又はビーズ（珠）状の吸着剤又は吸着剤混合物が外側延伸ＰＴＦＥ管内にカプセル状態で充填される、吸着剤フィルタを開示する。このフィルタは、Maryland,ElktonのW.L.Gore& Associates,Inc.により製造されており、GORE-SORBER（登録商標）モジュールの商標で販売される。これは、気相汚染物質の収集において非常に効果的であり、更に現在は、約３ｃｃ以上のフィルタ容積のような寸法の大型及び中型でのみ入手可能である。その現在の形において、このフィルタは、より小型でよりコンパクトな吸着剤フィルタに関する増大する需要を十分に処理可能ではなく、更に内部空気の粒子汚染物質をろ過するようにも設計されていない。第２の既知の内部吸着剤アセンブリは、活性炭素／ＰＴＦＥ合成物等の吸着剤の層を、カプセル状態で充填されたフィルタ層と圧力感知接着剤の層との間に組み込んでおり、それ（圧力感知接着剤）は、吸着剤をカプセル状態で充填することを補助し、且つ同様に筐体内の内壁に吸着剤アセンブリを設置する手段を提供する。その様なフィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,593,482号に開示される。やはりこれらのフィルタは全て、粒子汚染物質を取り扱わない。第３の内部吸着剤アセンブリは、活性炭素／ＰＴＦＥ合成物等の吸着剤の層を、フィルタ媒体の２つの層間に組み込むか、又はこれとは別にフィルタ媒体の層に包み込まれており、再循環フィルタが装着されるのと概略同じ方法だがしかしフィルタを通過する実際の空気流は多くない状態で、スロット（長穴）又は「Ｃ」溝間に装着可能である。その様なフィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,500,038号に開示されており、上記された別のフィルタのように、この構造は、著しい粒子捕獲能力を発揮しない。 Internal adsorbent filters are also known. An example is disclosed in US Pat. No. 4,830,643 to Sassa et al. This patent discloses an adsorbent filter in which a powdered, granular or beaded adsorbent or adsorbent mixture is encapsulated in an outer expanded PTFE tube. This filter is manufactured by W.L.Gore & Associates, Inc. of Maryland, Elkton and sold under the trademark GORE-SORBER® module. This is very effective in collecting gas phase contaminants and is currently only available in large and medium sized dimensions such as filter volumes of about 3 cc or more. In its current form, this filter is not fully capable of handling the growing demand for smaller and more compact adsorbent filters, and is not designed to filter particulate contaminants in internal air. A second known internal adsorbent assembly incorporates a layer of adsorbent, such as activated carbon / PTFE composite, between the encapsulated filter layer and the pressure sensitive adhesive layer ( The pressure sensitive adhesive) assists in filling the adsorbent in a capsule and also provides a means to place the adsorbent assembly on the inner wall within the housing. Such a filter is disclosed in US Pat. No. 5,593,482 to Dauber et al. Again, all these filters do not handle particulate contaminants. The third internal adsorbent assembly incorporates a layer of adsorbent, such as activated carbon / PTFE composite, between the two layers of the filter media, or is otherwise encased in a layer of filter media and is recycled. It can be mounted between slots ("long holes") or "C" grooves, but in much the same way that a filter is mounted, but with less actual airflow through the filter. Such a filter is disclosed in U.S. Pat. No. 5,500,038 to Dauber et al., And like the other filters described above, this structure does not exhibit significant particle capture capability.
上記したように、これらの内部吸着剤フィルタは全て、気相汚染物質の吸着において良好に機能するが、しかし粒子を非常に良好にろ過することはない。これらのフィルタは、フィルタに粒子を何らかで嵌め込むこと（即ち、フィルタ周囲の粒子運搬空気速度として、吸着剤フィルタに、より大きな粒子を衝突させるか又は集中させること）により、又はフィルタにおける粒子の拡散により粒子を収集可能である。しかし、これらのフィルタは、標準の再循環フィルタと同様に殆ど機能しない。説明すると、標準の再循環フィルタは、篩にかけること（フィルタの細孔構造を通過するには大きすぎる粒子を機械的に捕獲すること）と、固着（フィルタ又はフィルタの組織繊維の周りで曲折する空気流れに追随するには大きすぎる粒子を捕獲すること）と、阻止（空気流れに追随する傾向にあるが寸法が充分大きいので、フィルタ組織繊維に阻止される粒子、又は言い換えれば粒子の直径が、組織繊維と空気の流線との間の距離以下である粒子を捕獲すること）と、拡散（空気分子により無作為的（ランダム）パターンで打ち当てられてフィルタ組織繊維に接触して収集された、より小さな粒子を捕獲すること）との組み合わせで作動する。空気ろ過のこれらの手段は、1993年初版のPergamon Pressにより発表された、R.C.Brownの「Air Filtration（空気ろ過方法）」の題名の本において、より正確に説明されている。 As noted above, all of these internal adsorbent filters work well in the adsorption of gas phase contaminants, but do not filter particles very well. These filters can either be fitted with particles in the filter (i.e., impinge or concentrate larger particles on the adsorbent filter as the particle carrying air velocity around the filter) or particles in the filter Particles can be collected by diffusion of However, these filters do not work as well as standard recirculation filters. To illustrate, standard recirculation filters are screened (mechanically trapping particles that are too large to pass through the pore structure of the filter) and anchored (bent around the filter or filter tissue fibers). Trapping particles that are too large to follow the air flow that occurs, and blocking (the particles that tend to follow the air flow but are large enough to be blocked by the filter tissue fibers, or in other words, the diameter of the particles Capture particles that are less than or equal to the distance between the tissue fibers and the air streamlines) and diffuse (impact in a random (random) pattern by the air molecules and collect in contact with the filter tissue fibers In combination with capturing smaller particles). These means of air filtration are more accurately described in a book entitled “Air Filtration” by R.C.Brown published by the first edition of Pergamon Press in 1993.
市販の吸着剤差異循環フィルタは、Donaldson社から入手可能であり、不織キャリア（担体）に接着された活性炭素ビーズを組み込んでおり、不織キャリアは、エレクトレット（electret）・フィルタ材料の二層とプラスチック支持スクリーン（膜）の二層との間に挟まれる。このフィルタは、内部粒子ろ過効果のある程度の犠牲において、ある程度の吸着剤保護を提供するが、それは、この構造が、従来の再循環フィルタに対して、フィルタへの空気流れに対する抵抗を増大することが分っているからである。吸着剤能力はしかし、例えば、フィルタ寸法の制約及びキャリアに対して炭素を保持する接着剤による吸着剤表面積の妨害により制限される。これらのフィルタはやはり、スロット又は「Ｃ」溝に設置され、やはりこれらのフィルタに関する主要な問題が、これらのスロット間において使用するために、必要な適合性を実現することである。 A commercially available adsorbent differential circulation filter is available from Donaldson and incorporates activated carbon beads bonded to a non-woven carrier, which is a double layer of electret filter material. And two layers of plastic support screen (membrane). This filter provides some adsorbent protection at some sacrifice of the internal particle filtration effect, because it increases the resistance to air flow to the filter over conventional recirculation filters. Because I know. Adsorbent capacity, however, is limited, for example, by filter size constraints and interference with the adsorbent surface area by the adhesive that holds the carbon to the carrier. Again, these filters are placed in slots or “C” grooves, and the main problem with these filters is that they provide the necessary suitability for use between these slots.
今日のドライブにおける別の問題は、塩素、二酸化硫黄等の腐食性イオンによる汚染である。これらの化合物を吸着するために、吸着剤は一般的に、塩で処理されて、汚染物質を化学的に吸着する。前の段落で説明されたフィルタが、イオン除去水内で洗浄された場合に、多量の塩分が放出されるので、今日の敏感なディスクドライブ環境にとって受容できないものである。別の洗浄可能な吸着剤再循環フィルタは、Dauber等に与えられた米国特許第5,538,545号に開示されており、それにおいては、延伸ＰＴＦＥ膜又は別の疎水性材料が、吸着剤をカプセル状態で包むために使用される。しかし、これらのフィルタでさえも、スロット又は「Ｃ」溝間に適合されなければならないが、これは、既に記述したように、主要な問題である。 Another problem in today's drives is contamination with corrosive ions such as chlorine and sulfur dioxide. In order to adsorb these compounds, the adsorbent is typically treated with a salt to chemically adsorb contaminants. The filter described in the previous paragraph is unacceptable for today's sensitive disk drive environment because large amounts of salt are released when washed in deionized water. Another washable adsorbent recirculation filter is disclosed in US Pat. No. 5,538,545 to Dauber et al., In which expanded PTFE membrane or another hydrophobic material encapsulates the adsorbent. Used for wrapping. However, even these filters must be fitted between slots or “C” grooves, which is a major problem, as already described.
単一のドライブにおいて異なる機能を有する数種のフィルタの組み合わせは、既に開示されている。例えば、Beecroftの米国特許第5,406,431号は、吸着剤通気孔（ブリーザー）及び再循環フィルタを、ドライブ内の特別に特定された場所に具備する、ディスクドライブのためのフィルタシステムを開示する。Beck等による米国特許第4,633,349号は、通気孔（ブリーザー）フィルタを囲む、再循環フィルタアセンブリに、二重式媒体ドラムタイプフィルタ要素を具備する、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを開示する。更に、Bolton等の米国特許第4,857,087号は、再循環フィルタハウジング内に通気孔フィルタを組み込むことを開示するが、しかし著しくより多い部品を有しており、更にハウジング、孔及びガスケットを備える第３のフィルタ要素を組み込んで、この構成を実現する。これらの特許に開示される組み合わせは、ディスクドライブの別個の領域にフィルタ構成要素を設置するか、又はドライブ内で構成要素部品の向きを整列させるためにスペースを浪費する付属品を組み込むかのいずれかである。 Several filter combinations having different functions in a single drive have already been disclosed. For example, US Pat. No. 5,406,431 to Beecroft discloses a filter system for a disk drive that includes an adsorbent vent (breather) and a recirculation filter at a specially identified location in the drive. U.S. Pat. No. 4,633,349 to Beck et al. Discloses a disk drive filter assembly comprising a double media drum type filter element in a recirculation filter assembly surrounding a breather filter. Further, Bolton et al., U.S. Pat. No. 4,857,087, discloses incorporating a vent filter within a recirculation filter housing, but has a significantly larger number of parts and further includes a housing, a hole and a gasket. This configuration is realized by incorporating the filter element. The combinations disclosed in these patents either install the filter components in separate areas of the disk drive, or incorporate space-consuming accessories to align the orientation of the component parts within the drive. It is.
多機能フィルタは、通気孔（ブリーザー）フィルタと、再循環フィルタとを、選択可能に提供しており、吸着剤は、前述のフィルタに関連する多くの問題を解決可能である。このことは、Dauberの米国特許第6,395,073号に記載される。空間的に、その様な複合フィルタを設置できると分った場合に、このことは、適切な解決案である。しかし、特に今日のより小さなドライブにおけるその様な制限された空間により、その性能を個別的に最大化できる、個別の構成要素を具備する必要性が存在する場合がある。ドライブは、そのデータ記録密度及び容量を継続的に増大するので、ドライブは、粒子及び気体汚染物質に継続的に、より敏感になるので、フィルタ構成要素の性能は、より向上するろ過仕様に適合するように個別に最大化される必要がある。米国特許出願公開番号2004/0006954は、空気流が通過して粒子が空気流からろ過される、ろ過部と、ろ過部の両端部に具備される嵌合部とを有する、フィルタを開示する。嵌合部は、ディスクドライブの溝内の支持溝に挿入されて、シールを形成する。該特許出願は、溝の支持溝とフィルタの嵌合部との間に隙間が存在しないので、フィルタに向かう空気流の全てがろ過部を通過する構成を開示する。 The multi-function filter selectively provides a breather filter and a recirculation filter, and the adsorbent can solve many problems associated with the aforementioned filter. This is described in Dauber US Pat. No. 6,395,073. This is an appropriate solution if it is found spatially that such a composite filter can be installed. However, there may be a need to have individual components that can individually maximize their performance, especially with such limited space in today's smaller drives. Since the drive continually increases its data recording density and capacity, the drive is continuously more sensitive to particulate and gaseous contaminants, so the performance of the filter components meets the improved filtration specifications Need to be maximized individually. U.S. Patent Application Publication No. 2004/0006954 discloses a filter having a filtration section through which an air stream passes and particles are filtered from the air stream, and fittings provided at both ends of the filtration section. The fitting portion is inserted into a support groove in the groove of the disk drive to form a seal. The patent application discloses a configuration in which all of the air flow toward the filter passes through the filtration portion because there is no gap between the support groove of the groove and the fitting portion of the filter.
本発明の１つの形態は、ディスクドライブ筐体内で溝に設置されるためのフィルタアセンブリを提供しており、フィルタアセンブリは、第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタを具備する。第２の端部は、第２の直線角部を具備する。フィルタは、第１の直線角部と第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１の直線角部と第２の直線角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）に等しい垂直距離で伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。 One form of the present invention provides a filter assembly for installation in a groove within a disk drive housing, the filter assembly comprising at least one first end comprising a first straight corner. And a filter having a second end opposite the first end. The second end includes a second straight corner. The filter has a length equal to the minimum distance between the first straight corner and the second straight corner. The filter assembly further includes at least one flexible protruding element extending from at least one of the first and second linear corners at a vertical distance equal to at least 0.15 mm (0.005 inches). It has.
本発明の別の形態は、溝に設置されるフィルタアセンブリを有する、ディスクドライブ筐体を提供しており、溝は、間隔を開けて離れる少なくとも２つのベアリング面を有して、幅を有する溝を形成する。ディスクドライブ筐体において、フィルタアセンブリは、第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタ部を具備する。第２の端部は、第２の直線角部を具備する。フィルタ部は、第１の直線角部と第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する。フィルタ部は、第１の直線角部と第２の直線角部の内の少なくとも１つから伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を具備する。少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素は、溝のベアリング面に接触し、それにより変形させられる。 Another aspect of the invention provides a disk drive housing having a filter assembly installed in a groove, the groove having at least two bearing surfaces spaced apart and having a width. Form. In the disk drive housing, the filter assembly includes a filter portion having at least one first end having a first straight corner and a second end opposite the first end. . The second end includes a second straight corner. The filter portion has a length equal to the minimum distance between the first straight corner and the second straight corner. The filter portion includes at least one flexible projecting element extending from at least one of the first straight corner and the second straight corner. At least one flexible projecting element contacts the bearing surface of the groove and is thereby deformed.
本発明の更に別の形態は、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを提供しており、ディスクドライブ・フィルタアセンブリは、第１と第２のポリエステル不織フィルタ層間に配設される、織物状のエレクトレット材料を具備する、少なくとも１つのエレクトレットフィルタ層と、第１のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第１の支持層と、第２のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第２の支持層とを具備する、層状構造を具備する。第１と第２の支持層はポリエチレンスクリーン材料を具備する。フィルタアセンブリは、層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部を具備する。シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成する。フィルタアセンブリは、第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１のシールされた角部と第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の垂直距離で外側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。 Yet another aspect of the present invention provides a disk drive filter assembly, wherein the disk drive filter assembly comprises a woven electret material disposed between first and second polyester nonwoven filter layers. Comprising: at least one electret filter layer; a first support layer adjacent to the first polyester nonwoven filter layer; and a second support layer adjacent to the second polyester nonwoven filter layer. It has a layered structure. The first and second support layers comprise a polyethylene screen material. The filter assembly comprises sealed corners provided around the laminar structure. The sealed corners form a substantially rectangular filter assembly having at least one first and second substantially parallel sealed corners. The filter assembly has a length equal to the distance between the first and second sealed corners. The filter assembly includes at least one flexible protrusion that projects outwardly from at least one of the first sealed corner and the second sealed corner at a vertical distance of at least 0.127 mm (0.005 inches). It further comprises a shaped element.
本発明の更に別の形態は、ディスクドライブ・フィルタアセンブリを提供しており、ディスクドライブ・フィルタアセンブリは、第１と第２の機能層間に配設される、織物状の材料を具備する、少なくとも１つのフィルタ層を具備する、層状構造と；前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部と；を具備する。シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成する。フィルタアセンブリは、第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する。フィルタアセンブリは、第１のシールされた角部と第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の距離で外側又は内側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を更に具備する。 Yet another aspect of the present invention provides a disk drive filter assembly, the disk drive filter assembly comprising at least a woven material disposed between first and second functional layers, A layered structure comprising one filter layer; and sealed corners provided around the layered structure. The sealed corners form a substantially rectangular filter assembly having at least one first and second substantially parallel sealed corners. The filter assembly has a length equal to the distance between the first and second sealed corners. The filter assembly protrudes outwardly or inwardly from at least one of the first sealed corner and the second sealed corner at a distance of at least 0.127 mm (0.005 inches). It further comprises a protruding element.
本発明の作動は、下記の説明の図面と共に下記の説明を検討することにより、明確になるはずである。 The operation of the present invention should become clear from a consideration of the following description in conjunction with the drawings described below.
本発明は、粒子を含む空気及び気体の汚染物質をろ過可能である新規な改善されたフィルタを提供する。本発明のフィルタは、フィルタがスロット（長穴）又は「Ｃ」溝間に装着された場合に、フィルタが所定位置に留まることを確保する、改善された適合性を特徴とする。本発明はまた、ディスクドライブにおいて、スロット又は「Ｃ」溝間における安全なフィルタの嵌合を実現する多数の手段を提供する。 The present invention provides a new and improved filter capable of filtering air and gaseous contaminants including particles. The filter of the present invention is characterized by improved suitability that ensures that the filter remains in place when the filter is installed between slots (elongate holes) or “C” grooves. The present invention also provides a number of means for providing a secure filter fit between slots or “C” grooves in a disk drive.
本発明のフィルタは、粒子フィルタ又は再循環フィルタであっても良く、あるいは吸着剤を具備可能であり、粒子及び気体複合式フィルタ又は吸着剤再循環フィルタであっても良い。第１の実施の形態において、フィルタ又は吸着剤フィルタは、１つ又は複数の突起状要素を有しており、前記突起状要素は、フィルタ本体に比べてよりフレキシブルであり、フィルタの１つ又は複数の角部（エッジ）から伸張して、改善されたバネ荷重式摩擦嵌合を提供する。任意の数の突起状要素が使用可能である。第２の実施の形態において、フィルタの側部全体は、スリット（細長い孔）を前記側部に形成して締まりばめ又は「バネ荷重式」嵌合のための多数のフレキシブルな突起状要素を形成することにより、タブ（つまみ）を有することができる。突起状要素は、任意の所望の形状を具備可能である。突起状要素はまた、任意の所望の長さで形成可能である。当業者は、突起状要素の材質、幅及びフィルタ全長等の要素に依存して、適切な突起状要素の長さを決定可能である。0.127mm（0.005インチ）の小さな長さの突起状要素が、使用可能である。6.35mm（0.25インチ）より長い突起状要素も、使用可能である。一般的に、0.5から3.18mm（0.02から0.125インチ）の長さの突起状要素が、適当である。 The filter of the present invention may be a particle filter or a recirculation filter, or may comprise an adsorbent, and may be a particle and gas composite filter or an adsorbent recirculation filter. In the first embodiment, the filter or adsorbent filter has one or more protruding elements, the protruding elements being more flexible than the filter body, and one or more of the filters Extending from a plurality of corners (edges) provides an improved spring-loaded friction fit. Any number of protruding elements can be used. In a second embodiment, the entire side of the filter is formed with a number of flexible protruding elements for an interference fit or “spring loaded” fit by forming slits (elongated holes) in the side. By forming, it can have a tab (knob). The protruding element can have any desired shape. The protruding elements can also be formed with any desired length. One skilled in the art can determine the appropriate length of the projecting element depending on factors such as the material, width and overall filter length of the projecting element. Small length projecting elements of 0.127 mm (0.005 inches) can be used. Protruding elements longer than 6.35 mm (0.25 inches) can also be used. In general, projecting elements with a length of 0.5 to 3.18 mm (0.02 to 0.125 inches) are suitable.
別の実施の形態において、フィルタは、図８に示されるように、長さの一部が折り曲げられていて且つスロット又は「Ｃ」溝においてフィルタのための追加的締まりばめを形成する、突起状要素を具備可能である。更に別の実施の形態において、フィルタは、溝への嵌合のためのバネ荷重式締まりばめを追加する、三次元形状の突起状要素を具備可能であり、その様なフィルタを図７に示す。 In another embodiment, the filter is a protrusion that is partially folded in length and forms an additional interference fit for the filter in a slot or “C” groove, as shown in FIG. Shaped elements. In yet another embodiment, the filter can include a three-dimensional shaped protruding element that adds a spring loaded interference fit for fitting into the groove, such a filter being shown in FIG. Show.
別の実施の形態において、フィルタは、「Ｃ」溝の追加的スリットに嵌合して溝内でのフィルタの保持を補助する、１つ又は複数の突起状要素を具備可能である。これは、溝を越えてフィルタを伸張させて、フィルタが溝から滑り出ることを確実に防止しており、その際基板又は筐体は、図１１に示すように、装着組立（アセンブリ）ライン工程において振動しても良い。 In another embodiment, the filter can include one or more protruding elements that fit into additional slits in the “C” groove to help retain the filter in the groove. This extends the filter beyond the groove to ensure that the filter does not slide out of the groove, in which case the substrate or housing is mounted assembly line process as shown in FIG. May vibrate.
別の実施の形態において、フィルタは、突起状要素の接着手順、成形可能な材料の突起状要素を基礎のフィルタに重ね成形する手順、又は圧力ばめ又はバネ荷重式組立後の工程において補助可能である、１つ又は複数の突起状要素を追加する別の手段を具備しても良い、後工程においてフィルタに追加される、１つ又は複数の突起状要素を具備可能である。 In another embodiment, the filter can be assisted in the process of adhering the projecting elements, overmolding the projecting elements of moldable material onto the underlying filter, or post-press fit or spring loaded assembly processes. There may be another means for adding one or more protruding elements, which may include one or more protruding elements added to the filter in a later step.
本発明のフィルタは、使用又は搭載が簡単であるだけではなく、ガスの出入りが少なく、非揮発性残留物が低く、微粒子が少ないものである。更に、構造に依存して、フィルタは、追加の利点を具備可能であり、その利点においては、フィルタが、イオン除去水で洗浄して、表面のイオン性の汚染物質及び粒子を除去可能で、空気流から酸性ガスを除去する塩分等の利点のある処理機能を失なわせることなく、コンピュータ・ディスクドライブ等の清浄性が必要な用途に対する適性を改善可能である。この洗浄可能な特性は、疎水性フィルタ材料を使用して吸着剤層を囲むことにより実現される。本願で使用される「疎水性」は、加熱、攪拌、超音波等の従来の洗浄手順の条件に耐え得るのに十分な水（又は、界面活性剤が使用されるならば、界面活性剤を含む水）侵入圧力を有するフィルタ材料を意味する。 The filter of the present invention is not only easy to use or mount, but also has little gas in and out, low non-volatile residue, and few fine particles. Further, depending on the structure, the filter can have additional advantages, in which the filter can be washed with ion-removed water to remove surface ionic contaminants and particles, The suitability for applications requiring cleanliness such as computer disk drives can be improved without losing advantageous processing functions such as salinity to remove acid gas from the air stream. This washable property is achieved by using a hydrophobic filter material to surround the adsorbent layer. As used herein, “hydrophobic” refers to sufficient water (or surfactant, if used) to withstand the conditions of conventional cleaning procedures such as heating, stirring, and ultrasound. Water) means a filter material with intrusion pressure.
フィルタ媒体の１つ又は複数の層は、粒子を含む再循環する空気をろ過するために、実質的に積層状態で形成されて、据付用途および工程に適合するようにフィルタを改善する特徴を追加する。フィルタ媒体の１つ又は複数の層は、フィルタ層に平行に沿うか又はフィルタ媒体層間に選択可能に設置されて、気体汚染物質を含む再循環する空気流れをろ過しても良い。 One or more layers of filter media are formed in a substantially laminated state to filter recirculated air containing particles, adding features that improve the filter to suit installation applications and processes To do. One or more layers of filter media may be selectably placed parallel to the filter layers or between the filter media layers to filter a recirculating air stream containing gaseous contaminants.
ここで図１を参照すると、本発明の改善された再循環フィルタ１０の第１の実施の形態の側面図が示される。図１は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある側部全体に備えられた突起状要素１１を示す。
Referring now to FIG. 1, a side view of a first embodiment of the
図２は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図２は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある小型の突起状要素１１を示す。
FIG. 2 shows a side view of another embodiment of the improved filter of the present invention. FIG. 2 shows a small protruding
図３は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図３は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある二重式突起状要素１１を示す。
FIG. 3 shows a side view of another embodiment of the improved filter of the present invention. FIG. 3 shows the double protruding
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の別の実施の形態の側面図及び端面図をそれぞれ示す。図４Ａは、フィルタ本体１２のいずれかの側面に設けられていて且つフィルタ１０の端部にスリットを設けることにより基本的に形成される、多数の突起状要素１１を示す。図４Ｂにおいては、端部にスリットが形成されて、端部が分離可能であり、バネ荷重効果を作用させてフィルタのための「Ｃ」溝又はスリットの保持構成を提供するように処理された後の、端部の状態が示される。
4A and 4B show a side view and an end view, respectively, of another embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a number of
図５Ａは、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図５は、フィルタ本体１２のいずれかの側面にある二重式突起状要素１１を示す。これらの突起状要素は、任意の形状で形成可能であり、ここでは、ディスクドライブの「Ｃ」溝に形成されても良い、任意の抜き勾配（ドラフトアングル）に調整可能である、三角形状の突起状要素として図示される。これらの突起状要素はまた、押し込んで保持することにより、フィルタを保持するのに利用されても良い、任意の固定（ロック）式構成を提供する能力を有する。図５Ｂは、ディスクドライブ・フィルタの溝の構成に係合する形状を有する、突起状要素を示す。
FIG. 5A shows a side view of another embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the double protruding
図６は、本発明の改善されたフィルタの別の実施の形態の側面図を示す。図６は、任意の形状を具備可能であって且つフィルタ本体１２の両側面に任意の数で設置可能である、鋸歯状又はホタテ貝状の突起状要素１１を示す。
FIG. 6 shows a side view of another embodiment of the improved filter of the present invention. FIG. 6 shows serrated or scalloped protruding
図７は、本発明の別の実施の形態の端面図を示す。図７は、フィルタ本体１３の端部にある三次元の突起状要素１４を示す。突起状要素１４は、突起状要素１４を圧縮するか又は変形させることにより、「Ｃ」溝におけるバネ荷重効果を付加する。
FIG. 7 shows an end view of another embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a three-dimensional
図８及び８Ａは、本発明の別の実施の形態の側面図及び端面図をそれぞれ示す。図８は、フィルタ本体１２の端部にあるスリット突起状要素１５を示す。図８Ａは、突起状要素が折り曲げられて、保持用「Ｃ」溝内に押し込まれた場合にバネ荷重効果を提供する状態の端面図を示す。
8 and 8A show a side view and an end view, respectively, of another embodiment of the present invention. FIG. 8 shows the
図９は、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図９は、フィルタ本体１２の単一の側面にある単一の突起状要素１１を示す。
FIG. 9 shows a side view of another embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a single protruding
図１０は、２つの「Ｃ」溝２０間に設けられていて図２に示されるフィルタと同様なフィルタの頂面図である。２つの突起状要素１１は、フィルタ本体１２を越えて伸長しており、少し曲げられて、フィルタを所定の場所に配置し保持することを補助するようにバネ力を作用させる。
FIG. 10 is a top view of a filter similar to the filter shown in FIG. 2 provided between two “C”
図１１Ａ及び１１Ｂは、フィルタの頂面図及び側面図をそれぞれ示しており、そこでは、突起状要素１１は、フィルタ本体１２を越えて伸長して、「Ｃ」溝２０のスロットを通り伸長してフィルタを所定位置に固定するように補助する。フィルタは、溝内にバネ荷重で押圧されることよりむしろ、スロットを介してより確実に固定される。
FIGS. 11A and 11B show a top view and a side view, respectively, of the filter, where the protruding
図１２は、本発明の別の実施の形態の側面図を示す。図１２は、標準のフィルタに重ね成形された突起状要素１５を示しており、後組立工程として、アセンブリ溝にフィルタを固定するために、突起状要素を形成する。
FIG. 12 shows a side view of another embodiment of the present invention. FIG. 12 shows a protruding
上記で説明され且つ図解された任意の又は全ての実施の形態において、吸着剤又は吸着剤層はフィルタを、粒子フィルタから粒子及び気体複合式フィルタに変更するために追加されても良い。吸着剤は、酸性ガス等の特定の種類のガス状物質の吸着のために処理可能である。吸着剤は、フィルタ本体１２内に配設可能で、フィルタのアセンブリ部内のシールされたタブ付き領域１１に伸長可能である。
In any or all of the embodiments described and illustrated above, an adsorbent or adsorbent layer may be added to change the filter from a particle filter to a particle and gas composite filter. Adsorbents can be processed for the adsorption of certain types of gaseous substances such as acid gases. The adsorbent can be disposed within the
吸着剤は、粒状活性炭素等の１００％の吸着剤材料の１つ以上の層を具備しても良く、又は空洞空間を充填した吸着剤と組み合わされた、多孔質ポリマー材料のポリマー付着物等の充填式製品マトリクスであっても良い。別の可能性として、スクリムに吸着剤を含浸させた不織布又はビーズを含み、その場合においては、不織布又はスクリムは、セルロース又はポリマーであっても良く、更にはポリマー又はセラミックである、充填剤又は吸着剤の多孔質鋳造品又は錠剤と同様に、ラテックス（乳液）又は別のバインダー（結合剤）を含んでも良い。吸着剤はまた、別のタイプの吸着剤の混合物でも良い。 The adsorbent may comprise one or more layers of 100% adsorbent material, such as particulate activated carbon, or a polymer deposit of porous polymer material, etc. combined with an adsorbent filled with void spaces, etc. Or a filled product matrix. Another possibility includes a nonwoven or bead impregnated with an adsorbent in a scrim, in which case the nonwoven or scrim may be a cellulose or a polymer, and further a filler or a polymer or ceramic. Similar to the porous casting or tablet of the adsorbent, it may contain latex (emulsion) or another binder (binder). The adsorbent may also be a mixture of other types of adsorbents.
吸着剤層に含まれても良い、吸着剤材料の例として、フィジソーバー（physisorber）（物理吸着剤）（例えば、シリカゲル、活性炭素、活性酸化アルミニウム、分子篩い等）と、ケミソーバー（chemisorber）（化学吸着剤）（例えば、過マンガン酸カリウム、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、粉体金属、又はガス相汚染物質を清掃するための別の反応物質）と、これらの材料の混合物とを含む。用途によっては、多層の吸着剤材料の使用が望まれる場合があっても良く、その場合、各層は、異なる汚染物質をフィルタを通過させて、選択的に除去するために、異なる吸着剤を含む。 Examples of adsorbent materials that may be included in the adsorbent layer include physisorbers (physical adsorbents) (eg, silica gel, activated carbon, activated aluminum oxide, molecular sieves, etc.) and chemisorbers (chemical Adsorbent) (eg, potassium permanganate, potassium carbonate, potassium iodide, calcium carbonate, calcium sulfate, sodium carbonate, sodium hydroxide, calcium hydroxide, powder metal, or another for cleaning gas phase contaminants) And a mixture of these materials. Depending on the application, it may be desirable to use multiple layers of adsorbent materials, where each layer contains different adsorbents to selectively remove different contaminants through the filter. .
吸着剤層の好適な実施の形態は、吸着剤充填式ＰＴＦＥシートを使用しており、その場合、吸着剤粒子は、本明細書に参考文献として特に組み込まれていてMortimer,Jrに与えられた米国特許第4,985,296号により開示される、網状ＰＴＦＥ構造内に捕獲される。理想的には、粒子は、異なる寸法の粒子がお互いの周りでまき散らされるように、粒子間に形成された空洞空間を出来るだけ多く充填して、コアに含まれる活性材料の量を最大化する状態で、多数モーダル（様式）（例えば、二重モーダル又は三重モーダル）の状態で詰められる。この技術はまた、多数の吸着剤が単層に充填されることを可能にする。ＰＴＦＥ／吸着剤合成物は、0.0254mm（0.001インチ）より小さい厚みから10mm（0.4インチ）以上の厚みまでで容易に製作可能であり、完成状態のフィルタ厚みと吸着剤負荷において大きな可撓性を可能にする。更に、満タンの密度の約80-90％の吸着剤密度が、多数モデルパッキングと物理的圧縮により可能であるので、最大吸着剤材料が、単位体積当たりにおいて詰め込み可能である。バインダー要素としてＰＴＦＥの使用はまた、アクリル系溶融プラスチック樹脂等のバインダーが行うような、吸着剤多細孔を詰まらせることがない。 A preferred embodiment of the adsorbent layer uses an adsorbent-filled PTFE sheet, in which case the adsorbent particles are specifically incorporated herein by reference and given to Mortimer, Jr. Captured within the reticulated PTFE structure disclosed by US Pat. No. 4,985,296. Ideally, the particles fill as much of the cavity space formed between the particles as possible so that differently sized particles are scattered around each other, maximizing the amount of active material contained in the core. In a state of multiple modalities (eg, double modal or triple modal). This technique also allows multiple adsorbents to be packed into a single layer. PTFE / adsorbent composites are easily manufacturable from thicknesses less than 0.0254 mm (0.001 inch) to more than 10 mm (0.4 inch), providing great flexibility in the finished filter thickness and adsorbent loading. enable. In addition, the adsorbent density of about 80-90% of the full tank density is possible with multiple model packing and physical compression, so that the maximum adsorbent material can be packed per unit volume. The use of PTFE as a binder element also does not clog adsorbent multipores, as do binders such as acrylic molten plastic resins.
吸着剤は、延伸ＰＴＦＥ等のポリマー膜でカバーされることが好ましい。フィルタ材料としての吸着剤層上へのＰＴＦＥ膜の使用は、この改善されたフィルタ構造に対して数多くの追加的利点を与える。ＰＴＦＥは疎水性である。工業において使用される吸着剤には、水溶性塩分を使用して、活性炭素等の物理的吸着剤を含浸させて、大きな活性表面積を有する化学的吸着剤を提供するものがある。ＰＴＦＥ膜で炭素層をカバーすることにより、それは、最終部分を耐水性にするので、非イオン水は、前記部分に接触可能であるが、吸着剤を通過可能ではない。従って、塩分処理は、水洗による除去に対して影響されやすくない。イオン汚染物質は、コンピュータディスクドライブ等の腐食に敏感な装置に関して重要な問題である。塩素、二酸化硫黄等のイオンの関連物質は、水に直ちに溶解するので、非イオン水洗浄は、ドライブ内で使用される多くの構成要素に関してルーティン（決められた作業）になる。従って、吸着剤をカプセルで包むためにＰＴＦＥフィルタ層を使用する実施の形態は、吸着剤層に組み込まれた水溶性塩分処理吸着剤の使用を可能にし、吸着剤処理及び効率の損失なしで、洗浄に耐えることが出来る。 The adsorbent is preferably covered with a polymer film such as expanded PTFE. The use of a PTFE membrane on the adsorbent layer as a filter material provides a number of additional advantages to this improved filter structure. PTFE is hydrophobic. Some adsorbents used in industry provide chemical adsorbents having a large active surface area by impregnating with physical adsorbents such as activated carbon using water soluble salt. By covering the carbon layer with a PTFE membrane, it makes the final part water-resistant so that non-ionic water can contact the part but not the adsorbent. Therefore, the salt treatment is not susceptible to removal by washing with water. Ionic contaminants are an important issue for corrosion sensitive devices such as computer disk drives. Nonionic water cleaning becomes a routine for many components used in the drive, as ionic related substances such as chlorine, sulfur dioxide, etc. dissolve immediately in the water. Thus, the embodiment using a PTFE filter layer to encapsulate the adsorbent allows the use of a water-soluble salt treatment adsorbent incorporated in the adsorbent layer, and can be washed without loss of adsorbent treatment and efficiency. Can withstand.
これらのＰＴＦＥ膜が疎水性で洗浄可能でありながら、ＰＴＦＥ膜はまた、高い水蒸気透過速度を有し、前記透過速度は、空気中の汚染物質が素早く且つ容易に膜を介して吸着剤に拡散することを可能にする。それらはまた、非常に良好なろ過効率で製作可能であり、更に材料を通過する空気をろ過するのと同様に炭素粒子を含む。そのための好適な膜の例として、米国特許第3,953,566号に従い製作されたものがある。その様な膜は、0.3ミクロンの寸法の粒子で12.7mm（0.5インチ）の水圧の2.13ｍ／分（７フィート／分）の浸透又は表面速度において、99.97％の効率を有する。その様な膜は、W.L.Gore and Associates,Inc.の完成フィルタの形で市販入手可能である。 While these PTFE membranes are hydrophobic and washable, PTFE membranes also have a high water vapor transmission rate, which allows airborne contaminants to quickly and easily diffuse through the membrane into the adsorbent. Make it possible to do. They can also be made with very good filtration efficiency and contain carbon particles as well as filter air passing through the material. An example of a suitable membrane for this purpose is one made according to US Pat. No. 3,953,566. Such membranes have an efficiency of 99.97% at 0.33 micron size particles at a penetration of 2.13 m / min (7 ft / min) with a water pressure of 12.7 mm (0.5 inch) or surface velocity. Such membranes are commercially available in the form of finished filters from W.L.Gore and Associates, Inc.
吸着剤層をカプセルで包むための別の好適なフィルタ媒体は、参考文献として組み込まれていてBacino等の米国特許第4,902,423号の開示に従い製作された延伸ＰＴＦＥ膜の層である。このフィルタ媒体は幾つかの利点を有する。このフィルタは、3.2ｍ／分（10.5フィート／分）において0.5mmH2O（水柱）より小さい空気流に対する抵抗で且つ非常に高い透過性で製作可能であり、更にフィルタ内に吸着剤粒子を含む。ミネソタ（Minnesota）のTSI Inc.が供給するTSI8160効率テストリグ（装置）で計測されるこの高度の延伸ＰＴＦＥ膜の粒子ろ過効率はまた、非常に良好であり（例えば、0.3ミクロンｍで55％を超える）、それは、吸着剤汚染物質と共に粒子に対して良好な粒子ろ過を提供する。 Another suitable filter media for encapsulating the adsorbent layer is a layer of expanded PTFE membrane, incorporated by reference and made in accordance with the disclosure of US Pat. No. 4,902,423 to Bacino et al. This filter medium has several advantages. This filter can be made with a resistance to air flow of less than 0.5 mm H2O (water column) at 3.2 m / min (10.5 ft / min) and with very high permeability, and further includes adsorbent particles within the filter. The particle filtration efficiency of this highly expanded PTFE membrane as measured by the TSI8160 efficiency test rig supplied by Minnesota's TSI Inc. is also very good (eg,> 55% at 0.3 microns) ), It provides good particle filtration for particles with adsorbent contaminants.
このフィルタ媒体は、織物状又は不織又は延伸多孔材料（例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等）の層により選択可能に構造的に支持されても良い。好適な支持層は、テネシー（Tennesse）Old HickoryのReemay,Inc.が供給する、33.9g/m2（1.0oz/yd2）のReemay2014ポリエステル不織布である。 The filter media may be structurally supported to be selectable by a layer of woven or non-woven or stretched porous material (eg, polyester, polypropylene, polyamide, etc.). A suitable support layer is 33.9 g / m 2 (1.0 oz / yd2) Reemay 2014 polyester nonwoven fabric supplied by Reemay, Inc. of Tennesse Old Hickory.
再循環フィルタ及び吸着剤再循環フィルタ用途の両者で使用される、更に別の好適なフィルタ媒体は、W.L.Gore and Associates,Inc.によりGORE-TRET（登録商標）再循環フィルタの商標で完成フィルタの形で供給される静電性トリボエレクトレット（triboelectret）（摩擦電気）材料の層である。この媒体の利点は、効率が非常に高い（例えば、0.3ミクロンで90％を超える）ことであり、更に透過性が良い（例えば、10.5fpm又は3.2m/minで１mmH2O未満）ことである。この媒体は、非イオン水で洗浄される場合に、その電荷を失うが、それは、異種ファイバの混合のトリボエレクトレット効果により、乾燥によりその効率を直ぐに再取得する。 Yet another suitable filter medium for use in both recirculation filter and adsorbent recirculation filter applications is a finished filter filter under the GORE-TRET® recirculation filter trademark by WL Gore and Associates, Inc. A layer of electrostatic triboelectret (triboelectric) material supplied in form. The advantage of this medium is that it is very efficient (eg, greater than 90% at 0.3 microns) and is more permeable (eg, less than 1 mm H 2 O at 10.5 fpm or 3.2 m / min). This medium loses its charge when washed with non-ionized water, but it immediately regains its efficiency by drying due to the tribo-electret effect of the mixing of dissimilar fibers.
別のフィルタ材料も、本発明の精神から逸脱せずに使用可能である。それらのフィルタ材料は、代替のエレクトレット又は別のトリボエレクトレット材料であり、それらの材料は、空気流に対して高い効率で且つ低い抵抗を実現する。それらはまた、別のフィルタ紙、又はポリプロピレン膜又はキャストポリマー膜又はフィルタ材料の組み合わせ等のフィルタ膜であっても良い。これらの材料は、織物状、不織又は延伸多孔材料（例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等）であっても良い。 Other filter materials can be used without departing from the spirit of the present invention. These filter materials are alternative electrets or other tribo electret materials that provide high efficiency and low resistance to air flow. They can also be another filter paper or a filter membrane such as a polypropylene membrane or cast polymer membrane or a combination of filter materials. These materials may be woven, non-woven or stretched porous materials (eg, polyester, polypropylene, polyamide, etc.).
別の機能層が、追加されても良く、例えば、１つ又は複数の外部保護層もまた、フィルタに耐久性を付加するように使用可能であり、トリボエレクトレット式フィルタ媒体又は膜フィルタ媒体のためのフィルタ支持媒体の何れかからの任意の突起状ファイバを含むように使用可能である。一般的にこれは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等の、引き抜き成形又は延伸プラスチック材料である。好適な材料は、DEのMiddletownのDelStar Technology,Incにより供給されるDelnet0707延伸ポリプロピレン材料である。不織層はまた、支持及び／又はファイバ汚染物質のために使用されても良く、フィルタ層を有する３層構造において単独で、又は５以上の層の構造の一部として使用されても良い。別の層が、例えば、フィルタに吸着性能を付加するための吸着剤層等として、フィルタの種々の項目を改善するために追加されても良い。例えば、Tennesse）Old HickoryのReemay,Inc.が供給する、33.9g/m2（1.0oz/yd2）のReemay2014ポリエステル不織等の不織布が、支持層として使用されても良く、又は追加のファイバ汚染物質層として追加されても良い。 Another functional layer may be added, for example, one or more external protective layers can also be used to add durability to the filter, for tribo electret filter media or membrane filter media Can be used to include any protruding fiber from any of the filter support media. Typically this is a pultruded or stretched plastic material such as, for example, polypropylene, polyethylene, polyamide, polyester. A suitable material is the Delnet 0707 oriented polypropylene material supplied by DelStar Technology, Inc. of Middletown, DE. Nonwoven layers may also be used for support and / or fiber contaminants, and may be used alone in a three layer structure with a filter layer or as part of a structure of five or more layers. Another layer may be added to improve various items of the filter, such as an adsorbent layer for adding adsorption performance to the filter. For example, a 33.9 g / m 2 (1.0 oz / yd2) Reemay 2014 non-woven nonwoven fabric supplied by Reemay, Inc. of Tennesse) Old Hickory may be used as a support layer or additional fiber contamination It may be added as a material layer.
テスト手順
デバイスの修正デバイスへの組立
本発明の例は、市販の3.5インチフォームのファクターディスクドライブ（CAのMilpitasのMaxtor CorporationのDiamondMax Plus 8 40GBドライブ）を使用して、粒子ろ過性能に関してテストされた。ドライブの構成要素で、テスト目的のためのドライブの修正の前に、取り外されたものはない。修正は、２つの孔をドライブの蓋に開けて汚染物質を導入可能にすることと、性能テスト中に内部ドライブ雰囲気のサンプル採取とにより構成される。蓋の各孔は、ステンレス鋼の付属品（MDのBaltimoreのBaltimore Valve and Fitting Co.のPat No.SS-200-7-4）でカバーされ、その付属品は、孔の中心に設置され、二要素式エポキシを使用して、取り付けられシールされた。更に、音声コイルモータ（ＶＣＭ）への電気接続部は、全てのテスト中に、固定位置にアクチュエータを保持するために切断された。ドライブの蓋は、イソプロパノール及び清浄剤と、修正中に生成された任意のオイル及び粒子を除去するための圧力空気とを使用して清浄化された。ヘッド支持アセンブリは、テスト中においてヘッドの破損の可能性を排除するために、ドライブに再組立する前にＥブロックから除去された。ドライブの修正に引き続いて、フィルタは、ドライブの基板の「Ｃ」溝に設置されて、テストされた。
Test procedure
Assembling the device into a modified device The examples of the present invention were tested for particle filtration performance using a commercially available 3.5 inch form factor disk drive (DiamondMax Plus 8 40 GB drive from Maxtor Corporation, CA, LP). None of the drive components were removed prior to modification of the drive for testing purposes. The correction consists of opening two holes in the drive lid to allow introduction of contaminants and sampling the internal drive atmosphere during performance testing. Each hole in the lid is covered with stainless steel accessories (MD Baltimore's Baltimore Valve and Fitting Co. Pat No. SS-200-7-4), and the accessories are installed in the center of the hole, Mounted and sealed using a two-element epoxy. In addition, the electrical connection to the voice coil motor (VCM) was cut to hold the actuator in a fixed position during all tests. The drive lid was cleaned using isopropanol and detergent and pressurized air to remove any oil and particles generated during the modification. The head support assembly was removed from the E block prior to reassembly into the drive to eliminate the possibility of head failure during testing. Following drive modification, the filter was placed in the “C” groove of the drive's substrate and tested.
ディスクドライブ衝撃テスト
このテストは、ドライブにフィルタを保持することにおいて、本発明の形態の効果を測るように設計される。上記のドライブには、従来のフィルタのサンプルと本発明のサンプルがそれぞれ取り付けられた。ドライブは、ひっくり返されて、支持部の隅部に設置されたので、再循環フィルタは、支持されず、支持部上に吊り下げられた。約166グラムの重量のドライブ頂部カバーはその後、２インチの距離からドライブの背部に落下させられた。フィルタが、ドライブから外に落下して出るか、又はドライブ内に留まるかのいずれかである。
Disk Drive Impact Test This test is designed to measure the effectiveness of the embodiments of the present invention in holding a filter in the drive. The above-mentioned drive was fitted with a conventional filter sample and an inventive sample, respectively. Since the drive was turned over and installed in the corner of the support, the recirculation filter was not supported and was suspended on the support. The drive top cover, weighing about 166 grams, was then dropped onto the back of the drive from a distance of 2 inches. Either the filter falls out of the drive and stays in the drive.
ディスクドライブ再循環フィルタテスト
このテストは、ディスクドライブが粒子を充填された最初の状態から、ディスクドライブ内部の粒子の集中を減少させることにおける、再循環フィルタの効果を計測するように設計される。再循環フィルタの性能は、清浄化時間と呼ばれる項目において定量化されており、清浄化時間とは、粒子の初期値の固定されたパーセンテージに対する粒子計数を減少するのに必要な時間である。
Disk Drive Recirculation Filter Test This test is designed to measure the effectiveness of the recirculation filter in reducing the concentration of particles inside the disk drive from the initial state when the disk drive is filled with particles. The performance of the recirculation filter is quantified in an item called the cleaning time, which is the time required to reduce the particle count relative to a fixed percentage of the initial value of the particles.
再循環フィルタの機能の有効性のテストに関して、デバイスは、修正ディスクドライブでテストされた。ドライブの既存のブリーザ孔は、ドライブから任意の過剰圧力を通気し、空気がドライブ内に意図的に導入されないで、ドライブ環境がサンプル採取されている期間中に空気をドライブ内に侵入可能にするための手段を提供するために、カバーされないで残された。蓋は、基板に確実に固定された。0.1μｍから0.3μｍの粒子のエアロゾル混合物を供給するチューブは、ディスクの回転方向に基いて、フィルタの上流のドライブの蓋のポートに接続された。ドライブの内部雰囲気のサンプル取得のための第２のチューブは、レーザー粒子カウンタ（ＬＰＣ）をフィルタの下流のドライブのポートに接続する。ドライブから及びカウンタを通過するサンプル流量は、１cc/secで保持され、ＬＰＣを通るシース（鞘）流れは40cc/secで保持された。0.1μｍから0.3μｍの粒子の計数は、ＬＰＣにより秒当たり１度で計測され、後の分析のためにコンピュータディスクドライブに記憶される。テストは、極めて低い環境粒子集中（度）を有する制御されたテスト環境を保持するために、空気入口のＨＥＰＡフィルタを取り付けられた積層流れフード（覆い）に設置されたドライブにより実施された。MdのElktonのW.L.Gore and Associatesにより供給されるこのドライブ用の標準寸法で構造の再循環フィルタのサンプルは、２つの小さな1.0mm（0.040インチ）の突起状要素がフィルタの各端部に追加された図２のもののように設計された、同様なフィルタと同様にテストされた。フィルタは、ドライブに装着された場合に、図１０と同様であることが分った。同じモデルで且つそのヘッドサスペンションアセンブリが取り外された、コントロールドライブは、再循環フィルタを具備しない。 For testing the effectiveness of the recirculation filter function, the device was tested with a modified disk drive. The drive's existing breather hole vents any excess pressure from the drive, allowing air to enter the drive during the time that the drive environment is sampled without intentionally introducing air into the drive Left uncovered to provide a means for. The lid was securely fixed to the substrate. A tube supplying an aerosol mixture of 0.1 μm to 0.3 μm particles was connected to the drive lid port upstream of the filter based on the direction of disk rotation. A second tube for sample acquisition of the internal atmosphere of the drive connects a laser particle counter (LPC) to the port of the drive downstream of the filter. The sample flow rate from the drive and through the counter was maintained at 1 cc / sec and the sheath flow through the LPC was maintained at 40 cc / sec. Counts of 0.1 μm to 0.3 μm particles are measured once per second by LPC and stored on a computer disk drive for later analysis. The test was performed by a drive installed in a stacked flow hood (cover) fitted with an air inlet HEPA filter to maintain a controlled test environment with very low environmental particle concentrations (degrees). Samples of standard size and structured recirculation filters for this drive, supplied by Md Elkton's WL Gore and Associates, have two small 1.0mm (0.040 inch) protruding elements added to each end of the filter A similar filter designed like that of FIG. 2 was tested as well. It has been found that the filter is the same as in FIG. 10 when installed in the drive. A control drive of the same model and with its head suspension assembly removed does not include a recirculation filter.
再循環フィルタテストは、以下の手順により構成された。ドライブの電源が入れられて、清浄な空気がドライブを通過する状態で、0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の計数は、低い背景の計数に到達するまで監視された。即ち一般的に、0.3μｍの粒子が１秒当たり３計数より小さく且つ0.1μｍの粒子が１秒当たり１０計数より小さい場合であった。その時に、エアロゾルが、内部環境を粒子で充填するために、ドライブ内へ流し込まれた。十分に充填され安定すると、0.1μｍの粒子の計数は一般的に、１秒当たり5000から10,000の間にあり、0.3μｍの粒子の計数は一般的に、１秒当たり3000から6,500の間にあった。この時点で、ドライブ内へのエアロゾルの流れは、停止されたが、その一方で、蓋又は基板における任意の漏れ及び基板の開いたブリーザー孔を通り流入した、ドライブエアを外へ吸引することにより、内部ドライブ雰囲気のサンプル採取は、継続された。0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の濃度は、時間と共に低下することが観測された。この低下は、ドライブとフィルタを通る空気の再循環、ドライブの内部表面への粒子の固着及びブリーザー孔を介して吸引される清浄化空気による粒子を運ぶサンプル空気との漸進的置換によるものであった。ドライブの監視は、エアロゾルでドライブを充填する前に観測された最初の背景値に、粒子計数が低下するまで継続された。 The recirculation filter test consisted of the following procedure. With the drive turned on and clean air passing through the drive, the counts of 0.1 μm and 0.3 μm particles were monitored until a low background count was reached. That is, generally, 0.3 μm particles were smaller than 3 counts per second and 0.1 μm particles were smaller than 10 counts per second. At that time, aerosol was poured into the drive to fill the internal environment with particles. When fully loaded and stable, the count of 0.1 μm particles was typically between 5000 and 10,000 per second, and the count of 0.3 μm particles was typically between 3000 and 6,500 per second. At this point, the aerosol flow into the drive has been stopped, while any leakage in the lid or substrate and the drive air that has flowed in through the open breather hole in the substrate is sucked out. Sampling of the internal drive atmosphere was continued. It was observed that the concentration of 0.1 μm and 0.3 μm particles decreased with time. This reduction was due to air recirculation through the drive and filter, particle sticking to the internal surface of the drive, and gradual displacement of the sample air carrying the particles by the clean air sucked through the breather holes. It was. Drive monitoring was continued until the particle count dropped to the initial background value observed before filling the drive with aerosol.
0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の計数が、清浄化時間又はｔ99又は99％清浄化として定義されていて且つドライブが粒子で一杯に充填された場合の、それらの値の0.1％まで低下するのに必要な時間を計測することにより、データは分析された。３つの個別のテストが、再現性の確認及び背景計数におけるノイズによる誤差を排除するために実施された。３つのテストからの結果は、平均化されて、0.1μｍ及び0.3μｍの粒子の平均清浄化時間を求めた。報告された結果は、別の記載がない限り、0.1ミクロン粒子に関するものである。別の分析により、フィルタなしの運転のｔ99時間により、フィルタ有りのｔ99時間を割ることにより、ＲＣＵＲ時間を計算して、ＲＣＵＲ時間又は相対清浄化率と呼ばれる数値を求めることができる。 The count of 0.1 μm and 0.3 μm particles is reduced to 0.1% of their value when defined as clean time or t 99 or 99% clean and the drive is fully filled with particles. The data was analyzed by measuring the time required to complete. Three separate tests were performed to confirm reproducibility and eliminate errors due to noise in background counting. The results from the three tests were averaged to determine the average cleaning time for 0.1 μm and 0.3 μm particles. Reported results are for 0.1 micron particles unless otherwise stated. According to another analysis, the t 99 hours operation the unfiltered, by dividing the t 99 hours there filter calculates the RCUR time, it is possible to obtain a numerical value called RCUR time or relative cleaning rate.
本発明の範囲を制限することを意図せずに、以下の例は、どのように本発明が形成されて使用されて良いかを解説する。 Without intending to limit the scope of the present invention, the following examples illustrate how the present invention may be formed and used.
3.5インチコンピュータ・ハードディスクドライブは、入口及び出口がハードディスクの蓋に設けられた、修正されたドライブにおける粒子清浄化をテストするために、上記のように修正された。サンプルは、前に概略説明された手順に従ってテストされた。 The 3.5 inch computer hard disk drive was modified as described above to test particle cleaning in a modified drive where the inlet and outlet were provided on the hard disk lid. Samples were tested according to the procedure outlined previously.
例１
サンプルは、突起状要素有り状態となし状態、及び任意の吸着剤なしの状態で、再循環フィルタの再循環フィルタ性能をテストするために作成された。突起状要素のない従来のフィルタは、MdのElktonのW.L.Gore and Associatesにより供給されるドライブ用の標準フィルタであった。従来のフィルタの長さと幅寸法は、それぞれ13ｍｍと７ｍｍであった。図２に示すようなものと同様な本発明のフィルタも製作された。本発明のフィルタは、従来のフィルタに比べて全長で１mm（0.040インチ）より短いフィルタ部分であって、フィルタの各端部から１mm（0.040インチ）伸張する小型の突起状要素を有する、フィルタ部分を具備していた。突起状要素を有するフィルタは、従来のフィルタと同じ材料により形成された。それらは、前に開示されたDelnet 0707の外側層と、W.L.Gore and Associatesにより完成されたフィルタの形で全てが供給される、エレクトレットフィルタ材料の中央層の周りのReemay不織の内側層とを有する、５層構造であった。フィルタなしテストはまた、対照として実施された。結果は、図表１にプロット（点で記入）され、表１に記載される。結果は、フィルタは性能を失わないことが示す。
Example 1
Samples were made to test the recirculation filter performance of the recirculation filter with and without protruding elements and without any adsorbent. The conventional filter without protruding elements was a standard filter for drives supplied by WLGore and Associates of Eldton, Md. The length and width dimensions of the conventional filter were 13 mm and 7 mm, respectively. A filter of the present invention similar to that shown in FIG. 2 was also fabricated. The filter of the present invention is a filter portion having a small projecting element extending less than 1 mm (0.040 inch) from each end of the filter as compared to a conventional filter and extending 1 mm (0.040 inch) from each end of the filter. It was equipped. The filter with protruding elements was made of the same material as the conventional filter. They have a previously disclosed Delnet 0707 outer layer and a Reemay nonwoven inner layer around the central layer of electret filter material, all supplied in the form of a filter completed by WL Gore and Associates It was a five-layer structure. A no filter test was also performed as a control. The results are plotted in Table 1 (filled with dots) and listed in Table 1. The results show that the filter does not lose performance.
ディスクドライブ衝撃テストは、従来のフィルタと本発明のフィルタの各々に関して１０基の異なるフィルタにおいて実施された。フィルタは、ドライブの「Ｃ」溝に挿入されて、上記のように衝撃を与えられた。従来のフィルタの内の１０基の全てが、ドライブを最初に（衝撃の前に）反転する場合、又はカバーをドライブの背部に落下させた場合に、溝から脱落して、床に落下した。本発明の再循環フィルタの内の１０基の全ては、ドライブを反転させられた場合及びカバーをドライブの背部に落下させた場合の両者において、所定位置に留まった。 The disk drive impact test was performed on 10 different filters for each of the conventional filter and the inventive filter. The filter was inserted into the “C” groove of the drive and shocked as described above. All ten of the conventional filters fell out of the groove and dropped to the floor when the drive was first flipped (before impact) or when the cover was dropped on the back of the drive. All ten of the recirculation filters of the present invention remained in place both when the drive was inverted and when the cover was dropped onto the back of the drive.
本発明の特定の実施の形態が、本明細書において図解され説明されたが、本発明は、その様な図及び記述により限定されるべきではない。変形形態及び修正形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内において、本発明の一部として組み込まれても良く、具体化されても良い。 While particular embodiments of the present invention have been illustrated and described herein, the present invention should not be limited by such figures and descriptions. Variations and modifications may be incorporated and embodied as part of the present invention within the scope of the appended claims.
Claims (21)
第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタであって、前記第２の端部は、第２の直線角部を具備しており、該フィルタが前記第１の直線角部と前記第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する、フィルタと、
前記第１の直線角部と前記第２の直線角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）に等しい垂直距離で伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするフィルタアセンブリ。 A filter assembly for installation in a groove within a disk drive housing,
A filter having at least one first end having a first straight corner and a second end opposite to the first end, wherein the second end is A filter having two straight corners, the filter having a length equal to a minimum distance between the first straight corner and the second straight corner;
At least one flexible protruding element extending from at least one of the first and second straight corners with a vertical distance equal to at least 0.005 inches. A filter assembly characterized by:
前記溝が、間隔を開けて離れる２つのベアリング面を有して、幅を有する溝を形成する、ディスクドライブ筐体において、前記フィルタアセンブリは、
第１の直線角部を具備する少なくとも１つの第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを有するフィルタ部であって、前記第２の端部は、第２の直線角部を具備しており、該フィルタ部が前記第１の直線角部と前記第２の直線角部との間の最小距離に等しい長さを有する、フィルタ部と、
前記フィルタ部の前記第１の直線角部と前記第２の直線角部の内の少なくとも１つから伸張する、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素を具備するアセンブリ部であって、前記少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素は、前記溝の前記ベアリング面に接触し、それにより変形させられる、アセンブリ部と、を具備しており、
前記フィルタアセンブリの長さは、前記溝の幅に比べてより大きいことを特徴とするディスクドライブ筐体。 A disk drive housing having a filter assembly installed in the groove,
In the disk drive housing, wherein the groove has two bearing surfaces spaced apart to form a groove having a width, the filter assembly comprises:
A filter unit having at least one first end having a first straight corner and a second end opposite to the first end, wherein the second end is A filter portion comprising a second straight corner, the filter portion having a length equal to a minimum distance between the first straight corner and the second straight corner;
An assembly portion comprising at least one flexible protruding element extending from at least one of the first and second straight corners of the filter portion, the at least one A flexible projecting element comprises an assembly portion that contacts and is deformed by the bearing surface of the groove;
The disk drive housing according to claim 1, wherein a length of the filter assembly is larger than a width of the groove.
第１と第２のポリエステル不織フィルタ層間に配設される、織物状のエレクトレット材料を具備する、少なくとも１つのエレクトレットフィルタ層と、前記第１のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第１の支持層と、前記第２のポリエステル不織フィルタ層に隣接する第２の支持層とを具備する、層状構造であって、前記第１と第２の支持層はポリエチレンスクリーン材料を具備する、層状構造と；
前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部であって、前記シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成しており、前記フィルタアセンブリは、前記第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する、シールされた角部と；
前記第１のシールされた角部と前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の垂直距離で外側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするディスクドライブ・フィルタアセンブリ。 A disk drive and filter assembly,
At least one electret filter layer comprising a woven electret material disposed between the first and second polyester nonwoven filter layers and a first support adjacent to the first polyester nonwoven filter layer A layered structure comprising a layer and a second support layer adjacent to the second polyester nonwoven filter layer, wherein the first and second support layers comprise a polyethylene screen material When;
A sealed corner provided at the periphery of the layered structure, wherein the sealed corner has at least one first and second substantially parallel sealed corner. A generally rectangular filter assembly, said filter assembly having a length equal to the distance between said first and second sealed corners;
At least one flexible projecting element projecting outwardly from at least one of the first sealed corner and the second sealed corner at a vertical distance of at least 0.005 inches And a disk drive / filter assembly.
第１と第２の機能層間に配設される、織物状の材料を具備する、少なくとも１つのフィルタ層を具備する、層状構造と；
前記層状構造の周辺に備えられた、シールされた角部であって、前記シールされた角部は、少なくとも１つの第１と第２の実質的に平行なシールされた角部を有する、実質的に矩形のフィルタアセンブリを形成しており、前記フィルタアセンブリは、前記第１と第２のシールされた角部間の距離に等しい長さを有する、シールされた角部と；
前記第１のシールされた角部と前記第２のシールされた角部の内の少なくとも１つから、少なくとも0.127ｍｍ（0.005インチ）の距離で外側又は内側に突き出る、少なくとも１つのフレキシブルな突起状要素と、を具備することを特徴とするディスクドライブ・フィルタアセンブリ。 A disk drive and filter assembly,
A layered structure comprising at least one filter layer comprising a woven material disposed between the first and second functional layers;
A sealed corner provided at the periphery of the layered structure, wherein the sealed corner has at least one first and second substantially parallel sealed corner. A generally rectangular filter assembly, said filter assembly having a length equal to the distance between said first and second sealed corners;
At least one flexible protrusion that protrudes outwardly or inwardly from at least one of the first sealed corner and the second sealed corner at a distance of at least 0.127 mm (0.005 inches). And a disk drive filter assembly.
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