專利名稱：：改進的再循環(huán)過濾器的制作方法改進的再循環(huán)過濾器
背景技術(shù)：
：許多包含敏感儀器的封裝必須維持非常凈化的環(huán)境以使設備正常工作。示例包括含有對顆粒和氣態(tài)污染物——這些顆粒和污染物能干擾機械、、光學或電氣操作——敏感的光學表面或電子連接的封裝。其它示例包括諸如計算機硬盤驅(qū)動器之類的對顆粒、有機蒸氣、以及腐蝕蒸氣敏感的數(shù)據(jù)記錄裝置。其它的示例包括用于處理、傳送或儲存薄膜和半導體晶片的封裝。還包括諸如用在汽車和工業(yè)應用中，會對顆粒、濕氣累積、和腐蝕以及來自液體和蒸氣的污染敏感的電子控制盒。這些封裝中的污染源自封裝內(nèi)部和外部。例如，在計算機硬盤驅(qū)動器中，損傷可來自外部污染以及來自內(nèi)部源所產(chǎn)生的顆粒和以及排出的氣體。為了方便起見，本文中將使用術(shù)語"硬盤驅(qū)動器"或"硬盤驅(qū)動裝置"或"磁盤驅(qū)動器"或"驅(qū)動器"，而且應理解為包括上述任一種封裝。為了解決污染物問題，在磁盤驅(qū)動器中安裝了內(nèi)部顆粒過濾器、或再循環(huán)過濾器。這些過濾器可包含過濾介質(zhì)，諸如用來與背襯材料(諸如無紡聚酯之類材料)層疊的膨脹PTFE膜，或包含駐極體(即靜電)過濾介質(zhì)或摩擦駐極體(triboelectret)介質(zhì)的"枕狀"過濾器。本文所述的駐極體和摩擦駐極體介質(zhì)總稱為"駐極體介質(zhì)"。它們可能被壓配到插槽或"C"狀溝道中并放置到活動空氣流中，諸如靠近計算機硬盤驅(qū)動器中的旋轉(zhuǎn)磁盤，或置于電子控制柜中的風扇前等。這些過濾器可具有用來包含纖維、提升剛度、以及一般增強過濾器的處理和可用性的覆蓋層?；蛘?，再循環(huán)過濾介質(zhì)可被構(gòu)造在塑料框中。用于計算機硬盤驅(qū)動器的再循環(huán)過濾器還可包括駐極體介質(zhì)層以及在該駐極體層任一側(cè)上的一層或多層網(wǎng)布。一層或多層外部網(wǎng)布層用來包含駐極體層的纖維以及為了便于處理、可焊性等而增加剛度。已知過濾器性能是過濾材料重量的函數(shù)。每平方米重量更高的材料具4有更高的效率和更高的壓降。駐極體過濾層通常由兩個參數(shù)指定針織到網(wǎng)布中的駐極體纖維的每單位面積重量，以及該網(wǎng)布的重量一典型的網(wǎng)布重量是每平方米15克，但也存在其它情況。常規(guī)的駐極體介質(zhì)重量是從每平方米約70克到每平方米約90克，雖然也存在其它材料重量。其它駐極體層可以是無網(wǎng)布的駐極體層或纏結(jié)的駐極體纖維。一種用來預測過濾器性能的理論是質(zhì)量因數(shù)。在ParagonPress于1993年出版的R.C.Brown所著的《AirFiltration》中描述了質(zhì)量因數(shù)。質(zhì)量因數(shù)(Qf)定義為2/"=-111(穿透率)/壓降穿透率定義為流經(jīng)介質(zhì)的粒子數(shù)量對挑戰(zhàn)粒子的總數(shù)量的比例。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)雖然穿透率和壓降對過濾器性能很重要，過濾器厚度也意想不到地重要。因此，本發(fā)明提供改進的駐極體再循環(huán)過濾器，其能夠更好過濾帶有顆粒的氣體以更好地防止驅(qū)動器內(nèi)部的顆粒問題，并提高驅(qū)動器可靠性。概要在一方面中，本發(fā)明提供包括靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，該靜電過濾介質(zhì)的氈材(felt)基礎密度(basisdensity)小于40kg/m3，而最大連續(xù)厚度大于0.445mm。在另一方面中，本發(fā)明提供包括靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，該靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于60kg/m3，而最大連續(xù)厚度大于1.016mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，該靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于75kg/m3，而最大連續(xù)厚度大于1.270mm。在再一方面中，本發(fā)明提供包括靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，該靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于85kg/m3，而最大連續(xù)厚度大于1.397mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，該靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于95kg/m3，而最大連續(xù)厚度大于1.524mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量(basisweight)小于35g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.445mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量小于55g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.50mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量小于75g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.635mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量小于100g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.70mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量小于110g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.76mm。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其中所述層中的至少一個的氈材基礎重量小于165g/m2，而且該靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于1.27mm。在另一方面中，本發(fā)明提供包括形成連續(xù)疊層關(guān)系的至少兩層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器。在另一方面中，本發(fā)明提供包括形成連續(xù)疊層關(guān)系的至少三層靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器。在又一方面中，本發(fā)明提供包括至少一層最大連續(xù)氈材厚度大于2.794mm的靜電過濾介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器。在再一方面中，本發(fā)明提供再循環(huán)過濾器，該再循環(huán)過濾器包括含有大量靜電纖維的靜電過濾層；以及含有大量靜電纖維的第二靜電過濾層，其中所述第一靜電過濾層和該第二靜電過濾層成連續(xù)疊層關(guān)系。附圖簡述當連同以下附圖考慮時，從所寫描述中本發(fā)明的操作將變得顯而易見，附圖中圖1A和1B分別是包括兩層帶有覆蓋網(wǎng)布的靜電介質(zhì)的本發(fā)明的過濾器單元的一實施例的俯視圖和側(cè)視圖2A和2B分別是包括三層帶有覆蓋網(wǎng)布的靜電介質(zhì)的本發(fā)明的過濾器單元的一實施例的俯視圖和側(cè)視圖3A和3B分別是包括兩層在過濾層的任一側(cè)上帶有兩層覆蓋層的靜電過濾介質(zhì)的本發(fā)明的過濾器單元的一實施例的俯視圖和側(cè)視圖4是其中切段纖維被針織入網(wǎng)布層的典型針刺制氈設備的側(cè)示意圖5是本發(fā)明的靜電介質(zhì)的實施例的側(cè)視圖。它具有從雙向被針織入網(wǎng)布層的切段纖維。圖6A是本發(fā)明的具有被針織入網(wǎng)布層的切段纖維以及用來實現(xiàn)厚駐極體氈材的延伸的針織行程的靜電介質(zhì)的另一實施例的側(cè)視圖。圖6B是本發(fā)明的具有以延伸的針織行程從兩個方向針織入網(wǎng)布層的切段纖維的靜電介質(zhì)的另一實施例的側(cè)視圖。圖7是本發(fā)明的包括類似于圖5、6A以及6B所示的改進的靜電過濾層的過濾器單元的另一實施例的側(cè)視圖。圖8是當本發(fā)明的過濾器單元被安裝到硬盤驅(qū)動器中時的俯視圖。優(yōu)選實施例的詳細描述本發(fā)明涉及用于從諸如易受污染物影響的電子或光學裝置之類的封閉環(huán)境(例如計算機磁盤驅(qū)動器)過濾顆粒的裝置。具體地說，本發(fā)明提供用于磁盤驅(qū)動器的改進的再循環(huán)過濾器。通過改進的顆粒凈化時間證明改進的過濾器效率。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)駐極體過濾材料的厚度以一種以前未知的方式影響過濾器性能。具體地說，更厚的過濾介質(zhì)意想不到地提供改進的性能和減少的凈化時間。因此，本文所描述的本方面考慮了增大駐極體過濾介質(zhì)深度，而不是如同常規(guī)建議地作為改進過濾器性能的手段的增大過濾介質(zhì)密度。換言之，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過增大介質(zhì)深度而不是增大密度或氈材重量，能意想不到地改進駐極體介質(zhì)的過濾性能。增大過濾器深度，在不同時增大過濾介質(zhì)密度的情況下，通過在過濾器中增大顆粒接觸時間或駐留時間可提供過濾器性能的改進?，F(xiàn)在將參考附圖具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。相同的附圖標記表示相同的部分、層、和構(gòu)造。圖1A和1B分別示出本發(fā)明的改進的過濾器10的第一實施例的俯視圖和側(cè)視圖。圖1A示出包括兩個靜電過濾介質(zhì)層12和13、覆蓋層11和14以及在過濾器周圍將所有層密封在一起的周圍密封15。駐極體層12和13被示為成連續(xù)疊層關(guān)系，具有基本連續(xù)接觸的相鄰表面，沒有中間材料或?qū)?。最大連續(xù)氈材厚度為層12和13的最大厚度之和。優(yōu)選每一層的氈材基礎重量是從每平方米23克到每平方米150克，更優(yōu)選氈材層的基礎重量在每平方米50克到每平方米100克的范圍內(nèi)。當需要時，層11和14包括靜電介質(zhì)層的纖維、在需要添加剛度和處理性之處增添剛度和處理性。這些層可包括任意網(wǎng)布、網(wǎng)篩、機織氈材或無紡氈材材料或其組合。優(yōu)選的覆蓋網(wǎng)布是諸如聚丙烯之類的點接合紡粘材料。各種材料重量的這樣的材料可從美國田納西州奧德?？死?OldHickory,TN)的BBAFiberwebAmericas公司買到。優(yōu)選的覆蓋網(wǎng)布包含纖維并在過濾器上增加最小壓降。網(wǎng)布的優(yōu)選重量可以是每平方米10克到每平方米50克。優(yōu)選地，覆蓋網(wǎng)布材料是約每平方米20克到約每平方米30克。圖2A和2B分別示出本發(fā)明的改進的過濾器10的另一實施例的俯視圖和側(cè)視圖。圖2A示出成連續(xù)疊層關(guān)系的三個靜電過濾介質(zhì)層12、13、以及16。這些材料以及覆蓋層11和14通過周圍密封15在邊緣處被連續(xù)密封。當使用三層時，增大的駐極體材料過濾器深度允許使用相對更輕重量的駐極體介質(zhì)。每層的優(yōu)選駐極體氈材重量是從約每平方米20克到約每平方米90克。圖3A和3B分別示出本發(fā)明的改進的過濾器10的另一實施例的俯視8圖和側(cè)視圖。圖3A示出兩個靜電過濾介質(zhì)層12和13以及多重覆蓋層11、14、17、以及18。另外的覆蓋層17和18可以允許使用更輕、滲透性更高的覆蓋材料。如果使用第二覆蓋層，優(yōu)選的材料是可從美國特拉華州中鎮(zhèn)市(Middletown,DE)的DelStarTechnology,Inc.公司買到的DelnetRB0707-30。圖4示出典型針刺制氈設備的側(cè)視圖。針28刺穿切段纖維22的纖維狀的層，使切段纖維22刺穿網(wǎng)布層21以制造氈材。在返回行程，剝離板26防止針將纖維拉出網(wǎng)布。底板27用來幫助針帶著切段纖維22穿透網(wǎng)布層21。已知的針刺制氈工藝是單向的，即針僅從一個方向穿透網(wǎng)布層。然而，在本發(fā)明的一個方面中，纖維被雙向地針織到網(wǎng)布中以產(chǎn)生厚的氈材。圖5示出本發(fā)明的改進的過濾層的一實施例的側(cè)視圖，其中駐極體切段纖維22和23被雙向地針織到網(wǎng)布21中。其結(jié)果是更厚的單獨的駐極體介質(zhì)層。切段駐極體纖維的一部分——優(yōu)選約一半——從一方向被針織到網(wǎng)布中，而另一部分從另一方向被針織到網(wǎng)布中。從兩個方向可針織每平方米任意重量。優(yōu)選駐極體介質(zhì)是約每平方米30克到約每平方米300克。最優(yōu)選駐極體介質(zhì)是約每平方米50克到約每平方米200克。圖6A是具有針織到網(wǎng)布21中的駐極體切段纖維22的本發(fā)明的改進的過濾層的另一實施例的側(cè)視圖。在此方面中可以看出，針刺入網(wǎng)布中深達點24以制造厚的駐極體介質(zhì)層。纖維的長度和氈材每平方米的重量將取決于針織行程的深度。優(yōu)選駐極體介質(zhì)是約每平方米30克到約每平方米300克。最優(yōu)選駐極體介質(zhì)是約每平方米50克到約每平方米200克。圖6B是具有從網(wǎng)布21的兩側(cè)分別較深地針織到點24和25以構(gòu)造從兩側(cè)針織的厚氈材的駐極體切段纖維22和23的本發(fā)明的改進的過濾層的另一實施例的側(cè)視圖。其它針織工藝也可用來制造氈材層?？梢允褂弥T如其它機械纏結(jié)方法之類的纏結(jié)駐極體纖維的任意工藝可使用或不使用網(wǎng)布來保持和支撐駐極體纖維。多重網(wǎng)布層可用來保持駐極體纖維成為均勻的層。還可使用保持駐極體層的其它方法，諸如將它們壓制或粘合成整體材料形式或圖案化或非圖案化點粘合。本發(fā)明考慮制造纖維狀駐極體層或氈材層的其它方法。9圖7是具有類似于圖5、6A以及6B所描述和所示的單駐極體層12的本發(fā)明的改進的過濾器10的另一實施例的側(cè)視圖。氈材層的最大連續(xù)厚度為至少2.80mm。圖8示出如何通過將本發(fā)明的改進的過濾器10放置于設計到磁盤中用來容納和固定再循環(huán)過濾器的c-溝道30或插槽之間，而將本發(fā)明的改進的過濾器10定位在計算機硬盤驅(qū)動器33內(nèi)。其它安裝方式也是可能的。一些再循環(huán)過濾器也可安裝到塑料固定器上以將該再循環(huán)過濾器和可能的其它過濾或吸附零件固定到驅(qū)動器中去。為了參考還示出轉(zhuǎn)子34上的磁性儲存盤31和讀/寫頭32?？蓪⒁粋€或多個吸附層添加到任一上述實施例中，以制造對顆粒和蒸氣過濾都有效的組合過濾器?？蓪ξ絼┻M行處理以用于吸收特定氣體種類，諸如酸性氣體，也可不進行該種處理。吸附劑可包括一層或多層諸如顆粒狀活性炭之類的100%吸附材料，或可以是諸如具有填充其部分空間的吸附劑的多孔聚合物材料支架之類的填充產(chǎn)品基質(zhì)。其它的可能情況包括吸附性的浸漬無紡材料或設置在網(wǎng)布上的吸附性珠粒，其中無紡織物或網(wǎng)布可以是纖維素或聚合物，而且可以或可以不包括橡膠或其它粘合劑。再其它的可能情況包括聚合的或陶瓷的多孔鑄件或吸附性小塊以及填充物。該吸附劑可以是不同類型吸附劑的混合物?？砂谖叫詫觾?nèi)的吸附性材料的示例包括物理吸附劑(例如硅膠、活性炭、活性氧化鋁、分子篩、吸附性聚合物等)；化學吸附劑(例如高錳酸鉀、碳酸鉀、碘化鉀、碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、粉狀金屬或用于清除氣態(tài)污染物的其它反應物)；以及這些材料的混合物。對于某些應用，可能希望采用多層吸附性材料，其中每層包含用來選擇性地去除不同污染物的不同吸附劑。吸附性層的一優(yōu)選實施例利用吸附劑填充的PTFE薄片，其中吸附劑顆粒被圈閉在網(wǎng)狀PTFE結(jié)構(gòu)內(nèi)，如同授予Mortimer,Jr.的美國專利第4,985,296號所示教的一樣，其具體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。優(yōu)選顆粒以多峰()(例如雙峰或三峰)方式裝填，其中不同尺寸的顆粒散置在彼此附近以盡可能多地填充粒子之間的空隙空間，以便使得在核心中包含的活性材料的量最大化。這種技術(shù)也允許許多種吸附劑被填充到單層中。然后可以使得該核膨脹以允許通過一些氣流或通過針刺以允許更多氣流通過。該核的膨脹降低了裝填密度但提供更均勻的吸附劑?？赡苄枰T如針刺等之類的其它處理來獲得所需吸附性能和氣流性能?？蓪TFE/吸附劑復合物的厚度制造為從小于O.OOl"到0.400"或更厚，允許在完成的過濾器厚度和吸附劑裝填中有較大靈活性。另外，在多峰封裝和物理壓縮的情況下，吸附劑密度可能達到真密度的80-95%，所以每單位體積可填裝最多的吸附劑材料。使用PTFE作為粘合元素不會堵塞粘附劑的孔，而諸如丙烯酸樹脂、熔融塑料樹脂等粘合劑則會造成這些孔的堵塞?？蓪⒘硗獾膶犹砑拥竭^濾器中，用于或者尺寸穩(wěn)定性、纖維容納、過濾器剛度、用于放置的視覺確認的可視性增強、用于自動安裝的過濾器機械化處理的方便性。還可添加另外的過濾層以增強對特定顆粒的過濾或用作過濾功能性的覆蓋層、網(wǎng)布以及支撐層，而不背離本發(fā)明的精神。在任一實施例中，還可利用膜用于過濾增強、纖維容納、或吸附劑容納。膜層可作為附加層被添加或被層疊到任一其它用于包含物的過濾層上。用在本發(fā)明的層疊構(gòu)造上的優(yōu)選膜是如同授予Bacino等人的美國專利第4,902,423號中所描述而制造的膨脹PTFE膜的膜層。當被層疊到過濾層或支撐層上時，此膜層具有對氣流的最小阻力，還良好地容納纖維。除了在本發(fā)明的過濾器中所包含的一層或多層靜電層的占主導的靜電過濾機制外，此膜還提供另外的機械過濾。當顆粒變得難以用靜電過濾介質(zhì)收集時，諸如當顆粒運行得非?？旎蚓哂须y以被靜電過濾器收集的尺寸和電荷時，這會變得很重要。這樣的膜可以按照完成的形式從美國馬里蘭州艾克頓(Elkton，MD)的W.L.GoreandAssociates,Inc.公司買到。實施例對本發(fā)明的再循環(huán)過濾器的再循環(huán)過濾器效率進行評估并將其與常規(guī)的再循環(huán)過濾器和常規(guī)介質(zhì)比較。樣品過濾器被構(gòu)造為在以下表1中所陳11述的各種厚度和氈材重量。每個本發(fā)明的過濾器由成連續(xù)疊層關(guān)系的至少兩個駐極體過濾介質(zhì)層組成。每層由具有被針織到其中的駐極體氈材材料的每平方米15克的網(wǎng)布(可從美國馬薩諸塞州威爾泊市(Walpole，MA)的HollingsworthandVose公司買到)組成。駐極體介質(zhì)是被針織到網(wǎng)布中的約50%聚丙烯和50%丙烯酸類樹脂切段纖維的混合物。該駐極體介質(zhì)沒有被覆蓋層覆蓋，而只僅作為氈材層被測試。所測量的所有樣品是16.0mm高xl6.0mm寬。表l重量/面積/層數(shù)總標稱氈氈材密度氈材厚度厚度密度層(g/m2)材重量/面(kg/m3)(mm)比(mVkg)積(g/m2)比較例13013048.810.61512,600比較例25015060.940,82013.456比較例37017067,221.04115.486比較例4卯19082.401.09213.252發(fā)明例53026048.811.22925.179發(fā)明例650210060.941.64126.928發(fā)明例770214067.222.08330.987發(fā)明例83039048.811.84437.779發(fā)明例990218082.402,18426,505使用序列號為00318、型號為ID-C1012CE的三豐(Mitutoyo)厚度量規(guī)以及0.375"壓腳在0.5psi壓力下測量過濾器厚度。該厚度取的是最大厚度，通常在過濾器中心處。該過濾器氈材的單位面積重量是零售商所提供的平均值，而且所列的厚度是五個樣品的平均值。比較例1到4是可從HollingsworthandVose公司買到的標準駐極體介質(zhì)，并且是單層氈材。本發(fā)明的過濾介質(zhì)(發(fā)明例5到發(fā)明例9)各具有成疊層關(guān)系的多層駐極體介質(zhì)以形成連續(xù)駐極體介質(zhì)厚度。在本文中，連續(xù)駐極體介質(zhì)厚度不僅包括單層駐極體介質(zhì)的最大厚度，還包括關(guān)于彼此成疊層關(guān)系的多層的所有相鄰層的最大總厚度。使用本文描述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器測試來測試該過濾介質(zhì)。進行無過濾器的測試作為參比。其結(jié)果在以下表2中報告。12200780020845.5表2樣品凈化時間(秒)相對凈化比無過濾器53比較例119.80.374比較例213.50,255比較例3140.264比較例4140.264發(fā)明例515,60.294發(fā)明例611.40.215發(fā)明例711.90.224發(fā)明例810.90.206發(fā)明例910,40.196改進的再循環(huán)過濾器顯示出超過已知駐極體介質(zhì)構(gòu)造的顯著的性能改進。發(fā)明例8的過濾介質(zhì)顯示出較比較例4高22.1%的改進性能。這兩個過濾器具有大約相同的單位面積駐極體介質(zhì)氈材重量，但增加的厚度明顯提供更好的性能。而且，雙層發(fā)明例9顯示出較單層比較例4高出25.7%的改進。如表3中所示，兩種介質(zhì)的質(zhì)量因數(shù)相同，并且因此預測應該性能相當，但發(fā)明例9清楚地勝過比較例4。表3樣品穿透比(0.26微米@0.053m/s)阻力(mm腦@0.053m/s)凈化時間(秒)質(zhì)量因數(shù)比較例10.3460.1019.810.79比較例20.2200.2413.56.31比較例30.1400.3114.06.34比較例40.1000.3814.06.06發(fā)明例50.1160.2015.610.77發(fā)明例60.0480.4811.46,33發(fā)明例70.0200.6211.96,31發(fā)明例80.0390.3010.910.81發(fā)明例90.0100.7610.46.06上文的發(fā)明例6的多層過濾介質(zhì)層被結(jié)合到具有覆蓋網(wǎng)布的再循環(huán)過濾器中以改善纖維容納。覆蓋層使用可從美國紐約州紐約市(NewYork，NY)的ToyoboAmerica,Inc.公司買到的Toyobo3201制成。對此過濾器進行測試并將其與作為被驅(qū)動器接受的標準過濾器比較，結(jié)果在表4中報告。標準過濾器包括被無紡織物和網(wǎng)布覆蓋層覆蓋的90g/m、駐極體介質(zhì)。13表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>本發(fā)明的改進過濾器具有比現(xiàn)有過濾器更好的凈化時間和相對凈化比("RCUR")值，并顯示出28.5%的改進。上述發(fā)明例6的發(fā)明過濾層也被構(gòu)造到再循環(huán)過濾器中，該再循環(huán)過濾器的過濾層的任一側(cè)上具有兩層網(wǎng)布。標準過濾器具有0.874mm的總厚度。內(nèi)覆蓋層是來自美國田納西州奧德希克利市的BBAFiberweb公司的Reemay2004。外網(wǎng)布是來自美國特拉華州中鎮(zhèn)市的Delstar公司的DetnetRB0707-30層。針對在驅(qū)動器中所提供的現(xiàn)有過濾器對該過濾器進行測試，其結(jié)果包含在表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>本發(fā)明的改進過濾器具有比標準過濾器更好的凈化時間和RCUR值，并顯示出16.6%的改進。磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器測試設計此測試以測量顆粒過濾器在將磁盤驅(qū)動器內(nèi)從其中驅(qū)動器載有顆粒的初始狀態(tài)減少顆粒濃度的效率。這里所使用的此測試是由國際磁盤驅(qū)動器設備禾口材料協(xié)會(InternationalDiskDriveEquipmentandMaterialsAssociation)推薦的用于測試和比較硬盤驅(qū)動器中針對再循環(huán)過濾器凈化時間的性能的兩種測試之一。該再循環(huán)過濾器的性能用凈化時間來量化，該凈化時間被定義為將驅(qū)動器內(nèi)的顆粒數(shù)量減少為它們初始值的固定百分比所需的時間。一種典型的衡量標準是凈化掉驅(qū)動器中90%顆粒所需的時間，其被稱為^值。更低的t9o值表示更快的凈化和改進的過濾器性能。為了測試該再循環(huán)過濾器的效率，在來自西部數(shù)據(jù)(WesternDigital)公司的型號為WES-WD800JB的3.5英寸型因數(shù)單磁盤驅(qū)動器中測試了過濾器樣品。修改包括在驅(qū)動器蓋子上鉆兩個孔。一個孔用來允許顆粒的引入，而另一個用來在性能測試期間對內(nèi)部驅(qū)動器氣氛取樣。安裝在蓋子的每個孔上的是不銹鋼配件，該配件每個孔上一個地居中設置，且使用兩組分環(huán)氧樹脂附連和密封。驅(qū)動器中現(xiàn)有的呼吸孔保留未被覆蓋，以提供一種裝置，用于在當驅(qū)動器環(huán)境被采樣期間排出來自驅(qū)動器的過壓和允許空氣進入驅(qū)動器，而不會使空氣故意的地被引入驅(qū)動器中。將蓋子牢固地固定到基板上。用管形材料將顆粒供給源連接到驅(qū)動器入口配件，還將顆粒計數(shù)器連接到出口配件。使用異丙醇和清潔的加壓空氣清洗驅(qū)動器蓋子以去除在改造期間產(chǎn)生的任意油和顆粒。在驅(qū)動器改造之后，將過濾器放置到如驅(qū)動器中設計的c溝道中。與可買到的驅(qū)動器中現(xiàn)有的未經(jīng)進一步處理的再循環(huán)過濾器進行比較。每個樣品在相同的3.5英寸驅(qū)動器中，在根據(jù)設計安置到驅(qū)動器中的相同的再循環(huán)過濾器位置中測試。所有的過濾器樣品是相同尺寸，并與驅(qū)動器中所提供的過濾器進行比較。將供給O.lpm顆粒的氣溶膠的管道連接到磁盤蓋子中過濾器上游(基于磁盤旋轉(zhuǎn)的方向)的入口端。顆粒是由DukeScientific公司提供的0.1pm的聚苯乙烯膠乳球，它們在去離子水中稀釋，并用美國明尼蘇達州明尼安納波利斯(Minneapolis,MN)的TSI公司提供的霧化器將它們霧化。用于對驅(qū)動器內(nèi)部環(huán)境采樣的第二管道將激光顆粒計數(shù)器(LPC)連接到磁盤驅(qū)動器蓋子中過濾器的下游的出口。來自美國科羅拉多州波爾德市(Boulder,CO.)的ParticleMeasuringSystemsInc.公司的型號為HS-LAS的激光氣溶膠光譜儀用來計數(shù)粒子。通過精確質(zhì)量流控制器，從驅(qū)動器流出的樣品流出速率和通過計數(shù)器的流速被保持在1.0cc/sec，而流過LPC的包覆流(sheathflow)被保持在15cc/sec。通過LPC每秒獲得一次0.1)xm顆粒的計數(shù)，并將其存儲在計算機磁盤驅(qū)動器上用于后續(xù)分析。在磁盤定位于在空氣入口處裝配有HEPA過濾器的疊層流罩中的情況下進行該測試，以保持具有極低環(huán)境顆粒濃度的受控測試環(huán)境。使用來自市售的驅(qū)動器的標準尺寸和構(gòu)造的過濾器的樣品。還進行了不含再循環(huán)過濾器的參比試驗。再循環(huán)過濾器測試包括以下程序在驅(qū)動器打開和磁盤旋轉(zhuǎn)的情況下，載有顆粒的空氣流經(jīng)該驅(qū)動器。監(jiān)控O.lpm顆粒的計數(shù)直到獲得穩(wěn)定狀態(tài)的計數(shù)，通常每秒約1000到2000計數(shù)。在此時(1=0時)關(guān)閉載有顆粒的空氣同時驅(qū)動器內(nèi)部氣氛的采樣繼續(xù)。再次監(jiān)控O.lpm顆粒的濃度直到剩余計數(shù)不超過初始穩(wěn)定狀態(tài)計數(shù)的1%。達到初始穩(wěn)定狀態(tài)計數(shù)的10%或去除顆粒的90%所花費的時間被稱為t9Q，而達到初始穩(wěn)定狀態(tài)計數(shù)的1%或去除顆粒的99%所花費的時間被稱為t99。濃度的下降是因為通過驅(qū)動器的空氣的再循環(huán)和過濾器上的顆粒收集，顆粒在驅(qū)動器表面上的附著以及其它顆粒收集手段。不同的過濾器構(gòu)造和位置將對磁盤開啟時所記錄的初始穩(wěn)定狀態(tài)和遞送到驅(qū)動器中的顆粒以及凈化驅(qū)動器所需的時間有重要影響，并且可分析這些差異以確定優(yōu)化的過濾器構(gòu)造和位置。當使用了一種過濾器位置時，然后可測試不同的過濾器結(jié)構(gòu)并進行比較以確定哪一種能夠給出最佳性能或最好或最快的凈化時間。進行至少兩次單獨的測試以檢査可重復性和消除來自背景計數(shù)中噪聲的誤差。對來自測試的結(jié)果取平均值以獲得對0.1pm顆粒的平均凈化時間。進一步的分析可以通過用過濾器的19(3時間除以沒有過濾器運行的t90時間以獲得被稱為RCUR數(shù)或相對凈化比的數(shù)字。RCUR數(shù)是不同驅(qū)動器和不同測試設置之間更好的比較性數(shù)值，因為它參考了特定被測試的驅(qū)動器中過濾器性能與無過濾器的性能。換言之，沒有過濾器的驅(qū)動器最終仍能使空氣清潔?？諝鈴尿?qū)動器被采樣至顆粒計數(shù)器，而補充空氣通過呼吸孔過濾器進入驅(qū)動器中從而被過濾為清潔空氣。而且顆粒將碰撞到驅(qū)動器表面上，或最終沉淀出空氣流。所以通過將驅(qū)動器中過濾器的凈化時間與沒有過濾器的驅(qū)動器的凈化時間比較，可以更好地分離出過濾器的效果，而且能夠更容易地比較不同的過濾器。更快的過濾器凈化意味著更好的性能，所以更低的RCUR值同樣表示更好的性能。雖然本文己經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的特定實施例，本發(fā)明不應當限于這些說明和描述。應當顯而易見的是，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，改變和修改可以被包括并實現(xiàn)為本發(fā)明的一部分。1權(quán)利要求1.一種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電過濾介質(zhì)，所述靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于40kg/m3，最大連續(xù)厚度大于0.889mm。2.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電過濾介質(zhì)，所述靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于60kg/m3，最大連續(xù)厚度大于1.016mm。3.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電過濾介質(zhì)，所述靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于75kg/m3，最大連續(xù)厚度大于1.270mm。4.一種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電過濾介質(zhì)，所述靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于85kg/m3，最大連續(xù)厚度大于1.397mm。5.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電過濾介質(zhì)，所述靜電過濾介質(zhì)的氈材基礎密度小于95kg/m3，最大連續(xù)厚度大于1.524mm。6.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一個層的氈材單位重量小于35g/m2，所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.445mm。7.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一層的氈材單位重量小于55g/m2，所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.50mm。8.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一層的氈材單位重量小于75g/m2，所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.635mm。9.一種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一層的氈材單位重量小于100g/m2,所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.70mm。10.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一層的氈材單位重量小于110g/m2，所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于0.76mm。11.一種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括靜電介質(zhì)，所述靜電介質(zhì)包括至少兩層，所述層中的至少一個層的氈材單位重量小于165g/m2，所述靜電過濾介質(zhì)的最大連續(xù)氈材厚度大于1.27mm。12.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括成連續(xù)疊層關(guān)系的至少兩層靜電過濾介質(zhì)。13.—種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括成連續(xù)疊層關(guān)系的至少三層靜電過濾介質(zhì)。14.一種磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，包括至少一層最大連續(xù)氈材厚度大于2.8mm的靜電過濾介質(zhì)。15.—種在磁盤驅(qū)動器內(nèi)使用的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，所述再循環(huán)過濾器包括a)包括大量靜電纖維的第一靜電過濾層；以及b)包括大量靜電纖維的第二靜電過濾層，其中所述第一靜電過濾層和所述第二靜電過濾層成連續(xù)疊層關(guān)系。16.如權(quán)利要求15所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括包圍所述靜電過濾層的一個或多個覆蓋層。17.如權(quán)利要求15所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還具有在所述過濾器周圍的密封邊緣。18.如權(quán)利要求12所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。19.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。20.如權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。21.如權(quán)利要求3所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。22.如權(quán)利要求4所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。23.如權(quán)利要求5所述的磁盤驅(qū)動器再循環(huán)過濾器，其特征在于，還包括與所述靜電過濾介質(zhì)成疊層關(guān)系的至少一層PTFE膜。全文摘要本發(fā)明涉及用于通過提供改進性能的再循環(huán)過濾器，對諸如來自諸如易受污染物影響的電子或光學設備(例如計算機磁盤)之類的受限環(huán)境的顆粒和蒸氣相污染物之類的污染物進行過濾的改進的靜電過濾器和過濾介質(zhì)。文檔編號B03C3/30GK101460252SQ200780020845公開日2009年6月17日申請日期2007年5月17日優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日發(fā)明者D·A·布萊,E·G·多伯,K·高亞爾,N·米拉,W·R·莫耶,X·-C·魯申請人:戈爾企業(yè)控股股份有限公司