(57)【要約】  一態様において、ディスクドライブ（２０）の製造中にディスクドライブ（２０）の温度を制御するための装置（１）は、それにディスクドライブ（２０）を据え付けることができる据付配置を有し、上記ディスクドライブ（２０）の製造中に上記据付配置に据え付けられた上記ディスクドライブ（２０）を受け入れる体積（４）を区画する壁を有するセル（２）を有する。上記体積（４）に隣接するセル(２)の少なくとも１つの壁（８、９）は、熱伝導性であり、上記体積（４）内に受け入れられているディスクドライブ（２０）に上記少なくとも１つの壁（８、９）が触らないように配置されている。空気攪拌装置（１５）は、上記少なくとも１つの壁（８、９）と、上記体積（４）に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌し、少なくとも１つの壁（８、９）と、上記体積（４）に挿入されたディスクドライブ（２０）との間の熱移送を促進する。上記空気攪拌装置（１５）は、上記セル（２）内に据え付けられた上記ディスクドライブ（２０）から振動的に隔離されるように据え付けられている。
2009509278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブの製造中に前記ディスクドライブの温度を制御するための装置であって、
ディスクドライブを据え付けることができる据付配置を有し、前記ディスクドライブの製造中に前記据付配置に据え付けられた際に前記ディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルと；熱伝導性であり、前記体積内に受け入れられているディスクドライブにそれが触らないように配置されている、前記体積に隣接する前記セルの少なくとも１つの壁と；前記少なくとも１つの壁と、前記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌し、前記少なくとも１つの壁と、前記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するように構築され、配置された空気攪拌装置と；を前記装置は有し、
前記空気攪拌装置は、前記セル内に据え付けられた前記ディスクドライブから振動的に隔離されるように据え付けられている装置。
【請求項２】
前記セル内に据え付けられた熱交換器を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記熱交換器が、前記熱伝導性壁に直に熱的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記熱交換器が、前記熱交換器と、前記熱伝導性壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な熱ポンプによって、前記熱伝導性壁に熱的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記熱交換器が、熱パイプによって、前記熱伝導性壁に熱的に接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記熱交換器が、前記熱交換器と、前記熱パイプとの間の熱を汲み上げるために作動可能な熱ポンプによって、前記熱パイプに熱的に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記熱ポンプが、ペルチェ素子であることを特徴とする、請求項４または請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記空気攪拌装置が、ファンであることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項９】
ディスクドライブの製造中に据付配置に据え付けられた際にディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルであり、前記体積に隣接する前記セルの少なくとも１つの壁が熱伝導性であり、前記体積に受け入れられたディスクドライブに前記少なくとも１つの壁が接触しないように配置された壁を有するセルの据付配置にディスクドライブを据え付けることと；
前記少なくとも１つの壁と、前記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するために、前記少なくとも１つの壁と、前記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌する空気攪拌装置を作動させることと；を含むディスクドライブの製造中にディスクドライブの温度を制御するための方法であって、
前記空気攪拌装置が、前記ディスクドライブから振動的に隔離されている、方法。
【請求項１０】
前記セル内に据え付けられた熱交換器を作動させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱交換器が、前記熱伝導性壁に直に熱的に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記熱交換器が、熱ポンプによって前記熱伝導性壁に熱的に接続されており、
前記熱交換器と、前記熱伝導性壁との間の熱を汲み上げるために、前記熱ポンプを作動させることを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱交換器が、熱パイプによって、熱的に前記熱伝導性壁に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱交換器が、熱ポンプによって前記熱パイプに熱的に接続されており、
前記熱交換器と、前記熱パイプとの間の熱を汲み上げるために、前記熱ポンプを作動させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱ポンプが、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１２または請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記空気攪拌装置がファンであることを特徴とする、請求項９から請求項１５までのいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１７】
ディスクドライブの製造中に前記ディスクドライブの温度を制御するための装置であって、
ディスクドライブを据え付けることができる据付配置を有し、前記ディスクドライブの製造中に前記据付配置に据え付けられた前記ディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルと；
両方が熱伝導性であり、前記体積内に受け入れられているディスクドライブにそれが触らないように配置されている、前記体積に隣接する前記セルの上方壁および前記体積に隣接する前記セルの下方壁と；
前記上方壁の上に位置し、前記上方壁に熱的に接続されている上方熱交換器、および、前記下方壁の下に位置し、前記下方壁に熱的に接続されている下方熱交換器と；を有する装置。
【請求項１８】
前記上方熱交換器と、前記上方壁との間に、前記上方熱交換器と、前記上方壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な第一熱ポンプと、
前記下方熱交換器と、前記下方壁との間に、前記下方熱交換器と、前記下方壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な第二熱ポンプと、
を有する請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記熱ポンプが、ペルチェ素子であることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記上方および下方壁と、前記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌し、前記上方および下方壁と、前記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するように配置された空気攪拌装置を有する、請求項１７から請求項１９までのいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項２１】
前記空気攪拌装置が、前記セル内に据え付けられたディスクドライブから振動的に隔離されるように据え付けられていることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記空気攪拌装置が、ファンであることを特徴とする、請求項２０または請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
ディスクドライブの製造中に据付配置に据え付けられた際にディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルであり、前記体積に隣接する前記セルの上方壁および前記体積に隣接する前記セルの下方壁の両方が熱伝導性であり、前記体積に受け入れられたディスクドライブに前記上方および下方壁が接触しないように配置された壁を有するセルの据付配置にディスクドライブを据え付けることと；
前記上方壁の上に位置し、前記上方壁に熱的に接続されている上方熱交換器と、前記下方壁の下に位置し、前記下方壁に熱的に接続されている下方熱交換器とを、前記ディスクドライブの温度を制御するために作動させることと；を含むディスクドライブの製造中にディスクドライブの温度を制御するための方法。
【請求項２４】
前記上方熱交換器と、前記上方壁との間にある第一熱ポンプを、前記上方熱交換器と、前記上方壁との間の熱を汲み上げるために作動させることと、
前記下方熱交換器と、前記下方壁との間にある第二熱ポンプを、前記下方熱交換器と、前記下方壁との間の熱を汲み上げるために作動させることと、
を含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記熱ポンプが、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記上方および下方壁と、前記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するために、前記上方および下方壁と、前記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌する空気攪拌装置を作動させることを含む請求項２３から請求項２５までのいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項２７】
前記空気攪拌装置が、前記ディスクドライブから振動的に隔離されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記空気攪拌装置がファンであることを特徴とする、請求項２６または請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は２００５年９月１６日に出願された米国出願番号６０／７１７２６５の優先権の利益を主張し、その内容を参照することによりここに援用する。
【０００２】
本発明は、ディスクドライブの製造中に、ディスクドライブの温度を制御するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ディスクドライブの製造中、それが要求される仕様を満たすことを確かめるためにディスクドライブの試験を行なうことが必要である。試験作業の一環として、ディスクドライブの温度を制御することが必要である。試験中、ディスクドライブの温度は広い範囲にわたって変化する。また、ディスクドライブの製造中、サーボバースト(servo bursts)等を含むデータなどをディスクに書き込むことが必要である。例えばディスクドライブを運ぶベアリングが特定の温度においてより良く作動する、またはディスクドライブの上の読み／書きヘッドの飛行高さ(fly height)が特定の温度においてより良く制御することができるため、そのようなディスク書き込み中に、ディスクドライブの温度を特定の温度に制御できることが望ましい。ディスクドライブの製造における試験中の独特の要求は、ディスクドライブケーシングの上面には何も触れてはならないことであり、さもなければ回転するディスクの作動の力(dynamics)、および、読み／書きヘッドを運ぶアームの動きが損なわれうる。
【０００４】
出願人自身の、公知の試験／製造装置の一つにおいては、複数のディスクドライブユニットの温度は、全てのディスクドライブユニットに共通の空気の冷却または加熱を用いることによって制御されている。それらの内容の全てを参照することによりここに援用される出願人の特許文献１および特許文献２においては、ディスクドライブ（任意で、その取り扱いトレーまたはキャリアに入った状態で）を受け入れることができる前方部分と、その内部に遠心ファンが取り付けられている後方部分とを有する箱状のセルである、より洗練された配置が開示されている。上記セルの外部に熱交換器が取り付けられている。上記ファンは空気をディスクドライブの上に吹き、そこから空気はディスクドライブの一端の周りを通り、ディスクドライブの下を通って戻る。必要に応じて空気を熱交換器へ向けるように、可動の調節版が配置されている。広い温度範囲にわたってディスクドライブを加熱および冷却するために、上記空気はディスクドライブよりも選択的に熱く、または、冷たくてもよい。この特定の製品は大成功しており、試験中にディスクドライブの温度を約２０℃から７０℃の広い範囲にわたって変化させることを可能とする。
【０００５】
しかしながら特許文献１および特許文献２における装置においては、いくらかの制約がある。最も顕著なのは、試験手続中にディスクドライブを大気温度以下、さらには０℃以下までの、低い温度にするという要求が高まっている。これは、末端消費者によってそのような低い温度においてディスクドライブが使用されることが多くなっているからである。例えば、多くの車両搭載の衛星ナビゲーションシステム、オーディオ、および、同種の娯楽システムはディスクドライブを用い、車両は度々寒い、または氷点下の温度に放置される。他の例としては、携帯用ＭＰ３プレーヤー等はディスクドライブを用い、同様に、そのような製品は寒い、または氷点下の温度に放置される（例えば、それらが一晩車両内に放置されるから）。特許文献１および特許文献２に開示されている装置は、十分に低い温度に用意に適用することができない。例えば、可能な解決法の一つに、早い速度で回転するファンを用いることがある。しかしながらこれは、ディスクドライブの試験中に、装置において発生する振動を増加し得るものであり、それは極めて望ましくない。また、熱交換器に供給される冷水の温度を下げることも可能かもしれない。しかしながらこれでは、水の温度が露点以下になりやすく、セルおよび／または熱交換器および／またはその冷水供給管内での結露の問題を引き起こしうる。
【０００６】
特許文献３は、「頑丈な」使用のための、ディスクドライブを格納する配置を開示する。そのケース内の上記ディスクドライブは、封印された「頑丈にされたハウジング」内に支持され、言いかえると「環境ハウジング」内に据え付けられている。この装置は、製造中に必要なディスクドライブへのアクセスが不可能であるため、ディスクドライブの製造中にディスクドライブを支持するために用いることには適さないことは明らかである。また、特許文献３の配置は、空気攪拌装置等を有さない。
【０００７】
特許文献４は、車（自動車）内で使用するためのディスクドライブを支持するためのユニットを開示している。上記と同様に、このシンプルなユニットも、ディスクドライブの製造中にディスクドライブを支持するための使用には適していない。また、ファンが準備されているが、これはディスクドライブと、ユニットの熱伝達壁との間の空気を攪拌させるものではなく、熱伝導板およびヒートシンクの上に空気を吹き付けるものである。
【０００８】
特許文献５は、特許文献３に類似する、「頑丈な」使用のためのディスクドライブを格納するための配置を開示する。そのケース内の上記ディスクドライブは、封印されたハウジング（「環境ハウジング」として、この特許明細書が参照される）内に支持されている。そのためこの装置は、上記と同様に、製造中に必要なディスクドライブへのアクセスが不可能であるため、ディスクドライブの製造中にディスクドライブを支持するために用いることには適さないことは明らかである。また、特定の例においては、ディスクドライブの上に空気を吹き付けるためのファンが準備されているが、ディスクドライブ、または、ディスクドライブが支持されている環境ハウジングから、ファンは振動的に隔離されていない。最終用途においてディスクドライブはかなり振動に耐性があることを考えると、これはディスクドライブの最終用途においては許容可能であるが、ディスクドライブの試験中、製造環境においてこれは許容することができない。
【０００９】
特許文献６は、携帯（セル）電話などの対象物からの熱の移動を増加させるための装置を開示する。上記装置は、冷却される対象物が配置される熱板を有する。
【００１０】
【特許文献１】国際特許出願公開ＷＯ−０１−４１１４８号
【特許文献２】米国特許第６，８２６，０４６号
【特許文献３】米国特許第６，４３４，０００号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３−０１４２４３９号
【特許文献５】米国特許第６，２８９，６７８号
【特許文献６】米国特許第３，５２５，７６９号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一態様によれば、ディスクドライブの製造中に上記ディスクドライブの温度を制御するための装置であって、ディスクドライブを据え付けることができる据付配置を有し、上記ディスクドライブの製造中に上記据付配置に据え付けられた際に上記ディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルと；熱伝導性であり、上記体積内に受け入れられているディスクドライブにそれが触らないように配置されている、上記体積に隣接する上記セルの少なくとも１つの壁と；上記少なくとも１つの壁と、上記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌し、上記少なくとも１つの壁と、上記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するように配置された空気攪拌装置と；を上記装置は有し、上記空気攪拌装置は、上記セル内に据え付けられた上記ディスクドライブから振動的に隔離されるように、据え付けられている、装置を提供する。
【００１２】
この態様の装置においては、ディスクドライブを横切る、加熱または冷却する空気の流れを駆動するために、上記空気攪拌装置は用いられておらず、その代わりに本発明は、上記熱伝導性壁と、ディスクドライブとの間の熱移送を促進するために、ディスクドライブと、上記熱伝導性壁との間の空気を単に攪拌する。そのため、その原理は、ディスクドライブと、熱交換器との間の熱移送に、たくさんの空気の流れが関与する特許文献１および特許文献２の装置のものとは大きく異なる。この態様の装置においては、空気攪拌装置は実質的に、振動的にディスクドライブから隔離されており、それは、空気攪拌装置をセルから振動的に隔離し、作動中に空気攪拌装置のいかなる振動の、ディスクドライブへの影響を最小化することによって達成され得る。上記空気攪拌装置は、通常は他の極めて多くの類似または同一のセルと共に、使用の際にセルが据え付けられる試験機ラックのフレームへ据え付けられてもよい。上記熱伝導性壁と、ディスクドライブとの間の接触は防止され、それは、異なる製造業者からの、異なる形状およびプロファイルを有する、異なるディスクドライブに有益であり、そのため、全てのケースにおいて接触を設けることができる、異なるディスクドライブにおける、均一な表面または一連の基準点はない。
【００１３】
好ましくは上記セル内に熱交換器が据え付けられている。この配置の利点は、上記装置によって占有される空間が最小化されることであるが、主要な利点は、上記熱交換器と、熱伝導性壁との間の経路長が最小化されることであり、それは上記セル内での熱損失を低減する。また、それは、数々の熱的なインターフェースまたは接続を最小化することを可能とし、効率を向上させる。また、このことは、セルの内外へ熱を運ぶための、セルへの熱的な接続は、上記熱交換器に供給する水のホースであってもよいことを意味する；そのような水のホースは、通常フレキシブルであり、これにより、この配置は上記セルを外部（使用の際に通常セルが据え付けられるラックなど）から振動的に隔離することを助ける。一方、上記熱交換器がセルの外部にある場合、セルへの熱的な接続は熱パイプによってされなければならず、それは堅いため、上記セルの内外へ振動を伝え、望ましくない。他の利点は、セル内の空きスペースを最小化することである。これは、セル内に存在する湿気の量を最小化し、それは、低温において、作動中にセル内での凝縮状態の蓄積を防ぐ、または少なくとも最小化するために重要である。
【００１４】
一態様においては、上記熱交換器が、上記熱伝導性壁に直に熱的に接続されている。実際は、上記熱伝導性壁は、熱交換器の一部であってもよい。
【００１５】
他の態様においては、上記熱交換器が、上記熱交換器と、上記熱伝導性壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な熱ポンプによって、上記熱伝導性壁に熱的に接続されている。上記熱伝導性壁は、熱ポンプの一部であってもよい。
【００１６】
上記熱ポンプは、必要に応じて上記ディスクドライブへ、またはディスクドライブから熱を汲み上げるために用いることができる、双方向装置である。
【００１７】
一態様においては、上記熱交換器が、熱パイプによって、上記熱伝導性壁に熱的に接続されている。熱パイプは、必要に応じてディスクドライブへ、またはディスクドライブから熱をいそうするために用いることができる、受動的な装置である。一態様においては、上記熱交換器が、上記熱交換器と、上記熱パイプとの間の熱を汲み上げるために作動可能な熱ポンプによって、上記熱パイプに熱的に接続されている。
【００１８】
好ましい一態様においては、上記熱ポンプが、ペルチェ素子である。
【００１９】
上記空気攪拌装置は、ファンであってもよい。ファンは、例えば軸流ファンまたはラジアルファンであってもよい。また、その内容の全てがここに参照することにより援用される、「ハードディスクドライブ用温度制御装置、および、ハードディスクドライブの温度を変化させる方法(TEMPERATURE CONTROL APPARATUS FOR A HARD DISK DRIVE AND A METHOD OF VARYING THE TEMPERATURE OF A HARD DISK DRIVE)」の題名であり、我々の２００４年１１月３日に出願された、米国特許出願第６０／６２４１７３号、および、その関連の国際特許出願である、国際特許出願公開ＷＯ−２００６／０４８６１１号に開示される振動空気動発生器（例えばダイヤフラムに接続された音声コイルモータ、または、圧電素子またはベローズ）などの、他の空気攪拌装置が用いられてもよい。
【００２０】
本発明の第二態様においては、ディスクドライブの製造中に据付配置に据え付けられた際にディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルであり、上記体積に隣接する上記セルの少なくとも１つの壁が熱伝導性であり、上記体積に受け入れられたディスクドライブに上記少なくとも１つの壁が接触しないように配置された壁を有するセルの据付配置にディスクドライブを据え付けることと；上記少なくとも１つの壁と、上記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するために、上記少なくとも１つの壁と、上記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌する空気攪拌装置を作動させることと；を含むディスクドライブの製造中にディスクドライブの温度を制御するための方法であって、上記空気攪拌装置が、上記ディスクドライブから振動的に隔離されている、方法を提供する。
【００２１】
上記方法は、上記セル内に据え付けられた熱交換器を作動させることを含むことが好ましい。
【００２２】
上記熱交換器が、上記熱伝導性壁に直に熱的に接続されていてもよい。
【００２３】
上記熱交換器が、熱ポンプによって上記熱伝導性壁に熱的に接続されていてもよく、上記方法が上記熱交換器と、上記熱伝導性壁との間の熱を汲み上げるために、上記熱ポンプを作動させることを含んでもよい。
【００２４】
上記熱交換器が、熱パイプによって、熱的に上記熱伝導性壁に接続されていてもよい。上記熱交換器が、熱ポンプによって上記熱パイプに熱的に接続されていてもよく、上記方法が上記熱交換器と、上記熱パイプとの間の熱を汲み上げるために、上記熱ポンプを作動させることを含んでもよい。上記熱ポンプが、ペルチェ素子であってもよい。
【００２５】
上記空気攪拌装置がファンであってもよい。
【００２６】
本発明の第三態様においては、ディスクドライブの製造中に上記ディスクドライブの温度を制御するための装置であって、ディスクドライブを据え付けることができる据付配置を有し、上記ディスクドライブの製造中に上記据付配置に据え付けられた際に上記ディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルと；両方が熱伝導性であり、上記体積内に受け入れられているディスクドライブにそれが触らないように配置されている、上記体積に隣接する上記セルの上方壁および上記体積に隣接する上記セルの下方壁と；上記上方壁の上に位置し、上記上方壁に熱的に接続されている上方熱交換器、および、上記下方壁の下に位置し、上記下方壁に熱的に接続されている下方熱交換器と；を有する装置を提供する。
【００２７】
本発明のこの態様の独特の利点は、テストラックに、複数のそのような装置が互いに積み重ねられた際に生じる。この場合、様々な装置内のディスクドライブは、少なくとも各上方および下方の熱交換器は、互いに分離されている。試験中にディスクドライブは、非同期的および独立に試験され、例えば１つのセル内の１つのディスクドライブは低い温度（例えば２５℃未満）であり、その上または下のセル内のディスクドライブは高い温度（例えば５０℃超）であり得ることを意味するため、それは重要である。セル間の熱交換器を有することは、ディスクドライブ間に極めて効果的な熱隔離をもたらす。また、上記装置の全ての熱交換器の温度は、通常は同じ温度（例えば１５℃）であり、そのため、ラック内で互いに隣接する、装置の上方および下方部分は同じ温度である。これはさらに、隣接するセル間の熱的クロストークを低減することにより、隣接するセルを互いに熱的に隔離するように作用する。
【００２８】
上記装置は、上記上方熱交換器と、上記上方壁との間に、上記上方熱交換器と、上記上方壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な第一熱ポンプと、上記下方熱交換器と、上記下方壁との間に、上記下方熱交換器と、上記下方壁との間の熱を汲み上げるために作動可能な第二熱ポンプと、を有していてもよい。上記熱ポンプが、ペルチェ素子であってもよい。
【００２９】
上記装置は、上記上方および下方壁と、上記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌し、上記上方および下方壁と、上記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するように配置された空気攪拌装置を有することが好ましい。上記空気攪拌装置が、上記セル内に据え付けられた上記ディスクドライブから振動的に隔離されるように据え付けられていることが好ましい。上記空気攪拌装置が、ファンであってもよい。
【００３０】
本発明の第四態様においては、ディスクドライブの製造中に据付配置に据え付けられた際にディスクドライブを受け入れる体積を区画する壁を有するセルであり、上記体積に隣接する上記セルの上方壁および上記体積に隣接する上記セルの下方壁の両方が熱伝導性であり、上記体積に受け入れられたディスクドライブに上記上方および下方壁が接触しないように配置された壁を有するセルの据付配置にディスクドライブを据え付けることと；上記上方壁の上に位置し、上記上方壁に熱的に接続されている上方熱交換器と、上記下方壁の下に位置し、上記下方壁に熱的に接続されている下方熱交換器とを、上記ディスクドライブの温度を制御するために作動させることと；を含むディスクドライブの製造中にディスクドライブの温度を制御するための方法を提供する。
【００３１】
上記方法は、上記上方熱交換器と、上記上方壁との間にある第一熱ポンプを、上記上方熱交換器と、上記上方壁との間の熱を汲み上げるために作動させることと、上記下方熱交換器と、上記下方壁との間にある第二熱ポンプを、上記下方熱交換器と、上記下方壁との間の熱を汲み上げるために作動させることと、を含むことが好ましい。上記熱ポンプが、ペルチェ素子であってもよい。
【００３２】
上記方法は、上記上方および下方壁と、上記体積に挿入されたディスクドライブとの間の熱移送を促進するために、前記上方および下方壁と、前記体積に受け入れられたディスクドライブとの間の空気を攪拌する空気攪拌装置を作動させることを含むことが好ましい。上記空気攪拌装置が、上記ディスクドライブから振動的に隔離されていることが好ましい。上記空気攪拌装置がファンであってもよい。
【００３３】
本発明の態様は、添付の図面を参照する一例として説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１〜６の最初の例を参照すると、図１は、それぞれがディスクドライブ２０を受け入れるためである、複数のセル２を有する装置１の断面斜視図を示す。一態様においては、互いに垂直に積み重ねられた６つのセル２がある。図１において、２つの完全なセル２が示されており、３つ目のセル２は断面である。
【００３５】
１つのセル２を貫く長手方向の断面を示す図４を特に参照すると、セル２は概して長方形の箱状の構造物である。セル２の前方部３は、ディスクドライブ２０をセル２に出し入れできるように前方において開口しており、ディスクドライブ２０を受け入れることができる体積４を有する。中央部５は、さらに後述するように、種々の熱制御構成部品を含有する。セル２の後方部６は、それ自身がディスクドライブ２０を試験するためのものである、テストカード電子機器７を有する。
【００３６】
上記セル２の前方部３内の体積４の頂面および底面には、上記体積４の頂面および底面の境界を区画する上方および下方熱拡散板８、９がある。熱拡散板８、９は、熱伝導物質からできている。亜鉛合金などの金属を、この目的のために用いることができる。ディスクドライブ２０の周りの空気の流れを向上し、上記体積４へのディスクドライブ２０の挿入を容易にするために、下方熱拡散板９の前端１０は面取りされている。上記体積４は、ディスクドライブ２０の頂面および底面と、上方および下方熱拡散板８、９との間にそれぞれ空間が残るように、十分な高さがある。
【００３７】
１以上の熱パイプ１１が、熱拡散板８、９を、熱交換器１３への熱的接続である熱ポンプ１２に接続する。熱ポンプ１２および熱交換器１３は、セル２の中央部５に配置されている。従って、熱ポンプ１２および熱交換器１３は、セル２の設置面積内に位置することに留意しなくてはならない。それらが同じ温度になるように、１以上の熱パイプ（図示せず）が、上方および下方熱拡散板８、９の間を直に接続してもよい。熱ポンプ１２は、適した任意の形式であってもよいが、小型、その効率、広い温度範囲にわたって効率的に熱を送り出す能力、および、それらは双方向であるためいずれの方向にも熱を送り出すことを選択して作動させることができるという事実から、ペルチェ素子が好ましい。それらの構成部品の周りに湿気が蓄積することを防ぐ、または少なくとも最小とするために、熱交換器１３、熱パイプ１１、および熱ポンプ１２は、密封されたサブアセンブリとして提供されることが好ましい。
【００３８】
次に、図５および６を参照すると、セル２が据え付けられているラック状装置１は、それぞれが各セル２用であり、各セル２の下に位置する複数の棚１４を含有する。軸流ファン１５、すなわち、ブレードの回転の軸に平衡に空気を流すファンは、各棚１４にしっかりと据え付けられている。セル２の中央部５は、セル２が装置１内に固定されると、ファン１５がセル２の中央部５の空間に突き出るように、対応する空間を有する。このようにファン１５は、セル２に接続しておらず、そのため、作動中のファン１５の振動が、セル２内のディスクドライブ２０にいかなる（大きな）振動も起こさない。そのためファン１５は、実質上ディスクドライブ２０から振動的に隔離されている。通常ファン１５の作動は、たくさんの空気の流れは生じさせない。一方、ファン１５の主な機能は、ディスクドライブ２０と、熱拡散板８、９との間の熱の移動を促進するように、セル２の前方部３の体積４内のディスクドライブ２０の周りの空気を拡散させることである。
【００３９】
セル２は、フレキシブル回転軸１７を介してセル２の対応する切り欠き（図示せず）にはまる棚１４の一端に、および、セル２の下面の穴または凹み（図示せず）にはまる棚１４の上にある、スタッドで据え付けられた一対の絶縁装置１８を介して棚１４に据え付けられる。上記配置は、我々の同時係属であり、２００５年３月２３日に出願された、米国特許出願第６０／６６４１７０号であり、「ディスクドライブおよびディスクドライブ試験装置を支持する装置(APPARATUS FOR SUPPORTING A DISK DRIVE AND DISK DRIVE TEST APPARATUS)」の題名であり、対応する国際特許出願番号ＰＣＴ／ＧＢ２００６／０００９７０号であり、その内容の全てがここに参照することにより援用される出願に開示され、クレームされているものと同様であることが好ましい。これらの先の米国および国際特許出願において開示されている配置は、セル２の回転中心は、ディスクドライブ２０が据え付けられている場所よりも外側であり、そうでなければ試験手順中にディスクに読み書きする際に生じるエラーを最小にするものである。
【００４０】
ディスクドライブ２０は、本来一般的に知られている方法で、セル２の前方部３に据え付けられてもよい。例えばディスクドライブ２０は、セル２の開口した前方を介してセル２へディスクドライブ２０およびトレー２１を搭載する、および、ディスクドライブ２０およびトレー２１をセル２から取り降ろすためのロボットがつかむことができる前方ハンドル２２を有するキャリアまたはトレー２１で運ばれてもよい。電気的接続等は、ディスクドライブ２０への接続のために上記体積４の後方に備えられている。トレー２１は、上述した我々の米国特許出願第６０／６６４１７０号および国際特許出願番号ＰＣＴ／ＧＢ２００６／０００９７０号に開示されている配置を用いてセル２内に据え付けられてもよい。一般にトレー２１は、全ての内容がここに参照することによって援用される、我々の米国特許出願公開２００４−０２６４１２１、米国特許出願公開２００５−０００７６９１、米国特許出願公開２００５−００１８３９７、および国際公開２００５−０２４８３０に開示されているものを含む、任意の公知のものでもよい。しかしながら示された好ましい態様においては、トレー２１はベースまたは床を有しておらず、そのため、トレー２１内の下方熱拡散板９およびディスクドライブ２０の間の対流によって熱の移送を促進するトレー２１に搭載された際は、上記下方熱拡散板９およびディスクドライブ２０の間には何もない。
【００４１】
この特定の例は、従来技術における配置に比べて、数々の利点をもたらす。セル２によって占有される空間または設置面積が最小化されている。上記熱交換器１３と、熱拡散板８、９との間の経路長が最小化されており、セル２内の熱損失を低減する。また、数々の熱的インターフェースまたは接続を最小化することを可能とし、効率を向上させる。また、セル２へ熱を出し入れするためのセル２への熱的な接続は、熱交換器に供給する水のホースでもよいことを意味し、その水のホースは通常はフレキシブルであり、このようにこの配置はセル２を振動的に外部（使用の際に通常はセル２が据え付けられるラック１など）から隔離することを助ける。一方、熱交換器１３がセル２の外側にある場合、セル２への熱的接続は、堅いチューブであり、それ故セル２の内外へ振動を伝えることができる熱パイプによって形成されなければならず、望ましくない。セル２内への熱交換器１３の据え付けはセル２内の空きスペースをも最小化し、同様にセル２内に含有される湿気を最小化する。これは、ディスクドライブ２０が作動中に達する予定である低い温度（大気温以下、およそ１９℃、および０℃以下の場合もある）を考慮すると重要である。ファン１５は、振動的にディスクドライブ２０から隔離されており、作動中にファン１５の任意の振動のディスクドライブ２０への影響を最小化する。熱拡散板８、９と、ディスクドライブ２０との間の接触は回避され、異なるタイプおよび形状のディスクドライブとのセル２の使用を、より広く一般に使いやすくする。熱ポンプ１２、特にはペルチェ素子の使用は、ディスクドライブ２０が変化できる温度範囲を最大化し、素早く、効率よく達成することを可能とする。
【００４２】
次に、本発明の態様に従った第二の例の装置１０１を示す図７〜１０を参照する。装置１０１は、セル１０２を含有する。概して図１０を参照すると、セル１０２は、互いに積み重ねられた、３つのグループに配置されることが好ましい。セル１０２の体積１０４は、上記と同様に、ディスクドライブ２０の頂面および底面と、そのセルの上方および下方熱拡散板１０８、１０９との間にそれぞれ空間が残るように、十分な高さがある。各セル１０２は、上記と同様に好ましくはセル１０２から振動的に隔離され、第一の例において記載されたものと同様であってもよい軸流ファン１１５を有する。また、上記ファン１１５の主な機能は、上記体積１０４内のディスクドライブ２０の周りの空気を攪拌することであり、それによりディスクドライブ２０と、熱拡散板１０８、１０９との間の熱移送を促進する。セル１０２の各側壁１１９は、上記体積１０４内にディスクドライブ２０を搭載するために、ディスクドライブ２０用のキャリアトレーがその上をスライドできる、内側に向いたレール１２０を有する。
【００４３】
第一および第二の例のセル２、１０２の間の主な違いは、第二の例においてはセル１０２が、一方はディスクドライブ２０が受け入れられる上記体積１０４の上に、もう一方は上記体積１０４の下に設けられた、一対の熱交換器１１３を有することである。熱交換器１１３は、上記と同様にペルチェ素子でもよい各熱ポンプ１１２によって、各熱拡散板１０８、１０９に熱的に接続される。熱ポンプ１１２は、熱交換器１１３の内外へ、ディスクドライブ２０から、およびディスクドライブ２０へ選択的に熱を汲み上げる。熱交換器１１３および熱ポンプ１１２および任意に熱拡散板１０８、１０９は、それらの構成部品の周りに湿気が蓄積することを防ぐ、または少なくとも最小とするために、密封されたサブアセンブリとして提供されることが好ましい。
【００４４】
それ自身が熱拡散板１０８、１０９と直に接触している熱ポンプ１１２と、熱交換器１１３が直に接触しているこの特定の配置は熱パイプの使用を回避し、このことは、熱パイプが作動するために、熱パイプの両端間に要求される温度差によって得られるディスクドライブ２０の温度における不確実性を、熱パイプの存在が必然的にもたらすことを考えると、好ましい。熱交換器１１３と、熱拡散板１０８、１０９との間の経路長は最小化され、これはセル１０２内の熱損失を低減させる。また、数々の熱的インターフェースまたは接続を最小化することを可能とし、効率を向上させる。また、セル１０２へ熱を出し入れするためのセル１０２への熱的な接続は、熱交換器１１３に供給するフレキシブルな水のホースでもよいことを意味し、このようにこの配置はセル１０２を振動的に外部から隔離することを助ける。上記と同様に熱交換器１１３はセル１０２内の空間を占有し、セル１０２内の空気の体積を最小化し、それはセル１０２内に含有される湿気を最小化するのに有利である。また、図１０を参照すると、そのような複数のセル１０２が、試験機ラックにおいて互いに上下に据え付けられると、隣接するセル１０２の各上方および下方熱交換器１１３は、互いに隣接する。ここで一般的に、各セル１０２内に据え付けられたディスクドライブ２０の実際の温度にかかわらず、全ての熱交換器１１３は同じ温度（例えば１５℃になり得る）となる。また、いかなるセル１０２内のいかなるディスクドライブ２０も試験範囲にわたる任意の温度（上記と同様に０℃以下から７０℃以上までになり得る）となり得ることを思い起こす。そのため熱交換器１１３は、ディスクドライブ２０を互いから効果的に熱的に隔離し、セル１０２の隣接する部品は、概ね同じ温度である。そのため、隣接するセル１０２同士間における熱的クロストークは実質的にない。
【００４５】
本発明の態様は、説明された例を特に参照して記載された。しかしながら当然のことながら、本発明の範囲内において記載された例についての変更および改善をすることができる。例えば、空気を攪拌するために軸流ファンが好ましいが、例えばラジアルまたは遠心ファン、振動空気動発生器（例えばダイヤフラムに接続された音声コイルモータ、または、圧電素子またはベローズ）等を含む、他の空気攪拌装置を用いることができる。他の例としては、態様において熱交換器は、熱拡散板に直接熱的に接続されても、または、１以上の熱パイプを介して接続されても、または、１以上の熱ポンプを介して接続されても、または、１以上の熱パイプおよび１以上の熱ポンプを介して接続されてもよい。設けられている場合には、熱ポンプは熱パイプの一端または他端（すなわち、熱交換器または熱拡散板に隣接して）に接続されてもよく、また、熱ポンプは熱パイプの両端に設けられてもよい。各セルは、１つのディスクドライブのみを保持しても、複数のディスクドライブを保持してもよい。態様によっては、１つまたは複数の熱交換器、１つのまたは各熱交換器に１つまたは複数の熱パイプ、１つまたは複数の熱ポンプ等があってもよい。熱伝導性壁が熱交換器の一部であってもよい。それに代えて、または付加的に、熱ポンプが設けられている場合は、上記熱伝導性壁は熱ポンプの一部であってもよい。熱交換器、熱ポンプ、または熱拡散壁など、１つの部品に複数の熱パイプが接続される場合、熱パイプの端部は、上記１つの部品に付着している据付板に固定される、または埋め込まれていてもよい。実際は、上記据付板は、熱拡散板の１つでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の一態様に従った装置の第一の例の断面斜視図である。
【図２】図２は、図１の装置の構成部品を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の装置の構成部品を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の装置のセルの長手方向の断面図である。
【図５】図５は、図４のセルおよびファンの概略断面図である。
【図６】図６は、図４のセル用のファン用の据付配置の斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明の一態様に従った装置の他の例の斜視図である。
【図８】図８は、図７の装置の長手方向の断面図である。
【図９】図９は、図７の装置の構成部品の斜視図を示す。
【図１０】図１０は、互いに積み重ねられた、図７の装置を３つ有するラックの正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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