(57)【要約】  本発明は、ハードディスクドライブを受容する温熱室と、温熱室と該温熱室内に受容されているハードディスクドライブとの間の領域内で空気動を発生させる振動空気動発生器と、を有し、これによって、温熱室とハードディスクドライブとの間の熱伝達を促進することができる、ハードディスクドライブの温度制御装置を提供する。
2008519380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスクドライブを受容する温熱室と、
前記温熱室と前記ハードディスクドライブとの間での熱伝達を促進するために、前記温熱室と該温熱室内に受容されている前記ハードディスクドライブとの間の領域内で空気動を発生させる振動空気動発生器と、
を有するハードディスクドライブの温度制御装置。
【請求項２】
前記振動空気動発生器が、ドライバーによって振動方式で運転されるダイヤフラムを有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ドライバーは、ボイスコイルモータであることを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項４】
前記振動空気動発生器は、圧電性素子であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記温熱室と熱的に連通して、前記温熱室へ熱を送り込んだり該温熱室から熱をくみ出したりする、熱ポンプを有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記熱ポンプは、ペルティエ熱ポンプであることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
熱交換器が、選択的に熱を提供したり又は熱ポンプから熱を受容したりするために、熱ポンプに連結されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記ポンプから前記熱交換器へ又は該熱交換器から該ポンプへと、熱を伝達させるための熱パイプが設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記温熱室内にハードディスクドライブが配置されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
個々にハードディスクドライブを受容している複数の温熱室と、
使用時において個々の前記温熱室内に設けられる前記ハードディスクドライブと、個々の該温熱室との間の熱伝達を促進するため、それぞれの前記温熱室と該温熱室内に受容されている前記ハードディスクドライブとの間の領域内で気流を発生させる振動空気動発生器と、
を有することを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
それぞれの温熱室の間に配されているバッフルを有しており、これにより前記温熱室の間の熱相互作用を制限することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の温熱室のそれぞれが、熱ポンプを有していることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
一以上の前記温熱室について気流を発生させる単一振動空気動発生器を有していることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１４】
それぞれの複数の温熱室を受容すると共に、該複数の温熱室が互いに固定された空間関係にあることを維持する枠組みを有していることを特徴とする、請求項１０〜１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の温度制御装置を有するハードディスクドライブ試験装置。
【請求項１６】
ハードディスクドライブと温熱室との間における効率的な熱伝達を促進させるため、両者の間に非流動的な空気動を発生させることにより成される、一の温熱室内のハードディスクドライブの温度変更方法。
【請求項１７】
特定の又は個々のハードディスクドライブと、特定の又は個々の対応する温熱室と、の間における効率的な熱伝達を促進させるため、特定の又は個々のハードディスクドライブと、特定の又は個々の対応する温熱室と、の間に非流動的な空気動を発生させることにより成される、請求項１５に記載のハードディスクドライブ試験装置内に配置された、一以上のハードディスクドライブを試験する方法。
【請求項１８】
温熱室の温度を独立して制御することにより、複数のハードディスクドライブの種々の温度が、対応する種々の温度となるように制御されてもよく、複数の温熱室が存在する請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
ハードディスクドライブを受容する温熱室を有しており、前記ハードディスクドライブが前記温熱室内に受容されているとき、前記温熱室と前記ハードディスクドライブ間の熱伝達が、前記温熱室と前記ハードディスクドライブとの間の領域内における非流動的な空気動によって可能である、ハードディスクドライブの温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブの温度制御装置およびハードディスクドライブの温度変更方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブの製造過程において、ハードディスクドライブが要求仕様を満たしていることを確認するために、試験する必要がある。この試験の一部として、ハードディスクドライブの温度を制御することが必要となる。試験中、ハードディスクドライブの温度は、広範囲に亘って変更される。
【０００３】
また、ハードディスクドライブの通常の運転中、つまり、ハードディスクドライブが末端ユーザーによって通常の方法で使用されている時に、ハードディスクドライブの温度を、所定の範囲内に維持することも望まれる。
【０００４】
ハードディスクドライブを、試験用ハードディスクドライブをそれぞれ収容している複数のハウジングを受容するための構成基盤を有するテストラックを含む装置内で試験することは、知られている。試験中に曝されているハードディスクドライブに対して温度制御をもたらすために、一又は二以上の熱交換器を含む冷却システムが、テストラックに付随して一般に提供されている。これらの熱交換器は、各ハウジングに付随する制御電子機器と、試験されるハードディスクドライブと、の両方を冷却するために用いる冷たい空気を発生させる。熱源もまた、試験中にハードディスクドライブを加熱するために提供されていることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、冷却された空気を、様々なダクト経路を経由させながら制御電子機器およびハウジング内のハードディスクドライブの領域内で動かすための気流を発生させるために、ラジアルファン又は遠心式ファンが用いられてきた。一般的に、独立した複数のファンを使用して、制御電子機器および試験されるハードディスクドライブを冷却するための気流を発生させる。しかし、気流を発生させるためのファンを使用すると、これらファンから装置に振動が伝わり、この振動がハードディスクドライブの試験に大きな影響を与え得るという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様は、ハードディスクドライブを受容する温熱室と、温熱室とハードディスクドライブとの間での熱伝達を促進するために、温熱室と該温熱室内に受容されているハードディスクドライブとの間の領域内で空気動を発生させる振動空気動発生器と、を有するハードディスクドライブの温度制御装置を提供することにより、上記課題を解決しようとするものである。
【０００７】
ハードディスクドライブの温度制御用の気流を発生させるために、ラジアルファン又は遠心式ファンが熱交換器と共に用いられている従来のシステムと対比すると、本発明の実施形態では、温熱室と、通常の使用中又は試験中のハードディスクドライブと、の間の領域内で空気動を発生させるための振動空気動発生器が提供されている。これにより、ハードディスクドライブに作用しかねない、望ましくない振動を減少させることができる。さらに、温熱室と該温熱室内に受容されているハードディスクドライブとの間の領域内における空気動の性質は、使用中又は試験中のハードディスクドライブ周辺において望ましい温度で維持されているその空気動の容積を、ハードディスクドライブ周辺に局部集中させることを可能とする。
【０００８】
温度制御装置は、ハードディスクドライブ試験装置の一部として提供されていてもよい。あるいは、温度制御装置は、通常の使用中におけるハードディスクドライブの温度を制御するために提供されてもよい。
【０００９】
一の例では、振動空気動発生器は、ダイヤフラムに接続されているボイスコイルモータである。あるいは、振動空気動発生器は、圧電性素子又はベローズであってもよい。
【００１０】
好ましくは、該装置は、個別にハードディスクドライブを受容する複数の温熱室と、使用時に個々の温熱室に受容されているこのハードディスクドライブと個々の温熱室との間での熱伝達を促進するために、個々の温熱室と該個々の温熱室内に受容されているハードディスクドライブとの間の領域内で空気動を発生させる振動空気動発生器と、を有している。
【００１１】
好ましくは、個々の温熱室同士の間にバッフルが設けられていてもよい。これらバッフルは、個々の温熱室のうちの一つ一つに対して熱の隔離を提供し、そのため、複数の温熱室に対して空気動を発生させるためには、単一の空気動アクチュエータのみが使用可能である。
【００１２】
本発明の第二の態様は、ハードディスクドライブと温熱室との間の領域における効率的な熱伝達を促進するため、両者の間に非流動的な空気動を発生させることにより成される、一の温熱室内のハードディスクドライブの温度変更方法を提供することにより、上記課題を解決しようとするものである。
【００１３】
本発明の第三の態様は、ハードディスクドライブを受容する温熱室を有しており、ハードディスクドライブが該温熱室内に受容されているとき、温熱室とハードディスクドライブ間の熱伝達が、温熱室とハードディスクドライブとの間の領域内における空気動によって可能である、ハードディスクドライブの温度制御装置を提供することにより、上記課題を解決しようとするものである。
【００１４】
実施形態において、本発明は、温熱室内に配置されたハードディスクドライブと該温熱室自体との間の領域内にある空気を乱すために、非流動的な空気動が用いられる、ハードディスクドライブ試験装置を提供する。これにより、温熱室と、使用中（例えば、試験中）に装置内に配置されているハードディスクドライブと、の間の熱伝達が改善される。また、ラジアルファン又は遠心式ファンを使用することで発生する振動の問題も回避される。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、ハードディスクドライブを受容する温熱室と、温熱室とハードディスクドライブとの間での熱伝達を促進するために、温熱室と該温熱室内に受容されているハードディスクドライブとの間の領域内で空気動を発生させる空気動発生器と、を有するハードディスクドライブの温度制御装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に基づく温度制御装置の一例を示す概略図である。装置２は、ハードディスクドライブ１２を受容する温熱室６を有している。この温熱室６は、放熱板と熱源の両方として機能することができる。温度制御装置は、使用時には、通常、図３を参照しながら以下に説明される構成基盤内において提供される。温熱室６は、概して、試験されるハードディスクドライブと温熱室との間の空気を介して熱伝達を促進するために要求されるように、フィンおよびダクトを有しつつ適切に形成された金属ブロックであってもよい。
【００１８】
図示の具体的な実施例において、熱ポンプ８は温熱室６と熱的に連通している。熱交換器１０はまた、熱ポンプ８と熱的に連通している。熱ポンプ８の運転を変更することにより、温熱室６の温度が、すなわち、ハードディスクドライブ１２が曝される環境温度が、変更されうる。熱ポンプ８は、組み合わせることで双方向性の熱伝達（つまり、熱ポンプ８と熱交換器１０との間の双方向での熱伝達）が可能となる板１１および熱パイプ１７を介して、熱交換器１０と接続されている。
【００１９】
熱パイプは、軟質のものであることが好ましい。熱パイプが軟質であることにより、板Ｂをシステム熱交換器から遠ざけることができる。板Ｂと熱交換器１０との接続と切断を可能とするために、選択的に再構成可能なコネクタ（不図示）が設けられていることが好ましい。
【００２０】
熱パイプは、ポンプ８と熱交換器１０との間の熱伝達を可能にする好ましいタイプの装置である。それは、熱パイプは容積が少なく、可動部品を持たないため、効率的だからである。ポンプ８から熱交換器１０へ熱伝達可能ないかなる装置、例えば、熱伝達流体を流すためのダクト等、も使用することができる。
【００２１】
温熱室に関して、熱ポンプ８は、熱源又は熱受容体として機能する。この機能を提供できるものであれば、いかなる機器も使用することができる。実際、特定の対象へ熱を送り込んだり、該対象から熱をくみ出したりすることができるいかなるタイプのポンプも、使用可能である。特に好ましい例は、ペルティエ装置（ペルティエ熱ポンプ）である。ペルティエ熱ポンプは、通常、対象物を温度０℃未満まで冷却することができる。図１に示す例では、熱ポンプ８と、板１１と、熱パイプ１７とは、ハードディスクドライブ１２の要求温度に基づいて、熱交換器１０へ熱を流したり、又は熱交換器１０から熱が流れるようにしたりすることができる。
【００２２】
温熱室６は、該温熱室を適当なキャリアに取り付け可能とする、開口１５と共に設けられている。ハードディスクドライブを試験の目的で使用するとき、この温熱室は、複数の温熱室を受容する構造基盤のような構造内に取り付けられていてもよい。
【００２３】
温熱室は、その内部に受容されているハードディスクドライブが、温熱室の内壁近傍にあるような寸法を有していてもよい。そして、熱伝達は、対流によって、ハードディスクドライブと温熱室との間で効率的に行われる。この例では、振動空気動発生器についての要件はまったくない。いずれの場合も、実質的には温熱室を通り抜けるものではないが温熱室内の非流動的な空気動によって、温熱室とハードディスクドライブとの間の領域内で熱伝達は行われる。換言すれば、温熱室内の空気は撹拌され又は乱されて、非流動的な空気動が生じる。
【００２４】
ハードディスクドライブと温熱室との間の領域内に少量の空気がある場合において、空気の除去は容易に達成される。このような場合、もともとは温熱室に存在した空気中に含まれるいかなる水分も除去することができ、従って、もしハードディスクドライブが空気の露点未満の温度まで冷却されるとき、凝縮はまったくおこらないため、望ましい。さらに、ハードディスクドライブと温熱室との間の領域内にある空気が少量であることはまた、たとえ空気の除去が一切行われなくても、凝縮量は最小に留められることを意味する。
【００２５】
ここで、図２を参照する。図２は、図１のＩ−Ｉ’線における断面を示している。図２を明確にするため、熱ポンプ８は省略した。図２に見られるように、この例では、空気動アクチュエータ１４が設けられている。空気動アクチュエータ１４は、振動空気動発生器又は非流動的空気動発生器の一例であり、ハードディスクドライブ１２と温熱室６との間の領域内で、振動空気動又は非流動的な空気動を発生させる。この空気動は、温熱室６とハードディスクドライブ１２との間の領域内における熱伝達の効率化を向上させる。
【００２６】
空気動を発生させる空気動アクチュエータ１４の動作は、実質的に並進運動である。温熱室とハードディスクドライブとの間の領域内の空気は、温熱室とハードディスクドライブとの間でその領域を満たしている空気の量により熱伝達を可能とするような、非流動的な空気動による方法で、効果的に乱されるものと理解される。すなわち、実質的には、温熱室の内壁とハードディスクドライブとの間の領域に入っていく又はここから出てくる気流の総量はゼロである。しかしながら、この領域内の空気は、温熱室とハードディスクドライブとの間で熱伝達が可能となるように撹拌される。
【００２７】
空気動アクチュエータ１４は温熱室から離してあってもよい。あるいは、アクチュエータは温熱室に隣接するように配置されていてもよいし、温熱室のボディ内に埋め込まれていてもよい。ある例では、空気動アクチュエータは、使用中に温熱室の両反対側に配置される二つの部品を有している。その部品は、温熱室とハードディスクドライブとの間の領域内で非流動的な空気動の集合体が発生するように、交互に作動するように配置されている。
【００２８】
ハードディスクドライブ１２がアクチュエータ１４の運転中に受ける振動は、空気動を発生させるために従来の回転式ファンを用いたならば経験するであろう場合と比べて、顕著に低減される。これは、同様に配置された従来の回転式ファンとハードディスクドライブとの間の振動と比較して、まさしく、アクチュエータ１４とハードディスクドライブとの間の径違い継手に、ある程度起因する。
【００２９】
また、低周波振動空気動が用いられるところでは、ハードディスクドライブ内のサーボループが、通常、低周波振動に対して敏感でないため、ハードディスクドライブに対する影響は最小である。通常、振動の周波数は、約３０Ｈｚ以下である。この空気動の周波数および波形は、用途に応じて、また、使用又は試験される特定のハードディスクドライブのために、最適化することができる。現在、ハードディスクドライブに対して、周波数は約３０Ｈｚであると考えられている。将来は、ハードディスクドライブは異なる最適値を要求するかもしれない。
【００３０】
さらに、空気動が振動又は非流動的な気流であるという事実は、空気が、試験されているハードディスクドライブに対して実質的に局部的に存在し続けるという効果を有する。以下、図３を参照しながら説明するように、このことは、単一の空気動アクチュエータが複数のハードディスクドライブに対して使用可能であるという点で有利である。
【００３１】
図２に示す例において、空気動アクチュエータは、ダイヤフラム１８に連結されたボイスコイルモータ１６を有している。これは、拡声器として一般に知られている。これに対して、ハードディスクドライブ１２と温熱室６との間の領域内で非流動的な空気動を発生させることができる他の手段を用いてもよく、これにより、熱交換器とハードディスクドライブ１２との間の伝熱効率を向上させることができる。例えば、圧電性素子がボイスコイルモータの代わりに用いられてもよい。
【００３２】
いくつかの例においては、ハードディスクドライブと該ハードディスクドライブを受容する温熱室との間の熱伝導が効果的になるような、二者の実際の物理的接触が部分的にあってもよい。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態に基づいた温度制御装置を含むハードディスクドライブ試験装置の一例である。図は、ハードディスクドライブ試験装置全体の水平断面の概略平面図である。この試験装置は、図１および２を参照しつつ上述した温度制御装置を含んでおり、複数のハードディスクドライブが曝される温度を変更するために、用いることができる。
【００３４】
試験装置２０は、複数の温度制御装置を含む構造基盤を有している。個々の温度制御装置は、構造基盤内に直接取り付けられている。温熱室６内にある開口１５によって、振動性能の最適化を図るべく、温熱室内のハードディスクドライブを、温熱室以外の他の何かに任意で取り付けることが可能となる。試験装置が空気動アクチュエータ１４なしで提供されているのに対し、図２に示す例において、空気動アクチュエータ１４は、非流動的な空気動を発生させるために提供される。空気流路２４は、アクチュエータから装置２０内へ空気動を移動させるための通路を提供する。示されている具体例において、この通路はダクトによって提供される。
【００３５】
示された例において、複数のハードディスクドライブのための空気動を発生させるために、単一の空気動アクチュエータが提供される。多数の分離バッフル２２は、試験装置内のハードディスクドライブ１２間の熱相互作用を制限するために、設けられている。これにより、複数のディスクドライブ１２の温度を調節するための空気動を提供するために、単一のアクチュエータ１４を利用することが可能となる。加えて、ハードディスク間の熱の相互作用を制限することにより、おそらくはそれぞれ異なる温度にある多数のハードディスクドライブに対して一つのアクチュエータを使用できるようになる。もちろん、ここのハードディスクドライブ専用の空気動アクチュエータ１４を用いてもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について、具体的な実施例を参照しながら説明したが、これらの変更および修正も、本発明の要旨或いは思想に反しない範囲で上記の実施例に包含されるものとして理解されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に基づく温度制御装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す温度制御装置の側断面図である。
【図３】本発明の実施例に基づく温度制御装置の一例を示す平面図である。
【図１】
2008519380.tif 000003
【図２】
2008519380.tif 000004
【図３】
2008519380.tif 000005
【国際調査報告】
2008519380.tif 000006
2008519380.tif 000007
2008519380.tif 000008