专利名称：气体收集方法及气体收集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体收集方法及气体收集装置，用于收集盘装置运行期间产生的气体，特别涉及一种气体收集方法及气体收集装置，用于定量地计算盘装置内产生的腐蚀气体。
HDD构件中可能包含一种构件，它随着例如温度或湿度的改变产生一种有害气体，特别是腐蚀气体。当腐蚀气体产生于上述气密结构的HDD壳体内时，腐蚀气体电离，并吸附在HDD的构件上，产生HDD构件受腐蚀的问题。在此情况下，希望检测哪件构件产生腐蚀气体，并改变产生腐蚀气体的构件材料。
过去的情况是，为了改进HDD的可靠性，通常收集和分析从HDD内组成构件中产生的气体，以便事先估计在HDD的组成构件中是否存在产生有害气体的构件。
例如，在日本专利公告(Kokai)NO.7-211052中披露了一种气体流动型气体收集方法和气体收集装置，用作收集从HDD内产生的气体的方法和装置。披露于此文件中的装置的结构是，用于收集所产生气体的干燥气体从气体供应装置输入至放置在气体收集装置内的HDD中，接着，从HDD中产生的气体分量与干燥气体一起收集在气体收集装置内，然后，被收集的气体输入分析设备，以便分析收集的气体。
但是，上述气体流动型收集装置的缺点是整个装置很笨重，且工作效率不高。还应指出的是，收集装置收集和分析的气体分量是在正常湿度下产生的，或在低湿度环境下变潮时产生的。但是，由于HDD内产生气体而引起的异常不限于在正常湿度，或在低湿度环境下产生气体而引起的异常。所讨论的异�？赡茉诟呤然肪诚虏�。在高湿度环境下从HDD内产生的气体与水起反应，从而被电离。很困难用干燥气体型收集器，活性碳气体收集器或气体层析质谱仪收集、分析电离气体。
可想像，使潮湿气体在气体流动型气体收集装置中流动，从而收集从HDD中产生的气体。但这时，为制备潮湿气体要求大尺寸的设备，且必须使用具有高抗腐蚀性能的材料来制造气体收集装置。此外，由于气体温度与HDD温度之间的差别，冷凝往往会产生，这使被收集的气体分量难于回收。
根据计划达到上述目的的本发明的一个方面，提出了一种气体收集方法，用于收集从盘装置内产生的气体，包括将具有开口内侧结构的盘装置和收集器液体安放在气密密封的收集容器内；将盘装置和收集器液体加热至某个收集温度，以便使气体得以从盘装置内产生，并蒸发收集器液体；使收集器液体的蒸汽接触磁盘装置，以便收集从盘装置内产生的气体；降低收集容器的温度，以便液化收集有所产生气体的蒸汽。
根据本发明的另一方面，提出一种气体收集装置，包括气密密封的收集容器，它安放有具有开口内侧结构的盘装置和收集器液体；以及加热机构，制作成用以将盘装置和收集器液体加热至某个收集温度，以便使气体得以从盘装置中产生，并蒸发收集器液体，收集器液体的蒸汽接触盘装置，用以收集从盘装置中产生的气体。
本发明的其余目的和优点将陈述于随后的说明中，部分由说明可显而易见，或通过本发明的实践而学到。本发明的目的和优点可通过下文特别指出的手段和组合而实现和获得。
图1是表示欲加以检查的HDD的分解透视图；图2是一张横截面图，它展示按本发明第一实施例提出的气体收集装置的结构；图3是一张图表，它表示收集运行期间，气体收集装置的第一和第二热发生板的温度随时间的改变；图4是一张表，它表示被气体收集装置收集的气体的分析结果；而图5是一张横截面图，它展示按本发明第二实施例提出的气体收集装置的结构。
首先描述欲加以检查的HDD的一个实例。如图1所示，HDD包括基本为气密结构的壳体11，它包括壳体主体10和顶盖14。壳体主体10的形状为具有开口顶部的矩形盒子，顶盖14用若干螺丝12拧至壳体主体10上，并关闭壳体主体10的开口顶部。
布置在壳体主体10中的是，例如，两张磁盘16，每张磁盘16用作磁记录媒体；主轴马达18，用于支承和旋转这些磁盘16；若干磁头20，用于相对磁盘16进行信息的读出/写入；托架组装件22，它支承着这些磁头20；音圈马达(VCM)24，用以旋转和定位托架组装件22；以及板组件26，它设置有前置放大器及类似物。
印刷电路板(未表示)拧在壳体主体10的底壁的外表面上。DRAM、硬盘控制器(HDC)、伺服控制电路等安装在印刷电路板上，用以控制主轴马达18、VCM24和磁头20的运行。
托架组装件22包括基本为圆柱形的轴承组装件28，它固定至壳体主体10的底壁上；以及4组头悬挂组装件，它们由轴承组装件28可旋转地加以支承。每一头悬挂组装件包括臂30，它从轴承组装件28伸向磁盘16；以及细长的悬架32，它固定在臂30的远端。磁头20通过滑移器(未表示)安装在悬架32的延伸端部分上。
4组头悬挂组装件布置成，两个磁头20相互面对面，而磁盘16则放置于其中。由此，通过托架组装件22围绕轴承组装件28的旋转，每一磁头20能运动在相应磁盘16上的任选磁道上。
VCM24包括一对轭34，它们固定至壳体主体10的底壁上；永久磁铁(未表示)，它固定至一个轭的内表面上；以及音圈(未表示)，它固定至托架组装件22上，并可在一个轭与永久磁铁之间运动。当电功率输入至音圈中时，产生磁�。屑茏樽凹�22被音圈产生的磁场与永久磁铁产生的磁场之间的相互作用加以旋转。
在上述结构的HDD中，金属制成的组成构件根据物理强度和加工性能采用钢质材料制成。HDD的金属组成构件可能包含腐蚀性成分的杂质。
现将参考图2说明一种气体收集装置，用于收集、分析从上述结构的HDD内产生的气体。根据本发明第一实施例提出的气体收集装置包括由Teflon(商品名)制成的收集容器40。收集容器40具有基本气密的结构，并包含容器主体42和盖主体44。容器主体42形状为具有上开口的矩形盒，而盖主体44可装卸地安装至容器主体42上，以便气密地密封容器主体42的上开口。用于安装HDD的安装段43成形于容器主体42的上开口中。
欲加以检查的HDD50及用作收集器液体46的纯净水放置在收集容器40中。HDD50在顶盖被卸去的状态下安装至容器主体42上，也即在这样的状态下，即HDD50的内部结构暴露至外侧的状态下安装至容器主体42上。特别是，HDD50在这样的状态下，即HDD50的壳体主体11的开口顶部面朝下，且HDD50被基本水平地夹持的状态下安装至安装段43上。收集器液体46聚集在容器主体42的底部上，并置于HDD50之下。
气体收集装置包括加热机构，它包括第一加热板52，它设置在盖主体44的上表面上，以便加热HDD50；第二加热板54，它设置在容器主体42底壁的外表面上，以便加热收集器液体46；以及控制部件55，用于控制第一和第二加热板52和54的热量产生的温度。顺便说一句，第一和第二加热板52和54起加热部件的功能。
在高温和高湿度下，从HDD50内产生的气体通过应用上述结构的气体收集装置加以收集。这时，HDD50和收集器液体46被加热至某个收集温度，同时由控制部件55控制着第一和第二加热板52和54的温度，以便使气体得以从HDD内产生，并蒸发收集器液体46。
例如，HDD50和收集器液体46被加热至70℃的收集温度，该温度是纯净水的蒸发温度。在温度上升过程中，HDD50和收集器液体46被加热至收集温度，同时，HDD50的温度，如图3所示，要保持比收集器液体46的温度高预定温度，如高+10℃。自然，收集器液体46在HDD50被加热至收集温度的某个时间后，才加热至收集温度。
HDD50和收集器液体46均在收集温度下保持一定时间，如约2个小时。结果，气体从HDD50内侧的组成构件中产生，同时，收集器液体46在高温和高湿度环境下被蒸发。收集器液体46的蒸汽接触HDD50内侧的组成构件，并收集从组成构件中产生的气体分量。
接着，某个时间后，第一和第二加热板52和54的温度通过控制部件55的运行降低至室温。结果，HDD50的温度也降低至室温，而已收集有从HDD50中产生的气体的收集液体46的蒸汽液化，并返回至收集液体46中。
在温度下降过程中，第一和第二加热板52和54的温度控制成，如图3所示，保持HDD50的温度比收集器液体46高某个温度，如高+10℃。自然，HDD50在收集器液体46冷却达到室温某个时间后，才冷却至室温。
如上所述，在温度升高和温度降低的每一过程中，HDD50的温度均保持高于收集器液体46的温度，结果，蒸发的收集器液体46不会在HDD的组成构件的表面上形成凝结。顺便说一句，从金属或玻璃材料与水溶液之间的热传导系数的差的观点出发，希望HDD50与收集器液体46之间的温差保持在约10℃至30℃。
通过上述过程，可能将HDD50内部在高温和高湿度的环境下，产生的气体分量收集在收集器液体46中。接着，打开收集容器40的盖主体44，取出收集器液体46，然后，包含在收集器液体46中气体分量由ICP-AES(等离子感应型光发射装置)、ICP-MS(等离子感应型光辐射质谱装置)或IC(离子色谱)加以分析。
图4是一张表，它表示实例1的被收集气体的分析结果。实验结果支持，在高温和高湿度环境下，在HDD50内产生了硝酸盐根的离子。
根据上述的气体收集装置及气体收集方法，可以容易、有效地收集在高温、高湿度环境下从HDD内产生的气体分量，并定量地算出被收集的气体成分。还有，在气体收集过程中，可阻止形成凝结，必定能收集从HDD内产生的气体。
在上述实施例中，单个收集容器被第一和第二加热板所加热，用以收集从HDD内产生的气体分量。可替而代之的是，还可能应用第一和第二加热板，同时控制若干收集容器的升温和降温，在每个收集容器内都安放着HDD和收集器液体，以便通过单次操作，收集从若干HDD装置内产生的气体分量。
现将参考图5，对根据本发明第二实施例提出的气体收集装置和气体收集方法加以说明。根据第二实施例提出的气体收集装置包括收集容器40。收集容器40包括容器主体42和盖主体44，收集容器40为基本气密的结构。容器主体42的形状为具有上开口的矩形盒，而盖主体44则可装卸地安装至容器主体42上，以便气密地密封容器主体42的上开口。用于安装HDD50的安装段43成形于容器主体42的上开口中。
安放在收集容器40中的是HDD50和用作收集器液体46的纯净水。HDD50在顶盖被卸去的状态下安装至容器主体42上，也即在这样的状态下，即HDD50的内部结构暴露至外侧的状态下安装至容器主体42上。特别是，HDD50在这样的状态下，即HDD50的壳体主体的开口顶部面朝下，且HDD50被基本水平地夹持的状态下安装至安装段43上。收集器液体46聚集在容器主体42的底部上，并置于HDD50之下。
收集容器40除容器主体42和盖主体44之外，还包括分隔板58。分隔板58在水平方向布置成可相对容器主体42滑移于图5所示的分隔位置与开放位置之间，在开放位置时，除分隔板58的一个端部分外，分隔板58从容器主体42中抽出。分隔板58在分隔位置上，用于将收集容器40的内侧空间分隔成第一区域60a，在其中安放着HDD50；和第二区域60b，在其中安放着收集器液体46。如果分隔板58从分隔位置移动至开放位置，第一区域60a与第二区域60b之间的分隔被消除，使第一和第二区域60a和60b得以相互交流。
上述结构的气体收集装置用于收集高温、高湿度环境下，从HDD50内产生的气体分量。这时，收集器液体46和HDD50被安放在收集容器40的容器主体42中。接着，将分隔板58设置至分隔位置上，以便将收集器液体46与HDD50隔开，此后安装盖主体44，以便气密地密封收集容器40。
在上述状态下，整个收集容器40被放入加热至70℃收集温度的恒温槽62中，并置之不动，直至它达到70℃。结果，放置在收集容器40内的HDD50被加热至收集温度，以便使气体从HDD内产生，同时，蒸发收集器液体46。顺便说一句，恒温槽62起加热机构的作用。
接着，分隔板58移至开放位置，以便消除第一和第二区域60a和60b之间的分隔，从而使收集器液体46的蒸汽得以接触HDD50。此状态保持2个小时或更长，以便使收集器液体46的蒸汽得以收集在高温、高湿度环境下，从HDD50内产生的气体分量。接着，分隔板58再返回至分隔位置，以便将第一和第二区域60a和60b相互隔开，然后，将整个收集容器40的温度降低至室温。结果，HDD50的温度也降低至室温。收集着从HDD50内产生的气体分量的收集器液体46的蒸汽液化。并返回至收集器液体46中。
通过上述过程，可能将HDD50内部在高温、高湿度环境下产生的气体分量收集在收集器液体46中。收集器液体46达到室温后，打开收集容器40的盖主体44，将分隔板58移至开放位置，取出收集器液体46。然后，包含在收集器液体46中的气体分量由ICP-AES(等离子感应型光发射装置)、ICP-MS(等离子感应型光辐射质谱装置)或IC(离子色谱)加以分析。
分析结果作为实例2示于图4的表中。实验结果支持，在高温、高湿度环境下，在HDD50内产生了硝酸盐根的离子。
根据上述结构的气体收集装置和气体收集方法，可容易、有效地收集在高温、高湿度环境下从HDD内产生的气体分量，并定量地算出被收集的气体成分。在气体收集过程中，能防止在HDD内冷凝，因为温度是在这样的状态下上升或下降的，即收集容器40的内部空间被分隔板58分隔成第一区域60a和第二区域60b，结果是必然能收集从HDD内产生的气体分量。
顺便说一句，在第二实施例中，可以将若干收集容器放入一个大的恒温槽中，其中每个收集容器安放着HDD和收集器液体，以便同时加热或冷却HDD和收集器液体。这时，可以在单次操作中收集从若干HDD装置中产生的气体分量。
其余的优点和修改对该技术的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明在其更宽广的方面，不限于此处所示和所描述的具体细节及代表性实施例。因此，只要不偏离所附权利要求及它们的等同物所限定的总体发明概念的精神或范围，各种修改均可进行。
例如，所应用的收集器液体不限于纯净水。根据欲收集的气体分量的种类不同，可选择各种收集器液体。例如，酸性溶液、碱性溶液、有机溶液或类似物均可用作收集器液体。还有，收集温度、收集时间等可按要求适当地选择。此外，盘装置在收集容器内的布置不限于水平布置。例如，盘装置可倾斜地布置在收集容器内。本发明的技术思想不仅可用于磁盘装置，还可用于其它盘装置，诸如光磁盘装置。
权利要求
1.一种气体收集方法，用于收集从盘装置内产生的气体，其特征在于，包括将具有开口内侧结构的盘装置(50)和收集器液体(46)安放在气密密封的收集容器(40)内；将盘装置及收集器液体加热至某个收集温度，以便使气体得以从盘装置内产生，并蒸发收集器液体；使收集器液体的蒸汽接触盘装置，以便收集从盘装置内产生的气体；降低收集容器的温度，以便液化收集有产生气体的蒸汽。
2.如权利要求1所述的气体收集方法，其特征在于，盘装置(50)和收集器液体(46)被加热至收集温度，并保持盘装置的温度高于收集液体的温度，在所产生气体被收集后，降低盘装置和收集器液体的温度，并保持盘装置的温度高于收集器液体的温度。
3.如权利要求1所述的气体收集方法，其特征在于，盘装置(50)和收集器液体(46)在以下状态下被加热至收集温度，即收集容器(40)的内侧空间被分割成第一区域(60a)，其中布置着盘装置，和第二区域(60b)，其中布置着收集器液体，在撤去第一区域和第二区域之间的分隔，并将盘装置和收集器液体在收集温度下保持一定时间后，降低盘装置和收集器液体的温度，与此同时，收集容器的内侧空间重又被分割成第一和第二空间。
4.如权利要求1所述的气体收集方法，其特征在于，收集器液体(46)选自以下组合，它包括纯净水、酸性溶液、碱性溶液和有机溶液。
5.如权利要求1所述的气体收集方法，其特征在于，盘装置(50)在以下状态下，即在盘装置的开口部分面朝下的状态下布置在收集容器(40)内的收集器液体(46)的上方。
6.一种气体收集装置，用于收集从盘装置中产生的气体，其特征在于，包括气密密封的收集容器(40)，它安放有具有开口内侧结构的盘装置(50)和收集器液体(46)；以及加热机构，制作成用以将盘装置和收集器液体加热至某个收集温度，以便使气体得以从盘装置中产生，并蒸发收集器液体，收集器液体的蒸汽接触盘装置，用以收集从盘装置中产生的气体。
7.如权利要求6所述的气体收集装置，其特征在于，加热机构包括第一加热部分(52)，用于加热盘装置；第二加热部件(54)，用于加热收集器液体(46)；以及控制部件(55)，用于控制第一和第二加热部件的加热温度，以便盘装置和收集器液体在这样的状态，即盘装置的温度总是保持高于收集器液体的温度的状态下加热至收集温度，而在从盘装置中产生的气体被收集器液体的蒸汽收集后，盘装置和收集器液体的温度在这样的状态，即盘装置的温度总是保持高于收集器液体的温度的状态下降低。
8.如权利要求6所述的气体收集装置，其特征在于，收集容器(40)包括分隔板(58)，分隔板(58)可在分隔位置，用于将收集容器(40)的内侧空间分隔成在其中布置着盘装置的第一区域(60a)和在其中布置着收集器液体(46)的第二区域(60b)，与开放位置之间移动，在开放位置上，第一和第二区域之间的分隔被除去，分隔板在盘装置和收集器液体被加热或冷却时被移至分隔位置，而在收集器液体的蒸汽收集从盘装置内产生的气体时，被移至开放位置；以及加热机构包括恒温槽(62)，用于加热或冷却整个收集容器。
9.如权利要求6所述的气体收集装置，其特征在于，收集容器(40)包含安装段(43)，它成形成在以下状态下，即在盘装置的开口部分面朝下的状态下，将盘装置夹持在收集容器内的收集器液体(46)的上方。
全文摘要
盘装置(50)具有开口内侧结构，它和收集器液体(46)被放置在气密密封的收集容器(40)内，并被加热机构加热至某一收集温度，用以使气体得以从盘装置中产生，并蒸发收集器液体。收集器液体的蒸汽接触盘装置，并收集从盘装置中产生的气体，接着，收集容器被冷却，用以液化已收集从盘装置中产生的气体的蒸汽。
文档编号G01N1/02GK1416130SQ0214252
公开日2003年5月7日 申请日期2002年9月20日 优先权日2001年10月30日
发明者富冈由喜 申请人:株式会社东芝
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
