DE69112959T2 - Einziges Filtriermedium zum Abscheiden organischer und inorganischer chemischer Verunreinigungen. - Google Patents

Einziges Filtriermedium zum Abscheiden organischer und inorganischer chemischer Verunreinigungen.

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Description

    Technisches Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf chemische Filter und im einzelnen auf einen chemischen Filter, zum Beispiel einen Entlüftungsfilter, für ein magnetisches Aufzeichnungsgerät, mit einem einzigen Medium zum Abscheiden sowohl organischer als auch anorganischer chemischer Verunreinigungen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die heutigen Plattenspeicher oder Direktzugriffsspeicher (DASD) sind sehr empfindlich gegenüber chemischen Verunreinigungen. Organische Dämpfe und Korrosionsstoffe können die Leistung des DASD beeinträchtigen. Organische Dämpfe verursachen an der Kontaktstelle zwischen den Magnetköpfen und den Platten eine Haftreibung. Korrosionsstoffe können die Lese/Schreibköpfe beschädigen und bei Dünnfilmplatten zu Fehlern führen.
  • In US-A-5,030,260 (eine Patentschrift, die auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurde) wird ein Entlüftungsfilter für einen Direktzugriffsspeicher mit magnetischer Aufzeichnung beschrieben. Der Entlüftungsfilter wird in einer Entlüftungsöffnung in einem ansonsten (abgesehen von Ableitungspunkten) gekapselten Kopf/Plattengehäuse montiert. Die Öffnung erlaubt einen Ausgleich des Drucks im Gehäuse gegenüber dem Druck der Umgebung, da sich der Druck im Gehäuse beim Anfahren, während des Betriebs und beim Herunterfahren verändert.
  • Der Entlüftungsfilter, der in der oben genannten Patentschrift beschrieben wird, umfaßt ein Vorfiltermedium zum Abscheiden von Teilchenverunreinigungen, ein chemisches Filtermedium aus Aktivkohlegewebe zum Abscheiden unerwünschter organischer Gase, ein getrenntes optionales chemisches Filtermedium zum Abscheiden unerwünschter anorganischer Gase und einen Schwebstoff-Filter (HEPA) in der Endstufe, um schwebende Stoffe aus der Luft abzufangen.
  • In der Patentschrift US-A-5,030,260 wird vorgeschlagen, daß der Teilchen-Vorfilter alternativ so behandelt werden kann, daß er anorganische gasförmige Verunreinigungen abscheidet. Dies hat man bei den jetzt auf dem Markt befindlichen IBM DASDs durchgeführt, bei denen ein Glasfaser-Filtermedium zur Entfernung von Chlorwasserstoff mit Natriumkarbonat behandelt wurde, um eine Korrosion der Permalloy-Polhörner in den Lese/Schreibköpfen zu verhindern. Bei hoher Luftfeuchtigkeit bietet dieser behandelte Glasfaser-Vorfilter einen guten Schutz gegen Schwefeldioxid-Verunreinigungen aus der Atmosphäre, jedoch einen relativ geringen Schutz gegen Stickstoffdioxid und Schwefelwasserstoff. Außerdem ist der Druckabfall durch diesen behandelten Glasfaser-Filter relativ hoch, was zu einem entsprechend hohen Druckabfall in der gesamten Entlüftungsfilter-Einheit führt. Vor dieser Erfindung konnten nur Teilchen-Filtermedien aus Glasfaser so behandelt werden, daß sie einen Schutz gegen anorganische gasförmige Verunreinigungen boten.
  • In der Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Band 16, Dritte Ausgabe, veröffentlicht von John Wiley & Sons, Inc., findet sich auf den Seiten 125-138 ein Abschnitt mit dem Titel "Novoloid Fibers". Auf den Seiten 136-137 wird eine Aktivkohlefaser auf Novoloid-Basis beschrieben (nachfolgend als "Vaktivkohlefaser" bezeichnet), die in einem einstufigen kombinierten Karbonisierungs- und Aktivierungsverfahren in einer sauerstoffreien Atmosphäre gebildet wird, die Dampf und/oder CO&sub2; bei etwa 900 ºC enthält. Die Porenradiusverteilung zeigt eine einzige Spitze bei etwa 1,5-1,8 nm (15-18 Angström, und somit einen Porendurchmesser von 3-3,6 nm (30-36 Angström)). Wie in der oben zitierten US Patentschrift beschrieben wird, wurde eine Aktivkohlefaser als Filtermedium verwendet, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Es gibt jedoch keinen Vorschlag beziehungsweise eine Lehre, daß Aktivkohlefasern mit einer Chemikalie behandelt werden könnten, die in Kombination mit der Aktivkohle ein Filtermedium bereitstellt, in dem sowohl organische als auch anorganische gasförmige oder dampfförmige Verunreinigungen beseitigt werden können.
  • Hierbei ist die Patentschrift US-A-4,684,510 von Interesse, in der ein chemischer Entlüftungsfilter für einen Magnetspeicher beschrieben wird. Der Filter umfaßt eine in einem Polyester- oder Polyurethan-Schaum eingebettete Holzkohleschicht zum Abscheiden organischer Verunreinigungen, eine oder mehrere Metallschichten (zum Beispiel Kupfer- oder Nickelgeflecht) zur Beseitigung anorganischer Verunreinigungen und eine Schicht zur Beseitigung von Teilchen-Verunreinigungen.
  • Es ist wichtig, daß der Druckabfall in der Entlüftungsfilter- Einheit so niedrig wie möglich ist, so daß in das Kopf/Plattengehäuse eingezogene Luft durch den Entlüftungsfilter eintritt und (gegebenenfalls) durch Ableitungs-Punkte wieder austritt. Nimmt der Druckabfall in der Filtereinheit zu, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß über andere Leckstellen zum Inneren des Gehäuses, zum Beispiel über eine Gummidichtung oder eine andere Art von Dichtung, verunreinigte Luft unter Umgehung des Filters in das Gehäuse eingezogen wird.
  • Es muß also ein verbesserter, kostengünstiger Filter mit einem einzigen Filtermedium von reduzierter Größe geschaffen werden, der (a) verhindert, daß ein Gerät organischen oder anorganischen chemischen Verunreinigungen ausgesetzt wird, (b) gegenüber korrosiven Gasen bei niedriger Feuchtigkeit eine hohe Leistung bietet, (c) die Notwendigkeit eines mit Natriumkarbonat behandelten Glasfaser-Filtermediums beseitigt und (d) Schutz gegen Korrosion mit einem wesentlich niedrigeren Druckabfall als bisher möglich macht.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Dementsprechend wird in einem Aspekt der Erfindung ein unitäres Medium zur Verwendung in einem chemischen Filtersystem bereitgestellt, wobei das genannte Medium ein Gewebe aus Aktivkohlefasern umfaßt, deren Porendurchmesser 4 nm (40 Angström) nicht überschreitet, um eine wesentliche Durchdringung durch wäßrige Lösungen zu verhindern, wobei das genannte Gewebe mit einer Chemikalie imprägniert ist, die so ausgewählt wurde, daß sie in Kombination mit den Kohlefasern einen Schutz sowohl gegen organische als auch gegen anorganische gasförmige und/oder dampfförmige Verunreinigungen bietet.
  • In einem andere Aspekt der Erfindung wird ein Gerätegehäuse bereitgestellt, das folgendes umfaßt: eine Entlüftungsöffnung, die einen Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung ermöglicht;
  • eine chemische Filtereinheit, die in der genannten Entlüftungsöffnung montiert ist, und folgendes umfaßt: mindestens ein Filtermedium, das den Eintritt von teilchenförmigen Verunreinigungen in das Innere des genannten Gehäuses verhindert; und ein unitäres Filtermedium des oben genannten Typs.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Datenspeichereinrichtung bereitgestellt, die eine in einem solchen Gehäuse untergebrachte Kopf/Plattenbaugruppe umfaßt.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nun anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt einen typischen Plattenantrieb (die Abdeckung wurde abgenommen), mit einer chemischen Entlüftungsfilter- Einheit, welche die Erfindung ausgestaltet;
  • Fig. 2 ist eine in Einzelteile aufgelöste Darstellung einer chemischen Filtereinheit, die das einzige Filtermedium enthält;
  • Figuren 3-5 sind Kurven der Austritts-/Eintrittsverhältnisse der Schwefeldioxid-Konzentration in Relation zur Zeit, mit den Ergebnissen identischer beschleunigter Tests mit korrosiven Gasen bei verschiedenen relativen Feuchtigkeiten auf einem mit Natriumkarbonat behandelten Glasfaser-Filtermedium (Fig. 3), auf einem Filtermedium mit Aktivkohlegewebe (Fig. 4) und auf einem Filtermedium mit Aktivkohlegewebe, das mit Natriumkarbonat gemäß der Erfindung chemisch behandelt wurde (Fig. 5); und
  • Fig. 6 ist eine Kurve der Verhältnisse der Schwefeldioxid- Konzentration beim Austritt/Eintritt in Relation zur Zeit, bei einer relativen Feuchtigkeit von 5 %, als ein Vergleich der Ergebnisse für die drei Medien, deren Testergebnisse in den Figuren 3, 4 beziehungsweise 5 im einzelnen gezeigt wurden, und für eine Kombination der Medien der Figuren 3 und 4.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die chemische Filtereinheit, die die Erfindung ausgestaltet, ist in Fig. 1 als chemische Entlüftungsfilter-Einheit dargestellt; sie ist in eine magnetische Direktspeichereinheit 10 eingebaut, bei der die Abdeckung 11 abgenommen wurde. Das Gerät 10 umfaßt ein Basisteil 12, das einen Stapel von Platten 13 aufnimmt, die in einem bestimmten Abstand in axialer Richtung angeordnet sind, und die sich gemeinsam um eine Achse 14 drehen. Ein Antriebsarm 16 nimmt eine Reihe von Wandler-Trägerarmen 17 auf, die auf die Datenspeicherflächen 19 der Platten 13 zugreifen. Ein Flachkabel 20 verbindet die in dem Kopf/Plattengehäuse enthaltenen elektronischen Teile mit der Antriebsschaltkarte außerhalb des Gehäuses. Die Abdeckung 11 wird an dem Basisteil 12 mittels einer Reihe von Klammern 21 befestigt, durch die eine Gummidichtung 22 zusammengedrückt wird, die zwischen der Abdeckung und dem Basisteil für eine Abdichtung sorgt. Wie zu sehen ist, ist der chemische Entlüftungsfilter 24, der die Erfindung ausgestaltet, in der Abdeckung 11 montiert, und ist an dieser mittels eines außenliegenden Bandelements 25 befestigt.
  • Bezugnehmend auf Fig. 2; die Entlüftungsfilter-Einheit 24 umfaßt ein Eodengehäuse 30; ein mehrschichtiges Filtermedium 35 mit einem Vorfiltermedium 31 und ein HEPA-Teilchen-Filtermedium 32; außerdem eine Diffusionsplatte 36. Die Platte 36 wird in einer Aussparung 37 im Bodengehäuse 30 aufgenommen und daran befestigt, um die zusammengesetzten Filtermedien 35 festzuhalten. Die Filtereinheit 24 umfaßt außerdem ein bandförmiges Oberteil 38 und eine Bodenabdeckung 39. Die Einheit 24 wird auf der Abdeckung 11 des Plattenantriebs mit Hilfe des Bandelements 25 in ihrer Position gehalten und abgedichtet.
  • Das Speichergerät 10 und die Filtereinheit 24, wie sie bisher beschrieben wurden, sind identisch mit denjenigen, die in der Patentschrift US-A-5,030,260 beschrieben wurden, auf die der Leser zu seiner weiteren Information aufmerksam gemacht wird. Zum besseren Verständnis wurden in dieser Anmeldung zur Kennzeichnung entsprechender Komponenten dieselben Beschriftungsnummern verwendet, wie in der oben zitierten Patentschrift. Die Konfiguration der Bodenplatte 30 und der Diffusionsplatte 36 kann der oben genannten Patentschrift entsprechen; da sie nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, sollen sie an dieser Stelle nicht im einzelnen beschrieben werden.
  • Gemäß der Erfindung besteht das Filtermedium 35 nur aus einem einzigen chemischen Filtermedium 34A zwischen dem Vorfiltermedium 31 und dem HEPA-Filtermedium 32. Das Medium 34A umfaßt ein Gewebe aus Aktivkohlefaser, das nicht nur organische gasförmige und dampfförmige Verunreinigungen abscheiden kann, sondern, wie nachfolgend noch beschrieben werden soll, mit einer Chemikalie behandelt und imprägniert ist, um auch gas- und dampfförmige Verunreinigungen abzuscheiden. Das Gewebe aus Aktiv-Holzkohlefasern ist im Handel erhältlich und in der oben beschriebenen Weise hergestellt.
  • Das verbesserte unitäre chemische Filtermedium wurde wie folgt vorbereitet:
  • 1. Eine Lösung aus Natriumkarbonat (Na&sub2;CO&sub3;) aus 1 Teil Karbonat und 100 Teilen Wasser wurde vorbereitet.
  • 2. Ein Stück geschnittenes Kynol-Aktivkohlegewebe (Handelsname der American Kynol Inc., New York) mit Aktivkohlefasern mit einem Porendurchmesser von 2-2,5 nm (20-25 Angström) wurde in einen Behälter mit Natriumkarbonatlösung eingetaucht, so daß alle Teile des Gewebes bedeckt und benetzt wurden.
  • 3. Das Gewebe verblieb 3 bis 5 Minuten in dieser Lösung (auch längere Zeiträume hatten keine negative Auswirkung).
  • 4. Das behandelte Kynol-Gewebe wurde aus der Lösung entnommen und man ließ die überschüssige Flüssigkeit etwa 1/2 bis 2 Minuten ablaufen.
  • 5. Das behandelte Gewebe wurde dann in einem Trockenofen bei 70 bis 100 Grad Celsius 30-60 Minuten auf einem groben Streckgitter aus Polytetrafluorthylen belassen, um das unitäre Filtermedium zu bilden, das die Erfindung ausgestaltet.
  • Mit dem soeben beschriebenen Verfahren wurden unitäre Filtermedien mit 2,5 bis 3,5 % Na&sub2;CO&sub3; nach Gewicht hergestellt. Der Prozentsatz an Na&sub2;CO&sub3; betrug 2,5 bis 3,0 %, bei leichten Geweben aus Aktivkohlefaser und 3,0 bis 3,5 % bei schweren festen Geweben aus Aktivkohlefaser.
  • Es wurde festgestellt, daß zwischen der NA&sub2;CO&sub3;-Konzentration in Lösung und den Gewichtsprozenten auf dem Gewebe eine Beziehung besteht Zum Beispiel ergibt sich aus einer 2-%-igen NA&sub2;CO&sub3;-Lösung ein unitäres Filtermedium mit 5,0 bis 7,0 % Na&sub2;CO&sub3; nach Gewicht, während eine Lösung mit 0,4 % Na&sub2;CO&sub3; ein unitäres Filtermedium mit 1 bis 1,3 % Na&sub2;CO&sub3; nach Gewicht ergibt.
  • Identische beschleunigte Vergleichstests mit korrosivem Gas wurden mit den folgenden Filtermedien bei ähnlichen relativen Feuchtigkeiten durchgeführt; die Ergebnisse werden in den Figuren 3, 4 und 5 gezeigt:
  • Medium A - Glasfaser, die behandelt wurde, so daß sie 2,4 % Na&sub2;CO&sub3; nach Gewicht enthält (siehe Fig. 3);
  • Medium B - Gewebe aus Aktivkohlefaser, das nicht mit Na&sub2;CO&sub3; behandelt wurde (siehe Fig. 4); und
  • Medium C - Gewebe aus Aktivkohlefaser, das in der oben beschriebenen Weise behandelt wurde, und 2,4 % Na&sub2;CO&sub3; nach Gewicht enthält (siehe Fig. 5). Die Medien B und C waren identisch, mit Ausnahme der beim Medium C angewandten Na&sub2;CO&sub3;-Behandlung.
  • In diesen Vergleichstests ließ man Luft, die korrosives Schwefeldioxid enthielt, mit 50 cc/min durch Platten von 2,2 cm Durchmesser der jeweiligen Medien A, B, C fließen. Die relative Feuchtigkeit des Schwefeldioxidgases variierte zwischen 5 % und 80 %, die Schwefeldioxid-Konzentration am Austritt wurde ständig überwacht.
  • Man beachte, daß das gewünschte maximale Verhältnis Eintritt/Austritt, oder der "Durchgangspegel", bei einem säurehaltigen Gas wie Schwefeldioxid etwa bei 1-2 % liegen würde. Es ist also der anfängliche Anstieg über diesen Pegel, der hier eine Rolle spielt, nicht die Zeit, die zur Erreichung von 100 % gebraucht wird. Aus den Figuren 3-5 kann man entnehmen, daß bei 31 % relativer Feuchtigkeit die Medien A und B diesen anfänglichen Anstieg sehr viel schneller zeigen als das Medium C. Bei hoher Luftfeuchtigkeit (80 %) waren die Medien B und C wesentlich effizienter, als das Medium A. Die Analyse des Mediums B nach den Experimenten bei 31 % und 80 % relativer Feuchtigkeit zeigte, daß es Schwefelsäure enthielt. Diese Säure wurde in dem Medium durch Reaktion des Schwefeldioxids mit Wasserdampf, die in der Luft enthalten waren, gebildet. Schwefelsäure ist in einem Entlüftungsfilter von Nachteil, da sie einen finiten Dampfdruck aufweist. Das Medium C wies diese Schwefelsäure nicht auf, sondern lediglich das harmlose Natriumsulfat.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß das Medium C den Medien A und B überlegen ist, weil es (a) säurehaltige Gase bei niedriger und mittlerer relativer Feuchtigkeit länger zurückhält; (b) säurehaltige Gase bei hoher relativer Feuchtigkeit länger als das Medium A zurückhält; (c) keine Schwefelsäure bildet, wie das Medium B; und (d) einen niedrigen Druckabfall aufweist, der dem des Mediums B vergleichbar ist.
  • Wie Fig. 6 zeigt, wies das Medium C, also das Medium aus Aktivkohlefaser, die mit Natriumkarbonat gemäß der Erfindung behandelt wurde, tatsächlich ein unerwartetes synergistisches Ergebnis auf, da es eine bessere Leistung erbrachte als die Medien A und B zusammen; das heißt, eine bessere Leistung als eine Aktivkohleschicht in Kombination mit einer getrennten Schicht aus mit Natriumkarbonat behandelter Glasfaser.
  • Der Druckabfall, geteilt durch die Anstromgeschwindigkeit des Luftstroms (gemessen in Kilo-Pascal Sek/cm) betrug 0,032 für die mit Natriumkarbonat behandelte Glasfaser (Medium A); er betrug jedoch 0,0025 sowohl für das unbehandelte als auch für das behandelte Aktivkohlegewebe (Medien B und C). Der Druckabfall wurde demnach um mehr als eine Größenordnung gesenkt, wenn das behandelte Aktivkohlegewebe des Anmelders gegen das mit Natriumkarbonat behandelte Glasfaser-Medium ausgetauscht wurde.
  • Zur Beurteilung der Wirksamkeit der Medien B und C bei der Beseitigung organischer Verunreinigungen wurde ein beschleunigter Entlüftungsfilter-Standardtest zur Prüfung der Leistung bei organischen Verunreinigungen durchgeführt. Die Filtermedien B und C wurden hierbei einem Strom von Trimethylpentan-Dampf mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 cm³/min ausgesetzt, die Verkürzung wurde durch Erhöhen der Dampfkonzentration erreicht. Die Medien B und C wurden aus derselben Aktivkohlefaser (wie oben erwähnt) vorbereitet, der einzige Unterschied bestand darin, daß das Medium C mit Natriumkarbonat behandelt wurde. Die Ergebnisse zeigten, daß die Imprägnierung mit Natriumkarbonat einen im wesentlichen vernachlässigbaren Effekt auf die Lebensdauer des Mediums C hatte.
  • Hierbei ist zu beachten, daß das Gewebe aus Aktivkohlefasern, das zur Implementierung der Erfindung verwendet wird, einen Porendurchmesser aufweisen muß, der so klein ist (etwas weniger als 4 nm (40 Angström)), daß wäßrige Lösungen aufgrund der Oberflächenspannung nicht wesentlich eindringen können. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Poren nicht durch festes Natriumkarbonat verstopfen, wenn das Wasser nach einer Imprägnierung des Gewebes in der oben beschriebenen Weise verdampft. Das Natriumkarbonat sammelt sich offensichtlich in dem Aktivkohlegewebe an den Kontaktpunkten zwischen den Fasern an. Demgegenüber weist die herkömmliche granulare Aktivkohle eine Porenstruktur auf, die an der Oberfläche mit sehr großen Makroporen beginnt, die verstopfen können und die gesamte, mit dieser Makropore verbundene interne Struktur blockieren. Organische/Säuregaspatronen für Atemgeräte, die Kohlenstoffgranulat enthalten, werden daher mit zwei getrennten Kohlenstoffschichten gefertigt, und zwar einem grundbehandelten Kohlenstoff für das Säuregas und einer unbehandelten Aktivkohle für organische Verunreinigungen.
  • Der Begriff "Gewebe", wie er hierin und in den Ansprüchen verwendet wird, ist ein allgemeiner Begriff und bezieht sich auf gewebte und nicht gewebte Materialien, einschließlich Materialien, die eine Fasermischung enthalten.
  • Die Erfindung, wie sie bis hierhin beschrieben wurde, wurde realisiert, indem Aktivkohlegewebe mit Natriumkarbonat behandelt wurde, um Schwefeldioxid abzuscheiden; es werden jedoch noch andere korrosive Säuregase abgefangen, wie zum Beispiel Chlorwasserstoffsäure oder Stickstoffoxide (zum Beispiel NO oder NO&sub2;). Außerdem kann eine Behandlung verwendet werden, die der in Verbindung mit Natriumkarbonat beschriebenen ähnlich ist, um andere Chemikalien bei einem Aktivkohlegewebe anzuwenden, die das Abscheiden ausgewählter chemischer Verunreinigungen verbessern. Zum Beispiel können Übergangsmetallsulfate, wie Eisensulfat oder Kupfersulfat, zum Abscheiden von Ammoniak oder eines Amins mit niedrigem Molekulargewicht, wie zum Beispiel Methylamin, verwendet werden. Es können aber auch Bleisalze, wie zum Beispiel Blei-Azetat, zum Abscheiden von Sulfiden verwendet werden. In Experimenten konnte außerdem festgestellt werden, daß wasserlösliche Polymere mit hohem Molekulargewicht auf das Aktivkohlegewebe angewendet werden können, ohne daß sich die Leistung bei organischen Verunreinigungen wesentlich verschlechtert. Polymere Amine, wie zum Beispiel Polyethylenimin, können zum Abscheiden säurehaltiger Gase verwendet werden; polymere Säuren, wie zum Beispiel Polyacrylsäure oder Polysulfonsäure, können zum Abscheiden basischer Gase verwendet werden. Polymere Salze, wie zum Beispiel teilweise oder vollständig neutralisierte Natriumpolyacrylsäure oder andere lösliche Metallsalze einer monomeren oder polymeren organischen Säure können ebenfalls zum Abscheiden von Säuregasen verwendet werden. In Wasser suspendierte Kolloidstoffe, die Lösungen mit hoher Oberflächenspannung und niedrigem Molekulargewicht ähnlich sind, könnten ebenfalls zur Modifizierung der Aktivkohlefaser verwendet werden, um andere Formen eines chemischen Schutzes bereitzustellen, ohne die organische Adsorptionsleistung wesentlich zu beeinträchtigen.

Claims (8)

1. Ein unitäres Filtermedium zur Verwendung in einem chemischen Filtersystem, wobei das genannte Medium ein Gewebe (34A) aus Aktivkohlefasern umfaßt, dessen Porendurchmesser 4 nm (40 Angström) nicht überschreitet, um eine wesentliche Durchdringung durch wäßrige Lösungen zu verhindern, wobei das genannte Gewebe mit einer ausgewählten Chemikalie imprägniert ist, so daß in Kombination mit den Kohlefasern sowohl organische als auch anorganische gas- und/oder dampfförmige Verunreinigungen abgeschieden werden.
2. Ein Filtermedium nach Anspruch 1, bei dem die Aktivkohlefasern einen Porendurchmesser von etwa 2 bis 2,5 nm (20-25 Angström) aufweisen.
3. Ein Filtermedium nach jedem vorangehenden Anspruch, bei dem die genannte Imprägnierungs-Chemikalie ein wasserlösliches Metallkarbonat ist.
4. Ein Filtermedium nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die genannte Imprägnierungs-Chemikalie ein wasserlösliches Metallbikarbonat ist.
5. Ein Filtermedium nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die genannte Imprägnierungs-Chemikalie ein lösliches Metallsalz einer anorganischen Säure ist, wie zum Beispiel Phosphorsäure.
6. Ein Filtermedium nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die genannte Imprägnierungs-Chemikalie Natriumkarbonat ist, um korrosive Säuregase, wie Schwefeldioxid, Chlorwasserstoffsäure oder Stickstoffoxide abzuscheiden.
7. Eine chemische Filtereinheit zur Montage in der Entlüftungsöffnung eines Gerätegehäuses, wobei die genannte Entlüftungsöffnung einen Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung erlaubt, die folgendes umfaßt:
mindestens ein Filtermedium, das den Eintritt von teilchenförmigen Verunreinigungen verhindert; und
ein unitäres Filtermedium nach jedem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Eine Datenspeichereinrichtung, die folgendes aufweist:
ein Gerätegehäuse;
eine Kopf/Plattenbaugruppe, die in dem Gehäuse untergebracht ist; und
eine chemische Filtereinheit, die in der Entlüftungsöffnung des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Entlüftungsöffnung einen Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung zuläßt, und die chemische Filtereinheit folgendes umfaßt:
mindestens ein Filtermedium zum Abscheiden der teilchenförmigen Verunreinigungen; und
ein unitäres Filtermedium nach jedem der Ansprüche 1 bis 6.
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US (1) US5124856A (de)
EP (1) EP0471467B1 (de)
JP (1) JPH07110333B2 (de)
DE (1) DE69112959T2 (de)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04301272A (ja) * 1991-03-29 1992-10-23 Toshiba Corp 磁気ディスク装置
JP2553316B2 (ja) * 1993-03-02 1996-11-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション データ記憶ディスク・ドライブ装置
US5772738A (en) * 1993-11-30 1998-06-30 Purex Co., Ltd. Multifunctional air filter and air-circulating clean unit with the same incorporated therein
US5367417A (en) * 1993-12-16 1994-11-22 International Business Machines Corporation Disk drive with flow-by chemical breather filter
US5417743A (en) * 1994-01-21 1995-05-23 W. L. Gore & Associates, Inc. Self-adhesive vent filter and adsorbent assembly with a diffusion tube
US5650889A (en) * 1994-02-07 1997-07-22 Hitachi, Ltd. Magnetic recording medium containing heavy rare gas atoms, and a magnetic transducing system using the medium
US5500038A (en) * 1994-08-30 1996-03-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Non-particulating compact adsorbent filter
US5538545A (en) * 1994-11-04 1996-07-23 W. L. Gore & Associates Nonparticulating adsorbent recirculating filter
WO1996016719A1 (fr) * 1994-11-30 1996-06-06 Kondoh Industries Limited Filtre pour epuration de l'air
US5582411A (en) * 1994-12-13 1996-12-10 International Business Machines Corporation Scavenging compound infiltrated gasket
CA2227716A1 (en) 1995-05-12 1996-11-14 M.E. Wright Filter device
US5696649A (en) * 1995-05-22 1997-12-09 International Business Machines Corporation Elastic insert shroud to provide maximum effective shrouding shock mitigation and filtering in high speed disk drives
BR9608649A (pt) * 1995-06-20 1999-09-14 Donaldson Co Inc Filtro e método de fabricação de um filtro
JPH10334642A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Fujitsu Ltd ディスク装置
US6390304B1 (en) 1997-06-02 2002-05-21 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters comprising inorganic fibers having inorganic fiber whiskers grown thereon
WO1998053897A1 (en) 1997-06-02 1998-12-03 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters
US5909337A (en) * 1997-08-12 1999-06-01 International Business Machines Corporation Magnetic recording device
US6010557A (en) * 1997-12-05 2000-01-04 Seagate Technology, Inc. Apparatus system and method for reducing contamination at the head-disc interface in a hard disc drive casing
US6319297B1 (en) * 1998-03-27 2001-11-20 Asyst Technologies, Inc. Modular SMIF pod breather, adsorbent, and purge cartridges
US5997614A (en) * 1998-07-13 1999-12-07 Donaldson Company, Inc. Filter with diffusion channel and methods of making and using the filter
US6168651B1 (en) 1998-10-08 2001-01-02 Donaldson Company, Inc. Filter assembly with shaped adsorbent article; and devices and methods of use
US6146446A (en) * 1998-10-08 2000-11-14 Donaldson Company, Inc. Filter assembly with shaped adsorbent article; and devices and methods of use
US6155432A (en) * 1999-02-05 2000-12-05 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters based on inorganic fibers and inorganic fiber whiskers
US6214095B1 (en) * 1999-07-06 2001-04-10 Donaldson Company, Inc. Adsorbent pouch for removal of gaseous contaminants
US6214070B1 (en) 1999-07-19 2001-04-10 Maxtor Corporation Disk drive filter
DE60023727D1 (de) 1999-08-23 2005-12-08 Gore Enterprise Holdings Inc Filter zur entfernung von verunreinigungen aus einem gehäuse
US6296691B1 (en) 1999-09-21 2001-10-02 Gore Enterprise Holdings, Inc. Multi-functional molded filter for removing contaminants from an enclosure
US6238467B1 (en) 1999-09-24 2001-05-29 Gore Enterprise Holdings, Inc. Rigid multi-functional filter assembly
JP2003527720A (ja) * 1999-10-12 2003-09-16 シーゲイト テクノロジー エルエルシー ディスクドライブ汚染物減少のための光触媒装置
EP1129762A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-05 Stackhouse, Inc. Aktivkohlefilter
US6475270B1 (en) 2000-05-22 2002-11-05 3M Innovative Properties Company Nested diffusional filter
US6922308B1 (en) * 2000-09-29 2005-07-26 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising a cover shaped to improve radial and axial shrouding
JP2002109856A (ja) * 2000-10-02 2002-04-12 Teac Corp ディスク装置
JP2002170373A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスク・ドライブ装置、ハード・ディスク・ドライブ、フィルタおよびディスク・ドライブ装置の検査方法
US6565627B1 (en) * 2002-03-08 2003-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Self-supported structured adsorbent for gas separation
US6822824B2 (en) 2002-06-07 2004-11-23 Seagate Technology Llc Flex circuit bracket which establishes a diffusion path for a data storage device housing
US20040122387A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles that include a stretchable substrate having odor control properties
US20040121688A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flexible activated carbon substrates
US20040121681A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles containing an activated carbon substrate
US7329308B2 (en) * 2003-07-09 2008-02-12 Entegris, Inc. Air handling and chemical filtration system and method
US7695547B2 (en) * 2007-02-21 2010-04-13 Seagate Technologies, Llc Desiccant
US7478760B2 (en) * 2004-02-26 2009-01-20 Seagate Technology Llc Humidity control method and apparatus for use in an enclosed assembly
US20090188386A1 (en) * 2004-02-26 2009-07-30 Seagate Technology Llc Method and Device for Controlling Relative Humidity in an Enclosure
JP2006048874A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv データ記憶装置及びデータ記憶装置の製造方法
US7306659B2 (en) * 2004-08-13 2007-12-11 Gore Enterprise Holdings Adsorbent breather filter
US7291208B2 (en) 2004-08-13 2007-11-06 Gore Enterprise Holdings, Inc. Grooved active and passive adsorbent filters
US7318859B2 (en) * 2004-10-18 2008-01-15 Gore Enterprise Holdings Modular adsorbent filters
US7505225B2 (en) * 2005-06-16 2009-03-17 Seagate Technology Llc Activated carbon fiber filter for a data storage system
US7811539B2 (en) * 2005-11-03 2010-10-12 Seagate Technology Llc Device and method for filtering contaminants
TWM331514U (en) * 2007-11-15 2008-05-01 Gudeng Prec Industral Co Ltd Storage apparatus for storing semiconductor element or reticle
US7572976B1 (en) * 2008-02-06 2009-08-11 Victor Merrill Quick connect electrical box
US8377182B2 (en) * 2010-05-14 2013-02-19 Brady Worldwide, Inc. Gas anti diffusion assemblies

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4195549A (en) * 1970-10-30 1980-04-01 Filztuchverwaltungs-Gmbh Pintle wire for high load hinge connections
US3969268A (en) * 1974-12-31 1976-07-13 Toyobo Co., Ltd. Process for preparing active carbon fibers
US4064876A (en) * 1976-01-30 1977-12-27 Stanley I. Wolf Air-pollution filter and face mask
JPS5633026A (en) * 1979-08-27 1981-04-03 Ryomei Eng Corp Ltd Filter for hydrogen fluoride gas and fluoride
JPS5824340A (ja) * 1981-08-05 1983-02-14 Toho Rayon Co Ltd フイルタ−
JPS5881425A (ja) * 1981-11-11 1983-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd オゾン除去装置
US4489356A (en) * 1982-06-24 1984-12-18 Atasi Corporation Enclosed disk drive with improved air filtration system
JPS59109227A (ja) * 1982-12-14 1984-06-23 Showa Denko Kk ドライエツチング排ガスの処理方法
JPS6048138A (ja) * 1983-08-25 1985-03-15 Toyobo Co Ltd 気相中のアルデヒド類の吸着剤
JPS6161618A (ja) * 1984-08-30 1986-03-29 Takeda Chem Ind Ltd 有害ガス吸着剤
JPS60137811A (ja) * 1983-12-22 1985-07-22 Toho Rayon Co Ltd 浄水用活性炭素繊維
JPS60238144A (ja) * 1984-05-11 1985-11-27 Idemitsu Petrochem Co Ltd 砒素化合物除去剤
US4684510A (en) * 1985-12-20 1987-08-04 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for prevention of atmospheric corrosion of electronic equipment
FR2600076A1 (fr) * 1986-06-12 1987-12-18 Fond Ctre Nal Transfusion Milieu de culture comportant de l'albumine humaine, procede de preparation d'un produit injectable a partir de ce milieu, produit obtenu et son utilisation, composition obtenue
JPS6328449A (ja) * 1986-07-22 1988-02-06 Toho Rayon Co Ltd 除臭用フイルタ−素子
US4961916A (en) * 1988-06-02 1990-10-09 Irsst-Institut De Recherche En Sante Et En Securite Du Travail Du Quebec Sampling device
US4863499A (en) * 1988-07-29 1989-09-05 Donaldson Company, Inc. Anti-duffusion chemical breather assembly for disk drives
JPH0681477B2 (ja) * 1988-09-16 1994-10-12 日本電気株式会社 ボイスコイルモータ用コイル組立体
US5030260A (en) * 1989-12-04 1991-07-09 International Business Machines Corporation Disk drive breather filter

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05103946A (ja) 1993-04-27
EP0471467B1 (de) 1995-09-13
EP0471467A1 (de) 1992-02-19
US5124856A (en) 1992-06-23
DE69112959D1 (de) 1995-10-19
JPH07110333B2 (ja) 1995-11-29

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