专利名称：温度控制装置、盘驱动单元测试设备和测试或操作多个盘驱动单元的方法
技术领域：
本发明涉及一种温度控制装置、盘驱动单元测试设备、以及对多个盘驱动单元进行测试或操作的方法。
背景技术：
在盘驱动单元的制造过程中，必须对盘驱动单元进行测试以确保其符合所需要的技术规范。作为测试操作的一部分，必须对盘驱动单元的温度加以控制。在测试过程中，盘驱动单元的温度在很大的范围内变动。在本申请人的一个已知测试装置中，通过使用为所有盘驱动单元共用的冷却或加热空气而对多个盘驱动单元的温度加以控制。
还期望在盘驱动单元的正常操作中——即在终端用户正常地使用所述盘驱动单元时，盘驱动单元的温度保持在一个预定的范围内。在计算机中，通常采用的措施是设置一个冷却扇，该冷却扇吸入空气并使冷却空气流经计算机内的部件——特别地包括CPU——以保持低的部件温度。然而，这提供了一个粗略的冷却机构而并没有对计算机的不同部件——尤其是盘驱动单元——提供独立的温度控制。需要一种温度控制装置，其可以对盘驱动器的温度进行控制。
在本发明人的国际专利申请WO-A-01/41148中公开了一种用于对盘驱动单元的温度进行控制的系统。还可以参照我方的PCT/GB03/02826。
在多个盘驱动单元连接在一起的系统——例如测试架中，把尽可能多的温度控制装置和盘驱动单元装配入一个有限的空间内是有利的。
发明内容
依据本发明的第一方面，提供了一种用于一个盘驱动单元的温度控制装置，所述温度控制装置包括一个连接到盘驱动单元托架的外壳；一个设置在外壳中的气流发生器，用于为处于连接托架中的盘驱动单元提供一个气流；以及一个设置在气流发生器一侧的气流控制装置，选择地设置所述气流控制装置而对气流路径进行控制，从而可对流向盘驱动单元的气体温度进行控制。
依据本发明的第二方面，提供了一种用于容置多个盘驱动单元的盘驱动单元测试设备，所述测试设备包括多个依据本发明第一方面的温度控制装置以及多个托架，每个托架都连接到一个相应的温度控制装置，且每个托架都容置一个相应的盘驱动单元。
依据本发明的第三方面，提供了一种对一个或多个盘驱动单元进行测试的方法，其中，在盘驱动单元的测试过程中，所述一个或多个盘驱动单元中的每一个都受到独立的控制，通过一个依据本发明第一方面的温度控制装置而对温度进行控制。
依据本发明的第四方面，提供了一种操作一个或多个盘驱动单元的方法，其中，在盘驱动单元的操作过程中，所述一个或多个盘驱动单元中的每一个都受到独立的控制，通过一个依据本发明第一方面的温度控制装置而对温度进行控制。
在盘驱动单元的操作过程中，温度控制装置使得盘驱动单元的温度可以被控制在一个预定的温度上。可以理解，在实践中，温度被控制在一特定的预定温度范围内，且应对术语“预定温度”作相应的解释。由于气流控制装置设置在温度控制装置中风扇一侧，温度控制装置所占据的体积(主要是高度)小于现有技术温度控制装置的体积。从而，本发明提供了针对下述问题的一种解决方案，该问题在于提供一种温度控制装置，通过此温度控制装置，可对盘驱动单元的温度进行与任何其它有关盘驱动单元彼此独立的控制，同时还使得所述温度控制装置所需要的体积最小。
现在将参照附图，以示例的方式对本发明的实施方式加以描述，其中图1示出了一个依据本发明实施方式的示例温度控制装置的透视图；图2示出了图1所例示的温度控制装置的透视图，该装置具有一个与之连接的托盘，所述托盘可容置一个盘驱动器；图3是一个从图1温度控制装置的上方观察的视图，该温度控制装置呈现一个选定的构造；图4是一个从图1温度控制装置的上方观察的视图，该温度控制装置呈现另一个选定的构造；以及图5是一个组合盘驱动单元测试单元的透视图。
具体实施例方式
图1示出了一个依据本发明实施方式的盘驱动单元的示例温度控制装置1。在所示的例子中，一个外壳2设置有一个连接器4，以将温度控制设备1连接到一个保持盘驱动单元(未示)的托盘。温度控制装置1包括一个气流发生器——例如一个风扇6，设置所述的气流发生器以提供一个沿盘驱动单元方向的气流8。温度控制装置1还设置有一个入口10，以接受一个来自于盘驱动单元的气流12。
温度控制装置1是可控的以导引送回的气流12使之通过一个选定的通道，从而使得一旦该气流由风扇6再次接收到，则该气流处于期望的温度以对盘驱动单元提供冷却或加热。为此，温度控制装置1设置有一个气流控制装置22，可以选择地设置该气流控制装置，使得可以对气流的路线加以控制。相应地，由风扇6提供给盘驱动器的气体的温度是可控的。孔口16和18设置在外壳2的一个侧壁上，一个位于外壳2的前端，另一个位于外壳2的后端。
如下文所述，孔口16和18的用途是为空气通过热交换器(未示于图1中)提供一个通道。通过一个通往外部空气的通风孔，可以容易地实现热交换器的功能。在此例中，为了提供一个冷却功能，外部空气的温度必须低于盘驱动单元的温度。孔口16和18形成了包括一个阀22的子系统20的一部分，该阀22用于控制气流——特别是气流方向，因此，可以控制气流使之流经热交换器——气流在该热交换器处被冷却——或直接地流向盘驱动单元从而不对气体进行冷却。
外壳2还设置有开口11和13，所述开口为来自于热交换器的气体提供了一个路径，其用于冷却相关电子设备——例如用于温度控制装置1的控制面板(未示)。
图2为图1所例示的温度控制装置的透视图，该装置具有一个与之连接的托盘3，所述托盘可容置一个盘驱动单元。托盘3的类型可以是共同待批的、与本申请日期相同的国际专利申请(代理方参考号AF2/P9716WO)所公开的类型，在此将其引入文中作为参考。下文将参照图3和4对温度控制装置1的部件加以描述。参照图2，托盘3设置有一个空间5，以阴影示出的盘驱动单元可插入到该空间内。托盘3具有一个底面7，该底面设置有多个开口9，以允许空气在插入的盘驱动单元周围循环。如下文所述，空气由温度控制装置提供。
图3示出了移除了顶部的温度控制装置的俯视图。如图1所示，可以看见一个风扇6，其功能在于提供与温度控制装置的纵向轴线大致平行的气流8和12。可以看到，在风扇6的一侧，子系统20包括一个线性空气通道(linear air track)。在此例中，阀22也是线性的，可以操作该阀来控制孔口16和18的打开程度或打开量。设置有一个马达24以控制阀22的位置，从而控制孔口16和18的打开程度。在所示的例子中，设置了一个齿条和齿轮机构26以控制阀22的运动，虽然也可以使用任意适合的机构。
从而，气流12中的回送气体由子系统20引导，或者直接地引导回风扇6，或通过热交换器、或者是两者的结合。空气通过风扇外壳中的一个开口(未示)而被风扇6接纳，典型地，该开口设置在风扇下方。在图2所示的例子中，设置有一个坡道19，其作用在于提供一个空气通道，使得空气进到风扇6的下方及进入风扇6内。
在图3所示的构造中，子系统20如此地设置，使得构件22处在关闭孔口16和18的位置上。从盘驱动单元送回的气流12通过阀22的一个弯曲端部导引以流经风扇6的一侧，并直接地由风扇循环到气流8中。由于与温度控制装置相连接的盘驱动单元(未在图3中示出)在使用过程中产生热量，简单地通过风扇6循环来自于盘驱动单元的空气会导致空气温度的升高，从而导致盘驱动单元的温度升高。
阀22可向马达24的方向移动，使得孔口16和18部分或完全地打开以使得空气可以通过孔口16流出并从该处流入一个热交换器。然后，热交换器对空气进行冷却，然后通过孔口18提供一个朝风扇6方向的冷却气流。在图4中显示了阀22以及温度控制装置的这种设置。
图4为从温度控制装置上方观察的一个视图。在图4的构造中，阀22处于一个中间位置，使得每个孔口16和18都部分地打开且部分地关闭。可以看到，送回的气流12由阀22分成两个气流分支28和30。气流28导向热交换器而气流30直接地导回到风扇6。可以理解，孔口16和18可以打开或关闭至任何期望的程度，从而可以控制气流12中的冷却部分与未冷却而直接地循环的部分。
在示出的所有例子中，气阀22起到了气流控制装置的作用并设置在风扇的一侧。换句话说，阀22与风扇大致处在相同的高度上，即处在外壳的高度上。当空气从盘驱动单元流出、通过子系统20回流到风扇时，在所有的时候，气流与温度控制装置的外壳2处在大致相同的高度上。这使得温度控制装置的体积(主要地是高度)最小化，因为不需要如传统系统中那样将空气导到不同的高度上。
如所理解的那样，当使得空气如图3中设置所示的那样简单地在盘驱动器周围循环时，盘驱动器的温度会升高。这使得盘驱动单元迅速地升温。当需要在高温下对盘驱动单元进行测试时，这是特别有利的，因为其可以更加迅速地实现较高的温度，使得在测试过程中快速测试盘驱动单元。在图1至4所示的一个优选实施方式中，在从风扇6出口到盘驱动单元的气流路径中设置有一个电加热器17。可选择性地操作电加热器17以加热空气，从而，如果需要的话，可以实现对盘驱动单元更为迅速的加热。
当温度控制装置在如图1所示的冷却气体模式下运行时，冷却气体流经盘驱动单元，从而如需地冷却盘驱动单元。冷却气体的使用可以实现对盘驱动单元进行更加迅速的冷却。
通过将阀22适当地设置在图1和3所示的两个极端位置之间，一个冷却空气和直接循环空气的混合可以流经盘驱动单元，混合气体可以是任意期望的比例。从而，可以设置阀22——更一般地，子系统20——以获得一个预定程度的盘驱动单元的温度及把此温度保持在预定程度上。
图5示出了四个在托架36一侧连接到一个共同的热交换器32上的温度控制单元的一个组合设备。在所示的例子中，可以看到系统中顶部温度控制装置的风扇6以及设置在托架36内的盘驱动单元34。通过在每个温度控制装置中都把气流控制装置设置在风扇6的一侧，可以减少每个温度控制装置的体积，从而图5所示的组合系统的整体体积可以相应地减少。在邻近托架36处设置有一个外壳40，用于容置上述的电子设备。在此例中，在托架36的后部设置有一个气流发生器42，以产生容置于外壳40中的电子设备与热交换器32之间的气流。
作为盘驱动单元的常规制造过程的一部分，在盘驱动单元的测试过程中，上述的每个温度控制装置均可用于对一个盘驱动单元的温度进行控制。在盘驱动单元终端用户的常规操作中，每个温度控制装置还可用于对盘驱动单元的温度进行控制。
多个温度控制装置可以结合或组合入盘驱动单元的测试设备——例如一个测试架——中。由此，多个盘驱动单元可通过对各个盘驱动单元的温度进行独立的控制而彼此独立地进行测试。这使得可以将独立的盘驱动单元移入或移出测试设备，而不会对设备中其他的盘驱动单元的测试造成影响。测试设备中每个盘驱动单元的温度可以与设备中其它盘驱动单元的温度相差很大。每个盘驱动单元的温度都可以被控制在一个预定的程度上，对于所有的盘驱动单元而言，它们的预定温度可以是相同的也可以是不同的，与各个盘驱动单元的电能消耗以及每个盘驱动单元的当地条件无关。
除了可在测试过程中对盘驱动单元的温度加以控制之外，上述的各温度控制装置还可在被终端用户用作数据存储产品时用来控制盘驱动装置的温度。类似地，多个温度控制装置可结合或组装在一起以形成数据存储设备，所述数据存储设备具有多个可独立操作的盘驱动单元，可对每个单独的盘驱动单元的温度进行独立的控制。温度控制装置可以较低成本大批量生产。多个温度控制装置可组装在一起而不会对这种装置的操作造成影响，从而，温度控制装置是有效地模块化的。
在一个特别的例子中，在20℃到70℃的目标温度范围内，盘驱动器的温度可以被控制在大于或小于目标温度1摄氏度。典型地，可实现的最大温升率的大小为4-7℃/分，且典型地最小温降率为1-3℃/分。
已经特别参照附图对本发明的一个实施方式进行了描述。然而，应当理解，可在本发明范围内对所述示例进行变化和修改。
权利要求
1.一种用于一个盘驱动单元的温度控制装置，所述温度控制装置包括一个连接到所述盘驱动单元的一个托架的外壳；一个设置在所述外壳中的气流发生器，用于为处于一个连接托架中的盘驱动单元提供气流；以及，一个设置在所述气流发生器侧的气流控制装置，可选择地配置所述气流控制装置而对气流路径进行控制，从而可对流向盘驱动单元的气体的温度进行控制。
2.如权利要求1所述的温度控制装置，包括位于所述外壳一侧的至少两个孔口，用于提供可能的气流路径。
3.如权利要求2所述的温度控制装置，包括一个可线性移动的阀，用于控制所述孔口打开的程度。
4.如权利要求3所述的温度控制装置，包括一个齿条和齿轮机构，用于对所述可线性移动的阀进行操作。
5.如权利要求2至4中任一项所述的温度控制装置，包括一个与所述孔口相通的热交换器，设置所述的热交换器而选择地接收至少一部分来自于所述盘驱动单元的空气和对该空气进行冷却从而提供冷却空气，其中，可以选择地操作所述的气流控制装置而使得空气直接地循环通过一个所述的盘驱动单元，或使得已经通过了一个所述盘驱动器的空气中的至少一部分通过所述的热交换器。
6.如权利要求5所述的温度控制装置，其中所述的第一和第二孔口可以期望的比例打开或关闭，使得提供至所述盘驱动单元的空气是一种直接循环空气和来自于热交换器的空气的混合体。
7.如上述权利要求中任一项所述的温度控制装置，包括一个可选择地操作的、位于流向一个所述盘驱动单元的气流路径中的加热器，用于在所述空气流经所述盘驱动单元前对空气进行选择性地加热。
8.如上述权利要求中任一项所述的温度控制装置，其中所述的气流发生器是一个直流鼓风机或一个径流式风扇。
9.用于容置多个盘驱动单元的盘驱动单元测试设备，所述的测试设备包括多个如权利要求1至8中任一项所述的温度控制装置；以及多个托架，每个托架都连接到相应的一个温度控制装置，且每个托架都容置有一个相应的盘驱动单元。
10.一种对一个或多个盘驱动单元进行测试的方法，其中在盘驱动单元的测试过程中对所述的一个或多个盘驱动单元中的每一个的温度都进行独立控制，这种控制通过使用一个如权利要求1至8中任一项所述的温度控制装置进行。
11.一种操作一个或多个盘驱动单元的方法，其中在盘驱动单元的操作过程中对所述的一个或多个盘驱动单元中的每一个的温度都进行独立控制，这种控制通过使用一个如权利要求1至8中任一项所述的温度控制装置进行。
全文摘要
本发明提供了一种用于盘驱动单元的温度控制装置，所述温度控制装置包括一个连接到盘驱动单元的托架的外壳；一个设置在所述外壳中的气流发生器，用于为处于连接托架中的盘驱动单元提供气流；以及，一个设置在所述气流发生器一侧的气流控制装置，选择地设置所述气流控制装置而对气流路径进行控制，从而可对流向盘驱动单元的气体的温度进行控制。
文档编号G11B33/14GK1842870SQ200480024663
公开日2006年10月4日 申请日期2004年9月7日 优先权日2003年9月8日
发明者安德鲁·威廉·阿特金斯, 大卫·罗纳德·贝恩·法夸尔 申请人:克西拉特克斯技术有限公司