本申請要求申請序列號為61/971,101、申請日為2014年3月27日的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用方式結(jié)合于此。本申請要求申請序列號為62/080,961、申請日為2014年11月17日的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用方式結(jié)合于此。
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不適用
技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)主要涉及用于密封圍護(hù)體的裝置和方法，并尤其涉及一種利用霧化的密封劑顆粒同時測量、發(fā)現(xiàn)和密封圍護(hù)體中的漏縫且符合成本效益的遠(yuǎn)程密封工藝。
背景技術(shù)：
建筑外殼或外圍是建筑的空調(diào)室內(nèi)和室外的邊界。建筑外殼經(jīng)常容易出現(xiàn)漏縫，造成空調(diào)空間和非空調(diào)空間之間非期望的空氣流動從而給安裝的供暖設(shè)備和空調(diào)設(shè)備造成額外的負(fù)擔(dān)，或者造成較大建筑內(nèi)需要控壓或控流的區(qū)域(比如，在醫(yī)院或?qū)嶒炇曳块g內(nèi)里保持負(fù)壓或正壓，或在一般商業(yè)建筑保持正增壓，或減少公寓之間的聲音和空氣輸送)之間的泄漏。出入單戶住宅的空氣滲漏可以造成住宅供暖和降溫費(fèi)用增加30％以上。據(jù)估計90年代建造的房子對于1500平方英尺的住宅來說能有多至180平方英寸的泄漏面積。緊湊型建筑外圍也可降低進(jìn)入住宅內(nèi)的室外污染物、灰塵、過敏源水分以及噪音。因此對建筑外圍的適當(dāng)密封可以提高能源效率并使住宅或其它建筑內(nèi)保持更加持續(xù)的舒適。
目前建設(shè)實踐上已經(jīng)做了很大努力來減少建筑外殼中的漏縫，但該問題仍然是過多勞動力成本、不斷保持警惕以及質(zhì)量控制問題之一。目前來說，定位和密封圍護(hù)體中的漏縫非常困難?，F(xiàn)有技術(shù)需要對漏縫進(jìn)行人工定位和密封。墻、天花板以及窗戶或其它結(jié)構(gòu)之間的接縫和接合處中的間隙可能不容易看見。墻或天花板與電氣箱之間、開關(guān)箱與天花板固定裝置以及其它開孔之間的間隙可能覆蓋有面板但仍然泄漏空氣和熱量。
為了定位空氣泄漏路徑，過去已經(jīng)嘗試了很多方式(比如，煙氣和聲音)，但仍難以符合成本效益地識別圍護(hù)體中漏縫的位置。在多戶建筑中，使用防護(hù)風(fēng)機(jī)增壓技術(shù)只可以確定穿過墻體的大體積泄漏。為了保持空氣屏障的連續(xù)性，紅外熱成像技術(shù)也被用來為人工修復(fù)識別漏縫。
煙氣分配器通常用來協(xié)助空氣漏縫的視覺識別，通過觀察進(jìn)出接縫或間隙的煙氣的移動來指示漏縫。然后利用一些材料如填塞料、泡沫或其它類型的屏障對識別出來的漏縫進(jìn)行人工密封。然而，這種識別結(jié)構(gòu)中的空氣漏縫的方式可能難以識別接縫或接合處中的小裂隙或小間隙，這些地方空氣流動太慢以至于不能明顯影響煙氣，而且時間和勞動力成本都較高。
還有許多其它圍護(hù)體在定位和密封小漏縫上有相似問題。其中的一些實例包括飛機(jī)機(jī)身、建筑空氣處理器、換熱器等。
因此，需要一種可以識別并自動密封在接縫和接合處、天花板和墻壁穿孔中的空氣漏縫的方法來改善住宅、較大建筑或其它圍護(hù)體的空氣屏障。本技術(shù)能滿足這個需求以及其它需求且相對于現(xiàn)有技術(shù)來說是一種改進(jìn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
在此描述的本技術(shù)提供了用于密封和/或標(biāo)記建筑的圍護(hù)體或任何圍護(hù)結(jié)構(gòu)(比如，飛機(jī)機(jī)身、HVAC空調(diào)、換熱器、充氣結(jié)構(gòu)或充氣顯示器)中的泄漏的方法。該方法通過顆粒在漏縫位點(diǎn)的優(yōu)先沉積，允許對漏縫進(jìn)行遠(yuǎn)程自動定位和密封。在一個實施例中，顆粒在漏縫位點(diǎn)的優(yōu)先沉積被用來密封漏縫，并在一些情況下，用來標(biāo)記漏縫從而指示漏縫的位點(diǎn)。標(biāo)記的漏縫位點(diǎn)然后可接收第二密封劑的涂覆從而加強(qiáng)由粘附的顆粒形成的密封。
本方法可用于各種情形用以形成或增補(bǔ)圍護(hù)建筑空間如住宅、辦公室、公寓建筑、倉庫以及旅館的空氣屏障或外殼。本方法也可用于密封特殊圍護(hù)體比如潔凈室、半導(dǎo)體制造室以及實驗室、病房、或需要緊密密封的圍護(hù)體的生產(chǎn)車間從而避免污染物的擴(kuò)散或進(jìn)入。本方法也可用于識別以及密封換熱器、空調(diào)、充氣結(jié)構(gòu)或顯示器、飛機(jī)或相似圍護(hù)體中的空氣漏縫。
本方法在圍護(hù)體內(nèi)外形成壓力差并利用在圍護(hù)體中或包圍圍護(hù)體的霧化的密封劑組合物的煙霧來密封存在漏縫并允許煙霧流通過漏縫的任何接縫或接合處。
一優(yōu)選實施例包括空氣霧化的使用，可能使用壓縮空氣來移動通過霧化噴嘴的密封劑。另一實施例使用無氣霧化來形成密封劑顆粒。另一實施例使用多點(diǎn)注射系統(tǒng)設(shè)計用以使密封劑浪費(fèi)最小化。通過使用在空氣或氣體流中保持合理懸浮的顆粒對圍護(hù)體進(jìn)行增壓直至顆粒遇到漏縫，密封劑顆?？梢哉掣皆诼┛p位點(diǎn)的邊緣以及其它密封劑顆粒上形成密封。本技術(shù)的一個輔助方面是將漏縫處的優(yōu)先沉積和可從圍護(hù)體內(nèi)部或外部檢測到的密封劑材料的使用相結(jié)合。
密封劑顆粒優(yōu)選不借助圍護(hù)體中的載氣或大體積空氣流條件下在圍護(hù)體中以煙霧或薄霧的形式保持懸浮。然而，在一個實施例中，使用震蕩風(fēng)機(jī)來幫助使顆粒保持懸浮以及使室內(nèi)空氣顆粒分布更加均勻。進(jìn)入圍護(hù)體的外部空氣流通常被用來助于形成圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差，以及助于顆粒擴(kuò)散。
在一個實施例中，密封劑組合物可以具有標(biāo)記物或指示劑材料用于標(biāo)記漏縫的位置和尺寸。如果漏縫太大而不能被密封劑顆粒完全密封，標(biāo)記的漏縫位點(diǎn)可以使用填塞料或其它形式的密封劑來人工密封。借助在漏縫位點(diǎn)的可辨識顆粒的沉積，該方法也使得漏縫能被清楚地區(qū)分。
顆粒尺寸、顆粒粘著性以及顆粒濃度為該工藝的重要參數(shù)。本方法使用在特定尺寸范圍內(nèi)并具有特定“粘著性滯留”時間或“粘著性時間變化形廓”的霧化的密封劑顆粒的煙霧，從而顆粒外表面的粘著性范圍隨著時間而減小。
形成煙霧的密封劑組合物可以是密封劑和可選的至少一種溶劑和指示劑或標(biāo)記物材料。顆粒表面的粘著性范圍可以通過控制圍護(hù)體中的相對濕度、溫度和顆粒停留時間以及通過控制顆粒尺寸和顆粒組合物來調(diào)節(jié)。
在一個實施例中，適合尺寸范圍的顆粒保持自身的粘著性至少保持到顆粒到達(dá)漏縫位點(diǎn)，也即大部分的顆粒保持懸浮和粘著性直至遇到漏縫的那一刻。而且，在一個實施例中，壓力保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)從而使得當(dāng)空氣流穿過漏縫時，到達(dá)漏縫的大部分顆粒離開空氣流并沉積在漏縫墻體上或在其它已經(jīng)沉積的顆粒上。
本技術(shù)的漏縫標(biāo)記方面包括用來展示某一特征的顆粒，該特征使得漏縫可從圍護(hù)體的內(nèi)部或外部檢測得到。例如，指示劑可以包括熒光顆粒的使用，熒光顆粒通過從圍護(hù)體的內(nèi)部或外部使用UV或光源以及視覺或相機(jī)視察可以指示漏縫的尺寸和位置?？蛇x地，沉積的顆?？梢援a(chǎn)生輻射或具有獨(dú)特的原子標(biāo)識，使得沉積顆粒的位置從圍護(hù)體的內(nèi)部或外部可以觀察到，比如通過電磁輻射或磁共振成像(MRI)。
在另一實施例中，監(jiān)控和追蹤圍護(hù)體內(nèi)部和外部的壓力差用以為密封過程的進(jìn)度提供反饋和/或用以評價是否有不能密封的大漏縫、或者是否有能密封但是需要相對較長的曝露時間來進(jìn)行密封的大漏縫。
根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種用于自動密封或堵塞泄漏建筑空氣屏障中的漏縫或為人工密封或其它修復(fù)行為來可靠地識別漏縫的方法。
本技術(shù)的另一方面是提供一種使用具有隨時間而縮小的粘著性范圍的密封劑顆粒的煙霧來密封容易產(chǎn)生漏縫的建筑外圍的方法。
根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種使用設(shè)計用來使密封時間和密封劑浪費(fèi)最小化的多點(diǎn)注射系統(tǒng)來密封建筑圍護(hù)體的方法。
本技術(shù)的另一方面在于通過調(diào)控顆粒尺寸、顆粒組合物、圍護(hù)體濕度、溫度和/或密封劑或空氣流動速率來控制密封條件。
本技術(shù)的進(jìn)一步的方面是提供了一種用于密封建筑外殼中的漏縫的方法，該方法實施起來可靠、簡單并且成本不高。
本技術(shù)的進(jìn)一步的目的和方面將在本說明書的以下部分中引出，其中的詳細(xì)說明是為了在不設(shè)限制的條件下充分揭示本技術(shù)優(yōu)選實施例的目的。
附圖說明
通過參考以下僅用于示例說明目的的附圖，可以更加充分的理解在此描述的技術(shù)。
圖1為根據(jù)本技術(shù)一個實施例的密封圍護(hù)體的空氣屏障中的漏縫的方法的流程示意圖。
具體實施方式
具體參考附圖，為示例說明目的，圖1概括描述了在此描述的本技術(shù)使用霧化的密封劑組合物來密封結(jié)構(gòu)的空氣屏障中的漏縫的裝置和方法的實施例。需要注意的是，在不偏離在此揭示的基本概念的前提下，方法的具體步驟和順序可以變化且裝置的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)可以變化。方法步驟僅僅是這些步驟可能發(fā)生的順序的示例。只要能實現(xiàn)聲明的技術(shù)的目的，步驟可以以期望的任何順序進(jìn)行。
回到圖1，設(shè)置了一種用于密封結(jié)構(gòu)的空氣屏障的方法10的實施例的流程圖。在方法10的流程塊20中，選擇并獲取密封劑組合物。密封劑組合物可以是單一密封劑材料或可以與一種或多種溶劑進(jìn)行混合。制備的密封劑組合物也可以含有一種或多種類型的可以用來識別漏縫的位置的標(biāo)記物或指示劑材料。
可以將適合的密封劑霧化并且霧化的密封劑顆?？梢哉掣皆诼┛p的邊緣或相互粘附從而形成密封。優(yōu)選的密封劑包括能在干燥后具有優(yōu)良拉伸性能和/或能提供可具有結(jié)構(gòu)性能的剛性固體密封的各種化合物。使用效果良好的密封劑的一個實例為水基丙烯酸聚合物密封劑。其它添加劑包括白色礦物油、二氧化硅和二氧化鈦，各自重量含量均在1.0-5.0％。
在流程塊20中制備的密封劑組合物可以選擇性地含有可促進(jìn)霧化過程并產(chǎn)生具有期望尺寸或在期望尺寸范圍內(nèi)的密封劑顆粒的一種或多種溶劑?？墒褂玫目蛇x溶劑的選擇會受到所選的密封劑以及密封劑的揮發(fā)性的影響。這種密封劑和溶劑的選擇也允許對霧化的密封劑顆粒的粘著性范圍的時序控制。顯示可增加粘著性的持續(xù)時間的密封劑改進(jìn)的一些實例包括添加丙酮或?qū)β热妆?、或使用不含流變填料的丙烯酸聚合物?/p>
顆粒在接觸漏縫位點(diǎn)時的粘著性可以通過密封劑的粘性和粘結(jié)性來描述。這些性能可以被調(diào)節(jié)使得在離開氣溶膠注射器之后一定距離或時間具有期望的特征。例如，通過適當(dāng)選擇至少一種溶劑來搭配所選的密封劑材料可以使粘著性范圍時間段增加或減少。也可以實施相對時間的粘著性控制，部分通過控制在注射階段的濕度和溫度從而控制離開密封劑的溶劑的蒸發(fā)。
產(chǎn)生的霧化的密封劑顆粒的特征也會受到最終密封劑組合物中的密封劑相對于溶劑的百分比或者密封劑-指示劑相對于溶劑的百分比的影響。優(yōu)選的密封劑組合物含有大概20％至大概25％的固體。在另一實施例中，密封劑組合物含有在約10％至約35％之間的固體。然而，如果使用的霧化器能制造小顆粒，密封劑組合物可以含有多達(dá)約70％的固體，或者如果期望非常小的顆粒，可以盡量少至約5％的固體。
密封劑組合物也可含有能允許看到或檢測到已經(jīng)沉積的密封劑材料以及漏縫的尺寸和位置的指示劑或標(biāo)記物材料。例如，作為密封劑組合物的一部分的指示劑材料是能通過視覺觀察到的，比如有色顏料、固體或纖維。指示劑材料可以通過曝光在紅外或紫外光而被觀察到，比如帶有磷光或熒光材料?？蛇x地，沉積的顆?？梢援a(chǎn)生輻射、或具有獨(dú)特原子標(biāo)識使沉積顆粒的位置從圍護(hù)體的內(nèi)部或外部可觀察到，比如通過電磁輻射或磁共振成像(MRI)檢測。
待密封的建筑結(jié)構(gòu)可以逐個房間進(jìn)行處理或者作為一個整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。密封過程開始于為加壓或減壓設(shè)備保護(hù)進(jìn)入點(diǎn)，比如門、窗或其它在圖1中的流程塊30中的有目的的開孔。
此外，某些建筑組件，比如可開窗或空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)口，使用基本不透氣屏障比如膠帶或塑料片隔離與氣溶膠的接觸。用膠帶屏障保護(hù)門窗的目的在于避免密封經(jīng)常打開的結(jié)構(gòu)部件。進(jìn)一步的，大的開孔比如用于門窗的粗糙開孔可以通過剛性材料或可承受所需壓力差的材料暫時堵塞上，從而保證在建筑或房間的外部和內(nèi)部之間產(chǎn)生壓力差。此外，完工的地板或地毯、臺面以及其它不應(yīng)接觸密封劑的水平面要被蓋上用以保護(hù)它們不接觸由于重力沉降在其上的密封劑顆粒。
一旦在流程塊30的結(jié)構(gòu)的進(jìn)入點(diǎn)被保護(hù)，待密封的圍護(hù)體就被加壓用以在流程塊40產(chǎn)生壓力差。圍護(hù)體內(nèi)外的優(yōu)選壓力差在約10Pa和約1000Pa之間的一特定范圍內(nèi)。壓力差優(yōu)選在約25Pa和約200Pa之間，更優(yōu)選在約50Pa和約150Pa之間。
在一個實施例中，優(yōu)選使用具有可追蹤和/或可控制的氣流的風(fēng)機(jī)對圍護(hù)體加壓。該風(fēng)機(jī)可以是校準(zhǔn)風(fēng)機(jī)，從而可監(jiān)控并調(diào)節(jié)過程中在任何給定時間的流動速率。例如，風(fēng)機(jī)可以控制得保持有不受壓力影響的固定流。該風(fēng)機(jī)也可以控制得使圍護(hù)體內(nèi)外保持相對于時間的固定壓力差。在流程塊40的圍護(hù)體內(nèi)壓力的控制也可以通過幾個風(fēng)機(jī)或增補(bǔ)有其它類型的氣源比如壓縮空氣來完成。
霧化的密封劑組合物顆粒的煙霧或薄霧在圖1的流程塊50產(chǎn)生并擴(kuò)散入圍護(hù)體的內(nèi)部。氣溶膠煙霧可以產(chǎn)生于單一源或在不同房間中的多個源或分配器。在一個實施例中，煙霧由帶有多個孔的噴嘴產(chǎn)生。在一個實施例中，密封劑顆粒的煙霧通過使用獨(dú)立的注射器產(chǎn)生于靠近圍護(hù)體內(nèi)部中的內(nèi)表面接合處。在另一實施例中，密封劑顆粒借助分布風(fēng)機(jī)分布在空氣流中。獨(dú)立的注射器也可以使用加壓風(fēng)機(jī)或獨(dú)立的混合風(fēng)機(jī)來在圍護(hù)體中分散氣溶膠。獨(dú)立的注射器也可以使用壓縮空氣噴嘴或無氣噴嘴在圍護(hù)體中分散氣溶膠。
在另一實施例中，顆粒產(chǎn)生于圍護(hù)體的外部然后被引入圍護(hù)體的內(nèi)部。在另一實施例中，顆粒產(chǎn)生于圍護(hù)體的外部然后通過使圍護(hù)體相對于產(chǎn)生顆粒的空間形成負(fù)壓而被吸入圍護(hù)體中。
空氣和液體通過噴嘴的流動速率也可以用來調(diào)節(jié)形成煙霧的顆粒的尺寸。如果顆粒太大，就會掉到地上而無法實施密封。如果氣溶膠顆粒太小，顆粒將隨著氣流穿過漏縫而無法形成密封。密封可以使用尺寸范圍在直徑約2微米至約20微米的多分散氣溶膠來實施。然而，特別優(yōu)選帶有平均顆粒直徑在約4微米至約8微米的氣溶膠顆粒的煙霧。然而，氣溶膠煙霧成型后隨著溶劑的蒸發(fā)而尺寸減小，且尺寸導(dǎo)數(shù)(derivative)取決于蒸發(fā)的速率以及環(huán)境條件。
形成的密封劑顆粒具有粘著性隨時間而減小的外表面。粘著性定義為材料自發(fā)粘附到表面的傾向，且當(dāng)在非常小的壓力作用下與表面接觸時具有可測量的粘結(jié)強(qiáng)度。粘著性范圍定義為時間段，在此時間段內(nèi)顆粒表面具有可粘附在漏縫表面和其它顆粒上形成密封的粘結(jié)結(jié)合狀態(tài)。
煙霧的氣溶膠顆粒的表面性能可以通過選擇密封劑組合物來控制，包括溶劑以及溶劑的濃度、產(chǎn)生的顆粒的尺寸范圍、以及圍護(hù)體的內(nèi)部或當(dāng)圍護(hù)體被減壓后的周邊區(qū)域的相對濕度和溫度。通過仔細(xì)選擇過程要素的參數(shù)，有可能對氣溶膠顆粒的粘著性進(jìn)行時序控制從而獲得期望的大概粘著性的持續(xù)時間。氣溶膠顆粒本身具有“粘著性”有效期且一段時間后顆粒將不再粘附在表面或彼此上。因此，氣溶膠顆粒的流動控制以及對顆粒粘著性的時序控制將允許對當(dāng)顆粒會粘在漏縫上的時間和當(dāng)顆粒不再粘在漏縫上的時間的控制。
因此，產(chǎn)生的煙霧的粘著性范圍可以被應(yīng)用于待處理的特殊結(jié)構(gòu)。選定的密封劑顆粒將保持足夠長時間的表面粘著性從而使得漏縫的密封具有足夠的密封強(qiáng)度且產(chǎn)生密封的密封強(qiáng)度不受顆粒之間較差凝聚力的限制。
一段時間后，由密封劑顆粒形成的密封也會失去其殘余的粘著性，從而使得密封無法剝離或集塵。此外，沒有參與漏縫密封的氣載氣溶膠顆粒將不會在地板或其它表面上留下粘著性殘留。
對于新建住宅來說，顆粒保持粘著性狀態(tài)的優(yōu)選時間按照約一分鐘到約24小時的順序。該范圍的高端適于新建建筑(或?qū)φ持詴r間不敏感的任何其它圍護(hù)體)。該范圍的低端適于對粘著性時間敏感的任何其它圍護(hù)體(比如，充氣結(jié)構(gòu)或顯示器)。然而，對于已有建筑來說優(yōu)選約5分鐘至約1小時。
一種控制相對于時間的粘著性的方式是添加較低揮發(fā)性的溶劑，從而對于相對于時間的期望顆粒尺寸以及對于期望距離尺度不會完全干燥。這一點(diǎn)可以通過使用主要為水基的密封劑(比如，甚至當(dāng)水為主要溶劑)來實現(xiàn)。這一點(diǎn)也可以通過使用從一小團(tuán)密封劑上蒸發(fā)較為緩慢的溶劑來實現(xiàn)。
本質(zhì)上，干燥過程把密封劑顆粒當(dāng)作小球或小團(tuán)來處理，且該小球或小團(tuán)具有一定飽和蒸汽壓的水且在表面有其它溶劑。如果溶劑蒸發(fā)太快，當(dāng)顆粒到達(dá)漏縫時會看起來像聚苯乙烯泡沫塑料，而不是可以聚集形成良好連續(xù)密封的粘性顆粒。
控制密封過程圍護(hù)體中的環(huán)境也能影響相對于時間的粘著性以及顆粒流動距離。適合濕度和溫度的選擇可取決于顆粒尺寸，較大顆粒需要更長的時間才能失去本身的粘著性但是沒有較小顆粒運(yùn)動的遠(yuǎn)。
注射過程中圍護(hù)體中的相對濕度可以通過檢測％RH然后調(diào)節(jié)在圍護(hù)體中的注射過程或者加熱/冷卻密封體中的空氣過程中密封劑流動速率來控制。例如，相對于時間的粘著性可以通過控制在注射階段的濕度和溫度來控制，從而控制離開密封劑的溶劑蒸發(fā)。這一點(diǎn)對水基密封劑最有效。
圍護(hù)體中或外部霧化空間中的相對濕度優(yōu)選控制在約65％RH和約95％RH的范圍之內(nèi)?？蛇x地，圍護(hù)體中或外部霧化空間中的相對溫度控制在約30°F和約110°F的范圍之內(nèi)。溫度的控制影響相對濕度從而影響蒸發(fā)速率。在另一實施例中，控制露點(diǎn)、絕對濕度或分壓而不控制相對濕度。
在圖1中的流程塊60，密封劑顆粒粘附在漏縫的表面邊緣以及其它密封劑顆粒上從而形成密封。由于形成的圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差，加壓的內(nèi)部空氣將通過接縫、接合處以及任何其他圍護(hù)體開孔從結(jié)構(gòu)的空氣屏障中的任何漏縫流出。煙霧中的氣溶膠顆粒被夾帶在氣流中穿過漏縫流出。
因為氣溶膠顆粒足夠小以至可響應(yīng)于較低的壓力差，隨空氣以較低的加速度移動并隨空氣一起被拽到漏縫處。然而，與由漏縫內(nèi)外保持的壓力差形成的加速流帶來的較高的加速度使得顆粒在靠近漏縫時離開流線，從而作用并粘附在漏縫的表面以及其它先前沉積的顆粒上，從而逐漸累積形成密封。
壓力差的大小會影響產(chǎn)生的密封的形狀、外觀以及強(qiáng)度。較高的壓力產(chǎn)生較高的速度以及加速度的顆粒，將造成密封劑沉積在漏縫周圍的表面上。較高的壓力將允許更多的密封劑粘附在漏縫位點(diǎn)以及漏縫位點(diǎn)周圍，從而提高密封的持久性。在非常低的壓力下，速度和加速度太低而不能使顆粒離開流線而作用于漏縫邊緣。
氣溶膠顆粒到達(dá)漏縫的時間可以通過在圍護(hù)體中設(shè)置注射器來控制。一般情況下，顆粒能在圍護(hù)體中不借助載氣或氣流保持懸浮。然而，在一個實施例中，可以通過在圍護(hù)體中添加混合設(shè)備或風(fēng)機(jī)而縮短顆粒到達(dá)漏縫的時間。這些風(fēng)機(jī)有助于將煙霧的密封劑氣溶膠顆粒移動接近需要密封的圍護(hù)體中的接合處或其它開孔并被夾帶在由漏縫內(nèi)外壓力差產(chǎn)生的空氣流中。
在圖1的流程塊70，可以形成可選的不同材料或不同尺寸顆粒的氣溶膠顆粒的第二或第三煙霧并引入圍護(hù)體的內(nèi)部。可見，具有多種特征的各種材料可以被連續(xù)霧化從而形成用于填充漏縫的單一煙霧或系列煙霧。因此，可以通過兩步或三部工藝來完成密封，例如，使用具有不同特征的顆粒的煙霧。
在一個實施例中，顆粒的第一煙霧保持自身粘著性直至顆粒到達(dá)漏縫一段時間之后，接下來的顆粒不需要再是粘著性的，可能最后跟著的是另一粘著性顆粒煙霧。在另一實施例中，引入較大尺寸范圍的第一類型的密封劑顆粒的煙霧，接著一段時間后使用含有較小尺寸范圍的顆粒的第二密封劑的煙霧來完成密封。在另一實施例中，通過噴嘴產(chǎn)生不同尺寸的氣溶膠顆粒形成單一煙霧，從而使得漏縫暴露于尺寸范圍的顆粒之下并最終由不同尺寸的顆粒形成密封。
在圖1的流程塊80，可以監(jiān)控整個圍護(hù)體或特定接縫內(nèi)外的壓力差從而確定是否有太大而不能密封的漏縫。相對于時間的圍護(hù)體的壓力差監(jiān)控也可提供密封過程有效性以及是否需要額外時間或增加壓力或者是否需要進(jìn)一步處理的指示。
在一個實施例中，基于測量的圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差以及通過加壓風(fēng)機(jī)的流動，監(jiān)控壓力差并使用計算機(jī)軟件來計算密封過程的實時泄漏量。軟件方程可計算漏縫的尺寸作為壓力和流量的函數(shù)。
在另一實施例中，監(jiān)控的壓力差可允許設(shè)定整體泄漏目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)達(dá)到，過程可人工或自動停止。壓力差的監(jiān)控也會避免產(chǎn)生過多的密封劑氣溶膠并進(jìn)入圍護(hù)體中而造成不必要的浪費(fèi)。
通過繪制泄漏流量相對時間的曲線圖使得能夠確定大漏縫出現(xiàn)。當(dāng)密封速率(導(dǎo)數(shù))下降，即指示有大漏縫。如果泄漏量相對于時間變成水平線，即指示有不能被密封的大漏縫。
通過參考附加的實例可以更好地理解在此描述的本技術(shù)，這些實例僅用于示例說明的目的，無論如何都不應(yīng)限制在此描述的并由隨附的權(quán)利要求書所限定的本技術(shù)的范圍。
實例1
為了說明裝置和密封方法的操作原理，構(gòu)建用于實驗測試用的、維度在8英尺×8英尺×4英尺(2.4m×2.4m×1.2m)的圍護(hù)體并帶有分布在圍護(hù)體外殼上的多個位置的12英寸×12英寸(30cm×30cm)的漏縫嵌板(leak panel)。嵌板中每個漏縫的大概尺寸為0.1～0.12英寸×10英寸×0.125英寸(2.5～3mm×25cm×3mm)(H×W×D)并且在每個漏縫嵌板上有6個漏縫。每個漏縫的高和寬(0.125～0.12英寸(2.5～3mm))就意味代表在建筑外殼中的一個典型裂縫，但是深度(0.125英寸(3mm))要比預(yù)期在建筑中發(fā)現(xiàn)的漏縫的深度短得多。所有嵌板的總測量泄漏有大約41平方英寸(260cm2)的開漏面積。直徑14英寸(36cm)的洞也被用作注射位點(diǎn)，從而在圍護(hù)體的頂部附近引入密封劑煙霧。
遠(yuǎn)程密封技術(shù)的表現(xiàn)使用三個主要指標(biāo)來評價：1)密封圍護(hù)體需要的時間，2)在圍護(hù)體內(nèi)的顆粒沉積，以及3)在漏縫處的密封劑沉積的均一性。評價的參數(shù)包括圍護(hù)體內(nèi)部的壓力、注射的密封劑的流動速率以及注射的顆粒的尺寸。
氣溶膠生產(chǎn)裝置包括用于測量圍護(hù)體和大氣之間壓力差以及用于測量空氣流動的儀器，從而有助在密封過程中對泄漏區(qū)域施行連續(xù)監(jiān)控。
泄漏面積使用以下方程式計算：
其中Q是測量的空氣流動速率，ELAref是有效泄漏面積，ΔP是測量的漏縫內(nèi)外的壓力差，ΔPref是標(biāo)準(zhǔn)壓力(選擇為25帕斯卡)，ρ是空氣密度，n是流動指數(shù)(對于孔來說，典型地為0.5)，以及LA是泄漏面積。漏縫的ELAref是銳緣孔的面積，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下該銳緣孔可產(chǎn)生和在標(biāo)準(zhǔn)壓下的漏縫一樣的流動。實驗和理論都顯示ELA等于孔的實際面積乘以0.6。
每次測試性能的評價使用泄漏相對于時間的形廓圖以及通過密封劑材料的質(zhì)量平衡來定量的密封劑使用效率(比如在地板上、在漏縫中、在墻上以及穿過漏縫而丟失的分?jǐn)?shù))的分析。研究的獨(dú)立變量包括平均顆粒尺寸(通過稀釋密封劑來控制)、圍護(hù)體壓力控制以及密封劑注射速率。用于定量性能的因變量包括密封速率、密封均一性(在不同位置的嵌板上沉積的密封劑的量的對比)、以及密封劑使用效率(相對于沉積在漏縫中，落在地板以及其它表面的分?jǐn)?shù))。
所有測試成功密封圍護(hù)體并在不到30分鐘接近零泄漏。泄漏形廓圖顯示密封劑注射速率對密封時間有顯著影響，而控制圍護(hù)體內(nèi)的壓力的顯著性影響較小。在各種壓力下在速率為25cc/min的注射速率下實施的測試都在13-15分鐘內(nèi)密封了圍護(hù)體，而在100cc/min注射的密封劑在6分鐘之內(nèi)密封了圍護(hù)體。通過用水稀釋密封劑來降低密封劑顆粒的尺寸也顯著延長密封時間。這是由于通過稀釋降低了固體密封劑的注射速率但沒有調(diào)整泵速。使用稀釋的密封劑的測試中，圍護(hù)體密封在約28分鐘內(nèi)。
據(jù)顯示，密封劑的沉積圖案是密封劑沉積效率的快速指示。在三個不同的測試中觀察了密封劑沉積圖案，a)在100cc/min密封劑注射速率下的高壓測試，b)在25cc/min密封劑注射速率下的高壓測試，以及c)在25cc/min密封劑注射速率下的測試，但壓力差控制在保持50Pa。在100cc/min的高壓測試中觀察到了密封劑在漏縫周圍的最大擴(kuò)散，且當(dāng)密封劑注射速率減小以及當(dāng)壓力差保持在50Pa時，這種擴(kuò)散減少。這些結(jié)果表明，當(dāng)密封劑流動速率減小(對應(yīng)產(chǎn)生較小的顆粒)以及當(dāng)建筑圍護(hù)體壓力差降低(對應(yīng)降低在漏縫入口周圍的速率)，過量沉積減少，從而產(chǎn)生了更加整潔的密封。過量沉積的減少可能得益于這些用于實驗的噴嘴產(chǎn)生的顆粒的尺寸以及在較低壓力下在漏縫周圍的較低速率。關(guān)于在實驗室測試中的空間均一性，在給定密封劑流動下分布在圍護(hù)體周圍的任何漏縫嵌板之間沉積的密封劑的質(zhì)量變化只有1-2％，表明對于實施的所有實驗室測試都有非常好的顆粒分布以及密封均一性。
在不帶壓力控制的測試以及控制在100Pa和50Pa的測試中觀察圍護(hù)體內(nèi)的典型壓力形廓圖。壓力通過校準(zhǔn)的風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)并控制空氣流動被輸送至測試圍護(hù)體。研究了小規(guī)模測試中的三個操作壓力：1)無壓力控制(有效保證風(fēng)機(jī)曲線從而控制注射流動)，2)人工流動控制使得保持100帕斯卡壓力差，以及3)人工流動控制使得保持50帕斯卡壓力差。
密封劑分布顯示了壓力控制如何影響密封過程。清晰趨勢顯示較低的圍護(hù)體壓力導(dǎo)致在漏縫中以及漏縫周圍沉積較少的密封劑、更多的密封劑沉積在地板上、較少的密封劑沉積在墻和天花板上、以及更多的密封劑被吹出漏縫。雖然很多注射的密封劑被吹出漏縫，根據(jù)估計典型建筑中漏縫的幾何形狀相比測試圍護(hù)體會有所不同?？梢酝ㄟ^該工藝密封的典型建筑漏縫發(fā)現(xiàn)于建筑物材料之間的接合和接縫處而且比實驗室圍護(hù)體中測試的漏縫更深。建筑中的典型漏縫的較長流動路徑被期望可以減少吹出漏縫的密封劑的量，并從而提高密封劑應(yīng)用過程的效率。
實例2
為了進(jìn)一步展示裝置和密封方法的操作原理，實施了在建設(shè)的干墻階段中以及在空的已有住宅上的現(xiàn)場測試?；趯嶒炇液同F(xiàn)場測試結(jié)果，氣溶膠顆粒可以被用來密封建筑外圍中的漏縫。
基于氣溶膠的密封技術(shù)的初始足尺實驗通過使用已有氣溶膠導(dǎo)管密封技術(shù)來實施并在實例1中描述的實驗室實驗中測試。之后的足尺測試使用帶有無氣霧化和壓縮空氣或風(fēng)機(jī)的多氣溶膠注射點(diǎn)來將密封劑煙霧分散到結(jié)構(gòu)中。但是，不需要載氣。
待測試房間中的進(jìn)入點(diǎn)，比如窗戶、門以及管口，使用基本不透氣的屏障比如膠帶或塑料片來保護(hù)從而可在結(jié)構(gòu)中形成壓力差而且進(jìn)入點(diǎn)不會在過程中被密封。
足尺實驗顯示缺少至鄰近房間的密封劑輸送，需要霧化噴嘴從房間到房間的移動。可以有多個注射點(diǎn)的氣溶膠注射系統(tǒng)允許噴嘴分布在整個建筑中從而可以加快密封并在施加氣溶膠過程減少進(jìn)入建筑的需要。
實驗室測試表明較低的密封劑注射速率產(chǎn)生較為整潔的密封，可能得益于在較低密封劑注射速率下由實驗室測試噴嘴形成較小顆粒。測試還表明漏縫內(nèi)外較小的壓力差形成更加整潔的密封，很有可能得益于顆粒相對于漏縫的較低接近速率。
在現(xiàn)場，在新的建筑物以及已有住宅的應(yīng)用中，在合理時間量的注射之間，觀察到過程都能密封至少50％的泄漏?，F(xiàn)場測試中被密封的漏縫包括在窗臺板和電器箱的漏縫。
密封工藝的現(xiàn)場測試也顯示了在新建筑物應(yīng)用中不需要準(zhǔn)備地板。但是，測試還顯示了在已有住宅中需要采取特殊護(hù)理，即使在密封時里面是空的(比如，保護(hù)鋪地毯的樓梯沒有顆粒或其它的沉降)
根據(jù)上述討論，需要注意的是在此描述的本技術(shù)可以很多方式來實施，包括以下：
1.密封圍護(hù)體中的漏縫的方法，所述方法包括：a)使用基本不透氣的屏障來保護(hù)進(jìn)入圍護(hù)體內(nèi)部的進(jìn)入點(diǎn)；b)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部和外部之間產(chǎn)生壓力差；c)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部形成密封劑的顆粒的煙霧，所述顆粒具有隨時間而減小的粘著性范圍的外表面；d)使來自流出圍護(hù)體漏縫的煙霧的密封劑顆粒粘附在鄰近漏縫的表面以及其它顆粒上從而形成密封；e)其中一段時間之后不形成密封的密封劑顆粒不會粘附在所述圍護(hù)體的內(nèi)表面或其它顆粒上。
2.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：制備密封劑和至少一種溶劑的密封劑組合物；以及將所述密封劑組合物霧化以產(chǎn)生密封劑顆粒的煙霧。
3.任一前述實施例的方法，其中所述溶劑選自由水組成的溶劑、由丙酮和對氯三氟甲基苯組成的溶劑的組。
4.任一前述實施例的方法，其中所述密封劑組合物包括相對于溶液有約5％～約70％固體的組合物，用于霧化。
5.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：進(jìn)一步包括：使用低揮發(fā)性的溶劑來控制所述密封劑顆粒的粘著性范圍。
6.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：通過控制密封劑顆粒的源的周圍的環(huán)境的溫度和濕度來控制所述密封劑顆粒的粘著性范圍；以及控制所述密封劑顆粒的顆粒尺寸。
7.任一前述實施例的方法，其中相對濕度控制在約65％RH和約95％RH的范圍之內(nèi)。
8.任一前述實施例的方法，其中所述溫度控制在約40°F和約110°F的范圍之內(nèi)。
9.任一前述實施例的方法，其中所述密封劑顆粒具有在約2微米～約20微米的范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑。
10.任一前述實施例的方法，其中所述密封劑顆粒具有在約4微米～約8微米的范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑。
11.任一前述實施例的方法，其中所述圍護(hù)體中的所述壓力差保持在約10Pa和約1000Pa的范圍之內(nèi)。
12.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：監(jiān)控所述圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差以及進(jìn)入所述圍護(hù)體的流從而確定是否有太大而不能密封的漏縫。
13.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：監(jiān)控所述圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差以及進(jìn)入所述圍護(hù)體的流從而確定所述密封過程的進(jìn)度。
14.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：制備至少一種溶劑、密封劑和指示劑的密封劑組合物；以及將所述密封劑組合物霧化從而產(chǎn)生所述密封劑顆粒。
15.任一前述實施例的方法，其中所述指示劑選自由有色顏料、有色纖維、熒光染料以及磷光染料組成的組，其中在所述圍護(hù)體中的所述密封的位置通過所述指示劑來識別。
16.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：在所述密封劑的顆粒的煙霧之后向所述圍護(hù)體的內(nèi)部引入顆粒的第二煙霧，所述第二煙霧包括第二材料；其中所述第二材料的顆粒粘附在漏縫位點(diǎn)處的密封劑的顆粒上。
17.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：在所述第二煙霧之后向所述圍護(hù)體的內(nèi)部引入顆粒的第三煙霧，所述第三煙霧包括第二密封劑。
18.一種密封圍護(hù)體中的漏縫的方法，所述方法包括：a)使用基本不透氣的屏障來保護(hù)進(jìn)入圍護(hù)體內(nèi)部的進(jìn)入點(diǎn)；b)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部和外部之間產(chǎn)生壓力差；c)制備密封劑和至少一種溶劑的密封劑組合物；d)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部形成平均顆粒直徑在約2微米～約20微米的范圍之內(nèi)的密封劑的顆粒的煙霧，所述顆粒具有隨時間而減小的粘著性范圍的外表面；以及e)使來自流出圍護(hù)體漏縫的煙霧的密封劑顆粒粘附在鄰近漏縫的表面以及其它顆粒上從而形成密封；f)其中一段時間之后不形成密封的密封劑顆粒不會粘附在所述圍護(hù)體的內(nèi)表面或其它顆粒上。
19.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：控制相對濕度在約65％RH和約95％RH的范圍之內(nèi)。
20.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：控制所述圍護(hù)體的內(nèi)部的相對溫度在約40°F～約110°F的范圍之內(nèi)。
21.任一前述實施例的方法，其中所述圍護(hù)體中的所述壓力差保持在約10Pa和約1000Pa的范圍之內(nèi)。
22.一種密封圍護(hù)體中的漏縫的方法，所述方法包括：a)使用基本不透氣的屏障來保護(hù)進(jìn)入圍護(hù)體內(nèi)部的進(jìn)入點(diǎn)；b)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部和外部之間產(chǎn)生壓力差；c)制備密封劑和至少一種溶劑的密封劑組合物；d)在所述圍護(hù)體的內(nèi)部形成密封劑的顆粒的煙霧，所述顆粒具有隨時間而減小的粘著性范圍的外表面；e)控制所述圍護(hù)體內(nèi)部的相對濕度；f)使來自流出圍護(hù)體漏縫的煙霧的密封劑顆粒粘附在鄰近漏縫的表面以及其它顆粒上從而形成密封；以及g)監(jiān)控所述圍護(hù)體內(nèi)外的壓力差以及進(jìn)入所述圍護(hù)體的流從而確定密封過程的進(jìn)度；h)其中一段時間之后不形成密封的密封劑顆粒不會粘附在所述圍護(hù)體的內(nèi)表面或其它顆粒上。
23.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：控制所述密封劑顆粒的尺寸使得具有在約2微米～約20微米的范圍之內(nèi)的平均顆粒直徑。
24.任一前述實施例的方法，所述密封劑組合物進(jìn)一步包括：指示劑，所述指示劑選自由有色染料、有色纖維、熒光染料以及磷光染料組成的組，其中所述圍護(hù)體中的所述密封的位置通過所述指示劑來識別。
25.任一前述實施例的方法，進(jìn)一步包括：在通過所述指示劑而識別的漏縫上施加另外的密封劑層。
雖然此處描述包含很多細(xì)節(jié)，但這些不應(yīng)構(gòu)成對本公開范圍的限制而只是提供了一些目前優(yōu)選實施例的說明。因此，需要注意的是本公開的范圍全部覆蓋對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以是顯而易見的其它實施例。
在權(quán)利要求書中，除非有明確說明，引用單數(shù)的要素并不意味著“一個且僅有一個”，而是“一個或多個”。為本領(lǐng)及技術(shù)人員公知的本公開實施例的要素的所有結(jié)構(gòu)的、化學(xué)的、以及功能的等同概念在此通過引用明確并入以及包含在本申請權(quán)利要求書中。更進(jìn)一步的，在本公開中沒有要素、組件、或方法步驟意于貢獻(xiàn)給大眾，不管所述要素、組件或方法步驟是否在權(quán)利要求書中有被明確列舉。在此沒有權(quán)利要素構(gòu)成“工具+功能”要素，除非所述要素使用“用于…的工具”的句式被明確地列舉。在此沒有權(quán)利要素構(gòu)成“步驟+功能”要素，除非所述要素使用“用于…的步驟”的句式被明確地列舉。