CN106132567B - 用于密封、检测以及标记结构性围护体中的漏缝的方法 - Google Patents

Abstract

用于检测、标记和/或密封建筑物或任何围护结构中的建筑外壳漏缝的系统及方法。具有随时间减小的表面粘着性的雾化的密封剂颗粒的烟雾被引入准备的房间的内部。气溶胶颗粒的表面性质可以通过密封剂组合物的选择来控制，包括溶剂以及溶剂的浓度、产生的颗粒尺寸的范围、以及围护体内的相对湿度和温度。形成压力差，当颗粒被带到漏缝后即离开气流，然后微米级的颗粒粘附在漏缝边缘和其它颗粒上。颗粒尺寸、干燥速率以及在建筑内部的颗粒停留时间的控制使得对于处理区域的控制达到漏缝被密封得没有留下粘着性残留。

Description

用于密封、检测以及标记结构性围护体中的漏缝的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请序列号为61/971,101、申请日为2014年3月27日的美国临时专利申请的优先权和权益，其全部内容以引用方式结合于此。本申请要求申请序列号为62/080,961、申请日为2014年11月17日的美国临时专利申请的优先权和权益，其全部内容以引用方式结合于此。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明在美国能源部KNDJ-0-40343-00号政府资助下做出，政府在本发明中享受一定权利。

计算机程序附录的引用并入

不适用

技术领域

本技术主要涉及用于密封围护体的装置和方法，并尤其涉及一种利用雾化的密封剂颗粒同时测量、发现和密封围护体中的漏缝且符合成本效益的远程密封工艺。

背景技术

建筑外壳或外围是建筑的空调室内和室外的边界。建筑外壳经常容易出现漏缝，造成空调空间和非空调空间之间非期望的空气流动从而给安装的供暖设备和空调设备造成额外的负担，或者造成较大建筑内需要控压或控流的区域(比如，在医院或实验室房间内里保持负压或正压，或在一般商业建筑保持正增压，或减少公寓之间的声音和空气输送)之间的泄漏。出入单户住宅的空气渗漏可以造成住宅供暖和降温费用增加30％以上。据估计90年代建造的房子对于1500平方英尺的住宅来说能有多至180平方英寸的泄漏面积。紧凑型建筑外围也可降低进入住宅内的室外污染物、灰尘、过敏源水分以及噪音。因此对建筑外围的适当密封可以提高能源效率并使住宅或其它建筑内保持更加持续的舒适。

目前建设实践上已经做了很大努力来减少建筑外壳中的漏缝，但该问题仍然是过多劳动力成本、不断保持警惕以及质量控制问题之一。目前来说，定位和密封围护体中的漏缝非常困难。现有技术需要对漏缝进行人工定位和密封。墙、天花板以及窗户或其它结构之间的接缝和接合处中的间隙可能不容易看见。墙或天花板与电气箱之间、开关箱与天花板固定装置以及其它开孔之间的间隙可能覆盖有面板但仍然泄漏空气和热量。

为了定位空气泄漏路径，过去已经尝试了很多方式(比如，烟气和声音)，但仍难以符合成本效益地识别围护体中漏缝的位置。在多户建筑中，使用防护风机增压技术只可以确定穿过墙体的大体积泄漏。为了保持空气屏障的连续性，红外热成像技术也被用来为人工修复识别漏缝。

烟气分配器通常用来协助空气漏缝的视觉识别，通过观察进出接缝或间隙的烟气的移动来指示漏缝。然后利用一些材料如填塞料、泡沫或其它类型的屏障对识别出来的漏缝进行人工密封。然而，这种识别结构中的空气漏缝的方式可能难以识别接缝或接合处中的小裂隙或小间隙，这些地方空气流动太慢以至于不能明显影响烟气，而且时间和劳动力成本都较高。

还有许多其它围护体在定位和密封小漏缝上有相似问题。其中的一些实例包括飞机机身、建筑空气处理器、换热器等。

因此，需要一种可以识别并自动密封在接缝和接合处、天花板和墙壁穿孔中的空气漏缝的方法来改善住宅、较大建筑或其它围护体的空气屏障。本技术能满足这个需求以及其它需求且相对于现有技术来说是一种改进。

发明内容

在此描述的本技术提供了用于密封和/或标记建筑的围护体或任何围护结构(比如，飞机机身、HVAC空调、换热器、充气结构或充气显示器)中的泄漏的方法。该方法通过颗粒在漏缝位点的优先沉积，允许对漏缝进行远程自动定位和密封。在一个实施例中，颗粒在漏缝位点的优先沉积被用来密封漏缝，并在一些情况下，用来标记漏缝从而指示漏缝的位点。标记的漏缝位点然后可接收第二密封剂的涂覆从而加强由粘附的颗粒形成的密封。

本方法可用于各种情形用以形成或增补围护建筑空间如住宅、办公室、公寓建筑、仓库以及旅馆的空气屏障或外壳。本方法也可用于密封特殊围护体比如洁净室、半导体制造室以及实验室、病房、或需要紧密密封的围护体的生产车间从而避免污染物的扩散或进入。本方法也可用于识别以及密封换热器、空调、充气结构或显示器、飞机或相似围护体中的空气漏缝。

本方法在围护体内外形成压力差并利用在围护体中或包围围护体的雾化的密封剂组合物的烟雾来密封存在漏缝并允许烟雾流通过漏缝的任何接缝或接合处。

一优选实施例包括空气雾化的使用，可能使用压缩空气来移动通过雾化喷嘴的密封剂。另一实施例使用无气雾化来形成密封剂颗粒。另一实施例使用多点注射系统设计用以使密封剂浪费最小化。通过使用在空气或气体流中保持合理悬浮的颗粒对围护体进行增压直至颗粒遇到漏缝，密封剂颗粒可以粘附在漏缝位点的边缘以及其它密封剂颗粒上形成密封。本技术的一个辅助方面是将漏缝处的优先沉积和可从围护体内部或外部检测到的密封剂材料的使用相结合。

密封剂颗粒优选不借助围护体中的载气或大体积空气流条件下在围护体中以烟雾或薄雾的形式保持悬浮。然而，在一个实施例中，使用震荡风机来帮助使颗粒保持悬浮以及使室内空气颗粒分布更加均匀。进入围护体的外部空气流通常被用来助于形成围护体内外的压力差，以及助于颗粒扩散。

在一个实施例中，密封剂组合物可以具有标记物或指示剂材料用于标记漏缝的位置和尺寸。如果漏缝太大而不能被密封剂颗粒完全密封，标记的漏缝位点可以使用填塞料或其它形式的密封剂来人工密封。借助在漏缝位点的可辨识颗粒的沉积，该方法也使得漏缝能被清楚地区分。

颗粒尺寸、颗粒粘着性以及颗粒浓度为该工艺的重要参数。本方法使用在特定尺寸范围内并具有特定“粘着性滞留”时间或“粘着性时间变化形廓”的雾化的密封剂颗粒的烟雾，从而颗粒外表面的粘着性范围随着时间而减小。

形成烟雾的密封剂组合物可以是密封剂和可选的至少一种溶剂和指示剂或标记物材料。颗粒表面的粘着性范围可以通过控制围护体中的相对湿度、温度和颗粒停留时间以及通过控制颗粒尺寸和颗粒组合物来调节。

在一个实施例中，适合尺寸范围的颗粒保持自身的粘着性至少保持到颗粒到达漏缝位点，也即大部分的颗粒保持悬浮和粘着性直至遇到漏缝的那一刻。而且，在一个实施例中，压力保持在适当的范围内从而使得当空气流穿过漏缝时，到达漏缝的大部分颗粒离开空气流并沉积在漏缝墙体上或在其它已经沉积的颗粒上。

本技术的漏缝标记方面包括用来展示某一特征的颗粒，该特征使得漏缝可从围护体的内部或外部检测得到。例如，指示剂可以包括荧光颗粒的使用，荧光颗粒通过从围护体的内部或外部使用UV或光源以及视觉或相机视察可以指示漏缝的尺寸和位置。可选地，沉积的颗粒可以产生辐射或具有独特的原子标识，使得沉积颗粒的位置从围护体的内部或外部可以观察到，比如通过电磁辐射或磁共振成像(MRI)。

在另一实施例中，监控和追踪围护体内部和外部的压力差用以为密封过程的进度提供反馈和/或用以评价是否有不能密封的大漏缝、或者是否有能密封但是需要相对较长的曝露时间来进行密封的大漏缝。

根据本技术的一个方面，提供了一种用于自动密封或堵塞泄漏建筑空气屏障中的漏缝或为人工密封或其它修复行为来可靠地识别漏缝的方法。

本技术的另一方面是提供一种使用具有随时间而缩小的粘着性范围的密封剂颗粒的烟雾来密封容易产生漏缝的建筑外围的方法。

根据本技术的另一方面，提供了一种使用设计用来使密封时间和密封剂浪费最小化的多点注射系统来密封建筑围护体的方法。

本技术的另一方面在于通过调控颗粒尺寸、颗粒组合物、围护体湿度、温度和/或密封剂或空气流动速率来控制密封条件。

本技术的进一步的方面是提供了一种用于密封建筑外壳中的漏缝的方法，该方法实施起来可靠、简单并且成本不高。

本技术的进一步的目的和方面将在本说明书的以下部分中引出，其中的详细说明是为了在不设限制的条件下充分揭示本技术优选实施例的目的。

附图说明

通过参考以下仅用于示例说明目的的附图，可以更加充分的理解在此描述的技术。

图1为根据本技术一个实施例的密封围护体的空气屏障中的漏缝的方法的流程示意图。

具体实施方式

具体参考附图，为示例说明目的，图1概括描述了在此描述的本技术使用雾化的密封剂组合物来密封结构的空气屏障中的漏缝的装置和方法的实施例。需要注意的是，在不偏离在此揭示的基本概念的前提下，方法的具体步骤和顺序可以变化且装置的结构细节可以变化。方法步骤仅仅是这些步骤可能发生的顺序的示例。只要能实现声明的技术的目的，步骤可以以期望的任何顺序进行。

回到图1，设置了一种用于密封结构的空气屏障的方法10的实施例的流程图。在方法10的流程块20中，选择并获取密封剂组合物。密封剂组合物可以是单一密封剂材料或可以与一种或多种溶剂进行混合。制备的密封剂组合物也可以含有一种或多种类型的可以用来识别漏缝的位置的标记物或指示剂材料。

可以将适合的密封剂雾化并且雾化的密封剂颗粒可以粘附在漏缝的边缘或相互粘附从而形成密封。优选的密封剂包括能在干燥后具有优良拉伸性能和/或能提供可具有结构性能的刚性固体密封的各种化合物。使用效果良好的密封剂的一个实例为水基丙烯酸聚合物密封剂。其它添加剂包括白色矿物油、二氧化硅和二氧化钛，各自重量含量均在1.0-5.0％。

在流程块20中制备的密封剂组合物可以选择性地含有可促进雾化过程并产生具有期望尺寸或在期望尺寸范围内的密封剂颗粒的一种或多种溶剂。可使用的可选溶剂的选择会受到所选的密封剂以及密封剂的挥发性的影响。这种密封剂和溶剂的选择也允许对雾化的密封剂颗粒的粘着性范围的时序控制。显示可增加粘着性的持续时间的密封剂改进的一些实例包括添加丙酮或对氯三氟甲苯、或使用不含流变填料的丙烯酸聚合物。

颗粒在接触漏缝位点时的粘着性可以通过密封剂的粘性和粘结性来描述。这些性能可以被调节使得在离开气溶胶注射器之后一定距离或时间具有期望的特征。例如，通过适当选择至少一种溶剂来搭配所选的密封剂材料可以使粘着性范围时间段增加或减少。也可以实施相对时间的粘着性控制，部分通过控制在注射阶段的湿度和温度从而控制离开密封剂的溶剂的蒸发。

产生的雾化的密封剂颗粒的特征也会受到最终密封剂组合物中的密封剂相对于溶剂的百分比或者密封剂-指示剂相对于溶剂的百分比的影响。优选的密封剂组合物含有大概20％至大概25％的固体。在另一实施例中，密封剂组合物含有在约10％至约35％之间的固体。然而，如果使用的雾化器能制造小颗粒，密封剂组合物可以含有多达约70％的固体，或者如果期望非常小的颗粒，可以尽量少至约5％的固体。

密封剂组合物也可含有能允许看到或检测到已经沉积的密封剂材料以及漏缝的尺寸和位置的指示剂或标记物材料。例如，作为密封剂组合物的一部分的指示剂材料是能通过视觉观察到的，比如有色颜料、固体或纤维。指示剂材料可以通过曝光在红外或紫外光而被观察到，比如带有磷光或荧光材料。可选地，沉积的颗粒可以产生辐射、或具有独特原子标识使沉积颗粒的位置从围护体的内部或外部可观察到，比如通过电磁辐射或磁共振成像(MRI)检测。

待密封的建筑结构可以逐个房间进行处理或者作为一个整体结构进行处理。密封过程开始于为加压或减压设备保护进入点，比如门、窗或其它在图1中的流程块30中的有目的的开孔。

此外，某些建筑组件，比如可开窗或空调系统通风口，使用基本不透气屏障比如胶带或塑料片隔离与气溶胶的接触。用胶带屏障保护门窗的目的在于避免密封经常打开的结构部件。进一步的，大的开孔比如用于门窗的粗糙开孔可以通过刚性材料或可承受所需压力差的材料暂时堵塞上，从而保证在建筑或房间的外部和内部之间产生压力差。此外，完工的地板或地毯、台面以及其它不应接触密封剂的水平面要被盖上用以保护它们不接触由于重力沉降在其上的密封剂颗粒。

一旦在流程块30的结构的进入点被保护，待密封的围护体就被加压用以在流程块40产生压力差。围护体内外的优选压力差在约10Pa和约1000Pa之间的一特定范围内。压力差优选在约25Pa和约200Pa之间，更优选在约50Pa和约150Pa之间。

在一个实施例中，优选使用具有可追踪和/或可控制的气流的风机对围护体加压。该风机可以是校准风机，从而可监控并调节过程中在任何给定时间的流动速率。例如，风机可以控制得保持有不受压力影响的固定流。该风机也可以控制得使围护体内外保持相对于时间的固定压力差。在流程块40的围护体内压力的控制也可以通过几个风机或增补有其它类型的气源比如压缩空气来完成。

雾化的密封剂组合物颗粒的烟雾或薄雾在图1的流程块50产生并扩散入围护体的内部。气溶胶烟雾可以产生于单一源或在不同房间中的多个源或分配器。在一个实施例中，烟雾由带有多个孔的喷嘴产生。在一个实施例中，密封剂颗粒的烟雾通过使用独立的注射器产生于靠近围护体内部中的内表面接合处。在另一实施例中，密封剂颗粒借助分布风机分布在空气流中。独立的注射器也可以使用加压风机或独立的混合风机来在围护体中分散气溶胶。独立的注射器也可以使用压缩空气喷嘴或无气喷嘴在围护体中分散气溶胶。

在另一实施例中，颗粒产生于围护体的外部然后被引入围护体的内部。在另一实施例中，颗粒产生于围护体的外部然后通过使围护体相对于产生颗粒的空间形成负压而被吸入围护体中。

空气和液体通过喷嘴的流动速率也可以用来调节形成烟雾的颗粒的尺寸。如果颗粒太大，就会掉到地上而无法实施密封。如果气溶胶颗粒太小，颗粒将随着气流穿过漏缝而无法形成密封。密封可以使用尺寸范围在直径约2微米至约20微米的多分散气溶胶来实施。然而，特别优选带有平均颗粒直径在约4微米至约8微米的气溶胶颗粒的烟雾。然而，气溶胶烟雾成型后随着溶剂的蒸发而尺寸减小，且尺寸导数(derivative)取决于蒸发的速率以及环境条件。

形成的密封剂颗粒具有粘着性随时间而减小的外表面。粘着性定义为材料自发粘附到表面的倾向，且当在非常小的压力作用下与表面接触时具有可测量的粘结强度。粘着性范围定义为时间段，在此时间段内颗粒表面具有可粘附在漏缝表面和其它颗粒上形成密封的粘结结合状态。

烟雾的气溶胶颗粒的表面性能可以通过选择密封剂组合物来控制，包括溶剂以及溶剂的浓度、产生的颗粒的尺寸范围、以及围护体的内部或当围护体被减压后的周边区域的相对湿度和温度。通过仔细选择过程要素的参数，有可能对气溶胶颗粒的粘着性进行时序控制从而获得期望的大概粘着性的持续时间。气溶胶颗粒本身具有“粘着性”有效期且一段时间后颗粒将不再粘附在表面或彼此上。因此，气溶胶颗粒的流动控制以及对颗粒粘着性的时序控制将允许对当颗粒会粘在漏缝上的时间和当颗粒不再粘在漏缝上的时间的控制。

因此，产生的烟雾的粘着性范围可以被应用于待处理的特殊结构。选定的密封剂颗粒将保持足够长时间的表面粘着性从而使得漏缝的密封具有足够的密封强度且产生密封的密封强度不受颗粒之间较差凝聚力的限制。

一段时间后，由密封剂颗粒形成的密封也会失去其残余的粘着性，从而使得密封无法剥离或集尘。此外，没有参与漏缝密封的气载气溶胶颗粒将不会在地板或其它表面上留下粘着性残留。

对于新建住宅来说，颗粒保持粘着性状态的优选时间按照约一分钟到约24小时的顺序。该范围的高端适于新建建筑(或对粘着性时间不敏感的任何其它围护体)。该范围的低端适于对粘着性时间敏感的任何其它围护体(比如，充气结构或显示器)。然而，对于已有建筑来说优选约5分钟至约1小时。

一种控制相对于时间的粘着性的方式是添加较低挥发性的溶剂，从而对于相对于时间的期望颗粒尺寸以及对于期望距离尺度不会完全干燥。这一点可以通过使用主要为水基的密封剂(比如，甚至当水为主要溶剂)来实现。这一点也可以通过使用从一小团密封剂上蒸发较为缓慢的溶剂来实现。

本质上，干燥过程把密封剂颗粒当作小球或小团来处理，且该小球或小团具有一定饱和蒸汽压的水且在表面有其它溶剂。如果溶剂蒸发太快，当颗粒到达漏缝时会看起来像聚苯乙烯泡沫塑料，而不是可以聚集形成良好连续密封的粘性颗粒。

控制密封过程围护体中的环境也能影响相对于时间的粘着性以及颗粒流动距离。适合湿度和温度的选择可取决于颗粒尺寸，较大颗粒需要更长的时间才能失去本身的粘着性但是没有较小颗粒运动的远。

注射过程中围护体中的相对湿度可以通过检测％RH然后调节在围护体中的注射过程或者加热/冷却密封体中的空气过程中密封剂流动速率来控制。例如，相对于时间的粘着性可以通过控制在注射阶段的湿度和温度来控制，从而控制离开密封剂的溶剂蒸发。这一点对水基密封剂最有效。

围护体中或外部雾化空间中的相对湿度优选控制在约65％RH和约95％RH的范围之内。可选地，围护体中或外部雾化空间中的相对温度控制在约30°F和约110°F的范围之内。温度的控制影响相对湿度从而影响蒸发速率。在另一实施例中，控制露点、绝对湿度或分压而不控制相对湿度。

在图1中的流程块60，密封剂颗粒粘附在漏缝的表面边缘以及其它密封剂颗粒上从而形成密封。由于形成的围护体内外的压力差，加压的内部空气将通过接缝、接合处以及任何其他围护体开孔从结构的空气屏障中的任何漏缝流出。烟雾中的气溶胶颗粒被夹带在气流中穿过漏缝流出。

因为气溶胶颗粒足够小以至可响应于较低的压力差，随空气以较低的加速度移动并随空气一起被拽到漏缝处。然而，与由漏缝内外保持的压力差形成的加速流带来的较高的加速度使得颗粒在靠近漏缝时离开流线，从而作用并粘附在漏缝的表面以及其它先前沉积的颗粒上，从而逐渐累积形成密封。

压力差的大小会影响产生的密封的形状、外观以及强度。较高的压力产生较高的速度以及加速度的颗粒，将造成密封剂沉积在漏缝周围的表面上。较高的压力将允许更多的密封剂粘附在漏缝位点以及漏缝位点周围，从而提高密封的持久性。在非常低的压力下，速度和加速度太低而不能使颗粒离开流线而作用于漏缝边缘。

气溶胶颗粒到达漏缝的时间可以通过在围护体中设置注射器来控制。一般情况下，颗粒能在围护体中不借助载气或气流保持悬浮。然而，在一个实施例中，可以通过在围护体中添加混合设备或风机而缩短颗粒到达漏缝的时间。这些风机有助于将烟雾的密封剂气溶胶颗粒移动接近需要密封的围护体中的接合处或其它开孔并被夹带在由漏缝内外压力差产生的空气流中。

在图1的流程块70，可以形成可选的不同材料或不同尺寸颗粒的气溶胶颗粒的第二或第三烟雾并引入围护体的内部。可见，具有多种特征的各种材料可以被连续雾化从而形成用于填充漏缝的单一烟雾或系列烟雾。因此，可以通过两步或三部工艺来完成密封，例如，使用具有不同特征的颗粒的烟雾。

在一个实施例中，颗粒的第一烟雾保持自身粘着性直至颗粒到达漏缝一段时间之后，接下来的颗粒不需要再是粘着性的，可能最后跟着的是另一粘着性颗粒烟雾。在另一实施例中，引入较大尺寸范围的第一类型的密封剂颗粒的烟雾，接着一段时间后使用含有较小尺寸范围的颗粒的第二密封剂的烟雾来完成密封。在另一实施例中，通过喷嘴产生不同尺寸的气溶胶颗粒形成单一烟雾，从而使得漏缝暴露于尺寸范围的颗粒之下并最终由不同尺寸的颗粒形成密封。

在图1的流程块80，可以监控整个围护体或特定接缝内外的压力差从而确定是否有太大而不能密封的漏缝。相对于时间的围护体的压力差监控也可提供密封过程有效性以及是否需要额外时间或增加压力或者是否需要进一步处理的指示。

在一个实施例中，基于测量的围护体内外的压力差以及通过加压风机的流动，监控压力差并使用计算机软件来计算密封过程的实时泄漏量。软件方程可计算漏缝的尺寸作为压力和流量的函数。

在另一实施例中，监控的压力差可允许设定整体泄漏目标。当目标达到，过程可人工或自动停止。压力差的监控也会避免产生过多的密封剂气溶胶并进入围护体中而造成不必要的浪费。

通过绘制泄漏流量相对时间的曲线图使得能够确定大漏缝出现。当密封速率(导数)下降，即指示有大漏缝。如果泄漏量相对于时间变成水平线，即指示有不能被密封的大漏缝。

通过参考附加的实例可以更好地理解在此描述的本技术，这些实例仅用于示例说明的目的，无论如何都不应限制在此描述的并由随附的权利要求书所限定的本技术的范围。

实例1

为了说明装置和密封方法的操作原理，构建用于实验测试用的、维度在8英尺×8英尺×4英尺(2.4m×2.4m×1.2m)的围护体并带有分布在围护体外壳上的多个位置的12英寸×12英寸(30cm×30cm)的漏缝嵌板(leak panel)。嵌板中每个漏缝的大概尺寸为0.1～0.12英寸×10英寸×0.125英寸(2.5～3mm×25cm×3mm)(H×W×D)并且在每个漏缝嵌板上有6个漏缝。每个漏缝的高和宽(0.125～0.12英寸(2.5～3mm))就意味代表在建筑外壳中的一个典型裂缝，但是深度(0.125英寸(3mm))要比预期在建筑中发现的漏缝的深度短得多。所有嵌板的总测量泄漏有大约41平方英寸(260cm²)的开漏面积。直径14英寸(36cm)的洞也被用作注射位点，从而在围护体的顶部附近引入密封剂烟雾。

远程密封技术的表现使用三个主要指标来评价：1)密封围护体需要的时间，2)在围护体内的颗粒沉积，以及3)在漏缝处的密封剂沉积的均一性。评价的参数包括围护体内部的压力、注射的密封剂的流动速率以及注射的颗粒的尺寸。

气溶胶生产装置包括用于测量围护体和大气之间压力差以及用于测量空气流动的仪器，从而有助在密封过程中对泄漏区域施行连续监控。

泄漏面积使用以下方程式计算：

其中Q是测量的空气流动速率，ELA_ref是有效泄漏面积，ΔP是测量的漏缝内外的压力差，ΔP_ref是标准压力(选择为25帕斯卡)，ρ是空气密度，n是流动指数(对于孔来说，典型地为0.5)，以及LA是泄漏面积。漏缝的ELA_ref是锐缘孔的面积，在标准压力下该锐缘孔可产生和在标准压下的漏缝一样的流动。实验和理论都显示ELA等于孔的实际面积乘以0.6。

每次测试性能的评价使用泄漏相对于时间的形廓图以及通过密封剂材料的质量平衡来定量的密封剂使用效率(比如在地板上、在漏缝中、在墙上以及穿过漏缝而丢失的分数)的分析。研究的独立变量包括平均颗粒尺寸(通过稀释密封剂来控制)、围护体压力控制以及密封剂注射速率。用于定量性能的因变量包括密封速率、密封均一性(在不同位置的嵌板上沉积的密封剂的量的对比)、以及密封剂使用效率(相对于沉积在漏缝中，落在地板以及其它表面的分数)。

所有测试成功密封围护体并在不到30分钟接近零泄漏。泄漏形廓图显示密封剂注射速率对密封时间有显著影响，而控制围护体内的压力的显著性影响较小。在各种压力下在速率为25cc/min的注射速率下实施的测试都在13-15分钟内密封了围护体，而在100cc/min注射的密封剂在6分钟之内密封了围护体。通过用水稀释密封剂来降低密封剂颗粒的尺寸也显著延长密封时间。这是由于通过稀释降低了固体密封剂的注射速率但没有调整泵速。使用稀释的密封剂的测试中，围护体密封在约28分钟内。

据显示，密封剂的沉积图案是密封剂沉积效率的快速指示。在三个不同的测试中观察了密封剂沉积图案，a)在100cc/min密封剂注射速率下的高压测试，b)在25cc/min密封剂注射速率下的高压测试，以及c)在25cc/min密封剂注射速率下的测试，但压力差控制在保持50Pa。在100cc/min的高压测试中观察到了密封剂在漏缝周围的最大扩散，且当密封剂注射速率减小以及当压力差保持在50Pa时，这种扩散减少。这些结果表明，当密封剂流动速率减小(对应产生较小的颗粒)以及当建筑围护体压力差降低(对应降低在漏缝入口周围的速率)，过量沉积减少，从而产生了更加整洁的密封。过量沉积的减少可能得益于这些用于实验的喷嘴产生的颗粒的尺寸以及在较低压力下在漏缝周围的较低速率。关于在实验室测试中的空间均一性，在给定密封剂流动下分布在围护体周围的任何漏缝嵌板之间沉积的密封剂的质量变化只有1-2％，表明对于实施的所有实验室测试都有非常好的颗粒分布以及密封均一性。

在不带压力控制的测试以及控制在100Pa和50Pa的测试中观察围护体内的典型压力形廓图。压力通过校准的风机来调节并控制空气流动被输送至测试围护体。研究了小规模测试中的三个操作压力：1)无压力控制(有效保证风机曲线从而控制注射流动)，2)人工流动控制使得保持100帕斯卡压力差，以及3)人工流动控制使得保持50帕斯卡压力差。

密封剂分布显示了压力控制如何影响密封过程。清晰趋势显示较低的围护体压力导致在漏缝中以及漏缝周围沉积较少的密封剂、更多的密封剂沉积在地板上、较少的密封剂沉积在墙和天花板上、以及更多的密封剂被吹出漏缝。虽然很多注射的密封剂被吹出漏缝，根据估计典型建筑中漏缝的几何形状相比测试围护体会有所不同。可以通过该工艺密封的典型建筑漏缝发现于建筑物材料之间的接合和接缝处而且比实验室围护体中测试的漏缝更深。建筑中的典型漏缝的较长流动路径被期望可以减少吹出漏缝的密封剂的量，并从而提高密封剂应用过程的效率。

实例2

为了进一步展示装置和密封方法的操作原理，实施了在建设的干墙阶段中以及在空的已有住宅上的现场测试。基于实验室和现场测试结果，气溶胶颗粒可以被用来密封建筑外围中的漏缝。

基于气溶胶的密封技术的初始足尺实验通过使用已有气溶胶导管密封技术来实施并在实例1中描述的实验室实验中测试。之后的足尺测试使用带有无气雾化和压缩空气或风机的多气溶胶注射点来将密封剂烟雾分散到结构中。但是，不需要载气。

待测试房间中的进入点，比如窗户、门以及管口，使用基本不透气的屏障比如胶带或塑料片来保护从而可在结构中形成压力差而且进入点不会在过程中被密封。

足尺实验显示缺少至邻近房间的密封剂输送，需要雾化喷嘴从房间到房间的移动。可以有多个注射点的气溶胶注射系统允许喷嘴分布在整个建筑中从而可以加快密封并在施加气溶胶过程减少进入建筑的需要。

实验室测试表明较低的密封剂注射速率产生较为整洁的密封，可能得益于在较低密封剂注射速率下由实验室测试喷嘴形成较小颗粒。测试还表明漏缝内外较小的压力差形成更加整洁的密封，很有可能得益于颗粒相对于漏缝的较低接近速率。

在现场，在新的建筑物以及已有住宅的应用中，在合理时间量的注射之间，观察到过程都能密封至少50％的泄漏。现场测试中被密封的漏缝包括在窗台板和电器箱的漏缝。

密封工艺的现场测试也显示了在新建筑物应用中不需要准备地板。但是，测试还显示了在已有住宅中需要采取特殊护理，即使在密封时里面是空的(比如，保护铺地毯的楼梯没有颗粒或其它的沉降)

根据上述讨论，需要注意的是在此描述的本技术可以很多方式来实施，包括以下：

1.密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：a)使用基本不透气的屏障来保护进入围护体内部的进入点；b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；c)在所述围护体的内部形成密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性范围的外表面；d)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；e)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

2.任一前述实施例的方法，进一步包括：制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；以及将所述密封剂组合物雾化以产生密封剂颗粒的烟雾。

3.任一前述实施例的方法，其中所述溶剂选自由水组成的溶剂、由丙酮和对氯三氟甲基苯组成的溶剂的组。

4.任一前述实施例的方法，其中所述密封剂组合物包括相对于溶液有约5％～约70％固体的组合物，用于雾化。

5.任一前述实施例的方法，进一步包括：进一步包括：使用低挥发性的溶剂来控制所述密封剂颗粒的粘着性范围。

6.任一前述实施例的方法，进一步包括：通过控制密封剂颗粒的源的周围的环境的温度和湿度来控制所述密封剂颗粒的粘着性范围；以及控制所述密封剂颗粒的颗粒尺寸。

7.任一前述实施例的方法，其中相对湿度控制在约65％RH和约95％RH的范围之内。

8.任一前述实施例的方法，其中所述温度控制在约40°F和约110°F的范围之内。

9.任一前述实施例的方法，其中所述密封剂颗粒具有在约2微米～约20微米的范围之内的平均颗粒直径。

10.任一前述实施例的方法，其中所述密封剂颗粒具有在约4微米～约8微米的范围之内的平均颗粒直径。

11.任一前述实施例的方法，其中所述围护体中的所述压力差保持在约10Pa和约1000Pa的范围之内。

12.任一前述实施例的方法，进一步包括：监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定是否有太大而不能密封的漏缝。

13.任一前述实施例的方法，进一步包括：监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定所述密封过程的进度。

14.任一前述实施例的方法，进一步包括：制备至少一种溶剂、密封剂和指示剂的密封剂组合物；以及将所述密封剂组合物雾化从而产生所述密封剂颗粒。

15.任一前述实施例的方法，其中所述指示剂选自由有色颜料、有色纤维、荧光染料以及磷光染料组成的组，其中在所述围护体中的所述密封的位置通过所述指示剂来识别。

16.任一前述实施例的方法，进一步包括：在所述密封剂的颗粒的烟雾之后向所述围护体的内部引入颗粒的第二烟雾，所述第二烟雾包括第二材料；其中所述第二材料的颗粒粘附在漏缝位点处的密封剂的颗粒上。

17.任一前述实施例的方法，进一步包括：在所述第二烟雾之后向所述围护体的内部引入颗粒的第三烟雾，所述第三烟雾包括第二密封剂。

18.一种密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：a)使用基本不透气的屏障来保护进入围护体内部的进入点；b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；c)制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；d)在所述围护体的内部形成平均颗粒直径在约2微米～约20微米的范围之内的密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性范围的外表面；以及e)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；f)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

19.任一前述实施例的方法，进一步包括：控制相对湿度在约65％RH和约95％RH的范围之内。

20.任一前述实施例的方法，进一步包括：控制所述围护体的内部的相对温度在约40°F～约110°F的范围之内。

21.任一前述实施例的方法，其中所述围护体中的所述压力差保持在约10Pa和约1000Pa的范围之内。

22.一种密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：a)使用基本不透气的屏障来保护进入围护体内部的进入点；b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；c)制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；d)在所述围护体的内部形成密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性范围的外表面；e)控制所述围护体内部的相对湿度；f)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；以及g)监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定密封过程的进度；h)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

23.任一前述实施例的方法，进一步包括：控制所述密封剂颗粒的尺寸使得具有在约2微米～约20微米的范围之内的平均颗粒直径。

24.任一前述实施例的方法，所述密封剂组合物进一步包括：指示剂，所述指示剂选自由有色染料、有色纤维、荧光染料以及磷光染料组成的组，其中所述围护体中的所述密封的位置通过所述指示剂来识别。

25.任一前述实施例的方法，进一步包括：在通过所述指示剂而识别的漏缝上施加另外的密封剂层。

虽然此处描述包含很多细节，但这些不应构成对本公开范围的限制而只是提供了一些目前优选实施例的说明。因此，需要注意的是本公开的范围全部覆盖对于本领域技术人员来说可以是显而易见的其它实施例。

在权利要求书中，除非有明确说明，引用单数的要素并不意味着“一个且仅有一个”，而是“一个或多个”。为本领及技术人员公知的本公开实施例的要素的所有结构的、化学的、以及功能的等同概念在此通过引用明确并入以及包含在本申请权利要求书中。更进一步的，在本公开中没有要素、组件、或方法步骤意于贡献给大众，不管所述要素、组件或方法步骤是否在权利要求书中有被明确列举。在此没有权利要素构成“工具+功能”要素，除非所述要素使用“用于…的工具”的句式被明确地列举。在此没有权利要素构成“步骤+功能”要素，除非所述要素使用“用于…的步骤”的句式被明确地列举。

Claims (25)

1.一种密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：

(a)保护进入围护体内部的进入点；

(b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；

(c)在所述围护体的内部形成密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性的外表面；

(d)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；

(e)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；以及

将所述密封剂组合物雾化以产生密封剂颗粒的烟雾。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂选自由水组成的溶剂、由丙酮和对氯三氟甲基苯组成的溶剂的组。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述密封剂组合物包括相对于溶液有5％～70％固体的组合物，用于雾化。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括使用低挥发性的溶剂来控制所述密封剂颗粒的粘着性范围。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过控制密封剂颗粒的源的周围环境的温度和湿度来控制所述密封剂颗粒的粘着性范围；以及

控制所述密封剂颗粒的颗粒尺寸。

7.根据权利要求6所述的方法，其中相对湿度控制在65％RH和95％RH的范围之内。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述温度控制在40oF和110oF的范围之内。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封剂颗粒具有在2微米～20微米的范围之内的平均颗粒直径。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封剂颗粒具有在4微米～8微米的范围之内的平均颗粒直径。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述围护体中的所述压力差保持在10Pa和1000Pa的范围之内。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定是否有太大而不能密封的漏缝。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定所述密封过程的进度。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

制备至少一种溶剂、密封剂和指示剂的密封剂组合物；以及

将所述密封剂组合物雾化从而产生所述密封剂颗粒。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述指示剂选自由有色颜料、有色纤维、荧光染料以及磷光染料组成的组，其中在所述围护体中的所述密封的位置通过所述指示剂来识别。

16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述密封剂的颗粒的烟雾之后向所述围护体的内部引入颗粒的第二烟雾，所述第二烟雾包括第二材料；

其中所述第二材料的颗粒粘附在漏缝位点处的密封剂的颗粒上。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括在所述第二烟雾之后向所述围护体的内部引入颗粒的第三烟雾，所述第三烟雾包括第二密封剂。

18.一种密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：

(a)保护进入围护体内部的进入点；

(b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；

(c)制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；

(d)在所述围护体的内部形成平均颗粒直径在2微米～20微米的范围之内的密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性的外表面；以及

(e)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；

(f)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括控制相对湿度在65％RH和95％RH的范围之内。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括控制所述围护体的内部的相对温度在40°F～110°F的范围之内。

21.根据权利要求18所述的方法，其中所述围护体中的所述压力差保持在10Pa和1000Pa的范围之内。

22.一种密封围护体中的漏缝的方法，所述方法包括：

(a)保护进入围护体内部的进入点；

(b)在所述围护体的内部和外部之间产生压力差；

(c)制备密封剂和至少一种溶剂的密封剂组合物；

(d)在所述围护体的内部形成密封剂的颗粒的烟雾，所述颗粒具有随时间而减小的粘着性的外表面；

(e)控制所述围护体内部的相对湿度；

(f)使来自流出围护体漏缝的烟雾的密封剂颗粒粘附在邻近漏缝的表面以及其它颗粒上从而形成密封；以及

(g)监控所述围护体内外的压力差以及进入所述围护体的流从而确定密封过程的进度；

(h)其中一段时间之后不形成密封的密封剂颗粒不会粘附在所述围护体的内表面或其它颗粒上。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括控制所述密封剂颗粒的尺寸使得具有在2微米～20微米的范围之内的平均颗粒直径。

24.根据权利要求22所述的方法，所述密封剂组合物进一步包括指示剂，所述指示剂选自由有色染料、有色纤维、荧光染料以及磷光染料组成的组，其中所述围护体中的所述密封的位置通过所述指示剂来识别。

25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括在通过所述指示剂而识别的漏缝上施加另外的密封剂层。

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