專利名稱:封、導(dǎo)結(jié)合的雙環(huán)密封系統(tǒng)的制作方法
封、導(dǎo)結(jié)合的雙環(huán)密封系統(tǒng)(以下簡稱雙環(huán)密封系統(tǒng))是空氣潔凈技術(shù)領(lǐng)域：
解決高效過濾器安裝邊框滲漏的新方法。
高效過濾器是潔凈室的最后一道擋住灰塵隨送風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)的手段，而它的邊框和框架之間的滲漏(見圖1)則是有重要影響的一種滲漏，因為這不能通過像篩選過濾器那樣的辦法預(yù)先解決，相反，卻帶有極大的隨機性。對于高潔凈度級別的潔凈室，例如100級潔凈室(每升空氣中，≥0.5μ的塵粒不允許超過3.5粒)，特別是超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)所要求的10級潔凈室(每升空氣中，≥0.1μ的塵粒不允許超過0.35粒)，邊框的滲漏成為致命的問題。因為這種潔凈室的氣流是平行流的，單向性極強，因此漏出的塵粒不會被氣流稀釋，而是射向局部地點，使該地點潔凈度大大降低，成為產(chǎn)生廢品的隱患。據(jù)計算，在100平方厘米范圍內(nèi)的一個漏孔，對100級潔凈室，每分鐘漏洩空氣量不允許超過200毫升(假定該高級潔凈室是建在一個10萬級的潔凈環(huán)境中)。隨著10級、1級潔凈室的出現(xiàn)，隨著這種潔凈室需要的效率更高的高效過濾器的出現(xiàn)，滲漏的影響就更明顯、更突出了。
為了防止過濾器邊框滲漏，有過這些方法在邊框上粘橡膠條密封，這是最普通的方法;但由于表面不平、邊框變形等種種原因，按美國標(biāo)準(zhǔn)對過濾器加600公斤的力也很難壓緊(據(jù)日本專利F24F3-16 147563(1982)的引語)。
為了改善接觸面密封效果，把橡膠條表面的“光皮”刨去(國內(nèi)核工業(yè)部第二設(shè)計研究院的實驗)，效果雖然好了一些，但麻煩多了;
在密封面上直接涂密封膠或用橡膠條再加密封膠的方法，這對所涂之膠有要求，而且不便于過濾器的更換;
在邊框四周膠封的方法，如圖2所示，這是日本專利(F24F3-16147563(1982)空氣過濾器安裝時用的粘接劑)。這要特殊的膠，以使更換過濾器時不困難。但顯然費事，特別是對于由很多過濾器組成的過濾器送風(fēng)面。
油封的方法，這是美國1974年公布的(ASHRAE PART1，V80，457～462，1974)，但需要槽形框架，需要帶刀架的過濾器外框(增加了過濾器的價格)和特殊的油。密封效果雖然可以保證，但因其費工費錢，所以至今推廣并不多;
所謂TS式密封方法，這是日本正在申請中的專利(本專利申請人訪日帶回的新晃空調(diào)(株)的樣本)，是密封膠加密封條的方法。原理如圖3所示，密封條凹槽中的硅橡膠一類密封膠，當(dāng)壓緊時擠向所有縫隙，并使密封條像吸盤一樣壓緊在邊框上。但從圖上可見，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，密封條只能粘在密封面之上而不能粘在其下面，在換過濾器時有添補密封膠等麻煩;
在過濾器四周形成負(fù)壓空腔的辦法，如圖4所示，要把一個或多個過濾器置于負(fù)壓空腔之間的井字形蓋板是不容易加工的，負(fù)壓腔本身的嚴(yán)密性難以保證。
以上所述大部分方法，在《空氣潔凈技術(shù)原理》一書第七章中有說明。
根據(jù)種種信息(如出國訪問，和國外專家座談等)判斷，為了實現(xiàn)高潔凈度潔凈室，國外十分注意解決過濾器邊框的密封問題。但是上述已有的解決辦法，其不足的地方不外乎下面三方面1.因為有連續(xù)的接觸面，所以從理論上說，如果接觸不良或有雜物存在于接觸面，則都有形成連續(xù)通道的可能，也就是存在漏洩的可能，如圖5所示。
2.只針對膠條與框架一面的密封，而忽視了膠條與過濾器邊框粘接面的是否嚴(yán)密問題，這個粘接面也有連續(xù)的接觸不良的可能，也就是有漏氣的可能。
3.工藝比較復(fù)雜，加工、安裝不便，或只能用于水平方向的密封(如油封)，費用和材料消耗可能增加。
本發(fā)明的目的，就是要用簡易的方法解決因存在雙面連續(xù)接觸面而不能杜絕的微小滲漏問題，因單純用堵的辦法不能防范萬一出現(xiàn)的縫隙問題。
本發(fā)明的內(nèi)容就是以雙環(huán)密封條(圖6)為核心，割斷雙面連續(xù)接觸面(圖7)，并以接大氣或接負(fù)壓建立既密封又疏導(dǎo)的密封止漏系統(tǒng)，解決安裝邊框洩漏的問題。
雙環(huán)密封條兩條之間可以聯(lián)起來，便于粘貼，但聯(lián)系部分要低于上下接觸面，(見圖6)。密封條貼于過濾器邊框上，而在框架上焊有連接管咀(一個過濾器一個管咀)(見圖8)，以便用軟管聯(lián)起來接大氣或風(fēng)機吸入端(見圖14)。
實驗證明，僅使用雙環(huán)密封條作為單純的密封膠條用，可以做到水下檢驗不漏氣，在系統(tǒng)壓力達(dá)到300mm水柱時(比正常的高出數(shù)倍)，內(nèi)外環(huán)之間的環(huán)腔中壓力等于零。在同樣的系統(tǒng)壓力下，如果在內(nèi)環(huán)上造成較大的(5.5mm2)缺口，則漏氣通過缺口進(jìn)入環(huán)腔，再通過外環(huán)上一定大小孔徑的漏孔向外的漏氣量比通過單條密封條上同樣大小孔徑的漏孔直接向外漏氣量小，只有1/5。這是因為內(nèi)環(huán)的緩沖作用，使環(huán)腔內(nèi)的壓力減小之故。
實驗證明，用海棉橡膠做的雙環(huán)密封條比用普通密封橡膠做的雙環(huán)密封條更好，因為前者更易壓縮，更有韌性而很難使表面擦損撕裂。
實驗證明，對內(nèi)環(huán)開了較大缺口(3個共8毫米2)，在系統(tǒng)壓力達(dá)到一百多毫米水柱時，通過外環(huán)上插的φ＝1毫米的針管向外漏氣，一旦使環(huán)腔通室內(nèi)大氣后，環(huán)壓馬上降到零，漏氣也完全停止。(從接大氣管道排空)如果使環(huán)腔和風(fēng)機吸入端相聯(lián)，環(huán)壓下降更大一些，可以成為負(fù)壓，也就更容易排空。
實驗證明，雙環(huán)密封系統(tǒng)(海棉橡膠條)漏氣量極小，一個過濾器邊框上有10個漏孔(φ8)時漏氣量才200毫升/分，(如果環(huán)腔接大氣或負(fù)壓，則通過漏孔的漏氣為零)而普通橡膠條密封，在一個邊框上的漏氣量為100升/分。用于管道連接的密封時，比其他幾種聯(lián)接方法的漏氣量也小得多，詳見下表。
類型 系統(tǒng)壓力 相當(dāng)于每個過濾器邊 設(shè)每個過濾器風(fēng)量為毫米水柱框上(484×484毫米) 600米3/時，漏氣量的漏氣量升/分 所占比例角鋼法蘭，普通 60 100 0.01橡膠密封條插條法蘭式管道 60 400 0.04聯(lián)接貼玻璃布的插條 60 50 0.005法蘭式管道聯(lián)接貼鋁箔的插條法 60 40 0.004蘭式管道聯(lián)接雙環(huán)密封系統(tǒng) 100 0.02(1個孔) 0.000002(海棉橡膠條) 100 0.2(10個孔) 0.00002
雙環(huán)密封系統(tǒng)和現(xiàn)有各密封方法相比，具有的優(yōu)點是①由于兩環(huán)分開，所以在上、下兩面形成不連續(xù)的接觸面，這就割斷了縫隙聯(lián)通起來的可能。
②由于兩道環(huán)有雙重“堵”的作用，所以降低了對外環(huán)滲漏縫隙的壓力，即使仍漏，漏氣量也減小了。
③不僅有“堵”的作用，還有疏的作用，而且不一定要有明顯的負(fù)壓，接通大氣就可以，在有自然縫隙和平常系統(tǒng)壓力情況下，有漏氣也能全部排光，不會經(jīng)由外環(huán)縫隙滲至室內(nèi)。對于潔凈室靜壓箱中幾十毫米水柱的壓力來說，更是如此。
④這一方法不論對于單個過濾器、水平安裝、垂直安裝的過濾器以及過濾器組合(過濾器墻)都適用。
⑤由于可將定型密封條產(chǎn)品在過濾器出廠時先粘好，聯(lián)接管咀和聯(lián)接管在加工安裝框架時都已聯(lián)好，所以使過濾器安裝、更換均極方便，還節(jié)省密封膠條材料，每條這樣的密封條比單條還便宜1/5左右。
⑥作為單純密封條也適用于要求漏風(fēng)量小的通風(fēng)管道。
實現(xiàn)本發(fā)明的方式有以下幾種①作為要求較嚴(yán)密的通風(fēng)管道間法蘭聯(lián)接時的密封條，以取代普通拼接的橡膠條。
②用于潔凈工作臺上的過濾器密封最簡單有效，環(huán)腔上的孔可以和室內(nèi)相通，也可和風(fēng)機負(fù)壓箱相通，視工作臺結(jié)構(gòu)而定(見圖9、圖10)。過去工作臺過濾器密封很難，有了漏，檢查、堵漏都極困難，而用此方法則很簡單地解決了滲漏問題。
③用于潔凈室送風(fēng)面上整片過濾器墻(或頂棚)的密封，只要在框架上的一定地點安上(焊上或擰上)兩種定型另件小彎頭和小三通，用軟管(內(nèi)徑φ8)相聯(lián)，引向風(fēng)機負(fù)壓箱或無凈化要求的鄰室，即可實現(xiàn)密封。當(dāng)過濾器自上而下安裝時，軟管則在下面貼著框架走，由于有裝飾網(wǎng)或阻尼層擋著，外面看不出來(見圖14)圖1示出一般過濾器安裝時，幾種可能有的漏洩通道①由框架和墻壁之間漏洩;
②由密封條和框架之間漏洩;
③由密封條和過濾器邊框之間漏洩;
④由濾紙上孔眼漏洩;
⑤由濾紙和邊框粘接處(另兩端為正對圖面，未表示出來)漏洩;
⑥由框架焊接不嚴(yán)處漏洩。
圖2這是日本的專利，是四周封膠的方法。就是沿著過濾器四邊澆注上密封膠，并且充滿所有過濾器之間的空擋。
圖中1髒空氣，2高效過濾器，3密封膠，4框架，5潔凈空氣圖3這是日本正在申請的專利，叫TS式密封圖中2高效過濾器，3密封膠，4框架，6密封條圖4這是過濾器置于負(fù)無腔中的方法圖中1髒空氣，2高效過濾器，4框架，5潔凈空氣，6密封條，7過濾器負(fù)壓腔，8過濾器負(fù)壓腔蓋板，9接負(fù)壓(風(fēng)機吸入端)圖5示出連續(xù)接觸面的情況圖中1髒空氣，2高效過濾器(木框)，4框架，5潔凈空氣，6密封條，10連續(xù)接觸面，11連續(xù)不良接觸面，12雜物圖6這是雙環(huán)密封條圖中6密封條，13環(huán)腔，14密封條間的聯(lián)系圖7示出不連續(xù)接觸面的情況圖中1髒空氣，2高效過濾器(木框)，4框架，5潔凈空氣，6密封條，12雜物，15不連續(xù)接觸面，16不連續(xù)不良接觸面圖8示出框架上焊好的管咀圖中2高效過濾器(木框)，4框架，6密封條，9接負(fù)壓(風(fēng)機吸入端)，13環(huán)腔，17管咀，18膠管，19接大氣圖9示出本發(fā)明用于水平平行流潔凈工作臺的情況圖中上部為環(huán)腔接負(fù)壓，下部為環(huán)腔接大氣(室內(nèi))。
1髒空氣，2高效過濾器，4框架，5潔凈空氣，6密封條，9接負(fù)壓(風(fēng)機吸入端)，13環(huán)腔，17管咀，18膠管(此處或為金屬管)，19接大氣，20予過濾器，21風(fēng)機，22壓緊用螺桿，23阻尼層圖10示出本發(fā)明用于垂直平行流潔凈工作臺的情況圖中①為環(huán)腔接負(fù)壓，②為環(huán)腔接大氣(室內(nèi))，③為②的A向視圖，示出環(huán)腔經(jīng)聯(lián)接膠管和側(cè)壁外面的室內(nèi)空氣相通的情況圖中符號參見圖9圖11示出本發(fā)明用于垂直平行流潔凈室的情況(水平平行流潔凈室的情況從略)圖中符號參見圖9、圖10。
權(quán)利要求
封、導(dǎo)結(jié)合的雙環(huán)密封系統(tǒng)是專為解決不允許有滲漏的高級別潔凈室中高效過濾器密封的方法，也適用于一般通風(fēng)管道密封。它的技術(shù)特征是1、是一個四邊成為整體的密封環(huán)；2、是由完全分開的兩道密封環(huán)組成(為了使用方便，兩環(huán)中間可有幾處聯(lián)系點，但上下都不挨著接觸面)，不僅對可能的漏氣多了一道“堵”的作用，而且一旦第一道環(huán)漏了，但環(huán)腔壓力由于第一道環(huán)的緩沖而遠(yuǎn)低于系統(tǒng)壓力，因此對第二道環(huán)滲漏壓力降低了，滲漏量將大大減少;3、雙環(huán)密封條可事先貼在過濾器上出廠，對用戶提供了方便;4、在安裝框架上的相應(yīng)于環(huán)腔位置留有小孔，焊好聯(lián)接管咀，相當(dāng)于一個過濾器一個，然后用φ(內(nèi)徑)的橡膠管把管咀都聯(lián)起來。聯(lián)接膠管管口可和潔凈設(shè)備所在的房間相通，或和潔凈室相鄰的一般房間相通，或和設(shè)備、潔凈室的風(fēng)機吸入端相通。一旦第一道環(huán)漏氣，則進(jìn)入環(huán)腔的漏氣通過此膠管而迅速排至潔凈設(shè)備之外或潔凈室之外，而不致通過第二道環(huán)上的縫隙漏至潔凈設(shè)備或潔凈室內(nèi)的潔凈操作區(qū);5、和現(xiàn)在用的同樣寬的普通密封條相比，由于分為兩道環(huán)和環(huán)腔，所以密封面積小了，壓強大了，更易壓緊。請求保護(hù)的權(quán)利是①雙環(huán)密封橡膠條。這是本發(fā)明的主要部件，是內(nèi)外兩道整體環(huán)條，中間不聯(lián)接或僅有幾點相聯(lián)但也不能及上下接觸面。②封、導(dǎo)結(jié)合的密封系統(tǒng)。是用軟管將雙環(huán)密封條環(huán)腔和大氣(室內(nèi))或負(fù)壓箱相聯(lián)，用于潔凈室、潔凈工作臺、過濾器風(fēng)口的密封。
專利摘要
該系統(tǒng)是空氣潔凈領(lǐng)域解決高效過濾器安裝邊框滲漏的新方法。適用于生產(chǎn)大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的高級潔凈室和凈化設(shè)備的密封，而且既適合垂直平行流也適合水平平行流。它是用上下面都不相聯(lián)的雙環(huán)橡膠條粘于過濾器邊框上，壓緊于框架上，框架上對應(yīng)于每一過濾器環(huán)腔，引出一管嘴，用膠管相聯(lián)，和風(fēng)機負(fù)壓端相通，萬一從內(nèi)環(huán)漏氣至環(huán)腔，即被排空而不致從外環(huán)漏至潔凈空間。
文檔編號B01D35/30GK85106378SQ85106378
公開日1986年7月2日 申請日期1985年8月27日
發(fā)明者許鐘麟 申請人:中國建筑科學(xué)研究院空氣調(diào)節(jié)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan