专利名称:封、导结合的双环密封系统的制作方法
封、导结合的双环密封系统(以下简称双环密封系统)是空气洁净技术领域：
解决高效过滤器安装边框渗漏的新方法。
高效过滤器是洁净室的最后一道挡住灰尘随送风进入室内的手段，而它的边框和框架之间的渗漏(见图1)则是有重要影响的一种渗漏，因为这不能通过像筛选过滤器那样的办法预先解决，相反，却带有极大的随机性。对于高洁净度级别的洁净室，例如100级洁净室(每升空气中，≥0.5μ的尘粒不允许超过3.5粒)，特别是超大规模集成电路生产所要求的10级洁净室(每升空气中，≥0.1μ的尘粒不允许超过0.35粒)，边框的渗漏成为致命的问题。因为这种洁净室的气流是平行流的，单向性极强，因此漏出的尘粒不会被气流稀释，而是射向局部地点，使该地点洁净度大大降低，成为产生废品的隐患。据计算，在100平方厘米范围内的一个漏孔，对100级洁净室，每分钟漏洩空气量不允许超过200毫升(假定该高级洁净室是建在一个10万级的洁净环境中)。随着10级、1级洁净室的出现，随着这种洁净室需要的效率更高的高效过滤器的出现，渗漏的影响就更明显、更突出了。
为了防止过滤器边框渗漏，有过这些方法在边框上粘橡胶条密封，这是最普通的方法;但由于表面不平、边框变形等种种原因，按美国标准对过滤器加600公斤的力也很难压紧(据日本专利F24F3-16 147563(1982)的引语)。
为了改善接触面密封效果，把橡胶条表面的“光皮”刨去(国内核工业部第二设计研究院的实验)，效果虽然好了一些，但麻烦多了;
在密封面上直接涂密封胶或用橡胶条再加密封胶的方法，这对所涂之胶有要求，而且不便于过滤器的更换;
在边框四周胶封的方法，如图2所示，这是日本专利(F24F3-16147563(1982)空气过滤器安装时用的粘接剂)。这要特殊的胶，以使更换过滤器时不困难。但显然费事，特别是对于由很多过滤器组成的过滤器送风面。
油封的方法，这是美国1974年公布的(ASHRAE PART1，V80，457～462，1974)，但需要槽形框架，需要带刀架的过滤器外框(增加了过滤器的价格)和特殊的油。密封效果虽然可以保证，但因其费工费钱，所以至今推广并不多;
所谓TS式密封方法，这是日本正在申请中的专利(本专利申请人访日带回的新晃空调(株)的样本)，是密封胶加密封条的方法。原理如图3所示，密封条凹槽中的硅橡胶一类密封胶，当压紧时挤向所有缝隙，并使密封条像吸盘一样压紧在边框上。但从图上可见，结构比较复杂，密封条只能粘在密封面之上而不能粘在其下面，在换过滤器时有添补密封胶等麻烦;
在过滤器四周形成负压空腔的办法，如图4所示，要把一个或多个过滤器置于负压空腔之间的井字形盖板是不容易加工的，负压腔本身的严密性难以保证。
以上所述大部分方法，在《空气洁净技术原理》一书第七章中有说明。
根据种种信息(如出国访问，和国外专家座谈等)判断，为了实现高洁净度洁净室，国外十分注意解决过滤器边框的密封问题。但是上述已有的解决办法，其不足的地方不外乎下面三方面1.因为有连续的接触面，所以从理论上说，如果接触不良或有杂物存在于接触面，则都有形成连续通道的可能，也就是存在漏洩的可能，如图5所示。
2.只针对胶条与框架一面的密封，而忽视了胶条与过滤器边框粘接面的是否严密问题，这个粘接面也有连续的接触不良的可能，也就是有漏气的可能。
3.工艺比较复杂，加工、安装不便，或只能用于水平方向的密封(如油封)，费用和材料消耗可能增加。
本发明的目的，就是要用简易的方法解决因存在双面连续接触面而不能杜绝的微小渗漏问题，因单纯用堵的办法不能防范万一出现的缝隙问题。
本发明的内容就是以双环密封条(图6)为核心，割断双面连续接触面(图7)，并以接大气或接负压建立既密封又疏导的密封止漏系统，解决安装边框洩漏的问题。
双环密封条两条之间可以联起来，便于粘贴，但联系部分要低于上下接触面，(见图6)。密封条贴于过滤器边框上，而在框架上焊有连接管咀(一个过滤器一个管咀)(见图8)，以便用软管联起来接大气或风机吸入端(见图14)。
实验证明，仅使用双环密封条作为单纯的密封胶条用，可以做到水下检验不漏气，在系统压力达到300mm水柱时(比正常的高出数倍)，内外环之间的环腔中压力等于零。在同样的系统压力下，如果在内环上造成较大的(5.5mm2)缺口，则漏气通过缺口进入环腔，再通过外环上一定大小孔径的漏孔向外的漏气量比通过单条密封条上同样大小孔径的漏孔直接向外漏气量小，只有1/5。这是因为内环的缓冲作用，使环腔内的压力减小之故。
实验证明，用海棉橡胶做的双环密封条比用普通密封橡胶做的双环密封条更好，因为前者更易压缩，更有韧性而很难使表面擦损撕裂。
实验证明，对内环开了较大缺口(3个共8毫米2)，在系统压力达到一百多毫米水柱时，通过外环上插的φ＝1毫米的针管向外漏气，一旦使环腔通室内大气后，环压马上降到零，漏气也完全停止。(从接大气管道排空)如果使环腔和风机吸入端相联，环压下降更大一些，可以成为负压，也就更容易排空。
实验证明，双环密封系统(海棉橡胶条)漏气量极小，一个过滤器边框上有10个漏孔(φ8)时漏气量才200毫升/分，(如果环腔接大气或负压，则通过漏孔的漏气为零)而普通橡胶条密封，在一个边框上的漏气量为100升/分。用于管道连接的密封时，比其他几种联接方法的漏气量也小得多，详见下表。
类型 系统压力 相当于每个过滤器边 设每个过滤器风量为毫米水柱框上(484×484毫米) 600米3/时，漏气量的漏气量升/分 所占比例角钢法兰，普通 60 100 0.01橡胶密封条插条法兰式管道 60 400 0.04联接贴玻璃布的插条 60 50 0.005法兰式管道联接贴铝箔的插条法 60 40 0.004兰式管道联接双环密封系统 100 0.02(1个孔) 0.000002(海棉橡胶条) 100 0.2(10个孔) 0.00002
双环密封系统和现有各密封方法相比，具有的优点是①由于两环分开，所以在上、下两面形成不连续的接触面，这就割断了缝隙联通起来的可能。
②由于两道环有双重“堵”的作用，所以降低了对外环渗漏缝隙的压力，即使仍漏，漏气量也减小了。
③不仅有“堵”的作用，还有疏的作用，而且不一定要有明显的负压，接通大气就可以，在有自然缝隙和平常系统压力情况下，有漏气也能全部排光，不会经由外环缝隙渗至室内。对于洁净室静压箱中几十毫米水柱的压力来说，更是如此。
④这一方法不论对于单个过滤器、水平安装、垂直安装的过滤器以及过滤器组合(过滤器墙)都适用。
⑤由于可将定型密封条产品在过滤器出厂时先粘好，联接管咀和联接管在加工安装框架时都已联好，所以使过滤器安装、更换均极方便，还节省密封胶条材料，每条这样的密封条比单条还便宜1/5左右。
⑥作为单纯密封条也适用于要求漏风量小的通风管道。
实现本发明的方式有以下几种①作为要求较严密的通风管道间法兰联接时的密封条，以取代普通拼接的橡胶条。
②用于洁净工作台上的过滤器密封最简单有效，环腔上的孔可以和室内相通，也可和风机负压箱相通，视工作台结构而定(见图9、图10)。过去工作台过滤器密封很难，有了漏，检查、堵漏都极困难，而用此方法则很简单地解决了渗漏问题。
③用于洁净室送风面上整片过滤器墙(或顶棚)的密封，只要在框架上的一定地点安上(焊上或拧上)两种定型另件小弯头和小三通，用软管(内径φ8)相联，引向风机负压箱或无净化要求的邻室，即可实现密封。当过滤器自上而下安装时，软管则在下面贴着框架走，由于有装饰网或阻尼层挡着，外面看不出来(见图14)图1示出一般过滤器安装时，几种可能有的漏洩通道①由框架和墙壁之间漏洩;
②由密封条和框架之间漏洩;
③由密封条和过滤器边框之间漏洩;
④由滤纸上孔眼漏洩;
⑤由滤纸和边框粘接处(另两端为正对图面，未表示出来)漏洩;
⑥由框架焊接不严处漏洩。
图2这是日本的专利，是四周封胶的方法。就是沿着过滤器四边浇注上密封胶，并且充满所有过滤器之间的空挡。
图中1髒空气，2高效过滤器，3密封胶，4框架，5洁净空气图3这是日本正在申请的专利，叫TS式密封图中2高效过滤器，3密封胶，4框架，6密封条图4这是过滤器置于负无腔中的方法图中1髒空气，2高效过滤器，4框架，5洁净空气，6密封条，7过滤器负压腔，8过滤器负压腔盖板，9接负压(风机吸入端)图5示出连续接触面的情况图中1髒空气，2高效过滤器(木框)，4框架，5洁净空气，6密封条，10连续接触面，11连续不良接触面，12杂物图6这是双环密封条图中6密封条，13环腔，14密封条间的联系图7示出不连续接触面的情况图中1髒空气，2高效过滤器(木框)，4框架，5洁净空气，6密封条，12杂物，15不连续接触面，16不连续不良接触面图8示出框架上焊好的管咀图中2高效过滤器(木框)，4框架，6密封条，9接负压(风机吸入端)，13环腔，17管咀，18胶管，19接大气图9示出本发明用于水平平行流洁净工作台的情况图中上部为环腔接负压，下部为环腔接大气(室内)。
1髒空气，2高效过滤器，4框架，5洁净空气，6密封条，9接负压(风机吸入端)，13环腔，17管咀，18胶管(此处或为金属管)，19接大气，20予过滤器，21风机，22压紧用螺杆，23阻尼层图10示出本发明用于垂直平行流洁净工作台的情况图中①为环腔接负压，②为环腔接大气(室内)，③为②的A向视图，示出环腔经联接胶管和侧壁外面的室内空气相通的情况图中符号参见图9图11示出本发明用于垂直平行流洁净室的情况(水平平行流洁净室的情况从略)图中符号参见图9、图10。
权利要求
封、导结合的双环密封系统是专为解决不允许有渗漏的高级别洁净室中高效过滤器密封的方法，也适用于一般通风管道密封。它的技术特征是1、是一个四边成为整体的密封环；2、是由完全分开的两道密封环组成(为了使用方便，两环中间可有几处联系点，但上下都不挨着接触面)，不仅对可能的漏气多了一道“堵”的作用，而且一旦第一道环漏了，但环腔压力由于第一道环的缓冲而远低于系统压力，因此对第二道环渗漏压力降低了，渗漏量将大大减少;3、双环密封条可事先贴在过滤器上出厂，对用户提供了方便;4、在安装框架上的相应于环腔位置留有小孔，焊好联接管咀，相当于一个过滤器一个，然后用φ(内径)的橡胶管把管咀都联起来。联接胶管管口可和洁净设备所在的房间相通，或和洁净室相邻的一般房间相通，或和设备、洁净室的风机吸入端相通。一旦第一道环漏气，则进入环腔的漏气通过此胶管而迅速排至洁净设备之外或洁净室之外，而不致通过第二道环上的缝隙漏至洁净设备或洁净室内的洁净操作区;5、和现在用的同样宽的普通密封条相比，由于分为两道环和环腔，所以密封面积小了，压强大了，更易压紧。请求保护的权利是①双环密封橡胶条。这是本发明的主要部件，是内外两道整体环条，中间不联接或仅有几点相联但也不能及上下接触面。②封、导结合的密封系统。是用软管将双环密封条环腔和大气(室内)或负压箱相联，用于洁净室、洁净工作台、过滤器风口的密封。
专利摘要
该系统是空气洁净领域解决高效过滤器安装边框渗漏的新方法。适用于生产大规模和超大规模集成电路的高级洁净室和净化设备的密封，而且既适合垂直平行流也适合水平平行流。它是用上下面都不相联的双环橡胶条粘于过滤器边框上，压紧于框架上，框架上对应于每一过滤器环腔，引出一管嘴，用胶管相联，和风机负压端相通，万一从内环漏气至环腔，即被排空而不致从外环漏至洁净空间。
文档编号B01D35/30GK85106378SQ85106378
公开日1986年7月2日 申请日期1985年8月27日
发明者许钟麟 申请人:中国建筑科学研究院空气调节研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan