相關(guān)申請
本申請要求2014年9月8日提交的美國臨時申請?zhí)?2/047,398和2015年4月21日提交的美國臨時申請?zhí)?2/150,546的權(quán)益。兩個優(yōu)先權(quán)文件的全部內(nèi)容都通過引用結(jié)合到本文中,不同之處在于,如果有與本說明書不一致的任何公開內(nèi)容或定義,應(yīng)當認為以本文中的公開內(nèi)容或定義為準。
概括地講,本教導(dǎo)涉及密封組合物,且在一些實施方案中,涉及與熱交換系統(tǒng)一起使用的密封組合物。
背景
可以將阻止泄漏的產(chǎn)品添加到熱交換系統(tǒng)(例如,散熱器、加熱器芯等)中,以堵塞在系統(tǒng)中導(dǎo)致流體泄漏的裂紋和/或孔。
概述
本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定,并且不受在本概述內(nèi)的陳述任何程度的影響。
介紹一下,根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的第一丸粒組合物包含:(a)原纖化纖維材料;(b)顆粒材料;和(c)化合物,其單獨地和/或與至少一種另外的化合物組合地構(gòu)造成產(chǎn)生泡騰。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的第二丸粒組合物包含:(a)含有芳族聚酰胺纖維的原纖化纖維材料;(b)包含種子粗粉和基于礦物的材料的顆粒材料;(c)兩種或更多種化合物,其構(gòu)造成彼此化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生氣態(tài)co2;和(d)潤滑劑。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封熱交換系統(tǒng)中的泄漏的第一方法包括將上述類型的丸粒組合物引入所述熱交換系統(tǒng)中。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的套裝包含:(a)上述類型的丸粒組合物;和(b)構(gòu)造成與所述丸粒組合物組合的第一流體。所述第一流體包含水。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封熱交換系統(tǒng)中的泄漏的第二方法包括:(a)組合上述類型的丸粒組合物與至少一種流體以形成混合物;和(b)將所述混合物引入所述熱交換系統(tǒng)中。所述至少一種流體包含水。
詳述
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并在本文中描述了具有密封在包括但不限于汽車熱交換系統(tǒng)(例如,散熱器和/或加熱器芯、發(fā)動機缸體、蓋墊片等)和住宅/非住宅熱交換系統(tǒng)(例如,空間加熱、制冷、空氣調(diào)節(jié)、太陽能板、發(fā)電廠、化工廠、石油化工廠、石油精煉廠、天然氣加工、污水處理等)的熱交換系統(tǒng)中的一個或多個泄漏的能力的密封組合物。在一些實施方案中,如下文進一步描述,根據(jù)本教導(dǎo)的密封組合物以泡騰丸粒組合物形式提供。所述泡騰丸粒組合物可在將其引入熱交換系統(tǒng)之前或與其基本同時與一種或多種流體組合。
常規(guī)密封劑丸粒組合物(例如,“止漏劑(stopleak)”)在引入熱交換系統(tǒng)中時不會容易地或快速地碎裂開,由此降低其功效,延長其在熱交換系統(tǒng)中溶解和/或分散所需要的時間量且在一些情形下防止組合物的組分不斷地到達泄漏的部位。與常規(guī)丸粒形成對比,根據(jù)本教導(dǎo)的泡騰丸粒組合物提供通過熱交換系統(tǒng)的密封組合物的組分改進的(例如,更迅速和/或更徹底的)分散。作為該改進的遞送的結(jié)果,與常規(guī)密封劑丸粒組合物相比,所述密封組合物的原纖化纖維可以快速地開始修補孔,并且顆粒材料(和任選的增稠劑)可以更快速地填充在熱交換系統(tǒng)中的修補的孔、裂縫、凹坑、鑿孔和/或類似物中。
雖然既不希望受任何特定理論的束縛,也并非想要在任何方式上限制所附權(quán)利要求或其等效物的范圍,目前認為由根據(jù)本教導(dǎo)的泡騰丸粒組合物產(chǎn)生氣體提供了在液體中的攪動和/或推進效應(yīng),這可有助于丸粒組合物的一種或多種組分擴散通過熱交換系統(tǒng)的能力,并且增加所述組合物的一種或多種組分到達在熱交換系統(tǒng)中的孔或裂紋(例如,泄漏的原因)的可能性。
應(yīng)理解如下所述的各種代表性實施方案的要素和特點可以不同的方式組合以產(chǎn)生同樣落入本教導(dǎo)的范圍內(nèi)的新實施方案。
概括地介紹一下,根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的第一丸粒組合物包含原纖化纖維材料、顆粒材料和化合物,所述化合物單獨地和/或與至少一種另外的化合物組合地構(gòu)造成產(chǎn)生泡騰。
本文使用的短語“原纖化纖維材料”是指具有分支和/或粗糙表面和/或一個或多個變形和/或一個或多個不規(guī)則物(例如,與光滑和圓形的纖維相反)的纖維,其構(gòu)造成增加纖維的粘合特性??捎靡粤炕诓牧现械南鄬υw化程度的一種方法為在題為“freenessofpulp(紙漿的排水度)(加拿大標準方法)”的tappi官方測試方法文件t227om-99(1999修正)中描述的加拿大標準排水度(canadianstandardfreeness,csf)試驗。tappi官方測試方法文件t227om-99的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中,不同之處在于,如果有與本說明書不一致的任何公開內(nèi)容或定義,應(yīng)當認為以本文中的公開內(nèi)容或定義為準。
原纖化纖維材料可以足以夾帶到至少一個泄漏(例如,在熱交換系統(tǒng)中)中并密封該至少一個泄漏的量和尺寸提供。根據(jù)本教導(dǎo)考慮使用各式各樣的原纖化纖維。例如,在一些實施方案中,原纖化纖維材料包括聚對苯二甲酰對苯二胺漿。代表類型的聚對苯二甲酰對苯二胺漿包括但不限于芳族聚酰胺纖維,包括但不限于以商品名稱kevlar?(dupontadvancedfiberssystems,richmond,va)和spectra?(honeywell,colonialheights,va)銷售的芳族聚酰胺纖維。在一些實施方案中,原纖化纖維材料包括選自1f361kevlar?濕漿(約50%水分,1.05mm長度,140csf)、1f538kevlar?干漿(約7%水分,1.17mm長度,260csf)、1f543kevlar?干漿(約7%水分,1.05mm長度,140csf)及其組合的芳族聚酰胺纖維。在一些實施方案中,原纖化纖維材料包括基于植物的纖維(例如,棉纖維、麻纖維、纖維素纖維、亞麻纖維)和/或類似物及其組合。在其他實施方案中,原纖化纖維材料包括基于礦物的材料(例如,石棉等)。在其他實施方案中,原纖化纖維材料包括碳纖維、玻璃纖維、聚酰胺(例如,尼龍,包括但不限于尼龍6,6)和/或類似物,及其組合。
在根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物中提供的原纖化纖維材料的量可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,所述原纖化纖維材料構(gòu)成(占)(comprise)所述丸粒組合物的約0.3重量%-約10重量%。在其他實施方案中,所述原纖化纖維材料構(gòu)成所述丸粒組合物的約0.3重量%-約2重量%。
在一些實施方案中,所述原纖化纖維材料包括聚對苯二甲酰對苯二胺。在一些實施方案中,丸粒組合物包含約0.3-約10重量%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維(例如,spectra?和/或kevlar?)。聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。將原纖化纖維材料的量選擇為以下值中的一個在本公開的范圍內(nèi):丸粒組合物的約0.3%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、7.5%、8%、9%或10%(重量百分數(shù))。同樣在本公開的范圍內(nèi)的是,在丸粒組合物中聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的量落入許多不同范圍中的一個內(nèi)。在第一組范圍中,聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約0.3%-10%、0.5%-10%、1%-10%、2%-10%、3%-10%、4%-10%、5%-10%、6%-10%、7%-10%、8%-10%和9%-10%(重量百分數(shù))。在第二組范圍中,聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約0.3%-9%、0.3%-8%、0.3%-7%、0.3%-6%、0.3%-5%、0.3%-4%、0.3%-3%、0.3%-2%、0.3%-1%和0.3%-0.5%(重量百分數(shù))。在第三組范圍中,聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約5%-9%、5%-8%、6%-9%、6%-8%、7%-9%和5%-8%(重量百分數(shù))。在供選的實施方案中(例如,根據(jù)本教導(dǎo)的套裝,如下文進一步描述),與提供于丸粒組合物本身中相反,或除了提供在丸粒組合物本身中之外,所述原纖化纖維材料的全部或一部分可提供于隨后待與丸粒組合物組合的一種或多種流體中。在一些實施方案中,所述原纖化纖維材料可懸浮在待與所述丸粒組合物組合的一種或多種液體部分內(nèi)。
本文使用的短語“顆粒材料”是指當在根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物和/或方法中使用時,構(gòu)造成夾帶在導(dǎo)致泄漏的裂紋和/或孔中的含有顆粒的任何材料(或這樣的材料的任何組合)。
顆粒材料可以足以夾帶到至少一個泄漏(例如,在熱交換系統(tǒng)中)中并密封該至少一個泄漏的量和尺寸提供。根據(jù)本教導(dǎo)考慮使用各式各樣的顆粒材料。例如,在一些實施方案中,顆粒材料包括種子粗粉、研磨的根莖、纖維素材料(例如,木漿)、基于礦物的材料(例如,粘土和/或粘土類似物)、蘇打灰、丙烯酸類共聚物、基于酶的增稠劑(例如,糊精)、二氧化鈦和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)使用的顆粒材料包括種子粗粉。根據(jù)本教導(dǎo)使用的種子粗粉的代表類型包括但不限于大豆粗粉、玉米粗粉、小麥胚芽、亞麻籽粗粉、霍霍巴豆粗粉和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述種子粗粉包括大豆粗粉。
在一些實施方案中,所述顆粒材料包括基于礦物的材料(例如,粘土和/或粘土類似物)。根據(jù)本教導(dǎo)使用的代表性的粘土和粘土類似物包括但不限于膨潤土、綠土、蒙脫土、坡縷石、綠坡縷石、海泡石、皂石、高嶺土、埃洛石、鋰蒙脫石、貝得石、斯蒂文石(stevensite)、耐火粘土、研磨的頁巖、泥漿、淤泥和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述顆粒材料包括硅藻土(diatomaceuousearth)。在其他實施方案中,所述顆粒材料包括膨潤土和/或綠坡縷石。
在一些實施方案中,所述顆粒材料包括兩種或更多種基于礦物的材料的組合??稍谶@樣的組合中使用的代表性的基于礦物的材料包括但不限于膨潤土和綠坡縷石。在一些實施方案中,可使用以商品名稱attaclay?(engelhardcorp.,iselin,nj)銷售的綠坡縷石粘土。在一些實施方案中,可使用以商品名稱kwkbentonite(americancolloidcompany,arlingtonheights,il)銷售的膨潤土,其可充當懸浮劑和增稠劑兩者。在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物包含膨潤土和綠坡縷石。在一些實施方案中,所述顆粒材料包含兩種或更多種基于礦物的材料(例如,綠坡縷石和膨潤土)和種子粗粉(例如,大豆粗粉)的組合。
在根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物中提供的顆粒材料的量可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,所述顆粒材料構(gòu)成所述丸粒組合物的高達約95重量%。在一些實施方案中,所述顆粒材料構(gòu)成所述丸粒組合物的高達約55重量%。在其他實施方案中,所述顆粒材料構(gòu)成所述丸粒組合物的約5重量%-約15重量%。顆粒材料的量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。將顆粒材料的量選擇為以下值中的一個在本公開的范圍內(nèi):丸粒組合物的約0%、1%、5%、6%、7%、7.5%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%(重量百分數(shù))。同樣在本公開的范圍內(nèi)的是在所述丸粒組合物中顆粒材料的量落入許多不同范圍中的一個內(nèi)。在第一組范圍中,顆粒材料的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約0%-95%、1%-95%、5%-95%、10%-95%、15%-95%、20%-95%、25%-95%、30%-95%、35%-95%、40%-95%、45%-95%、50%-95%、55%-95%、60%-95%、65%-95%、70%-95%、75%-95%和80%-95%(重量百分數(shù))。在第二組范圍中,顆粒材料的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約0%-90%、0%-85%、0%-80%、0%-70%、0%-60%、0%-55%、0%-50%、0%-45%、0%-40%、0%-30%、0%-20%、0%-15%、0%-14%、0%-13%、0%-12%、0%-11%、0%-10%、0%-9%、0%-8%、0%-7%、0%-6%和0%-5%(重量百分數(shù))。在第三組范圍中,顆粒材料的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約40%-60%、45%-60%、50%-60%、50%-55%、45%-55%、40%-55%、45%-50%、46%-55%、47%-55%、48%-55%和49%-55%(重量百分數(shù))。在第四組范圍中,顆粒材料的范圍為以下范圍之一:丸粒組合物的約5%-15%、5%-14%、5%-13%、5%-12%、5%-11%、5%-10%、10%-15%、10%-14%、10%-13%、10%-12%和10%-11%(重量百分數(shù))。在一些實施方案中,丸粒組合物沒有顆粒材料。
本文使用的術(shù)語“泡騰”是指氣泡(例如,在液體中的氣泡)。根據(jù)本教導(dǎo)考慮使用構(gòu)造成單獨地和/或與一種或多種另外的化合物組合地產(chǎn)生泡騰的各式各樣的化合物。在一些實施方案中,所述泡騰包括氣態(tài)co2、氣態(tài)n2或其組合。在一些實施方案中,所述化合物構(gòu)造成單獨地產(chǎn)生泡騰(例如,單分子反應(yīng),諸如分解釋放n2氣體的疊氮化合物)。在其他實施方案中,所述化合物構(gòu)造成經(jīng)由與至少一種另外的化合物的化學(xué)反應(yīng)(例如,雙分子、三分子或高階反應(yīng))產(chǎn)生泡騰。
在一些實施方案中,所述丸粒組合物包含產(chǎn)生泡騰所需要的所有反應(yīng)物(例如,第一化合物以及至少一種另外的化合物)。在其他實施方案中,所述丸粒組合物未含全所有產(chǎn)生泡騰所需要的反應(yīng)物。例如,一種或多種化合物可提供于隨后待與丸粒組合物組合(例如,在將組合物引入熱交換系統(tǒng)中之前或與其同時)的液體中。
對于其中丸粒組合物未含全所有產(chǎn)生泡騰所需要的化合物且隨后待與丸粒組合物組合的一種或多種流體含有產(chǎn)生泡騰所需要的其余化合物的實施方案,可能需要在將組分引入熱交換系統(tǒng)中之前組合并混合所述丸粒組合物和所述一種或多種流體。在雙分子反應(yīng)(例如,第一反應(yīng)物a和第二反應(yīng)物b進行化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生第一產(chǎn)物c和第二產(chǎn)物d)中,反應(yīng)的速率與反應(yīng)物a和b匯合的速率成比例。因此,如果丸粒組合物(例如,其含有反應(yīng)物a)和液體(例如,其含有反應(yīng)物b)在將丸粒組合物和液體引入熱交換系統(tǒng)之前混合,則反應(yīng)的速率可能較高。一旦在熱交換系統(tǒng)內(nèi)時,則可預(yù)期反應(yīng)物a和b的濃度減小,這歸因于稀釋效應(yīng)。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的丸粒組合物包含構(gòu)造成單獨地產(chǎn)生泡騰的化合物。在其他實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的丸粒組合物包含構(gòu)造成與至少一種另外的化合物組合地產(chǎn)生泡騰的化合物。在一些實施方案中,所述丸粒組合物還包含所述至少一種另外的化合物。在其他實施方案中,所述至少一種另外的化合物與所述丸粒組合物分開地提供(例如,在流體中)。在一些實施方案中,所述化合物包括酸且所述至少一種另外的化合物包括堿。在一些實施方案中,所述酸包括布朗斯特-勞里(br?nsted-lowry)酸,且所述堿包括布朗斯特-勞里堿。
根據(jù)本教導(dǎo)使用的代表性布朗斯特-勞里酸包括但不限于蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、己二酸、乙酸和/或類似物,及其組合。根據(jù)本教導(dǎo)使用的代表性布朗斯特-勞里堿包括但不限于碳酸鹽(例如,na2co3、k2co3等)、碳酸氫鹽(例如,nahco3、khco3等)和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述酸包括檸檬酸且所述堿包括碳酸氫鹽(例如,nahco3)。在這樣的實施方案中,通過酸堿反應(yīng)產(chǎn)生的泡騰包括co2氣體。
可使檸檬酸和碳酸氫鈉反應(yīng)以產(chǎn)生二氧化碳氣體,如由以下方程式所示:
c6h8o7(水溶液)+3nahco3(水溶液)→3h2o(液)+3co2(氣)+na3c6h5o7(水溶液)。
盡管檸檬酸和碳酸氫鈉提供二元泡騰產(chǎn)生系統(tǒng)的一個實例,但同樣可使用放在一起時產(chǎn)生泡騰的化合物的其他組合(包括但不限于三元系統(tǒng)(例如,三種反應(yīng)物)或更多元系統(tǒng)(例如,四種或更多種反應(yīng)物等)。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物還可包含潤滑劑。根據(jù)本教導(dǎo)考慮使用各式各樣的潤滑劑及其組合。例如,在一些實施方案中,潤滑劑包括源自植物的油(例如,基于植物的油)。根據(jù)本教導(dǎo)可使用的源自植物的油的代表類型包括但不限于棕櫚油、葵花籽油、菜籽油、棉籽油、大豆油、椰子油、玉米油、橄欖油、花生油、紅花油、芝麻油和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述潤滑劑包括大豆油。
在一些實施方案中,潤滑劑可包括源自植物的卵磷脂。在一些實施方案中,潤滑劑包括源自植物的油和源自植物的卵磷脂兩者。根據(jù)本教導(dǎo)可使用的源自植物的卵磷脂的代表類型包括但不限于棕櫚卵磷脂、葵花籽卵磷脂、菜籽卵磷脂、棉籽卵磷脂、大豆卵磷脂、椰子卵磷脂、玉米卵磷脂、橄欖卵磷脂、花生卵磷脂、紅花卵磷脂、芝麻卵磷脂和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)使用的潤滑劑包括大豆油和大豆卵磷脂的組合。
在根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物中提供的潤滑劑的量可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,所述潤滑劑構(gòu)成所述丸粒組合物的高達約8重量%。在其他實施方案中,至少一種潤滑油構(gòu)成所述丸粒組合物的約1-5重量%。所述潤滑劑的量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。將至少一種潤滑油的量選擇為以下值中的一個在本公開的范圍內(nèi):丸粒組合物的約0%、1%、2%、3%、4%或5%(重量百分數(shù))。同樣在本公開的范圍內(nèi)的是在所述丸粒組合物中潤滑劑的量落入包括但不限于以下范圍的許多不同范圍中的一個內(nèi):丸粒組合物的約0%-5%、1%-5%、2%-5%、3%-5%、4%-5%、1%-4%、2%-4%、3%-4%、2%-3%和1%-3%(重量百分數(shù))。在一些實施方案中,丸粒組合物不含潤滑油。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物還包含一種或多種另外的添加劑,包括但不限于加工助劑、抗微生物劑、防腐劑、染料和/或類似物,及其組合。例如,丸粒組合物可包含驅(qū)逐蟲子(例如,昆蟲和諸如細菌的非昆蟲)或至少威懾蟲子以防其吃食丸粒組合物的驅(qū)蟲劑??杉拥礁鶕?jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物中的另外的添加劑的代表類型包括但不限于防腐劑(例如,丙酸鈣)。在一些實施方案中,丸粒組合物包含0-5重量%的防腐劑。防腐劑的量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。將防腐劑的量選擇為以下值中的一個在本公開的范圍內(nèi):丸粒組合物的約0%、1%、2%、3%、4%或5%(重量百分數(shù))。同樣在本公開的范圍內(nèi)的是在所述丸粒組合物中防腐劑的量落入包括以下范圍的許多不同范圍中的一個內(nèi):丸粒組合物的約0%-5%、1%-5%、2%-5%、3%-5%、4%-5%、1%-4%、2%-4%、3%-4%、2%-3%和1%-3%(重量百分數(shù))。在一些實施方案中,丸粒組合物沒有防腐劑。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封泄漏的第二丸粒組合物包含:(a)含有芳族聚酰胺纖維的原纖化纖維材料;(b)包含種子粗粉和基于礦物的材料的顆粒材料;(c)兩種或更多種化合物,其構(gòu)造成彼此化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生氣態(tài)co2;和(d)潤滑劑。在一些實施方案中,所述原纖化纖維材料構(gòu)成所述丸粒組合物的約0.3重量%-約2重量%。在一些實施方案中,所述顆粒材料構(gòu)成所述丸粒組合物的高達約85重量%。在一些實施方案中,所述潤滑劑構(gòu)成所述丸粒組合物的高達約8重量%。
根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒的形狀和尺寸可根據(jù)特定應(yīng)用和用于壓制丸粒的壓丸機的技術(shù)規(guī)范而改變。例如,對于待經(jīng)由傾倒引入熱交換系統(tǒng)中(例如,引入自動散熱器中)的丸粒組合物,丸粒的長度可對其傾倒性具有影響(例如,傾倒性可隨尺寸增加而減小)。在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物以具有約4mm-約8mm的直徑和約4mm-約25mm的長度的丸粒提供。
根據(jù)本教導(dǎo)制備的丸粒的總重量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。例如,將丸粒組合物的總重量選擇為以下值中的一個在本公開的范圍內(nèi):約20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或150克。同樣在本公開的范圍內(nèi)的是所述丸粒組合物的總重量落入許多不同范圍中的一個內(nèi)。在第一組范圍中,所述丸粒組合物的總重量的范圍為以下范圍之一:約20-150、30-150、40-150、45-150、50-150、55-150、60-150、70-150、80-150、90-150、100-150、120-150或125-150克。在第二組范圍中,所述丸粒組合物的總重量的范圍為以下范圍之一:約20-125、20-150、20-95、20-90、20-85、20-80、20-75、20-70、20-65、20-60、20-55、20-50、20-45和20-40克。在第三組范圍中,所述丸粒組合物的總重量為以下范圍之一:約40-60、45-60、50-60、50-55、45-55、40-55、45-50、46-55、47-55、48-55和49-55克。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物以重約20-150克的丸粒形式提供。在其他實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物以重約30-120克的丸粒形式提供。在其他實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物以重約40-80克的丸粒形式提供。
雖然對于兩種不同的丸粒經(jīng)由丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)的給定組分(例如,原纖化纖維材料)的實際量(例如,x克)可以相同,但是在相應(yīng)丸粒中組分的重量百分數(shù)可根據(jù)特定丸粒的總重量或高或低。例如,在一些實施方案中,丸粒可包含充當稀釋劑的載劑(例如,惰性固體),由此增加丸粒組合物的總重量,且轉(zhuǎn)而減小其給定組分的重量百分數(shù)。在其他實施方案中,丸??蓻]有這樣的載劑(或含有較少量的這樣的載劑)。
在一些實施方案中,本文針對丸粒組合物的單個組分敘述的具體重量百分數(shù)和重量百分數(shù)范圍應(yīng)理解為相對于總重量為約20-150克的丸粒而論。在其他實施方案中,本文針對丸粒組合物的單個組分敘述的具體重量百分數(shù)和重量百分數(shù)范圍應(yīng)理解為相對于總重量為約30-120克的丸粒而論。在其他實施方案中,本文針對丸粒組合物的單個組分敘述的具體重量百分數(shù)和重量百分數(shù)范圍應(yīng)理解為相對于總重量為約40-80克的丸粒而論。例如,當丸??傊亓繛榧s75克時,本文描述為含有“10重量%的原纖化纖維材料”的丸粒組合物包含約7.5克的原纖化纖維材料,且當丸??傊亓繛榧s125克時,本文描述為含有“10重量%的原纖化纖維材料”的丸粒組合物包含約12.5克原纖化纖維材料。
根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物可在將丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)中之前或與其基本同時與一種或多種另外的組分(例如,流體組分和/或其他固體組分)組合。所述一種或多種流體可包含單獨地和/或與丸粒組合物的一種或多種組分組合地提供所需益處(關(guān)于密封泄漏)的一種或多種另外的組分。丸粒組合物和待與丸粒組合物組合的一種或多種單獨組分(例如,流體)的組合被稱為“套裝”。根據(jù)本教導(dǎo)的套裝的相應(yīng)組分的組合順序可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,所有組分都在將丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)中之前組合。在其他實施方案中,所述組分或者按任何順序依次加到熱交換系統(tǒng)中。
本文使用的術(shù)語“套裝”是指在執(zhí)行根據(jù)本教導(dǎo)的方法中使用的材料的組件。所述套裝的組分可根據(jù)其交叉反應(yīng)性和穩(wěn)定性并且以液體或固體形式以包裝組合提供在同一或單獨的容器中??蛇x擇提供在所述套裝中的組分的量和比例以提供特定應(yīng)用的最佳結(jié)果。雖然,在一些實施方案中,待引入熱交換系統(tǒng)中的組分可以單獨的物理形式提供(例如,套裝含有一種或多種丸粒組合物和一種或多種流體),但是應(yīng)理解,在其他實施方案中,待引入熱交換系統(tǒng)中的所有組分都可一起以一種共同的物理形式(例如,一種丸粒組合物或一種流體)提供。
包含在根據(jù)本教導(dǎo)的套裝中的組分可供應(yīng)在各式各樣的容器中,使得基本保持不同組分的活性,同時組分本身基本未被容器的材料吸附或改變。合適的容器包括但不限于安瓿、瓶、試管、小瓶、燒瓶、注射器、袋和外殼(例如,箔襯)等。所述容器可以由任何合適的材料形成,所述材料包括但不限于玻璃、有機聚合物(例如,聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等)、陶瓷、金屬(例如,鋁)、金屬合金(例如,鋼)、軟木等。另外,所述容器可含有一個或多個進入端口(例如,經(jīng)由針頭進入),諸如可以由隔膜提供。用于隔膜的優(yōu)選材料包括橡膠和聚合物,包括但不限于例如以商品名稱teflon由dupont(wilmington,del.)銷售的類型的聚四氟乙烯。另外,所述容器可以含有由可被去除以讓組分混合的分隔物或膜分開的兩個或更多個隔室。
根據(jù)本教導(dǎo)的套裝還可與本領(lǐng)域已知和/或從商業(yè)和用戶觀點來看可能合乎需要的其他物品一起供應(yīng),包括但不限于將套裝的組分加到熱交換系統(tǒng)中的說明書。
與根據(jù)本發(fā)明的套裝一起提供的說明書材料可以是印刷品(例如,在紙上)和/或以電子可讀介質(zhì)形式供應(yīng)(例如,軟盤、cd-rom、dvd-rom、壓縮光盤、錄像帶、音頻磁帶等)。供選地,說明書可以通過將用戶引導(dǎo)到因特網(wǎng)網(wǎng)站(例如,由套裝的生產(chǎn)商或分銷商指定)和/或經(jīng)由電子郵件、文本消息、社交媒體和/或類似物及其組合來提供。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物可以固體丸粒形式加到熱交換系統(tǒng)中。這樣的實施方案可適合密封在包括但不限于散熱器和/或加熱器芯的低溫應(yīng)用中的泄漏。在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)用于密封泄漏的套裝包含本文所述類型的丸粒組合物和構(gòu)造成與所述丸粒組合物組合的至少一種第一流體。在一些實施方案中,所述第一流體包含水。
在一些實施方案中,丸粒組合物可以在將所述丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)之前或與其基本同時與一種或多種另外的組分(例如,流體)組合。在一些實施方案中,例如,高溫應(yīng)用,包括但不限于發(fā)動機缸體和蓋墊片,待與丸粒組合物組合的第一流體還可包含硅酸鈉(在其他實施方案中,硅酸鈉可提供于丸粒組合物本身而不是在第一流體中,或者硅酸鈉除了可提供于在第一流體中之外還可提供于丸粒組合物中)。雖然既不希望受任何特定理論的約束,也并非想要在任何方式上限制所附權(quán)利要求或其等同物的范圍,目前認為使用硅酸鈉與根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物的組合可以用于增加在較高溫度和/或壓力下修復(fù)泄漏的功效(例如,發(fā)動機缸體、蓋墊片等)。此外,盡管既不希望受任何特定理論的約束,也并非想要在任何方式上限制所附權(quán)利要求或其等同物的范圍,目前認為大量的硅酸鈉可阻礙在低溫應(yīng)用中的封漏(例如,在散熱器和加熱器芯中),這可能是由于硅酸鈉充當潤滑劑。因此,在一些實施方案中,硅酸鈉并不用于修復(fù)在散熱器和/或加熱器芯中的孔或裂紋。
在一些實施方案中,如下文進一步描述,硅酸鈉可提供于待與所述丸粒組合物組合的一種或多種流體中。在一些實施方案中,所述第一流體還包含硅酸鈉。根據(jù)本教導(dǎo)提供在第一流體中的硅酸鈉的量可根據(jù)特定應(yīng)用(例如,發(fā)動機缸體、蓋墊片等)而改變。作為非限制性的實例,用于密封發(fā)動機缸體中的泄漏的提供在第一流體中的硅酸鈉的量可高達約100克(例如,“低量”)。類似地,作為進一步的非限制性實例,用于密封蓋墊片中的泄漏的提供在第一流體中的硅酸鈉的量可為約100克-400克(例如,“高量”)。
在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成第一流體的約3重量%-約10重量%(例如,如本文中所用被稱為“低量”的硅酸鈉的范圍)。在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成第一流體的約3.5重量%-約6重量%,且所述套裝構(gòu)造成密封發(fā)動機缸體中的泄漏。
在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成第一流體的約25重量%-約50重量%(例如,如本文中所用被稱為“高量”的硅酸鈉的范圍)。在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成第一流體的約30重量%-約45重量%,且所述套裝構(gòu)造成密封蓋墊片中的泄漏。
在一些實施方案中,所述第一流體沒有硅酸鈉,且所述套裝構(gòu)造成密封散熱器和/或加熱器芯中的泄漏。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的套裝還包含至少一種第二流體。所述第二流體構(gòu)造成與所述丸粒組合物和所述第一流體組合(例如,在將丸粒組合物和第一流體引入熱交換系統(tǒng)中之前和/或與其基本同時)。在一些實施方案中,所述第二流體包含水。在一些實施方案中,所述第二流體還包含一種或多種另外的添加劑,包括但不限于蘇打灰、增稠劑、調(diào)節(jié)ph的堿(例如,氫氧化鈉)(如果使用酸(例如,檸檬酸)以產(chǎn)生泡騰)、抗微生物劑、消泡劑、纖維素聚合物、銅粉、染料和/或類似物,及其組合。
在一些實施方案中,所述第二流體包含增稠劑。在第二流體中使用的代表性增稠劑包括但不限于聚合物(例如,纖維素聚合物)和一種或多種上文針對丸粒組合物描述的顆粒材料(例如,種子粗粉、研磨的根莖、纖維素材料、基于礦物的材料、蘇打灰、丙烯酸類共聚物、基于酶的增稠劑和/或類似物,及其組合)。在一些實施方案中,所述增稠劑包括丙烯酸類硬化劑。在第二流體中使用的代表性增稠劑包括但不限于聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述第二流體包含陰離子增稠劑,包括但不限于以商品名稱acrysol?ase-60(dowchemicalcompany)銷售的陰離子增稠劑。這樣的增稠劑可用以使在孔或裂紋上形成的密封硬化,由此增加其耐久性。因此,可將ase-60用作增稠劑和硬化劑兩者。
在一些實施方案中,所述第二流體包含纖維素增稠劑。在第二流體中使用的代表性纖維素增稠劑包括但不限于纖維素大分子(例如,磺酸鹽)、蔬菜膠(例如,黃原膠、藻膠(alginin)、瓜爾膠、刺槐豆膠)、蓖麻油及其衍生物和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,所述纖維素增稠劑包括中低分子量的纖維素聚合物,諸如以商品名稱sellosize?qp5200h(dow)銷售的那些。
根據(jù)本教導(dǎo)提供在第二流體中的增稠劑(例如,丙烯酸類共聚物)的量可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,所述增稠劑可以第二流體的高達約5重量%的量存在于第二流體中。在其他實施方案中,所述增稠劑(例如,丙烯酸類硬化劑)可以第二流體的約1-3重量%的量存在于第二流體中。在一些實施方案中,待與根據(jù)本教導(dǎo)的泡騰密封劑丸粒組合物混合的第二流體(的量)可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。在第一組范圍中,增稠劑的范圍為以下范圍中的一個:第二流體的約0%-2%、0%-1%、1%-2%和0.5%-2%(重量百分數(shù))。在一些實施方案中,所述第二流體沒有增稠劑。
在一些實施方案中,所述第二流體包含蘇打灰。在一些實施方案中,所述蘇打灰構(gòu)成所述第二流體的約0-1重量%。在其他實施方案中,所述第二流體沒有蘇打灰。在一些實施方案中,所述第二流體沒有蘇打灰且所述丸粒組合物包含蘇打灰。在其他實施方案中,所述第二流體和所述丸粒組合物各自包含蘇打灰。
在一些實施方案中,所述第二流體包含消泡劑。根據(jù)本教導(dǎo)使用的代表性消泡劑包括但不限于以商品名稱foamban2529c、pm5150、消泡劑dc-7、消泡劑96、pc-5425、patcote415、suppressor1745、suppressor1723、suppressor2183、suppressor4625(prestoneproductscorporation,danbury,ct;hydritechemicalco.,brookfield,wi)銷售的消泡劑和/或類似物,及其組合。在一些實施方案中,消泡劑的量可為多個不同值中的一個或落入多個不同范圍中的一個內(nèi)。在第一組范圍中,消泡劑的范圍為以下范圍之一:第二流體的約0%-2%、0%-1%、1%-2%和0.5%-2%(重量百分數(shù))。在一些實施方案中,所述第二流體沒有消泡劑。
經(jīng)由流體(例如,第一流體和/或第二流體)引入熱交換系統(tǒng)中的給定組分(例如,硅酸鈉)的實際量(例如,x克)可保持不變,即使在所述流體中組分基于流體的總重量的重量百分數(shù)而變化。例如,隨著載劑(例如,水)的量增加,流體的總重量增加,且轉(zhuǎn)而使在流體中的任何指定組分的重量百分數(shù)減小。在一些實施方案中,本文針對流體的單個組分敘述的具體重量百分數(shù)和重量百分數(shù)范圍應(yīng)理解為相對于體積為約10-32流體盎斯的流體而論。
在一些實施方案中,如上所述,丸粒組合物可在將丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)中之前或與其基本同時與一種或多種流體(例如,第一流體和第二流體)組合。然而,應(yīng)理解,在其他實施方案中,待引入熱交換系統(tǒng)中的組分不需要以這種方式分開。更確切些,在一些實施方案中,分別提供在第一流體和第二流體中的上述組分可代之以提供在一種共同的(common)流體中。此外,在更進一步的實施方案中,所有相應(yīng)的組分可提供于丸粒組合物本身中,因此既不使用第一流體,也不使用第二流體。
根據(jù)本教導(dǎo),可將共同的(common)丸粒組合物用于多種應(yīng)用(例如,散熱器和/或加熱器芯、發(fā)動機缸體、蓋墊片等),由此提供生產(chǎn)簡易性和使用靈活性。解決特定應(yīng)用所要求的規(guī)格的區(qū)分(例如,是否存在硅酸鈉,如果是,是以“低量”存在,還是以“高量”存在)可以通過根據(jù)本教導(dǎo)提供在套裝中的一種或多種流體組分控制。
在一些實施方案中,如上所述,本教導(dǎo)提供用于密封泄漏的組合物和套裝。在其他實施方案中,如下文進一步描述,本教導(dǎo)還提供密封泄漏的方法。
根據(jù)本教導(dǎo)用于密封熱交換系統(tǒng)中的泄漏的第一種方法包括將丸粒組合物引入所述熱交換系統(tǒng)中。所述丸粒組合物包含原纖化纖維材料、顆粒材料和化合物,所述化合物單獨地和/或與至少一種另外的化合物組合地構(gòu)造成產(chǎn)生泡騰。
在一些實施方案中,所述引入包括將所述丸粒組合物加到所述熱交換系統(tǒng)的溢流罐(overflowtank)中。在一些實施方案中,所述熱交換系統(tǒng)包括散熱器和/或加熱器芯。在一些實施方案中,所述熱交換系統(tǒng)包括散熱器,且所述引入包括將所述丸粒組合物直接加到所述散熱器中。在其他實施方案中,所述熱交換系統(tǒng)包括散熱器,且所述引入包括將所述丸粒組合物經(jīng)由滿溢罐(overfilltank)加到所述散熱器中。在其他實施方案中,所述熱交換系統(tǒng)包括散熱器,且所述引入包括將所述丸粒組合物經(jīng)由穩(wěn)壓罐加到所述散熱器中。如上所述,其中根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物以固體丸粒形式直接地或經(jīng)由與熱交換系統(tǒng)連接的溢流罐加到熱交換系統(tǒng)中的實施方案可例如用于密封在包括但不限于散熱器和/或加熱器芯的低溫應(yīng)用中的泄漏。對于受限的進入系統(tǒng),可以除去軟管(例如,上部散熱器軟管),并且可以在重新連接軟管之前通過軟管將材料添加到系統(tǒng)中。
在一些實施方案中,根據(jù)本教導(dǎo)的方法包括在將所述丸粒組合物引入熱交換系統(tǒng)之前或與其基本同時將所述丸粒組合物與一種或多種另外的組分(例如,流體)組合。對于其中丸粒組合物與第一流體和/或第二流體組合的實施方案,混合所述丸粒組合物與一種或多種流體可啟動泡騰反應(yīng)。如上所述,其中根據(jù)本教導(dǎo)的丸粒組合物包含硅酸鈉或與包含硅酸鈉的第一流體和/或第二流體組合的實施方案可例如用于密封在包括但不限于發(fā)動機缸體和蓋墊片的高溫應(yīng)用中的泄漏。
根據(jù)本教導(dǎo)的用于密封熱交換系統(tǒng)中的泄漏的第二種方法包括:(a)組合丸粒組合物與至少一種流體以形成混合物;和(b)將所述混合物引入所述熱交換系統(tǒng)中。所述丸粒組合物包含原纖化纖維材料、顆粒材料和化合物,所述化合物單獨地和/或與至少一種另外的化合物組合地構(gòu)造成產(chǎn)生泡騰。所述至少一種流體包含水。
在一些實施方案中,所述丸粒組合物和所述至少一種流體的組合在所述引入之前發(fā)生。在一些實施方案中,所述至少一種流體沒有硅酸鈉,且所述熱交換系統(tǒng)包括散熱器和/或加熱器芯。在其他實施方案中,所述至少一種流體包含硅酸鈉,且所述熱交換系統(tǒng)包括發(fā)動機缸體和/或蓋墊片。
在根據(jù)本教導(dǎo)的至少一種流體中提供的硅酸鈉的量可根據(jù)特定應(yīng)用而改變。在一些實施方案中,提供“低量”的硅酸鈉。例如,在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成所述至少一種流體的約3.5重量%-約6重量%,且所述熱交換系統(tǒng)包括發(fā)動機缸體。在其他實施方案中,提供“高量”的硅酸鈉。例如,在一些實施方案中,所述硅酸鈉構(gòu)成所述至少一種流體的約30重量%-約45重量%,且所述熱交換系統(tǒng)包括蓋墊片。
以下實施例說明根據(jù)本教導(dǎo)的特點,并且僅通過說明的方式提供。它們并不旨在限制所附權(quán)利要求或其等同物的范圍。
實施例
實施例1:丸粒組合物i
上述制劑產(chǎn)生了構(gòu)造成密封熱交換系統(tǒng)中的流體泄漏的泡騰密封丸粒組合物。
實施例2:流體與丸粒組合物i的混合物
將流體與實施例1的泡騰丸粒組合物混合。所述混合物產(chǎn)生了待加到熱交換系統(tǒng)中的泡騰混合物。所述流體具有以下配方:
實施例3:丸粒組合物ii
實施例4:含有丸粒組合物iii的套裝
混合實施例4的第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,散熱器和加熱器芯)中。
實施例5:含有丸粒組合物iv的套裝
混合實施例5的第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,發(fā)動機缸體)中。
實施例6:含有丸粒組合物v的套裝
混合實施例6第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和的丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,蓋墊片)中。
實施例7:含有丸粒組合物vi的套裝
混合實施例7的第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,散熱器和加熱器芯)中。
實施例8:含有丸粒組合物vii的套裝
混合實施例8的第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,發(fā)動機缸體)中。
實施例9:含有丸粒組合物viii的套裝
混合實施例9的第一流體(15oz.)、第二流體(3oz.)和丸粒組合物(3oz.)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,蓋墊片)中。
實施例10:含有丸粒組合物ix的套裝
混合實施例10的第一流體(14.5oz.)、第二流體(2.6oz.)和丸粒組合物(75克)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,散熱器和加熱器芯)中。
實施例11:含有丸粒組合物x的套裝
混合實施例11的第一流體(14.5oz.)、第二流體(2.6oz.)和丸粒組合物(75克)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,發(fā)動機缸體)中。
實施例12:含有丸粒組合物xi的套裝
混合實施例12的第一流體(14.5oz.)、第二流體(2.6oz.)和丸粒組合物(75克)。將所得泡騰混合物加到熱交換系統(tǒng)(例如,蓋墊片)中。
本文使用的短語“約零重量%”是指組分的量可高于零。因此,短語“約零重量%”可包括痕量。當用于提及給定組分時,短語“約零”不等同于“沒有(freeof)”或“沒有(lacks)”。當用于提及給定組分時,術(shù)語“沒有(freeof)”、“沒有(lacks)”、“沒有(lacking)”等是指零重量%。
在各種實施方案中,公開了根據(jù)本教導(dǎo)用于密封組合物的任選的組分。當針對任選的組分公開范圍時,所述范圍以“零至x”重量%公開?!傲恪狈从沉嗽摻M分的任選性,并且包括其中該組分完全沒有的實施方案(例如,在丸粒組合物中提供的潤滑劑)。本文公開的零為最小值的所有范圍還包括“約零”為特定組分(當存在時)的范圍的最小值。例如,本文公開為包含0-5重量%的潤滑劑的丸粒組合物包含約0重量%-5重量%的潤滑劑的范圍。
應(yīng)當理解的是,當限定性形容詞“約”僅在一列值的開頭使用(例如,“約a%、b%、c%和d%”)時,該形容詞適用于在該列中的每一個值(例如,“約a%、約b%、約c%和約d%”)。類似地,當形容詞“約”僅在一列范圍的開頭使用時(例如,“約a%-b%、c%-d%、e%-f%和g%-h%”),該形容詞適用于在每個所列范圍內(nèi)的每一個端點以及在端點之間涵蓋的每個中間值(例如,“約a%-約b%、約c%-約d%、約e”%-約f%和約g%-約h%)。
上述詳細描述已經(jīng)通過解釋和說明的方式提供,并非意圖限制所附權(quán)利要求的范圍。本文說明的當前優(yōu)選實施方案中的許多變化對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見的,并且仍然在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
應(yīng)當理解,在所附權(quán)利要求中敘述的要素和特征可以以不同的方式組合以產(chǎn)生同樣落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的新權(quán)利要求。因此,盡管下文隨附的從屬權(quán)利要求僅從屬于單個獨立或從屬權(quán)利要求,但是應(yīng)當理解,這些從屬權(quán)利要求可以供選地使其從屬于供選項中的(inthealternative)任何前述權(quán)利要求(無論是獨立的還是從屬),而且應(yīng)當理解這樣的新組合形成本說明書的一部分。