專利名稱：一種相變隔熱磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用磚，具體涉及一種應(yīng)用于建筑墻體、地板及屋面等圍護(hù)結(jié) 構(gòu)的相變隔熱磚；本發(fā)明還涉及上述相變隔熱磚的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對室內(nèi)熱環(huán)境的舒適度要求越來越高，建筑能耗也隨 之增加，造成能源消耗過快，環(huán)境污染加劇。目前國家出臺了一系列關(guān)于建筑節(jié)能的文件， 對建筑材料的保溫隔熱特性要求也越來越高，建筑墻體、地板及屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔 熱性能更是直接關(guān)系到節(jié)能效果?，F(xiàn)有的輕質(zhì)保溫隔墻板、硅鎂纖維輕質(zhì)隔墻板、水泥復(fù)合 輕質(zhì)隔墻板或纖維復(fù)合隔墻板等是在國家倡導(dǎo)節(jié)能利廢的號召下發(fā)展起來的各種隔墻板 或磚，這些隔墻板或磚具有強(qiáng)度高、重量輕、抗震性能好及具有一定的保溫隔熱性能等綜合 性能，但是這些隔墻板或磚保溫隔熱性能仍然欠佳，未能達(dá)到國家相關(guān)節(jié)能要求?？萍嫉陌l(fā) 展推動社會的發(fā)展，在節(jié)能建筑材料中現(xiàn)已出現(xiàn)了一種具有儲能功能的相變材料，因此研 究相變材料在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有重要意義，但是現(xiàn)在結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用而且保溫隔熱性能好 的相變材料建筑用磚或板還沒有出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用而且保溫隔熱 性能良好的相變隔熱磚。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種相變隔熱磚，包括中部相變材料芯層及覆蓋在該中部相變材料芯層外的磚體 外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層；所述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層為一體成型的矩形結(jié)構(gòu)層， 其包括上護(hù)層、下護(hù)層及四周邊護(hù)層；所述上護(hù)層與下護(hù)層之間設(shè)有穿過中部相變材料芯 層且與上護(hù)層、下護(hù)層一體成型的連接柱。上述上護(hù)層與下護(hù)層之間設(shè)有五個(gè)連接柱。上述相變隔熱磚的長度為250mm至600mm，寬度為250mm至600mm，高度為30mm至 60mm ；所述連接柱的直徑為20mm至25mm。上述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層為采用水泥沙制成混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層。上述中 部相變材料芯層其組分及重量配比如下固體石蠟25%-75%；液體石蠟0%-37. 5% ；高密度聚乙烯25 % -50 %。其中，所述固體石蠟為46#石蠟，或?yàn)?8#石蠟，或?yàn)?0#石蠟，或?yàn)?2#石蠟，或 為54#石蠟，或?yàn)?6#石蠟，或?yàn)?8#石蠟。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于一種用于生產(chǎn)相變隔熱磚的制造方法，其包括以下工藝步驟a、制作中部相變材料芯層。b、在上述中部相變材料芯層設(shè)置上下貫通的孔洞。C、在矩形模具中鋪設(shè)一層保護(hù)層材料，形成磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層的下護(hù)層。d、在下護(hù)層上放置設(shè)有孔洞的中部相變材料芯層。e、在矩形模具中繼續(xù)填充保護(hù)層材料，致使保護(hù)層材料完全覆蓋中部相變材料芯 層及填滿孔洞。f、采用壓磚工藝擠壓成型。在上述a步驟中，先采用液體石蠟和固體石蠟混合制備復(fù)合相變材料；然后，采用 復(fù)合相變材料和高密度聚乙烯通過熔融共混法制得中部相變材料芯層。上述硬質(zhì)材料保護(hù)層材料為采用水泥沙制成的混凝土。在b步驟中，中部相變材料芯層設(shè)置五個(gè)上下貫通的孔洞。本發(fā)明所述的相變隔熱磚可以應(yīng)用在建筑墻體、地板及屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可有效 改善室內(nèi)的溫度環(huán)境，特別是應(yīng)用在屋面可以顯著改善頂層建筑的室內(nèi)溫度環(huán)境，通過相 變材料的固-液相變轉(zhuǎn)化的吸熱、放熱過程，可有效控制室內(nèi)的溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)，相 變材料發(fā)生相變吸熱，有效阻止了熱量向室內(nèi)傳遞，環(huán)境溫度變低時(shí)，相變材料又發(fā)生逆相 變而向環(huán)境放熱，通過相變材料的儲能作用降低了建筑的空調(diào)負(fù)荷，有良好的節(jié)能效果。同 時(shí)，由于設(shè)置了與上、下護(hù)層一體成型的連接柱，形成上下連接的楔子，增強(qiáng)了磚體結(jié)構(gòu)、提 高了磚體的抗拉壓強(qiáng)度，避免由于中部相變材料芯層與磚體外圍結(jié)構(gòu)保護(hù)層熱物理性能不 同而在熱漲冷縮的過程中出現(xiàn)空隙及磚體外圍結(jié)構(gòu)保護(hù)層會出現(xiàn)磚破裂等問題，從而確保 了中部相變材料芯層與磚體外圍結(jié)構(gòu)保護(hù)層緊密結(jié)合。


圖1為本發(fā)明所述的相變隔熱磚俯視圖。圖2為本發(fā)明所述的相變隔熱磚俯視剖面圖。圖3為本發(fā)明所述的相變隔熱磚主視剖面圖。圖中1-相變隔熱磚 11-磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層12-中部相變材料芯層13-連接柱 111-上護(hù)層 112-四周邊護(hù)層113-下護(hù)層 121-孔洞以下通過附圖和具體結(jié)構(gòu)方式來對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
具體實(shí)施例方式如圖1至3所示，本發(fā)明所述的一種相變隔熱磚1，包括中部相變材料芯層12及覆 蓋在該中部相變材料芯層12外的磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層11 ；所述磚體外圍硬質(zhì)材 料結(jié)構(gòu)保護(hù)層11為一體成型的矩形結(jié)構(gòu)層，其包括上護(hù)層111、下護(hù)層113及四周邊護(hù)層 112 ；所述上護(hù)層111與下護(hù)層113之間設(shè)有穿過中部相變材料芯層12且與上護(hù)層111、下護(hù)層113—體成型的連接柱13。進(jìn)一步，中部相變材料芯層12設(shè)置五個(gè)上下貫通的孔洞121，上述上護(hù)層111與下 護(hù)層113之間設(shè)有五個(gè)通過上述孔洞121的連接柱13。由于設(shè)置了與上、下護(hù)層一體成型 的連接柱13，形成上下連接的楔子，增強(qiáng)了磚體結(jié)構(gòu)、提高了磚體的抗拉壓強(qiáng)度，避免由于 中部相變材料芯層與磚體外圍結(jié)構(gòu)保護(hù)層熱物理性能不同而在熱漲冷縮的過程中出現(xiàn)結(jié) 合空隙及磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層會出現(xiàn)磚破裂等問題，從而確保了中部相變材料芯 層與磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層緊密結(jié)合。上述相變隔熱磚的長度為250mm至600mm，寬度為250mm至600mm，高度為30mm至 60mm;所述連接柱的直徑為20mm至25mm。其中較佳的具體規(guī)格有，磚體的長X寬X高= 300mmX300mmX50mm，中部相變材料芯層的長X寬X高=200mmX 200mmX 25mm，上護(hù)層厚 度為10mm，下護(hù)層厚度為15mm ；所述連接柱的最佳直徑為22mm。上述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層為采用水泥沙制成混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層。上述中部相變材料芯層其組分及重量配比如下固體石蠟25 % -75 %。液體石蠟0%-37. 5%。
高密度聚乙烯25 % -50 %。上述中部相變材料芯層可只由固體石蠟及高密度聚乙烯組成，其重量比為固體石 蠟占75%，高密度聚乙烯占25%。上述中部相變材料芯層其組分及重量配比最佳實(shí)施例為固體石蠟67. 5% ；液體 石蠟7. 5% ；高密度聚乙烯25%。其中，所述固體石蠟為46#石蠟，或?yàn)?8#石蠟，或?yàn)?0#石蠟，或?yàn)?2#石蠟，或 為54#石蠟，或?yàn)?6#石蠟，或?yàn)?8#石蠟。一種用于生產(chǎn)上述相變隔熱磚的制造方法，其包括以下工藝步驟a、制作中部相變材料芯層12，先采用液體石蠟和固體石蠟混合制備復(fù)合相變材 料；然后，采用復(fù)合相變材料和高密度聚乙烯通過熔融共混法制得中部相變材料芯層。上述 中部相變材料芯層其組分及重量配比如下固體石蠟25%-75%；液體石蠟0%-37. 5% ；高密度聚乙烯25 % -50 % ；b、在上述中部相變材料芯層設(shè)置五個(gè)上下貫通的孔洞121。C、在矩形模具中鋪設(shè)一層保護(hù)層材料，形成磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層的下護(hù) 層，該硬質(zhì)材料保護(hù)層材料為采用水泥沙制成的混凝土。d、在下護(hù)層上放置設(shè)有孔洞的中部相變材料芯層。e、在矩形模具中繼續(xù)填充保護(hù)層材料，致使保護(hù)層材料完全覆蓋中部相變材料芯 層及填滿孔洞。f、采用壓磚工藝擠壓成型，填滿孔洞的保護(hù)層材料形成了與上下護(hù)層一體成型的 連接柱。本發(fā)明所述的相變隔熱磚可以應(yīng)用在建筑墻體、地板及屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可有效 改善室內(nèi)的溫度環(huán)境，特別是應(yīng)用在屋面可以顯著改善頂層建筑的室內(nèi)溫度環(huán)境，通過相變材料的固-液相變轉(zhuǎn)化的吸熱、放熱過程，可有效控制室內(nèi)的溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)，相 變材料發(fā)生相變吸熱，有效阻止了熱量向室內(nèi)傳遞，環(huán)境溫度變低時(shí)，相變材料又發(fā)生逆相 變而向環(huán)境放熱，通過相變材料的儲能作用降低了建筑的空調(diào)負(fù)荷，有良好的節(jié)能效果。同 時(shí)，由于設(shè)置了與上、下護(hù)層一體成型的連接柱，形成上下連接的楔子，增強(qiáng)了磚體結(jié)構(gòu)、提 高了磚體的抗拉壓強(qiáng)度，避免由于中部相變材料芯層與磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層熱物 理性能不同而在熱漲冷縮的過程中出現(xiàn)空隙及磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層會出現(xiàn)磚破 裂等問題，從而確保了中部相變材料芯層與磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層緊密結(jié)合。
應(yīng)該指出的是，本發(fā)明所述的硬質(zhì)材料外圍結(jié)構(gòu)保護(hù)層可以是采用各種硬質(zhì)材料 制成的保護(hù)層。
權(quán)利要求
一種相變隔熱磚，其特征在于包括中部相變材料芯層及覆蓋在該中部相變材料芯層外的磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層；所述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層為一體成型的矩形結(jié)構(gòu)層，其包括上護(hù)層、下護(hù)層及四周邊護(hù)層；所述上護(hù)層與下護(hù)層之間設(shè)有穿過中部相變材料芯層且與上護(hù)層、下護(hù)層一體成型的連接柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變隔熱磚，其特征在于所述上護(hù)層與下護(hù)層之間設(shè)有五 個(gè)連接柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變隔熱磚，其特征在于所述相變隔熱磚的長度為250mm 至600mm，寬度為250mm至600mm，高度為30mm至60mm ；所述連接柱的直徑為20mm至25mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變隔熱磚，其特征在于所述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù) 層采用水泥沙制成的混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變隔熱磚，其特征在于所述中部相變材料芯層其組分及 重量配比如下固體石蠟25% -75% ；液體石蠟-37.5% ；高密度聚乙烯25% -50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相變隔熱磚，其特征在于所述固體石蠟為46#石蠟，或?yàn)?48#石蠟，或?yàn)?0#石蠟，或?yàn)?2#石蠟，或?yàn)?4#石蠟，或?yàn)?6#石蠟，或?yàn)?8#石蠟。
7.一種用于生產(chǎn)權(quán)利要求1所述相變隔熱磚的制造方法，其特征在于包括以下工藝步驟a、制作中部相變材料芯層；b、在上述中部相變材料芯層設(shè)置上下貫通的孔洞；C、在矩形模具中鋪設(shè)一層保護(hù)層材料，形成磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層的下護(hù)層；d、在下護(hù)層上放置設(shè)有孔洞的中部相變材料芯層；e、在矩形模具中繼續(xù)填充保護(hù)層材料，致使保護(hù)層材料完全覆蓋中部相變材料芯層及 填滿孔洞。f、采用壓磚工藝擠壓成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于在a步驟中，先采用液體石蠟和固體 石蠟混合制備復(fù)合相變材料；然后，采用復(fù)合相變材料和高密度聚乙烯通過熔融共混法制 得中部相變材料芯層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于所述硬質(zhì)材料保護(hù)層材料為采用水 泥沙制成的混凝土。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于在b步驟中，中部相變材料芯層設(shè) 置五個(gè)上下貫通的孔洞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變隔熱磚及其制造方法。所述相變隔熱磚包括中部相變材料芯層及覆蓋在該中部相變材料芯層外的磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層；所述磚體外圍硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)保護(hù)層為一體成型的矩形結(jié)構(gòu)層，其包括上護(hù)層、下護(hù)層及四周邊護(hù)層；所述上護(hù)層與下護(hù)層之間設(shè)有穿過中部相變材料芯層且與上護(hù)層、下護(hù)層一體成型的連接柱。本發(fā)明所述的相變隔熱磚可以應(yīng)用在建筑墻體、地板及屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可有效改善室內(nèi)的溫度環(huán)境，特別是應(yīng)用在屋面可以顯著改善頂層建筑的室內(nèi)溫度環(huán)境。
文檔編號B28B3/20GK101942879SQ201010257148
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者任俊, 張勇華, 張妍, 楊建坤, 郭兵 申請人:廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司