CN101206001A - 一种单向阻热保温复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及保温材料技术领域，具体涉及一种单向阻热保温复合材料。本发明为克服现有技术存在的季节适应性不强，可有效利用的时间短，双向隔热，在阻热的同时也阻碍冷量的传入的问题，采用的技术方案是：一种单向阻热保温复合材料，包括保温材料和热管，热管固定嵌入在保温材料中，热管的冷凝端设置于保温材料的外表面，热管的蒸发端设置于保温材料的内表面。本发明相对于现有技术，其优点如下：1.季节适应性强，可有效利用的时间长；2.单向阻热，节约能源；3.实用性强。

Description

一种单向阻热保温复合材料

所属技术领域：

本发明涉及保温材料技术领域，具体涉及一种单向阻热保温复合材料。

背景技术：

在公路、铁路、水利、建筑、化工、电力、冶金、建材、航空等特定领域，单向阻热和保温性能是需考虑的重要因素。为了取得好的，目前市场上有各种保温性能较好的保温材料，其中使用最广泛的是XPS板、EPS板，但这些保温材料在实际使用中还是存在着一些问题：保温板的季节适应性不强，可有效利用的时间短；双向隔热，在阻热的同时也阻碍冷量的传入，浪费能源。

发明内容：

本发明要提供一种单向阻热保温材料，以克服现有技术存在的季节适应性不强，可有效利用的时间短，双向隔热，在阻热的同时也阻碍冷量的传入的问题。

为克服现有技术存在的问题，本发明的技术解决方案是：一种单向阻热保温复合材料，包括保温材料1和热管2，其特殊之处在于，热管2固定嵌入在保温材料1中，热管2的冷凝端4设置于保温材料1的外表面5，热管2的蒸发端6设置于保温材料1的内表面7。

上述热管2的冷凝端4和蒸发端6上分别连接有散热片8，该散热片8设置于保温材料1的表面。以提高导热性能。

上述散热片8分别用螺栓或铆钉、U型结构固定在热管2的两端。

上述热管2内设置有吸液芯3。有利于热管发挥效应。

本发明相对于现有技术，其优点如下：

1、季节适应性强，可有效利用的时间长：对昼夜温差大和年或季节温度变化大的地区，通过热管提供单向传热功能；

2、单向阻热，节约能源：总体上表现为热量的单向传导量大于相反方向的“热二极管”效应。常见的隔热材料仅能解决隔热问题，单独的热管也仅能提供单向传热功能，本发明将两者结合，这种复合结构不仅可以提供原有单独的隔热和单向传热功能，同时还可以提供热阻的调控功能。

以某地地面铺设本材料为例进行研究。设地面年最高温度30.5℃，年最低温度-23.5℃，地面年平均温度3.5℃，地面铺设钢筋混凝土20cm厚，下设本复合材料厚10cm，基材选用XPS板，热管为碳钢管内径10mm，外径12mm，复合材料以下为土壤。由于采用本复合材料，一方面起到阻热作用，另一方面在隔热层上下存在温度波传递相位角的关系，温度存在上下差异，当隔热板下温度大于板上温度时热管开始作用，将热量传出，达到降低板下地温的目的。经研究表明，该复合材料以下土壤原年平均温度3.5℃，现年平均温度以0.1℃/年左右的速率下降。实现了单向阻热降温的目的。此外，温度波的传播规律也发生了相应的变化，原先地面温度基本遵循余弦曲线逐渐衰减，设置本复合材料后，XPS板具有良好的保温性能，温度波的衰减有由喇叭形变为较快衰减的趋势；由于热管隔热板下温度大于板上温度时将热量传出，导致板以下深度温度波衰减趋势出现不再为平均温度上下对称的衰减形式，趋势线温度下移。

3、实用性强：本发明加工制造方便，运输、安装及使用方便，因此具有较强的适用性，可以作为一种新型的保温材料得到推广应用。

附图说明：

图1是本发明为板状、水平放置的结构示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是本发明为板状、垂直放置的结构示意图；

图4是本发明为管状、垂直放置的结构示意图；

图5是本发明为管状、水平放置的结构示意图

附图标记说明如下：

1-保温材料，2-热管，3-吸液芯，4-冷凝端，5-外表面，6-蒸发端，7-内表面，8-散热片。

具体实施方式：

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详述。

本发明所说的单向阻热保温复合材料可以是各种形状，例如板状、筒状、波浪板状等各种形状，它们可以单独使用，例如铺设于路基、地面、楼顶，墙体或者相互采用平头式或企口式衔接组成各种结构形式的建筑物、容器等。

本发明中可采用的保温材料为XPS板、EPS板、保温空心砖等各种具有单向阻热功能的公知材料。

实施例1：

参见图1和图2，采用本发明的保温材料1为水平铺设的板状，所说的热管2垂直固定嵌入在保温材料1中，热管2的冷凝端4设置于保温材料1的外表面5，蒸发端6设置于保温材料的内表面6。热管2的两端上通过铆钉分别连接有散热片8，该散热片8平铺于板状保温材料1的表面。在热管2内设置有吸液芯3。

使用时，当本发明的外部空间的温度高于内部空间的温度时，能够阻挡部分外表面空间的热量传入内表面空间；当本发明内部空间的温度高于外部空间的温度时，热管2内的介质液体就从蒸发端蒸发，上升到冷凝端，冷凝后又回到蒸发端，从而将热量从本发明的内部传递到外部，使内部空间的温度降低。

实施例2：

参见图3，本发明的保温材料1为垂直安装的板状，热管2固定嵌入在保温材料1中，热管2的冷凝端4设置于保温材料1的外表面5，蒸发端6设置于内表面7。本实施例中，选用的热管2为异形，蒸发端6的部分长度水平设置，冷凝端4的部分长度垂直设置，其端头弯向保温材料的外表面5；冷凝端4位于上部，与蒸发端6直角连接。热管2的冷凝端4和蒸发端6上通过螺栓连接有设置于保温材料1的表面上的散热片8。

使用时，当本发明外部空间的温度高于内部空间的温度时，能够阻挡外表面空间的热量传入内部空间；当本发明内部空间的温度高于外部空间的温度时，热管2内的介质液体就从蒸发端6蒸发，通过弯曲部，到达冷凝端4，冷却后又回到蒸发端6，从而将热量从本发明的内部传递到外部，使内部空间的温度降低。

选用的热管2也可以是倾斜安装的直管，蒸发端6和冷凝端4均为倾斜设置。

实施例3：参见图4，本发明的保温材料1可以制成管状，当管状保温材料1是垂直放置时，热管2必须倾斜设置，蒸发端6位于管内表面，位置低于冷凝端4。热管2的两端上分别连接有散热片8，热管2内设置有吸液芯3。

实施例4：参见图5，本发明的保温材料1制成管状，当管状保温材料1水平放置时，热管2可以垂直或倾斜固定设置于其内，蒸发端6位于管内表面，位置低于冷凝端4。热管2的两端分别连接有散热片8，热管2内设置有吸液芯3。

Claims (4)

1.一种单向阻热保温复合材料，包括保温材料(1)和热管(2)，其特征在于：热管(2)固定嵌入在保温材料(1)中，热管(2)的冷凝端(4)设置于保温材料(1)的外表面(5)，热管(2)的蒸发端(6)设置于保温材料(1)的内表面(7)。

2.根据权利要求1所述的一种单向阻热保温复合材料，其特征在于：所述热管(2)的冷凝端(4)和蒸发端(6)上分别连接有散热片(8)，该散热片(8)设置于保温材料(1)的表面。

3.根据权利要求1或2所述的一种单向阻热保温复合材料，其特征在于：所述散热片(8)分别用螺栓或铆钉、U型结构固定在热管(2)的两端。

4.根据权利要求3所述的一种单向阻热保温复合材料，其特征在于：所述热管(2)内设置有吸液芯(3)。

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