CN106988415A - 发热蓄热结构及设有发热蓄热结构的建筑构件 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的发热蓄热结构及设有发热蓄热结构的建筑构件包括发热源、泡沫金属以及填充有蓄热材料的多个微胶囊。发热源用于产生热量，泡沫金属的一侧的表面开设有凹槽，凹槽用于容纳发热源，多个微胶囊分别设置在泡沫金属的多个通孔中。本发明实施例提供的发热蓄热结构具有泡沫金属并且泡沫金属中填充有微胶囊，由于泡沫金属的导热性较好可以将发热源产生的热量均匀地进行传递，蓄热材料则可以对传输到泡沫金属的热量进行存储，在温度较高时吸收热量，在温度较低时释放热量，从而可以减少能源消耗，改善温度波动较大的问题。

Description

发热蓄热结构及设有发热蓄热结构的建筑构件

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及一种发热蓄热结构及设有发热蓄热结构的建筑构件。

背景技术

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以用预制的构件在工地装配而成，称之为装配式建筑。同时，建筑供暖方式也在不断发生变化，地暖和墙暖的普及较好的提高了人们的生活品质。

然而，装配式建筑存在着一定的局限性，如现有的建筑供热(冷)系统往往是在土建施工完成后进行安装。由于供热(冷)设备不能较好的与建筑构件良好结合，导致装配式建筑集成度不高，且由于建筑蓄热能力有限，供热系统需按照连续供热设计，否则导致室内温度波动较大，舒适感较差的问题。增强建筑蓄热能力，减少连续供暖时间，对建筑节能将有极大的促进作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种发热蓄热结构及设有发热蓄热结构的建筑构件，以改善现有的装配化集成度不高，建筑蓄热能力有限，蓄热结构室内温度波动较大，舒适感较差的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发热蓄热结构，包括：所述发热蓄热结构包括：发热源、泡沫金属以及填充有蓄热材料的多个微胶囊，所述发热源用于产生热量，所述泡沫金属的一侧的表面开设有凹槽，所述凹槽用于容纳所述发热源，所述多个微胶囊分别设置于所述泡沫金属的多个通孔中。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述发热源为长条状结构，所述凹槽的形状与所述发热源布设后围成的形状相匹配。

发热源具体可以为长条状结构，泡沫金属的凹槽的形状与发热源布设后围成的形状可以相匹配，例如，发热源围成S型结构或“回”型结构，则凹槽的形状可以为与发热源相对应的S型或“回”型。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述发热源包括多个弯曲部和多个平直部，多个弯曲部的每个弯曲部的两端分别与两个平直部连接。

发热源具体可以包括多个弯曲部以及多个平直部，每个弯曲部的两端均与两个平直部连接，平直部的两端也可以分别与弯曲部连接。通过这种方式扩大发热源的作用范围，有利于提高室内温度。

优选地，上述的发热蓄热结构中，还包括第一引线和第二引线，所述第一引线与所述发热源的一端连接，所述第二引线与所述发热源的另一端连接。

发热蓄热结构还可以包括第一引线和第二引线，第一引线以及第二引线分别连接在发热源的两端，能够较好的对发热源起到导通或关断的作用。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述多个弯曲部均为U形弯曲部。

具体地，多个弯曲部均可以为U型弯曲部，U型弯曲部能够使得发热源的可迂回更大，即有利于在单位面积内提高发热源的布设密度。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述蓄热材料为相变蓄热材料。

蓄热材料具体可以为相变蓄热材料，相变蓄热材料能够利用物质在相变(如凝固/融化、凝结/汽化、固化/升华等)过程发生的相变来进行热量的存储和利用。

可以理解蓄热材料也可以为其他的蓄热材料，例如吸附蓄热材料、显热蓄热材料等，蓄热材料的具体类型不应该理解为是对本发明的限制。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述发热源为电缆线或管道。

发热源具体可以为电缆线，电缆线可以通过通电发热的方式产生热量，发热源具体也可以为管道，管道内可以通入液体或气体，液体或气体的温度可以通过管道进行传递。

可以理解，发热源可以为电缆线或管道，也可以为其他的发热设备，发热源的具体类型不应该理解为是对本发明的限制。

优选地，上述的发热蓄热结构中，所述泡沫金属为泡沫铝、泡沫铜、泡沫铁或泡沫金属合金。

泡沫金属是含有泡沫气孔的特种金属材料，泡沫金属拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及吸收电磁波等一系列优点。金属导热效果较好，能够起到很好的传递热量的作用。且泡沫金属质量轻、价格便宜，使用成本较低。

本发明实施例还提供了一种设有发热蓄热结构的建筑构件，包括上述的发热蓄热结构、表面装饰板、热量反射层以及第一保温层，所述表面装饰板与所述发热蓄热结构的设置有发热源的一侧固定连接，所述热量反射层与所述发热蓄热结构的未设置发热源的一侧固定连接，所述第一保温层与所述热量反射层的远离所述发热蓄热结构的一侧固定连接。

优选地，上述的发热蓄热结构中，还包括外墙材料层和第二保温层，所述外墙材料层与所述第一保温层的远离所述热量反射层的一侧固定连接，所述第二保温层与所述外墙材料层的远离所述第一保温层的一侧固定连接。

外墙材料层可以为水泥板等具体结构，也可以为其他的外墙材料，外墙材料层起到现有的外墙所起到的例如围护、分隔、保温等的作用。

在外墙材料层的远离第一保温层的一侧与第二保温层固定连接，第二保温层使用的保温材料具体可以由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫板或挤塑板等材料复合而成。第二保温层的材料可以与第一保温层的保温材料相同，也可以不同。第二保温层以及第一保温层的具体材料不应该理解为是对本发明的限制。

该建筑构件作为外墙时，可以包括第二保温层，该建筑构件作为内墙或楼板时，也可以不包括第二保温层，内墙与楼板均可以起到围护和分隔的作用。

本发明实施例提供的发热蓄热结构、设有发热蓄热结构的建筑构件的有益效果为：

本发明实施例提供的发热蓄热结构、设有发热蓄热结构的建筑构件包括发热源、泡沫金属以及填充有蓄热材料的多个微胶囊。发热源用于产生热量，泡沫金属的一侧的表面开设有凹槽，凹槽用于容纳发热源，多个微胶囊分别设置在泡沫金属的多个通孔中。本发明实施例提供的发热蓄热结构具有泡沫金属并且泡沫金属中填充有微胶囊，由于泡沫金属的导热性较好可以将发热源产生的热量均匀地进行传递，蓄热材料则可以对传输到泡沫金属的热量进行存储，在温度较高时吸收热量，在温度较低时释放热量，从而可以改善温度波动较大的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的发热蓄热结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的发热蓄热结构的发热源的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的发热蓄热结构的发热源的另一种具体实施方式的结构示意图；

图4是设有发热蓄热结构的建筑构件的部分剖面图。

图标：100-发热蓄热结构；110-发热源；111-弯曲部；112-平直部；120-泡沫金属；121-凹槽；130-微胶囊；140-第一引线；150-第二引线；200-表面装饰板；300-热量反射层；400-第一保温层；500-外墙材料层；600-第二保温层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

详情请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的发热蓄热结构100，该发热蓄热结构100包括发热源110、泡沫金属120以及填充有蓄热材料的多个微胶囊130。

发热源110具体可以是长条状的，详情请参见图2和图3，长条状的发热源110可以按照图2或图3的方式进行布设。发热源110具体可以为电缆线或管道，发热源110的具体种类不应该理解为是对本发明的限制。

发热源110具体可以包括多个弯曲部111以及多个平直部112，详情参见图2，弯曲部111与平直部112间隔设置，即弯曲部111的两端分别与不同的两个平直部112连接，平直部112的两端分别与不同的两个弯曲部111连接。且多个平直部112中，有一个平直部112的一端与弯曲部111连接，另一端与第一引线140连接；多个平直部112中，有一个平直部112的一端与弯曲部111连接，另一端与第二引线150连接。即第一引线140和第二引线150分别连接于发热源110的两端，实现发热源110电流的导通或断开。

弯曲部111具体可以为U型弯曲部111，详情参见图2，与U型弯曲部111连接的两个平直部112能够达到平行的效果，从而利于减少发热源110占用的面积。

可以理解，弯曲部111也可以为其他的形状，详情请参见图3，弯曲部111包括U型弯曲部111，还包括四分之一圆的弯曲部111。弯曲部111的具体形状不应该理解为是对本发明的限制。

多个平直部112与多个弯曲部111共同组成发热源110，由于弯曲部111的形状的不同，或者平直部112的长度的不同，发热源110可以有多种不同的形状。发热源110的具体形状同样不应该理解为是对本发明的限制。

泡沫金属120具体可以为长方体状结构，且泡沫金属120的一侧可以开设有凹槽121，参见图1，所述凹槽121用于容纳所述发热源110。具体地，凹槽121的形状可以与发热源110的布设的形状相匹配。

泡沫金属120是含有泡沫气孔的特种金属材料，泡沫金属120拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及吸收电磁波等一系列优点。泡沫金属120是孔隙度达到90％以上，且具有一定强度和刚度的多孔金属。其中，孔隙度是指多孔体中所述孔隙的体积与多孔体总体积的比值。

具体地，泡沫金属120可以为泡沫金属120铝。可以理解，泡沫金属120可以为泡沫金属120铝，也可以为其他的泡沫金属120，例如泡沫镍、泡沫铜等。泡沫金属120的具体材料不应该理解为是对本发明的限制。

泡沫金属120的多个通孔中均可以设置有填充有蓄热材料的微胶囊130。微胶囊130是一种具有聚合物壁的微型容器或包装物。微胶囊130技术可以将固体、液体或气体包埋、封存在微型胶囊内，成为一种固体微粒的技术。

而填充在微胶囊130中的蓄热材料则可以为相变蓄热材料，该相变蓄热材料在吸收释放热量的过程中，无论是变成了固态、液态或是气态，都可以被包埋在微胶囊130内。泡沫金属120还可以加速相变蓄热材料的状态改变，能够节约蓄能时间。

具体地，相变蓄热材料可以为石蜡，当然，相变蓄热材料也可以为其他的材料，如六水氯化钙、三水醋酸钠、有机醇等，相变蓄热材料的具体材料不应该理解为是对本发明的限制。

本发明第一实施例提供的发热蓄热结构100的工作原理为：

发热源110由第一引线140和第二引线150导通后开始发热，由于发热源110设置在泡沫金属120的凹槽121中，且泡沫金属120有着较强的传热能力，故泡沫金属120将发热源110产生的热量均匀的扩散开。

泡沫金属120的通孔中均设置有填充了蓄热材料的微胶囊130。蓄热材料具体可以为相变蓄热材料，相变蓄热材料通过改变自身状态的方式实现吸收或释放热量，例如，以石蜡为例，石蜡可以吸收热量并且由固态变为液态。为了避免石蜡液化后的流失，所以将石蜡包埋于微胶囊130中。石蜡还可以释放热量，并且由液态变为固态。

因此，当该发热蓄热结构100投入使用时，泡沫金属120可以将发热源110产生的热量进行均匀的扩散，避免了热量不均的情况的出现，若发热源110产生的热量较高，则位于泡沫金属120的通孔中的相变蓄热材料可以吸收热量，储存相变材料的潜热能量，并且相变蓄热材料由于吸收热量即使改变了状态，也会由于微胶囊130的包裹而不容易流失。若发热源110产生的热量较低，则相变蓄热材料可以释放热量，升高周围温度，并且相变蓄热材料会因为释放了热量改变状态。因此，该发热蓄热结构100还起到了使温度维持在一个相对稳定的环境，不容易出现温度忽高忽低的情况。

第二实施例

详情请参见图4，图4示出了设有上述发热蓄热结构100的建筑构件。该建筑构件除了包括上述的发热蓄热结构100外，还包括表面装饰板200、热量反射层300、第一保温层400、外墙材料层500和第二保温层600。所述表面装饰板200与所述发热蓄热结构100的设置有发热源110的一侧固定连接。所述热量反射层300与所述发热蓄热结构100的未设置发热源110的一侧固定连接。所述第一保温层400与所述热量反射层300的远离所述发热蓄热结构100的一侧固定连接。所述外墙材料层500与所述第一保温层400的远离所述热量反射层300的一侧固定连接。所述第二保温层600与所述外墙材料层500的远离所述第一保温层400的一侧固定连接。即按照图4示出的从左向右的顺序，依次是表面装饰板200、发热蓄热结构100、热量反射层300、第一保温层400、外墙材料层500以及第二保温层600。

表面装饰板200可为纤维水泥板是以水泥为基本材料和胶黏剂，以矿物纤维水泥和其它纤维为增强材料，经制浆、成型、养护等工序而制成的板材，是较好的防火阻燃材料或其他材质装饰板。

发热蓄热结构100在上文中已详细介绍，在此便不做赘述。

热量反射层300常常采用铝箔，即起到使得热量均匀分散的作用，又起到了将热量朝向靠近纤维水泥板的方向传递的作用，减少热量向远离表面装饰板200的方向流失。

第一保温层400具体可以为苯板、聚氨酯发泡材料，具有保温的效果，可以理解，第一保温层400的具体材料不应该理解为是对本发明的限制。

外墙材料层500具体可以为水泥板，也可以为其他的外墙材料，如面砖、石材、玻璃、板材等。

第二保温层600使用的保温材料具体可以由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫板或挤塑板等材料复合而成。第二保温层600的材料可以与第一保温层400的保温材料相同，也可以不同。第二保温层600以及第一保温层400的具体材料不应该理解为是对本发明的限制。

本发明第二实施例提供的建筑构件可以用来作为建筑物的地板或墙壁等，并且提供全面的产生热量以及保温的效果，以现有的仅仅采用地暖取暖的方式相比，本发明第二实施例提供的建筑构件能够为建筑物提供更大范围的取暖效果，提高人们在建筑物中的取暖体验。

该建筑构件的边缘可以设有伸出的钢筋或螺栓等，通过钢筋或螺栓焊接、搭接或机械连接的方式来将多个建筑构件进行固定连接。

本发明还可以将白天由太阳能光电或太阳能光热或夜间低谷电价的电能产生的热能存储在建筑构件中，供次日全天或阶段的供暖，从而能够解决建筑用能供求在时间和强度上不匹配的矛盾。

本发明实施例提供的发热蓄热结构100及设有发热蓄热结构100的建筑构件包括发热源110、泡沫金属120以及填充有蓄热材料的多个微胶囊130。发热源110用于产生热量，泡沫金属120的一侧的表面开设有凹槽121，凹槽121用于容纳发热源110，多个微胶囊130分别设置在泡沫金属120的多个通孔中。本发明实施例提供的发热蓄热结构100具有泡沫金属120并且泡沫金属120中填充有微胶囊130，由于泡沫金属120的导热性较好可以将发热源110产生的热量均匀地进行传递，蓄热材料则可以对传输到泡沫金属120的热量进行存储，在温度较高时吸收热量，在温度较低时释放热量，从而可以改善温度波动较大的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种发热蓄热结构，其特征在于，所述发热蓄热结构包括：发热源、泡沫金属以及填充有蓄热材料的多个微胶囊，

所述发热源用于产生热量，所述泡沫金属的一侧的表面开设有凹槽，所述凹槽用于容纳所述发热源，所述多个微胶囊分别设置于所述泡沫金属的多个通孔中。

2.根据权利要求1所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述发热源为长条状结构，所述凹槽的形状与所述发热源布设后围成的形状相匹配。

3.根据权利要求1所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述发热源包括多个弯曲部和多个平直部，多个弯曲部的每个弯曲部的两端分别与两个平直部连接。

4.根据权利要求3所述的发热蓄热结构，其特征在于：还包括第一引线和第二引线，所述第一引线与所述发热源的一端连接，所述第二引线与所述发热源的另一端连接。

5.根据权利要求3所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述多个弯曲部均为U形弯曲部。

6.根据权利要求1所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述蓄热材料为相变蓄热材料。

7.根据权利要求1所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述发热源为电缆线或管道。

8.根据权利要求1所述的发热蓄热结构，其特征在于：所述泡沫金属包括泡沫铝、泡沫铜、泡沫铁或泡沫金属合金中的至少一种。

9.一种设有发热蓄热结构的建筑构件，其特征在于：包括权利要求1至8任一项所述的发热蓄热结构、表面装饰板、热量反射层以及第一保温层，

所述表面装饰板与所述发热蓄热结构的设置有发热源的一侧固定连接，

所述热量反射层与所述发热蓄热结构的未设置发热源的一侧固定连接，

所述第一保温层与所述热量反射层的远离所述发热蓄热结构的一侧固定连接。

10.根据权利要求9所述的设有发热蓄热结构的建筑构件，其特征在于：还包括外墙材料层和第二保温层，

所述外墙材料层与所述第一保温层的远离所述热量反射层的一侧固定连接，

所述第二保温层与所述外墙材料层的远离所述第一保温层的一侧固定连接。