CN108180350A - 一种夹芯保温复合板 - Google Patents

Abstract

一种夹芯保温复合板，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的连接层，所述若干个芯管间隔排列，各个芯管的排列间隙中填充有保温层。本发明一方面在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大；另一方面，具有保温、隔音、隔振等功能。

Description

一种夹芯保温复合板

技术领域

本发明涉及板材领域，特别是一种夹芯保温复合板。

背景技术

现有的复合板大多都是实心结构，重量大，不便于安装和起吊，大大增加操作人员的劳动强度，且保温、隔音、隔振效果差。虽然现有技术中也存在空心结构的复合板，但复合板整体强度低，应力小，不能作为承重材料，并且不能耐高温，功能受限。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种用料省、自重轻、结构强度高，保温、隔音、隔振效果好，使用寿命长的夹芯保温复合板。

本发明的技术方案是：一种夹芯保温复合板，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的连接层，所述若干个芯管间隔排列，各个芯管的排列间隙中填充有保温层。

本发明具有以下优点：

（1）将芯管与上面板、下面板连接成一体，与现有技术相比，在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大。这是因为：上面板和下面板受到应力后会疏散到各个芯管上，横向和竖向受力小，不易变形，从而减少复合板的整体应力，进而增大结构的整体强度和稳定性，可用于承重结构板材。且芯管的存在大大提高了轻量化，由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了操作人员的劳动强度，提高安全性。

（2）通过将若干个芯管间隔排列，能够节省芯管的数量，降低成本，且能够缩短处理时间；

（3）通过在芯管内填充保温层，能够起到保温、隔音和隔振的效果。

进一步，所述保温层的填充形状为块状、板状、片状、条状的一种或多种组合。保温层可以塞满整个间隙，也可以填充一部分。为了防止保温层在间隙内产生晃动，可通过胶接方式固定。

进一步，所述保温层的材料为烧结颗粒、木屑、无机棉、发泡材料的一种或多种组合。烧结颗粒、木屑或无机棉可加工成块状、板状、片状或条状，发泡材料可以发泡形成块状、板状、片状或条状。当然，本发明不限于上述保温材料，还可以是其它起保温效果的材料。

进一步，所述芯管为圆管或多边形管；或者所述芯管为内部中空的封闭式结构，芯管为槽型管、工字型管、角型管、T型管、弧形管或一字型管。

多边形管可以是三角形、四边形、五边形、六边形等形状。为了提高美观度，上面板和下面板可以设计成任何形状，例如与芯管的排列方式相同的形状，当若干个芯管排列成六边形，上面板和下面板可以设计成六边形。

通过将芯管设计成内部中空的封闭式结构，使得上下面板便于与芯管的上下两端连接，提高芯管与连接层之间的连接界面强度，进而提高整体的抗拉强度和冲击热应力。

进一步，所述连接层由钎焊、电阻焊、激光焊或胶接方式形成。可根据复合板不同的承载力，选用不同的连接方式。

进一步，所述芯管的上下两端均翻边，所述芯管的翻边与上面板、下面板之间通过连接层相接；或者所述芯管的翻边与上面板、下面板之间以及芯管的翻边与相邻的其它芯管的翻边之间均通过连接层相接。通过在芯管的上下两端设计翻边结构，一方面便于连接，降低与连接层的连接难度，使连接可一次性完成；另一方面，能够提高芯管与连接层之间的连接界面强度，进而提高抗拉强度和冲击热应力。

进一步，所述连接层为钎焊层，钎焊层冲孔翻边，使得芯管套在钎焊层的翻边上定位。

通过将钎焊层冲孔翻边，即钎焊料包裹住芯管或芯管的翻边，并向芯管内延伸，使得芯管套在钎焊层的翻边上，这样就能够将芯管牢固定位在面板之间，不易产生松动，能够提高整体结构的承力能力。

进一步，所述钎焊层边缘通过翻边加强。在钎焊层边缘设置翻边，一是能够加强钎焊层的连接强度；二是能够防止芯管受到磨损，还能防止最边上的芯管产生松动，通过钎焊层四周翻边，能够与最边上的芯管之间产生相互的作用力，不会使芯管单独受力而产生松动等现象，进而提高复合板的整体强度。

进一步，所述钎焊层在非芯管处镂空。镂空的设计一方面节省钎焊料，提高复合板的轻

量化，另一方面，能够防止过多的钎焊料在加热过程中堆积，从而导致钎焊不均匀，大大提高钎焊质量。

进一步，所述芯管的内部填充有保温材料。通过在芯管的内部填充保温材料，通过在芯管内填充发泡层，一方面能够减少芯管内的对流，提高隔音、隔振的效果；另一方面，填充的保温层可作为支撑结构，使芯管不受弯，增加芯管的支撑力。

进一步，所述芯管上设有小孔，芯管的内部通过所述小孔充入所述保温材料，保温材料为发泡材料、气凝胶或烧结颗粒。发泡材料、气凝胶或烧结颗粒的使用寿命长，由于里面没有空气，不会发生裂缝和各种反应等。

进一步，所述复合板的侧面通过设置侧面板、通过将上面板和下面板的边缘翻边、通过设置边框中的一种或多种组合方式来包住芯管。这样，一是能够防止芯管受到磨损，二是能够防止最边上的芯管产生松动，通过四周包住芯管，能够与最边上的芯管之间产生相互的作用力，不会使芯管单独受力而产生松动等现象。

进一步，所述上面板和下面板为金属板或非金属板，所述芯管的材质为不锈钢管。其中，芯管的材质优选为低导热系数的不锈钢材质。采用低导热系数的不锈钢材质，一方面导热系数低能够大大提高保温效果；另一方面，不锈钢材质具有质量轻、使用寿命长、耐高温等优点。低导热系数的不锈钢材质可以是但不限于654SMO不锈钢管、254SMO不锈钢管、镍基合金625不锈钢管，只要是导热系数低、防腐性能好、强度高的不锈钢都可以。本发明优选为654SMO不锈钢，654SMO不锈钢为超级奥氏体不锈钢，具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率，且防腐性能好，能够大大提高整体结构的强度，提高使用寿命，且具有低导热系数，保温效果好。

进一步，所述金属板为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢或铝合金。

进一步，所述非金属板为碳纤维板、碳化硅板、刚玉板或合成纤维板。

附图说明

图1是本发明实施例1未加入保温层的立体结构示意图；

图2是本发明实施例1加入保温层后的部分结构示意图；

图3是本发明实施例1边框加固的结构示意图；

图4是本发明实施例1上面板和下面板边缘翻边的结构示意图；

图5是本发明实施例2未加入保温层的立体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示：一种夹芯保温复合板，包括上面板1、下面板2、中间的若干个圆管3以及圆管3与上面板1、下面板2间的钎焊层4；若干个圆管3间隔排列，圆管3的上下两端均翻边，圆管3的翻边31与上面板1、下面板2之间以及圆管3的翻边31与相邻的其它圆管的翻边之间均钎焊相接。各个圆管的排列间隙中填充有无机棉，如岩棉。岩棉7呈块状，其尺寸与圆管之间的间隙相适配，使得每一块岩棉7都刚好塞到圆管3的间隙中紧固。

具体地，钎焊层4冲孔翻边，即钎焊料包裹住圆管3的翻边31，并向圆管3内延伸，使得圆管3套在钎焊层4的翻边上，这样就能够将圆管3牢固定位在面板之间。

本实施例中，若干个圆管3排列成长方形，钎焊料为铜钎焊料，钎焊层4在非圆管处设有镂空5。钎焊层4边缘通过翻边加强，即钎焊层4的四周边缘翻边，与钎焊层4的平面垂直。

如图3和图4所示：若干个圆管3的其中两侧边缘设有边框6进行加固，边框6采用不锈钢材质，边框6通过钎焊料与上面板1、下面板2连接成一体。若干个圆管3的另外两侧边缘通过设计上面板和下面板的边缘翻边，来包住圆管。

本实施例的上面板1和下面板2均为不锈钢板，圆管3为654SMO不锈钢管，654SMO不锈钢为超级奥氏体不锈钢，具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率，且防腐性能好，能够大大提高整体结构的强度，提高使用寿命，且具有低导热系数，保温效果好。本实施例的复合板能够耐高温，且具有防火功能。

实施例2

如图5所示：本实施例在实施例1的基础之上，还包括：圆管3的上部和下部均设有小孔，即上边小孔32和下边小孔33。位于周边位置的圆管3，可直接通过上边小孔32或下边小孔33充入聚氨酯原液，在圆管3内发泡成泡沫聚氨酯；而位于中间位置的圆管3，则需要沿着圆管3的上边沿或下边沿使流动的聚氨酯原液流入上边小孔32或下边小孔33内即可。

之所以将小孔设置于上部和下部，是因为填充保温材料是在复合板成型后进行的，位于中间部分的圆管上的小孔会被周边的圆管阻挡，以致无法充入保温材料，这样，可以沿着圆管3的上边沿或下边沿使流动的保温材料流入上边小孔32或下边小孔33内即可。

通过填充发泡材料，一方面能够减少圆管3内的对流，提高隔音、隔振效果；另一方面，可作为支撑结构，使圆管3不受弯，增加圆管3的支撑力；并且泡沫的使用寿命长，由于里面没有空气，不会发生裂缝和各种反应等。另外，选用聚氨酯原液发泡主要具有以下优点：（1）保温性能好。导热系数在0.025左右；（2）防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去；（3）粘结性能好，耐老化。

其它结构同实施例1。

实施例3

与实施例1的区别在于，圆管由正方形管代替，且长方形管的上下两端均翻边，且翻边的形状为正方形，具体连接结构同实施例1中的圆管，此处不再赘述。

本实施例中，各个正方形管的排列间隙中填充有木屑，木屑被压缩成条状，相邻正方形管之间排列多个条状木屑，刚好塞到正方形管的间隙中紧固。

本实施例的上面板和下面板均为碳板，碳板具有耐高温、散热快、线膨胀系数低、强度高、耐腐蚀和质量轻等优点，且碳板容易成型，易于加工，成本低。碳板的材料为碳纤维增强碳基复合材料。复合板的四个侧面还连接有侧面板，侧面板也为碳板，从而将正方形管整体包住并密封。正方形管为254SMO不锈钢管。

其它结构同实施例1。

实施例4

与实施例1的区别在于，钎焊层的焊料为铝钎焊料。

圆管的上部和下部均设有小孔，即上边小孔和下边小孔，且两个小孔不在同一面上，通过上边小孔或下边小孔向芯管内充入气凝胶。

其它结构同实施例1。

实施例5

与实施例2的区别在于，发泡原液为酚醛树脂原液，钎焊层的焊料为锡钎焊料。

其它结构同实施例2。

实施例6

与实施例1的区别在于，圆管的翻边与上面板、下面板之间以及圆管的翻边与相邻的其它圆管的翻边之间均通过胶接方式成型，如采用环氧胶、聚氨酯胶等。胶体包裹住圆管的翻边，并向圆管内延伸，使得圆管套在胶接层的翻边上，这样就能够将圆管牢固定位在面板之间。

其它结构同实施例1。

实施例7

与实施例1的区别在于，圆管由槽型管代替，槽型管的上下两端封闭，内部为一空腔。由于槽型管的上下两端封闭，因此无需再翻边，直接将槽型管的上下两端与上面板和下面板钎焊相接。

其它结构同实施例1。

综上所述，本发明具有以下优点：

（1）将芯管与上面板、下面板通过连接层连接成一体，使得在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大；

（2）通过将若干个芯管间隔排列，能够节省芯管的数量，降低成本，且能够缩短处理时间；

（3）通过在芯管内填充保温层，能够起到保温、隔音和隔振的效果；

（4）通过在芯管的上下两端设计翻边结构，一方面便于连接，降低与连接层的连接难度，使连接可一次性完成；另一方面，能够提高芯管与连接层之间的连接界面强度，进而提高抗拉强度和冲击热应力；

（5）采用钎焊时，钎焊层冲孔翻边，能够将芯管牢固定位在面板之间，不易产生松动，大大增加复合板的整体强度；

（6）镂空的设计一方面节省钎焊料，提高复合板的轻量化，另一方面，能够防止过多的钎焊料在加热过程中堆积，从而导致钎焊不均匀，大大提高钎焊质量；

（7）通过向芯管内填充保温材料，一方面能够减少芯管内的对流；另一方面，可作为支撑结构，使芯管不受弯，增加芯管的支撑力；

（8）复合板能够用作为承重结构，自重轻，结构强度大，抗震能力强。且由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了建筑工人的劳动强度，提高安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种夹芯保温复合板，其特征在于，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的连接层，所述若干个芯管间隔排列，各个芯管的排列间隙中填充有保温层。

2.根据权利要求1所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述保温层的填充形状为块状、板状、片状、条状的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述保温层的材料为烧结颗粒、木屑、无机棉、发泡材料的一种或多种组合。

4.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述芯管为圆管或多边形管；或者所述芯管为内部中空的封闭式结构，芯管为槽型管、工字型管、角型管、T型管、弧形管或一字型管。

5.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述连接层由钎焊、电阻焊、激光焊或胶接方式形成。

6.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述芯管的上下两端均翻边，所述芯管的翻边与上面板、下面板之间通过连接层相接；或者所述芯管的翻边与上面板、下面板之间以及芯管的翻边与相邻的其它芯管的翻边之间均通过连接层相接。

7.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述连接层为钎焊层，钎焊层冲孔翻边，使得芯管套在钎焊层的翻边上定位；或者所述钎焊层在非芯管处镂空。

8.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述芯管的内部填充有保温材料；或者所述芯管上设有小孔，芯管的内部通过所述小孔充入所述保温材料，保温材料为发泡材料、气凝胶或烧结颗粒。

9.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述复合板的侧面通过设置侧面板、通过将上面板和下面板的边缘翻边、通过设置边框中的一种或多种组合方式来包住芯管。

10.根据权利要求1或2或3所述的夹芯保温复合板，其特征在于，所述上面板和下面板为金属板或非金属板，所述芯管的材质为不锈钢管；或者所述金属板为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢或铝合金；或者所述非金属板为碳纤维板、碳化硅板、刚玉板或合成纤维板。