一种控压保温隔热板及其连接构件和装配式结构
技术领域
本发明涉及建筑物构造技术领域,尤其涉及一种控压保温隔热板及其连接构件和装配式结构。
背景技术
现有的建筑物外墙通常设置有保温隔热板,该保温隔热板一方面是对采暖季经外墙传递至室外的热量进行阻挡,另一方面是对空调制冷季经外墙传入室内的热量进行隔离,进而实现保温和隔热。其中,真空绝热板(Vacuum Insulation Panel,简称VIP板)因其能有效避免空气对流引起的热传递,具有极低的导热系数和良好的绝热效果,得到广泛应用。
如图1所示,现有的真空绝热板主要由多孔芯材100、阻气膜300和吸气剂组成200;其中,多孔芯材100通常采用珍珠岩、微硅粉或玻璃棉制成板状,用于减少热传递和支撑绝缘板的壁面;阻气膜300设置于多孔芯材外以创造真空绝热板的真空环境,降低由气体对流造成的热传导和对流换热;吸气剂200填充于多孔芯材中,用于吸收外界渗入真空绝热板内部或多孔芯材释放的气体,维持真空绝热板的真空度,从而降低对流换热和气体导热。
然而,由于建筑物的隔热和保温常常与气候特点具有很大联系,通常在建筑物外墙增加保温隔热板并不能完全满足不同气候和不同季节的需求。例如,在采暖季长且室内外温差大的地区,真空绝热板能够大大减少由温差引起的热传损失,减少采暖季所需的供热能耗;但是,在过渡季节或非空调季节长的地区,真空绝热板会导致建筑物室内热量无法排出,造成室内热舒适感差,进而导致不必要的空调开启,增加空调能耗。
发明内容
针对上述问题,本发明的一种控压保温隔热板及其连接构件和装配式结构,适用于不同气候和季节条件下墙体导热系数的调节需求,减少不必要的空调开启,降低空调能耗。
为解决上述技术问题,本发明的一种控压保温隔热板,包括:保护板、阻气膜和保温芯材;所述保护板的内部形成空腔,所述空腔的内壁覆盖有所述阻气膜,所述空腔内填充有所述保温芯材;所述保护板的第一端设置有一圆管和一检测所述空腔内压力信息的压力检测器,所述圆管的第一端延伸至所述空腔内以与所述保温芯材接触,且所述圆管的第一端设置有过滤网,所述圆管的第二端设置有真空阀门以向所述空腔内充气或抽气进行压力调节,实现导热系数的调节。作为上述方案的改进,所述真空阀门包括真空截止阀,所述真空截止阀的一端与所述圆管的第二端连接,所述真空截止阀的另一端用于通过真空法兰连接真空泵。
作为上述方案的改进,所述真空阀门包括电动真空截止阀,所述电动真空截止阀的一端与所述圆管的第二端连接,所述电动真空截止阀的另一端用于通过真空法兰连接真空泵;
所述控压保温隔热板还包括:用于检测室外温度信息的第一温度传感器,用于检测室内温度信息的第二温度传感器,以及与所述压力检测器、所述第一温度传感器、第二温度传感器、所述电动真空截止阀和所述真空泵连接的控制器;所述控制器用于根据所述室外温度信息、所述室内温度信息和所述压力信息控制所述电动真空截止阀和所述真空泵打开或关闭。
作为上述方案的改进,所述圆管的第一端与所述保温芯材接触处放置有干燥剂。
作为上述方案的改进,所述压力检测器包括压力传感器或压力计。
作为上述方案的改进,所述保护板包括XPS挤塑板。
作为上述方案的改进,所述保温芯材包括玻璃纤维、气相二氧化硅或聚氨酯泡沫。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种连接构件,适用于至少两个上述控压保温隔热板的并行连接,所述连接构件包括:排气管和条形盒;其中,
所述排气管的第一端延伸至所述排气管内朝向所述条形盒的第一端,所述排气管的第二端与所述条形盒的第二端齐平,所述排气管的第一侧壁设置有至少一个第一通孔;所述排气管的第二端用于连接真空泵;
所述条形盒的第一侧壁上设置有至少两个第二通孔,所述至少两个第二通孔分别与所述排气管的第一端、所述至少一个第一通孔贯通,以使所述排气管通过真空法兰分别与所述至少两个控压保温隔热板的真空阀门连接。
作为上述方案的改进,所述条形盒内填充有玻璃纤维。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种控压保温隔热板的装配式结构,包括:至少4个上述任一种控压保温隔热板以及至少一个上述任一种连接构件;所述至少4个控压保温隔热板包括第一控压保温隔热板和第二控压保温隔热板;
所述第一控压保温隔热板的保护板的第二端设置有一连接圆管,所述连接圆管用于通过真空法兰与所述第二控压保温隔热板的真空阀门连接,实现串行连接;所述第一控压保温隔热板的第二端与其第一端正对设置;
所述第一控压保温隔热板的第一端通过所述连接构件并行连接。
与现有技术相比,本发明的一种控压保温隔热板及其连接构件和装配式结构,由于在保护板的第一端设置有延伸至空腔内且与保温芯材接触的圆管,并在该圆管的第一端设置有过滤网和压力检测器,在该圆管的第二端设置有真空阀门,以便利用该压力检测器和真空阀门向空腔内进行充气或抽真空,实现压力调节,实现导热系数调节,以适应不同气候和季节条件下墙体保温和隔热性能需求,减少不必要的空调开启,降低空调能耗。
附图说明
图1是现有真空绝热板的结构示意图。
图2是本发明实施例1的一种控压保温隔热板的结构示意。
图3是本发明实施例1中控压保温隔热板的剖视结构示意。
图4是本发明实施例1中电动真空截止阀的设置示意图。
图5是本发明实施例1中电气连接示意图。
图6是本发明实施例2的一种控压保温隔热板的装配式结构的结构示意图。
图7是本发明实施例3的一种控压保温隔热板的装配式结构的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在现有的控压保温隔热板中,保温材料的导热系数除了与材料的结构、密度、湿度和温度有关之外,还与其压力相关。例如,现有的真空绝热板就是通过最大限度减小多孔保温材料的压力来提升其保温性能。但是,现有的真空绝热板无法根据气候特点动态调节导热系数,因此在过渡季节或非空调季节长的地区,真空绝热板会导致建筑物室内热量无法排出,造成室内热舒适感差的问题。
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
请参见图2是,本发明实施例1的一种控压保温隔热板的结构示意。
如图2和图3所示,该控压保温隔热板包括:保护板1、阻气膜2和保温芯材3;所述保护板1的内部形成空腔,所述空腔的内壁覆盖有所述阻气膜2,所述空腔内填充有所述保温芯材3;所述保护板1的第一端设置有一圆管11和一检测所述空腔内压力信息的压力检测器12,所述圆管11的第一端延伸至所述空腔内以与所述保温芯材3接触,且所述圆管11的第一端设置有过滤网111,所述圆管11的第二端设置有真空阀门以向所述空腔内充气或抽气进行压力调节,实现导热系数的调节。
在具体实施过程中,当进入采暖季或空调制冷季时,将真空泵与真空阀门进行连接,利用真空泵抽出空腔内的气体,并通过压力检测器12检测空腔内的压力信息;当检测到空腔内的压力信息达到需要的压力值时,关闭真空泵和真空阀门,此时,控压保温隔热板的空腔内为近似真空环境,能够降低保温芯材3的导热系数,同时起到降低对流换热和降低气体导热的作用。当进入过渡季节或非空调季节时,打开真空阀门,则空腔内充入空气;当空腔内的压力达到正常气压时,则关闭真空阀门,此时,控压保温隔热板的空腔内的压力与室外气压相同,增加保温芯材3的导热系数,提升控压保温隔热板的散热效果,促使室内的热量散出到室外。因而本发明的控压保温隔热板能够通过调节空腔内的压力来对导热系数进行有效调节,使得该控压保温隔热板能够适用于不同气候和季节条件下墙体保温和隔热性能需求,进而减少不必要的空调开启,减少空调能耗。
其中,在本发明的控压保温隔热板中,保护板1设置于最外层,能够对阻气膜2起到保护作用,避免施工安装过程中损坏阻气膜2。优选地,该保护板1包括XPS挤塑板(ExtrudedPolystyrene,全称为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料,简称为XPS挤塑板),由于XPS挤塑板为硬质发泡保温材料,具有优良的抗压性能,其抗压强度能够达到220kPa~500kPa,同时,该XPS挤塑板还能提升隔热和保温效果。
此外,如图3所示,本发明的隔热保护板1通过在圆管11的第一端设置过滤网111来对保温芯材3内的杂质进行过滤,避免真空泵运行时抽出保温芯材3的杂质,提高真空泵运行的安全性。
进一步地,所述保温芯材3包括玻璃纤维、气相二氧化硅或聚氨酯泡沫。优选地,该玻璃纤维在空腔内的填充厚度为15mm~25mm。由于在真空环境下15mm~25mm厚的玻璃纤维能够满足保温性能,同时,在正常压力下,15mm~25mm厚的玻璃纤维的热阻不会过多阻碍室内热量的散发。
优选地,该控压保温隔热板中的圆管11为塑料圆管11且其直径与玻璃纤维在空腔内的填充厚度相同。
进一步地,所述阻气膜2包括铝箔,该铝箔不仅能够产生空腔内的真空环境,还具有阻止红外辐射的作用,能降低传热过程中的辐射传热。
具体地,如图2和图3所示,在该控压保温隔热板中,所述真空阀门包括真空截止阀112,所述真空截止阀112的一端与所述圆管11的第二端连接,所述真空截止阀112的另一端用于通过真空法兰113连接真空泵。在该实施方式中,可根据压力检测器12检测到的压力信息手动方式开启或关闭真空截止阀112,实现导热系数的调节。此外,通过压力检测器12检测到的压力信息能够实时监测控压保温隔热板中空腔内的压力状态,以便进行实时调节和日常维护。
另外,如图4和图5所示,在该控压保温隔热板中,所述真空阀门包括电动真空截止阀114,所述电动真空截止阀114的一端与所述圆管11的第二端连接,所述电动真空截止阀114的另一端用于通过真空法兰113连接真空泵5;所述控压保温隔热板还包括:用于检测室外温度信息的第一温度传感器41,用于检测室内温度信息的第二温度传感器42,以及与所述压力检测器12、所述第一温度传感器41、第二温度传感器42、所述电动真空截止阀114和所述真空泵5连接的控制器6;所述控制器6用于在所述室外温度信息达到第一预设温度时,同时打开所述电动真空截止阀114和所述真空泵5,并在所述压力信息达到第一预设压力值时同时关闭所述电动真空截止阀114和所述真空泵5;所述控制器6还用于在所述室外温度信息达到第二预设温度且所述室外温度信息高于所述室内温度信息时打开所述电动真空截止阀114,并在所述压力信息达到第二预设压力值时关闭所述电动真空截止阀114;所述控制器6还用于在所述室外温度信息达到第三预设温度且所述室外温度信息高于所述室内温度信息时,同时打开所述电动真空截止阀114和所述真空泵5,并在所述压力信息达到第一预设压力值时同时关闭所述电动真空截止阀114和所述真空泵5;其中,所述第一预设温度小于所述第二预设温度,所述第二预设温度小于所述第三预设温度,所述第一压力值小于所述第二预设压力值。
例如,当第一温度传感器41检测到室外温度信息为5℃时,控制器6同时打开电动真空截止阀114和真空泵;当压力检测器12检测到压力信息为0.01kPa时,控制器6同时关闭电动真空截止阀114和真空泵。当第一温度传感器41检测到室外温度信息高于20℃且第二温度传感器42检测到的室内温度信息高于室外温度信息时,控制器6打开电动真空截止阀114,并在空腔内的压力恢复至100kPa时,关闭真空截止阀112。当室外温度信息高于30℃且室内温度信息低于室外温度信息时,控制器6打开电动真空截止阀114和真空泵,对控压保温隔热板进行抽真空,并在压力信息为0.01kPa时,同时关闭电动真空截止阀114和真空泵。
优选地,所述压力检测器12包括压力传感器或压力计。
进一步地,如图3所示,所述圆管11的第一端与所述保温芯材3接触处放置有干燥剂115,用于吸收保温芯材3释放的水汽,保持保温芯材3内部干燥。
请参见图6,是本发明实施例2的一种控压保温隔热板的装配式结构的结构示意图。
该控压保温隔热板的装配式结构包括至少两个上述控压保温隔热板和一连接构件7,该连接构件7包括排气管71和条形盒72;其中,所述排气管71的第一端延伸至所述排气管71内朝向所述条形盒72的第一端,所述排气管71的第二端与所述条形盒72的第二端齐平,所述排气管71的第一侧壁设置有至少一个第一通孔;所述排气管71的第二端用于连接真空泵;所述条形盒72的第一侧壁上设置有至少两个第二通孔,所述至少两个第二通孔分别与所述排气管71的第一端、所述至少一个第一通孔贯通,以使所述排气管71通过真空法兰113分别与所述至少两个控压保温隔热板的真空阀门连接,实现所述至少两个控压保温隔热板的并行连接,减少控压保温隔热板的安装难度和安装时间,提升安装效率。
优选地,所述条形盒72内填充有玻璃纤维,用于减少热桥。
进一步地,所述排气管71的直径与空腔内玻璃纤维的填充厚度相同。
请参见图7,是本发明实施例3的一种控压保温隔热板的装配式结构的结构示意图。
该控压保温隔热板的装配式结构包括:至少4个上述控压保温隔热板以及至少一个上述连接构件7;所述至少4个控压保温隔热板包括第一控压保温隔热板101和第二控压保温隔热板102;所述第一控压保温隔热板101的保护板的第二端设置有一连接圆管1011,所述连接圆管1011用于通过真空法兰113与所述第二控压保温隔热板102的真空阀门连接,实现串行连接;所述第一控压保温隔热板101的第二端与其第一端正对设置;所述第一控压保温隔热板101的第一端通过所述连接构件7并行连接。在该实施例中,通过将第一控压保温隔热板101进行并行连接,以及将第一控压保温隔热板101和第二控压保温隔热板102进行串行连接,可进一步提升控压保温隔热板的安装效率。其中,第二控压保温隔热板102的形状可根据墙面顶部结构进行设置,例如,位于水平方向两侧的第二控压保温隔热板102设置成对称的三角形,以满足墙面的铺设。
综上所述,与现有技术相比,本发明的控压保温隔热板及其连接构件和装配式结构,由于在保护板的第一端设置有延伸至空腔内且与保温芯材接触的圆管,并在该圆管的第一端设置有过滤网和压力检测器,在该圆管的第二端设置有真空阀门,以便利用该压力检测器和真空阀门向空腔内进行充气或抽真空,实现压力调节,实现导热系数调节,以适应不同气候和季节条件下墙体保温和隔热性能需求,减少不必要的空调开启,降低空调能耗。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,故凡未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。