CN114919243A - 隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法 - Google Patents

隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法 Download PDF

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朱瑞峰
刘玉军
蒋荃
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段昕永
杨波
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Abstract

本申请提供一种隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法，涉及保温隔热技术领域。本申请提供的隔热保温装置，包括：金属件，所述金属件包括板状部分；隔热层，所述隔热层设置在所述金属件的第一面，且所述隔热层包括具有黑体性质的第一材料，以对光线进行辐射和/或反射；保温层，所述保温层设置在所述金属件与所述隔热层相背设置的所述第二面的一侧。从而本申请提供的隔热保温装置通过隔热层的辐射和反射以及隔热层的热量阻隔能够避免热量的进入，实现了更好地隔热保温效果。

Description

隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法
技术领域
本申请涉及保温隔热技术领域，尤其涉及一种隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法。
背景技术
目前，金属板在建筑中应用越来越广泛，但金属板自身不具有保温隔热的性能，因此需要额外进行保温隔热设置。
现有技术中，通常在金属板背面粘贴如岩棉、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)等保温材料。然而，岩棉等无机类保温材料具有很高的吸水性，长期使用时，会严重影响其保温隔热的性能；挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)等有机保温材料燃烧性能非常差，会对人们的生命和财产安全造成极大的威胁。
因此，如何提供一种能够解决金属板保温隔热问题的装置成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种隔热保温装置和隔热保温装置的制作方法。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：
本申请第一方面提供一种隔热保温装置，包括：
金属件，所述金属件包括板状部分；
隔热层，所述隔热层设置在所述金属件的第一面，且所述隔热层包括具有黑体性质的第一材料，以对光线进行辐射和/或反射；
保温层，所述保温层设置在所述金属件与所述隔热层相背设置的所述第二面的一侧。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述金属件为一端开口的盒状结构，所述盒状结构底面为板状部分，所述板状部分的内表面为第二面，所述板状部分的外表面为第一面。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述第一材料包括稀有金属改性玻璃空心微珠、稀有金属改性陶瓷空气微珠碳空心微珠、粉煤灰空心微珠和/或碳化硅。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述保温层为气凝胶层。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述盒状结构的底面与侧壁之间的夹角在80°-100°之间。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，还包括：
加劲肋，所述加劲肋设置在所述盒状结构底面的第二面，且位于所述第二面与所述保温层之间。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，还包括：
钝化保护膜，所述钝化保护膜至少设置在所述盒状结构的金属件的第一面和第二面上，且设置在第一面的所述钝化保护膜设置在金属件与隔热层之间，设置在第二面的所述钝化保护膜设置在所述金属件与所述保温层之间。
另一方面，本申请还提供一种隔热保温装置的制作方法，包括：
将金属件形成一端开口的盒状结构；
将所述盒状结构底面的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层；
将所述盒状结构底面的第二面上设置有保温层。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，在所述将所述盒状结构底面的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层之前包括：
对所述盒状结构的金属件进行酸洗钝化和烘干处理，以形成钝化膜保护层。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，在将金属件形成一端开口的盒状结构之后还包括：
在所述盒状结构底面的第二面上设置有加劲肋。
相较于现有技术，本申请第一方面提供的隔热保温装置，包括金属件、隔热层和保温层，金属件具有相背设置第一面和第二面，金属件的第一面设置有隔热层，第二面设置有保温层，隔热层包括具有黑体性质的第一材料，具有黑体性质的第一材料具有波长的选择性，具有预设范围波长的光线在达到具有黑体性质的第一材料上时会发生辐射和/或发射，从而能够在光线照射在隔热层上时，通过具有黑体性质的第一材料使得光线发生辐射和反射，从而大部分光线得到了阻隔，不会穿过隔热层，而少部分通过了隔热层的光线会被金属件第二面设置的保温层进行进一步阻隔，从而本申请提供的隔热保温装置通过隔热层的辐射和反射以及隔热层的热量阻隔能够避免热量的进入，实现了更好地隔热保温效果。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1示意性地示出了本申请提供的一种隔热保温装置的结构示意图；
图2示意性地示出了本申请提供的一种隔热保温装置的底面结构示意图；
图3示意性地示出了本申请提供的一种隔热保温装置的制作方法的流程图；
图4示意性地示出了本申请提供的另一种隔热保温装置的制作方法的流程图；
附图标号说明：
隔热保温装置1，金属件11，底面111，侧壁112，隔热层12，保温层13，加劲肋14。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本申请提供一种隔热保温装置1，包括：
金属件11，所述金属件11包括板状部分；
隔热层12，所述隔热层12设置在所述金属件11的第一面，且所述隔热层12包括具有黑体性质的第一材料，以对光线进行辐射和/或反射；
保温层13，所述保温层13设置在所述金属件11与所述隔热层12相背设置的所述第二面的一侧。
本申请提供的一种隔热保温装置1，包括金属件11、隔热层12和保温层13，金属件11具有相背设置第一面和第二面，金属件11由金属材料制成，金属材料具有轻质高强、环保可循环、使用寿命长、色彩丰富、装饰效果优良等特点，金属材料制成的金属件11是热的良导体，但自身不具有保温隔热的性能，本申请中在金属件11的第一面设置有隔热层12，第二面设置有保温层13，隔热层12包括具有黑体性质的第一材料，具有黑体性质的第一材料具有波长的选择性，具有预设范围波长的光线在达到具有黑体性质的第一材料上时会发生辐射和/或发射，从而能够在光线照射在隔热层12上时，通过具有黑体性质的第一材料使得光线发生辐射和反射，从而大部分光线得到了阻隔，不会穿过隔热层12，而少部分通过了隔热层12的光线会被金属件11第二面设置的保温层13进行进一步阻隔。在应用于对隔热保温有要求的建筑领域中时，现有技术中，在金属件11背面粘贴如岩棉、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)等保温材料，岩棉等无机类保温材料具有很高的吸水性，长期使用时，会严重影响其保温隔热的性能，挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)等有机保温材料燃烧性能非常差，会对人们的生命和财产安全造成极大的威胁，从而本申请提供的隔热保温装置1，通过隔热层12的辐射和反射以及隔热层12的热量阻隔能够避免热量的进入，实现了更好地隔热保温效果。
可选地，盒状结构的金属件11为金属或金属复合板制品。
如图1所示，在本申请实施例中，所述金属件11为一端开口的盒状结构，所述盒状结构底面111为板状部分，所述板状部分的内表面为第二面，所述板状部分的外表面为第一面。
在该实施例中，金属件11为一端开口的盒状结构，盒状结构的底面111为板状部分，板状结构朝向盒状结构外侧的一面为金属件11的第一面，板状部分朝向盒状结构内侧的一面为金属件11的第二面，即盒状结构的金属件11中底面111朝向盒体外部的一面设置有隔热层12，而盒状结构的金属件11中朝向盒体内部一面设置有保温层13，在通过隔热保温装置1对墙体或其他结构进行隔热保温时，可以将隔热保温装置1设置在墙体外部，此时将盒状结构的隔热保温装置1的隔热层12朝向外界设置，保温层13朝向墙体设置，从而光线能够直接照射在隔热层12上，照射在隔热层12上的光线大部分被辐射或反射回去，少部分通过隔热层12后被保温层13进行阻隔，从而保温隔热效果大幅度提高。
在本申请实施例中，所述第一材料包括稀有金属改性玻璃空心微珠、稀有金属改性陶瓷空气微珠碳空心微珠、粉煤灰空心微珠和/或碳化硅。
在该实施例中，所述隔热层12为能够反射太阳光或辐射红外线的涂料或高分子膜及其制品，隔热层12包括的第一材料包含稀有金属改性玻璃空心微珠、稀有金属改性陶瓷空气微珠碳空心微珠、粉煤灰空心微珠或碳化硅等成分中的一种或多种，占比为整个隔热层12质量的1％-10％，可以实现在290nm-780nm反射比在0.70以上，在2.5μm-30μm波长的辐射率不低于0.80，其中在8μm-13μm的辐射率不低于0.90。
在本申请实施例中，所述保温层13为气凝胶层。
在该实施例中，保温层13为能够起到保温作用的气凝胶层，气凝胶层可以包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶或硅气凝胶中的一种或多种，占比为整个气凝胶层料质量的0％-10％。从而气凝胶层能够对热量进行阻隔，防止内部的热量排出至外部，也防止外部的热量进入内部，从而提高隔热保温装置1的隔热保温效果。
在本申请实施例中，所述盒状结构的底面111与侧壁112之间的夹角在80°-100°度之间。
在该实施例中，金属件11为一端开口的盒状结构，盒状结构内部的底面111为第二面，与内部底面111相背设置的朝向外部一侧的面为第一面，第一面上设置有隔热层12，从而能够对外部光线进行辐射和/或反射，从而避免外部光线进入内部，实现隔热保温的效果，另外，盒状结构的底面111与侧壁112之间的夹角为80°-100°之间，从而能够更好地与墙体进行固定，保证了隔热保温装置1为墙体提供的隔热保温效果。且盒状结构的金属件11的底面111和侧壁112以及相邻两个侧壁112之间通过焊接的方式进行固定连接，保证了金属件11的固定效果。
优选地，盒状结构的金属件11的底面111与侧壁112之间的夹角为90°，即盒状结构的金属件11中底面111与侧壁112垂直设置，从而制作更加方便，且与墙体的固定效果更好。
可选地，对于不同气候区，其对隔热保温的要求不同，其保温层13和隔热层12的厚度不同，盒状结构侧壁112的高度可根据底面111材料的厚度进行调整，其侧壁112高度不小于底面111材料的厚度。
如图2所示，在本申请实施例中，还包括：
加劲肋14，所述加劲肋14设置在所述盒状结构底面111的第二面，且位于所述第二面与所述保温层13之间。
在该实施例中，隔热保温装置1还包括有加劲肋14，加劲肋14设置在盒状结构的金属件11底面111的第二面上，从而提供隔热保温装置1的强度，尤其对于金属件11底面111面积较大的情况，大幅度增强了的金属件11底面111的支撑效果，且加劲肋14设置在第二面与保温层13之间，从而不会影响保温层13的保温效果。
可选地，加劲肋14为多个，一条加劲肋14沿与第二面的长边方向平行的方向延伸设置，其余多个加劲肋14沿该条加劲肋14长度方向间隔设置，且垂直于该条加劲肋14设置，从而能够更好地提高金属件11的强度。
在本申请实施例中，还包括：
钝化保护膜，所述钝化保护膜至少设置在所述盒状结构的金属件11的第一面和第二面上，且设置在第一面的所述钝化保护膜设置在金属件11与隔热层12之间，设置在第二面的所述钝化保护膜设置在所述金属件11与所述保温层13之间。
在该实施例中，隔热保温装置1还包括钝化保护膜，钝化保护膜设置在金属件11的第一面和第二面上，通过将磨抛好的金属件11放置于酸洗和钝化池中，从而清洁金属面的表面，并形成钝化保护膜，从而对金属件11提供保护作用，在金属件11的第一面和第二面上形成钝化保护膜后，再分别设置有隔热层12和保温层13，从而使得隔热保温装置1具有隔热和保温的效果。
在本申请实施例中，当隔热保温装置1用于外保温系统时，即隔热保温装置1设置在室外的墙体外，隔热层12朝向外部设置，此时，通过隔热保温装置1进行隔热的室内的热量为Q室内，Q室内＝Q太阳-Q辐射-Q对流-Q阻隔，其中，Q太阳为太阳光照射到隔热保温装置1表面的热量；Q反射为隔热保温装置1中隔热层12表面反射以及辐射太阳光的热量；Q辐射为隔热保温装置1表面辐射到外部空间的热量；Q阻隔为隔热保温装置1中保温层13对太阳光阻隔的热量；Q对流为隔热保温装置1与空气对流交换的热量。其中，Q对流与外界空气的温度和风速有关系，不涉及到产品的性能，所以从公式中可以看出，与传统保温板相比，隔热保温装置1不仅能够阻隔热量传递，而且还可通过反射和辐射减少进入室内的热量，起到良好的保温效果。
当隔热保温装置1用于内保温系统时，即隔热保温装置1设置在室内的墙体上，隔热层12朝向室内设置，此时，通过隔热保温装置1进行隔热的室内的热量为Q室内，Q室外＝Q室内-Q辐射-Q阻隔，其中，Q室外为从室内进入室外的热量；Q辐射为隔热保温装置1中隔热层12表面反射以及辐射室内光线的热量；Q阻隔为隔热保温装置1中保温层13阻隔的对室内热量向室外阻隔的热量。所以从公式中可以看出，与传统保温板相比，隔热保温装置1不仅能够阻隔热量传递，而且还可通过反射和辐射减少进入室外的热量，起到良好的保温效果。
如图3所示，另一方面，本申请还提供一种隔热保温装置1的制作方法，
S101，将金属件11形成一端开口的盒状结构；
S102，将所述盒状结构底面111的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层12；
S103，将所述盒状结构底面111的第二面上设置有保温层13。
本申请提供的一种隔热保温装置1的制作方法中，先将金属件11四边开槽折弯，形成一端开口的盒状结构，而后在盒状结构的金属件11的第一面涂覆有隔热层12，隔热层12中包括具有黑体性质的第一材料，从而能够对照射到第一面上的光线进行折射和/或辐射，从而能够避免大部分热量进入内部，而后再将盒状结构的金属件11的第二面上涂覆有保温层13，从而进一步提高隔热保温装置1的隔热保温效果。
其中，隔热层12为能够反射太阳光或辐射红外线的涂料或高分子膜及其制品，第一材料内部包含稀有金属改性玻璃空心微珠、稀有金属改性陶瓷空气微珠碳空心微珠、粉煤灰空心微珠或碳化硅等成分中的一种或多种，占比为整个隔热层12质量的1％-10％，可以实现在290nm-780nm反射比在0.70以上，在2.5μm-30μm波长的辐射率不低于0.80，其中在8μm-13μm的辐射率不低于0.90。保温层13为能够起到保温作用的气凝胶层，气凝胶层可以包括二氧化硅气凝胶、碳气凝胶或硅气凝胶中的一种或多种，占比为整个气凝胶层料质量的0％-10％。从而气凝胶层能够对热量进行阻隔，防止内部的热量排出至外部，也防止外部的热量进入内部，从而提高隔热保温装置1的隔热保温效果。
如图4所示，本申请还提供另一种隔热保温装置的制作方法，
S201，将金属件形成一端开口的盒状结构；
S202，在所述盒状结构底面的第二面上设置有加劲肋；
S203，对所述盒状结构的金属件进行酸洗钝化和烘干处理，以形成钝化膜保护层；
S204，将所述盒状结构底面的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层；
S205，将所述盒状结构底面的第二面上设置有保温层。
本申请提供的一种隔热保温装置的制作方法中，先将平板状金属材料按照设计大小对其进行切割，开槽，用折弯机将四边折弯成80°-100°，将边与边之间的接缝进行焊接，形成一端开口的盒状结构，同时将正面进行打磨抛光，而后再盒状结构的金属件底面的第二面上设置加劲肋，以提高金属件的强度和支撑度，而后对盒状结构的金属件进行酸洗钝化处理，而后将处理后的金属件烘干，使得金属件的表面形成钝化保护层，经钝化后的产品经80℃-300℃的设施中进行烘干处理，待冷却至室温，再在盒状结构的金属件底面的第一面上涂覆有隔热层，涂覆完成后需要经80℃-300℃的设施中再次进行烘干，冷却至室温，从而使得照射在金属件第一面上的光线能够在包括具有黑体性质的第一材料的隔热层上发生反射和/或折射，从而使得光线不会透过隔热层进入内部，起到了良好地保温隔热效果，另外，在完成烘干后在盒状结构的金属件的底面的第二面上涂覆有保温层，从而进一步对隔热保温装置进行隔热保温设置，进一步提高隔热保温效果，在涂覆保温层后需要对金属件进行再次烘干，从而制出隔热保温装置成品。
通过本申请提供的隔热保温装置的制作方法可以制作形成隔热保温装置，该隔热保温装置包括金属件、隔热层和保温层，金属件具有相背设置第一面和第二面，金属件的第一面设置有隔热层，第二面设置有保温层，隔热层包括具有黑体性质的第一材料，具有黑体性质的第一材料具有波长的选择性，具有预设范围波长的光线在达到具有黑体性质的第一材料上时会发生辐射和/或发射，从而能够在光线照射在隔热层上时，通过具有黑体性质的第一材料使得光线发生辐射和反射，从而大部分光线得到了阻隔，不会穿过隔热层，而少部分通过了隔热层的光线会被金属件第二面设置的保温层进行进一步阻隔，从而本申请提供的隔热保温装置兼具了辐射和阻隔两种保温隔热方式，通过隔热层的辐射和反射以及隔热层的热量阻隔能够避免热量的进入，隔热保温效果更为显著。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隔热保温装置，其特征在于，包括：
金属件，所述金属件包括板状部分；
隔热层，所述隔热层设置在所述金属件的第一面，且所述隔热层包括具有黑体性质的第一材料，以对光线进行辐射和/或反射；
保温层，所述保温层设置在所述金属件与所述隔热层相背设置的所述第二面的一侧，用于阻隔热量。
2.根据权利要求1所述的隔热保温装置，其特征在于，
所述金属件为一端开口的盒状结构，所述盒状结构底面为板状部分，所述板状部分的内表面为第二面，所述板状部分的外表面为第一面。
3.根据权利要求2所述的隔热保温装置，其特征在于，
所述第一材料包括稀有金属改性玻璃空心微珠、稀有金属改性陶瓷空气微珠碳空心微珠、粉煤灰空心微珠和/或碳化硅。
4.根据权利要求1所述的隔热保温装置，其特征在于，
所述保温层为气凝胶层。
5.根据权利要求2所述的隔热保温装置，其特征在于，
所述盒状结构的金属件底面与侧壁之间的夹角在80°-100°之间。
6.根据权利要求5所述的隔热保温装置，其特征在于，还包括：
加劲肋，所述加劲肋设置在所述盒状结构底面的第二面，且位于所述第二面与所述保温层之间。
7.根据权利要求5所述的隔热保温装置，其特征在于，还包括：
钝化保护膜，所述钝化保护膜至少设置在所述盒状结构的金属件的第一面和第二面上，且设置在第一面的所述钝化保护膜设置在金属件与隔热层之间，设置在第二面的所述钝化保护膜设置在所述金属件与所述保温层之间。
8.一种隔热保温装置的制作方法，其特征在于，包括：
将金属件形成一端开口的盒状结构；
将所述盒状结构底面的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层；
将所述盒状结构底面的第二面上设置有保温层。
9.根据权利要求8所述的隔热保温装置的制作方法，其特征在于，在所述将所述盒状结构底面的第一面上设置有包括具有黑体性质的第一材料的隔热层之前包括：
对所述盒状结构的金属件进行酸洗钝化和烘干处理，以形成钝化膜保护层。
10.根据权利要求8所述的隔热保温装置的制作方法，其特征在于，在将金属件形成一端开口的盒状结构之后还包括：
在所述盒状结构底面的第二面上设置有加劲肋。
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