CN115262853B - 一种发热保温墙体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域,特别是涉及一种发热保温墙体。从内到外依次包括内叶板、导热层、发热层、保温层和外叶板,所述导热层包括吸收发热层热量的吸热部,以及设置在吸热部四周向外导热的辐射部;所述发热层内设置电发热部件,发热层对准导热层的吸热部。本发明的墙体内设置电发热部件的同时,还配套设置热导热层,导热层包括面积较小的吸热部和面积较大大于吸热部的辐射部。吸收电发热部件的热量,然后通过辐射部传导释放到整个墙体的表面。并且墙体在发热层的外侧设置保温层,可以电发热部件的热量从墙体的内表面释放出去,避免热量从外表面流失。

Description

一种发热保温墙体
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域,特别是涉及一种发热保温墙体。
背景技术
装配式墙体是采用现浇式剪力墙的原理,利用镀锌轻钢龙骨作为支撑骨架,高强玻镁平板作为免拆面板,在玻镁平板内部浇注环保、阻燃轻质浆料后最终成型的墙体。
现有的装配式墙体大多不具有保温功能,即便是在墙体内部增加保温层,也很难在高寒地区的低温环境下呈现出良好的保温效果。
为此,设计一种兼具发热和保温功能的装配式墙体具有十分重要的意义。
发明内容
本发明一种发热保温墙体。
解决的技术问题是:现有的墙体内发热的发热墙体,其热量分布不均,局部热量高,容易在高热量区域诱发火灾或者人员烫伤。
为解决上述技术问题,本发明一种发热保温墙体,采用如下方案。
一种发热保温墙体,从内到外依次包括内叶板、导热层、发热层、保温层和外叶板,所述导热层包括吸收发热层热量的吸热部,以及设置在吸热部四周向外导热的辐射部;所述发热层内设置电发热部件,发热层对准导热层的吸热部。
优选的,所述电发热部件为面状的电热膜,电热膜正对吸热部且与吸热部之间留有间隙。
优选的,所述发热层还包括设置在电热膜四周的边框,电热膜的边缘具有支撑结构,支撑结构固定在边框上;所述支撑结构同时作为电热膜的电极;所述电热膜为石墨烯电热膜。
优选的,所述边框的厚度大于电热膜,边框内墙体内形成空腔,所述电热膜设置在边框内的空腔中。边框的内表面涂设有热反射镀膜。
优选的,所述电发热部件朝外的一侧设置有反射层,反射层平行于电发热部件;反射层包括隔热板,隔热板的内表面设置热反射镀膜。
优选的,所述吸热部包括金属板以及涂设在金属板外表面上的吸热涂层;吸热涂层的材质为石墨烯陶瓷吸热材料;辐射部包括多根用于导热的金属杆,金属杆紧贴金属板的内表面并固定,金属杆的末端向外延伸到金属板外且与内叶板紧贴。
优选的,辐射部的多跟金属管编织成金属网,金属板设置在金属网的中部;金属网与金属板之间的缝隙填满混凝土。
优选的,金属杆与金属板焊接固定。
优选的,所述隔热层由内到外依次包括岩棉板、中叶板和混凝土层。
发热墙体都是用电进行发热,在墙体内设置电发热部件,一般是发热电阻丝。然后点电发热部件的热量通过墙体传导到墙体外。但是由于墙体是一个高度和宽度较大而厚度较小的结构特点,越靠近电发热部件的墙面其导热越快,温度越高。而且由于墙体的材质问题本身导热性能比较差。这就进一步加剧了温度在墙面的分布不均。正对电发热部件的部位温度高。远离电发热部件的部位温度低。如果室内较为空旷的情况下问题不大,最终由于室内空气的流动和热传导都会让室内的空气温度区域一致,不会造成室内存在较大的温度差。
但是如果有家具,或者窗帘布料等杂物与墙体靠近,就容易造成局部的热量集中,导致自然引发火灾。或者人员触摸热量集中的区域会烫手甚至烫伤。
本发明一种发热保温墙体与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明的墙体内设置电发热部件的同时,还配套设置热导热层,导热层包括面积较小的吸热部和面积较大大于吸热部的辐射部。吸热部的面积与电发热部件对应,吸收电发热部件的热量,然后通过辐射部传导释放到整个墙体的表面。虽然还是会存在靠近电发热部件的部位温度更高的问题。但是由于导热层对热量的传导,可以极大程度的削弱热量集中导致火灾的问题。
并且墙体在发热层的外侧设置保温层,可以电发热部件的热量从墙体的内表面释放出去,避免热量从外表面流失。墙体在导热层内侧只有一层内叶板,内叶板直接与导热层接触,便于热量从导热层穿过内叶板后向室内传导。在发热层的外侧设置保温层,保温层的热传导系数较低。避免热量从保温层传导到墙体的外表面上。
附图说明
图1是本发明发热保温墙体整体的剖面图;
图2是导热层和发热层的侧面爆炸图;
图3是导热层和发热层的爆炸立体图;
图4是图3另一方向的爆炸立体图;
图5是电发热部件和边框的立体图;
图6是供电系统的示意图。
附图标记说明:
1-内叶板;
2-导热层,2a-吸热部,2b-辐射部,2b1-金属杆;
3-发热层,3a-电发热部件,3a1-支撑结构,3b-边框,3c-反射层;
4-保温层,4a-岩棉板,4b-中叶板,4c-混凝土层;
5-外叶板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图1所示的上、下、左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
为了解决现有的墙体内发热的发热墙体,其热量分布不均,局部热量高,容易在高热量区域诱发火灾或者人员烫伤的问题,本发明踢出了一种发热保温墙体。如图1到图5中所示的。
一种发热保温墙体,从内到外依次包括内叶板、导热层、发热层、保温层和外叶板,所述导热层包括吸收发热层热量的吸热部,以及设置在吸热部四周向外导热的辐射部;所述发热层内设置电发热部件,发热层对准导热层的吸热部。
其中外叶板和内叶板是预制墙体的常用部件,一般是混凝土材质或者陶瓷材质,在此不多赘述。保温层主要是需要热传导系数低,避免热量穿过保温层外溢到墙体的外表面上。优选的,保温层由内到外依次包括岩棉板、中叶板和混凝土层。
发热墙体都是用电进行发热,在墙体内设置电发热部件,一般是发热电阻丝。然后点电发热部件的热量通过墙体传导到墙体外。但是由于墙体是一个高度和宽度较大而厚度较小的结构特点,越靠近电发热部件的墙面其导热越快,温度越高。而且由于墙体的材质问题本身导热性能比较差。这就进一步加剧了温度在墙面的分布不均。正对电发热部件的部位温度高。远离电发热部件的部位温度低。如果室内较为空旷的情况下问题不大,最终由于室内空气的流动和热传导都会让室内的空气温度区域一致,不会造成室内存在较大的温度差。
但是如果有家具,或者窗帘布料等杂物与墙体靠近,就容易造成局部的热量集中,导致自然引发火灾。或者人员触摸热量集中的区域会烫手甚至烫伤。
本发明的墙体内设置电发热部件的同时,还配套设置热导热层,导热层包括面积较小的吸热部和面积较大大于吸热部的辐射部。吸热部的面积与电发热部件对应,吸收电发热部件的热量,然后通过辐射部传导释放到整个墙体的表面。虽然还是会存在靠近电发热部件的部位温度更高的问题。但是由于导热层对热量的传导,可以极大程度的削弱热量集中导致火灾的问题。
并且墙体在发热层的外侧设置保温层,可以电发热部件的热量从墙体的内表面释放出去,避免热量从外表面流失。墙体在导热层内侧只有一层内叶板,内叶板直接与导热层接触,便于热量从导热层穿过内叶板后向室内传导。在发热层的外侧设置保温层,保温层的热传导系数较低。避免热量从保温层传导到墙体的外表面上。所述隔热层由内到外依次包括岩棉板、中叶板和混凝土层。其中混凝土层内设钢筋,形成墙体的主体,混凝土层的厚度大于墙体总厚度的1/2。
为了增大电发热部件面积,便于电发热部件的的热量传导到导热层。所述电发热部件为面状的电热膜,所述电热膜为石墨烯电热膜。由于电热膜本身结构强度交底,不耐压,因此电热膜正对吸热部且与吸热部之间留有间隙。
具体地如图2到图5中所示的,所述发热层还包括设置在电热膜四周的边框,电热膜的边缘具有支撑结构,支撑结构固定在边框上;所述支撑结构同时作为电热膜的电极;所述边框的厚度大于电热膜,边框内墙体内形成空腔,所述电热膜设置在边框内的空腔中。电热膜平铺设置在边框的中央。电热膜到边框的前后面均具具有一段距离。避免电热膜受压。
如图3所示的,所述电发热部件朝外的一侧设置有反射层,反射层平行于电发热部件;反射层卡在在边框的外侧的边缘处,同时还避免了保温层压到电热膜。反射层包括隔热板,隔热板的内表面设置热反射镀膜。同时在边框的内表面涂设有热反射镀膜。热反射镀膜就是一层高反射率的金属镀膜。
所述吸热部包括金属板以及涂设在金属板外表面上的吸热涂层;吸热涂层的材质为石墨烯陶瓷吸热材料;
辐射部可以是一整块较大的金属板,但是这样一方面成本太高,另一方面影响内叶板与墙体的其他结构之间的贴合固定。因此,如图3和图4中所示的,辐射部包括多根用于导热的金属杆,金属杆紧贴金属板的内表面并固定,金属杆的末端向外延伸到金属板外且与内叶板紧贴。优选的金属杆的末端直接插入到内叶板内,与内叶板融为一体;或者金属杆与内叶板之间用材料填满,填充料采用实心气泡少的材料,提高导热系数。优选的可以是水泥浆。
辐射部的多跟金属管编织成金属网,金属板设置在金属网的中部;金属网与金属板之间的缝隙填满混凝土。金属杆与金属板焊接固定,焊接采用满焊工艺,提高金属杆与金属板的接触面积。
边框上设置有卡槽用于与电热膜的电极配合,其中电发热部件由于需要供电,电极连接导线连通到墙体外侧,如图6中所示的。本发明还设计了一套通过太阳能电池板对电热膜进行供电的系统。温度传感器设置在墙体内侧的室内,控制器根据温度传感器的数据控制对电发热部件也就是电热膜的供电功率。同时设置在室外的太阳能电池板提供电源由控制器控制。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种发热保温墙体,其特征在于,
从内到外依次包括内叶板、导热层、发热层、保温层和外叶板,
所述导热层包括吸收发热层热量的吸热部,以及设置在吸热部四周向外导热的辐射部;
所述发热层内设置电发热部件,发热层对准导热层的吸热部,
所述吸热部包括金属板以及涂设在金属板外表面上的吸热涂层;吸热涂层的材质为石墨烯陶瓷吸热材料;
辐射部包括多根用于导热的金属杆,金属杆紧贴金属板的内表面并固定,金属杆的末端向外延伸到金属板外且与内叶板紧贴,其中,金属杆的末端直接插入到内叶板内,与内叶板融为一体,或者金属杆与内叶板之间用材料填满;
辐射部的多根金属杆编织成金属网,金属板设置在金属网的中部;金属网与金属板之间的缝隙填满混凝土,
金属杆与金属板焊接固定;
所述电发热部件为面状的电热膜,电热膜正对吸热部且与吸热部之间留有间隙,所述电发热部件朝外的一侧设置有反射层,反射层平行于电发热部件;反射层包括隔热板,隔热板的内表面设置热反射镀膜;
所述保温层由内到外依次包括岩棉板、中叶板和混凝土层,其中混凝土层内设钢筋,形成墙体的主体,混凝土层的厚度大于墙体总厚度的1/4。
2.根据权利要求1所述的一种发热保温墙体,其特征在于,
所述发热层还包括设置在电热膜四周的边框,电热膜的边缘具有支撑结构,支撑结构固定在边框上;所述支撑结构同时作为电热膜的电极;
所述电热膜为石墨烯电热膜。
3.根据权利要求2所述的一种发热保温墙体,其特征在于,
所述边框的厚度大于电热膜,边框内墙体内形成空腔,所述电热膜设置在边框内的空腔中;
边框的内表面涂设有热反射镀膜。
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