CN204626822U - 一种辐射天花板 - Google Patents

Abstract

一种辐射天花板，包括保温层、热源管路，还包括波热转化层与传导层，所述传导层一端与波热转化层接触，所述热源管路包裹于所述传导层中，且所述传导层垂直于波热转化层方向上的导热率比平行于波热转化层方向上的导热率高100%以上，所述波热转化层的下表面设置有防护层。本实用新型具有以下有益效果：1）利用了一种辐射天花板，实现红外线波和热能的双向低温转化，实现空间内的制热和制冷；2）利用了石墨的定向导热的性能，导热效率高，速度快；3）石墨用量少，成本低；4）结构简单，制备方便。

Description

一种辐射天花板

技术领域

本实用新型属于建筑装修领域，具体涉及一种辐射效率高的天花板。

背景技术

建筑行业是国民经济的重要支柱产业之一，与之相关环保、节能等问题也越来越受到重视。同时，随着人们生活水平的提高，对室内环境的舒适度要求也越来越高，相应的建筑能耗（包括空调采暖能耗）也随之增加。在舒适健康、能耗、环境中找到合理的平衡点成为建筑设计及建筑节能领域的永恒主题。

在建筑室内供暖方面，一般采用空调吹风供热系统，这类供热系统中吹出的热风容易带走人体或植物表面的水汽，使人产生干燥感，容易上火，时间一长导致身体不适。目前也有将加热管道包埋在墙体或地板中，如毛细管辐射系统和地暖系统，能起到辐射对流加热的效果，但这类供热系统普遍存在大部分热量被导热率低的墙体或地板吸收，热能辐射传播的转化效率不高，最终大部分能量还是以传导和对流的形式，最终通过空气而传播到人，并有蒸腾尘埃、热逼甲醛释放的不健康缺陷。

现有的天花板中，也有通过设置热源管道起到提高室内温度的做法，但这类结构的天花板依靠热源管道直接加热房间上部的空气，由于热空气始终处于房间上方，通过热空气将热量传递下来的时间长，且能耗大，大部分能量用于加热空气而非加热人。

众所周知，空气吸收红外波的效率低，但人体能有效吸收红外波并转化为热，使人产生温暖的感觉。目前还鲜有能高效的进行热波转换的天花板，因此，需要一种热波之间能够高效转化的辐射天花板，来解决以上技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种热波之间能够高效转化的辐射天花板，该天花板在能量传输中，辐射即红外光波传导占据更高比例。辐射散热具有成本低，效果好的特点。

本实用新型通过以下技术方案实现。

一种辐射天花板，包括保温层、热源管路，还包括波热转化层与传导层，所述传导层一端与波热转化层接触，所述热源管路包裹于所述传导层中，且所述传导层垂直于波热转化层方向上的导热率比平行于波热转化层方向上的导热率高100%以上，所述波热转化层的下表面设置有防护层。

石墨具有很好的导热性能，在以膨胀石墨为原料生产片状石墨材料的过程中，通过挤压成型使得膨胀石墨单元的排列方向相同，从而产生不同方向上导热率的各向异性，即，片状石墨材料在平行于石墨片方向上的导热率比垂直于石墨片方向上的导热率高数倍。

因此，本实用新型利用片状石墨材料的这一性质，可以制成具有定向导热性能的传导层，能有效提高传热的效率。优选的方案中，该传导层为由膨胀石墨材料，或膨胀石墨材料与类石墨烯颗粒混合物模压复合而成的一种材料，这种材料可以被称为Educt，其中类石墨烯颗粒占Educt的重量比为0%~25%之间。该模压方式能提供定向导热性能，使得平行于平面方向的导热率比垂直于平面方向的导热率高出很多倍，将热源的热量直接导到波热转化层上。

本实用新型也得益于这一性能，能将热源的热量快速、定向地传导到波热转化层中，效率高，且避免了传导层横向方向上热量的散失，节能效果好。热量传递到波热转化层后，再由波热转化层通过辐射的方式将热量散到室内。

所述的波热转化层的下表面设置有防护层，起到保护波热转化层的作用。

此外，天气热时，本实用新型的天花板起到制冷作用，制冷时，人体及室内物体发射的波，被波热转化层吸收，并高效转化成热，热量通过传导层，传输到热源管道，管道中的冷水将热吸收并带走，实现空间制冷的效果。

作为优选，所述防护层为上表面设有织布层的带孔的金属板。设有织布层的带孔的金属板，织布层能防止天花板落灰，而带孔的金属板能使红外辐射透过，保证辐射效果；此外，金属板能增强天花板的机械强度，及改善外观，并采用天花板镶扣设计，便于和龙骨相扣、安装。

    作为优选，所述传导层为彼此分离且嵌于所述保温层中的传导层。具体的，所述传导层为彼此分离、包住热源单管，并镶嵌于保温层中的传导层，沿热源管路布置。本实用新型中的传导层仅仅设置在热源管路上或仅仅包覆住热源即可，可节省大量的石墨材料，降低成本费用，同时也节省了波热转化波谱板的重量，便于运输与安装。对于生产型企业而言，这些在原料成本方面改进具有很大的意义。

    作为优选，所述传导层的密度为0.1~1.7/cm³，更进一步优选的密度为0.8~1.7g/cm³。高密度的传导层能提供相对较高的导热率。

    作为优选，所述传导层分为第一传导层与第二传导层，所述热源管路置于第一传导层与第二传导层之间。热源管路包覆于所述传导层，使其热量不会散失，尽可能多的通过传导层定向传递给波热转化层。此外，该结构也有利于生产加工与安装。

作为优选，所述热源管路为导热管，所述导热管为导热塑料管或金属管。导热导热塑料管和金属管都具有很好的导热效果，能快速将热量传导至传导层。

进一步的优选，使用导热塑料管为热源管路，好处大于金属管。原因在于使用金属管作为导热管路时，需要充分考虑金属的腐蚀问题。为了避免对金属的腐蚀，需要提高冷媒/热媒（一般为水）的质量；并要求传导层中没有腐蚀金属的杂质，这一要求很大程度上提高了对传导层纯度的要求，明显增加了成本。而导热塑料管不存在被腐蚀的情况。

本实用新型中，波热转化层所采用的材料可以称为Etran，其中类石墨烯颗粒占Etran的重量比为0%~30%之间，纳米碳管占Etran的重量比为0%~30%之间，其余为膨胀石墨材料。本实用新型中，波热转化层也可以用纯膨胀石墨材料。

作为优选，所述带孔的金属板的下表面喷涂有亚光漆，亚光漆能增加金属板的辐射效率。

作为优选，所述波热转化层的密度为0.01~1.5g/cm³，厚度为0.1~10毫米，进一步的优选是0.5-2.0mm。该波热转化层为Etran材料，其横向方向上导热率高，能迅速的将传导层传导过来的热量快速横向传递，使整片波热转化层快速均匀热起来，随即通过辐射的方式将热量散到室内；制冷时，人体散发的红外波，传至Etran, 波能转化成热，并快速通过传导层传导到管道，由管道中流动的冷水把热带走；实现人体热能被吸收。

作为优选，所述波热转化层下表面经过粗糙拉毛处理，能进一步提高波热转化效率。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：1）利用了一种辐射天花板，实现红外线波和热能的双向低温转化，实现空间内的制热和制冷；2）利用了石墨的定向导热的性能，导热效率高，速度快；3）石墨用量少，成本低；4）结构简单，制备方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型作进一步描述。

见图1，一种辐射天花板，包括保温层2、热源管路4，还包括波热转化层5与传导层，所述保温层2可以是泡沫、聚苯乙烯、酚醛树脂等隔热保温材料，具有阻燃防火特性的材料优先；所述传导层一端与波热转化层5接触，所述热源管路4包裹于所述传导层中，且所述传导层垂直于波热转化层5方向上的导热率比平行于波热转化层5方向上的导热率高100%以上，所述波热转化层5的下表面设置有防护层1。

所述防护层1为上表面设有织布层的带孔的金属板，且该金属板的下表面喷涂有亚光漆。织布层能防止天花板落灰，而带孔的金属板能使红外辐射透过，保证辐射效果，在金属板的下层喷涂亚光漆能进一步增加金属板的辐射效率，此外，金属板能增强天花板的机械强度，及改善外观，并采用天花板镶扣设计，便于和龙骨相扣、安装。

     本实施方式中，传导层的密度为0.8~1.7g/cm³。所述传导层为彼此分离且嵌于所述保温层2中的传导层，且该传导层分为第一传导层3与第二传导层3’，所述热源管道4置于第一传导层3与第二传导层3’之间。

    本实施方式中，所述热源管道4为导热塑料管。该导热塑料管抗腐蚀，且具有与石墨相匹配的导热率，能高效导热。也可以使用导热的金属管。

本实施方式中，所述波热转化层5为Etran材料，优选的波热转化层的密度为0.01~1.5g/cm³，厚度为0.1~10毫米，该波热转化层下表面经过粗糙拉毛处理，能进一步增加辐射效率。

    本实用新型的辐射天花板具有节能且散/吸热效果好的优点，能调节和控制室内温度。本实用新型生产、安装、运输方便，成本低，使用时，制冷制热兼容、能提供很好的热传导效率与辐射效果。

    在实际测试过程中，申请人在房间顶部安装上述的具有带孔金属板的辐射天花板，其中热源管道4中通入39℃的热水进行供热，开启数分钟后，通过手持式红外温度感应器测试房间中的温度，其中带孔金属板的温度为37℃，说明本实用新型的天花板能高效的将热源管道中的热量传递出来，传递速度快；墙面或空气温度为15℃，原因在于辐射的传热方式不直接加热空气，节省了很大一部分热量，另一方面，当人从普通房间进入该房间中时，由于人体对红外辐射的吸收，能明显感到有热量辐射在身体上，数分钟后，感觉舒适暖和，辐射效果很好。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种辐射天花板，包括保温层（2）、热源管路（4），其特征在于，还包括波热转化层（5）与传导层，所述传导层一端与波热转化层（5）接触，所述热源管路（4）包裹于所述传导层中，且所述传导层垂直于波热转化层（5）方向上的导热率比平行于波热转化层（5）方向上的导热率高100%以上，所述波热转化层（5）的下表面设置有防护层（1）。

2.根据权利要求1所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述防护层（1）为上表面设有织布层的带孔的金属板。

3.根据权利要求2所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述传导层为彼此分离且嵌于所述保温层（2）中的传导层。

4.根据权利要求3所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述传导层的密度为0.1~1.7/cm³。

5.根据权利要求4所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述传导层分为第一传导层（3）与第二传导层（3’），所述热源管路（4）置于第一传导层（3）与第二传导层（3’）之间。

6.根据权利要求5所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述热源管路（4）为导热管，所述导热管为导热塑料管或金属管。

7.根据权利要求6所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述带孔的金属板的下表面喷涂有亚光漆。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述波热转化层（5）的密度为0.01~1.5g/cm³，厚度为0.1~10毫米。

9.根据权利要求1至7任一项所述的一种辐射天花板，其特征在于，所述波热转化层下表面经过粗糙拉毛处理。