TW530112B - Process, plant and bitumen-polymer based strip for surface and environmental heating of building structures and infrastructures - Google Patents

Description

530112 五、發明說明（1) 本發明係關於將建築物結構及基礎結構加熱。 目前具有無數方法和設備用於表面和環境加熱，基本上 係特別基於氣體之燃燒及基於電阻。 在第一種情況，最廣泛使用之系統係具有經放置在建築 物各室中之中央加熱器和輻射器之熱虹吸管。 在第二種情況，將循環在電阻中之電流轉變成爲熱能。 此等電阻達到極高溫度，甚至1 ooot，經由輻射和經由 空氣之對流移勸而分佈熱。 在所有情況中，由於火焰溫度或電阻之溫度與環境溫度 之間的差異，且特別地因爲沒有將加熱設備的物理-機械 結構（physico-mechanical)與被加熱者整合，或設計建築 物結構本身能產生熱。 因此，與所消耗之能量比較，所使用之能量低。 上述發明會解決或大大減少如以下將予解釋之此等問題 〇 本發明的目的是用於將建築物結構及基礎結構的表面面 積和環境加熱之方法、設備和基於瀝青（bitumen-based) 之板條。 將一個熱電層形成在此等結構的壁之塗層的後面及特別 是在地板的下面；此熱電層係由經並列置放且充分相間隔 以便電絕緣之基於瀝青之板條的長度所組成，此等基於瀝 青之板條具有極高電導率、恆定截面和測微計厚度的金屬 芯子，其全部在密封之電路以內，以將電能轉變成爲熱能 530112 五、發明說明（2) 0 在一種型式的實施中，此等長度係由相封於其軸以4 5 予以彎曲摺疊回至每一片的板條上予以形成，以便形成一 個四邊形之螺旋形。 在一種型式的實施中，將每一板條的長度以相對於其軸 以45°彎曲予以彎曲回以便形成一個螺旋形。 最後一片的板條呈現以45°彎曲回至其中本身上之一部 份，使得最後終端距開始終端僅一段短距離以輕易地接觸 至電源。 . 並列所置放之各長度可由各片的板條所組成。藉由製造 出雙45°彎曲，此等片件可變成U形。將此等長度以並聯 或串聯予以電連接。連接（其係在具有經由側向所放置之 板條長度之熱電層中金屬芯的終端上）至電流源係藉由使 用熱和機械方法以自芯子之終端中移除含瀝青之材料而獲 得。 爲了確保出穩定之電連接’最好將由一^對等長度的長方 形金屬板所形成之橢圓型夾子配合至芯子終端上。 將第一板的一縱向半之厚度是增加至大體上相當於板條 厚度之程度。 第二板的厚度是恒定但是其寬度係大於第一板的寬度。 可將該夾子經由鉚釘或相當的工具而施加至板條的終端 ’使板條包含有其瀝青之本體的板條相當於較小厚度的第 一板之縱向區域，同時使板條中金屬芯子相當於具較大厚 530112 五、發明說明（3) 度的第一板之縱向區域。 一部份的一個板是藉由一個終端向外突出以便連接至電 線上。 將瀝青聚合物有利地施加至經放置在金屬芯子的任一表 面上之可浸漬的加強物上。 此等加強物可能是在一個表面上之聚酯纖維和也可能是 在另一表面上之玻璃纖維，或在是兩個表面上之玻璃纖維 〇 加強物可能是在兩個表面上之黏合織物或是玻璃纖維在 一個表面上及黏合織物在另一表面上。 有利地，瀝青是與彈性體或塑性體或此兩者有關之聚合 物瀝青。 有利地，電力係由30至50瓦特/平方米所組成，而電 壓係不大於1 2伏特。 有利地，可將金屬芯子通過一具計算機而連接至電流源 來程式規劃和自動化適合現行環境條件之溫度和加熱時間 的最適當數値在施加至此等結構和至基礎結構之區域中。 在一種型式的實施中，爲了室內目的，將熱電層放置在 實際上任何種類的地板材料之蓋覆下面。 在一種型式的實施中，將熱電層放置在機場跑道的舖設 地毯之下面。 在一種型式的實施中，將熱電層放置在通常無論在露天 或隧道中通路的表面下面。 530112 五、發明說明（4) 在一種型式的實施中，將熱電層放置在通常建築物的瓦 及屋頂材料的下面。 在一種型式的實施中，將熱電層放嵌入形成足球場的草 地表面所使用之植物的泥土下面。 有利地，熱電層的.厚度係在2至4毫米間。 金屬芯子可能是鋁或銅。 本發明提供出明顯的優點。 視需要，通常，道路，跑道，運動場地及戶外環境之表 面加熱係屬可能，以及經由轉換建築物結構或基礎結構的 地板和壁成爲產生擴散之保暖的設備，室內空間之加熱亦 屬可能。 藉由瀝青-聚合物之板條·（較像建物交易的目的而非物理 -機械性質，因爲它基本上是由”加強瀝青"所組成），可將 熱的產生器幾乎完全與建築結構成一體。此等結構本身在 僅略高於戶內區域所需要者之溫度下變成熱的產生器。所 有此現象經由大爲增加效率的程度而可能實現，另外可能 性係加熱之環境者，爲了結構上或經濟原因，目前不能作 成此（現象）。 本文所揭示的特徵和目的，經由圖示之各圖所舉例實施 例將更爲顯然。 第1圖是本發明標的的立體圖，其顯示出用於製造含有 極高導電率的芯子之聚合物-瀝青板條之裝置之布置。 第2圖是本發明的板條捲,帶之立體圖。 530112 五、發明說明（5) 第3圖是板條的放大剖面圖，具有用塑性體聚合物-瀝 青浸漬在一面上及用彈性體聚合物-瀝青浸漬在另一面上 之加強物。 第4圖是板條的放大剖面圖，顯示出用塑性體聚合物-瀝青所浸漬，具有玻璃纖維在一面上及黏合織物之一在另 一面上之加強物。 第5圖是板條的放大剖面圖，具有用塑性體聚合物-瀝 青所浸漬之玻璃纖維加強物。 第6圖是板條的放大剖面圖，具有用塑性體聚合物-瀝 青所浸漬之黏合織物加強物。 第7圖是立體圖表示藉由使用熱和機械設備以移除一終 端上之各層之聚合物-瀝青後，一般長度的板條。 第8圖是具有以45°雙彎曲之一段長度的板條。 第9圖是熱電層，其係由並列所放置之數個U形長度的 板條所形成。 第1 0圖是熱電層，其係由並列所放置之數個長度的板 條所形成。 第1 1圖是室內房間之詳細立體圖，其經由由螺旋形板 條所組成之熱電層予以電加熱。 第12圖是具有電加熱之道路的立體圖，此電加熱係在 經由由螺旋形板條所組成之熱電層所獲得，在舖設材料蓋 覆物下面。 第1 3圖是飛機場跑道之詳細立體圖，其由螺旋形板條 五、發明說明（6) 所組成之熱電層予以電加熱。 用於製造本發明的板條之設備1 0包括結構1 1，其中具 有金屬芯子的聚合物-瀝青隔膜20是被製成。 可見的是，塔12具有用於將隔膜20乾燥之一組的輥 1 5及具有一對的終端輥1 8之前板1 6，隔膜2 0自終端輥 中顯現出來。 於自輥18顯現出來時，使隔膜20通入具有剪切器26 之切斷機25中，剪切器26將它切成板條30。 該裝置整個係由匣形單元1 7內之計算機予以操作，在 匣形單元1 7上具有控制和程式規劃面板1 9。 將板條捲繞成爲捲盤4 0 (第2圖）在圖中未示之結構下 游。 該裝置含有所必須之所有設備，以視需要而製造出隔膜 20 ’因此，將具有金屬芯子（係具有恆定截面和測微厚度 的銘91)之板條30，45 - 48插置在兩層的聚合物-瀝青之間 〇 第3圖顯示具有一層5〇的彈性體聚合物-瀝青和玻璃纖 維加強物5 3及一層5 1的塑性體聚合物-瀝青連同加強物 54之板條45。 第4圖顯示具有一層60的塑性體聚合物-瀝青連同玻璃 纖維加強物62及一層6 1的塑性體聚合物-瀝青連同黏合 加強物63之板條46。 第5圖顯示具有各層7〇與71的塑性體聚合物-瀝青連 530112 五、發明說明（7) 同玻璃纖維加強物72之板條47。 第6圖顯示具有各層80與8 1的塑性體聚合物-瀝青連 同黏合加強物83之板條48。 第7圖顯示具有經夾置在聚合物-瀝青的兩層9 2、9 3 之間的金屬芯91的長度90之板條3 0。 在芯子的終端9 5上，各層的瀝青已經由熱和機械方法 予以淸除。 第8圖顯示以距軸45°在兩位置103和105上彎曲之具 有金屬芯91之長度100的板條30。 間隔104是用來維持板條中在兩個彎曲101和102之 間的電絕緣。 第9圖顯示熱電層210，其係由經並列放置，具有以45° 雙彎曲2 1 4之數個U形長度的板條3 0及經由橋2 1 3予以 電連接和電氣線路2 1 5、2 1 6之終端2 1 1、2 1 2所組成。 第 1 0圖顯示一種熱電層220，其係由經並列放置之長 度9 7的板條3 0及經由橋2 1 3予以電連接至經固定至終端 225和226上之電線221與222上所組成。 第1 1圖舉例說明一個房間1 1 0，在其地板的底部1 1 3 中者是熱電層125，該熱電層係由放置在兩層1〇6、1〇7的 聚合物-瀝青間之具有其金屬芯91之板條30的螺旋形 1 0 0所形成。 該螺旋形係由以45。造成許多的彎曲Π8予以形成。 將一灰泥119的塗層111置放在熱電層125上。 530112 五、發明說明（8) 藉由所造成之45°彎曲121，板條30之螺旋形100的 最後終端會達到接近於該螺旋形的開始端。 如第7圖中所示，將板條的終端之聚合物-瀝青層106 與107被除去，並留下芯子91的各終端顯露出。 將芯子9 1的終端經由夾子1 2 9予以牢固地固定住以便 電連接，該等夾子係由金屬板13 0與135所組成，以便電 接觸。 板1 30的一個縱向部份1 3 1較其他部份較厚約等於板條 厚度之差。 板1 3 5之厚度係恆定但它較板1 3 0寬。 因此，可將板130、135經由鉚釘140予以固定在螺旋 形100上，及亦經由鉚釘141固定在金屬芯91上。 在板135的突出部份中之各孔150可充作螺釘151以固 定電線1 6 0之用。 第12圖顯示出如何經由熱電層201以將道路200加熱 ，相似於第1 1圖中所述之層1 25，其係由經舖設在底部 2〇2、203與舖設材料覆蓋物204間之螺旋形202之板條 3 0所組成。 於霧、結冰和其他惡劣氣候環境下，可發現到加熱道路 具有甚大之用途。 第1 3圖舉例說明一機場跑道250，相似於上述（第丄丄 圖）之層125 ’在其舖設材料251下面者是熱電層260係由 螺旋形261所組成。 -10- 530112 五、發明說明（9) 將螺旋形的端點 210。 262、263經由終端26 5連接至電纜 以此方式來加熱跑道舖設材料覆蓋物251防止形成霧和 冰凍。 符號之說明 10 設備 12 塔 15 輥 16 前板 17 匣形之單元 18 終端輥 19 控制和程式規劃板 20 聚合物-瀝青隔膜 25 切斷機 26 剪切器 30,45-48 板條 40 卷 50 一層的彈性體聚合物瀝青 51,60,70,71, 80,81 一層的塑性體聚合物瀝青 5 4,62,5 3 ,72 玻璃纖維加強物 63,83 黏合加強物 91 金屬芯 92,93 聚合物瀝青 -11- 530112 五、發明說明（1〇) 104 間隔 1 10 房間 111,251,204 舖設材料覆蓋物/塗層 1 13 底部 119 灰泥 124 夾緊設備 125,220,210 20 1 ,260 熱電層 129 夾子 130,135 金屬板 140,141 鉚釘 150 孔 151 螺釘 1 60,22 1 ,222 電線 200 道路 203 底部 211 ，212,225: ,226 ,265 終端 213 橋 214 雙彎曲 215,216 電氣線路 250 飛機場跑道 270 電纜 -12-

Claims (1)

1. 530112 々、申請專利範圍· 第901 20080號「用於將建築物結構及基礎結構的表面及環 境加熱之方法、設備及基於瀝青-聚合物之板條」專利案 (92年1月修正） 申請專利範圍 1. 一種用於將建築物結構及基礎結構的表面及環境加熱 之方法，其特徵爲：形成熱電層 (125，201，2 1 0, 220,260 )在建築物結構（1 10)和基礎結 構（ 220,2 50 )的壁之塗層後面，特別在地板舖設材料 (11 1，204,25 1 )下面，此熱電層係由以足夠電絕緣之 一段距離（1 04 )而並列所置放之具有極高導電率、恆 定截面和測微厚度的金屬芯子（9 1 )在兩層（50,5 1 )， (60,61) ， （70,71) ， （80,81) ， （92,93) ， （106，107) 的含瀝青產物間之含瀝青之板條（ 30,45 -48 )所造成， 此芯子係接近一條電路，確定轉變電能成爲熱能。 2. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中並列所置放之各片 件經由以相對於其軸以45°倒轉板條（ 30,45 - 48 )之長 度（1 00 )回至其本身上予以獲得，以便形成一四邊形 螺旋形。 3·如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中並列所置放之各片 件經由以相對於其軸以45° ( 1 03 - 1 05, 1 08 )之雙彎曲 倒轉板條（30，4 5 - 48 )之長度（100)回至其本身上予以 530112 六、申請專利範圍· 獲得，以便形成螺旋形。 4. 如申請專利範圍第3項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中板條（30，45 - 48 )之 長度（1 0 0 )的最後截面呈現以4 5 °倒轉回至其本身上 之彎曲（1 2 1 )，及呈現其最後終端距其開始終端一段 短距離以便便利於連接至電流源。 5. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中並列所置放之各片 的板條（30，45 - 48 )係自並聯或串聯予以電連接之各長 度（97)的板條予以獲得。 6. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中並列所置放之各片 的板條（ 30,45 - 48 )係自經由以45°雙彎曲（214)所形 成之U形各片（9 6 )的板條而獲得，並以並聯或串聯而 電連接。 7. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中以各長度的板條 (30,45-48)所獲得之熱電層（125,201，210,220,260) 的金屬芯子（9 1 )終端（95 )的連接至電流源係經由熱和 機械方法的作用自金屬芯子的終端（95 )上移除含瀝青 層（50,51) ， （60,61) ， （70,71) ， （80,81) ， （92,93) ，（106, 107)而可實現。 8.如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 530112 六、申請專利範圍 構的表面及環境加熱之方法，其中組成熱電層 (125,201，220, 260)之板條（30, 45·48)的金屬芯子（91) 的各終端係由施加各終端至由一對的長方形金屬板 (130，135)所形成之橢圓形夾緊設備（124)予以電連接 ’第一金屬板（1 3 0 )包括大約一個縱向半（1 3 1 )’其具 有較大厚度達到大體上相當於板條厚度之程度而第二 板（1 3 5 )具有恆定厚度但較第一板較寬，因此可使用 鉚釘（1 40，1 4 1 )或其相等物將夾緊設備（1 24 )施加至板 條的終端，同時使包含以瀝青爲基礎之產物的該部份 的板條（30，45 - 48 )相當於第一板（130)的較小厚度之 縱向區域，而板條的芯子（91 )相當於第一板（130)的 較大厚度之縱向區域，各板之一呈現具有一孔（1 50) 之突出部份以便經由終端（1 5 1 )連接至電線（1 60 )。 9. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中具有含瀝青之產物 的板條（3 0，4 5 - 4 8 )係由施加該產物在可浸漬的加強物 (53, 54)，（62, 63)，（72, 83)上而至金屬芯子（91)的 每一面上而獲得。 10. 如申請專利範圍第9項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中加強物（5 4 )具有在 金屬芯子（91)的一面上之聚酯纖維且也具有在另一面 上之玻璃纖維（5 3 )所形成。 11.如申請專利範圍第9項之用於將建築物結構及基礎結構 六、申請專利範圍 的表面及環境加熱之方法，其中加強物（72)具有在金 屬芯子（9 1 )的兩面上之玻璃纖維。 1Z如申請專利範圍第9項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中加強物（83)具有在 金屬芯子（9 1 )的兩面上之黏合織物。 η如申請專利範圍第9項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中加強物是由金屬芯 子（9 1 )的一面上之玻璃纖維（62 )及其另一面上之黏合 織物（6 3 )所形成。 14. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中瀝青是聚合物瀝青 〇 15. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將瀝青與彈性體締 合。 16. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將瀝青與塑性體締 合。 17. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中所施加之電力係在 30至50瓦特/平方米之間。 18. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中所施加之電壓不超 530112 六、申請專利範圍 過1 2伏特。 19. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中金屬芯子（9 1 )係通 過計算機予以連接至電流源，以便程式規劃及自動化 施加最適合於現行環境條件之溫度和加熱時間至與建 築物（1 10)和基礎建築物（ 200，250 )有關之區域中。 20. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將熱電層（1 2 5 )施 加在室內房間（1 1 0 )的舖地面材料之下面。 21. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將熱電層（2 6 0 )施 加至飛機場（ 250 )的跑道（251)的舖設材料覆蓋物（ 204) 之下面。 22. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將熱電層（2 0 1 )施 加在道路（ 200 )之舖設材料覆蓋物（ 204 )之下面，通常 不論該道路係露天或在隧道中。 23. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將熱電層施加在建 築物的通常瓦和屋頂材料之下面。 24. 如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中將熱電層嵌入形成 足球場的草地表面之植物泥土的下面。 530112 六、申請專利範圍 25.如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中熱電層 (1 25，201，210，220，260 )的厚度係在2至4毫米間。 2£如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中金屬芯子（91)具有 鋁。 27.如申請專利範圍第1項之用於將建築物結構及基礎結 構的表面及環境加熱之方法，其中金屬芯子（9 1 )係由 銅所形成。