TWM504835U - 空心磚結構及利用該空心磚砌築的調温牆體 - Google Patents

Description

空心磚結構及利用該空心磚砌築的調温牆體

本創作涉及一種建築材料的空心磚，以及利用該空心磚砌築的可以調節室內溫度的牆體。

在建築領域，為了使建築物獲得足夠的強度與抗剪力，所砌築的牆體必須先綁設鋼筯後再澆灌水泥砂漿成為實心的牆體；隨著金屬材料科技的進步，對於抗震強度要求的建築物則可能選擇採用鋼骨材料，但造價較高。

一般的隔間牆由於不提供支撐建物重量的功能，故通常以磚塊砌築而不設置鋼筯；惟，傳統以磚塊砌築的隔間牆重量較重，且強度無法和結合有鋼筋或鋼骨的剪力牆相比，因此，有些建築物會以空心磚做為施作隔間牆的材料，甚至在不要求高強度的建築物承重牆也會使用空心磚。

空心磚的使用在美國已歷時百年，主要以水泥砂漿砌築，其砂漿為抗剪力的主體，亦即其施作方式係濕式的水泥砌築工法，故施工速度較慢，且無法組合鋼筋施作，施工後的牆體強度無法進一步提昇。

此外，傳統建築物的室內均仰賴空調系統來完成與室外的氣流互換，以及調節室內的溫度與濕度；因此，必然耗用較多能源，其節能減碳的效果無法進一步提升。

本創作的其中一目的，在於提供一種將傳統濕式水泥砂漿砌築牆體改變為以特殊結構之空心磚做為乾式無砂漿工法砌築牆體，藉以提昇施工速度、降低牆體重量，並可結合鋼筋以提高強度，同時具備良好的隔音與防滲水效果等優點。

本創作的其中一特徵，係以水泥砂漿及環保建材預鑄成型為具有穿孔的空心磚，該空心磚的上、下方，以及左、右方分別具有形狀互補的契合結構，使得空心磚可以上、下堆疊契合定位，或是左、右併列契合定位，並且預留有設置鋼筋的位置，從而以乾式施工方式砌築出牆體；空心磚的穿孔則可供穿設管件以配設水管、電線等設施。

本創作的另一目的，在於提供一種可以利用日照太陽能配合熱驅動吸收式製冷機來對室內進行空氣的溫度與濕度調節的空心磚，以降低傳統空調系統的使用，達到更佳的節能減碳效果。

本創作之空心磚結構的一技術手段，係以水泥砂漿及環保材料預鑄構成，包括有：一第一側壁，其上端邊形成有一第一凹部，其下端形成有與該第一凹部形狀互補的一第一凸部；一第二側壁，位於該第一側壁的對稱位置，其上端邊形成有一第二凹部，其下端形成有與該第二凹部形狀互補的一第二凸部；一第三側壁，連接該第一側壁與該第二側壁的一相同方向端，其上端邊形成有一第三凹部，其下端形成有與該第三凹部形狀互補的一第三凸部，該第三側壁的外側形成為突出部；一第四側壁，連接該第一側壁與該第二側壁的另一相同方向端，其上端邊形成有一第四凹部，其下端形成有與該第四凹部形狀互補的一第四凸部，該第四側壁的外 側面形成為與該突出部形狀互補的凹入部；一間隔壁，連接該第一側壁與該第二側壁，其上端邊形成有一間隔壁凹部，其下端形成有一與該間隔壁凹部形狀互補的間隔壁凸部。

基於提供配合鋼筋施作之需要，本創作之空心磚之第一凹部、第二凹部與第三凹部呈一直線排列。

基於讓兩個空心磚可以快速地上、下堆疊契合定位，本創作的較佳實施例係使設於第一側壁的第一凹部與第一凸部，以及設於第二側壁的第二凹部與第二凸部均形成為階梯形狀。

基於在砌築牆體的同時方便配設管路，本創作的較佳實施例係使前述的第三側壁、第四側壁與間隔側壁彼此平行，藉由該第三側壁與間隔側壁之間，以及第四側壁與間隔側壁之間建構出用來穿設管件的穿孔。

本創作的空心磚，可以依實際的使用需要，在預鑄時於水泥砂漿中摻入對環境友善的防火材料、隔音材料、...等添加物，使其在環保理念下達到更佳的防火、隔音等功能。

本創作的另一技術手段，可以基於前述的空心磚結構基礎上，於空心磚的第一側壁與第二側壁的外表面分別結合一第一熱交換模組與一第二熱交換模組；該第一、二熱交換模組內以熱驅動吸收式製冷機驅動循環流動著熱交換流體，利用該第一熱交換模組進行太陽能與熱交換流體間的熱交換，以及利用第二熱交換模組進行室內溫度與熱交換流體間的熱交換，進而可以在較節省能源的條件下進行室內的空氣調節。

基於前述，本創作的實施例係在第一熱交換模組具有一第一板體，該第一板體具有一封閉的第一腔室，該第一板體的外表面以及該第一 腔室的內表面分別形成為第一多孔毛細外表面與第一多孔毛細內表面，該第一板體的兩側分別設置一具有複數第一洞孔的第一輸水管，該等第一洞孔與該第一腔室連通；該第二熱交換模組具有一第二板體，該第二板體具有一封閉的第二腔室，該第二板體的外表面以及該第二腔室的內表面分別形成為第二多孔毛細外表面與第二多孔毛細內表面，該第二板體的兩側分別設置一具有複數第二洞孔的第二輸水管，該等第二洞孔與該第二腔室連通。

為了使之前述之空心磚上下堆疊後讓直線對應的輸水管可以相互連接，本創作的較佳實施例可以在該第一輸水管與該第二輸水管的上端形成一長度的外徑對應該第一、二輸水管之內徑的小徑段，藉由該小徑段插入另一輸水管的內徑而完成連接。

本創作利用前述的空心磚結構，以上下堆疊及左右並列方式的乾式施工法，將上、下位置之空心磚的對應輸水管連接，並在施工過程中適當地配置輸水及輸電用管件，最後將連接後的輸水管連接至熱驅動吸收式製冷機，從而砌築出可以自然調節室內溫度的牆體。

本創作的空心磚具有以下的優點：

1、砌築牆體時，兩空心磚之間藉由凹凸形狀的陰陽契合，可產生彎曲的接合面，從而防止砌築後之牆體產生滲水問題。

2、本創作之空心磚係由製作磚體的模具預鑄製造，可精準控制其平整度及尺寸誤差，提昇砌築後之牆體的美觀。

3、由於砌築牆體不使用濕砂漿砌築，而是以乾式施工直接疊置堆放空心磚，對於施工技術的要求較低，故可大幅提升施工速度，且砌築後的牆體平整度極佳。

4、利用本創作之空心磚砌築後的牆體，其抗壓與抗剪力強度較一般磚造牆增加1-2倍，且結構鋼筯使用量較一般的鋼筯混凝土更少，故可降低承重量，以及降低材料成本。

5、由於空心磚之間係藉由凹凸形狀的陰陽契合，再配合其具有穿孔的空心結構，可視需要在該穿孔中配置防火、隔音、水電、...等建築工材，施工非常方便。

6、本創作之空心磚預留有用來定位鋼筋、水電管件的凹部，且定位後不會偏移，增加了施工容易度及精準度。

7、本創作藉由結合於空心磚兩側的熱交換模組，再配合熱驅動吸收式製冷機，可以利用太陽能驅動該製冷機運轉而使熱交換流體在該等輸水管中循環流動，使低溫的熱交換流體在空心磚的室內側吸收室內的熱量而降低室內溫度與溫度，達到節約能源，減少碳排放的效果。

1‧‧‧空心磚

11‧‧‧第一側壁

111‧‧‧第一凹部

112‧‧‧第一凸部

12‧‧‧第二側壁

121‧‧‧第二凹部

122‧‧‧第二凸部

13‧‧‧第三側壁

131‧‧‧第三凹部

132‧‧‧凹入部

133‧‧‧第三凸部

14‧‧‧第四側壁

141‧‧‧第四凹部

142‧‧‧突出部

15‧‧‧間隔壁

151‧‧‧間隔壁凹部

16‧‧‧穿孔

2‧‧‧鋼筯

3‧‧‧管件

4‧‧‧第一熱交換模組

40‧‧‧第一腔室

41‧‧‧第一多孔毛細外表面

411‧‧‧第一多孔毛細內表面

42‧‧‧第一輸水管

421‧‧‧第一洞孔

422‧‧‧凸緣

5‧‧‧第二熱交換模組

50‧‧‧第二腔室

51‧‧‧第二多孔毛細外表面

511‧‧‧第二多孔毛細內表面

52‧‧‧第二輸水管

521‧‧‧第二洞孔

第一圖為顯示本創作空心磚結構之立體示意圖；第二圖為顯示本創作空心磚結構之俯視平面示意圖；第三圖為顯示將兩個空心磚上下堆疊定位之實施例立體分解示意圖；第四圖為顯示將兩個空心磚上下堆疊定位後之實施例立體示意圖；第五圖為顯示將兩個空心磚左右並列定位，並配置鋼筋與管件之實施例立體示意圖；第六圖為顯示將兩個空心磚採豎立狀態堆疊定位，並配置鋼筋之實施例立體示意圖； 第七圖為顯示本創作將多個空心磚配合鋼筋與管件砌築出牆體之實施例示意圖；第八圖為顯示本創作在空心磚的第一、二側壁分別結合有第一熱交換模組與第二熱交換模組之實施例立體圖；第九圖為顯示本創作將第一、二熱交換模組分別結合於空心磚兩側後之結構之平面剖視圖；以及第十圖為顯示本創作之空心磚上下堆疊時，直線對應的兩第一輸水管連接結構之局部平面剖視圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

第一圖與第二圖係分別顯示本創作空心磚1結構之立體示意圖與平面示意圖，本創作之空心磚1係以水泥砂漿預鑄構成，而包括有一第一側壁11、一第二側壁12、一第三側壁13、一第四側壁14與至少一間隔壁15；第一圖僅示出具有一間隔壁15，惟，該間隔壁15的數量可以依實際之需要酌予增加。

其中，所述第一側壁11的上端邊形成有一階梯形的第一凹部111，其下端形成有與該第一凹部111形狀互補的階梯形第一凸部112。所述第二側壁12位於第一側壁11的對稱位置，其上端邊形成有一階梯形的第二凹部121，其下端形成有與該第二凹部121形狀互補的階梯形第二凸部122。所述第三側壁13係連接第一側壁11與第二側壁12的一相同方向端，其上端邊形成有一第三凹部131，其下端形成有與該第三凹部131形狀互補的一第 三凸部133，該第三側壁的外側形成為凹陷形狀的凹入部132。所述第四側壁14係連接第一側壁11與第二側壁12的另一相同方向端，其上端邊形成有一第四凹部141，其下端形成有與該第四凹部141形狀互補的第四凸部(圖中未顯示，其結構相同於第三側壁13的第三凸部133)，該第四側壁14的外側面形成為與該凹入部132形狀互補的突出部142。所述突出部142與凹入部132較佳為對應互補的梯形狀。所述間隔壁15的兩側係連接該第一側壁11與該第二側壁12，並位於第三側壁13與第四側壁14之間且彼此平行，該間隔壁15的上端邊形成有一間隔壁凹部151，其下端形成有一與該間隔壁凹部151形狀互補的間隔壁凸部(圖中未顯示，其結構相同於第三側壁13的第三凸部133)。所述第一側壁11、第二側壁12、第三側壁13、第四側壁14與間隔壁15之間共同構成複數穿孔16。

所述第三凹部131、第四凹部141與間隔壁凹部151係一適於放入至少一鋼筋或管件的缺口，並且在整體空心磚上呈一直線排列。

本創作的空心磚，可以依實際的使用需要，在預鑄時於水泥砂漿中摻入防火材料、隔音材料、...等添加物，以提昇牆體之防火、隔音、...等功能。

利用本創作之空心磚1砌築牆體時，可以採用上下堆疊或/及左右並列的方式施作；如第三圖與第四圖所示，係將二個空心磚1以上下堆疊契合定位方式直接堆置，而第五圖則顯示係以左右並列契合方式施作；當然，在實際施作時並非僅以二個空心磚堆疊或並列組合，而是以更多數量的空心磚進行上下堆疊或左右並列組合，第三圖至第五圖僅為用來說明兩空心磚之間的組合關係。

再如第三圖所示，當利用本創作之空心磚1進行上下堆疊時，係將一空心磚1放置在地面，並可視實際之需要以水泥砂漿將其固定在地面，另一空心磚1再直接放置在下方的空心磚1上，於上下堆疊放置時，上方的空心磚1會藉由其下面的第一凸部112、第二凸部122、第三凸部132、第四凸部(未圖示)與間隔壁凸部(未圖示)分別互補地契合於下方之空心磚1上面的第一凹部111、第二凹部121、第三凹部131、第四凹部141與間隔壁凹部151，從而使得上、下方的兩空心磚1彼此契合定位(如第四圖所示)，其契合的接合面則藉由該等凹部與凸部的配合而形成為彎曲形狀，如此一來，砌築後的牆體可以防止外界的雨水滲入室內。

又如第五圖所示，在砌築牆體時，除了必須在垂直方向堆疊空心磚外，還必須同時在水平方向並列組合空心磚，因此，利用本創作的空心磚進行左右並列組合時，係將一空心磚一側的突出部142互補地契合於另一空心磚一側的凹入部132，從而配合前述的垂直方向堆疊空心磚而砌築完成牆體；同様地，其契合的接合面亦藉由該等突出部142與凹入部132的配合而形成為彎曲形狀，使得砌築後的牆體可以防止外界的雨水滲入室內。

當然，在砌築過程中，可以視強度需要組裝鋼筋2；第五圖示出了鋼筋2可以水平地放入各個空心磚1的第三凹部131、第四凹部141與間隔壁凹部151內，以及將鋼筋2垂直地放置在適當的穿孔16內；或是如第七圖所示，依建築物的實際需要在適當的穿孔16內配置水電管件3，使得最終砌築後的牆體具有更高的強度與抗震能力，同時能夠滿足方便配置水電管路之需求。

又，利用本創作的空心磚1，除了可以第一圖至第五圖的方 式擺放組合空心磚而砌築牆體外，也可以如第六圖所示將空心磚以豎立方向擺置、堆疊，同時也可以在各個第三凹部131、第四凹部141與間隔壁凹部151內置入鋼筯2，並以豎立狀態配合左右並列組合，從而構築牆體。

第八圖係顯示本創作空心磚的另一實施例，可以在前述實施例的空心磚1結構基礎上，於空心磚1的第一側壁11與第二側壁12的外表面分別結合一第一熱交換模組4與一第二熱交換模組5；配合第九圖所示，該第一熱交換模組4與第二熱交換模組5係以燒結技術分別形成為具有多孔毛細結構的第一板體與第二板體，以及在該第一板體的兩側分別結合一第一輸水管42，第二板體的兩側則分別結合一第二輸水管52，再將該第一、二板體分別結合於空心磚1的第一側壁11與第二側壁12，使得第一輸水管42與第二輸水管52分佈在空心磚1的四個角落；所述第一、二板體與空心磚的結合方式，可以採用適合於混凝土材料黏合的黏著劑來完成。

更詳細的說，前述第一熱交換模組4的第一板體具有一封閉的第一腔室40，該第一板體的外表面以及第一腔室40的內表面分別形成為第一多孔毛細外表面41與第一多孔毛細內表面411；該第一輸水管42的管壁設有複數第一洞孔421，且該等第一洞孔421連通該第一腔室40；前述第二熱交換模組5的第二板體具有一封閉的第二腔室50，該第二板體的外表面以及第二腔室50的內表面分別形成為第二多孔毛細外表面51與第二多孔毛細內表面511；該第二輸水管52的管壁設有複數第二洞孔521，且該等第二洞孔521連通該第二腔室50。

此外，本創作的較佳實施例係進一步在第一輸水管42的上端形成一長度的外徑對應該第一輸水管之內徑的小徑段422，第二輸水管52的 上端也形成有相同的小徑段(圖中未標示)，使得兩空心磚上下堆疊時，可以讓兩第一輸水管42在直線方向上，將一第一輸水管42的小徑段422插入另一第一輸水管42的內徑而完成相互連接(如第十圖所示)；同様的，第二輸水管52的小徑段也可以插入另一第二輸水管52的內徑而完成相互連接(圖中未顯示)。

利用前述結合有第一、二熱交換模組4、5的空心磚1，其堆砌成建物的牆體後，可以使第一熱交換模組4位於室外，而第二熱交換模組5則位於室內，同時使各個第一輸水管42串聯連通，以及各個第二輸水管52串聯連通，並使終端的第一輸水管42與第二輸水管52連接至一熱驅動吸收式製冷機(圖中未顯示)；該熱驅動吸收式製冷機係一種藉由熱能做為動力來源的製冷設備；當熱驅動吸收式製冷機運轉時，可以將熱交換流體(例如冷媒、水、...等)循環地輸送通過第一輸水管42與第二輸水管52。因此，位於室外的第一散熱模組4將會藉由其第一多孔毛細外表面41提供的大表面積吸收大陽熱量，並經由第一多孔毛細內表面411將熱能傳導至第一腔室40內的熱交換流體，熱交換流體則不斷地將熱量傳導至熱驅動吸收式製冷機使其運轉而將熱交換流體製成低溫流體，然後將低溫的熱交換流體輸送至位於室內側的第二輸水管52並進入第二腔室50，位於室內的第二散熱模組5則會藉由其第二多孔毛細外表面51提供的大表面積吸收室內的熱量，再經由第二多孔毛細內表面511將熱量傳導至第二腔室50內的熱交換流體，使得室內降低溫度，同時降低濕度；吸收室內熱量後的熱交換流體再被輸送至室外側的第一腔室40，依此重複前述的流動路徑，達到不需能源即可調節室內溫度與濕度的功效。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有 關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧空心磚

11‧‧‧第一側壁

111‧‧‧第一凹部

112‧‧‧第一凸部

12‧‧‧第二側壁

121‧‧‧第二凹部

122‧‧‧第二凸部

13‧‧‧第三側壁

131‧‧‧第三凹部

132‧‧‧突出部

14‧‧‧第四側壁

141‧‧‧第四凹部

142‧‧‧凹入部

143‧‧‧第四凸部

15‧‧‧間隔壁

151‧‧‧間隔壁凹部

16‧‧‧穿孔

Claims (9)

1. 一種空心磚結構，以水泥砂漿預鑄構成，包括有：一第一側壁，其上端邊形成有一第一凹部，其下端形成有與該第一凹部形狀互補的一第一凸部；一第二側壁，位於該第一側壁的對稱位置，其上端邊形成有一第二凹部，其下端形成有與該第二凹部形狀互補的一第二凸部；一第三側壁，連接該第一側壁與該第二側壁的一相同方向端，其上端邊形成有一第三凹部，其下端形成有與該第三凹部形狀互補的一第三凸部，該第三側壁的外側形成為凹入部；一第四側壁，連接該第一側壁與該第二側壁的另一相同方向端，其上端邊形成有一第四凹部，其下端形成有與該第四凹部形狀互補的一第四凸部，該第四側壁的外側面形成為與該凹入部形狀互補的突出部；一間隔壁，連接該第一側壁與該第二側壁，其上端邊形成有一間隔壁凹部，其下端形成有一與該間隔壁凹部形狀互補的間隔壁凸部。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之空心磚結構，其中，該第一凹部、第二凹部與第三凹部呈一直線排列。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之空心磚結構，其中，該第一凹部、第二凹部、第一凸部與第二凸部均為階梯形狀。
4. 依據申請專利範圍第2項所述之空心磚結構，其中，該第三側壁、第四側壁與間隔側壁彼此平行。
5. 依據申請專利範圍第2項所述之空心磚結構，其中，該突出部與凹入部為對應互補的梯形狀。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之空心磚結構，其中，該第一側壁的外表面結 合有一第一熱交換模組，該第二側壁的外表面結合有一第二熱交換模組。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之空心磚結構，其中，該第一熱交換模組具有一第一板體，該第一板體具有一封閉的第一腔室，該第一板體的外表面以及該第一腔室的內表面分別形成為第一多孔毛細外表面與第一多孔毛細內表面，該第一板體的兩側分別設置一具有複數第一洞孔的第一輸水管，該等第一洞孔與該第一腔室連通；該第二熱交換模組具有一第二板體，該第二板體具有一封閉的第二腔室，該第二板體的外表面以及該第二腔室的內表面分別形成為第二多孔毛細外表面與第二多孔毛細內表面，該第二板體的兩側分別設置一具有複數第二洞孔的第二輸水管，該等第二洞孔與該第二腔室連通。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之空心磚結構，其中，該第一輸水管與該第二輸水管的上端形成一長度的外徑對應該第一、二輸水管之內徑的小徑段。
9. 一種利用申請專利範圍第7項所述之空心磚結構砌築的牆體，係以上下堆疊及左右並列方式將複數個所述空心磚之對應的第一輸水管連接，以及對應的第二輸水管連接，且該第一輸水管與第二輸水管連接至一熱驅動吸收式製冷機，以砌築出可以自然調節室內溫度的牆體。