专利名称：一种相变隔热砖及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用砖，具体涉及一种应用于建筑墙体、地板及屋面等围护结 构的相变隔热砖；本发明还涉及上述相变隔热砖的制造方法。
背景技术：
随着生活水平的提高，人们对室内热环境的舒适度要求越来越高，建筑能耗也随 之增加，造成能源消耗过快，环境污染加剧。目前国家出台了一系列关于建筑节能的文件， 对建筑材料的保温隔热特性要求也越来越高，建筑墙体、地板及屋面等围护结构的保温隔 热性能更是直接关系到节能效果。现有的轻质保温隔墙板、硅镁纤维轻质隔墙板、水泥复合 轻质隔墙板或纤维复合隔墙板等是在国家倡导节能利废的号召下发展起来的各种隔墙板 或砖，这些隔墙板或砖具有强度高、重量轻、抗震性能好及具有一定的保温隔热性能等综合 性能，但是这些隔墙板或砖保温隔热性能仍然欠佳，未能达到国家相关节能要求。科技的发 展推动社会的发展，在节能建筑材料中现已出现了一种具有储能功能的相变材料，因此研 究相变材料在围护结构的应用具有重要意义，但是现在结构坚固耐用而且保温隔热性能好 的相变材料建筑用砖或板还没有出现。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种结构坚固耐用而且保温隔热 性能良好的相变隔热砖。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种相变隔热砖，包括中部相变材料芯层及覆盖在该中部相变材料芯层外的砖体 外围硬质材料结构保护层；所述砖体外围硬质材料结构保护层为一体成型的矩形结构层， 其包括上护层、下护层及四周边护层；所述上护层与下护层之间设有穿过中部相变材料芯 层且与上护层、下护层一体成型的连接柱。上述上护层与下护层之间设有五个连接柱。上述相变隔热砖的长度为250mm至600mm，宽度为250mm至600mm，高度为30mm至 60mm ；所述连接柱的直径为20mm至25mm。上述砖体外围硬质材料结构保护层为采用水泥沙制成混凝土结构保护层。上述中 部相变材料芯层其组分及重量配比如下固体石蜡25%-75%；液体石蜡0%-37. 5% ；高密度聚乙烯25 % -50 %。其中，所述固体石蜡为46#石蜡，或为48#石蜡，或为50#石蜡，或为52#石蜡，或 为54#石蜡，或为56#石蜡，或为58#石蜡。本发明的另一个目的在于一种用于生产相变隔热砖的制造方法，其包括以下工艺步骤a、制作中部相变材料芯层。b、在上述中部相变材料芯层设置上下贯通的孔洞。C、在矩形模具中铺设一层保护层材料，形成砖体外围硬质材料结构保护层的下护层。d、在下护层上放置设有孔洞的中部相变材料芯层。e、在矩形模具中继续填充保护层材料，致使保护层材料完全覆盖中部相变材料芯 层及填满孔洞。f、采用压砖工艺挤压成型。在上述a步骤中，先采用液体石蜡和固体石蜡混合制备复合相变材料；然后，采用 复合相变材料和高密度聚乙烯通过熔融共混法制得中部相变材料芯层。上述硬质材料保护层材料为采用水泥沙制成的混凝土。在b步骤中，中部相变材料芯层设置五个上下贯通的孔洞。本发明所述的相变隔热砖可以应用在建筑墙体、地板及屋面等围护结构，可有效 改善室内的温度环境，特别是应用在屋面可以显著改善顶层建筑的室内温度环境，通过相 变材料的固-液相变转化的吸热、放热过程，可有效控制室内的温度，当环境温度高时，相 变材料发生相变吸热，有效阻止了热量向室内传递，环境温度变低时，相变材料又发生逆相 变而向环境放热，通过相变材料的储能作用降低了建筑的空调负荷，有良好的节能效果。同 时，由于设置了与上、下护层一体成型的连接柱，形成上下连接的楔子，增强了砖体结构、提 高了砖体的抗拉压强度，避免由于中部相变材料芯层与砖体外围结构保护层热物理性能不 同而在热涨冷缩的过程中出现空隙及砖体外围结构保护层会出现砖破裂等问题，从而确保 了中部相变材料芯层与砖体外围结构保护层紧密结合。
图1为本发明所述的相变隔热砖俯视图。图2为本发明所述的相变隔热砖俯视剖面图。图3为本发明所述的相变隔热砖主视剖面图。图中1-相变隔热砖 11-砖体外围硬质材料结构保护层12-中部相变材料芯层13-连接柱 111-上护层 112-四周边护层113-下护层 121-孔洞以下通过附图和具体结构方式来对本发明作进一步描述
具体实施例方式如图1至3所示，本发明所述的一种相变隔热砖1，包括中部相变材料芯层12及覆 盖在该中部相变材料芯层12外的砖体外围硬质材料结构保护层11 ；所述砖体外围硬质材 料结构保护层11为一体成型的矩形结构层，其包括上护层111、下护层113及四周边护层 112 ；所述上护层111与下护层113之间设有穿过中部相变材料芯层12且与上护层111、下护层113—体成型的连接柱13。进一步，中部相变材料芯层12设置五个上下贯通的孔洞121，上述上护层111与下 护层113之间设有五个通过上述孔洞121的连接柱13。由于设置了与上、下护层一体成型 的连接柱13，形成上下连接的楔子，增强了砖体结构、提高了砖体的抗拉压强度，避免由于 中部相变材料芯层与砖体外围结构保护层热物理性能不同而在热涨冷缩的过程中出现结 合空隙及砖体外围硬质材料结构保护层会出现砖破裂等问题，从而确保了中部相变材料芯 层与砖体外围硬质材料结构保护层紧密结合。上述相变隔热砖的长度为250mm至600mm，宽度为250mm至600mm，高度为30mm至 60mm;所述连接柱的直径为20mm至25mm。其中较佳的具体规格有，砖体的长X宽X高= 300mmX300mmX50mm，中部相变材料芯层的长X宽X高=200mmX 200mmX 25mm，上护层厚 度为10mm，下护层厚度为15mm ；所述连接柱的最佳直径为22mm。上述砖体外围硬质材料结构保护层为采用水泥沙制成混凝土结构保护层。上述中部相变材料芯层其组分及重量配比如下固体石蜡25 % -75 %。液体石蜡0%-37. 5%。
高密度聚乙烯25 % -50 %。上述中部相变材料芯层可只由固体石蜡及高密度聚乙烯组成，其重量比为固体石 蜡占75%，高密度聚乙烯占25%。上述中部相变材料芯层其组分及重量配比最佳实施例为固体石蜡67. 5% ；液体 石蜡7. 5% ；高密度聚乙烯25%。其中，所述固体石蜡为46#石蜡，或为48#石蜡，或为50#石蜡，或为52#石蜡，或 为54#石蜡，或为56#石蜡，或为58#石蜡。一种用于生产上述相变隔热砖的制造方法，其包括以下工艺步骤a、制作中部相变材料芯层12，先采用液体石蜡和固体石蜡混合制备复合相变材 料；然后，采用复合相变材料和高密度聚乙烯通过熔融共混法制得中部相变材料芯层。上述 中部相变材料芯层其组分及重量配比如下固体石蜡25%-75%；液体石蜡0%-37. 5% ；高密度聚乙烯25 % -50 % ；b、在上述中部相变材料芯层设置五个上下贯通的孔洞121。C、在矩形模具中铺设一层保护层材料，形成砖体外围硬质材料结构保护层的下护 层，该硬质材料保护层材料为采用水泥沙制成的混凝土。d、在下护层上放置设有孔洞的中部相变材料芯层。e、在矩形模具中继续填充保护层材料，致使保护层材料完全覆盖中部相变材料芯 层及填满孔洞。f、采用压砖工艺挤压成型，填满孔洞的保护层材料形成了与上下护层一体成型的 连接柱。本发明所述的相变隔热砖可以应用在建筑墙体、地板及屋面等围护结构，可有效 改善室内的温度环境，特别是应用在屋面可以显著改善顶层建筑的室内温度环境，通过相变材料的固-液相变转化的吸热、放热过程，可有效控制室内的温度，当环境温度高时，相 变材料发生相变吸热，有效阻止了热量向室内传递，环境温度变低时，相变材料又发生逆相 变而向环境放热，通过相变材料的储能作用降低了建筑的空调负荷，有良好的节能效果。同 时，由于设置了与上、下护层一体成型的连接柱，形成上下连接的楔子，增强了砖体结构、提 高了砖体的抗拉压强度，避免由于中部相变材料芯层与砖体外围硬质材料结构保护层热物 理性能不同而在热涨冷缩的过程中出现空隙及砖体外围硬质材料结构保护层会出现砖破 裂等问题，从而确保了中部相变材料芯层与砖体外围硬质材料结构保护层紧密结合。
应该指出的是，本发明所述的硬质材料外围结构保护层可以是采用各种硬质材料 制成的保护层。
权利要求
一种相变隔热砖，其特征在于包括中部相变材料芯层及覆盖在该中部相变材料芯层外的砖体外围硬质材料结构保护层；所述砖体外围硬质材料结构保护层为一体成型的矩形结构层，其包括上护层、下护层及四周边护层；所述上护层与下护层之间设有穿过中部相变材料芯层且与上护层、下护层一体成型的连接柱。
2.根据权利要求1所述的相变隔热砖，其特征在于所述上护层与下护层之间设有五 个连接柱。
3.根据权利要求2所述的相变隔热砖，其特征在于所述相变隔热砖的长度为250mm 至600mm，宽度为250mm至600mm，高度为30mm至60mm ；所述连接柱的直径为20mm至25mm。
4.根据权利要求1所述的相变隔热砖，其特征在于所述砖体外围硬质材料结构保护 层采用水泥沙制成的混凝土结构保护层。
5.根据权利要求1所述的相变隔热砖，其特征在于所述中部相变材料芯层其组分及 重量配比如下固体石蜡25% -75% ；液体石蜡-37.5% ；高密度聚乙烯25% -50%。
6.根据权利要求5所述的相变隔热砖，其特征在于所述固体石蜡为46#石蜡，或为 48#石蜡，或为50#石蜡，或为52#石蜡，或为54#石蜡，或为56#石蜡，或为58#石蜡。
7.一种用于生产权利要求1所述相变隔热砖的制造方法，其特征在于包括以下工艺步骤a、制作中部相变材料芯层；b、在上述中部相变材料芯层设置上下贯通的孔洞；C、在矩形模具中铺设一层保护层材料，形成砖体外围硬质材料结构保护层的下护层；d、在下护层上放置设有孔洞的中部相变材料芯层；e、在矩形模具中继续填充保护层材料，致使保护层材料完全覆盖中部相变材料芯层及 填满孔洞。f、采用压砖工艺挤压成型。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于在a步骤中，先采用液体石蜡和固体 石蜡混合制备复合相变材料；然后，采用复合相变材料和高密度聚乙烯通过熔融共混法制 得中部相变材料芯层。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于所述硬质材料保护层材料为采用水 泥沙制成的混凝土。
10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于在b步骤中，中部相变材料芯层设 置五个上下贯通的孔洞。
全文摘要
本发明公开了一种相变隔热砖及其制造方法。所述相变隔热砖包括中部相变材料芯层及覆盖在该中部相变材料芯层外的砖体外围硬质材料结构保护层；所述砖体外围硬质材料结构保护层为一体成型的矩形结构层，其包括上护层、下护层及四周边护层；所述上护层与下护层之间设有穿过中部相变材料芯层且与上护层、下护层一体成型的连接柱。本发明所述的相变隔热砖可以应用在建筑墙体、地板及屋面等围护结构，可有效改善室内的温度环境，特别是应用在屋面可以显著改善顶层建筑的室内温度环境。
文档编号B28B3/20GK101942879SQ201010257148
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者任俊, 张勇华, 张妍, 杨建坤, 郭兵 申请人:广州市建筑科学研究院有限公司