专利名称：水分控制装置和方法
技术领域：
这份公开文件涉及建筑材料以及在建筑物建造中使用这种材料的方法。具体地，该公开文件指向一种装置和系统，其能防止水分在例如外窗和门的装置物与房屋构架之间积聚。
背景技术：
当构建具有外部开口，例如窗户和门的建筑物时，当建造墙壁时形成初步的开口。然后，在这个初步开口中放置例如窗户或门的装置物。一个经常遇到的问题是这些初步开口的木质框架在一些条件下具有腐朽或另外损坏的趋势。这种腐朽通常由沿着装置物中渗漏并积聚在装置物和安装装置物的初步开口的框架中的水分造成。
由于对能量交换认识的不断提高，希望能建造更节能的建筑物。
这一般通过建造无-渗漏或减少-渗漏的建筑物来完成，其一般是气密的。然而，当水或其它液体存在于这些气密建筑物的框架中时会发生问题，因为骨架已经以这样的方式密封，抑止了空气运动并抑止了容易的干燥。
需要这样一种产品，其能防止水分接触或积聚在骨架或墙壁中，因此防止初步开口和墙壁的骨架腐朽。为解决这个问题已经尝试了多种装置。本公开文本的系统提供一种对该问题真实有效的解决方法。以前的装置被定位在未加工的窗门槛上，装置物安装在顶部，一旦装置物被完全安装，不允许流体(例如空气或水)有效地输送离开装置物和窗门槛之间的空间。本公开文本的装置已经解决了一旦装置物被完全安装，高效输送流体离开装置物和窗门槛之间空间的问题。
发明内容
本公开文本的系统防止了水分接触并积聚在初步开口骨架和安装在框架中的装置物之间。另外，它还引导水分从这个位于装置物和初步开口骨架之间的空间流出到减少渗漏设备的外表面。
在一个具体方面中，这个公开文本指向一种挡水板系统，用于部分地覆盖建筑物中初步开口的骨架，该系统包括一个主体，其具有一个内缘和多个通道，以促进流体从内缘输送并在该系统和邻靠该系统设置的任意装置物之间输送。
在另一个具体方面中，这个公开文本指向一种由初步开口使用的挡水板系统，该系统包括一个主体，其具有一个第一端和一个第二相对端，一个具有从第一端到第二端长度的第一表面，以及一个具有从第一端到第二端长度的第二表面，第二表面与第一表面成90度定位并且与第一表面连续。第一表面具有从第一内侧缘到拐角的深度，第二表面具有从拐角到第二下边缘的深度。该系统具有至少一个沿着第一表面和第二表面延伸的流体通道，流体通道以向下的方向从第一边缘朝拐角倾斜并从拐角沿着第二表面一般地垂直延伸。
还公开了其它的特征。
图1是一个墙壁一部分的前视图，该墙壁具有一个用于其中窗户的初步开口，初步开口具有根据本发明定位在初步开口骨架上的第一实施方式的水分管理系统，该装置如图示的由三块组成；图2是本发明系统第一块的透视图，该第一块是图1中三块的一块；图3是图2所示块的前视图；图4是图2和3所示块的侧视图；图5是本发明系统第二块的透视图，该第二块是图1中三块的一块；图6是图5所示块的前视图；图7是图5和6所示块的侧视图；图8是图2所示块的放大部分视图；图9是本发明第二实施方式水分管理系统的两块的透视图；以及图10是本发明系统一部分的侧视图，显示了安装结构。
具体实施例方式
参考附图，在这些附图中，其中相同的数字表示相同的部件，在图1中示出了一部分常规的2×4或2×6的墙壁，其具有用于装置物或嵌入物的一个初步开口10；在图1的具体图示中，初步开口10被配置用于容纳一个窗户。框架15限定初步开口10，具体地，通过底系定板15a，侧面元件15b、15c和顶部15d。框架15具有一个，由底系定板15a，侧面元件15b、15c和顶部15d限定的内表面12。示出的定位在框架15一部分上的是一个根据本发明的水分管理系统20。在图10中给出了水分管理系统20的另一个视图，其在下面讨论。
在图1中示出的结构中，水分管理系统20可以被称作一个用于框架15的挡水板，并包括一个第一块22、第二块24和第三块26，它们共同延伸并覆盖底系定板15a和侧面元件15b、15c的一部分。如可以在图1中看出的，第一块22覆盖至少一部分的底系定板15a，第二块24覆盖一部分的底系定板15a和侧面元件15b，第三块覆盖一部分底系定板15a和侧面元件15c。系统20安装在框架15上以便优选覆盖框架15整个底部水平的底系定板15a。系统20另外并且优选向上延伸所述元件15b、15c的一部分长度。
系统20被这样配置以至如果任何安装在初步开口10中的窗户发生渗漏，可能向下渗漏穿过并沿着窗户装置物侧面的流体将流到系统20上，从而处于窗户装置物和框架15之间。系统20提供一条通道，用于使液体可以从初步开口10内表面12流出并向外流出到在其中构建初步开口10的墙壁的防水外部上。
图2到图4是形成系统20的第一块22的图示。块22可以与其它块一起使用形成系统20，例如块24、26；可替换地，块22可以是系统20唯一的块。
块22具有从第一端22a延伸到第二端22b的一个细长、通常平直的主体23。主体23具有一个第一表面30和一个与表面30近似正交的第二表面32；就是说，表面30和32互相成约90度角。当安装在底系定板15a上时，表面30一般地位于底系定板15a的外表面12上。
如在图2和4中最佳看出的，块22包括内缘35，其是主体23的边缘，当安装在框架15上时，其是块22最内侧或最内部的边缘。就是说，内缘35最靠近建筑物的内部。块22也包括一个下边缘36，其是主体23的边缘，当安装在框架15上时，其是块22最靠近底面或建筑物地基的部分。在图2至4中示出的实施方式中，下边缘36限定了表面32的边缘。
如上所述，表面30是通常位于底系定板15a的内表面12上的表面。表面30可以是水平的，然而，表面30优选具有轻微的坡度，该坡度从内缘35朝着表面32向下，该坡度因此离开建筑物的内部。涉及该坡度的另外的细节在下文提供。
系统20包括倾斜表面也就是表面30，以促进包括水和空气的流体离开内缘35、离开建筑物内部的运动。系统20提供一个通道，用于使流体从系统20和安装在初步开口10中的任何窗户之间排出。
优选的系统20包括至少一个由表面30限定的通道以促进流体流动。系统20中通道的数目可以是任意适当的数目以提供足够的流体流动。典型地，至少在系统20的每英尺中有一个通道，并且通常至少每2-3英寸一个通道。优选地，系统20至少每英寸具有一个通道。
这些通道在图8中被更详细地示出。如图8中可以看出的，块22包括多个位于其中并由表面30和表面32限定的通道50。通道50包括一个第一端50a，其是通道50最靠近边缘35的一端。通道50也包括一个中点50b，其位于表面30和表面32的交接点处。通道50具有一个第二端50c，其靠近边缘36。优选地，通道50互相平行。分离的通道50是槽脊部分52。
当系统20正确安装时，表面30中的通道50是倾斜远离边缘35和初步开口10内部的沟槽。换句话说，通道50的最高部分被定向靠近初步开口10的内表面12的内缘。通道50具有一个角度或坡度，这个坡度从末端50a向下延伸到中点50b。由于倾斜或成角度的通道50，通道50从末端50a到中点50b的深度不同。表面30中通道50的最浅点在第一端50a处，并且表面30中通道50的最深点在中点50b处。由于重力的作用，通道50的坡度促进了流体，特别是水从末端50a到中点50b的运动。
从表面30的水平面测得的倾斜角至少为一度，并且典型地不超过约15度。尽管应该理解其它更浅或更深的坡度都可以使用，通道50从第一端50a到中点50b的优选坡度为大约3.5度。
通道50从中点50b继续从而由表面32限定。通道50由表面32限定的部分典型地具有不变的深度；就是说，在由表面32限定的通道50的部分中没有坡度。然而，应该理解可以具有坡度或锥度。由表面32限定的通道50从中点50b延伸到通道50靠近边缘36的一端50c。由于重力作用，通道50促进流体，特别是水从中点50b到端部50c的运动。
通道50促进了从初步开口10和所安装任意装置物之间的空间的有效流体输送。甚至在装置物被完全安装并且装置物底部上的敲钉法兰与表面32齐平时，由表面32限定的通道50也允许流体输送。
再次参考图1，图1中示出的系统20包括块22和块24、26。这三个块22、24、26一起覆盖底系定板15a和侧面元件15b、15c的部分。块22已经在上面描述。同样形成系统20的块24现在参考图5至7描述。
块24具有一个从第一端24a延伸到第二端24b的主体25。块24和主体25具有一个第一臂44a和一个与第一臂44a成约90度定位的第二臂44b。第一臂44a具有一个第一表面46a和一个与第一表面46a近似正交的第二表面48a；就是说表面46a和48a互相成约90度。当安装在底系定板15a上时，表面46a一般位于底系定板15a的内表面12上。类似地，第二臂44b具有一个第一表面46b和一个与第一表面46b近似正交的第二表面48b；就是说，表面46b和48b互相成约90度。当安装在框架15上时，表面44b一般位于侧面元件15b的内表面12上。
块24包括一个内缘47，其是主体25的边缘，当安装在框架15上时，其是块24最内侧或最内部的边缘。就是说，内缘47最靠近建筑物的内部。
类似于上面描述的块22的结构，表面46a一般位于底系定板15a的内表面上。表面46a可以是水平的，然而，优选表面46a具有轻微的坡度，该坡度从内缘47朝着表面48a向下，该坡度因此离开建筑物的内部。
类似块22，块24包括通道50。通道50包括一个第一端50a，其是通道50最靠近边缘35的一端。通道50也包括一个中点50b，其位于表面46a和表面48a的交接点处。通道50具有一个角度或坡度，这个坡度从末端50a向下延伸到中点50b。由于倾斜或成角度的通道50，通道50从末端50a到中点50b的深度不同。表面30中通道50的最浅点在第一端50a处，并且表面30中通道50的最深点在中点50b处。由于重力的作用，通道50的坡度促进了流体，特别是水从末端50a到中点50b的运动。
再次参考图1，系统20包括块26，其位于底系定板15a和侧面元件15c上。块26类似于块24，甚至是其的一个镜像。虽然被配置为安装在框架15的相对拐角中，块26包括与块24类似的特征。
如上面提到的，以任何形状或组合形成流体管理系统20的块22、24、26每一个优选是一个整体或单独的块。块22、24、26可以是金属，例如铝或锡，然而，块22、24、26优选由聚合材料制成，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等。至少部分地由于易于在其中模制通道50，聚合材料是优选的。聚合材料可以是纤维强化的。虽然提供了金属和聚合物的实施例，应该理解系统20可以由这样的任何材料制成，其能够抑止并优选能消除水分渗漏，其不会在低温下变脆或在高温时熔化，并且可以在施工现场被容易地切割。
通过捕捉流体并使其穿过通道50远离装置物和初步开口10之间的空间，系统20防止了水分渗漏透过安装在系统20上的装置物并进入初步开口10的框架中。通道50也用于在装置物下方产生气流，其将帮助那些可能少量积聚但不足以实际穿过通道50流出所述空间的流体或水分变干。
一个具体优选的系统20由块22、块24和块26组成，具有以下的特征。
块22从端部22a到22b的长度约为36英寸。表面30从内缘35到表面30的深度约为6英寸。表面32从表面30到下边缘36的深度约为4英寸。块22具有52个模制在其中的通道50，每个通道50约0.25英寸宽。通道50之间具有槽脊部分52，槽脊52宽约0.5英寸。表面30上通道50的坡度约为3.4-3.5度。在中点50b处通道50的深度约为0.25英寸。表面30的下表面包括平行于通道50延伸至加强块22的加强元件。表面30从槽脊52到加强元件底部的厚度约为0.38英寸。
块24的臂44a从端部24a到拐角24c的长度约为18英寸。块24的臂44b从拐角24c到端部24b的长度约为16英寸。表面46a从内缘47到表面48a的深度约为6英寸。臂44a具有19个模制在其中的通道50，每个通道约0.25英寸宽。表面46a上通道50的坡度约为3.5度。表面46a的下表面包括平行于通道50延伸至加强臂44a的加强元件。臂44b不包括通道50。
块26是块24的镜像。
在装置物和系统20之间可能的气流对于乙烯基或铝壁板是特别有益的，它们相对松散地悬挂在建筑物外墙的外侧上。系统20对灰泥、水泥和其它这种壁板也是有用的。安装壁板的设计以及方法导致了壁板和墙壁结构外侧上通常具有的水分阻挡层之间的空间，阻挡层例如TyvekTM覆盖层。系统20的通道50产生了壁板和建筑物外壁，也就是水分阻挡层之间的空间。通道50实际上接入在任意壁板和外壁结构之间的空间中，允许通过系统20使空气流到任何安装在初步开口20中的装置物下方，让水分变干。
根据本发明系统的第二实施方式在图9中示出。在这个实施方式中，示出了一个系统20’，其类似于图1至8中的系统20。图9中系统20’的具体块可以对应于图1的块22和26。就是说，图9的系统20’显示了两个块，块22’和26’。
块22’类似于上面描述的块22。块22’具有从第一端22a’延伸到第二端22b’的一个细长、通常平直的主体23’。主体23’具有一个第一表面30’和一个与表面30’近似正交的第二表面32’。当安装在底系定板15a上时(图1)，表面30’一般地位于底系定板15a的外表面12上。块22’包括一个内缘35’和一个下边缘36’。通道50’横向于表面30’从第一端50a’延伸到中点50b’。通道50’继续沿表面32’延伸到端部50c’。与第一实施方式不同(也就是系统20)，端部50c’从边缘36’移走。块22’包括一个槽脊部分62，靠近末端22a’，其在通道50’之外。
块22’在接合点55处与块26’连接。块26’具有一个从第一端26a’延伸到第二端26b’的主体27。块26’和主体27具有一个第一臂44a’和一个与臂44a’成约90度角定位的第二臂44b’。第一臂44a’具有一个第一表面46a’和一个与表面46a’近似正交的第二表面48a’；就是说表面46a’和48a’互相成约90度。当安装在底系定板15a上时，表面46a’一般位于底系定板15a的内表面12上(图1)，并且表面48a’是一般位于建筑物外墙上的部分。类似地，第二臂44b’具有一个第一表面46b’和一个与表面46b’近似正交的第二表面48b’；就是说，表面46b’和48b’互相成约90度。当安装在框架15上时，表面46b’一般地垂直位于所述元件15b的内表面12上，并且表面48b’是一般位于建筑物外墙上的部分。
块26’包括一个内缘67和一个下边缘68，它们都是主体27的边缘，当安装在框架15上时，其是块26’最内侧或最内部的边缘。就是说，内缘57最靠近建筑物的内部。类似于块22’，块26’包括通道50’，它们位于臂92a和臂92b上。
块22’和块26’在接合点55处连接，接合点55通过使块22’的端部22b’与块26’的端部26a’重叠而形成。优选地，块22’和块26’中的至少一个在其端部包括槽脊部分62以促进连接。
在使用过程中，系统20安装在外墙的初步开口10中。系统20被设计为安装在初步开口10的结构和任意的装置物之间，所述装置物如窗户或门，其被放置在初步开口中。为了安装，建筑者首先搭出框架并隔离出一个外墙。然后，墙壁的骨架和隔离物将被一个防水建筑物外侧覆盖物或水分阻挡层所覆盖。水分阻挡层将延伸到初步开口，并且可选择地被卷折到形成初步开口10的框架15上。系统20将安装在初步开口10中，因此(块22的)表面32、(块24的)表面46a和46b、(块22’的)表面32’以及(块26’的)表面46a’和46b’叠置在覆盖物的外侧上。这样，任何水分通过系统20引导离开初步开口10的内部，并且将向下引导到覆盖物上。任何水分将向下流到覆盖物或水分阻挡层的外侧并进入位于覆盖物或水分阻挡层和壁板之间的空间中，而不会接触墙壁的骨架结构。系统20可以通过与随后安装在系统20顶部的任意装置物之间的摩擦配合而被保持在适当位置。也可以使用粘合剂。可替换地，更优选地，系统20通过一个锚固装置，例如钉子、卡钉或螺钉而被保持在适当位置。系统20可以包括锚固孔60，例如在(块22的)表面30或(块24的)表面44a上，以便为锚固装置穿过该块提供一个区域。为了紧固系统20，可以使用锚固装置或与随后安装的装置物之间的摩擦力的任意组合。
如通常所做的，安装在系统20上初步开口10中的装置物由填隙片校平。装置物适合从建筑物的内侧填隙。填隙片将被插入系统20和安装在系统20上的装置物之间。
图10示出了建筑物中安装的系统20的一种结构。图10图示了安装在建筑物中框架15上的系统20的块22的侧视图。框架15具有一个外表面17。一层薄片85覆盖框架15的外表面17。薄片层85具有一个外表面85a，其由一层防水房屋覆盖物83覆盖。防水房屋覆盖物83具有外表面83a。
块22的表面30靠在框架15的内表面12上、靠在块85的表面85b上停靠在防水房屋覆盖物83上，其延伸越过防水房屋覆盖物83的外表面83a。块22的表面32覆盖防水房屋覆盖物83的外表面83a的一部分。块22的表面32在安装在建筑物上的一层外部壁板82后面延伸。在防水房屋覆盖物83和外部壁板82之间产生一个空间90。一个窗户将被安装在块22的表面30上。
可能穿过窗户渗漏到系统20的块22的表面30上的水分将沿表面32朝着表面32向下流，并然后沿表面32向下流到空间90中。水滴可以自由滴落或者沿着防水房屋覆盖物83的外表面83a流下。
然而，应该理解即使已经在前面的描述中陈述了本发明的许多特征和优势，同时陈述了结构细节和公开方案的作用，公开方案仅仅是示例性的，在由以宽泛一般意义的术语表示的权利要求所限定的最大程度原理中，可以在细节方面，特别是在材料的形状、尺寸和部件的布置以及材料的形状方面作出变化。
权利要求
1.一种挡水板系统，用于部分地覆盖建筑物中初步开口的骨架，初步开口包括一个底系定板和第一以及第二邻接框架元件，系统包括具有内缘和多个通道的主体，以促进流体从该内缘起在系统和与系统相邻安装的任意装置物之间的输送。
2.如权利要求1所述的系统，包括第一块，其覆盖至少一部分底系定板。
3.如权利要求2所述的系统，包括第二块，其覆盖底系定板的一部分以及第一邻接框架元件的一部分。
4.如权利要求3所述的系统，包括第三块，其覆盖底系定板的一部分和第二邻接框架元件的一部分。
5.如权利要求4所述的系统，其中第一块和第二块每一个具有第一臂和与第一臂和腿一般成90度定位的第二臂，第一臂被配置为靠在底系定板上，并且第二臂被配置为靠在邻接框架元件上。
6.如权利要求1所述的系统，其中多个通道包括倾斜远离内缘的管道。
7.如权利要求6所述的系统，其中多个通道包括沿着主体的垂直表面延伸的管道。
8.一种用于由建筑物中的初步开口使用的挡水板系统，初步开口包括一个底系定板和第一以及第二邻接框架元件，系统包括主体，其具有第一端和第二相对端；第一表面，其具有从第一端到第二端的长度，和第二表面，其具有从第一端到第二端的长度，第二表面与第一表面成约90度定位并与其相连；第一表面具有从第一内侧边缘到拐角的深度；第二表面具有从拐角到第二下边缘的深度；至少一个沿着第一表面和第二表面延伸的流体通道，流体通道在向下的方向中从第一边缘朝着拐角延伸，并从拐角沿着第二表面大致垂直延伸。
9.如权利要求8所述的系统，包括多个通道。
10.如权利要求9所述的系统，包括第一块。
11.如权利要求10所述的系统，进一步包括第二块和第三块，每个第二块和第三块具有第一臂和第二臂，第二臂与第一臂成约90度定位。
12.如权利要求9所述的系统，其中通道约为0.25英寸宽。
13.如权利要求9所述的系统，其中第一表面上的通道以约3.5度的角度倾斜。
14.如权利要求9所述的系统，其中通道以约0.5英寸的间隔设置。
15.如权利要求9所述的系统，其中通道在拐角处的深度约为0.25英寸。
16.如权利要求9所述的系统，其中装置具有一个从聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯的组中选择的聚合材料。
17.如权利要求9所述的系统，第一表面和第二表面的每英寸长度包括至少一个通道。
18.一种在墙壁中安装一种装置物的方法，该方法包括(a)提供一个初步开口，其具有一个底系定板和第一以及第二邻接框架元件，初步开口位于具有外表面的墙壁中；(b)提供一个流体管理系统，包括主体，其具有第一端和第二端、第一表面和与第一表面成90度定位并与其相连的第二表面，系统进一步具有至少一个沿着第一表面和第二表面延伸的流体通道；(c)在至少一部分底系定板上安装系统的第一表面，并在至少一部分的墙壁外表面上安装系统的第二表面；然后(d)在初步开口中在流体管理系统上方安装装置物。
全文摘要
一种用于建筑物结构中的水分管理系统，具体用于部分地覆盖建筑物中初步开口的框架。该系统具有一个主体，其具有多个通道以促进系统和邻接该系统安装的任何装置物之间的流动性。通道允许流体，特别是水从安装面流走并沿着建筑物的外表面向下。
文档编号E06B1/62GK1926302SQ200480041846
公开日2007年3月7日 申请日期2004年12月16日 优先权日2003年12月19日
发明者K·康林 申请人:西尔格尔德解决方案公司