專利名稱：自支承的積木式預制散熱板件的制作方法
技術領域：
本發明涉及預制的自支承積木式散熱板件，特別涉及到用于形成散熱表面例如室內空調系統的壁與頂的這類板件。本發明還涉及用于制造所述散熱板件的方法以及由許多這種板件形成的散熱面。
多年來，灰泥板板件已是周知的，并視作為新建和既有建筑物中用來形成假平頂和隔墻的用途至為廣泛的部件。這種板件兼具有良好的結構穩定性、輕量和極為光潔的外表面，于是可以成功地用于快速作業和清潔作業，因為所有的傳統圬工涉及到的灰漿、磚、灰泥等應用都可以完全省除。這樣，此種灰泥板板件便特別有利于用在既有建筑物的維護與現代化方面，因為它的安裝只要求短暫地中斷建筑物本身的使用，同時不會損壞業已在建筑物內安裝好的家具。
近年來，石膏纖維板板件已然獲得了新的，非常有趣的用途。即為室內特別是為既有的建筑結構用來制造供形成散熱面空調系統的散熱板，而這種空調系統周知的特征是，它使環境舒適的程度遠優于傳統空調系統的，因而在市場上越來越受到重視。
制造上述灰泥板散熱板件涉及到在板件的一側組合上用于循環載熱流體的盤管。這種盤管與灰泥板板件的組合當前是用兩種不同的技術進行。第一種技術是在工廠中銑削板件的背側，將盤管插入銑削出的區域中，最后抹以灰膏將盤管固定就位和改進管與板件之間的熱交換。第二種技術可以在現場應用，將業已按預定構型預成形的管道用粘合劑固定到板件的前側，再以水泥漿或石膏粉漿涂抹此板件。
上述的散熱板件結構作為可供選擇的一種結構，與已有的先有技術相比，代表向前邁進了一大步，用傳統的圬工技術(EP-A-340825、EP-A-511645、EP-A-770827)形成的散熱板件是不能實際用于在既有的建筑物內形成室內空調系統的，而應用金屬板件(EP-A-366615、EP-A-452558、WO88/06259)則是價昂的、笨重的，且從審美與功能觀點考慮，還尤其不適于為居住用的房間形成散熱面。
此外，由上述灰泥散熱板件組成的結構存在著許多頗不方便之處，這些缺點顯著地妨礙了它們的廣泛應用。應該指出，事實上上述第一種技術生產的散熱板件由于涉及到切割開其外層的銑削作業致其強度嚴重減弱，結果在其輸送與安裝中會因破損而造成很高的損傷百分率(20～30％)；再有，由于這些板件是在建筑工地之外形成，從建筑觀點考慮就會精確到相當地缺乏靈活性，由于每塊板件或是以標準尺寸供給因而在適配性方面就會造成重大問題；或由于這些板件是在各具體工程中特制的，因而必須恰切地匹配設計要求，這樣就剝奪了安裝工程師有任何工作的靈活性，此外也給現場處理造成了頗大的困難。在后一種情形，個別板件的提供事實上不能以隨機方式進行，而必須嚴格地依照板件安裝工程本身的進度仔細地計劃與執行。用上述第二種技術制成的散熱板件顯然不具有這些缺點，但都代之以具有這樣一些主要缺點，即要求在現場涂抹水泥漿或石膏灰漿，這樣就除去了這類產品的一個本質優點，即允許在家具業已就位的既有建筑結構中“清潔地”安裝。
本發明的目的于是在于提供這樣的以灰泥板為基礎的散熱板件，它避免了上述的問題與缺點，特別是具有很高的結構強度與剛性，允許在不使用灰漿或泥漿的條件下安裝成具有已修整的表面，從而也適用于安裝到既有的設備中。
本發明的另一目的在于提供上述這類灰泥板型的散熱板件，它不具有與已知這類板件有關的缺乏應用時的靈活性的缺點，能夠按單一的標準工廠尺寸，以富于變化的積木式結構用于各種安裝條件下，這樣就不需要生產為有關具體工程定制的散熱板件，同時避免了有關在現場供應板件的復雜的邏輯處理的缺點。
本發明的再一目的在于提供從機械與水力等兩方面考慮都極易組裝的散熱板件，從而能讓未經特殊專業培訓的工人也可正確與快速的應用。
根據本發明，上述各目的得以實現是借助于一種預制的自支承的具有疊層結構的散熱板件，此種散熱板件的特征在于上述疊層結構包括一層灰泥板和一層絕熱材料，而且此灰泥板層在內部設有至少一條連續管道，此管道用來形成液壓管路，管道的兩端露出到板外。
根據這種板件的一個重要特點，所述灰泥板層包括許多上述的連續管道，各個管道分收容于此板件的相鄰的模塊區中，這些模塊區相互分開，以模塊或積木方式提供不同尺寸的板件。
本發明其他的特點與優點則可以由下面通過附圖闡明的最佳實施例的詳細描述中，獲得更清楚的理解，附圖中

圖1是本發明的散熱板件的前視圖；圖2是圖1中板件的后視圖；圖3是此板件的第一實施例的沿圖1中III-III線放大的部分剖面圖；圖4是此板件的第二實施例的與圖3類似的視圖；圖5是前視與平面圖，示明本發明的一批散熱板件的機械式固定與液壓組件，這些板件相鄰地排列而形成一散熱面；圖6A是圖5中圓圈區VI的放大詳圖；圖6B是圖6A中限于其Ω形金屬支承部的平面圖；圖7與10示明在具有窗戶的既有圬工結構中，本發明的散熱墻組件不同階段相應個數的前視圖。
現在參看圖1～5，本發明的各散熱板P包括作為外層的灰泥板1和作為內層的熱絕緣材料2。灰泥板層1從經濟角度考慮可以具有包括兩層外片的紙板和一層內石膏芯的傳統夾層結構，或可以是其他的周知的結構，例如在石膏母體中以均勻方式分布有增強纖維；絕熱層2最好包括膨脹的或擠壓的絕熱材料如聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃棉、等等。
灰泥板層1內部嵌埋有許多連續管道3，各個管道形成獨立的液壓管路，管道3的端部4從板件4背面的側向露出。管道3最好具有圓形的橫剖面和沿著附圖所示的盤繞路徑排列，但根據本發明也能讓所述管道采用任何其他的排列或形式、更確切地說，從圖2、5與6A可以看到，灰泥板層1的尺寸略大于絕熱層2的尺寸，這在側向上是為了使灰泥板層1的側邊帶1f露出以便將層1作機械固定和用于使管道3的端部4顯露；這在頂部與底部處則是使層1的區域5特別暴露而得以罩住主管道3，用來供給載熱流體或使其回流，后面將對此詳述。端部4與區域5的上述布置如即將看到的，大大促進了各個管路的生產與液壓連接的標準化，同時允許以最佳的光潔度形成連續的外表面。
各個盤管3只在構成板P的幾個鄰區中之一內獨占性地延伸，因而相鄰的盤管不存在任何搭疊。在圖1中由平行的虛線L表明的區域6也最好是由實質上能使其于板P的表面上凸顯出，為此可以采用任何適用于此目的的方法，例如用絲網印刷、粘合帶等的區分或著色方法。板P的頂端與底端的區域5則既沒有在灰泥板層1內的盤管3，且如業已知道的也無絕熱層2。
可以用兩種不同的制造方法將盤管3插入灰泥板層1內。第一種方法可以成功地用于大、中或小尺寸的生產，因為它只需極少量的工廠設備和應用市場上通常可購到的材料。這方面的原材料事實上包括絕熱材料的標準板件和標準灰泥板件。在灰泥板板件的一側銑削出若干盤繞形腔7，而于各個腔7中分別設置相應的管3來形成獨立的液壓通路。也可以用另一種同時也是最佳的方式將管以單一的管形式插入腔7中，使管在各個腔7的端部從板件露出并在相鄰的下一個腔的起始處再返回到板件中(圖1與2)；這樣就足以封閉全部管道3的兩端，得以避免將雜質或污染物在灰泥板的輸送與安裝過程有害地引入到管道中。在進行液壓連接時，如圖1所示，管道3在對應于各液壓管路端部的點處切斷，然后與主供液管連接，后面將對此詳述。
有關的制造方法如圖3所示，圖中示明了具有U形橫剖面的腔7；顯然也可以采用其他橫剖面形狀而得以更近似于管道3的剖面形狀。在管道3插入后，于腔7中充填和涂沫在膏漿或適當的導熱水泥，此時的灰泥板層1便可用來連接到可從市上購得的標準絕熱板切成所需尺寸的絕熱層2上。連接作業是用本項技術中周知的方法通過膠合進行，最后生產出可隨時用于安裝的板件。
另一方面，第二種制造方法則只能用于大規模生產，它可以直接結合于生產灰泥板板件的工藝過程中。在此第二方法中，事實上盤管3是在形成石膏芯的過程中插入到灰泥板層1中的，從而如圖4的橫剖圖示意表明的得以包括板層1內。與前述第一種方法相比，考慮到這一方法有較大的工業化規模，就能取得相同經濟規模的利益。
第一種制造方法的一個顯著優點是它的可直接應用性，因為它不要求對制造灰泥板板件的當前工業方法作任何改變，相反，在本發明的第二種制造方法中這種改變則是必需的，這倒不是要設立復雜的生產設備。另一方面，本發明卓有成效地克服了與采用市售灰泥板有關的個別缺點，即上面已討論到的這種缺點由于兩塊硬厚紙板之一在銑削作業影響下喪失了它的一部分增強功能導致灰泥板板件的機械強度減弱。這一缺點于本發明中事實上已完全克服，確切地說，由于將灰泥板層1與絕熱層2結合的結果。這種結合作業除了使管道3取得必要的絕熱外還產生了新的增強疊層效應，充分地抵消了由銑削灰泥板層1的硬厚紙板片之一造成的機械強度損失。顯然最好是在第一種制造方法中采用具有良好機械特性的材料如聚苯乙烯作為絕熱層2的材料。
管道3可以由塑料或金屬材料同樣良好地制成在第一種制造方法中最好采用塑料管，因為它能較容易和較快捷地插入銑削區中，特別是當這種銑削區是用手工的或半自動的現場設備加工出因而不能精確地重視預定的圖集時。金屬管特別是不銹鋼管則在用于制造所述板件的第二種方法中是較為理想的，但也可用于第一種方法，但是限于用在這種銑削作業是由全自動機器進行的情形下。
與塑料管相比，金屬管顯然是較優越的，它能極為方便地便于以后在墻壁上成孔供布置之需，這既是由于它易于用通常的金屬探測器探測到，也是由于它有充分高的機械強度來承受在適當注意下借助簡單的釘子進行穿孔操作。但是不銹鋼管要遠高于塑料管的，當應用中費用成為決定因素時，通常寧可采用塑料管。
為了能測定這些管道在墻內的位置以便在進行所需穿孔作業時不會有損傷管道本身的危險，市上曾出售過熱敏液晶片，將熱敏液晶片置于墻壁上，借助管道與周圍墻壁相比有不同的溫度而有不同的顏色來揭示管道的所在處。但這種方法不便于和不能快速地用來代替金屬探測器的方法，因為它需要在墻面上的溫差變得顯面之前來激活相應的系統和經過一定的時間。但本發明則建議采用塑料管而在顏料管壁中包括有薄的連續金屬絲足以由金屬探測器來探測這種管道的位置，由于金屬絲是結合到塑料本身之內，因而不會受到任何力的作用，而且金屬絲可以做得很細使其費用可以略去不計，同時金屬絲也因此不會以任何方式減少塑料管的撓性。
根據本發明將板件P組裝形成散熱面時是以極簡便的方式進行，這無論是從機械觀點考慮即把這種板件固定到既有的圬工墻或頂棚上時，或是從把各個管道3液壓連接到供應載熱液體的總管道上時都是如此。
在此散熱表面中，本發明的板件P事實上是成對排列的，分別在圖1所示的位置中以及于平面方向中轉過180°的位置中，沿著擬襯里的墻壁或頂棚，依圖5所示的方式，即是使它們沿著無端部4的側邊相鄰，同時沿著有端部4的側壁分開一段足以允許插入副供液管子的距離。為便于更快和更易地組裝，板件P內區域5與6的排列方式最好相對于板件的與線L平行的中間軸線對稱，使得在供液管8的區域中，兩相鄰板件的端部4都在相同的高度上。在實際作業中，為了制備本發明的散熱面，按圖7～10所示的四個步驟組裝，首先參看圖7，在相鄰板件的結合處將具有方形或U形橫剖面的金屬支承件9固定到圬工結構M上，同時將具有Ω形橫剖面的金屬支承件10在兩板件間相互分開一定距離的結合處，這兩個支承件10于是相對于支承件9交錯地排列，它們的寬度便確定出不相鄰板對間的距離。當支承件9與10業已固定到待襯里的圬工結構M上時，支承件9與支承件10的凸緣間的間隔便與板件P的寬度一致，此時安裝工程師即把設于板件的頂部或底部的端部區5中供應載熱流體的主管11以及前述的副供液管8裝配入Ω形剖面的支承件10內，這一組裝步驟示明于圖8中。
供液管11與8能夠用當前可資利用的許多技術中之一來制備。為了能較快和較易的組裝，塑料管道與快速管接頭顯然是最好的，因為這可以避免特別是在頂棚施工中棘手的和難以進行的熱焊作業。絕熱材料片12最好設在Q形剖面件10的端壁與支承圬工結構M之間(參看圖6B)，用以防止從供應管8有任何熱逸散到圬工結構M。或者，這些管道可以是獨立絕熱的，最好與管道11的情形相同。最后，在有必要時，可以按完全傳統的方式將絕熱板件插入未用于裝納管道11的區域5中。
在管道8與11安置就位后，安裝工程師就可進行板件P的固定與液壓連接(圖9與6A)。這些板件的一側用機械方法固定到支承件9上而另一側則用機械方法固定到支承件9的凸緣上。所用的方式是完全傳統的方式，而盤管3的端部4則用上述的快速管接頭連接到供液管8M與回流管8r上。如圖6A所示，端部4經由與各對端部4相對設置的特殊孔口通過Ω形剖面件10的凸緣，在按規定尺寸切斷后，連接到供液管8m與回流管8r。
最后如圖10所示，將只由灰泥板組成的蓋板C固定到支承件9與10上以獲得散熱墻的連續光潔面，而可用于涂布最終的油漆涂層。
根據本發明的一個重要特征，板件P是用單一的標準尺寸生產成，通過沿相鄰區域6之間的分割線L簡單地分開此板件，可以極為簡便地適應各種安裝要求。在所示的實施例中，板件P的尺寸為120×270cm，各個區6的高度為45cm而離開管道的距離為8cm，取決于市售板件的標準尺寸和各個板中形成的區域6的個數，顯然存在其他可能的尺寸。這樣，由于盤管3形成的各個管路完全分離與獨立，就能快速和容易地通過從標準板件消除一或多個區域6而獲得有限高度的板件P，例如圖9與10所示窗戶下的區域中所發生的，以及通過從一個板件上取一或多個區域6添加到加一板件P上而獲得較大高度的板件，如在樓梯井和類似結構中所存在的。
上述這種作業顯然不會造成任何廢料，這是因為任何多余的板件區6總可以安裝到相互的頂部上形成整個的板件P，而不必以任何方式改變以支承件9與10和上述供液管8為基礎的固定系統。在板件P之間的或相互鄰接的板件的各個區域6之間的接頭上進行簡單的涂抹作業，就能消除用于形成有終墻壁的復合布置上所有的外部標記。由于待加襯里的墻壁尺寸或其周邊的不規則性質，在適當的情形下或僅僅是為了更為方便或是當此散熱面的計劃尺寸已達到時，顯然，用來連接到這樣形成的散熱板件墻壁的周圍墻壁上的周邊區域是可以由通常的灰泥板板件G構成。
管道3的這種積木式布置以及它們由此形成獨立的液壓管路，在此散熱面的工作中也構成了另一重要優點。事實上，所采用和管路幾何結構能顯著減少各個液壓管路中的總壓頭損失，從而在載熱流體的供給與返回之間有低的“ΔT”值。這就保證了有高度均勻的表面熱而這是為獲得與環境能有高的散熱交換的基本要求，特別是在涼爽夏日的狀態下，此種散熱板的工作溫度絕不能低于環境空氣的露點溫度。
從以下所述將可非常清楚地認識到根據本發明預制成的散熱板件已完全達到了本發明的預定目的。
事實上，一方面由于灰泥板層與絕熱層的疊層組合，本發明的板件在儲存、運輸與安裝作業中具有優越的機械強度，從而能顯著減少板件在這些作業中損傷的危險。另一方面，由于盤管所形成的各個空調管路的積木式結構，就既可以實現安裝中的高度靈活性又可以使生產完全標準化。最后，板件的積木式性質也允許它們在運輸與組裝作業中發生損傷時容易與方便地部分回收。此外，本發明的板件極大地便利了機械與液壓的安裝作業而毋需任何傳統的圬土工作，這是因為由這類部件形成的散熱壁已能接受最終的填料與油漆涂層。
上面業已參考了具體的實施例描述了本發明，但顯然可以對其作出種種改進，例如在區域5或6的形式與部置上、在盤管3的分布上以至在端部4的布置或類型上，都可以在不背離后附權利要求書所規定的本發明的保護范圍的前提下進行變更的。
權利要求
1.一種預制的自支承的具有疊層結構的散熱板件，其特征在于，所述疊層結構包括一層灰泥板和一層絕熱材料，同時在灰泥板層內則安裝著至少一根連續管道，此管道用來形成液壓管路而其端部則從此板件露出。
2.根據權利要求1所述的散熱板，其中所述灰泥板層包括多根上述的連續管道，各根管道收納于此板件的相鄰的模塊式區域中，這些區域相互分開而能以模塊方式提供不同尺寸的板件部分。
3.根據權利要求2所述的散熱板，其中所述多根管道具有盤繞布置形式而所述端部則從此板件的背面側向區域從板件中露出。
4.根據權利要求2所述的散熱板，其中所述模塊區域相對于此板件的中間軸線取對稱布置。
5.根據權利要求4所述的散熱板，其中所述模塊區平行于此板件的短邊，相互排列成一個在另一個之上地延伸。
6.根據權利要求4所述的散熱板，其中借助絲網印刷形成的劃線或著色、粘合帶等等，使分開所述相鄰模塊的線道凸顯于此板件的外表面上。
7.根據權利要求3所述的散熱板，其中所述板件的絕熱層的寬度小于該灰泥板層寬度，而所小于的數量足以讓前述端部自由地從該灰泥板層露出并允許灰泥板層能直接固定到支承件上。
8.根據權利要求2所述的散熱板，其中還包括兩個橫向面向的端部帶，這兩個帶沒有管道與絕緣層，用于置納在此板件后面的供應載熱流體的管線。
9.根據權利要求2所述的散熱板，其中所述管道是塑料制管道。
10.根據權利要求9所述的散熱板，其中管道是包括安裝于其管壁內的連續金屬絲。
11.根據權利要求2所述的散熱板，其中所述管道是由金屬材料最好是由不銹鋼制的管道。
12.上述任一項權利要求所述的散熱板，其中所述板件的各層是用膠合方式固定到一起。
13.用以制造權利要求1～12中任一項所述散熱板件的方法，此制造方法依序地包括下述步驟a)于灰泥板件(1)的一側銑削出一或多個腔(7)；b)將管道(3)插入所述腔(7)中；c)將絕熱材料層(2)膠合到此板件的上述側；d)用導熱密封材料將所述連續管道(3)密封于上述腔內；同時在制造或安裝過程還包括下述步驟e)將所述連續管道(3)在其回路連接相鄰的盤繞腔處切開。
14.用以制造權要求1～12中任一項所述散熱板件的方法，此方法包括下述步驟a)形成這樣的灰泥板，在其石膏芯內插入一或多根盤管，這種盤管的端部從所述板件的一側露出；b)將絕熱材料層粘合到此板件的一側上；
15.由權利要求1～12中任一項所述板件的許多塊形成的散熱墻，其特征在于，所述這些板件相互并排地設置，使得相鄰板件的對沿著不具有管道的端部的側邊鄰近，而沿著設有所述端部的側邊相互分開預定的距離，此距離的大小足以允許與上述端部連接的副供液管插入到板件之間。
16.根據權利要求15所述的散熱墻，它由具有方形或U形橫剖面的插入的金屬支承件沿著將相鄰板件結合到一起的線道以及由具有Ω形剖面的金屬支承件沿著將不相鄰的板件結合到一起的帶固定到既有的圬工墻上。
17.根據權利要求16所述的散熱墻，其中所述副供液管是收納在具有Ω形剖面的上述金屬件之間，而這些副供液管在此與所述盤管的所述端部連接。
18.根據權利要求16所述的散熱墻，它還包括用來將載熱流體供給于上述副供應管的主供液管，這種主供液管則是沿著不具有前述絕熱層的所述板件的帶收納于板件(P)的后面。
19.根據權利要求16所述的散熱墻，它還包括沿著所述具有Ω形剖面的金屬件的灰泥板的蓋板。
全文摘要
預制的自支承的具有疊層結構的散熱板件,它包括一層灰泥板和一層絕緣材料。此灰泥板層內安裝著若干連續管,它們用來形成獨立的液壓管路而它們的端部則從此板件的后部側向區露出,這些獨立的液壓管路各自置納于此板件的相鄰模塊區中,而所述模塊區則相互分開,以積木式模塊方式提供不同尺寸的板件部分。
文檔編號F24D3/16GK1326540SQ99813324
公開日2001年12月12日 申請日期1999年11月22日 優先權日1998年11月23日
發明者羅貝托·梅薩納 申請人:普蘭控股有限公司