專利名稱：保溫釘的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種環保節能的緊固件，尤其是能防止輕鋼屋面采用機械固定防水保溫層的 建筑物內部冷量大量損耗的緊固件。背錄技術如圖7《金屬螺釘直接固定安裝示意圖》所示，目前，公認的輕鋼屋面防水保溫機械固定 系統是用金屬螺釘(5)和金屬壓片(4)直接將防水巻材(14)和保溫板U7)固定在波型 金屬薄板(13)上的。由于保溫板抗壓強度較低，為了壓緊防水巻材，金屬壓片必須加大壓 緊面，這無形當中增加了金屬蠊釘受熱面積。如圖8《金屬蠊釘直接固定熱量傳導圖》所示，由于波型金屬薄板散熱面積大，其波型構 造相當于一個大型散熱器，因而波型金屬薄板增加了金屬嫘釘散熱面積，經金屬媒釘傳入的 熱量很快被散發掉使得金屬蠊釘室內 一端溫度較低；而室外由于金屬壓片有較大受熱面積， 金屬壓片將大量熱量傳給金屬蠊釘，這樣使得金屬螺釘室外一端大量熱量聚集造成溫度較高。 反之，如果沒有金屬壓片大面積吸熱和波型金屬薄板大面積散熱，金屬螺釘兩端的溫差較小。 綜上所述，由于機械固定系統本身構造缺陷，造成金屬嫘釘兩端高溫差，根據熱傳導公式， 同一物體傳導的熱量與物體兩端溫差成正比，溫差越高，傳導的熱量就越多。因此，通過機 械固定系統傳導的室外熱量是由相應無金屬壓片和波型金屬薄板相連的金屬蠊釘直接傳導熱 量的幾十倍，而每平方米屋面有十幾套由金屬螺釘和金屬壓片組成的緊畫件固定在波型金屬 薄板上，這樣在室、內外溫差為5 X時增加了約跳的能耗。因為溫差越大，能耗曲線率越高， 故在室、內外溫差為IO X時增加了約469&的能耗。如圖9《無護套膨脹管示意圖》所示，波型金屬薄板(13) —般由0.4nm-lmm金屬薄板壓 制而成，在上面鉆孔后開孔側壁相當于一個利刃。用非金屬材料制造的膨脹管(18)在被金 屬螺釘(4)擠膨脹過程中表面會被金屬薄板劃傷、割裂產生損傷面(19),嚴重的造成膨脹 管被拉斷造成機械固定失效。再則，金屬螺釘通過膨脹開口間隙(20)將熱量傳給室內。發明內容為了克服現有的輕鋼屋面防水保溫機械固定系統保溫性差的弱點，本發明提供一種保溫 釘，該保溫釘不僅能基本杜絕通過金屬蠊釘傳導熱量，而且能增加機械固定系統的強度及抗 拔力。采用該保溫釘作為輕鋼屋面防水保溫機械固定系統的緊固件，在室、內外溫差為5 "X 時可減少約16.5%的能耗，在室內、外溫差為IO °(:時可減少約45%的能耗。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是l.在保溫管外表面與金屬薄板之間加一護套以防止保溫管被金屬薄板傷害。 護套必須具備以下功能a、護套要有高強度；b、能進入金屬薄板開孔；c、能定位在保溫管與金屬薄板之間；d、能卡住金屬薄板無法脫離。為解決上述技術問題所采用的技術方案是(參見圖2《保溫釘護套結構圖》)采用金屬材料制作滿足功能a;護套前先設計一道尺寸略微小于金屬薄板開孔直徑的小凸環(6)以便進入開孔滿足功能b;護套小凸環(6)后設計一道尺寸大于金屬薄板開孔直徑的大凸環(7)以便護套到位無法再前進滿足功能c;護套前部大、小凸環處沿軸向開四條口以便能膨脹(參見 圖IO《保溫釘膨脹示意圖》)將金屬薄板鎖定在大凸環(7)和小凸環(6)之間滿足功能d。 現有的輕鋼屋面防水保溫機械固定系統一般采用自鉆尾金屬媒釘直接鉆入金屬薄板來固定，這樣設計上要求波型金屬薄板厚度必須在0.75mm以上，而現實中許多輕鋼屋面都采用 0. 4-0. 7咖波型金屬薄板，現有的輕鋼屋面防水保溫機械固定系統無法適應這種屋面。保溫釘 是利用護套前部大、小凸環將金屬薄板鎖定在大、小凸環之間來固定，波型金屬薄板厚度在 0.35咖以上就能滿足設計要求，因而保溫釘適應性更強。2. 如圖IO《保溫釘膨脹示意圖》所示，在保溫膨脹套(2)里面先加入一根保溫膨脹芯 (3)代替金屬嫘釘起膨脹作用。這樣既能代替金屬螺釘起到膨脹作用，又能隔斷金屬螺釘與室內空氣聯接以防止金屬媒釘通過膨脹開口間隙(20)將熱量傳給室內。如圖3《保溫膨脹套結構圖》所示，由于保溫膨脹芯(3)是一圓柱體，為了達到將保溫 膨脹套前端擠脹開的效果，將保溫膨脹套內壁設計成前端小、尾部大的圓錐體。這種設計有 兩個功能 一是保溫膨脹芯前進可將保溫膨脹套前端擠脹開；二是緊固金屬蠊釘時蠊釘越旋 越緊，鎖緊金屬蠊釘增加系統抗拔力。3. 如圖3《保溫膨脹套結構圖》所示，在保溫膨脹套(2)前端設計了一道小卡環(8)，以便組裝保溫釘時將護套卡住無法脫落。4. 為了加強保溫膨脹套的抗拔力，^加保溫膨脹套與護套之間咬合力，如圖3《保溫膨脹 套結構圖》所示，在保溫膨脹套(2)與護套接觸區域按護套膨脹后內部結構設計了多道卡環(9)，卡環的斜率和護套膨脹后前端卡口內壁斜率是一致的。如圖IO《保溫釘膨脹示意圖》 所示， 一致的斜率加大了保溫膨脹套(2)與護套(1)之間接觸面積，增加了保溫膨脹套與 護套之間咬合力；保溫膨脹套卡環與護套前端卡口相互咬合鎖死，使得保溫膨脹套無法從護套中脫離出來。5. 為了克k現有的輕鋼屋面防水保溫機械固定系統中金屬壓片面積過大，減少金屬媒釘 受熱面積，以達到盡量降低能耗及材料損耗的目的，保溫釘的金屬壓片須大量減少受熱面積。如圖3《保溫膨脹套結構圖》所示，在保溫膨脹套尾部設計一圓盤形金屬壓片基座(11);如 圖4《金屬壓片結構圖》和圖6《金屬壓片安裝示意圖》所示，設計的金屬壓片(4)凹陷錐度 和保溫膨脹套(2)的金屬壓片基座(11)凹陷錐度一致，這樣將金屬壓片(4)安裝在金屬 壓片基座(11)對防水巻材(14)形成了壓緊面(16)，加強了金屬壓片(4)對防水巻材(14) 壓緊力。6. 如圖4《金屬壓片結構圖》所示，在金屬壓片外圍超過金屬壓片基座尺寸部位設計成下 壓翻邊(12)， 一者可增加金屬壓片強度、減少壓片厚度以達到節約材料目的；二者如圖6《金 屬壓片安裝示意圖》所示，金屬壓片的下壓翻邊(12)在咬合口 (15)處將防水巻材壓緊咬 合，這又增加了對防水巻材壓緊力。7. 綜上(5)、 (6)條所述，對照圖7《金屬嫘釘直接固定安裝示意圖》可以看出，由于保 溫板(17)抗壓強度較低，為了壓緊防水巻材(14)，金屬壓片(4)必須加大壓緊面以達到 一定的壓緊力，而保溫釘金屬壓片只要常用金屬壓片20%左右的面積就可達到所須的壓緊力。8. 如圖3《保溫膨脹套結構圖》和圖5《保溫釘安裝示意圖》步驟g所示，在緊固金屬螺釘 (5)時，保溫膨脹套(2)如果無防旋轉加強尾翼(10)會隨著蠊釘旋轉，這會使金屬壓片(4) 無法壓緊。設計了防旋轉加強尾翼后， 一可將四片尾翼嵌人保溫層防止保溫膨脹套隨著嫘釘 旋轉，二可增加金屬壓片基座及保溫膨脹套管壁強度，減少金屬壓片基座及保溫膨脹套管壁 厚度以達到節約材料的目的。9. 如

圖1《保溫釘組裝圖》所示，保溫釘由保溫釘護套(1)、保溫膨脹套(2)、保溫膨脹 芯(3)、金屬壓片(4)和金屬螺釘(5)五部分組成。出廠時，保溫釘護套卡在保溫膨脹套 前端、保溫膨脹芯塞進保溫膨脹套內作為一零件，金屬壓片和金屬螺釘作為兩單獨零件。如 圖06-06之《保溫釘安裝示意圖》，到施工時叁個零件組合安裝成為一套保溫釘。本發明的有益效果是，可以在有效增加保溫效果、明顯降低能耗同時，大量節約材料降 低生產成本，結構簡單，便于推廣。
附圑說明下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖l《保溫釘組裝圖》是保溫釘組裝示意圖。圖2《保溫釘護套結構圖》是保溫釘護套結構圖。 圖3《保溫膨脹套結構圖》是保溫膨脹套結構圖。 圖4《金屬壓片結構圖》是保溫釘金屬壓片結構圖。圖5《保溫釘安裝示意圖》是保溫釘安裝步驟示意圖。本圖共分四幅小的各階段保溫釘安 裝示意圖，順大尖頭指引方向步驟a-C為一幅；步驟d-e為一幅；歩驟f-g為一幅；步驟h安裝完成后保溫釘結構示意圖為一幅。圖6《金屬壓片安裝示意圖》是保溫釘金屬壓片和保溫套基座相互配合安裝示意圖。針對《金屬釘直接固定安裝示意圖》，用來示意保溫釘金屬壓片為何能增加對防水巻材壓緊力、減少約80%設計面積的原理。圖7《金屬釘直接固定安裝示意圖》是現存的機械固定安裝方式示意圖。主要用來示意現存的機械固定系統中壓片為何必須設計較大片原理。圖8《金屬釘直接固定熱量傳導圖》是室外熱量被大量傳入室內示意圖。 圖9《無護套膨脹管示意圖》是無護套膨脹管在膨脹后存在表面易受傷害和金屬釘會通過 膨脹開口間隙將熱量傳給室內兩個缺陷示意圖。圖10《保溫釘膨脹示意圖》是針對無護套膨脹管兩個缺陷設計出的彌補方案示意圖。
具體實施方式
如圖5《保溫釘安裝示意圖》示，保溫釘安裝步驟為步驟a，按設計要求在波型金屬薄板(13)上鉆相應尺寸的孔；步驟b，進保溫膨脹套(2)，使小凸環(6)通過開孔；步驟C，進進保溫膨脹套，由于開孔尺寸小于大凸環(7)尺寸，保溫釘護套(1)被頂住無法前進。這 時繼續迸進保溫膨脹套，保溫膨脹套前端將保溫釘護套前端擠脹開，保溫膨脹套繼續前進； 步驟d，保溫釘護套前端被擠脹開，小凸環外徑尺寸變大直致外徑尺寸大于開孔尺寸，金屬薄 板被卡在大、小凸環之間，使保溫釘護套無法脫落。同時，進保溫膨脹套上設計的卡環使得 進保溫膨脹套無法后退從保溫釘護套中脫離出來；步驟e，保溫膨脹套前進到一定尺寸，進保溫膨脹套到位，進保溫膨脹芯(3);步驟f,;保溫膨脹芯進入護套區域，再次將保溫膨脹套前端和護套前端擠脹開。同時，保溫膨脹芯留在護套區域， 一可防止保溫膨脹套前端和護套前端返彈縮小影響金屬薄板、護套、保溫膨脹套三者之間相互咬合力，二可隔斷金屬嫁釘(5) 與室內空氣聯接以防止金屬螺釘通過膨脹開口間隙將熱量傳給室內；步驟g，鋪防水巻材，上金屬壓片(4)，緊固金屬蠊釘；步驟h，金屬嫘釘緊固到位，防水巻材被壓緊，同時保溫膨脹芯被固定無法倒退。
權利要求
1.一種保溫釘，它是由保溫釘護套、保溫膨脹套、保溫膨脹芯、金屬壓片和金屬螺釘五部分組成。其特征是保溫釘護套卡在保溫膨脹套前端，通過保溫膨脹套擠脹使保溫釘護套膨脹卡住金屬薄板，將保溫膨脹套與金屬薄板隔離開保護保溫膨脹套免受傷害；保溫膨脹芯擠進保溫膨脹套前端，促使保溫膨脹套膨脹和保溫釘護套再次膨脹增加金屬薄板、護套、保溫膨脹套三者之間相互咬合力，隔斷金屬釘與室內空氣聯接以防止金屬釘通過膨脹開口間隙將熱量傳給室內；金屬螺釘穿過金屬壓片旋轉進入保溫膨脹套，保溫膨脹芯被旋進的固定金屬螺釘無法倒退，金屬壓片將防水卷材壓緊在保溫膨脹套基座上。
2. 根據權利要求1所述的保溫釘護套，其特征是護套前有一道外徑略櫬小于金屬薄板開孔 能進入開孔的小凸環，小凸環后有一道外徑大于金屬薄板開孔無法通過開孔的大凸環，護套 前部大、小凸環處沿軸向開四條口以便能膨脹將金屬薄板鐨定在大、小凸環之間。
3. 根據權利要求i所述的保溫膨脹套，其特征是前端有一道小卡環將護套卡住；保溫膨脹 套與護套接觸區有多道卡環增加兩者間咬合力；保溫膨脹套里面有一根保溫膨脹芯起保溫、 膨脹作用保溫膨脹套內壁成前端小、尾部大的圓錐體便于擠脹保溫膨脹套前端及鐨緊金屬 螺釘；保溫膨脹套尾部有一凹陷錐形保溫膨脹套基座，配合金屬壓片可増加對防水巻材壓緊 力和減少金屬壓片設計面積t保溫膨脹套尾部設有防旋轉加強尾翼，可防止保溫膨脹套隨著 螺釘旋轉，又可增加保溫膨脹套強度。
4. 根據權利要求l所述的金屬壓片，其特征是金屬壓片凹陷錐度和保溫膨脹套基座凹陷錐 度一致，這增加了對防水巻材壓緊力；金屬壓片外圍超過保溫膨脹套基座尺寸部位設計成下 壓翻邊，既增加了金屬壓片強度、減少壓片設計厚度，又增加了對防水巻材咬合力、減少壓 片設計面積。
全文摘要
一種能防止輕鋼屋面防水保溫采用機械固定系統的建筑物內部冷量大量損耗的保溫釘。它是由保溫釘護套、保溫膨脹套、保溫膨脹芯、金屬壓片和金屬螺釘五部分組成。保溫釘利用金屬壓片和保溫膨脹套基座結構相互咬合的設計特點，將金屬壓片縮小到常用金屬壓片的20％。保溫釘利用保溫膨脹套和保溫膨脹芯有效將金屬螺釘與室內物體隔離達到更強的保溫效果，同時利用金屬壓片比常用金屬壓片少80％受熱面積的優勢達到更好的保溫效果。保溫釘利用護套將金屬薄板鎖定在大、小凸環之間來固定，適用于厚度在0.35mm以上波型金屬薄板，而現有螺釘固定方式要求波型金屬薄板厚度在0.75mm以上，故適應性強。
文檔編號F16B13/06GK101117974SQ20061002960
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月1日 優先權日2006年8月1日
發明者黃曉暉 申請人:上海銀鼎工程技術有限公司;黃曉暉