專利名稱：保溫釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保節(jié)能的緊固件，尤其是能防止輕鋼屋面采用機(jī)械固定防水保溫層的 建筑物內(nèi)部冷量大量損耗的緊固件。背錄技術(shù)如圖7《金屬螺釘直接固定安裝示意圖》所示，目前，公認(rèn)的輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定 系統(tǒng)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(qiáng)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(dāng)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(dǎo)圖》所示，由于波型金屬薄板散熱面積大，其波型構(gòu) 造相當(dāng)于一個(gè)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(jīng)金屬媒釘傳入的 熱量很快被散發(fā)掉使得金屬蠊釘室內(nèi) 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(jī)械固定系統(tǒng)本身構(gòu)造缺陷，造成金屬嫘釘兩端高溫差，根據(jù)熱傳導(dǎo)公式， 同一物體傳導(dǎo)的熱量與物體兩端溫差成正比，溫差越高，傳導(dǎo)的熱量就越多。因此，通過機(jī) 械固定系統(tǒng)傳導(dǎo)的室外熱量是由相應(yīng)無金屬壓片和波型金屬薄板相連的金屬蠊釘直接傳導(dǎo)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(nèi)外溫差為5 X時(shí)增加了約跳的能耗。因?yàn)闇夭钤酱?，能耗曲線率越高， 故在室、內(nèi)外溫差為IO X時(shí)增加了約469&的能耗。如圖9《無護(hù)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(cè)壁相當(dāng)于一個(gè)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(chǎn)生損傷面(19),嚴(yán)重的造成膨脹 管被拉斷造成機(jī)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(nèi)。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定系統(tǒng)保溫性差的弱點(diǎn)，本發(fā)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(dǎo)熱量，而且能增加機(jī)械固定系統(tǒng)的強(qiáng)度及抗 拔力。采用該保溫釘作為輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定系統(tǒng)的緊固件，在室、內(nèi)外溫差為5 "X 時(shí)可減少約16.5%的能耗，在室內(nèi)、外溫差為IO °(:時(shí)可減少約45%的能耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是l.在保溫管外表面與金屬薄板之間加一護(hù)套以防止保溫管被金屬薄板傷害。 護(hù)套必須具備以下功能a、護(hù)套要有高強(qiáng)度；b、能進(jìn)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(shù)問題所采用的技術(shù)方案是(參見圖2《保溫釘護(hù)套結(jié)構(gòu)圖》)采用金屬材料制作滿足功能a;護(hù)套前先設(shè)計(jì)一道尺寸略微小于金屬薄板開孔直徑的小凸環(huán)(6)以便進(jìn)入開孔滿足功能b;護(hù)套小凸環(huán)(6)后設(shè)計(jì)一道尺寸大于金屬薄板開孔直徑的大凸環(huán)(7)以便護(hù)套到位無法再前進(jìn)滿足功能c;護(hù)套前部大、小凸環(huán)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(huán)(7)和小凸環(huán)(6)之間滿足功能d。 現(xiàn)有的輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定系統(tǒng)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(shè)計(jì)上要求波型金屬薄板厚度必須在0.75mm以上，而現(xiàn)實(shí)中許多輕鋼屋面都采用 0. 4-0. 7咖波型金屬薄板，現(xiàn)有的輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定系統(tǒng)無法適應(yīng)這種屋面。保溫釘 是利用護(hù)套前部大、小凸環(huán)將金屬薄板鎖定在大、小凸環(huán)之間來固定，波型金屬薄板厚度在 0.35咖以上就能滿足設(shè)計(jì)要求，因而保溫釘適應(yīng)性更強(qiáng)。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(nèi)空氣聯(lián)接以防止金屬媒釘通過膨脹開口間隙(20)將熱量傳給室內(nèi)。如圖3《保溫膨脹套結(jié)構(gòu)圖》所示，由于保溫膨脹芯(3)是一圓柱體，為了達(dá)到將保溫 膨脹套前端擠脹開的效果，將保溫膨脹套內(nèi)壁設(shè)計(jì)成前端小、尾部大的圓錐體。這種設(shè)計(jì)有 兩個(gè)功能 一是保溫膨脹芯前進(jìn)可將保溫膨脹套前端擠脹開；二是緊固金屬蠊釘時(shí)蠊釘越旋 越緊，鎖緊金屬蠊釘增加系統(tǒng)抗拔力。3. 如圖3《保溫膨脹套結(jié)構(gòu)圖》所示，在保溫膨脹套(2)前端設(shè)計(jì)了一道小卡環(huán)(8)，以便組裝保溫釘時(shí)將護(hù)套卡住無法脫落。4. 為了加強(qiáng)保溫膨脹套的抗拔力，^加保溫膨脹套與護(hù)套之間咬合力，如圖3《保溫膨脹 套結(jié)構(gòu)圖》所示，在保溫膨脹套(2)與護(hù)套接觸區(qū)域按護(hù)套膨脹后內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了多道卡環(huán)(9)，卡環(huán)的斜率和護(hù)套膨脹后前端卡口內(nèi)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(hù)套(1)之間接觸面積，增加了保溫膨脹套與 護(hù)套之間咬合力；保溫膨脹套卡環(huán)與護(hù)套前端卡口相互咬合鎖死，使得保溫膨脹套無法從護(hù)套中脫離出來。5. 為了克k現(xiàn)有的輕鋼屋面防水保溫機(jī)械固定系統(tǒng)中金屬壓片面積過大，減少金屬媒釘 受熱面積，以達(dá)到盡量降低能耗及材料損耗的目的，保溫釘?shù)慕饘賶浩毚罅繙p少受熱面積。如圖3《保溫膨脹套結(jié)構(gòu)圖》所示，在保溫膨脹套尾部設(shè)計(jì)一圓盤形金屬壓片基座(11);如 圖4《金屬壓片結(jié)構(gòu)圖》和圖6《金屬壓片安裝示意圖》所示，設(shè)計(jì)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(qiáng)了金屬壓片(4)對防水巻材(14) 壓緊力。6. 如圖4《金屬壓片結(jié)構(gòu)圖》所示，在金屬壓片外圍超過金屬壓片基座尺寸部位設(shè)計(jì)成下 壓翻邊(12)， 一者可增加金屬壓片強(qiáng)度、減少壓片厚度以達(dá)到節(jié)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(qiáng)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(dá)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(dá)到所須的壓緊力。8. 如圖3《保溫膨脹套結(jié)構(gòu)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(shí)，保溫膨脹套(2)如果無防旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)尾翼(10)會隨著蠊釘旋轉(zhuǎn)，這會使金屬壓片(4) 無法壓緊。設(shè)計(jì)了防旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)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(zhuǎn)，二可增加金屬壓片基座及保溫膨脹套管壁強(qiáng)度，減少金屬壓片基座及保溫膨脹套管壁 厚度以達(dá)到節(jié)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(hù)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(shí)，保溫釘護(hù)套卡在保溫膨脹套 前端、保溫膨脹芯塞進(jìn)保溫膨脹套內(nèi)作為一零件，金屬壓片和金屬螺釘作為兩單獨(dú)零件。如 圖06-06之《保溫釘安裝示意圖》，到施工時(shí)叁個(gè)零件組合安裝成為一套保溫釘。本發(fā)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(shí)，大量節(jié)約材料降 低生產(chǎn)成本，結(jié)構(gòu)簡單，便于推廣。
附圑說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)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(hù)套結(jié)構(gòu)圖》是保溫釘護(hù)套結(jié)構(gòu)圖。 圖3《保溫膨脹套結(jié)構(gòu)圖》是保溫膨脹套結(jié)構(gòu)圖。 圖4《金屬壓片結(jié)構(gòu)圖》是保溫釘金屬壓片結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)面積的原理。圖7《金屬釘直接固定安裝示意圖》是現(xiàn)存的機(jī)械固定安裝方式示意圖。主要用來示意現(xiàn)存的機(jī)械固定系統(tǒng)中壓片為何必須設(shè)計(jì)較大片原理。圖8《金屬釘直接固定熱量傳導(dǎo)圖》是室外熱量被大量傳入室內(nèi)示意圖。 圖9《無護(hù)套膨脹管示意圖》是無護(hù)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(nèi)兩個(gè)缺陷示意圖。圖10《保溫釘膨脹示意圖》是針對無護(hù)套膨脹管兩個(gè)缺陷設(shè)計(jì)出的彌補(bǔ)方案示意圖。
具體實(shí)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(shè)計(jì)要求在波型金屬薄板(13)上鉆相應(yīng)尺寸的孔；步驟b，進(jìn)保溫膨脹套(2)，使小凸環(huán)(6)通過開孔；步驟C，進(jìn)進(jìn)保溫膨脹套，由于開孔尺寸小于大凸環(huán)(7)尺寸，保溫釘護(hù)套(1)被頂住無法前進(jìn)。這 時(shí)繼續(xù)迸進(jìn)保溫膨脹套，保溫膨脹套前端將保溫釘護(hù)套前端擠脹開，保溫膨脹套繼續(xù)前進(jìn)； 步驟d，保溫釘護(hù)套前端被擠脹開，小凸環(huán)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(huán)之間，使保溫釘護(hù)套無法脫落。同時(shí)，進(jìn)保溫膨脹套上設(shè)計(jì)的卡環(huán)使得 進(jìn)保溫膨脹套無法后退從保溫釘護(hù)套中脫離出來；步驟e，保溫膨脹套前進(jìn)到一定尺寸，進(jìn)保溫膨脹套到位，進(jìn)保溫膨脹芯(3);步驟f,;保溫膨脹芯進(jìn)入護(hù)套區(qū)域，再次將保溫膨脹套前端和護(hù)套前端擠脹開。同時(shí)，保溫膨脹芯留在護(hù)套區(qū)域， 一可防止保溫膨脹套前端和護(hù)套前端返彈縮小影響金屬薄板、護(hù)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(nèi)空氣聯(lián)接以防止金屬螺釘通過膨脹開口間隙將熱量傳給室內(nèi)；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(shí)保溫膨脹芯被固定無法倒退。
權(quán)利要求
1.一種保溫釘，它是由保溫釘護(hù)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(hù)套卡在保溫膨脹套前端，通過保溫膨脹套擠脹使保溫釘護(hù)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(hù)保溫膨脹套免受傷害；保溫膨脹芯擠進(jìn)保溫膨脹套前端，促使保溫膨脹套膨脹和保溫釘護(hù)套再次膨脹增加金屬薄板、護(hù)套、保溫膨脹套三者之間相互咬合力，隔斷金屬釘與室內(nèi)空氣聯(lián)接以防止金屬釘通過膨脹開口間隙將熱量傳給室內(nèi)；金屬螺釘穿過金屬壓片旋轉(zhuǎn)進(jìn)入保溫膨脹套，保溫膨脹芯被旋進(jìn)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(jù)權(quán)利要求1所述的保溫釘護(hù)套，其特征是護(hù)套前有一道外徑略櫬小于金屬薄板開孔 能進(jìn)入開孔的小凸環(huán)，小凸環(huán)后有一道外徑大于金屬薄板開孔無法通過開孔的大凸環(huán)，護(hù)套 前部大、小凸環(huán)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(huán)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的保溫膨脹套，其特征是前端有一道小卡環(huán)將護(hù)套卡住；保溫膨脹 套與護(hù)套接觸區(qū)有多道卡環(huán)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(nèi)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(shè)計(jì)面積t保溫膨脹套尾部設(shè)有防旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)尾翼，可防止保溫膨脹套隨著 螺釘旋轉(zhuǎn)，又可增加保溫膨脹套強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)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(shè)計(jì)成下 壓翻邊，既增加了金屬壓片強(qiáng)度、減少壓片設(shè)計(jì)厚度，又增加了對防水巻材咬合力、減少壓 片設(shè)計(jì)面積。
全文摘要
一種能防止輕鋼屋面防水保溫采用機(jī)械固定系統(tǒng)的建筑物內(nèi)部冷量大量損耗的保溫釘。它是由保溫釘護(hù)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(jié)構(gòu)相互咬合的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，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(nèi)物體隔離達(dá)到更強(qiáng)的保溫效果，同時(shí)利用金屬壓片比常用金屬壓片少80％受熱面積的優(yōu)勢達(dá)到更好的保溫效果。保溫釘利用護(hù)套將金屬薄板鎖定在大、小凸環(huán)之間來固定，適用于厚度在0.35mm以上波型金屬薄板，而現(xiàn)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(yīng)性強(qiáng)。
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(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者黃曉暉 申請人:上海銀鼎工程技術(shù)有限公司;黃曉暉