CN111315562A - 具有复合壁的游泳池 - Google Patents
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Abstract
一种游泳池壁及其成形方法,包括多个增强复合材料层。每个层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝。多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝。第一方向与第二方向成角度地偏移,并且第一组层和第二组层熔合在一起以形成整体复合壁。可应用于游泳池壁的环向强度的原理也适用于需要由圆柱形结构内部或外部的压力引起的环向强度的其它圆柱形结构。壁结构可以是弧形和平面形状的多个相互连接的板以确定包围保持水或冰的区域的复合壁的总体形状。
Description
本申请要求在2017年9月8日提交的美国临时专利申请序列No.62/556,055和在2018年5月3日提交的美国临时专利申请序列No.62/666,457的优先权的权益,每个申请的全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
本公开涉及一种具有复合壁的游泳池,尤其涉及一种具有带加强元件的热塑性壁的游泳池。
背景技术
游泳池壁,特别是地上游泳池,通常由通过框架元件支撑的轧制钢材料制成的周界壁构成。周界壁形成内部,柔性内衬放置在所述内部以保持水。这种构造的优点在于,它允许成本有效地制造和安装各种大小和形状的地上池和半地上池。
一些游泳池由诸如柔性聚合物的非金属侧壁形成。这些池包括小童池,小童池仅充满几英寸深的水,并且通常在每次使用后被清空。其它非金属壁池包括外部框架。柔韧的防水织物被附接到框架上并形成柔性水池。水的重量使水池壁扩展以保持它们分离。上边缘可包括可充气部分,所述可充气部分漂浮并且也帮助池保持其结构。然而,这些类型的池在它们可被形成的大小和形状方面受到限制。它们缺乏钢性壁池的耐久性。
玻璃纤维增强聚合物复合材料也已经用于成形的池。这些池在现场外预成型为热固性聚合物的大刚性水池,然后运输到安装地点。由于与这种池相关的构造、运输和安装的性质,池的大小和形状受到限制。
虽然钢允许以不同的形状和大小形成地上游泳池,但是随着时间的推移,材料通常会由于腐蚀而退化,从而限制了游泳池的使用寿命。对于使用盐水系统的池来说尤其如此,这种池正变得越来越流行。盐会迅速降低钢性池壁的性能,并缩短其在有限空间内抵抗结构的周界强度来保持数千加仑水的使用寿命。此外,无论使用淡水还是盐水,任何金属结构都可能受到通常用于消毒和以其他方式维护游泳池中的水的化学品的不利影响。甚至铝的结构也会受到影响。
因此,希望提供一种具有壁的游泳池,该壁可以承受全尺寸的池的力并且还能保持其形状及抵抗腐蚀退化。
发明内容
本公开提供一种游泳池,包括基部导轨、顶部导轨和多个支撑件,所述多个支撑件在顶部导轨与基部导轨之间延伸,并沿着基部导轨的圆周间隔开。池壁在底部导轨和顶部导轨之间延伸,并形成游泳池的封闭周界。池壁包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层。每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝。多个层中的一个具有在第一方向延伸的丝,并且多个层中的第二个层具有在第二方向延伸的丝,其中第一方向与第二方向成角度地偏移。
本公开还提供了一种包括多个增强复合材料层的游泳池壁。每层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝。多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝。第一方向与第二方向成角度地偏移,并且第一组层和第二组层熔合在一起以形成整体复合壁。
本公开还提供了一种形成游泳池壁的方法,包括:将包括多个增强复合材料层的层压件的相对端部连接以形成圆柱形结构,每个层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝,多个层中的第一组具有在第一方向上延伸的丝,并且多个层中的第二组具有在第二方向上延伸的丝,其中第一方向与第二方向在角度上偏移,并且第一组层和第二组层熔合在一起以形成整体复合壁;以及将池内衬嵌入圆柱形结构的内部。
本公开还提供一种包括基部导轨和顶部导轨的游泳池。多个支撑件在顶部导轨和基部导轨之间延伸,并沿着基部导轨的圆周间隔开。池壁在底部导轨和顶部导轨之间延伸,以形成游泳池的封闭周界。池壁包括由热塑性树脂和封装在其中的无碱玻璃纤维丝形成的增强聚合物复合材料。
本公开还提供一种需要环向强度以抵抗来自圆柱内部或外部的压力的圆柱形结构,包括具有相对的纵向端部的增强纤维复合材料片。该片包括嵌入热塑性基体中的多个玻璃纤维层。该多个层在各层之间具有多个相对取向。该结构包括用于连接相对的纵向端部的装置。
本公开还提供一种游泳池,包括:基部导轨;顶部导轨;池壁;以及多个支撑件;所述多个支撑件在顶部导轨和基部导轨之间延伸并沿着基部导轨的圆周间隔开;
所述池壁在底部导轨和顶部导轨之间延伸并且形成游泳池的封闭周界,所述池壁包括内壁表面和外壁表面以及设置在内壁表面和外壁表面之间的芯体,内壁表面和外壁表面中的至少一个包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,多个层中的一层具有在第一方向上延伸的丝,并且多个层中的第二层具有在第二方向上延伸的丝,其中,第一方向与第二方向成角度地偏移,内壁表面和外壁表面固定到芯体的相对侧。
附图说明
图1是结合本公开的特征的游泳池的俯视透视图。
图2是用于支撑池周界壁的底部导轨的俯视透视图。
图3是池壁的横截面图。
图4是固定到池壁顶部的顶盖的局部透视图。
图5是池壁底部的局部透视图。
图6是池壁的俯视图。
图7A至7D是形成池壁的各层的侧视图。
图8是池壁端部的分解图。
图9是连接在一起的池壁端部的俯视平面图。
图10是游泳池壁的替代实施例的俯视透视图。
图11是图10的壁板的透视图。
图12是图10的壁的分解图。
图13是图10的壁的局部端部视图。
图14是图10的壁的局部平面图。
图15A是两个连接壁板的俯视透视详图。
图15B是两个连接壁板的俯视透视详图,示出了被部分嵌入的板条。
图16是具有顶盖的壁板的透视端视图。
具体实施方式
参照图1-5,游泳池10包括框架12和适于被固定到池框架12上的周界池壁14。池壁14形成并围绕池内部15。柔性池内衬16设置在池内部15中,并且通常附接到池壁14的顶部。内衬16由诸如柔性聚氯乙烯(“PVC”)的防水材料形成,并且形成容纳水的水池。
池壁至少由热塑性树脂和玻璃纤维制成。热塑性树脂的非限制性示例是聚烯烃(诸如各种密度等级的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等),聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)等),热塑性烯烃(TPO),及其组合。其中,这些中聚丙烯是优选的。
玻璃纤维的非限制性示例是无碱玻璃纤维和高强度玻璃纤维。单根玻璃纤维的直径可以在约10μm(也称为微米)至约25μm的范围内,优选约14μm至约18μm。玻璃纤维可以粗纱形式引入热塑性塑料中。根据所需的池壁14的环向强度,玻璃纤维增强物可包括连续的纤维或不连续的纤维或这两者。取决于聚合物工程师的选择,玻璃纤维的直径和池壁14的各层中的连续性可以相同或不同。
玻璃纤维可包括池壁14的约50%至约75%的重量,优选约60%至约70%,其余的重量百分比为热塑性树脂,如果有,也可以包括少量的可选的功能添加剂。取决于聚合物工程师的选择,池壁14的各层中玻璃纤维的重量百分比含量可以相同或不同。
框架12包括多种相互连接的刚性元件,所述刚性元件包括底部导轨18、顶部导轨20和多个围绕池的周界间隔开的垂直对齐的直立支撑件22。底部导轨18包括多个连接在一起并放置在支撑面21(诸如水平地面)上的构件19。底部导轨18以与池的所需周界形状相对应的结构放置。底部导轨18包括容纳和保持池壁的底部的凹槽24。直立支撑件22固定到底部导轨18上,并向上延伸,以与形成壁的上部的顶部导轨20接合。顶盖26可用于以本领域已知的方式将内衬固定到顶部导轨20。
参见图6至7D,池周界壁14可由复合材料的轧制片形成,其中的复合材料由具有增强丝的热塑性材料形成。这种材料可以是单个连续的片,该片被切割成一定长度以形成周界池壁14。
在优选实施例中,池壁14可由增强聚合物复合材料形成,该增强聚合物复合材料由热塑性树脂30和封装在其中的无碱玻璃纤维丝32形成。玻璃纤维优选是单向延伸的非织物材料的连续的丝,通常通过拉挤成型加工制成,在拉挤成型加工过程中,通过聚合物浴连续拉动丝允许形成丝状增强聚合物的片、带或其它受挤压形状,该聚合物已经以这种受挤压形状围绕这种丝熔合。包括普立万(PolyOne)公司在内的许多公司通过其先进复合材料集团生产拉挤增强聚合物复合材料,特别是销售热塑性纤维增强复合材料的Polystrand公司。
在优选实施例中,增强材料的多个壁层14A-D以纤维增强的各种相对取向连接在一起,以形成单个壁结构14。
增强材料是多个复合材料层的层压件,所述复合层至少包括第一复合层和第二复合层,每个复合层均包括多个在热塑性基体中的纵向地和单向地取向的纤维。多个复合层粘合在一起以形成层压件。
各层在热塑性基体中可具有相对于拉挤成型加工方向的纤维32的单向取向或排列。零度(0°)意味着纤维32的取向与拉挤成型方向相同,如图7B和7C所示。九十度(90°)意味着纤维32的取向正交于或横向于拉挤成型方向,如图7A和7D所示。
当增强热塑性复合层压件用于特定建筑或结构组件中时,相对于其各自取向的多个层的层压件是增强热塑性复合层压件的强度、挠性和其它物理性质的重要决定因素。
层的数量的非限制性示例可以在2至6层的范围内,具有0°和90°以及它们之间的任何角度的任何组合的取向。因此,本发明不限于复合材料中的任何特定数量的层,也不限于复合材料中的层的取向的任何特定组合。然而,已发现,期望四层增强复合层压件提供令人满意的强度以用作池壁14,并且优选的是这四层以90°/0°/0°/90°组合取向。
不受特定理论的限制,用于池壁的90°/0°/0°/90°四层增强复合材料,在这种情况下0°标记是指平行于圆柱形池结构的径向平面P-P,而90°标记被定义为平行于圆柱形池结构的轴向方向Y-Y。参照图7A-D,90°层14a和14b形成结构的最外圆周层和最内圆周层。以这种方式形成的池壁提供了围绕圆周所需的强度,以抵抗由结构内部的水产生的压力,并提供了在垂直(轴向)方向上所需的刚度,以抵抗当充满水时由所附接的柔性池内衬在结构的顶部边缘上引起的弯曲载荷。层的这种取向还增加了池壁平行于径向平面P-P的柔性,这使得壁材料更容易卷成用于储存和运输的较小直径的圆柱体。
另外,各个壁层的这种构造以及本文所设想的其它结构受益于增强,这使得该结构比典型地用于地上游泳池构造的薄规格的钢或铝片构造中存在的结构更抗冲击和更“抗弯曲”。
参照图7A-D,各个壁层14a-d可包括多个连续的玻璃纤维丝,每根丝在预定的统一方向上延伸。丝优选是连续的,因为它们沿着壁不间断地延伸。该壁可以由四层14a、14b、14c和14d形成。层中的两个层14b和14c可以包括连续的玻璃纤维丝32,每根玻璃纤维丝32沿着壁材料的长度L纵向延伸,即,围绕游泳池的圆周延伸。其它层中的两个层14a和14d可包括连续的玻璃纤维丝32,每根玻璃纤维丝32沿着壁的高度H延伸,即从壁的顶部到底部垂直延伸。该非限制性实施方案利用四层的90°/0°/0°/90°取向。另一个实施例可以利用三层的90°/0°/90°取向,其中唯一的内层具有与四层的90°/0°/0°/90°取向的两个内层不同的厚度。
因此,层的两种类型具有彼此偏移90度延伸的丝。但是在优选的组合中,两个外层具有横向于两个内层的单向纤维增强。
为了获得各层,当增强纤维是连续的时,优选使用拉挤成型。每层可以通过将玻璃丝覆盖并封装在热塑性树脂中而单独成形,使得当树脂固化时,玻璃丝嵌入其中。为了获得90°/0°/0°/90°的取向,从片上切割壁层14a和14d,并横向于壁层14b和14c的方向取向。然后,将四层复合材料制成池壁14的长度L。
可将壁层14a至d组装在一起,使得具有纬度取向的丝的层和具有纵向取向的丝的层连接在一起,优选地以与池壁14的长度L成90°/0°/0°/90°的组合。丝的取向和各层的定位对壁的物理特性具有显著影响。游泳池壁受到由水引起的长期的环向应力,并且需要连续的环向强度来抵消水对池内部15的力。塑性材料在受到连续力时易于发生蠕变变形。蠕变导致空间的变化和结构的弱化,池壁14的环向强度必须抵抗这些变化和弱化。池壁还受到由进出池的使用者冲击壁而引起的机械应力。壁还经受温度的极端条件和其它暴露于元素的情况。复合材料池壁14被配置为解决这些因素。
已经发现,四个层14a-14d的这种90°/0°/0°/90°的取向组合提供了用于抵抗当水被添加到池中时产生的高环向应力的令人满意的结果。池壁14能够保持其形状并防止膨胀。
参照图6,一旦各层彼此对齐,四个层14a、14b、14c和14d可以使用加热和压力粘合在一起。相邻层的表面熔合在一起,使得壁成为用于形成池壁14的单个的整体材料片。
虽然这里描述的池壁由4层增强热塑性塑料形成,但是在本发明的考虑范围内,层数可以从至少两层变化到多至六或八或十层,以便产生所期望的壁强度和柔性。在理解本公开之后,本领域普通技术人员无需过多实验就可以确定以与拉挤成型方向成角度的方式表示的每层的取向可以变化。池壁的期望环向强度受益于四层之间的正交取向,而不是受益于交替方式。然而,如果在复合材料的形成过程中各层可能搭接,则对于0°层和90°层之间的层,其它取向可以引入偏置角(诸如30°、45°或60°等)。关于四层的一般地陈述,但适用于两层或更多层的任何层压件,取向可以是非0°/0°/0°/非0°。关于三层或更多层的更一般地陈述,取向可以是非0°/0°n/非0°,其中n在1至8之间。关于三层或更多层的甚至更一般地陈述,取向可以是非0°/(非0°m)(0°n)/非0°,其中n在1至8之间,并且m在0至7之间。
另外,在形成壁14时,可将壁的片材料以侧边缘对侧边缘的方式放置并连接在一起,以便增加片的宽度,进而增加池壁的高度H。因此,池壁的垂直高度可以形成为期望值。例如,如果通过层的取向和层数的组合能够获得足以在内容物压在池内部15或内容物不压在池内部15的情况下确保内部完整性的环向强度,则宽度为5英尺的两个片可并排地连接在一起,以形成10英尺宽的片,该10英尺宽的片用作池壁14或其它需要这种高度的物体。
来自太阳的UV光趋向于降解塑料(诸如热塑性塑料)。为了进一步提高池壁14的耐用性,壁的外表面可以覆盖含有聚丙烯和紫外光抑制剂或吸收剂或稳定剂的UV防护膜31,诸如来自杜邦帝人(DuPont Teijin)、最佳塑料(Optimum Plastics)或威曼公司(WimanCorporation)的传统膜或定制膜。该膜阻挡或减弱了趋向于降解热塑性塑料的UV光的传输。
该膜阻挡或减弱了趋向于降解热塑性塑料的UV光的传输。另外,该覆盖物可以包括其上具有成形图形的UV防护膜层,并且可附接到壁的外表面以提供美观的外观。或者,材料用于构造池壁14,特别是池壁14的暴露层。
壁的内表面虽然被池内衬16覆盖,但也容易受到穿过内衬的UV光的影响。因此,在本发明的考虑范围内,可以将炭黑或任何传统的UV吸收剂加入到树脂中以帮助减少UV光对壁材料的负面影响。
在形成片状壁材料之后,将材料切割成与池的周长一致的预定长度,例如,更大周长的池将具有更长的壁长度。壁材料可以被切割成不同的长度,以适应不同结构和大小的游泳池。在本发明的考虑范围内,当形成池壁14时,可以在材料中形成各种切口或开口,以便允许撇渣器、管道和电气或其它服务硬件延伸穿过池壁。
参照图8和9,在安装游泳池后,为了形成池的周界,池壁端部34和36在接头37处固定在一起。接头37抵抗由水在所有方向上推出而产生的显著的环向应力。为了形成接头,池壁端部34和36重叠,并且多个紧固件42被放置在壁端部形成的通孔40中。多个通孔40沿着增强端部的高度形成以容纳紧固件42。为了将壁端部34和36牢固地连接在一起,壁端部用增强条38增强。增强条可以是粘合到壁端部34和36的增强热塑性树脂条,使得它们成为壁端部34和36的整体部分。这增加了在形成孔40的位置处的壁端部的厚度,从而增加了强度且防止壁材料撕裂。
另外,为了增强壁的端部之间的连接,可以使用一对金属细长杆48。一根杆48可以放置在内壁表面上,另一根杆放置在外壁表面上,夹在壁端部34和36之间。杆48可以包括通孔50,该通孔50与壁端部中的通孔40对齐,以便允许紧固件42从中延伸穿过。杆48为壁端部提供额外的增强。这种增强是所期望的,因为当池充满水时,存在相当大的环向应力,该环向应力起到将壁端部拉开的作用。壁的增强端部与金属构件48一起确保端部保持固定在一起。
为了组装池,池壁14可插入到上部导轨和底部导轨中,并以类似于用于钢制壁构造的方式附接到垂直支撑件上。另外,参照图3和5,内凹材料54可以沿着壁14的底部形成,以便支撑内衬16。内凹材料54可以是沙子、泥土、硬质泡沫或本领域已知的其它材料。当水被添加到池内部时,重量使内衬16伸展并变得平滑。水的力作用在内衬上,内衬被推到池壁14上。水向外推动并产生由池壁14抵抗的力。
参照图10-16,示出了游泳池壁的可选实施例。池壁100可形成有夹在两个壁表面(内壁表面104和外壁表面106)之间的隔热材料102的芯体。内壁表面104形成游泳池的内部,并且典型地以本领域已知的方式覆盖有内衬。外壁表面106形成池的外表面。
内壁表面104和外壁表面106两者都可以由增强热塑性塑料层形成,所述增强热塑性塑料包括多个连续的玻璃纤维丝,每个玻璃纤维丝以与上述壁14类似的方式在预定的统一方向上延伸。与壁14一样,壁层104和106中的每个都由四层形成。其中两层可以包括连续的玻璃纤维丝,每一玻璃纤维丝沿着壁材料的长度L纵向延伸,即,围绕游泳池的圆周延伸。其它层中的两层可以包括连续的玻璃纤维丝,每个玻璃纤维丝沿着壁的高度H延伸,即从壁的顶部到底部垂直地延伸。
或者,可以设想,内壁表面和外壁表面中仅有一个形成为壁14。例如,内壁表面104可以作为壁14由包括多个连续的玻璃纤维丝的增强热塑性塑料形成的层形成。在该实施例中,外壁表面106可以由单层未增强聚合物或金属形成。
内壁表面104和外壁表面106可以固定到隔热材料的芯体102。隔热材料可以由泡沫或其它起到阻碍热传递作用的材料形成。由泡沫制成的隔热芯体材料102的厚度可以是大约一至四英寸。然而,可以预期的是,隔热芯体材料的厚度可以根据期望的热阻或隔热值(测量为“R因子”)而变化。在一个实施例中,池壁100的芯体102可以包括具有R10隔热值的刚性闭孔发泡聚苯乙烯EPS泡沫。该泡沫材料抵抗水吸收,使其适于地下游泳池安装。该泡沫材料还可以用杀虫剂和/或农药处理,以便帮助其保持地下隔热。
粘合剂109可以施加到芯体隔热材料102的两侧,并且内壁表面和外壁表面可以层叠到芯体材料的相对侧上。可选的或附加地,可以施加热和/或压力以便允许内壁表面104和外壁表面106与芯体102之间的紧密连接。
参照图11-15A和图15B,池壁100可由一系列离散的板110形成,这些板的侧边缘与侧边缘连接在一起,以便形成封闭的池壁,该池壁具有所需的环向强度,以便在封闭的周界和/或圆形区域105内容纳水或其它液体。
每个壁板110具有类似地形成具有连接端部114的相对侧边缘112。连接端部114允许相邻设置的面板固定在一起。连接端部114可通过机械紧固件和/或粘合剂固定到板侧边缘112。如图13所示,在连接端部114和泡沫芯体102之间可以形成空隙115。空隙115可以填充有膨胀的聚氨酯泡沫117以提供隔热和支撑。连接端部114包括具有向内翻转的唇缘118的通道116。在一个实施例中,连接端部可以由挤压铝成形。如图15A和B所示,两个板110可以通过与连接端部114相互作用的细长板条120端对端地连接。板条120可以具有E形横截面,该E形横截面具有主壁122以及从主壁128向外延伸的两个端部突起124和中心突起126。中心突起126可以比端部突起124更长。当两个板端部114放置在一起时,一对板条120可以插入相邻的通道中,以便将板固定在一起。一个板条120可以邻近内壁表面插入,另一个板条120邻近外壁表面插入,以将壁板110紧密地固定在一起。端部凸起124与连接端部唇缘118接合,从而防止壁板110分离。
虽然已经描述了邻接板110的相互连接性的一个实施例,但是应当理解,本领域的普通技术人员在没有过度实验的情况下,可以布置邻接板110的连接的其它几何形状,特别是以方便的组装/拆卸形状,并且尤其是利用确保将水或其它液体包围在壁100内的结构。
参照图16,池壁100的顶部可由保护热塑性壁表面和芯体的上部边缘的顶盖材料130覆盖。
已经理解了由在层之间具有多个相对取向的多层的纤维增强复合材料制成的池壁的专利创造性价值,可以设想,需要环向强度的任何圆柱形结构都可以受益于本文公开的内容。结构类型的非限制性示例包括用于从牲畜供料器到水箱、临时庇护所、运输容器等的任何类型的固体或液体材料的储存箱,其中抵抗来自圆柱内部的压力的环向强度对于结构的使用是重要的。同样,对于抵抗来自圆柱外部的压力的环向强度的结构(例如许多类型的潜艇结构),环向强度也是需要的。具有圆柱形结构的底板和屋顶的使用取决于圆柱形结构的使用。
再次参考图10,每个壁板110可以是直的或弯曲的,以根据需要放置,从而形成圆形“赛道”结构或“冰球场”结构的壁100。“赛道”结构具有在端部处附接有半圆形的矩形形状,而“冰球场”结构具有在正交角部处附接有弧形板的矩形形状。这两个壁几何形状之间的差异取决于在180°相对位置处插入的在弯曲或弧形板134之间的直板或平板132的数量,或者在90°位置处插入的在直板或平板132之间的弯曲或弧形板132的数量,以便将封闭的圆形区域转换成类似滑冰场的区域或者类似规则形状和/或大小的冰球场的区域。
由于圆形环向强度的损失,从圆形壁到“赛道”滑冰场壁或“冰球场”壁的偏移将要求调整板的强度,使得“赛道”或“冰球场”几何形状的围墙强度足以在平板132的相互连接处将水约束在壁100内与在弧形板134的相互连接处将水约束在壁100内一样多。可选地,壁100也可以沿着其周界以本领域已知的方式由支撑件136支撑,尤其是在平板132处。在壁100中使用平板132将有用的实施例从作为游泳池(或圆形滑冰场)的圆形结构扩展到“赛道”结构或“冰球场”结构,两者都适合用作滑冰场,尤其是在被天气条件冻结之前先加入水的冰滑冰场。如果冰球比赛在封闭的滑冰场区域内进行,则如图10所示的结构内的冰片也受益于壁100的高度。一个或更多个平板132可以被配置为使板相互连接以形成用于进入冰片的入口。
应当理解,上述公开的变型及其它特征和功能或其替代方案可以按需结合到许多其它不同的系统或应用中。本领域技术人员随后可以做出各种目前未预见或未预期的替代、修改、变化或改进,这些也旨在由所附权利要求涵盖。
Claims (34)
1.一种游泳池,包括:
基部导轨;
顶部导轨;
多个支撑件,所述多个支撑件在所述顶部导轨与所述基部导轨之间延伸,并沿着所述基部导轨的圆周间隔;以及
池壁,所述池壁在所述基部导轨和所述顶部导轨之间延伸并且形成所述游泳池的封闭周界,所述池壁包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,所述多个层中的一个具有在第一方向上延伸的所述丝,并且所述多个层中的第二个具有在第二方向上延伸的丝,其中,所述第一方向与所述第二方向在角度上偏移。
2.根据权利要求1所述的游泳池,其中,所述多个层中的两个彼此相邻形成内层,并且所述内层的所述丝沿相同的方向取向。
3.根据权利要求2所述的游泳池,其中,所述多个层中的两个形成外层,并且所述两个内层设置在所述外层之间,所述外层的所述丝在与所述内层的所述丝成角度偏移的方向上取向,在取向上表示为非0°/0°/0°/非0°组合。
4.根据权利要求2所述的游泳池,其中,所述内层的所述丝在沿着所述池壁的所述圆周的方向上以0°取向延伸。
5.根据权利要求4所述的游泳池,其中,所述外层的所述丝在与所述内层的所述丝通常偏移90度的方向上延伸,在取向上表示为90°/0°/0°/90°的组合。
6.根据权利要求1所述的游泳池,其中,所述壁具有内表面和外表面,所述外表面覆盖有UV衰减膜。
7.根据权利要求1所述的游泳池,其中,所述壁由热塑性树脂和玻璃丝成形。
8.一种游泳池壁,包括:
多个增强复合材料层,每个层包括热塑性树脂和多个增强材料的细长玻璃丝,所述多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,所述多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝,其中所述第一方向与所述第二方向偏移,并且所述第一组层和所述第二组层熔合在一起以形成整体复合壁。
9.根据权利要求8所述的游泳池壁,其中,所述第一组层的层设置为彼此相邻而形成内层,并且所述内层的丝在相同的方向上取向,其中,所述第二组层的层形成外层,并且所述两个内层设置在所述外层之间,所述外层的丝在与所述内层的所述丝的所述取向成角度偏移的方向上取向,在取向上表示为非0°/0°/0°/非0°的组合。
10.根据权利要求8所述的游泳池壁,其中,所述内层的丝在沿所述池壁的圆周的方向上以0°取向延伸,其中,所述外层的丝在与所述内层的丝通常偏移90度的方向上延伸,在取向上表示为90°/0°/0°/90°的组合。
11.一种形成游泳池壁的方法,包括:
将包括多个增强复合材料层的层压件的相对端部连接以形成圆柱形结构,每个层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝,所述多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,并且所述多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝,其中所述第一方向与所述第二方向在角度上偏移,并且所述第一组层和所述第二组层熔合在一起以形成整体复合壁;
将池内衬插入所述圆柱形结构的内部;其中所述第一组壁层设置在来自所述第二组壁层的层之间,并且所述第一组层的丝沿着所述第一层的纵向长度延伸,并且所述第二组层的丝包括横向于所述第二层的纵向长度延伸的丝,其中所述第一组层设置在一对第二组层之间。
12.一种游泳池,包括:
基部导轨;
顶部导轨;
多个支撑件,所述多个支撑件在所述顶部导轨与所述基部导轨之间延伸,并沿着所述基部导轨的圆周间隔;以及
池壁,所述池壁在所述底部导轨和顶部导轨之间延伸并形成所述游泳池的封闭周界,所述池壁包括由热塑性树脂和封装在所述热塑性树脂中的无碱玻璃纤维丝形成的增强聚合物复合材料。
13.一种需要环向强度以抵抗来自圆柱内部或外部的压力的圆柱形结构,包括:
(a)增强纤维复合材料的片,所述片具有相对的纵向端部,其中所述片包括嵌入热塑性基体中的多个玻璃纤维层,其中所述多个层在所述层之间具有多个相对取向,以及
(b)用于连接所述相对的纵向端部的装置。
14.根据权利要求13所述的结构,其中,所述结构选自于包括用于固体或液体物质的储存箱、临时庇护所、运输容器、水箱和潜艇结构的组。
15.根据权利要求13所述的结构,其中所述多个相对取向包括相对于所述纵向端部的0°、30°、45°、60°或90°。
16.根据权利要求13所述的结构,其中所述片包括具有非0°/(非0°m)(0°n)/非0°的取向的三层至十层之间的纤维增强复合层压件,其中n在1至8之间,并且m在0至7之间。
17.根据权利要求13所述的结构,其中所述片包括四层90°/0°/0°/90°取向的纤维增强复合层压件。
18.一种游泳池,包括:
多个相互连接的板,所述多个相互连接的板形成游泳池的封闭周界,每个板包括内壁表面和外壁表面以及设置在所述内壁表面和所述外壁表面之间的芯体,所述内壁表面和所述外壁表面中的至少一个包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,所述多个层中的一个具有沿第一方向延伸的丝,并且所述多个层中的第二个层具有沿第二方向延伸的丝,其中,所述第一方向与所述第二方向成角度地偏移,所述内壁表面和所述外壁表面固定到所述芯体的相对侧。
19.根据权利要求18所述的游泳池,其中,所述内壁表面和所述外壁表面两者均包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,所述多个层中的一个具有沿第一方向延伸的丝,所述多个层中的第二个层具有沿第二方向延伸的丝,其中,所述第一方向与所述第二方向在角度上偏移。
20.根据权利要求18所述的游泳池,其中,所述芯体由温度隔热材料形成。
21.根据权利要求18所述的游泳池,其中,所述多个相互连接的板均包括连接端部,其中,相邻的板通过多个细长板条而固定在一起,所述板条将相邻的板的连接端连接在一起。
22.根据权利要求21所述的游泳池,其中,所述连接端包括通道和至少一个板条,所述通道具有向内翻转的唇缘,所述至少一个板条沿着所述通道的长度延伸并且与所述向内翻转的唇缘接合,以将相邻的板固定在一起。
23.一种游泳池壁,包括:
内壁表面和外壁表面以及设置在所述内壁表面与所述外壁表面之间的芯体,所述内壁表面和所述外壁表面中的至少一个包括多个增强复合材料层,每个层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝,所述多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,所述多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝,其中所述第一方向与所述第二方向偏移,并且所述第一组层和所述第二组层熔合在一起以形成整体复合壁表面,所述内壁表面和所述外壁表面固定到所述芯体的相对侧。
24.根据权利要求23所述的游泳池壁,其中,所述内壁表面和所述外壁表面两者均包括多个增强复合材料层,所述多个增强复合材料层熔合在一起以形成整体复合壁,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,所述多个层中的一个具有沿第一方向延伸的丝,并且所述多个层中的第二个层具有沿第二方向延伸的丝,其中,所述第一方向与所述第二方向成角度地偏移。
25.根据权利要求23所述的游泳池壁,其中,所述芯体由温度隔热材料形成。
26.一种需要围墙强度以抵抗来自围墙内部或外部的压力的结构,包括:
内壁表面和外壁表面以及设置在所述内壁表面与所述外壁表面之间的芯体,所述内壁表面和所述外壁表面中的至少一个包括多个增强复合材料层,每个层包括热塑性树脂和增强材料的多个细长玻璃丝,所述多个层中的第一组具有沿第一方向延伸的丝,所述多个层中的第二组具有沿第二方向延伸的丝,其中所述第一方向与所述第二方向偏移,并且所述第一组层和第二组层熔合在一起以形成整体复合壁表面,所述内壁表面和所述外壁表面固定到所述芯体的相对侧。
27.根据权利要求26所述的结构,其中所述内壁表面和所述外壁表面两者都包括熔合在一起以形成整体复合壁的多个增强复合材料层,每个层包括增强材料的细长玻璃纤维丝,所述多个层中的一个具有在第一方向上延伸的丝,并且所述多个层中的第二个层具有在第二方向上延伸的丝,其中所述第一方向与所述第二方向在角度上偏移。
28.根据权利要求26所述的结构,其中所述芯体由温度隔热材料形成。
29.根据权利要求26所述的结构,其中所述结构为包括多个相互连接的板的壁。
30.根据权利要求29所述的结构,其中每个板包括相对的侧边缘,所述侧边缘具有用于将相邻的板固定在一起的连接端部。
31.根据权利要求30所述的结构,其中所述连接端部包括通道和至少一个板条,所述通道具有向内翻转的唇缘,所述至少一个板条沿着所述通道的长度延伸并且与所述向内翻转的唇缘接合以将相邻的板固定在一起。
32.根据权利要求30所述的结构,其中所述壁为由相互连接的弧形板构成的圆形。
33.根据权利要求29所述的结构,其中所述壁为相互连接的弧形板和相互连接的平板构成的“赛道”或“冰球场”结构。
34.根据权利要求33所述的结构,其中所述结构是滑冰场。
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