專利名稱：用于暖通空調(diào)應用的交聯(lián)聚烯烴泡沫管道的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風管系統(tǒng)，更具體來說是用于汽車暖通空調(diào)(HVAC)的閉孔泡沫管道及其形成方法。
背景技術：
車輛通常會包括連接到暖通空調(diào)(HVAC)部件的風管系統(tǒng)。風管系統(tǒng)可包括各種類型的分布于整個車輛的管道。這些管道包括但不限于安置于車門上的管道及那些延伸穿過中央控制臺并為車輛后部輸送風的管道。風管的設計可基于車輛的構造和樣式或管道的位置而變化，因此，需要一種可以由各種組件和結構設計形成的易彎曲的風管。風管系統(tǒng)也可包括與位于乘坐室前部的儀表盤相連的一個或多個風管。儀表盤可包含各種儀表，所述儀表包括計量表、音頻設備及通過風管向乘坐室輸送熱風或冷風的風口。通常，風管位于儀表盤后面的封閉空間內(nèi)，因此，需要在安裝過程中可彎曲的風管。而且，風管的設計可基于車輛構造和/或樣式而變化。所以，同樣需要一種可以由各種組件及結構設計形成的易彎曲的風管。

發(fā)明內(nèi)容
本申請公開了一種由通過高溫和/或高壓方式結合在一起的多個閉孔泡沫板形成的風管。這些板可由交聯(lián)聚烯烴泡沫材料形成，該交聯(lián)聚烯烴泡沫材料包括由聚丙烯 (polypropylene)和聚乙烯(polyethylene)組成的交聯(lián)聚烯烴泡沫混合物。本申請進一步公開了形成風管的閉孔泡沫板的結合方法。


圖1是一種示例性的暖通空調(diào)系統(tǒng)；圖2是一種示例性的暖通空調(diào)系統(tǒng)；圖3是一種示例性的閉孔泡沫風管；圖4是一種形成示例性的閉孔泡沫風管的方法。
具體實施例方式圖1示出了一種示例性的暖通空調(diào)系統(tǒng)10。通常，暖通空調(diào)系統(tǒng)10包括暖通空調(diào)部件12及至少一個風管14。風管14可采用任何合適的連接機構被安裝于暖通空調(diào)部件12的鄰近位置。基于風管14在車輛內(nèi)部的位置，風管14可呈現(xiàn)各種形式或形狀。如圖 1所示，風管14可被配置成延伸穿過中央控制臺16，且可被安置在風口 18的鄰近位置。然后熱風或冷風可從暖通空調(diào)部件12經(jīng)過風管14并通過風口 18進入車輛后部的乘坐室。圖2示出了另一種示例性的包括暖通空調(diào)部件22及至少一個風管M的暖通空調(diào)系統(tǒng)20。如圖2所示，風管M被安置于暖通空調(diào)部件22的鄰近位置。風管M也可采用任何合適的連接機構被安置于儀表盤沈和/或風口觀的鄰近位置。然后熱風或冷風可從暖通空調(diào)部件22經(jīng)過風管M并通過風口觀進入車輛的乘坐室。盡管圖1和圖2示出了一種被安置于暖通空調(diào)系統(tǒng)鄰近位置的風管，但下述描述的閉孔泡沫風管及其形成方法可以被用來形成分布于整個車輛的各種類型的風管。因此， 風管不是必須要被安置于暖通空調(diào)部件的鄰近位置。相反，分布于整個車輛的風管可被配置成與暖通空調(diào)系統(tǒng)中的其他風管連接。這樣的風管包括但不限于安置于車門上的風管和那些與駕座及客座相連的風管。圖3示出了一種示例性的應用于汽車暖通空調(diào)系統(tǒng)的閉孔泡沫風管30。該閉孔泡沫風管可包括由左通風管32、中通風管34和/或右通風管36形成的任意組合，該組合可包括多個左通風管、多個中通風管和多個右通風管。并且，閉孔泡沫風管30也可以具有多種不同的形式和包括多重的(multiple)和/或交替的(alternate)組件設計。因此，盡管圖 3示出了一種示例性的閉孔泡沫風管30，但圖中示出的示例性組件并非用來進行限定。實際上，其他的或可供選擇的組件和/或?qū)嵤┓绞娇捎糜谛纬啥喾N類型的分布于整個車輛的風管。閉孔泡沫風管30可通過在足夠的熱量和壓力下在真空模具中真空形成第一泡沫板和第二泡沫板而形成，下文將對此進行詳述。第一泡沫板和第二泡沫板可由同種材料形成，當然，為適應特定管道設計所需的設計和結構，它們也可由具有不同材質(zhì)特性的材料形成。作為一個非限定性的例子，第一泡沫板和第二泡沫板可由閉孔交聯(lián)聚烯烴泡沫材料形成。第一泡沫板和第二泡沫板也可利用由聚丙烯和聚乙烯組成的聚烯烴泡沫混合物形成。聚烯烴泡沫混合物中聚丙烯和聚乙烯的重量百分比會因為生產(chǎn)工藝而變化，但聚丙烯的重量百分比會高于聚乙烯的重量百分比。合適類型的泡沫材料可從Toray Industries 公司、Sekisui Voltek公司、Armacell公司和Qycell公司中得到。一個非限定性的例子是 Toray公司的交聯(lián)聚烯烴泡沫。第一泡沫板和第二泡沫板的密度在21b/ft3到4.311b/ft3之間，更具體地，是41b/ ft3。第一泡沫板和第二泡沫板的厚度大約為4mm。這樣的設計為風管的設計方案帶來一些優(yōu)勢，包括減小泡沫管30的重量。這樣的設計也可使泡沫管30更易安裝。例如，易彎曲的泡沫管30可更輕松地插入并安置在儀表盤后面或其他有限的空間。另外，在暖通空調(diào)系統(tǒng) 10(見圖1)運行時，聚烯烴泡沫材料的使用還可降低噪音、振動和不平順性(NVH)。圖4示出了一種使用壓力機、上模具和下模具形成閉孔泡沫風管的方法。在操作中，第一泡沫板和第二泡沫板依合適的尺寸制造，參照步驟40。這需要對第一層泡沫板材和第二層泡沫板材進行切割或修剪以達到特定的長度和/或?qū)挾取５谝慌菽搴偷诙菽宓某叽缡怯梢纬傻呐菽L管的尺寸和形狀決定的。在特定的應用中，第一泡沫板和第二泡沫板的尺寸也可由與第一泡沫板和第二泡沫板要形成的泡沫風管的設計相應的壓力機的大小和上模具及下模具的尺寸來決定。在泡沫風管形成前，第一泡沫板與第一?？蚪雍?，第二泡沫板與第二?？蚪雍?，參照步驟41。泡沫板與?？虻慕雍峡刹捎靡簤翰倏v機械夾具或其他任何合適的工具來實現(xiàn)， 以便在在加熱工序中將泡沫板保持在適當?shù)奈恢?。通過將泡沫板夾持在?？蛏希菽逶诩訜峁ば蛑斜槐３衷诳嚲o狀態(tài)。第一泡沫板與第一?？虮还璉入加熱工序中。該加熱工序可以在烤爐或任何可在特定的時間段內(nèi)將第一泡沫板加熱至預定溫度的結構中發(fā)生。第二泡沫板與第二模框可以與第一泡沫板同時或與第一泡沫板非常接近的時間引入加熱工序，參見步驟42。第二泡沫板和第二?？蚩梢耘c第一泡沫板在同一烤爐或加熱結構中，或者第二泡沫板和第二?？蛞部杀灰胩鎿Q的烤爐或加熱結構中。完成加熱工序所需的溫度和時間取決于形成泡沫風管的泡沫板的密度和厚度。在一個例子中，第一泡沫板和第二泡沫板可被加熱至大約在284 0F到356 °F范圍內(nèi)的溫度，參見步驟43。更具體地，第一泡沫板和第二泡沫板可被加熱到大約300下的溫度。當?shù)谝慌菽搴偷诙菽灞患訜岬剿鰷囟确秶鷷r，在壓力機、上模具和下模具作用下，所述板可被模制成所需風管的形狀，以下將進行詳述。一旦被加熱，第一泡沫板和第二泡沫材即可成型，參見步驟44。成型工藝可包含上模具和下模具。在成型工藝中使用的上模具和下模具基于特定車輛所需的風管的設計而選擇。在一個示例性的操作中，第一泡沫板可被安置在上模具的內(nèi)表面附近，第二泡沫板可被安置在下模具的內(nèi)表面附近。上模具和下模具可包含通道或任何其它適合的能夠排出空氣的結構。相應的，真空泵或任何其他適合的裝置可被用于上模具，使第一泡沫板呈現(xiàn)上模具內(nèi)表面的形狀。這形成泡沫風管的第一部分。同樣的，真空泵或任何其他適合的裝置可被用于下模具，使第二泡沫板呈現(xiàn)下模具內(nèi)表面的形狀。這形成泡沫風管的第二部分。然后，上模具和下模具被壓緊到一起。在受熱的板和壓縮產(chǎn)生的壓力的作用下，泡沫風管的第一和第二部分被結合起來形成了完整的泡沫風管，參見步驟45。任何剩余的材料都會被清除。關于此處描述的工藝、設備和方法等，應該了解，盡管對這些工藝等的步驟被描述為依照特定安排好的順序發(fā)生，但這些工藝的實施除了此處所述的順序外還可采用其他順序。進一步應該了解，某些步驟可以同時被執(zhí)行，而其他步驟也可以被加進來，或本文中描述的某些步驟可以被省略。換句話說，此處描述的工藝只是為了說明某些實施例，而并非用作為對主張的發(fā)明的限定。相應的，應該了解，上述描述僅僅是為了說明而不是限定。除了所提供的實施例外，很多實施例和應用通過閱讀以上描述而顯而易見。本發(fā)明范圍的確定不應參照上述描述，而應參照所附權利要求及這些權利要求所具有的全部等同的范圍。可以預期和推定， 此處討論的技術會出現(xiàn)在未來的發(fā)展中，此處公開的設備和方法也會被納入將來的實施例中?？偠灾?，應該認識到本發(fā)明能夠被調(diào)整和改變。權利要求書中所使用的所有術語被賦予了了解本文中所描述的技術的人員所理解的最寬的合理的結構和通常的含義，除非本文給出了相反的明確的說明。特別地，像“一個”、“這(那)個”和“所述”等單數(shù)詞的使用，除非某一權利要求給出了相反的明確限定， 均應當被理解成列舉了一個或更多的所指示的元素。
權利要求
1.一種閉孔泡沫風管，包括第一泡沫板，其密度范圍約在21b/ft3到4. 311b/ft3之間；和第二泡沫板，其密度范圍約在21b/ft3到4. 311b/ft3之間，其中，所述第一泡沫板和所述第二泡沫板利用熱和壓力中的至少一種結合在一起以形成所述泡沫風管。
2.如權利要求1所述的風管，其中所述第一泡沫板和所述第二泡沫板通過雙片真空成型工藝結合。
3.如權利要求1所述的風管，其中形成所述第一泡沫板和所述第二泡沫板的泡沫為交聯(lián)聚烯烴泡沫。
4.如權利要求3所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫進一步由聚丙烯和聚乙烯的混合物形成。
5.如權利要求4所述的風管，其中所述混合物中所述聚丙烯的重量百分比高于所述聚乙烯的重量百分比。
6.如權利要求3所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫的密度大約為41b/ft3。
7.如權利要求3所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫的厚度大約為4mm。
8.如權利要求1所述的風管，其中所述閉孔泡沫風管被配置用于安裝在車輛中。
9.一種交聯(lián)聚烯烴泡沫風管，包括第一泡沫板，其被設置為形成所述泡沫風管的第一部分，其中，所述泡沫板的密度范圍約在21b/ft3到4. 311b/ft3之間；以及第二泡沫板，其被設置為形成所述泡沫風管的第二部分，其中，所述泡沫板的密度范圍約在 2lb/ft3 到 4. 3lib/ft3 之間，其中所述第一部分和所述第二部分被結合在一起以形成所述泡沫風管。
10.如權利要求9所述的風管，其中所述第一部分和所述第二部分通過雙片真空成型工乙結合。
11.如權利要求9所述的管道，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫進一步由聚丙烯和聚乙烯的混合物形成。
12.如權利要求11所述的風管，其中所述混合物中聚丙烯的重量百分比高于聚乙烯的重量百分比。
13.如權利要求9所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫的密度大約為41b/ft3。
14.如權利要求9所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫的厚度大約為4mm。
15.如權利要求9所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫風管被配置用于安裝在車輛中。
16.一種閉孔泡沫管道，包括第一交聯(lián)聚烯烴泡沫板，其中所述泡沫是聚丙烯和聚乙烯的混合物，該混合物密度范圍約在21b/ft3到4. 311b/ft3之間，厚度為4mm ；以及第二交聯(lián)聚烯烴泡沫板，其中形成所述第二泡沫板的所述泡沫是聚丙烯和聚乙烯的混合物，該混合物的密度范圍約在21b/ft3到4. 311b/ft3之間，厚度為4mm，其中所述第一板和所述第二板通過雙片真空成型工藝結合在一起以形成所述泡沫風管。
17.如權利要求16所述的風管，其中形成所述第一板和所述第二板的泡沫混合物中，聚丙烯的重量百分比高于聚乙烯的重量百分比。
18.如權利要求16所述的風管，其中形成所述第一板和第二板的交聯(lián)聚烯烴泡沫密度為 41b/ft3。
19.如權利要求16所述的風管，其中所述交聯(lián)聚烯烴泡沫管道被設置用于安裝在車輛中。
全文摘要
一種用于向整個車輛傳輸熱風或冷風的泡沫風管。泡沫風管的材料可以是閉孔聚烯烴泡沫混合物，這為汽車暖通空調(diào)的設計方案帶來許多優(yōu)勢，包括減小了風管的重量、提高了易彎曲性以及在空調(diào)運行中降低了噪音、振動和不平順性(NVH)。
文檔編號C08L23/06GK102343784SQ20111003835
公開日2012年2月8日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權日2010年7月21日
發(fā)明者布拉德利·J.·黑曾, 邁克爾·P.·卡森 申請人:尤尼克裝配有限公司