ОТФОРМОВАННЫЙ ИЗ ВСПЕНЕННОГО МАТЕРИАЛА КОРПУС, ТРУБОПРОВОД ДЛЯ КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА И ТРУБОПРОВОД ДЛЯ КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2017 года по МПК C08J9/00 

Область техники

Изобретение относится к отформованному из вспененного материала корпусу, трубопроводу для кондиционера воздуха и трубопроводу для кондиционера воздуха транспортного средства. Более подробно, изобретение относится к отформованному из вспененного материала корпусу, который может предлагать как хорошее звукопоглощение, так и хорошую теплоизоляцию, и трубопроводу для кондиционера воздуха и трубопроводу для кондиционера воздуха транспортного средства, который включает в себя отформованный из вспененного материала корпус.

Уровень техники

Был предложен трубопровод из вспененного материала, который производится посредством выдувного формования, в котором полимер вспенивается с высоким коэффициентом расширения и формируется в желаемую форму (см. JP 2005-193726 A).

Трубопровод из вспененного материала имеет соединительные отверстия на обоих концах, которые сконфигурированы, чтобы вставляться в другие компоненты кондиционера воздуха транспортного средства, и корпус трубопровода между соединительными отверстиями, который определяет трехмерную вентиляционную трубку в качестве воздушного канала. Соединительные отверстия и корпус трубопровода изготовлены из вспененных ячеек, имеющих средний размер частицы вспененного материала от 100 мкм до 300 мкм, которые производятся посредством выдувного формования из однослойной заготовки, вспененной посредством физического вспенивания.

Техническая задача

Однако исследование настоящих заявителей обнаружило, что трубопровод из вспененного материала, описанный в JP 2005-193726 A, имеет проблему недостаточного звукопоглощения.

Изобретение было осуществлено с учетом таких проблем в предшествующем уровне техники. Следовательно, задачей изобретения является создание отформованного из вспененного материала корпуса, который может предлагать как хорошее звукопоглощение, так и хорошую теплоизоляцию, и трубопровода для кондиционера воздуха и трубопровода для кондиционера воздуха транспортного средства, который включает в себя отформованный из вспененного материала корпус.

Решение задачи

Для решения вышеуказанной задачи изобретатели провели интенсивное исследование. В результате они обнаружили, что вышеописанная задача решается посредством отформованного из вспененного материала корпуса, который имеет цилиндрическую форму, производится посредством вспенивания полимера и имеет массу на единицу площади от 0,045 г/см² до 0,090 г/см², коэффициент расширения от 3,4 до 6,7 и отношение замкнутых ячеек от 79% до 86%. Изобретение было, таким образом, осуществлено.

То есть отформованный из вспененного материала корпус изобретения имеет цилиндрическую форму, производится посредством вспенивания полимера и имеет массу на единицу площади от 0,045 г/см² до 0,090 г/см², коэффициент расширения от 3,4 до 6,7 и отношение замкнутых ячеек от 79% до 86%.

Дополнительно трубопровод для кондиционера воздуха или трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства изобретения включает в себя вышеописанный отформованный из вспененного материала корпус изобретения.

Полезные результаты изобретения

Согласно изобретению отформованный из вспененного материала корпус имеет цилиндрическую форму, производится посредством вспенивания полимера и имеет массу на единицу площади от 0,045 г/см² до 0,090 г/см², коэффициент расширения от 3,4 до 6,7 и отношение замкнутых ячеек от 79% до 86%. Следовательно, можно создать отформованный из вспененного материала корпус, который может предлагать как хорошее звукопоглощение, так и хорошую теплоизоляцию, и трубопровод для кондиционера воздуха и трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства, который включает в себя отформованный из вспененного материала корпус.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - пояснительный вид, иллюстрирующий обзор оценочного испытания характеристики звукопоглощения, которое моделирует шум воздушного потока;

фиг. 2 - пояснительный вид, иллюстрирующий обзор оценочного испытания характеристики звукопоглощения, которое моделирует рабочий шум системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC); и

фиг. 3 - график, иллюстрирующий соотношение между коэффициентом расширения и теплопроводностью.

Подробное описание варианта осуществления изобретения

Далее в данном документе отформованный из вспененного материала корпус согласно варианту осуществления изобретения и трубопровод для кондиционера воздуха и трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства, включающий в себя отформованный из вспененного материала корпус, будут описаны подробно.

Сначала будет описан подробно отформованный из вспененного материала корпус согласно варианту осуществления изобретения. Отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имеет цилиндрическую форму, формируется посредством вспенивания полимера и имеет массу на единицу площади 0,090 г/см² или менее и коэффициент расширения от 3,4 до 40.

Когда масса на единицу площади равна или меньше 0,090 г/см², и коэффициент расширения находится в диапазоне от 3,4 до 40, возможно добиваться как хорошего звукопоглощения, так и хорошей теплоизоляции.

Когда масса на единицу площади больше 0,090 г/см², невозможно добиваться хорошего звукопоглощения и хорошей теплоизоляции в одно и то же время. Когда коэффициент расширения меньше 3,4, невозможно гарантировать желаемую теплоизоляцию. Дополнительно, когда коэффициент расширения больше 40, отформованный из вспененного материала корпус не может быть произведен устойчиво посредством текущих технологий выдувного формования.

Считается, что хорошее звукопоглощение и хорошая теплоизоляция могут быть достигнуты в одно и то же время, поскольку отформованный из вспененного материала корпус имеет высокую степень ячеистости и, таким образом, имеет, например, высокую характеристику вибропоглощения. Однако рамки изобретения также включают в себя отформованные из вспененного материала корпусы, в которых вышеописанный полезный результат получается посредством другого механизма.

Например, механизм звукопоглощения еще не был открыт, поскольку существует множество влияющих факторов, таких как коэффициент расширения (потеря звуковой энергии вследствие колебания ячеистых стенок), жесткость поверхности (потеря звуковой энергии вследствие колебания поверхностного слоя) и масса на единицу площади (потеря передачи звука вследствие низкой плотности), и степень влияния таких факторов как предполагается изменяется в зависимости от частоты.

Когда отформованный из вспененного материала корпус применяется к трубопроводу кондиционера воздуха, используемому в кондиционерах воздуха, таких как системы обогрева, вентиляции и воздушного кондиционирования (HVAC), например, также полезно, что такие трубопроводы могут снижать вес и снижать или устранять конденсацию на внешней поверхности трубопроводов.

Когда отформованный из вспененного материала корпус применяется к трубопроводу кондиционирования воздуха транспортного средства, используемому в кондиционерах воздуха, таких как системы обогрева, вентиляции и воздушного кондиционирования (HVAC) транспортного средства, например, также полезно, что такие трубопроводы могут снижать или предотвращать проблему в том, что шум работы кондиционера воздуха транспортного средства достигает салона транспортного средства, так что салон транспортного средства может быть улучшен, чтобы быть более комфортабельным. Дополнительно, когда отформованный из вспененного материала корпус применяется к трубопроводу кондиционера воздуха транспортного средства, например, он уменьшает разницу температур на впускном/выпускном отверстии трубопровода кондиционера воздуха транспортного средства. Это улучшает эффективность кондиционирования воздуха воздушного кондиционера, так что салон транспортного средства может быть улучшен так, что он становится более комфортабельным. Дополнительно, когда отформованный из вспененного материала корпус применяется к трубопроводу кондиционера воздуха транспортного средства для электрических транспортных средств, например, можно продлевать крейсерское расстояние электрических транспортных средств в результате улучшения в эффективности кондиционирования воздуха.

С точки зрения звукопоглощения предпочтительно, чтобы отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имел массу на единицу площади 0,075 г/см² или менее. Дополнительно с точки зрения улучшения производительности предпочтительно, чтобы масса на единицу площади была равна или больше 0,018 г/см².

С точки зрения улучшения теплоизоляции и производительности предпочтительно, чтобы отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имел коэффициент расширения от 3,4 до 10, более предпочтительно от 3,4 до 8, а еще более предпочтительно от 5 до 8.

Соотношение между коэффициентом расширения и теплоизоляцией описывается более подробно. Теплопроводность вспененного материала приблизительно согласуется с его теоретическим значением, полученным из правила состава. Т.е. теплопроводность вспененного материала λ_c вычисляется посредством следующего уравнения (I), где λ_m - это теплопроводность базового материала (например, полипропилена) вспененного материала, λ_g - это теплопроводность воздуха, а V_g - это объемная доля воздуха (пористость):

λ_c=V_g⋅λ_g+(1-V_g)⋅λ_m (I)

Как видно в уравнении (I), теплопроводность уменьшается, когда коэффициент расширения увеличивается, и улучшенная теплоизоляция получается при более высоком коэффициенте расширения. В то время как не существует дополнительного улучшения теплоизоляции за коэффициентом расширения, равным 8, предпочтительно, чтобы коэффициент расширения находился в диапазоне от 3,4 до 8 для того, чтобы поддерживать прочность на уровне, требуемом для трубопроводов кондиционера воздуха транспортного средства. Что касается трубопроводов для домашних кондиционеров воздуха, компоновка которых менее ограничена, предпочтительно, чтобы коэффициент расширения находился в диапазоне от 3,4 до 10. С точки зрения уменьшения стоимости предпочтительно, чтобы коэффициент расширения был равен или меньше 10.

Когда отформованный из вспененного материала корпус имеет коэффициент расширения равный 5 или более, теплоизоляция дополнительно улучшается. Однако, как описано выше, не существует дополнительного улучшения в теплоизоляции за коэффициентом расширения равным 8 или больше. Следовательно, сохранение коэффициента расширения в диапазоне от 5 до 8 предоставляет возможность дополнительного улучшения в теплоизоляции, наряду с улучшением производительности в то же самое время. С точки зрения уменьшения стоимости предпочтительно, чтобы коэффициент расширения был равен или меньше 10.

С точки зрения улучшения теплоизоляции и прочности предпочтительно, чтобы отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имел отношение замкнутых ячеек 60% или более, более предпочтительно 75% или более. С точки зрения улучшения производительности предпочтительно, чтобы отношение замкнутых ячеек было равно или меньше 90%.

Когда используется в данном документе, выражение "отношение замкнутых ячеек" означает отношение объема замкнутых ячеек к объему всех ячеек в пористом материале, таком как отформованный из вспененного материала корпус. Замкнутая ячейка ссылается на ячейку (пору), которая полностью окружена стенками ячейки, среди ячеек в пористом материале, таком как отформованный из вспененного материала корпус. Например, отношение замкнутых ячеек может быть определено как измеряемое посредством следующего способа. Однако определение не ограничивается этим.

Сначала в качестве образца, который должен быть измерен, фрагмент в 10×10×2 мм вырезается из центральной части центральной стенки вспененного и изготовленного выдувным формованием изделия (форма: цилиндр, высота: 700 мм, внутренний диаметр: 100 мм, толщина: X мм (X≥2)). Затем абсолютная плотность (D) образца была измерена способом замещения жидкости (способом пикнометра). В частности, автоматический жидкостный прибор измерения абсолютной плотности (автоматический прибор измерения абсолютной плотности MAT-7000) и вода используются в качестве устройства и раствора соответственно. Образец и раствор загружаются в резервуар устройства, и резервуар вакуумируется, так что раствор проникает в поры и межчастичные зазоры образца. После этого раствор добавляется до некоторого уровня жидкости, и вес измеряется. Температура раствора измеряется в то же время, и абсолютная плотность (D) и объем открытых ячеек (Voc) измеряются из веса раствора, замещенного образцом (1). Затем фактический размер образца измеряется, и видимый (геометрический) объем (Vg) образца вычисляется (2). Дополнительно вес (W) образца измеряется посредством электронных весов (3). После этого объем (Vc) замкнутых ячеек и отношение (Cc) замкнутых ячеек вычисляются из значений, полученных в (1)-(3), посредством следующих уравнений (II) и (III). Определяется среднее значение пяти образцов.

Vc=Vg-W/D-Voc (II)

Cc=Vc/Vg×100 (III)

С точки зрения улучшения теплоизоляции предпочтительно, чтобы отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имел средний размер ячейки от 50 мкм до 700 мкм. Когда средний размер ячейки меньше 50 мкм, стенки ячейки являются такими тонкими, что они могут быть сломаны, когда отформованный из вспененного материала корпус сгибается, что вызывает утечку воздуха. Наоборот, когда средний размер ячейки больше 700 мкм, стенки ячейки являются такими толстыми, что они могут сломаться, когда отформованный из вспененного материала корпус сгибается, что вызывает утечку воздуха.

Когда используется в данном документе, выражение "средний размер ячейки" означает среднее значение ячеек в отформованном из вспененного материала корпусе. Например, средний размер ячейки может быть определен как измеряемый следующим способом, но определение не ограничивается этим.

Сначала в качестве образца, который должен быть измерен, фрагмент в 10×10×A мм вырезается из центральной части центральной стенки вспененного и изготовленного выдувным формованием изделия (форма: цилиндр, высота: 700 мм, внутренний диаметр: 100 мм, толщина: A мм). Затем среднее значение размера a ячейки в направлении толщины образца и среднее значение размера c ячейки в продольном направлении соответственно определяются согласно следующему способу, и среднее значение для a и c определяется в качестве размера ячейки. В частности, полая определяющая часть отформованного корпуса делится на две приблизительно равные части в направлении (продольном направлении), перпендикулярном круговому направлению и направлению толщины образца, так что получаются два вертикальных поперечных сечения. Затем пара противоположных двух вертикальных сечений соответственно увеличивается и проецируется посредством микроскопа или т.п. Отрезок (α) прямой вычерчивается на спроецированном изображении в направлении толщины сквозь всю толщину отформованного из вспененного материала выдувным способом корпуса приблизительно в центре в поперечном направлении, перпендикулярном направлению толщины, и длина L3 отрезка (α) прямой на изображении измеряется. Когда толщина приблизительно в центре в поперечном направлении значительно меньше, чем в других частях в спроецированном изображении, изображение не используется для измерения физических свойств, и другая часть вновь проецируется для измерения. Затем двойная линия вычерчивается по всей толщине отформованного корпуса, которая центрируется на и параллельно с отрезком (α) прямой и имеет ширину равную длине L3. Все ячейки, присутствующие в двойной линии, измеряются (кроме пор, пересекающих двойные линии). Каждая ячейка измеряется на предмет максимального внутреннего размера в направлении толщины и максимального внутреннего размера в продольном направлении. Измеренные значения делятся на коэффициент увеличения, используемый для создания увеличенного изображения, так что размер a ячейки и размер c ячейки каждой ячейки определяются. Среднее значение размеров ячеек образцов из пяти отформованных корпусов, измеренное вышеописанным способом, определяется в качестве среднего размера ячейки.

Когда отношение замкнутых ячеек равно или больше 60%, и средний размер ячейки находится в диапазоне от 50 мкм до 700 мкм, отформованный из вспененного материала корпус не ломается, а упруго незначительно деформируется, когда он сгибается. Это подходит для трубопроводов для кондиционеров воздуха транспортных средств, которые осложнены для распоряжения. Однако свойства не ограничиваются этим.

Полимеры, которые надлежащим образом используются для отформованного из вспененного материала корпуса этого варианта осуществления, включают в себя термопластичные смолы, поскольку они обеспечивают хорошую формуемость. Предпочтительные примеры таких термопластичных смол включают в себя полиолефиновые смолы, поскольку они являются недорогими. Однако полимер не ограничивается этим, и другие термопластичные смолы, которые могут быть использованы, включают в себя, например, поливинилхлоридные смолы, такие как поливинилхлорид, поливинилацетат и поливинилиденхлорид, полиамид, полиацеталь, поликарбонат, полиэстеры, такие как полибутилентерефталат и полиэтилентерефталат, полистирол, полиэтилен окид/полистирольные сплавы, политетрафторэтилен, полиакрилонитрил-бутадиеновые смолы, полиакрилонитрил-стирольные смолы, полиакрилатные смолы, модифицированный полифениленовый эфир, полиуретан и т.п. Среди полиолефиновых смол полипропилен и полиэтилен и т.п. предпочтительно используются, поскольку они являются недорогими, и существуют налаженные технологии выдувного формования для этих смол. Кроме того, эластомер или резина может быть дополнительно добавлена к сплаву таких термопластичных смол или такой термопластичной смоле в качестве основного компонента.

Хотя не существует конкретных ограничений, толщина отформованного из вспененного материала корпуса этого варианта осуществления предпочтительно является большой с точки зрения теплоизоляции, поскольку термическое сопротивление, которое указывает теплоизоляцию, определяется как произведение теплопроводности и толщины. Относительно трубопроводов для кондиционеров воздуха транспортного средства толщина типично находится в диапазоне приблизительно от 0,7 мм до 5,0 мм вследствие ограничения во внешнем диаметре для компоновки, которая может предотвращать помехи с окружающими компонентами, и ограничения во внутреннем диаметре для уменьшения сопротивления потока воздуха. С точки зрения обеспечения звукопоглощения и теплоизоляции и улучшения производительности толщина предпочтительно находится в диапазоне от 2 мм до 5,0 мм.

С точки зрения улучшения звукопоглощения предпочтительно, чтобы отформованный из вспененного материала корпус этого варианта осуществления имел модуль упругости при изгибе от 100 МПа до 500 МПа, более предпочтительно от 200 МПа до 400 МПа, еще более предпочтительно от 250 МПа до 350 МПа, хотя особенно не ограничивается этим.

Дополнительно с точки зрения улучшения звукопоглощения предпочтительно в отформованном из вспененного материала корпуса этого варианта осуществления, чтобы значение отношения T/H×(H-T)² (которое удовлетворяет условию T/H<1), где T - это толщина (мм), а H - это коэффициент расширения, было больше 0,75 и меньше 13, более предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 10, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 8, особенно в диапазоне от 3 до 6. Однако свойства особенно не ограничиваются этим.

Далее трубопровод для кондиционера воздуха и трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства (далее в данном документе также называемые просто "трубопроводами") согласно варианту осуществления изобретения будут описаны подробно. Описание конфигурации, которая уже была описана в вышеописанном варианте осуществления, пропускается. Трубопровод для кондиционера воздуха и трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства согласно этому варианту осуществления включает в себя отформованный из вспененного материала корпус согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения. Трубопроводы этого варианта осуществления могут дополнительно включать в себя звукопоглощающую уретановую внутреннюю оболочку на внутренней стороне и могут дополнительно включать в себя противоконденсационную внешнюю оболочку на внешней стороне. Трубопроводы этого варианта осуществления могут состоять исключительно из отформованного из вспененного материала корпуса, т.е. они могут быть изготовлены только из отформованного из вспененного материала корпуса.

Используя отформованный из вспененного материала корпус согласно вышеописанному варианту осуществления изобретения, хорошее звукопоглощение и хорошая теплоизоляция могут быть достигнуты в одно и то же время. По сравнению с трубопроводом, состоящим из монолитного отформованного корпуса и звукопоглощающего уретана, наклеенного на его внутреннюю сторону, шум воздушного потока может быть уменьшен, в то время как "розовый" шум остается приблизительно на том же уровне. Следовательно, звукопоглощающая уретановая внутренняя облицовка может быть исключена, что предоставляет возможность уменьшения веса. Дополнительно другим преимуществом является то, что конденсация на внешней стороне трубопроводов может быть уменьшена или предотвращена. Следовательно, уретановая внешняя оболочка может быть потенциально опущена, даже когда трубопроводы предназначены располагаться поблизости от электрической системы. Дополнительно рабочий шум воздушного кондиционера транспортного средства уменьшается или предотвращается от достижения салона транспортного средства, так что салон транспортного средства может быть улучшен, чтобы быть более комфортабельным. Дополнительно разница температур на впускном и выпускном отверстиях трубопровода для воздушного кондиционера транспортного средства уменьшается. Это улучшает эффективность кондиционирования воздуха воздушного кондиционера, так что салон транспортного средства может быть улучшен так, что он становится более комфортабельным. Дополнительно крейсерское расстояние электрического транспортного средства может быть продлено в результате улучшения эффективности кондиционирования воздуха.

Примеры

Далее в данном документе изобретение будет описано более подробно с помощью примеров и сравнительных примеров.

Пример 1

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 3 мм, массу на единицу площади 0,045 г/см², коэффициент расширения 6,3, отношение замкнутых ячеек 83% и средний размер ячейки 164 мкм. Отношение замкнутых ячеек и средний размер ячейки были измерены вышеописанными способами. То же применяется к следующему.

Пример 2

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 4 мм, массу на единицу площади 0,072 г/см², коэффициент расширения 5, отношение замкнутых ячеек 86% и средний размер ячейки 150 мкм.

Пример 3

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 4 мм, массу на единицу площади 0,060 г/см², коэффициент расширения 6,7, отношение замкнутых ячеек 81% и средний размер ячейки 173 мкм.

Пример 4

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 5 мм, массу на единицу площади 0,075 г/см², коэффициент расширения 6,5, отношение замкнутых ячеек 79% и средний размер ячейки 187 мкм.

Пример 5

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 4 мм, массу на единицу площади 0,090 г/см², коэффициент расширения 3,4, отношение замкнутых ячеек 80% и средний размер ячейки 133 мкм.

Пример 6

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 5 мм, массу на единицу площади 0,090 г/см², коэффициент расширения 4,8, отношение замкнутых ячеек 83% и средний размер ячейки 148 мкм.

Сравнительный пример 1

Отформованный корпус сравнительного примера был получен из твердого полипропилена посредством выдувного формования. Отформованный корпус имеет толщину 1,7 мм, массу на единицу площади 0,153 г/см² и коэффициент расширения 1.

Сравнительный пример 2

Отформованный корпус сравнительного примера был получен посредством наклеивания звукопоглощающей уретановой внутренней оболочки на внутреннюю сторону отверстия трубопровода отформованного корпуса из сравнительного примера 1.

Сравнительный пример 3

Отформованный корпус сравнительного примера был получен из твердого полипропилена посредством выдувного формования. Отформованный корпус имеет толщину 0,8 мм, массу на единицу площади 0,072 г/см² и коэффициент расширения 1.

Сравнительный пример 4

Отформованный корпус сравнительного примера был получен посредством наклеивания звукопоглощающей уретановой внутренней оболочки на внутреннюю сторону отверстия трубопровода отформованного корпуса из сравнительного примера 3.

Сравнительный пример 5

Отформованный из вспененного материала корпус примера был получен из твердого полипропилена посредством вспенивания и выдувного формования. Отформованный из вспененного материала корпус имеет толщину 3 мм, массу на единицу площади 0,108 г/см², коэффициент расширения 2,5, отношение замкнутых ячеек 85% и средний размер ячейки 129 мкм.

Некоторые из спецификаций примеров и сравнительных примеров показаны в таблице 1. В таблице 1 большее значение для "Δ (дБ)" указывает более хорошую характеристику звукопоглощения. Дополнительно "(1) Воздушный поток" в таблице является имитацией шума воздушного потока, в которой объемный расход воздуха 4 м³/мин является имитацией низкого воздушного потока, а объемный расход воздуха 7 м³/мин является имитацией высокого воздушного потока. "(2) Розовый шум" - это имитация рабочего шума системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).

Таблица 1 Толщина
(мм) Масса на единицу площади
(г/см²) Коэффициент расширения
(раз) Отношение замкнутых ячеек
(%) Средний размер ячейки
(мкм) Пример 1 3 0,045 6,3 83 164 Пример 2 4 0,072 5 86 150 Пример 3 4 0,060 6,7 81 173 Пример 4 5 0,075 6,5 79 187 Пример 5 4 0,090 3,4 80 133 Пример 6 5 0,090 4,8 83 148 Сравнительный пример 1 1,7 0,153 1 - - Сравнительный пример 2 1,7 0,153 1 - - Сравнительный пример 3 0,8 0,072 1 - - Сравнительный пример 4 0,8 0,072 1 - - Сравнительный пример 5 3 0,108 2,5 85 129 Характеристика звукопоглощения
((1): по сравнению со сравнительным примером 2, (2): по сравнению со сравнительным примером 3) Замечания Δ (дБ) (1) Воздушный поток (2) Розовый шум 4 м³/мин,
Частота измерения 4000 Гц 7 м³/мин,
Частота измерения 4000 Гц Частота измерения 2780 Гц Пример 1 5,4 5,7 1,5 Пример 2 0,9 3,26 - Пример 3 2 2,91 - Пример 4 0,9 3,73 - Пример 5 0,54 4,63 - Пример 6 1,21 2,26 - Сравнительный пример 1 0 -1,5 - Твердый Сравнительный пример 2 Образец Образец - Твердый+звукопоглощающий уретан Сравнительный пример 3 - - Образец Твердый Сравнительный пример 4 - - 1,8 Твердый+звукопоглощающий уретан Сравнительный пример 5 0 0 0,5

Оценочное испытание характеристики звукопоглощения

(1) Для имитации шума воздушного потока образцы, которые должны быть измерены, являются задними трубопроводами длиной 1130 мм с уретанами, наклеенными на отверстия трубопровода (50 мм шириной на внутренних поверхностях вокруг впускного и выпускного отверстий). В качестве источника звука объемный расход воздуха в выпускном отверстии трубопровода был задан равным 4 м³/мин или 7 м³/мин. Звук был измерен следующим способом. Датчик звукового давления: 1/3-октавный диапазон, характеристики A-взвешивания. Точка измерения: соответствует позиции ушей в фактическом автомобиле (в частности, точка X на фиг. 1).

(2) Для имитации рабочего шума системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), образцы, которые должны быть измерены, являются центральным и боковыми вентиляционными каналами с уретаном (15 г), наклеенным на внутреннюю поверхность, все вокруг части, которая спроектирована, чтобы вставляться в систему обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). В качестве источника звука эталон шума во впускном отверстии трубопровода был установлен в 70 дБА. Звук был измерен следующим способом. Датчик звукового давления: 1/3-октавный диапазон, характеристики A-взвешивания. Точка измерения: центральное вентиляционное выпускное отверстие (в частности, точки Y и Z на фиг. 2). Среднее значение было определено для оценки.

Как может быть видно из таблицы 1, примеры 1-6, которые находятся в рамках изобретения, показали хорошее звукопоглощение по сравнению со сравнительными примерами 1-5, которые находятся за рамками изобретения. Дополнительно примеры 1-4, которые имеют массу на единицу площади 0,075 г/см² или менее, показывают более хорошую характеристику звукопоглощения приблизительно 1 дБ при воздушном потоке 4 м³/мин и приблизительно 3 дБ при воздушном потоке 7 м³/мин.

Дополнительно пример 1, пример 3 и пример 4, которые дают значение отношения T/H×(H-T)² (которое удовлетворяет условию T/H < 1) в диапазоне от 1,0 до 8, показывают дополнительное улучшение в характеристике звукопоглощения. Примеры 1-3, которые дают значение отношения в диапазоне от 3 до 6, показывают особенно хорошую характеристику звукопоглощения.

Поскольку примеры имеют резонансную частоту 10000 Гц или более, на их характеристику не влияет шум дороги с частотой приблизительно от 100 Гц до 500 Гц, шум двигателя с частотой приблизительно от 250 Гц до 3000 Гц, шум воздушного потока с частотой приблизительно от 800 Гц до 1500 Гц и рабочий шум системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) с частотой приблизительно 2780 Гц.

Оценочное испытание характеристики теплоизоляции

Теплопроводность отформованных из вспененных материалов корпусов с различными коэффициентами расширения была измерена. Полученные результаты показаны на фиг. 3.

Как может быть видно из фиг. 3, отформованный из вспененного материала корпус с коэффициентом расширения 3,4 или более показывает хорошую теплоизоляцию, а отформованный из вспененного материала корпус с коэффициентом расширения 5 или более показывает дополнительное улучшение в теплоизоляции. Относительно трубопроводов для домашних кондиционеров воздуха, компоновка которых имеет меньше ограничений, коэффициент расширения предпочтительно находится в диапазоне от 3,4 до 10 с точки зрения уменьшения стоимости и т.п.

В результате оценки звукопоглощения примеров и сравнительных примеров, которые являются образцами с различными коэффициентами расширения и толщинами, было замечено, что среди образцов с типичной толщиной в диапазоне от 0,7 мм до 5,0 мм и типичным коэффициентом расширения 8 или менее образцы с массой на единицу площади в диапазоне 0,090 г/см² или менее показывают заметное звукопоглощение. Следовательно, для трубопровода для кондиционера воздуха транспортного средства, который используется при множестве ограничений, может быть видно, что предпочтительно использовать цилиндрический отформованный из вспененного материала корпус, который имеет коэффициент расширения от 3,4 до 8, толщину от 0,7 мм до 5,0 мм, массу на единицу площади 0,090 г/см² или менее и предлагает как хорошую теплоизоляцию, так и хорошее звукопоглощение. Дополнительно может также быть видно, что коэффициент расширения предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 8 для дополнительного улучшения в теплоизоляции.

Дополнительно может быть видно, что отформованные из вспененного материала корпусы с отношением замкнутых ячеек 60% или более, в частности 75% или более, такие как примеры, показывают хорошую теплоизоляцию и прочность.

Дополнительно может быть видно, что отформованные из вспененного материала корпусы со средним размером ячейки от 50 мкм до 700 мкм, такие как примеры, не испытывают утечки воздуха и показывают хорошую теплоизоляцию.

Дополнительно может быть видно, что отформованные из вспененного материала корпусы, которые производятся посредством вспенивания термопластичной смолы, такой как полиолефиновая смола (например, полипропилен), такие как примеры, показывают хорошую формуемость и, следовательно, подходят для трубопроводов для кондиционеров воздуха транспортных средств, которые используются под множеством ограничений.

В то время как изобретение описывается с помощью некоторых вариантов осуществления и примеров, изобретение не ограничивается этим, и различные изменения могут быть выполнены в сути изобретения.

Перечень ссылочных позиций

1A, 1B - трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства

2 - отформованный из вспененного материала корпус

4 - звукопоглощающий уретан

10 - источник шума (система обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC))

RC - реверберационная камера

SC - звуконепроницаемая камера

Трубопровод для кондиционера воздуха и трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства включает в себя отформованный из вспененного материала корпус, который имеет цилиндрическую форму. Производится посредством вспенивания полимера и имеет массу на единицу площади 0,090 г/см² и коэффициент расширения от 3,4 до 40. Изобретение обеспечивает трубопровод для кондиционера, который обладает хорошим звукопоглощением и хорошей теплоизоляцией. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 11 пр.

1. Отформованный из вспененного материала корпус, имеющий цилиндрическую форму и изготовленный посредством вспенивания полимера, при этом отформованный из вспененного материала корпус имеет массу на единицу площади от 0,045 г/см² до 0,090 г/см², коэффициент расширения от 3,4 до 6,7 и отношение замкнутых ячеек от 79% до 86%.

2. Отформованный из вспененного материала корпус по п. 1, имеющий средний размер ячейки от 50 мкм до 700 мкм.

3. Отформованный из вспененного материала корпус по п. 1 или 2, в котором полимер является термопластичной смолой.

4. Отформованный из вспененного материала корпус по любому из пп. 1-3, в котором полимер является полиолефиновой смолой.

5. Отформованный из вспененного материала корпус по любому из пп. 1-4, в котором полимер является полипропиленом или полиэтиленом.

6. Трубопровод для кондиционера воздуха, содержащий отформованный из вспененного материала корпус по любому из пп. 1-5.

7. Трубопровод для кондиционера воздуха транспортного средства, содержащий отформованный из вспененного материала корпус по любому из пп. 1-5.