CN110281456A - 一种负压发泡方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负压发泡方法及设备，该设备包括：发泡箱体，所述发泡箱体限定有发泡腔体，并且所述发泡箱体具有连通所述发泡腔体的多个抽气孔；抽气系统，所述抽气系统包括抽气装置，所述抽气装置用于通过所述抽气孔对发泡腔体抽气形成负压，并使得所述多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同。本发明可充分设计并利用发泡腔体内气体压力的分布，改善发泡料在发泡腔体内分布的均匀性，改善发泡料的气泡状态。

Description

一种负压发泡方法及设备

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体涉及一种发泡控制方法和设备。

背景技术

对于制冷设备，例如冰箱，需要对冰箱箱体或门体进行发泡填充以保温隔热。以冰箱箱体的发泡为例，发泡前通常需要将外壳和内胆进行预装，置于发泡模具内，内胆与外壳之间围成发泡腔体，发泡料注入发泡腔体内发生反应，发泡料膨胀并在腔体内流动，直到充满整个腔体，最后固化成型。在发泡过程中，需要不断将气体引出，以促进发泡料流动。目前其中已有的发泡填充方法中，一般仅在远离注料口的位置处进行单点引气，发泡料填充末端未进行引气处理，末端仍会存在排气不畅问题而影响发泡效果，并且发泡料在发泡腔体内难以均匀发泡导致密度极差。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明提出一种负压发泡设备及方法。

本发明一方面的实施例提供一种负压发泡设备，该设备包括：

发泡箱体，发泡箱体限定有发泡腔体，并且发泡箱体具有连通发泡腔体的多个抽气孔；

抽气系统，抽气系统包括抽气装置，抽气装置用于通过抽气孔对发泡腔体抽气形成负压，并使得多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同。

本发明的一些实施例中，发泡腔体具有先填充区域和后填充区域，在先填充区域和后填充区域分别设置至少一个抽气孔，至少一个位于先填充区域的抽气孔处的压力大于至少一个位于后填充区域的抽气孔处的压力。

本发明的一些实施例中，多个抽气孔中至少一个抽气孔位于发泡腔体的发泡填充末端。

本发明的一些实施例中，抽气系统包括抽气控制系统，抽气装置基于抽气控制系统的控制，经由抽气孔对发泡腔体以不同的抽气流量和/或不同的抽气时间抽气，形成抽气孔处不同的压力。

本发明的一些实施例中，抽气装置包括抽气针、真空泵和抽气针运动伺服驱动装置，抽气针连接至真空泵，抽气针运动伺服驱动装置基于抽气控制系统的控制，用于驱动抽气针插入抽气孔对发泡腔体进行抽气，以及驱动抽气针退出抽气孔。

本发明的一些实施例中，抽气针的顶端设置有用于堵住抽气孔的实心部分。

本发明的一些实施例中，抽气系统包括与抽气装置连接的尾气收集处理系统，尾气收集处理系统设置为在抽气装置停止工作后延迟关闭。

本发明另一方面的实施例提供一种负压发泡方法，包括：

形成发泡腔体；

从多个抽气孔对发泡腔体进行抽气形成负压，多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同；以及

向发泡腔体中充入发泡料进行发泡。

本发明的一些实施例中，发泡腔体具有先填充区域和后填充区域，在先填充区域和后填充区域分别设置至少一个抽气孔，至少一个位于先填充区域的抽气孔处的压力大于至少一个位于后填充区域的抽气孔处的压力。

本发明的一些实施例中，抽气孔处的压力的不同，由抽气孔处的不同的抽气流量和/或不同的抽气时间实现。

本发明的一些实施例中，先填充区域与后填充区域的抽气孔处的抽气流量之比为1：(1.0～3.0)。

本发明的一些实施例中，多个抽气孔中至少一个抽气孔位于发泡腔体的发泡填充末端。

本发明的一些实施例中，抽气形成负压步骤包括充入发泡料之前的抽气、充入发泡料时的抽气和充入发泡料后的抽气。

本发明的一些实施例中，通过控制抽气流量和/或抽气时间在所述发泡腔体内平缓形成负压。

本发明的一些实施例中，负压发泡方法包括对抽气形成的尾气进行收集处理，并在抽气结束后继续收集处理一段时间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一实施例的负压发泡设备的结构示意图。

图中，1、发泡箱体，2a、第一抽气针，2b、第二抽气针，2c、第三抽气针，2d、第四抽气针，3、管路，4、气体流量阀，5、真空泵，6、尾气收集处理系统，7、发泡腔体。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面参照附图描述本发明第一方面实施例的负压发泡设备，图1为本发明的负压发泡设备的结构示意图，该设备包括发泡箱体1和抽气系统。

本发明的发泡箱体1限定有发泡腔体7，并且发泡箱体1具有连通发泡腔体7的多个抽气孔。发泡箱体1为用于形成发泡腔体7的密封结构，本发明不对发泡箱体1的结构做具体限制，例如在一实施例中，发泡箱体1由发泡模具形成。另外本发明中的抽气孔可借用现有设备及箱体的让位，无需在发泡腔体内预埋抽气管路，抽气装置简单，便于现场实施改造。

本发明的抽气系统包括抽气装置，抽气装置用于通过抽气孔对发泡腔体7抽气形成负压，并使得多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同。由于发泡料在发泡腔体7内发泡时，难以保证发泡腔体7内各处的发泡料的分布以及气泡状态均相同，通过控制抽气孔处的压力不同，由于压力的不同强制牵引发泡料的流动，因而可充分设计并利用发泡腔体7内气体压力的分布，改善发泡料在发泡腔体7内分布的均匀性，以及发泡料的气泡状态。

如图1所示，抽气装置主要包括第一抽气针2a、第二抽气针2b、第三抽气针2c、第四抽气针2d、管路3、气体流量阀4、真空泵5和抽气针运动伺服驱动装置。在发泡箱体1的四角处分别设置有四个抽气孔，第一抽气针2a、第二抽气针2b、第三抽气针2c、第四抽气针2d分别设置在对应的抽气孔处，并且多个抽气针分别通过管路3连接至真空泵5，气体流量阀4设置在管路3上。本发明的抽气系统包括抽气控制系统，抽气针运动伺服驱动装置基于抽气控制系统的控制，用于驱动抽气针插入抽气孔对发泡腔体7进行抽气，以及驱动抽气针退出抽气孔。

本发明并不对抽气孔和抽气针的尺寸做限制，只要能相互配合实现抽气即可。在一实施例中，抽气孔的直径为6.0mm～10.0mm，抽气针的外径为5.0mm～8.0mm。

进一步，抽气针的顶端设置有用于堵住抽气孔的实心部分，抽气结束后，抽气针部分回弹至抽气孔位，抽气针顶端实心部分堵住抽气孔位，经过一段时间待发泡料达到不粘时间之后，抽气针停止堵料，完全退出发泡箱体的抽气孔位，因而采用该抽气针结构可方便的实现抽气以及堵料。

在另一实施例中，本发明中多个抽气孔中至少一个抽气孔位于发泡腔体7的发泡填充末端。如图1所示，发泡箱体1设置有四个抽气孔，同时抽气装置对应设置有四个抽气针，第一抽气针2a、第二抽气针2b、第三抽气针2c和第四抽气针2d。抽气孔设置在发泡腔体7的属于发泡填充末端的四角处。当然，原则上发泡填充末端不局限于发泡腔体7的四角，以发泡腔体7的恰填充点位置为发泡填充末端，因而可根据发泡腔体7的形状的变化而改变。由于发泡填充末端在进行发泡时，发泡料不容易到达或不容易充分填充而导致填充状态差或空泡等问题，使得产品出现缺陷不合格，因而将抽气孔设置在发泡填充末端，在负压引导下使得发泡料对发泡填充末端进行充分填充，有效提升了抽气发泡的效果，避免因发泡填充末端没有排气和流道较窄造成的填充状态差和空泡的问题，保证产品的合格率，并有效降低密度极差。另外可理解地，虽然图1中抽气孔设置有四个，但本发明抽气孔的数量并不局限于此，如可设置两个、三个或四个以上。

在另一实施例中，本发明的发泡腔体7具有先填充区域A和后填充区域B，在先填充区域A和后填充区域B分别设置至少一个抽气孔，至少一个位于先填充区域A的抽气孔处的压力大于至少一个位于后填充区域B的抽气孔处的压力。先填充区域为发泡料开始发泡并先填充的区域位置，后填充区域为相对于先填充区域，发泡料发泡后后填充的区域位置。在图1中，由于向发泡腔体7内注入发泡料的位置靠近发泡腔体7的顶端，因而以发泡腔体7的顶端为先填充区域A，底端为后填充区域B。在先填充区域A的发泡腔体7的属于发泡填充末端的两角处设置有两个抽气孔以及第一抽气针2a、第二抽气针2b，同样在后填充区域B的发泡腔体7的属于发泡填充末端的两角处设置有两个抽气孔以及第三抽气针2c、第四抽气针2d。由于发泡料进行发泡时，先填充的先填充区域A的发泡料密度高于后填充的后填充区域B，控制先填充区域A压力大于后填充区域B的压力，牵引位于先填充区域A的部分发泡料回流至后填充区域B，以此来优化发泡料在发泡腔体7内分布的均匀性，减小密度极差。

在另一实施例中，抽气装置基于抽气控制系统的控制，经由抽气孔对发泡腔体以不同的抽气流量和/或不同的抽气时间抽气，形成抽气孔处或发泡腔体内不同部位的压力差。以图1所示实施例为例，为使得先填充区域A的两个抽气孔处的压力大于后填充区域B的两个抽气孔处的压力，对于先填充区域A的两个抽气孔，分别将对应的第一抽气针2a和第二抽气针2b共同连接一个真空泵，对于后填充区域B的两个抽气孔，分别将对应的第三抽气针2c和第四抽气针2d分别连接两个真空泵，在每个真空泵的抽气功率相同的情况下，导致位于先填充区域B处的两个抽气孔的抽气流量大于位于先填充区域A处的两个抽气孔的抽气流量，因而抽气时间相同时使得先填充区域A压力大于后填充区域B的压力。在另外的实施例中，可将第一抽气针2a和第二抽气针2b共同连接一个真空泵，第三抽气针2c和第四抽气针2d共同连接一个真空泵，分别通过管路3上的气体流量阀4控制抽气流量，在每个真空泵的抽气功率相同且抽气时间相同的情况下，使得位于先填充区域B处的两个抽气孔的抽气流量大于位于先填充区域A处的两个抽气孔的抽气流量，因而使得先填充区域A的压力大于后填充区域B的压力。在另外的实施例中，可使用第一抽气针2a、第二抽气针2b、第三抽气针2c和第四抽气针2d分别对图1中的四个抽气孔以相同的抽气流量进行抽气，使得第一抽气针2a和第二抽气针2b的抽气时间较短，第三抽气针2c和第四抽气针2d的抽气时间较长，也能够实现先填充区域A的压力大于后填充区域B的压力。当然，另外可同时控制不同抽气孔处的抽气流量和抽气时间，形成发泡腔体内不同部位的压力差。

进一步，控制先填充区域A与后填充区域B的抽气孔处的抽气流量之比为1：(1.0～3.0)，可有效改善发泡料在发泡腔体7内分布的均匀性，减小密度极差。先填充区域或后填充区域的抽气孔处的抽气流量，指的是位于先填充区域或后填充区域的所有抽气孔的总抽气流量。

在另一实施例中，基于安全、环保的考虑，本发明的抽气系统包括与抽气装置连接的尾气收集处理系统6，尾气收集处理系统6设置为在抽气装置停止工作后延迟关闭。抽气时，将发泡过程中产生的热空气、发泡剂环戊烷等通过管道牵引到尾气收集处理系统6进行处理，抽气完成后，真空泵5停止工作，尾气收集处理系统6继续工作延时关闭，例如延迟3～5s，将抽气装置中残留的发泡剂完全抽净后，尾气收集处理系统6停止工作。

本发明另一方面实施例提供一种负压发泡方法，以冰箱箱体的发泡为例进行说明，该负压发泡方法包括：

在进行发泡前，先将待发泡的箱体置于发泡箱体1内并形成待填充的发泡腔体7。冰箱箱体可包括外壳和内胆等部件。

使用抽气装置从多个抽气孔对发泡腔体7进行抽气形成负压，多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同。例如如图1中，先填充区域A的两个抽气孔处的压力大于后填充区域B的两个抽气孔处的压力。

以及通过混合头向发泡腔体7中充入发泡料进行发泡。充入发泡料的步骤可在抽气开始的同时或在抽气过程中。

另外，该负压发泡方法不仅限于冰箱箱体，也适用于其他制冷设备的箱体或门体的发泡。本发明实施例的制冷设备包括冰箱、冰柜或其他可用于冷冻物品的设备，在此不作具体限制。

在另一实施例中，抽气形成负压步骤包括充入发泡料之前的抽气、充入发泡料时的抽气和充入发泡料后的抽气。进一步，充入发泡料之前的抽气时间为混合头注射之前预循环时间，充入发泡料时的抽气时间为混合头注料时间，充入发泡料后的抽气时间为从注料结束到抽气结束的从发泡料开始反应发泡到发泡完成的时间。通过充入发泡料之前的抽气和充入发泡料时的抽气，延长了抽气过程，使得整个抽气形成负压步骤可以具有相对较长的抽气时间，可以进行匀速抽气，在保证完全排除发泡填充过程排出气体的同时，也规避了因短时间剧烈抽空，发泡腔体内压力过低造成发泡层泡孔破裂，降低发泡料，如硬质聚氨酯，的闭孔率，影响聚氨酯发泡层的尺寸稳定性及绝热保温能力。同时也可避免因局部压力过小造成的内胆和外壳发生折痕的风险。对于充入发泡料之前的抽气、充入发泡料时的抽气和充入发泡料后这三个抽气阶段的抽气时间，可根据线体生产节拍要求，合理三个抽气阶段的分布时间，保证抽气效果。在进一步的实施例中，抽气形成负压步骤的时间不超过25s，充入发泡料之前的抽气不超过4s，充入发泡料时的抽气不超过6s，可有效保证高生产效率的同时实现较好的抽气效果。

进一步，通过控制抽气孔处的抽气流量和/或抽气时间在发泡腔体内平缓形成负压。由于本申请在一实施例中通过充入发泡料之前的抽气、充入发泡料时的抽气和充入发泡料后的抽气这三个阶段的抽气逐步在发泡腔体内形成负压，因而控制每个抽气阶段的抽气流量和/或抽气时间，使得通过这三个抽气阶段形成负压过程中，压力平缓下降，不会出现压力的突变，可避免因局部压力过小造成的内胆和外壳发生折痕的风险。同时，可避免为形成预定的负压，短时间剧烈抽空，导致发泡腔体内压力过低造成发泡层泡孔破裂，降低发泡料，如硬质聚氨酯，的闭孔率，影响聚氨酯发泡层的尺寸稳定性及绝热保温能力。

在另一实施例中，基于安全、环保的考虑，本发明的负压发泡方法还包括对抽气形成的尾气进行收集处理，并在抽气结束后继续收集处理一段时间。可使用如图1所示的尾气收集处理系统6收集抽气尾气进行处理。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，本发明实施例中涉及的“第一”、“第二”等的描述，该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种负压发泡设备，其特征在于，该设备包括：

发泡箱体，所述发泡箱体限定有发泡腔体，并且所述发泡箱体具有连通所述发泡腔体的多个抽气孔；

抽气系统，所述抽气系统包括抽气装置，所述抽气装置用于通过所述抽气孔对发泡腔体抽气形成负压，并使得所述多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述发泡腔体具有先填充区域和后填充区域，在所述先填充区域和后填充区域分别设置至少一个所述抽气孔，至少一个位于所述先填充区域的抽气孔处的压力大于至少一个位于所述后填充区域的抽气孔处的压力。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述多个抽气孔中至少一个抽气孔位于所述发泡腔体的发泡填充末端。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述抽气系统包括抽气控制系统，所述抽气装置基于所述抽气控制系统的控制，经由所述抽气孔对发泡腔体以不同的抽气流量和/或不同的抽气时间抽气，形成抽气孔处不同的压力。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述抽气装置包括抽气针、真空泵和抽气针运动伺服驱动装置，所述抽气针连接至所述真空泵，所述抽气针运动伺服驱动装置基于所述抽气控制系统的控制，用于驱动所述抽气针插入所述抽气孔对发泡腔体进行抽气，以及驱动所述抽气针退出所述抽气孔。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述抽气针的顶端设置有用于堵住抽气孔的实心部分。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述抽气系统包括与所述抽气装置连接的尾气收集处理系统，所述尾气收集处理系统设置为在所述抽气装置停止工作后延迟关闭。

8.一种负压发泡方法，包括：

形成发泡腔体；

从多个抽气孔对所述发泡腔体进行抽气形成负压，所述多个抽气孔中至少两个抽气孔处的压力不同；以及

向所述发泡腔体中充入发泡料进行发泡。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述发泡腔体具有先填充区域和后填充区域，在所述先填充区域和后填充区域分别设置至少一个所述抽气孔，至少一个位于所述先填充区域的抽气孔处的压力大于至少一个位于所述后填充区域的抽气孔处的压力。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述抽气孔处的压力的不同，由所述抽气孔处的不同的抽气流量和/或不同的抽气时间实现。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述先填充区域与后填充区域的抽气孔处的抽气流量之比为1：(1.0～3.0)。

12.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于：所述多个抽气孔中至少一个抽气孔位于所述发泡腔体的发泡填充末端。

13.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于：所述抽气形成负压步骤包括充入发泡料之前的抽气、充入发泡料时的抽气和充入发泡料后的抽气。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：通过控制抽气流量和/或抽气时间在所述发泡腔体内平缓形成负压。

15.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于：所述负压发泡方法包括对抽气形成的尾气进行收集处理，并在抽气结束后继续收集处理一段时间。