CN116767681A - 包装结构及家用电器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装结构及家用电器组件，涉及产品包装技术领域，包装结构，包括：基体和多个承载体，所述基体适于布置在物件的外侧，以通过所述基体的形变减小所述物件受到的冲击力；所述承载体安装于所述基体，以通过所述承载体的形变减小所述物件受到的冲击力，且所述承载体能够缓冲的能量大于所述基体能够缓冲的能量。在传统衬垫设计需要较厚基体的位置上，通过安放承载体，使得原来较厚的基体只需要很薄的尺寸就可以达成要求的缓冲性能。进而减少整体的外包装尺寸，提升装柜量，使得运输成本也明显减少，最终包装运输的整体成本下降显著。

Description

包装结构及家用电器组件

技术领域

本发明涉及产品包装技术领域，特别涉及包装结构及家用电器组件。

背景技术

家电产品的传统包装材料目前以EPS泡沫塑料(发泡聚苯乙烯)为主流，应用量最大。因EPS泡沫作为包装材料，具有良好的缓冲性能、较低的生产成本而得到普通的应用。以EPS泡沫塑料设计衬垫时，通常是根据产品的重量和跌落高度来确定EPS泡沫三个方向的厚度，来满足衬垫缓冲性能要求。

现有技术在家电产品质量较大时，跌落高度还要达到一定高度。若要通过严苛的跌落测试要求，包装衬垫的厚度也会有很大幅度的增加。这样包装的成本也会随着大幅提升，同时外包装尺寸明显变大，使得装柜量显著减少，运输成本也明显增加，最终导致产品与包装相关的综合成本大幅上升。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种包装结构，能够减小外包装尺寸。

本发明还提出一种具有上述包装结构的家用电器组件。

根据本发明的第一方面实施例的包装结构，包括：基体和多个承载体，所述基体适于布置在物件的外侧，以通过所述基体的形变减小所述物件受到的冲击力；所述承载体安装于所述基体，以通过所述承载体的形变减小所述物件受到的冲击力，且所述承载体能够缓冲的能量大于所述基体能够缓冲的能量。

根据本发明实施例的包装结构，至少具有如下有益效果：在传统衬垫设计需要较厚基体的位置上，通过安放承载体，使得原来较厚的基体只需要很薄的尺寸就可以达成要求的缓冲性能。进而减少整体的外包装尺寸，提升装柜量，使得运输成本也明显减少，最终包装运输的整体成本下降显著。

根据本发明的一些实施例，所述基体设有安装孔，所述承载体穿设于所述安装孔中。

根据本发明的一些实施例，所述安装孔为通孔，所述承载体与所述基体紧密配合。

根据本发明的一些实施例，所述承载体凸出于所述基体的内侧，以使得所述基体与所述物件之间具有间隙。

根据本发明的一些实施例，所述基体的同一侧的内壁设有第一壁部和第二壁部，所述第一壁部的厚度大于所述第二壁部的厚度，所述安装孔设于所述第一壁部。

根据本发明的一些实施例，所述基体的每一侧内壁的两端均设有所述安装孔。

根据本发明的一些实施例，所述基体为EPS泡沫、蜂窝纸或珍珠棉；所述承载体为充气棒、EPS泡沫或EPU聚氨酯。

根据本发明的一些实施例，所述承载体为充气棒，所述充气棒为塑料在预设压强下吹制成形并封口。

根据本发明的一些实施例，所述承载体为圆柱形的充气棒，满足关系式p(h)：其中，p为所述充气棒的承载压强，k为修正系数，S为所述充气棒的底面积，h为所述充气棒的高度，t为所述充气棒的壁厚。

根据本发明的一些实施例，所述承载体满足关系式：其中，E为所述充气棒可以缓冲的能量，p(h)为充气棒耐压强与高度压缩量的函数关系，dh为所述充气棒的缓冲压缩率。

根据本发明的第二方面实施例的家用电器组件，包括电器产品和本发明的第一方面实施例的包装结构，所述基体布置在所述电器产品的外侧。

根据本发明实施例的家用电器组件，至少具有如下有益效果：通过采用本发明的第一方面实施例的包装结构，装柜量提升，从而有效降低包装及运输成本，为企业带来更多经济收益。

根据本发明的一些实施例，所述包装结构包括上衬垫和下衬垫，所述上衬垫和所述下衬垫分别为套设于所述电器产品的上侧和下侧，所述上衬垫和所述下衬垫中的至少一个包括所述基体和多个所述承载体。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为相关技术中的电器产品包装缓冲衬垫后的示意图；

图2为图1示出的缓冲衬垫的示意图；

图3为本发明实施例的包装结构的示意图；

图4为图3示出的包装结构运用于电器产品上的示意图；

图5为图3示出的充气棒的主视图；

图6为图3示出的充气棒的俯视图；

图7为图3示出的充气棒的立体图。

附图标记：

101、电器产品；102、上衬垫；103、下衬垫；

301、EPS泡沫；302、充气棒；303、安装孔；304、第一壁部；305、第二壁部；306、顶壁；307、第一侧壁；308、第二侧壁；309、角部；

501、缝合线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

电器产品的包装衬垫目前以EPS泡沫塑料(发泡聚苯乙烯)为主流，应用量最大。因EPS泡沫作为包装材料，具有良好的缓冲性能，较低的生产成本而得到普通的应用。以EPS泡沫塑料设计衬垫时，通常是根据产品的重量和跌落高度来确定EPS泡沫三个方向的厚度，来满足衬垫缓冲性能要求。电器产品可以是微波炉、烤箱、蒸烤箱等产品。

电器产品在跌落的过程中，EPS泡沫能够通过自身的形变减小电器产品受到的冲击力。即EPS泡沫通过将电器产品的压力和震动分散到整个表面，从而减少对特定区域的冲击。其主要原理是通过材料自身的弹性变形来吸收能量，从而减少外部的压力和震动。当EPS泡沫受到压力或冲击时，其材料会发生弹性变形，从而将能量分散到周围的区域。这种变形可以使EPS泡沫在再次受到冲击时恢复其原始形状。

图1为相关技术中，改进前的包装衬垫包装电器产品101的示意图。包装衬垫包括上衬垫102和下衬垫103，上衬垫102和下衬垫103为相互独立的结构，并且上衬垫102和下衬垫103相互配合，以对电器产品101进行防护。具体地，上衬垫102套设在电器产品101的顶部，上衬垫102包覆电器产品101的顶面及四个侧面的上部。下衬垫103套设在电器产品101的底部，下衬垫103包覆电器产品101的底面及四个侧面的下部。

在电器产品101跌落试验中，通常是根据电器产品101的重量和跌落高度来确定包装衬垫长宽高三个方向的厚度，来满足衬垫缓冲性能要求。因电器产品101质量较大，同时尺寸也大，跌落高度也较高。若要通过严苛的跌落测试要求，包装衬垫的厚度也会有很大幅度的增加。即为了满足跌落缓冲性能的要求，包装衬垫设计的缓冲区域要求在长宽高三个方向的尺寸都较厚。

参照图2所示，可以理解的是，以上衬垫102为例，上衬垫102的宽度方向布置的侧壁的最大厚度为t1a，上衬垫102的高度方向布置的顶壁306的最大厚度为t2a，上衬垫102的长度方向布置的侧壁的最大厚度为t3a，t1a、t2a和t3a的数值较大，导致了包装的成本也会随着大幅提升，同时外包装尺寸明显变大，使得装柜量显著减少，运输成本也明显增加，最终导致产品与包装相关的综合成本大幅上升。

本发明提供一种全新的包装结构，该包装结构采用基体和多个承载体的组合式结构，本发明实施例以基体采用EPS泡沫301，承载体采用充气棒302为例进行说明。首先在遵循传统包装设计基础上，结合电器产品101重量，在传统衬垫设计需要较厚EPS泡沫301的位置上，通过安放耐压型充气棒302。在产品运输跌落过程中，主要通过充气棒302来承载。此时，原来较厚的EPS区域只需要很薄的尺寸就可以达成要求的缓冲性能。而充气棒302相比同体积的EPS泡沫301成本更低，充气棒302和EPS泡沫301组合式衬垫会减少外包装尺寸，提升装柜量，使得运输成本也明显减少，最终包装运输的整体成本下降显著，从而为企业带来更多的经济收益。

参照图3所示，可以理解的是，EPS泡沫301上设置多个安装位置，每个充气棒302对应设置在一个安装位置上，即EPS泡沫301作为外框架，用以安放充气棒302。充气棒302内部充满了气体，当受到外来冲击时，充气棒302中的气体形成一层缓冲气垫，缓解外来冲击对电器产品101的破坏。根据产品的特点，在主要缓冲区域，充气棒302作为主要承载件，EPS泡沫301安装充气棒302并起到辅助缓冲的效果，充气棒302能够缓冲的能量大于EPS泡沫301能够缓冲的能量。也即在受到相同的冲击力下，充气棒302的变形量小于EPS泡沫301的变形量，例如，电器产品101竖直下落时，充气棒302的在竖直方向的压缩量小于EPS泡沫301的压缩量。此时，原来需要较厚的EPS泡沫301只需要很薄的尺寸就可以达成要求的缓冲性能。而充气棒302相比同体积的EPS泡沫301成本更低，充气棒302和EPS泡沫301组合式衬垫会减少外包装尺寸，提升装柜量，使得运输成本也明显减少，最终包装运输的整体成本下降显著，从而为企业带来更多的经济收益。

参照图3所示，可以理解的是，以上衬垫102为例，上衬垫102的宽度方向布置的侧壁的最大厚度为t1b，上衬垫102的高度方向布置的顶壁306的最大厚度为t2b，上衬垫102的长度方向布置的侧壁的最大厚度为t3b，t1b、t2b和t3b的数值较小。图2所示的方案与图3所示的方案在包装同样的电器产品101时，且满足衬垫缓冲性能要求的前提下，t1b＜t1a，t2b＜t2a，t3b＜t3a。

参照图3所示，可以理解的是，EPS泡沫301上设置有安装孔303，充气棒302安装在安装孔303中，即至少部分充气棒302位于EPS泡沫301内。通过将充气棒302安装在EPS泡沫301的安装孔303中，可以稳定充气棒302的位置，安装孔303使充气棒302可以更好地固定在EPS泡沫301中，在运输过程中防止充气棒302移动或变形，从而有利于充气棒302的位置保持在主要缓冲区域，并且充气棒302的形状保持为起到主要承载的作用，保证电器产品101的完整性和质量。同时，充气棒302安装在安装孔303中，充气棒302与EPS泡沫301在空间上至少有部分重叠。例如，在高度方向上，EPS泡沫301的厚度为t2b，充气棒302的高度为h，由于至少部分充气棒302位于EPS泡沫301内，因此，EPS泡沫301和充气棒302在高度方向上所需的尺寸小于(t2b+h)，即小于EPS泡沫301的厚度与充气棒302的高度之和，可以减小整体所需的空间，减小外包装尺寸。

可以理解的是，在其他一些实施例中，EPS泡沫301上也可以不设置安装孔303，充气棒302通过粘接等方式固定在EPS泡沫301的内壁上。

参照图3所示，可以理解的是，安装孔303为通孔，充气棒302与EPS泡沫301可以在空间上有最多的重叠，尽可能减小整体所需的空间。充气棒302插设在安装孔303中，并且与EPS泡沫301紧密配合，使得充气棒302的位置不易移动，也可以形成更加紧密的结构，增加整个结构的强度和稳定性，提高其承载能力和耐久性。充气棒302与EPS泡沫301的安装孔303紧密配合后，可以有效地减少噪音和振动，提高整个结构的稳定性和舒适性。

可以理解的是，在其他一些实施例中，充气棒302也可以与EPS泡沫301间隙配合，并通过辅助物品连接固定。例如，可以在充气棒302和EPS泡沫301之间涂上胶水，等胶水干透后，充气棒302和EPS泡沫301之间的间隙就被填满，固定在一起。又例如，可以在充气棒302和EPS泡沫301之间穿过一根导线，然后将导线的两端固定在EPS泡沫301的两侧，这样就可以固定住充气棒302和EPS泡沫301。

可以理解的是，在其他一些实施例中，安装孔303也可以为盲孔，利用盲孔的孔底对充气棒302限位，使得充气棒302与电器产品101的接触位置、充气棒302的压缩量符合预期。

可以理解的是，在一些实施例中，充气棒302朝向电器产品101的一端凸出于EPS泡沫301的内侧，以使得充气棒302接触电器产品101，而EPS泡沫301与电器产品101之间具有间隙。充气棒302的凸出部分可以起到缓冲作用，当电器产品101受到外部冲击时，充气棒302先受到冲击，将能量缓冲掉，从而减少了外部冲击对电器产品101的伤害，并且由于充气棒302起到主要承载的作用，可以减小EPS泡沫301的厚度。将EPS泡沫301与电器产品101之间留有一定的间隙，可以避免EPS泡沫301与电器产品101直接接触，减小包装结构与电器产品101的接触面积，进而减小放入或取出电器产品101时产生的摩擦力，方便电器产品101的包装和取用。

参照图3所示，可以理解的是，EPS泡沫301包括第一壁部304和第二壁部305，第一壁部304和第二壁部305位于EPS泡沫301的同一侧的内壁，第一壁部304的厚度大于第二壁部305的厚度。通过设置第一壁部304，加强EPS泡沫301内壁的强度，通过设置第二壁部305可以在保证EPS泡沫301内壁的强度的前提下，减少EPS泡沫301的厚度，降低材料成本，并且可以避让电器产品101的凸出部位。安装孔303设置于第一壁部304，即充气棒302布置在第一壁部304的位置，可以利用EPS泡沫301加强强度的部位支撑电器产品101，增加整个结构的强度和稳定性，提高其承载能力和耐久性。

参照图3所示，可以理解的是，EPS泡沫301包括顶壁306、第一侧壁307和第二侧壁308，其中，顶壁306用于覆盖电器产品101的顶面，第一侧壁307用于覆盖电器产品101的宽度方向的侧面的上侧部分，第二侧壁308用于覆盖电器产品101的长度方向的侧面的上侧部分。顶壁306、第一侧壁307和第二侧壁308三者的连接部位定义为角部309，在角部309处设置有多个充气棒302，即限定角部309的顶壁306、第一侧壁307和第二侧壁308均布置有充气棒302。角部309对应电器产品101的边角位置，由于电器产品101的边角位置比较突出，容易与周围环境碰撞，因此在角部309处设置有多个充气棒302，可以有效缓冲电器产品101受到的冲击力。顶壁306的两端均设置有充气棒302，第一侧壁307的两端设置均有充气棒302，第二侧壁308的两端设置均有充气棒302，从而使得在多个角部309布置充气棒302。并且，由于每个侧壁的两端均设置有充气棒302，使得每个侧壁的平面均得到充气棒302的缓冲保护。而部分覆盖电器的体积比较大，可以在每个侧壁的中部增设充气棒302，以提高缓冲保护的效果。

参照图4所示，可以理解的是，本发明的第二方面实施例的家用电器组件，包括电器产品101和本发明的第一方面实施例的包装结构，EPS泡沫301布置在电器产品101的外侧，充气棒302安装在EPS泡沫301上，充气棒302抵接电器产品101的表面。充气棒302通过将电器产品101的压力和震动分散到整个表面，从而减少对特定区域的冲击。其主要原理是通过材料自身的弹性变形来吸收能量，从而减少外部的压力和震动。当充气棒302受到压力或冲击时，其材料会发生弹性变形，从而将能量分散到周围的区域。当充气棒302受到的冲击力较大时，在惯性的作用下，电器产品101的压力和震动也会分散到EPS泡沫301上。在包装结构的同一方向上，充气棒302和EPS泡沫301将产生基本相等的压缩变形量，由于充气棒302能够缓冲的能量大于EPS泡沫301能够缓冲的能量，即在相同的冲击力下，充气棒302产生的压缩变形量小于EPS泡沫301产生的压缩变形量，因此，通过在EPS泡沫301上增设充气棒302，并让作为主要承载件，可以减小EPS泡沫301产生的压缩变形量，进而减小EPS泡沫301所需的厚度。实现包装结构在原有传统设计方案基础上，使得衬垫厚度减少，外包装尺寸减小，使得装柜量增加，以及包装结构整体减重20％以上，从而达成降低包装运输成本，为企业创造经济收益。

需要说明的是，上衬垫102和下衬垫103可以均包括上述实施例的EPS泡沫301和充气棒302；也可以是上衬垫102包括上述实施例的EPS泡沫301和充气棒302，而下衬垫103仅仅包括EPS泡沫301；或者也可以是下衬垫103包括上述实施例的EPS泡沫301和充气棒302，而上衬垫102仅仅包括EPS泡沫301。

可以理解的是，当承载体为充气棒302，充气棒302的其中一种成型工艺为：充气棒302为塑料在预设压强下吹制成形并封口。充气棒302制作时，充气棒302的材质可以选择为PP(聚丙烯)，塑料PP的上端开口，其他部位密封，从而方便从上端开口处充气，并使得充气棒302保持一定气压。例如，参照图5至图7所示，可以理解的是，塑料PP在一定压强p下吹制成预定形状，然后在上端开口处用缝合线501缝合，实现上端封口，完成整体密封，成型为内压为p的塑料耐压充气棒302。

参照图5至图7所示，可以理解的是，承载体为圆柱形的充气棒302，满足关系式p(h)：其中，p为充气棒302的承载压强，k为修正系数，S为充气棒302的底面积，h为充气棒302的高度，t为充气棒302的壁厚。根据上述关系式p(h)，可以方便设计人员根据需要，便捷设计出所需的充气棒302，满足使用需求。

在进行耐压充气棒302设计时，充气棒302主要缓冲的能量为电器产品101从高处跌落的势能转成的动能E。参照图5至图7所示，可以理解的是，承载体满足关系式：其中，m为电器产品101的质量，v为电器产品101的跌落速度，E为所述充气棒302可以缓冲的能量，p(h)为充气棒302耐压强与高度压缩量的函数关系，dh为所述充气棒302的缓冲压缩率。

参照上述公式，根据测试数据，可以绘制充气棒302特定截面积下的缓冲压缩量dh与缓冲能量E的曲线图。缓冲压缩量dh与缓冲能量E的拟合曲线关系式可以表示为：E＝K*dh^n其中，E表示缓冲能量，单位为焦耳(J)；dh表示缓冲压缩率，即缓冲材料受到外力压缩后压缩程度的比例；K和n为常数，分别表示材料的刚性和弹性指数。具体的耐压充气棒302设计路线为，首先根据产品重量、跌落高度，计算的需要缓冲动能E；然后通过动能E，在缓冲压缩率dh与缓冲能量E的曲线图下确定充气棒302的设计参数，截面面积S、高度h和内压p；最后完成可薄型化的包装结构的三维设计。

对图2和图3所示的两种方案，进行试验测试比较。在包装方案都可以满足缓冲性能要求下，图3所示的方案，在测定区域下的应力应变率提升了35％以上。可见包装结构在充气棒302起主要承压作用后，可以有效的减小EPS泡沫301的三个方向上的厚度需求，达成产品衬垫减重20％以上，同时带来装柜量的提升，为企业带来可观的经济效益。

需要说明的是，基体除了上述实施例的EPS泡沫301，还可以采用蜂窝纸或珍珠棉等材料。蜂窝纸是根据自然界蜂巢结构原理制作的，它是把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心立体正六边形，形成一个整体的受力件——纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称EPE珍珠棉,是一种新型环保的包装材料。它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成。

同理，承载体除了为充气棒302，还可以采用EPS泡沫301或EPU聚氨酯等材料。其中，当承载体采用EPS泡沫301，基体也采用EPS泡沫301时，承载体采用的EPS泡沫301的密度更高，以使得承载体能够缓冲的能量大于基体能够缓冲的能量。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.包装结构，其特征在于，包括：

基体，适于布置在物件的外侧，以通过所述基体的形变减小所述物件受到的冲击力；

多个承载体，所述承载体安装于所述基体，以通过所述承载体的形变减小所述物件受到的冲击力，且所述承载体能够缓冲的能量大于所述基体能够缓冲的能量。

2.根据权利要求1所述的包装结构，其特征在于，所述基体设有安装孔，所述承载体穿设于所述安装孔中。

3.根据权利要求2所述的包装结构，其特征在于，所述安装孔为通孔，所述承载体与所述基体紧密配合。

4.根据权利要求2或3所述的包装结构，其特征在于，所述承载体凸出于所述基体的内侧，以使得所述基体与所述物件之间具有间隙。

5.根据权利要求2所述的包装结构，其特征在于，所述基体的同一侧的内壁设有第一壁部和第二壁部，所述第一壁部的厚度大于所述第二壁部的厚度，所述安装孔设于所述第一壁部。

6.根据权利要求2所述的包装结构，其特征在于，所述基体的每一侧内壁的两端均设有所述安装孔。

7.根据权利要求1所述的包装结构，其特征在于，所述基体为EPS泡沫、蜂窝纸或珍珠棉；所述承载体为充气棒、EPS泡沫或EPU聚氨酯。

8.根据权利要求1所述的包装结构，其特征在于，所述承载体为充气棒，所述充气棒为塑料在预设压强下吹制成形并封口。

9.根据权利要求1所述的包装结构，其特征在于，所述承载体为圆柱形的充气棒，满足关系式p(h)：其中，p为所述充气棒的承载压强，k为修正系数，S为所述充气棒的底面积，h为所述充气棒的高度，t为所述充气棒的壁厚。

10.根据权利要求9所述的包装结构，其特征在于，所述承载体满足关系式：其中，E为所述充气棒可以缓冲的能量，p(h)为充气棒耐压强与高度压缩量的函数关系，dh为所述充气棒的缓冲压缩率。

11.家用电器组件，其特征在于，包括：

电器产品；

权利要求1至10任一项所述的包装结构，所述基体布置在所述电器产品的外侧。

12.根据权利要求11所述的家用电器组件，其特征在于，所述包装结构包括上衬垫和下衬垫，所述上衬垫和所述下衬垫分别为套设于所述电器产品的上侧和下侧，所述上衬垫和所述下衬垫中的至少一个包括所述基体和多个所述承载体。