本实用新型涉及一种含聚氨酯的绝热层;本实用新型还涉及一种含聚氨酯的装置,例如一种空调接水盘。
背景技术:
在空调系统中,换热器会在工作过程中产生冷凝水,传统的解决方法是在所述换热器下方设置接水盘从而导出所述冷凝水。然而,由于冷凝水的温度一般较低(通常低于工作环境温度),冷凝水在接水盘的蓄积会使接水盘的温度下降,进而使工作环境中较热的水蒸气在较冷的接水盘外表面上凝结,最终产生悬挂在接水盘外侧的冷凝水。所述现象在空调系统中一般被称为二次冷凝。由于二次冷凝产生的冷凝水悬挂在接水盘外侧,因此无法由接水盘导出。若空调系统长期使用,该冷凝水会在系统内积累并导致产品内部潮湿,从而引起腐蚀或卫生问题并降低产品使用体验。因此,为接水盘增加绝热层以强化接水盘的保温绝热性能,从而避免二次冷凝是十分必要的。
常规的接水盘绝热层为聚乙烯(pe)海绵,使用所述聚乙烯海绵将接水盘基体外围包围起来以形成绝热层,防止二次冷凝。一般来说,所述聚乙烯海绵通过人工裁剪,再手工贴到接水盘基体上。出于接水盘排水功能的需要,以及设计空间的局限,接水盘的几何结构一般较为复杂。这就为所述聚乙烯海绵的人工贴合制造了更高的难度。因此,在实际生产过程中,这种人工贴合的聚乙烯海绵绝热层消耗人力而且浪费材料,同时贴合效果不理想,容易发生开胶或者脱离的现象。
为了解决上述技术问题,已提出各种措施。中国专利cn206113266u公开了一种空调器绝热层,该绝热层可以用于接水盘。所述绝热层为双层海绵结构。第一海绵层设置在接水盘基体的外侧,主要起到隔热的作用。而第二层设置在第一海绵层的外侧并直接与空气接触,主要用于阻隔空气中的水分。在第一海绵层和接水盘基体之间、以及第一海绵层和第二海绵层之间设置有用于连接的胶粘剂。所述第一海绵层和第二海绵层可以采用聚氨酯(pu)泡沫。该技术方案与传统技术方案相比提高了绝热层的绝热性能和隔水性能,但是没有解决传统技术方案浪费材料、消耗人力的问题。此外,由于多层结构和胶粘剂的应用导致生产工艺复杂。最后,胶粘剂还有可能带来总挥发性有机物(tvoc)超标的问题。
中国专利cn209431632u公开了一种接水盘,所述接水盘具有保温腔结构。该保温腔结构由接水盘的内盘和外盘围成,在所述保温腔内填充有保温材料,所述保温材料可以是聚氨酯泡沫。中国专利cn203413796u公开了一种与专利cn209431632u类似的接水盘,该接水盘同样具有保温腔结构。上述两项专利申请均是通过改变接水盘结构的方式来解决传统技术方案中浪费材料、消耗人力的问题的。但是所述接水盘的空腔结构提高了接水盘的结构复杂性,进而使生产工艺复杂化,降低了生产率。
中国专利cn201731600u公开了一种具有绝热层的接水盘,该绝热层为聚氨酯泡沫。所述绝热层布置在接水盘基体的内壁上,并且与冷凝水直接接触。同时,为了加强接水盘的绝热保温性能,绝热层与接水盘基体之间布置有一层绝热保温棉。将绝热层置于接水盘的内部,解决了传统技术方案中浪费材料、消耗人力的问题。但是,由于冷凝水直接与绝热层接触,所述设计对绝热层的抗水和隔水性能提出了极高的要求。虽然一体成型的聚氨酯绝热层在一定程度上减低了所述接水盘的结构复杂性,但是多层的层叠结构依然不利于大规模生产。
中国专利cn201944997u公开了一种v形接水盘,该接水盘包括内板和外板。内板和外边之间围成了保温腔结构,保温腔中可以填充聚氨酯泡沫以保证接水盘的绝热性能。该v形接水盘的主要创新点为,内板和外板均为v形以保证排水的流畅性。与前述的具有空腔结构的接水盘相似,该实施方案同样具有生产工艺复杂、生产率低的问题。
综上所述,需要开发一种适用于空调系统接水盘的,绝热能力强、抗水隔水能力强、污染小、结构和工艺简单、节省人力和材料、易于生产的绝热层,以解决当前技术问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种含聚氨酯的绝热层及接水盘,以克服现有技术的问题。
为此,本实用新型提供一种含聚氨酯的绝热层,包括:
绝热层基体;以及
覆盖在绝热层基体外表面上的聚氨酯层,
其中,聚氨酯层和绝热层基体之间无胶粘剂,而是直接粘结,并且聚氨酯层包括芯部分和表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度大于聚氨酯芯部分的密度。
本实用新型还提供一种空调接水盘,包括:
空调接水盘基体;以及
覆盖在空调接水盘基体外表面上的聚氨酯层,
其中,聚氨酯层和空调接水盘基体之间无胶粘剂,而是直接粘结,并且聚氨酯层包括芯部分和表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度大于聚氨酯芯部分的密度。
本实用新型的含聚氨酯的绝热层及接水盘,其复合聚氨酯的过程可以采用喷涂或者浇注的方式一步成型,制作工艺简化、节省人力,可以不受产品几何尺寸的限制;同时节省材料、污染小;产品抗水隔水能力强。所述空调接水盘可以直接替代现有技术中的空调接水盘;所述绝热层可以作为保温材料使用,例如:保温结构件、保温搁板、保温内胆基材、保温箱体基材等等。
附图说明
现将参照附图详细地描述本实用新型的优点、特征,在附图中,各部件未必按比例绘制,其中:
图1示出了一种含聚氨酯的绝热层的一种实施方案的示意图。
图2示出了具有本实用新型的一种实施方案的含聚氨酯的空调接水盘的示意图。
图3示出了图2所述的空调接水盘的横截面示意图。
图4a示出了空调接水盘基体具有空隙的优选实施方案的横截面示意图。
图4b示出了图4a所示的空调接水盘基体空隙的局部放大示意图。
应理解,附图仅出于示例目的来绘制,不应视为是对本实用新型的限制。
具体实施方式
本实用新型提供一种含聚氨酯的绝热层,包括:
绝热层基体;以及
覆盖在绝热层基体外表面上的聚氨酯层;
其中,聚氨酯层和绝热层基体之间无胶粘剂,而是直接粘结,并且聚氨酯层包括芯部分和表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度大于聚氨酯芯部分的密度。
在作为示例性的生产方法中,将待发泡的聚氨酯绝热材料以喷涂或浇注的方式覆盖到绝热层基体的外表面上,从而形成聚氨酯层。所述聚氨酯绝热材料在绝热层基体外表面上直接发泡并固化成型,直接与绝热层基体形成稳固连接,过程不需要使用胶粘剂。在生产过程中,提高喷涂或浇注的聚氨酯的密度,从而形成靠近绝热层基体的聚氨酯芯部分和在聚氨酯芯部分外侧的聚氨酯表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度高于聚氨酯芯部分。与聚氨酯芯部分相比,所述聚氨酯表皮部分质地致密,有效防止了外界水汽反向渗透到聚氨酯泡沫的内部,增强了绝热层的抗水隔水能力。由于采用喷涂或者浇注的方式生产,所述绝热层几何尺寸的限制较少。
根据本实用新型,在含聚氨酯的绝热层的生产过程中,不使用胶粘剂,因此可以简化生产工艺,并且降低有机挥发物的排放。此外,由于绝热层的生产过程采用一步成型,因此十分易于实现自动化。绝热层的生产过程既可以是连续生产,也可以是非连续生产。其中连续生产可以是以浇注形式为主的连续生产线形式,非连续生产可以是以喷涂形式为主的工位生产形式。当绝热层基体覆盖了聚氨酯层之后,得到最终的绝热层产品。该绝热层的绝热能力、以及隔水抗水能力得到大幅加强。
根据本实用新型,在所述含聚氨酯的绝热层中,所用聚氨酯可以采用现有技术的任何聚氨酯,只要能形成聚氨酯泡沫即可。例如,可以采用basf公司
聚氨酯芯部分厚度一般为2mm-50mm,优选为3mm-25mm,更优选为5mm-20mm。其密度为10-500kg/m3,优选为20-450kg/m3,更优选20-100kg/m3。
聚氨酯表皮部分厚度一般为0.1mm-5mm,优选为0.3mm-3mm,更优选为0.5mm-2mm。其密度为15-505kg/m3,优选为25-455kg/m3,更优选25-105kg/m3。
绝热层基体可以是金属、塑料等,只要可以与聚氨酯形成紧密粘合,则任何金属和塑料均可,例如铝、钢、聚乙烯等材料,优选为板状。
根据本实用新型的一个优选实施方案,基体表面上具有不穿透基体表面的空隙,聚氨酯层具有凸起并伸入到基体表面的空隙中(参见后文关于空调接水盘基体的说明,特别是如图4a-4b所示及其文字描述,其相关内容适用于绝热层),从而形成更加稳固的连接。“空隙”作广义理解,表面粗糙而形成的凹陷、局部不平整等,均属于“空隙”。
需要指出的是,“基体表面上具有不穿透的空隙,聚氨酯层具有凸起并伸入到基体表面的空隙中”,未必指基体表面所有空隙均被聚氨酯层的凸起伸入而被填充,但是优选地基体表面的空隙尽可能多地被聚氨酯层的凸起填充,例如优选基体表面50%以上,更优选65%以上,进一步优选75%以上的空隙被聚氨酯层的凸起填充。
还需要指出的是,所述基体表面上的不穿透的空隙可以是材料本身就具有的,也可以是通过喷丸、磨削等机加工方式人工获得的。优选地,空隙均匀分布于绝热层基体表面,但是,也可以局部不均匀分布。优选地,所述空隙表面是粗糙的,甚至优选空隙表面形成各种不规则形状,例如凹槽,特别是形成出口不朝向聚氨酯层的凹槽。上述优选结构和分布均可进一步加强连接强度。
以下结合附图对本实用新型作示例性说明。
图1示出了含有聚氨酯的绝热层100的一个实施方案的示意图,其中含有聚氨酯的绝热层整体用标号100表示,包括聚氨酯层101和绝热层基体102,聚氨酯层101覆盖在绝热层基体102的外表面上。所述聚氨酯层101包括质地疏松的聚氨酯芯部分103,和质地致密的聚氨酯表皮部分104。所述聚氨酯层101直接与绝热层基体102连接,聚氨酯层101和绝热层基体102之间不需要胶粘剂。虽然在图1中聚氨酯芯部分103和聚氨酯表皮部分104之间有明显的分界,需要指出的是,聚氨酯芯部分103和聚氨酯表皮部分104之间可以不具有明显的分界。含有聚氨酯的绝热层的尺寸范围例如可以为长0.01m-2m、优选0.1m-1.5m、宽0.01m-1m、优选0.05m-0.5m、厚2mm-80mm、优选5mm-25mm。
本实用新型还提供一种空调接水盘,包括:
空调接水盘基体;以及
覆盖在空调接水盘基体外表面上的聚氨酯层,
其中,聚氨酯层和空调接水盘基体之间无胶粘剂,而是直接粘结,并且聚氨酯层包括芯部分和表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度大于聚氨酯芯部分的密度。
在作为示例性的生产方法中,将待发泡的聚氨酯绝热材料以喷涂或浇注的方式覆盖到空调接水盘基体的外表面(即不接触水的一侧)上,从而形成聚氨酯层。所述聚氨酯绝热材料在空调接水盘基体外表面上直接发泡并固化成型,直接与空调接水盘基体形成稳固连接,过程不需要使用胶粘剂。生产过程中,提高喷涂或浇注的聚氨酯的密度,从而形成靠近空调接水盘基体的聚氨酯芯部分和在聚氨酯芯部分外侧的聚氨酯表皮部分,聚氨酯表皮部分的密度高于聚氨酯芯部分。与聚氨酯芯部分相比,所述聚氨酯表皮部分质地致密,有效防止了外界水汽反向渗透到聚氨酯泡沫的内部,增强了空调接水盘的抗水隔水能力。由于采用喷涂或者浇注的方式生产,所述空调接水盘几何尺寸的限制较少。
根据本实用新型,在空调接水盘的生产过程中,不使用胶粘剂,因此可以简化生产工艺,并且降低有机挥发物的排放。此外,由于空调接水盘的生产过程中,复合聚氨酯的过程采用一步成型,因此十分易于实现自动化。空调接水盘的生产过程既可以是连续生产,也可以是非连续生产。其中连续生产可以是以浇注形式为主的连续生产线形式,非连续生产可以是以喷涂形式为主的工位生产形式。当空调接水盘基体覆盖了聚氨酯层之后,得到最终的空调接水盘产品。该空调接水盘的绝热能力,以及隔水抗水能力得到大幅加强。
根据本实用新型,在所述空调接水盘中,所用聚氨酯可以采用现有技术的任何聚氨酯,只要能形成聚氨酯泡沫即可。例如,可以采用basf公司
聚氨酯芯部分厚度一般为2mm-50mm,优选为3mm-25mm,更优选为5mm-20mm。其密度为10-500kg/m3,优选为20-450kg/m3,更优选20-100kg/m3。
聚氨酯表皮部分厚度一般为0.1mm-5mm,优选为0.3mm-3mm,更优选为0.5mm-2mm。其密度为15-505kg/m3,优选为25-455kg/m3,更优选25-105kg/m3。
空调接水盘基体可以是金属、塑料等,只要可以与聚氨酯形成紧密粘合,则任何金属和塑料均可,例如铝、钢、聚乙烯等材料,预先加工为所需形状,随后在其外表面以喷涂或浇注的方式覆盖聚氨酯。
根据本实用新型的一个具体实施方案,空调接水盘以钢材为基材,呈长方体的槽形状(如图2所示),其长0.7m,宽0.28m,侧板高6cm,涂布7毫米厚的聚氨酯层。发泡后,聚氨酯芯部密度(即沿聚氨酯层厚度方向3.5mm处的密度)为22.6kg/m3,聚氨酯层的整体密度为37.0kg/m3,表面致密。
根据本实用新型的另一个具体实施方案,空调接水盘以聚乙烯塑料为基材,呈长方体的槽形状(如图2所示),其长0.7m,宽0.28m,侧板高6cm,涂布7毫米厚的聚氨酯层。发泡后,聚氨酯芯部密度(即沿聚氨酯层厚度方向3.5mm处的密度)为22.6kg/m3,聚氨酯层的整体密度为37.0kg/m3,表面致密。
空调接水盘基体可以为长方体、正方体,或者为竖向(接水盘使用时,与地面垂直方向)呈梯形的形状,上面开口的一侧比底部(不开口)一侧宽,或者为圆盆形,上面开口的一侧比底部一侧半径大。其尺寸范围例如可以为底部:长0.05m-1.8m、优选0.1m-1.6m;宽0.01m-1m、优选0.1m-0.5m;顶部:长0.08m-2m、优选0.12m-1.5m;宽0.05m-1.2m、优选0.12m-0.7m;基体材料厚0.3m-10mm、优选0.5m-2.5mm;侧板高度(按底部和顶部之间的垂直距离)为0.02m-0.5m,优选0.05m-0.3m。当然,如果空调接水盘基体为长方体、正方体,则其底部和顶部长、宽相同。或者,空调接水盘为圆盆形,底部半径为0.10m-1.5m,顶部(即开口部分)半径为0.12m-2m,侧板高度(按底部和顶部之间的垂直距离)为0.02m-0.5m。在基体上施以聚氨酯,即成为空调接水盘产品。
根据本实用新型的另一个优选实施方案,空调接水盘基体表面上具有不穿透空调接水盘基体表面的空隙,聚氨酯层具有凸起并伸入到空调接水盘基体表面的空隙中,从而形成更加稳固的连接。“空隙”作广义理解,表面粗糙而形成的凹陷、局部不平整等,均属于“空隙”。
需要指出的是,“空调接水盘基体表面上具有不穿透的空隙,聚氨酯层具有凸起并伸入到空调接水盘基体表面的空隙中”,未必指空调接水盘基体表面所有空隙均被聚氨酯层的凸起伸入而被填充,但是优选地空调接水盘基体表面的空隙尽可能多地被聚氨酯层的凸起填充,例如优选空调接水盘基体表面50%以上,更优选65%以上,进一步优选75%以上的空隙被聚氨酯层的凸起填充。
还需要指出的是,所述空调接水盘基体表面上的不穿透的空隙可以是材料本身就具有的,也可以是通过喷丸、磨削等机加工方式人工获得的。优选地,空隙均匀分布于空调接水盘基体表面,但是,也可以局部不均匀分布。优选地,所述空隙表面是粗糙的,甚至优选空隙表面形成各种不规则形状,例如凹槽,特别是形成出口不朝向聚氨酯层的凹槽。上述优选结构和分布均可进一步加强连接强度。
以下结合附图对本实用新型作示例性说明。
图2示出了空调接水盘200的一个实施方案的示意图,其中空调接水盘整体用标号200表示,包括聚氨酯层201和空调接水盘基体202,聚氨酯层201覆盖在空调接水盘基体202的外表面上。
图3示出了图2所述的空调接水盘200的横截面示意图,其中聚氨酯层201包括聚氨酯芯部分203和聚氨酯表皮部分204。所述聚氨酯层201直接与空调接水盘基体202连接,聚氨酯层201和空调接水盘基体202之间不需要胶粘剂。虽然在图3中聚氨酯芯部分203和聚氨酯表皮部分204之间有明显的分界,需要指出的是,聚氨酯芯部分203和聚氨酯表皮部分204之间可以不具有明显的分界。空调接水盘截面为梯形,尺寸例如为,底部:长0.20m(截面未显示);宽0.15m(截面显示);顶部:长0.30m(截面未显示);宽0.20m(截面显示);基体材料厚2.5mm;侧板高度(按底部和顶部之间的垂直距离)0.10m。或者,空调接水盘为圆盆形,底部半径为0.075m,顶部(即开口部分)半径为0.10m,侧板高度(按底部和顶部之间的垂直距离)为0.10m。基体涂布7毫米厚的聚氨酯层;发泡后,聚氨酯芯部密度(即沿聚氨酯层厚度方向3.5mm处的密度)为22.6kg/m3,聚氨酯层的整体密度为37.0kg/m3,表面致密。
图4a示出了空调接水盘基体302表面具有空隙的一个优选实施方案的横截面示意图。为了防止冷凝水透过空调接水盘300,所述空隙不穿透空调接水盘基体302。由于空调接水盘基体302表面上的空隙,聚氨酯层301在发泡过程中可以突出,形成凸起,进入空调接水盘基体302表面的空隙中,这样,聚氨酯层301和空调接水盘基体302形成铆合结构,从而形成牢固结合。虽然在图4a中空调接水盘基体302表面的空隙是均匀分布的,需要指出的是,空调接水盘基体302表面的空隙可以是不均匀分布的。
图4b是图4a所示的空调接水盘基体302表面空隙的局部放大示意图。为了增强聚氨酯层301与空调接水盘基体302的结合,不穿透空调接水盘基体302的空隙305内表面粗糙,例如有凹槽,其中凹槽305c的开口朝向聚氨酯层,而凹槽305a和305b开口不朝向聚氨酯层。这样,在聚氨酯发泡时,聚氨酯层301的凸起伸入至凹槽305a和305b后,可以进一步强化聚氨酯层301和空调接水盘基体302之间的连接强度。
需要特别说明的是,图4a-4b关于基体表面空隙及其中凹槽的描述同样适用于前述绝热层。
虽然在上文展示和描述了多种优选实施方案,但对本领域技术人员显而易见的是,可以在不背离所附权利要求书所定义的本实用新型范围的前提下作出修改和变化。