本實用新型涉及導管。該改善的輕量級空氣導管可以在許多應用中使用，包括諸如但不限于汽車HVAC導管的惡劣環境。

背景技術：

傳統上，泡沫空氣導管可以使用板料(諸如使用雙板料成型方法)形成。當對包括具有尖銳或圓角拐角的那些導管在內的復雜形狀的導管進行成型時，這些導管的傳統成型方式可能造成浪費大量材料。這是因為傳統上復雜形狀的一半形狀是通過上部板料貢獻給其最終形狀，并且另一半形狀是通過下部板料貢獻給其最終形狀。傳統上，各個半部都是一體地且連續地成型的。

技術實現要素：

令人驚訝的是，已經發現半預導管(pre-duct)的形狀不一定必須一體的且連續的從而足夠耐久以在惡劣環境(例如汽車HVAC系統)中使用。這使得可以用僅一組泡沫板料就能制造出具有包括拐角的形狀的更多導管。引入其中拐角可以起到樞紐作用的該缺口部，可以在熱成型期間加固總體形狀，使得最初的形狀更像是“I”形而不是“L”形。簡而言之，如果可以使泡沫板料大致形成“I”形而不是大致的“L”形，則可以使浪費最小化。更多東西可以被裝配到單個板料上。在某些示例中，它可能減少大約10-15％的浪費，這可以在其中浪費源自不可回收泡沫(例如交聯泡沫)的情況下特別有益。

在熱成型之后，半預導管在一起成型，全預導管形狀可以在缺口部或樞紐處折疊或彎折以與拐角形成通常“L”形。這使得在熱成型期間對深沖壓或拉伸的需要最小化。有利的是，通過在預導管設備中將缺口部用作樞紐，中空導管的壁厚可以保持基本上均勻。在沒有缺口部時，熱成型可能使得那些被設計成拐角的區域拉伸，由此使得導管的那些區域中的壁變薄。

缺口部可以被配置為包括機械緊固結構。這種結構可以提供觸覺或聽覺反饋以確認機械接合。而且，缺口部可以通過例如激光焊接加固。而且，在使用時，空氣流可以使接合部的就位得到加固。

附圖說明

圖1示出了一個示例性的全預導管設備；

圖2是通過折疊并使圖1的全預導管設備的各部分接合以形成的示例性空氣導管；

圖3是在泡沫板料上具有缺口部的一個半預導管形狀的布局；

圖4示出了一個示例性的空氣導管；

圖5是具有缺口部和翼片的一個示例性的半預導管形狀的俯視圖；

圖6是具有加固的接合部的一個示例性的空氣導管的拐角的視圖；

圖7是具有加固的接合部的示例性空氣導管的拐角的視圖。

具體實施方式

本文的所有附圖和示例是非限制性的；它們僅僅是附在本說明書結尾處的權利要求書的示例性重復和/或實施例。也可以預見到其它對結構、材料、方法步驟順序、溫度范圍的修改。

參考圖1，全預導管(full pre-duct)設備10已經被熱成型為其三維形狀。第一部分12通過缺口部(cut-out)18與第二部分14分開。第一部分12包括翼片16。該翼片16可以具有能夠裝配入第二部分14上的孔中的凸起。第二部分14具有裝配入第一部分12內部的內壁17。也可以預見到其它的機械和/或化學附接型態和機理。

參考圖2，空氣導管20是通過對設備10進行折疊以使得第一部分12朝向第二部分14移動直至在該兩部分之間形成機械連接而形成的。拐角26在接合部22處形成。注意，本文使用的術語“拐角”無需是銳角或90度角。拐角僅僅是一個用于描述在其總體形狀中具有顯著彎折的復雜形狀的有用術語。

參考圖3，其中示出了在泡沫板料上具有缺口部的半預導管形狀30的布局。注意，本文所使用的術語“半”并不準確地指代通過材料量或表面積或體積測量的預導管形狀的50％。而是，該術語為了方便在從兩個板料形成的熱成型示例中指代從一個板料形成的一部分是“一半”而從另一個板料形成的一部分是“一半”。這兩半在熱成型期間融合在一起并通過脊件連接在一起。根據具體導管的形狀，一“半”中的材料量可以與另一“半”相同、更少或更多。

在由所例示的半預導管形狀30制成的導管中，如果缺口部38位于部分32和34之間，則可以實現大約13％的材料節省。通過減少浪費實現的材料節省可以更多或更少，這取決于導管的形狀。這在使用不可回收材料(例如交聯泡沫)時可以是特別有利的。否則，只有較少的半預導管形狀30能夠裝配在板料上。也就是，缺口部38允許通過更像“I”而不是“L”的形狀進行熱成型。盡管接合部被引入傳統上被連續地制造的導管中，令人驚訝的是，該接合部在惡劣環境(例如汽車HVAC環境)中表現良好且耐久。

缺口部38通常具有原點(它可以起到樞紐的作用)和位于部分32和34之間的角度。根據將要成型的導管的形狀，這個角度的度數可以變化。在一些示例中，缺口部38的角度可以低至5度或高至175度。更典型地，缺口部38的角度從大約10度到大約60度之間變化。

參考圖4，示例性空氣導管200被示出為具有拐角260。空氣導管200是通過在拐角260處一起折疊全預導管設備的各部分成型的。從該空氣導管的頂部一半和底部一半之間的脊件可以明顯看出，該示例性全預導管設備是通過例如雙板料加工熱成型的。

參考圖5，其示出了具有其兩側是部分120和140的缺口部180的示例性半預導管形狀的俯視圖。該缺口部180處或附近的部分120和140包括用于連接部分120和140以在拐角處形成接合部并且由此形成空氣導管的機械結構。在此非限制性示例中，翼片140具有與互補接合結構174接合的齒。可以使用任何數量的連接機構，機械的或化學的，鉤和環緊固器、卡扣件或簡單地可滑動到孔中的凸起。結構是屬于這一部分還是那一部分并不重要，只要連接機構連接相對的部件。

參考圖6，其中示例性的空氣導管200包括位于接合部處的機械連接件190。機械連接件190可以是在形成空氣導管200時形成的機械連接件(它可以提供聽覺或觸覺反饋來使得折疊人員知道接合部已經形成)，或者也可以是為在形成空氣導管200期間形成的接合部提供加固能力的附加機械設備。也就是，在一個示例中，用戶可以在將第一全預導管設備朝向第二全預導管設備彎折的足夠遠以待建立凸起/孔連接或其他連接時，感覺到和/或聽到正在形成機械接合部。

參考圖7，示例性空氣導管200包括拐角260。提供了示例性加固機構。一個這種機構是利用空氣導管自身。也就是，通過導管的空氣流在朝向將該部分在互補部分內部保持在位的方向移動。其他示例是位于290的栓鎖，它或者與泡沫一體地形成或者附加在其上，或者可以是焊點，例如在焊接線295處所指示的。

示例性空氣導管可以包括多種材料中的任何一種，包括塑料例如熱塑、熱凝塑料和泡沫材料。示例性塑料可以包括聚乙烯和/或聚丙烯。折疊接合部/樞紐的疲勞和撓性特性(ASTM D-430和D-813)應當足夠維持導管10在典型的HVAC環境中的完整性。當導管包括塑料時，其機械特性可以是足夠的沖擊強度、拉伸模量和/或撓性強度(ASTM D-790和D-747)以允許按需彎折并且忍受典型的HVAC環境。

作為導管包括泡沫時的一個非限制性示例，導管可以由閉合單元、交聯聚烯烴泡沫材料形成。示例性聚烯烴泡沫混合物可以包括聚丙烯和聚乙烯中的一種或兩種。聚丙烯和聚乙烯在泡沫材料混合物中的重量百分比可以隨著制造工藝而變化，但是聚丙烯的重量百分比可以高于聚乙烯的重量百分比。合適的泡沫材料類型可以從東麗集團(Toray Industries)、Sekisui Voltek、阿樂斯國際有限公司(Armacell)和Qycell Corporation獲得。一個非限制性示例可以包括Toray的交聯聚烯烴泡沫。另一個非限制性示例可以包括可以從Trocellen GmbH獲得的Trocellen Class化學上交聯的閉合單元聚烯烴泡沫。

泡沫板料可以具有相同或不同的密度和/或厚度。其中一個或另一個或這兩者全部可以具有范圍在大約2lb/ft³到4.31lb/ft³內的密度并且更確切地大約4lb/ft³的密度。泡沫板料可以具有大約4mm的厚度。也可以預見到其他的厚度和密度，包括高于和低于例示范圍的那些。

可以通過多種制造方法中的任一種形成該導管。當導管是塑料時，可以通過多種制造工藝中的任一種中的一種或多種工藝形成一個或多個部件，包括擠出、鑄造和注塑成型。在涉及泡沫導管的非限制性示例中，通過雙板料加工使用兩個泡沫材料板料形成多個導管，由此形成熱成型密封件。

這些泡沫板料的大小是適當確定的。這可能需要將這些泡沫板料切割或裁剪到具體的長度和/或寬度。可以通過將成型的泡沫空氣導管的大小和形狀來確定這些泡沫板料的大小。具有圖3中例示的半預導管形狀可以使得可從一組具體的泡沫板料形成的空氣導管的數量最小化并且使得材料浪費最小化。在某些應用中，還可以通過壓力裝置的大小以及雙板料加工工具的上部模具和下部模具的維度確定泡沫板料的大小。

泡沫板料與一第一框架和一第二框架接合。泡沫板料可以使用水壓操作機械夾具或任何其他合適的用于在加熱操作期間將泡沫板料保持在位的緊固機構與這些框架接合。通過將泡沫板料夾持到框架上，泡沫板料也可以在加熱期間被保持拉伸。泡沫板料可以被引入到加熱操作中。該過程可以在能夠將泡沫板料加熱到預定的溫度持續特定的時間段的烤爐或任何結構中發生。完成該加熱過程的溫度和時間段取決于用于形成泡沫空氣導管的泡沫板料的密度和厚度。在一個示例中，泡沫板料被加熱到范圍在大約250°F到400°F的溫度。當泡沫板料在這個溫度范圍內被加熱時，這些板料可以使用包括壓力裝置、上部模具和下部模具的雙板料成型工具被模制為期望的中空泡沫空氣導管的形狀。

上部模具和下部模具可以包括能夠排除空氣的通道或任何其他合適的結構。相應地，真空泵或任何其他合適的設備可以被應用到上部模具，使得第一泡沫板料具有上部模具的內部表面的形式。這可以形成泡沫空氣導管的第一截面。類似地，真空泵或任何其他合適的設備可以被應用到下部模具，使得第二泡沫板料具有下部模具的內部表面的形式。這可以形成泡沫空氣導管的第二截面。上部模具和下部模具然后可以被壓縮在一起。被加熱板料以及來自壓縮的壓力的效應將泡沫板料按照所需形狀粘合在一起，由此形成具有預定形狀的一體全預導管設備，每個設備具有側面為缺口部的多個部分。

可以冷卻預導管設備。可以移除過量的材料，使得全預導管設備接近最終形狀。然后，可以在缺口部處彎折全預導管形狀以連接全預導管形狀的第一和第二部分從而在導管的拐角處形成接合部并且形成泡沫導管。來自一個部分的翼片可以被插入到另一個部分中。該接合部可以是機械的并且可以被機械地和/或化學地加固，例如使用緊固或閉鎖設備或結構、激光焊接或粘合劑。附接可以或可以不涉及將一個部分上的翼片或翼片上的凸起與另一個部分上的接納結構接合。

對于在此描述的工藝，應當理解的是盡管這些工藝的步驟已經被描述為按照特定順序發生，這些工藝可以通過按照除了示例性順序之外的順序執行的描述步驟來實現。還應當理解的是可以同時執行某些步驟、可以添加其他步驟或者可以省略在此描述的某些步驟。換言之，提供本文的工藝的描述是為了展示某些實施例，并且不應當被解釋為限制所要求保護的發明。

相應地，應當理解的是以上描述是說明性的而不是限制性的。當閱讀以上描述時可以認識到除了所提供的示例之外的許多實施例和應用。應當參照所附權利要求書以及這些權利要求書所享有的等效方案的全部范圍確定本實用新型的范圍。預料到并且預期將發生未來發展并且所公開的系統和方法將被并入這種未來實施例中。總而言之，應當理解的是本實用新型能夠修改和變化。

在權利要求書中使用的所有術語被給定最寬的合理解釋和普通含義，如本領域技術人員所理解的那樣，除非本文相反地明確指出。具體而言，單數冠詞(例如“一”、“該”、“所述”等等)的使用應當被理解為引述所指示的元素中的一個或多個，除非權利要求引述相反的明確限制。