CN104437987A - 热交换装置、液体粘合剂系统和相关方法 - Google Patents

热交换装置、液体粘合剂系统和相关方法 Download PDF

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Abstract

热交换装置、液体粘合剂系统和相关方法。该热交换装置用以将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度，该热交换装置包括主体，所述主体具有：被构造成接收液体粘合剂材料流的进口；和被构造成将液体粘合剂材料提供给用于粘合剂粘结施加的分配装置的出口。主体内的流体通道连接进口和出口。流体通道包括细狭缝部分，所述细狭缝部分具有沿流体流动方向的处于进口和出口之间的长度，细狭缝部分还具有横向于流体流动方向的第一尺寸和第二尺寸。第一尺寸和长度大致大于第二尺寸。该热交换装置还包括加热元件，用以将流经细狭缝部分的液体粘合剂材料加热至施加温度。

Description

热交换装置、液体粘合剂系统和相关方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年9月16日提交的美国临时专利申请61/878,254(在审)的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
技术领域
本发明主要涉及液体粘合剂系统，并且更具体地涉及用于将液体粘合剂材料加热至施加温度的热交换装置。
背景技术
热熔粘合剂材料的绝热性能够提出关于将热有效地传递给一定量的热熔粘合剂材料的挑战。特别地，液体热熔粘合剂材料趋向于在加热器附近的区域中具有更高温度。但是因为热熔粘合剂材料在某种程度上绝热，所以加热器施加的热不易于通过热熔粘合剂材料传递，并且结果，远离加热器的液体粘合剂材料趋向于具有较低温度。另外，液体粘合剂材料通常不以促进热分布的方式流动。
发明内容
本发明的实施例涉及热交换装置、粘合剂系统和相关方法。特别地，热交换装置被构造成将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。热交换装置直接或间接地联接到分配装置。热交换装置包括具有细狭缝部分的流体通道，通过该细狭缝部分引导和加热液体粘合剂。有利地，在液体粘合剂材料到达热交换装置之前，能够将液体粘合剂材料的温度保持在低温下，由此降低在加热液体粘合剂材料时消耗的能量。也有利地，通过将液体粘合剂保持在低温下，可避免或降低温度升高导致的退化影响。另外，穿过热交换装置延伸的流体通道的形状和它们的细狭缝部分趋向于促进均匀和彻底地加热液体粘合剂材料。
根据本发明的一个实施例，提供一种热交换装置，以将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。该热交换装置包括主体，该主体具有被构造成接收液体粘合剂材料流的进口和被构造成将液体粘合剂材料提供给用于粘合剂粘结施加的分配装置的出口。该热交换装置还包括被限定在主体内的流体通道，该流体通道连接进口和出口，并且被构造成接收液体粘合剂材料流。该流体通道包括细狭缝部分，该细狭缝部分具有沿流体流动方向的处于进口和出口之间的长度，该细狭缝部分还具有横向于流体流动方向的第一尺寸和第二尺寸。细狭缝部分的第一尺寸和所述长度大致大于第二尺寸。该热交换装置还包括加热元件，该加热元件热联接到主体并且被构造成用于将流经细狭缝部分的液体粘合剂材料加热至施加温度。
根据本发明的另一实施例，提供一种液体粘合剂系统，并且该液体粘合剂系统包括：粘合剂供应源，该粘合剂供应源被构造成供应液体粘合剂材料；和分配装置，该分配装置被构造成在粘合剂粘结施加时分配液体粘合剂材料。该液体粘合剂系统还包括联接到粘合剂供应源和分配装置的热交换装置，并且该热交换装置被构造成将来自粘合剂供应源的液体粘合剂材料加热至适于通过分配装置进行粘合剂粘结施加的施加温度。该液体粘合剂系统还包括可操作地联接到热交换装置和粘合剂供应源的控制器。控制器被构造成操作该热交换装置以便将液体粘合剂材料加热至施加温度，并且操作粘合剂供应源以保持液体粘合剂材料处于低于施加温度的温度下，以便液体粘合剂材料在热交换装置中被加热至施加温度之前不适于粘合剂粘结施加。
根据本发明的另一实施例，提供一种为了粘合剂粘结施加而分配液体粘合剂材料的方法。该方法包括将来自粘合剂供应源的液体粘合剂材料引导至热交换装置，并且穿过热交换装置中的流体通道的细狭缝部分。该方法还包括将热交换装置的流体通道内的液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。在液体粘合剂材料在热交换装置中被加热之前，保持液体粘合剂材料处于低于施加温度的温度下，以便液体粘合剂材料在热交换装置中被加热之前不适于粘合剂粘结施加。该方法还包括将来自热交换装置的液体粘合剂材料引导至分配装置，并且使用分配装置分配液体粘合剂材料。
一旦结合附图回顾例示性实施例的下文详细说明，本领域技术人员就将更明白本发明的各种其它特征和优点。
附图说明
被并入本说明书并且组成本说明书一部分的附图例示了本发明的实施例，并且与上文给出的本发明的大致说明和下文给出的实施例的详细说明一起，起解释本发明原理的作用。
图1是示出根据本发明的实施例构造的并且被构造成将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度的热交换装置的等轴测视图。
图2是沿图1的线2-2截取的并且示出图1的热交换装置的内部特征的示意性横截面图，包括进口、出口和两者之间的流体通道。
图3是是沿图2的线3-3截取的并且还示出图1的热交换装置的内部特征的示意性横截面图，包括流通通道的细狭缝部分。
图4是示出根据本发明的另一实施例构造的并且包括热交换装置、分配装置和用于控制分配装置的控制装置的组件的等轴测视图。该热交换装置被构造成将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。
图5是示出移图4的热交换装置的等轴测视图，其外壁被移除。
图6是示出图4的组件的特征的示意性横截面图，包括热交换装置中的进口和出口以及两者之间的流体通道。
图7是沿图6的线7-7截取的并且示出图4的热交换装置的内部特征的示意性横截面图，包括流体通道的细狭缝部分。
图8是沿图6的线8-8截取的并且示出图4的热交换装置的内部特征的示意性横截面图，包括流体通道的细狭缝部分。
图9是根据本发明的另一实施例的液体粘合剂系统的示意图。
图10是根据本发明的另一实施例的液体粘合剂系统的示意图。
具体实施方式
大致参考附图，其中示出用于在通过分配装置分配液体粘合剂材料之前，对液体粘合剂材料加热的例证性热交换装置。特别地，该热交换装置被构造成将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。该热交换装置包括具有细狭缝部分的流体通道，通过该细狭缝部分引导和加热液体粘合剂材料。细狭缝部分存在于其中快速并且彻底地加热液体粘合剂材料的区域中。通过下文说明应明白，这些热加热装置允许在液体粘合剂材料被热交换装置加热至用于粘合剂粘结施加的施加温度之前，保持在低温下。
本文中使用的术语“液体粘合剂材料”涉及在用于粘合剂粘结施加之前被加热的两种主要类型的液体粘合剂材料。当固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料被加热并且被熔融而形成液体热熔粘合剂材料时，产生第一种类型。第二种类型是液体，或者大致是液体状，以便在周围环境条件下流动。
从图1-3开始，热交换装置10主要包括具有进口14和出口16的主体12。进口14被构造成接收诸如来自粘合剂供应源18的液体粘合剂材料流，粘合剂供应源18提供液体粘合剂材料。粘合剂供应源18主要包括处于热交换装置上游的组件，并且能够包括，例如任何或所有的罐、格栅、贮液器、歧管和软管。粘合剂供应源18可任选地加热液体粘合剂材料。热交换装置10的主体12的出口16被构造成将在热交换装置10中加热的液体粘合剂材料提供给分配装置20。
流体通道22被限定在主体12中，并且连接进口14和出口16。热交换装置10被构造成加热流经流体通道22的液体粘合剂材料。流体通道22包括进口部分24、出口部分26和位于进口部分24和出口部分26之间的细狭缝部分28。所有各部分24、26、28都具有沿流体流动方向的、处于进口14和出口16之间的长度。特别地，进口部分24具有长度30，出口部分26具有长度32，并且细狭缝部分28具有长度34。基于工程热传递原理，应理解，与其它流体流动部分相比，细狭缝部分28将具有最高努塞尔数(Nusselt number)。
在所示实施例中，主体12由大致同心布置的主体段组成，包括第一主体段40、第二主体段42和第三主体段44。参考图2和3，第一主体段40大致处于第二和第三主体段42、44两者的径向外部。第二主体段42被接收在第一主体段40内，靠近其第一端46。因而，第二主体段42大致处于第一主体段40的径向内部。
第三主体段44被接收在第一主体段40内，靠近其第二端48。第三主体段44也被接收在第二主体段42内。因而，第三主体段44大致处于第一和第二主体段40、42的径向内部。
第一主体段40包括具有大致六边形形状的外表面50。应明白，对于主体12，包括第一主体段40，其它的形状构造也是可能的。如图所示，第一主体段40也包括内表面52，内表面的轮廓形成为接合第二和第三主体段42、44。插槽54在第一主体段40中形成，处于外表面50和内表面52之间，以接收加热元件56。由此，加热元件56热联接到主体12。在所示实施例中，第一主体段40包括六个插槽54，以接收最多六个加热元件56，虽然也能够使用不同数目的插槽和加热元件。应明白，为了使加热元件56与主体12热联接，可能存在其它构造。主体12，包括其主体段40、42、44可由导热材料形成，以便加热元件56产生的热通过主体12传递至流经流体通道22的液体粘合剂材料。
第二主体段42包括靠近第一主体段40的第一端46设置的底座部60。出口16处于底座部60中。同样地，流体通道22的出口部分26也大致被限定在底座部60中。
第二主体段42还包括延伸部62，延伸部62从底座部60朝着第一主体段40的第二端48延伸。延伸部62具有大致开口的柱形形状，并且包括外表面64和内表面66。延伸部62在远端68处终止。
第三主体段44具有大致开口的柱形形状，并且包括外表面70和内表面72，第三主体段44在远端74处终止。流体通道22的进口部分24大致被限定在第三主体段44的内表面72内。
流体通道22的细狭缝部分28被限定为部分处于第三主体段44和第二主体段42之间，并且部分处于第二主体段42和第一主体段40之间。特别地，细狭缝部分28的第一腿部80被限定在第三主体段44的外表面70和第二主体段42的内表面66之间。过渡部分82在第三主体段44的远端74附近连接进口部分24和第一腿部80。
细狭缝部分28的第二腿部84被限定在第二主体段42的外表面64和第一主体段40的内表面52之间。过渡部分86在第二主体段42的远端68附近连接第一腿部80和细狭缝部分28的第二腿部84。
细狭缝部分28的第二腿部84通过过渡部分88连接流体通道22的出口部分26。因此，细狭缝部分的长度34大致包括第一腿部80和第二腿部84的长度。
流体通道22由此在主体12内遵循缠绕路径。这对于给定尺寸的主体12增大了流体通道22的长度，并且可用以在某种程度上混合流经流体通道22的液体粘合剂材料。同样地，通过增大流体路径22的长度，可提高液体粘合剂材料在流体路径22中的驻留时间。
液体粘合剂材料以如下方式流经热交换装置10。首先，液体粘合剂材料进入进口14，并且在流体通道22的进口部分24中在朝着出口16的流体流动方向上流动。液体粘合剂材料从进口部分24流经过渡部分82，并且流入细狭缝部分28的第一腿部80。液体粘合剂材料从第一腿部80流经过渡部分86，并且流入细狭缝部分28的第二腿部84。液体粘合剂材料从第二腿部84流经过渡部分88，并且流入出口部分26。最后，液体粘合剂材料流经出口部分26，并且通过出口16流出。随着液体粘合剂材料流经包括细狭缝部分28的流体通道22，液体粘合剂材料被加热。
特别参考图3进一步描述细狭缝部分28的特征。同样地，细狭缝部分28包括第一腿部80和第二腿部84。图3示出横向于流体通道22中的流体流动方向的横截面图。如图所示，细狭缝部分28的第一腿部80被限定在第三主体段44的外表面70和第二主体段42的内表面66之间。同样地，细狭缝部分28的第二腿部84被限定在第二主体段42的外表面64和第一主体段40的内表面52之间。
进口部分24具有横向于流体流动方向的轮廓，该轮廓具有大致圆形形状。该轮廓的特征在于高度尺寸90和宽度尺寸92。由于进口部分24的轮廓大致为圆形，所以高度和宽度尺寸90、92大致相同。也可能存在其它形状轮廓的进口部分24，只要高度和宽度尺寸90、92相等的或大致相等的(诸如正方形、矩形或卵形轮廓的情况)。
虽然在图3中未示出出口部分26，但是出口部分26类似于进口部分24，因为出口部分26具有横向于流体流动方向的具有大致圆形形状的轮廓。如上文关于进口部分24所述的，出口部分26的特征同样在于相等的或大致相等的高度尺寸和宽度尺寸。
图3也示出细狭缝部分28的第一和第二腿部80、84具有横向于流体流动方向的轮廓，该轮廓具有环状形状。环状形状的特征分别在于第一尺寸94、96，第一尺寸94、96是第一和第二腿部80、84的环状形状的径向厚度。环状形状的周长94、96大致大于径向厚度98、100。另外，因此细狭缝部分长度34及其第一和第二腿部80、84的长度都大致大于径向厚度98、100。
流体通道22的细狭缝部分28在热交换装置10中呈现如下区域：在该区域中，主体12的大的表面面积接触相对小体积的液体粘合剂材料。在该条件下，热被快速和有效地从主体12传递至液体粘合剂材料。特别地，从主体12传递的热散布到全部量的分别流经细狭缝部分28的第一和第二腿部80、84的径向厚度98、100的液体粘合剂材料。由此，在第一和第二腿部80、84中流动的液体粘合剂材料被均匀且彻底地加热。结果，不可能存在对液体粘合剂的局部不均匀加热，并且热交换装置10在加热液体粘合剂材料上提供有利控制。
如图2中所示，热交换装置10能够包括温度传感器102，以测量流经流体通道22，并且特别是流出出口16的液体粘合剂材料的温度。在所示实施例中，温度传感器102在主体的第二主体段42中与主体12联接。有利地，温度传感器102被设置在如下位置处，即在液体粘合剂材料已经至少部分地被热交换装置10加热后，测量液体粘合剂材料温度的位置。例如，并且如图所示，温度传感器102被设置在过渡部分88附近，过渡部分88连接细狭缝部分28的第二腿部84与出口部分26。当液体粘合剂材料到达过渡部分88时，液体粘合剂如果不是充分地，也是至少部分地被加热。也应注意，温度传感器102比任何一个加热元件56都更靠近流体通道22(在其最接近点处)。作为温度传感器102紧邻粘合剂流体流径或流体路径22的另一可选定义，从传感器102至流体通道22的最短距离应小于流体通道22的总长度的1/10，并且优选地，小于流体通道22的总长度的1/20。并且如上所述，细狭缝部分28促进对流经流体通道22的液体粘合剂材料的均匀和彻底加热。结果，在液体粘合剂材料已经至少部分地被热交换装置10加热后，温度传感器102获得的温度测量值精确地反映液体粘合剂材料的温度。应明白，温度传感器102也能够被设置在其它适当的位置处。
在一些实施例中，温度传感器102被设置在热交换装置10能够快速响应所测量的温度值的位置处。特别地，温度传感器102能够被设置成在如下位置以测量在流体通道22中流动的液体粘合剂材料的温度，其中(1)液体粘合剂材料从该位置流到出口16耗费的时间量近似等于(2)热交换装置10使在流体通道22中流动的液体粘合剂材料的温度变为期望温度耗费的时间量。
然后参考图4-8，组件110包括热交换装置112、分配装置114和用于控制分配装置114的控制装置116。如图所示，热交换装置112直接联接到分配装置114。分配装置114包括内部阀门机构，以控制流出分配开口118的液体粘合剂材料流量。分配装置114的阀门机构可操作地联接到控制装置116的空气导管120、122，以控制阀门机构的运行。
热交换装置112包括主体130，主体130具有进口132和出口134。进口132被构造成诸如从粘合剂供应源136接收液体粘合剂材料流，粘合剂供应源136提供液体粘合剂材料。粘合剂供应源136通常包括处于热交换装置112上游的组件，并且例如能够包括任何或所有的罐、格栅、贮液器、歧管和软管。粘合剂供应源136可任选地加热液体粘合剂材料。热交换装置112的出口134直接联接到分配装置114的进口，并且被构造成将在热交换装置112中加热的液体粘合剂材料直接提供给分配装置114，以通过分配开口118分配。
流体通道140被限定在主体130中，并且连接进口132和出口134。热交换装置112被构造成加热流经流体通道140的液体粘合剂材料。流体通道140包括进口部分142、出口部分144以及进口和出口部分142、144之间的细狭缝部分146。所有的各部分142、144都具有沿流体流动方向的、处于进口132和出口134之间的长度。特别地，进口部分142具有长度148，出口部分144具有长度150，并且细狭缝部分146具有长度152。
主体130包括第一外壁154和大致与第一外壁154相对的第二外壁156。主体130也包括被设置在第一和第二外壁154、156之间，并且与第一和第二外壁154、156隔开的块体158。块体158包括分别面对第一和第二外壁154、156的外表面160、162。
主体130也包括大致与底座166相对的头部162，并且块体158大致被设置在头部164和底座166之间。流体通道140的进口132和进口部分142大致处于头部164中。流体通道140的出口134和出口部分144大致处于底座166中。
插槽168在块体158中的外表面160、162之间形成，以接收加热元件170。由此，加热元件170热联接到主体130。在所示实施例中，块体158包括两个插槽168，以接收最多两个加热元件170，虽然也能够使用不同数目的插槽和加热元件。应明白，为了使加热元件170热联接到主体130，可能存在其它构造。
与主体12相同，主体130可由导热材料形成，以便插槽168中的加热元件170产生的热通过主体130传递至流经流体通道140的液体粘合剂材料。
流体通道140的细狭缝部分146被限定在块体158，以及第一和第二外壁154、156中的至少一个或两者之间。特别地，细狭缝部分146的第一腿部172被限定在第一外壁154和块体158的外表面160之间。细狭缝部分146的第二腿部174被限定在第二外壁156和块体158的外表面162之间。第一和第二腿部172、174代表沿流动通道140的替代路线，以便细狭缝部分长度152大致等于第一和第二腿部172、174中任一个的长度。
过渡部分176连接流体通道140的进口部分142与细狭缝部分146的第一腿部172。类似地，过渡部分178连接流体通道的进口部分142与细狭缝部分146的第二腿部174。过渡部分176、178被大致设置在主体130的头部164中。
朝着主体130的另一端，过渡部分180连接细狭缝部分146的第一腿部172与流体通道140的出口部分144。类似地，过渡部分182连接细狭缝部分146的第二腿部174与流体通道140的出口部分144。过渡部分180、182被大致设置在主体130的底座166中。
流经过渡部分176、178(进入细狭缝部分146)和流经过渡部分180、182(流出细狭缝部分)的液体粘合剂材料流可用于在某种程度上混合流经液体通道140的液体粘合剂材料。
可选地，并且如图6中所示，热交换装置112能够包括过滤器190，以过滤流经流体通道140的液体粘合剂材料。过滤器190联接到流体通道140的出口部分144，以过滤在其中流动的液体粘合剂材料。
液体粘合剂材料按下文流经热交换装置112。首先，液体粘合剂材料进入进口132，并且在朝着出口134的流体流动方向上流入流体通道140的进口部分142。液体粘合剂材料通过如下任一部分从进口部分142流动，即(1)通过过渡部分176流入细狭缝部分146的第一腿部172，或者(2)通过过渡部分178流入细狭缝部分146的第二腿部174。液体粘合剂材料从第一和第二腿部172、174流经过渡部分180、182，并且流入流体通道140的出口部分144。液体粘合剂材料流入出口部分144，并且流经过滤器190(如果有)。最后，液体粘合剂材料流经出口部分144，并且通过出口134流出，并且被直接接收在分配装置114的进口中。随着液体粘合剂材料流经流体通道140，液体粘合剂材料被加热，包括在细狭缝部分146中加热。
流体通道140的细狭缝部分146存在于热交换装置112的如下区域中，在该区域中，主体130的大的表面面积接触相对小体积的液体粘合剂材料。在该条件下，并且如上所述，热被快速和有效地从主体130传递至液体粘合剂材料。特别地，从主体130传递的热被散布到全部量的流经细狭缝部分146的第一和第二腿部172、174的液体粘合剂材料。由此，在第一和第二腿部172、174中流动的液体粘合剂材料被均匀且彻底地加热。结果，不可能存在对液体粘合剂的局部不均匀加热，并且热交换装置112在加热液体粘合剂材料上提供有利控制。
如图6和7中所示，组件110或热交换装置112能够包括温度传感器196，以测量流经流体通道140，并且特别是流出出口134的液体粘合剂材料的温度。在所示实施例中，温度传感器196在主体130的块体158中联接到主体130，块体158大致处于加热元件170之间。有利地，温度传感器196被设置在如下位置处，即在液体粘合剂材料已经至少部分地被热交换装置112加热后，测量液体粘合剂材料温度的位置。例如，并且如图所示，温度传感器196被设置为靠近细狭缝部分146的第一和第二腿部172、174，第一和第二腿部172、174大致处于进口部分142和出口部分144中间。当液体粘合剂材料到达该位置时，液体粘合剂材料被至少部分地，如果不是充分地加热。并且如上所述，细狭缝部分146促进对流经流体通道140的液体粘合剂材料的均匀和彻底加热。结果，在液体粘合剂材料已经至少部分地被热交换装置112加热后，温度传感器196获得的温度测量值精确地反映液体粘合剂材料的温度。应明白，温度传感器196也能够被设置在其它适当的位置处。
在一些实施例中，温度传感器196被设置在热交换装置112能够快速响应所测量的温度值的位置处。特别地，温度传感器196能够被设置成在如下位置以测量在流体通道140中流动的液体粘合剂材料的温度，其中(1)液体粘合剂材料从该位置流到出口134耗费的时间量近似等于(2)热交换装置112使在流体通道140中流动的液体粘合剂材料的温度变为期望温度耗费的时间量。
参考图8进一步描述细狭缝部分146的特征。图8示出横向于流体通道140中的流体流动方向的横截面图。块体158被设置在第一和第二外壁154、156之间，并且与第一和第二外壁154、156隔开。细狭缝部分146的第一腿部172被限定在第一外壁154和块体158的外表面160之间。细狭缝部分146的第二腿部174被限定在第二外壁156和块体158的外表面162之间。
图8也示出，细狭缝部分146的第一和第二腿部172、174具有横向于流体流动方向的轮廓，该轮廓具有四边形形状。该四边形形状大致类似于第一尺寸192和第二尺寸194，并且特征在于第一尺寸192和第二尺寸194，第一尺寸192是四边形的宽度，第二尺寸194是四边形的厚度。四边形形状的宽度192大致大于厚度194。另外，细狭缝部分长度152大致大于厚度194。
然后参考图9和10，液体粘合剂系统200大致包括粘合剂供应源202、分配装置206和热交换装置208。如图所示，液体粘合剂系统200能够可选地包括粘合剂熔融器204。
粘合剂供应源202被构造成提供液体粘合剂供应，以通过分配装置206分配。粘合剂熔融器204(如果有)能够为粘合剂供应源202的一部分，并且被构造成熔融固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料，以形成液体粘合剂材料。
分配装置206通过热交换装置208联接到粘合剂供应源202，并且被构造成在粘合剂粘结施加时分配液体粘合剂材料。特别地，热交换装置208联接到粘合剂供应源202(或者视需要，粘合剂熔融器204)和分配装置206。热交换装置208被构造成将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度。例如，热交换装置208能够与上文所述的热交换装置10、112任一个相似。
如果热交换装置208与热交换装置10相似，热软管210就在热交换装置208的出口和分配装置206的进口之间延伸，以便如图9中所示，液体粘合剂材料流经热软管210，从热交换装置208流到分配装置206。
如果热交换装置208与热交换装置112相似，热交换装置208的出口就直接联接到分配装置206的进口，以便如图10中所示，直接将液体粘合剂材料从热交换装置208提供给分配装置206。
液体粘合剂系统200也能够包括控制器210。如图所示，控制器210可操作地联接到粘合剂供应源202和热交换装置208。如果包括粘合剂熔融器204，控制器210就能够可操作地联接到粘合剂熔融器204。控制器210被构造成操作热交换装置208，以便将热粘合剂材料加热至施加温度。控制器210也被构造成操作粘合剂供应源202(以及视需要，粘合剂熔融器204)，从而保持液体粘合剂材料处于低于施加温度的温度下，以便液体粘合剂在热交换装置208中被加热至施加温度之前，液体粘合剂材料不适于粘合剂粘结施加。虽然示出控制器210为单个控制器，但是应明白，控制器210能够包括用于粘合剂供应源202、热交换装置208和粘合剂熔融器204的多个控制器，从而如本文所述地控制粘合剂供应源202、热交换装置208和粘合剂熔融器204。
在使用时，热熔粘合剂系统200准备分配用于粘合剂粘结施加的液体粘合剂材料。在一些实施例中，固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料的供应被粘合剂熔融器204熔融，从而形成液体粘合剂材料。在这些或其它实施例中，可在低于施加温度的温度下，诸如300°F，加热固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料供应。
液体粘合剂材料被从粘合剂供应源202(或粘合剂熔融器204)引导至热交换装置208。引导液体粘合剂材料穿过热交换装置208(同样地，热交换装置208能够与热交换装置10、112中的任一个相似)中流体通道(22、140)的细狭缝部分(28、146)。流体通道(22、140)中的液体粘合剂材料被加热至施加温度。在一些实施例中，特别是对于通过熔融固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料供应而产生的液体粘合剂材料，施加温度可高于350°F。
液体粘合剂材料然后被从热交换装置208引导至分配装置206。然后，分配装置206分配液体粘合剂材料用于粘合剂粘结施加。
如果热交换装置208与热交换装置10相似，则液体粘合剂材料被引导通过热交换装置208和分配装置206之间的热软管210。
处于施加温度的液体粘合剂适于粘合剂粘结施加。然而，在将液体粘合剂材料在热交换装置208中加热至施加温度之前，保持液体粘合剂材料处于低于施加温度的温度下。由此，在将液体粘合剂材料在热交换装置中加热至施加温度之前，液体粘合剂材料不适于粘合剂粘结施加。并且如上所述，能够操作控制器，诸如控制器210，以操作热交换装置208和粘合剂供应源202(以及粘合剂熔融器204(如果有))，以便将液体粘合剂材料在热交换装置208中加热至施加温度，但是在液体粘合剂材料到达热交换装置208之前，保持液体粘合剂材料处于低于施加温度的温度下。
有利地，如本文中所述，通过在液体粘合剂材料到达热交换装置之前，保持液体粘合剂材料低于施加温度，可避免高温在液体粘合剂材料上导致的退化影响。另外，能够通过使热交换装置上游的热熔粘合剂系统的组件(诸如粘合剂供应源或粘合剂熔融器)在较低温度下运行而节约能量。仍此外，通过使用流体通道中的细狭缝部分，热交换装置均匀且彻底地加热流经它们的液体粘合剂材料。
虽然已经通过本发明的特定实施例的说明例示了本发明，并且虽然已经相当详细地描述了实施例，但是无意约束或以任何方式将附加权利要求的范围限制于这些细节。可单独或以任何组合使用本文所述的各种特征。本领域技术人员将易于明白另外的优点和变形。因此，本发明的更广泛方面不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和方法以及例示性实例。因此，在不偏离总体发明构思的范围或精神的情况下，可偏离这些细节。

Claims (28)

1.一种热交换装置，用以将液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度，包括：
主体，所述主体具有：进口，所述进口被构造成接收液体粘合剂材料流；和出口，所述出口被构造成将液体粘合剂材料提供给用于粘合剂粘结施加的分配装置；
被限定在所述主体内的流体通道，所述流体通道连接所述进口和所述出口并且被构造成接收所述液体粘合剂材料流，所述流体通道包括细狭缝部分，所述细狭缝部分具有沿流体流动方向的处于所述进口和所述出口之间的长度，所述细狭缝部分还具有横向于所述流体流动方向的第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸和所述长度大致大于所述第二尺寸；和
加热元件，所述加热元件热联接到所述主体，并且被构造成用于将流经所述细狭缝部分的液体粘合剂材料加热至施加温度。
2.根据权利要求1所述的热交换装置，还包括：
一个或更多另外的加热元件，所述一个或更多另外的加热元件热联接到所述主体，并且被构造成将流经所述细狭缝部分的液体粘合剂材料加热至施加温度。
3.根据权利要求1所述的热交换装置，所述流体通道包括：处于所述进口和所述细狭缝部分之间的进口部分；和处于所述细狭缝部分和所述出口之间的出口部分，所述进口部分和所述出口部分具有沿所述流体流动方向的长度，以及横向于所述流体流动方向的具有第三尺寸和第四尺寸的轮廓，所述第三尺寸基本等于所述第四尺寸。
4.根据权利要求1所述的热交换装置，还包括：
联接到所述主体的温度传感器，以测量流经所述流体通道的液体粘合剂材料的温度。
5.根据权利要求4所述的热交换装置，其中所述温度传感器与接近所述加热元件相比更接近所述流体通道。
6.根据权利要求4所述的热交换装置，其中从所述温度传感器至所述流体通道的最短距离小于所述流体通道的总长度的1/10。
7.根据权利要求4所述的热交换装置，其中所述温度传感器被设置在如下位置处，在该位置中，液体粘合剂材料从所述位置流到所述出口耗费的时间量近似等于所述热交换装置将流经所述流体通道的液体粘合剂材料的温度变为期望温度所耗费的时间量。
8.根据权利要求1所述的热交换装置，其中所述细狭缝部分的轮廓为环形，所述第一尺寸为所述环形的周长，并且所述第二尺寸为所述环形的径向厚度。
9.根据权利要求8所述的热交换装置，其中所述主体包括大致同心布置的第一、第二和第三主体段，所述第二主体段大致处于所述第一主体段的径向内部，并且所述第三主体段大致处于所述第二主体段的径向内部，并且
其中在所述第一和第二主体段之间限定所述流体通道的细狭缝部分。
10.根据权利要求9所述的热交换装置，其中所述进口在所述第三主体段中，并且所述出口在所述第二主体段中。
11.根据权利要求9所述的热交换装置，其中被进一步在所述第二和第三主体段之间限定所述细狭缝部分。
12.根据权利要求9所述的热交换装置，其中所述加热元件被设置在所述第一主体段中的插槽内。
13.根据权利要求1所述的热交换装置，其中所述细狭缝部分的轮廓为四边形，所述第一尺寸为所述四边形的宽度，并且所述第二尺寸为所述四边形的厚度。
14.根据权利要求13所述的热交换装置，其中所述主体包括大致相对的第一和第二外壁，以及被设置在所述第一和第二外壁之间并且与所述第一和第二外壁隔开的块体，并且
其中所述流体通道的细狭缝部分被限定在所述块体与所述第一和第二外壁中的至少一个之间。
15.根据权利要求14所述的热交换装置，其中所述块体还包括与底座相对的头部，所述块体大致被设置在所述底座和所述头部之间，并且
其中所述进口在所述头部中，并且所述出口在所述底座中。
16.根据权利要求14所述的热交换装置，其中所述流体通道的细狭缝部分被限定在所述块体与所述第一和第二外壁两者之间。
17.根据权利要求14所述的热交换装置，其中所述加热元件被设置在所述块体中的插槽内。
18.根据权利要求14所述的热交换装置，还包括：
联接到所述流体通道的过滤器，用以在液体粘合剂材料流出所述出口之前过滤所述液体粘合剂材料。
19.一种液体粘合剂系统，包括：
粘合剂供应源，所述粘合剂供应源被构造成提供液体粘合剂材料供应；
分配装置，所述分配装置被构造成在粘合剂粘结施加时分配液体粘合剂材料；
与所述粘合剂供应源和所述分配装置相联的热交换装置，所述热交换装置被构造成将来自所述粘合剂供应源的液体粘合剂材料加热至适于由所述分配装置进行粘合剂粘结施加的施加温度；和
与所述热交换装置和所述粘合剂供应源可操作地相联的控制器，所述控制器被构造成操作所述热交换装置以便将液体粘合剂材料加热至施加温度，并且操作所述粘合剂供应源以保持液体粘合剂材料处于低于所述施加温度的温度下，以便液体粘合剂材料在所述热交换装置中被加热至施加温度之前不适于粘合剂粘结施加。
20.根据权利要求19所述的液体粘合剂系统，所述热交换装置包括：
主体，所述主体具有：进口，所述进口联接到所述粘合剂供应源，并且被构造成从所述粘合剂供应源接收液体粘合剂材料流；和出口，所述出口联接到所述分配装置，并且被构造成将液体粘合剂材料提供给所述分配装置；
被限定在所述主体内的流体通道，所述流体通道连接所述进口和所述出口并且被构造成接收所述液体粘合剂材料流，所述流体通道包括细狭缝部分，所述细狭缝部分具有沿流体流动方向的处于所述进口和所述出口之间的长度，所述细狭缝部分还具有横向于所述流体流动方向的第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸和所述长度大致大于所述第二尺寸；和
加热元件，所述加热元件热联接到所述主体并且被构造成用于将流经所述细狭缝部分的液体粘合剂材料加热至施加温度。
21.根据权利要求19所述的热熔粘合剂系统，其中所述热交换装置直接联接到所述分配装置，以便液体粘合剂材料被从所述热交换装置直接提供给所述分配装置。
22.根据权利要求19所述的热熔粘合剂系统，还包括在所述热交换装置和所述分配装置之间延伸的热软管，以便液体粘合剂材料从所述热交换装置经所述热软管流到所述分配装置。
23.根据权利要求19所述的热熔粘合剂系统，其中所述粘合剂供应源包括粘合剂熔融器，所述粘合剂熔融器被构造成将固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂熔融以形成所述液体粘合剂材料。
24.一种分配液体粘合剂材料用于粘合剂粘结施加的方法，包括：
将来自粘合剂供应源的液体粘合剂材料引导至热交换装置，并且通过所述热交换装置中的流体通道；
将所述热交换装置的所述流体通道中的液体粘合剂材料加热至适于粘合剂粘结施加的施加温度，在液体粘合剂材料在所述热交换装置中被加热之前，保持液体粘合剂材料处于低于所述施加温度的温度下，以便在液体粘合剂材料在所述热交换装置中被加热之前不适于粘合剂粘结施加；
将液体粘合剂材料从所述热交换装置引导至分配装置；和
使用所述分配装置分配液体粘合剂材料。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述施加温度大于350°F。
26.根据权利要求24所述的方法，还包括：在将液体粘合剂材料从粘合剂供应源引导至热交换装置之前，将固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料供应熔融以形成所述液体粘合剂材料。
27.根据权利要求26所述的方法，其中熔融固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料供应包括：在低于300°F的温度下，加热所述固体或半固体的未熔融的热熔粘合剂材料。
28.根据权利要求24所述的方法，还包括：
操作控制器以操作所述热交换装置，以便将液体粘合剂材料加热至所述施加温度；和
操作所述控制器以操作所述粘合剂供应源，从而将液体粘合剂材料保持在低于所述施加温度的温度下。
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