JP2021501048A - スリーブヒータを有する液体材料分配システム - Google Patents

Abstract

分配システムは、液体材料及びプロセス空気を受容する。分配システムは、液体材料通路（１３８、１４４、１５０、１５２、１２０）及びプロセス空気通路（１５６、１５８、１８０）を有するマニホールド本体（１０２）を含む。分配システムは、マニホールド本体内に受容された加熱部材（１２４）を含む。加熱部材は、上部、下部、外面、及び外面内の溝（１８０）を有する。溝は、上部と下部との間に延在し、プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成してもよい。分配システムは、液体材料を分配するように構成されたノズル（１２２）を更に含んでもよい。加熱部材は、プロセス空気が溝を通過する際にプロセス空気を加熱し、加熱部材の外面とマニホールド本体との接触を通じて液体材料を加熱するように構成されてもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／５７９４９２号に対する利益を主張する。

（発明の分野）
本開示は、概して液体の分配に関し、特に、スリーブヒータで加熱された液体を分配するためのシステム及び方法に関する。

分配システムは、多くの場合、様々な基材（例えば、おむつ、生理用ナプキン、手術ドレープ）に熱可塑性材料（例えば、ホットメルト接着剤）を塗布する。多くの熱可塑性材料は室温において固体形態で存在し、流動性粘性液体を生成するために熱を必要とする。したがって、分配システムは熱を発生させて熱可塑性材料を溶融させ、熱可塑性材料は、基材に塗布するための１つ以上の分配バルブに分配される。加圧プロセス空気は、多くの場合、液体が分配される際に液体に向けられ、分配された液体材料を希釈又は引き下げ、液体材料が基材に塗布される際に液体材料のパターンを制御する。

塗布の前に、プロセス空気が熱可塑性材料を冷却及び固体化させないことを確実にするために、プロセス空気を加熱しなければならない。しかしながら、現在のホットメルト塗布器は、プロセス空気及び接着剤を別個のマニホールド、ヒータ、及び制御部で加熱し、これにより、塗布器空間、システムの複雑性、製造コスト、及びサービス部品が増加する。増加した物理的空間は、システム内に異なる加熱ゾーンを作り出し、これは、溶融剤から入手可能なものの容量を超える場合があり、それによってコストを更に増加させる。

したがって、上記のような従来の分配システムの様々な欠点に対処する、改善された液体材料分配システムに対する必要性が存在する。

前述の必要性は、本明細書に記載されるシステム及び方法によって、大きく満たされる。一態様は、液体材料及びプロセス空気を受容するように構成された分配システムを対象とする。分配システムは、液体材料通路及びプロセス空気通路を有するマニホールド本体を含む。分配システムはまた、マニホールド本体内に受容された加熱部材を含む。加熱部材は、第１の（例えば、上）部分、第２の（例えば、下）部分、外面、及び外面内の溝を有する。溝は、上部と下部との間に延在し、プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成してもよい。分配システムは、液体材料を分配するように構成されたノズルを更に含んでもよい。加熱部材は、プロセス空気が溝を通過する際にプロセス空気を加熱し、加熱部材の外面とマニホールド本体との接触を通じて液体材料を加熱するように構成されてもよい。

別の態様は、液体材料を分配する方法に関する。方法は、液体材料をマニホールド本体の液体通路内で受容することと、プロセス空気をマニホールド本体のプロセス空気通路内で受容することと、を含んでもよい。方法はまた、加熱部材の外面とマニホールド本体との接触を通じて液体材料を加熱することと、プロセス空気を加熱部材の溝内に受容することによってプロセス空気を加熱することと、を含んでもよい。溝は、加熱部材の上部から加熱部材の下部まで延在し、プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成してもよい。本方法は、液体材料をノズルで分配することを更に含んでもよい。

更に別の態様は、液体材料及びプロセス空気を受容するように構成された分配システムを対象とする。分配システムは、マニホールド本体、フィルタアセンブリ、加熱部材、温度センサ、及びノズルを含む。マニホールド本体は、液体材料通路及びプロセス空気通路を含む。フィルタは、液体材料通路内に配置され、液体材料から汚染物質を除去するように構成されてもよい。加熱部材は、マニホールド本体内に受容され、加熱カートリッジと、加熱カートリッジの周囲に配置された加熱スリーブとを有する。加熱部材は、上部、下部、外面、及び外面内の溝を有する。溝は、上部と下部との間に延在し、プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成してもよい。溝は、複数の環状セグメントと、加熱部材の長手方向長さに沿って交互になる複数の長手方向セグメントとを含んでもよい。温度センサは、マニホールド本体内に配置されてもよく、加熱部材によって生成された熱を検出するように構成されてもよい。ノズルは、液体材料を分配するように構成されてもよい。加熱部材は、プロセス空気が溝を通過する際にプロセス空気を加熱し、加熱部材の外面とマニホールド本体との接触を通じて液体材料を加熱するように構成されてもよい。

本開示が容易に理解されてもよいように、本開示の態様は、添付の図面の例として示されている。
第１の例示的な分配システムの例示的な等角図を示す。 図１の例示的な分配システムの例示的な長手方向断面図を示す。 図１及び２の分配システムの第１の例示的な加熱部材の例示的な正面図を示す。 図３Ｂの第１の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 図３Ａ及びＢの第１の例示的な加熱部材の例示的な断面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第２の例示的な加熱部材の例示的な正面図を示す。 図３Ｄの第２の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第３の例示的な加熱部材の例示的な正面図を示す。 図３Ｆの第３の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第４の例示的な加熱部材の例示的な正面図を示す。 図３Ｈの第４の例示的な加熱部材の例示的な側面図を示す。 図３Ｈ及び３Ｉの第４の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第５の例示的な加熱部材の例示的な外面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第６の例示的な加熱部材の例示的正面図を示す。 図３Ｌの第６の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 図１及び２の例示的な分配システムの第７の例示的な加熱部材の例示的正面図を示す。 図３Ｎの第７の例示的な加熱部材の例示的な背面図を示す。 複数の分配バルブを有する第２の例示的な分配システムの例示的な等角図を示す。 図４の例示的な分配システムの例示的な横方向断面図を示す。 図４及び５の例示的な分配システムの例示的な長手方向断面図を示す。 同じ参照番号は、図面及び詳細な説明における同じ部分を指す。

流体材料を分配するためのシステム及び方法が本明細書に記載される。システムは、液体材料（例えば、粘性熱可塑性材料）及びプロセス空気を受容するための内部通路を有するマニホールド本体を含んでもよい。システムはまた、カートリッジ及び加熱スリーブを有する１つ以上の加熱部材を含んでもよい。加熱スリーブは、プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成する溝を有する外面を有してもよい。溝は、加熱スリーブの第１の（例えば、上部）部分から第２の（例えば、下部）部分まで延在してもよい。加熱スリーブの外面はまた、マニホールド本体に接触して、プロセス空気通路を密封し、液体材料を加熱してもよい。溝は、約０．１０インチ未満の深さを有し、加熱スリーブとプロセス空気との間の接触を増加させる非直線経路及び／又は蛇行性経路を提供してもよい。いくつかの実施形態において、溝は、加熱部材の長手方向長さに沿って交互になる複数の長手方向セグメント及び環状セグメントを有する段状経路を提供してもよい。いくつかの実施形態において、溝は螺旋状セグメントを含んでもよい。加熱器スリーブは、プロセス空気を、加熱スリーブの長手方向及び／又は周方向長さの少なくとも一部分に沿って別個の流路に分割することができる。例えば、加熱器スリーブは、以下で更に説明するように、プロセス空気を、溝の環状セグメント、平行な長手方向セグメント、及び／又は平行若しくは交差する螺旋状セグメントで分割してもよい。

加熱スリーブの溝の形状は、平衡化された熱負荷をプロセス空気及び液体材料へ供給するように構成されてもよい。外面の表面領域は、液体材料を加熱するためにマニホールド本体への熱伝達を増加させるために、溝の表面領域よりも大きくてもよい。加熱部材は、プロセス空気と液体材料を同時に加熱するように構成され、プロセス空気及び液体材料のそれぞれに対する別個の加熱部材の必要性を排除してもよい。その意味では、開示される分配システムは、製造コストと、複数の部品をストックする必要性を低減することができる。開示される分配システムはまた、よりコンパクトなマニホールド本体を可能にしてもよい。

図１及び２は、マニホールド本体１０２を含む例示的な分配システム１００を示す。マニホールド本体１０２は、前面１０４、後面１０６、上面１０８、下面１１０、及び対向して配置された長手面１１２、１１４を有することができる。

分配システム１００は、マニホールド本体１０２の前方に一体化及び／又は固定された分配バルブ１１６を含んでもよい。分配バルブ１１６は、１つ以上のビーズ又はフィラメントの形態などのノズル１２２を通じて特定のパターンで液体材料（例えば、ホットメルト接着剤）を選択的に分配するために、軸に沿ってチャンバ１２０（図２）内で往復移動用のバルブステム１１８配置を有するオン／オフ型ノズルを含んでもよい。バルブステム１１８は、バルブステム１１８の上部に加圧空気を加えてもよい駆動機構１１９によって往復駆動されてもよい。駆動機構１１９は、バルブステム１１８をチャンバ１２０の底部のバルブシートと当接させて、液体材料をノズル１２２から基材上に押し出すことができる。図１〜２に更に示されるように、ノズル１２２はマニホールド本体１０２に一体化されてもよく、駆動機構１１９は別個の構成要素であってもよい。

分配システム１００は、マニホールド本体１０２（図２）の加熱部材ハウジング１２６内に受容された加熱部材１２４を含んでもよく、加熱部材１２４は、液体材料とプロセス空気に同時に熱を伝達するように構成されてもよい。加熱部材１２４は、（例えば、図３Ａ〜３Ｄ）に示されるように）加熱カートリッジ１３４及び加熱スリーブ１３６を有してもよく、１つ以上の電線管を有する電気ケーブル１４０に接続されてもよい。電気ケーブル１４０は、電流を電源（図示せず）から加熱カートリッジ１３４に供給することができ、加熱カートリッジ１３４は熱を発生させ、加熱スリーブ１３６に伝達することができる。加熱スリーブ１３６は、プロセス空気が加熱スリーブ１３６を通過する際に、熱をプロセス空気に伝達することができる。加熱スリーブ１３６はまた、マニホールド本体１０２との接触を通じて熱を液体材料に伝達してもよい。加熱スリーブ１３６は、例えば、加熱スリーブ１３６の第１の（例えば、上部）部分及び第２の（例えば、下部）部分で、加熱スリーブ１３６の長さに沿う接触を通じて熱をマニホールド本体１０２に伝達してもよい。マニホールド本体１０２は、液体材料が液体材料通路を通過する際に、熱を加熱スリーブ１３６から液体材料に伝達する熱伝導性材料（例えば、アルミニウム）で作製されてもよい。加熱カートリッジ１３４、加熱スリーブ１３６、及び加熱部材ハウジング１２６の間の緊密な取り付けは、加熱カートリッジ１３４の膨張した占有面積と、プロセス空気及び液体材料に露出された加熱面の改善された均一性及び応答を提供することができる。例えば、加熱カートリッジ１３４及び加熱スリーブ１３６は、加熱されておらず、減少した直径を有するマニホールド本体１０２に挿入されてもよく、加熱カートリッジ１３４によって生成された熱を通じて加熱部材１２４を膨張させることによって緊密な取り付けが形成されてもよい。加熱部材１２４はまた、ツール（図示せず）と係合するために頂面上に六角形の頭部を含み、マニホールド本体１０２内への／マニホールド本体１０２からの加熱されていない加熱部材１２４の挿入及び／又は取り外しを促進してもよい。図１〜２に示されるように、マニホールド本体１０２は、プロセス空気及び液体材料を加熱する単一の加熱部材１２４（例えば、単一の加熱カートリッジ１３４及び単一の加熱スリーブ１３６）のみを収容し、マニホールド本体１０２のサイズを縮小してもよい。

分配システム１００はまた、液体材料から汚染物質を濾過するように構成されたフィルタアセンブリ１４２を含んでもよい。図２に示すように、フィルタアセンブリ１４２は、マニホールド本体１０２の後面１０６を通って、かつ加熱部材ハウジング１２６に実質的に平行な角度で延在するフィルタアセンブリハウジング１４４内に受容されてもよい。フィルタアセンブリ１４２は、入口、出口、及びそれらの間に延在する通路を有してもよい。フィルタアセンブリの入口は、液体材料取付具１２８を通じてマニホールド本体１０２内に導入された液体材料を受容するために、垂直通路１３８と整列されてもよい。フィルタアセンブリ１４２は、フィルタの通路を通って流れる分配液体から粒子を濾過又は除去するための細目スクリーンを有する一体型フィルタ本体を含んでもよい。フィルタアセンブリ１４２はまた、ツール（図示せず）と係合するために頂面上に六角形の頭部を含み、マニホールド本体１０２内への／マニホールド本体１０２からの加熱部材１２４の挿入及び／又は取り外しを促進してもよい。フィルタアセンブリ１４２は、「Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ａ Ｆｉｌｔｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ｆｏｒ ａ Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，２６４，７１７号に更に記載されているように、ばね付勢されて取り外し容易であってもよい。

分配システム１００は、マニホールド本体１０２の温度センサハウジング１４８内に受容された温度センサ１４６を更に含んでもよい。温度センサ１４６は、加熱部材１２４によって生成され、かつ／又はプロセス空気及び／又は液体材料に伝達される熱を検出するように構成されてもよい。温度センサ１４６及び温度センサハウジング１４８は、後面１０６を通って、液体材料通路とプロセス空気通路との間に延在してもよい。いくつかの実施形態において、温度センサ１４６及び温度センサハウジング１４８は、マニホールド本体１０２の横軸に対してある角度で延在し、加熱部材１２４及び液体材料通路の少なくとも一部分に対して実質的に平行であってもよい。温度センサ１４６は、電気ケーブル１４０に電気的に接続されてもよい。マニホールド本体１０２は、温度センサ１４６のうちの１つ以上を収容してもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、マニホールド本体１０２は、加熱部材１２４と液体材料通路との間に配置された単一の温度センサ１４６のみを収容し、マニホールド本体１０２のサイズを縮小してもよい。

液体材料及び加圧プロセス空気は、マニホールド本体１０２を通じて分配バルブ１１６に供給され、それによって液体材料のビーズ又はフィラメントを基材上に分配することができる。例えば、マニホールド本体１０２は、液体材料ポンプ（図示せず）を介して、液体材料タンク（図示せず）から液体材料取付具１２８を通じて加圧液体材料を受容してもよい。液体材料取付具１２８は、マニホールド本体１０２の上面１０８を通って垂直通路１３８内に窪んでもよく、液体材料取付具１２８は、複数の異なる方向に配向されてもよい。分配液体は、液体材料取付具１２８及び垂直通路１３８を通過し、フィルタアセンブリ１４２内に入ってもよい。フィルタアセンブリ１４２及びフィルタアセンブリハウジング１４４は、マニホールド本体１０２の横軸に対して鋭角で配置され、加熱部材１２４と実質的に平行に配置されて、フィルタアセンブリ１４２内の液体材料に均一な熱分布を提供することができる。フィルタアセンブリ１４２は、液体材料がフィルタアセンブリハウジング１４４を通過する際に液体材料から汚染物質を除去することができる。次いで、液体材料は、液体材料が連続的に加熱される１つ以上の通路１５０、１５２を通過してもよい。例えば、通路１５０、１５２は、垂直通路１５０と、加熱部材１２４に実質的に平行に延在する傾斜通路１５２とを連続的に含んでもよく、傾斜通路１５２は液体材料の熱分配の均一性を増加させる。液体材料は次に、液体材料がノズル１２２を通じて分配される分配バルブ１１６のチャンバ１２０内に入ることができる。

マニホールド本体１０２はまた、マニホールド本体１０２の下面１１０上の通路１５６内に窪んだプロセス空気取付具１５４を通じて加圧空気を受容してもよい。次いで、プロセス空気は、プロセス空気が加熱される加熱部材１２４の周囲に配置された非直線及び／又は蛇行性通路に入ることができる。次いで、プロセス空気は、プロセス空気通路１５８を通過してもよい。プロセス空気通路１５８は、ノズル１２２の周囲に延在する環状通路を含んでもよく、プロセス空気を連続的に、又はノズル１２２を通じて分配される液体材料の周囲で別個の箇所で分配する。例えば、環状通路は、分配された液体材料の形状及び／又は方向を修正するために空気圧を供給するノズル１２２の周囲に、複数の空気放出オリフィス１５９を含んでもよい。

図３Ａ〜Ｃに更に示されるように、加熱部材１２４は、加熱カートリッジ１３４の周囲に配置された加熱スリーブ１３６を有する、カートリッジ型の加熱部材であってもよい。加熱スリーブ１３６は、外面上に、第１の（例えば、上部）部分から第２の（例えば、下部）部分まで延在する溝１８０を含んでもよい。溝１８０は、加熱スリーブ１３６の外面及びマニホールド本体１０２の加熱部材ハウジング１２６の内面によって制約される通路を画定してもよい。いくつかの実施形態において、溝１８０は、熱伝達を増加させるために、約０．１０インチ未満の深さを有してもよい。加熱スリーブ１３６はまた、加熱スリーブ１３６の外面との間で、加熱部材ハウジング１２６の内面に沿ってマニホールド本体１０２に接触してもよい。加熱スリーブ１３６は、例えば、加熱スリーブ１３６の上部及び下部において、その長手方向長さに沿ってマニホールド本体１０２に接触してもよい。加熱スリーブ１３６は、液体材料が液体材料通路を通過する際に、マニホールド本体１０２との接触を通じて熱を液体材料に伝達してもよい。加熱スリーブ１３６の外面は、溝よりも大きい表面領域（例えば、マニホールド本体１０２に接触しない溝１８０の下面を画定する周方向内面）を有してもよい。加熱部材１２４は、マニホールド本体１０２の横方向に対して鋭角に配置されてもよい。加熱部材１２４はまた、マニホールド本体１０２を通る液体材料通路の少なくとも一部分に実質的に平行に延在して、均一に熱を分配することができる。いくつかの実施形態において、加熱部材１２４は、マニホールド本体１０２を通る液体材料通路の長さの半分超に実質的に平行に延在してもよい。加熱部材１２４は、加熱部材ハウジング１２６の内外に自由に摺動するような大きさであってもよいが、加熱されると、加熱部材１２４は膨張して加熱部材ハウジング１２６の内壁に接触し、熱伝達を改善することができる。

溝１８０は、プロセス空気への熱伝達を強化するために、複数の異なる非直線及び／又は蛇行性構成を有してもよい。いくつかの実施形態において、図３Ａ〜３Ｃの第１の例示的な実施形態に示されるように、溝１８０は、複数の環状セグメント１８２及び複数の長手方向セグメント１８４を有する段状構成を有してもよい。例えば、複数の環状セグメント１８２及び複数の長手方向セグメント１８４は、加熱部材１２４の長手方向長さに沿って交互になって、非直線及び／又は蛇行性プロセス空気通路を提供してもよい。図３Ａの正面図及び図３Ｂの背面図に示すように、環状セグメント１８２は加熱スリーブ１３６の全周に延在してもよく、長手方向セグメント１８４は加熱スリーブ１３６の周方向側面で（例えば、円周に沿って１８０°で）交互になり、長手方向長さに沿ってより長い流路を提供し、加熱スリーブ１３６とプロセス空気との間の接触を増加させることができる。環状セグメント１８２はまた、（例えば、図３Ａに示されるように）プロセス空気を加熱スリーブ１３６の円周の周りの第１の流路及び第２の流路に分割して、熱伝達の効率を増加できる。環状セグメント１８２はまた、プロセス空気を第１の流路及び第２の流路に分割することによって、プロセス空気において乱流を良好に生成することができる。

図２に更に示すように、最上部環状セグメント１８２は、プロセス空気取付具１５４と位置合わせされて、プロセス空気を受容することができる。更に、最上部長手方向セグメント１８４は、流路を増加させるために、プロセス空気取付具１５４の反対側にあってもよい。最下部長手方向セグメント１８４は、プロセス空気通路１５６と位置合わせされた開放端部を有して、プロセス空気をプロセス空気通路１５８に供給するのを容易にすることができる。しかしながら、いくつかの実施形態において、溝１８０は、マニホールド本体（例えば、２０２）の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）と連通していてもよい下部環状セグメント１８２（図３Ｄ〜Ｏに概して示される）で修正されてもよい。プロセス空気が加熱スリーブ１３６の下端部に到達すると、プロセス空気は、液体材料の設定点又はその付近の温度まで上昇し、液体材料上のプロセス空気の任意の熱効果を減少させてもよい。図３Ｃに更に示すように、加熱スリーブ１３６は、熱を放出する加熱カートリッジ１３４を受容するように構成された内腔を含んでもよい。加熱カートリッジ１３４の上面は、電気ケーブル１４０に電気的に接続されてもよい。

図３Ｄの正面図及び図３Ｅの背面図に示すような第２の例示的な実施形態において、加熱部材３２４は、加熱スリーブ３３６の全周には延在しない１つ以上の環状セグメント３８２を有する溝３８０を有する加熱スリーブ３３６を含んでもよい。例えば、環状セグメント３８２は、加熱スリーブ３３６の円周の周囲に１８０°を超えて延在し、閉鎖端を有してもよい。環状セグメント３８２はまた、加熱スリーブ３３６の長手方向長さに沿って円周方向にオフセットされた長手方向セグメント３８４によって閉鎖端部で接続されてもよい。上部環状セグメント３８２は、加熱スリーブ３３６の全周に延在してもよく、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）と連通していてもよい。下部環状セグメント３８２は、加熱スリーブ３３６の全周に延在してもよく、マニホールドの下部ギャラリーと連通していてもよい。環状セグメント３８２及び長手方向セグメント３８４は、プロセス空気への熱伝達を強化するために蛇行性及び／又は非直線流路を作り出すことができる。

図３Ｆの正面図及び図３Ｇの背面図に示すような第３の例示的な実施形態において、加熱部材４２４は、環状セグメント４８２を接続する複数の平行な長手方向セグメント４８４を有する１つ以上の溝４８０を有する加熱スリーブ４３６を含んでもよい。平行な長手方向セグメント４８４は、プロセス空気を複数の平行な流路に分割して、加熱スリーブ４３６からプロセス空気への熱伝達を増加させることができる。平行な長手方向セグメント４８４は、プロセス空気に接触する加熱スリーブ４３６の表面領域を増加させることができる。平行な長手方向セグメント４８４はまた、例えば、プロセス空気が、環状セグメント４８２を円周方向に通って第１の長手方向セグメント４８４を通過し、円周方向にオフセットした第２の長手方向セグメント４８４の中に入るとき、蛇行性及び／又は非直線流路を作り出してもよい。環状セグメント４８２は、加熱スリーブ４３６の全周に延在してもよく、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）と連通してもよい上部環状セグメント４８２と、マニホールドの下部ギャラリーと連通してもよい下部環状セグメント３８２とを含む。

図３Ｈの正面図に示すような第４の例示的な実施形態において、図３Ｉの側面図、及び図３Ｊの背面図に示すように、加熱部材５２４は、加熱スリーブ５３６の円周に沿って交互になる１つ以上の環状セグメント５８２と、１つ以上の長手方向セグメント５８４とを有する溝５８０を有する加熱スリーブ５３６を含んでもよい。例えば、加熱スリーブ５３６は、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）からプロセス空気を受容するように構成された上部環状セグメント５８２を含んでもよい。プロセス空気は、図３Ｈに示されるように、上部環状セグメント５８２から第１の長手方向セグメント５８４へと、加熱スリーブ５３６の下方に、第１の閉鎖環状セグメント５８２に入ることができる。次いで、プロセス空気は、図３Ｉに示されるように、第１の閉鎖環状セグメント５８２から第２の長手方向セグメント５８４へと、加熱スリーブ５３６の上方に、第２の閉鎖環状セグメント５８２に入ることができる。次いで、プロセス空気は、第２の閉鎖環状セグメント５８２から第３の長手方向セグメント５８４へと、加熱スリーブ５３６の下方に、下部環状セグメント５８２に入ることができる。次いで、プロセス空気は、下部環状セグメント５８２から、例えば、マニホールド本体の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）に入ることができる。

いくつかの実施形態において、図３Ｋの第５の例示的な実施形態に示すように、加熱部材６２４は、１つ以上の螺旋状セグメント６８６を有する溝６８０を有する加熱スリーブ６３６を含んでもよい。加熱スリーブ６３６は、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）からプロセス空気を受容するように構成された上部環状セグメント６８２を含んでもよい。次いで、プロセス空気は、螺旋状セグメント６８６を通過して下部環状セグメント６８２に入り、次いで、例えば、マニホールド本体の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）に入ることができる。

図３Ｌの正面図及び図３Ｍの背面図に示すような第６の例示的な実施形態において、加熱部材７２４は、加熱スリーブ７３６の周囲で同じ方向に延在する複数の螺旋状セグメント７８６、７８８を有する１つ以上の溝７８０を有する加熱スリーブ７３６を含んでもよい。例えば、加熱スリーブ７３６は、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）からプロセス空気を受容するように構成された上部環状セグメント７８２を含んでもよい。次いで、プロセス空気は、第１の螺旋状セグメント７８６を通る第１の流路と、第２の螺旋状セグメント７８８を通る第２の流路とに分割されてもよい。第１の流路及び第２の流路のそれぞれからのプロセス空気は、下部環状セグメント７８２に入り、それから、例えば、マニホールド本体の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）内に入ることができる。加熱部材７２４は、第１の螺旋状セグメント７８６及び第２の螺旋状セグメント７８８と共に図示されているが、加熱スリーブ７３６は、任意の数の螺旋状セグメント７８６、７８８を含んでもよいことが企図される。

図３Ｎの正面図及び図３Ｏの背面図に示すような第７の例示的な実施形態において、加熱部材８２４は、加熱スリーブ８３６の周囲で反対方向に延在する複数の螺旋状セグメント８８６、８８８を有する１つ以上の溝８８０を有する加熱スリーブ８３６を含んでもよい。例えば、加熱スリーブ８３６は、マニホールド本体（例えば、２０２）の上部ギャラリー（例えば、２６０）からプロセス空気を受容するように構成された上部環状セグメント８８２を含んでもよい。次いで、プロセス空気は、第１の螺旋状セグメント８８６を通る第１の流路と、第２の螺旋状セグメント８８８を通る第２の流路とに分割されてもよい。第１の螺旋状セグメント８８６及び第２の螺旋状セグメント８８８は、プロセス空気が乱流になるセグメント８９０で交差してもよい。第１の流路及び第２の流路のそれぞれからのプロセス空気は、下部環状セグメント８８２に入り、それから、例えば、マニホールド本体の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）内に入ることができる。加熱部材８２４は、第１の螺旋状セグメント８８６及び第２の螺旋状セグメント８８８と共に図示されているが、加熱スリーブ８３６は、任意の数の螺旋状セグメント８８６、８８８を含んでもよいことが企図される。

本開示の分配システム（例えば、図１〜２及び４〜６）は、加熱スリーブの様々な実施形態のうちの１つ以上と共に使用されてもよい。その意味で、スリーブの各実施形態は、任意の数の流路及び／又は用途に適合するように修正されてもよい。例えば、下部環状チャンバ（例えば３８２）は、マニホールド本体内の下部ギャラリー（例えば、２６２、２６４）の存在に応じて加熱部材に追加又は省略されてもよい。加熱器スリーブの溝（単数又は複数）の様々な実施形態は、マニホールド本体の内面との間に薄膜間隙を生成してもよい深さよりも実質的に大きい幅を有するように示されている。溝は、幅よりも実質的に大きい深さを有してもよく、深さではなく幅によって規定される薄膜間隙を生成することもまた企図される。

コントローラ（図示せず）は、加熱部材の様々な実施形態によって提供される熱を、プロセス空気及び／又は分配バルブ１１６から分配される液体材料に調節するように構成されてもよい。例えば、コントローラは、温度センサ１４６から信号を受信し、閉ループシステム内の電気ケーブル１４０によって加熱カートリッジに供給される電流を調節することができる。コントローラはまた、ディスペンサ設計、動作モード、環境条件、液体材料の流量及び／又は液体材料の熱特性などの他の分配変数に基づいて加熱部材１２４を調節してもよい。コントローラは、コンピュータシステム又は非一時的コンピュータ可読媒体に一体化された１つ以上のソフトウェアモジュールによって具現化されてもよい。コントローラはまた、任意の数の有線又は無線接続を通じて、構成要素（例えば、加熱部材１２４、温度センサ１４６、及び／又は電気ケーブル１４０）と通信してもよい。

図４〜６は、複数の分配バルブ２１６及び／又は複数の加熱部材２２４を有するマニホールド本体２０２を含む例示的な分配システム２００を示す。マニホールド本体２０２は、前面２０４、後面２０６、上面２０８、下面２１０、及び対向して配置された長手面２１２、２１４を有することができる。

分配バルブ２１６は、マニホールド本体２０２の前方に一体化及び／又は固定されてもよい。分配バルブ２１６は、１つ以上のビーズ又はフィラメントの形態などのノズル２２２を通じて特定のパターンで液体材料（例えば、ホットメルト接着剤）を選択的に分配するために、軸に沿ってチャンバ２２０内で往復移動用のバルブステム（図示せず）配置を有するオン／オフ型ノズルを含んでもよい。バルブステムは、バルブステムの上部に加圧空気を加えてもよい駆動機構２１９によって往復駆動されてもよい。駆動機構２１９は、バルブステムをチャンバ２２０の底部のバルブシートと当接させて、液体材料をノズル２２２から基材上に押し出すことができる。図４〜６に更に示されるように、ノズル２２２はマニホールド本体２０２に一体化されてもよく、駆動機構２１９は分離可能な構成要素であってもよい。

図５〜６に更に示すように、分配システム２００は、マニホールド本体２０２の１つ以上の加熱部材ハウジング２２６（図２）内に受容された１つ以上の加熱部材２２４を含んでもよく、加熱部材２２４は、液体材料とプロセス空気に同時に熱を伝達するように構成されてもよい。加熱部材２２４は、（例えば、図３Ａ〜３Ｄ）に示されるように）加熱カートリッジ１３４及び加熱スリーブ１３６を有してもよく、１つ以上の電線管を有する１つ以上の電気ケーブル２４０に接続されてもよい。電気ケーブル２４０は、電流を電源（図示せず）から加熱カートリッジ１３４に供給することができ、加熱カートリッジは熱を発生させ、加熱スリーブ１３６に伝達することができる。加熱スリーブは、プロセス空気が加熱スリーブ１３６を通過する際に、熱をプロセス空気に伝達することができる。加熱スリーブ１３６はまた、マニホールド本体２０２との接触を通じて熱を液体材料に伝達してもよい。加熱スリーブは、例えば、上部及び第２の（例えば、下部）部分で、加熱スリーブの長さに沿う接触を通じて熱をマニホールド本体２０２に伝達してもよい。マニホールド本体２０２は、液体材料が液体材料通路を通過する際に、熱を加熱スリーブ１３６から液体材料に伝達する熱伝導性材料（例えば、アルミニウム）で作製されてもよい。加熱カートリッジ１３４、加熱スリーブ１３６、及び加熱部材ハウジング２２６の間の緊密な取り付けは、加熱カートリッジの膨張した占有面積と、プロセス空気及び液体材料に露出された加熱面の改善された均一性及び応答を提供することができる。加熱部材２２４はまた、ツール（図示せず）と係合するために頂面上に六角形の頭部を含み、マニホールド本体２０２内への／マニホールド本体２０２からの加熱部材２２４の挿入及び／又は取り外しを促進してもよい。図５に示されるように、マニホールド本体２０２は、複数の加熱部材２２４を収容して、１つ以上の分配バルブ２１６を通じて分配される液体材料及び／又はプロセス空気の複数の平行な流れを加熱してもよい。

分配システム２００はまた、液体材料から汚染物質を濾過するように構成された１つ以上のフィルタアセンブリ２４２を含んでもよい。図６に示すように、フィルタアセンブリ２４２は、マニホールド本体２０２の後面２０６を通って、かつ加熱部材ハウジング２２６に実質的に平行な角度で延在するフィルタアセンブリハウジング２４４内に受容されてもよい。フィルタアセンブリ２４２は、入口、出口、及びそれらの間に延在する通路を有してもよい。フィルタアセンブリの入口は、１つ以上の液体材料取付具２２８を通じてマニホールド本体２０２内に導入された液体材料を受容するために、垂直通路２３８と整列されてもよい。フィルタアセンブリ２４２は、フィルタの通路を通って流れる分配液体から粒子を濾過又は除去するための細目スクリーンを有する一体型フィルタ本体を含んでもよい。フィルタアセンブリ２４２はまた、ツール（図示せず）と係合するために頂面上に六角形の頭部を含み、マニホールド本体２０２内への／マニホールド本体２０２からの加熱部材２２４の挿入及び／又は取り外しを促進してもよい。フィルタアセンブリ２４２は、「Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ａ Ｆｉｌｔｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ｆｏｒ ａ Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，２６４，７１７号に更に記載されているように、ばね付勢されて取り外し容易であってもよい。

分配システム２００は、マニホールド本体２０２の１つ以上の温度センサハウジング（図示せず）に受容された１つ以上の温度センサ（図示せず）を更に含んでもよい。温度センサは、加熱部材２２４によって生成され、かつ／又はプロセス空気及び／又は液体材料に伝達される熱を検出するように構成されてもよい。温度センサ及び温度センサハウジングは、後面２０６を通って、液体材料通路とプロセス空気通路との間に延在してもよい。いくつかの実施形態において、温度センサ及び温度センサハウジングは、マニホールド本体２０２の横軸に対してある角度で延在し、加熱部材２２４及び液体材料通路の少なくとも一部分に対して実質的に平行であってもよい。温度センサは、電気ケーブル２４０に電気的に接続されてもよい。

液体材料及び加圧プロセス空気は、マニホールド本体２０２を通じて分配バルブ２１６に供給され、それによって液体材料のビーズ又はフィラメントを基材上に分配することができる。例えば、マニホールド本体２０２は、液体材料ポンプ（図示せず）を介して、液体材料タンク（図示せず）から液体材料取付具２２８を通じて加圧液体材料を受容してもよい。液体材料取付具２２８は、マニホールド本体２０２の上面２０８を通って垂直通路２３８内に窪んでもよく、液体材料取付具２２８は、複数の異なる方向に配向されてもよい。分配液体は、液体材料取付具２２８及び垂直通路２３８を通過し、フィルタアセンブリ２４２内に入ってもよい。フィルタアセンブリ２４２及びフィルタアセンブリハウジング２４４は、マニホールド本体２０２の横軸に対して鋭角で配置され、加熱部材２２４と実質的に平行に配置されて、フィルタアセンブリ２４２内の液体材料に均一な熱分布を提供することができる。フィルタアセンブリ２４２は、液体材料がフィルタアセンブリハウジング２４４を通過する際に液体材料から汚染物質を除去することができる。次いで、液体材料は、液体材料が連続的に加熱される１つ以上の通路２５０、２５２を通過してもよい。例えば、通路２５０、２５２は、垂直通路２５０と、加熱部材２２４に実質的に平行に延在する傾斜通路２５２とを含んでもよく、傾斜通路２５２は液体材料の熱分配の均一性を増加させる。液体材料は次に、液体材料がノズル２２２を通じて分配される分配バルブ２１６のチャンバ２２０内に入ることができる。

図４〜６に示されるように、加熱部材２２４は、１つ以上の上部ギャラリー２６０から１つ以上の下部ギャラリー２６２、２６４まで延在するプロセス空気通路２８０を提供してもよい。例えば、マニホールド本体２０２は、マニホールド本体２０２の１つ以上の表面２１０、２１２、２１４上の通路２５６内に窪んだ１つ以上のプロセス空気取付具２５４を通じて加圧空気を受容してもよい。上部ギャラリー２６０は、プロセス空気が加熱される加熱部材２２４の周囲に配置された非直線及び／又は蛇行性通路と連通していてもよい。次いで、プロセス空気は、１つ以上の下部ギャラリー２６２、２６４を通過し、１つ以上のプロセス空気通路２５８を通過してもよい。プロセス空気通路２５８は、ノズル２２２の周囲に延在する環状通路を含んでもよく、プロセス空気を連続的に、又はノズル２２２の周囲で別個の箇所で分配する。例えば、環状通路は、分配された液体材料の形状及び／又は方向を修正するために空気圧を供給するノズル２２２の周囲に、複数の空気放出オリフィス２５９（図６）を含んでもよい。

図４〜６に示されるように、マニホールド本体２０２は、４つの加熱部材２２４及び５つの分配バルブ２１６を含んでもよい。しかしながら、マニホールド本体２０２は、任意の数の加熱部材２２４及び分配バルブ２１６を含んでもよい。加熱部材２２４は、まとめて熱をマニホールド本体２０２に伝達して、液体材料を加熱してもよい。下部ギャラリー２６２、２６４はまた、加熱されたプロセス空気を集め、分配バルブ２１６のそれぞれに加熱されたプロセス空気の均一な分配を提供するように構成されてもよい。図５に示されるように、下部ギャラリー２６２のうちの１つ以上は、周辺部であってもよく、マニホールド本体２０２の幅に延在しなくてもよい。この構成は、加熱されたプロセス空気の均一な分配が、マニホールド本体２０２の周辺部に配置された分配バルブ２１６に提供されることを確実にしてもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、下部ギャラリー２６２、２６４を省き、それにより、各分配バルブ２１６が単一の加熱部材２２４からプロセス空気を受容して分配バルブ２１６の独立した制御を提供し、一貫した予測可能な温度制御を確実にしてもよい。

コントローラ（図示せず）は、加熱部材２２４によって供給される熱を、プロセス空気及び／又は分配バルブ２１６から分配される液体材料に調節するように構成されてもよい。例えば、コントローラは、温度センサから信号を受信し、閉ループプロセス内の電気ケーブル２４０によって加熱カートリッジ２２４に供給される電流を調節することができる。コントローラは、加熱部材２２４のそれぞれを独立して制御して、マニホールド本体２０２内の液体材料及び／又はプロセス空気への均一な熱分配を確実にしてもよい。コントローラはまた、ディスペンサ設計、動作モード、環境条件、液体材料の流量及び／又は液体材料の熱特性などの他の分配変数に基づいて加熱部材２２４を調節してもよい。コントローラは、コンピュータシステム又は非一時的コンピュータ可読媒体に一体化された１つ以上のソフトウェアモジュールによって具現化されてもよい。コントローラはまた、任意の数の有線又は無線接続を通じて、構成要素（例えば、加熱部材２２４、温度センサ、及び／又は電気ケーブル２４０）と通信してもよい。

本明細書では例示的な実施形態について説明したが、範囲には、本開示に基づく同等の要素、修正、省略、組み合わせ（例えば、様々な実施形態にわたる態様の）、適合又は変更を有するあらゆる実施形態が含まれる。更に、開示された方法の工程は、工程を再順序付けすること、又は工程を挿入又は削除することを含む任意の方法で修正することができる。

Claims (20)

1. 分配システムであって、
   液体材料通路及びプロセス空気通路を備えるマニホールド本体と、
   前記マニホールド本体内に受容された加熱部材であって、前記加熱部材が、上部、下部、外面、及び前記外面内の溝を有し、前記溝が、前記上部と前記下部との間に延在し、かつ前記プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成する、加熱部材と、
   液体材料を分配するように構成されたノズルと、
   を備え、
   前記加熱部材は、プロセス空気が前記溝を通過する際に前記プロセス空気を加熱するように構成され、前記加熱部材は、前記加熱部材の前記外面と前記マニホールド本体との接触を通じて前記液体材料を加熱するように構成される、分配システム。
2. 前記加熱部材が、加熱カートリッジと、前記加熱カートリッジの周囲に配置された加熱スリーブと、を備える、請求項１に記載の分配システム。
3. 前記溝が非直線である、請求項１に記載の分配システム。
4. 前記溝が、少なくとも１つの環状セグメント及び少なくとも１つの長手方向セグメントを備える、請求項３に記載の分配システム。
5. 前記溝が、複数の環状セグメント及び複数の長手方向セグメントを備え、前記環状セグメントと前記長手方向セグメントとが、前記加熱部材の長手方向長さに沿って交互になる、請求項４に記載の分配システム。
6. 前記溝が螺旋状セグメントを備える、請求項３に記載の分配システム。
7. 前記加熱部材の前記外面が、前記溝の周方向内面よりも大きい表面領域を有する、請求項１に記載の分配システム。
8. 前記溝は、第１の流路及び第２の流路を画定し、前記加熱部材は、前記プロセス空気を前記第１の流路と第２の流路に分割するように構成されている、請求項１に記載の分配システム。
9. 前記加熱部材が、前記上部及び前記下部において前記マニホールド本体と接触する、請求項１に記載の分配システム。
10. 前記加熱部材が、前記マニホールド本体内に受容された唯一の加熱部材である、請求項１に記載の分配システム。
11. 前記マニホールド本体内に受容された第２の加熱部材であって、前記第２の加熱部材が、前記マニホールド本体と接触する第２の外面と、前記プロセス空気通路の少なくとも第２の部分を形成する前記外面内の第２の溝とを備え、前記第２の加熱部材は、前記加熱部材に実質的に平行に位置付けられる、第２の加熱部材を更に備え、
    前記マニホールド本体が、前記プロセス空気を受容し、前記プロセス空気を前記溝及び前記第２の溝に分配するように構成された上部ギャラリーを備える、請求項１に記載の分配システム。
12. 前記溝及び前記第２の溝が、前記上部ギャラリーと連通し、かつ前記上部ギャラリーから前記プロセス空気を受容するように構成された上部環状セグメントを備える、請求項１１に記載の分配システム。
13. 前記液体材料を分配するように構成された第２のノズルを更に備え、
    前記マニホールド本体は、前記溝及び前記第２の溝から前記プロセス空気を受容し、前記プロセス空気を前記ノズル及び前記第２のノズルに分配するように構成された、下部ギャラリーを備える、請求項１１に記載の分配システム。
14. 前記液体材料通路内に配置され、前記液体材料から汚染物質を除去するように構成されたフィルタと、
    前記マニホールド本体内に配置され、前記加熱部材によって生成された熱を検出するように構成された温度センサと、を更に備える、請求項１に記載の分配システム。
15. 液体材料を分配する方法であって、
    前記液体材料をマニホールド本体の液体材料通路内に受容することと、
    プロセス空気を前記マニホールド本体のプロセス空気通路内に受容することと、
    前記液体材料を、加熱部材の外面と前記マニホールド本体との接触を通じて加熱することと、
    前記プロセス空気を前記加熱部材の溝内に受容することによって、前記プロセス空気を加熱することであって、前記溝が、前記加熱部材の上部から前記加熱部材の下部まで延在し、かつ前記プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成する、ことと、
    前記液体材料をノズルで分配することと、
    を含む、方法。
16. 前記プロセス空気を前記溝の少なくとも１つの環状セグメントに通過させることと、
    前記プロセス空気を前記溝の少なくとも１つの長手方向セグメントに通過させることと、
    を更に含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記プロセス空気を前記溝の螺旋状セグメントに通過させることを更に備える、請求項１５に記載の方法。
18. 前記液体材料を加熱することが、加熱部材の前記上部及び下部と前記マニホールド本体との間の接触による、請求項１５に記載の方法。
19. 分配システムであって、
    液体材料通路及びプロセス空気通路を備えるマニホールド本体と、
    前記液体材料通路内に配置され、液体材料から汚染物質を除去するように構成されたフィルタと、
    前記マニホールド本体内に受容された加熱部材であって、前記加熱部材が、加熱カートリッジと、前記加熱カートリッジの周囲に配置された加熱スリーブとを有し、前記加熱部材が、上部、下部、前記加熱スリーブによって形成された外面、及び前記外面内の溝を有し、前記溝が、前記上部と前記下部との間に延在し、かつ前記プロセス空気通路の少なくとも一部分を形成し、前記溝が、前記加熱部材の長手方向長さに沿って交互になる複数の環状セグメントと複数の長手方向セグメントとを備える、加熱部材と、
    前記マニホールド本体内に配置され、前記加熱部材によって生成された熱を検出するように構成された温度センサと、
    液体材料を分配するように構成されたノズルと、
    を備え、
    前記加熱部材は、プロセス空気が前記溝を通過する際に前記プロセス空気を加熱するように構成され、前記加熱部材は、前記加熱部材の前記外面と前記マニホールド本体との接触を通じて前記液体材料を加熱するように構成されている、分配システム。
20. 前記加熱部材が、前記上部及び前記下部において前記マニホールド本体と接触する、請求項１９に記載の分配システム。

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