JP6794367B2 - 液体接着剤システムにおいて使用する、リング状の細いスリット区分を有する熱交換装置、及び関連方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年3月16日に出願された米国特許出願公開第2014/659,063号明細書の優先権を主張するものであり、この文献の開示はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。
Claims (21)
- 液体接着材料を接着塗布に適した適用温度に加熱する熱交換装置であって、前記熱交換装置は、
液体接着材料の流れを受け取るように構成された入口と、前記液体接着材料を接着塗布のための分注装置に供給するように構成された出口とを有する本体と、
前記入口と前記出口とを接続する、前記本体内に定められた流体通路と、
前記本体に熱的に連結されて、前記流体通路を流れる前記液体接着材料を前記適用温度に加熱するように構成された少なくとも1つの加熱要素と、
を備え、
前記流体通路は、前記液体接着材料の流れを受け取るように構成されるとともに、前記入口と前記出口との間の流体流方向に沿った長さを有する細いスリット区分を含み、
該細いスリット区分は、前記流体流方向を横切る第1の寸法と第2の寸法とをさらに有し、前記第1の寸法及び前記長さは、前記第2の寸法よりも実質的に大きく、
前記細いスリット区分の断面は前記流体流方向を横切る平面においてリングであり、前記第1の寸法は前記平面において前記リングの外周であり、前記第2の寸法は前記平面において前記リングの半径方向厚さであることを特徴とする熱交換装置。 - 前記本体は、長手方向長さを有する略円筒形のソケットをさらに含み、前記熱交換装置は、
前記略円筒形のソケット内で前記長手方向長さに沿って延びて、前記略円筒形のソケットとの間に位置する環状間隙に前記細いスリット区分を定める内部本体部材と、
前記細いスリット区分に半径方向内側から前記内部本体部材を介して熱エネルギーを供給するとともに、前記略円筒形のソケットにおいて前記本体を介して半径方向外側からも熱エネルギーを供給する前記少なくとも1つの加熱素子と、
をさらに備える、請求項1に記載の熱交換装置。 - 前記少なくとも1つの加熱要素は、
前記本体の少なくとも1つのヒータ用ボアを貫いて延び、前記本体を加熱して前記略円筒形のソケットと前記流体通路の残部とを加熱することによって、前記流体通路内を流れる前記液体接着材料を加熱する少なくとも1つの第1のヒータ要素と、
前記内部本体部材の内部に延び、前記内部本体部材を加熱して前記細いスリット区分内を流れる前記液体接着材料を加熱する第2のヒータ要素と、
をさらに備える、請求項2に記載の熱交換装置。 - 前記第2のヒータ要素は、前記少なくとも1つの第1のヒータ要素よりも低い電力レベル及び低い熱エネルギー出力で動作する、請求項3に記載の熱交換装置。
- 前記流体通路は、前記入口と前記細いスリット区分との間の入口区分と、前記細いスリット区分と前記出口との間の出口区分とをさらに含み、前記少なくとも1つの第1のヒータ要素は、前記本体内に位置して、前記液体接着材料が前記入口区分と、前記略円筒形のソケットと、前記出口区分とを通って流れている最中に前記液体接着材料を加熱する、請求項3に記載の熱交換装置。
- 前記本体に締結されて、前記内部本体部材を前記略円筒形のソケット内の適所に維持するエンドキャップをさらに備え、該エンドキャップは、前記本体から前記内部本体部材に熱エネルギーを伝えて、前記半径方向内側及び前記半径方向外側から前記細いスリット区分への前記熱エネルギーの供給を可能にする、請求項3に記載の熱交換装置。
- 前記細いスリット区分は、前記入口と連通する第1の端部と、前記出口と連通する第2の端部とを含み、前記内部本体部材は、前記細いスリット区分の前記第1の端部に隣接する複数の突起部と、前記細いスリット区分の前記第2の端部に隣接するリング状のシール部材とを含み、前記複数の突起部及び前記シール部材は、前記内部本体部材を前記略円筒形のソケット内の中心に維持するように構成される、請求項2に記載の熱交換装置。
- 前記複数の突起部は、半径方向外向きに延びて前記略円筒形のソケットに接触する少なくとも3つの突起部を含み、該少なくとも3つの突起部間に、前記細いスリット区分内への液体接着材料の流れのための間隙が配置される、請求項7に記載の熱交換装置。
- 前記内部本体部材は、前記細いスリット区分の前記第1の端部に隣接する円錐形の端部を定め、前記流体通路は、前記円錐形の端部に隣接する前記略円筒形のソケット内への円錐形の移行部を含み、前記円錐形の前記移行部及び前記円錐形の端部は、前記流体通路内に淀んだ流れの領域が生じるのを避けるように、前記液体接着材料の流れを前記細いスリット区分内に導く、請求項7に記載の熱交換装置。
- 前記内部本体部材の前記円錐形の端部は、前記液体接着材料の流れを前記細いスリット区分内に急速に強制する鈍角の円錐の広がりを定める、請求項9に記載の熱交換装置。
- 前記内部本体部材は、前記細いスリット区分の前記第2の端部に隣接して配置されたリング状のチャネルをさらに含み、該リング状のチャネルは、前記流体通路内に淀んだ流れの領域が生じるのを避けるように、前記液体接着材料の流れを前記細いスリット区分から外に導く、請求項7に記載の熱交換装置。
- 前記本体は、前記接着塗布のための少なくとも3つの分注装置に連結され、前記流体通路は、
前記液体接着材料の流れを部分的な接着剤流部分に分割する、少なくとも1つの入口通路を含む入口区分と、
前記本体の2つの略円筒形のソケット内に延びる2つの対応する内部本体部材間に形成された、それぞれが前記部分的な接着剤流のうちの1つを受け取る前記細いスリット区分のうちの2つと、
前記部分的な接着剤流部分を再結合させて前記少なくとも3つの分注装置の各々に送出する、少なくとも1つの出口ボアを含む出口区分と、
をさらに含む、請求項2に記載の熱交換装置。 - 前記少なくとも1つの入口通路は、前記入口と前記略円筒形のソケットとの間に延びるT字形の通路を含み、前記少なくとも1つの出口ボアは、前記略円筒形のソケットから半径方向に延びて前記細いスリット区分からの流れを受け取る2つの第1の出口ボアと、前記第1の出口ボアに接続されて該第1の出口ボアから互いの方に向かって横向きに延びる2つの第2の出口ボアと、前記第2の出口ボアに接続されて横向きに延びる2つの第3の出口ボアと、前記第3の出口ボアの各々と連通して該第3の出口ボアの各々から横向きに延び、前記少なくとも3つの分注装置とも連通する第4の出口ボアとをさらに含む、請求項12に記載の熱交換装置。
- 液体接着剤システムであって、
液体接着材料の供給物を供給するように構成された接着剤供給装置と、
接着塗布において前記液体接着材料を分注するように構成された分注装置と、
前記接着剤供給装置に連結された前記入口と、前記分注装置に連結された前記出口とを含む、請求項2に記載の熱交換装置と、
前記熱交換装置及び前記接着剤供給装置に動作可能に連結されたコントローラと、
を備え、前記コントローラは、前記熱交換装置を、前記液体接着材料を前記適用温度に加熱するように動作させるとともに、前記接着剤供給装置を、前記液体接着材料を前記熱交換装置において前記適用温度に加熱されるまで前記適用温度未満の温度に維持するように動作させるように構成される、ことを特徴とするシステム。 - 前記熱交換装置は、前記熱交換装置から前記分注装置に液体接着材料が直接供給されるように、前記分注装置に直接連結される、請求項14に記載の液体接着剤システム。
- 前記接着剤供給装置は、固体又は半固体の未溶融のホットメルト接着材料を溶融して前記液体接着材料を形成するように構成された接着剤溶融器を含む、請求項14に記載の液体接着剤システム。
- 接着塗布のために液体接着材料を分注する方法であって、
熱交換装置内の流体通路を通じて接着剤供給装置から前記熱交換装置に液体接着材料を導いて、該液体接着材料が、前記熱交換装置の本体内の内部本体部材と略円筒形のソケットとの間に定められた、流体流方向に沿った長さと、前記流体流方向を横切る平面における第1のリング状の周囲寸法と、前記長さ及び前記第1のリング状の周囲寸法よりも実質的に小さな、前記平面における第2の半径方向厚さ寸法とを有する、前記流体通路の細いスリット区分を通って流れるようにするステップと、
前記細いスリット区分に、前記内部本体部材では半径方向内側から、前記略円筒形のソケットでは半径方向外側から熱エネルギーを付与することにより、前記熱交換装置の前記細いスリット区分内の前記液体接着材料を前記接着塗布に適した適用温度に加熱し、前記液体接着材料が前記熱交換装置において加熱されるまでは前記液体接着材料を前記適用温度未満の温度に維持するステップと、
前記液体接着材料を前記熱交換装置から分注装置に導くステップと、
前記分注装置を用いて前記液体接着材料を分注するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記細いスリット区分内の前記液体接着材料を加熱するステップは、
前記本体内に配置された少なくとも1つの第1のヒータ要素を用いて、前記本体の前記略円筒形のソケットから熱エネルギーを付与するステップと、
前記内部本体部材内に配置された第2のヒータ要素を用いて、前記内部本体部材から熱エネルギーを付与するステップと、
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記細いスリット区分内の前記液体接着材料を加熱するステップは、
前記本体内に配置された少なくとも1つの第1のヒータ要素を用いて、前記本体の前記略円筒形のソケットから熱エネルギーを付与するステップと、
前記内部本体部材を前記略円筒形のソケット内の適所に固定するエンドキャップを介して前記本体から前記内部本体部材内に熱エネルギーを伝えるステップと、
前記エンドキャップから前記内部本体部材内に伝えられた熱エネルギーを前記細いスリット区分に付与するステップと、
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記流体通路は、前記接着剤供給装置と前記細いスリット区分とを連通させる入口区分と、前記細いスリット区分と前記分注装置とを連通させる出口区分とをさらに含み、前記流体通路を通じて前記液体接着材料を導くステップは、
前記入口区分において前記液体接着材料を部分的な接着剤流部分に分割するステップと、
前記部分的な接着剤流部分の各々を、細いスリット区分を通じて導くステップと、
前記液体接着材料を前記熱交換装置から前記分注装置に送出する前に、前記出口区分において前記部分的な接着剤部分を再結合させるステップと、
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記内部本体部材は、前記細いスリット区分の第1の端部に隣接する円錐形の端部と、前記細いスリット区分の第2の端部に隣接して配置されたリング状のチャネルとを定め、前記液体接着材料を、前記細いスリット区分を通って流れるように導くステップは、
前記流体通路内に淀んだ流れの領域が生じるのを避けるように、前記内部本体部材の前記円錐形の端部を用いて前記液体接着材料の流れを前記細いスリット区分の前記第1の端部内に導くステップと、
前記流体通路内に淀んだ流れの領域が生じるのを避けるように、前記リング状のチャネルを用いて前記液体接着材料の流れを前記細いスリット区分の前記第2の端部から外に導くステップと、
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
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