JP7177245B2 - 噴霧塗布装置用流体チップ - Google Patents

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関連出願の相互参照
この出願は、２０１８年８月７日出願の米国仮特許出願第６２／７１５，６５６号、発明の名称「ＦＬＵＩＤ ＴＩＰ ＦＯＲ ＳＰＲＡＹ ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲ（噴霧塗布装置用流体チップ）」に基づく優先権及び利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書に開示される主題は、概して噴霧塗布装置に関し、より詳細には、噴霧塗布装置用流体チップに関する。

スプレーガンなどの噴霧塗布装置は、スプレーコーティングを多種多様な対象物体に塗布するために使用されてもよい。流体は、噴霧塗布装置を通って流れ、噴霧塗布装置の流体チップから出てもよい。噴霧塗布装置から出る流体のより均一な分布を達成するために、スプラッシュプレート及び回転ベルカップが典型的に使用される。流体チップを出る流体は、スプラッシュプレートに接触し、回転ベルカップの表面積にわたって分散される。次いで、流体は、目標物に向かって噴霧塗布装置から出る。残念ながら、流体が接触し、スプラッシュプレートによって分配されると、スプラッシュプレートは、摩耗および劣化を経験する可能性があり、これは、噴霧塗布装置のメンテナンスに関連するコストの増加につながる可能性がある。

当初の請求された主題と技術的範囲に見合った特定の実施態様を以下に要約する。これらの実施態様は、請求された主題の技術的範囲を限定することを意図するものではなく、むしろこれらの実施態様は、開示された主題の可能な形態の簡潔な要約を提供することのみを意図するものである。実際、開示される実施形態は、以下に記載される実施形態と類似または異なってもよい様々な形態を包含してもよい。

一実施形態では、噴霧システムは、ターゲットに流体を塗布するように構成された噴霧塗布装置を含む。噴霧システムはまた、噴霧塗布装置の回転ベルカップと、回転ベルカップに連結された噴霧塗布装置のスプラッシュプレートと、噴霧塗布装置の流体チップとを含む。流体チップは、流体を回転ベルカップ上に出力するように構成される。流体チップは、流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在する流体チップ通路を含む。長手方向流体チップ軸は、噴霧塗布装置のスプラッシュプレートと交差する。また、流体チップは、流体チップ通路から回転ベルカップ上に流体を出力するように構成された流体出口ポートを含む。流体出口ポートは、流体チップの長手方向流体チップ軸に対してある角度で（at an angle）配置された流体出口軸に沿って延在する。

別の実施形態では、噴霧システムは、噴霧塗布装置の流体チップを含む。流体チップは、噴霧塗布装置の回転ベルカップ上に流体を出力するように構成される。流体チップは、流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在する流体チップ通路と、流体を回転ベルカップ上に出力するように構成された流体出口ポートとを含む。流体出口ポートは、流体チップの長手方向流体チップ軸に対してある角度で配置された流体出口軸を含む。

さらなる実施形態では、噴霧システムを作動させる方法は、噴霧塗布装置の流体チップの流体チップ通路に沿って流体を流すステップを含み、流体チップ通路は、流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在する。本方法は、さらに、流体出口ポートを通して流体を流体出口軸に沿って導くステップを含み、流体出口ポートは、流体チップ通路に流体的に連結され、流体出口軸は、長手方向流体チップ軸に対してある角度で配置される。本方法はまた、流体出口ポートから流体を回転ベルカップのベルカップ面上に堆積させるステップを含む。

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を、類似の符号が図面全体を通して類似の部品を表す添付図面を参照して読み取ると、より良く理解される。

図１は、本開示の態様による、流体チップを有する噴霧塗布装置を図示する、噴霧システムの一実施形態の側面図である。 図２は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップを通る流体経路の一実施形態の部分断面側面図である。 図３は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップを通る流体経路の一実施形態の部分断面側面図である。 図４は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップの一実施形態の部分断面側面図である。 図５は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップの一実施形態の部分断面側面図である。 図６は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップの一実施形態の部分断面側面図である。 図７は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップの一実施形態の部分断面側面図である。 図８は、本開示の態様による、図１の噴霧システムの流体チップの一実施形態の部分断面側面図である。

本開示の１つ以上の具体的な実施形態について、以下に説明する。これらの説明される実施態様は、本開示の例示に過ぎない。加えて、これらの例示的実施形態の簡潔な説明を提供するための努力において、実際の実施形態の全ての特徴は、明細書に記載されない場合がある。全てのそのような実際の実施例の開発において、全ての技術または設計の計画におけるのと同様に、システム関連の制約、またはビジネス関連の制約へ追従することなどの開発者に特有の目標を成し遂げるために、多くの実施例特有の決定がなされなければならず、これは実施例によって異なってもよいことが認識されるであろう。更に、この種の開発作業は複雑かつ時間がかかるものでありうるが、本開示の利益を受ける当業者にとって、設計、作製および製造の日常的な作業であるということが理解されるであろう。

本開示の様々な実施形態の要素を導入する場合、冠詞「a」、「an」、「the」および「the」は、要素のうちの１つまたは複数が存在することを意味することを意図しており、「含む」、および「有する」という用語は、包含を意図しており、記載された要素以外に追加の要素が存在し得ることを意味する。

本開示の実施形態は、流体または空気－流体混合物を流体チップから噴霧塗布装置の回転ベルカップに向けるように構成された噴霧塗布装置の流体チップに向けられる。噴霧塗布装置は、ハンドヘルド手動スプレーガン、自動スプレーユニット（例えば、ロボットに取り付けられたスプレーユニット）、スプレーブースに取り付けられたスプレーユニット、又は任意の他の適当なスプレー装置とすることができる。噴霧塗布装置は、気体（例えば、空気）を使用して液体の微粒化を助ける、液体の噴霧を形状、噴霧器のバルブを作動させる、またはこれらの組み合わせを使用する、空気駆動型噴霧装置を含んでもよい。噴霧塗布装置は、回転ベルカップを含んでもよく、回転して噴霧を生成するのを助ける。例えば、回転ベルカップは、毎分１０，０００回転（ｒｐｍ）から１００，０００ｒｐｍの範囲の速度で回転することができる。いくつかの実施形態では、流体チップは、回転ベルカップが回転するときに、噴霧塗布装置の本体に対して静止したままでよい。噴霧塗布装置は、静電スプレー装置を含んでもよく、静電スプレー装置は、電場を生成して、目標物体上にスプレーを引きつけるのを助ける。さらに、噴霧塗布装置は、物体の表面上にコーティングを生成するための塗料のようなコーティング材料の噴霧を生成するように構成された噴霧コーティング装置であってもよい。流体源は、流体導管、流体容器（例えば、重力供給流体容器、サイフォン供給流体容器、多流体供給容器、加圧流体容器など）、またはそれらの任意の組合せを含んでもよい。流体チップは、流体導管を出る流体または空気－流体混合物を回転ベルカップに向かって導き、噴霧塗布装置のスプラッシュプレートから離れる（すなわち、直接ではない）ように導くために使用されてもよい。特に、流体チップは、スプラッシュプレートに対してある角度で配置された１つまたは複数のポートを含み、流体または空気－流体混合物が、スプラッシュプレートから離れ、かつ回転ベルカップに向かって流体チップをある角度で出るようにしてもよい。

図面を参照すると、図１は、塗料（塗料、インク、ワニスなど）を噴霧するための噴霧塗布装置１２を含む、噴霧システム１０の実施形態の側面図である。噴霧塗布装置１２は、コーティング材料をスプレーするのに適した任意のスプレーコーティング装置（例えば、重力供給、サイフォン、高容量の低圧、又は圧力）であってよい。噴霧塗布装置１２は、噴霧材料の塗布を可能にするために流体通路を提供するように構成された様々な構成要素を含んでもよい。図示の実施形態では、噴霧塗布装置１２は、噴霧塗布装置１２を通って被覆材料で被覆されるターゲットに向かって移動するために、被覆材料のための流体通路を提供するように構成された流体管１４と流体チップ４０とを含む。流体チップ４０は、流体管１４及び／又は噴霧塗布装置１２の他の構成要素に取り外し可能に且つ流体的に連結することができる。例えば、流体チップ４０および流体管１４は、流体チップ４０が流体管１４にねじ込まれ得るように、ねじ込まれ得る。

流体管１４は、流体通路１６を含んでもよい。流体管１４および流体チップ４０はまた、他の種類の通路を含んでもよい。作動中、流体管１４の流体通路１６を通る空気および流体（例えば、コーティング材料）の流れを作動させるために、トリガーまたは他の適切な制御を使用してもよい。特定の実施形態において、噴霧塗布装置１２は、他の手段（例えば、ロボットコントローラ、遠隔等）を介して制御されてもよい。特定の実施形態において、流体は、流体通路１６に入る前に、空気または別の流体と混合してもよい。空気と流体とが混合して、流体通路１６内に空気－流体混合体を作り出すことができる。流体通路１６は、流体管１４から流体チップ４０内および／またはそれを通って延在してもよい。例えば、ある実施形態では、流体通路１６は、流体管１４の流体管通路３８と、流体チップ４０が噴霧塗布装置１２に結合されたときに、流体管通路３８と流体チップ通路３９が流体通路１６を形成するように、流体チップ４０の流体チップ通路３９とを含んでもよい。いくつかの実施態様において、噴霧塗布装置１２は、噴霧塗布装置１２を通って流体を流すように構成された追加の流体通路を含んでもよい。

特定の実施形態において、流体通路１６は、流体および／または空気－流体混合物を流すように構成されてもよい。そのように、噴霧塗布装置１２は、流体及び／又は空気－流体混合物を流動させて塗布するように構成することができる。例えば、噴霧システム１０は、噴霧システム１０の空気通路および流体通路にそれぞれ空気および流体を受け入れるための空気入口および流体注入口を含んでもよい。空気入口（例えば、ポート）及び流体注入口（例えば、ポート）は、空気源及び流体源のような噴霧システム１０の１つ以上の噴霧成分に連結することができる。例えば、空気入口は、圧縮空気又は空気リザーバ（例えば、空気タンク）に連結することができる。空気入口は、種々の接続を用いて空気源に結合することができる。例えば、空気入口は、第１のコネクタ（例えば、オスコネクタ）を含んでもよく、空気源は、対応する第２のコネクタ（例えば、メスコネクタ）を含んでもよい。いくつかの実施態様において、空気入口は、雌型コネクタであってもよく、空気源は、雄型コネクタであってもよい。同様に、流体注入口は、流体リザーバ（例えば、使い捨てカップ、流体圧力容器）または種々の接続を使用する別の流体源などの流体源（例えば、塗料ミキサー、圧力ポット、ギアポンプなど）に結合してもよい。例えば、流体注入口は、流体源の対応するオスコネクタまたはメスコネクタに結合するオスコネクタまたはメスコネクタを含んでもよい。

噴霧塗布装置１２は、流体チップ４０内に延びることができる流体通路１６を通って流体又は空気－流体混合物を流動させるように構成されている。上述したように、流体管通路３８および流体チップ通路３９は、流体通路１６を形成することができる。流体チップ４０は、噴霧塗布装置１２の端部に配置することができ、噴霧塗布装置１２の回転ベルカップ４４に流体または空気－流体混合物を送達するように構成することができる。噴霧塗布装置１２はまた、回転ベルカップ４４に連結されたスプラッシュプレート４２を含んでもよい。従来の実施形態では、スプラッシュプレートは、流体チップを出て回転ベルカップ上に流体または空気－流体混合物を分配するように構成されてもよい。換言すれば、伝統的な噴霧塗布装置は、流体または流体チップを出る空気－流体混合物の流れを方向転換し、流体の流れを回転ベルカップに向けるように構成されたスプラッシュプレートを含んでもよい。しかしながら、本実施形態では、かつ以下により詳細に説明するように、流体または空気－流体混合物は、流体通路１６を通って流れ、回転ベルカップ４４に向かって、かつスプラッシュプレート４２から離れる、ある角度で流体チップ４０を出るように構成されている。

噴霧塗布装置１２が流体チップ４０から回転ベルカップ４４上に流体または空気－流体混合物を直接分配するように構成されている間、スプラッシュプレート４２は依然として噴霧塗布装置１２に含まれていてもよい。スプラッシュプレート４２は、噴霧塗布装置１２が流体チップ４０から回転ベルカップ４４上への流体流を破壊することができる環境からの空気を遮断するように構成することができる。例えば、回転ベルカップ４４が回転し、流体または空気－流体混合物が回転ベルカップ４４から出ると、回転ベルカップ４４のベルカップ領域４５内に負圧が作られ得る。環境からの空気は、負圧のためにベルカップ領域４５に入り得る。スプラッシュプレート４２がないと、ベルカップ領域４５に流入する空気は、流体チップ領域４１に入り、流体チップ４０から回転ベルカップ４４への流体または空気－流体混合物の流れを乱す可能性がある。そのように、スプラッシュプレート４２は、環境からの空気を遮断することによって、回転ベルカップ４４上への流体または空気－流体混合物の流れを補助するように構成することができる。

噴霧塗布装置１２の種々の構成要素は、メンテナンスのため等の種々の理由により、運転中に交換可能である。例えば、流体管１４、流体チップ４０、スプラッシュプレート４２、および回転ベルカップ４４は、他の構成要素の中でも、新品または異なる構成要素と交換することができる。加えて、噴霧塗布装置１２の種々の構成要素は、種々の材料又は材料の組合せで形成することができる。図示の実施形態では、流体管１４および流体チップ４０は、ステンレス鋼および／または他の材料であってもよい。スプラッシュプレート４２は、複合プラスチック、硬化ステンレス鋼、チタン、および／または他の材料であってもよく、コーティング（例えば、ダイヤモンド状コーティング（ＤＬＣ））で被覆されてもよく、またはめっきされてもよい。更に、回転ベルカップ４４は、複合プラスチック、ステンレス鋼、及び／又は他の材料であってもよい。しかし、流体管１４、流体チップ４０、スプラッシュプレート４２、および回転ベルカップ４４を形成するために、他の適切な材料を使用してもよいことが理解されよう。

図２は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。上述したように、噴霧塗布装置１２は、流体管１４、流体チップ４０、スプラッシュプレート４２、および／または回転ベルカップ４４を含んでもよい。スプラッシュプレート４２は、接続部４３を介して回転ベルカップ４４に連結することができる。接続部４３は、締結具（例えば、ねじ、ボルト、リベット等）であってもよい。さらに、２つの接続部（すなわち、接続部４３）が図２に示されているが、噴霧塗布装置１２のいくつかの実施形態は、スプラッシュプレート４２と回転ベルカップ４４との間の単一接続部、３つの接続部、又は３つ以上の接続部を含んでもよい。特定の実施形態では、スプラッシュプレート４２は、回転ベルカップ４４の一体構成要素であってもよいし、逆の構成要素であってもよい。

流体管１４および流体チップ４０は、それぞれ、図示の実施形態において流体通路１６を形成する流体管通路３８および流体チップ通路３９を含んでもよい。本明細書に記載されるように、流体または空気－流体混合物が、流体通路１６を通って流れてもよい。流体通路１６及び流体チップ通路３９は、流体チップ４０の端部４８でスプラッシュプレート４２に隣接して終端することができる。また、流体チップ４０は、ねじ式接続部５２または他の適切な接続部を介して流体管１４に結合されてもよい。ねじ式接続部５２は、流体管１４および流体チップ４０の両方に、互いに係合するねじを含み、流体チップ４０が流体管１４にねじ込まれるように、またはその上にねじ込まれるように構成されてもよい。いくつかの実施態様において、流体管１４および流体チップ４０は、ねじ式接続部５２に加えて、またはその代わりに、他の機構または特徴によって結合されてもよい。さらに、噴霧塗布装置１２は、流体管１４および流体チップ４０を通って延びる流体通路１６が確実にシールされるように、ねじ式接続部５２に隣接して配置されたシール機構を含んでもよい。例えば、噴霧塗布装置１２は、流体通路１６が確実にシールされるように、ねじ式接続部５２に隣接して配置された１つまたは複数のＯリングを含むことができる。

ベルカップ４４は、ベルカップ面９２を含むことができる。ベルカップ面９２は、流体チップ４０から出る流体がベルカップ４４に沿って流れて出ることを可能にすることができる。図示するように、ベルカップ面９２は、ベルカップ４４のほぼ湾曲した縁部である。特定の実施形態において、ベルカップ面９２は、湾曲部分に加えて直線部分を含んでもよい。更に、ベルカップ面９２のある部分又は部分は、互いに対して角度をなして配置することができる。

特定の実施形態では、流体チップ４０はまた、１つ以上の流体チップ溶媒通路５０を含み得る。図示のように、流体チップ溶媒通路５０は、流体チップ通路３９に隣接するが、これとは別個の流体チップ４０を通って延びる。流体チップ溶媒通路５０は、噴霧塗布装置１２を通って延びる環状流体管溶媒通路５１に流体的に連結されてもよい。環状流体管溶媒通路５１は、溶媒を流体チップ溶媒通路５０に送達するために、流体管１４の長さの一部を下って溶媒を流すように構成されてもよい。以下でより詳細に説明するように、流体チップ４０は、噴霧塗布装置１２の構成要素に溶媒を送達するように構成された二次溶媒通路を含むことができる。

流体チップ溶媒通路５０は、溶媒を流体チップ４０の端部４８に、スプラッシュプレート４２に、および／または回転ベルカップ４４に送達するように構成される。いくつかの実施態様において、流体チップ４０を出る流体は、流体チップ４０、スプラッシュプレート４２、および回転ベルカップ４４に付着してもよい。流体チップ４０に送達された溶媒は、スプラッシュプレート４２に、および／または回転ベルカップ４４に送達され、噴霧塗布装置１２のこれらの構成要素を除去／除去するように構成されてもよい。

図３は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。上述のように、流体チップ４０は、流体チップ通路３９および流体チップ溶媒通路５０を含むことができる。流体または空気－流体混合物は、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ通路３９（すなわち、流体通路１６を通って）を流れ、流体出口軸７６に沿って流体出口ポート７５で流体チップ４０を出ることができる。流体チップ通路３９は、流体出口ポート７５に流体的に連結されてもよい。図示のように、長手方向流体チップ軸７２も、スプラッシュプレート４２と交差する。このようにして、流体チップ４０の流体出口ポート７５を出る流体または空気－流体混合物が、スプラッシュプレート４２の代わりに回転ベルカップ４４の方へ向けられる。その結果、スプレー塗布装置１２によって塗布されるより少ない流体（例えば、コーティング材料）がスプラッシュプレート４２の方へ向けられ、スプラッシュプレート４２の摩耗及び劣化を減少させる可能性がある。いくつかの実施態様において、流体チップ４０の流体出口ポートは、スプラッシュプレート４２に部分的に向かう角度（すなわち、長手方向流体チップ軸７２に対してある角度）で配置されてもよく、一方、以下の図５～７を参照して説明されるように、流体チップ４０からスプラッシュプレート４２への流体または空気－流体混合物の直接的塗布を依然として低減する。

流体出口ポート７５は、サイズを変更することができる。例えば、流体出口ポート７５は、いくつかの実施態様において、直径０．７ミリメートル（ｍｍ）から１．６２ｍｍの範囲であり得る。さらに、特定の用途のために選択された流体出口ポート７５の直径は、流体の粘度、または流体出口ポート７５を出る空気－流体混合物に依存し得る。例えば、噴霧塗布装置１２が、より低い粘度（すなわち、より薄い流体）を有する流体または空気－流体混合物と共に使用される実施形態では、流体出口ポート７５は、より小さい直径を有してもよい。対照的に、噴霧塗布装置１２が、より高い粘度（すなわち、より厚い流体）を有する流体または空気－流体混合物とともに使用される実施形態では、流体出口ポート７５は、より大きな直径を有してもよい。加えて、本明細書に記載される他の実施形態の流体出口ポート７５は、同様の直径および特性を有してもよい。いくつかの実施態様において、流体出口ポート７５の直径は一定であるが、流体チップ４０の他の実施態様は、様々な直径寸法の流体出口ポート７５を含んでもよい。

流体チップ溶媒通路５０は、種々のポートを介して流体チップ４０から溶媒を分配するように構成された二次溶媒通路に連結されてもよい。図示の実施形態では、流体チップ溶媒通路５０は、一次環状溶媒通路５４を介して、二次半径方向溶媒通路６０および二次環状溶媒通路６２に連結されている。一次環状溶媒通路５４は、流体チップ通路３９を囲んでもよい。一部の実施形態では、一次環状溶媒通路５４は、流体チップ通路３９の一部のみを取り囲むことができ、又は流体チップ溶媒通路５０が二次半径方向溶媒通路６０及び二次環状溶媒通路６２に直接連結されるように、流体チップ４０から省略することができる。図示の実施形態では、二次半径方向溶媒通路６０は、流体チップ溶媒通路５０から延びる２つの通路を含む。いくつかの実施態様において、流体チップ溶媒通路５０は、二次半径方向溶媒通路６０又は二次環状溶媒通路６２のうちの１つに連結されてもよい。溶媒は、流体チップ溶媒通路５０から二次半径方向溶媒通路６０及び二次環状溶媒通路６２の各々に流れることができる。次いで、溶媒は、二次半径方向溶媒出口ポート６４で二次半径方向溶媒通路６０を出てよく、二次環状溶媒出口ポート６８で二次環状溶媒通路６２を出てよい。二次半径方向溶媒出口ポート６４及び二次環状溶媒出口ポート６８を出る溶媒は、噴霧塗布装置１２の種々の部分にわたって分配されて、作動中に噴霧塗布装置１２によって塗布されたコーティング材料によって形成された残渣等の流体残渣を洗浄し除去することができる。例えば、図示の実施形態では、二次半径方向溶媒出口ポート６４を出る溶媒は、回転ベルカップ４４の後面（図示せず）上に分配されてもよい。二次環状溶媒出口ポート６８から出る溶媒は、流体チップ４０の端部４８の上に分散され、清浄化されてもよい。また、二次半径方向溶媒出口ポート６４及び二次環状溶媒出口ポート６８から出る溶媒は、噴霧塗布装置１２の他の構成要素／部分（例えば、流体チップ４０の他の部分、スプラッシュプレート４２、回転ベルカップ４４、流体管１４等）と接触し、清浄にするように構成することができる。例えば、二次環状溶媒出口ポート６８から出る溶媒は、スプラッシュプレート４２の種々の表面（例えば、流体チップ４０に近接したスプラッシュプレート４２の後面と、スプラッシュプレート４２の後面の反対側の前面）に接触し、清浄にすることができる。

図４は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。上述したように、噴霧システム１０は、流体または空気－流体混合物を、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ４０を通って、流体出口ポート８０（fluid exit port 80）の流体出口ポート出口９０（fluid exit port outlet 90）から流出し、回転ベルカップ４４上に流動させるように構成される。流体または空気－流体混合物は、流体出口軸８１に沿って流体出口ポート出口９０から出る。図示の実施形態では、流体出口軸８１は、長手方向流体チップ軸７２および流体チップ通路３９を通る（すなわち、流体通路１６を通る）流体または空気－流体混合物の流れに略垂直である。加えて、流体出口ポート出口９０は、一般に、流体チップ４０の側面７０と同一平面上にある。流体又は空気－流体混合物が流体出口ポート出口９０から出ると、流体又は空気－流体混合物は、一般に、スプラッシュプレート４２から離れて、回転ベルカップ４４に向かって導かれる。

回転ベルカップ４４は、スプラッシュプレート４２に隣接するベルカップ面９２を含んでもよい。ベルカップ面９２は、内側ベルカップ領域１００、中間ベルカップ領域１０２、及び外側ベルカップ領域１０４を含んでもよい。内側ベルカップ領域１００は、スプラッシュプレート４２の後方のベルカップ面９２の第１の端部であってもよい。外側ベルカップ領域１０４は、内側ベルカップ領域１００にほぼ対向するベルカップ面９２の第２の端部とすることができる。中間ベルカップ領域１０２は、内側ベルカップ領域１００と外側ベルカップ領域１０４との間のベルカップ面９２の一部であってもよい。図示するように、内側ベルカップ領域１００は、ほぼ直線状であって、中間ベルカップ領域１０２に対してある角度で配置され、中間ベルカップ領域１０２は、ほぼ直線状であって、内側ベルカップ領域１００および外側ベルカップ領域１０４に対してある角度で配置され、外側ベルカップ領域１０４は、ほぼ直線状である。特定の実施形態では、内側ベルカップ領域１００、中間ベルカップ領域１０２、及び外側ベルカップ領域１０４は、ほぼ曲線状、放物線状、及び／又は単一の連続曲線を形成することができる。

流体出口ポート出口９０から出た後、流体または空気－流体混合物は、回転ベルカップ４４の内側ベルカップ領域１００でベルカップ面９２に接触することができる。例えば、流体出口軸８１は、流体または空気－流体混合物が流体出口軸８１に沿って流体出口ポート出口９０から出て、内側ベルカップ領域１００で回転ベルカップ４４に接触するように、内側ベルカップ領域１００と交差してもよい。更に、内側ベルカップ領域１００は、内側ベルカップ領域１００と流体出口軸８１との交点と共に、スプラッシュプレート４２の直径によって少なくとも部分的に規定されるベルカップ面９２の一部に配置されてもよい。このようにして、流体または空気－流体混合物は、スプラッシュプレート４２の直径によって少なくとも部分的に規定される部分（すなわち、回転ベルカップ４４とスプラッシュプレート４２との間のベルカップ面９２の部分でベルカップ面９２上に堆積される）で、ベルカップ面９２上に堆積されてもよい。

回転ベルカップ４４は、一般に、長手方向流体チップ軸７２を中心として回転することができる。回転ベルカップ４４が回転すると、遠心力によって、内側ベルカップ領域１００に接触する流体または空気－流体混合物が、内側ベルカップ領域１００からベルカップ面９２の中間ベルカップ領域１０２に向かって流れる。流体または空気－流体混合物は、流体または空気－流体混合物が外側ベルカップ領域１０４でベルカップ面９２から出るまで、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２に沿って続く。次いで、流体（例えば、コーティング材料）または空気－流体混合物を、回転ベルカップ４４および噴霧システム１０のベルカップ面９２を一般的に離れた後に、ターゲットに塗布および／または堆積させてもよい。内側ベルカップ領域１００、中間ベルカップ領域１０２、及び外側ベルカップ領域１０４の各々は、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２の周囲にまたがるか、又は延びることができる。そのように、回転ベルカップ４４が完全な回転を完了するように、流体は内側ベルカップ領域１００の全周に接触することができる。流体または空気－流体混合物が外側に流れると、流体または空気－流体混合物は、中間ベルカップ領域１０２および外側ベルカップ領域１０４の全周表面領域にわたって流れ続けることができる。

上述したように、回転ベルカップ４４が回転すると、回転ベルカップ４４に負圧が生じ、回転ベルカップ４４に隣接する環境からスプラッシュプレート４２に向かって回転ベルカップ４４内に空気を引き込むことができる。スプラッシュプレート４２は、回転ベルカップ４４内に引き込まれている空気が、流体出口ポート８０から内側ベルカップ領域１００の回転ベルカップ４４上への流体または空気－流体混合物の流れを乱すのを阻止するように構成することができる。いくつかの実施態様において、流体又は空気－流体混合物は、高速で流体出口ポート８０から出てもよい。従来のシステムでは、高速でスプラッシュプレートに向けられた流体または空気－流体混合物が、スプラッシュプレートに摩耗を引き起こす可能性がある。しかしながら、流体又は空気－流体混合物は、本明細書で議論する実施形態のスプラッシュプレート４２上に直接分布されないので、スプラッシュプレート４２は、従来のシステムと比較して交換される前に、より長い時間持続することができる。

図５は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。同様に上述したように、図示された噴霧システム１０は、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ４０を通って、それぞれの流体出口ポート８２の２つの流体出口ポート出口９１から流体または空気－流体混合物を流し、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２上に流すように構成されている。流体または空気－流体混合物は、それぞれの流体出口軸８３に沿って流体出口ポート出口９１から出る。図示の実施形態では、２つの流体出口ポート８２（例えば、第１の流体出口ポートおよび第２の流体出口ポート）は、側面７０または流体チップ４０の外径からほぼ半径方向外側に突出する。流体出口ポート８２は、それぞれの流体出口軸８３に沿って（例えば、第１の流体出口軸に沿って、および第２の流体出口軸に沿って）延在してもよい。

各流体出口ポート８２から（各流体出口軸８３に沿って）出る流体または空気－流体混合物の流路は、長手方向流体チップ軸７２に対してある角度９４である。例えば、各流体出口軸８３とスプラッシュプレート４２に対向する長手方向流体チップ軸７２との間の角度９４は、一般に鋭角（例えば、８９度、８８度、８７度など）であってもよい。この鋭角は、流体出口ポート８２を出る流体または空気－流体混合物が、より滑らかに接触し、内側ベルカップ領域１００における回転ベルカップ４４のベルカップ面９２に沿って流れることを可能にすることによって、ベルカップ面９２上への流体または空気－流体混合物の堆積を強化または改善し得る。いくつかの実施形態では、角度９４は、ほぼ９０度であってもよく、および／または互いにほぼ等しくてもよい。また、各流体出口軸８３と長手方向流体チップ軸７２との間の角度９４は、異なってもよい（例えば、第１の流体出口軸と長手方向流体チップ軸との間の第１の角度、および第２の流体出口軸と長手方向流体チップ軸との間の第２の角度）。

流体出口ポート８２は、長手方向流体チップ軸７２に対して流体チップ４０の反対側に配置されてもよく、流体または空気－流体混合物が流体チップ４０を離れるときに、流体または空気－流体混合物を内側ベルカップ領域１００に向けるように構成されてもよい。流体または空気－流体混合物が流体出口ポート８２から出ると、流体または空気－流体混合物は、一般に、スプラッシュプレート４２から離れて、回転ベルカップ４４に向かって指向される。そのようにして、ベルカップ面９２上への流体または空気－流体混合物の堆積を高めることができ、スプラッシュプレート４２上の潜在的摩耗を低減することができる。流体または空気－流体混合物は、２つの位置（例えば、内側ベルカップ領域１００の２つの位置）で同時にベルカップ面９２に接触してもよい。回転ベルカップ４４が回転すると、流体または空気－流体混合物は、内側ベルカップ領域１００から中間ベルカップ領域１０２に向かって、中間ベルカップ領域１０２から外側ベルカップ領域１０４に向かって、ベルカップ面９２に沿って流れ、外側ベルカップ領域１０４でベルカップ面９２から出ることができる。

図６は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。噴霧システム１０は、流体または空気－流体混合物を、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ４０を通って、それぞれの流体出口ポート８４の２つの流体出口ポート出口９３から流出し、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２上に流動させるように構成される。流体または空気－流体混合物は、それぞれの流体出口軸８５に沿って流体出口ポート出口９３から出る。図示の実施形態では、２つの流体出口ポート８４は、概して、流体チップ４０の側面７０または外側半径方向表面と面一である。各流体出口ポート８４から（そのそれぞれの流体出口軸８５に沿って）出る流体の流路は、長手方向流体チップ軸７２に対して、ある角度９５である。例えば、各流体出口軸８５とスプラッシュプレート４２に対向する長手方向流体チップ軸７２との間の角度９５は、一般に鋭角である。流体または空気－流体混合物が流体出口ポート８４から出ると、流体または空気－流体混合物は、一般に、スプラッシュプレート４２から離れて、回転ベルカップ４４に向かって指向される。その結果、流体又は空気－流体混合物は、スプラッシュプレート４２上に直接堆積されず、これにより、流体又は空気－流体混合物がスプラッシュプレート４２上に高速で直接塗布されることによって生じるスプラッシュプレート４２上の摩耗及び劣化を低減することができる。流体出口ポート８４は、流体チップ４０の互いに対して対向する側に配置されてもよく、流体または空気－流体混合物が流体チップ４０から離れるときに、流体または空気－流体混合物をベルカップ面９２の内側ベルカップ領域１００に向けるように構成されてもよい。そのように、流体または空気－流体混合物は、２つの位置（例えば、内側ベルカップ領域１００の２つの位置）で同時に回転ベルカップ４４に接触することができる。

図７は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。噴霧システム１０は、流体または空気－流体混合物を、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ４０を通って、流体出口ポート８６の流体出口ポート出口９７から流出し、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２上に流動させるように構成される。流体または空気－流体混合物は、流体出口軸８７に沿って流体出口ポート出口９７から出る。流体または空気－流体混合物が流体出口ポート出口９７から出ると、流体または空気－流体混合物は、一般に、スプラッシュプレート４２から離れて、回転ベルカップ４４に向かって指向される。その結果、流体または空気－流体混合物は、スプラッシュプレート４２上に直接堆積されず、それによって、高速でスプラッシュプレート４２上に流体を直接塗布することによって生じるスプラッシュプレート４２上の摩耗および劣化を低減することができる。図示の実施形態では、流体出口ポート８６は、側面７０または流体チップ４０の外側半径面から外側に突出する。流体出口ポート出口９７から（流体出口軸８７に沿って）出る流体または空気－流体混合物の流路は、長手方向流体チップ軸７２に対して、ある角度９６である。例えば、流体出口軸８７とスプラッシュプレート４２に対向する長手方向流体チップ軸７２との間の角度９６は、一般に鋭角である。そのように、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２上への流体または空気－流体混合物の堆積は、流体出口ポート８６を出る流体または空気－流体混合物が、より滑らかにベルカップ面９２に沿って内側ベルカップ領域１００で接触し流れることを可能にすることによって改善されてもよい。

いくつかの実施形態では、図５の流体出口軸８３、図６の流体出口軸８５、または図７の流体出口軸８７は、内側ベルカップ領域１００および／または中間ベルカップ領域１０２に平行であってもよい。流体出口軸８３、流体出口軸８５、または内側ベルカップ領域１００および／または中間ベルカップ領域１０２に対する流体出口軸８７の平行配向は、流体チップ４０を出て内側ベルカップ領域１００上への流体または空気－流体混合物の堆積を強化し得る。また、平行配向は、内側ベルカップ領域１００および／または中間ベルカップ領域１０２に沿った流体または空気－流体混合物の流れを強化してもよい。

図８は、図１の噴霧システム１０の噴霧塗布装置１２の部分断面側面図であり、噴霧塗布装置１２の流体チップ４０の一実施形態を示す。上述のように、噴霧システム１０は、流体または空気－流体混合物を、長手方向流体チップ軸７２に沿って流体チップ４０を通って、それぞれの流体出口ポート８８の２つの流体出口ポート出口９８から流出し、回転ベルカップ４４のベルカップ面９２上に流動させるように構成される。流体または空気－流体混合物は、流体出口軸８９に沿って流体出口ポート出口９８から出る。流体または空気－流体混合物が流体出口ポート出口９８から出ると、流体または空気－流体混合物は、一般に、スプラッシュプレート４２から離れて、回転ベルカップ４４に向かって導かれる。その結果、流体又は空気－流体混合物は、スプラッシュプレート４２上に直接堆積されず、これにより、流体又は空気－流体混合物がスプラッシュプレート４２上に高速で直接塗布されることによって生じるスプラッシュプレート４２上の摩耗及び劣化を低減することができる。図示の実施形態では、２つの流体出口ポート８８は、流体チップ４０の側面７０と略同一平面上にある。各流体出口ポート８８から出る（各流体出口軸８９に沿った）流体の流路または空気－流体混合物は、長手方向流体チップ軸７２に略垂直である。例えば、流体出口軸８９と長手方向流体チップ軸７２との間の角度は、ほぼ９０度であってもよい。流体出口ポート８８は、流体チップ４０の互いに対して対向する側に配置されてもよく、流体が流体チップ４０を離れるときに、流体または空気－流体混合物をベルカップ面９２の内側ベルカップ領域１００に向けるように構成されてもよい。そのように、流体または空気－流体混合物は、２つの位置（例えば、内側ベルカップ領域１００の２つの位置）で同時に回転ベルカップ４４に接触することができる。

噴霧システム１２の特定の実施形態は、流体チップの長手方向流体チップ軸に対して、および／またはスプラッシュプレートに対して、角度をなして配置された流体出口ポートを有する流体チップを含んでもよい。例えば、流体チップは、流体チップの円周の周りに等しくまたは非等しく配置された１つ、２つ、３つ、４つ、または複数の流体出口ポートを含んでもよい。流体出口ポートと長手方向流体チップ軸との間の角度は、特定の実施形態の間で変化してもよい。例えば、流体出口ポートは、流体または空気－流体混合物をスプラッシュプレートから逆方向に、そして回転ベルカップに向ける角度であってもよい。流体出口ポートが流体または空気－流体混合物を回転ベルカップの方へ向け、かつスプラッシュプレートから離れるにつれて、流体または空気－流体混合物の回転ベルカップ上への堆積が強化され得、スプラッシュプレート上の潜在的摩耗が低減および／または排除され得る。回転ベルカップおよび／またはスプラッシュプレートに対する流体出口ポートの角度は、特定の実施形態において変化してもよい。更に、スプラッシュプレートは、スプラッシュプレートと回転ベルカップとの間の領域に空気が入るのを阻止して、流体チップを出る流体または空気－流体混合物が、回転ベルカップに沿ってより滑らかに接触して流れることを可能にすることができる。さらに、流体チップのいくつかの実施形態は、噴霧システム１２の様々な部分に流体または空気－流体混合物を流すように構成された付加的または他の流体ポートを含んでもよい。

開示は、様々な改変形態および代替形態を受けやすい場合があるが、特定の実施形態は、図面において例として示されており、本明細書で詳細に説明されている。しかしながら、開示は、開示される特定の形態に限定されることを意図していないことを理解されたい。むしろ、開示は、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される開示の精神および範囲にあるすべての修正、均等物、および代替物をカバーすることである。

Claims (14)

1. ターゲットに流体を塗布するように構成された噴霧塗布装置と、
   前記噴霧塗布装置の回転ベルカップであって、内側ベルカップ領域を含む、回転ベルカップと、
   前記回転ベルカップに連結された前記噴霧塗布装置のスプラッシュプレートと、
   前記噴霧塗布装置の流体チップであって、前記回転ベルカップ上に前記流体を出力するように構成された、流体チップと、を備え、
   前記流体チップは、
   前記流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在する流体チップ通路であって、前記長手方向流体チップ軸は、前記スプラッシュプレートと交差する、流体チップ通路と、
   前記流体チップ通路から前記回転ベルカップ上に前記流体を出力するように構成された第１の流体出口ポートであって、前記第１の流体出口ポートは、前記流体チップの前記長手方向流体チップ軸に対して第１の鋭角で配置された第１の流体出口軸に沿って延在する、第１の流体出口ポートと、
   前記流体チップ通路から前記内側ベルカップ領域内に前記流体を出力するように構成された第２の流体出口ポートであって、前記第２の流体出口ポートは、前記流体チップの前記長手方向流体チップ軸に対して第２の角度で配置された第２の流体出口軸を備える、第２の流体出口ポートと、を備える、
   噴霧システム。
2. 前記噴霧塗布装置が、前記噴霧塗布装置を通って前記流体を流すように構成された流体管を備え、前記流体管が前記流体チップの前記流体チップ通路に流体的に連結されている、請求項１に記載の噴霧システム。
3. 前記第１の流体出口ポートの前記第１の流体出口軸は、前記回転ベルカップの前記内側ベルカップ領域と交差する、請求項１に記載の噴霧システム。
4. 前記第１の流体出口ポートの前記第１の流体出口軸と前記回転ベルカップの前記内側ベルカップ領域との交点が、少なくとも部分的に前記スプラッシュプレートの直径によって画定された領域内にある、請求項３に記載の噴霧システム。
5. 前記第１の流体出口ポートおよび前記第２の流体出口ポートは、前記流体チップの前記長手方向流体チップ軸に対して、前記流体チップの反対側に配置される、請求項１に記載の噴霧システム。
6. 前記第１の鋭角および前記第２の角度は、互いにほぼ等しい、請求項１に記載の噴霧システム。
7. 前記第２の角度は鋭角である、請求項１に記載の噴霧システム。
8. 噴霧システムであって、該噴霧システムは、
   噴霧塗布装置の流体チップであって、前記流体チップは、流体を前記噴霧塗布装置の回転ベルカップ上に出力するように構成された、流体チップを備え、
   前記流体チップは、
   前記流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在する流体チップ通路と、
   前記回転ベルカップ上に前記流体を出力するように構成された第１の流体出口ポートであって、前記流体出口ポートは、前記流体チップの前記長手方向流体チップ軸に対して、ある鋭角で配置された第１の流体出口軸を備える、第１の流体出口ポートと、
   前記流体チップ通路から前記回転ベルカップの内側ベルカップ領域内に前記流体を出力するように構成された第２の流体出口ポートであって、前記第２の流体出口ポートは、前記流体チップの前記長手方向流体チップ軸に対して第２の角度で配置された第２の流体出口軸を備える、第２の流体出口ポートと、を備える、
   噴霧システム。
9. 前記流体チップは、溶媒を前記噴霧塗布装置の構成要素に流すように構成された溶媒通路を備え、前記溶媒は、前記構成要素から流体残留物を除去するように構成されている、請求項８に記載の噴霧システム。
10. 前記第１の流体出口軸は、前記回転ベルカップのベルカップ面と交差する、請求項８に記載の噴霧システム。
11. 前記第１の流体出口軸は、前記噴霧塗布装置のスプラッシュプレートの外径内で、前記回転ベルカップの前記ベルカップ面と交差する、請求項１０に記載の噴霧システム。
12. 噴霧システムを作動させる方法であって、
    噴霧塗布装置の流体チップの流体チップ通路に沿って流体を流すステップであって、前記流体チップ通路は、前記流体チップの長手方向流体チップ軸に沿って延在するステップと、
    第１の流体出口軸に沿って前記流体を第１の流体出口ポートを通って導くステップであって、前記第１の流体出口ポートは、前記流体チップ通路に流体的に連結され、前記第１の流体出口軸は、前記長手方向流体チップ軸に対して、第１の鋭角で配置される、ステップと、
    第２の流体出力軸に沿って前記流体を第２の流体出力ポートを通って導くステップであって、前記第２の流体出力ポートは、前記流体チップ通路に流体的に連結され、前記第２の流体出口軸は、前記長手方向流体チップ軸に対して、第２の角度で配置される、ステップと、
    前記第１の流体出口ポートおよび前記第２の流体出口ポートから前記流体を回転ベルカップのベルカップ面上に堆積させるステップと、を含む方法。
13. 前記ベルカップ面に沿って前記流体を流すステップと、
    前記ベルカップ面から前記流体を導き出すステップと、
    前記流体をターゲット上に堆積させるステップと、を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１の流体出口ポートおよび前記第２の流体出口ポートから前記流体を前記ベルカップ面上に堆積させるステップは、前記流体を前記噴霧システムのスプラッシュプレートから離れ、かつ前記回転ベルカップに向けるステップを含む、請求項１２に記載の方法。

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