【手続補正書】
【提出日】平成17年10月31日(2005.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  流体を分配する分配装置において、
流体を加熱できる流体分配マニホールドと、
前記流体分配マニホールドから流体の流れを受け取ることができる分配器本体であって、流体の流れを前記分配器本体から排出する第１の状態と、流体の流れを遮断する第２の状態とを有した流れ制御機構を含む分配器本体と、
第１のダクトと第２のダクトを有するソレノイド弁と、エアピストンハウジングと、前記エアピストンハウジングを通り前記第１のダクトまで伸張する第１の通路と、前記エアピストンハウジング内に配設されるエアキャビティと、前記エアキャビティを前記第２のダクトと流体連結する前記エアピストンハウジングを通って伸張する第２の通路と、前記エアキャビティ内を移動するため配置されたエアピストンと、を含んで構成され、前記エアピストンは前記第１の状態と前記第２の状態を提供するために前記流れ制御機構と動作可能に結合され、前記第１の通路は前記第１のダクトへ加圧流体を供給し、前記ソレノイド弁は前記エアキャビティ内で前記エアピストンを往復運動させるために加圧流体が選択的に前記第１のダクトから前記第２のダクトを通って前記エアキャビティへ流れることを許容して前記流れ制御機構の前記第１の状態と前記第２の状態を提供し、前記ソレノイド弁は前記第１のダクトが前記第１の通路に接続され前記第２のダクトが前記第２の通路に接続されるように前記エアピストンハウジングに連結されている、空気圧アクチュエータと、
前記エアピストンハウジングと前記流体分配マニホールドとの間に配設され、前記流体分配マニホールドから前記エアピストンハウジングに至る熱の伝達を低減することのできる断熱シールドと、
を備えたことを特徴とする分配装置。
【請求項２】  請求項１に記載の分配装置において、前記第１の通路と前記第１のダクトとの間の連結は直接であり、介入する管及び管継手から免れることを特徴とする分配装置。
【請求項３】  請求項１に記載の分配装置において、前記分配器本体は前記流体分配マニホールドと熱連通して取り付けられ、さらに前記分配器本体は前記エアピストンハウジングから断熱されることを特徴とする分配装置。
【請求項４】  請求項３に記載の分配装置において、前記断熱シールドは断熱を提供して前記分配器本体から前記エアピストンハウジングへの熱の伝達を抑制することを特徴とする分配装置。
【請求項５】  請求項３に記載の分配装置において、前記分配器本体は前記空気アクチュエータから離間されて、前記分配器本体から前記エアピストンハウジングへ至る熱伝導による熱の伝達が防止されることを特徴とする分配装置。
【請求項６】  請求項１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは貫通孔を含み、前記エアピストンは前記貫通孔を介して前記流れ制御機構と動作可能に結合されることを特徴とする分配装置。
【請求項７】  請求項１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは当該断熱シールドの厚みを貫通して伸張する貫通孔を含み、前記エアピストンは前記貫通孔を介して前記流れ制御機構と動作可能に結合されることを特徴とする分配装置。
【請求項８】  請求項１に記載の分配装置において、前記エアキャビティは初期空気体積を有し、かつ前記空気圧アクチュエータは有効弁流量係数を有して、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率が選択され、サイクルタイムが９ミリセカンド以下にされることを特徴とする分配装置。
【請求項９】  請求項８に記載の分配装置において、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率は約７，５００ｍｍ３より小さいことを特徴とする分配装置。
【請求項１０】  請求項８に記載の分配装置において、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率は選択され、サイクルタイムが５ミリセカンド以下にされることを特徴とする分配装置。
【請求項１１】  請求項１０に記載の分配装置において、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率は約３，９００ｍｍ３より小さいことを特徴とする分配装置。
【請求項１２】  請求項１に記載の分配装置において、前記エアキャビティは約２，１７０ｍｍ３より小さい初期空気体積を有することを特徴とする分配装置。
【請求項１３】  請求項１２に記載の分配装置において、前記エアキャビティは約１，０００ｍｍ３より小さい初期空気体積を有することを特徴とする分配装置。
【請求項１４】  請求項１２に記載の分配装置において、前記空気圧アクチュエータは約０．１から約１．４までの有効弁流量係数を有することを特徴とする分配装置。
【請求項１５】  請求項１に記載の分配装置において、前記ソレノイド弁は第３のダクトを有し、前記エアピストンハウジングは前記第３のダクトと流体連結する第３の通路を有し、前記ソレノイド弁は選択的に加圧流体を前記エアキャビティから前記第２のダクトを通って前記第３のダクトへ排出することができることを特徴とする分配装置。
【請求項１６】  請求項１５に記載の分配装置において、前記第３のダクトは前記第３の通路に接続されることを特徴とする分配装置。
【請求項１７】  流体を分配する分配装置において、
流体の流れを受け取りかつ排出できる分配器本体であって、流体の流れを分配器本体から排出する第１の状態と、流体の流れを遮断する第２の状態とを有した流れ制御機構を含む分配器本体と、
エアキャビティを収容したエアピストンハウジングと、前記エアキャビティに配置されて移動するエアピストンと、前記エアキャビティに出入りする加圧空気の流れを制御し、選択的に作動力を前記エアピストンへ加えたり前記作動力を前記エアピストンから除外したりできるソレノイド弁とを有する空気圧アクチュエータとを備え、
前記エアピストンが前記流れ制御機構と動作可能に結合されて、前記作動力を加えると前記第１の状態を、前記作動力を除外すると前記第２の状態を提供し、前記ソレノイド弁が、介入する管及び管継手から免れている空気通路と連通した状態で前記エアピストンハウジングに接触して取り付けられ、前記エアキャビティが初期空気体積を有し、かつ前記アクチュエータが有効弁流量係数を有して、前記初期空気体積と前記有効弁流量係数とが選択され、サイクルタイムが５ミリセカンド以下にされることを特徴とする分配装置。
【請求項１８】  請求項１７に記載の分配装置において、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率は約３，９００ｍｍ３より小さいことを特徴とする分配装置。
【請求項１９】  請求項１７に記載の分配装置において、前記初期空気体積の前記有効弁流量係数に対する比率は約７，５００ｍｍ３より小さいことを特徴とする分配装置。
【請求項２０】  請求項１７に記載の分配装置において、流体を加熱する加熱器と、前記空気圧アクチュエータと前記加熱器との間に配設される断熱シールドとをさらに備え、断熱シールドは前記加熱器から前記エアピストンハウジングに至る熱の伝達を低減し、前記ソレノイド弁が前記エアピストンハウジングと当接的、熱伝導的に接触して装着できるようにされることを特徴とする分配装置。
【請求項２１】  流体を分配する分配装置において、
流体を加熱できる流体分配マニホールドと、
前記流体分配マニホールドから流体の流れを受け取ることができる分配器本体であって、流体の流れを前記分配器本体から排出する開状態と、流体の流れを遮断する閉状態とを有した流れ制御機構を含む分配器本体と、
ソレノイド弁と、前記ソレノイド弁と熱的に連結されるエアピストンハウジングと、前記エアピストンハウジング内に画成されるエアキャビティと、前記エアキャビティ内に配置されたエアピストンと、を含んで構成される空気圧アクチュエータであって、前記エアピストンが前記ソレノイド弁から前記エアキャビティへの加圧流体の流れに応じて前記開状態と前記閉状態を提供するために前記流れ制御機構と結合されている空気圧アクチュエータと、
前記エアピストンハウジングと前記流体分配マニホールドとの間に配設され、前記流体分配マニホールドから前記エアピストンハウジングに至る熱の伝達を低減することのできる断熱シールドと、
を備えたことを特徴とする分配装置。
【請求項２２】  請求項２１に記載の分配装置において、前記エアピストンハウジングは第１の熱伝導率によって特徴付けられる第１の材料を含み、前記断熱シールドは前記第１の熱伝導率より小さい第２の熱伝導率によって特徴付けられる第２の材料を含んで構成されることを特徴とする分配装置。
【請求項２３】  請求項２２に記載の分配装置において、前記第２の材料は非金属であることを特徴とする分配装置。
【請求項２４】  請求項２３に記載の分配装置において、前記非金属はセラミック、ポリマー及びグラスファイバからなるグループから選択される材料であることを特徴とする分配装置。
【請求項２５】  請求項２１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは無孔部材であることを特徴とする分配装置。
【請求項２６】  請求項２１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは、前記エアピストンハウジングと接触するフラットパネルと、前記フラットパネルと前記流体分配マニホールドとの間に延在する複数の突起と、を含んで構成され、
前記フラットパネルは第１の断面積によって特徴付けられ、前記複数の突起の各々は、前記流体分配マニホールドから前記フラットパネルへの熱の伝導を低減するために、前記第１の断面積より小さい第２の断面積によって特徴付けられることを特徴とする分配装置。
【請求項２７】  請求項２１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは、気体が充填される閉空間を画設する薄側壁を持つスペーサを含んで構成され、前記薄側壁は前記エアピストンハウジングと前記流体分配マニホールドとの間に延在されることを特徴とする分配装置。
【請求項２８】  請求項２７に記載の分配装置において、前記断熱シールドは、前記閉空間を区分する１又はそれ以上の分割壁を含んで構成されることを特徴とする分配装置。
【請求項２９】  請求項２７に記載の分配装置において、前記薄側壁は、前記閉空間において気体が実質的によどむように、前記エアピストンハウジングと加熱された支持構造との間を包囲する周辺部を含んで構成されることを特徴とする分配装置。
【請求項３０】  請求項２１に記載の分配装置において、前記断熱シールドは、前記断熱シールドの有効断面積を低減する貫通孔を含んで構成されることを特徴とする分配装置。
【請求項３１】  請求項３０に記載の分配装置において、前記貫通孔は、前記エアピストンハウジングと前記流体分配マニホールドとの間を包囲してそこに閉じ込められた空気を実質的によどませる周辺部を含んで構成されることを特徴とする分配装置。
【請求項３２】  排出口と、前記排出口から流体を分配するためにサイクルタイムの間において閉位置から開位置へ空気圧アクチュエータと共に移動可能で、かつ前記排出口からの流体の分配を停止するために前記開位置から前記閉位置へ移動可能な流体流れ機構と、を有する流体分配モジュールから間欠的に流体を分配する流体分配方法において、
Ａ）前記排出口から流体を分配するために、サイクルタイムの第１の部分において、前記閉位置から前記開位置へ前記空気圧アクチュエータと共に前記流体流れ機構を移動させ、
Ｂ）前記排出口からの流体の分配を停止するために、サイクルタイムの第２の部分において、前記開位置から前記閉位置へ前記空気圧アクチュエータと共に前記流体流れ機構を移動させ、
Ｃ）前記Ａ）及びＢ）のステップを選択された回数繰り返す、
ことを特徴とする流体分配方法。
【請求項３３】  請求項３２に記載の流体分配方法において、前記空気圧アクチュエータが、約０．１から約１．４までの有効弁流量係数によって特徴付けられていることを特徴とする流体分配方法。
【請求項３４】  請求項３２に記載の流体分配方法において、前記空気圧アクチュエータは、エアキャビティと、前記エアキャビティに配置されるエアピストンと、を含み、前記エアキャビティは約２，１７０ｍｍ３より小さい初期空気体積によって特徴付けられていることを特徴とする流体分配方法。
【請求項３５】  初期空気体積を持つエアキャビティを備えたエアピストンハウジングと、前記エアキャビティに配置されるエアピストンと、前記エアキャビティからの加圧空気の流れ及び前記エアキャビティへの加圧空気の流れを制御可能でかつ有効弁流量係数を有するソレノイド弁と、を含む流体分配モジュールのサイクルタイムを最適化する方法において、
前記流体分配モジュールのサイクルタイムが５ミリセカンド以下になるように、前記エアキャビティの前記初期空気体積と、前記ソレノイド弁の前記有効弁流量係数と、を選択する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３６】  請求項３５に記載の方法において、前記初期空気体積と前記有効弁流量係数の選択には、
数式セットによって表される数学モデルを用いて前記流体分配モジュールの動作をモデリングし、
前記数式セットを数値的に解いて、前記初期空気体積と前記有効弁流量係数を選択することが含まれることを特徴とする方法。
【請求項３７】  請求項３５に記載の方法において、前記有効弁流量係数が約０．１から約１．４までの間であることを特徴とする方法。
【請求項３８】  請求項３５に記載の方法において、更に、
加熱器付き分配器によって受けた流体を加熱し、
前記加熱器から前記エアピストンハウジングへの熱の伝達を低減するために、前記加熱器から空気圧アクチュエータを断熱する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３９】  請求項３５に記載の方法において、前記初期空気体積が約２，１７０ｍｍ３より小さいことを特徴とする方法。
【請求項４０】  請求項３９に記載の方法において、前記初期空気体積が約１，５００ｍｍ３より小さいことを特徴とする方法。