(57)【要約】第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列と、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列とを有する多成分液体噴霧システムを提供する。第１の成分の噴霧ノズルの各々は、第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接している。ノズルの共に一直線に並んだ直線配列及び平行に整列した直線配列を有する噴霧システムについて説明する。そのような噴霧システムを作る方法、並びに、多成分噴霧とコーティングされた物品の双方を作り出すために、それらの噴霧システムを使用する方法についても説明する。
2009517213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内の空洞によって画定されており、複数のオリフィスを備える部材によって１つの側部が境界を画されている空気チャンバと、
第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列であって、前記第１の成分の噴霧ノズルの各々は、前記部材内のオリフィスを貫いて突出している第１の配列と、
第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列であって、前記第２の成分の噴霧ノズルの各々は、前記部材内のオリフィスを貫いて突出している第２の配列と、を備えており、
前記第１の成分の噴霧ノズルの各々は、前記第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接している、多成分液体噴霧システム。
【請求項２】
複数の前記第１の成分の噴霧ノズルと流体連通している第１のマニホールドと、複数の前記第２の成分の噴霧ノズルと流体連通している第２のマニホールドとを更に備えており、所望により、前記第１のマニホールドは、第１の成分の第１の供給部と流体連通しており、前記第２のマニホールドは、第２の成分の第２の供給部と流体連通している、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項３】
前記第１の成分の噴霧ノズルの各々は、主流れ軸と出口オリフィスとを備えており、前記第１の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つの出口オリフィスは、その主流れ軸に対して、包括的に１５°と７５°の間の角度で斜角を付けられており、所望により、前記第１の成分の噴霧ノズルの実質的に全ての前記出口オリフィスは、その主流れ軸に対して、包括的に２０°と４０°の間の角度で斜角が付けられている、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項４】
前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列であり、第１の成分の噴霧ノズルの前記第１の直線配列は、第２の成分の噴霧ノズルの前記第２の直線配列と共に一直線に並んでいる、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項５】
第１の成分の噴霧ノズルとそれに最も近い第２の成分の噴霧ノズルとの中心間距離は、前記第１の成分の噴霧ノズルの出口オリフィスの平均水力直径の１０倍以下である、請求項４に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項６】
前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列であり、第１の成分の噴霧ノズルの前記第１の直線配列は、第２の成分の噴霧ノズルの前記第２の直線配列と平行である、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項７】
第１の成分の噴霧ノズルとそれに最も近い第２の成分の噴霧ノズルとの中心間距離は、前記第１の成分の噴霧ノズルの出口オリフィスの平均水力直径の１０倍以下である、請求項６に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項８】
前記第２の成分の噴霧ノズルの各々は、それに最も近い第１の成分の噴霧ノズルから片寄っており、所望により、前記第２の成分の噴霧ノズルの各々は、それに最も近い第１の成分の噴霧ノズルから、隣接する第１の成分の噴霧ノズル同士の間の距離の少なくとも４０％だけ片寄っている、請求項６に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項９】
前記第１及び第２の成分の噴霧ノズルの各々は、主流れ軸と出口オリフィスとを備えており、前記第１及び第２の成分の噴霧ノズルの実質的に全ての前記出口オリフィスは、それらの主流れ軸に対して、包括的に１５°と７５°の間の角度で斜角を付けられて、斜面を形成している、請求項６に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１０】
前記第１の成分の噴霧ノズルの前記斜面は、前記第２の成分の噴霧ノズルの前記斜面と共に収束する、請求項９に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１１】
前記空気チャンバは圧縮空気源と流体連通しており、複数の開口部を備える空気マニホールドが、前記空気チャンバと前記圧縮空気源との間に位置している、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１２】
第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列であって、前記第３の成分の噴霧ノズルの各々は、前記部材内のオリフィスを貫いて突出しており、前記第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接している、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列を更に備えており、所望により、複数の前記第３の成分の噴霧ノズルと流体連通した第３のマニホールドを更に備えており、所望により、前記第３のマニホールドは、第３の成分の第３の供給源と流体連通している、請求項１に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１３】
前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列であり、前記第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列は第３の直線配列であり、第１の成分の噴霧ノズルの前記第１の直線配列、第２の成分の噴霧ノズルの前記第２の直線配列、及び第３の成分の噴霧ノズルの前記第３の直線配列は共に一直線に並んでいる、請求項１２に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１４】
前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列であり、前記第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列は第３の直線配列であり、第１の成分の噴霧ノズルの前記第１の直線配列は、第３の成分の噴霧ノズルの前記第３の直線配列と平行である、請求項１２に記載の多成分液体噴霧システム。
【請求項１５】
多成分噴霧を生成する方法であって、
第１の成分及び第２の成分を、請求項１の前記多成分液体噴霧システムに送達するステップと、
前記第１の成分を含む第１の噴霧を生成するために、前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を使用するステップと、
前記第２の成分を含む第２の噴霧を生成するために、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を使用するステップと、
前記第１の噴霧の少なくとも第１の部分と第２の噴霧の少なくとも第２の部分とを混合させるステップと、を含む方法。
【請求項１６】
コーティングされた物品を作る方法であって、
第１の成分及び第２の成分を、請求項１の前記多成分液体噴霧システムに送達するステップと、
前記第１の成分を含む第１の噴霧を生成するために、前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を使用するステップと、
前記第２の成分を含む第２の噴霧を生成するために、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を使用するステップと、
前記第１及び第２の噴霧を物品に吹き付けるステップであって、少なくとも前記第１の噴霧の一部分と前記第２の噴霧の一部分は、前記物品に吹き付けられる前に混合されるステップと、を含む方法。
【請求項１７】
請求項１の前記多成分液体噴霧システムを作る方法であって、
前記ハウジング内の前記空洞を形成するステップと、
前記空洞の境界を、複数のオリフィスを備える前記部材によって１つの側部において画すステップと、
前記第２の成分の噴霧ノズルの各々が前記部材内のオリフィスを貫いて突出するように、前記第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を配置するステップと、
前記第１の成分の噴霧ノズルの各々が前記部材内のオリフィスを貫いて突出し、且つ前記第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接するように、前記第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を配置するステップと、を含む方法。
【請求項１８】
ハウジング内の空洞によって画定された空気チャンバと、
前記ハウジングに結合された、第１の成分の第１の噴霧を生成するための手段と、
前記第１の噴霧を生成するための手段と流体連通した、前記第１の成分を送達するための手段と、
前記ハウジングに結合された、第２の成分の第２の噴霧を生成するための手段と、
前記第２の噴霧を生成するための手段と流体連通した、前記第２の成分を送達するための手段と、を備える多成分液体噴霧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般に、多成分液体噴霧システム、及び実質的に均一な比の第１の成分と第２の成分を基材の上に塗布する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、その全ての開示内容を参照によって本願に援用する、２００５年１２月１日に出願された米国特許仮出願番号６０／７４８，２３３の利点を主張するものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
簡潔には、一態様において本開示は、ハウジング内の空洞によって画定されており、複数のオリフィスを備える部材によって１つの側部が境界を画されている空気チャンバと、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列であって、該第１の成分の噴霧ノズルの各々は、該部材内のオリフィスを貫いて突出している、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列と、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列であって、該第２の成分の噴霧ノズルの各々は、該部材内のオリフィスを貫いて突出している、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列と、を備えており、該第１の成分の噴霧ノズルの各々は、該第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接している、多成分液体噴霧システムを提供する。
【０００４】
いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列である。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列は、第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列と共に一直線に並んでいる。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列は、第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列と平行である。いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルの各々は、それに最も近い第１の成分の噴霧ノズルから片寄っている。
【０００５】
いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの各々は、主流れ軸と出口オリフィスとを備えており、第１の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つの出口オリフィスは、その主流れ軸に対してある角度で斜角を付けられて、斜面を形成している。いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルの各々は、主流れ軸と出口オリフィスとを備えており、第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つの出口オリフィスは、その主流れ軸に対してある角度で斜角を付けられて、斜面を形成している。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの斜面は、第２の成分の噴霧ノズルの斜面と共に収束している。
【０００６】
別の態様において、本開示は、ハウジング内の空洞によって画定されており、複数のオリフィスを備える部材によって１つの側部が境界を画されている空気チャンバと、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列であって、該第１の成分の噴霧ノズルの各々は、該部材内のオリフィスを貫いて突出している、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列と、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列であって、該第２の成分の噴霧ノズルの各々は、該部材内のオリフィスを貫いて突出している、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列と、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列であって、該第３の成分の噴霧ノズルの各々は、該部材内のオリフィスを貫いて突出している、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列と、を備えており、該第１の成分の噴霧ノズルの各々、及び該第３の成分の噴霧ノズルの各々は、該第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接している、多成分液体噴霧システムを提供する。
【０００７】
いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列は第１の直線配列であり、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列は第２の直線配列であり、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列は第３の直線配列である。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列、第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列、及び第３の成分の噴霧ノズルの第３の直線配列は、共に一直線に並んでいる。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列は、第３の成分の噴霧ノズルの第３の直線配列と平行である。
【０００８】
更なる別の態様において、本開示は、多成分噴霧を生成する方法であって、第１の成分及び第２の成分を多成分液体噴霧システムに送達することと、該第１の成分の第１の噴霧を生成するために、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を使用することと、該第２の成分の第２の噴霧を生成するために、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を使用することと、該第１の噴霧の少なくとも第１の部分と第２の噴霧の少なくとも第２の部分とを混合させること、を含む方法を提供する。
【０００９】
別の態様において、本開示は、コーティングされた物品を作る方法であって、第１の成分及び第２の成分を多成分液体噴霧システムに送達するステップと、該第１の成分の第１の噴霧を生成するために、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を使用するステップと、該第２の成分の第２の噴霧を生成するために、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を使用するステップと、該第１及び第２の噴霧を物品に吹き付けるステップであって、少なくとも該第１の噴霧のうちの一部分と該第２の噴霧の一部分は、該物品に吹き付けられる前に混合されるステップと、を含む方法を提供する。
【００１０】
別の態様において、本開示は、多成分液体噴霧システムを作る方法であって、ハウジング内の空洞を形成することと、該空洞の境界を、複数のオリフィスを備える部材によって１つの側部において画すことと、第２の成分の噴霧ノズルの各々が該部材内のオリフィスを貫いて突出するように、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を配置することと、第１の成分の噴霧ノズルの各々が該部材内のオリフィスを貫いて突出し、且つ該第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つに隣接するように、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を配置すること、とを含む方法を提供する。
【００１１】
更に別の態様において、本開示は、ハウジング内の空洞によって画定された空気チャンバと、該ハウジングに結合された、第１の成分の第１の噴霧を生成するための手段と、該第１の噴霧を生成するための手段と流体連通した、該第１の成分を送達するための手段と、該ハウジングに結合された、第２の成分の第２の噴霧を生成するための手段と、該第２の噴霧を生成するための手段と流体連通した、該第２の成分を送達するための手段と、を備える多成分液体噴霧システムを提供する。
【００１２】
本開示の上記の概要は、本発明の各実施形態を説明することを意図したものではない。また、本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、以下の説明に記載する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、その説明から、また特許請求の範囲から明らかとなろう。
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
多成分液体噴霧システムは、例えば幅広のウェブなどの、基材のコーティングを含む、様々な用途において有用である。いくつかの用途においては、多成分液体を、噴霧、即ち多量の分散液滴となって移動する材料として送達することが望ましい場合もある。多成分組成物を噴霧として送達する場合、例えば、成分の早期相互作用と、不適切な成分比、パージ要件、及び送達組成物の不均一性を含む、様々な要因により生産性が制限されることがある。
【００１４】
いくつかの多成分液体噴霧システムにおいて、種々の成分が、システムから送達されるのに先立って混合される。例えば、成分は、噴霧を生成するために使用されるノズルの上流側で混合されることがある。成分の早期相互作用は、成分のうちの２つ以上が噴霧システムを出る前に相互作用（例えば反応）し始める場合に発生する。成分の相互作用は、例えば、粘度の上昇（例えばゲル化）、及び／又は凝固につながることがあり、それによって、液体噴霧システムにおいて下流側の液体通路、例えばノズルが塞がることがある。
【００１５】
多成分の混合物を噴霧するとき、成分比の誤差が起こりうる。多成分が、噴霧システムから排出されるのに先立って、望ましくない比で混合された場合、その不適切に混合された組成物は、噴霧システムからパージされなければならない。パージングは、時間及び材料を含む、資源を相当に浪費することにつながることが多い。また、パージング要件によって、望ましいコーティング組成物が変化し、例えば成分比が非効率で且つ不経済なものとなる。
【００１６】
不均一な比の２つ以上の成分をウェブの幅全体にわたって送達しようと試みる場合、更なる問題が発生し得る。一般に、典型的な液体噴霧システムからの噴霧パターンは均一ではない。例えば、ウェブに送達される材料の量は、単一のノズルによって生成される噴霧の中央において又は縁部において、より多くなることがある。この不均一性は、多成分がノズルの上流側で混合される場合には許容されることがあるが、そのような不均一な噴霧は、複数のノズルによって生成された噴霧を組み合わせることによって、均一な成分比を達成しようと試みる場合には、許容されないことがある。同様に、ウェブの幅全体にわたって液体を供給するために、ノズルの配列が使用される場合、個々のノズルからの不均一な噴霧パターンは欠陥につながることがあり、ウェブの特定の領域に送達される液体の量が、ウェブの幅全体にわたって送達される液体の平均量よりも相当に多く又は少なくなり、結果として、例えば筋及びバンディングが生じ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
一態様において、本開示は、複数の成分を、その成分の一部が噴霧システムから排出されるまで互いに混合されないように送達することが可能な、多成分液体噴霧システムを提供する。いくつかの実施形態において、本開示の液体噴霧システムは、成分の早期相互作用を最小限にするか又は排除する。いくつかの実施形態において、本開示の液体噴霧システムは、パージング要件を緩和する。いくつかの実施形態において、本開示の液体噴霧システムは、多成分組成物の種々の成分の相対濃度を変化させるのに必要な時間及び／又は費用を減じる。別の態様において、本開示は、均一な比の２つ以上の成分を、物品、例えばウェブの幅全体にわたって送達することが可能な多成分液体噴霧システムを提供する。本開示の他の特徴及び利点について、以下で説明する。
【００１８】
本開示の一実施形態の例示的な多成分液体噴霧システムを図１ａ〜１ｆに示す。一般に、ダイの各部品は、金属及びプラスチックなどの周知の材料から形成することができる。例示的な材料には、ステンレス鋼及びナイロンが挙げられる。各部品に使用する材料の選択は、当該技術分野に含まれるものである。用途に応じて、選択に影響を及ぼす要因には、噴霧される材料との適合性、製造の容易性、コスト、耐食性、耐摩耗性、熱安定性、及び耐久性が含まれてもよい。
【００１９】
図１ａを参照すると、多成分液体噴霧システム１０が、ハウジング２０と、第１の成分の噴霧ノズル５０と、第２の成分の噴霧ノズル６０とを備えている。ハウジング２０はフロントパネル１４を有しており、このフロントパネル１４は、装着ボルト１１によって供給ブロック（図示せず）に装着されている。多成分液体噴霧システム１０はまた、第１の成分の入口ポート２２と、第２の成分の入口ポート２４と、空気入口ポート２６とを有している。種々のポートの数及び位置の選択は、慣例の設計考慮事項の問題であり、例えば、送達される材料の特性（例えば密度及び粘度）、望ましい流量及び流動分布、噴霧システムの大きさ、ハウジング内での空間的制約（例えば、望ましい液体及び／又は空気の経路）、並びに、ハウジング外部での空間的制約（例えば、供給システム及び装着機構の望ましい位置）によって影響を受ける場合がある。
【００２０】
図１ｂに示すように、フロントパネル１４に加えて、ハウジング２０は、各々が供給ブロック（図示せず）に装着ボルトによって取り付けられたサイドパネル１２及びバックパネル１３と、空気プレート４０とを有している。各第１の成分の噴霧ノズル５０及び第２の成分の噴霧ノズル６０は、空気プレート４０内のオリフィス４２を貫いて突出している。オリフィス４２は、円形オリフィスとして示されているが、例えば幾何学的形状（例えば、正方形、三角形、又は六角形）及び不規則形状を含むいかなる形状であってもよい。
【００２１】
図２を参照すると、位置合わせ機構１４４を有するオリフィス１４２を備える空気プレート１４０の一部分が示されている。一般に、位置合わせ機構１４４は、ノズルをオリフィスの中心に対して位置合わせするのを支援するように選択される。いくつかの実施形態において、ノズルをオリフィス内で同心的に位置決めすると望ましい場合もある。いくつかの実施形態において、ノズルをオリフィスの中心から片寄らせると望ましい場合もある。オリフィスごとの位置合わせ機構の寸法、形状、及び数の選択は、慣例の設計考慮事項であり、例えば、ノズルの寸法及び形状、ノズルの望ましい位置、並びに、ノズルが噴霧の間に受ける力（例えば空気圧力及び液体圧力）に依存する場合もある。
【００２２】
いくつかの実施形態において、空気プレート内の開口部は、１つ以上の細長いオリフィス又はスロットを備えていていもよい。いくつかの実施形態において、１つのノズルのみが各オリフィスを貫いて突出している。いくつかの実施形態において、２つ以上のノズルが、単一のオリフィスを貫いて突出していてもよい。いくつかの実施形態において、ノズルが貫いて突出しないオリフィスが存在してもよい。
【００２３】
図１ｃを参照すると、多成分液体噴霧システム１０の部分分解図が、フロントパネルを取り外した状態で示されている。バックパネル１４は、空気プレート４０の縁部を受けるための溝１６を有している。同様の溝が、フロントパネル及びサイドパネル内に存在する。各溝１６は、タブ１７などの位置合わせ機構を有していてもよく、このタブ１７は、凹部４４など、空気プレート４０内の対応する位置合わせ機構と嵌合する。溝１６は、空気プレート４０をノズルプレート７０からの一定距離で支持して、空気チャンバ３０を形成している。
【００２４】
加圧空気が、空気入口ポート２６を通じて空気チャンバ３０に入る。いくつかの実施形態において、空気以外に、気体又は蒸気、例えば、酸素、窒素、二酸化炭素、及び水蒸気が使用されてもよい。空気チャンバ３０は、一方の側部では空気プレート４０によって境界を画されており、この空気プレート４０は、空気チャンバ３０から周囲環境中へと空気を通すオリフィス４２を有する。空気チャンバ３０は、対向する側部ではノズルプレート７０によって境界を画されており、このノズルプレート７０は、装着ボルト７８によって供給ブロック９０に装着されている。
【００２５】
図１ｄに示すように、噴霧ノズル５０及び６０は、ノズルプレート７０の開口部７２の中に圧入されている。ノズルをノズルプレート７０の開口部内に取り付ける他の手段、例えば、ねじ付きの取り付け具、接着剤、及び硬化性材料（例えばエポキシ）を使用してもよい。
【００２６】
図１ｃ、１ｅ及び１ｆを参照すると、ノズルプレート７０の底面７４は、ガスケット８０によって供給ブロック９０から分離されている。ノズルプレート７０及びガスケット８０は、装着ボルト７８によって供給ブロック９０に取り付けられている。一般に、ガスケット８０は、ノズルプレート７０と供給ブロック９０の合わせ面における不完全部を補正する。これらの面が高度に研磨されており、且つ谷部及び／又は頂部がない場合、ガスケットはなくてもよい。しかしながら、高度に研磨された表面を有していても、いずれかの表面上のほこり又はくずが、完全な封止が形成されるのを妨げることがあり、また漏れが発生することもある。一般に、ガスケット８０は、軟質金属（例えば銅）、高分子フィルム（例えばポリエステル若しくはナイロン）、シリコン、ゴム、又は、含浸織布若しくは不織布ウェブ（例えばゴム含浸織布）などの圧縮性材料でできている。
【００２７】
装着ボルト７８を受けるためのスルーホール７９を有する、ノズルプレート７０の底面７４が、図１ｅに示されている。開口部７２により、第１の成分を含む液体と第２の成分を含む液体は、第１の成分の液体のノズル及び第２の成分の液体のノズルへと、それぞれ流れることができる。開口部７２は、第１の凹部９１と第２の凹部９２との間に位置する。第１の凹部９１は、供給ブロック内の対応する凹部と共に、第１の液体のマニホールドを形成する。同様に、第２の凹部９２は、供給ブロック内の対応する凹部と合わせられると、第２の液体のマニホールドを形成する。これらの対応する凹部が図１ｆに示されている。
【００２８】
図１ｆを参照すると、供給ブロック９０が第３の凹部９３を備えており、この第３の凹部９３は、ノズルプレート７０内の第１の凹部９１と共に、第１の液体のマニホールドを形成している。第３の凹部９３はチャネル８１を有する。ガスケット８０は、対応するチャネル８２を有しており、従って、ガスケット８０が供給ブロック９０上に適切に配置されると、チャネル８１と８２は一直線に並び、第１の液体のマニホールドから、第１の成分の噴霧ノズルに供給する、ノズルプレート７０内の開口部７２にのみ材料を導く通路を形成する。同様に、供給ブロック９０は第４の凹部９４を備えており、この第４の凹部は、ノズルプレート７０内の第２の凹部９２と共に、第２の液体のマニホールドを形成している。第４の凹部９４はチャネル８３を有している。ガスケット８０は、対応するチャネル８４を有しており、従って、ガスケット８０が供給ブロック９０上に適切に配置されると、チャネル８３と８４は一直線に並び、第２の液体のマニホールドから、第２の成分の噴霧ノズルに供給する、ノズルプレート７０内の孔７２にのみ材料を導く通路を形成する。
【００２９】
一般に、第１の成分を含む第１の液体は、第１の液体のマニホールド内へと、第１の成分の入口ポートを通じて供給される。第１の液体は第１の液体のマニホールドを満たし、供給ブロック及びシム内のチャネルによって形成された通路の中を流れ、第１の成分の噴霧ノズルから吐出される。同様に、第２の成分を含む第２の液体は、第２の液体のマニホールド内へと、第２の成分の入口ポートを通じて供給され、その第２の液体のマニホールドを満たす。第２の液体は、供給ブロック及びシム内のチャネルによって形成された通路の中を流れ、第２の成分の噴霧ノズルから吐出される。空気（及び／又は他の気体若しくは蒸気）が、第１及び第２の成分の噴霧ノズルを囲むオリフィスを通じて、空気チャンバから流れる。この空気は、第１及び第２の液体が噴霧ノズルを出るとき、その第１及び第２の液体の微粒化を支援する。
【００３０】
いくつかの実施形態において、ノズル及びマニホールドの設計は、各マニホールドの長さの下方と比べて相当に大きな圧力降下が各ノズルの長さの下方に生じるように選択されている。いくつかの実施形態において、各第１のノズルの入口における圧力は、第１のマニホールドの長さに沿って実質的に一定であり、各第２のノズルの入口における圧力は、第２のマニホールドの長さに沿って実質的に一定である。第１のノズルの入口における圧力は、第２のノズルの入口における圧力と実質的に同じであっても異なっていてもよい。
【００３１】
本開示の一実施形態の噴霧ノズルを、図３ａ及び３ｂに示す。ノズル１００は、主流れ軸１０２と出口オリフィス１０４とを有する中空管を備えている。出口オリフィス１０４は、円形として示されている。一般に、出口オリフィスは、例えば楕円形、三角形、正方形、六角形、及び八角形を含めたいかなる横断面形状を有していてもよい。いくつかの実施形態において、不規則な形状の出口オリフィスが使用されてもよい。出口オリフィスの形状に関わらず、オリフィスの水力直径ＤＨは、オリフィスの断面積Ａの４倍を、オリフィスの濡れ縁長さＰで割ったものとして定義される（即ち、ＤＨ＝４Ａ／Ｐ）。円形オリフィスの水力直径は、その円の直径に等しい。
【００３２】
図３ａ及び３ｂに示すように、ノズル１００の出口オリフィス１０４は、主流れ軸１０２と実質的に垂直である。いくつかの実施形態において、出口オリフィスは、主流れ軸に対して傾斜を付けられて、斜面を形成している。例えば、図４を参照すると、主流れ軸１１２に対して角度Ｘで斜角を付けられた出口オリフィス１１４を有するノズル１１０が示されている。一般に、いかなる斜角を使用してもよい。いくつかの実施形態においては、少なくとも１５°の斜角が、またいくつかの実施形態においては、少なくとも２０°、更には少なくとも３０°の斜角が望ましい場合がある。いくつかの実施形態においては、７５°以下の斜角が、またいくつかの実施形態においては、６０°以下、更には４０°以下の斜角が望ましい場合がある。便宜上、出口オリフィスが主流れ軸に対して斜角をなしているとき、出口オリフィスの形状、並びにその横断面積及び濡れ縁長さは、主流れ軸に垂直な平面を基準として定義する。即ち、横断面積及び濡れ縁長さは、従って水力直径は、出口オリフィスが斜角を付けられていないと仮定した場合にその出口オリフィスが有する形状によって定義される。
【００３３】
いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルは共同して、第１の成分の噴霧ノズルの第１の配列を形成する。同様に、いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルは共同して、第２の成分の噴霧ノズルの第２の配列を形成する。いくつかの実施形態において、噴霧ノズルの配列は、直線配列となる。本明細書で使用する時、「直線配列」には、配列のノズルの実質的に全てが共通の軸線に沿って実質的に一直線に並んだ配列が含まれる。配列内のノズルのうち、いくつかの実施形態においては少なくとも８０％、いくつかの実施形態においては少なくとも９０％又は更に少なくとも９５％が、共通の軸線に沿って実質的に一直線に並ぶ。一般に、共通の軸線に沿って完全に一直線に並んだノズルを、わずか３つであっても有することは、実行可能且つ／又は実用的ではない。本明細書で使用しているように、ノズルの出口オリフィスの幾何学的中心と共通の軸線との距離が、ノズルの水力直径の２倍未満である場合、ノズルは、共通の軸線と「実質的に一直線に並ぶ」ことになる。いくつかの実施形態において、ノズルの出口オリフィスの幾何学的中心と、共通の軸線との距離は、いくつかの実施形態においては、ノズルの水力直径の１倍未満であり、またいくつかの実施形態においては２分の１倍未満である。
【００３４】
いくつかの実施形態において、第１のノズルの第１の直線配列と第２のノズルの第２の直線配列は、共に一直線に並ぶ。即ち、第１のノズルと第２のノズルが、共通の軸線に対して一直線状に整列する。いくつかの実施形態において、第１のノズルの第１の直線配列と第２のノズルの第２の直線配列は、共に一直線に並び、第１及び第２のノズルは点在する。いくつかの実施形態において、第１及び第２のノズルは、第１のノズルの各々が第２のノズルのうちの少なくとも１つに隣接するように点在する。いくつかの実施形態において、第１及び第２のノズルは、共通の軸線に沿って交互に並ぶ。
【００３５】
いくつかの実施形態において、隣接する第１のノズルと第２のノズルの間の距離は、第１のノズルの出口オリフィスの平均水力直径の２０倍以下となる。その距離は、いくつかの実施形態においては、第１のノズルの出口オリフィスの平均水力直径の１０倍以下となり、またいくつかの実施形態においては、５倍以下、更には３倍以下となる。
【００３６】
図５ａを参照すると、第１の成分の噴霧ノズル２１０の第１の配列２１５及び第２の成分のノズル２２０の第２の配列２２５が示されている。第１の配列２１５及び第２の配列２２５は直線配列であり、第１の成分の噴霧ノズル２１０及び第２の成分の噴霧ノズル２２０は、共通の軸線２１７に沿って一直線に並んでいる。第１及び第２のノズルの各々は、空気プレート２４０内のオリフィス２４２を貫いて突出している。第１の成分の噴霧ノズル２１０及び第２の成分の噴霧ノズル２２０は、各第１のノズル２１０が少なくとも１つの第２のノズル２２０に隣接するように点在している。
【００３７】
いくつかの実施形態において、液体噴霧システムは、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第３の配列は直線配列となる。いくつかの実施形態において、第３の直線配列は、第１又は第２の直線配列と共に一直線に並ぶ。いくつかの実施形態において、第３の成分の噴霧ノズルの各々は、第１又は第２の成分の噴霧ノズルに隣接する。いくつかの実施形態において、ノズルの第１、第２、及び第３の直線配列は、同じ共通の軸線に沿って共に一直線に並ぶ。図５ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、ノズルの第１、第２、及び第３の直線配列が、共通の軸線２３０に沿って共に一直線に並んでおり、各第１の成分の噴霧ノズル２３１は、第２の成分の噴霧ノズル２３２と第３の成分の噴霧ノズル２３３の双方に隣接している。いくつかの実施形態において、噴霧ノズルの１つ以上の更なる配列を含んでもよい。加えて、ノズルの他の配置が可能である。
【００３８】
いくつかの実施形態において、第１のノズルの第１の直線配列は、第１の共通の軸線に沿って一直線に並び、第２のノズルの第２の直線配列は、第２の共通の軸線に沿って一直線に並ぶ。いくつかの実施形態において、第１の共通の軸線は、第２の共通の軸線に実質的に平行となる。いくつかの実施形態において、第１の共通の軸線と第２の共通の軸線との角度は約５°未満となる。この角度は、いくつかの実施形態においては約３°未満になり、いくつかの実施形態においては約２°未満、更には約１°未満になる。
【００３９】
いくつかの実施形態において、第１の共通の軸線と第２の共通の軸線との距離は、第１のノズルの平均水力直径の２０倍以下となる。その距離は、いくつかの実施形態においては、第１のノズルの出口オリフィスの平均水力直径の１０倍以下となり、またいくつかの実施形態においては、５倍以下、更には３倍以下となる。
【００４０】
いくつかの実施形態において、第２の直線配列の第２のノズルのうちの実質的に全て（例えば、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％、又は少なくとも９９％）が、第１の直線配列の第１のノズルと対向する。図６ａは、第１の共通の軸線３１７に沿って一直線に並んだ第１の成分の噴霧ノズル３１０の第１の直線配列３１５を示す。第２の直線配列３２５は、第２の共通の軸線３２７に沿って一直線に並んだ第２の成分の噴霧ノズル３２０で構成されている。第１及び第２の成分の噴霧ノズルの各々は、オリフィス３４０を貫いて突出している。
【００４１】
第１の共通の軸線３１７と第２の共通の軸線３２７は、実質的に平行である。各第２の成分の噴霧ノズル３２０は、第１の成分の噴霧ノズル３１０と対向している。第２の成分の噴霧ノズルのオリフィスの幾何学的中心を貫いて引かれ、且つ第２の共通の軸線と垂直である線が、第１の成分の噴霧ノズルのオリフィスと交差する場合、第２の成分の噴霧ノズルは、第１の成分の噴霧ノズルと対向する。例えば、線３３０が、第２の成分の噴霧ノズル３２０ａのオリフィスの幾何学的中心を通過しており、且つ第２の共通の軸線３２７と垂直であるが、この線３３０が、第１の成分の噴霧ノズル３１０ａのオリフィスと交差しているので、第２の成分の噴霧ノズル３２０ａは、第１の成分の噴霧ノズル３１０ａと対向している。
【００４２】
いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルのうちの実質的に全て（例えば、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％、又はさらに少なくとも９９％）が、第１の成分の噴霧ノズルの全てから片寄ったものとなる。図６ｂは、第１の軸線４１７に沿って一直線に並んだ第１の成分の噴霧ノズル４１０の第１の直線配列４１５を示す。第２の直線配列４２５は、第２の共通の軸線４２７に沿って一直線に並んだ第２の成分の噴霧ノズル４２０で構成されている。第１の共通の軸線４１７及び第２の共通の軸線４２７は、実質的に平行である。各第２の成分の噴霧ノズル４２０は、第１の成分の噴霧ノズル４１０の各々から片寄っている。第２の成分の噴霧ノズルのオリフィスの幾何学的中心を貫いて引かれ、且つ第２の共通の軸線と垂直である線が、いずれの第１の成分の噴霧ノズルのオリフィスとも交差しない場合、第２の成分の噴霧ノズルは、第１の成分の噴霧ノズルから片寄っている。例えば、第２の線４３２が、第２の成分の噴霧ノズル４２０ａのオリフィスの幾何学的中心を通過しており、第２の共通の軸線４２７と垂直であるが、この第２の線４３２が、第１の成分の噴霧ノズル４１０ａのオリフィスとも、他のいずれの第１の成分の噴霧ノズルとも交差しないので、第２の成分の噴霧ノズル４２０ａは、それに最も近い第１の成分の噴霧ノズル４１０ａ、並びに他の全ての第１の成分の噴霧ノズルから片寄っている。
【００４３】
図６ｂを参照すると、第１の線４３１が、第１の成分の噴霧ノズル４１０ａの幾何学的中心を通過しており、且つ第２の共通の軸線４２７と垂直となっている。第２のノズル４２０ａの、それに最も近い第１の成分の噴霧ノズル４１０ａに対する片寄りの量は、第３の線４３３の長さとして定義され、この第３の線４３３は、第１の線４３１と第２の線４３２の双方と垂直である。一般に、円形オリフィスの場合、第２の成分の噴霧ノズル４２０ａを片寄らせるためには、この長さは、第１の成分の噴霧ノズル４１０ａの水力直径の２分の１を超えるものでなければならない。第２のノズルの実質的に全て（例えば、少なくとも約８０％、又は９０％又は９５％又はさらに９９％）の、それらに最も近い第１の成分の噴霧ノズルに対する片寄りは、いくつかの実施形態においては、第１の成分の噴霧ノズルの平均水力直径の少なくとも約１倍となり、いくつかの実施形態においては少なくとも約２倍、いくつかの実施形態においては少なくとも約３倍、更には少なくとも約５倍となる。いくつかの実施形態において、片寄りの量は、隣接する第２の成分の噴霧ノズル同士の間の距離の２分の１にほぼ等しくなる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、液体噴霧システムは、第３の成分の噴霧ノズルの第３の配列を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第３の配列は直線配列となる。いくつかの実施形態において、第３の直線配列は、第１又は第２の直線配列と共に一直線に並ぶ。図５ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、ノズルの第１及び第２の直線配列は、第１の共通の軸線２４０に沿って共に一直線に並んでおり、第１の成分の噴霧ノズル２４１は、第２の成分の噴霧ノズル２４２と交互に並んでいる。第３の成分の噴霧ノズル２４３は、第２の共通の軸線２５０に沿って一直線に並んでいる。いくつかの実施形態において、第１の共通の軸線２４０は、第２の共通の軸線２５０と実質的に平行である。いくつかの実施形態において、第３の成分の噴霧ノズルの各々は、第１の成分の噴霧ノズル又は第２の成分の噴霧ノズルと対向している。いくつかの実施形態において、第３の成分の噴霧ノズルの各々は、図５ｃに示すように、第１の成分の噴霧ノズルと第２の成分の噴霧ノズルの双方から片寄っている。
【００４５】
本発明の一実施形態の例示的な多成分液体噴霧システムであって、平行に整列した、第１及び第２の成分の噴霧ノズルの直線配列を有するものを、図７ａ〜７ｃに示す。
【００４６】
図７ａを参照すると、ハウジング５０５を備える多成分液体噴霧システム５００が示されている。ハウジング５０５は、端部パネル５５０及び５５５と、第１のダイ半部５３０と、第２のダイ半部５４０とを備えている。第１の成分の供給アセンブリ５１０が第１のダイ半部５３０に取り付けられており、第１の供給プレート５１１と、第１の二元プレート５１２と、第２の二元プレート５１３とを備えている。第１の供給プレート５１１は、少なくとも１つの第１の成分の供給ポート５１５を有している。同様に、第２の供給プレート５２１と、第１の二元プレート５２２と、第２の二元プレート５２３とを備える第２の成分の供給アセンブリ５２０が、第２のダイ半部５４０に取り付けられている。第２の供給プレート５２１は、少なくとも１つの第２の成分の供給ポート（図示せず）を有している。
【００４７】
端部パネル５５０が、第１及び第２のダイ半部に、例えばボルトによって取り付けられており、空気入口ポート５５１を有している。端部パネル５５５は、第１及び第２のダイ半部の反対側に取り付けられており、不図示の、空気の出口ポートを有している。
【００４８】
空気プレート５６０が、第１及び第２のダイ半部、並びに端部パネル５５０及び５５５のうちの１つ又は複数に取り付けられている。所望により、空気プレート５６０は、１つ以上のシム５７０によって、ダイ半部及び端部パネルから分離していてもよい。いくつかの実施形態において、シム５７０は、空気プレート５６０の底部と、空気プレート内の開口部を貫いて突出するノズルの先端部との距離を調整するために使用してもよい。
【００４９】
図７ｂを参照すると、第１のダイ半部５３０は、第１の液体のマニホールド５３１と、第１の空気のマニホールド５３２とを備えている。第１の液体のマニホールド５３１は開口部５３３を有しており、この開口部５３３により、第１の成分を含む第１の液体は、第１の液体のマニホールドから複数の第１の成分の噴霧ノズル内へと流れることができる。第１の空気のマニホールド５３２は開口部５３４を有しており、この開口部５３４により、空気は、第１の空気のマニホールド５３２から空気チャンバ内へと流れることができるが、その空気チャンバは、第１の空気の凹部５３５が第２のダイ半部内の対応する空気の凹部と合わせられたときに形成されるものである。開口部５３４は、２列の円形オリフィスとして示されている。他の開口部の形状（例えば、非円形オリフィス及びスロット）並びに配置（例えば、単一の列又は２列を超えるオリフィス）を使用してもよい。いくつかの実施形態において、第２のダイ半部の設計は、第１のダイ半部の設計と類似したものとなる。いくつかの実施形態において、液体のマニホールド、空気のマニホールド、及びそれらの対応する開口部の設計は、第１及び第２のダイ半部と異なっていても（different for）よい。相違は、液体の特性（例えば粘度、密度、及び反応度）、望ましい液体の流量範囲、並びに望ましい空気の流量における相違に適応するように設計されてもよい。
【００５０】
例示的な第１の二元流動プレート６１２を図８ａに示す。第１の二元流動プレート６１２は、第１及び第２のスルーポート６２２及び６２３を有する流動分布チャネル６２１を有している。一般に、第１の二元流動プレートは、供給プレート内の供給ポートを通過する液体が流動分布チャネルの中心近くに導かれるように、供給プレートに対して位置合わせされている。液体は次いで、チャネルに沿って第１及び第２のスルーポートに流れ、これらのポートを通り、第２の二元流動プレート（存在する場合）へと達する。いくつかの実施形態において、供給プレートは複数の供給ポートを有する。いくつかの実施形態において、第１の二元流動プレートは、単一の共通の流動分布チャネルを有し、その流動分布チャネルは、全ての供給ポートによって供給を受ける。いくつかの実施形態において、第１の二元流動プレートは複数の流動分布チャネルを有し、各チャネルは、供給ポートのうちの少なくとも１つによって供給を受ける。
【００５１】
例示的な第２の二元流動プレート６１３を図８ｂに示す。第２の二元流動プレート６１３は、第１及び第２のスルーポート６３２及び６３３を有する第１の流動分布チャネル６３１と、第１及び第２のスルーポート６４２及び６４３を有する第２の流動分布チャネル６４１とを有する。いくつかの実施形態において、第２の二元流動プレートは、第１の二元流動プレート内のスルーポートの各々を通過した液体が、第２の二元流動プレート内の流動分布チャネルの中心近くに導かれるように、第１の二元流動プレートに対して位置合わせされている。流体は次いで、チャネルに沿って第２の二元流動プレートの第１及び第２のスルーポートに流れ、これらのポートを通り、更なる二元流動プレート（存在する場合）又は液体のマニホールドのいずれかに供給される。いくつかの実施形態において、第１の二元流動プレート内の複数のスルーホールは、第２の二元流動プレート内の共通の分布チャネルに供給を行う。一般に、存在する二元流動プレートの数は、慣例の設計考慮事項であり、例えば、ダイの長さ並びに液体の特性（例えば粘度及び密度）に依存し得るものである。
【００５２】
図７ｃを参照すると、第１のダイ半部５３０と第２のダイ半部５４０とを備える多成分液体噴霧システム５００の端面図が示されている。一般に、第１の成分を含む第１の液体は、第１の入口ポート５１５の中を流れ、第１の二元プレート５１２及び第２の二元プレート５１３を通過し、第１の液体のマニホールド５３１内へと入る。第１の液体は次いで、開口部５３３を通過し、第１の成分の噴霧ノズル内５９１内へと入る。第１の成分の噴霧ノズル５９１は、第１の液体のマニホールドに直接的に又は間接的に連結されていてよい。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズル５９１は、開口部５３３に取り付けられている（例えば、圧入されるているか、ねじ込まれているか、又は接着されている）。第１の成分の噴霧ノズル５９１は、空気チャンバ５９５を通過し、所望による空気シム５７０及び空気プレート５６０内の開口部を貫いてハウジング５０５を抜け出している。
【００５３】
同様に、第２の成分を含む第２の液体は、第２の入口ポート５２５の中を流れ、第１の二元プレート５２２及び第２の二元プレート５２３を通過し、第２の液体のマニホールド５４１内へと入る。第２の液体は次いで、開口部５４３を通過し、第２の成分の噴霧ノズル内５９２へと入る。第２の成分の噴霧ノズル５９２は、第２の液体のマニホールドに直接的に又は間接的に連結されていてよい。いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズル５９２は、開口部５４３に取り付けられている（例えば、圧入されるているか、ねじ込まれているか、又は接着されている）。第２の成分の噴霧ノズル５９２は、空気チャンバ５９５を通過し、所望による空気シム５７０及び空気プレート５６０内の開口部を貫いてハウジング５０５を抜け出している。
【００５４】
一般に、第１及び第２の空気のマニホールド内への空気の流量を調整することで、空気チャンバ内の圧力を制御することができる。図７ｃを参照すると、空気チャンバ５９５が、第１の空気の凹部５３５及び第２の空気の凹部５４５によって形成されている。第１の空気のマニホールド５３２は、空気通路５６１を介して空気チャンバ５９５と直接流体連通している。同様に、第２の空気のマニホールド５４２は、空気通路５６２を介して空気チャンバ５９５と直接流体連通している。いくつかの実施形態において、１つ以上の付加的な空気のマニホールドが、第１及び／又は第２の空気のマニホールドと空気チャンバとの間に位置していてもよい。付加的な空気のマニホールドは、空気チャンバ内の均一圧力を達成するのに有用となりうる。
【００５５】
いくつかの実施形態において、ハウジングは、空気チャンバを２つの部分に分割する部材を有していてもよい。第１の成分の噴霧ノズルは空気チャンバの第１の部分を通過し、第２の成分の噴霧ノズルは空気チャンバの第２の部分を通過することになる。そのような実施形態において、第１の部分における空気圧力は、例えば第１及び第２の空気のマニホールド内への空気の流量を制御することによって、第２の部分における空気圧力とは独立して調整することができる。
【００５６】
空気プレート５６０を図９に示す。空気プレート５６０はノッチ５６６を有しており、これらのノッチ５６６は、ダイ半部及び端部プレート内の対応するタブを受け、空気プレートを位置合わせし拘束するのを補助する。例えば機械的な締結具及び接着剤を含めた他の方法を使用して、空気プレートをハウジングの残りに取り付けてもよい。空気プレート５６０はまた、第１のオリフィス５６４の第１の配列と、第２のオリフィス５６５の第２の配列とを有している。いくつかの実施形態において、オリフィスの第１の配列及び／又は第２の配列は直線配列である。いくつかの実施形態において、第１のオリフィスの第１の直線配列は、第２のオリフィスの第２の直線配列と実質的に平行である。一般に、第１の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つは、各第１のオリフィス５６４を通過し、第２の成分の噴霧ノズルのうちの少なくとも１つは、各第２のオリフィス５６５を通過する。いくつかの実施形態において、第１及び／又は第２のオリフィスのうちの１つ以上は、そのオリフィスを通過するノズルを有していなくてもよい。いくつかの実施形態において、第１及び／又は第２のオリフィスのうちの１つ以上は、そのオリフィスを通過する複数のノズルを有していてもよい。
【００５７】
図９に示すように、第２のオリフィス５６５の各々は、第１のオリフィス５６４と対向している。いくつかの実施形態において、第２のオリフィスのうちの１つ以上が、第１のオリフィスから片寄ったものとなる。いくつかの実施形態において、第２のオリフィスの実質的に全てが、第１のオリフィスから片寄ったものとなる。一般に、第１のオリフィスと第２のオリフィスが互いに対向している場合、それらのオリフィスを通過する、対応する第１の成分の噴霧ノズルと第２の成分の噴霧ノズルは、対向する。一般に、第１のオリフィスと第２のオリフィスが互いに片寄っている場合、それらのオリフィスを通過する、対応する第１の成分の噴霧ノズルと第２の成分の噴霧ノズルは、互いに片寄ったものとなる。
【００５８】
いくつかの実施形態において、各第１の成分の噴霧ノズルのオリフィスは、その主流れの軸線と垂直となる。いくつかの実施形態において、各第２の成分の噴霧ノズルのオリフィスは、その主流れの軸線と垂直となる。いくつかの実施形態において、第１又は第２の成分の噴霧ノズルのうちの１つ以上が、斜角を付けられている。
【００５９】
図１０ａ〜１０ｃを参照すると、空気プレート５６０を通過する第１の成分の噴霧ノズル５９１及び第２の成分の噴霧ノズル５９２が示されている。各第１の成分の噴霧ノズル５９１は、その主流れの軸線５９６に対して角度Ａで斜角を付けられている。同様に、各第２の成分の噴霧ノズル５９２は、その主流れの軸線５９７に対して角度Ｂで斜角を付けられている。
【００６０】
いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの全ての斜角が実質的に同じとなる。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの斜角は、ノズル間で異なるものとなる。いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルの全ての斜角が実質的に同じとなる。いくつかの実施形態において、第２の成分の噴霧ノズルの斜角は、ノズル間で異なるものとなる。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの斜角は、第２の成分の噴霧ノズルの斜角と実質的に同じとなる。いくつかの実施形態において、第１の成分の噴霧ノズルの斜角は、第２の成分の噴霧ノズルの斜角と異なるものとなる。
【００６１】
図１０ａを参照すると、第１の成分の噴霧ノズル５９１の斜面５９８が、第２の成分の噴霧ノズル５９２の斜面５９９と共に収束している。図１０ｂを参照すると、第１の成分の噴霧ノズル５９１の斜面５９８が、第２の成分の噴霧ノズル５９２の斜面５９９から発散している。図１０ｃを参照すると、第１の成分の噴霧ノズル５９１の斜面５９８が、第２の成分の噴霧ノズル５９２の斜面５９９と実質的に平行となっている。第１の成分の噴霧ノズルの斜面の、第２の成分の噴霧ノズルの斜面に対する他の配置もまた考えられる。一般に、第１の成分の噴霧ノズルの斜面は、同じ方向に配向されている。一般に、第２の成分の噴霧ノズルの全ての斜面は、同じ方向に配向されている。いくつかの実施形態において、斜面の配置は、ノズルの間で異なっていてもよい。
【００６２】
一般に、本開示の多成分液体噴霧ダイは、２つ以上の成分をダイ出口の下流側で混合することが望ましい任意の用途において使用することができる。いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分は、ダイ出口の下流側で混合される。いくつかの実施形態において、第１の成分を含む第１の液体は微粒化されて、第１の液体の大量の分散液滴を含んだ第１の噴霧を生成する。同様に、いくつかの実施形態において、第２の成分を含む第２の液体は微粒化されて、第２の液体の大量の分散液滴を含んだ第２の噴霧を生成する。いくつかの実施形態において、第１の噴霧の液滴のうちの少なくとも一部分は、ダイ出口から基材への飛翔において、第２の噴霧の液滴のうちの一部分と混合する。いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分は、液滴が飛翔している間、相互作用、例えば反応する。
【００６３】
一般に、第１及び第２の噴霧は基材に吹き付けられて、第１及び第２の液体を含んだ層を形成する。いくつかの実施形態において、第１及び第２の液体のうちの少なくとも一部分は、液体が基材に達するまで混合しない。
【００６４】
いくつかの実施形態において、第１及び第２の液体の流量は、独立して調整することができる。いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分との比を制御することが望ましい場合がある。一般に、目標の比は、特定の最終用途に依存し、いかなる値にもなり得る。例えば、いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分は互いに反応する場合があり、目標の比は１となる場合がある。いくつかの実施形態において、第１の成分が第２の成分をわずかに上回ることが望ましい場合があり、その目標比は１よりも高く、例えば、１．０１、１．１、１．５などとなることがある。いくつかの実施形態において、ある成分は触媒であってもよく、その成分の望ましい量は少なく、目標の比が０．５又はそれ未満、例えば０．１、０．０５、又はさらに０．０１未満となることがある。
【００６５】
いくつかの実施形態において、第１及び第２の成分は、非反応性であってもよく、例えば染料及び他の着色剤であってもよい。いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分との比を変化させて、染料又は他の着色剤の混合物の、結果として生じる色を変化させることが望ましい場合がある。例えば、第１の成分が青色の染料であり、第２の成分が黄色の染料である場合、第１の成分（即ち青色の染料）の第２の成分（即ち黄色の染料）に対する比を変更することによって、種々の色合いの緑色を得ることができる。一般に、本開示のいくつかの実施形態の多成分噴霧ダイは、ダイの全長にわたって第１及び第２の成分の均一な比をもたらすために使用することができる。第１の成分と第２の成分との比は、いくつかの実施形態においては、ダイの長さ全体にわたって目標の比の１０％以内であり、いくつかの実施形態においてはダイの長さ全体にわたって目標比の５％以内、いくつかの実施形態においては２％以内、またいくつかの実施形態においては１％以内又はそれ未満である。
【００６６】
図１１を参照すると、第１の成分を含む第１の液体６１０が、第１の成分の噴霧ノズル６０１の中を流れており、この第１の成分の噴霧ノズル６０１は、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列の一部である。同様に、第２の成分を含む第２の液体６２０が、第２の成分の噴霧ノズル６０２の中を流れており、この第２の成分の噴霧ノズル６０２は、第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列の一部である。第１の成分の噴霧ノズル６０１は、斜面６１３内に置かれた出口オリフィス６１１を有している。第２の成分の噴霧ノズル６０２は、第１の成分の噴霧ノズル６０１と対向しており、斜面６２３内に置かれた出口オリフィス６２１を有している。第１及び第２の成分の噴霧ノズルは、それらの斜面が収束するように配向されている。
【００６７】
第１の成分の噴霧ノズル６０１及び第２の成分の噴霧ノズル６０２は、空気プレート６３０内のオリフィス６３２を貫いて突出している。空気が、空気チャンバからオリフィス６３２を通じ、第１及び第２の成分の噴霧ノズルの突出長さに沿って流れている。第１及び第２の液体が、それぞれ、第１及び第２の成分の噴霧ノズルの出口オリフィスから吐出されるとき、この空気は、液体を微粒化して、噴霧、即ち多量の分散液滴を形成するのを支援する。いくつかの実施形態において、噴霧は出口オリフィスにおいて形成される。いくつかの実施形態において、液体は、出口オリフィスから液体柱として発射されてもよく、その液体柱は、ある距離だけ下流側で、多量の分散液滴へと形成される。いくつかの実施形態において、空気は、噴霧を生成するのに必要ではない。例えば、液体には、出口オリフィスから十分な圧力で排出された場合に微粒化するものもある。
【００６８】
液滴６４１で構成された第１の液体の噴霧は、液滴６４２で構成された第２の液体の噴霧と混合する。第１の成分のうちの少なくとも一部分と第２の成分のうちの少なくとも一部分が、相互作用して（例えば混合し及び／又は反応して）液滴６４３を形成する。液滴６４１、６４２及び６４３は、基材６４０がノズルの下方で矢印６５０で示す方向に移動するとき、その基材６４０に吹き付けられる。いくつかの実施形態において、第１の成分と第２の成分との付加的な相互作用が基材６４０上で発生する。最終的に、基材６４０に吹き付けられる液体は合体して、相互作用した第１の成分と第２の成分の均一なフィルム６４５を形成する。
【００６９】
いくつかの実施形態において、本発明のダイは、ウェブ又は物品に対する静止位置に装着することができる。ウェブ又は物品が移動して噴霧ダイを過ぎると、各成分が、実質的に均一な比で、ウェブ又は物品の全幅に至るまで又その全幅を含めて、ウェブ又は物品の望ましい幅全体にわたって塗布される。本発明の単一の固定ダイを使用して、均一な比の成分を、いくつかの実施形態においては５センチメートル（ｃｍ）を超え、いくつかの実施形態においては２５ｃｍを超え、またいくつかの実施形態においては６０ｃｍを超える幅全体にわたって塗布することができる。本発明の単一の固定ダイを使用して、均一な比の成分を、いくつかの実施形態においては、幅広のウェブ又は物品、即ち、９０ｃｍ超、１５０ｃｍ超、又は更に３００ｃｍ超の幅を有するウェブ又は物品に塗布することができる。
【００７０】
以下の具体的な、ただし非限定的な実施例は、本開示の一実施形態を説明するのに役立つものである。
【実施例】
【００７１】
図７ａ、７ｃに示される、４８ｃｍ（１２インチ）の針の列幅を有するダイを使用して、ＶＥＲＳＡＬＩＮＫ  Ｐ−１０００ジアミンオリゴマー（ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown）のエアープロダクツアンドケミカルズ社（Air Products and Chemicals Inc.））とＰＡＰＩ  ９４イソシアネート（ミシガン州ミッドランド（Midland）のダウケミカルズＵＳＡ社（Dow Chemical USA））の配合物を４．２５：１．００の重量比で混合し塗布した。
【００７２】
２．９２立方センチメートル／回転の計量ギヤポンプ（ノースカロライナ州サンフォード（Sanford）のパーカーハネフィン社（Parker Hannefin Corporation）のゼニスディビジョン（Zenith Division））に供給する加熱ホッパー内で、ＶＥＲＳＡＬＩＮＫ  Ｐ−１０００を９３℃（２００°Ｆ）まで加熱した。このギヤポンプを８．７９ｒａｄ／ｓ（８４回転／分）で動作させ、それによって約２０６．８ＫＰａ（３０ポンド／平方インチ）の逆圧を発生させた。６．３５ｍｍ（０．２５インチ）の外径（Ｏ．Ｄ）と１．１９ｍｍ（０．０４７インチ）の壁厚を有する首管を使用して、ギヤポンプをダイの一方の側部の入口に連結した。
【００７３】
ＰＡＰＩ  ９４は加熱されなかった。ＰＡＰＩ  ９４は、４．２９ｒａｄ／ｓ（４１回転毎／分）で動作する１．２０立方センチメートル／回転の計量ギヤポンプ（パーカーハネフィン社（Parker Hannefin Corporation）のゼニスディビジョン（Zenith Division））を使用して、ダイの他方の側部に供給した。このギヤポンプとダイを、ＯＤ６．３５ｍｍ×壁厚１．１９ｍｍ（ＯＤ０．２５インチ×壁厚０．０４７インチ）の首管を使用して連結した。
【００７４】
１．５２４ｍｍ（０．０６０インチ）の外径と０．７６２ｍｍ（０．０３０インチ）の内径を有する薄い管を、一方の端部で約４５°の角度で斜角を付け、第１及び第２の成分の噴霧ノズルを形成した。第１の成分の噴霧ノズルを列内の中心において５．０８ｍｍ（０．２００インチ）だけ離間させて、第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列を形成した。同様に、第２の成分の噴霧ノズルを列内の中心において５．０８ｍｍ（０．２００インチ）だけ離間させて、第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列を形成した。第１の成分の噴霧ノズルの第１の直線配列を、中心において第２の成分の噴霧ノズルの第２の直線配列から５．０８ｍｍ（０．２００インチ）だけ離間させて、各第１の成分の噴霧ノズルが第２の成分の噴霧ノズルと対向するようにした。第１及び第２の成分の噴霧ノズルが、それらの斜面が収束するように配向された。
【００７５】
圧縮空気を１２１℃（２５０°Ｆ）に加熱し、４つの空気分布マニホールドの入口に１２４ＫＰａ（１８ｐｓｉ）で供給した。２つの成分がノズルの端部を抜け出すと、圧縮空気により、それらの成分は微粒化し、混合し、また、約６３．５ｍｍ（２．５インチ）の距離でダイの下を通るウェブに吹き付けられた。目視検査の際、ウェブは均一にコーティングされており、また投入材料は十分に混合されていた。この組成物は、硬化すると、強靱でゴム様のコーティングをウェブ上に形成した。
【００７６】
本発明の様々な修正形態及び変更形態が、本発明の範疇及び趣旨から逸脱することなく、当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１ａ】本開示の例示的な多成分液体噴霧システムの側面図。
【図１ｂ】図１ａの例示的な多成分液体噴霧システムの底面図。
【図１ｃ】図１ａの例示的な多成分液体噴霧システムの部分分解図。
【図１ｄ】本開示のいくつかの実施形態によるノズルプレートに装着されたノズルの拡大図。
【図１ｅ】本開示の例示的なノズルプレートの底面図。
【図１ｆ】本開示のいくつかの実施形態による供給ブロック及びシムの拡大図。
【図２】位置合わせ機構を有するオリフィスを有する、本開示の例示的な空気プレートである。
【図３ａ】本開示のいくつかの実施形態の例示的な噴霧ノズルである。
【図３ｂ】図３ａの例示的な噴霧ノズルの底面図。
【図４】本開示のいくつかの実施形態の例示的な斜角付き噴霧ノズルである。
【図５ａ】本開示のいくつかの実施形態による、空気プレートのオリフィスを貫いて突出するノズルの、共に一直線に並ぶ２つの直線配列を示す。
【図５ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、空気プレートのオリフィスを貫いて突出するノズルの、共に一直線に並ぶ３つの直線配列を示す。
【図５ｃ】本開示のいくつかの実施形態による、空気プレートのオリフィスを貫いて突出するノズルの平行な２つの直線配列を示す。
【図６ａ】空気プレートのオリフィスを貫いて突出するノズルの平行な２つの直線配列を示し、これらのノズルは互いに対向している。
【図６ｂ】空気プレートのオリフィスを貫いて突出するノズルの平行な２つの直線配列を示し、これらのノズルは互いに片寄っている。
【図７ａ】本開示の別の例示的な多成分液体噴霧システムを示す。
【図７ｂ】図７ａの例示的な多成分液体噴霧システムの一方のダイ半部を示す。
【図７ｃ】図７ａの例示的な多成分液体噴霧システムの側面図を示す。
【図８ａ】本開示のいくつかの実施形態の例示的な第１の二元流動プレートである。
【図８ｂ】本開示のいくつかの実施形態の例示的な第２の二元流動プレートである。
【図９】本開示のいくつかの実施形態の例示的な空気プレートを示す。
【図１０ａ】本開示のいくつかの実施形態による、２つのノズル上の収束する斜面を示す。
【図１０ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、２つのノズル上の発散する斜面を示す。
【図１０ｃ】本開示のいくつかの実施形態による、２つのノズル上の平行な斜面を示す。
【図１１】２つの成分の噴霧及び混合の模式図。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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