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特表2024-500210基材をウォッシュコートでコーティングするための装置及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-05
(54)【発明の名称】基材をウォッシュコートでコーティングするための装置及び方法
(51)【国際特許分類】
B05D 1/30 20060101AFI20231225BHJP
B05C 7/04 20060101ALI20231225BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20231225BHJP
B05D 3/12 20060101ALI20231225BHJP
F16K 31/122 20060101ALI20231225BHJP
【ＦＩ】
B05D1/30
B05C7/04
B05D3/00 B
B05D3/00 D
B05D3/00 C
B05D3/12 A
F16K31/122
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023524387
(86)(22)【出願日】2021-12-03
(85)【翻訳文提出日】2023-05-31
(86)【国際出願番号】 GB2021053158
(87)【国際公開番号】W WO2022136824
(87)【国際公開日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】63/199,393
(32)【優先日】2020-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】590004718
【氏名又は名称】ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＪＯＨＮＳＯＮ ＭＡＴＴＨＥＹ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132263
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 晴彦
(74)【代理人】
【識別番号】100221501
【弁理士】
【氏名又は名称】式見 真行
(72)【発明者】
【氏名】ムルヤンディ、クマラセン
【テーマコード（参考）】
3H056
4D075
4F042
【Ｆターム（参考）】
3H056AA02
3H056BB22
3H056CA02
3H056CB02
3H056EE06
3H056GG01
3H056GG11
4D075AC13
4D075AC71
4D075AC78
4D075AC84
4D075AC88
4D075AC91
4D075AC93
4D075AC94
4D075AC95
4D075AC96
4D075BB56Y
4D075CA33
4D075CA47
4D075CA48
4D075DA06
4D075DB01
4D075EA05
4D075EB56
4F042AA03
4F042AA27
4F042AA28
4F042AB00
4F042BA06
4F042BA12
4F042BA15
4F042CA01
4F042CB08
4F042CB10
4F042DF32
4F042EA04
4F042EA06
(57)【要約】
ウォッシュコートシャワーヘッド（５）の下側で基材（１０）が基材コーティング装置（１）のヘッドセット（６）と係合される、基材をウォッシュコートでコーティングするための装置及び方法。ウォッシュコートが、バルブアセンブリ（４）の制御下でウォッシュコートシャワーヘッド（５）から基材の上表面（１２）上に吐出され、その後、真空発生器（７）の使用により基材を通して吸引される。
バルブアセンブリ（４）は、閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備える。バルブアセンブリ（４）は、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッド（５）の内部で圧力低下を生じさせる。これにより、バルブアセンブリが閉じられた後に、ウォッシュコートシャワーヘッド（５）からのウォッシュコートの滴下が防止される。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材をウォッシュコートでコーティングする方法であって、前記基材の上表面を基材コーティング装置のウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように、前記基材を前記基材コーティング装置のヘッドセットと係合させるステップと、
前記ウォッシュコートの供給源から前記ウォッシュコートシャワーヘッドに向かってウォッシュコートを輸送するステップと、
バルブアセンブリを使用して、前記供給源から前記ウォッシュコートシャワーヘッドの内部への前記ウォッシュコートの流れを制御するステップと、
前記ウォッシュコートシャワーヘッドから前記基材の前記上表面に向かって前記ウォッシュコートを吐出させるステップと、
前記基材の下表面に吸引力を印加することによって、前記基材を通して前記ウォッシュコートを吸引するステップと、を含み、
前記バルブアセンブリは、前記ウォッシュコートシャワーヘッドの前記内部へのウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備え、前記バルブアセンブリは、前記出口バルブが前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせる、方法。
【請求項2】
前記出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するバルブステムを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記バルブステム又はバルブシールが、前記出口バルブの前記閉状態において、引っ張られて前記バルブシートと密封係合する、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記バルブアセンブリが、前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記バルブアセンブリのバルブチャンバ内で圧力低下を生じさせる、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項5】
前記バルブステムが、前記バルブチャンバ内でピストンとして機能し、前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせる、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記ウォッシュコートシャワーヘッドにおいて、前記ウォッシュコートが、前記内部の上部の中心に入り、次いで、前記内部の外縁部に向かって流れ、次いで、下に導かれて前記内部の下部に入り、次いで、前記下部において、前記ウォッシュコートシャワーヘッドの中心に向かって内向きに流れるように導かれる、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
基材コーティング装置であって、ウォッシュコートの供給源と、
前記ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出するためのウォッシュコートシャワーヘッドと、
前記基材の前記上表面を前記ウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように前記基材に係合するためのヘッドセットと、
前記ウォッシュコートシャワーヘッドから吐出された前記ウォッシュコートを、前記基材を通して吸引するための真空発生器と、を備え、
前記基材コーティング装置は、前記ウォッシュコートシャワーヘッド内へのウォッシュコートの流れを制御するためのバルブアセンブリを更に備え、前記バルブアセンブリが、
ウォッシュコートの前記供給源から供給される前記ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
前記ウォッシュコートを前記シャワーヘッドに供給するための出口と、
前記出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
前記バルブアセンブリが、前記出口バルブが前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせるように構成されている、基材コーティング装置。
【請求項8】
前記出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備える、請求項７に記載の基材コーティング装置。
【請求項9】
バルブステム又はバルブシールが、前記出口バルブの前記閉状態において、バルブステムアクチュエータにより引っ張られてバルブシートと密封係合するように構成されている、請求項７に記載の基材コーティング装置。
【請求項10】
前記バルブアセンブリが、バルブチャンバを更に備える、請求項８又は９に記載の基材コーティング装置。
【請求項11】
前記バルブステムが、前記バルブチャンバ内でピストンとして機能して、前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、請求項１０に記載の基材コーティング装置。
【請求項12】
前記バルブアセンブリの前記バルブチャンバが、前記ウォッシュコートシャワーヘッドの前記内部に対して液密に密封されている、請求項１０又は１１に記載の基材コーティング装置。
【請求項13】
前記ウォッシュコートシャワーヘッドが、前記バルブアセンブリの前記出口への流体接続部を有する上層と、前記ウォッシュコートを基材の前記上表面に向かって吐出させるためのアパーチャのアレイを備える下層と、を備えるハウジングを備える、請求項７～１２のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【請求項14】
前記ウォッシュコートシャワーヘッドが、前記内部の上部の中心に流れ込むウォッシュコートを、前記内部の外縁部に向かって流れるように導くように構成されたバッフル層を更に備える、請求項１３に記載の基材コーティング装置。
【請求項15】
前記バッフル層は、前記ウォッシュコートが、引き続き前記下層の上面を横切って前記下層の中心に向かって内向きに流れるように導かれるように、前記ウォッシュコートを前記内部の前記外縁部で又は前記外縁部の近くで、前記内部の下部に輸送するように構成されている、請求項１４に記載の基材コーティング装置。
【請求項16】
基材コーティング装置のためのバルブアセンブリであって、バルブチャンバと、
ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
前記ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
前記出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
前記バルブアセンブリは、前記出口バルブが前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、バルブアセンブリ。
【請求項17】
前記出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備える、請求項１６に記載のバルブアセンブリ。
【請求項18】
前記バルブステムが、前記バルブチャンバ内でピストンとして機能して、前記開状態から前記閉状態に移動するときに、前記バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、請求項１７に記載のバルブアセンブリ。
【請求項19】
前記バルブステムが、拡大バルブステムヘッドを備え、前記拡大バルブステムヘッドの近位面に隣接して配置されたバルブステムシールを備える、請求項１７又は１８に記載のバルブアセンブリ。
【請求項20】
前記拡大バルブステムヘッドが、前記開状態及び前記閉状態の両方において、前記バルブシートの下流に配置されている、請求項１９に記載のバルブアセンブリ。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基材をウォッシュコートでコーティングするための装置及び方法に関する。具体的には、それは、排ガスの浄化のために使用される基材のコーティングに関する。
【背景技術】
【0002】
排ガスの浄化のための基材は、通例、排ガスの通過流のための通路を設けられたモノリス基材を含み得る。基材には、触媒コーティングであり得るコーティングを設けることができる。コーティングは、基材の通路を通過するウォッシュコートとして基材に適用することができる。コーティングを基材に適用するための様々な方法が知られている。１つのこのような方法は、ウォッシュコートを基材の第１の面（例えば、上面）に適用し、基材の反対側の第２の面（例えば、下面）を少なくとも部分的真空に曝し、通路を通るウォッシュコートの運動を達成することを含む。コーティング後に、基材を乾燥し、か焼してもよい。
【0003】
基材はフロースルー基材として構成することができ、各通路は基材の第１及び第２の面の両方において開放しており、通路は基材の全長を貫いて延びる。その結果、基材の第１の面を通って通路内に入る排ガスは、排ガスが基材の第２の面から出るまで、同じ通路で基材を通過する。代替的に、基材は、いくつかの通路が基材の第１の面において栓塞されており、他の通路が基材の第２の面において栓塞されている、フィルタ基材として構成することができる。このような構成では、基材の第１の面を通って第１の通路に入った排ガスは、基材に沿って途中までその第１の通路に沿って流れ、その後、基材のフィルタリング壁を通過して第２の通路に入る。その後、排ガスは当該第２の通路に沿って進み、基材の第２の面から出ていく。このような配置は当該技術分野においてウォールフロー型フィルタとして知られるようになった。
【0004】
コーティングされたフロースルー基材は、三元触媒（three way catalyst、ＴＷＣ）、選択触媒還元（selective catalytic reduction、ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（diesel oxidation catalyst、ＤＯＣ）、リーンＮＯｘトラップ触媒（lean NOx trap catalyst、ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒（ammonia slip catalyst、ＡＳＣ）、選択触媒還元触媒及びアンモニアスリップ触媒の組み合わせ（ＳＣＲ／ＡＳＣ）、又は受動的ＮＯｘ吸着体（passive NOx adsorber、ＰＮＡ）を備え得る。
【0005】
コーティングされたフィルタ基材は、例えば、酸化触媒を備える触媒付き煤煙フィルタ（catalysed soot filter、ＣＳＦ）、選択触媒還元触媒（ＳＣＲ）を備える選択触媒還元フィルタ（selective catalytic reduction filter、ＳＣＲＦ）、ＮＯｘ吸着体組成を備える希薄ＮＯｘトラップフィルタ（lean NOx trap filter、ＬＮＴＦ）、三元触媒組成を備えるガソリン粒子フィルタ（gasoline particulate filter、ＧＰＦ）、又は選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒及びアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を備えるフィルタ基材である。
【0006】
基材は、セラミック材料又は金属材料で作製又は構成され得る。例えば、基材は、チタン酸アルミニウム、コーディエライト（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金、Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ合金、又はステンレス鋼合金から作製され得るか、又はそれから構成され得る。
【0007】
基材は、一般に、その長手方向長さに沿って一様な断面形状を有する、基材本体を有する。典型的には、基材本体は、円形又はほぼ円形の形状の断面を有し得るが、他の断面形状、例えば、四角形及び長方形が可能である。基材本体の上表面は、コーティング中に最上部に位置決めされる面と定義され得、同様に、基材本体の下表面は、コーティング中に最も下に位置決めされる面と定義され得る。一般に、上面及び下面は、平面であり、基材本体の長手方向軸と直交する。
【0008】
基材をコーティングする場合、典型的には、実質的に「平坦な」ウォッシュコートプロファイルを達成すること、すなわち、実質的に平坦な、又は通路の長手方向軸に対して垂直であるウォッシュコートの「先端」又は「前縁」を達成すること（基材のコーティング部分と無コーティング部分との間に境界界面をマーキングすること）が望ましくなり得る。
【0009】
起伏のあるウォッシュコートプロファイルは、基材の動作効率に対する有害な影響をもたらし得る。例えば、起伏のあるプロファイルは、基材の一部分がコーティングされないこと（基材の触媒効率を低減させる）、又は基材の一部分が意図せずに２度以上コーティングされる－複数用量のウォッシュコートが適用される－こと（基材の背圧を有害に増加させ得る）につながり得る。いくつかの状況において、ウォッシュコートは、基材本体を通して完全に引かれて、下表面から現れ得る。
【0010】
均一なウォッシュコートプロファイルを実現するために、基材が基材を通して吸引される前に、基材の上表面にわたってウォッシュコートの均一な深さを実現することが望ましい場合がある。上表面上へのウォッシュコートの堆積の均一性、及びウォッシュコートが上表面上にあるときにウォッシュコートが広がる速度、を含む因子が、上表面にわたるウォッシュコートの深さに影響を及ぼし得る。
【0011】
性能に影響を及ぼし得る別の要因が、ウォッシュコートシャワーヘッドからのウォッシュコートの滴下又は漏出である。シャワーヘッドは、例えば、国際公開第２０１５１４５１２２号に記載されている。（所望の体積のウォッシュコートがウォッシュコートシャワーヘッドから吐出された後）そのような漏出又は滴下は、上表面上での過剰なウォッシュコートにつながり得る。これは、ウォッシュコートの浪費に起因して、作業の経済性の低下をもたらし得る。それはまた、ウォッシュコートが下表面から出現するように、基材本体の一部分を通して十分に引っ張られることにつながり得る。これは、基材の下面にある通路開口部が塞がれる可能性につながり得る。そのような漏出及び滴下はまた、堆積物が上表面上に残ることにつながる可能性があり、基材の上面の通路開口部を塞ぐ場合があり、顧客にとって望ましくないと見なされる基材の視覚的劣化をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【0012】
第１の態様では、本開示は、基材をウォッシュコートでコーティングする方法を提供し、本方法は、
基材の上表面を基材コーティング装置のウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように、基材を基材コーティング装置のヘッドセットと係合させるステップと、
ウォッシュコートの供給源からウォッシュコートシャワーヘッドに向かってウォッシュコートを輸送するステップと、
バルブアセンブリを使用して、供給源からウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するステップと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから基材の上表面に向かってウォッシュコートを吐出させるステップと、
基材の下表面に吸引力を印加することによって、基材を通してウォッシュコートを吸引するステップと、を含み、
バルブアセンブリは、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備え、バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせる。
基材の上表面を基材コーティング装置のウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように、基材を基材コーティング装置のヘッドセットと係合させるステップと、
ウォッシュコートの供給源からウォッシュコートシャワーヘッドに向かってウォッシュコートを輸送するステップと、
バルブアセンブリを使用して、供給源からウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するステップと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから基材の上表面に向かってウォッシュコートを吐出させるステップと、
基材の下表面に吸引力を印加することによって、基材を通してウォッシュコートを吸引するステップと、を含み、
バルブアセンブリは、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備え、バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせる。
【0013】
有利なことに、本方法は、バルブアセンブリが閉じられた後に、ウォッシュコートシャワーヘッドからのウォッシュコートの滴下及び／又は漏出を軽減することができる。ウォッシュコートシャワーヘッドの内部での圧力低下は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力を生成するように作用し得る。
【0014】
出口バルブは、バルブシートに対して往復運動するバルブステムを備えてもよい。
【0015】
バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合してもよい。任意選択で、バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合してもよい。
【0016】
バルブステム又はバルブシールは、出口バルブの閉状態において、引っ張られてバルブシートと密封係合し得る。
【0017】
バルブステムは、開状態及び閉状態の両方においてバルブシートを通って延びていてもよい。
【0018】
バルブアセンブリは、開状態から閉状態に移動するときに、バルブアセンブリのバルブチャンバ内で圧力低下を生じさせることができる。
【0019】
バルブステムは、バルブチャンバ内でピストンとして機能することができ、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせることができる。
【0020】
バルブステムは、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに出口から離れるように後退してもよい。
【0021】
ウォッシュコートを収容することができるバルブチャンバの容積が、出口バルブの開状態におけるよりも出口バルブの閉状態において、より大きくてもよい。
【0022】
バルブステムは、バルブステムアクチュエータによって移動されてもよい。バルブステムアクチュエータは、空気圧式、液圧式（hydraulic）、又は電気機械式アクチュエータであってもよい。
【0023】
ウォッシュコートシャワーヘッドにおいて、ウォッシュコートは、内部の上部の中心に入り、次いで、内部の外縁部に向かって流れてもよく、次いで、下に導かれて内部の下部に入り、次いで、下部において、ウォッシュコートシャワーヘッドの中心に向かって内向きに流れるように導かれてもよい。
【0024】
ウォッシュコートは、ウォッシュコートシャワーヘッドの下層に配置されたアパーチャのアレイを通して内部の下部から吐出されてもよい。ウォッシュコートシャワーヘッドの内部での圧力低下は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力をアパーチャのアレイにおいて生成するように作用し得る。
【0025】
第２の態様では、本開示は、基材コーティング装置を提供し、基材コーティング装置は、
ウォッシュコートの供給源と、
ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出するためのウォッシュコートシャワーヘッドと、
基材の上表面をウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように基材に係合するためのヘッドセットと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから吐出されたウォッシュコートを、基材を通して吸引するための真空発生器と、を備え、
基材コーティング装置は、ウォッシュコートシャワーヘッド内へのウォッシュコートの流れを制御するためのバルブアセンブリを更に備え、バルブアセンブリは、
ウォッシュコートの供給源から供給されるウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせるように構成されている。
ウォッシュコートの供給源と、
ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出するためのウォッシュコートシャワーヘッドと、
基材の上表面をウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように基材に係合するためのヘッドセットと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから吐出されたウォッシュコートを、基材を通して吸引するための真空発生器と、を備え、
基材コーティング装置は、ウォッシュコートシャワーヘッド内へのウォッシュコートの流れを制御するためのバルブアセンブリを更に備え、バルブアセンブリは、
ウォッシュコートの供給源から供給されるウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせるように構成されている。
【0026】
有利なことに、基材コーティング装置は、バルブアセンブリが閉じられた後に、ウォッシュコートシャワーヘッドからのウォッシュコートの滴下及び／又は漏出を軽減することができる。ウォッシュコートシャワーヘッドの内部での圧力低下は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力を生成するように作用し得る。
【0027】
出口バルブは、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備えてもよい。
【0028】
バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合するように構成されてもよい。バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合するように構成されてもよい。
【0029】
バルブステム又はバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブステムアクチュエータにより引っ張られてバルブシートと密封係合するように構成されてもよい。
【0030】
バルブステムは、開状態及び閉状態の両方においてバルブシートを通って延びていてもよい。
【0031】
バルブアセンブリは、バルブチャンバを更に備えてもよい。
【0032】
バルブアセンブリは、開状態から閉状態に移動するとき、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されていてもよい。
【0033】
バルブステムは、バルブチャンバ内でピストンとして機能し、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されていてもよい。
【0034】
バルブアセンブリのバルブチャンバは、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部に対して液密に密封されていてもよい。
【0035】
バルブステムは、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに出口から離れるように後退してもよい。
【0036】
バルブアセンブリは、ウォッシュコートを収容することができるバルブチャンバの容積が、出口バルブの開状態におけるよりも出口バルブの閉状態において、より大きくなるように構成されていてもよい。
【0037】
バルブステムは、拡大バルブステムヘッドを備えてもよく、拡大バルブステムヘッドの近位面に隣接して配置されるバルブステムシールを備えてもよい。
【0038】
拡大バルブステムヘッドは、開状態及び閉状態の両方においてバルブシートの下流に配置されてもよい。
【0039】
バルブステムシールは、Ｏリング、任意選択で、ＥＰＤＭ Ｏリングを備えてもよい。
【0040】
基材コーティング装置は、バルブステムアクチュエータを更に備えてもよい。バルブステムアクチュエータは、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータであってもよい。
【0041】
ウォッシュコートシャワーヘッドは、バルブアセンブリの出口への流体接続部を有する上層と、ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出させるためのアパーチャのアレイを備える下層と、を備えるハウジングを備えてもよい。ウォッシュコートシャワーヘッドの内部での圧力低下は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力をアパーチャのアレイにおいて生成するように作用し得る。
【0042】
アパーチャのアレイは、複数の等間隔のアパーチャを備えてもよい。
【0043】
そのアパーチャ又は各アパーチャの内径は、１．５～２．５ｍｍ、任意選択で約２ｍｍ、任意選択で２ｍｍであってもよい。各アパーチャの内径の寸法設定は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力をアパーチャのアレイにおいて生成するには特に有益であり得る。
【0044】
そのアパーチャ又は各アパーチャは、管状インサートによって画定されてもよい。
【0045】
そのアパーチャ又は各アパーチャの管状インサートは、少なくとも１ｍｍ、より好ましくは少なくとも２ｍｍ、最も好ましくは少なくとも５ｍｍ、又は約５ｍｍ、又は５ｍｍ、下層の下面の下側に延びていてもよい。
【0046】
ウォッシュコートシャワーヘッドは、内部の上部の中心に流れ込むウォッシュコートを、内部の外縁部に向かって流れるように導くように構成されてもよいバッフル層を更に備えてもよい。
【0047】
バッフル層は、ウォッシュコートが、引き続き下層の上面を横切って下層の中心に向かって内向きに流れるように導かれ得るように、ウォッシュコートを、内部の外縁部で又は外縁部の近くで、内部の下部に輸送するように構成されていてもよい。
【0048】
上層及びバッフル層は、第１の間隙によって分離されてもよく、任意選択で第１の間隙は３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍであってもよい。
【0049】
バッフル層及び下層は、第２の間隙によって分離されてもよく、任意選択で第２の間隙は３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍであってもよい。
【0050】
上層、バッフル層、及び下層は、一緒に密封されてもよく、任意選択で、少なくとも、上層とバッフル層との間の第１のＯリングシール、及びバッフル層と下層との間の第２のＯリングシールを備えてもよい。
【0051】
出口バルブは、逆ポペットバルブを備えてもよい。
【0052】
第３の態様では、本開示は、基材コーティング装置のためのバルブアセンブリを提供し、バルブアセンブリは、
バルブチャンバと、
ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている。
バルブチャンバと、
ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている。
【0053】
有利なことに、バルブアセンブリは、バルブアセンブリが閉じられた後に、（ウォッシュコートシャワーヘッドと共に組み立てられた場合に）、ウォッシュコートシャワーヘッドからのウォッシュコートの滴下及び／又は漏出を軽減することができる。バルブチャンバの内部での圧力低下は、ウォッシュコートの滴下又は漏出を低減又は防止する吸引力を生成するように作用し得る。
【0054】
出口バルブは、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備えてもよい。
【0055】
バルブステムは、バルブチャンバ内でピストンとして機能し、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されていてもよい。
【0056】
バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合するように構成されてもよい。バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合するように構成されてもよい。
【0057】
バルブステム又はバルブシールは、出口バルブの閉状態において、バルブステムアクチュエータにより引っ張られてバルブシートと密封係合するように構成されてもよい。
【0058】
バルブステムは、開状態及び閉状態の両方においてバルブシートを通って延びていてもよい。
【0059】
バルブステムは、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに出口から離れるように後退してもよい。
【0060】
バルブステムは、拡大バルブステムヘッドを備えてもよく、拡大バルブステムヘッドの近位面に隣接して配置されるバルブステムシールを備えてもよい。
【0061】
拡大バルブステムヘッドは、開状態及び閉状態の両方においてバルブシートの下流に配置されてもよい。
【0062】
バルブステムシールは、Ｏリング、任意選択で、ＥＰＤＭ Ｏリングを備えてもよい。
【0063】
バルブアセンブリは、バルブステムアクチュエータを更に備えてもよく、任意選択で、バルブステムアクチュエータは、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータであってもよい。
【0064】
出口バルブは、逆ポペットバルブを備えてもよい。
【0065】
上記態様のいずれにおいても、基材は、フロースルー基材（例えば、モノリシックフロースルー基材）又はフィルタ基材（例えば、ウォールフローフィルタ基材）から選択されてもよい。
【0066】
上記態様のいずれにおいても、ウォッシュコートは、三元触媒（ＴＷＣ）、選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、リーンＮＯｘトラップ触媒（ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、選択触媒還元触媒及びアンモニアスリップ触媒の組み合わせ（ＳＣＲ／ＡＳＣ）、又は受動的ＮＯｘ吸着体（ＰＮＡ）から選択される触媒コーティングを備え得る。
【0067】
上記態様のいずれかにおいて、ウォッシュコートは、３～９０００ｃＰ、任意選択で３～５４ｃＰ、任意選択で３２～５７６ｃＰ、任意選択で２３～４２２ｃＰ、任意選択で２５０～４５００ｃＰ、任意選択で５００～９０００ｃＰの粘度を有し得る。
【0068】
本明細書では、粘度に対する全ての言及は、試料の温度を２５℃に制御して、Ｓｍａｌｌ Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｏｒ及びリンク吊り下げスピンドルと嵌合されたＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ回転粘度計を使用して測定したときの流体の粘度を指す。そのような粘度計は、米国Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ、ＭＡにあるＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，から入手可能である。
【0069】
全ての測定は、１４ｓ－１の剪断率で行った。当業者には共通の一般知識であるように、スピンドル、回転速度、及び粘度計モデルは、パーセント粘度計トルクが１０％を超える最小測定値かつ１００％未満の最大測定値を有することを確実にするために、流体の粘度に依存して選択したが、これが不可能である場合は、パーセント粘度計トルクは、０％を超える最小測定値かつ１００％未満の最大測定値を有し得る。本明細書における粘度の測定については、以下のスピンドルを使用した。
３～１００ｃＰの粘度範囲は、ＬＶ粘度計において１０．６ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－１８を使用して測定した。
１００～５００ｃＰの粘度範囲は、ＬＶ粘度計において５０ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－２８を使用して測定した。
５００～９０００ｃＰの粘度範囲は、ＲＶ粘度計において５０ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－２８を使用して測定した。
３～１００ｃＰの粘度範囲は、ＬＶ粘度計において１０．６ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－１８を使用して測定した。
１００～５００ｃＰの粘度範囲は、ＬＶ粘度計において５０ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－２８を使用して測定した。
５００～９０００ｃＰの粘度範囲は、ＲＶ粘度計において５０ｒｐｍでスピンドルＳＣ４－２８を使用して測定した。
【図面の簡単な説明】
【0070】
これから、本開示の態様及び実施形態について、添付の図面を参照して単に例として説明することにする。
【図1】基材コーティング装置の概略図である。
【図2】基材コーティング装置用のバルブアセンブリの第１の実施例の断面図である。
【図4】基材コーティング装置用のウォッシュコートシャワーヘッドの分解断面図である。
【図7】基材コーティング装置用のバルブアセンブリの第２の実施例の断面図である。
【図8】比較バルブの断面図である。
【図9】比較ウォッシュコートシャワーヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0071】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他を示さない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「触媒（a catalyst）」への言及には、２種以上の触媒（catalysts）の混合物などを含む。
【0072】
本明細書で使用されるとき、「約」という用語は、特定の値も含む。例えば、「約４５％」は、約４５％、更にはその意味の範囲内で４５％も含む。
【0073】
本開示の一態様又は実施形態の１つ以上の特徴は、直近の文脈がそうでないことを教示しない限り、本開示の任意の他の態様又は実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされ得ることを当業者は認識するであろう。
【0074】
図１は、基材１０をウォッシュコートでコーティングするために使用され得る基材コーティング装置１の非限定的な例の概略図を示す。基材コーティング装置１は、ウォッシュコートの供給源２、バルブアセンブリ４、ウォッシュコートシャワーヘッド５、ヘッドセット６、及び真空発生器７を備える。
【0075】
基材１０は、例えば、その長手方向長さに沿って一様な断面形状を有する基材本体１１を備えるタイプであり得る。典型的には、基材本体１１は、断面が円形又はほぼ円形の形状を有し得る。基材本体１１は、基材本体１１の上表面１２が最上部にあり、基材本体１１の下表面１３が最下部にあるように、基材コーティング装置１内に位置決めされ得る。上表面１２及び下表面１３は、平面状であってもよく、基材本体１１の長手方向軸と直交してもよい。
【0076】
ウォッシュコートの供給源２は、使用時にウォッシュコートを導管３を介してバルブアセンブリ４に供給することができる。供給源２は、様々な形態をとることができる。１つの非限定的な例では、供給源２は、ウォッシュコートのホッパーリザーバと、制御された体積のウォッシュコートをホッパーリザーバからバルブアセンブリ４に供給するための分配機構とを備えることができる。分配機構は、例えば、ウォッシュコートを導管３の中に、及び／又は導管３に沿ってバルブアセンブリ４に向かって移動させるための駆動力を提供するための、ボア内で軸方向に移動可能なピストンを備えてもよい。供給源２は、ホッパーリザーバ（又は等価物）とバルブアセンブリ４との間に配置されるオン／オフバルブ（例えば、ボールバルブ又はダイヤフラムバルブ）を備えてもよい。
【0077】
基材１０は、ヘッドセット６と、パレットインサート９又は他の基材ツールとの間に配置され、位置決めされてもよい。パレットインサート９又は他の基材ツールは、回転テーブル８に取り付けられてもよい。パレットインサート９又は他の基材ツールは、回転テーブル８及びヘッドセット６に対して垂直方向に移動可能であってもよい。回転テーブル８は、パレットインサート９又は他の基材ツールがヘッドセット６に対して横方向に移動することを可能にし得る。
【0078】
ウォッシュコートシャワーヘッド５は、ウォッシュコートを基材１０の上表面１２に向かって吐出するように構成されている。ウォッシュコートシャワーヘッド５は、ヘッドセット６の上方に配置されてもよく、ウォッシュコートシャワーヘッド５の長手方向中心軸が、ヘッドセット６及び基材本体１１の両方の長手方向中心軸と一致するように、ヘッドセット６及び基材１０と整列されてもよい。
【0079】
ヘッドセット６は、基材１０の上表面１２をウォッシュコートシャワーヘッド５の下側に配置するように、基材１０に係合するように構成されている。ヘッドセット６は、基材本体１１の上表面１２に外接する上縁部に係合し得るヘッドセットシール１５を備え得る。ヘッドセットシール１５は、ヘッドセット６の全周に延在する、環状リングを備え得る。
【0080】
真空発生器７は、ウォッシュコートシャワーヘッド５から吐出されたウォッシュコートを、基材１０を通して吸引するように構成されている。真空発生器７は、基材１０の下方に配置されてもよい真空コーンを備えてもよい。真空発生器７は、基材１０の下表面１３に吸引力を印加するように構成されてもよい。真空発生器７は、減圧を生成するように機能する装置又は装置の組み合わせを備えてもよい。好適な装置の非限定的な例としては、ベンチュリ原理に基づいて動作する真空発生器、真空ポンプ、例えば、回転翼及び液封真空ポンプ、並びに渦流ブロワが挙げられる。
【0081】
バルブアセンブリ４は、ウォッシュコートシャワーヘッド５内へのウォッシュコートの流れを制御するように構成されている。
【0082】
【0083】
バルブアセンブリ４は、ウォッシュコートの供給源２から供給されるウォッシュコートを受け入れるための入口３５と、ウォッシュコートをウォッシュコートシャワーヘッド５に供給するための出口３６と、バルブチャンバ３７とを備える。
【0084】
バルブ本体ハウジング２０は、例えば、長手方向部分３０及び横方向部分３３を備えるＴ字形構成を有してもよい。このような構成は、単に１つの予想される例に過ぎず、バルブ本体ハウジング２０に他の構成が使用されてもよいことが理解されるであろう。
【0085】
長手方向部分は、バルブステムアクチュエータ２１に直接又は間接的に連結するように設けられた上端部３１と、ウォッシュコートシャワーヘッド５に直接又は間接的に連結するように設けられた下端部３２との間に延びることができる。
【0086】
上端部３１は、バルブステムアクチュエータ２１に直接連結されてもよい。代わりに、図２に示すように、その連結部が上端部３１とバルブステムアクチュエータ２１との間に挟まれる場合、連結はアクチュエータ連結部２２との間接的な連結であってもよい。バルブステムアクチュエータ２１は、アクチュエータ連結部２２を貫通する固定具により、例えばボルトにより、バルブ本体ハウジング２０に連結されてもよい。
【0087】
下端部３２は、ウォッシュコートシャワーヘッド５に直接連結されてもよく、したがって出口３６を画定してもよい。代わりに、図２に示すように、その連結部が下端部３２とウォッシュコートシャワーヘッド５との間に挟まれる場合、連結はバルブシート２４及び出口連結部２５との間接的な連結であってもよい。この例では、出口連結部２５は出口３６を画定する。出口連結部２５は、出口連結部２５を貫通する固定具により、例えばボルトにより、バルブ本体ハウジング２０に連結されてもよい。バルブアセンブリ４に対するウォッシュコートシャワーヘッド５の液密な連結を確実にするために、図３に示す第１のガスケットシール７１が、バルブ本体ハウジング２０とバルブシート２４との間に挟まれてもよく、やはり図３に示す第２のガスケットシール７２が、バルブシート２４と出口連結部２５との間に挟まれてもよい。
【0088】
出口連結部２５は、図４に示すウォッシュコートシャワーヘッド５のフランジ１０５に連結するように寸法設定され成形されてもよいフランジ８０を備えてもよい。
【0089】
横方向部分３３は、長手方向部分３０と入口３５との間に延びてもよい。バルブ本体ハウジング２０、したがってバルブアセンブリ４を、導管３に直接又は間接的に連結するための取付け部３４を横方向部分３３の入口端部に設けてもよい。取付け部３４は、導管３をバルブアセンブリ４に液密に連結するために、フランジ、ねじ継手、又は他の手段を備えてもよい。
【0090】
長手方向部分３０及び横方向部分３３はそれぞれ、互いに交差する場所において相互接続される中空ボアを備えてもよく、それにより、使用中にウォッシュコートが横方向部分３３から長手方向部分３０内へと自由に流れる。
【0091】
バルブステムアクチュエータ２１は、アクチュエータ本体４０及びアクチュエータステム４１を備えてもよい。アクチュエータステム４１は、バルブステム２３の上端部６２に係合するように構成されていてもよい。アクチュエータステム４１及び上端部６２は一緒に、固定して取り付けられてもよく、又は取り外し可能に取り付けられてもよい。アクチュエータステム４１及び上端部６２は、インターロック構成を形成するように相互に成形されていてもよい。インターロック構成は、互いに噛み合うことができる相互の突起及びアンダーカットを備えてもよい。
【0092】
バルブステムアクチュエータ２１は、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータであってもよい。アクチュエータ本体４０は、空気圧式、液圧式、又は電気式の動力源に連結するための入口接続部及び／又は出口接続部を備えてもよい。
【0093】
バルブステム２３は、細長い部材を備えてもよい。細長い部材は、単一の構成要素又は一緒に組み立てられた複数の構成要素を備えてもよい。
【0094】
バルブステム２３は、上部６０及び下部６１を備えてもよい。上部６０は、第１の直径の円筒状部分であってもよい。上端部６２は、上部６０の上端部に設けられてもよい。下部６１は、第２の直径の円筒状部分であってもよい。第１の直径は、第２の直径より大きくてもよい。
【0095】
バルブステム２３は、拡大バルブステムヘッド６３を備えてもよい。拡大バルブステムヘッド６３は、拡大バルブステムヘッド６３の下端部に、任意選択で下部６１の下端部に設けられてもよい。
【0096】
バルブステム２３は、バルブステムシール６４を備えてもよい。バルブステムシールは、拡大バルブステムヘッド６３の近位面に隣接して配置されてもよい。バルブステムシール６４は、Ｏリング、例えばＥＰＤＭ Ｏリングを備えてもよい。
【0097】
バルブシート２４は、バルブステム２３及び／又はバルブステムシール６４によって係合されるシール面７０を画定してもよい。シール面７０は、出口３６に面する、バルブシート２４の下流面上にあってもよい。バルブシート２４は、アパーチャ７３を画定してもよい。バルブシート２４は、シール面７０によって取り囲まれた中央通路として配置されたアパーチャ７３に対して環状であってもよい。
【0098】
バルブシート２４は、バルブ本体ハウジング２０と一体形成されてもよい。代わりに、図２に示すように、バルブシート２４は、バルブ本体ハウジング２０に連結された別個の構成要素として形成されてもよい。図示した例では、出口連結部２５をバルブ本体ハウジング２０に連結するボルトもバルブシート２４を貫通する。上述したように、バルブアセンブリ４に対するウォッシュコートシャワーヘッド５の液密な連結を確実にするために、第１のガスケットシール７１がバルブ本体ハウジング２０とバルブシート２４との間に挟まれてもよく、第２のガスケットシール７２がバルブシート２４と出口連結部２５との間に挟まれてもよい。
【0099】
拡大バルブステムヘッド６３は、バルブシート２４の下流に配置されてもよい。すなわち、バルブステム２３は、アパーチャ７３を通って突出してもよい。バルブステム２３は、バルブアセンブリ４の開状態及び閉状態の両方において、バルブシート２４を通って延びていてもよい。
【0100】
バルブステム２３は、バルブシート２４に対して往復運動可能に取り付けられてもよい。図２に示すように、バルブステム２３の上部６０は、長手方向部分３０の上端部３１及びアクチュエータ連結部２２を通って突出して、バルブステムアクチュエータ２１のアクチュエータステム４１と係合してもよい。
【0101】
アクチュエータ連結部２２とバルブステム２３との間に、ロッドシール又はブッシング５０が設けられてもよい。ロッドシール又はブッシング５０は、バルブステム２３に横方向支持を提供して、バルブ本体ハウジング２０の長手方向部分３０に対するバルブステム２３の整列を維持することを手助けするように機能してもよい。
【0102】
上端部３１とバルブステム２３との間に、ワイパーシール５１が設けられてもよい。ワイパーシール５１は、バルブステム２３とバルブ本体ハウジング２０との間に流体シールを提供して、使用中にウォッシュコートが上端部３１から漏出することを防止するように機能し得る。ワイパーシール５１は、ワイパーシール５１に対するバルブステム２３の往復運動中に液密シールを維持することが可能な摺動可能シールとして構成されてもよい。
【0103】
ロッドシール又はブッシング５０、及びワイパーシール５１の機能は、単一のシール構成要素に組み合わされてもよい。
【0104】
ロッドシール若しくはブッシング５０及び／又はワイパーシール５１、及び／又は単一のシール構成要素は、例えば、ＥＰＤＭ、フルオロエラストマー（例えば、Ｖｉｔｏｎ（登録商標））、又はポリウレタンから形成されてもよい。
【0105】
バルブチャンバ３７は、バルブ本体ハウジング２０の内部の少なくとも一部分を備えてもよい。バルブチャンバ３７は、長手方向部分３０及び横方向部分３３の中空ボアの少なくとも一部分を備えてもよい。
【0106】
いくつかの例では、バルブチャンバ３７の境界の一部分が、バルブ本体ハウジング２０によって境界が定められてもよい。バルブチャンバ３７の境界の別の部分が、シール５１とバルブステム２３との交差部分により境界が定められてもよい。バルブチャンバ３７の境界の別の部分が、バルブステムシール６４とバルブシート２４との交差部分により境界が定められてもよい。バルブチャンバ３７の境界の他の部分が、入口３５を密封するために設けられた入口バルブによって境界が定められてもよい。そのような入口バルブが、バルブアセンブリ４の一部を形成してもよい。代わりに、入口バルブは、バルブアセンブリ４の入口３５に連結された構成要素内に設けられてもよく、又は導管３若しくは供給源２自体の中に設けられてもよい。
【0107】
バルブステム２３及びバルブシート２４は一緒に、閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブとして機能して、出口３６から出るウォッシュコートの流れを制御してもよい。出口バルブは、逆ポペットバルブを備えてもよい。
【0108】
出口バルブの閉状態において、バルブステムシール６４は、シール面７０に対して密封して、アパーチャ７３を閉じることができる。出口バルブの開状態において、バルブステムシール６４は、シール面７０から係合解除されて、アパーチャ７３を開けることができる。
【0109】
バルブアセンブリ４は、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、バルブチャンバ３７内に圧力低下を生じさせるように構成されている。いくつかの例では、これは、バルブチャンバ３７内でピストンとして機能するバルブステム２３を含んでもよい。したがって、バルブステム２３はバルブピストンと見なすことができる。
【0110】
例えば、図２は、閉状態にある出口バルブを示す。ウォッシュコートを出口３６から（矢印Ｂの方向に）ウォッシュコートシャワーヘッド５内へと吐出させるためには、バルブステム２３をバルブシート２４に対して下向きに移動させて、バルブステムシール６４をシール面７０から係合解除させなければならない。この移動中、バルブステム２３は出口３６に向かって延びる。加えて、入口バルブは、ウォッシュコートが入口３５を通ってバルブ本体ハウジング２０に入ることを可能にするために開状態でなければならない。次いで、供給源２を作動させて、ウォッシュコートを、導管３に沿ってバルブチャンバ３７内に移送し、（矢印Ａの方向に）入口３５を通し、バルブシート２４内のアパーチャ７３を通して、出口３６から出して、バルブアセンブリ４の下流に配置されたウォッシュコートシャワーヘッド５内へと移送させてもよい。
【0111】
ウォッシュコートの吐出を停止することが望ましい場合、入口バルブを閉じて、入口３５内への追加のウォッシュコートの輸送を停止させてよい。加えて、入口バルブを閉じることにより、更に入口３５において又は入口３５の上流において液密シールが形成され、バルブチャンバ３７内に存在するウォッシュコートが入口３５を通して逆流することを防止できる。
【0112】
加えて、入口バルブを閉じるのと同時に又はそれに続いて、バルブステム２３は、バルブステムアクチュエータ２１により上方に移動されて、バルブステムシール６４をバルブシート２４のシール面７０に対して係合させることにより、出口バルブが閉じられてもよい。特に、バルブステム２３は、出口バルブの閉状態において、バルブステムアクチュエータ２１により引っ張られてバルブシート２４と密封係合するように構成されてもよい。
【0113】
バルブステム２３は、バルブステム２３の上向きの移動がバルブチャンバ３７内での圧力低下を引き起こすように、バルブピストンとして機能してもよい。ウォッシュコートシャワーヘッド５は、バルブアセンブリ４に液密に連結されてもよい。したがって、バルブチャンバ３７内での圧力低下は、ウォッシュコートシャワーヘッド５内での圧力低下も引き起こし得る。
【0114】
本開示によるウォッシュコートシャワーヘッド５の一例を図４～図６に示す。ウォッシュコートシャワーヘッド５は、バルブアセンブリ４の出口３６への流体接続部を有する上層１０１と、ウォッシュコートを基材１０の上表面１２に向かって吐出させるためのアパーチャ１２１のアレイを備える下層１０２と、を備えるハウジング１００を備えてもよい。
【0115】
流体接続部は、バルブアセンブリ４のフランジ８０と密封して嵌合するように寸法設定及び成形されたフランジ１０５が設けられた導管１０４を備えてもよい。導管１０４は、ウォッシュコートシャワーヘッド５の内部への入口を画定してもよく、この入口は、ウォッシュコートシャワーヘッド５の中心軸上に配置されてもよい。
【0116】
上層１０１は、導管１０４と整列されてもよい中央アパーチャ１１１が設けられた本体１１０を備えてもよい。
【0117】
下層１０２は、アパーチャ１２１のアレイを含む本体１２０を備えてもよい。アパーチャ１２１のアレイは、複数の等間隔のアパーチャを備えてもよい。アパーチャは、図５に示すような規則的なパターンで配置されてもよい。規則的なパターンは、各アパーチャが６つのアパーチャによって取り囲まれるアパーチャの六角形パターンであってもよい。
【0118】
各アパーチャの内径は、１．５～２．５ｍｍ、任意選択で約２ｍｍ、任意選択で２ｍｍであってもよい。
【0119】
各アパーチャは、管状インサート１２２によって画定され得る。管状インサート１２２は、ステンレス鋼、例えばグレード３１６ステンレス鋼から形成されてもよい。管状インサート１２２の内径は、アパーチャの内径を画定してもよく、１．５～２．５ｍｍ、任意選択で約２ｍｍ、任意選択で２ｍｍであってもよい。管状インサート１２２は、下層１０２の下面１２４の下側に延びていてもよい。管状インサート１２２が下層１０２の下面１２４の下側に延びることが有益であることが分かっている。これは、ウォッシュコートが下面１２４の表面に付着することを防止するのに役立つからである。アパーチャの近傍において下面１２４に付着するウォッシュコートが蓄積し、アパーチャを少なくとも部分的に塞ぎ、基材１０の上表面１２上へのウォッシュコートの不均一な堆積につながり得る。加えて、下面１２４上へのウォッシュコートの蓄積物が、乾燥及び硬化し、基材１０の上表面１２上に剥がれ落ちるか又は落下して、基材１０の１つ以上のチャネルを塞ぐ可能性及び／又は最終製品の審美性の劣化につながり得る。好ましくは、管状インサート１２２は、少なくとも１ｍｍ、より好ましくは少なくとも２ｍｍ、最も好ましくは少なくとも５ｍｍ、又は約５ｍｍ、又は５ｍｍ、下層１０２の下面１２４の下側に延びていてもよい。
【0120】
ウォッシュコートシャワーヘッド５は、内部の上部１０６の中心に流れ込むウォッシュコートを、内部の外縁部に向かって流れるように導くように構成されたバッフル層１０３を更に備えてもよい。バッフル層１０３は、ウォッシュコートが、引き続き下層１０２の上面１２３を横切って下層１０２の中心に向かって内向きに流れるように導かれ得るように、ウォッシュコートを、内部の外縁部で又は外縁部の近くで、内部の下部１０７に輸送するように構成されていてもよい。この目的のために、バッフル層１０３は、図６に示すような１つ以上の移送アパーチャ１３１を備えてもよい。１つ以上の移送アパーチャ１３１は、バッフル層１０３の外縁部の近くに配置されてもよい。各移送アパーチャ１３１は、弓状アパーチャを備えてもよい。３個、４個、５個又はそれを超える移送アパーチャ１３１が設けられてもよい。
【0121】
上層１０１、下層１０２及びバッフル層１０３は、図４の分解図に示すように、各層に設けられたボルト穴を貫通する固定具、例えばボルトを使用して一緒に接続されてもよい。上層１０１、バッフル層１０３、及び下層１０２は、一緒に密封され得る。したがって、ウォッシュコートシャワーヘッド５のハウジングは、導管１０４によって画定される入口及びアパーチャ１２１のアレイによって画定される出口を除いて、液密であってもよい。このように、バルブアセンブリ４のバルブチャンバ３７内での圧力低下は、ウォッシュコートシャワーヘッド５のハウジングの内部での圧力低下も生じさせ得る。特に、バルブアセンブリ４のバルブチャンバ３７内での圧力低下は、アパーチャ１２１のアレイの各アパーチャの上端においても圧力低下を生じさせ得る。例えば、少なくとも第１のＯリングシール１０８が、上層１０１とバッフル層１０３との間に設けられてもよく、少なくとも第２のＯリングシール１０９が、バッフル層１０３と下層１０２との間に設けられてもよい。
【0122】
上層１０１、下層１０２、及びバッフル層１０３は、金属、例えばステンレス鋼、又はエンジニアリングプラスチック、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）から形成されてもよい。
【0123】
一緒に組み立てられるとき、上層１０１及びバッフル層１０３は、第１の間隙によって分離されてもよく、任意選択で、第１の間隙は、３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍであってもよい。バッフル層１０３及び下層１０２は、第２の間隙によって分離されてもよく、任意選択で、第２の間隙は、３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍであってもよい。
【0124】
使用時、基材１０は、最初に、基材１０の上表面１２をウォッシュコートシャワーヘッド５の下側に配置するように、基材コーティング装置１のヘッドセット６と係合されてもよい。次いで、ウォッシュコートは、ウォッシュコートの供給源２からウォッシュコートシャワーヘッド５に向かって輸送されてもよい。バルブアセンブリ４を使用して、供給源２からウォッシュコートシャワーヘッド５の内部へのウォッシュコートの流れを制御してもよい。したがって、ウォッシュコートは、ウォッシュコートシャワーヘッド５から基材１０の上表面１２上に吐出され得る。その後、基材１０の下表面１３に吸引力を印加することにより、基材１０を通してウォッシュコートが吸引され得る。バルブアセンブリ４の出口バルブは、その閉状態とその開状態との間で移動させられて、ウォッシュコートシャワーヘッド５の内部へのウォッシュコートの流れを制御してもよい。出口バルブがその開状態からその閉状態に移動されるときに、ウォッシュコートシャワーヘッド５の内部に圧力低下が生じる。この圧力低下は、有利なことに、アパーチャ１２１（又は存在する場合は管状インサート１２２）のアレイの各々の上端において吸引力を生成することにより、ウォッシュコートシャワーヘッド５のアパーチャからのウォッシュコートの滴下及び／又は漏出を軽減するように作用し得る。
【0125】
図７は、基材コーティング装置１用のバルブアセンブリ４の第２の実施例を示す。図２及び図３のバルブアセンブリ４と同じ又は実質的に同じバルブアセンブリ４の特徴部は、同じ参照番号で参照され、更に詳細には説明されない。参照は、上記の説明に対して行われるものとする。加えて、バルブアセンブリ４のこの第２の実施例は、バルブアセンブリ４の第１の実施例の代わりに、上述したものと同じ基材コーティング装置１において使用されてもよい。したがって、基材コーティング装置１の他の部分について、更なる説明はしない。参照は、上記の説明に対して行われるものとする。
【0126】
上記のように、バルブアセンブリ４の第２の実施例は、バルブ本体ハウジング２０、バルブステムアクチュエータ２１、バルブステム２３、及びバルブシート２４を備え得る。
【0127】
バルブ本体ハウジング２０は、第１の実施例におけるよりも少ない別個の構成要素から形成されてもよい。例えば、フランジ８０及びバルブシート２４は、長手方向部分３０の一部として一体化されてもよい。バルブシート２４は、長手方向部分３０の環状面を備えてもよい。環状面は、前方に面していてもよく、すなわち、出口３６の方に向いていてもよい。
【0128】
加えて又は代わりに、バルブステムアクチュエータ２１は、介在するアクチュエータ連結部なしで、バルブ本体ハウジング２０の上端部３１に直接連結されていてもよい。
【0129】
加えて又は代わりに、バルブステムアクチュエータ２１のアクチュエータステム４１は、バルブステムアクチュエータ２１及びバルブステム２３のそれぞれのボルト穴２００及び２０１の間に係合される固定具、例えばボルトにより、バルブステム２３の上部６０に連結されていてもよい。固定具の使用は、第１の実施例におけるようなバルブステム２３の整列を維持するためのバスイング（busing）の必要性を排除し得る。
【0130】
加えて又は代わりに、バルブ本体ハウジング２０の長手方向部分３０に対して上部６０を密封するための１つ以上の摺動シール２０２、２０４が、バルブステム２３に設けられてもよい。２つの摺動シール２０２、２０４が設けられてもよい。各摺動シール２０２、２０４は、Ｏリングシールであってもよい。各摺動シール２０２、２０４は、上部６０における環状凹部２０３、２０５内に配置されてもよい。
【0131】
加えて又は代わりに、バルブステム２３の拡大バルブステムヘッド６３は、下部６１及び拡大バルブステムヘッド６３のそれぞれのボルト穴２０７及び２０６の間に係合された固定具、例えばボルトにより、バルブステム２３の残りの部分に連結された別個の部品であってもよい。
【0132】
加えて又は代わりに、バルブステムシール６４は、拡大バルブステムヘッド６３の後方に面する表面、すなわち出口３６から離れる方向に向く表面の、環状凹部２１０内に配置されてもよい。
【0133】
入口３５には、導管３と密封係合するためのガスケットシール２０８が設けられてもよい。出口３６には、ウォッシュコートシャワーヘッド５と密封係合するためのガスケットシール２０９が設けられてもよい。
【0134】
バルブアセンブリ４の第２の実施例の動作は、上述した第１の実施例におけるものと実質的に同じである。
【実施例】
【0135】
以下の例では、上述し図２に示す本開示のバルブアセンブリ４及び／又はウォッシュコートシャワーヘッド５の動作を、上述した本開示によらないバルブアセンブリ４’及び／又はウォッシュコートシャワーヘッド５’の動作と比較する。
【0136】
比較バルブアセンブリ４’を図８に示す。設計は、図２に示すバルブアセンブリ４に類似している。具体的には、バルブアセンブリ４’は、バルブ本体ハウジング２０’、バルブステムアクチュエータ２１’、バルブステム２３’、及びバルブシート２４’を備える。バルブステム２３’は、バルブステムシール６４’を伴っている。バルブシート２４’は、バルブステムシール６４’によって係合されるシール面７０’を画定している。バルブアセンブリ４’は、ウォッシュコートを受け入れるための入口３５’と、ウォッシュコートをウォッシュコートシャワーヘッドに供給するための出口３６’とを備える。上述した本開示のバルブアセンブリ４とは対照的に、図８のバルブアセンブリ４’のバルブステム２３’は、バルブステムアクチュエータ２１’によって下向きに移動されて、バルブステムシール６４’をバルブシート２４’のシール面７０’に対して係合させる。特に、バルブアセンブリ４’の閉状態において、バルブステム２３’は押されてバルブシート２４’と密封係合する。
【0137】
比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’を図９に示す。ウォッシュコートシャワーヘッド５’は、ウォッシュコートを受け入れるための流体接続部を有する上層１０１’と、ウォッシュコートを吐出させるためのアパーチャ１２１’のアレイを備える下層１０２’とを備える、ハウジング１００’を備える。各アパーチャ１２１’は、管状インサート１２２’により画定される。管状インサート１２２’は、下層１０２’の下面１２４’の下側に１～２ｍｍの距離延びている。
【0138】
以下の例では、ウォッシュコートの３つの例の一連の所定のショットが、一連の基材の上表面上に分配され、各基材はウォッシュコートの１回のショットを受けている。第１のウォッシュコートは、３４％の固形分含有量、及び３０００～３４００ｃＰの粘度を有していた。第２のウォッシュコートは、４０％の固形分含有量、及び２０００～２５００ｃＰの粘度を有していた。第３のウォッシュコートは、１％未満の固形分含有量、及び７００～１２００ｃＰの粘度を有していた。
【0139】
例１
比較バルブアセンブリ４’と比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計５０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計３０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は３０～５０であった。
比較バルブアセンブリ４’と比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計５０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計３０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は３０～５０であった。
【0140】
例２
比較バルブアセンブリ４’と本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計４０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計２０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は２０～４０であった。
比較バルブアセンブリ４’と本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計４０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計２０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は２０～４０であった。
【0141】
例３
本開示のバルブアセンブリ４と比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計１０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計５滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は５～１０であった。
本開示のバルブアセンブリ４と比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後に、滴下の数が観察された。７００～１２００ｃＰの粘度を有する第３のウォッシュコートを使用した場合、合計１０滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。３０００～３４００ｃＰの粘度を有する第１のウォッシュコートを使用した場合、合計５滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１’から滴下したことが観察された。２０００～２５００ｃＰの粘度を有する第２のウォッシュコートを使用した場合、観察された滴下数は５～１０であった。
【0142】
例４
本開示のバルブアセンブリ４と本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後、第１、第２、及び第３のウォッシュコートのそれぞれについて、合計０～２滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。
本開示のバルブアセンブリ４と本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５との組み合わせを試験した。ウォッシュコートの各ショットの吐出後、第１、第２、及び第３のウォッシュコートのそれぞれについて、合計０～２滴のウォッシュコートがアパーチャ１２１から滴下したことが観察された。
【0143】
例１と例２とを比較すると分かるように、本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５の使用は、比較バルブアセンブリ４’と組み合わせたときに、滴下の量を減らすことにおいて、幾分限定された利益を有することが分かった。
【0144】
例１と例３とを比較すると分かるように、本開示のバルブアセンブリ４の使用は、比較ウォッシュコートシャワーヘッド５’と組み合わせたときに、滴下の量を減らすことにおいて、著しい利益を有することが分かった。理論に束縛されるものではないが、バルブアセンブリ４が閉じたときに生じる圧力低下は、ウォッシュコートの滴下を減らす吸引力を生成するのに役立つと考えられる。
【0145】
しかしながら、例４を他の例と比較すると分かるように、最も有益な結果は、本開示のバルブアセンブリ４を本開示のウォッシュコートシャワーヘッド５と組み合わせたときに見出された。この組み合わせにより、滴下の問題は、様々な粘度の様々なウォッシュコートについて実質的に又は完全に排除された。理論に束縛されるものではないが、バルブアセンブリ４の閉鎖時に生じる圧力低下と、バッフル層１０３及び／又は管状インサート１２２の使用との組み合わせは、ウォッシュコートの滴下を低減又は排除する、アパーチャ１２１のアレイ全体にわたるより効果的な吸引力を生成するのに役立つと考えられる。
【0146】
本開示の更なる態様及び実施形態を以下の条項に記載する。
【0147】
条項１．基材をウォッシュコートでコーティングする方法であって、方法が、
基材の上表面を基材コーティング装置のウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように、基材を基材コーティング装置のヘッドセットと係合させるステップと、
ウォッシュコートの供給源からウォッシュコートシャワーヘッドに向かってウォッシュコートを輸送するステップと、
バルブアセンブリを使用して、供給源からウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するステップと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから基材の上表面に向かってウォッシュコートを吐出させるステップと、
基材の下表面に吸引力を印加することによって、基材を通してウォッシュコートを吸引するステップと、を含み、
バルブアセンブリは、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備え、バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせる、方法。
基材の上表面を基材コーティング装置のウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように、基材を基材コーティング装置のヘッドセットと係合させるステップと、
ウォッシュコートの供給源からウォッシュコートシャワーヘッドに向かってウォッシュコートを輸送するステップと、
バルブアセンブリを使用して、供給源からウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するステップと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから基材の上表面に向かってウォッシュコートを吐出させるステップと、
基材の下表面に吸引力を印加することによって、基材を通してウォッシュコートを吸引するステップと、を含み、
バルブアセンブリは、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部へのウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブを備え、バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせる、方法。
【0148】
条項２．出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するバルブステムを備える、条項１に記載の方法。
【0149】
条項３．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合する、条項２に記載の方法。
【0150】
条項４．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合する、条項２又は３に記載の方法。
【0151】
条項５．バルブステム又はバルブシールが、出口バルブの閉状態において、引っ張られてバルブシートと密封係合する、条項２～４のいずれか一項に記載の方法。
【0152】
条項６．バルブステムが、開状態及び閉状態の両方において、バルブシートを通って延びている、条項２～５のいずれか一項に記載の方法。
【0153】
条項７．バルブアセンブリが、開状態から閉状態に移動するときに、バルブアセンブリのバルブチャンバ内で圧力低下を生じさせる、条項２～６のいずれか一項に記載の方法。
【0154】
条項８．バルブステムが、バルブチャンバ内でピストンとして機能し、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせる、条項７に記載の方法。
【0155】
条項９．バルブステムが、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに、出口から離れるように後退する、条項７又は８に記載の方法。
【0156】
条項１０．ウォッシュコートを収容することができるバルブチャンバの容積が、出口バルブの開状態におけるよりも出口バルブの閉状態において、より大きい、条項７～９のいずれか一項に記載の方法。
【0157】
条項１１．バルブステムが、バルブステムアクチュエータにより移動され、任意選択で、バルブステムアクチュエータが、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータである、条項２～１０のいずれか一項に記載の方法。
【0158】
条項１２．ウォッシュコートシャワーヘッドにおいて、ウォッシュコートが、内部の上部の中心に入り、次いで、内部の外縁部に向かって流れ、次いで、下に導かれて内部の下部に入り、次いで、下部において、ウォッシュコートシャワーヘッドの中心に向かって内向きに流れるように導かれる、条項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
【0159】
条項１３．ウォッシュコートが、ウォッシュコートシャワーヘッドの下層に配置されたアパーチャのアレイを通して内部の下部から吐出される、条項１２に記載の方法。
【0160】
条項１４．基材コーティング装置であって、
ウォッシュコートの供給源と、
ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出するためのウォッシュコートシャワーヘッドと、
基材の上表面をウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように基材に係合するためのヘッドセットと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから吐出されたウォッシュコートを、基材を通して吸引するための真空発生器と、を備え、
基材コーティング装置は、ウォッシュコートシャワーヘッド内へのウォッシュコートの流れを制御するためのバルブアセンブリを更に備え、バルブアセンブリが、
ウォッシュコートの供給源から供給されるウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせるように構成されている、基材コーティング装置。
ウォッシュコートの供給源と、
ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出するためのウォッシュコートシャワーヘッドと、
基材の上表面をウォッシュコートシャワーヘッドの下側に配置するように基材に係合するためのヘッドセットと、
ウォッシュコートシャワーヘッドから吐出されたウォッシュコートを、基材を通して吸引するための真空発生器と、を備え、
基材コーティング装置は、ウォッシュコートシャワーヘッド内へのウォッシュコートの流れを制御するためのバルブアセンブリを更に備え、バルブアセンブリが、
ウォッシュコートの供給源から供給されるウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリは、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部で圧力低下を生じさせるように構成されている、基材コーティング装置。
【0161】
条項１５．出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備える、条項１４に記載の基材コーティング装置。
【0162】
条項１６．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合するように構成されている、条項１５に記載の基材コーティング装置。
【0163】
条項１７．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合するように構成されている、条項１５又は１６に記載の基材コーティング装置。
【0164】
条項１８．バルブステム又はバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブステムアクチュエータにより引っ張られてバルブシートと密封係合するように構成されている、条項１５～１７のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0165】
条項１９．バルブステムが、開状態及び閉状態の両方において、バルブシートを通って延びている、条項１５～１８のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0166】
条項２０．バルブアセンブリが、バルブチャンバを更に備える、条項１５～１９のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0167】
条項２１．バルブアセンブリが、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、条項２０に記載の基材コーティング装置。
【0168】
条項２２．バルブステムが、バルブチャンバ内でピストンとして機能して、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、条項２０又は２１に記載の基材コーティング装置。
【0169】
条項２３．バルブアセンブリのバルブチャンバが、ウォッシュコートシャワーヘッドの内部に対して液密に密封されている、条項２０～２２のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0170】
条項２４．バルブステムが、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに、出口から離れるように後退する、条項２０～２３のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0171】
条項２５．ウォッシュコートを収容することができるバルブチャンバの容積が、出口バルブの開状態におけるよりも出口バルブの閉状態において、より大きくなるように、バルブアセンブリが構成されている、条項２０～２４のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0172】
条項２６．バルブステムが、拡大バルブステムヘッドを備え、拡大バルブステムヘッドの近位面に隣接して配置されたバルブステムシールを備える、条項１５～２５のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0173】
条項２７．拡大バルブステムヘッドが、開状態及び閉状態の両方において、バルブシートの下流に配置されている、条項２６に記載の基材コーティング装置。
【0174】
条項２８．バルブステムシールが、Ｏリング、任意選択でＥＰＤＭ Ｏリングを備える、条項２６又は２７に記載の基材コーティング装置。
【0175】
条項２９．バルブステムアクチュエータを更に備え、任意選択で、バルブステムアクチュエータが、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータである、条項１４～２８のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0176】
条項３０．ウォッシュコートシャワーヘッドが、バルブアセンブリの出口への流体接続部を有する上層と、ウォッシュコートを基材の上表面に向かって吐出させるためのアパーチャのアレイを備える下層と、を備えるハウジングを備える、条項１４～２９のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0177】
条項３１．アパーチャのアレイが、複数の等間隔のアパーチャを備える、条項３０に記載の基材コーティング装置。
【0178】
条項３２．そのアパーチャ又は各アパーチャの内径が、１．５～２．５ｍｍ、任意選択で約２ｍｍ、任意選択で２ｍｍである、条項３０又は３１に記載の基材コーティング装置。
【0179】
条項３３．そのアパーチャ又は各アパーチャが、管状インサートによって画定される、条項３０～３２のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0180】
条項３４．そのアパーチャ又は各アパーチャの管状インサートが、少なくとも１ｍｍ、より好ましくは少なくとも２ｍｍ、最も好ましくは少なくとも５ｍｍ、又は約５ｍｍ、又は５ｍｍ、下層の下面の下側に延びている、条項３３に記載の基材コーティング装置。
【0181】
条項３５．ウォッシュコートシャワーヘッドが、内部の上部の中心に流れ込むウォッシュコートを、内部の外縁部に向かって流れるように導くように構成されたバッフル層を更に備える、条項３０～３４のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0182】
条項３６．バッフル層は、ウォッシュコートが、引き続き下層の上面を横切って下層の中心に向かって内向きに流れるように導かれるように、ウォッシュコートを内部の外縁部で又は外縁部の近くで、内部の下部に輸送するように構成されている、条項３５に記載の基材コーティング装置。
【0183】
条項３７．上層及びバッフル層が、第１の間隙によって分離され、任意選択で第１の間隙は３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍである、条項３５又は３６に記載の基材コーティング装置。
【0184】
条項３８．バッフル層及び下層が、第２の間隙によって分離され、任意選択で第２の間隙は３．０～５．０ｍｍ、任意選択で約４．０ｍｍ、任意選択で４．０ｍｍである、条項３５～３７のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0185】
条項３９．上層、バッフル層、及び下層が、一緒に密封され、任意選択で、少なくとも、上層とバッフル層との間の第１のＯリングシール、及びバッフル層と下層との間の第２のＯリングシールを備える、条項３５～３８のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0186】
条項４０．出口バルブが、逆ポペットバルブを備える、条項１４～３９のいずれか一項に記載の基材コーティング装置。
【0187】
条項４１．基材コーティング装置のためのバルブアセンブリであって、バルブアセンブリが、
バルブチャンバと、
ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリが、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、バルブアセンブリ。
バルブチャンバと、
ウォッシュコートを受け入れるための入口と、
ウォッシュコートをシャワーヘッドに供給するための出口と、
出口から出るウォッシュコートの流れを制御するために閉状態と開状態との間で移動可能な出口バルブと、を備え、
バルブアセンブリが、出口バルブがその開状態からその閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、バルブアセンブリ。
【0188】
条項４２．出口バルブが、バルブシートに対して往復運動するように構成されたバルブステムを備える、条項４１に記載のバルブアセンブリ。
【0189】
条項４３．バルブステムが、バルブチャンバ内でピストンとして機能して、開状態から閉状態に移動するときに、バルブチャンバ内で圧力低下を生じさせるように構成されている、条項４２に記載のバルブアセンブリ。
【0190】
条項４４．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートに密封係合するように構成されている、条項４２又は４３に記載のバルブアセンブリ。
【0191】
条項４５．バルブステム又はバルブステム上に設けられたバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブシートの下流面に密封係合するように構成されている、条項４４に記載のバルブアセンブリ。
【0192】
条項４６．バルブステム又はバルブシールが、出口バルブの閉状態において、バルブステムアクチュエータにより引っ張られてバルブシートと密封係合するように構成されている、条項４４又は４５に記載のバルブアセンブリ。
【0193】
条項４７．バルブステムが、開状態及び閉状態の両方において、バルブシートを通って延びている、条項４２～４６のいずれか一項に記載のバルブアセンブリ。
【0194】
条項４８．バルブステムが、出口バルブがその開状態に移動するときに出口に向かって延び、出口バルブがその閉状態に移動するときに、出口から離れるように後退する、条項４２～４７のいずれか一項に記載のバルブアセンブリ。
【0195】
条項４９．バルブステムが、拡大バルブステムヘッドを備え、拡大バルブステムヘッドの近位面に隣接して配置されたバルブステムシールを備える、条項４２～４８のいずれか一項に記載のバルブアセンブリ。
【0196】
条項５０．拡大バルブステムヘッドが、開状態及び閉状態の両方において、バルブシートの下流に配置されている、条項４９に記載のバルブアセンブリ。
【0197】
条項５１．バルブステムシールが、Ｏリング、任意選択でＥＰＤＭ Ｏリングを備える、条項４９又は５０に記載のバルブアセンブリ。
【0198】
条項５２．バルブアセンブリが、バルブステムアクチュエータを更に備え、任意選択で、バルブステムアクチュエータは、空気圧式、液圧式、又は電気機械式アクチュエータである、条項４１～５１のいずれか一項に記載のバルブアセンブリ。
【0199】
条項５３．出口バルブが、ポペットバルブを備える、条項４１～５２のいずれか一項に記載のバルブアセンブリ。
【0200】
条項５４．基材が、フロースルー基材（例えば、モノリシックフロースルー基材）又はフィルタ基材（例えば、ウォールフローフィルタ基材）から選択される、条項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【0201】
条項５５．ウォッシュコートが、三元触媒（ＴＷＣ）、選択触媒還元（ＳＣＲ）触媒、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、リーンＮＯｘトラップ触媒（ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）、選択触媒還元触媒及びアンモニアスリップ触媒の組み合わせ（ＳＣＲ／ＡＳＣ）、又は受動的ＮＯｘ吸着体（ＰＮＡ）から選択される触媒コーティングを含む、条項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【0202】
条項５６．ウォッシュコートが、３～９０００ｃＰ、任意選択で３～５４ｃＰ、任意選択で３２～５７６ｃＰ、任意選択で２３～４２２ｃＰ、任意選択で２５０～４５００ｃＰ、任意選択で５００～９０００ｃＰの粘度を有する、条項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】