专利名称：用于递送受热流体的装置和方法
用于递送受热流体的装置和方法
背景技术：
受热流体通常针对多种目的被递送到基底，例如移动网状基底。例如，可将受热流体喷射到基底上以用于粘合、退火、干燥、促进化学反应等目的。
发明内容
本文公开了用于递送受热流体的装置和方法。所述装置包括至少预热区、伸展区和膨胀区，所述膨胀区包括多个调温加热器、至少一个流体流分布片材和出口。因此，在一个方面，本文公开了一种用于处理、加热和递送流体的装置，包括:预热区，所述预热区包括预热器；伸展区，所述伸展区流动连接到所述预热区；膨胀区，所述膨胀区流动连接到所述伸展区，并包括下游轴线和侧向范围以及第三范围，所述膨胀区还包括:集体在所述膨胀区的所述侧向范围的至少一部分上延伸的多个调温加热器、至少一个流体流分布片材和出口。因此，在另一方面，本文公开了一种使受热流体穿过移动的流体可渗透的基底的方法，包括:将流体预热；使所述经预热流体穿过伸展区；使所述经预热流体穿过膨胀区，将所述经预热流体的至少一部分暴露于所述膨胀区中的多个调温加热器的至少一个，使所述经预热流体的至少一部分穿过所述膨胀区中的至少一个流体流分布片材；以及使所述经预热流体穿过所述膨胀区的出口到达所述移动的流体可渗透的基底上，并使其穿过所述基底；以及通过布置在基底的与所述出口相对的侧上的流体抽吸装置捕集和去除穿过所述基底的所述流体的至少一部分。在以下具体实施方式
中，本发明的这些方面和其他方面将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求书限定，并且在审查期间可以进行修改。
图1是本文公开的示例性装置的前-侧透视图。图2是图1的示例性装置的侧视图。图3是图1的示例性装置的一部分的前视图。图4是沿图1中标记的线4-4截取的图1的示例性装置的一部分的侧剖视图。图5是沿图1中标记的线5-5截取的图1的示例性装置的一部分的前剖视图。图6是还包括流体-抽吸装置的本文公开的示例性装置的侧透视图。在多张图中，类似的参考标号表示类似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在；在此类情况下，参考标号可能仅标出一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施例。具体地讲，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。尽管本发明中可能使用了“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向夕卜”、“向内”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等术语，但应当理解，除非另外指明，否则这些术语仅以它们的相对意义使用。
具体实施例方式在图1的侧透视图和在图2的侧视图中示出的是示例性装置I，其可用于递送受热流体。装置I是包括若干区(单元)的流体加热和处理装置，所述区至少由主壁限定且流动连接到彼此，如本文的公开。将相对于每个区的下游、侧向和第三轴线在本文中描述装置I的各个区。针对每个区，下游轴线“d”是与穿过该区的整体流体流总体一致的轴线，如图1所示。下游方向是沿着该轴线的整体流体流的方向；上游方向是沿着同一轴线的相反方向。在一个区中的任何点处，侧向轴线“I”是与该区的下游轴线“d”正交的最长轴线。例如，伸展区20在沿着伸展区20的下游轴线“d”的任何特定点处的侧向范围将为沿着穿过该下游轴线的所述点的线在次壁23和24之间的距离。相似地，膨胀区30在沿着膨胀区30的下游轴线的任何特定点处的侧向范围将为沿着穿过膨胀区30的下游轴线的所述点的线在次壁33和34之间距离。针对每个区，第三轴线“t”是与该区的下游轴线“d”正交(并将也与该区的侧向轴线“I”正交)的最短轴线。例如，伸展区20在沿着伸展区20的下游轴线的任何特定点处的第三范围将为沿着穿过该下游轴线的所述点的线在主壁21和22之间的距离。相似地，膨胀区30在沿着膨胀区30的下游轴线的任何特定点处的第三范围将为沿着穿过膨胀区30的该下游轴线的所述点的线在主壁31和32之间的距离。在本文中使用术语“第三轴线”和“第三范围”是为了方便将它们与侧向轴线或侧向范围区分开，而并不表示或要求装置I的特定区的第三轴线必须与地球重力一致。并且，从图1中明显看出，装置I的特定区的下游、侧向和/或第三轴线可不与装置I的另一区的下游、侧向和/或第三轴线一致。装置I包括预热区10，其包括被构造为接纳流体(例如鼓风机激发的空气)流的入口并且包括一个或多个预热器11 (在图1-3中以理想化的表达示出)。预热区10在图1中被示出为截面为大致矩形的，但可为卵形、圆形等。(在圆形截面的具体情况下，预热区10的侧向和第三轴线之间可没有区别)。预热器11可包括任何合适的热源，其可通过任何合适的方法加热穿过预热区10的流体，所述方法包括例如辐射加热、直喷过热蒸汽、直接燃烧等等。通常，预热器11包括热交换单元可以是方便的，所述热交换单元将热能从预热流体(例如，蒸汽、燃烧气体等)传送到将被加热的流体中。流出预热区10的流体在此被称为经预热流体并可受到称为调温加热步骤并在本文中稍后详细描述的额外加热步骤。预热器11可将流体预热至标称温度，但经预热流体的温度可存在一些变化(例如，在加或减1、3、7或更多摄氏度的范围内)。经预热流体的温度的这种变化可具体在以下讨论的伸展区的侧向范围上发生(因此在一些情况下，可主要通过伸展区中的流动行为导致，如本文中稍后的讨论，而非通过预热器11完成的加热过程中的任何不均匀性导致)。不论它们的起因如何，所述温度变化可通过本文稍后公开的调温加热器补偿(也就是说，可精细地控制流体温度)。装置I还包括流动连接到预热区10以接纳来自预热区的经预热流体的伸展区20。在图1、2和3中示出的示例性伸展区20包括第一主壁21、第二主壁22以及第一次壁23和第二次壁24。伸展区20包括上述下游轴线，并且在沿着所述下游轴线的任何点处将包括沿着侧向轴线可测量的侧向范围以及沿着第三轴线可测量的第三范围。
伸展区20包括入口 25，通过所述入口从预热区10接纳经预热流体。入口 25包括侧向范围和第三范围以及截面面积。伸展区20包括出口 26，经预热流体通过所述出口流出伸展区20。出口 26包括侧向范围和第三范围以及截面面积。在图1中并且具体地说在图3 (呈现了伸展区20的前视图)中可看出，在从入口 25至出口 26的前进的向下的流中可发生明显的侧向伸展。在多个实施例中，伸展区20包括至少约2.5、至少约3.5或至少约4.5的侧向伸展系数(定义为在出口 26的伸展区20的侧向范围除以在入口 25的伸展区20的侧向范围)。可进一步以侧向伸展角α (如图3所示)表征该侧向伸展，侧向伸展角α是伸展区20的次侧壁偏离伸展区20的下游轴线的角度。在多个实施例中，侧向伸展角α至少约15度、至少约20度或至少约24度。使得侧向伸展对称(如图1和图3)可以通常是方便的，但其它布置也是可以的。在图1中并且具体地说在图2 (其中伸展区20以侧视图可见)中可看出，在从入口25至出口 26的前进的向下的流中可发生明显的第三收缩。在多个实施例中，伸展区20包括至少约4.0、至少约5.0或至少约6.0的第三收缩系数(定义为在入口 25的伸展区20的第三范围除以在出口 26的伸展区20的第三范围)。可进一步以第三收缩角β (如图2所示)表征该第三收缩，第三收缩角β是伸展区20的主壁(例如，图2的壁22)偏离伸展区20的下游轴线的角。在多个实施例中，第三收缩角β为至少约4.0度、至少约6.0度或至少约8.0度。将认识到，以角β作为表征适用于图2的特定示例性实施例，图2的特定示例性实施例是其中伸展区20的一个主侧壁(壁21)总体与下游轴线一致而另一(壁22)偏离下游轴线以提供第三收缩的不对称设计。两个侧壁二者从下游轴线偏离也是可以的，在这种情况下，可以由每个主侧壁表现的角度表征收缩。在这种情况下，在各个实施例中，所述角度可为至少约2.0度、至少约3.0度或至少约4.0度。上述明显侧向伸展与明显第三收缩结合为伸展区20的出口 26提供高纵横比，意指出口 26的侧向范围与出口 26的第三范围的比率。在多个实施例中，伸展区20的出口 26的纵横比可为至少约25:1，至少约35:1或至少约45:1。在多个示例性实施例中，伸展区20可包括至多约80英寸(203cm)、至多约50英寸(127cm)或至多约31英寸(79cm)的在入口 25处的侧向范围。在其它示例性实施例中，伸展区20可包括至少约90英寸(229cm)、至少约120英寸(305cm)或至少约140英寸(356cm)的在出口 26处的侧向范围。在多个示例性实施例中，伸展区20可包括至少约10英寸(25cm)、至少约15英寸(38cm)或至少约19英寸(48cm)的在入口 25处的第三范围。在另外的实施例中，伸展区20可包括至多约6.0英寸(15cm)、至多约5.0英寸(13cm)、至多约4.0英寸(IOcm)或至多约3.0英寸(7.6cm)的在出口 26处的第三范围。在多个示例性实施例中，入口 25的截面面积可比出口 26的截面面积大至少约1.1倍、至少约1.2倍或至少约1.3倍。应当理解，以上数值只是示例性的说明，并且装置I的特定设计可根据需要变化。例如，侧向伸展和/或第三收缩的角度可不为常数(也就是说，主壁21和/或22 ;和/或次壁23和/或24可为弧形而非如图1所示的大致平面)。还应该理解，虽然使用术语“伸展区”以方便描述该区，但该术语只是表示沿着该区的下游方向，该区在侧向范围上表现出至少一些增大。如上所述，在该区的下游方向上可发生第三范围的减小，从而该区的出口的截面面积可小于该区的入口的截面面积。因此，将该区表征为伸展区仅指侧向伸展；这并不暗示在下游方向上必须不可避免地发生截面面积的任何整体伸展，并且这并不暗示随着流体在所述区朝下游流动必须不可避免地发生流体的伸展(例如，密度减小)。装置I还包括流动连接到伸展区20以接纳来自伸展区的经预热流体的膨胀区30。在图1和图2中所示的示例性膨胀区30包括第一主壁31、第二主壁32以及第一次壁33和第二次壁34。如上所述，伸展区20包括下游轴线，并且在沿着下游轴线的任何点处将包括沿着侧向轴线可测量的侧向范围和沿着第三轴线可测量的第三范围。膨胀区30包括入口 35，通过所述入口从伸展区20接纳经预热流体。入口 35包括侧向范围和第三范围以及截面面积。在一些实施例中，膨胀区30的入口 35的侧向和第三范围基本等于伸展区20的出口 26的侧向和第三范围(例如，相差不到5%)。在一些实施例中，膨胀区30的侧向和第三范围可沿着膨胀区30的下游轴线基本上恒定(例如，变化不超过5%)。在其它实施例中，膨胀区30的侧向或第三范围可沿着膨胀区30的下游轴线变化(例如，与入口 35相比，膨胀区30的下游出口 60可在第三或侧向范围上变窄)。膨胀区30的纵横比(侧向范围与第三范围的比)可为至少约25:1，至少约35:1，或至少约45:1。朝下游穿过膨胀区30时，纵横比可基本上恒定。或者，其可发生一定程度的变化，在这种情况下，可在入口 35和出口 60处分别限定纵横比，入口 35和出口 60的任一个可包括至少约25: 1、至少约35:1或至少约45:1的纵横比。虽然膨胀区30(及其入口 35和出口 60，以及伸展区20的出口 26)可被表征为具有高纵横比，但这不一定暗示严格的矩形构造(例如，具有严格笔直的主壁和次壁)。也就是说，总体卵形或椭圆形的设计落入本文公开的范围内。膨胀区30可包括第一肘状部分37和/或第二肘状部分38。应当理解，可响应于在特定环境中装置I的安装过程中存在的具体空间和几何约束提供这种肘状部分以及装置I设计的其它方面。当适用于特定情况时，可使用更多或更少的肘状部分、弯曲部分等，膨胀区的下游量值(长度)可变化等。通常，穿过所述肘状部分的膨胀区30的侧向和第三范围可保持大致恒定，但这并非在所有情况下都是必要的。膨胀区30包括多个(例如，至少两个)第二加热器40，所述第二加热器用于精细控制流体温度并且为了方便起见在本文中被称为调温加热器。调温加热器40可用于增强预热器11，例如提供流体的更精确控制的温度，尤其是在膨胀区30的整个侧向轴线上。为了方便起见，在暴露(例如，通过在接触或接近的情况下穿过)到调温加热器40之后的经预热流体将被称为调温受热流体(无论多个调温加热器中的特定调温加热器是否在经预热流体的特定部分暴露到调温加热器的特定时刻实际递送热，如在本文中稍后更详细的讨论)。调温加热器40是单独可控的；即，在独立于其它调温加热器40的情况下，可为每个调温加热器40供应功率，和/或将其调至特定温度。调温加热器40集体在膨胀区30的侧向范围的至少一部分上延伸。虽然在一些情况下，仅沿着膨胀区30的侧向范围的一部分设置调温加热器40可以是理想的，但在一些情况下，调温加热器40集体在膨胀区30的整个侧向范围上延伸可以是理想的。在沿着膨胀区30的下游轴线的特定位置设置总体直线对齐的多个调温加热器40 (如图4的示例性实施例)可以是方便的，但它们可沿着膨胀区30的下游轴线错开的情况也是可以的。调温加热器40可包括可通过任何合适的方法加热流体的任何合适的加热器，所述方法包括上面参照预热器11讨论的那些。在一些实施例中，可以有利的是，调温加热器40通过直接加热起作用(例如,通过使电流通过加热器)而非通过使用热交换流体起作用。在一些实施例中，可以有利的是，调温加热器40是低压降加热器(例如，可突出到膨胀区30内的流体流中，但对气态流体流表现出相对小的阻抗)。调温加热器的尤其简便的类型是低压降电加热器，其包括杆，所述杆由位于金属鞘内的电阻导体构成。在具体实施例中，杆可成型为图4和图5中所示的一般设计的圆柱形松卷，但其他几何设计也是可以的。这种电阻加热器可例如以商品名WATROD管状加热器得自美国密苏里州汉尼伯的瓦特隆公司(ffatlow C0.，Hannibal, MO)。这种调温加热器可按开/关模式工作(其中它们可被关闭，或者以恒定功率起动)。然而，可以优选的是，调温加热器40为变化可控的，从而提高调温受热流体的温度的精细控制。调温加热器40可在膨胀区30的整个侧向范围上间隔开，例如每个调温加热器40的长轴线总体与膨胀区30的侧向轴线对齐。(在该上下文中，术语“间隔开”不暗指在每个调温加热器之间和/或次壁32和34与距离该壁最近的调温加热器之间存在明显侧向间隔；相反，可将调温加热器布置为使得这种间隔最小，例如小于0.5英寸[1.3cm])。例如，在沿着膨胀区30的下游轴线的特定点处，在膨胀区30的整个侧向范围上，可平行地(B卩，沿着它们的长轴线首尾相接地排成一线)设置合适数量的圆柱形松卷调温加热器。在图5中按照这种构造示出了两个调温加热器40，其中最右侧的为最靠近膨胀区30的壁34的调温加热器。为了获得最佳性能，将每个调温加热器布置为沿着膨胀区30的第三轴线大约居中(即，在主壁31和32之间大约居中，如图4和图5所不)可以是有帮助的。在一些实施例中，一个或多个额外的调温加热器可与上游调温加热器按照朝下游串联的关系布置(也就是说，布置在上游调温加热器的下游并且沿着膨胀区30的侧向轴线至少部分地与上游调温加热器对齐)。虽然在上面调温加热器的示例性实施例中描述了作为在物理上分离的单元的多个调温加热器40 (例如，如图5中的示例性方式所示)，但在本文中使用的语境中，多个调温加热器还涵盖了单个物理单元，其包括沿着所述单个物理单元的侧向范围的至少两个单独可控的部分(即，以独立于彼此的方式被供应功率并调至特定温度的部分)。也就是说，不要求至少两个单独可控的部分在物理上不彼此连接。膨胀区30还包括在膨胀区30的侧向范围的至少一部分上延伸的至少一个流体流分布片材50。在一些实施例中，至少一个流体流分布片材50基本上在膨胀区30的整个侧向范围上延伸和基本上在膨胀区30的整个第三范围上延伸，例如使得穿过膨胀区30的流体的至少90%穿过流体流分布片材50的开口。(流体流分布片材50可包括单个连续片材，可包括邻接在一起的若干部件，以作为集体提供流体流分布片材50等)。流体流分布片材50可再分布经预热流体流和/或调温受热流体流，从而提供流的速度和/或温度的更均匀的分布，尤其是在膨胀区30的整个侧向范围上。具体地讲，流体流分布片材50可补偿由于伸展区20的大侧向伸展系数导致的流速和/或温度的不均匀的因素(由于这种大侧向伸展系数可导致界面层分层、涡旋分离、生成大量漩涡等)。流体流分布片材50可沿着膨胀区30的下游轴线布置在任何理想的位置。虽然可以预期的是，通过将流体流分布片材50布置在调温加热器40的上游可获得最佳性能(例如，从而在调温加热器的上游可获得更均匀的流速和温度分布，从而调温加热器可更容易实现流体温度的所需精细控制)，但是意外地发现将流体流分布片材50布置在调温加热器40的下游可提供明显的有益效果。也就是说，可设置在任何流体流分布片材50的上游的调温加热器40 (例如，在可预料出现大规模的流速和/或温度的不均匀的因素的位置)可和下游的流体流分布片材50合作提供温度的足够精细的控制，可获得本文公开的有利结果。流体流分布片材50可包括任何片状材料，其包括允许气态流体流从中穿过的合适的开口。这种片状材料可选自例如网筛(诸如织造筛的规则图案或者诸如膨胀的金属或烧结的金属网片的不规则图案)。这种片状材料也可选自打孔的片材，例如打孔的金属片材。流体流分布片材50可区别于可不提供流体流的理想的再分布或混合的流定向元件(例如，诸如蜂窝，其中流通道长轴线取向为流体流的方向)。在一些实施例中，流体流分布片材50可为低压降流体流分布片材，在本文中定义为开口面积百分比为至少约25%并且平均开口尺寸为至少0.06英寸(1.5mm)的流体流分布片材。例如针对打孔的片材(就总体圆形的开口而言平均开口尺寸为直径，或者就非圆形开口而言平均开口尺寸为当量直径)可直接测量所述参数。意外地发现所述低压降流体流分布片材可在最小压降的情况下在膨胀区30的整个侧向范围上实现令人满意的流体流速和/或温度的均匀度。在各个实施例中，低压降流体流分布片材50可包括打孔的片材，其中平均开口尺寸为至少约0.08英寸(2.0mm)、至少约0.10英寸(2.5mm)或至少约0.12英寸(3.0mm) ο在其它实施例中，平均开口尺寸可为至多约0.4英寸(10mm)、至多约0.3英寸(7.6mm)或至多约0.2英寸(5.1mm)。在各个实施例中，开口面积百分比可为至少约30%、至少约35%或至少约40%。在其它实施例中，开口面积百分比可为至多约75%、至多约60%、至多约50%或至多约45%。流体流分布片材50可布置为总体垂直于整体流体流的方向(例如，如图4所示)。如果需要，流体流分布片材50可在膨胀区30的整个侧向范围和/或第三范围上在一定程度上成角度。在一些实施例中，不止一个流体流分布片材50，例如低压降流体流分布片材50，可在膨胀区30中朝下游串联地(S卩，一个接着另一个，朝下游按间隔开的关系)布置。例如，图4的示例性实施例描述了朝下游串联地布置的第一流体流分布片材50、第二流体流分布片材51和第三流体流分布片材52。已经发现的是，按此方式使用多个流体流分布片材50可在膨胀区30的整个侧向范围上提供流体流速和/或温度的提高的均匀度。在一些实施例中，朝下游串联布置的流体流分布片材50可沿着膨胀区30的下游轴线以至少与膨胀区30的第三范围一样大的距离(也就是说，壁31和32之间的距离)间隔开。在一些实施例中，朝下游布置在最远处的流体流分布片材(就图4而言，片材52)可从出口 60朝上游凹进至少与膨胀区30的第三范围一样大的距离。由于正好在流体流分布片材50下游的流体流可包括从孔眼流出的喷射流(散布有与片材的固体部分相邻的停滞区域)，因此可以有利的是按此方式使朝下游布置在最远处的流体流分布片材凹进，以确保在流体到达出口 60时所述流体流足够均匀。出口 60设置在膨胀区30的末端，如图4中的示例性方式所示。可针对任何合适的目的(例如，撞击在基底上和/或穿过基底，如本文中稍后的详细讨论)将调温受热流体递送通过出口 60。为了方便描述，出口 60的工作面61被定义为这样的平面，调温受热流体通过该平面流出出口 60，并由出口 60的组件(例如，壁的末端)限定该平面。为了最佳控制调温受热流体的流速和/或温度，出口 60的工作面61的侧向和第三范围可与膨胀区30的侧向和第三范围大致相似(例如，差别在5%内)或基本相同。出口 60的工作面61可以纵横比(工作面61的侧向范围与工作面61的第三范围的比率)表征。在各个实施例中，工作面61可包括至少25:1、35:1或45:1的纵横比。在一些实施例中，膨胀区30可包括邻近出口 60的肘状部分38，如图4的示例性实施例所示。如前所述，通过将要应用装置I的设备(例如，基底形成或加工设备)的特定空间和几何约束可选择或规定装置I中存在或不存在一个或多个肘状部分。如果使用的肘状部分38邻近出口 60，则在一些实施例中，至少与膨胀区30的第三范围一样长的膨胀区30的总体笔直的部分可设置在肘状部分38与出口 60的工作面61之间。在一些实施例中，肘状部分38将包括至少与膨胀区30的第三范围一样大的曲率半径。在一些实施例中，多个温度传感器62可设置在膨胀区30中，邻近出口 60并在膨胀区30的整个侧向范围上间隔开。温度传感器62可在膨胀区30的整个侧向范围上检测调温受热流体的温度的任何变化，并因此可允许单独地控制调温加热器40以实现本文公开的在膨胀区30的整个侧向范围上精细控制调温受热流体的温度。因此，按照这种方式，可从出口 60递送在出口 60的工作面61的整个侧向范围上具有非常均匀的温度分布的调温受热流体。(作为另外一种选择，如果需要，可控制递送至每个调温加热器的功率以使得温度分布在出口的侧向范围上变化。)在一些实施例中，可将多个温度传感器62设为使得每个温度传感器总体位于特定调温加热器40的下游(即，总体与之在侧向上对齐)，使得可使用从特定温度传感器读取的温度来控制特定调温加热器40的操作。可由操作员监视各个温度传感器报告的温度，所述操作员可相应地调节供应到各个调温加热器的功率。然而，将温度传感器提供的数据供应至过程控制机构可以通常是方便的，所述过程控制机构基于温度传感器提供的数据自动控制输入到调温加热器的功率。温度传感器62可以全部都一样，或者其中的一些可彼此不同。在一些实施例中，每个温度传感器62可以是热电偶,例如开路接面(open junction)热电偶。在各个实施例中，可便利地使用J型热电偶或E型热电偶。可将每个温度传感器62的温度敏感部分(例如，末端)布置为使得其突出到调温受热流体流中，而不导致不可接受的压降。已经发现有利的是，将温度传感器62布置在工作面61的稍上游的位置(例如，与工作面相距膨胀区30的第三范围的至少30%的距离)，如图4所示。在存在肘状部分38的特定实施例中，已经发现有利的是，将温度传感器62的温度敏感顶端布置为在一定程度上朝向膨胀区30的主表面，所述主表面是在肘状部分38的膨胀区30的径向最外侧表面的延长部分(因此，例如，在图4的示例性实施例中，温度传感器62的顶端在一定程度上朝向主壁31移置)。出口 60可包括在两个第三侧与工作面61侧面相接并基本沿着工作面61的整个侧向范围延伸的凸缘63和64。这种凸缘可有利地为出口 61提供机械强度和稳定性，以最小化振动等。在各个实施例中，凸缘63和64的宽度(沿着出口 60的工作面61的第三轴线)可为约1/2至2英寸。当用于将受热流体递送至基底上时，可将出口 60布置为使得工作面61与基底相距任何方便的距离，例如相距约0.5英寸(1.3cm)至约5英寸(12.7cm)。在特定实施例中，工作面61可与基底相距约1.0英寸(2.5cm)至约2.0英寸(5.1cm)。至少部分地限定装置I的各个区(预热区10、伸展区20、膨胀区30)的壁(例如，主壁和次壁)可按常见操作由例如金属片(诸如钢片)制成。可方便地将各个区设为分离并随后例如通过在图1中可见的向外突出的凸缘的帮助连接在一起的部分。然而，所述组合式组件和/或向外突出的凸缘并非必须(并且在图2和图3中省略)。如果需要，热绝缘件39(例如，纤维毯等)可设置在预热区10、伸展区20和/或膨胀区30的任一个或所有中。将所述绝缘件设置在膨胀区30的至少一部分中可以是尤其有利的(例如，如图1和图2的示例性方式所示)，从而通过本文所公开的方法实现保持精细控制流体温度。如果需要，所述绝缘件可一直朝下游延伸至出口 60。在设置绝缘件39的区的任何下游点处，绝缘件可包围区(例如，在膨胀区30的特定下游量值上，可将绝缘件39设为向外邻近或可选地接触壁31、32、33和34)。如果需要，膨胀区30可包括铰链68，铰链布置在任何合适的位置以使得更容易地操纵和设置出口 60(例如，允许出口 60运动靠向和/或远离基底的侧向取向的铰链)。在一些实施例中，在伸展区20中，装置I可不包括任何类型的任何流改变元件(本文所述的特定流体流分布片材50或任何其它类型的流体流分布或流控制元件)。在一些实施例中，在出口 60的工作面61和受热流体撞击于其上的基底之间，装置I可不包括任何流调节器或湍流诱导装置。在一些实施例中，膨胀区30可不包括任何流定向构件(S卩，总体朝下游地取向并用于将膨胀区分隔为多个侧向部分的叶片或分隔件)。受热(例如，预热和调温受热)流体可为任何气态流体，其中空气通常是最方便使用的。已经注意到，针对特定目的和/或适合特定环境，装置I的设计可根据需要变化。例如，可根据需要选择各个区的尺寸、角度等。此外，装置I不需要限于上述区的具体数量。例如，在一些情况下，膨胀区30之后(下游)可设有另一伸展区(例如第二伸展区)，所述伸展区之后可设有可以包含或不包含调温加热器和/或流体流分布片材的另一膨胀区(例如，第二膨胀区)。那些普通技术人员将会知道，上面已经参照示例性构造(例如，如图1-3所示)讨论了装置I和使用方法，其中在预热区10、伸展区20和膨胀区30之间具有分立和可清楚辨认的边界。然而，应当理解，在每个设计中，情况可以不是必须都这样。例如，预热区10可包括这样的构造，其中预热区10的侧向范围沿着预热区10的至少一部分(例如，邻近伸展区20的部分)的下游轴线增大，从而不能确切精确地指定预热区10结束和伸展区20开始的位置。也就是说，伸展区20的入口 25的位置的标记沿着预热区10和伸展区20的下游轴线在一定程度上可以随意布置。同样，膨胀区30可包括这样的构造，其中膨胀区30的侧向范围沿着膨胀区30的至少一部分(例如，邻近伸展区20的部分)的下游轴线增大，从而不能确切精确地指定伸展区20结束和膨胀区30开始的位置。也就是说，伸展区20的出口 26和膨胀区30的入口 35的位置的标记沿着伸展区20和膨胀区30的下游轴线在一定程度上可以随意布置。所有这些可能的变型形式包括在本文公开的范围内。例如，一个这种变型形式可包括这样的装置，其中所述装置的侧向范围沿着所述装置的下游轴线继续膨胀，因此预热区、伸展区和膨胀区之间的边界的精确位置在一定程度上可以是随意的。本文所述的装置I可用于其中需要将调温受热流体递送至例如基底上的任何应用中。在一些实施例中，基底可为移动基底70，如图6中的示例性方式所绘。在特定实施例中，移动基底70可为至少在一定程度上粘合在一起的纤维制备的纤维网(例如，熔喷纤维)。在其它实施例中，移动基底70可为包括不粘合在一起的纤维(例如，按照诸如在以引用方式并入本文中的授予Berrigan等人的美国专利申请公开2008/0038976中描述的工艺制备的有机聚合物型熔纺纤维)的纤维垫。在这种情况下，装置I可用于使调温受热流体穿过所述纤维垫以促进至少一些纤维粘合(例如，熔粘)到彼此(在本文中这种工艺将被称为热风粘合)。装置I可有利地允许甚至在非常宽的移动基底(例如，超过约70英寸[178cm]、90英寸[229cm]或110英寸[279cm]宽，并甚至高达大约132英寸[335cm]宽或更宽的纤维垫)上也按照均匀的方式执行所述热风粘合。当纤维垫是由单组分有机聚合物型纤维(例如，聚丙烯)构成的单组分垫时，装置I可为尤其可用的。在所述单组分垫中，与包括例如多组分(例如，双组分)纤维的纤维垫相比，其上可更成功地执行热风粘合的温度窗口可窄得多。也就是说，双组分纤维常包括相对高的熔融材料部分(例如，芯)和相对低的熔融材料部分(例如，外皮)。因此，可存在相对宽的温度范围，其中外皮部分可熔融从而将纤维彼此粘合，同时芯部分保持未熔融并提供机械稳定性。相比之下，单组分纤维可具有用于热风粘合的窄温度窗口，在该温度窗口以下可不发生粘合，并且在该温度窗口以上可发生纤维性质的不可接受的高损坏。因此，通过本文所公开的装置和方法实现的精细温度控制可尤其适于单组分纤维垫的热风粘合。在单组分聚丙烯纤维的热风粘合的特定应用中，递送在130-155摄氏度的一般范围内的温度的调温受热流体可以是理想的。在各个实施例中，预热区10的预热器11可用于将流体预热至稍低于调温受热流体的目标温度的标称温度，其中必须使用调温加热器40将流体调至最终(目标)温度。在各个实施例中，一个或多个调温加热器可按照不超过约15摄氏度、不超过约7摄氏度、不超过约3摄氏度或不超过约I摄氏度的温度增量额外加热经预热流体。由于预热的空气可表现出温度的变化，因此在装置I的操作过程中的任何给定的时刻，可按照不同的功率水平操作不同的调温加热器40并且因此可按照不同的温度增量加热经预热流体。在某些情况下(例如，尤其是当装置I已运行足够长的时间以实现总体的稳态操作时)，可仅偶发性地使用或者可完全不使用一个或多个调温加热器40。因此，使用本文所公开的装置和方法可不必要求一直为每个调温加热器40供电(递送热)。可按照例如约400英尺(122米)/分钟和约3000英尺(912米)/分钟之间的线速度将调温受热空气递送通过出口 60的工作面61。尤其是当针对纤维垫的热风粘合目的使用时，可以有利的是在移动基底(纤维垫)的相对侧上进行抽吸，以在调温受热流体穿过移动基底之后捕集和去除调温受热流体。这可通过使用如图6的示例性方式所示的抽吸装置80执行。可在例如下方设置有抽吸装置80的多孔带81 (例如，网片等)上承载移动基底70。抽吸装置80可包括至少与移动基底70侧向宽度一样宽并且可近似于、等于或大于出口 60的工作面61的侧向范围的侧向范围。抽吸装置80可被设计为捕集和去除穿过移动基底70的调温受热流体的一部分(例如，至少约80体积％)或通常全部。在一些实施例中，可操作抽吸装置以捕集和去除比通过出口 61递送的流体更多的流体，在这种情况下，一部分环境空气可被抽吸穿过移动基底70并通过抽吸装置80去除。如果装置I与熔纺装置结合使用，则也可使用其他抽吸装置或区。例如，第一抽吸装置可用于帮助收集纺纤维作为纤维垫，纤维垫随后被递送到第二抽吸装置，第二抽吸装置工作以去除在热风粘合过程中穿过所述垫的调温受热空气，如本文所述。如果需要，可根据需要使用一个或多个额外的抽吸装置以提供热风粘合的纺粘纤维网的热处理、淬火等。所有这些抽吸装置可为不同的装置(例如，在不同的条件下操作)；作为另外一种选择，两个或更多个抽吸装置可为量值足够大的单个抽吸装置的多个区(例如，沿着移动基底70的运动方向向下布置)以执行多种功能。如果需要，通过所述抽吸装置的任一个或全部收集和去除的流体可再循环到预热区10的入口(例如，通过前述鼓风机风扇)。虽然在本文的上下文中主要描述了提供这样的调温受热流体，随着所述调温受热流体从装置的出口流出(并且例如，随着其撞击到基底上)，其在出口的整个侧向范围上可以非常均匀，本文所公开的装置和方法允许可用于其它端部的非常精确的温度控制。例如，可在出口的整个侧向范围上改变调温受热空气的温度，例如以制备具有料片纵向取向的条纹的基底，所述条纹接纳不同的热辐射量。此外，在某些情况下，基于对受热基底的性质(例如基底的特定性质的侧向变化)的观察而非仅依赖温度传感器提供的温度读数来调整调温加热器的操作(例如，递送至所述调温加热器的功率)可以是有帮助的。此外，虽然主要参照其针对粘合纤维垫(基底)的目的递送受热流体的用途已经描述了装置I的操作，但是许多其它用途也是可以的，并且可应用于移动或不移动的任何合适的基底、制品或实体。例如，装置I可用于针对干燥、退火或任何其它类型的热处理、促进化学反应等的目的递送受热流体。示例件实施例的列表实施例1:一种用于处理、加热和递送流体的装置，包括:预热区，包括预热器；伸展区，流动连接到预热区；膨胀区，流动连接到伸展区并包括下游轴线和侧向范围以及第三范围，所述膨胀区还包括:集体在膨胀区的侧向范围的至少一部分上延伸的多个调温加热器、至少一个流体流分布片材和出口。实施例2:根据实施例1所述的装置，其中多个调温加热器集体在膨胀区的整个侧向范围上延伸。实施例3:根据实施例1-2的任一项所述的装置，其中调温加热器包括电阻加热器。实施例4:根据实施例1-3的任一项所述的装置，其中预热器包括热交换器，所述热交换器被构造为通过从预热流体与所述流体交换热能来加热所述流体。实施例5:根据实施例1-4的任一项所述的装置，其中所述至少一个流体流分布片材布置在所述多个调温加热器的下游。实施例6:根据实施例1-5的任一项所述的装置，其中所述流体流分布片材包括具有孔眼的打孔片材，所述孔眼提供约30%至约70%的开口面积百分比并具有约0.06英寸(1.5mm)至约0.40英寸(IOmm)的平均尺寸。实施例7:根据实施例1-6的任一项所述的装置，包括沿着膨胀区的下游轴线串联排列的至少两个流体流分布片材。实施例8:根据实施例1-7的任一项所述的装置，包括沿着膨胀区的下游轴线串联排列的至少三个流体流分布片材。实施例9:根据实施例8所述的装置，其中所述至少三个流体流分布片材沿着膨胀区的下游轴线以等于或大于膨胀区的第三范围的距离间隔开。实施例10:根据实施例1-9的任一项所述的装置，其中所述出口从最靠近出口的流体流分布片材朝下游以大于膨胀区的第三范围的距离间隔开。实施例11:根据实施例1-10的任一项所述的装置，其中所述出口包括工作面，并且所述膨胀区包括多个温度传感器，所述多个温度传感器在膨胀区的整个侧向范围上间隔开并且布置在与出口的工作面朝上游相距大于膨胀区的第三范围的约30%的距离处，每个温度传感器的温度敏感顶端突出到流体中。实施例12:根据实施例1-11的任一项所述的装置，其中所述伸展区包括至少为
3.5的侧向伸展系数和至少为4.0的第三收缩系数。
实施例13:根据实施例1-12的任一项所述的装置，其中所述伸展区包括至少为
5.0的侧向伸展系数和至少为5.0的第三收缩系数。实施例14:根据实施例1-13的任一项所述的装置，其中所述伸展区包括至少为15度的侧向伸展角。实施例15:根据实施例1-14的任一项所述的装置，其中至少膨胀区包括包围膨胀区的至少一部分的热绝缘件。实施例16:根据实施例1-15的任一项所述的装置，其中所述出口包括纵横比为至少35:1的工作面。实施例17:根据实施例1-16的任一项所述的装置，其中所述装置还包括流体抽吸装置，其被构造为布置在流体可渗透的移动基底的与所述出口相对的侧上，其中所述流体抽吸装置的侧向宽度至少与基底的侧向宽度一样宽。实施例18:根据实施例1-17的任一项所述的装置，其中所述膨胀区包括侧向取向的铰链。实施例19:一种使受热流体穿过移动的、流体可渗透的基底的方法，包括:将流体预热；使所述经预热流体穿过伸展区；使所述经预热流体穿过膨胀区，将所述经预热流体的至少一部分暴露于所述膨胀区中的多个调温加热器的至少一个，使所述经预热流体的至少一部分穿过所述膨胀区中的至少一个流体流分布片材；以及使所述经预热流体穿过所述膨胀区的出口到达所述移动的、流体可渗透的基底上，并使其穿过所述基底；以及，通过布置在基底的与所述出口相对的侧上的流体抽吸装置捕集和去除穿过所述基底的所述流体的至少一部分。实施例20:根据实施例19所述的方法，其中所述移动的流体可渗透的基底是包括单组分有机聚合物型纤维的单组分熔纺纤维垫。实施例21:根据实施例19-20的任一项所述的方法，其中所述膨胀区包括位于所述调温加热器下游的多个温度传感器，并且使用通过所述温度传感器监控的所述流体温度读数控制供应到所述调温加热器的功率。实施例22:根据实施例19-21的任一项所述的方法，其中所述调温加热器集体在膨胀区的整个侧向范围上延伸，其中所述温度传感器在膨胀区的整个侧向范围上间隔开，并且基于总体位于所述调温加热器下游并与所述调温加热器侧向对齐的温度传感器报告的流体温度控制供应到每个调温加热器的功率。实施例23:根据实施例19-22的任一项所述的方法，其中所述调温加热器以小于约3摄氏度的温度增量额外加热所述经预热流体。实施例24:根据实施例19至23的任一项所述的方法，其中所述方法使用包括实施例1-18的任一项所述的装置。实施例25:—种递送受热流体的方法，包括:将流体预热；使所述经预热流体穿过伸展区；使所述经预热流体穿过膨胀区，将所述经预热流体的至少一部分暴露于所述膨胀区中的多个调温加热器的至少一个，使所述经预热流体的至少一部分穿过所述膨胀区中的至少一个流体流分布片材；以及，将经预热流体递送穿过所述膨胀区的出口。实施例26:根据实施例25所述的方法，其中所述方法使用包括实施例1_18的任一项所述的装置。
实魁构造图1-6所示的一般设计的受热空气递送装置。所述装置包括侧向范围为30英寸且第三范围为20英寸的预热区(由钢片壁限定)，并包括三级、蒸汽供应的热交换器预热器。预热区包含入口，常规鼓风机风扇激发的环境空气送进到所述入口中。预热区的出口流动连接到伸展区的入口，其中入口的侧向范围为30英寸(76cm)且第三范围为20英寸(51cm)，并且与预热区的出口对齐。伸展区的主壁和次壁如下构造使得:根据在伸展区的出口的测量，下游距离超过大约125英寸(318cm)，侧向范围膨胀至约146英寸(371cm)且第三范围缩小至约3英寸(7.6cm)。这对应于大约4.9的侧向伸展系数和约25度的侧向伸展角，以及对应于大约6.7的第三收缩系数和约8度的第三收缩角(根据本文先前的所有定义)。伸展区的出口流动连接至膨胀区的入口，其中所述入口与伸展区的出口的侧向和第三尺寸相同(并与所述出口对齐)。膨胀区包括几英寸的下游直段，接着是肘状部分，接着是大约十二英尺(3.6米)的直段，接着是另一肘状部分，接着是几英寸的直段，在带凸缘的出口处终止，与图1和图2所示的方式类似。主壁和次壁在膨胀区的整个下游长度上基本彼此平行，从而所述膨胀区的截面面积在所述区的下游长度上不变化，并且使得所述出口(具体地说，出口的工作面)包括大约146英寸(371cm)的侧向范围和大约3英寸(7.6cm)的第三范围。调温加热器布置在朝下游距离膨胀区的第一肘状部分大约11英尺(3.3米)的点处。调温加热器各自包括电阻加热器，所述电阻加热器由直径为大约0.32英寸(0.8cm)的杆制成，所述杆形成为直径为大约2.5英寸(6.4cm)的圆柱形松卷,线圈节距为大约1.6线圈/英寸(2.5cm),并由美国密苏里州汉尼伯的瓦特隆公司(ffatlow C0., Hannibal, MO)定制。全部圆柱形线圈的长轴线与膨胀区的侧向轴线共对齐。使用了九个长度为大约14英寸(36cm)的这种加热器，它们集体在侧向上由各自的长度为约8英寸(20cm)的两个相似的加热器与其侧面相接(每个侧面一个)。这样，调温加热器集体延伸超过膨胀区的整个大约146英寸(371cm)的侧向范围。每个调温加热器在膨胀区的大约3.0英寸(7.6cm)的第三范围内居中布置。每个调温加热器包括电连接部分，从而其可被独立地供电和控制。提供了三个流体流分布打孔片材。第一个布置在朝下游距离调温加热器大约5.9英寸(15cm)处(从调温加热器的下游表面开始测量)，接下来的两个以大约4.0英寸(IOcm)的间隔布置在前面的流体流分布片材的下游。所有打孔片材基本在膨胀区的整个第三范围和侧向范围上延伸并且基本垂直于空气流布置。每个打孔片材包括Hgauge铝，其上带有直径为大约0.125英寸(3.2mm)的圆孔，圆孔的中心与中心的间距为大约0.1885英寸(4.8mm)，所述圆孔按照60度六方形阵列排列(大约24.1孔/平方英寸[6.5平方厘米])，从而提供大约40.3的开口面积百分比。所述第二肘状部分布置在调温加热器的下游大约14.6英寸(37cm)的位置(从调温加热器下游表面至肘状部分的上游端测量)。肘状部分包括大约4.4英寸(Ilcm)的曲率半径。从肘状部分的下游端至出口提供大约3英寸(7.6cm)的直段。出口包括工作面，凸缘在每个第三侧上与所述工作面侧面相接，所述凸缘各自沿着出口的第三轴线延伸大约
1.0英寸(2.5cm),并且沿着出口的整个侧向范围延伸。凸缘包括金属并具有大约0.5英寸(1.3cm)的厚度(沿着出口的下游轴线)。J型开路接面热电偶附接到在第二肘状部分和出口之间延伸的直段的径向最内侧主表面(按照图4所示的相似的方式，不同的是每个热电偶安装到径向内侧主表面而非图4所示的径向外侧主表面)。将每个热电偶布置为使得其温度敏感末端布置在朝上游距离出口的工作面约2.2英寸(5.6cm)处,并且布置在距离径向最外侧表面大约I英寸(2.5cm)处(因此朝外距离径向最内侧表面大约2英寸(5.1cm))。将多个热电偶设置为沿着膨胀区的侧向范围间隔开，从而在膨胀区的整个侧向范围上提供对空气温度的测量(在距离出口稍上游的点处，如上所述)。将热电偶的布置和它们之间的间隔(至多大约14英寸[36cm])选择为使得每个热电偶与上述调温加热器之一在侧向上对齐(也就是说，大约在上述调温加热器之一的靠近侧向中心的位置对齐)。所述装置结合用于形成单组分聚丙烯纤维垫的熔融纤维纺丝装置操作。所述纤维纺丝装置(在授予Berrigan等人的美国专利申请公开2008/0038976中描述了一般类型的所述装置)用于将侧向范围为大约132英寸(335cm)的纤维垫连续地沉积到用于在上述出口下方(相对于常规重力取向)承载纤维垫的移动网片载体上，其中纤维垫的长轴线取向为垂直于出口的侧向轴线。抽吸装置设置在所述载体下方并与上述出口对齐，在侧向范围上与出口相似，并且沿着出口的第三轴线(该轴线与载体和纤维垫的运动方向一致)的量值为大约6英寸(15cm)。在各种情况下，以90至130英尺(229至330cm) /分钟的范围的速度在出口下方承载纤维垫，该速度(与出口的工作面的三英寸[7.6cm]的第三范围结合)导致纤维垫在从出口流出的调温受热空气中的停留时间为大约0.1-0.2秒。在各个实验中，通过上述鼓风机风扇将空气供应到所述装置。为上述预热器送进例如对应于190-200摄氏度的范围内的温度的大约200psi( 14巴)的蒸汽。这导致了将空气预热至通常在例如130-145摄氏度的范围内的标称温度。在各个实验中，从出口流出的调温受热空气的通常线速度在大约600至约2400英尺(182至730米)/分钟的范围内。在许多情况下，使用大约1:1的抽吸比率(也就是说，抽吸装置去除大约所有用过的调温受热空气，但此外不去除大量的环境空气)。在其它情况下，使用稍高的抽吸比率(例如，在1.1-1.5的范围内)。上述热电偶用于随着调温受热空气接近出口监控调温受热空气的温度，并且所述调温加热器受根据热电偶报告的温度操作的过程控制系统的控制。在各个实验中，据发现，结合所述调温加热器使用所述预热器可提供随时间以小于大约加或减0.5摄氏度，并且在一些情况下以小于大约加或减0.1度的程度变化的调温受热空气(在沿着出口的侧向范围的特定位置)。在各个实验中，(例如，调温受热空气的温度在大约130-150摄氏度的范围内)，据发现，利用上述装置和方法，整个侧向范围的包括单组分聚丙烯纤维的纤维网可被总体均匀地热风粘合。上述测试和测试结果仅旨在举例说明而并非预测，且测试工序的变型可预计得到不同的结果。实例部分中的所有定量值均应理解为根据所用工序中涉及的通常所知公差的近似值。给出上述详细说明及实例仅为清楚地理解本发明。这些说明和实例不应被理解成对本发明进行不必要的限制。本领域的技术人员将显而易见，本文所公开的具体示例性结构、特征、细节、配置等在许多实施例中可修改和/或组合。本发明人所构思的所有此类变型和组合均在所构思的发明的范围内。因此，本发明的范围不应受本文所述的具体示例性结构的限制，而是至少扩展到权利要求书的文字所述的结构以及这些结构的等同物。如果在本说明书和以引用方式并入本文中的任何文献中的公开内容之间存在冲突或差异，以本说明书为准。
权利要求
1.一种用于处理、加热和递送流体的装置，包括: 预热区，所述预热区包括预热器； 伸展区，所述伸展区流动连接到所述预热区； 膨胀区，所述膨胀区流 动连接到所述伸展区，并包括下游轴线和侧向范围以及第三范围， 所述膨胀区还包括: 集体在所述膨胀区的所述侧向范围的至少一部分上延伸的多个调温加热器， 至少一个流体流分布片材， 以及 出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个调温加热器集体在所述膨胀区的整个侧向范围上延伸。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述调温加热器包括电阻加热器。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述预热器包括热交换器，所述热交换器被构造为通过从预热流体与所述流体交换热能来加热所述流体。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个流体流分布片材布置在所述多个调温加热器的下游。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述流体流分布片材包括具有孔眼的打孔片材，所述孔眼提供约30%至约70%的开口面积百分比并具有约0.06英寸(1.5mm)至约0.40英寸(IOmm)的平均尺寸。
7.根据权利要求1所述的装置，包括沿着所述膨胀区的所述下游轴线串联排列的至少两个流体流分布片材。
8.根据权利要求1所述的装置，包括沿着所述膨胀区的所述下游轴线串联排列的至少三个流体流分布片材。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述至少三个流体流分布片材沿着所述膨胀区的所述下游轴线以等于或大于所述膨胀区的所述第三范围的距离间隔开。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述出口从最靠近所述出口的流体流分布片材朝下游以大于所述膨胀区的所述第三范围的距离间隔开。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述出口包括工作面，并且其中所述膨胀区包括多个温度传感器，所述多个温度传感器在所述膨胀区的整个侧向范围上间隔开并且布置在与所述出口的所述工作面朝上游相距大于所述膨胀区的所述第三范围的约30%的距离处，每个温度传感器的温度敏感顶端突出到所述流体中。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述伸展区包括至少为3.5的侧向伸展系数和至少为4.0的第三收缩系数。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述伸展区包括至少为5.0的侧向伸展系数和至少为5.0的第三收缩系数。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述伸展区包括至少为15度的侧向伸展角。
15.根据权利要求1所述的装置，其中至少所述膨胀区包括包围所述膨胀区的至少一部分的热绝缘件。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述出口包括纵横比为至少35:1的工作面。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括流体抽吸装置，其被构造为布置在流体可渗透的移动基底的与所述出口相对的侧上，其中所述流体抽吸装置的侧向宽度至少与所述基底的所述侧向宽度一样宽。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述膨胀区包括侧向取向的铰链。
19.一种使受热流体穿过移动的流体可渗透的基底的方法，包括: 将流体预热； 使所述经预热流体穿过伸展区； 使所述经预热流体穿过膨胀区， 将所述经预热流体的至少一部分暴露于所述膨胀区中的多个调温加热器的至少一个， 使所述经预热流体的至少一部分穿过所述膨胀区中的至少一个流体流分布片材； 以及 使所述经预热流体穿过所述膨胀区的出口到达所述移动的流体可渗透的基底上，并使其穿过所述基底； 以及 通过布置在基底的与所述出口相对的侧上的流体抽吸装置捕集和去除穿过所述基底的所述流体的至少一部分。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述移动的流体可渗透的基底是包括单组分有机聚合物型纤维的单组分熔纺纤维垫。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述膨胀区包括位于所述调温加热器下游的多个温度传感器，并且其中使用通过所述温度传感器监控的所述流体温度读数来控制供应到所述调温加热器的功率。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述调温加热器集体在所述膨胀区的整个侧向范围上延伸，其中所述温度传感器在所述膨胀区的整个侧向范围上间隔开，并且其中基于总体位于所述调温加热器下游并与所述调温加热器侧向对齐的温度传感器报告的流体温度控制供应到每个调温加热器的功率。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述调温加热器以小于约3摄氏度的温度增量额外加热所述经预热流体。
全文摘要
本文公开了用于递送受热流体的装置和方法。所述装置包括至少预热区、伸展区和膨胀区，所述膨胀区包括多个调温加热器、至少一个流体流分布片材和出口。
文档编号D06B19/00GK103189562SQ201180053432
公开日2013年7月3日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月17日
发明者安德鲁·W·陈, 安德鲁·R·福克斯, 斯科特·A·热尔代, 威廉·P·克林津, 布拉德利·K·库赛拉, 帕特里克·J·塞杰 申请人:3M创新有限公司