專利名稱：連續(xù)涂布設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)涂布設(shè)備，更具體而言，涉及一種能在基材(金屬帶)上進(jìn)行高速涂布的連續(xù)涂布設(shè)備，該基材是一個(gè)移動(dòng)的涂布目標(biāo)。尤其，本發(fā)明涉及如下一種連續(xù)涂布設(shè)備，該連續(xù)涂布設(shè)備能通過(guò)多種路徑向懸浮加熱空間供給液態(tài)涂布材料(熔化金屬)，能容易控制液態(tài)涂布材料的供給流量，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
背景技術(shù)：
在真空環(huán)境中，通過(guò)已知的蒸發(fā)方法，能將熔化金屬涂布在基材上，該基材例如是一個(gè)連續(xù)移動(dòng)的基材(金屬帶)。例如，通過(guò)加熱和氣化使固態(tài)涂布材料轉(zhuǎn)變成蒸氣并將該蒸氣涂布(蒸發(fā))在基材上的技術(shù)被分類為依賴加熱法的技術(shù)。真空蒸發(fā)技術(shù)的典型實(shí)例包括熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、電磁懸浮蒸發(fā)等。對(duì)于熱蒸發(fā)技術(shù)，涂布材料被電阻加熱和氣化，然后被涂布在基材上。然而，熱蒸發(fā)技術(shù)對(duì)于用電阻加熱來(lái)加熱涂布材料有限制。由于難于用熱蒸發(fā)技術(shù)涂布高熔點(diǎn)材料，例如鈦(Ti)和鉻(Gr)，熱蒸發(fā)技術(shù)用于涂布如鋅(Zn)或鎂(Mg)的低熔點(diǎn)材料。另外，熱蒸發(fā)技術(shù)對(duì)于其涂布速度有限制。例如，鎂的涂布速度僅有30 μ m.m/min0對(duì)于電子束蒸發(fā) 技術(shù)，固態(tài)涂布材料被裝載在坩堝中且被電子束局部加熱。以此方式，高熔點(diǎn)的材料被氣化和涂布。但是，氣化材料與坩堝之間的接觸導(dǎo)致的熱損失降低了能量效率和涂布速度。例如，金屬鋁的涂布速度僅有20 μ m.m/min。同時(shí)，在PCT國(guó)際公開文獻(xiàn)N0.W02006/021245(韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.2007-7006446)或美國(guó)專利公開文獻(xiàn)N0.2005/0064110中公開了其他的蒸發(fā)技術(shù)。特別地,通過(guò)在高頻交流電施加至包圍涂布材料的電磁線圈時(shí)產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)，涂布材料被加熱成懸浮狀態(tài)。因此，產(chǎn)生金屬(涂布)蒸氣，并涂布在基材上，沒(méi)有因坩堝導(dǎo)致的熱損失。然而，上述PCT國(guó)際公開文獻(xiàn)(上述韓國(guó)專利申請(qǐng))僅提出通過(guò)交變電磁場(chǎng)憑借懸浮和加熱進(jìn)行涂布的基本概念。在上述美國(guó)專利公開文獻(xiàn)的情形中，基材以氣化空間被真空隔離的狀態(tài)被涂布。但是，由于涂布材料是通過(guò)固態(tài)金屬絲給料器供給的，因此金屬絲(其是涂布材料)的供給路徑(位置)被限制僅在側(cè)邊(水平方向)。此外，在上述美國(guó)專利公開文獻(xiàn)的情形中，固態(tài)金屬絲被供用至形成交變電磁場(chǎng)的空間中，然后被懸浮和加熱。因此，與液態(tài)材料相比，由于加熱負(fù)荷增加，固態(tài)金屬絲的涂布速度降低或成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種能在是移動(dòng)的涂布目標(biāo)的基材(金屬帶)上進(jìn)行高速涂布的連續(xù)涂布設(shè)備，具體地，該連續(xù)涂布設(shè)備能通過(guò)多個(gè)路徑向懸浮加熱空間供給液態(tài)涂布材料(熔化金屬)。本發(fā)明的一個(gè)方面還提供了一種連續(xù)涂布設(shè)備，該連續(xù)涂布設(shè)備能容易控制液態(tài)涂布材料的供給流量，能提高涂布可操作性和精度，并且具有簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。問(wèn)題解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種連續(xù)涂布設(shè)備，包括:一個(gè)真空室單元，一個(gè)涂布目標(biāo)穿過(guò)該真空室單元；一個(gè)懸浮加熱單元，布置在所述真空室單元中，并通過(guò)將供給的涂布材料氣化來(lái)產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣；以及一個(gè)液態(tài)涂布材料供給單元，該液態(tài)涂布材料供給單元被連接以使得液態(tài)涂布材料被供給至所述懸浮加熱單元的上部和下部中的至少一個(gè)，并且該液態(tài)涂布材料供給單元與所述真空室單元的外部連通。所述懸浮加熱單元可包括一個(gè)或多個(gè)電磁線圈，所述電磁線圈通過(guò)電磁力將供給的涂布材料懸浮和加熱，以及產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣。所述液態(tài)涂布材料供給單元可包括:一個(gè)坩堝，其布置在所述真空室的外部，并儲(chǔ)存液態(tài)涂布材料；以及，一個(gè)涂布材料供給管，其連接在所述坩堝和布置在所述真空室單元內(nèi)部的所述懸浮加熱單元之間。所述連續(xù)涂布設(shè)備還可包括一個(gè)在所述真空室單元內(nèi)部的蒸氣引導(dǎo)單元，該蒸氣弓I導(dǎo)單元連接至所述液態(tài)涂布材料供給單元，且該蒸氣弓I導(dǎo)單元包圍所述懸浮加熱單元的至少一部分，以使得從所述懸浮加熱單元內(nèi)部產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸氣被引導(dǎo)并噴射到涂布目標(biāo)上。所述蒸氣引導(dǎo)單元可包括:一個(gè)蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段，其向其內(nèi)部供給液態(tài)涂布材料并且包圍所述懸浮加熱單元，設(shè)置在所述液態(tài)涂布材料供給單元中的所述涂布材料供給管連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段的上部和下部中的一個(gè)；一個(gè)蒸氣引導(dǎo)段的至少一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴嘴段，該蒸氣引導(dǎo)段連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段，且所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段或所述蒸氣引導(dǎo)段；所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段包括一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴射口，該蒸發(fā)蒸氣噴射口被形成為與所述涂布目標(biāo)的寬度一致。所述蒸氣引導(dǎo)單元的所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段和所述蒸氣引導(dǎo)段可設(shè)置成管的形式，所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段可由不導(dǎo)電材料制成，并且所述述蒸氣引導(dǎo)單元的所述蒸氣引導(dǎo)段和所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段中的至少一個(gè)與一個(gè)加熱單元相連。所述連續(xù)涂布設(shè)備還可包括一個(gè)過(guò)濾器構(gòu)件，該構(gòu)件布置在設(shè)在所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段中的蒸發(fā)蒸氣噴射口附近，以使得蒸發(fā)蒸氣穿過(guò)該過(guò)濾器構(gòu)件，所述過(guò)濾器構(gòu)件由使用耐熱金屬或陶瓷材料的織物結(jié)構(gòu)制成。所述連續(xù)涂布設(shè)備還可包括以下中的至少一個(gè):一個(gè)閥單元，設(shè)在在所述涂布材料供給管中；以及一個(gè)浸入式閥單元，包括設(shè)置在一個(gè)升降構(gòu)件的下部的開/關(guān)構(gòu)件，該升降構(gòu)件的一部分浸入到儲(chǔ)存在所述坩堝中的涂布材料中，以使得該浸入式閥單元控制所述涂布材料供給管的開/關(guān)程度，以此控制涂布材料的供給流量。所述連續(xù)涂布設(shè)備還可包括分別連接至設(shè)置在所述液態(tài)涂布材料供給單元中的所述坩堝和所述供給管的加熱單元。

所述涂布目標(biāo)可以連續(xù)穿過(guò)所述真空室的基材的形式提供，并且所述液態(tài)涂布材料可以熔化金屬的形式提供。
布置在所述蒸氣引導(dǎo)單元處的所述加熱單元或安置在所述供給管處的加熱單元可以以等于布置為與所述加熱單元相鄰并纏繞的所述電磁線圈的內(nèi)直徑的距離的至少一倍間隔開，或以等于布置為與所述加熱單元相鄰并纏繞的所述電磁線圈的內(nèi)半徑的距離的至少二倍間隔開。發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，在真空環(huán)境中使用電磁力產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸氣涂布在持續(xù)移動(dòng)的基材(金屬帶)上，并且通過(guò)向懸浮加熱空間供給液態(tài)涂布材料以產(chǎn)生所述蒸發(fā)蒸氣，與常規(guī)的供給固態(tài)涂布材料(如金屬絲)的傳統(tǒng)方法相反。因此，能減少產(chǎn)生涂布蒸氣的必要時(shí)間，并降低成本。另外，能有效實(shí)現(xiàn)熔化金屬的供給和采用懸浮加熱的蒸氣產(chǎn)生?？筛咚偻坎蓟?，可以穩(wěn)定地維持基材的涂布速度。特別是，可通過(guò)多種路徑向電磁線圈供給熔化金屬。液態(tài)涂布材料(熔化金屬)的供給流量容易被控制。因此，可以提高加工性和涂布精度，且簡(jiǎn)化了連續(xù)涂布設(shè)備。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備的整體配置示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備中的供給單元的詳細(xì)配置示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備中的懸浮加熱單元的配置示意圖。圖4是圖3中懸浮加熱單元的電磁線圈的配置示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的蒸氣引導(dǎo)單元的詳細(xì)配置示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。但是，本發(fā)明可以多種不同的形式實(shí)施，不應(yīng)理解為限于在此闡述的實(shí)施方案。恰恰相反，提供這些實(shí)施方案是為了將公開內(nèi)容徹底完整公開，并向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完整說(shuō)明本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚，放大了層和區(qū)域的厚度。附圖中類似的參考數(shù)字指代類似的元件，并因此省略對(duì)它們的描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備的整體配置示意圖。在下文中，假定涂布目標(biāo)是一個(gè)基材10，基材10連續(xù)通過(guò)真空室單元，并且液態(tài)涂布材料是一種熔化金屬m。在這種情況下，基材10可以是連續(xù)移動(dòng)的金屬帶。盡管在圖1中示出的僅是基材10的下表面被涂布，但此連續(xù)涂布設(shè)備也可被配置為通過(guò)連接一個(gè)上部懸浮加熱單元50和一個(gè)與供給單元70的坩堝72連通的供給管74，使得基材10的上、下表面可以在單個(gè)真空室內(nèi)同時(shí)涂布。另外，盡管未示出，但可以將兩個(gè)真空室單元連接在一起，可設(shè)置管線以使得基材10的下表面和上表面(或是上表面和下表面)被相繼涂布。例如，如圖1示出的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備I可包括:一個(gè)真空室單元30，涂布目標(biāo)穿過(guò)真空室單元30 ;—個(gè)懸浮加熱單元50，位于真空室單元30內(nèi)，以氣化供給的涂布材料并產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣；以及一個(gè)液態(tài)涂布材料供給單元70，其被連接以使得液態(tài)涂布材料被供給至懸浮加熱單元50的上部和下部中的至少一個(gè)，并且與真空室單元30的外部連通。因此，在使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備時(shí)，連續(xù)移動(dòng)的基材10穿過(guò)真空室單元30，供給自熔化金屬供給單元70的熔化金屬m被懸浮加熱單元50持續(xù)加熱和懸浮，并被產(chǎn)生為一種蒸發(fā)(金屬)蒸氣(圖1和圖3中的G)。產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸氣可以是單一成分，如鋅(Zn)蒸氣，或者是合金組分(如鋅-鎂(Zn-Mg))蒸氣。蒸發(fā)蒸氣不斷地蒸發(fā)至基材10上，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂布。此時(shí)，如圖1示出的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的真空室單元30的內(nèi)部通過(guò)一個(gè)真空泵(未示出)維持真空環(huán)境，導(dǎo)輥32安裝在真空室單元30的前面和后面。導(dǎo)輥32支承基材10的持續(xù)移動(dòng)，并且密封一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，該進(jìn)口和該出口敞開以允許基材10穿過(guò)真空室單元30。另外，如圖1和5示出的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備I還可包括一個(gè)在真空室單元30內(nèi)部的蒸氣引導(dǎo)單元34。蒸氣引導(dǎo)單元34與液態(tài)熔化金屬供給單元70連通，并包圍懸浮加熱單元50的至少一部分。蒸氣引導(dǎo)單元34引導(dǎo)蒸發(fā)蒸氣G向基材10噴射。如圖1和5示出的，當(dāng)通過(guò)被蒸氣引導(dǎo)單元34包圍的懸浮加熱單元50加熱和氣化供給的熔化金屬m而產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣G時(shí)，蒸發(fā)蒸氣G被弓I導(dǎo)至穿過(guò)真空室單元30的基材10，并蒸發(fā)在基材10上。因此，有效實(shí)現(xiàn)了基材的涂布。因此，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備I中，蒸氣引導(dǎo)單元34作為一個(gè)引導(dǎo)管，其防止蒸發(fā)蒸氣G分散，蒸發(fā)蒸氣G通過(guò)懸浮加熱單元50的電磁線圈的電磁力懸浮和加熱供給的熔化金屬m而產(chǎn)生(這將在后文詳細(xì)說(shuō)明)，并且最終蒸發(fā)到基材10上。蒸氣引導(dǎo)單元34通過(guò)位于其上部的一個(gè)噴射口(噴嘴口)36實(shí)現(xiàn)將蒸發(fā)蒸氣G噴向基材10以及在基材10上的蒸發(fā)。盡管在圖1中示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的蒸氣引導(dǎo)單元34，但當(dāng)從前面觀察，如圖5所示，蒸氣引導(dǎo)單元34可具有與基材10的寬度一致的T形。即，如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的蒸氣引導(dǎo)單元34包括一個(gè)蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a，熔化金屬m供給至該蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a，且該蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a包圍懸浮加熱單元50。設(shè)置在熔化金屬供給單元70中的熔化金屬供給管74可連接至蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生單元34a的下部和上部(未示出)中的一個(gè)或兩者。因此，液態(tài)涂布材料，即熔化金屬m，可通過(guò)多種供給路徑被供給。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的蒸氣引導(dǎo)單元34可以包括一個(gè)蒸氣引導(dǎo)段34b和一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c，蒸氣引導(dǎo)段34b連接至蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生單元34a的上部，蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c連接至蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a的上部或蒸氣引導(dǎo)段34b。蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c包括一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴射口 36，蒸發(fā)蒸氣噴射口 36被拉長(zhǎng)為與基材10的寬度一致。在蒸氣引導(dǎo)單元34中，蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a、蒸氣引導(dǎo)段34b和蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c可以整體提供或可以法蘭結(jié)構(gòu)組裝起來(lái)。如圖5示出的，蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a和蒸氣引導(dǎo)段34b可以設(shè)置成管的形式。在蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c中，噴射口 36可以設(shè)置成管結(jié)構(gòu)或套(casing)結(jié)構(gòu)，該套結(jié)構(gòu)具有基本等于待被涂布的基材10的橫截面的矩形橫截面。同時(shí)，如圖1和5示出的，蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c內(nèi)形成的噴射口 36可以開成整體狹縫形，或者，盡管未示出，以預(yù)定模式形成多個(gè)(圓形或矩形)孔。蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a可由電絕緣材料制成，例如陶瓷，蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a是懸浮加熱空間，作為供給的涂布材料的熔化金屬m在懸浮加熱空間中被懸浮和加熱。另外，如圖5示出的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸氣引導(dǎo)段34b和蒸氣噴嘴段34c可以連接至加熱單元90，例如，一個(gè)加熱器，以使穿過(guò)其內(nèi)部的蒸發(fā)蒸氣G容易地涂布在基材10上。同時(shí)，盡管如圖5示出的將加熱單元90設(shè)置為包圍引導(dǎo)段34b的外部，但也可以設(shè)置加熱單元90在引導(dǎo)段34b的內(nèi)部。在這種情況下，連接至蒸發(fā)蒸氣引導(dǎo)段34b的加熱單元90 (S卩加熱器)可以以等于設(shè)置在懸浮加熱單元50上部的第一電磁線圈52的內(nèi)直徑的距離的至少一倍間隔開，或以等于設(shè)置在懸浮加熱單元50上部的第一電磁線圈52的內(nèi)半徑的距離的至少二倍間隔開，以防止加熱單元92 (即加熱器)在懸浮加熱過(guò)程中受電磁力的影響過(guò)度加熱。如圖1和圖2示出的，連續(xù)涂布設(shè)備I的熔化金屬供給單元70可以包括一個(gè)坩堝72和一個(gè)熔化金屬供給管74。坩堝72安置在真空室單元30外部并儲(chǔ)存涂布材料，即熔化金屬m。熔化金屬供給管74連接在坩堝72和蒸氣引導(dǎo)單元34之間，蒸氣引導(dǎo)單元34包圍安置在真空室單元30內(nèi)部的懸浮加熱單元50。同時(shí)，盡管未示意性示出，固態(tài)金屬供給至坩堝72，并在坩堝72中加熱。然后，液態(tài)熔化金屬m儲(chǔ)存在坩堝72中。液態(tài)熔化金屬m被不斷地供給至懸浮加熱單元50。熔化金屬供給管74的下部浸入儲(chǔ)存在坩堝72中的熔化金屬m中，熔化金屬供給管74的上部連接至布置在真空室單元30內(nèi)部的蒸氣引導(dǎo)單元34。因此，由于真空室單元30是真空環(huán)境而坩堝72在大氣環(huán)境中，真空和大氣之間存在約I巴的壓力差。由于該壓力差，熔化金屬m被供給 至蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a。同時(shí)，為了維持熔化金屬m的溫度，已知的加熱單元92和94 (諸如加熱器或高頻感應(yīng)加熱器)可被布置為與熔化金屬供給管74和熔化金屬供給單元70的坩堝72相鄰。如圖5示出的，加熱單元92 (即加熱器)連接至與懸浮加熱單元50的第二電磁線圈54相鄰的熔化金屬供給管74，可以以等于安置在懸浮加熱單元50下部的第二電磁線圈54所纏繞的最低部分的內(nèi)直徑(圖3中d)的距離的至少一倍間隔開，或以等于安置在懸浮加熱單元50下部的第二電磁線圈54纏繞的最低部分的內(nèi)半徑的距離的至少二倍間隔開，以防止加熱單元92 (即加熱器)在懸浮加熱過(guò)程中受電磁力的影響過(guò)度加熱。因此，熔化金屬m以熔化狀態(tài)儲(chǔ)存在坩堝72中。如上文所述，由于真空和大氣之間的壓力差，當(dāng)通過(guò)供給管74向引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a供給熔化金屬m時(shí)，坩堝72和供給管74能維持在適當(dāng)?shù)臏囟认隆Ｈ鐖D1示出的，一個(gè)閥門單元76可安裝在供給管74中。閥門單元76可包含一個(gè)開/關(guān)閥或一個(gè)流量控制閥，開/關(guān)閥用來(lái)在真空室中形成真空環(huán)境時(shí)關(guān)閉供給管74，流量控制閥打開或關(guān)閉以控制熔化金屬m的供給量。在圖1中，沒(méi)有以單獨(dú)的附圖標(biāo)記示出這些閥。因此，可以通過(guò)開/關(guān)閥或流量控制閥調(diào)節(jié)由于真空和大氣之間的壓力差而供給的熔化金屬的量，當(dāng)真空室中形成初始真空環(huán)境時(shí)，開/關(guān)閥關(guān)閉管。另外，如圖1和圖2示出的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在熔化金屬供給單元70的坩堝72中設(shè)置了一個(gè)浸入式(流量控制)閥單元80。例如，如圖1示出的，浸入式閥單元80可包括一個(gè)升降臂82和一個(gè)開/關(guān)構(gòu)件84。通過(guò)設(shè)置在坩堝72上的支架處的驅(qū)動(dòng)缸86或電動(dòng)致動(dòng)器，升降臂82上下移動(dòng)，并浸入到熔化金屬m中。開/關(guān)構(gòu)件84向位于升降臂82下部處的供給管74的熔化金屬入口移動(dòng)。因此，根據(jù)驅(qū)動(dòng)缸的操作，升降臂82上下移動(dòng)。根據(jù)升降臂82的升降程度，開/關(guān)構(gòu)件84 (其下部豎直凸出)調(diào)節(jié)供給管74的下部的入口開/關(guān)程度。因此，能控制熔化金屬m的供給量。另外，如圖2示出的，螺紋桿88b連接至安裝在坩堝72支架上的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)88a，并由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)88a驅(qū)動(dòng)。升降臂82可連接至浸入式閥單元80的一個(gè)移動(dòng)塊88c。一個(gè)相鄰的引導(dǎo)桿88d穿過(guò)移動(dòng)塊88c并且被移動(dòng)塊88c支承。因此，連接至螺紋桿88b的移動(dòng)塊88c由引導(dǎo)桿88b支承，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)88a的操作升降。當(dāng)根據(jù)移動(dòng)塊88c的升降整體上下移動(dòng)時(shí)，升降臂82和安置在升降臂82下方的開/關(guān)構(gòu)件84打開/關(guān)閉供給管74的入口。因此，即使在圖2的情況下，能平穩(wěn)地調(diào)節(jié)熔化金屬m的供給量。如圖2的情況，與圖1中采用汽缸86 (或致動(dòng)器)的結(jié)構(gòu)相比，其中馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的螺紋桿88b連接至移動(dòng)塊88c，其中升降臂82連接至螺紋桿88b的升降結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。然而，通過(guò)升降臂的升降范圍控制，能更精確地控制供給管74的開/關(guān)。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備降低加熱負(fù)荷，這是因?yàn)榇嗽O(shè)備基于懸浮加熱工藝，供給液態(tài)材料，即熔化金屬，而不是固態(tài)材料，即金屬絲(wire)。因此，可更平穩(wěn)地產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣，并進(jìn)一步降低成本。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方 案的連續(xù)涂布設(shè)備I中，熔化金屬供給單元70的結(jié)構(gòu)使用浸入式閥單元，此浸入式閥單元采用壓力差并能控制供給流量。因此，能夠簡(jiǎn)化連續(xù)涂布設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，且能夠至少維持或者提高基材涂布可加工性或精確度。如圖3和圖4示出的，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的連續(xù)涂布設(shè)備I中，能夠通過(guò)懸浮加熱熔化金屬m產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣G的懸浮加熱單兀50可包括第一電磁線圈52和第二電磁線圈54，所述線圈包圍布置在真空室30內(nèi)部的蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案，懸浮加熱單兀50的第一電磁線圈52和第二電磁線圈54通過(guò)電磁線圈磁場(chǎng)的相互作用在供給的熔化金屬m中產(chǎn)生強(qiáng)感應(yīng)渦電流，此感應(yīng)渦流電流通過(guò)與電磁線圈相連的交流電源56施加的高頻功率以及在電磁線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生。因此，如圖3示出的，在懸浮狀態(tài)下以足夠高的溫度加熱供給的熔化金屬m，然后，熔化金屬m被氣化并產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣G。換言之，通過(guò)交流電源56，約1-1，OOOkHz的高頻交流可以施加至第一電磁線圈52和第二電磁線圈54，且通過(guò)施加的高頻交流，在電磁線圈中產(chǎn)生電磁力。供給在其中的熔化金屬m借助洛倫茲力懸浮，并通過(guò)感應(yīng)加熱原理在高溫下加熱，并且產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣。如圖3和圖4示出的，懸浮加熱單元50的第一電磁線圈52和第二電磁線圈54可以間隔開一個(gè)預(yù)定間距S。為了平穩(wěn)地釋放蒸發(fā)蒸氣(金屬蒸氣)(圖3中的G)，第一電磁線圈52可以制成圓柱形。為了增加熔化金屬的懸浮力和穩(wěn)定地維持懸浮加熱，第二電磁線圈54可以制成圓錐形，向下逐漸變窄。例如，第二電磁線圈54可以制成iV型或‘V’型。在這種情況下，由于第二電磁線圈54的最低處的內(nèi)直徑d小于安置在第二電磁線圈54上方的第一電磁線圈52的內(nèi)直徑，懸浮力在第二電磁線圈54增大。然而，盡管沒(méi)有在獨(dú)立的附圖中示出，第一電磁線圈52和第二電磁線圈54都可以被制成具有圓柱形。特別地，如圖3中示出的，由于熔化金屬供給管74以如下的狀態(tài)供給熔化金屬m，即熔化金屬供給管74連接至包圍懸浮加熱單元50的第一電磁線圈52和第二電磁線圈54的蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a的上部和下部中的一個(gè)或二者，因此與固態(tài)金屬絲的供給被限制在橫向方向(水平方向)的常規(guī)技術(shù)相反，提供了更多不同的熔化金屬供給路徑。因此，本設(shè)備的設(shè)計(jì)改進(jìn)了了空間利用率或涂布可加工性。換言之，如圖3中示出的，可實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)上供給路徑和下供給路徑，供給路徑穿過(guò)第二電磁線圈54的下方中心將熔化金屬供給管74連接至蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a的下部，或者將第一線圈52的上部連接至蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段34a的上部。在這種情況下，如圖4示出的，安置在懸浮加熱單元50的上部的第一電磁線圈52和安置在懸浮加熱單元50的下部的第二電磁線圈54可以以彼此相反的方向纏繞。因?yàn)殡娏饕韵喾捶较蛄鲃?dòng)，因此在線圈內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)的抵消，熔化金屬更穩(wěn)定地被懸浮。就增加熱產(chǎn)生而言，合適的是第一電磁線圈52和第二電磁線圈54之間的間隙(圖3中g(shù))窄到一定程度。然而，如果第一電磁線圈52和第二電磁線圈54之間的間隙過(guò)分窄，則會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量。因此，合適的是第一電磁線圈52和第二電磁線圈54以一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g距間隔開。另外，如圖3和圖4示出的，第一電磁線圈52和第二電磁線圈54可以纏繞具有相同的中心線。在這種情況下，供給的熔化金屬m的懸浮位置可調(diào)整到第一電磁線圈52和第二電磁線圈54的中心。

同時(shí)，盡管沒(méi)有在單獨(dú)附圖中示出，第一電磁線圈52和第二電磁線圈54都可以纏繞成圓柱形。接下來(lái)，如圖1和圖5示出的，在蒸氣引導(dǎo)單元34的蒸氣噴嘴段34c處設(shè)置的蒸氣噴射口 36附近可設(shè)置一個(gè)過(guò)濾器構(gòu)件130。例如，在蒸發(fā)蒸氣噴嘴段34c附近一例如，在噴射口內(nèi)部或外部，或噴射口在其中形成的開口線上一可設(shè)置過(guò)濾器構(gòu)件130。過(guò)濾器構(gòu)件130用于去除產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸氣中所包含的聚集物。換言之，過(guò)濾器構(gòu)件130可以安置在至少噴射口 36附近，且過(guò)濾器構(gòu)件130可在蒸發(fā)蒸氣蒸發(fā)至基材之前安置在蒸發(fā)蒸氣的移動(dòng)路徑上。因?yàn)楦邷卣舭l(fā)蒸氣G穿過(guò)過(guò)濾器構(gòu)件130，因此可以提供耐熱金屬或陶瓷材料的織物結(jié)構(gòu)(網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))的過(guò)濾器構(gòu)件130。例如，可以由抗高溫的金屬或陶瓷材料制成的編織線提供過(guò)濾器組件130。因此，當(dāng)蒸發(fā)蒸氣通過(guò)過(guò)濾器構(gòu)件130時(shí)，去除蒸氣聚集物。沒(méi)有通過(guò)過(guò)濾器構(gòu)件130的蒸氣聚集物在高溫下熔化并再次氣化。過(guò)濾器構(gòu)件130使得在基材上均勻涂布成為可能。接下來(lái)，如圖1示出的，可以安置一個(gè)檢測(cè)儲(chǔ)存在坩堝72中的涂布金屬水平的水平檢測(cè)傳感器110。水平檢測(cè)傳感器110，閥單元76和浸入式閥門單元80的驅(qū)動(dòng)缸86(或者電驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器)，或圖2中的螺桿驅(qū)動(dòng)馬達(dá)88a，以及懸浮加熱單元50的交流電源56可以電氣連接至設(shè)備控制單元C并被控制。在這種情況下，設(shè)備控制單元C與水平檢測(cè)傳感器互聯(lián)，控制閥和精確控制熔化金屬的供給量，還可控制應(yīng)用至懸浮加熱單元50的第一電磁線圈52和第二電磁線圈54的交流。盡管未在單獨(dú)的附圖中示出，設(shè)備控制單元C電氣連接至加熱單元90、92和94，以控制加熱溫度。另外，設(shè)備控制單元C接收來(lái)自傳檢測(cè)待涂布的基材的傳輸速度的傳感器(未示出)的信號(hào)，通過(guò)上文描述的互連配置控制涂布到基材上的蒸發(fā)蒸氣的量，由此獲得最佳的連續(xù)涂布和高速涂布。工業(yè)應(yīng)用因此，本發(fā)明提供能在是一個(gè)移動(dòng)的涂布目標(biāo)(金屬帶)的基材金屬帶上實(shí)現(xiàn)高速涂布的連續(xù)涂布設(shè)備，具體地，提供能通過(guò)多種路徑向懸浮加熱空間供給液態(tài)涂布材料(熔化金屬)的連續(xù)涂布設(shè)備。本發(fā)明還提供能容易控制液態(tài)涂布材料供給流量，可提高涂布可加工性和精確度，并具有簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的連續(xù)涂 布設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)涂布設(shè)備，包括: 一個(gè)真空室單元，一個(gè)涂布目標(biāo)穿過(guò)該真空室單元； 一個(gè)懸浮加熱單元，布置在所述真空室單元中且通過(guò)將供給的涂布材料氣化來(lái)產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣；以及 一個(gè)液態(tài)涂布材料供給單元，該液態(tài)涂布材料供給單元被連接以使得液態(tài)涂布材料被供給至所述懸浮加熱單元的上部和下部中的至少一個(gè)，并且該液態(tài)涂布材料供給單元與所述真空室單元的外部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中所述懸浮加熱單元包括一個(gè)或多個(gè)電磁線圈，所述電磁該圈通過(guò)電磁力將供給的涂布材料懸浮和加熱，以及產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中所述液態(tài)涂布材料供給單元包括: 一個(gè)坩堝，布置在所述真空室的外部，并儲(chǔ)存所述液態(tài)涂布材料；以及 一個(gè)涂布材料供給管，連接在所述坩堝和布置在所述真空室單元內(nèi)部的所述懸浮加熱單元之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)涂布設(shè)備，還包括一個(gè)在所述真空室單元內(nèi)部的蒸氣引導(dǎo)單元，該蒸氣引導(dǎo)單元連接至所述液態(tài)涂布材料供給單元，并包圍所述懸浮加熱單元的至少一部分，以使得從所述懸浮加熱單元內(nèi)部產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸氣被引導(dǎo)和噴射至所述涂布目標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中所述蒸氣引導(dǎo)單元包括: 一個(gè)蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段，所述液態(tài)涂布材料被供給在該蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段中，該蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段包圍所述懸浮加熱單元，設(shè)置在所述液態(tài)涂布材料供給單元中的所述涂布材料供給管連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段的上部和下部中的一個(gè)；以及 一個(gè)蒸氣引導(dǎo)段的至少一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴嘴段，所述蒸氣引導(dǎo)段連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段，且所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段連接至所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段或所述蒸氣引導(dǎo)段； 其中，所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段包括一個(gè)蒸發(fā)蒸氣噴射口，該蒸發(fā)蒸氣噴射口被形成為與所述涂布目標(biāo)的寬度一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中， 所述蒸氣引導(dǎo)單元的所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段和所述蒸氣引導(dǎo)段以管的形式提供， 所述蒸發(fā)蒸氣產(chǎn)生段由不導(dǎo)電材料制成，且 所述蒸氣引導(dǎo)單元的所述蒸氣引導(dǎo)段和所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段中的至少一個(gè)連接至一個(gè)加熱單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)涂布設(shè)備，還包括一個(gè)過(guò)濾器構(gòu)件，該過(guò)濾器構(gòu)件布置在設(shè)在所述蒸發(fā)蒸氣噴嘴段中的所述蒸發(fā)蒸氣噴射口附近，以使得蒸發(fā)蒸氣穿過(guò)該過(guò)濾器構(gòu)件，該過(guò)濾器構(gòu)件由使用耐熱金屬或陶瓷材料的織物結(jié)構(gòu)制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)涂布設(shè)備，還包括以下中的至少一個(gè): 一個(gè)閥單元，該閥單元設(shè)置在所述涂布材料供給管中；以及 一個(gè)浸入式閥單元，該浸入式閥單元包括設(shè)置在一個(gè)升降構(gòu)件的下部的開/關(guān)構(gòu)件，該升降構(gòu)件的一部分浸入儲(chǔ)存在所述坩堝中的涂布材料中，以使得該浸入式閥單元控制所述涂布材料供給管的開/關(guān)程度，由此控制涂布材料的供給流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)涂布設(shè)備，還包括加熱單元，該加熱單元分別連接至設(shè)置在所述液態(tài)涂布材料供給單元中的所述坩堝和所述供給管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中所述涂布目標(biāo)以連續(xù)通過(guò)所述真空室的基材的形式提供，且所述液態(tài)涂布材料以熔化金屬的形式提供。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的連續(xù)涂布設(shè)備，其中，布置在所述蒸氣引導(dǎo)單元處的所述加熱單元或 布置在所述供給管處的加熱單元以等于布置為與所述加熱單元相鄰并纏繞的所述電磁線圈的內(nèi)直徑的距離的至少一倍間隔開，或以等于布置為與所述加熱單元相鄰并纏繞的所述電磁線圈的內(nèi)半徑的距離的至少二倍間隔開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)涂布設(shè)備，該設(shè)備能通過(guò)多種路徑向懸浮加熱空間提供液態(tài)涂布材料(熔化金屬)，還能容易控制液態(tài)涂布材料的供給流量，并具有簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的連續(xù)涂布設(shè)備包括一個(gè)真空室單元，一個(gè)涂布目標(biāo)穿過(guò)該真空室單元；一個(gè)懸浮加熱單元，布置在所述真空室單元中且通過(guò)氣化供給的涂布材料產(chǎn)生蒸發(fā)蒸氣；以及一個(gè)液態(tài)涂布材料供給單元，該液態(tài)涂布材料供給單元被連接以使得液態(tài)涂布材料被供給至所述懸浮加熱單元的上部和下部中的至少一個(gè)，該液態(tài)涂布材料供給單元與所述真空室單元的外部連通。
文檔編號(hào)C23C14/24GK103249860SQ201080070535
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者南慶勛, 郭榮鎮(zhèn), 李東烈, 金兌燁, 鄭勇華, 金慶保, 鄭宇城, 嚴(yán)文鐘, 李相澈, 樸相勛 申請(qǐng)人:Posco公司