在整料衬底上形成涂层的涂覆装置和方法制造方法及图纸

一种涂覆装置，包括用于在涂层涂敷到整料衬底上时容纳各种形状和大小的整料衬底的模块化接口和衬底接收器。整料衬底由可弹性变形套管侧向围绕，该可弹性变形套管防止真空在真空施加到整料衬底的两相反端时从整料衬底侧漏出去，从而免除对庞大真空室的需要。涂覆装置还包括使多余的前体液能从整料通道就地排出而不使用额外的旋干步骤的阀门和控制装置。提供了用于使用涂覆装置的涂覆方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本申请根据35USC§ 120要求在2011年11月10日提交的美国申请序列号第 13/293726号的的优先权权益，其内容作为依据并以参见的方式纳入本文。 背景 领域 本说明总体涉及涂覆装置和方法，且具体涉及用涂层给整料衬底涂覆的装置和 方法。 技术背景 多孔无机膜在工业液体过滤分离已商业化了多年，且最近已研究了气体分离和催 化反应。最近，他们已研究了在柴油颗粒过滤器（DPF)和汽油颗粒过滤器（GPF)应用中的 气体颗粒分离以及在汽油的车载分离（0BS)应用中的汽汽分离。对于诸如这些的应用，无 机膜可使用包括浸涂、粉浆浇铸和旋涂的各种涂覆过程涂敷到多孔或致密的整料衬底。这 些过程的可扩展性通常依赖于过程适应各种形状和大小的整料衬底的顺从性。整料衬底中 的形状和大小的变化可进一步使装置的可扩展性复杂化，特别是在整料衬底需要离心旋转 步骤以在涂覆之后从通道去除多余的液体时。 因此，存在对用包括但不限于无机膜的涂层给整料衬底涂覆的可扩展涂覆装置和 方法的持续需求。
技术实现思路
根据各种实施例，提供一种用于在整料衬底上形成涂层前体层的涂覆装置。涂覆 装置可包括与通用入口接口流体连通的液态前体源。涂覆装置还可包括与抽吸系统流体连 通的通用出口接口。涂覆装置还可包括侧向围绕整料衬底以形成装好套管的整料衬底的可 弹性变形套管。可弹性变形套管防止施加到未被可弹性变形套管围绕的整料衬底的两相反 端的真空从整料衬底侧漏出去。入口衬底接收器可定位在通用入口接口和装好套管的整料 衬底之间。出口衬底接收器可定位在通用出口接口和装好套管的整料衬底之间。在涂覆装 置工作时，装好套管的整料衬底可拆卸地插在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间。在 装好套管的整料衬底以这种方式定位时，入口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套 管入口端，而出口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管出口端。从而，整料衬底的 整料通道放置成与通用入口接口和通用出口接口流体连通。 根据本专利技术另外实施例，提供一种使用涂覆装置在整料衬底上形成涂层的方法， 涂覆装置包括：与通用入口接口流体连通的液态前体源、定位在通用入口接口和装好套管 的整料衬底之间的入口衬底接收器、与抽吸系统流体连通的通用出口接口以及定位在通用 出口接口和装好套管的整料衬底之间的出口衬底接收器。在这些实施例中，方法可包括提 供装好套管的整料衬底，装好套管的整料衬底包括由可弹性变形套管侧向围绕的整料衬 底。可弹性变形套管防止真空在真空施加到未被可弹性变形套管围绕的整料衬底的两相反 端时从整料衬底侧漏出去。方法还包括将装好套管的整料衬底定位在入口衬底接收器和出 口衬底接收器之间以在通用入口接口和通用出口接口之间通过整料衬底的整料通道形成 流体连通。接着，第一压差可在液态前体源和抽吸系统之间形成，使得第一压差从液态前体 源抽吸液态前体并进入整料通道。第一压差可至少保持到前体液到达最靠近出口衬底接收 器的整料通道端部为止。接着，第二压差可在液态前体源和抽吸系统之间形成，使得第二压 差从整料通道去除多余的液态前体源。 本文所述的各实施例的附加特征和优点将在以下的详细描述中陈述，而且这些附 加特征和优点部分地对于本领域技术人员来说可从该描述中显而易见，或者可通过实施包 括以下详细描述、权利要求和附图的本文所述的各实施例而易于认识到。 应当理解，上述总说明和以下详细说明描述了各种实施例，并旨在提供理解所要 求保护的主题的特性和特征的总览或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解， 且附图包括在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本文所述的各种实施例并与描述 一起用于解释所要求保护的主题的原理和运作。 【附图说明】 图1是示出根据本文所述实施例的可弹性变形套管内的整料衬底的立体图； 图2是图1所示的可弹性变形套管内的整料衬底的垂直截面； 图3是包括整料衬底和可弹性变形套管的根据本文所述实施例的涂覆装置的示 意图；以及 图4A是包括使用图3的涂覆装置涂敷的涂层的图1所示的可弹性变形套管内的 整料衬底的水平截面。图4B是图4A所示的区域（图4B)的详图。 【具体实施方式】 现将详细参考在整料衬底上形成涂层的涂覆装置的各实施例。涂覆装置可包括与 通用入口接口流体连通的液态前体源。涂覆装置还可包括与抽吸系统流体连通的通用出口 接口。涂覆装置还可包括侧向围绕整料衬底以形成装好套管的整料衬底的可弹性变形套 管。可弹性变形套管防止施加到未被可弹性变形套管围绕的整料衬底的两相反端的真空从 整料衬底侧漏出去。入口衬底接收器可定位在通用入口接口和装好套管的整料衬底之间。 出口衬底接收器可定位在通用出口接口和装好套管的整料衬底之间。在涂覆装置工作时， 装好套管的整料衬底可拆卸地插在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间。在有套管的整 料衬底以这种方式定位时，入口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管入口端，而 出口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管出口端。从而，整料衬底的整料通道放 置成与通用入口接口和通用出口接口流体连通。以下将更详细地描述使用这种涂覆装置涂 覆整料衬底的方法的各实施例。 本文所述的涂覆装置的各实施例可包括作为公共特征的可弹性变形套管，可弹性 变形套管围绕使用涂覆装置涂覆的整料衬底以形成装好套管的整料衬底。现将参照图1和 2描述装好套管的整料衬底。此后，涂覆装置的另外部件将参照图3描述以总体上说明装好 套管的整料衬底和涂覆装置之间的相互关系。 参照图1和2,示意性地示出了装好套管的整料衬底5。装好套管的整料衬底5由 被可弹性变形套管20侧向围绕的整料衬底10组成。可弹性变形套管20可包括具有套管 入口套环面35的套管入口套环30、套管入口端22、具有套管出口套环面45的套管出口套 环40及套管出口端24。套管中部25限定在套管入口套环30和套管出口套环40之间。整 料衬底10可具有限定从中穿过的整料通道15,使得整料通道15开口于未被可弹性变形套 管20围绕或未与可弹性变形套管20接触的整料衬底10的两相反端上。如图2所示，整料 通道15可通过整料通道壁16隔开。可弹性变形套管20防止在真空施加到整料衬底10的 相反端上时，譬如在整料通道15与施加的真空流体连通时，真空从整料衬底10侧漏出去。 如本文所使用的，如在侧向围绕中的术语侧向的表示不包括在整料衬底10内的整料 通道15的开口的整料衬底10的侧面或表面。如本文所使用的，术语侧漏表示通常沿垂 直于在整料衬底10内的整料通道15的流动路径的方向穿过整料衬底10侧面的泄漏。 在某些实施例中，整料衬底10可具有任何形状或大小且可由诸如无机膜前体层 的涂层可涂覆或涂敷在其上的任何固体多孔材料制成。整料衬底10例如可形成、挤压成或 模制。虽然图1和2中的整料衬底10示出为圆柱形，应该理解，这仅是用于说明目的，而不 意在限制。在另外说明性实施例中，整料衬底可具有长达12英寸（30.5cm)的长度和从1 英寸（2. 54cm)至3英寸（7. 62cm)的外径。整料衬底10的形状的另外实施例包括不仅圆 柱形而且不限于具有诸如椭圆形、六边形、五边形、矩形、方形、菱形、三角形乃至不规则形 状的横本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在整料衬底上形成涂层的涂覆装置，所述涂覆装置包括：液态前体源，所述液态前体源与通用入口接口流体连通；通用出口接口，所述通用出口接口与抽吸系统流体连通；可弹性变形套管，所述可弹性变形套管侧向围绕所述整料衬底以形成装好套管的整料衬底，且防止真空在所述真空施加到未被所述可弹性变形套管围绕的所述整料衬底的两相反端时从所述整料衬底侧漏出去；入口衬底接收器，所述入口衬底接收器定位在所述通用入口接口和所述装好套管的整料衬底之间；以及出口衬底接收器，所述出口衬底接收器定位在所述通用出口接口和所述装好套管的整料衬底之间，其中：所述装好套管的整料衬底可拆卸地插在所述入口衬底接收器和所述出口衬底接收器之间；所述入口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管入口端；所述出口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管出口端；以及所述整料衬底的整料通道与所述通用入口接口和所述通用出口接口流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.10 US 13/293,7261. 一种用于在整料衬底上形成涂层的涂覆装置，所述涂覆装置包括： 液态前体源，所述液态前体源与通用入口接口流体连通； 通用出口接口，所述通用出口接口与抽吸系统流体连通； 可弹性变形套管，所述可弹性变形套管侧向围绕所述整料衬底以形成装好套管的整料 衬底，且防止真空在所述真空施加到未被所述可弹性变形套管围绕的所述整料衬底的两相 反端时从所述整料衬底侧漏出去； 入口衬底接收器，所述入口衬底接收器定位在所述通用入口接口和所述装好套管的整 料衬底之间；以及 出口衬底接收器，所述出口衬底接收器定位在所述通用出口接口和所述装好套管的整 料衬底之间， 其中： 所述装好套管的整料衬底可拆卸地插在所述入口衬底接收器和所述出口衬底接收器 之间； 所述入口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管入口端； 所述出口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管出口端；以及 所述整料衬底的整料通道与所述通用入口接口和所述通用出口接口流体连通。2. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于： 所述可弹性变形套管包括： 具有套管入口套环表面的套管入口套环；以及 具有套管出口套环表面的套管出口套环； 所述套管入口套环表面形成紧靠所述入口衬底接收器的入口接收器表面的真空密封； 以及 所述套管出口套环表面形成紧靠所述出口衬底接收器的出口接收器表面的真空密封。3. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述可弹性变形套管是选自塑料、橡胶 和聚合物的材料。4. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述可弹性变形套管是选自乳胶和聚 四氟乙烯的材料。5. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述可弹性变形套管是充分无孔以防 止真空在从约2英寸Hg (5. 08cm Hg)至约30英寸Hg (76. 2cm Hg)的真空施加到所述整料衬 底的所述两相反端时从所述整料衬底侧漏出去的材料。6. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述抽吸系统包括出口真空泵、出口空 气净化器和出口增压净化器。7. 如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于：所述出口衬底接收器和所述入口衬底 接收器由聚（氯乙烯）制成。8. 如权利要求1所述的涂覆装置，还包括： 模块化入口接口，所述模块化入口接口使所述入口衬底接收器和所述通用入口接口互 连；以及 模块化出口接口，所述模块化出口接口使所述出口衬底接收器和所述通用出口接口互 连。9. 如权利要求8所述的涂覆装置，其特征在于：所述模块化入口接口和所述模块化出 口接口中的至少一个可从所述涂覆装置去除而不使用工具。10. 如权利要求1所述的涂覆装置，还包括：前体液位传感器，所述前体液位传感器探 测液态前体什么时候完全行进穿过所述整...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·克林顿，C·R·费克特，顾云峰，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US