[发明专利]在整料衬底上形成涂层的涂覆装置和方法

说明书

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(OBS)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。

发明内容

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。

根据本发明另外实施例，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