CN103237917B - 干法涂覆装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在衬底（钢带）上来涂覆涂覆材料的干法涂覆装置，所述涂覆材料即沉积蒸气（金属蒸气）。所述干法涂覆装置包括：一个涂覆部分，被布置在真空中，用于将通过对所供应的涂覆材料加热和蒸发而生成的沉积蒸气涂覆在行进的待被涂覆的物体上；以及，一个加热源，被布置在一个气氛中，用于加热和悬浮所述涂覆部分中的涂覆材料。

Description

干法涂覆装置

技术领域

本发明涉及一种干法涂覆装置，用于通过沉积将涂覆材料（即，金属蒸气）涂覆在衬底（例如，钢带）上，更具体地，涉及如下一种干法涂覆装置，在该干法涂覆装置中，作为加热源的电磁线圈被布置在一个气氛（atmosphere）中，从而消除了由于现有的电磁线圈被布置在真空中而导致形成电弧的可能性，且省去了相关部件，从而提高了操作稳定性，可以实现一种简化的结构且增大金属蒸气生成能力以实现高速涂覆，进而提高了生产率并且降低了功率消耗。

背景技术

涂覆材料（例如，金属蒸气）可通过多种公知方法（例如，沉积方法，其中涂覆材料被涂覆在衬底上）被涂覆在钢带（例如在真空中连续（高速）行进的钢带）的表面上。在真空沉积中，固体或液体涂覆材料（例如，金属或涂覆材料）在真空中经由多种方法被加热和蒸发，且被转化为蒸气（气体）状态。因而，具有蒸气（气体）状态的固体或液体涂覆材料被沉积在钢带上，以形成薄膜。

通过真空沉积对衬底（例如，钢带）的连续涂覆可根据加热方法来分类。连续涂覆的代表性实施例可包括热蒸发和电子束蒸发。最近几年开始进行关于用于实现高速沉积的电磁悬浮蒸发的研究。

在电磁悬浮蒸发中，涂覆材料被电磁线圈环绕，通过高频功率生成的高频AC电流被施加到电磁线圈。在此，通过所生成的电磁场来加热涂覆材料，从而允许悬浮涂覆材料。因而，相对大的量的金属蒸气被沉积和涂覆在高速连续移动的钢带的表面上，与现有坩埚中生成的金属蒸气相比，减少了热损耗。

图1示出了在由与本申请的申请人相同的申请人所提交的韩国专利申请No.2009-0095597中所公开的一种使用电磁线圈的干法（连续）涂覆装置。

参考图1，在根据相关技术的干法涂覆装置100中，用于悬浮和加热涂覆材料112的电磁线圈130被布置在腔120内的真空V中，衬底（例如，钢带）110连续穿过该腔120。此外，当高频电流被施加到电磁线圈130时，电磁线圈130中所生成的电磁力悬浮和加热经由供应单元（未示出）所供应的固体或液体涂覆材料112，从而生成沉积蒸气（下文中，称为“金属蒸气”）114。

在此，当涂覆材料112被悬浮和加热时所生成的金属蒸气114通过蒸气感应（inducing）单元140和蒸气喷射单元150被喷射到衬底110上，从而执行干法涂覆。

然而，在上述专利申请所公开的相关技术的干法涂覆装置100的情形中，由于待被涂覆到衬底上的涂覆材料基本上在具有真空V且包括钢带转印辊122的腔120中被蒸发和沉积，所以存在如下的限制：由于施加到电磁线圈130的高频AC电流，导致在电磁线圈130中可能出现电弧，即，导致在绕组部分130a的转弯部分之间或者在电磁线圈130和外部导体之间可能出现电弧，如图2中所示。

因而，在相关技术的干法涂覆装置100的情形中，为了防止在真空V中将高频AC电流施加至电磁线圈时形成电弧，需要一个环绕电磁线圈的绝缘结构。因此，存在干法涂覆装置100具有复杂的结构这一限制。

例如，在由与本申请的申请人相同的申请人所提交的韩国专利申请No.2009-0088117中公开了一种用于通过电磁线圈（即，高频线圈）130防止形成电弧的绝缘结构。

参考图2，绝缘体210环绕在相关技术的干法涂覆装置100中所使用的电磁线圈（高频线圈130）的外侧（绕组部分130a），陶瓷的可浇铸材料或填充物220被填充到电磁线圈130中以实现一个绝缘结构200。

因而，在相关技术的干法涂覆装置100的情形中，需要一个用于防止在电磁线圈中形成电弧的单独绝缘结构。因此，存在如下限制：即，由于部件构造而使该装置复杂，且用于构造和维护设备的成本增大。

在相关技术的具有用于防止形成电弧的绝缘结构的电磁线圈中，由于当施加高频功率时，在线圈绕组部分130a处出现振动，所以在绝缘结构200中可能出现裂纹。结果，可在裂纹部分处出现电弧。

具体地，当高频电流被施加到真空中的电磁线圈以执行高速涂覆时，线圈绕组部分130a的振动显著增大，从而有可能造成严重的裂纹。因此，由于形成电弧的可能性增大，高速涂覆可能受到限制。

此外，由于当高频电流被施加到电磁线圈130时，在电磁线圈自身中生成了大量的热，所以在电磁线圈130内应当循环冷却水，用于冷却电磁线圈130。结果，由于阻塞了热耗散，如图2中所示的电磁线圈130的绝缘结构200可能被过度加热。

另外，在图1所示的相关技术的干法涂覆装置100中，在真空腔120部分中需要用于将高频电流稳定施加至线圈的馈通部300，其中与布置在真空腔120外侧的高频功率源132连接以将高频电流供应至电磁线圈130的电磁线圈130穿过该馈通部300。

例如，在由与本申请的申请人相同的申请人所提交的韩国专利申请No.2009-0092626中公开了关于电磁线圈的馈通部300的技术。

在该专利申请公开的馈通部300的情形中，由于在假设电磁线圈处于真空中的前提下提供馈通部300，所以在相关技术中最终需要一个单独的馈通部部分。所述馈通部可能相对昂贵，并且具有复杂的结构。

因而，在相关技术的干法涂覆装置100中，由于用于基本上悬浮和加热涂覆材料以生成金属蒸气的电磁线圈的至少一个绕组部分被布置在真空中，所以必然需要单独部件，例如绝缘结构200或馈通部300，如上面所描述的。因此，该装置的总体结构可能很复杂。此外，由于电磁线圈中的热生成以及线圈绕组部分中的振动，施加高频电流是困难的。因而，实现高速涂覆可能是困难的。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种干法涂覆装置，在该干法涂覆装置中，作为加热源的电磁线圈被布置在一个气氛中，从而消除了由于现有的电磁线圈处于真空中而形成电弧的可能性，省去了相关部件，从而提高了该装置的操作稳定性，另外，能够实现一种简化的结构且增大金属蒸气生成能力以实现高速涂覆，进而提高了生产率并且降低了功率消耗。

解决方案

根据本发明的一个方面，提供了一种干法涂覆装置，包括：一个涂覆部分，被布置在真空中，用于将通过对所供应的涂覆材料加热和蒸发而生成的沉积蒸气涂覆在正在行进的、待被涂覆的物体上；以及，一个加热源，被布置在一个气氛中，用于加热和蒸发所述涂覆部分中的涂覆材料。

所述干法涂覆装置还可包括：一个真空腔，待被涂覆的物体利用密封转印辊作为介质（medium）来穿过所述真空腔，在所述真空腔中布置有所述涂覆部分，在所述真空腔中维持真空；以及，一个涂覆材料供应部分，连接至所述涂覆部分以穿过所述真空腔。

所述加热源可包括一个电磁线圈，通过利用电磁力悬浮和加热所述涂覆材料来生成沉积蒸气；以及，所述干法涂覆装置还可包括一个涂覆部分和一个连接至所述真空腔的电磁线圈分离单元，或者一个连接至所述真空腔的凸缘，从而将所述真空中的所述涂覆部分与所述气氛中的所述电磁线圈分离。

所述涂覆部分可包括：一个沉积蒸气生成部分，被所述电磁线圈环绕，通过在所述涂覆部分和所述电磁线圈分离单元之间布置所述沉积蒸气生成部分，所述沉积蒸气生成部分利用电磁力来悬浮和加热在所述沉积蒸气生成部分中所供应的涂覆材料；以及，蒸发蒸气感应部分和蒸发蒸气喷射部分中的至少蒸发蒸气喷射部分，所述蒸发蒸气感应部分和蒸发蒸气喷射部分连接至所述蒸发蒸气生成部分。

所述涂覆部分和所述电磁分离单元还可包括一个绝缘凸缘，在所述绝缘凸缘中布置有所述涂覆部分的沉积蒸气生成部分，所述绝缘凸缘利用密封型联接单元作为介质而被连接至所述真空腔或与所述真空腔连接的凸缘，从而维持所述真空。

所述绝缘凸缘可包括：一个绝缘凸缘水平部分，利用所述密封型联接单元作为介质，在密封状态下连接至所述真空腔或所述真空腔侧凸缘；以及，一个绝缘凸缘中空部分，被布置在所述绝缘凸缘水平部分的中心处，与所述沉积蒸气生成部分间隔开一个预定距离，所述绝缘凸缘中空部分被所述电磁线圈环绕和卷绕，所述电磁线圈被布置在所述加热源中。

所述绝缘凸缘可由石英形成，与围绕所述绝缘凸缘卷绕的所述电磁线圈的绕组部分的半径相比，所述密封型联接单元与所述电磁线圈可间隔得更远。

所述密封型联接单元可包括一个凸缘组件端口，所述绝缘凸缘水平部分紧密地附接至所述凸缘组件端口，其中通过在所述凸缘组件端口和布置有所述密封构件的腔或者所述真空腔侧凸缘之间布置一个弹性体，所述凸缘组件端口与所述腔或者所述真空腔侧凸缘组装。

所述干法涂覆装置还包括第二组件端口，其被附加地布置在所述真空腔的上部部分上或者所述真空腔侧凸缘上，所述第二组件端口在其中包括第二冷却介质通道；其中可围绕所述加热源的电磁线圈提供一个冷却气体气氛，或者冷却水被循环至所述电磁线圈中。

所述涂覆材料供应部分在所述真空腔外侧连接至涂覆部分，从而将固体或液体涂覆材料供应至所述涂覆部分；以及，一个或多个加热单元可进一步围绕所述涂覆材料供应部分和所述涂覆部分布置。

有益效果

根据本发明，金属蒸气可稳定地涂覆在衬底（即，以高速行进的钢带的表面）上。

此外，用于悬浮和加热金属蒸气的电磁线圈的加热源可被布置在一个气氛中。另外，用于金属蒸气的沉积涂覆部分可被布置在真空中。因而，可防止由于现有电磁线圈处于真空中而形成电弧。另外，可长时间稳定地运行干法涂覆装置。

另外，在相同的涂覆条件下，可将更多的高频电流施加至电磁线圈。因而，当钢带以高速行进时，可实现稳定涂覆。此外，可省去用于相关技术的电磁线圈的真空放置的馈通部和绝缘部分，从而总体上简化设备。另外，可最小化功率消耗。

附图说明

从下面的详细描述结合附图，将更加清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优势，在附图中：

图1是根据相关技术的干法涂覆装置的示意图；

图2是示出了根据相关技术的干法涂覆装置中的悬浮加热电磁线圈的主要部分的视图；

图3是示出了根据本发明的干法涂覆装置的总体结构的主视图；

图4是根据本发明的干法涂覆装置的侧视图；

图5是在根据本发明的干法涂覆装置中，安装在一个气氛中的加热源（电磁线圈）的视图；

图6是示出了图5的加热源的主要部分的立体图；以及

图7是示出了根据相关技术和本发明的电磁线圈中的冷却水温度的图表。

具体实施方式

现在将参考附图来详细地描述本发明的示例性实施方案。

图3和图4是示出了根据本发明的干法涂覆装置1的总体结构的前视图和侧视图。

在本实施方案中，（高速）行进的钢带10被描述为待被涂覆的物体10，图3中所示的供应至涂覆材料供应部分40的坩埚42的熔融金属12被描述为涂覆材料12。

替代地，除了熔融金属12以外，涂覆材料12还可以是从涂覆材料供应部分40供应的固体（金属丝型）涂覆材料。此外，金属蒸气14被描述为通过悬浮和加热所生成的沉积蒸气。

参考图3和图4，本发明的干法涂覆装置1可包括：布置在真空V中的涂覆部分20，使得通过利用电磁力来悬浮和加热熔融金属12所生成的金属蒸气（沉积蒸气）14被涂覆在所述行进的钢带10上；以及设置在一个气氛A中的加热源30，用来加热和蒸发涂覆部分20中的熔融金属12。

因而，在干法涂覆装置1中，用于悬浮和加热所供应的待被蒸发的熔融金属12的涂覆部分20被布置在真空V中，而加热源30（即，随后将要描述的电磁线圈32）被布置在所述气氛A中，从而基本上防止在如图1和图2所示的电磁线圈130（具体而言，绕组部分130a的转弯部分）之间形成电弧。

具体而言，如图2中所示，由于不需要绝缘体200或用于将现有的电磁线圈布置在真空中的相关部件，例如馈通部300，所以显著简化了该装置的总体结构。因而，可降低生产成本。

此外，由于在所述气氛中电磁线圈之间不会出现电弧，所以在相同的涂覆条件下，可施加更多的高频电流。因而，即使在钢带10以更快的速度行进的情形中，也可稳定地涂覆钢带10。

因而，在根据本发明的干法涂覆装置1中，可降低生产成本，且可提高生产率。

参考图3和图4，在本发明的干法涂覆装置1中，提供了真空腔16，涂覆部分20和钢带10在真空中穿过该真空腔16。用于稳定地引导钢带10同时又密封真空腔16的开口（钢带10穿过所述开口）的密封转印辊18a和18b可布置在真空腔16的前侧和后侧上。

可通过真空抽吸机构（未示出）来将真空腔16控制为维持在预定的真空压力。

如图3中所示，连接至真空腔16的外侧的熔融金属供应部分40可通过真空腔16连接至涂覆部分20。

如上面所描述的，熔融金属供应部分40不限于仅仅供应具有液体状态的熔融金属。也就是说，固体（例如待被涂覆的金属）可具有金属丝形状，所述金属丝可穿过真空腔16且被连续供应至涂覆部分20。

如图3中所示，熔融金属供应部分40包括：坩埚42（金属铸块可以插入所述坩埚中且被熔化），用于存储熔融金属12；以及，熔融金属供应管44，具有浸入到坩埚42内的熔融金属中的一个端部，以及穿过所述真空腔16且连接至涂覆部分30的另一端部。

在此，加热单元H可设置在围绕坩埚42和熔融金属供应管44的适当位置上。例如，加热单元H可以是加热器线圈，防止在供应熔融金属期间熔融金属的温度降低或者熔融金属冷凝。

如图3中所示，用于控制涂覆部分20上的熔融金属的供应量的控制阀44a可被布置在熔融金属供应管44中。

在此，由于真空腔16的内侧处于真空中，以及用于供应熔融金属12的坩埚42被布置在一个气氛中，所以在真空和所述气氛之间出现约1bar的压力差。因此，当控制阀44a被打开时，熔融金属12可通过供应管44被充足地供应至涂覆部分20的金属蒸气生成部分22。

因而，当高频电流被施加到加热源30（随后将详细描述）的电磁线圈32时，所供应的熔融金属12在金属蒸气生成部分22中被悬浮和加热，以生成金属蒸气14。之后，所生成的金属蒸气14被连续沉积和涂覆在钢带10的表面上。

如图4至图6中所示，在本发明的干法涂覆装置1中，随后将要详细描述的涂覆部分和电磁线圈分离单元50被布置为允许加热源30的电磁线圈32围绕涂覆部分20的外侧以预定间隔卷绕，从而环绕涂覆部分20，其中所述涂覆部分20基本上执行金属蒸气14的沉积和涂覆。

因而，当高频电流施加至电磁线圈32时，通过金属蒸气生成部分22，在金属蒸气14中生成（出现）由于所生成的电磁力而导致的悬浮力和高温热。

在此，金属蒸气生成部分22提供了一个管形空间，在所述金属蒸气生成部分22中，供应至所述金属蒸气生成部分22的内部下端部的熔融金属12被电磁力悬浮和加热，从而生成金属蒸气14。

此外，如图3和图4中所示，利用具有管形形状的金属蒸气感应部分24作为介质，可将金属蒸气喷射部分26连接至涂覆部分20的具有圆柱形形状的金属蒸气生成部分22的上部部分。

因此，通过利用电磁力来悬浮和加热熔融金属12所生成的金属蒸气14（即蒸发蒸气）被连续沉积在钢带10的表面上，所述钢带10行进通过金属蒸气感应部分24和金属蒸气喷射部分26，从而执行干法涂覆。

在此，金属蒸气喷射部分26，而非金属蒸气感应部分24，可直接连接至金属蒸气生成部分22。

如图4中所示，金属蒸气喷射部分26可具有盒形形状，其中喷射开口26a具有的长度相应于钢带10的宽度。

因而，涂覆部分20总体可具有“T”形形状。尽管未在附图中示出，但是喷射孔26a可具有其中连续布置有孔的形状，或者具有在其中限定有长凹槽的狭缝形状。

也就是说，如图4中所示，在涂覆部分20的金属蒸气生成部分22、金属蒸气感应部分24和金属蒸气喷射部分26中，至少金属蒸气生成部分22可由陶瓷形成，其中所述陶瓷是非导电性的、热阻材料。

如图4中所示，涂覆部分20的具有圆柱形形状的金属蒸气生成部分22可被在真空腔16内彼此连接的多个支撑物28支撑，从而维持距涂覆部分和电磁线圈分离单元50的绝缘凸缘52某一距离。

在此，涂覆部分20的金属蒸气生成部分22和绝缘凸缘52的中空部分56之间的距离整体上是均匀的。距离越窄，就越可便于通过悬浮和加热来蒸发熔融金属12。

还可在涂覆部分20的金属蒸气感应部分24的内侧（未示出）或外侧设置加热单元H，例如加热器线圈，从而额外地加热金属蒸气14，使得用于高速涂覆的金属蒸气14不被涂覆在金属蒸气感应部分24上，而是涂覆在钢带10上。

如图3至图5所示，加热源30包括电磁线圈32，电磁线圈32生成电磁力以悬浮和加热涂覆材料，即，所供应的熔融金属12，从而生成金属蒸气14。

例如，加热源30可包括第一和第二电磁线圈32a和32b，围绕电磁线圈32的涂覆部分和电磁线圈分离单元50的绝缘凸缘52的中空部分56卷绕。

在此，第一和第二电磁线圈32a和32b通过电磁线圈32之间的磁场的相互作用，在所供应的熔融金属中生成强的感应涡流，所述电磁线圈32之间的磁场经由与第一和第二电磁线圈32a和32b连接的AC电源34所施加的高频电流以及感应到熔融金属中的感应电流而生成。因而，所供应的熔融金属在悬浮状态下以充分高的温度被加热，从而被蒸发以生成如图3和图4中所示的金属蒸气14。

例如，约1kHz至约1,000kHz的高频AC电流可通过AC电源34而被施加至加热源30的第一和第二电磁线圈32a和32b。通过所施加的高频AC电流在电磁线圈32中生成电磁力。此外，熔融金属12在被洛伦兹力（Lorentz force）悬浮时通过感应加热原理被加热至高温，从而被蒸发，以生成金属蒸气14。

如图3至图5所示，第一和第二电磁线圈32a和32b彼此间隔开一预定距离。第一电磁线圈32a可被卷绕成圆柱形形状，从而环绕具有圆柱形形状的金属蒸气生成部分22和绝缘凸缘52的中空部分56。第二电磁线圈54可被卷绕成逐渐变窄的锥形形状，从而易于将悬浮力施加至熔融金属。在此，在附图中，参考数字32代表第一和第二电磁线圈32a和32b的绕组部分。

尽管在图3和图4中示意性示出，但是电磁线圈32的上部第一电磁线圈32a和下部第二电磁线圈32b可以相反的方向卷绕。这能够实现是因为由于电流在相反方向上流动，造成在线圈内生成补偿磁场，从而更加稳定地悬浮和加热熔融金属。

如上面所描述的，加热源30被布置在一个气氛中。因此，既然未生成由存在于真空中而导致的电弧，所以与图1的相关技术的干法涂覆装置100相比，第一和第二线圈32a和32b之间的距离可变窄。在这种情形中，甚至在施加相同的高频电流的情形中，可进一步增大热生成量。

然而，如果线圈32a和32b之间的距离明显很窄，则可过度且异常地生成热。因而，在线圈32a和32b之间维持一个适当的距离可能是必要的。

第一和第二电磁线圈32a和32b包括具有相同中心线的绕组部分32’。在此，熔融金属的悬浮位置可被限定为对应于第一和第二电磁线圈32a和32b的中心。

参考图5和图6，干法涂覆装置1包括涂覆部分和电磁线圈分离单元50。涂覆部分和电磁线圈分离单元50可在密封状态下连接至真空腔16或者与真空腔16连接的绝缘凸缘52，使得真空中的涂覆部分20和所述气氛中的电磁线圈32彼此分离。

也就是说，如图5和图6中所示，涂覆部分和电磁线圈分离单元50可利用密封型联接单元60作为介质被连接至真空腔16或者与真空腔连接的另一凸缘（未示出），从而维持真空状态，。此外，涂覆部分和电磁线圈分离单元50可包括绝缘凸缘52，在绝缘凸缘52中布置有涂覆部分20的金属蒸气生成部分22。

绝缘凸缘52包括一个绝缘凸缘水平部分54和一个绝缘凸缘中空部分56。绝缘凸缘水平部分利用密封型联接单元60作为介质，在密封状态下连接至真空腔16或者真空腔侧凸缘。绝缘凸缘中空部分56被结合或焊接至绝缘凸缘水平部分56的中央。此外，具有管形形状的金属蒸气生成部分22被插入绝缘凸缘中空部分56，同时维持一个预定距离。此外，布置在加热源30上的电磁线圈32以预定间隔环绕和卷绕绝缘凸缘中空部分56的外周缘。

由于绝缘凸缘52将电磁线圈32从真空中的金属蒸气生成部分22分离，所以绝缘凸缘52可由如下材料形成，所述材料是不受电磁力影响的非导电体，在用于悬浮和加热所要求的高温度时具有优秀的稳定耐久性，且具有优秀的机械强度或加工性能。因此，绝缘凸缘52可由石英形成。

也就是说，如表1中所示，当与陶瓷或聚合物进行比较时，石英通常可能满足上述条件。

表1

也就是说，形成绝缘凸缘52的石英可具有约1,600℃的软化点温度，约570kHN的硬度，约4.8×10⁷Pa的拉伸强度，以及约1.1×10⁹Pa的抗压强度。

因而，绝缘凸缘52可通过机械加工或焊接石英而被制造成具有水平部分54和中空部分56。此外，由于绝缘凸缘52在高温时具有耐久性，所以即使在电磁线圈32围绕绝缘凸缘52卷绕的情形中，也可在涂覆部分20的金属蒸气生成部分22中充分地生成金属蒸气14。

图5和图6示出了密封型联接单元60，用于在密封状态下将涂覆部分和电磁线圈分离部分50的绝缘凸缘52的水平部分54连接至真空腔15或者真空腔侧凸缘（未示出）。与以预定间隔卷绕在绝缘凸缘52的中空部分56的外部周缘上的电磁线圈绕组部分32’的半径相比，密封型联接单元60可与电磁线圈32间隔得更远。

例如，当密封型联接单元60和电磁线圈32之间的距离小于绕组部分32’的半径时，密封构件62或者密封型联接单元60的弹性体可能被热熔化。

即使这样，如果密封型联接单元60和电磁线圈32之间的距离无限制地增大，则绝缘凸缘52的水平部分54的直径（尺寸）可过度增大。因而，绝缘凸缘可能在强度上很弱，且易于被外部撞击损坏。因此，密封型联接单元60可被布置为远离电磁线圈绕组部分32’的半径。

如图6中所示，密封型连接单元60包括一个凸缘组件端口64，绝缘凸缘水平部分54紧密附接至所述凸缘组件端口64，且所述凸缘组件端口64与包括密封构件62或真空腔侧凸缘的腔16组装。

也就是说，凹槽被限定在腔的一侧，密封构件62（例如O型环或封装件）被安装在凹槽上。此外，弹性体74被布置在水平部分54的下方，从而将水平部分74插入其间。因而，可使用螺栓68将凸缘组件端口64与腔牢固地组装。

在此，弹性体74可以是一个撞击吸收主体，用于在由石英形成的绝缘凸缘52的水平部分54被组装时或被组装之后，在施加外部撞击的情形下吸收外部撞击。

弹性体可布置在水平部分54的上方或下方。可以通过处理腔或腔侧凸缘的石英而非水平部分54的石英来安装密封构件62，反之亦然。

在此，冷却介质通道66在凸缘组件端口64中整体形成，焊接盖环66b从而密封凸缘组件端口64。之后，冷却水循环管66a（事实上，冷却水供应管和排放管）被连接至凸缘组件端口64。因而，冷却水被循环，从而防止密封构件62或者弹性体74被电磁线圈中所生成的高温热损坏。

如图5和图6中所示，具有第二冷却介质通道70的第二组件端口72通过焊接被连接至真空腔的上部部分或者真空腔侧凸缘。之后，冷却水循环管72a被连接至第二组件端口72，从而额外地循环冷却水。

通过冷却水的循环，可防止高温热通过绝缘凸缘被传递到腔的结构中，并且还防止由于热而导致设备的生命周期减短。

如图3和图5中所示，冷却气体气氛层80可围绕加热源30的电磁线圈32（即至少电磁线圈绕组部分32’）来形成。例如，气体（冷却气体）可围绕电磁线圈绕组部分32’而连续供应，从而形成冷却气体气氛层80。

尽管在附图中示意性地示出，但是如图3和图5中所示，冷却水W可在电磁线圈32中循环。例如，冷却水W可沿着电磁线圈32内的中空部循环，冷却水供应管和排放管可连接至电磁线圈32的一侧和另一侧。

因而，根据本发明，可通过密封型联接单元60的多冷却结构、围绕电磁线圈绕组部分32’的冷却气体气氛层80以及电磁线圈32内的冷却水循环，来在根本上防止电磁线圈32被过度加热或者防止高温热传递至腔。

因而，由于加热源（即电磁线圈32）被布置在一个气氛中，所以可防止现有真空状态中的电弧。此外，由于更多的高频电流被施加至电磁线圈32以充分生成金属蒸气14，所以即使在钢带以高速行进的情形下也可实现充分的涂覆。此外，由于充分冷却的结构，可防止过热。

参考图7，当施加至电磁线圈32的高频电流增大时，可以很容易地去除相关技术中导致过度加热和冷却水W的水击作用的冷却限制。然而，在本发明的电磁线圈布置在一个气氛中的情形下，可稳定地维持冷却温度。

也就是说，在图1的相关技术涂覆装置100的情形中，限制了可施加至电磁线圈130的最大电流。这是因为循环电磁线圈130的冷却水的入口水和出口水之间的温度差为约30℃，因而在电磁线圈130内容易出现由冷却水的过度加热导致的水击作用。因此，由于可能会显著增大电磁线圈130的振动，将最大电流增大至约1.7kA以上可能是困难的。

具体地，由于电磁线圈130中的（偶然的）电弧，稳定地维持涂覆可能是困难的。因而，在钢带的锌涂覆的情形中，可保证的最大涂覆速度仅仅为约60μm·m/min。

然而，在根据本发明的干法涂覆装置1的情形中，如图7中所示，可施加至电磁线圈32的最大电流为约3.0kA，比相关技术的干法涂覆装置100大1.8倍。

如图7中所示，循环电磁线圈32的冷却水W的入口水和出口水之间的温度差为约28℃。因此，当与相关技术的干法涂覆装置100比较时，干法涂覆装置1可具有更优秀的冷却效率。这是由于在本发明中，省去了由于被布置在真空条件下的现有电磁线圈130所需的绝缘结构200，以更加有效地消散热。

此外，在图1中示出的相关技术馈通部300可被省去，以减少功率消耗。

因而，基于上述多种环境，相关技术的锌涂覆速度仅仅为约60μm·m/min。然而，在本发明的情形中，最大涂覆速度可增大为高达约200μm·m/min。因而，由于即使在钢带以高速行进的情形中也稳定地执行涂覆，所以可以显著提高生产率。

尽管相关于示例性实施方案示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应明了，在不背离由随附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可做出改型和改变。

工业应用

本发明提供了一种干法涂覆装置，在该干法涂覆装置中，作为加热源的电磁线圈被布置在一个气氛中，从而消除由于现有的电磁线圈处于真空中而形成电弧的可能性，且省去相关部件，从而提高了该装置的操作稳定性，另外，该装置具有一种简化的结构且金属蒸气生成能力增大，从而提高了生产率并且降低了功率消耗。

Claims (9)

1.一种干法涂覆装置，包括：

一个涂覆部分，被布置在真空中，用于将通过对所供应的涂覆材料加热和蒸发而生成的沉积蒸气涂覆在正在行进的、待被涂覆的物体上，其中在一个真空腔中维持真空；以及，

一个加热源，被布置在一个气氛中，用于加热和蒸发所述涂覆部分中的涂覆材料，

其中所述加热源包括一个电磁线圈，通过利用电磁力悬浮和加热所述涂覆材料来生成沉积蒸气；以及，

所述干法涂覆装置还包括一个连接至所述真空腔的涂覆部分和电磁线圈分离单元，或者一个连接至所述真空腔的凸缘，从而将所述真空中的所述涂覆部分与所述气氛中的所述电磁线圈分离，

其中所述涂覆部分和电磁线圈分离单元被布置为允许所述电磁线圈围绕所述涂覆部分的外侧以预定间隔卷绕，从而环绕所述涂覆部分。

2.根据权利要求1所述的干法涂覆装置，还包括：

所述真空腔，待被涂覆的物体利用密封转印辊作为介质来穿过所述真空腔，在所述真空腔中布置有所述涂覆部分；以及，

一个涂覆材料供应部分，被连接至所述涂覆部分以穿过所述真空腔。

3.根据权利要求1所述的干法涂覆装置，其中所述涂覆部分包括：

一个沉积蒸气生成部分，通过将所述涂覆部分和电磁线圈分离单元布置在所述沉积蒸气生成部分和所述电磁线圈之间，所述沉积蒸气生成部分被所述电磁线圈环绕，所述沉积蒸气生成部分利用电磁力来悬浮和加热在所述沉积蒸气生成部分中所供应的涂覆材料；以及，

蒸发蒸气感应部分和蒸发蒸气喷射部分中的至少蒸发蒸气喷射部分，所述蒸发蒸气感应部分和蒸发蒸气喷射部分连接至所述蒸发蒸气生成部分。

4.根据权利要求1所述的干法涂覆装置，其中所述涂覆部分和电磁线圈分离单元还包括一个绝缘凸缘，在所述绝缘凸缘中布置有所述涂覆部分的沉积蒸气生成部分，所述绝缘凸缘利用密封型联接单元作为介质而被连接至所述真空腔或与所述真空腔连接的凸缘，从而维持所述真空。

5.根据权利要求4所述的干法涂覆装置，其中所述绝缘凸缘包括：

一个绝缘凸缘水平部分，其利用所述密封型联接单元作为介质，在密封状态下连接至所述真空腔或所述真空腔侧凸缘；以及，

一个绝缘凸缘中空部分，被布置在所述绝缘凸缘水平部分的中心处，与所述沉积蒸气生成部分间隔开一个预定距离，所述绝缘凸缘中空部分被所述电磁线圈环绕和卷绕，所述电磁线圈被布置在所述加热源中。

6.根据权利要求5所述的干法涂覆装置，其中所述绝缘凸缘由石英形成，与围绕所述绝缘凸缘卷绕的所述电磁线圈的绕组部分的半径相比，所述密封型联接单元与所述电磁线圈间隔得更远。

7.根据权利要求5所述的干法涂覆装置，其中所述密封型联接单元包括一个凸缘组件端口，所述绝缘凸缘水平部分紧密地附接至所述凸缘组件端口，其中通过在所述凸缘组件端口和布置有所述密封构件的腔或者所述真空腔侧凸缘之间布置一个弹性体，所述凸缘组件端口与所述布置有所述密封构件的腔或者所述真空腔侧凸缘组装。

8.根据权利要求7所述的干法涂覆装置，还包括第二组件端口，其被附加地布置在所述真空腔的上部部分上或者所述真空腔侧凸缘上，所述第二组件端口在其中包括第二冷却介质通道；

其中围绕所述加热源的电磁线圈提供一个冷却气体气氛，或者冷却水被循环至所述电磁线圈中。

9.根据权利要求2所述的干法涂覆装置，其中所述涂覆材料供应部分在所述真空腔外侧连接至所述涂覆部分，从而将固体或液体涂覆材料供应至所述涂覆部分；以及，

一个或多个加热单元进一步围绕所述涂覆材料供应部分和所述涂覆部分布置。