CN112930230B - 用于用修补基面涂料涂覆基底的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基底涂覆设备，该基底涂覆设备包括：修补基面涂料源；修补基面涂料淋浴喷头，该修补基面涂料淋浴喷头包括具有多个喷嘴孔的淋浴喷头板，该喷嘴孔用于朝向位于修补基面涂料淋浴喷头下方的基底的面排出修补基面涂料；导管，该导管将修补基面涂料源流体地连接至修补基面涂料淋浴喷头以用于向修补基面涂料淋浴喷头供应修补基面涂料；以及位于修补基面涂料淋浴喷头与基底的面之间的分隔环。分隔环的尺寸被设定为小于基底的面，并且基底涂覆设备被构造成在使用中使分隔环与基底的面接触，从而限定基底的面的位于分隔环的内部内的中心区域以及基底的面的位于分隔环外部的外围区域。修补基面涂料淋浴喷头的淋浴喷头板被构造成在使用中将修补基面涂料排出到基底的面的中心区域和外围区域两者上。

Description

用于用修补基面涂料涂覆基底的设备和方法
本公开涉及用于用修补基面涂料涂覆基底的设备和方法。具体地讲，本公开涉及用于净化废气的基底的涂层。
背景技术
每年制造大量的包括涂覆的整体式基底的排放控制装置。此类装置的主要用途之一是用于处理废气，诸如由发电厂或内燃机，特别是车辆内燃机产生的废气。整体式基底包括使废气与基底内的通道壁上的涂层接触的多个通道。该涂层可捕集、氧化和/或减少对人类健康有害或环境不友好的废气组分。整体式基底还可以是过滤器基底，其可去除烟尘(即，颗粒物)，诸如由内燃机产生的烟尘。
用于净化废气的基底典型地可包括设置有用于废气的通流的通路的整体式基底。基底可设置有涂层，其可为催化涂层。涂层可作为修补基面涂料施加到基底，该修补基面涂料穿过基底的通路。用于将涂层施加到基底的各种方法是已知的。一种此类方法涉及将修补基面涂料施加到基底的第一面(例如，上面)，并且使基底的相反的第二面(例如，下面)经受至少部分真空以实现修补基面涂料通过通路的移动。涂覆后，可将基底干燥并煅烧。
基底可被构造为流通式基底，其中每个通路在基底的第一面和第二面两者处开口，并且该通路延伸通过基底的整个长度。因此，通过基底的第一面进入通路的废气穿过同一通路内的基底，直到废气离开基底的第二面。另选地，基底可被构造为过滤器基底，其中一些通路在基底的第一面处被堵塞而其他通路在基底的第二面处被堵塞。在这种构造中，通过基底的第一面进入第一通路的废气沿基底部分地沿该第一通路流动，然后穿过基底的过滤壁进入第二通路。然后废气沿所述第二通路通过并离开基底的第二面。此类布置在本领域中已被称为壁流式过滤器。
经涂覆的过滤器基底或产品可例如为包含氧化催化剂(例如，催化烟尘过滤器[CSF])、选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，该产品然后可被称为选择性催化还原过滤器[SCRF]催化剂)、NOx吸附剂组合物(例如，该产品然后可被称为稀NOx捕集过滤器[LNTF])、三效催化剂组合物(例如，该产品然后可被称为汽油颗粒过滤器[GPF])、氨漏失催化剂[ASC]或它们中的两种或更多种的组合的过滤器基底(例如，包含选择性催化还原(SCR)催化剂和氨漏失催化剂[ASC]的过滤器基底)。
基底可以单剂量涂覆，其中修补基面涂料可在单个步骤中施加到基底，其中基底保持在单个取向上。另选地，基底可以两个剂量进行涂覆。例如，在第一剂量中，基底处于第一取向，其中第一面在最上面，并且第二面在最下面。将涂层施加到第一面并涂覆基底长度的一部分。然后倒置基底，使得第二面在最上面。然后将涂层施加到第二面，以便涂覆基底的未被第一剂量涂覆的部分。有利地，双剂量工艺可允许将不同的涂层施加到基底的每个端部。
为了提供基底的最佳性能，可能有利的是确保基底被完全涂覆，使得涂覆基底的表面积最大化。然而，还有利的是确保基底的部分不被多于一层的修补基面涂料涂覆(例如，在双剂量工艺中)，因为这可导致基底内的压力损失增加。因此，期望将修补基面涂料施加到基底的过程实现基底可靠且可控的涂层轮廓。
WO 99/47260描述了用于涂覆整体式支撑件的一般方法。涂覆流通式蜂窝基底的方法例示于WO 99/47260中。该方法典型地用于施加具有相对高粘度的修补基面涂料。
WO 2011/080525中描述了一种显示出将修补基面涂料均匀施加到过滤器基底壁上的良好结果的方法。WO 2011/080525描述了用包含催化剂组分的液体涂覆包括多个通道的蜂窝整体式基底的方法，该方法包括以下步骤：(i)基本上竖直地保持蜂窝整体式基底；(ii)经由通道的开口端在基底的下端处将预定体积的液体引入到基底中；(iii)将所引入的液体密封地保留在基底内；(iv)将含有所保留的液体的基底倒置；以及(v)在基底的倒置下端处对基底的通道的开口端施加真空，以沿基底的通道抽吸液体。
在WO2015/145122中描述了用于将修补基面涂料施加到过滤器基底壁上的另一种方法。该方法利用包括多个孔的“淋浴喷头”，该多个孔被布置成用于将液体均匀地沉积到过滤器基底的上端面上。
基底在其整个截面上并且沿其纵向长度可具有均匀的或接近均匀的结构。另选地，基底可具有不均匀的结构。例如，基底在其整个截面上(即，在垂直于基底的纵向轴线截取的平面上)可具有不均匀的结构。例如，基底可包括强化的外围区域，其中外围区域中的通路的壁厚大于基底的中心区域中的通路的壁厚。壁厚可朝向基底的外表层以梯度增加。虽然这种类型的基底结构可提供更好的基底强度和耐久性，但本申请人已发现其可能导致实现可靠且可控的涂层轮廓的问题，因为强化的外围区域可由于增加的壁厚而具有更大的水吸收。
发明内容
在第一方面，本公开提供了一种基底涂覆设备，该基底涂覆设备包括：
修补基面涂料源；
修补基面涂料淋浴喷头，该修补基面涂料淋浴喷头包括具有多个喷嘴孔的淋浴喷头板，该喷嘴孔用于朝向位于修补基面涂料淋浴喷头下方的基底的面排出该修补基面涂料；
导管，该导管将修补基面涂料源流体地连接至修补基面涂料淋浴喷头以用于向修补基面涂料淋浴喷头供应修补基面涂料；以及
分隔环，该分隔环位于该修补基面涂料淋浴喷头与基底的面之间；
其中分隔环的尺寸被设定为小于基底的面，并且基底涂覆设备被构造成在使用中使分隔环与基底的面接触，从而限定基底的面的位于分隔环的内部内的中心区域以及基底的面的位于分隔环外部的外围区域；
其中修补基面涂料淋浴喷头的淋浴喷头板被构造成在使用中将修补基面涂料排出到基底的面的中心区域和外围区域两者上。
有利的是，本公开的包括此类分隔环的基底涂覆设备使得能够更可靠且可控具有强化的外围区域的基底的涂覆轮廓。具体地讲，分隔环可使得能够将更大体积的修补基面涂料引导到基底的面的外围区域上，从而使得能够将更大体积的修补基面涂料抽吸通过基底的外围区域，从而补偿由于增加的壁厚而在该区域中的更大的水吸收。
基底涂覆设备可被构造成在使用中使分隔环与基底的面接触，使得分隔环居中地位于基底的面上。分隔环可在沿基底的纵向轴线的方向上移动，使得在基底沿纵向轴线移动期间，可保持分隔环与基底的面之间的面对面接触。
基底涂覆设备还可包括用于保持分隔环对准的引导机构。引导机构可包括多个导销，该多个导销横向于分隔环的纵向轴线延伸并且被构造成在围绕分隔环的圆周的间隔位置处接触分隔环的外表面。另选地，引导机构可包括导向环，该导向环横向于分隔环的纵向轴线延伸并且被构造成接触分隔环的外表面。
分隔环的尺寸可相对于基底的面被设定成使得外围区域的宽度为5mm至15mm，优选地8mm至12mm，更优选地10mm。
淋浴喷头板在使用中可悬垂于基底的面的外围区域的至少一部分和中心区域两者上。淋浴喷头板直径可等于或大于基底的直径。
基底涂覆设备还可包括收集套环，该收集套环可定位成围绕基底的面，以收集修补基面涂料并将其引导朝向外围区域。收集套环可由基底涂覆设备的头戴式耳机的一部分形成。
淋浴喷头板的多个喷嘴孔可以同心圆形阵列布置。淋浴喷头板可在分隔环的位置上方的环带中不包括喷嘴孔。
修补基面涂料淋浴喷头还可包括壳体和导流板，该壳体具有用于从导管接收修补基面涂料的入口；
所述壳体和所述淋浴喷头板限定淋浴喷头腔，并且所述导流板位于所述淋浴喷头腔内；
所述导流板包括不可渗透的中心主体和从所述不可渗透的中心主体延伸的多个臂，所述多个臂限定围绕所述不可渗透的中心主体周向布置的多个流孔；
所述导流板安装在所述淋浴喷头腔中，使得所述不可渗透的中心主体与所述淋浴喷头板间隔开；
不可渗透的中心主体在壳体的入口下方对准，使得通过入口进入淋浴喷头腔的修补基面涂料被转向以在通过淋浴喷头板的喷嘴孔朝向基底的面排出之前围绕不可渗透的中心主体流动并通过多个流孔。
有利的是，包括此类导流板的修补基面涂料淋浴喷头可导致基底的更均匀的涂覆，并且具体地可产生更可靠且可控的涂层轮廓。对于其中可能期望使用具有相对低粘度和最小流变特性的修补基面涂料的产品，使用导流板可为特别有益的。本申请人已发现，由于修补基面涂料的流变性意味着难以将修补基面涂料均匀地施加到基底的上面，因此这也可导致实现基底的可靠且可控的涂层轮廓的问题。对于低粘度修补基面涂料，已发现难以确保修补基面涂料从淋浴喷头板均匀地排出。这可导致在涂覆之后基底的未涂覆部分的问题，其中将过少的修补基面涂料施加到基底的区域，或者另选地“拉穿”，其中将过量的基底从基底的下面拉出，其中将过多的修补基面涂料施加到基底的区域。
导流板和分隔环可有利地组合使用，因为它们可组合地确保修补基面涂料从淋浴喷头板的更可控的排出和施用到基底的面的中心区域和外围区域两者的更可控体积的修补基面涂料两者。
导流板可包括从不可渗透的中心主体延伸的四个臂，该四个臂限定围绕不可渗透的中心主体周向布置的四个流孔；并且任选地，该四个臂可围绕不可渗透的中心主体周向等距间隔开。多个臂可从不可渗透的中心主体径向地延伸；并且任选地，其中多个臂中的每个臂的宽度可从邻近不可渗透的中心主体的位置到远离不可渗透的中心主体的位置增加。可设置四个臂。
不可渗透的中心主体在平面图中可为圆形形状。不可渗透的中心主体可具有大于壳体的入口的直径的直径；并且任选地，其中入口的中心纵向轴线和不可渗透的中心主体的中心轴线可重合。不可渗透的中心主体可具有20mm至55mm；优选地25mm至50mm；更优选地选择为27mm、35mm或50mm的直径。
壳体的入口可具有至多25.4mm(1英寸)的内径。
面向入口的不可渗透的中心主体的上面可包括突起；优选地，其中所述突起为圆锥形或部分圆锥形表面。
有利的是，已发现在上面上的突起的设置使修补基面涂料淋浴喷头内的湍流最小化，这是因为修补基面涂料被引导至淋浴喷头板的周边。
导流板可安装到壳体和淋浴喷头板中的至少一者；优选地，其中所述导流板仅安装到所述壳体。导流板可安装到壳体的安装点，该安装点围绕壳体的入口但不冲击壳体的入口。导流板可通过在多个臂与壳体和淋浴喷头板中的至少一者之间延伸的固定装置来安装。固定装置可从多个臂中的每个臂的远侧端延伸。固定装置可位于65mm至75mm；优选地70mm的节圆直径上，并且可以不可渗透的中心主体的中心轴线为中心居中。优选地，固定装置位于不可渗透的中心主体的直径之外。
有利的是，已经发现，将固定装置定位在不可渗透的中心主体的直径之外可使固定装置对进入的修补基面涂料的干扰最小化，从而导致修补基面涂料更均匀地分布到基底的上面上。
淋浴喷头腔可具有12mm至40mm；优选地15mm至30mm的深度。
不可渗透的中心主体可与淋浴喷头板间隔开5mm至10mm的间隙。
有利的是，已发现将不可渗透的中心主体定位成与淋浴喷头板相距5mm至10mm的间距可改善淋浴喷头腔内的修补基面涂料循环，并且具体地使得足够的修补基面涂料能够流回到淋浴喷头板的上面的中心以实现修补基面涂料到基底的上面上的更均匀分布。
用于形成如上所述的修补基面涂料淋浴喷头的一部分的导流板包括不可渗透的中心主体和从不可渗透的中心主体延伸的多个臂，该多个臂限定围绕不可渗透的中心主体周向布置的多个流孔。
多个臂可从不可渗透的中心主体径向地延伸；以及/或者，多个臂中的每个臂的宽度可从邻近不可渗透的中心主体的位置到远离不可渗透的中心主体的位置增加；以及/或者，不可渗透的中心主体在平面图中可为圆形形状；以及/或者，不可渗透的中心主体可具有20mm至55mm；优选地25mm至50mm；更优选地选择为27mm、35mm或50mm的直径；以及/或者，不可渗透的中心主体的上面可包括突起；优选地，其中突起为圆锥形或部分圆锥形表面；以及/或者，多个臂可设置有用于连接固定装置的安装点；以及/或者，安装点可位于多个臂中的每个臂的远侧端处；以及/或者，安装点可位于65mm至75mm；优选地70mm的节圆直径上，并且可以不可渗透的中心主体的中心轴线为中心居中。
在第二方面，本公开提供了一种包括如上所述的基底涂覆设备和基底的基底涂覆系统。已知多种基底，包括流通式基底(例如整体式流通式基底)和过滤器基底(例如整体式过滤器基底)、珠和陶瓷泡沫。然而，优选地，基底选自流通式基底或过滤器基底(例如，壁流式过滤器基底)。
流通式基底通常包括典型地延伸穿过其中的多个通道，其中每个通道在两端处(即，入口处的开口端和出口处的开口端)是开口的。通道形成在多个壁之间。壁通常包含无孔材料。包括延伸穿过其中的平行通道阵列的流通式整体式基底在本文中也称为蜂窝整体式基底。
相比之下，过滤器基底包括多个通道，其中每个通道具有开口端和封闭端(例如，封端或塞端)。每个通道典型地通过壁与相邻或邻近通道分开。壁包含多孔材料或基本上由其组成。此类多孔材料是本领域所熟知的。
一般来讲，过滤器基底包括多个入口通道和多个出口通道。每个入口通道在基底的第一面处具有开口端，并且在基底的相反的第二面处具有封闭端(例如，封端或塞端)(即，第二端为第一端的相反端)，并且每个出口通道在基底的第一面处具有封闭端(例如，封端或塞端)，并且在基底的相反的第二面处具有开口端。
在过滤器基底中，每个在基底的第一面处具有开口端并且在基底的第二(即，相反的)面处具有封闭端的通道典型地与在基底的第一面处具有封闭端并且在基底的第二(即，相反的)面处具有开口端的通道相邻。通道之间的流体连通经由基底的壁(例如，穿过多孔材料)。
壁典型地具有0.002英寸至0.1英寸(0.05mm至2.54mm)，诸如0.005英寸至0.050英寸(0.12mm至1.27mm)，特别是0.010英寸至0.025英寸(0.25mm至0.64mm)的厚度。
典型地，过滤器基底的通道具有交替的封闭端(例如，封端或塞端)和开口端。因此，每个入口通道可与出口通道相邻，并且每个出口通道可与入口通道相邻。当从过滤器基底的任一端观察时，通道可具有棋盘的外观。
然而，过滤器基底可具有入口通道(即，“第一”入口通道)，该入口通道与另一入口通道(即，“第二”入口通道)相邻并且任选地与出口通道，诸如“第一”出口通道和/或“第二”出口通道相邻。过滤器基底可具有出口通道(即，“第一”出口通道)，该出口通道与另一出口通道(即，“第二”出口通道)相邻并且任选地与入口通道，诸如”第一“入口通道和/或”第二“入口通道相邻。
过滤器基底可具有100至700个孔(或“通道”)/平方英寸(“cpsi”)，特别地250cpsi至400cpsi。
基底可包括沿基底的纵向长度延伸的外围区域，其中，由于外围区域中与中心区域相比增加的壁厚，因此外围区域相对于基底的中心区域具有增强的强度。外围区域从基底的外边缘朝向基底的中心径向延伸约20个单元、优选地约10个单元的长度。优选地，外围区域从基底的外边缘朝向基底的中心均匀地径向延伸约20个单元、更优选地约10个单元的长度。
在第三方面，本公开提供了一种使用基底涂覆设备用修补基面涂料涂覆基底的方法；
该基底涂覆设备是包括以下的类型的设备：
修补基面涂料源；
修补基面涂料淋浴喷头，该修补基面涂料淋浴喷头包括具有多个喷嘴孔的淋浴喷头板；
导管，该导管将修补基面涂料源流体地连接至修补基面涂料淋浴喷头；以及
分隔环，该分隔环位于该修补基面涂料淋浴喷头与基底的面之间；
其中所述方法包括以下步骤：
-将所述基底定位在所述修补基面涂料淋浴喷头下方；
-使分隔环与基底的面接触，从而限定基底的面的位于分隔环的内部内的中心区域以及基底的面的位于分隔环外部的外围区域；
-将修补基面涂料从修补基面涂料源沿导管输送并穿过修补基面涂料淋浴喷头；
-将修补基面涂料从喷嘴孔朝向基底的面排出，该修补基面涂料淋浴喷头的淋浴喷头板将修补基面涂料排出到基底的面的中心区域和外围区域两者上。
该方法还可包括将分隔环与基底的面接触地对准，使得分隔环居中地位于基底的面上。
该方法还可包括在沿基底的纵向轴线的方向上移动分隔环，使得在基底沿纵向轴线移动时，保持分隔环与基底的面之间的面对面接触。
该方法还可包括在分隔环的位置上方的环带内不从淋浴喷头板排出修补基面涂料。
基底可选自如上所述的流通式基底或过滤式基底。
修补基面涂料包含液体并且典型地包含催化剂组分。液体可为溶液或悬浮液。悬浮液可为胶态悬浮液，诸如溶胶或非胶态悬浮液。当液体为溶液或悬浮液时，则其可为水性溶液或水性悬浮液。典型地，液体为悬浮液，特别是水性悬浮液。
典型地，液体包含催化剂组分。表述“催化剂组分”涵盖可包含在修补基面涂料制剂中的有助于所得排放控制装置的活性的任何组分，诸如铂族金属(PGM)、载体材料(例如，耐火氧化物)或沸石。应当理解，术语“催化剂组分”不要求组分本身具有严格意义上的术语“催化剂”的催化活性(例如，增加反应速率)。例如，催化剂组分可指能够储存或吸收NOx或烃的材料。包含催化剂组分的液体(例如修补基面涂料)是本领域技术人员已知的。包含在液体中的催化剂组分将取决于待制造的产物。
通过本发明的方法或使用本发明的设备获得的经涂覆的过滤器基底或产品可例如为包含氧化催化剂(例如，催化烟尘过滤器[CSF])、选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，该产品然后可被称为选择性催化还原过滤器[SCRF]催化剂)、NOx吸附剂组合物(例如，该产品然后可被称为稀NOx捕集过滤器[LNTF])、三效催化剂组合物(例如，该产品然后可被称为汽油颗粒过滤器[GPF])、氨漏失催化剂[ASC]或它们中两种或更多种的组合的过滤器基底(例如，包含选择性催化还原(SCR)催化剂和氨漏失催化剂[ASC]的过滤器基底)。
除了“催化剂组分”之外，液体还可包含制剂助剂。术语“制剂助剂”是指包含在液体中以改变其化学或物理特性以涂覆到过滤器基底上的组分。制剂助剂可例如有助于催化组分在液体中的分散或改变液体的粘度。制剂助剂可不存在于最终的经涂覆的过滤器基底产品中(例如，其可在煅烧期间分解或降解)。制剂助剂可例如为酸、碱、增稠剂(例如，有机化合物增稠剂)或粘结剂。
修补基面涂料可具有在50rpm Brookfield下1cP至3000cP，优选地在50rpmBrookfield下100cP至3000cP，更优选地在50rpm Brookfield下小于600cP的粘度；在一个实施方案中，所述修补基面涂料具有在50rpm Brookfield下100cP至3000cP的粘度，在另一个实施方案中，所述修补基面涂料具有在50rpm Brookfield下1cP至350cP，更优选地在50rpm Brookfield下1cP至100cP的粘度。在本申请中，所有粘度测量是指在使用SC4-18锭子的Brookfield DV-II+Pro(LV)粘度计上进行的测量，该粘度计可购自美国马萨诸塞州米德尔伯勒的布鲁克菲尔德工程实验室公司(Brookfield Engineering Laboratories,Inc.,Middleboro,MA,USA)。
可使用能够在镗孔内移动的活塞从修补基面涂料的供应源向修补基面涂料淋浴喷头供应修补基面涂料，该镗孔具有38mm至170mm的内径并且活塞以45mm/s至150mm/s移动。
可将修补基面涂料以9cm3s-1至540cm3s-1的速率，优选地以9cm3s-1至270cm3s-1的速率提供给修补基面涂料淋浴喷头。
附图说明
现在将参考附图仅以举例的方式描述本公开的实施方案，其中：
图1为涂覆设备的横截面视图；
图2为图1的一部分的放大视图；
图3为根据本公开的涂覆设备的包括分隔环的一部分的示意图；
图4为根据本公开的涂覆设备的包括分隔环的一部分的横截面视图；
图5为根据本公开的分隔环的横截面视图；
图6为根据本公开的引导机构的透视图；
图7为图6的引导机构连同分隔环的透视图；
图8为图7的引导机构和分隔环连同头戴式耳机的透视图；
图9为根据本公开的淋浴喷头板的平面图；
图10为图9的淋浴喷头板的透视图；
图11为根据本公开的另一个淋浴喷头板的平面图；
图12为图11的淋浴喷头板的透视图；
图13为根据本公开的淋浴喷头的截面透视图；
图14为根据本公开的另一个淋浴喷头的横截面视图；
图15为从下方观察的根据本公开的导流板的第一型式的视图；
图16为根据本公开的导流板的第二型式的侧正视图；
图17为从下方观察的图16的导流板的第二型式的视图；
图18为从上方观察的图16的导流板的第二型式的透视图；
图19为根据本公开的导流板的第三型式的侧正视图；
图20为从下方观察的图19的导流板的第三型式的视图；
图21为从上方观察的图16的导流板的第三型式的透视图；
图22a至图22e为期望的和不期望的涂层轮廓的示意图；
图23示出未修改的情况下的从修补基面涂料淋浴喷头沉积的增强的外围强度的基底的典型剂量分布；
图24为使用本公开的分隔环沉积到基底上的增强的外围强度的剂量分布的X射线图像；
图25示出未修改的情况下的从修补基面涂料淋浴喷头沉积的低粘度修补基面涂料；
图26为未修改的情况下的从修补基面涂料淋浴喷头沉积到基底上的低粘度修补基面涂料的X射线图像；
图27为使用本公开的第一型式的导流板从修补基面涂料淋浴喷头沉积到基底上的修补基面涂料的X射线图像；
图28为使用本公开的第二型式的导流板从修补基面涂料淋浴喷头沉积到基底上的修补基面涂料的X射线图像；并且
图29为使用本公开的第三型式的导流板从修补基面涂料淋浴喷头沉积到基底上的修补基面涂料的X射线图像。
具体实施方式
现在将进一步描述本公开。在以下段落中，更详细地定义了本公开的不同方面/实施方案。除非有明确相反的说明，否则如此定义的每个方面/实施方案可与任何其他方面/实施方案或多个方面/实施方案组合。具体地，任何被指示为优选或有利的特征可与任何其他被指示为优选或有利的一个或多个特征组合。预期相对于产品所公开的特征可与相对于方法所公开的那些特征组合，反之亦然。
图1示出可用于用修补基面涂料涂覆基底10的基底涂覆设备1的横截面视图。
基底涂覆设备1可包括沉积器2，该沉积器具有容纳用于激活分配机构的设备的壳体40。如所示，分配机构可包括活塞41，该活塞能够在镗孔42内轴向移动，以将流体朝向位于沉积器2下游的导管35移出出口43。
涂覆设备1还可包括料斗3，该料斗限定具有出口31的料斗贮存器30，该出口经由隔膜阀32与沉积器2的出口43连接。料斗3可填充有修补基面涂料，该修补基面涂料已在另一个位置处配制并预混。修补基面涂料可被泵送到料斗贮存器30中，或者可在重力下通过合适的导管进料到料斗贮存器30中。
沉积器2的出口43与导管35流体连接，该导管继而可延伸成与定量给料阀4流体连通。修补基面涂料淋浴喷头5可连接至定量给料阀4的下面，其中修补基面涂料淋浴喷头5定位在基底10上方。
基底10可位于并定位在头戴式耳机6和货板插入件8之间。包括真空锥7的真空设备可位于基底10之下。
图2示出图1的基底涂覆设备1的放大部分，并且更详细地示出可如何相对于修补基面涂料淋浴喷头5和头戴式耳机6定位基底10。
基底10可为具有基底主体11的整体块，该基底主体可沿其纵向长度具有均匀的横截面形状。基底主体11可具有圆形或接近圆形的横截面形状。基底主体11可具有直径d。
基底主体11可被定位成在头戴式耳机6与货板插入件8之间延伸，使得基底主体11的上面12为最上面，并且基底主体11的下面13为最下面。修补基面涂料淋浴喷头5可位于头戴式耳机6上方并且可优选地与头戴式耳机6和基底10对准，使得修补基面涂料淋浴喷头5的中心纵向轴线x与头戴式耳机6和基底10两者的中心纵向轴线重合，如图2所示。
修补基面涂料淋浴喷头5可包括淋浴喷头壳体21，该淋浴喷头壳体可借助于螺栓28在下侧联接至淋浴喷头板23。转接器板27也可借助于螺栓联接至淋浴喷头壳体21的上侧。
淋浴喷头壳体21可包括居中定位的孔，该孔限定对淋浴喷头腔24的入口22，该淋浴喷头腔限定在淋浴喷头壳体21与淋浴喷头板23之间。入口22的轴线可与纵向轴线x重合。转接器板27还可包括居中定位的孔，该孔可与纵向轴线x重合，且其尺寸设定成接收淋浴喷头壳体21的中心部分20。定量给料阀4可与淋浴喷头壳体21的入口22流体连通并保持流体连通。
淋浴喷头板23可设置有喷嘴孔25的阵列。
在使用中，通过活塞向右移动(如图1所观察的)，打开隔膜阀32并将修补基面涂料从料斗贮存器30吸入到镗孔42中。然后关闭隔膜阀32，然后在沉积器2的活塞41向左移动的作用下(如图1所观察的)，使一定剂量的修补基面涂料通过导管35移位。修补基面涂料穿过定量给料阀4和入口22进入淋浴喷头腔24。修补基面涂料然后穿过喷嘴孔25并且下落成与基底10的上面12接触。然后将修补基面涂料通过基底10的通路下拉。修补基面涂料穿过基底10的下拉至少部分地通过由真空锥7施加到基底10的下面13的吸力驱动。
图3示意性地示出分隔环60作为基底涂覆设备1的一部分的使用。分隔环60位于修补基面涂料淋浴喷头5与基底10的面之间。分隔环60可位于淋浴喷头板23与基底10的上面12之间。
分隔环60的尺寸被设定成小于基底10的上面12。因此，内径p小于基底10的直径d。
分隔环60可具有与基底10的上面12相同的横截面形状。另选地，分隔环60的形状可不同于基底10的上面12的形状。优选地，分隔环60为环形的。在平面图中，分隔环60可为圆柱形的。分隔环60可为直圆柱形的。分隔环60可具有在垂直于分隔环60的纵向轴线截取的平面上为圆形的横截面形状。如在图5中最清楚地看到，分隔环60可包括从上部边沿77延伸到下部边沿76的侧壁78。上部边沿77可设置有向外延伸的凸缘63。下部边沿76可为渐缩的。侧壁78可具有壁厚t。该壁厚t为约0.5mm至约5mm，优选地约1mm至约3mm，特别优选地约2mm。
如图3所示，在使用中，分隔环60可位于基底10的上面12上以限定上面12的中心区域14和上面12的外围区域15。中心区域14被定义为上面12的位于分隔环60的侧壁78内的区域。外围区域15被定义为上面12的位于分隔环60的侧壁78外部的区域。
分隔环60的尺寸可相对于基底10的上面12被设定成使得外围区域的宽度w为5mm至15mm，优选地8mm至12mm，更优选地10mm。基底10可具有至多约330mm的典型直径。
修补基面涂料淋浴喷头5的淋浴喷头腔24可具有12mm至40mm、优选地15mm至30mm的深度。淋浴喷头腔24可具有150mm至200mm、优选地160mm至170mm的直径。淋浴喷头板23可在淋浴喷头腔24的整个直径上延伸。喷嘴孔25可排列在淋浴喷头板23上。喷嘴孔25可排列成规则或不规则的阵列。喷嘴孔25可被布置成多个同心圆形阵列。
淋浴喷头板23在使用中可悬垂于基底10的中心区域14和外围区域15两者上。淋浴喷头板23可具有等于或大于过滤式基底10的直径d的直径。
基底涂覆设备1还可包括可形成头戴式耳机6的一部分的收集套环75。收集套环75可包括倾斜内面74。收集套环75可被定位成邻近和/或围绕基底10的上面12，其中倾斜内面74朝向上面12的外围区域15向下且向内延伸。优选地，收集套环75抵靠基底10形成不透流体的密封，以防止或基本上防止修补基面涂料在使用中沿基底10的外表层向下泄漏。
基底涂覆设备1还可包括引导机构，该引导机构可用于获得并保持分隔环60与基底10的上面12的正确对准。具体地讲，可能优选的是确保分隔环60的纵向轴线与基底10的纵向轴线重合，使得分隔环60以基底10的上面12为中心。另选地或除此之外，可能有利的是，确保分隔环60的下部边沿76在使用期间与基底10的上面12面对面接触并且保持面对面接触。
引导机构可包括多个导销，该多个导销横向于分隔环60的纵向轴线延伸并且被构造成在围绕分隔环60的圆周的间隔位置处接触分隔环60的侧壁78的外表面。导销可以可移动地安装在头戴式耳机6上，例如从收集套环75延伸。
图6至图8示出包括导向环62的引导机构的另选形式。导向环62可包括环主体66和多个向外延伸的臂67，该多个向外延伸的臂各自包括螺栓孔68。环主体66的尺寸被设定成使得侧壁78能够在环主体66内可滑动地移动，但相对于环主体66被限制基本横向移动。在分隔环60在上部边沿77处包括向外延伸的凸缘63的情况下，向外延伸的凸缘63的尺寸被设定成大于环主体66的内径。下文将进一步描述该特征的使用。
如图7所示，分隔环60可因此被接收在环主体66内。如图8所示，臂67的远侧端处的螺栓孔68可用于借助于诸如螺栓的固定装置将导向环62刚性地安装到头戴式耳机6。这样，导向环62可相对于头戴式耳机6固定就位，同时允许分隔环60相对于导向环62和头戴式耳机6两者纵向移动。
淋浴喷头板23可设置有喷嘴孔25。喷嘴孔25可被布置成阵列。图9和图10示出第一型式的淋浴喷头板23，其中喷嘴孔25被布置成同心圆阵列。喷嘴孔25的圆形阵列可基本上覆盖淋浴喷头板23的整个区域，该淋浴喷头板悬垂于基底10的上面12和收集套环75的倾斜内面74(如果存在的话)之上。
图11和图12中示出淋浴喷头板23的替代型式。在该型式中，喷嘴孔25的阵列的不同之处在于没有喷嘴孔25位于淋浴喷头板23的在使用中垂直地位于分隔环60的侧壁78上方的区域中。在例示的示例中，这通过省略一个圆形孔阵列来实现。该淋浴喷头板23可有益于减少或避免修补基面涂料直接沉积到分隔环60的上部边沿77和/或向外延伸的凸缘63上。
在使用中，通过纵向上下移动基底10，该基底10典型地可移动成与头戴式耳机6接合和脱离接合。如上所述，分隔环60可设置在头戴式耳机6内并借助于导向环62安装到其上。基底10可首先定位在货板插入件8上，然后提升成与头戴式耳机6接合。在该移动期间，基底10的上面12可与分隔环60的下部边沿76接触。基底10进一步向上移动以使其与头戴式耳机6密封接合可同时导致分隔环60在导向环62内向上移动，从而确保下部边沿76与上面12保持面对面接触。因此，在基底10处于其最终位置的情况下，分隔环60可居中位于上面12上并且与上面12面对面接触。
然后可通过将修补基面涂料排出淋浴喷头板23的喷嘴孔25来将修补基面涂料9移位到上面12上。可使用沉积器2的活塞41从修补基面涂料供应源向修补基面涂料淋浴喷头5供应修补基面涂料。活塞41能够在镗孔42内移动，并且镗孔42可具有38mm至170mm的内径，并且活塞41能够以45mm/s至150mm/s移动。修补基面涂料沿导管35移位通过定量给料阀4并进入修补基面涂料淋浴喷头5中。可将修补基面涂料以7cm3s-1至640cm3s-1的速率提供给修补基面涂料淋浴喷头5。
修补基面涂料9从喷嘴孔25的排出将导致一定比例的修补基面涂料9被排出到上面12的中心区域14中，即，排出到分隔环60的内部中，而修补基面涂料9的其余部分将直接地或经由沿收集套环75的倾斜内表面74(如果存在的话)向下延伸排出到上面12的外围区域15中。这样，与不存在分隔环60的情况相比，可将更大比例的修补基面涂料9排出到上面12的外围区域15上。在沉积修补基面涂料9之后，通过由真空锥7施加的吸力将修补基面涂料9抽吸通过基底主体11的通路。
比较例
使用Brookfield DV-II+Pro(LV)和SC4-18锭子，制备如下用于过滤式基底的选择性催化还原(SCR)催化剂修补基面涂料，其具有35％的固体含量和在25rpm的主轴旋转速度下58cP的粘度；以及在100rpm的主轴旋转速度下32cP的粘度。
将修补基面涂料涂覆到直径为163.4mm且高度为193mm的增强的外围强度的钛酸铝过滤器(可购自康宁公司(Corning))上。
使用图1所示的不具有分隔环60的设备进行涂覆。
由该设备以各种活塞沉积器速度涂覆的该EPS基底的典型轮廓在图23中示出。这些是基底的X射线图像，其中涂层由于涂层的较高质量密度而被示出为相对于裸露光的基底(在部件的底部处)较暗。
如图23所示，基底边缘处的区域在该涂覆剂量上较短。
实施例1
为了改善图23所示的效果，使用了分隔环60。
使用与比较例相同的修补基面涂料，并且将其施加到相同的基底上-具有直径为163.4mm且高度为193mm的增强的外围强度的钛酸铝过滤器(可购自康宁公司(Corning))。
分隔环60具有143mm的内径，导致外围区域的宽度w为10mm。
所得的涂层轮廓在图24中示出，该图示出获得更平坦的涂层轮廓。
图13示出了对根据本公开的基底涂覆设备1的修补基面涂料淋浴喷头5的修改，其中在淋浴喷头腔24内设置有导流板50。
导流板50包括不可渗透的中心主体51和多个臂52，该多个臂从不可渗透的中心主体51延伸以限定围绕不可渗透的中心主体51周向布置的多个流孔53。
导流板50可借助于螺栓29安装到淋浴喷头壳体21，该螺栓可穿过螺栓孔55朝向臂52中的每个臂的远侧端延伸。导流板50的安装点可围绕淋浴喷头壳体21的入口22，但优选地不冲击淋浴喷头壳体21的入口22。螺栓29可为4mm螺栓。螺栓孔55中的每个螺栓孔可被支脚环56围绕，该支脚环可用于限定导流板50的上面57与淋浴喷头壳体21的上内面之间的间距以及限定导流板50的下面58与淋浴喷头板23的上内面之间的间距26。每个支脚环56可具有4mm至6mm，优选地4.5mm的高度。间距26可为5mm至10mm，优选地为大约8mm。
图13至图15示出了根据本公开的导流板50的第一型式。导流板50(该型式的和下文所述的其他型式的)可设置有上面57，该上面可为平坦的(如图13所示)或可设置有居中地位于上面57上的圆锥形或部分圆锥形突起54(如图14所示)。
如图15中最清楚地看到的那样，导流板50(无论是否设置有圆锥形或部分圆锥形突起54)可具有十字形形状，其中设置有四个臂52a至52d。优选地，四个臂52a至52d围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近臂间隔开90°。类似地，导流板50可包括四个流孔53a至53d，该流孔围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近流孔间隔开90°。
与不可渗透的中心主体51的直径相比，臂52a至52d的长度可相对较短。臂52a至52d可具有均匀的宽度和深度。在图5所示的示例中，螺栓孔55可被布置在70mm的节圆直径上，并且不可渗透的中心主体51可具有25mm的半径r1和50mm的直径。
导流板50可由不锈钢例如316型形成。
当涂覆具有圆形横截面形状和小于大约175mm，更具体地小于172.8mm的直径的基底10时，导流板50的第一型式可具有特别有利的用途。当涂覆具有非圆形横截面形状的基底10时，导流板50的第一型式也可具有特别有利的用途。另外，当涂覆用于选择性催化还原过滤器(SCRF)、轻型柴油机催化烟尘过滤器(LDD CSF)或汽油颗粒过滤器(GPF)的基底10时，导流板50的第一型式可具有特别有利的用途。
图16至图18示出了根据本公开的导流板50的第二型式。如图17和图18中最清楚地看到的那样，导流板50(无论是否设置有圆锥形或部分圆锥形突起54)可具有十字形形状，其中设置有四个臂52a至52d。与第一型式一样，四个臂52a至52d可围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近臂间隔开90°。类似地，导流板50可包括四个流孔53a至53d，该流孔围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近流孔间隔开90°。
臂52a至52d的长度比第一型式中的长度长。在图17所示的示例中，螺栓孔55可被布置在70mm的节圆直径上，并且不可渗透的中心主体51可具有17.5mm的半径r2和35mm的直径。因此，与第一型式的导流板50相比，不可渗透的中心主体51的面积减小并且流孔53a至53d的开口面积增加。
臂52a至52d可具有均匀的深度。臂52a至52d的宽度可渐缩。多个臂52a至52d中的每个臂的宽度可从邻近不可渗透的中心主体51的位置到远离不可渗透的中心主体51的位置增加。
导流板50可由不锈钢例如316型形成。
当涂覆具有大于大约250mm、更具体地大于266.7mm的直径的基底10时，导流板50的第二型式可具有特别有利的用途。另外，当涂覆用于重型柴油机过滤器(HDD)的基底10时，导流板50的第二型式可具有特别有利的用途。
图19至图21示出了根据本公开的导流板50的第三型式。如图20和图21中最清楚地看到的那样，导流板50(无论是否设置有圆锥形或部分圆锥形突起54)可具有十字形形状，其中设置有四个臂52a至52d。与第一型式和第二型式一样，四个臂52a至52d可围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近臂间隔开90°。类似地，导流板50可包括四个流孔53a至53d，该流孔围绕不可渗透的中心主体51的圆周等距间隔开，使得它们各自与其邻近流孔间隔开90°。
臂52a至52d的长度比第二型式中的长度长。在图10所示的示例中，螺栓孔55可被布置在70mm的节圆直径上，并且不可渗透的中心主体51可具有13.5mm的半径r3和27mm的直径。因此，与第二型式的导流板50相比，不可渗透的中心主体51的面积减小并且流孔53a至53d的开口面积增加。
臂52a至52d可具有均匀的深度。与第二型式一样，臂52a至52d的宽度可渐缩。多个臂52a至52d中的每个臂的宽度可从邻近不可渗透的中心主体51的位置到远离不可渗透的中心主体51的位置增加。
导流板50可由不锈钢例如316型形成。
当涂覆具有介于170mm和275mm之间、更具体地介于172.8mm和266.7mm之间的直径的基底10时，导流板50的第三型式可发现特别有利的用途。另外，当涂覆用于催化烟尘过滤器(CSF)的基底10时，导流板50的第三型式可具有特别有利的用途。
在使用中，如上所述，可使用沉积器2的活塞41从修补基面涂料供应源向修补基面涂料淋浴喷头5供应修补基面涂料。活塞41能够在镗孔42内移动，并且镗孔42可具有38mm至170mm的内径，并且活塞41能够以45mm/s至150mm/s移动。修补基面涂料沿导管35移位通过定量给料阀4并进入修补基面涂料淋浴喷头5中。可将修补基面涂料以7cm3s-1至640cm3s-1的速率提供给修补基面涂料淋浴喷头5。
修补基面涂料可通过入口22进入淋浴喷头腔24。修补基面涂料在到达淋浴喷头板23之前与导流板的不可渗透的中心主体51(包括圆锥形或部分圆锥形突起，如果存在的话)接触。因此，修补基面涂料朝向淋浴喷头腔24的周边横向偏转，使得修补基面涂料不立即到达位于淋浴喷头板23的中心处或附近的喷嘴孔25。修补基面涂料流过导流板的多个流孔53a至53d，然后在淋浴喷头腔24内循环以穿过喷嘴孔25。由于臂52a至52d和流孔53a至53d的尺寸和形状的构型，可使得足够的修补基面涂料能够再循环回到淋浴喷头板23的中心，使得实现修补基面涂料通过喷嘴孔25均匀或接近均匀地排出。
修补基面涂料9从喷嘴孔25的排出将导致一定比例的修补基面涂料9被排出到上面12的中心区域14中，即，排出到分隔环60的内部中，而修补基面涂料9的其余部分将直接地或经由沿收集套环75的倾斜内表面74(如果存在的话)向下延伸排出到上面12的外围区域15中。这样，与不存在分隔环60的情况相比，可将更大比例的修补基面涂料9排出到上面12的外围区域15上。在沉积修补基面涂料9之后，通过由真空锥7施加的吸力将修补基面涂料9抽吸通过基底主体11的通路。
在基底涂覆设备1的所有型式中，修补基面涂料可包含液体并且典型地包含催化剂组分。液体可为溶液或悬浮液。悬浮液可为胶态悬浮液，诸如溶胶或非胶态悬浮液。当液体为溶液或悬浮液时，则其可为水性溶液或水性悬浮液。典型地，液体为悬浮液，特别是水性悬浮液。
典型地，液体包含催化剂组分。表述“催化剂组分”涵盖可包含在修补基面涂料制剂中的有助于所得排放控制装置的活性的任何组分，诸如铂族金属(PGM)、载体材料(例如，耐火氧化物)或沸石。应当理解，术语“催化剂组分”不要求组分本身具有严格意义上的术语“催化剂”的催化活性(例如，增加反应速率)。例如，催化剂组分可指能够储存或吸收NOx或烃的材料。包含催化剂组分的液体(例如修补基面涂料)是本领域技术人员已知的。包含在液体中的催化剂组分将取决于待制造的产物。
通过本发明的方法或使用本发明的设备获得的经涂覆的过滤器基底或产品可例如为包含氧化催化剂(例如，催化烟尘过滤器[CSF])、选择性催化还原(SCR)催化剂(例如，该产品然后可被称为选择性催化还原过滤器[SCRF]催化剂)、NOx吸附剂组合物(例如，该产品然后可被称为稀NOx捕集过滤器[LNTF])、三效催化剂组合物(例如，该产品然后可被称为汽油颗粒过滤器[GPF])、氨漏失催化剂[ASC]或它们中两种或更多种的组合的过滤器基底(例如，包含选择性催化还原(SCR)催化剂和氨漏失催化剂[ASC]的过滤器基底)。
除了“催化剂组分”之外，液体还可包含制剂助剂。术语“制剂助剂”是指包含在液体中以改变其化学或物理特性以涂覆到过滤器基底上的组分。制剂助剂可例如有助于催化组分在液体中的分散或改变液体的粘度。制剂助剂可不存在于最终的经涂覆的过滤器基底产品中(例如，其可在煅烧期间分解或降解)。制剂助剂可例如为酸、碱、增稠剂(例如，有机化合物增稠剂)或粘结剂。
修补基面涂料可具有在50rpm Brookfield下1cP至3000cP，优选地在50rpmBrookfield下100cP至3000cP，更优选地在50rpm Brookfield下小于600cP的粘度；在一个实施方案中，修补基面涂料可具有在50rpm Brookfield下100cP至3000cP的粘度，在另一个实施方案中，修补基面涂料可具有在50rpm Brookfield下1cP至350cP，更优选地在50rpmBrookfield下1cP至100cP的粘度。(所有测量均在使用SC4-18锭子的Brookfield DV-II+Pro(LV)粘度计上获得。)
为了最大化对基底体积的利用并且防止将多个涂层施加到基底10的部分并防止修补基面涂料的拉穿，期望实现一致且可预测的涂层轮廓。例如，如图22a中示意性示出的，平坦的涂层轮廓是期望的。如所示，基底10具有已被修补基面涂料涂覆的涂覆部分45和其中未到达修补基面涂料的未涂覆部分46。涂覆部分45与未涂覆部分46之间的界面是平坦的，这是期望的结果。
图22b示出了涂覆部分45和未涂覆部分46之间的不期望的“V形”界面。具体地讲，这示出了修补基面涂料在基底主体11的外围区域中沿基底10向下渗透的程度还没有如在中心区域中那样远。据信这在外围区域中存在较大的水吸收的情况下产生，并且这在包括强化的外围区域的基底的情况下可能是具体问题，其中外围区域中的通路的壁厚大于基底的中心区域中的通路的壁厚。
图22c示出了涂覆部分45和未涂覆部分46之间的不期望的“V形”界面。据信这在太多修补基面涂料被施加到基底10的上面12的中心部分的情况下产生，并且这在修补基面涂料具有低粘度的情况下可能是具体问题。
图22d示出了与图22c类似的涂层轮廓，但示出了在充分涂覆基底的外围部分之前将修补基面涂料从基底的下面13的中心部分拉出的情况下可如何发生拉穿。
最后，图22e示出了在涂覆部分45和未涂覆部分46之间具有“M形”界面的另一种不期望的涂层轮廓。据信这是由于修补基面涂料在其穿过喷嘴孔25之前不能充分再循环回到淋浴喷头板23的中心。
比较例
使用Brookfield DV-II+Pro(LV)和SC4-18锭子，在25rpm至100rpm的锭子转速下，制备具有10％固体含量和5cP牛顿粘度的用于基底的催化剂修补基面涂料。
当使用图1的涂覆设备1利用不存在导流板的修补基面淋浴喷头5将修补基面涂料涂覆到碳化硅过滤式基底上时，更多的修补基面涂料从修补基面涂料淋浴喷头5的中心孔喷出，如图25所示。
据发现，这导致图26所示的V形、不均匀的涂层轮廓。该图为基底的X射线图像，其中修补基面涂料的涂层由于修补基面涂料的涂层的较高质量密度而被示出为相对于裸露光的基底较暗。
实施例2
为了改善图26所示的效果，将如图13至图15所示的导流板50的第一型式添加至如图13所示的淋浴喷头壳体21。
然后使用该导流板50和与以上比较例相同的催化剂修补基面涂料来涂覆143.8mm直径的碳化硅过滤器基底10。如图27的X射线图像所示，获得了更均匀的涂层轮廓，其中修补基面涂料的涂层由于修补基面涂料的涂层的较高质量密度而被示出为相对于裸露光的基底较暗。
实施例3
为了改善图26所示的效果，将如图16至图18所示的导流板50的第二型式添加至淋浴喷头壳体21。
然后使用该导流板50和与以上比较例相同的催化剂修补基面涂料来涂覆330.3mm直径的碳化硅过滤式基底10。如图28的X射线图像所示，获得了更均匀的涂层轮廓，其中修补基面涂料的涂层由于修补基面涂料的涂层的较高质量密度而被示出为相对于裸露光的基底较暗。
实施例4
为了改善图26所示的效果，将如图19至图21所示的导流板50的第三型式添加至淋浴喷头壳体21。
然后使用该导流板50和与以上比较例相同的催化剂修补基面涂料来涂覆172.8mm直径的碳化硅过滤式基底10。如图29的X射线图像所示，获得了更均匀的涂层轮廓，其中修补基面涂料的涂层由于修补基面涂料的涂层的较高质量密度而被示出为相对于裸露光的基底较暗。
如上所述，本申请人已发现，通过使用如本文所述的分隔环60，任选地与包括如本文所述的导流板50的修补基面涂料淋浴喷头5组合，可在基底的宽尺寸范围内实现期望的平坦或接近平坦的涂层轮廓，包括具有强化的外围区域的那些，其中外围区域中的通路的壁厚大于基底的中心区域中的通路的壁厚。
为避免疑问，本文公认的所有文献的全部内容均以引用方式并入本文。

Claims (43)

1.一种基底涂覆设备，所述基底涂覆设备包括：
修补基面涂料源；
修补基面涂料淋浴喷头，所述修补基面涂料淋浴喷头包括具有多个喷嘴孔的淋浴喷头板，所述喷嘴孔用于朝向位于所述修补基面涂料淋浴喷头下方的所述基底的面排出所述修补基面涂料；
导管，所述导管将所述修补基面涂料源流体地连接至所述修补基面涂料淋浴喷头以用于向所述修补基面涂料淋浴喷头供应修补基面涂料；和
分隔环，所述分隔环位于所述修补基面涂料淋浴喷头与所述基底的所述面之间；
其中所述分隔环的尺寸被设定为小于所述基底的所述面，并且所述基底涂覆设备被构造成在使用中使所述分隔环与所述基底的所述面接触，从而限定所述基底的所述面的位于所述分隔环的内部内的中心区域以及所述基底的所述面的位于所述分隔环外部的外围区域；
其中所述修补基面涂料淋浴喷头的所述淋浴喷头板被构造成在使用中将修补基面涂料排出到所述基底的所述面的所述中心区域和所述外围区域两者上。
2.根据权利要求1所述的基底涂覆设备，其中所述基底涂覆设备被构造成在使用中使所述分隔环与所述基底的所述面接触，使得所述分隔环居中地位于所述基底的所述面上。
3.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述分隔环在沿所述基底的纵向轴线的方向上移动，使得在所述基底沿所述纵向轴线移动期间，能够保持所述分隔环与所述基底的所述面之间的面对面接触。
4.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，所述基底涂覆设备还包括用于保持所述分隔环的对准的引导机构。
5.根据权利要求4所述的基底涂覆设备，其中所述引导机构包括多个导销，所述多个导销横向于所述分隔环的纵向轴线延伸并且被构造成在围绕所述分隔环的圆周的间隔位置处接触所述分隔环的外表面。
6.根据权利要求4所述的基底涂覆设备，其中所述引导机构包括导向环，所述导向环横向于所述分隔环的纵向轴线延伸并且被构造成接触所述分隔环的外表面。
7.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述分隔环的尺寸相对于所述基底的所述面被设定成使得所述外围区域的宽度为5mm至15mm。
8.根据权利要求7所述的基底涂覆设备，其中所述分隔环的尺寸相对于所述基底的所述面被设定成使得所述外围区域的宽度为8mm至12mm。
9.根据权利要求8所述的基底涂覆设备，其中所述分隔环的尺寸相对于所述基底的所述面被设定成使得所述外围区域的宽度为10mm。
10.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头板在使用中悬垂于所述基底的所述面的所述外围区域的至少一部分和所述中心区域两者上。
11.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头板直径等于或大于所述基底的直径。
12.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，还包括收集套环，所述收集套环能够定位成围绕所述基底的所述面，以收集修补基面涂料并将其引导朝向所述外围区域。
13.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头板的所述多个喷嘴孔被布置成同心圆阵列。
14.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头板在所述分隔环的位置上方的环带中不包括喷嘴孔。
15.根据权利要求1或2所述的基底涂覆设备，其中所述修补基面涂料淋浴喷头还包括壳体和导流板，所述壳体具有用于从所述导管接收所述修补基面涂料的入口；
所述壳体和所述淋浴喷头板限定淋浴喷头腔，并且所述导流板位于所述淋浴喷头腔内；
所述导流板包括不可渗透的中心主体和从所述不可渗透的中心主体延伸的多个臂，所述多个臂限定围绕所述不可渗透的中心主体周向布置的多个流孔；
所述导流板安装在所述淋浴喷头腔中，使得所述不可渗透的中心主体与所述淋浴喷头板间隔开；
所述不可渗透的中心主体在所述壳体的所述入口下方对准，使得通过所述入口进入所述淋浴喷头腔的修补基面涂料被转向以在通过所述淋浴喷头板的所述喷嘴孔朝向所述基底的所述面排出之前围绕所述不可渗透的中心主体流动并通过所述多个流孔。
16.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中所述导流板包括从所述不可渗透的中心主体延伸的四个臂，所述四个臂限定围绕所述不可渗透的中心主体周向布置的四个流孔；并且任选地，所述四个臂围绕所述不可渗透的中心主体周向等距间隔开。
17.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中所述不可渗透的中心主体具有大于所述壳体的所述入口的直径的直径；并且任选地，其中所述入口的中心纵向轴线和所述不可渗透的中心主体的中心轴线重合。
18.根据权利要求17所述的基底涂覆设备，其中所述不可渗透的中心主体具有20mm至55mm的直径。
19.根据权利要求18所述的基底涂覆设备，其中所述不可渗透的中心主体具有25mm至50mm的直径。
20.根据权利要求19所述的基底涂覆设备，其中所述不可渗透的中心主体具有27mm、35mm或50mm的直径。
21.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中所述壳体的所述入口具有至多25.4mm(1英寸)的内径。
22.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中面向所述入口的所述不可渗透的中心主体的上面包括突起。
23.根据权利要求22所述的基底涂覆设备，其中所述突起为圆锥形或部分圆锥形表面。
24.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头腔具有12mm至40mm的深度。
25.根据权利要求24所述的基底涂覆设备，其中所述淋浴喷头腔具有15mm至30mm的深度。
26.根据权利要求15所述的基底涂覆设备，其中所述不可渗透的中心主体与所述淋浴喷头板间隔开5mm至10mm的间隙。
27.一种基底涂覆系统，所述基底涂覆系统包括基底和权利要求1-26任一项所述的基底涂覆设备。
28.根据权利要求27所述的基底涂覆系统，其中所述基底选自壁流式过滤式基底和流通式基底。
29.根据权利要求27或28所述的基底涂覆系统，其中所述基底包括沿所述基底的纵向长度延伸的外围区域，其中由于所述外围区域中与中心区域相比增加的壁厚，所述外围区域相对于所述基底的所述中心区域具有增强的强度。
30.一种使用基底涂覆设备用修补基面涂料涂覆基底的方法；
所述基底涂覆设备是包括以下的类型的设备：
修补基面涂料源；
修补基面涂料淋浴喷头，所述修补基面涂料淋浴喷头包括具有多个喷嘴孔的淋浴喷头板；
导管，所述导管将所述修补基面涂料源流体地连接至所述修补基面涂料淋浴喷头；和
分隔环，所述分隔环位于所述修补基面涂料淋浴喷头与所述基底的面之间；其中所述方法包括以下步骤：
-将所述基底定位在所述修补基面涂料淋浴喷头下方；
-使所述分隔环与所述基底的所述面接触，从而限定所述基底的所述面的位于所述分隔环的内部内的中心区域以及所述基底的所述面的位于所述分隔环外部的外围区域；
-将修补基面涂料从所述修补基面涂料源沿所述导管输送并穿过所述修补基面涂料淋浴喷头；
-将所述修补基面涂料朝向所述基底的所述面从所述喷嘴孔排出，所述修补基面涂料淋浴喷头的所述淋浴喷头板将修补基面涂料排出到所述基底的所述面的所述中心区域和所述外围区域两者上。
31.根据权利要求30所述的方法，还包括将所述分隔环与所述基底的所述面接触地对准，使得所述分隔环居中地位于所述基底的所述面上。
32.根据权利要求30或31所述的方法，包括在沿所述基底的纵向轴线的方向上移动所述分隔环，使得在所述基底沿所述纵向轴线移动时，保持所述分隔环与所述基底的所述面之间的面对面接触。
33.根据权利要求30或31所述的方法，还包括在所述分隔环的位置上方的环带内不从所述淋浴喷头板排出修补基面涂料。
34.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述基底选自壁流式过滤式基底和流通式基底。
35.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述修补基面涂料包含氧化催化剂、选择性催化还原(SCR)催化剂、NOx吸附剂组合物、三效催化剂组合物、氨漏失催化剂[ASC]、或它们中的两种或更多种的组合。
36.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述修补基面涂料具有在50rpmBrookfield下1cP至3000cP的粘度。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述修补基面涂料具有在50rpmBrookfield下100cP至3000cP的粘度。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述修补基面涂料具有在50rpmBrookfield下小于600cP的粘度。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述修补基面涂料具有在50rpmBrookfield下1cP至350cP的粘度。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述修补基面涂料具有在50rpmBrookfield下1cP至100cP的粘度。
41.根据权利要求30或31所述的方法，其中使用能够在镗孔内移动的活塞从修补基面涂料的供应源向所述修补基面涂料淋浴喷头供应所述修补基面涂料，所述镗孔具有38mm至170mm的内径并且所述活塞以45mm/s至150mm/s移动。
42.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述修补基面涂料以9cm3s-1至540cm3s-1的速率供应给所述修补基面涂料淋浴喷头。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述修补基面涂料以9cm3s-1至270cm3s-1的速率供应给所述修补基面涂料淋浴喷头。
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