KR20200090862A - 진공 디포지션 설비 및 기재를 코팅하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 또는 금속 합금으로부터 형성되는 코팅들을 진행하는 기재 상에서 연속적으로 디포짓팅하기 하기 위한 진공 디포지션 설비의 조립을 위한 키트에 관한 것이고,
- 중앙 케이싱은 증기 제트 코터를 포함하고, 중앙 케이싱의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합하고,
- 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구에 위치된 증기 트랩으로서, 상기 증기 트랩의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 미만의 온도에서 유지되는데 적합한, 상기 증기 트랩을 포함한다.
상기 증기 트랩에 상기 중앙 케이싱을 링크하는 통로는 적어도 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들로부터 상기 증기 트랩의 내부 벽들로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.

Description

진공 디포지션 설비 및 기재를 코팅하기 위한 방법
본 발명은 예를 들면 아연 및 아연-마그네슘 합금들과 같은 금속 또는 금속 합금들로부터 형성되는 코팅들을 기재 상에 디포짓팅하기 위한 진공 디포지션 설비에 관한 것이고, 상기 설비는 보다 구체적으로 강 스트립을 코팅하기 위해 의도된 것이지만 그에 제한되지 않는다. 본 발명은 또한 그 기재를 코팅하기 위한 방법에 관한 것이다.
강 스트립과 같은 기재 상에서, 결국에 합금들로 구성된 금속 코팅들을 디포짓팅하기 위한 다양한 프로세스들은 공지되어 있다. 이들 중에, 용융 도금 코팅, 전착 및 또한 다양한 진공 디포지션 프로세스들, 예를 들면 진공 증착 및 마그네트론 스퍼터링이 언급될 수 있다.
500m/s 보다 큰 속도로 추진되는 금속성 증기 스프레이가 기재와 접촉하는 강 기재의 연속적인 코팅을 위한 방법이 WO97/47782 로부터 공지되어 있다. 이러한 방법의 효율을 개선시키도록, 상응하는 진공 디포지션 설비는 디포지션 챔버를 포함하고 그 내부 벽들은 그들 상에 금속 또는 금속 합금들 증기들의 응축을 회피하도록 충분히 높은 온도에서 가열되는데 적합하다.
그럼에도 불구하고, 디포지션 챔버의 출구에서, 열적 전이가 너무 높아서 아연이 금속 스트립 주위에 입구 및 출구 개구들의 부근에서 심각하게 응축하는 경향을 갖는 것이 관찰되었더. 보다 폭넓은 스트립의 시프트의 경우에, 아연 빌드-업은 스트립 이동을 방해할 수 있다. 그러한 빌드-업을 회피하도록, 디포지션 챔버의 규칙적인 클리닝이 필수적이고, 이는 장비 생산성을 현저하게 감소시킨다.
본 발명의 목적은 따라서 디포지션 챔버의 개구에서 금속 또는 금속 합금들 증기들의 응축을 방지하는 진공 디포지션 설비를 제공함으로써 종래 기술 분야의 프로세스들 및 설비들의 단점들을 해결하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 제 1 주제는 금속 또는 금속 합금으로부터 형성된 코팅들을 진행하는 기재 상에 연속적으로 디포짓팅하기 위한 진공 디포지션 설비이고, 설비는 기재가 주어진 경로를 따라 진행할 수 있는 진공 챔버를 포함하고, 상기 진공 챔버는,
- 중앙 케이싱으로서, 상기 중앙 케이싱의 두개의 대향하는 측들에 위치된 기재 입구 및 기재 출구 및 증기 제트 코터를 포함하고, 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합한, 상기 중앙 케이싱,
- 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구에 위치된 외부 케이싱의 형태의 증기 트랩으로서, 상기 증기 트랩의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 미만의 온도에서 유지되는데 적합한, 상기 증기 트랩을 추가로 포함하고,
상기 중앙 케이싱을 상기 증기 트랩에 링크하는 통로는 적어도 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들로부터 상기 증기 트랩의 내부 벽들로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.
본 발명에 따른 설비는 또한 개별적으로 또는 조합으로 아래에 나열된 선택적인 특징들을 가질 수 있다:
- 열적 커넥터는 모노블록 금속성 피스를 포함하고;
- 금속성 피스는 20 W.m-1K-1 초과의 열적 전도성을 갖는 금속으로 제조되고,
- 금속성 피스는 구리이고,
- 열적 커넥터의 두께는 6 내지 18 mm 이고,
- 열적 커넥터는 균일한 형상을 갖고 중앙 케이싱의 기재 출구의 전체 폭에 걸쳐 연장되고,
- 열적 커넥터는 직사각형 횡단면을 갖고,
- 열적 커넥터는 중앙 케이싱으로 돌출하고 증기 트랩의 벽들과 접촉하고,
- 열적 커넥터는 적어도 4 mm 의 중앙 케이싱의 내부 벽으로부터 내향으로 돌출하고,
- 증기 트랩은 내향의 측을 포함하고 열적 커넥터는 증기 트랩의 내향의 측의 내부 벽의 평면을 넘어 연장되지 않고,
- 증기 트랩은 내향의 측을 포함하고, 내향의 측은 열적 커넥터가 내향의 방향으로 돌출하고 중앙 케이싱의 공동 내로 삽입되는데 적합한 중앙 케이싱과 접촉하도록 의도되고,
- 중앙 케이싱의 기재 출구는 기재 출구로부터 돌출하고 증기 트랩과 접촉하게 되는데 적합한 열적 커넥터를 포함하고,
- 중앙 케이싱은 열적 커넥터의 인접에서 국지적 가열기를 포함하고,
- 진공 디포지션 설비는 중앙 케이싱의 기재 입구에 위치된 제 2 증기 트랩을 추가로 갖고,
- 중앙 케이싱을 증기 트랩에 연결하는 통로는 하나가 기재 경로의 아래에 있고 다른 하나가 기재 경로의 위에 있는 두개의 열적 커넥터들을 포함하고,
- 열적 커넥터는 증기 트랩에서 돌출하고 중앙 케이싱의 벽들과 접촉한다.
본 발명의 제 2 주제는 금속 또는 금속 합금으로부터 형성되는 코팅들을 진행하는 기재 상에서 연속적으로 디포짓팅하기 하기 위한 진공 디포지션 설비의 조립을 위한 키트이고, 상기 키트는,
- 중앙 케이싱으로서, 상기 중앙 케이싱의 두개의 대향하는 측들에 위치된 기재 입구 및 기재 출구, 및 증기 제트 코터의 상기 증기 유출구 오리피스를 포함하고, 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합한, 상기 중앙 케이싱,
- 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구에 위치되는데 적합한 외부 케이싱의 형태의 증기 트랩으로서, 상기 증기 트랩의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 미만의 온도에서 유지되는데 적합한, 상기 증기 트랩,
- 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구에 삽입되고 적어도 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들로부터 상기 증기 트랩의 내부 벽들로 연장되는데 적합한 열적 커넥터를 포함한다.
설명된 바와 같이, 본 발명은 중앙 케이싱의 출구가 중앙 케이싱의 온도에서 유지되는 한편 열적 구배가 단지 증기 트랩에서만 발생되도록, 중앙 케이싱을 증기 트랩에 링크하는 통로에 위치된 적어도 하나의 열적 커넥터 및 적어도 하나의 증기 트랩의 부가로 인해 진공 챔버의 중앙 케이싱의 출구에서 시작하는 점진적인 열적 구배의 제어에 기초된다.
본 발명 다른 특징들 및 이점들은 다음의 설명에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
본 발명은 참조로써, 단지 설명의 목적으로만 제공되고, 비제한적으로 의도된 다음의 설명을 정독한다면 보다 양호하게 이해될 것이다.
- 도 1 은 본 발명에 따른 설비의 실시형태의 횡단면을 도시한다.
- 도 2 는 본 발명에 따른 진공 챔버의 실시형태의 절단도를 도시한다.
- 도 3 은 본 발명의 중앙 케이싱과 증기 트랩의 접합부의 실시형태의 횡단면을 도시한다.
"하부", "아래에", "내향의", "내향으로", "외향의", "외향으로", "상류의", "하류의" 의 용어들은 본 출원에서 사용될 때에 설비가 진공 디포지션 라인에 설치되는 경우에 설비의 상이한 구성 요소들의 포지션들 및 배향들을 참조한다는 것에 주목해야 한다.
본 발명의 목적은 금속 또는 금속 합금들으로부터 형성된 코팅들을 기재 상에 디포짓팅하는 것이다. 목적은 특히 아연 또는 아연-마그네슘 코팅들을 얻는 것이다. 그러나, 프로세스는 바람직하게 하나의 단일 금속에 또는 금속 합금에 기초된 임의의 코팅을 포함하지만 그것들에 제한되지 않고 그 원소들은 10% 를 넘지 않을 정도로 상이한 욕 온도에서 증기 압력들을 갖는 데, 왜냐하면 그들의 개별적인 상대 함량의 제어가 그후 용이하게 되기 때문이다.
표시를 제공하도록, 따라서 메인 원소로서 아연, 및 크롬, 니켈, 티타늄, 망간, 마그네슘, 규소 및 알루미늄과 강은 부가적인 원소(들) 로 제조되는 코팅들이 개별적으로 또는 조합으로 고려되어 언급될 수 있다.
코팅의 두께는 바람직하게 0.1 내지 20 ㎛ 이다. 한편으로, 0.1 ㎛ 미만에서는 기재의 부식 방지가 불충분할 위험성이 존재한다. 다른 한편으로, 특히 자동차 또는 건설 분야에서 요구되는 부식 방지의 레벨을 갖도록 20 ㎛ 초과로 되는 것은 불필요하다. 일반적으로, 두께는 자동차 적용예에 대해 10 ㎛ 로 제한될 수 있다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 설비 (1) 는 처음에 진공 챔버 (2) 및 챔버를 통해 기재를 진행시키기 위한 수단을 포함한다.
이러한 진공 챔버 (2) 는 바람직하게 10-8 내지 10-3 bar 의 압력으로 유지되는 기밀식으로-밀봉가능한 박스이다. 그것은 예를 들면 강 스트립과 같은 기재(들) 이 그 사이에서 진행하는 방향으로 주어진 경로 (P) 을 따라 진행할 수 있는 입구 로크 및 출구 로크 (이들은 도시 생략됨) 를 갖는다.
기재(들) 은 상기 기재의 형상 및 성질에 따라 임의의 적합한 수단에 의해 진행되게 할 수 있다. 강 스트립이 지지될 수 있는 로터리 지지 롤러 (3) 가 특히 사용될 수 있다.
진공 챔버 (2) 는 중앙 케이싱 (4) 을 포함한다. 이는 진행하는 방향으로 주어진 길이로, 전형적으로 2 내지 8 m 길이로 기재 경로 (P) 를 둘러싸는 박스이다. 그 벽들은 공동을 경계짓는다. 그것은 중앙 케이싱의 두개의 대향하는 측들에 위치된 두개의 애퍼츄어들, 즉 기재 입구 (5) 및 기재 출구 (6) 를 포함한다. 바람직하게 중앙 케이싱은 폭이 코팅될 기재들보다 약간 더 큰 평행육면체이다.
중앙 케이싱의 벽들은 가열되는데 적합하다. 가열은 예를 들면 인덕션 가열기, 발열 저항체들, 전자 빔과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 행해질 수 있다. 가열 수단은 그에 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축을 회피하는 데 충분히 높은 온도에서 중앙 케이싱의 내부 벽들을 가열하는데 적합하다. 바람직하게, 중앙 케이싱의 벽들은 아연 증기들 또는 아연-마그네슘 합금 증기들의 응축을 회피하도록 디포짓팅될 코팅을 형성하는 금속 원소들의 응축 온도들 초과로, 전형적으로 500℃ 초과로, 예를 들면 500℃ 내지 700℃ 로 가열되는데 적합하다. 이들 가열 수단으로 인해, 중앙 케이싱의 내부 벽들은 클로깅되지 않고 설비는 클리닝을 위해 종종 중지될 필요도 없다.
도 2 를 참조하면, 중앙 케이싱 (4) 은 또한 바람직하게 코팅되어야 하는 기재(들) 의 면 옆에 기재 경로에 평행한 중앙 케이싱의 하나의 측에 위치된 증기 제트 코터 (7) 를 포함한다. 이러한 코터는 진행하는 기재(들) 상에 금속 또는 금속 합금 증기를 스프레이하는데 적합하다. 그것은 유리하게 협소한 증기 유출구 오리피스 (71) 가 제공되는 추출 챔버로 이루어질 수 있고, 그 길이는 코팅될 기재의 폭에 가깝다.
증기 유출구 오리피스 (71) 는 예를 들면 세로로 및 가로로 조정될 수 있는 슬롯과 같은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 코팅될 기재의 폭에 대해 그 길이를 조정하는 가능예는 증기화된 금속의 손실을 최소화하는 것을 가능하게 한다.
코터는 바람직하게 음속 증기 제트 코터, 즉 음속의 증기 제트를 생성할 수 있는 코터이다. 이러한 타입의 코터는 또한 일반적으로 JVD (제트 증기 디포지션) 디바이스로 칭해진다. 독자는 이러한 타입의 디바이스의 하나의 변형예의 보다 완전한 설명을 위해 특허 출원 WO97/47782 을 참조할 수 있다. 코터는 예를 들면, 인덕션-가열되는 증기화 도가니 또는 전자기 물체부양 증기 발전기와 같은 임의의 종류의 금속성 증기 발전기에 커플링될 수 있다.
바람직하게, 중앙 케이싱은 바람직하게 냉각 패널에 의해 둘러싸인 격리 패널들에 의해 둘러싸인다. 이는 진공 챔버 (2) 에서 열 손실을 감소시키고 중앙 케이싱의 에너지 성능을 개선시키는 것을 허용한다.
진공 챔버 (2) 는 또한 중앙 케이싱 (4) 의 기재 출구 (6) 에 위치된, 즉 기재의 진행하는 방향으로 중앙 케이싱의 하류에 위치된 외부 케이싱의 형태의 증기 트랩 (8) 을 포함한다.
바람직하게, 진공 챔버 (2) 는 또한 중앙 케이싱 (4) 의 기재 입구 (5) 에 위치된, 즉 기재의 진행하는 방향으로 중앙 케이싱의 상류에 위치된 외부 케이싱의 형태의 제 2 증기 트랩 (8) 을 포함한다.
각각의 증기 트랩 (8) 은 진행하는 방향으로 주어진 길이로, 전형적으로 0.2 내지 7 m 의 길이, 예를 들면 기재 폭의 0.5 배 내지 3.5 배로 기재 경로를 둘러싸는 박스이다. 그 벽들은 공동을 경계짓는다. 그것은 증기 트랩의 두개의 대향하는 측들에 위치되고 기재가 출구 증기 트랩을 진입하고 진출하게 하는데 적합한 내향 개구 (9) 및 외향 개구 (10) 를 포함한다. 내향 개구 (9) 는 중앙 케이싱에 인접하는 반면 외향 개구 (10) 는 대향한다.
바람직하게, 증기 트랩 (8) 은 종방향 횡단면에서, 중앙 케이싱에 대향하는 방향으로 지향되는 사다리꼴 형상을 갖는다. 그러한 구성에서, 사다리꼴 베이스 라인은 중앙 케이싱에 인접하게 그리고 수직하게 위치설정된다. 베이스 라인의 이러한 포지션으로 인해, 중앙 케이싱의 애퍼츄어 (5, 6) 주위에 증기 트랩의 벽들은 애퍼츄어로부터 가능한 더 떨어져 존재하고, 이는 애퍼츄어의 클로깅의 위험성을 추가로 감소시키는 데, 왜냐하면 증기 트랩의 차가운 벽들에서의 금속 디포지션이 애퍼츄어의 부근에 위치되기 때문이다. 그러한 구성에서, 사다리꼴의 에지들은 증기가 외향 개구 (10) 를 통해 진출하기 전에 가능한 한 많은 증기를 트랩하도록 외향으로 수렴한다.
증기 트랩들 (8) 의 벽들은 열적으로 조절되는데 적합하다. 열 규제는 예를 들면, 물 또는 질소와 같은 열 전달 유체가 공급되는 예를 들면 냉각 회로와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 행해질 수 있다. 열 규제 수단은 내부 벽들에서 금속 또는 금속 합금들 증기들의 응축을 촉진하는 데 충분히 낮은, 전형적으로 100℃ 미만의 온도로 증기 트랩의 내부 벽들을 유지하는데 적합하다. 이들 열 규제 수단으로 인해, 그러한 경우에 클로깅을 발생시키는 중앙 케이싱을 탈출하는 금속 또는 금속 합금들 증기들이 트랩되고 진공 챔버로 방출되지 않는다.
각각의 증기 트랩 (8) 은 중앙 케이싱 (4) 과 접촉한다. 특히, 제 1 증기 트랩의, 각각 제 2 증기 트랩의 내향 개구 (9) 는 각각의 증기 트랩에 중앙 케이싱을 링크하는 통로를 형성하도록 중앙 케이싱의 기재 입구 (5), 각각 중앙 케이싱의 기재 출구 (6) 와 정렬된다.
중앙 케이싱을 각각의 증기 트랩에 연결하는 통로는 통로가 직선 벽들에서 단순한 개구들의 정렬을 갖게 되는 경우에 발생하는 열적 전이와 비교하여, 중앙 케이싱과 증기 트랩 사이의 열적 전이를 순조롭게 하는데 적합하다.
이러한 순조로움으로 인해, 중앙 케이싱의 애퍼츄어들 (5, 6) 은 금속 증기가 바람직하게 응축하는 차가운 장소들이 아니다. 따라서 중앙 케이싱의 이들 위치들에 금속 디포지션을 현저하게 감소시키고 따라서 설비의 클로깅을 회피하는 것이 가능하다. 또한, 차가운 장소들의 제거로 인해, 증기들은 기재 상에서 더 응축하는 경향을 갖고, 이는 디포지션 수율을 증가시킨다.
이렇게 함으로써, 중앙 케이싱을 증기 트랩에 링크하는 통로는 도 3 에 예시된 바와 같이 적어도 하나의 열적 커넥터 (11) 를 포함한다. 열적 커넥터는 두개의 단부들, 즉 내향의 단부 (12) 및 외향의 단부 (13) 를 포함하고, 즉 하나의 단부는 중앙 케이싱과 접촉하고 하나의 단부는 증기 트랩과 접촉한다. 열적 커넥터 (11) 는 금속 또는 금속 합금 증기의 응축 온도 초과의 온도로 중앙 케이싱과 접촉하게 열적 커넥터의 단부를 유지하면서 중앙 케이싱으로부터 증기 트랩으로의 열을 전도하는데 적합한 임의의 적합한 수단으로 제조될 수 있다.
열적 커넥터는 중앙 케이싱에서 복사에 의해 가열되고 열은 증기 트랩의 차가운 부분들로의 전도에 의해 전달된다.
열적 커넥터는 바람직하게 고체 금속성 피스를 포함한다. 그것은 서로 피팅되는 몇개의 고체 금속성 피스들을 포함할 수 있지만 하나의 단일 피스는 특이 (singular) 지점들을 회피하는 것이 바람직하다. 금속성 피스는 바람직하게 예를 들면, 구리, 알루미늄, 스테인리스 강, 황동과 같은 20 W.m-1K-1 초과의 열적 전도성을 갖는 금속으로 제조된다. 구리는 그 길이가 진행하는 방향이라는 조건 하에서, 그 높은 열적 전도성이 열적 커넥터의 길이를 감소시키는 것을 돕기 때문에 바람직하다.
열적 커넥터는 바람직하게 증기 트랩의 측들보다 더 두껍고 따라서 그것은 증기 트랩으로 열을 전도하면서 중앙 케이싱의 온도에서 유지된다. 열적 커넥터의 두께는 바람직하게 증기 트랩에 의해 너무 냉각되지 않으면서 중앙 케이싱에서 복사에 의해 효율적으로 가열되도록 6 내지 18 mm 이다.
열적 커넥터는 바람직하게 균일한 형상을 갖고 중앙 케이싱 (2) 의 애퍼츄어들 (5 및/또는 6) 의 전체 폭에 걸쳐 연장된다. 이는 기재 입구 (5) 또는 기재 출구 (6) 의 폭을 따라 균일한 온도 및 따라서 중앙 케이싱의 애퍼츄어들의 부근에서 금속 증기의 균일한 거동을 촉진한다.
열적 커넥터는 바람직하게 중앙 케이싱에 의한 가열과 증기 트랩에 의한 냉각 사이에서 개선된 절충을 갖도록 직사각형 횡단면을 갖는다.
본 발명의 하나의 실시형태에 따르면, 중앙 케이싱을 증기 트랩에 링크하는 통로는 중앙 케이싱으로 돌출하고 증기 트랩의 벽들과 접촉하는 적어도 하나의 열적 커넥터 (11) 를 포함한다.
이러한 실시형태의 하나의 변형예에 따르면, 중앙 케이싱과 접촉하도록 의도된 증기 트랩의 내향의 측은 중앙 케이싱의 공동으로 삽입되는데 적합하고 내향의 방향으로 내향의 측으로부터 돌출하는 열적 커넥터를 포함한다. 환언하면, 증기 트랩의 내향 개구 (9) 의 주변은 증기 트랩으로부터 외향으로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.
중앙 케이싱에서 열적 커넥터의 이러한 돌출부로 인해, 열적 커넥터의 내향의 단부는 중앙 케이싱의 온도로 보다 용이하게 유지되고, 이는 그 온도가 금속 또는 금속 합금 증기의 응축 온도 미만으로 감소될 위험성을 감소시킨다.
도 3 에 예시된 바와 같이, 제 1 증기 트랩 (8), 각각 제 2 증기 트랩 (8) 은 증기 트랩의 벽들과 접촉하고 중앙 케이싱 (4) 의 기재 입구 (5), 각각 기재 출구 (6) 에 적어도 부분적으로 삽입되는 두개의 열적 커넥터들 (11) 를 포함할 수 있다. 하나의 열적 커넥터는 기재 경로 아래에 삽입되고 다른 하나는 기재 경로 위로 삽입된다.
열적 커넥터의 길이는 중앙 케이싱 및 증기 트랩이 링크된다면, 내향의 단부 (12) 가 중앙 케이싱의 애퍼츄어로부터 내향으로 돌출되도록 조정된다. 열적 커넥터의 길이는 바람직하게 중앙 케이싱 및 증기 트랩이 링크된다면, 내향의 단부 (12) 가 적어도 4 mm 및 보다 바람직하게 6 내지 60 mm의 중앙 케이싱의 내부벽으로부터 내향으로 돌출하도록 조정된다.
열적 커넥터의 외향의 단부 (13) 는 바람직하게 증기 트랩의 내향의 측의 내부 벽의 평면을 넘어 연장되지 않는다. 외향의 단부와 내부 벽 사이에서 이러한 직각성으로 인해, 통로를 통해 중앙 케이싱을 진출하고 증기 트랩으로 진입하는 증기는 통로로부터 가능한 한 멀리 위치된 벽들에서 응축되어, 통로에서 금속 빌드-업은 존재하지 않는다.
중앙 케이싱에서 매우 높은 온도를 요구하는 금속 합금들 디포지션들의 경우에, 중앙 케이싱과 증기 트랩 사이의 열적 전이가 너무 높을 수 있어서 증기 트랩의 차가운 부분들과 열적 커넥터 사이에 열적 전도부는 증기들이 그 미만에서 응축하는 온도에서 가능하게 열적 커넥터를 냉각할 수 있다는 것이 관찰되었다. 열적 커넥터의 이러한 냉각을 회피하도록, 중앙 케이싱은 바람직하게 열적 커넥터에 인접한 부가적인 국지적 가열기 (14) 를 포함한다. 국지적 가열기는 중앙 케이싱의 벽들의 두께에서 열적 커넥터의 인접에 또는 중앙 케이싱에서 열적 커넥터의 내향의 단부 (12) 의 인접에 위치될 수 있다. 국지적 가열기는 예를 들면, 인덕션 가열기, 발열 저항체와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 제조될 수 있다.
이러한 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 진공 디포지션 설비는 단지 증기 트랩의 내향의 측과 접촉하도록 의도된 중앙 케이싱의 애퍼츄어 (5 및/또는 6) 가 증기 트랩의 벽들과 접촉하게 되는데 적합하고 내향의 방향으로 애퍼츄어로부터 돌출하는 열적 커넥터를 포함한다는 점에서만 이러한 실시형태의 제 1 변형예와 상이하다. 환언하면, 중앙 케이싱의 애퍼츄어의 주변은 내향으로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 중앙 케이싱을 증기 트랩에 링크하는 통로는 중앙 케이싱의 벽들과 접촉하고 증기 트랩에서 돌출하는 적어도 하나의 열적 커넥터 (11) 를 포함한다.
이러한 실시형태의 하나의 변형예에 따르면, 증기 트랩의 내향의 측과 접촉하도록 의도된 중앙 케이싱의 애퍼츄어 (5 및/또는 6) 는 증기 트랩의 공동에 삽입되는데 적합하고 외향의 방향으로 애퍼츄어로부터 돌출하는 열적 커넥터를 포함한다. 환언하면, 중앙 케이싱의 애퍼츄어의 주변은 외향으로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.
중앙 케이싱의 애퍼츄어 (5 및/또는 6) 는 증기 트랩의 벽들과 접촉하고 증기 트랩의 내향 개구에 적어도 부분적으로 삽입되는 두개의 열적 커넥터들을 포함할 수 있다. 하나의 열적 커넥터는 기재 경로 아래에 삽입되고 다른 하나는 기재 경로 위로 삽입된다.
열적 커넥터의 길이는 중앙 케이싱 및 증기 트랩이 링크된다면, 그 외향의 단부 (13) 가 그 내향 개구로부터 증기 트랩으로 돌출하도록 조정된다. 열적 커넥터의 길이는 바람직하게 중앙 케이싱 및 증기 트랩이 링크된다면, 외향의 단부 (13) 가 적어도 4 mm 및 보다 바람직하게 6 내지 60 mm 로 증기 트랩의 내부 벽으로부터 돌출하도록 조정된다.
중앙 케이싱 (4) 은 바람직하게 열적 커넥터에 인접한 부가적인 국지적 가열기 (14) 를 포함한다. 국지적 가열기는 중앙 케이싱의 벽들의 두께에서 열적 커넥터의 인접에 또는 중앙 케이싱에서 열적 커넥터의 내향의 단부 (12) 의 인접에 위치될 수 있다. 국지적 가열기는 예를 들면, 인덕션 가열기, 발열 저항체와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 제조될 수 있다.
이러한 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 진공 디포지션 설비는 중앙 케이싱과 접촉하도록 의도된 증기 트랩의 내향의 측이 중앙 케이싱의 공동으로 삽입되는데 적합하고 내향의 방향으로 내향의 측으로부터 돌출하는 열적 커넥터를 포함한다는 점에서 제 2 실시형태의 제 1 변형예와 상이하다. 환언하면, 증기 트랩의 내향 개구 (9) 의 주변은 증기 트랩에서 내향으로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터를 포함한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 중앙 케이싱을 증기 트랩에 링크하는 통로는 중앙 케이싱 및 증기 트랩 양쪽에서 돌출하는 적어도 하나의 열적 커넥터 (11) 를 포함한다. 제 1 및 제 2 실시형태에 설명된 바와 같은 특징들이 이러한 제 3 실시형태에 적용된다.
테스트들은 중앙 케이싱을 두개의 증기 트랩들에 연결하는 두개의 통로들에서 디포짓팅되는 금속 (이 경우에 아연) 의 양을 평가하도록 진공 디포지션 설비에서 수행된다.
증기화된 아연의 양은 증기화 도가니를 증량 (weight) 함으로써 얻어지고, 이는 테스트 전 후에 증기 제트 코터에 공급된다. 디포짓팅된 아연의 양은 아연을 용해하도록 산성 용액과 통로들 및 증기 트랩들을 접촉시킴으로써 얻어진다. 용해된 양은 그후 Inductively Coupled Plasma 에 의해 측정되었다.
10-1 mBar 의 압력에서 기재의 각각의 측 상에서의 강 기재보다 10mm 더 폭넓은 증기 유출구 오리피스 (71) 를 갖는 500mm-폭의 강 기재에서 행해진 제 1 시도는, 1.473g 의 아연이 증기화된 13.5Kg 의 아연에 대해 열적 커넥터들에서 디포짓팅된다는 것을 나타내고, 이는 0.0109% 의 빌드-업 수율에 상응한다.
대조적으로, 동일한 조건들에서 열적 커넥터들을 갖지 않는 설비에서 수행된 테스트는 1.835g 의 아연이 증기 트랩들 내향 개구 (9) 에서 디포짓팅된다는 것을 나타내고, 이는 빌드-업의 25% 의 증가에 상응한다.
보다 덜 바람직한 조건들에서, 즉 10-1 mBar 의 압력에서 기재의 각각의 측 상에서의 강 기재보다 50mm 더 폭넓은 증기 유출구 오리피스를 갖는 300mm-폭의 강 기재에서 행해진 제 2 시도는, 2.889g 의 아연이 증기화된 10.5Kg 의 아연에 대해 열적 커넥터들에서 디포짓팅된다는 것을 나타내고, 이는 0.0275% 의 빌드-업 수율에 상응한다.
대조적으로, 동일한 조건들에서 열적 커넥터들 없이 설비에서 수행되는 테스트는 4.915g 의 아연이 증기 트랩들의 내향 개구 (9) 에 디포짓팅된다는 것을 나타내고, 이는 빌드-업의 70% 의 증가에 상응한다.
본 발명에 따른 설비는 보다 구체적으로 사전코팅된되거나 또는 노출된 금속 스트립들의 처리에 적용되지만 그에 제한되지 않는다. 물론, 본 발명에 따른 프로세스는 임의의 코팅된 또는 코팅되지 않은 기재, 예를 들면 알루미늄 스트립, 아연 스트립, 구리 스트립, 유리 스트립 또는 세라믹 스트립에 대해 사용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 금속 또는 금속 합금으로부터 형성된 코팅들을 진행하는 (running) 기재(들) 상에 연속적으로 디포짓팅하기 위한 진공 디포지션 설비 (1) 로서,
    상기 설비는 상기 기재(들) 이 주어진 경로 (P) 를 따라 진행할 수 있는 진공 챔버 (2) 를 포함하고,
    상기 진공 챔버는,
    - 중앙 케이싱 (4) 으로서, 상기 중앙 케이싱의 두개의 대향하는 측들에 위치된 기재 입구 (5) 및 기재 출구 (6), 및 증기 제트 코터 (7) 를 포함하고, 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합한, 상기 중앙 케이싱 (4),
    - 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구 (6) 에 위치된 외부 케이싱의 형태의 증기 트랩 (8) 으로서, 상기 증기 트랩의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 미만의 온도에서 유지되는데 적합한, 상기 증기 트랩 (8)
    을 추가로 포함하고,
    상기 중앙 케이싱을 상기 증기 트랩에 링크하는 통로는 적어도 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들로부터 상기 증기 트랩의 내부 벽들로 연장되는 적어도 하나의 열적 커넥터 (11) 를 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 모노블록 금속성 피스를 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속성 피스는 20 W.m-1K-1 초과의 열적 전도성을 갖는 금속으로 제조되는, 진공 디포지션 설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속성 피스는 구리인, 진공 디포지션 설비.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 의 두께는 6 내지 18 mm 인, 진공 디포지션 설비.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 균일한 형상을 갖고 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구 (6) 의 전체 폭에 걸쳐 연장되는, 진공 디포지션 설비.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 직사각형 횡단면을 갖는, 진공 디포지션 설비.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 상기 중앙 케이싱으로 돌출하고 상기 증기 트랩의 벽들과 접촉하는, 진공 디포지션 설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 적어도 4 mm 의 상기 중앙 케이싱의 내부 벽으로부터 내향으로 돌출하는, 진공 디포지션 설비.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 증기 트랩 (8) 은 내향의 측을 포함하고,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 상기 증기 트랩의 내향의 측의 내부 벽의 평면을 넘어 연장되지 않는, 진공 디포지션 설비.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증기 트랩 (8) 은 내향의 측을 포함하고, 상기 내향의 측은 상기 열적 커넥터가 내향의 방향으로 돌출하고 상기 중앙 케이싱의 공동 내로 삽입되는데 적합한 상기 중앙 케이싱과 접촉하도록 의도되는, 진공 디포지션 설비.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구 (6) 는 상기 기재 출구로부터 돌출하고 상기 증기 트랩의 벽들과 접촉하는데 적합한 상기 열적 커넥터 (11) 를 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 케이싱 (4) 은 상기 열적 커넥터 (11) 에 인접한 국지적 가열기 (14) 를 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 케이싱의 상기 기재 입구 (5) 에 위치된 제 2 증기 트랩을 추가로 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 케이싱을 상기 증기 트랩에 링크하는 통로는 하나가 상기 기재 경로 (P) 아래에 있고 다른 하나의 상기 기재 경로 (P) 위에 있는 두개의 열적 커넥터들 (11) 을 포함하는, 진공 디포지션 설비.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 커넥터 (11) 는 상기 증기 트랩 (8) 에서 돌출하고 상기 중앙 케이싱 (4) 의 벽들과 접촉하는, 진공 디포지션 설비.
  17. 금속 또는 금속 합금으로부터 형성되는 코팅들을 진행하는 기재(들) 상에서 연속적으로 디포짓팅하기 하기 위한 진공 디포지션 설비의 조립을 위한 키트로서,
    상기 키트는,
    - 중앙 케이싱 (4) 으로서, 상기 중앙 케이싱의 두개의 대향하는 측들에 위치된 기재 입구 (5) 및 기재 출구 (6), 및 증기 제트 코터 (7) 의 증기 유출구 오리피스 (71) 를 포함하고, 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합한, 상기 중앙 케이싱 (4),
    - 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구 (6) 에 위치되는데 적합한 외부 케이싱의 형태의 증기 트랩 (8) 으로서, 상기 증기 트랩의 내부 벽들은 금속 또는 금속 합금 증기들의 응축 온도 미만의 온도에서 유지되는데 적합한, 상기 증기 트랩 (8),
    - 상기 중앙 케이싱의 상기 기재 출구에 삽입되고 적어도 상기 중앙 케이싱의 내부 벽들로부터 상기 증기 트랩의 내부 벽들로 연장되는데 적합한 열적 커넥터 (11)
    를 포함하는, 진공 디포지션 설비의 조립을 위한 키트.
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