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Die
Erfindung betrifft ein Sprühmodul,
wie es bei der Herstellung eines Leuchtschirmsfür eine Kathodenstrahlröhre benutzt
wird, und insbesondere ein Sprühmodul,
das in einem Verfahren für
eine elektrophotographische Abschirmung (EPS = electrophotographic
screening) benutzt wird.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
US 5 554 468 , ausgegeben
am 10. September 1996 an P. Datta et al., zeigt ein elektrostatisches
Sprühen
einer organischen, photoleitenden (OPC) Lösung auf eine organische, leitende
(OC) Schicht, die vorher auf die Innenfläche einer CRT-Schirmträgerplatte
aufgebracht wurde. Die elektrostatischen Sprühkanonen erzeugen ein Aerosol
von negativ geladenen Tropfen gleicher Größe der OPC-Lösung, die
durch einen Sprühvorgang
auf die OC-Schicht aufgebracht wird. Ein elektrostatisches Sprühen wird
auch zur Befestigung oder zum "Fixing" der Phosphormaterialien
auf die OPC-Schicht benutzt, durch Sprühen negativ geladener Tropfen
eines geeigneten Lösungsmittels,
das die OPC-Schicht erweicht, wodurch ermöglicht wird, dass die Phosphorpartikel
wenigstens teilweise darin eingeschlossen werden. Zusätzlich dient
das elektrostatische Sprühen
zur Filmbildung oder "Filming" des Schirms nach
dem "Fixing". Der filmbildende
Vorgang bewirkt die Ablagerung einer geeigneten Schicht oder Film
aus einem Material, das die Ungleichmäßigkeiten der Phosphoroberfläche überbrückt und
eine glatte Oberfläche
bildet, auf die eine Aluminiumschicht aufgebracht wird.
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Die
US 5 477 285 , ausgegeben
am 19. Dezember 1995 an Riddle et al. (entsprechend der EP-A-647
959), zeigt ein Sprühmodul
für die
Anwendung bei der Herstellung einer Kathodenstrahlröhre mit
einem Kolben mit einem Wandteil, einer Grundlage an dem Wandteil
zum Abschließen
eines Endes davon und einem Schirmträger mit einer Öffnung,
angebracht an einem gegenüberliegenden
Ende des Wandteils, wobei das Sprühmodul wenigstens eine Kanone
zum elektrostatischen Sprühen
ent hält
zum Sprühen
eines geladenen Abschirmmaterials durch die Öffnungen in dem Schirmträger auf
einer Innenfläche
einer Schirmträgerplatte
der Kathodenstrahlröhre.
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Ein
Nachteil des elektrostatischen Sprühens in jeder dieser Anwendungen
besteht darin, dass die elektrostatischen Sprühkanonen eine geringe Übertragungseffizienz
haben, im Allgemeinen weniger als 20 %, wodurch der Materialverbrauch
und die Zeit für die
Ablagerung des Sprühmaterials
beide zunehmen. Die Übertragungseffizienz
ist definiert als die Menge des auf einen Schirm auftreffenden Materials,
geteilt durch die Menge des verbrauchten Materials, ausgedrückt in Prozent.
Außerdem
spritzen die elektrostatisch geladenen Aerosoltropfen auf die Komponenten des
Sprühsystems
und verursachen Punktfehler auf der Schirmträgerplatte, tropfen auf die
elektrostatischen Kanonen und übersprühen die
Wände und
die anderen Komponenten des Sprühmoduls.
Diese Nachteile resultieren in Produktfehlern und einer Abnahme
in der Herstellung, wegen der zusätzlichen Zeit, die für die Reinigung
des Sprühmoduls
und der Sprühkanonen
benötigt
wird. Es ist erwünscht,
die vorangehenden Nachteile zu vermeiden, um die Vergeudung des
versprühten
Materials zu verringern, weniger Schirmfehler zu erzeugen und die Übertragungseffizienz
der Sprühkanonen
zu verbessern. Da die durch elektrostatisches Sprühen abgelagerten Materialien
organische Kunststoffe und Lösungsmittel
enthalten, ist es außerdem
erwünscht,
kontinuierlich die verbrauchten Materialien während des Sprühvorgangs
zu sammeln und zu beseitigen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Sprühmodul
für die
Herstellung einer Kathodenstrahlröhre (CRT) enthält ein an
einem Ende durch ein Grundteil geschlossenes Gehäuse mit einem Schirmträger mit
einer Offnung dadurch an dem gegenüber liegenden Ende. Das Sprühmodul enthält wenigstens
eine elektrostatische Sprühkanone
zum Versprühen
des Materials der geladenen Schirmstruktur durch die Öffnungen
in dem Schirmträger und
auf eine Innenfläche
einer Schirmträgerplatte
der CRT. Das Sprühmodul
enthält
Abschirmmittel in dem Gehäuse,
die sich durch die Öffnungen
in dem Schirmträger
erstrecken. Die Abschirmmittel lenken das Material mit der geladenen
Schirmstruktur auf die Innenfläche
des Schirmträgers
und erhöhen
dadurch die Übertragungseffizienz
der elektrostatischen Sprühkanone.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die
Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung
detaillierter beschrieben:
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1 ist
eine Draufsicht, teilweise in einem Axialschnitt, einer gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Farb-CRT,
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2 ist
ein Querschnitt einer Schirmträgerplatte
der CRT von 1 und zeigt eine Schirmanordnung,
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3 ist
ein Schnitt eines Sprühmoduls
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Teils der neuen Abschirmmittel der vorliegenden Erfindung
in dem Kreis 4 von 3,
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5 ist
eine Draufsicht eines ersten Teils einer ersten Abschirmanordnung,
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6 ist
eine Draufsicht eines zweiten Teils der ersten Abschirmanordnung,
und
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7 ist
eine Perspektive einer zweiten Abschirmanordnung der vorliegenden
Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
eine Farb-CRT
10 mit einem Glaskolben
11 mit einer
rechteckförmigen
Schirmträgerplatte
12 und
einem damit über
einen rechteckförmigen
Trichter
15 verbundnen Röhrenhals
14. Der Trichter
15 enthält einen
(nicht dargestellten) inneren leitenden Belag, der einen Anodenanschluss
16 kontaktiert
und sich in den Hals
14 erstreckt. Die Platte
12 enthält einen
Bildschirm oder Substrat
18 auf einem peripheren Flansch
oder Seitenwand
20, der über eine Glasschmelze
21 mit
dem Trichter
15 verschweißt ist. Ein Dreifarben-Leuchtschirm
22 liegt
auf der Innenfläche
der Schirmträgerplatte
18.
Der in
2 dargestellte Schirm
22 ist ein Zeilenschirm
mit einer Vielzahl von Schirmelementen aus rot-emittierenden, grün-emittierenden
und blau-emittierenden Phosphorstreifen R, G bzw. B, angeordnet
in Farbgruppen oder Bildelementen von drei Streifen oder Triads
in einer zyklischen Reihenfolge. Die Streifen erstrecken sich in
einer Richtung, die allgemein senkrecht zu der Ebene steht, in der
die Elektronenstrahlen erzeugt werden. In der normalen Betrachtungslage
der Vorrichtung erstrecken sich die Phosphorstreifen in der Vertikalrichtung.
Teile der Phosphorstreifen überlappen
eine in
2 dargestellte dünne, lichtabsorbierende
Matrix
23, d.h. vorzugsweise vom Typ, gebildet durch einen "Nass"- Vorgang, wie beschrieben in der
US 3 558 310 , ausgegeben
an Mayaud am 26. Januar 1971. In der CRT kann auch ein Punktschirm
angewendet werden. Eine leitende Schicht
24, vorzugsweise
aus Aluminium, liegt über
dem Schirm
22 bildet Mittel zur Zuführung einer gleichmäßigen Spannung
zu dem Schirm, sowie zur Reflexion von Licht, das durch die Schirmträgerplatte
18 von den
Phosphorelementen emittiert wird. Der Schirm
22 und die
darüber
liegende Aluminiumschicht
24 bilden eine Schirmanordnung.
Eine mit vielen Öffnungen
versehene Farbauswahlelektrode oder so genannte Schattenmaske
25 ist
entfernbar in einem vorbestimmten Abstand zu der Schirmanordnung durch
mehrere an der Seitenwand
20 befestige Zapfen angeordnet.
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Eine
Elektronenkanone 27, die schematisch durch die gestrichelten
Linien in 1 dargestellt ist, liegt zentrisch
in dem Hals 14 und erzeugt und richtet drei Elektronenstrahlen 28 entlang
konvergenten Wegen durch die Öffnungen
in der Maske 25 auf den Schirm 22. Die Elektronenkanone
ist konventionell und kann eine im Stand der Technik bekannte, geeignete
Form haben.
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Die
Röhre 10 ist
vorgesehen für
die Anwendung mit einem externen Magnetablenkjoch, wie dem Joch 30,
das in dem Bereich der Trichter/Hals-Verbindung liegt. Im Betrieb
unterwirft das Joch 30 die drei Strahlen 28 magnetischen
Feldern, durch die die Strahlen den Schirm in einem rechteckförmigen Raster
horizontal und vertikal ablenken. Die Ausgangsebene der Ablenkung
(bei Ablenkung null) ist in 1 durch
die Linie P-P etwa in der Mitte des Jochs 30 dargestellt.
Zur Vereinfachung sind die tatsächlichen
Kurvenverläufe
der Ablenkstrahlwege in dem Ablenkbereich nicht dargestellt.
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Der
Schirm 22 wird durch einen elektrophotographischen Abschirmvorgang
(EPS = electrophotographic screening process) hergestellt. Zunächst wird
die Schirmträgerplatte 12 durch
Waschen mit einer ätzenden
Lösung
gereinigt, in Wasser gespült, mit
einer gepufferten hydrofluorischen Säure geätzt und erneut mit Wasser gespült, wie
es im Stand der Technik bekannt ist. Die Innenfläche der Schirmträgerplatte 18 wird
dann mit einer lichtabsorbierenden Matrix 23 versehen.
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Die
Innenfläche
der Schirmträgerplatte
18 mit
einer darauf angeordneten Matrix
23 wird dann gleichmäßig mit
einem verdampfenden, organisch leitenden Material beschichtet, um
eine organisch leitende (OC = organic conductive) Schicht
32 beschichtet,
dargestellt in den
3 und
4, die eine
Elektrode bildet für
eine darüber
liegende, verdampfbare, organische, photoleitende (OPC) Schicht
34,
die im Folgenden beschrieben wird. Geeignete Materialien für die OC-Schicht
32 sind
bestimmte quaternäre
Ammonium-Polyelektrolyte, genannt in der
US 5 370 952 , ausgegeben am 6. 12.
1994 an Datta et al. Die OC-Schicht
32 hat eine Dicke von etwa
1 μm und
wird luftgetrocknet.
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Die
OPC-Schicht 34 wird durch Beschichtung der getrockneten
OC-Schicht 32 mit einer einen Polystyren-Kunstoff enthaltenden
OPC-Lösung
beschichtet, ein elektronisches Donormaterial wie 1,4-Di(2,4-Methyphenyl)-1,4-Diphenylbutarien (2,4-DMPBT), Elektronenakzeptormaterialien,
wie 2,4-7-Trinitro-9-Fluoren (TNF) und 2-Ethylanthroquinon (2-EAQ), einem grenzflächenbildenen
Stoff wie Silikon U-7602 und einer Mischung von Lösungsmitteln,
vorzugsweise Toluen und Xylen. Ein Weichmacher, wie Dioctylphtalat,
kann ebenfalls der OPC-Lösung
zugesetzt werden. Der grenzflächenaktive
Stoff U-7602 ist verfügbar
von Union Carbide, Danbure, CT. Die OPC-Lösung, im Folgenden auch bezeichnet als
Schirmaufbaumaterial, wird durch wenigstens eine AEROBELLTM elektrostatische Sprühkanone 36 angewendet,
die schematisch in 3 dargestellt ist. Zwei elektrostatische
Sprühkanonen 36 dienen
vorzugsweise zum Sprühen
der OPC-Lösung
auf eine Platte mit 51 cm innerhalb einer Anwendungszeit von 8 Sekunden
oder weniger und drei derartigen Kanonen, vorzugsweise für Platten
mit einer Abmessung im Bereich von 89 bis 91 cm. Die bevorzugte
AEROBELLTM elektrostatische Sprühkanone
ist verfügbar von
ITW Ransburg, Toledo, OH. Die elektrostatischen Sprühkanonen 36 bilden
negativ geladene Tropfen einer OPC-Lösung mit einer gleichmäßigen Größe, die
auf der OC-Schicht 32 durch Sprühen aufgebracht werden. Wie
die 3 und 4 zeigen, ist die Platte 12 mit
der OC-Schicht 32 nach unten ausgerichtet, in Richtung
zu den elektrostatischen Kanonen 36. Die OC-Schicht 32 ist
durch einen der Metallzapfen 26 geerdet während des
elektrostatischen Sprühvorgangs,
so dass die negativ geladenen Tropfen der OPC-Lösung durch die mehr elektrisch
abgelegte OC-Schicht 32 angezogen wird. Die Betriebsparameter
für jede
der beiden AEROBELLTM Sprühkanonen
(von denen in 4 nur eine dargestellt ist),
die über
die Innenfläche
der Schirmträgerplatte 18 abgelenkt
werden, bei einem festen Abstand von etwa 14 cm von der
Schweißkante
der Platte 12, sind folgendermaßen: Luftturbinengeschwindigkeit
22.000 Upm, Sprühkanonenspannung 70
bis 80 kV, OPC-Tankdruck 2,8 kg cm–2 und Sprüh-Formluftdruck,
7 kg cm–2.
Unter diesen elektrostatischen Sprühbedingungen werden etwa 25
bis 40 ml der OPC-Lösung
von den Elektronenkanonen 36 geliefert. Die Zusammensetzung
der vorliegenden OPC-Lösung
besteht im Wesentlichen zwischen 4,8 bis 7,2 Gewichtsprozenten von
Polystyren-Kunststoff, zwischen 0,8 bis 1,2 Gewichtsprozente von 2,4-DMPBT,
wie ein elektronisches Donormaterial, etwa 0,04 bis 0,06 Gewichtsprozente
von TNF und etwa 0,12 bis 0,36 Gewichtsprozente von 2-EAQ als elektronische
Akzeptormaterialen, etwa 0,3 Gewichtsprozente von DOP als ein Weichmacher,
0,01 Gewichtsprozente von Silikon U-7602 als ein grenzflächenaktiver
Stoff und der Rest mit einer Mischung von Toluen und Xylen. Die
Toluenkonzentration in der OPC-Lösung
liegt in dem Bereich von 18 bis 75 Gewichtsprozenten und die Xylenkonzentration
in dem Bereich von 75 bis 18 Gewichtsprozenten. Wenn die Xylenkonzentration
diesen Bereich übersteigt,
dann ist die OPC-Lösung
zu nass und wird durchhängen (sag)
oder laufen während
der Trocknung auf der Platte. Der gesamte Lösungsinhalt der vorliegenden OPC-Lösung liegt
zwischen 6 und 9 Gewichtsprozenten, jedoch wird ein Säureinhalt
in dem Bereich von 7 bis 8 Gewichtsprozenten bevorzugt. Im Allgemeinen,
wie die Konzentration von Feststoffen könnte die Konzentration von
Xylen der Lösung
auch zunehmen, innerhalb der oben beschriebenen Grenzen. Die Dicke
der OPC-Schicht kann in dem Bereich von 5 bis 6 μm durch Einstellung der Sprühparameter aufrechterhalten
werden.
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Ein
elektrostatisches Sprühmodul 40 ist
in den 3 und 4 dargestellt. In 3 enthält das Sprühmodul ein
im Wesentlichen rechteckförmiges Gehäuse 42 mit
vier Seitenwänden 44.
Ein Ende des Gehäuses
ist durch ein Grundteil 46 geschlossen, das an einem Ende
der Seitenwände
befestigt ist. Ein isolierender Plattenträger 48 mit einer Öffnung 50 ist an
einem gegenüber
liegenden Ende der Seitenwände 40 befestigt.
Wenigstens eine der elektrostatischen Sprühkanonen 36 liegt
innerhalb des Sprühmoduls 40.
Das Sprühmodul 40 enthält neue
Abschirmmittel 52 und Sammelmittel 54 innerhalb
des Gehäuses 42.
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Die
Abschirmmittel 52 enthalten eine erste Abschirmanordnung 55 und
eine zweite Abschirmanordnung 56. Die erste Abschirmanordnung 55 enthält ein erstes
Teil 57 teilweise innerhalb des Gehäuses 42 und ein zweites
Teil 58, das sich durch die Öffnung 50 in dem Schirmträger 48 erstreckt.
Die erste Abschirmanordnung 55 enthält ein Paar von ersten Abschirmteilen 60 und
ein Paar von zweiten Abschirmteilen 70, wobei eines für jedes
Paar in den 5 bzw. 6 dargestellt
ist. Jedes der Abschirmteile 60 und 70 besteht
aus einem Isoliermaterial wie NYLONTM, mit
einer Dicke von etwa 1,6 mm. Wie in 5 gezeigt,
enthält
jedes erste Abschirmteil 60 ein kurzes Seitenbandabschirmteil 62,
das sich durch die Öffnung 50 in
dem Schirmträger 48 erstreckt
und zwei Gewindebohrungen 64 enthält, um die Befestigung an dem
Schirmträger 48 zu
erleichtern. Eine große,
kreisförmige Öffnung 65 mit
einem Durchmesser von etwa 19 mm ist durch das kurze Seitenband-Abschirmteil 62 ausgebildet,
um einen der Zapfen 26 aufzunehmen. Eine dünne nachgiebige Schicht 66,
dargestellt in 4, eines isolierenden Materials,
wie MYLARTM, liegt innerhalb der Öffnung 65,
um den Zapfen 26 zu bedecken und ihn gegenüber dem
Sprühmaterial
abzuschirmen und eine Lichtbogenbildung zu verhindern. Sowohl NYLONTM als auch MYLARTM sind
verfügbar
von E.I. DuPont, Co., Wilmington, DE.
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Die
obere Kante 67 des Abschirmteils 62 der kurzen
Seitenwand ist bogenförmig
ausgebildet und hat einen Radius, der der Krümmung des Radius der Platte 12 entspricht.
Für eine
Platte mit einer Diagonalabmessung von 51 cm beträgt der Radius
der oberen Kante 67 etwa 84,1 cm. Das erste Abschirmteil 60 enthält außerdem ein
kurzes inneres Teil 86, das innerhalb des Gehäuses 42 liegt
und eine Länge I1 von etwa 51,4 cm aufweist. Die Ebene des
kurzen inneren Teils 68 ist mit einem stumpfen Winkel von etwa
130° zu
der Ebene des Abschirmteils 62 der kurzen Seitenwand ausgebildet.
Wie in 6 gezeigt, hat jedes zweite Abschirmungsteil 70 ein
Abschirmungsteil 72 mit einer langen Seitenwand, das sich
durch die Öffnung 50 in
dem Schirmträger 48 erstreckt,
und drei Gewindelöcher 74,
um die Befestigung an dem Schirmträger zu erleichtern. Eine große elliptische Öffnung 75 mit
einer Nebenachse von etwa 19 mm und einer Hauptachse von etwa 29 mm ist
durch das Abschirmungsteil 72 der langen Seitenwand gebildet
zur Anpassung an einen anderen Plattenzapfen 26. Die elliptische Öffnung 75 kompensiert Änderungen
in der Lage der Zapfen 26. Eine (nicht dargestellte) dünne nachgiebige
Schicht eines Isoliermaterials, wie MYLARTM,
liegt innerhalb der Öffnung 75,
um den Zapfen 26 zu schüt zen,
wie vorangehend beschrieben. Die obere Kante 76 des Abschirmungsteils 72 der
langen Seitenwand ist bogenförmig
ausgebildet und hat einen Radius, der an die Krümmung des Radius der Platte 12 angepasst
ist. Das zweite Abschirmungsteil 70 enthält außerdem ein
langes inneres Teil 78, das innerhalb des Gehäuses 42 liegt
und eine Länge
I2 von etwa 54 cm aufweist. Die Ebene des
langen inneren Teils 78 ist mit einem stumpfen Winkel von
etwa 130° gegenüber der
Ebene des Abschirmungsteils 72 der langen Seitenwand ausgebildet.
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Die
in 7 dargestellte zweite Abschirmanordnung 56 enthält ein Paar
von entgegengesetzt angeordneten Stützteilen 80, ein Paar
von Neben-Abschirmungsteilen 82, befestigt an den Stützteilen 80 und
ein Paar von Haupt-Abschirmungsteilen 84. Die Neben- und
Haupt-Abschirmungsteile 82 und 84 sind entlang
den Schnittlinien 87 durch Schrauben 85 miteinander
verbunden und bilden einen Winkel 6 von etwa 55° mit der Vertikalen. Ein Innenwinkel θ1 von 43°36' wird gebildet zwischen
einem Grundteil 86 des Neben-Abschirmteils 82 und
der Schnittlinie 87. Der komplementäre innere Winkel θ2 zwischen dem Schnittpunkt 87 und
einem Grundteil 88 des Haupt-Abschirmteils 84 beträgt 36°14'. Eine Öffnung 89,
gebildet durch das Neben- und
Haupt-Abschirmteil 82 und 84 hat eine Länge I von
etwa 50,4 cm entlang der Hauptachse X und eine Breite w von etwa 42,5
cm entlang der Nebenachse Y. Das Grundteil 86 des Neben-Abschirmteils 82 hat
eine Länge
I3 von etwa 78,4 cm, während die Basis 88 des
Haupt-Abschirmteils 84 eine Länge I4 von
etwa 86,4 cm hat. Die Stützteile 80 sind
durch Befestigungselemente 90 an zwei gegenüberliegenden
Seitenwänden 44 des
Gehäuses 62 befestigt.
Die zweite Abschirmanordnung 56 überlappt teilweise die erste
Abschirmanordnung 55 und ist davon durch mehrere Isolierabstandshalter 91 beabstandet,
wie in den 3 und 4 dargestellt.
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In
dem elektrostatischen Sprühmodul 40 bilden
die elektrostatischen Sprühkanonen 36 eine
Dispersion von negativ geladenen Aerosolpartikeln, die entlang von
Strömungslinien 92 ausgerichtet
sind, wie in den 3 und 4 dargestellt,
zu einem geerdeten Schirm, wie eine OC-Schicht 32 auf der
Innenfläche
der Schirmträgerplatte 12.
Die Strömungslinien 92 werden
von einer einzigen Quelle erzeugt, wie den Ausgang der elektrostatischen
Sprühkanonen 36.
Wenn das Sprühmaterial
aus den Kanonen 36 austritt, bilden die Strömungslinien 92 einen
Konus 93, dargestellt in 3, dessen
Geometrie durch zwei entgegengesetzte Kräfte gebildet ist: Eine Trägheitskraft
nach außen,
d.h. zentrifugal, und eine Innenkraft, erzeugt durch die aus den
Kanonen 36 austretenden Luftströme. Die elektrostatischen abstoßenden Kräfte zwischen
den geladenen Aerosolpartikeln erhöhen die Dicke der Wand des
Konus 93 in Abhängigkeit
von dem Abstand von den Kanonen 36. Der Konus 93 hat
eine im Wesentlichen Vektor mit einer vertikalen Kraft, gebildet
durch das starke elektrische Feld zwischen den Kanonen 36 und
der geerdeten OC-Schicht 32. Wenn ein beliebiger Teil des
Konus 93 sich dem ersten und zweiten Abschirmanordnungen 55 und 56 nähert, wirken
die Abschirmanordnungen als eine Fokussiereinheit. Außerdem erfordert
die gespeicherte Bewegungsenergie, dass die Strömungslinien 92 von
dem Ziel, d.h. diejenigen, die nicht direkt zu der OC-Schicht 32 auf
der Platte 12 gelangen, in zwei Gruppen aufgeteilt werden,
die parallel zu den Abschirmungen liegen und sich entgegengesetzt
ausbreiten. D.h., eine Gruppe der Strömungslinien 92 ist
direkt auf die Abschirmanordnungen gerichtet, während die andere Gruppe der
Strömungslinien 92 nach
unten auf die Abschirmanordnungen gerichtet ist. Wenn ein Bündel von
parallelen Strömungslinien 92 eine
gesamte volumenmäßige Durchflussphase
von Q aufweist, dann ist die folgende Gleichung anwendbar, unter
der Annahme, dass keine Adsorption stattfindet: Q = Qup +
Qdown (1)Qup und Qdown sind
die volumenmäßigen Durchflussraten
nach oben und nach unten entlang den Abschirmanordnungen 55 und 56.
Als ein Beispiel trifft eine Strömungslinie 92 in 4 mit
einem Auftreffwinkel θ auf
die erste Abschirmanordnung 55 auf. Die volumetrischen
Durchflussraten (Volumenfluss) für das
vorliegende Sprühmodul
werden durch die folgenden Zusammenhänge beschrieben: Qup =
(Q/2)(1 – sinϕ) (2) Qdown =
(q/2)(1 – sinϕ) (3)wobei ϕ der
in 4 dargestellte Einfallwinkel ist.
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Aus
den Gleichungen (2) und (3) ergibt sich, dass: Qup > Qdown (4)
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Somit
werden, nachdem die Strömungslinien 92 von
dem Ziel auf die erste Abschirmanordnung 55 aufgetroffen
sind, die nach oben gerichteten Strömungslinien Qup in
Richtung der geerdeten OC-Schicht 32 auf der Platte 12 gerichtet
und erhöhen
dadurch die Übertragungseffektivität der Sprühkanonen 36,
und zwar durch Richtung von mehr Zielmaterial zu der Platte 12,
und nicht weg von der Platte, in der Richtung Qdown.
Bei Abwesenheit der Abschirmmittel 52 würden die Strömungslinien 92 von dem
Target auf die untere Fläche
des Schirmträgers 48 auftreffen.
In diesem Zeitpunkt wäre
der Ausgleich der Bewegungsenergie nicht nützlich, da der Winkel zwischen
dem Konus 93 und den Strömungslinien 92 und
der unteren Fläche
des Schirmträgers 48 spitz wäre. In einem
derartigen Fall würde
die Übertragungseffektivität nicht
erhöht,
weil mehr Material von dem Target weg von der OC-Schicht 32 auf
den Träger 12 gerichtet
wurde, als zu ihm.
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In 3 sind
die Sammelmittel, wie eine Fangschale 54, in der Nähe zu dem
Grundteil 46 des Gehäuses 42 in
Richtung eines Abflusses 100 geneigt, der direkt zu einem
nicht dargestellten Verbrennungsofen gerichtet ist, der die verbrauchten,
verdampfungsfähigen
Bestandteile von den Sprühkanonen 36 verbrennt.
Die Fangschale 54 besteht entweder aus NYLONTM oder
Polyethylen, das resistent ist gegenüber Lösungsmitteln und organischen
Kunststoffen in dem gesprühten
Material. Die Neigung der Fangschale 54 ermöglicht eine
ständige
Entladung des verbrauchten Sprühmaterials,
das darin gesammelt wird und dadurch eine Verhinderung der Ansammlung
von verbrauchtem Material und eine Ausströmung von Dämpfen für das Sprühmodul. Wenngleich die Erfindung
in der Ausführungsform
eines OPC-Sprühmoduls 40 beschrieben
wurde, können dieselben
Abschirmelemente 52 in (nicht dargestellten) elektrostatischen
Sprühmodulen
für die
Befestigung und die Filmbildung angewendet werden.