专利名称：玻璃管内部金属涂布的方法，尤其适用于太阳能收集器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃管内部金属涂布的方法。
背景技术：
用于制造平面镜、曲面镜、抛物凹面镜、热水瓶、圣诞树球等的金属涂布方法一般是常见的。用在那里的金属涂布层是用反应液通过喷射或旋转待涂布物体来进行金属涂布的。对应物体的整个表面区域被涂布。
由于对象的不同，要求的条件会有所不同。在被抛光的平板玻璃中，在玻璃、镜面、铜和漆的次序中结构是重要的。在热水瓶中光学因素是完全不相关的。
被金属涂布的且用作真空管收集器的玻璃管有特殊的要求。相关方面是使各玻璃管的内表面带有反射层，即二分之一的内表面，反射表面为圆柱形壳体形状。上述圆柱形壳体在玻璃管的全长或者其相应部分上延伸。
一种公知的方法包括在各玻璃管中形成圆柱形壳体状的镜面。该镜面由例如铝薄层组成。
上述解决方案的缺点是显而易见的。形成铝薄层是一个复杂的过程。整个内反射玻璃管的制造工艺是无法令人满意的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃管被内部金属涂布而具有圆柱形壳体状金属涂布表面的方法。可获得玻璃管中的金属涂布区和无金属涂布区之间的精确限定的分离区。镜面的边缘必须制成清晰而笔直的样式且必须平行于管轴线。
而且，无金属涂布区(由于视觉和美学的原因及由于ICR管的功能上的减少)绝不会显示出任何缺陷，如银斑。
上述目的可以通过独立权利要求中的特征来实现。有三种不同可能性来实现本发明(并列的权利要求1，2和4)。运用在处理的特定阶段期间玻璃管被水平放置的原理并注入一定数量的对应溶液，这样，玻璃管的内部空间只被部分填充，相应地，玻璃管内表面仅部分地被对应溶液处理。
通过这种方式玻璃管可以通过简单且经济的方式被内部金属涂布。这种方法节约成本。该方法还使镜面边缘的分离区清晰而笔直。镜面的边缘平行于玻璃管纵向轴线延伸。
管的端部可以完全没有涂布镜面。这样是十分有利的，其原因是因为在对管的端部进行任何进一步地热处理期间防止了镜面在热成形区中的汽化。
依照上述方法被金属涂布的玻璃管可以得到最佳的反射特性。玻璃管没有任何可视的缺陷，例如盐垢或粗糙的镜面。因此所获得的镜面平滑度带来有利的物理效果。
本发明带来尤其重要的优点从发明效果的各个方面看，开放的金属涂布表面都有很高的质量，该表面从玻璃转移。因此它完全闭合且光滑。因此它以最佳的方式实现自己的功能。在整个圆周上和全部长度上拥有均匀的厚度。
这样的原因是由于整个工艺过程发生在封闭的系统中，即在玻璃管中，并且与公知方法相比可以更好地控制这种处理过程。
用这种方法被金属涂布的玻璃管可以用于太阳能收集器，也可以用于热水器和热供应器。
具体实施例方式
根据本发明(如权利要求1)用于用银半边涂布玻璃管内壁的方法的优选实施例可以描述成如下在可能的第一步骤“预热”中，为了去除吸附在玻璃内表面上的水，将玻璃管在80℃的热空气中预热。这对于得到镜面的精确边缘形状是很重要的。
在称为“感光”的第二步骤中，650ml的感光剂填充在水平放置的玻璃管中。管的端部用外置的密封塞密封。感光剂流经一个塞子中的开孔。感光剂流进玻璃管的恰当流速以及开孔在塞子中的位置和成型十分重要，否则由于液体中干扰波的运动及玻璃内表面上的斑点会有缺陷产生。
感光剂由用完全去矿化的水稀释到1∶50,000的RX浓缩液形成。上述稀释过程分为两个步骤在10L的容器中用去矿化水一次一层地人工预稀释RX浓缩液至1∶1,000。然后在一个自动混合和掺渗单元内以1∶50的系数用去矿化水在进行一次再稀释以达到需要的稀释比。
填充后，再次通过打开相同塞子的排出口从管子去除感光剂。起初管子处于水平位置，然后倾斜管子大约75°以加速去除过程。等待20秒之后(为了使感光剂相当程度地漏下，这是非常重要的)，将管子重新倾斜至水平位置以待下一步处理。
在第二步骤“感光后的漂洗”中，500ml去矿化水像第一步骤中一样通过相同的塞子填充进水平放置的玻璃管中并用与第一步骤相同的方式再次除去，由此可进一步除去玻璃管中的感光剂残留物。
在所谓的“金属涂布”的第三步骤中，玻璃管水平放置并用内置塞将其两端密封，并使管的端部相对液体隔开预定的距离。这样做很重要，镜面因此不形成到管子端部并不会对进一步的处理产生干扰。
提供含氨的腐蚀性苏打水溶液100ml，还原溶液100ml和含氨的硝酸银溶液100ml，按预定的顺序在专用的混和容器中混和成镜面涂布溶液(为保证最佳混和，需要考虑混合容器的最佳高度直径比)，然后立即通过与混和容器的排放口相连的胶皮管流经一个塞子进入玻璃管。
为了避免镜面上的缺陷(褐色的圈，斑点)，镜面涂布溶液的流入速度应该经过胶皮管口径、塞子的穿孔口径和/或混和容器和玻璃管之间的高度差实现最佳化。
镜面涂布溶液流进管中，然后以波动态通过玻璃管流向相对的塞子，然后在那里被反射，回到镜面涂布溶液最初流进经过的塞子的方向。一旦流进玻璃管的镜面涂布溶液波再次到达上述塞子，玻璃管相对自身管轴的旋转过程开始(持续时间3分钟；为避免镜面的缺陷，开始旋转的精确时间会非常重要)。通过含氨的硝酸银溶液中的银盐与还原溶液中的糖进行化学反应，在管内表面上制成大约在100μm厚度的金属银镜。含氨的腐蚀性苏打水溶液用于调节镜面涂布溶液的pH值。
在三分钟的旋转过程后，向一边倾斜玻璃管将用剩的镜面涂布溶液从玻璃管中排出。
在第四步骤“镜面涂布后的漂洗”中，为了从管内部清除掉镜面涂布溶液的残余物，这些残余物可能会削弱对管子的进一步处理，用1.5L的水对玻璃管进行漂洗。
在第五步骤中，玻璃管在大约80℃的热空气鼓风机中干燥2.5分钟。
内部镜面涂布一般覆盖玻璃管内壳表面的一半。这意味着镜面是圆柱形半壳体。显然还可以不仅这样。圆柱状壳体还能延伸至较小或较大的对应玻璃管的内壳表面的圆周。
“感光剂”可以理解为一种活性剂，用它可以预激活玻璃表面从而使玻璃表面能够接受镜面涂布溶液。
一般地，含氨的硝酸盐、碳水化合物和还原液的混和液被用作金属涂布溶液。
权利要求书中列举的三种方法可以被修改。例如，根据权利要求1所述，必须用感光剂溶液润湿玻璃管内表面。这一点可用不同的方法来完成。例如玻璃管内部可以用感光剂溶液喷涂。或者，玻璃管可以在任一端被密封且将其置于水平位置。然后在玻璃管内部空间注入一定数量的感光剂溶液以使内部空间仅部分填充。
该方法可用于有关金属涂布溶液的涂布。
该方法还可以应用于有关权利要求2。可以用不同的手段来进行玻璃管内表面的润湿，以及镜面涂布溶液的涂布。
自然地，该方法可适用于根据权利要求3所述的方法。
权利要求
1.一种玻璃管内部金属涂布的方法，其具有圆柱形壳体状金属涂布表面，具有以下特征1.1 玻璃管在任意一端被密封；1.2 玻璃管被放置成水平位置；1.3 向玻璃管内部空间注入一定量的感光剂溶液以便部分地填充内部空间；1.4 经过一定的驻留时间之后，将感光剂溶液从内部空间去除；1.5 向玻璃管内部空间注入镜面涂布溶液，玻璃管的整个内表面被镜面涂布溶液润湿；1.6 从玻璃管内部空间去除用剩的镜面涂布溶液。
2.一种玻璃管内部金属涂布的方法，其具有圆柱形壳体状金属涂布表面，具有以下特征2.1 用感光剂溶液润湿玻璃管内表面；2.2 选择地，从玻璃管内部空间去除过量的感光剂溶液；2.3 用镜面涂布溶液润湿玻璃管内表面；2.4 选择地，从玻璃管内部空间去除过量的镜面涂布溶液；2.5 玻璃管被放置成水平位置；2.6 玻璃管两端被封闭；2.7 向玻璃管内部空间注入一定量的用来部分去除镜面涂布溶液的腐蚀溶液以使内部空间仅部分被填充；2.8 经过一定的驻留时间之后，再将腐蚀溶液从玻璃管内部空间去除。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于3.1 用感光剂溶液或镜面涂布溶液填充玻璃管内部空间这种方式来用感光剂润湿玻璃管内表面和/或用镜面涂布溶液润湿玻璃管内表面。
4.一种玻璃管内部金属涂布的方法，其具有圆柱壳体状金属涂布表面，具有以下特征4.1 用感光剂溶液润湿玻璃管内表面；4.2 选择地，从玻璃管内部空间去除过量的感光剂溶液；4.3 为使玻璃管部分不被金属涂布，感光剂溶液注入到圆柱形壳体状玻璃管的部分内表面；4.4 用镜面涂布溶液填充玻璃管内部；4.5 选择地，从玻璃管内部空间去除过量的镜面涂布溶液。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于用感光剂溶液或镜面涂布溶液填充玻璃管内部空间以此来用感光剂或镜面涂布溶液润湿玻璃管内表面。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法，其特征在于在开始处理之前要对玻璃管进行预热。
7.如权利要求1-5中的任一项所述的方法，其特征在于为了加强感光剂或镜面涂布溶液或腐蚀溶液的润湿，要对玻璃管进行一定时间的旋转。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于在用不同溶液处理之间要对玻璃管进行漂洗。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于在镜面涂布之后，用热空气干燥玻璃管内部空间，在漂洗之后，也可以有选择地用热空气干燥玻璃管内部空间。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于感光剂在玻璃管内驻留的时间在1-60秒之间。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于感光剂溶液在玻璃管内驻留的时间在10-30秒之间。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于镜面涂布溶液在玻璃管内驻留的时间在1-10分钟之间。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于镜面涂布溶液在玻璃管内驻留的时间在2-5分钟之间。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于要进行镜面涂布的圆柱形壳体是半圆柱形壳体。
全文摘要
本发明涉及一种玻璃管内部金属涂布的方法，使其具有圆柱形壳体状金属涂布表面。根据本发明的这种方法包括下述处理步骤玻璃管在任意一端被密封；玻璃管被放置成水平位置；向玻璃管内部注入一定量的感光剂溶液以使内部空间被部分填充；经过一定的驻留时间后，从内部空间去除感光剂溶液；向玻璃管内部注入镜面涂布溶液，使玻璃管的整个内表面被镜面涂布溶液润湿；从玻璃管内部空间去除耗尽的镜面涂布溶液。
文档编号F24J2/10GK1412502SQ02149878
公开日2003年4月23日 申请日期2002年10月10日 优先权日2001年10月10日
发明者斯蒂芬·特拉茨基, 海茵茨·多茨勒, 马赛厄斯·马勒, 乔基姆·法伊弗, 迈克尔·西勒, 利奥尼德·舒尔茨, 戈特弗里德·哈斯 申请人:舱壁玻璃公司