CN103889913A

CN103889913A - 用于在玻璃管上局部镀镜的的操作方法及该

Info

Publication number: CN103889913A
Application number: CN201280046593.4A
Authority: CN
Inventors: J·P·努涅斯·布特洛; E·戈麦斯·鲁伊斯
Original assignee: Abengoa Solar New Technologies SA
Current assignee: Abengoa Solar New Technologies SA
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-06-25
Also published as: WO2013045720A1; EP2767519A1; IL231432A0; ZA201401163B; ES2402317B1; EP2767519A4; ES2402317A1; US20140227429A1; CL2014000730A1

Abstract

用于在玻璃管（200）上局部镀镜的***的操作方法和该***，该***包括管（200）的供应设备、镀镜履带机和管（200）的输出设备，镀镜操作在镀镜履带机上的不同的固定点处实施，其中，局部镀镜的主要步骤如下：清洗玻璃管（200），对表面进行光敏处理，清洗，选择性地进行活化或者超敏化处理，清洗，镀镜，清洗，烘干。在外部进行局部镀镜时，需加入下列步骤：沉积铜层，清洗，沉积防腐蚀涂料，沉积机械和紫外线防护涂料，固化涂料，烘干管外部。

Description

用于在玻璃管上局部镀镜的***的操作方法及该***

技术领域

本发明属于在玻璃表面上设置金属涂层的领域，更具体的，涉及一种通过喷涂而在玻璃管上形成非电解式镀镜。该玻璃管可作为太阳能收集器中接收管的一部分。

背景技术

热太阳能技术的主要原理是基于收集的太阳辐射加热载热流体和发电。

所述载热流体在吸收管内部循环流动，从而可在管中营造真空环境，以减少热量散失。吸收管安装在玻璃管中，通常由金属制成。玻璃管和吸收管形成的管组被称为接收管。

已有几种在热太阳能发电设备中使用接收管的技术，然而，在所有的这些技术中，收集太阳能和太阳能的集中是最大的挑战之一。

为了改善这两方面，我们结合了不同的方案（光学改进，创新的集热方法，增加二次聚光器）。

其中的一个方案，在玻璃管中安装二次聚光器，因此引发了本发明要解决的技术问题。该二次聚光器是一个可将射向吸收管的太阳射线反射回来的镜面。由于前述原因，在玻璃管上的局部区域镀镜，以形成该二次聚光器，成为要解决的关键问题。

现有技术中包括几种在玻璃管上镀镜的方法。在基板上镀镜的方式中，提到了使用薄膜和附着在塑料基板上的金属反射层，通过粘结剂将这些基板胶粘到玻璃上，以形成二次聚光器。在一些申请中，使用该技术是有问题的。因为，二次聚光器设置在靠近吸收管的位置，胶粘剂的温度可能接近100℃，这样会导致胶粘剂降解而失去粘性。因此，通过胶粘在玻璃上的薄膜形成的反射面可能无法满足这些专利申请中所要求的光学性能。

另一方面，传统的镜子是通过连续的工艺制造的，其中，薄的金属反射层是设置在基板上，基板通常是玻璃板或者塑料板。现有的镀镜技术，例如专利WO2006/121516A1中公开的，通过喷涂在玻璃管上局部区域镀镜。总体上来说，该技术的现存问题是待镀镜基板的整个表面被反射层覆盖，造成金属的浪费，这些金属通常是银、铜或者铝。

现有技术中，主要有两种类型的镀镜技术。

电解技术，例如溅射技术和汽相沉积技术，成本高、要求真空环境和外部动力源，而且需使用超高纯度金属，如David Deakin的美国专利US4,579,107A中公开的。由于这些技术需要使用很贵重的配套设备，从而造成非常高昂的原始成本。Nissin Electric公司的专利EP0665304A1中公开了一种方案：在狭窄的细管中涂设金属层，该细管的直径小于20mm。溅射和汽相沉积技术运用的困难在于：涂盖比上述细管的尺寸更大的管子的内部。使用这些技术需要产生非常大的磁场，此外，因为金属必须沿着周长360度沉积，故该方法不能在局部区域镀镜，并且也因成本太昂贵而难以实际应用。

另一方面，化学沉积技术，该技术不需要外部动力源。在这些化学沉积技术中，最有代表性的技术方案是：在溶池中浸泡待镀镜薄片，溶池中主要包含三种成分：金属盐、还原剂和络合剂，以防止浸泡过程中自发地发生还原和沉积。当将待处理表面浸入溶池中时，在预活化的表面上发生氧化还原反应，同时金属开始在该表面沉积。通过浸泡或润湿方法在玻璃管上镀镜的简单技术的优点并不能补偿由该技术造成的许多缺陷，这些缺陷包括：当加入会保持悬浮状态的金属颗粒时将导致溶池中沉积的不稳定，以及因沉积动力的限制和金属沉积层有限的粘性-沉积厚度仅为每小时20pm。

另一种可供选择的方案，化学喷射沉积技术，其在成本、沉积的金属层厚度、沉积时间、待镀镜几何体的可实现性，以及镜面的光学特性等方面都是最佳的。

David Deakin的美国专利US4,579,107A中公开了一种方案，利用热喷涂在半管上镀镜，其可应用到低浓度太阳能收集器中。Hing-wah CHAN的专利WO2008/097688A1中公开了一种方案，通过喷吹金属粉末到固体基板上，以形成金属反射层。热喷涂方法，虽然可有效应用于太阳能电池中，但对于玻璃管不适用，因为喷吹出来的金属粉末的温度很高，可能降解或破坏玻璃管。

Samuel Stremsdoerfer的专利WO2010/103125A1中公开了一种全金属防腐蚀镜面的制造方法，该镜面利用除银以外的金属涂层来保护镜面抵抗环境侵蚀。由于金属保护层会先于反射层沉积，所以不能保护玻璃管内表面上的镜面。而仅改变涂层的沉积顺序也不能解决这个问题，因为金属层的表面粗糙会减弱反射层的光学性能，进而可能导致该聚光器将光线从想要的焦点处转移，从而使聚光器丧失功能。其次，因为待镀镜基板的整个表面上覆盖金属层，所以该方法不能用于在玻璃管上进行局部镀镜，造成金属的浪费，金属通常是银、铜或者铝。

发明内容

本发明涉及一种用于在玻璃管上镀镜的***的操作方法，该方法通过化学喷射沉积技术在管的外部和/或内部表面上沉积金属反射层。

如上所述，已经公开的与玻璃管有关的主要申请中，玻璃管被用作太阳能收集器的接收器的外管，太阳能收集器的接收器上设置有二次聚光器。镜子中的反射层作为二次聚光器，镜子为管上将要喷涂上的部分。

考虑到管应当具有的功能，只需要沿着玻璃管的中部或者周长上局部区域沉积反射层。不需要在玻璃管的整个表面上镀镜，这样太阳光线可通过未镀镜表面进入玻璃管。反射面反射集中的太阳入射光，将其反射到吸收管，从而使吸收管吸收更多的集中光线，将反射面贯穿地分布在玻璃管的整个周长上，可提高收集器的集热效率。

为了沉积反射层，需要将玻璃与金属溶液接触。考虑到反射层的沉积速度、制造成本和光学品质，最佳的方法是利用喷射器将金属溶液喷射到玻璃上。

为了实现上述目的，提供一种镀镜***，该***包括管供应设备，镀镜履带机和管输出设备。

管供应设备包括具有一定倾斜度的平板翼型装置，该装置上设置有管和作为保持件的固定凸缘。所述倾斜装置与镀镜履带机平齐，并且两者间隔一段距离，固定凸缘位于该间隔处，并提供管到镀镜履带机的起始部位。

镀镜履带机上有连续、自动化设备，该设备包括由固定在静止台板上的轨道支撑的两条移动履带，履带上分布有一系列固定点，在这些固定点处，每个管子停下来接受不同要求的加工，直到完成整个镀镜工序。每个固定点上都设有气缸设备，气缸活塞的末端设有实施任务的合适工具。在运行时，可选择性地转动玻璃管或者该工具。要安装的工具如下：

-扩散式喷嘴，用于清洗、光敏处理、烘干和活化步骤（与固定点1，2，3，4，5，7，8，10，11，14对应）。

-当镀镜和铜沉积步骤（与固定点6和9对应）中使用两种溶液时，需要使用两个扩散式喷嘴或者一个双扩散式喷嘴。

在内部镀镜时，气缸的活塞位于玻璃管的内部，并且活塞上的喷嘴朝下。而在外部镀镜时，活塞位于玻璃管的上部，喷嘴仍然朝下。

玻璃管中局部镀镜***的操作方法包括以下步骤：

1.将管置于管供应设备上。

2.将玻璃管提供到镀镜履带机上。

3.通过镀镜履带机上的自动化装置使玻璃管以恒定的速度移动，并通过传感器或者光电元件使管在镀镜履带机上的第1固定点处停下。

4.通过温度为80℃的热空气清洗玻璃管的内部和/或者外部，以清除玻璃管内表面上吸附的潜在的残留液体。这对于形成精确的镜面边缘非常重要。为了实现上述目的，气缸***覆盖住管的内部和外部，且气缸***的端部设置有扩散式喷嘴。

5.通过镀镜履带机上的自动化装置使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第2固定点处停下。

6.通过喷射感光溶液，对玻璃管的内部和/或外部表面进行光敏处理，优选采用二氯化锡水溶液，可通过安装在第2固定点处的气缸装置上的扩散式喷嘴完成喷射。

7.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第3固定点处停下。

8.利用喷射的洗涤溶液，清洗管的内部和/或外部，优选采用软化水。为了实现该目的，在活塞的端部安装有喷口朝下的扩散式喷嘴。

9.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第4固定点处停下。

10.通过扩散式喷嘴喷射活化溶液，选择性地对玻璃管的内部和/或外部表面进行活化处理，优选采用氯化钯水溶液。

11.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第5固定点处停下。

12.通过扩散式喷嘴喷射洗涤溶液，清洗管的内部和/或外部，优选采用软化水作溶剂。

13.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第6固定点处停下。

14.通过喷口朝下的两个扩散式喷嘴或者一个双扩散式喷嘴，在玻璃管的内部和/或外部表面进行两次镀镜，喷射阳离子银（氧化状态）溶液和还原剂溶液，还原剂可使阳离子银转变成金属，从而在玻璃管的内部和/或外部表面上沉积并形成金属银反射层。

15.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第7固定点处停下。

16.通过喷射洗涤溶液，清洗管的内部和/或外部，优选采用软化水。为了实现该目的，在活塞的端部安装有喷口朝下的扩散式喷嘴。

17.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第8固定点处停下。

18.选择性地对管内部和/或外部进行烘干，包括使用与步骤4中相同的清洗设备，利用温度在20℃到80℃之间的热空气加热处理过的表面。

在内部镀镜时，直接跳到最后的步骤，取下玻璃管。

然而，在外部镀镜时，需要在方法中加入新的步骤，即在银层表面沉积非常薄的铜层，再在铜层表面沉积3层保护涂料。铜薄层通常用来防止银层被腐蚀，延迟银层变黑的速度，并且还可提高对下一步沉积的保护涂料的粘着性，保护涂料可改善银层抵抗环境侵蚀的能力或者防止机械损坏的性能，例如磨损，从而延长镜面的使用寿命。镜面中的铜层也可反射大量的光线，尤其是紫外线。

本发明的在管外部表面上局部镀镜的方法包括上述步骤1至18，此外还有以下步骤：

19.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第9固定点处停下。

20.利用喷射器，在镀银的玻璃管的外表面上沉积铜层，使用至少一种含阳离子铜（氧化状态）的喷射气雾剂和至少一种含还原剂的喷射气雾剂，还原剂可使阳离子铜转变成金属铜。

21.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第10固定点处停下。

22.利用喷射器喷射洗涤溶液，清洗管的外部，优选采用软化水。为了实现上述目的，在活塞的端部安装有喷口朝下的扩散式喷嘴。

23.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第11固定点处停下。

24.通过安装在活塞端部的喷口朝下的扩散式喷嘴，在表面上沉积一层或两层防腐蚀涂料。

25.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第12固定点处停下。

26.通过安装在活塞端部的喷口朝下的扩散式喷嘴，在表面上沉积机械和紫外线防护涂料。

27.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第13固定点处停下。

28.利用面朝下用作照射灯的红外线加热器固化防护涂料，红外线加热器安装在固定点的顶部，以加热管，并使之维持在130℃-145℃的温度范围内。

29.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管以恒定的速度移动，直到在第14固定点处停下。

30.烘干管的外部，包括通过温度在20℃至80℃范围内的空气加热处理过的玻璃管表面，以清除玻璃内表面上吸附的潜在的残留液体。这对于精确地形成镜面边缘非常重要。为了实现上述目的，气缸***覆盖住管的内部和外部，气缸***的端部设置有扩散式喷嘴。

31.通过输出设备取出管，根据每个镀镜设备的不同需要，可以采用人工或者自动装置完成。

此处，单独地描述了整个方法中的每个步骤，但是其中的一些步骤可以结合起来以简化程序。特别地，步骤6和步骤8可以在同一固定点处，通过使用具有两个喷嘴的活塞完成，其中一个喷嘴用于完成敏化操作，另一个喷嘴用于完成清洗操作。在这种情形下，步骤7就不存在了。同样地，步骤10和步骤12也可以在同一固定点处，通过使用具有两个喷嘴的活塞完成，其中一个喷嘴用于活化操作，另一个喷嘴用于清洗操作。在这种情形下，步骤11就省去了。步骤14和步骤16可以在同一固定点处，通过使用具有3个喷嘴的活塞完成，其中两个喷嘴用于镀镜操作，第三个喷嘴用于清洗操作。在这种情形下，步骤15就省去了。步骤20和步骤22可以在同一固定点处，通过使用具有3个喷嘴的活塞完成，其中两个喷嘴用于进行镀铜操作，第三个喷嘴用于清洗操作。在这种情形下，步骤21就不存在了。

本发明中公开的操作方法使用喷射器来沉积不同的薄层，使用该技术的优点是：经济、快速、所需的原始成本低、可控制沉积层的厚度、沉积层质地均匀，并且节省材料。

该***通过以合适的角度，快速而高效地方式喷涂玻璃表面，可实现在管的整个长度上或者相关部分区域上进行局部镀镜，以控制镀镜表面上的半孔径（semi-aperture）。

使用该方法具有的优点是可使玻璃管的内部或者外部表面的镀镜过程简单而高效。该方法可最大限度地减小沉积的金属层的厚度，不需要较大的原始成本，因而是一种经济、高效的方法。使用该方法在玻璃管基板上形成的镜面的反射层具有最佳的反射率和较好的光学品质。此外，这种方法通过形成与玻璃管的长度方向轴线平行的直线，将镀镜区域的两侧分界。通过该方法镀镜的玻璃管不会存在外观缺陷，例如表面粗糙和内部污点等。

本发明具有的最大优点是在接收管上集成具有较好光学品质的反射面。反射面形成了集成到吸收管上的二次聚光器，从而提高了太阳能收集器的效率，因此，也提高了太阳能发电装置的效率。

附图说明

下面，为了进一步完善对本发明的描述，以帮助更好地理解本发明。提供一组参照图以作说明，但该组图不作为对本发明的限制，并附上以下说明：

图1为镀镜玻璃管的剖面图，从图中可以看到内部镀镜和外部镀镜。

图2为管供应设备的一实施例的主视图。

图3为管移向镀镜履带机时的实时视图。

图4为管移向镀镜履带机时的详图。

图5为镀镜过程中的自动化装置的平面图，其中示出了一个固定点，在该固定点处，玻璃管停止移动，以接受相应的加工工序，加工过程通过气缸完成。

附图标记为：

100 玻璃管

110 内部镀镜

120 外部镀镜

130 吸收管

200 待镀镜管

210 镀镜履带机

220 横梁

230 上凸缘

231 下凸缘

240 减速电机

250 枢轴

260 轴承

270 固定点

280 活塞

290 履带

300 管供应设备

310 倾斜的平板翼型装置

320 凸缘

具体实施方式

为了更好的理解本发明，根据本发明的一实施例，用于在玻璃管上局部镀镜的***的操作方法描述如下：

图1示出了镀镜的玻璃管100的剖面图。其中，外部镀镜形成在外表面120上，内部镀镜形成在内表面110上，吸收管130设置在玻璃管内部。

图2和图3示出了管供应设备300的一实施例，该设备包括具有一定倾斜度的平板翼型装置310，翼型装置310上设有管200和固定凸缘320，凸缘的长度小于玻璃管的总长度，由此凸缘320支撑在管的中部，从而作为管的保持件。所述倾斜装置310与镀镜履带机（chain）210平齐，倾斜机架与镀镜履带机之间间隔一段距离，固定凸缘320设置在该间隔处，并提供管200到镀镜履带机的起始部位。

管被提供到镀镜履带机210上后，由四片凸缘230和231将其固定住，其中的两个凸缘比另外两个高。为了将管200提供到镀镜履带机210上，当管移动到装载区时，通过位于履带的两侧面端部的最高凸缘230的末端（不是固定凸缘320所在的位置）推动管200，并将管200移动到所述凸缘230上，从而将管200从固定凸缘320上提起。此过程中，凸缘230产生的推力将管提供到镀镜履带机上。较低的凸缘231移动时不接触管200。

将管200从管供应设备提供至镀镜履带机的通道的细节如图4所示。

图5示出了镀镜过程中使用的自动化装置的平面图。从图中可以看到其中一个固定点270，在该固定点处，玻璃管200停止移动，以接受相应的加工工序，加工过程通过气缸280进行。

具体的操作流程如下：

1.将管200提供到管供应设备上，可以通过人工或者自动装载装置完成。

2.通过管供应设备300将管200置放到镀镜履带机210上，其中管供应设备包括具有一定倾斜度的平板翼型装置310，管200通过该倾斜装置向下滚动，较小的凸缘320将管保持在端部。所述倾斜装置310与镀镜履带机210平齐，两者间隔一段距离，凸缘320位于该间隔处，可将管200提供到镀镜履带机210的起始部位。四个凸缘230和231，设置在履带的横向末端，其中的两个凸缘比另外的两个凸缘高，用于将管200提供到镀镜履带机210上。当管移动到装载区时，通过最高的两个凸缘230的末端（不是固定凸缘320所在的位置）推动管200，并将管200移动到凸缘230上，从而将管200从固定凸缘320上提起。此过程中，凸缘230产生的推力将管提供到镀镜履带机上。较低的凸缘231移动时不接触管200。

3.镀镜履带机210由电机驱动移动，玻璃管200堆积在供应设备的最后末端。为了将玻璃管有次序地提供到镀镜履带机210上，位于供应设备300端部的玻璃管200必须被保持住，并且必须进入到镀镜履带机210上的指定位置处，然后由凸缘230，231固定。随着镀镜履带机一起移动的凸缘230，231钩住保持在供应设备300末端的管200，并将管200固定在镀镜履带机210的指定位置上。

4.移动已通过供应设备提供到镀镜履带机210上的玻璃管200。管200支撑在通过链带接合的履带290上。履带290在冠状体上移动，并通过校准以减少摩擦。所述冠状体设置在由固定机座支撑的四根平行的横梁220上。通过固定在履带290上的四个钻孔中的四个凸缘230，231的支撑，玻璃管200在履带290上保持静止，从而在整个程序中，确保管200具有合适的固定性能。减速电机机组240驱动枢轴250以恒定的速度转动，从而驱动履带290移动。枢轴250通过四根轴承260固定到该***中，轴承通过螺纹拧紧固定在横梁220的边缘。枢轴上有锯齿轮，锯齿轮驱动履带290移动以转移玻璃管200，直到通过触发位于固定点270处的传感器而停止，传感器优选采用光电元件或者气压传感器。固定点沿着镀镜履带机210等距离分布，以执行该方法的所有步骤。每个固定点处都设有一个或两个气缸，在管子内部镀镜时，气缸上的活塞280沿着管200的长度方向伸入管内；在管子外表镀镜时，活塞280沿着管200的长度方向在管上部运行。

5.用温度为80℃的热空气清洗玻璃管的内部和/或者外部，此过程，需利用末端带有扩散式喷嘴的活塞280***，活塞覆盖管的内部和外部。

6.通过镀镜履带机上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第2固定点处停下。

7.通过喷涂感光溶液对玻璃管200的内部和/或者外部表面进行光敏处理。这一步骤在于，用喷射器将溶液喷涂到待镀镜表面，从而在该表面上快速、均匀地沉积银层，并且银层牢固地粘在表面上。喷射的溶液可以是二氯化锡水溶液（a stannous chloride-based aqueous solution（SnCl2,2H20））或者硫酸亚锡/硫酸/对苯二酚等的酒精溶液（a SnSO4/H2SO4/quinol/alcoholsolution）。通常，按纯二氯化锡（pure stannous chloride）的重量计，二氯化锡水溶液的浓度在0.005至0.2%之间，溶液PH值在2到5之间。然而，感光溶液的组分和使用浓度可以作较大变化，除其他的因素外，选择何种溶液取决于该溶液从配置到发挥作用所需的时间。感光溶液与基板接触足够长时间，从而在待镀镜基板表面上吸附一层分子薄膜。该过程所需的时间根据所使用的溶液的浓度不同而变化，但是通常少于30秒，优选少于20秒。为了完成此操作，在活塞280的端部安装有喷口朝下的两个扩散式喷嘴或者一个双扩散式喷嘴。

8.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第3固定点处停下。

9.清洗管200的内部或者外部，此步骤在于，将待镀镜的整个表面或者局部表面与一种或者几种液体洗涤源接触。此步骤通过喷射洗涤溶液完成，优选采用软化水。在本发明的方法中，该步骤重复不同的次数。为了该目的，在活塞280的端部安装有喷口朝下的两个扩散式喷嘴或者一个双扩散式喷嘴。

10.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第4固定点处停下。

11.可选择性地进行活化或者超敏化步骤，包括喷射活化溶液，优选氯化钯（a palladium chloride）或者氯化银的水溶液（silver chloride-based aqueoussolution），这些溶液适于与Sn2+反应，并在基板表面上形成中心晶核（nucleation centers），从而增强银金属层的粘着性。通常，使用重量比为0.02%的二氯化钯水溶液（a palladium dichloride aqueous solution）。所需的时间根据所使用的溶液的浓度不同而变化，但通常少于2分钟，优选少于45秒。

12.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第5固定点处停下。

13.与前面的步骤（步骤8）一样，执行清洗管200内部和/或者外部的操作。

14.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第6固定点处停下。

15.镀镜步骤，该步骤在于，在玻璃管200的表面上沉积银金属层，以形成反射层。通常，先将银溶液与还原溶液混合，然后将溶液喷射到待镀镜基板表面上。银离子溶液可以是银以离子形式存在并且易溶于水的任何种类的溶液，以促进喷射的银离子沉积和银离子与还原剂的反应速率。因此，可用银金属盐或者含银金属盐的组合物来配置银溶液。铵（Ammonium）是优选的组合物，并且通常用来配置硝酸银和铵溶液。还原溶液可由转化糖（inverted sugars）、N-甲葡糖胺（N-methylglucamine）、D-葡糖胺（D-glucamine）、葡糖酸-δ-内酯（glucono-delta-lactone(GDL)）或者其他还原剂配置而成。通常，在其中一种溶液中加入氢氧化钠或者氢氧化铵，以调配合适的PH值，从而为溶液中的化学反应提供最佳的条件。通常，使用的葡萄糖醛水溶液（an aqueous solution of formaldehyde-dextrose）的重量比浓度在0.005到5%之间，优选重量比在0.008到1%之间。银溶液（溶液A）和还原溶液（溶液B）的一种可能的配置方法具体描述如下：

-溶液A：将6g硝酸银，12ml氨以及4g氢氧化钠溶于1000ml蒸馏水中。

-溶液B：将10g葡萄糖和0.2ml甲醛溶于1000ml蒸馏水中。

还原溶液与银溶液的接触时间必须足够长，以便玻璃管表面沉积的银反射层的厚度达到40nm至140nm，优选80nm至120nm之间。通常，这一时间少于2分钟，优选100秒或者更少。还原溶液和银溶液可通过一个双扩散式喷嘴或者两个同时喷射的扩散式喷嘴先后喷射或者同时喷射。优选采用同时喷射溶液的方法，如果可以，尽量使喷射的两种溶液在即将要接触到玻璃基板时进行混合。根据本发明的方法，银的沉积量小于1000㎎/㎡，从而使沉积在玻璃管200表面上的银金属层获得最佳的光学品质和反射率。

16.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第7固定点处停下。

17.与前面的步骤一样，执行清洗玻璃管200内部和/或者外部的操作。

18.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第8固定点处停下。

19.执行烘干管200内部和/或者外部的步骤，此步骤在于，用温度在20℃到80℃之间的热空气加热处理过的表面。通过使用与清洗步骤4中相同的设备完成此操作，以清除处理过的表面上的水和水蒸气，并且增强金属层的粘着性和提高反射层的最终反射率。

在玻璃管内部镀镜时，玻璃管直接进入最后的步骤，即取出管200。然而，在玻璃管外部镀镜时，在烘干步骤（步骤18）之后要增加一系列步骤，这些步骤如下所述：

20.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第9固定点处停下。

21.沉积铜层。通常，铜层的沉积操作是将待处理的镀层表面与离子铜碱性水溶液（an aqueous alkaline copper solution）接触，该溶液包含易溶于水的铜盐、还原剂、酒石酸盐（tartrate salt）、pH值控制剂，以及钴或者镍的金属盐。将铜盐溶于水以配置铜溶液，例如硫酸铜；接着，将镍盐或钴盐溶解配置溶液，例如硫酸镍或者硫酸钴；如果需要，可将溶液混合。接下来，加入商业甲醛溶液，例如重量比为37%的甲醛溶液。另一方面，利用酒石酸盐、pH值控制剂和水来配置还原溶液，酒石酸盐可为酒石酸钠钾，pH值控制剂可为氢氧化钠，pH值控制剂用于确保基本的PH值。还原溶液和铜溶液可通过一个双扩散式喷嘴或者两个同时喷射的扩散式喷嘴选择性地供应，即先后供应，或者同时供应。优选采用同时喷射溶液的方法，如果可以，尽量使喷射的两种溶液在即将要接触到玻璃基板时进行混合。在本发明的一实施例中，铜层的最小厚度为300mg/m²。

22.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第10固定点处停下。

23.通过喷嘴喷射的洗涤溶液，执行清洗玻璃管200外部表面的操作，优选采用软化水。为此，在活塞280的端部安装喷口朝下的扩散式喷嘴。

24.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200保持恒定的速度移动，直到其在第11固定点停下。

25.沉积一层或两层防腐蚀涂料。通常，铜层上覆盖一层或者多层保护涂料。所述涂料不含铅或者基本不含铅，可以是现有技术中已知的醇酸树脂（alkyd resin）、环氧树脂（epoxy）、乙烯树脂（vinyl）或者水性聚氨酯（polyurethane-based）。选用的保护涂料具有很强的抵抗环境侵蚀的能力，并且质量轻、强度大。这些涂层可通过喷口朝下的扩散式喷嘴喷射形成。保护性涂层的厚度可以在较宽的范围内变化，但优选小于100μm。

26.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第12固定点处停下。

27.沉积机械和紫外线防护涂料。除了防腐蚀涂料外，在表面上可另外镀上选择的防护涂料，防护涂料可使镜子具有特殊的抵抗腐蚀、紫外线和磨损的性能。利用喷口朝下的扩散式喷嘴喷射形成这些镀层。防护涂层的厚度可以变化，但优选小于100μm。

28.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第13固定点处停下。

29.在温度为130℃-145℃范围内的红外线炉中固化防护涂料。

30.通过镀镜履带机210上的自动化装置，使玻璃管200以恒定的速度移动，直到在第14固定点处停下。

31.烘干管200的外部，此操作在于，用温度在20℃到80℃之间的热空气加热处理过的表面。

32.通过输出设备取出管200，根据每个镀镜装置的不同需要，这一过程可以采用人工或者自动装置完成。

在本发明的不同阶段会产生许多废水，这些废水经过合理地处理后可循环重复利用，以减少对环境的影响。

该***特别是为在太阳能接收管上的局部位置镀镜而设计，但是不排除其延伸到需要类似特征的本行业的其他领域。

Claims

1.一种用于在玻璃管上局部镀镜的***的操作方法，该***包括管供应设备、镀镜履带机和管输出设备，镀镜履带机上设置有不同的固定点，在这些固定点处能够实现管局部镀镜的不同步骤，每个固定点处都设置有至少一个传感器和至少一个气缸（270），气缸（270）沿管的长度方向覆盖住管（200），并且气缸末端设置有相应的工具，其特征在于，该方法包括下列步骤：

（1）将管（200）置于供应设备上；

（2）通过供应设备将管（200）置于镀镜履带机（210）上；

（3）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第1固定点（270）；

（4）利用空气清洗玻璃管（200）的内部和/或外部；

（5）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第2固定点（270）；

（6）通过喷射感光溶液，对玻璃管（200）的内部和/或外部表面进行光敏处理；

（7）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第3固定点（270）；

（8）利用喷射器实施管（200）内部和/或外部的清洗，包括将待镀镜的整个表面或者局部表面与一种或者几种液体洗涤源接触，优选采用软化水；

（9）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第4固定点（270）；

（10）通过喷射活化溶液，对玻璃管的内部和/或外部表面选择性地进行活化或者超敏化处理；

（11）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第5固定点（270）；

（12）如步骤8一样，清洗管（200）的内部和/或外部；

（13）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第6固定点（270）；

（14）利用喷射器在玻璃管（200）表面镀上或者沉积银金属层，以形成反射层；

（15）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第7固定点（270）；

（16）如步骤8一样，清洗管（200）的内部和/或外部，

（17）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第8固定点（270）；

（18）烘干管（200）的内部和/或外部，包括用温度在20℃到80℃之间的空气加热处理过的表面；

在外部进行局部镀镜时，需加入下列步骤：

（19）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第9固定点（270）；

（20）利用至少一个喷射器沉积铜层；

（21）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第10固定点（270）；

（22）通过喷射洗涤溶液清洗管（200）外部，优选采用软化水；

（23）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第11固定点（270）；

（24）通过喷射，沉积一层或两层防腐蚀涂料；

（25）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第12固定点（270）；

（26）通过喷射，沉积机械和紫外线防护涂料；

（27）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第13固定点（270）；

（28）利用红外线炉选择性地对防护涂料进行固化；

（29）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第14固定点（270）；

（30）烘干管的外部，包括用温度在20℃到80℃之间的空气加热处理过的表面；

（31）通过输出设备取出管，可以通过人工或者自动装置完成。

2.一种用于在玻璃管上局部镀镜的***的操作方法，该***包括管供应设备、镀镜履带机和管输出设备，镀镜履带机上设置有不同的固定点，在这些固定点上能够实施管局部镀镜的不同步骤，在每个固定点处都设置有至少一个传感器和至少一个气缸（270），气缸（270）沿管长度方向覆盖住管（200），并且气缸末端设置有相应的工具，其特征在于，该方法包括下列步骤：

（1）将管（200）置于供应设备上；

（2）通过供应设备将管（200）置于镀镜履带机（210）上；

（4）通过空气清洗玻璃管（200）的内部和/或外部；

（6）通过喷射感光溶液对玻璃管（200）的内部和/或外部表面进行光敏处理；利用喷射器清洗管（200）的内部和/或外部，包括将待镀镜的整个表面或者局部表面与一种或者几种液体洗涤源接触，优选采用软化水；

（8）通过喷射，选择性地进行活化或者超敏化步骤；如步骤6一样，清洗管（200）的内部和/或外部；

（10）利用喷射器在玻璃管（200）表面镀上或者沉积银金属层，以形成反射层；如步骤6一样，清洗管（200）的内部和/或外部；

（12）烘干管（200）的内部和/或外部，包括使用与步骤4中相同的清洗装置，并使用温度在20℃到80℃之间的空气加热处理过的表面；

在外部进行局部镀镜时，需加入下列步骤：

（19）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第6固定点（270）；

（20）利用喷射沉积铜层；通过喷射洗涤溶液清洗管（200）外部，优选采用软化水；

（21）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第7固定点（270）；

（22）通过喷射，沉积一层或两层防腐蚀涂料；

（23）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第8固定点（270）；

（24）通过喷射，沉积机械和紫外线防护涂料；

（25）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第9固定点（270）；

（26）利用红外线炉，选择性地对防护层进行固化；

（27）移动位于镀镜履带机（210）上的玻璃管（200），直到第10固定点（270）；

（28）烘干管的外部，包括用温度在20℃到80℃之间的空气加热处理过的表面；

（29）通过输出设备取出管，可以通过人工或者自动装置完成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，清洗步骤是在80℃下进行的。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，敏化步骤包括喷射二氯化锡水溶液或者硫酸亚锡/硫酸/对苯二酚/酒精溶液，按纯二氯化锡的重量计，二氯化锡水溶液的浓度在0.005至0.2%之间，溶液pH值在2到5之间；溶液与待镀镜基板的接触时间依据使用的溶液的浓度而变化，但通常少于30秒。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，超敏化步骤包括喷射适合与Sn2+反应的氯化钯或者氯化银水溶液，时间少于2分钟。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，溶液是重量比为0.02%的二氯化钯水溶液。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在镀镜步骤中，先将银溶液与还原溶液混合，然后再与基板上接触；在其中一种溶液中加入氢氧化钠或者氢氧化铵，以调配合适的pH值；还原溶液与银溶液的接触时间少于2分钟；沉积在玻璃管表面上的银反射层的厚度在40nm至140nm范围内；还原溶液和银溶液可以先后或者同时供应，当同时供应时，必须使两种溶液在即将要接触到玻璃基板时进行混合。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，银离子溶液是一种银以离子形式存在并且易溶于水的溶液，例如具有铵的硝酸银溶液；还原溶液由转化糖、N-甲葡糖胺、D-葡糖胺、葡糖酸-δ-内酯或者其他还原剂配置而成。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在镀镜步骤中，银溶液（溶液A）和还原溶液（溶液B）由以下成分组成：

-溶液A：6g硝酸银、12ml氨、4g氢氧化钠以及1000ml蒸馏水，

-溶液B：10g葡萄糖、0.2ml甲醛以及1000ml蒸馏水。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还原溶液和银溶液为先后供应。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还原溶液和银溶液为同时供应，喷射的溶液在即将要接触到玻璃基板时发生混合。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，铜层的沉积是通过将待处理的已镀表面与碱性铜溶液接触实现的，碱性铜溶液包含：易溶于水的铜盐、还原剂、酒石酸盐、pH值控制剂、以及钴或者镍的金属盐；将铜盐溶于水配置铜溶液，例如硫酸铜，将镍盐或者钴盐溶解配置溶液，例如硫酸镍或者硫酸钴，将溶液混合；接下来，加入商业甲醛溶液，例如重量比为37%的甲醛溶液；另一方面，利用酒石酸盐、pH值控制剂和水来配置还原溶液，酒石酸盐可为酒石酸钠钾，pH值控制剂可为氢氧化钠，pH值控制剂用于确保基本的pH值。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还原溶液和铜溶液为先后供应。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还原溶液和铜溶液为同时供应。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，防腐蚀涂料为多层布置，厚度小于100μm，涂料不含铅或者基本不含铅，如醇酸树脂，环氧树脂，乙烯树脂或水性聚氨酯。

16.一种用于在玻璃管上局部镀镜的***，适于实施上述权利要求中描述的方法，其特征在于，包括：管供应设备、镀镜履带机和管输出设备，镀镜履带机上设置有不同的固定点，在这些固定点上能够实施管局部镀镜的不同步骤，每个固定点上都设置有至少一个传感器和至少一个气缸（270），气缸（270）沿管长度方向覆盖住管（200），并且气缸末端安装有相应的工具。

17.根据权利要求16所述的用于在玻璃管上局部镀镜的***，其特征在于，管供应设备包括具有一定倾斜度的平板翼型装置（310）和固定凸缘（320），管（200）通过该倾斜装置向下滚动，固定凸缘（320）将管保持在装置末端并提供到履带机（210）的起始部位。

18.根据权利要求16所述的用于在玻璃管上局部镀镜的***，其特征在于，镀镜履带机（210）包括履带（290），通过链带形成，履带在校准了的冠状体上移动，冠状***于由固定台板支撑的四根平行横梁（220）上；四片凸缘（230，231），固定在镀镜履带机（210）的两侧面端部，其中的两个凸缘比另外两个凸缘（231）高；减速电机机组（240），具有固定在***中的枢轴（250），枢轴通过固定在横梁（220）的边缘上的四根轴承(260)驱动转动，枢轴（250）上具有驱动镀镜履带机（210）移动的锯齿轮。

19.根据权利要求16所述的用于在玻璃管上局部镀镜的***，其特征在于，工具是喷口朝下的扩散式喷嘴，为两个扩散式喷嘴或者一个双扩散式喷嘴。