[發明專利]用于在玻璃管上局部鍍鏡的系統的操作方法及該系統

無效

• 申請號: 201280046593.4
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN103889913A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: J·P·努涅斯·布特洛;E·戈麥斯·魯伊斯
• 申請（專利權）人: 阿文戈亞太陽能新技術公司
• 主分類號: C03C17/10
• 分類號: C03C17/10;B65G49/02;B65G49/05;C03C17/32;B65G17/14
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 韓龍;李淑敏

技術領域

本發明屬于在玻璃表面上設置金屬涂層的領域，更具體的，涉及一種通過噴涂而在玻璃管上形成非電解式鍍鏡。該玻璃管可作為太陽能收集器中接收管的一部分。

背景技術

熱太陽能技術的主要原理是基于收集的太陽輻射加熱載熱流體和發電。

所述載熱流體在吸收管內部循環流動，從而可在管中營造真空環境，以減少熱量散失。吸收管安裝在玻璃管中，通常由金屬制成。玻璃管和吸收管形成的管組被稱為接收管。

已有幾種在熱太陽能發電設備中使用接收管的技術，然而，在所有的這些技術中，收集太陽能和太陽能的集中是最大的挑戰之一。

為了改善這兩方面，我們結合了不同的方案（光學改進，創新的集熱方法，增加二次聚光器）。

其中的一個方案，在玻璃管中安裝二次聚光器，因此引發了本發明要解決的技術問題。該二次聚光器是一個可將射向吸收管的太陽射線反射回來的鏡面。由于前述原因，在玻璃管上的局部區域鍍鏡，以形成該二次聚光器，成為要解決的關鍵問題。

現有技術中包括幾種在玻璃管上鍍鏡的方法。在基板上鍍鏡的方式中，提到了使用薄膜和附著在塑料基板上的金屬反射層，通過粘結劑將這些基板膠粘到玻璃上，以形成二次聚光器。在一些申請中，使用該技術是有問題的。因為，二次聚光器設置在靠近吸收管的位置，膠粘劑的溫度可能接近100℃，這樣會導致膠粘劑降解而失去粘性。因此，通過膠粘在玻璃上的薄膜形成的反射面可能無法滿足這些專利申請中所要求的光學性能。

另一方面，傳統的鏡子是通過連續的工藝制造的，其中，薄的金屬反射層是設置在基板上，基板通常是玻璃板或者塑料板。現有的鍍鏡技術，例如專利WO2006/121516A1中公開的，通過噴涂在玻璃管上局部區域鍍鏡。總體上來說，該技術的現存問題是待鍍鏡基板的整個表面被反射層覆蓋，造成金屬的浪費，這些金屬通常是銀、銅或者鋁。

現有技術中，主要有兩種類型的鍍鏡技術。

電解技術，例如濺射技術和汽相沉積技術，成本高、要求真空環境和外部動力源，而且需使用超高純度金屬，如David?Deakin的美國專利US4,579,107A中公開的。由于這些技術需要使用很貴重的配套設備，從而造成非常高昂的原始成本。Nissin?Electric公司的專利EP0665304A1中公開了一種方案：在狹窄的細管中涂設金屬層，該細管的直徑小于20mm。濺射和汽相沉積技術運用的困難在于：涂蓋比上述細管的尺寸更大的管子的內部。使用這些技術需要產生非常大的磁場，此外，因為金屬必須沿著周長360度沉積，故該方法不能在局部區域鍍鏡，并且也因成本太昂貴而難以實際應用。

另一方面，化學沉積技術，該技術不需要外部動力源。在這些化學沉積技術中，最有代表性的技術方案是：在溶池中浸泡待鍍鏡薄片，溶池中主要包含三種成分：金屬鹽、還原劑和絡合劑，以防止浸泡過程中自發地發生還原和沉積。當將待處理表面浸入溶池中時，在預活化的表面上發生氧化還原反應，同時金屬開始在該表面沉積。通過浸泡或潤濕方法在玻璃管上鍍鏡的簡單技術的優點并不能補償由該技術造成的許多缺陷，這些缺陷包括：當加入會保持懸浮狀態的金屬顆粒時將導致溶池中沉積的不穩定，以及因沉積動力的限制和金屬沉積層有限的粘性-沉積厚度僅為每小時20pm。

另一種可供選擇的方案，化學噴射沉積技術，其在成本、沉積的金屬層厚度、沉積時間、待鍍鏡幾何體的可實現性，以及鏡面的光學特性等方面都是最佳的。

David?Deakin的美國專利US4,579,107A中公開了一種方案，利用熱噴涂在半管上鍍鏡，其可應用到低濃度太陽能收集器中。Hing-wah?CHAN的專利WO2008/097688A1中公開了一種方案，通過噴吹金屬粉末到固體基板上，以形成金屬反射層。熱噴涂方法，雖然可有效應用于太陽能電池中，但對于玻璃管不適用，因為噴吹出來的金屬粉末的溫度很高，可能降解或破壞玻璃管。

Samuel?Stremsdoerfer的專利WO2010/103125A1中公開了一種全金屬防腐蝕鏡面的制造方法，該鏡面利用除銀以外的金屬涂層來保護鏡面抵抗環境侵蝕。由于金屬保護層會先于反射層沉積，所以不能保護玻璃管內表面上的鏡面。而僅改變涂層的沉積順序也不能解決這個問題，因為金屬層的表面粗糙會減弱反射層的光學性能，進而可能導致該聚光器將光線從想要的焦點處轉移，從而使聚光器喪失功能。其次，因為待鍍鏡基板的整個表面上覆蓋金屬層，所以該方法不能用于在玻璃管上進行局部鍍鏡，造成金屬的浪費，金屬通常是銀、銅或者鋁。

發明內容