JPH03115130A - 中空微小球 - Google Patents

中空微小球

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JPH03115130A
JPH03115130A JP2090484A JP9048490A JPH03115130A JP H03115130 A JPH03115130 A JP H03115130A JP 2090484 A JP2090484 A JP 2090484A JP 9048490 A JP9048490 A JP 9048490A JP H03115130 A JPH03115130 A JP H03115130A
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JP
Japan
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microspheres
glass
blow
hollow
nozzle
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JP2090484A
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Leonard B Torobin
トロビン，レオナード・ビー
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Original Assignee
Individual
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無機のフィルム形成材料および組成物から作
られた中空微小球、とくに中空ガラス微小球およびこれ
らの微小球を作る装置に関する。
本発明は、とくに微小球の内壁表面上に析出した薄い透
明の金属被膜を有する中空ガラス真空微小球に関する。
本発明は、また、微小球の内壁表面上へ析出した薄い反
射性金属被膜を有する中空ガラス真空微小球に関する。
本発明は、プラスチック、プラスチックフオーム組成物
、コンクリートおよびアスファルト組成物中に使用する
充てん材料として使用するための中空ガラス微小球に関
する。
本発明は、周期振動を有する外部の脈動または変動する
。圧力の場に微小球をその形成の間暴露することからな
り、該脈動または変動する圧力の場は該微小球へ作用し
てその形成を助けそして吹込ノズルからの微小球の分離
を助ける、同軸吹込ノズルを用いて液状ガラス組成物か
ら微小球を吹込成形する方法および装置に関する。
本発明はとくに無機のフィルム形成材料または組成物か
ら微小球を吹込成形する方法および装置に関し、とくに
同軸ブローノズルと不活性な吹込がスまたは金属蒸気を
用いて溶融ガラスを吹込んで中空ガラス微小球音形成す
る、溶融ガラスからの微小球の吹込成形に関する。
また、本発明は、同軸ブローノズルとブローガスあるい
は分散した金属粒子および／または有機金属化合物を含
有するブローガスとを用いて液状ガラスを吹込んで中空
ガラス微小球を形成することにより、液状ガラス組成物
から微小球を吹込成形する方法および装置に関する。金
属粒子は析出しおよび／″！たけ有機金属化合物は分解
して、微小球の内壁表面上に薄い透明のま７’（は反射
する金属被膜を析出する。
横の噴射手段を使用して不活性の連行流体をブローノズ
ルの上およびそのまわりにブローノズルの軸に対しであ
る角度で向ける。連行流体はブローノズルの上およびま
わりを通るとき、溶融ガラスが吹込成形されているとき
溶融ガラスを包みかつそれに作用して、微小球を形成し
かつ微小球を同軸ブローノズルから分離する。急冷手段
はブローノズルに近接してかつブローノズルの下に配置
されていて、急冷流体を微小球上へ向けて微小球を急速
に冷却し固化する。
本発明は、特定的には、中空がラス做小球および中空ガ
ラス真空微小球を家、工場、および事務所の建物の建築
に、遮熱層が望まれるかあるいは必要である製品の製作
に、とくに高置に効率よい太陽エネルギーの収集器の製
造に、使用するすぐれた断熱材料の製作に使用すること
に関する。
本発明は、特定的には、中空ガラス微小球を合成フオー
ム系中の充てん材料としての使用に関する０ 本発明は、！ｉた。隣接球を接続する・細いガラスフィ
ラメントを有するフィラメント付きガラス微小球を作る
方法および装置に関する。
本発明の中空ガラス微小球は、それらの直径、壁厚さ、
それらを作った特定のガラス組成物に依存して、比較的
高い外部の圧力および／または重量に耐えることができ
る。高温に抵抗性でおりかつ多くの化学物質および屋外
条件に対して安定である中空プラス微小球を作ることが
できる。これらの特性は広範の用途に微小球を適切なも
のとする。
最近、加熱および冷却のエネルギー費の実質的な増加は
新らしい、いっそうすぐれた断熱材料の開発を助長し、
そして多数の新らしい断熱材料はこの要求を満足するた
めに開発されてきた。エネルギー費の同じ増加は太陽エ
ネルギーを加熱および冷却を提供する手段として適合さ
せるための動機を提供した。太陽エネルギーをこれらの
用途に適合させようとする試みは、改良されかついっそ
う効率よい材料の開発とともにいっそう実際的となった
。
最近、グラスチック、セメント、アスファルトなどのよ
うな基材の費用の実質的増加は充てん材を開発および使
用して、基材の使用量および費用と右上は材料の費用を
減少することを助長した。
新らしく提案された充てん材の１つは中空ガラス微小球
を使用する。しかしながら、充てん材として使用する中
空ガラス微小球の既知の製造法は。
均一な大きさまたは均一な薄い壁の微小球の製造に成功
せず、このため調節されかつ予測できる物理的および化
学的特性および品質の充てん材および断熱材料の製造は
ひじように困難であった。
新らしく開発された断熱材料の１つは充てんしたガラス
微小球を利用し、これらの微小球の外表面は反射性金属
で被覆されており、そして真空を微小球の間のすき間の
領域に維持する。外表面の反射性金属の被覆は輻射によ
る熱の伝達を最小にし、そしてすき開領域において維持
される真空は気体伝導による熱伝達を最小にする。しか
しながら、これらの型の微小球から作った断熱材料はい
くつかの個有の欠点を有する。多くの用途において不可
能でない場合光てんした微小球の間のすき開領域に真空
を維持することは困難であることがＩわかり、そしてこ
の真空の損失は気体の伝導による熱伝達を増加する。ま
た、反射性金属の比較的薄いフィルムを微小球の外表面
上へ析出する仁とはひじように困難でありかつ経費がか
かることがわかった。適当な薄い金属の反射性被膜が微
小球の外表面上へ析出された場合でも、被膜が摩耗する
につれて、微小球の間の点対点の接触面積が増加し、こ
れにより微小球間の固体伝導による熱移動が増加し、そ
して反射性金属被膜の摩耗は必然的に反射性金属表面を
劣化し、さらに輻射による熱移動を増加する。
中空ガラス微小球を製造する既知の方法は、比較的均一
な大きさまたに均一な薄壁の微小球の製造に成功せず、
これにより調節されかつ信頼性ある特性および品質の断
熱材料の製造がひじように困難である。
中空ガラス微小球を断熱材料として使用する現在の方法
の１つ、７’ＣとえばＶｅａｃｈ　ａｔ　　ａｌの米国
特許Ｚ　７９７．２０１またｒ４Ｂｅｃｋ　　ｅｔ　ａ
ｇ。
米国特許３３６５，３１５に開示されている方法は、液
体および／または固体の気相前駆物質を、微小球を吹込
成形すべきガラス材料中に分散することからなる。固体
または液体の気相前駆物質を内部に閉じ込めて含有する
ガラス材料を次に加熱して、固体および／または液体の
気相前駆物質を気体に変え、さらに加熱してこの気体を
膨張させ、そして膨張した気体を内部に含有する中空ガ
ラス微小球を製造する。この方法げ、理解できるように
。
制御困難であり、そして必然的に、すなわち、固有的に
、不規則の大きさおよび壁厚さのガラス微小球、比較的
薄い壁部分、穴、小さな捕捉された気泡、捕捉されまた
は溶解された気体をもつ微小球を製造し、それらの１ま
たけ２以上は微小球を実質的に弱化させ、そして微小球
のかなりの数すなわち部分は使用に不適当であり、スク
ラップにするか、あるいは再循環しなくてはならない。
さらに、従来のガラス繊維の断熱材料の使用は、ある粒
度のガラス頃維はアスベストと同じ方法または類似の方
法で発癌性であるという最近発見された可能性に照して
１問題がある。ポリウレタンフォーム、尿素−ホルムア
ルデヒドのフオームおよびポリスチレンフオームを断熱
材料として使用することは、それらの寸法安定性および
化学的安定性、たとえば、収縮する傾向、フレオンのよ
うな発泡性がスを発生する傾向およびホルムアルデヒド
のような非反応性ガスを発生する傾向があるため、最近
批ａされるようになった。
さらに、ある用途において、低留度の微小球の使用は、
それらの微小球は容易に水ひされかつ吹き散らされる傾
向があるので取り扱いが困難なため、重大な問題を生ず
る。この型の場合において、本発明のフィラメント付き
微小球は便利なかつ安全な微小球の取り扱い法を提供す
る。
また、内壁表面上に析出した反射性金属を有する中空ガ
ラス真空微小球を断熱材料として使用することか提案さ
れた。この型の中空真空微小球を作るために提案された
いくつかの方法が存在するが、こんにちまで既知の方法
はいずれもこのような微小球の製造に成功したと信じら
れない。
さらに、中空ガラス微小球を製造するために現在実施さ
れている方法に、融点を比較的低くするために、ソーダ
の含量を通常高くする。しかしながら、これらのガラス
組成物は長期の耐候特性に劣ることがわかった。
こうして、既知の中空ガラス微小球はそれゆえ均一な大
きさまたは均一な壁厚さの微小球の製造に、あるいは調
節されたかつ予測可能な吻理的および化学的特性１品質
および強さの中空ガラス微小球の製造に、成功しなかっ
た。
さらに、薄い溶融ガラスフィルムを吹いて中空がう３倣
′」ゝ３に形成するために不活性のブローガスを使用す
る本発明者の初期の試みにおいて、がラス微小球の形成
はきわめて感受性であること。
そして不安定なフィルムが生成し、この不安定なフィル
ムは、溶融ガラスフィルムが微小球に吹込成形され、グ
ローノズルから分離される前に、滴の小さな噴４に破壊
することがわかった。また。
溶融ガラスの流体はぬれの力の作用下にグローノズルを
上昇する傾向があった。こうして、薄い溶融がラスのフ
ィルムから中空ガラス微小球を吹込成形する初期の試み
は不成功に終った。
太陽エネルギーを加熱および／または冷却に使用する試
−％Ｈ１外部の温度が３２”Ｆ（０℃）以下であるとき
、るるいは使用温度、すなわち、太陽エネルギー収集器
の出口の熱交換媒体の温度が１６０″Ｆ（？ｌ’Ｃ）に
近づくとき、起こる周囲ふん囲気への熱損失速度が急速
に増加することによ、つて妨げられた。外部温度が低く
なればなるほど。
あるいは太陽エネルギー収集器の使用温度が高くなれば
なるほど、熱損失は大きくなり、そして太陽エネルギー
の効率は低くなる。現在の商業的に魅力ある断熱技術を
用いても、かなり高価な太陽エネルギー収縮器は３２１
１″（０℃）以上の外部源および１６Ｇ’Ｆ（７１’Ｃ
）以下の使用温間において効率よく使用されるだけであ
ることがわかった。
これは浴槽および洗たくに使用する熱水の加熱に。
そして家庭用の熱を提供するのに十分であるが、それは
３２″Ｆ（０℃）以下の温度における加熱に、あるいは
空気コンディショナーの用途にば不十分である。
本発明の１つの目的に、中空ガラス微小球を製造する方
法および装置を提供することである。
本発明の目的は１本発明の中空ガラス微小球を改良され
た断熱材料および断熱系の製造に利用することでるる〇 本発明の他の目的は、充てん材としておよび／または充
てん材中に使用・する中空ガラス微小球を作ることであ
る。
本発明の他の目的は、捕捉された気泡あるいは気泡を形
成しおよび／または逃散することができる溶解した気体
または溶媒を実質的に含有しない、均一な薄壁を有する
中空ガラス微小球を形成することである。
本発明の他の目的に、熱、化学物質およびアルカリ劣質
に対して実質的に抵抗性である中空ガラス微小球を製造
することである。
本発明のさらに他の目的は、中空ガラス微小球を合成７
オーム系および／″またけ成形品の製造に利用すること
である。
本発明の他の目的は、低熱伝導性ガラスの薄壁を有する
中空微小球′を製造することである。
本発明の目的は、微小球内に熱伝導性気体を含有する中
空微小球を製造することである。
本発明の他の目的は、内壁表面上に析出した薄い透明な
金属被膜を有する中空ガラス真空微小球を製造すること
である。
本発明の他の目的は、内壁表面上に析出した低輻射性反
射性金属被膜を有する中空がラス真空微小球を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、実質的に球形であり、大きさ、壁
厚さ、そして憾さおよび断熱の特性が均一である中空ガ
ラス微小球全経済的な簡単な方法で製造することである
。
本発明の他の目的は１本発明の中空微小球をすぐれた断
熱材料の製造におよび／または成形した壁／Ｚネルの製
造における使用に、利用することでおる。
本発明のさらに他の目的は、中空ガラス微小球を、高温
用および耐火用のすぐれた断熱材料の製造および製作に
利用することである。
本発明の他の目的は、隣接ガラス微小球を接続する細い
ガラスフィラメント’ｔもつ中空ガラスフィラメント付
き微小球を製造することである。
本発明のさらに他の目的は、本発明の中空ガラス微小球
を高度に効率工い太陽エネルギー収集器の製造に使用す
るためのすぐれた断熱材料の製作に利用することである
。
本発明は中空ガラス微小球、２工びこのような微小球を
作る方法および装置に関する。本発明は、とくに、中空
ガラス微小球をすぐれた断熱の材料および系ならびに光
てん材の製作に便用することに関する。
微小球はガラス組成物ｌたは低熱伝導性ガラス組成物か
ら作られ、そして低熱伝導性気体を含有できる。微小球
はまた高真空と微小球の内壁表面上へ析出した薄い金属
被膜を含有する工うに作ることもできる。
微小球はまた周囲圧力より高い圧力または低い圧力また
にほぼ周囲圧力気体と、微小球の内壁表面上に析出した
薄い金属被膜を含有するように作ることもできる。
金属被膜は、その厚さに依存して、透明またに高度に反
射性であることができる。高い真空と反射性金属被膜の
使用は、微小球の断熱特性を実質的に改良する。
反射性金属被膜をもつが高い真空をもたない微小球の使
用に、微小球の断熱特性をなお改良する。
本発明のガラス微小球は、それらを使用して存在する壁
間の空隙空間または他の空間を充てんすることにより、
そしてそれらを遮熱層として使用するシートまたは他の
造形物に成形することにより、遮熱層を形成するために
使用できる。絶縁隔壁を形成するために使用するとき、
微小球間のすき間は、微小球から作った材料の断熱特性
を増加する、低熱伝導体の気体、フオームまたは他の材
料で充てんできる。
中空ガラス真空微小球の特定のかつ有利な用途は、改良
された太陽エネルギー収集器の製造用の透明な反射性断
熱材料を作ることでちる。
本発明の中空ガラス微小球は、溶融ガラスの液体フィル
ムを同軸プローノゾルを横切って形成し、不活性気体ま
たは金属蒸気を正圧でガラスフィルムの内表面上に供給
してフィルムを吹込み、１つの外側端が閉じた溶融ガラ
スの細長い円筒形液状フィルムを形成することによって
、作る。
本発明の中空ガラス微小球は、また、気体あるいは分散
した金属粒子および／または気体の有機金属化合’Ｅｌ
含有する気体を正圧でガラスフィルムの内表面へ供給し
てこのフィルムを吹込み、そしてその外側端が閉じたガ
ラスの細長い円筒形液体フィルムを形成することによっ
て作ることもできる。釣合うがわずかに低い気体圧力を
ブローノズルの領域に加え、このブローノズル中に細長
い円筒形の液状ガラスのフィルムを吹込む。
横の噴射手段を使用して連行流体をブローノズルの上と
そのまわりにブローノズルの１に対しである角度で向け
る。連行ガスはブローノズルと細長い円筒形の流体の上
およびそれらのまわりを通るとき、脈動または変動する
圧力の場を、ブローノズルの反対側すなわち風下側にブ
ローノズルに従ってすなわちその影に動的に誘発する。
変動する圧力の場は、微風中でひらめく振動に似た正規
の周期的な横振動を有する。
横の噴射手段の連行液体は、正規の間隔で脈動して、微
小球の大きさの調節および微小球のブローノズルからの
分離および微小球間の距離すなわち間隔の調節を促進す
ることもできる０選行流体は細長い円筒を対称的に包み
かつそれに作用して１円筒ヲハためかせ、折り曲げそし
てその内側端において同軸ブローノズルの近接点で閉じ
る。連行流体が細長い円筒の上を連続して動くとき１円
筒上に流体の引く力が生成し、細長い円筒は同軸ブロー
ノズルから分離されて、ブローノズルから自由落下しな
くてはならなく・なる。溶融ガラスの表面張力は、現在
自由な、連行された細張い円筒に作用し、円筒は最小表
面積をとりつづけて１球形となる。
急冷ノズルはブローノズルの下にかつその両側に位置し
、冷却流体を溶融ガラスの微小球に開けかつそれらと接
触させ、溶融ガラスを急速に冷却および固化して、かた
い、なめらかな中空ガラス微小球を形成する。金属蒸気
を微小球の吹込成形がスとして使用するとき、急冷流体
にこの金属蒸気を冷却および凝縮して、微小球の内壁表
面上に、透明な金属被膜または薄い反射性金属被膜とし
て、析出させる。
本発明の１つの実施態様において、微小球は接着性もし
くはフオーム充てん材で被覆し、平らにして扁球または
一般に細胞形にする。これらの微小球を接着材が固化お
よび／または硬化するまで平らな位置に保持し、その後
微小球はそれらの平らな形状を保持する。平らな微小球
の使用は微小球間のすき間の体積を実質的に減少させ、
そして微小球の断熱特性を有意に改良する。
微小球はそれらに望む光学的および化学的性質について
、そしてそれらの中に含有させるべき特定の気体材料に
ついて１選んだガラス組成物から作ることができる０ 分散した金属粒子を含有する気体を微小球の吹込成形に
使用するとき、金属層は微小球の内壁表面上に薄い金属
被膜として析出する。気体の有機金属化合物を金属層の
析出に使用する場合、気体の有機金属化合物をブローガ
スとしてまたはそれと一緒に使用して微小球を吹込成形
する有機金属化合物は微小球の吹込成形直前にあるいは
微小球が、たとえば、ブローガスまたは微小球の熱およ
び／または電気放電への暴ｇＫより、形成した後。
分解できる。
フィラメント付き微小球は、微小球が互いに細い連続な
ガラスフィラメントにより接続または取り付けられるよ
うに１作られる。フィラメント付き微小球は平らにして
扁球を製造することもできる。フィラメントは微小球間
の壁対壁の接触の面積を妨害および減少し、そして微小
球間の壁間の熱伝導性を減少する。また、フィラメント
付き微小球は取り扱いを促進し、そして、とくにひじよ
うに小さい直径の微小球まｆｃハ低い密度の微小球を製
造する場合、微小球の散乱を防ぐのを助ける。
フィラメント付き微小球は、連続フィラメントはそれら
を使用する系において沈降する傾向がないというととに
おいてフィラメントの単なる添加よりも顕著な利点を有
する。
本発明は、中空ガラス微小球と内壁表面上に金属被膜を
析出して含有する中空ガラス′真空微小球を製造しよう
とする先行の試みに関連する問題の多くを克服する。本
発明の方法および装置によれば、すぐれた断熱材料およ
び系ならびに改良された充てん材料を設計し、製作し、
そして特定の望む用途に適合するように製作できるよう
な、前もって形定した特性をもつ中空ガラス微小球を製
造できる。微小球の直径、壁厚さおよび均一性ならびに
熱１価さおよび化学的抵抗性の特性は、ガラス組成物の
成分を注意して選択し、不活性気体または金属蒸気の圧
力および温度、および微小球を形成する溶融ガラスのフ
ィルムの温度、粘度、表面張力および厚さを制御するこ
とによって、決定できる。微小球の内部体積は、微小球
を吹込成形するために使用する不活性の低伝導性気体を
含有でき、るるいは微小球の吹込成形に使用した金属蒸
気の凝縮により生成した高真空を含有できる。
本発明の中空ガラス微小球および中空ガラス真空微小球
は、太陽光線を微小球に通過させるが、赤外線を捕捉す
る透明な金属被膜を内壁表面上に析出して有することが
できる。中空ガラス微小球と中空ガラス真空微小球に、
それらの内壁表面上に析出した低輻射性の高度に反射性
の金属被膜を含有でき、この被膜は光および輻射熱エネ
ルギーを効果的に反射し、そして反射性金属の外側被膜
を使用したとき、微小球の隣接法との点対点の接触およ
び／または周囲ふん囲気中の化学劣質による化学的劣化
により生ずる摩耗および劣化を回避する。
本発明の方法および装置は、高い断熱効率をもつ中空ガ
ラス微小球を利用して毎日の使用のための比較的低い価
格の効率的な断熱材料を製造できる。実際的および経済
的手段を提供する〇本発明の方法および装置に、高い断
熱特性の真壁を利用して、普通の毎日の使用のた′めの
比較的低い価格の効率的な断熱材料を製造できる、実際
的および経済的手段ヲ、ハじめて、提供する。また、本
発明に、輻射バリヤーを組み込みそして断熱材料として
便用できる。低いまたは高い溶融温度のガラス組成物か
ら中空ガラス微小球を経済的に製造できる。本発明の装
置および方法は、中空ガラス微小球を経済的価格で大量
に製造できる。
本発明の方法および装置は１ｍ液体または潜固体のブロ
ー剤を使用する先行技術の方法に比べて。
高い温度で実施できる。なぜなら、膨張性および／また
は分解性のブロー剤を使用し・ないからである□高い吹
込成形温度を使用できるため、特定のガラス組成物につ
いて、低いガラス粘度を使用でき、これにより製造され
る微小球の壁厚さ、球形度および直径を有意にいっそう
均一とさせる表面張力を得ることができる。
本発明の方法および装置は、いろいろなブローがスおよ
びブローガス材料を使用でき、セして包封できる。
本発明は、金属蒸気のブローガスを使用して中空ガラス
微小球を吹込成形して、微小球内に高い含有真空全得る
方法を提供する。また５本発明は。
金属蒸気のブローガスに、選んだ金属蒸気、たとえば、
アルカリ金属蒸気の少量を加えて、微小球が形成されて
いるとき溶融ガラスフィルムから発生する微量ガスをゲ
ッタ−（ｇｅｔｔｅτ）する、すなわちそれと反応させ
ることができる。選んだ金属蒸気に、発生したガスをゲ
ッターし、高い含有真空を維持する。
本発明の方法および装置によれば、すぐれた系を設計し
、製作し、そして特定の望む用途に適合させて製造でき
るような、前もって決定した直径、壁厚さ、強さ、化学
物質に対する抵抗性、耐抗性および耐がス透過性をもつ
、断熱用お、よび／または充てん用の中空ガラス微小球
を製造できる。さらに、中空ガラス微小球の表面は、そ
れらを作った方法のため、封止先端をもたない、すなわ
ちそれが存在しない。
本発明の中空ガラス微小球および中空ガラス真空微小球
は、太陽エネルギー収集器と組み合わせて使用するため
のすぐれた断熱系の設計および構成に使用でき、そして
このようにして得られた太陽エネルギー収集器は３２″
Ｆ（０℃）以下の外部の温度で効率よく使用でき、セし
て１６０７（７１’Ｃ）以上の熱交換体の出口温度で使
用でき。
これにより夏においてそれらを使用して夏の空気・コン
ディショニングの要求を満すことができるＯ本発明を添
付図面の図を参照しながら説明する。
これらの図において同様な数字は同様な部分を示す０ 図面の第１図および第２図を参照すると、容器ｌが図解
されており、これは適当な耐火材から作られ１図示され
ない手段にエリ加熱され、溶融ガラス２ｔ−保持する。
容器ｌの底の床３は複数の開口４を含有し、これらを通
して溶融ガラス２は同軸ブローノズル５へ供給される。
同軸ブローノズル５は別々に作ることができ、あるいは
容器ｌの底３の下回き延伸部で形成できる。同軸ブロー
ノズル５はブローガス、不活性ブローガスまｆｃは金属
蒸気のブローガスのためのオリフィス６αと、溶融ガラ
スのためのオリフィス７αを有する外側゛ノズル７とか
らなる。内側ノズル６は外側ノズル７内に配置され、そ
れと同軸であって、ノズル６と７との間に環状空間８を
形成し、この環状空間は溶融ガラス２の流路を提供する
。内側ノズル６のオリフィス６αは、外側ノズル７のオ
リフィス７αの平面であるいはそれより上である距離を
おいて終る。
溶融ガラス２はほぼ大気圧でまたはそれより高い圧力で
、環状空ｊｉｉ’ｊ　８　ｆ下向きに流れ、そしてオリ
フィス６αおよび７αの間の領域を満たす。溶融ガラス
２中の表面張力は、オリフィス６αおよびＴａｆ横切っ
て薄い液状溶融ガラスのフィルム９を形成する。
ブローガス１０、すなわち、不活性ブローガス、金属蒸
気のブローがスお工び／または分散した金属粒子を含有
するブローガスに、図示しない手段により溶融ガラスの
温度付近に加熱され、そしてブローノズルににおいて溶
融ガラスの圧力より高い圧力であり１分配導管１１およ
び内側同軸ノズル６を経て供給され、そして溶融ガラス
のフィルム９の内側表面と接触−させられる。ブローガ
スまたは金属蒸気は正圧を溶融ガラスのフィルムへ及ぼ
して、このフィルムを外向きに吹込み、膨張させて、ブ
ローガスまたは金属蒸気１０を満たした溶融ガラスの細
長い円筒形の液体フィルム１２を形成する。細長い円筒
１２ｆｌその外側端で閉じられ、そしてその内側端にお
いて外側ノズル７にオリフィス７αの周辺のヘリにおい
て結合している。
ガスまたは不活性ガスの釣合い圧力、すなわち、わずか
に低い圧力は、細長い円筒形の液体フィルムが吹込成形
されるブローノズルの領域に供給される。図解される同
軸ノズルは、オリフィス７αの内径の３〜５倍の大きさ
の直径をもつ微小球を製造するために使用でき、そして
低粘度のガラス材料を吹込成形するために有用である。
横の噴射手段１３は１図示しない手段により溶融ガラス
２の温度付近に、またはその温度より低い温度または高
い温度に加熱された不活性の連行流体１４ｆｔ回けるた
めに使用する。連行流体１４は分配導管１５、ノズル１
３および横の噴射ノズルのオリアイス１３αを通して供
給され、そして同軸ブローノズル５へ同けられる。横の
噴射手段１３ｆｌ、連行流体１４の流れをブローノズル
７の上またはそのまわりにオリフィス７αおよびその背
後の微小球形領域において向けるように整列されている
。連行流体１４ｄ、ブローノズル５の上またはそのまわ
りを通るとき、脈動または変動する圧力の場を連行流体
１４中にブローノズル５の反対側すなわち風下にそれに
従ってすなわちその影に動的に誘発する。
連行流体１４は細長い円筒１２を包み、かつそれに作用
し、これにより円筒りはためき、折りた几まり、そして
その内側端において外側ノズル７のオリフィスγα付近
の点１７で４了りかつ閉じる。細長い円筒１２の上の連
行流体１４の連続した運動は、円筒１２上に流体の引く
力を生成し。
円筒１２を外側ノズル７のオリフィス７αから分離して
、落下させる。すなわち円筒１２は連行され、ノズル７
から運びさられる。溶融ガラスの表面張力は連行され、
落下する細長い円筒に作用して、円筒は最小の表面積を
とりつづけて１球形の中空の溶融ガラスの微小球１７を
形成する。
オリフィス１８αを有する急冷ノズル１８は同軸ブロー
ノズルの下にかつその両側に位置し、冷却流体１９を溶
融ガラスの微小球１７に向け、それと接触させて溶融ガ
ラスを急速に冷却および固化し、かたい、なめらかな中
空ガラス微小球を形成する。急冷流体１９はまた中空微
小球を同軸ブローノズル５から運び去るはたらきもする
。金属蒸気をブローガスとして使用して微小球を吹込成
形するとき、急冷流体は金属蒸気を冷却および凝縮して
、金属蒸気を微小球の内側壁゛表面上に、透明または反
射性の薄い金属被膜２０として析出する。必要に応じて
、追加の冷却時間は、中空ガラス微小球のための流動床
、液体担体またはベルトキャリヤー系を用いることによ
り、設けて実質的に微小球の大きさまたは形状に影響ま
たは歪をほとんどまｆｃはまったく与えないで微小球を
固化できる。冷却および固化した中空の微小球は適当な
手段にエリ集められる。
図面の第３図は、外側同軸ノズル７の下部が２１におい
て下向きにかつ内側でテーパーをもつ本発明の好ましい
実施ｅ様を図解する。この■様框、前の態様と同様に、
同軸ブローノズル５からなり、このノズルはオリフィス
６αをもつ内側ノズルとオリフィス７αをもつ外側ノズ
ル７とから成る。図面のこの図も締められた部分１６を
もつ細長い円筒形の液状フィルム１２を示す。
テーパーをもつノズル２１の構造を使用すると。
内側ノズル６のオリフィス６αと外側ノズル７のオリフ
ィス７αとの間の領域において薄い溶融ガラスのフィル
ム９′の形成が実質的に促進されることがわかった。外
側ノズル７のテーパ一部分２１の内側壁表面２２に、圧
力を溶融ガラスへ加えるとき、溶融ガラス２全オリフイ
ス６αの外側ヘリ（すなわち、内側ノズルの外側へり）
と内側表面２２との間に形成した微細なギャップを通し
て絞り出させて、オリフィス６αおよびγαを横切って
薄い溶融ガラスのフィルム９′を形成する。
こうして、溶融フィルム９′の形成にこの０様において
表面張力の性質または溶融ガラスのみに頼らない。図解
された同軸ノズル全使用して、同軸ノズル７のオリフィ
ス７αの直径の大きさの３〜５倍の直径をもつ微小球全
製造でき、そして第２図の装置を用いて作られるものよ
りも小さい直径の微小球を作ることができ、そしで高い
粘度のガラス材料の吹込成形にとくに有用である。
微小球の直径はオリフィス７αの直径により決定される
。この装置によると、大きい内径の外側ノズル７と大き
い内径の内側ノズル６を使用でき。
それらり２つげ使用時の同軸ノズルの閉塞の可能性を減
少する。これらの特徴は、ブローがスが分散した金属粒
子を含有するときお工び／またはがラス組成物が添加剤
粒子を含有するとき、とくに有利である。
図面の第３Ａ図および第３Ｂ図に、頃の噴射手段１３の
外部が平らにされて概して長方形まｆｃは卵形のオリフ
ィス開口１３αを形成する、本発明の他の好ましい実施
態様を図解する。オリフィス開口１３αは同軸ノズル５
の中実軸を通して引いた直線に関しである角度で配置さ
れている。しかしながら、好ましい角度は図示されてい
る角度である。すなわち、これは同軸ノズル５の中実軸
に関して約９０’の角度である。
平らになった横噴射手段の連行流体を使用すると、一定
の速度において、変動する圧力の場の効果は集中され、
そして中空微小球の形成領域においてブローノズル５の
反対側すなわち風下側に誘発された圧力変動の振ｇは増
加されることがわかった。平らになった横噴射手段を使
用し、そして圧力変動の振「嘔を増加することにエリ、
円筒１２へ及ぼされる締めつけ作用に増加する。この作
用は円節１２をその内側の締めつけ端１６で閉じること
、そして円筒１３を中央ノズル７のオリフィス７αから
分離することを促進する。
図面の第３Ｃ図に、高粘度ガラス材料を使用して中空ガ
ラスフィラメント付き微小球を吹込成形する本発明の好
ましい他の態様を図解する。この図において、細長い形
の円筒１２およびガラス微小球１７α、１７６お工び１
７ｃは互いに細いガラスフィラメント１７ｄにより結合
している。図面に見ることができるように、微小球１７
α。
１７６および１７６がブローノズル５から離れる方向に
進行するとき、表面張力は細長い円筒１２へ作用して細
長い形の円筒１２Ｑ概して球の形１７α、さらに球の形
１７６そして最後に球形の微小球１７Ｃに形状を徐々に
変化させる。同じ表面張力は接硯フィラメント１７ｄの
直行を徐々に変化させ、それにともない微小球およびフ
ィラメントおよびブローノズル５の間の距４は増加する
。
得られる中空ガラス微小球１７α、１７ｂ′ｓ？よび１
７ｃ［細いフィラメント部分１７ｄＫエリ接続されてお
り、これらのフィラメント部分１７ｄは実質的に等しい
長さであり、そしてガラス微小球と連続でちる。
第３，３α、３６お工び３Ｃ図に示されている装置の操
作は図面の第１および２図に関して前述ｔシ しこものに類似する。
図面の第４図は、同軸ノズル７の下部が外側ノズル７に
球形を付与する球形部材２３を有する本発明の態様を図
解する。前の態様におけるように、この頷様に同軸ノズ
ル５からなり、このノズルはオリフィス６αをもつ内側
ノズル６とオリフィス７ａｆもつ外側ノズル７とからな
る。図面のこの図はまた締めつけられた部分１６をもつ
細長い円筒形の液体フィルム１２を示す。
球形部材２３を使用すると、一定速度の連行流体１４（
第２図）について中空微小球の形成領域においてブロー
ノズル５の反対側すなわち風下に誘発さ゛れた圧力変動
の振幅を増加することがわかった。球形部材２３を使用
し、−七して圧力変動の振幅を増加することによって、
細長い円筒１２へ及ぼされた締つけ作用は増加する。こ
の作用は円筒１２のその締付は端１６における閉塞と、
外側ノズル７のオリフィス７αからの円筒１２の分離を
促進する。
さらに図面の第４図にまた示す本発明の他の聾様におい
て、ピータ−棒２４を使用して円筒１２のオリフィス７
αからの分離ヲ助けることができる。ピータ−棒２４は
図示しないスピンドルへ取り付けられており、このスピ
ンドルはピータ−棒２４が細長い円筒１２の４めっけ部
分１６へ支持され、こうして円筒１２の内側締のつけ端
１２における閉塞および円筒１２の外側ノズル７のオリ
フィス７αの分離を促進するように回転される。
図解する装置の操作はそれ以外は第１．２．３および４
図に関して上に開示したものに類似する。
第２〜４図に示す本発明の６様は、場合に応じず単一に
あるいは種々の組み合わせで使用できる。
装置全体全高圧収納容器（図示せず）内に包み、この方
法を高圧で実施できるようにすることがで杷きる。
図面の第５図は１本発明の中空ガラス微小球を平板型太
陽エネルギー収集器２９の製造に使用することを図解す
る。この図面は太陽エネルギー収集器の端面から取った
断面図である。外側カバー部材３０は透明のガラスまた
はプラスチックから作ることができる。また、カバ一部
材３０は透明なポリエステル、ポリオレフィン、ポリア
クリレートまたはポリメチルアクリレートの樹脂で本発
明の透明な中空ガラス真空微小球の数層を一緒に結合し
て透明なカバーを形成することによっても作ることかで
さる。カバー３０の下にかつそれに対して平行に黒色の
被覆した金属平板の吸収材３１が存在し、その底面に多
数の均一に間隔を置いた熱交換媒体３２含有管３３が結
合している。
この熱交換媒体は、次とえば、水であることができ、そ
して管３３はふつうの手段（゛図示せず）により相互に
接続されて＃３３を熱交換媒体３２．ｔ−流すことがで
きる。太陽エネルギー収集器からの熱損失を最小にしか
つその効率を増加するため、外側カバー３０と平板吸収
材３１との間の空間に本発明の透明な中空がラス真空微
小球３４０ベツド金満たすことができる。天場エネルギ
ー収集器２９に内側カバー３５を有し、これによって収
集器を室の屋根３６へ取り付げることかできる。さらに
太陽エネルギー収集器の熱損失を減少しそしてその効率
ｆｉｒ増加するため、平板吸収材３１の下面と内側カバ
一部材３５との間の空間に、内側表面に高度に反射性の
金属被膜を含有する反射性中空ガラス真空微小球３９を
満たすことができる。
収集器２９の端部材３７および３８は、収集器の上部お
よび下部のヘリヲ閉じる。
平板型太陽エネルギー収集器の製造および操作はそれ以
外既知の平板型太陽エネルギー収集器と本質的に同一で
おる。
図面の第６図は本発明の中空ガラスの管型太陽エネルギ
ー収集６４３の製造に使用することを図解する。この図
に太陽エネルギー収集器の端面から取った断面図である
。外１１ＩＪカバ一部材４４に透明のがラスまたはプラ
スチックから作ることができる。また、カバー９材４４
に、透明なポリエステルまたはポリオレフィンの樹脂で
本発明の光透過性中空ガラス真窒倣小球の数層を一緒に
結合して透明なカバー全形成することによって作ること
もできる。カバー３０の下にかつそれに対して平行に二
重管の管部材４５力和己置されている。管状部材４５は
内側供給管４６と外側もどりＷ４７とからなる。熱交換
媒体４８、たとえば、水を内側供給管４６に通して供給
し、管の一端へ行かせ、ここから図示しない手段により
流れ方向を逆にして、熱交換媒体４９はもどり管４７°
ｔ−経てもどる。
外側もどり管４７はその表面に黒色熱吸収被ｉ！ｆｃ有
する。供給管４６ともどり管４７ｔ−通る熱交換媒体は
加熱される。
管型収集器４３は外側の平行な側面のカバー５０と下の
外；則の曲がったカバ一部分５１ｔ−有する。下の曲が
ったカバ一部分５１は内側管４６および外側４７と同軸
である。下ｆ４５１の内側表面は反射材料５２で被覆さ
れていて、太陽光１＠はもどり管４７の黒色の熱吸収表
面の方向に反射され。
そして集中される。太陽エネルギー収集器からの熱損失
を最小にし、そしてその効率を増加するため、外債弓カ
バー４４．５０および５１お工びもどりｆ４７の間の全
領域に本発明の光透過性中空がラス真空微小球５４のベ
ツドを満たすことができる。
管型太陽エネルギー収集器４３Ｆｉ通常グループで取り
付けて、それらが空を横切る太陽の動きと交差するよう
にする。太陽光線は透明な微小球５を通過し、もどり′
ｆ４７の外側に直接衝突し、そして反射器５２にエリ反
射されてもどり管４７の下の内側に衝突する。
前型太陽エネルギー収集器の構成および操作にそれ以外
既知の管状天場エネルギー収集器と本質的に同一である
。
図面の第７図は本発明の中空ガラス微小球を成形・ぐネ
ル心１の構成に使用することを図解する。
この・ぐネルは均一の大きさのガラス微小球６２の多層
を含有する０微小球はその内壁表面上に析出され九反射
金、鴎の薄い析出層６３を有することができる。微小球
の内部体積は高い真空を含有することができ、あるいは
低い熱伝導度の気体６４で満たされることができ、そし
て微小球のすき間６５框同じ気体ま次は低い熱伝導性の
ガスを含有する低い熱伝導性のフオームで充てんされる
ことができる。向かい合う表面６６は引き続くサイソン
グおよび塗装および／または壁紙でのおおいに適したプ
ラスターの薄い層で被覆できる。支持表面６７は同一ま
たに異なるプラスチックで破優して蒸気バリヤーを形成
するか、めるい燻プラスターで、あるいは両方の材料で
破擾できる。
図面のｉＴＡ図は本発明の中空ガラス微小球を成形・ぞ
ネル７１の製造に使用することを図解する。
この・ぞネルζ均一な大きさの平らにさｎ　ｆＣ貴球形
微小球７２の多層を含有する。扁球形微小球は反射金属
の内側の薄い析出層７３を有することができる。微小球
の内側体積は高い真空を含有でき、あるいは低い熱伝導
性の気体７４で瀾たされることができる。平らにされた
形状の微小球ハ微小疎開のすき間の体４を実質的に減少
し、このすき間には低熱伝導性気体を含有する低熱伝導
性フオーム７５を満たすことができる。面材７６は引き
続くサイソングおよび塗装および／ｌたは壁紙でのおお
いに適するプラスターの薄層で被覆できる。
支持表面７７σ適当なプラスチックで被覆して蒸気バリ
ヤーを形成でき、あるいはプラスターで、あるいは両方
の材料で被覆できる。
図面の第７Ｂ図に、ひじように細いガラスフィラメント
７８で接続されたフィラメント付キＩ：Ｆ空がラス儀小
球を使用する、第７Ａ図の成形壁用／ぐネルの一憇様全
１解する。幽いガラスフィラメント７８は、微小球が連
続ガラス材料により一緒に４合されるときそして吹込成
形されるとき隣接微小球の間で形成される。成形・ぐネ
ル中の接続フィラメント７８は微小球間の壁対壁の接触
全妨害し、そして隣接疎開の伝導熱の移動を実質的に減
少するはたらきをする。フィラメント付き微小球全便用
して妨害フィラメントを供給することに、フィラメント
が積極的に均一に分布され、沈降せず。
望む調節された方法で供給され、そして成形パネル中で
からみ合う４成金形成して成形・ぞネルを強化するはた
らきをするので、とくに有利でありかつ好ましい。面材
７６は、前のように、引き続くサイソングおよび塗装お
よび／または壁紙でのおおいに適するプラスターの薄層
で被覆できる。支持表面７７に適当なプラスチックで被
覆して蒸気バリヤーを形成するか、あるいくプラスター
であるいは両方の材料で被覆できる。
図面の男８図は、中空微小球の内壁上へ析出した薄い金
属フィルムの１卓さ、金属蒸気のブローガス圧お↓び微
小球の内径の間の関係をグラフの形で図解する。好まし
い金＠蒸気のブローガスは亜鉛蒸気である。
無機フィルム形成材料およびガラス組成物本発明の中空
ガラス微小球を作る無機フィルム形成材料および組成物
、とくにガラス組成物に広く変化できて、加熱、吹込成
形、成形、微小球の冷却および固化のための望む物理的
特性、および製造した微小球の望む断熱強さ、ガス透過
性および光透過性を得ることができる。
ガラス組成物は、冷却および固化したとき、微小球が高
い真空を含むとき、大気圧に耐えるのに十分な強さと低
い熱伝導率をもつように選ぶことができる。溶融がラス
組成物にかたい微小球を形成し、これらの微小球は隣接
球と接触して接触点で摩耗まｆｃハ劣化せず、そして湿
気、熱および／または屋外暴露による劣化に対して抵抗
性である。
ガラス組成物の成分は、それらの意図する用途・に依在
して、広く変化することができ、そして天然に産出する
ガラス材料と合成的に製造された合成材料を包含できる
。
ガラス組成物の構成成分は、選択および配合して、高い
耐腐食性ガス材料性、高い気体化学物質性、高い耐アル
カリ性、高い耐候性およびガラス微小球による気体物質
の低い通過拡散を有し、そして微小球の壁の中に捕捉さ
れた気泡まｆｃは泡を形成しうる溶解ガスを実質的に含
有せず、そして硬化および固化したとき実質的な量の重
量を支持お工び／または実質的な量の圧力に耐えるよう
な十分な強さをもつ、ようにすることができる。
本発明の微小球は、接触点で有意に摩耗または劣化しな
いで隣接微小球と接触することができ、そして湿気、熱
お工び／または屋外への暴露からの劣化に対して抵抗性
である。
ガラス組成物は好ましくは比較的天童の二酸化ケイ素、
アルミナ、リチウム、ツルフェアおよび石灰と、比較的
少ソーダを含有する。カルシウムはガラスの溶融を助け
るために加えることができ。
そしてホウ素醇化物はガラス耐候性を改良するために加
えることができる。ガラス組成物は比較的高い融点およ
び流動温度をもち、融点、すなわち流動温度と固化温度
との間の差が比較的小さい工うに配合する。ガラス組成
物は温度の減少とともに粘度増加が急速であるように配
合し、これによって球内のブローガスの体積および圧力
が微小球をつぶすほどに十分な量で減少する前に微小球
壁が固化し、硬化しそして強化するようにする０微小球
の内部の高真空または正圧を維持したいとき、ヘリウム
のような気体を透過させるためには網状組織の形成材料
、たとえば、シリカを減少し、そして網状組織変性剤、
たとえば、アルミナを含有さすることが必要でおる。中
空ガラス微小球のがスに対する透過性を減少する他の手
段は、後述する。
本発明における使用に適するガラス組成物は、ＴｍＡ、
ＢおよびＣに記載する重１％の比率の範囲を有すること
ができる。
表 Ｓｉｎ。
Ａｔ、０３ Ｌｉ、Ｕ ソルコニア ａＯ ｇＯ Ｂ、Ｏ。
Ｎα２０ ａＯ ａ　Ｆ２ に、０ ６−６４ ０−２２ −１８ −１２ −１２ −１ −２０ ０、−２０ ０−０．７ ８−８５ −２５ −２５ −２ −２ ２−６．＋１ ｏ−ｉ、。
−ｚ０ ０θ−λ０ Ｏ−０，７ ０−５８ −１２ −２０ −３ −４ −６５ −２−５ −２０ −２０ α５−Ｌ５ 欄ＡおよびＢの組成物はソルコニア全含有せず、これに
対して欄Ｃの組成物はソルコニア含量が比較的高い。
アルミナ含量が比較的高く、そしてソーダ含量が比較的
低い低ガラス組成物を使用すると、ガラス微小球の（支
）化は速くなり、こｎにエリガラス微小球、とくに高い
含有真空を有するガラス微小球の製造が促進される。こ
とがわかった。
下表２ｔＩｉ欄■において本発明の高いアルミナ含量の
ガラス組成物を示し、そして欄■において従来ガラス微
小球を作るために使用されてきた高いソーダ含１のガラ
ス組成？！ｌを示す。
欄ｌおよび曹の組成物から作ったガラス微小球は、本発
明に従いガラス不活性ブローがスを吹込成形することに
よって作る。
Ｓｉｎ。
ＡＩ、Ｏ。
ａＯ ｄｇＯ Ｅ２０゜ Ｎａ、０ ５７．０ ２０．５ ５．５ ２ １．０ １４．２ 下表３は表２の高いアルミナ含量（１）および高いソー
ダ含量（厘）のが２ｘ組成吻の冷却時の粘度増加全比較
する。
表 １４７０下 １０ｃｌ□＋。
表３が示すように、高アルミナ含量のガラスは高ノーダ
含童のガラスよりも実質的に速く固化し、最初の１３０
０１”の冷却において高アルミナ含量のガラスは高ノー
ダ含量のガラスよジも１ｏｙｔｏ’倍大きい粘度を有し
た。
ある用途に対して、比較的低い融点のガラス組成物を使
用できる。低融点のガラス組成＃け比較的大量の鉛全含
有できる。天然に産出するガラス材料、たとえば、文武
岩質組成物を使用することもできる。これらの天然に産
出する°ガラス組成物を使用すると、ある場合において
、使用する原料の費用を実質的に減少できる。
適当な鉛含有ガラス組成物および文武岩質組成物を表４
に記載する。
表４ Ｓｉｎｔ　　　　　３０−７０　　　　　４Ｏ−５５Ａ
ｔ、０３　　　　０−２　　　　　　１３−１７Ｐｂ　
　　　　　　　１０−６０ Ｆｅ、０．　　　　　　−　　　　　　　２−１６Ｆｅ
０　　　　　　　　　　　　　　　　１−１２Ｃａ０　
　　　　　　０−５　　　　　　　７−１４Ｍｇ０　　
　　　　　Ｏ−３４−１２ Ｎｃｔ２０　　　　　　０−９　　　　　　　２−４に
、ＯＯ−９１−２ ＨｖＯＯ，５−４ Ｔ　ｉ　０．　　　　　　　　　　　　　　０．　ｓ　
−４木Ｇ、Ｌ、　５ｈｅｌｄｏｎ、　Ｆｏｒｍｉｎｇ　
Ｆｉｂｒｅｓｆｒｏｍ　Ｂａ５ａｌｔ　　Ｒｏｃｋ、Ｐ
ｌａｔｉｎｕｍＭｅｔａｌｓ　　Ｒｅｖｉｅｗ、１８〜
３４−２−ノ。
１９７８参照。
ガラス組成物に関する本願の考察は、天然に産出する玄
武岩質の鉱物組成物を包含する前述の種々ガラス組成物
に適用されうる。
微小球の吹込成形に望む粘度を得るために、組成物の粘
度に影響を及ぼす化学物質をガラス組成物に加えること
ができる。
ガラス礒小球およびガラス真空微小球の吹込成形および
形成を助け、そして球の表面張力および粘度を調整する
ために、適当な表面活性剤、たとえば、不溶性・劣質の
コロイド粒子および粒度安定剤をガラス組成物に添ｎｏ
剤として加えることができる。
本発明の明確なかつ有益な特徴は、潜固体または潜液体
のブローガスを使用せずあるいは必要としないこと、そ
して製造される微小球は渣固体または潜液体のブローが
ス材料またはガスを含有しないことである。
中空ガラス微小球を作ることができるガラス組成物は、
使用する特定の、ガラス材料に依存して。
微小球を吹込成形するのに使用するガス材料に対してお
よび／または微小球を取り囲む媒体中に存在するガスに
対して、ある程度透過性である。ガラス組成物のガス透
過性は、微小球の吹込成形前にガラス組成物に非常に小
さな不活性な層状千面配向性添加剤粒子全加えることに
よって調節、変更お工び／または減少またに実質的に排
除できる。
中空がラス微小球の吹込成形および形成前に、これらの
層状平面配向性添加剤粒子の１種または２種以上金ガラ
ス組成物に加えるとき、微小球全作るプロセスはガラス
フィルムが円錐形ブローノズルを通るとき、すなわち、
押出されるとき１層状粒子を、中空ガラス微小球の層と
、かつガス拡散方向に対して垂直に、整列させる。微小
球壁中に層状平面粒子が存在すると、ガラスフィル人の
ガス透過性は実質的に駅少する。添加剤粒子の大きさは
微小球の壁の厚さの２分の１より小であるように選ぶこ
とが有利である〇 ブローガス 中空微小球、とくにガラス微小球はがス、不活性ガス、
不活性金属蒸気または分散した金属粒子を含有するガ、
スあるいはそれらの混合物を用いて吹込成形できる。微
小球を使用して断熱材料および／または充てん材料を作
ることができる。
微小球を吹込成形するために使用する不活性がスは、低
い熱伝導率をもつように選び、そして−般に熱を容易に
移動しない重い分子を含む。適当なブローガスはアルゴ
ン、キセノン、二〇化炭素。
窒素、二酸化窒素、イオウお工び二酸化イオウである。
有機金属化合物をブローガスとして使用することもでき
る。ブローがスは１周囲温度に冷却するとき、望む内圧
をもつように選ぶ。たとえば。
イオウをブローがスとして使用するとき、イオウは凝縮
し、そして成分真空は微小球中に形成しうるＯ また、ブローガスは、不活性フィルム形成材料または組
成物、たとえば、ガラス微小球と反応して、たとえば、
微小球の固化を助け、あるいに微小球を含有ブローガス
に対して透過性に劣るものとする。ものを選ぶことがで
きる。また、ブローガスは析出した薄い金属層と反応し
て望む特性をもつ金属層を得るようにする、たとえば、
金属層の熱伝導性を減少するように、選ぶことができる
。
ある用途に対して、酸素またに空気をブローガスとしで
あるいけブローガスに刃口えることができる。
金属蒸気ラブローガスとして、微小球の含有体積中の実
質的に真空を得ること、そして中空ガラス微小球の内壁
表面上に薄い金属層を析出できる。
使用する特定の金属ならびに析出した金属７皮膜の厚さ
および性質は、金蝿被膜が可視光線に対して透過性であ
るかあるいは反射性であるかを決定するであろう。
中空ガラスの微小球を吹込成形するために使用する金属
蒸気は、望む蒸発温度、ａ熱容量および吹込成形温度に
おける圧力をもち、そして固化温度および周囲温度にお
いて望む蒸気圧をもつように選ばれる。中空がラス微小
球内の金属蒸気の凝縮および析出は、室温における金蛎
の蒸気圧に等しい蒸気圧、すなわち、はぼゼロの蒸気圧
を生ずる。析出した金属の厚さは、ある程度微小球を吹
込成形するために使用する金属蒸気圧、微小球の大きさ
、および浴融ガラスの温度に依存するであろう。
ｒツタ−材料として作用する金属、たとえばアルカリ金
属の少量の蒸気を金属蒸気のブローがスに加えることが
できる。ｒツタ−材料は微小球の形成の間溶融ガラスの
フィルムから発生するがスと反応し、そしてかたい含有
真空を維持する。
金属蒸気のブローガス、たとえば、亜鉛、アンチモン、
バリウム、カドミウム、セシウム、ビスマス、セレン、
リチウム、マグネシウム、およびカリウムを使用できる
。しかしながら、亜鉛およびセレンは好ましく、亜鉛は
とくに好ましい。
補助のブローガス、たとえば、不活性ブローガスを金属
Ｓ気のグローがスと組み合わせて使用して、中空溶融ガ
ラス微小球の冷却および固化の調節を促進することが有
利であることがある。補助のブローガスは、この目的を
、微小球中に補助ブローガスの分圧を十分な期間維持し
て、溶融ガラス微小球を固化、硬化および強化させ、同
時に金属蒸気を凝縮させ、そして金属蒸気圧を実質的に
減小させる、ことによって達成する。すなわち、ブロー
ガスの圧力低下は遅く、そしてわずかに低い真空が微小
球中に形成する。
分散した金属粒子を含有するブローがスｔｄ、微小球の
含有体積中に中空ガラス微小球の内壁表面上に薄い金属
被膜を得るために使用できる。析出した金属被膜の厚さ
は、金属被膜が可視光線に対して透明であるかあるいは
反射性であるかを決定するであろう。
中空ガラス微小球の内壁全被覆するために使用する金属
は、望む輻射率、低い熱伝導特性をもつように、そして
ガラス微小球の内壁表面上へ付着するように選ばれる。
析出した金属被膜の厚さは、ある程度、金属、１更用す
る金属の粒明、做小球の大きさ、および使用する分散金
属粒子の量に依存するであろう。
分散した金属粒子の太きさは２５Ａ−１へ０００八、灯
１しくぼ５０Ａ〜５，０ＯＯＡ、さｂに灯１しくは１０
０Ａ〜１．ｏｏｏ、Ｊであることができる。
十分な童の金属をブローがス中に分散させて、析出金属
の望む厚さを得る。分散した金属粒子は有利には静電荷
を有して、微小球の内壁表面上への析出を促進すること
ができる。
金属粒子、たとえば、アルミニウム、銀、ニッケル、亜
鉛、アンチモン、マグネシウム、カリウム、２よび金を
使用できる。アルミニウム、亜鉛およびニッケルが好ま
しい。分散した金属酸化物粒子を凹球な方法で使用して
、金属の効果と同様な効果を得ることができる。さらに
、金属酸化物粒子全使用して、低い熱伝導性をもつ析出
フィルムを生成できる。
また、薄い金属被膜を微小球の内壁表面上に、ブローガ
スとしてまたはそれと一緒に、吹込成形温度において気
体である有機金属化合物金使用することによって析出で
きる。入手可能な有機金属化合物のうちで、有機カルボ
ニル化合物は好ましい。適当な有機金属カルボニル化合
物はニッケルと鉄である。
有機金属化合物は微小球の吹込成形直前に加熱して分解
することに工って、微細に分散した金属粒子と分解がス
とを得ることができる。分解ガスは、存在するならば、
微小球の吹込成形を助けるために使用できる。有機金属
化合物の分解からの分散粒子は、前のように、析出して
薄い金属層を形成する。
別法として、微小 球は、形成しそして気体の有機金属化合物のブローがス
全含有した後、「城放電」手段に暴露する。
この手段は有機金属化合物を分解して、微細に分散した
金属粒子と分解ガスを形成する。
析出した金属層の厚さは主として気体の有機金属ブロー
ガスの分圧と微小球の内径に依存するであろう。
補助ブローガスを使用して、気体の有機金属ブローガス
を希釈して、析出金属層の厚さを調節でききる。また、
補助がスとして、有機金属化合物の分解の触媒として、
あるいはガラス組成物の硬化剤として、作用するがスを
使用できる。触媒′！！たけ硬化剤のブローガスへの添
加は、触媒と有機金属がスとの接触あるいは硬化剤とガ
ラス組成物との接触を、微小球の形成直前まで、防止す
る。
連行流体は高温または低温のガスであることができ、そ
してガラス組成物と反応性または非反応性であるように
選択できる。連行流体、たとえば、不活性の連行流体は
高温ガスであることができる。
適当な連行流体は窒素、空気、水蒸気およびアルゴンで
あることができる。
本発明の重要な特徴に、横噴射手段を使用して連行流体
を同軸ブローノズルの上およびそのまわりに向けること
である。連行流体は中空の溶融がラス做小球の同軸ブロ
ーノズルからの形成および分＋１１ｉを促進する。
急冷流体は液体、液体分散物または気体であることがで
きる。適当な急冷流体は水蒸気、微細な水噴霧、空気、
窒素まｆｃはそれらの混合物である。
不活性な急冷流体はエチレングリコールの蒸気または液
体、水蒸気、微細な水噴霧、またはそれらの混合物であ
ることができる。中空溶融ガラス微小球は、形成直後、
内部のガス圧が微小球がつぶれる低い値に低下する前に
、迅速に急冷されて固化、硬化および強化される。唇定
の急冷流体および急冷温度の選択は、ある程度、微小球
を形成したガラス組成物、および微小球の吹込成形に使
用するプローがスまたは金属蒸気、および望む析出金属
フィルムの金属および性質に依存する。
方法の条件 本発明の無機のフィルム形成材料および／または組成物
は約１８００〜３１００”Ｆ（９８２〜１７０４℃）の
温度に加熱し、そして液体、流動性の形態に望む吹込成
形温度に吹込成形操作の間維持する。このガラス組成物
を２０００〜２８００”Ｆ（１０９３〜１５３８℃）、
好ましくは２３００〜２７５０下（１２６０〜１５１０
℃）、さらに好ましくは２４００〜２７００下（１３１
６〜１４８２℃）の温度に、組成物の成分に依存して加
熱する二鉛含有ガラス組成物に、たとえば、約１８００
〜２９００”Ｆ（９８２〜１５９３℃）の温度に加熱で
きる。玄武岩質ガラス組成物は、たとえば、２１００〜
３１００”Ｆ（１１４９〜１７０４℃）の温度に加熱で
きる。
これらの温度、すなわち、吹込成形温度のガラス組成物
は溶融し、流動性であり、そして容易に流れる。吹込成
形作業直前の溶融ガラスは１０〜６００ｆ！アズ、好ま
しくは２０〜３・５０ポアズ、さらに好ましくは３０〜
２００ポアズの粘度をもつ。吹込成形作業直前の溶融鉛
含有ガラス組成物は、たとえば、１０〜５００ポアズの
粘度をもつ。
吹込成形作業直前の溶融した玄武岩質ガラス組成＊は、
たとえば、１５〜４００ポアズの粘度上もっことができ
る。
この方法を使用してフィラメントをもたなＩ／′ＩＲＩ
。
小球を作るとき、ミ吠込成形作業直前の液状ガラスは１
０〜２００Ｉアズ、好ましくは２０〜１００ポアズ、さ
らに好ましくは２５〜７５ｒｆ！アズの粘度をもつこと
ができる。
この方法をフィラメント付き微小球の製造に用いるとき
、ｖＳＳ底成形作業直前液状ガラスは５０〜６００ポア
ズ、好ましくは１００〜４００ポアズ、さらに好ましく
は１５０〜３００ポアズの粘度をもつことができる。
本発明の重要な特徴は、中空ガラス微小球の形成を、従
来微小球の吹込成形に使用するガラス組成物中に全体に
わたって分散したまたは分有された潜液体または潜固体
のブロー剤を使用する先行技術の方法に用いられた粘度
に関して、低い温度で実施できることである。比較的低
い粘度を使用できるため１本発明によれば、壁に捕捉さ
ｎたまたは溶解した気体または気泡ｔもたない中空ガラ
ス微小球を得ることができる。本発明において哨いる低
い粘度でに、捕捉または溶解した気体は。
存在するとき、気泡形成の間ガラスフィルム表面から拡
散して出て、逃げてしまう。先行技術の方法に用いるこ
とが必要な高い粘度では、溶けた気体は高い粘度を用い
なくてＦ′ｉならないためガラス微小球が形成するとき
微小球の壁中に捕捉される。
吹込成形の間ガラスＨ１ｓｏ〜４００ダイン／α、好ま
しくは２００〜３５０ダイン／α、サラに好ましくｒ１
２５０〜３２５ダイン−／ｃｒｇの表面張力を示す。
同軸ブローノズルへ供給する溶融した液状プラスはほぼ
周囲圧力であることができ、あるいに高圧であることが
できる。溶融した液状ガラスの供給物は１〜２０，００
０　ｐｓｉｇ、通常３〜１０，０００ｐｓｉｇ　、さら
に通常５〜５．０００７）ｓｚ：ｇであることができる
。低圧法に用いるとき浴、＠シたガラス供給物ば１１−
１Ｏ００ｐｓｉ、好ましくは３〜ｓ　ｏｏ　ｐｓｉｙ、
さらに好ましくは５〜１００ｐＳｉσであることができ
る。
この方法を断熱材料としてそして断熱系中に使用する微
小球、シンタクチックフオーム系中におよび充てん材料
として一般に使用する微小球を作るために使用する。同
軸ブローノズルへ供給する液状ガラスは１〜１１０００
ｐｓｉ、好ましくは３〜１１００ｐｓｉ、さらに好まし
くＦｉ５〜５０ｐｓｉｇであることもできる。
溶融ガラスは同軸ブローノズルへ連続的に供給して、早
期の破壊および細長い円筒形溶融ガラスの液体フィルム
の分離を、それがブローガスにより形成されているとき
、防止する。
ブローガス、不活性ブローガス、気体材料のブローガス
または金属蒸気に、吹込成形されつつある溶融ガラスと
ほぼ同じ温度であろう、しかしながら、吹込成形ガスの
温度は溶融ガラスよりも高い温度であって、吹込成形作
業の間中中溶融ガラス微小球の流動性の維持を促進する
ことができ。
あるいに溶融ガラスよりも低い温度であって、中空溶融
ガラス微小球が形成されているときその固化を促進する
ことができる。ブローガスの圧力は微小球の吹込成形に
十分でろル、外側ノズル７のオリフィス７αにおける溶
融ガラスの圧力よりもわずかに高いであろう。また、ブ
ローガスの圧力はブローノズルに対して外部の周囲圧力
に依存し、それよりもわずかに高いでろろう。
ブローガスの温度は使用するブローがスおよび微小球の
製造に使用するガラス材料のための粘度−＠蜜−せん断
関係に依存するであろう。
金属蒸気のブローガス温度は十分に高くて金属を蒸発し
、そして吹込成形される溶融がラスとほぼ同じ温間であ
ろう。しかしながら、金属蒸気のブローがスの温間げ浴
融がラスよりも高くて、吹込成形作業の間中中浴融がラ
ス微小球の流動性の維持全促進することができ、あるい
は溶融ガラスよりも低い温度であって、中空塔＠做小球
が形成されているときその固化および便化を促進できる
。
金属蒸気のブローがスの圧力は十分であって微小球を吹
込成形し、そして外側ノズル７のオリフィス７αにおけ
る溶融ガラスの圧力よりもわずかに高いであろう。また
、金属蒸気のブローガスの圧力はブローノズルに対して
外部の周囲圧力に依存し、それよりもわずかに上である
。
ブロー′がスまたは気体材料のブローガス、たとえば、
金属蒸気のブローがヌの圧力は十分であって微小球を吹
込成形し、そして外部ノズル７のオリフィス７αにおけ
る液状ガラスの圧エリもわずかに上であろう。中空ガラ
ス微小球内に包′封しようとする気体材料に依存し、ブ
ローガスまたは気体材料は１〜２０．０００　ｐｓｉｇ
　、通常３〜１０゜ｏｏｏｐｓ’ｉｇ、さらに通常５〜
＼０００　ｐｓｉｇの圧力であることができる。
また、ブローガスまｆｃに気体材料のブローガスは１〜
１．０ＯＯｐｓｉσ、好ましくは３〜５００ｐｓｉｇ、
さらに好ましくは５〜１１００ｐ８ｉのするための、シ
ンタクチックフオーム系中にそして充てん材料として一
般に使用する。ｆｃめの、微小球を作るのく用いるとき
、ブローガスまたは気体材料のブローがスを１＝１００
０ｐｓｉｇ、好ましくは３〜１０（ｌｐＪｌｉｇ、さら
に好ましくは５〜ｓ　ｏ　ｐｓｉｇρ圧力であることが
できる０分散した金属粒子を単独でおよび／または主ブ
ローガスと組み合わせて含有するブローガスの圧力は微
小球を吹込成形するために十分に高く、そして組み会わ
せたガスの圧力は外側ノズル７のオリフィス７αにおけ
る液状ガラスの圧力よりもわずかに高いでろろう。また
、ブローガスの組み合わせた混曾物の圧力はブローノズ
ルに対して外部の周囲圧力に依存し、それよりわずかに
上であろうＯ ブローノズルに対して外部の周囲圧力はほぼ大気圧でお
ることができ、あるいは大気圧エリ低くあるいは高くあ
ることができる。微小球内の含有ガスの圧ルに対して外
部の周囲圧力は周囲圧力より高く維持−ｔ、ｂ。ブロー
ノズルに対して外部の周囲圧力は、いずれの場合におい
て、それがブローガスの圧力と実質的に釣合うが、それ
よりもわずかに低いようなものである。
横噴射手段の不活性な連行流体に、同軸ブローノズルよ
り上にかつそのまわりに向けて中空溶融ガラス微小球全
同軸ブローノズルから形成および分離するのを促進し、
セして吹込成形される溶融ガラスの温度とほぼ等しくあ
ることができる。しかしながら、連行流体は溶融ガラス
よりも高い温度であって、吹込成形作業の間中窓溶融ガ
ラス微小球の流動性の維持を促進することができ？ある
いに溶融ガラスよりも低い温度であって、フイルルム形
成の安定化と中空溶融ガラス微小球が形成されるときそ
の固化および硬化を促進できる。
同軸ブローノズルの上およびその、まわりに向けられて
、中空液状ガラス微小球の同軸ブローノズルからの形成
および分離全促進する横噴射連行流体は、１−１２０フ
イ一ト／秒（３α５〜３．６５８ｃａ１秒）１通常５−
８０フィート／秒（１５２〜Ｚ４３８ｃＩＬ／秒）、さ
らに通常１０〜６０フイ一ト／秒（３０５〜１．８２９
ｃｉ／秒）の微小球形成領域中の直線速度含有すること
ができる。
この方法をフィラメント？もたないＩ攻小球の形成に用
いるとき、微小球形成領域中の横噴射流体の直線速亜に
３０〜１２０フイ一ト／秒（９１４〜３．６５８ｃａ１
秒）、好ましくは４０〜１００フイ一ト／秒（１，２１
９〜３，０４８ＣＩｌＬ／秒）、さらに好ましくは５０
〜８０フイ一ト／秒（１，５２４〜２．４３８α／秒）
であることができる。
この方法をフィラメント付き微小球に使用するとき、微
小球形成の領域中の横噴射流体の直線速度は１〜５０フ
イ一ト／秒（３Ｑ、５〜Ｌ５２４α／秒）、好ましくは
５〜４０フイ一ト／秒（１５２〜１．２１９α／秒）、
さらに好ましくは１０〜３０フイ一ト／秒（３０５〜９
１４ｃｍ／秒）であることができる。
さらに、横噴射連行流体を２〜１５００・ξルス／秒、
好ましくは５０〜１００パルス／秒、サラに好ましくＪ
ｄｌｏ　ｏ〜５００パルス／秒で脈動させると、微小球
の直径およびフィラメント付き微小球のフィラメント部
分の長さの調節と、微小球の同軸ブローノズルからの分
離が促進される。
フィラメント付き微小球間の距離は、ある種度。
ガラスの粘度および横噴射連行流体の直線速度に依存す
る。
連行流体は吹込成形されつつある液状ガラスと同じ温度
であることができる。しかしながら、連行流体は液状ガ
ラスの温度よりも高い温度であった、吹込成形中の中空
液状ガラス微、Ｊ＼球の流動性の維持を促進することが
でき、あるいは液状ガラスよりも低い温度であって、フ
ィルムの形成の安定化と、中空液状ガラス微小球が形成
するときその固化および硬化を促進できる。
急冷流体に、ガラス球がつぶれる値に内部のガスｔｆＣ
，ｈ金属蒸気の圧力が低下する前に、それが中空溶融ガ
ラス微小球全急速に冷却して溶融ガラスを固化、硬化お
よび強化するような、温度である。急冷流体は０〜２０
０″Ｆ（０〜９３℃）、好ましくは４０〜２００’Ｆ（
４，４〜９３°Ｃ）、さらに好ましくは５０〜１００″
Ｆ（１０〜３８℃）の温度であることができ、そしであ
る程度がラスの組成に依存する。
急冷流体にそれと直接に接触する微小球の外側溶融ガラ
ス表面をひじょうに急速に冷却し、そして微小球内に閉
じ込まれたブローガスまたは金属蒸気ヲこれらの低い熱
伝導性のためいっそうゆっくり冷却する。この冷却法に
より、ガスが冷却されるか、あるいは金属蒸気が冷却お
よび凝縮し、高真空がガラス微小球内に形成する前に、
微小球のガラス壁は十分な時間強化できる。
金属蒸気の冷却および微小球の内壁表面上への析出を制
御して、析出金属の結晶の大きさを最適にし、こうして
十分に大きい結晶を形成し、析出金属フィルムを不連続
とすることができる。金属フィルムの不運性は金属フィ
ルムの熱電導性全減小し、同時に輻射熱を反射する能力
全保持する。
ガラス微小球の吹込成形の開始から微小球の冷却および
固化までに経過する時間はｏ、　ｏ　ｏ　ｏ　ｔｍ１．
０秒、好ましくは０．００１０〜０５０秒、さらに好ま
しくは０．０１０〜０．１０秒であることができる。
本発明のフィラメント付き微小球の帖様は一微小球をけ
ん垂し１表面との接触なし、に、固化および強化を行う
ことができる手段を提供する。フィラメント付き微小球
はブランケットまたはドラム上で単に延伸し、そしてブ
ローノズルとブランケットまたはドラムとの間で微小球
全十分な時間けん垂して固化および強化する。
装置 図面の第１図および第２図を参照すると、耐火容器ｌは
溶融ガラスを望む作業温度に維持するように構成する。
溶融ガラス２は同軸ブローノズル５へ供給する。同軸ノ
ズル５は外径が０．３２〜ｏ、ｏｔｏインチ（３，１３
〜０．２５　Ｂ）　、好甘しくに０．２０〜０．０１５
インチ（Ｓ、　ＯＳ〜０．３８　ａｌｌｌ　）、さらに
好ましくけ０．１ｏ　〜０．０２０インチ（２５４〜０
．５１ｇｍ）である内側ノズル６と、内径が０，４２０
〜α０２０インチ（１０，６７〜α５１絹）、好ましく
は０．２６０〜０．０２５インチ（６，６０〜０、６４
　ｔｍ　）　、さらに好ましくは０．１３０〜０．０３
０インチ（１３０〜０．７６　ｔｍ　）である外側ノズ
ル７とからなる。内側ノズル６と外側ノズル７は環状空
間８を形成し、これは溶融ガラス２を押出す流路を提供
する。内側ノズル６と外側ノズル７との間の距離はｏ、
　ｏ　ｓ　ｏ〜０．　ＯＯ４インチ（１，２７〜０、１
０　ｔｍ　）　、好ましくは０．０３０〜０．００５イ
ンチ（０，７６〜０．１３　ｇ＋＊　）　、さらに好ま
しくに０．０１５〜０．００８インチ（０，３８〜０．
２０　ａｘ　）であることができる。
内側ノズル６のオリフィス６ａｉ外側ノズル７のオリフ
ィス７αの平面より上の短かい距離で終る。オリフィス
６αはオリフィス７α工りも上に０００１〜０．１２５
インチ（０，０３〜１１８　ｔｍ　）、好ましくは０．
００２〜ｏ、　ｏ　ｓ　ｏインチ（Ｏ，ＯＳ〜Ｌ　２７
　ａｘ　）　、さらに好１ｔ、ｌｊｏ、００３〜０．０
２５インチ（Ｏ，ＯＳ〜０．６４　ｔｍ　）の距離で離
れていることができる。溶液ガラス２は下向きに流れ、
環状空間８全通して押出され、そしてオリフィス６αお
よび７αの間の領域を−ｔＩｆｃす。溶融ガラス２０表
面張力はオリフィス６αおよび７αを横切って薄い液状
溶融ガラスフィルム９を形成し、このフィルムはオリフ
ィス６αのオリフィス７αより上の離れた距離とほぼ同
一かまｆｃはそれエリ小さい厚さをもつ。オリフィス６
αお工び７αはステンレス鋼、白金合金まｆｃは溶融ア
ルミナから作ることができる。液状ガラス２０表面張力
はオリフィス６αおよび７αを横切る薄い液状ガラスフ
ィルム９全形成し、このフィルムにオリフィス６αのオ
リフィス７α工り上の離れた距離とほぼ同じかまたは小
さい厚さをもつ。溶融ガラスフィルム９は２５〜３１７
５ミクロン、好ましくは５０〜！２７０ミクロン、さら
に好ましくは７６〜６３５ミクロンの厚さでロロことが
できる。
第２図のブローノズルは、比較的低い粘度、たとえば、
１０〜６０４アズの溶融ガラスを吹込成形するために、
そして比較的厚さ壁サイズ、たとえば、２０〜１００ミ
クロン以上の中空ガラス微小球を吹込成形するために使
用できる。
ブローガス、不活性ブローガス、ガス状材料ブローガス
または金属蒸気ブローガスを内側同軸ノズル６全通して
供給し、そして溶融ガラスフィルム９の内表面と接触さ
せる。不活性ブローノズルは溶融がラヌフイルムに正圧
を及ぼしてフィルムを外向きにかつ下向きに吹込成形し
膨張して、ブローガス１０を満たしｆｃ溶融ガラスの細
長い円筒形液状フィルム１２を形成する。細長い円筒１
２はその外側端で閉じられ、そして外側ノズル７にオリ
フィス７αの周辺のヘリで接続される。
横噴射手段１３は、ノズル１３および横噴射ノｌルオリ
フイス１３αを通して不活性の連行流体ｔ４ｉ同軸ブロ
ーノズル５に向ける。ために使用する。同軸ブローノズ
ル５は外径が０．５２〜０．０３インチ（１，３２〜０
．０８ｍ）、好ましくは０．３６〜０．０３５インチ（
０，４４〜０．８９　ａｓ　）　、さらに好ましくは０
．１４０〜０．０４０インチ（３，６〜１．００ａ＋）
である。
本発明の方法は、外側ノズル７のオリフィス７αからの
横噴射手段１３の距離、横噴射手段が同軸ブローノズル
５に向く角変、および横噴射手段１３の中実軸を通る直
線が同軸ノズル５の中実軸を通る直線と交差する点に対
してひじように感受性であることがわかった。横噴射手
段１１は、連行流体１４を外側ノズル７の上およびその
まわりにオリフィス７αの微小球形成領域中に向けるよ
うに整列されている。横噴射手段１３のオリフィス１３
αは、横噴射手段１３の中実軸全通る直線と同軸ブロー
ノズル５の中実軸を通る直線との交点から同軸ブローノ
ズル５の外径の０．５〜１４倍。
好ましくは１〜１０倍、さらに好ましくｔｉｘ、ｓ〜８
倍、なおさらに好ましく［１，５〜４倍の距離のところ
に位置する。横噴射手段１３の中実軸に、同軸ブローノ
ズルの中実軸に関して１５〜８５゜好ましくは２５〜７
．５°　さらに好ましくに３５〜５５°の角度で整列し
ている。オリフィス１３αは円形であることができ、内
径が０．３２〜００１０インチ（８，１３〜０．２５　
ａｌｌ）　、好ましくは０．２０〜ｏ、　ｏ　ｔ　ｓイ
ンチ（５０８〜０．３８　ａｍ　）、さらに好ましくは
０．１０〜０．０２０インチ（２５４〜０．５１　ａｍ
　）であることができる。
横噴射手段１３の中実軸を通る直線は、同軸ブローノズ
ル５の中実軸を通る直線と、外側ノズル７のオリフィス
７αより上に、同軸ブローノズル５の外径の０．５．〜
４倍、好ましくけ１．０〜３．５倍。
さらに好ましくは２〜３倍離れた点において交差する。
横噴射手段の連行流体は、纒長い形の円筒１２に作用し
て、それらを平らにし、締めつけて閉じ、そしてそれを
外側ノズル７のオリフィス７αから分離して円筒を自由
落下させる、すなわち連行流体にエリ外側ノズル７から
離れる方向に移送する。
横噴射手段の連行流体は、ブローノズル流体の上および
そのまわりを通るとき、周期的な脈動まｆＣハ変動する
圧力の揚上ブローノズルの反対側すなわち風下に同軸ブ
ローノズルの従ってすなわち影に動的に誘発させる。同
様な周期的な脈動する圧力の場は、同軸ブローノズルに
同けられた脈動する音響の圧力の場によって生成するこ
とができる。連行流体は同軸ブローノズルからの中空ガ
ラス微小球の形成および分離全促進する。横噴射手段お
よび連行流体を前述の方法で使用すると、吹込成形され
る溶融ガラスによる同軸ブローノズル５の外壁表面のぬ
れかまた防止される。外壁のぬれは微小球の吹込成形を
崩壊および妨害する。
急冷ノズル１８は、同軸ブローノズル５の下にかつ両側
に、微小球１７を急冷ノズル１８の間に落下させるのに
十分な距離で配置されている。急冷ノズルのオリフィス
１８αの内径ｉｊ　０．１〜０．７５インチ（１５４〜
１９．０５　ａｘ　）　、好ましく　ｆｌ　０．２〜０
．６インチ（Ｓ、　ＯＳ〜１５．２４　ｒｗ　）　、さ
らに好−ｊｌ、（ｉｏ、３〜０．５イ”　チ（７，６２
〜Ｉ　Ｚ　７０　ａｍ　）であることができる。急冷ノ
ズル１８は冷却流体１９を溶融ガラス微小球１７に２〜
１４フイ一ト／秒（６１〜４２７ｃｒＩＬ／秒）、３〜
１０フィート／／秒（９１〜３０５ｃｒＩＬ／秒）、さ
らに好ましくは４〜８フイ一ト／秒（１２２〜２４４ｃ
ＩＬ／秒）の速度で向けかつ接触させて、溶融ガラスを
急速に冷却および固化し、そしてかたい、なめらかな中
空ガラス微小球全形成する。
図面の第３図は本発明の好ましい態様を示す。
塔載ガラス組成物の高速度の吹込成形において。
溶融ガラスの吹込成形直前に、押出しにより非常に薄い
溶融ガラスの液体フィルムを形成し、細長い円筒形液体
フィルム１２に吹込成形することが有利であることがわ
かった。この薄い溶蝕がラスの碩体フィルム９′に、外
側同軸ノス°ルアの下部に下向きにかつ内側に２１にテ
ーパに−をもたせることに工って形成される。テーノ？
一部分２１およびその内壁表面２２に、同軸ブローノズ
ル５の中実軸に関して１５°〜７５°、好ましくは３０
４〜６０°、さらに好ましくは約４５°であることがで
きる。オリフィス７αはノズル６のオリフィス６αの内
径ｏ、　ｔ　ｏ　〜ｉ、　ｓ倍、好ましく　ｎ　０．２
０〜１．１倍、さらに好ましくｔ１０，２５〜α８倍で
あることができる。
溶融ガラスの液体フィルム９′の厚さは、外側ノ！ルア
のオリフィス７ａより上の内側ノズル６のオリフィス６
αの距離を調整し、これによりオリフィス６αの周辺の
へりとテーパー付きノズル２１の内壁表面２２との間の
距離を変えることによって、変化させることができる。
オリフィス６αの周辺のヘリとチー／Ｊ’−付きノズル
の内壁表面２２との間の距離を調節し、そして環状空間
８を経て供給される溶融ガラス２への圧力を調節するこ
とによって、溶ｅガラス２にひじように小さいギャップ
を経て絞られまｆｃは押出されて、比較的薄い溶融ガラ
スの液状フィルム９′が形成されうる。
適切なギャップは内側同軸ノズル６を下向きに十分な圧
力でプレスして、ガラスの流れを完全に阻止し、次いで
ひじようにゆっくり内側同軸ノズル６を、安定な流れが
得られるまで、すなわち微小球が形成されるまで上げる
ことによって最もよく決定できる。
第３図に示されるテーノ付きノズルの構成は。
前述のように本発明の好ましい信様である。この懇様に
、比較的高い活量でガラス組成物を吹込成形するために
、ならびに図面の第２図に関して述べた比較的低い粘度
でガラス組成ｇＪヲ吹込成形するために使用できる。本
発明の第３図のＱ様は断熱材料中にまたは断熱材料とし
て使用するための薄い微小球の吹込成形にとくに有利で
ある。
高い粘度または低い粘（のがラス組成物を吹込成形する
とき、ひじょうに薄い溶融ガラス流動フィルムを得るた
めに、そして吹込成形の間細長い円筒形流体フィルムが
形成されているときにそれに溶融ガラスを供給しつづけ
ることが有利であることがわかった。高い圧力を使用し
て溶融ガラスをひじよう罠薄いギャップに通して絞る、
すなわち押出すとき、不活性プローガスまたは金属蒸気
の圧力は一般に溶融したガラス供給吻の圧力より小さい
が、同軸プローノズルにおける溶融ガラスの圧力よりも
わずかに高い。
また、第３図のチー・ぞ−付きノズルの形は層状平面に
配向可能なガラス添加材料を整列するときとくに有利で
ある。小さな、すなわち狭いギャップを経るガラス材料
の通行は、添加材料を微小球の壁と微小球が形成してい
ること整列させるはたらきをする。
図線の第３Ａ図および第３Ｂ図も、横噴射手段１３が平
らにされて概して長方形まｉｔｔ卵形を形成している本
発明の好ましい■様を示す。オリフィス１３αも平らに
して一般に卵形または長方形を形成できる。オリフィス
のｇｄｏ、９６〜０．３０インチ（２４，３８〜７．６
３ｍ）、好ましくσ０．６０〜０．０４５インチ（ｌ　
Ｆｋ、２４〜１．１４囚）、さらに好ましくは０．０３
０〜α０６０インチ（０，７６〜Ｌ５２ａｃ）であるこ
とができる。−オリアイスの高さは０．３２〜ｏ、　ｏ
　ｉ　ｏインチ（＆１３〜０．２５４１１１１　）　、
好ましくは０．２０〜０．０１５インチ（Ｓ、ＯＳ〜０
．３８ｎ）、さらに好ましくは０．１θ〜０．０２０イ
ンチ（ｏ、　５４〜０．５１　ｍ　）であることができ
る。
図面の３Ｃを参照すると、高い粘度のガラス材料または
組成物を用いてフィラメント付き中空ガラス微小球を吹
込成形する本発明の態様が図解されており、そしてほぼ
等間隔で均一な直径の微小球を形成丁ゐことが示されて
いる。この１面の数字を付した部分は第１，２，３Ａお
工び３Ｂ因について前に説明した意味をもつ。
本発明の他の６様を図解する図面の第４面金参照すると
、溶融ガラスを吹込成形して細長い円筒形液体フィルム
１２を形成するとき、低い部分の同軸プローノール５の
外径を増加することが有利であることがわかった。同軸
ブローノズル５の外径を増加する１つの方法は、外側ノ
ズル７の下部に球形部材２３を設けることであり、この
球形部材２３は外部ノズル７の下部に球形を付与する。
球形部材２３を使用すると、−足の連行流体速度（第２
図）で中空微小球の形成の領域において誘発された圧力
変動の振幅を増加することがわかった。球形部材２３の
直径は同軸ブローノズル５の外径の直径の１．２５〜４
倍、好ましく［１，５〜３倍、さらに好ましくｉｌ、７
５〜１７５倍である。
球形部材２３を用いるとき横噴射手段１３［、その中実
軸の直線が球形部材２３の中央全通過するように整列さ
れている。
さらに、＠４１ＵＨ、ビータ−棒２４が細長い円筒形液
体フィルム１２の外部ノズル７のオリフイントルａビー
ター棒２４が細長い円筒１２の締めつけられた部分を支
持するように回転される。ピータ−棒２４は中空微小球
の形成とほぼ同じ速度でまわるように設定され、そして
２〜１５００ｒｐｍ、好ましくｉｆ　１０〜８００　ｒ
　ｐｍ、さらに好４Ｌ＜Ｈ２ｏ〜４００τｐｍであるこ
とができる。こうしてピータ−棒２４は円筒１２をその
内側締めつけ端１６の閉鎖を促進し、そして円筒１２を
外側ノズル７のオリフィス７αから分離するために１（
用する。
図面の第８図に、析出された亜鉛金属層の厚さ、亜鉛金
属蒸気のブローガスの圧力および微小球の内径（この例
示の目的で、微小球の内径と外径はほぼ同一と考える）
の間の関係金グラフで示す。
下表は微小球の大きさの特定の＠囲、析出金属のある厚
さを得るために要する金槁蒸気のブローがス圧を示す。
微小球の説明 本発明に従って作られる中空微小球は広い範囲の無機の
フィルム形成材料および組成物から作ることができる０
本発明に従って作られる中空微小球は適当な無機のフィ
ルム形成組成物から作ることができる。この組成物は好
ましくは耐高温性、耐化学物質性、耐腐食物質性、討ア
ルカリ性、および場合に応じて耐候性である。
ｉ更用できる組成物は、前述のように、安定なフィルム
全形成する友めに吹込１れ６とき、必（な粘度をもち、
そして比較的狭い温度範囲でボ硼または液体状帖から固
体また汀かたい状四に急速に変化する１組成物である。
すなわち、このような、組成物は比較的狭く定められた
温度範囲で液体から固体に変化する。
直径および壁の厚さは実質的に均一であり、透明な、か
たい、なめらかな表面含有し、そして化学的攻撃、高い
温度および屋外暴露に対して抵抗性である。中空がラス
減小球は直径および壁厚さが実質的に均一であり、その
組成および吹込成形条汗に依存して、光透過性、半透明
または不透明。
敦賀または硬質、および平滑または粗面である。
微１ 区ｉ 十分な雷の溶けた気体を含有しないかあるいは実−質的
に含有しない、 また、微小球は潜固体または清液体のブローガス材料ま
たはガスを含有しない。好ましいガラス組成物は化学的
攻撃、高温、・屋外暴露およびがスの微小球の中および
／またに外への拡散に対して低重であるものでるる。ブ
ローガスが高温で分解きるとき、ガスの分解温度以下で
液体であるガス組成物を使用できる。
微小球は、壁が穴、薄くなった部分、捕捉された気泡お
よび／または捕捉された気泡を形成するために十分な量
の溶けた気泡を実質的に含有しないため、従来製造され
た微小球よりも実質的強い。
また、耐重先端が存在しないので、微小球はいっそう強
い。
形成後の微小球は再加熱して軟化し、　ｔｉａ小球を拡
大し、お工び／まｆｃは微小球の表面平滑さを改良−ｒ
ることができる。加熱すると、内部のガス圧は増加し、
微小球の大きさを増大させる。たとえば［ショット４（
５ｈｏｔ　　ｔｏｗｃ？）Ｊ中で望む大きさに再加熱し
た後、微小球を急冷して増大した大きさを保持する。
この手順は、ある場合において、析出した金属結晶サイ
ズを最適にすることもできる。結晶サイズの生長を注意
して調整して析出した金属の層またはフィルム中に不連
続をつくることにより、金属層の熱伝導は減少し、一方
金属層の副射熱特性は悪影響を受けない。
ガラス微小球は、望む最終用途に依存して１種々の直径
および壁厚さで作ることができる。微小球は外径が２０
０〜１０．０００ミクロン、好ましくｒｉ５００〜６．
　ＯＯ０ミクロン、さらに好ましく４ｄｌ、０（１０〜
４，０００ミクロンであることができる。微小球は壁厚
さが０．１〜１．０００ミクロン、好ましく　Ｈ０，５
〜４００ミクロン、さらに好１しくに１〜１００ミクロ
ンであることができる。
微小球は大気圧より高い圧力、はぼ周囲圧または減圧の
不活性ガスを含有できる。減圧は微小球内で部分的に凝
縮するブローガスを使用して得ることができる。
微小球は囲まれた体積中に高い真空を含有でき。
ここで金属蒸Ｋｔ−ブローガスとして使用し、そして金
属蒸気を冷却し、凝縮し、中空微小球の内壁表面上に薄
い金属被膜として析出できる。微小球中の圧力は周囲温
度で析出した金属の蒸気圧に等しいであろう。
微小球の内壁表面上に析出した薄い金属被膜の厚さは、
微小球の吹込成形に使用する金属蒸気。
金属蒸気の圧力および微小球の大きさに依へするであろ
う。薄い金属被膜の厚さは２５〜１０００Ａ、好ましく
は５０〜６００４．さらに好ましくは１００〜４００Ａ
であることができる。
析出金属被膜を透明とすること、たとえば、太陽光線に
対して透明とすることをとくに望むとき。
破膜は１００Ａ工り小、好ましくは８ＯＡより小とすべ
きである。透明な金属で被膜した微小球に２５〜９５Ａ
、好ましくは５０〜ｇＯＡの厚さの析出金属被膜全有す
ることができる。
析出金属被膜を反射性とする。ｆｃとえば、太陽光線に
対して反射性とすることを特別に望む場合。
、拳 被膜１００Ａより大きく、好ましくは１５０／Ｌより大
きい厚さをもつべきである。反射性金属被膜微小球は１
０５〜６００，４．好ましくは１５０〜４００Ａ、さら
に好ましくは１５０〜２５０Ａの厚さの析出金属被膜を
もつことができる。
中空微小球の直径と壁厚さは、もちろん、微小球の平均
のかさ密度に影響を及ぼすであろう。本発明に従って製
造したガラス微小球およびプラス真空微小球は、かさ密
度が１〜１５ポンド／立方フイー）’（０，０１６〜０
．２４＃／ｃｍ３）、好ましくは１．５〜１２ポンド／
立方フィート（０，０２４〜０、１９２１　／ＣＩＬ’
）　、さらに好ましくは２〜９ポンド／立方フイー）（
０，０３２〜０．１４４１　／ｃ＋？）でおる。低密度
の断熱材料を作る好ましい態様において、中空ガラス微
小球はα５〜１．５４ンド／立方フィート（ｏ、ｏｏｓ
ｏ〜０．０２４０．９　／ｉ）　。
たとえば、１．０ポンド／立方フイー）　（０，０１６
０，９／　ｄ　）の平均のかさ密度をもつことができる
。
微小球にそれらが連続の細いガラスフィラメントで接続
されるように形成される場合、すなわちそれらがフィラ
メント付き微小球で作られるとき。
接続フィラメントの長さは微小球の直径の１〜４０倍、
通常２〜２０倍、さらに通常３〜１５倍であることがで
きる。直径、すなわち接、続フィラメントの厚さは微小
球の直径の１１５０００〜ｌ／１０．通常１〜２５００
〜１／２０、さらに通常１〜ｔｏｏｏ〜ｌ／３０である
ことができる。
微小球は大気圧Ｘり高い圧力、はぼ周囲圧力または部分
的または強い、すなわち高い真空のがスを含有できる。
微小球を断熱材料としてまＡＨ断熱系中に、あるシンタ
クチックフオーム系中に、あるいに一般に充てん材料と
して使用するとき、微小球に外径が２００〜へ０００ミ
クロン、好ましくは５００〜＆０００ミクロン、さらに
好ましくは７５０〜ｚｏｏｏミクロンであることができ
る。微小球に壁厚さが０．１〜５００ミクロン、好まし
くは０．５〜２００ミクロン、さらに好ましくは７５０
〜ｚｏｏｏミクロンであることができる。微小球は平均
かさ密度が０．３〜１５ポンド／立方フィート（０，０
０４８〜０．２４０ｇ／ｃｙ？）、好ましくは０．５〜
１０ポンド／立方フィート（ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ　ｏ〜０
、１６０１１　／ｃｍ３）　、さらに好ましくは０，７
５〜５．０ボンド／立方フィート（０，０１２０〜ｏ、
ｏｓ。
１１／ｃｙ？）であることができる。断熱材料として使
用するとき、微小球は高い真空を含有できる。充てん材
料として使用するとき、微小球は５〜１１００ｐｓｉ、
好ましくは５〜７ｓｐｓｉｇ、さらに好ましくは５〜１
２ｐ８ｉＱのガスを有することができる。
本発明の好ましい＠４様において、微小球の直径対壁厚
さの比ハ、微小球が柔軟であるように、すなわち、破壊
せずに加圧に変形できるように選ぶ。
微小球σ、ブローガスが分散した金属粒子を含有すると
き、微小球の内壁表面上に析出した薄い金属層を含有で
きる。微小球の内壁表面上に析出した薄い金属被膜の厚
さは、使用した分散した金属粒子の量および粒度または
有機金属ブローがスの分圧および微小球の直径に依存す
るであろう。
薄い金属被膜の厚さは２５〜１ｏ、ｏｏｏＡ、好ましく
は５０〜ｓ、ｏｏｏＡ、さらに好ましくげ１００〜１．
０００／Ｘでおることができる。
析出した金属被膜が光に対して透明であることを望むと
き、被膜は１００Ａより小、好ましくは８０Ａより小で
あるべきである。透明な金属被覆ｇＬ小球は２５〜９５
Ａ、好ましくは５０〜ＳＯＵの厚さの析出金属被膜を有
することができる。微小球は、可視光線に対して透明で
あるが、赤外線に対して実質的に反射性である。
析出した金属被膜が光を反射することを望むとき、被膜
は厚さが１００Ａより大、好ましくは１５０１より大で
ある。反射性金属全被僅した微小球は１０５〜６ｏｏｎ
、好ましくは１０５〜４００Ａ、さらに好ましくは１５
０〜２５０Ａの厚さの析出金属被膜を有することができ
る。
本発明の特別なかつ有益な特徴に、薄い析出金属蒸気層
の厚を適当に選んで金属層を形成する金属の熱伝導性が
本体金属の熱伝導性の第４分の１であるようにすること
ができるということである、しかしながら、析出金属蒸
気層の熱伝導性の実質的な減少は、ある程度金属層が析
出される方法によって行われる。
減少した熱伝導性の効果は、析出された金属厚さる２５
７ｔ４〜２ｓｏＡ、好ましくはＳＯＵ〜２００オ、さら
に好ましくは７５Ａ〜１５０Ａとすることによって得る
ことができる。
金属層の熱伝導性に、金属層の析出温度を適当に調節し
て、金属結晶の生長が析出金属フィルム中に不連続性を
生ずるようにすることによって。
さらに減少できる。
微小球から作った遮熱層の熱伝導特性は、微小球を部分
的に平らにして扁球形とすることによって、さらに改良
できる。扁球の熱伝導性は、扁球と細いガラスフィラメ
ントを混せすることによってさらに改良される。フィラ
メントに好ましくはフィラメント付き微小球の形で提供
される。
フィラメント付き微小球はそれらを形成するときコン≧
ヤベルトまたはドラム上で延伸および配置できる。十分
な量の張力をフィラメント付き微小球に、微小球が延伸
されて扁球形になるとき、維持できる。フィラメント付
き微小球はその形状に固化するのに十分な時間維持する
。フィラメント付き扁球の固化後、それらをベツドの形
に横たえることができ、接着剤および／またにフオーム
を加えることができ、そしてフィラメント付き微小球を
、たとえば、４に８の成形パネルに作ることができる。
このノ々ネルは厚さが０．２５〜３インチ（０，６４〜
７．６２ｃｍ）、　ｆｔとえば、０．５，１゜１．５ま
たは２インチ（１，２７，１５４，ふ８１ま７′ｃは５
．０８　ｒｘ　）であることができる。
本発明の中空ガラス微小球を使用して、すぐれた断熱特
性を有する系を設計できる。含有体積が不活性な低伝導
性ガスを有する中空微小球だけを使用する場合、熱伝導
性がＲ１１／インチ程度に低い、たとえば、Ｒ３〜Ｒ１
１／インチであゐことができる系を設計できる。
低伝導性ガスおよび内壁表面上に析出した低輻射性１反
射性の金属被膜を有する中空ガラス微小球だけｔ−便用
するとき、熱伝導性がＲＬ５／インチ程度に低い、たと
えば、８５〜Ｒ，１５／インチ程度でりることかできる
系を設計できる。
内壁表面上に析出した低輻射性、高反射性の金属被膜を
有する中空真空微小球を使用するとき。
熱伝導性がＲ３５／インチ程度に低い、たとえばＲ２５
〜Ｒ３５／インチであることができる系全設計できる。
微小球の内壁表図上に析出した低輻射性、高反射性の金
属被膜を有する中空ガラス微小球と、気泡中に低熱伝導
性ガスを含有する７オーム材料とから本質的になる断熱
系を使用するとき、熱伝導性がＲ５０／インチＢ度に低
い、ｆｃとえばＲ３０〜Ｒ５０／インチの系を設計でき
る。
微小球の内壁表面上に析出した低輻射性、高反射性の金
属被膜を有するフィラメント付き中空ガラス真空扁球微
小球と、気泡に低熱伝導性のガスを含有するフオーム材
料とから本質的になる断熱系を使用するとき１．熱伝導
性がＲ２Ｏフインチ程度に低い、ｆＣとえば、Ｒ４０〜
Ｒ７０／インチであることができる系を設計できる。
微小球は存在する壁の間の空間または他のざイド空間を
充てんすることにエリ遮熱層を作るために便用でき、あ
るいに微小球を一緒に適当な樹脂またに他の接着剤で接
着することによりまｆｃに微小球を一緒に溶融すること
にエリシートまたは他の造形品に作る仁とができ、そし
て新らしい構造物に使用できる。
中空ガラス微小球は一緒にまとめて遮熱層を形成すると
き、隣接球は点対点で接触し、そして琢を形成するため
に使用するガラス材料の伝導性は低いので、固体伝導に
よる熱移動は笑質的に存在しない。充てんした球の間の
空隙の特徴ある寸法は対流を開始するのに要する寸法克
より小さいので、対流による熱移動はほとんどない。囲
まれた体積中に高い真空が存在するとき球内のガスの伝
導による熱移動は実質的にない。なぜなら球の直、看径
は残留ガス分子の平均口通路より小さいからである。ま
た、微小球の間のすき間に低熱伝導性のがスお工び／ま
たはフオーム全使用すると、がス伝導による熱移動は減
少される。微小球の内壁表面上に析出した低輻射性、高
反射性の金属層が存在すると、微小球の内壁表面上の高
度に反射の金属層のため、輻射の熱４動ぼ実質的に存在
しない。
したがって、残る熱移動の主な方式に、微小球間のすき
間まｉｉ空隙中のガス伝導による。この系の全体の伝導
性に、空隙のガスまたはフオームの伝導性、！：り低い
。なぜなら空隙のがスま几はフオームは全体の系の体積
の一部を占有するだけであり、そして空隙のがスま７（
ζフオームを経る伝導通路は非伝導性微小球の存在によ
り微細化するからである。
微小球から作った遮熱層の熱伝導性は、微小球間のすき
間を１本発明のいっそう小さい微小球、低熱伝導性ガス
、微細な不活性粒子、たとえば、低い熱伝導性のフオー
ム、たとえば、ポリウレタン、ポリウレタンまｆｃはポ
リオレフィンの樹脂フオームを元てんすることによって
、あるいは微小球を容器内に囲め、そして微小球間のす
き間の体積内を部分的に真空することによって、減少で
きる０ 本発明の中空ガラス微小球は、ひじように強く、そして
実質的な量の重さを支持できるという顕著な利点を有す
る。こうしてそれらは初めて簡単な安価な自己支持性ま
たは荷重支持性の真空系を作るのに使用できる。
中空ガラス微小球の特別なかつ有益な使用に。
太陽エネルギー収集器の構成における断熱系の製作にお
いてであった。
実施例　１ 次の成分からなるガラス組成物を使用して中空ガラス微
小球を作る。
Ｓｉｎ、　　　　Ａｌ、Ｏ，Ｃ００ 重量％　５５−５７　１８−２２　５−７Ｍｇ０　　　
Ｂ、Ｏ，Ｎα２０ 重量％　１０−１２　４−５　１−２ このガラス組成物を２６５０〜２７５０”Ｆ（１４５４
〜１５１Ｏ℃）の温度に加熱して３５〜６０ポアズの粘
度と２７５〜３２５ダイン／ｃｍの表面張力を有する流
動性溶融ガラス全形成する。
この溶融ガラスを図面の第１図および第２図の装置に供
給する。溶融ガラスはブローノズル５の環状空ＦＪ’ｌ
ｓを通り、そして今リフイス６αお工び７αを横切って
薄い液状浴融ガラスフィルムを形成する。ブローノズル
５は外径が０．０４０インチ（１，０２ｔｍ　）であり
、そしてオリフィス７αに内径が０．０３０インチ（０
，７６ＪＥＩＩ）である。薄い液状溶融ガラスフィルム
ｄ０．０３０インチ（０，７６Ｕ）の直径とｏ、ｏｏｓ
イノンチ（０，１３ｆｌ）の厚さを有する。不活性ブロ
ーガスは２６５０″Ｆ（１４５４℃）の温度および正圧
のキセノンまたは窒素からなり、溶融ガラスのフィルム
の内表面に供給して、フィルムを下向きに膨張して、外
側が閉じそして内側端がオリフィス７αの外側ヘリへ接
続する細長い円筒を形成する。
横噴射手段を使用して、２６００下（１４２７℃）の温
度の窒素からなる不活性な連行流体をブローノズル５の
上お工ひまわりに向け、この運行流体は細長い円筒形の
形成お工び閉基と円筒のブローノズルからの分離を助け
、そして円筒をブローノズルから自由落下させる。横噴
射手段はブローノズルに関して３５〜５０°の角度で畦
列されており、そして横噴射ノズルの中実軸を通して引
いた直線はブローノズル５の中実軸を通して引いた直線
とオリアイス７αより上に同軸ブローノズル５の外径の
２〜３倍の距離だけ離れた点で交差する。
自由落下する。すなわち連行された。細長い円筒はすぐ
に球形となり、そして９０〜１５０下（３２〜６６℃）
の微細な水噴弓からなる急冷流体でほぼ周囲温度に急速
に冷却され、そして急冷流体はガラス微小球を急速に冷
却し、固化しそして硬化する。
透明な中空ガラス微小球が得られ、これは直径が２００
０〜３０００ミクロン、壁ｌ厚さが２０〜４０ミクロン
であり、そして３ｐｓｉｇの内部含有圧のキセノンまた
は窒素のガスが満たされている。微小球は厳密に検査し
、そして捕捉された気泡および／または穴を含まず、そ
して充てん材料としての用途にとくに適する。
実施例　２ 次の成分からなるガラス組成物を使用して透明な中空ガ
ラス真空微小球全作るＯ ８ｉ　Ｏ，Ａｌ、０８ＣａＯ 重量％　　５５−５７　　１８−２２　　　５−７Ｍｇ
０　　　　Ｂ、Ｏ，Ｎａ、０ 重量％　　１０−１２　　４−５　　１−２このガラス
組成物Ｑ２６５０〜２７５０〒（１４５４〜１５１０℃
）の温度に加熱して、粘度が２５二６０ｆ！アズ、表面
張力が２７５〜３２５ダイン／ｃＩＩＬである流動性の
溶融ガラスを形成する。
この溶融ガラスを図面の第１図および第３図の装置に供
給する。溶融がラスはブローノズル５の環状空間８を通
り、外側ノズル７のテーパ一部分２１に入る。溶融ガラ
スは加圧下にオリフィス６ａの外側ヘリと外側ノズル７
のチー／々一部分２１の内表面２２との間で形成された
微細なギャップを通して絞られ、オリフィス６αおよび
７αを横切って薄い液状溶融ガラスフィルムを形成する
。
ブローノズル５は外径が０．０４インチ（ＬＯ２ａ＋）
であり、そしてオリフィス７αに内径が０．０１インチ
（０，２５ｃｍ　）である。薄い液状溶融ガラスフィル
ムに直径が０．０１インチ（０，２５０）　、厚さが０
．００３インチ（０，０７６ａｘ　）である。不活性な
亜鉛蒸気のブローガス１２７００″Ｆ（１４８２℃）の
温度および正圧で溶融ガラスフィルムの内表面へ供給し
て、このフィルムを下向きに膨張させて、外側端が閉じ
、そして内側端がオリフィス７αの外側ヘリへ接続する
細長い円筒形にする。
横噴射手段を使、用して２６００下（１４２７℃）の温
度の窒素からなる不活性な連行流体をブローノズルの上
およびまわりに向け、この連行流体は細長い円筒形の形
成および閉塞と円筒のブローノズルからの分離を助け、
そして円筒をブローノズルから自由落下させる。横噴射
手段はブローノズルに関して３５〜５０＠の角度で整列
しており。
そして横噴射手段の中実軸を通る直線はブローノズル５
の中実軸を通る直線とオリフィス７αより上に同軸ノズ
ルの外径の２〜３倍の距離で離れた点において交差する
。
亜鉛蒸気が満たされた自由落下する細長い円筒は、すぐ
に球形となる。微小球を９０〜１５０″Ｆ（３２〜６６
℃）の温度の微細な水噴霧からなる急冷流体と接触し、
この急冷流体は亜鉛蒸気が冷却および凝縮する前に溶融
ガラスを急速に冷却し、固化しそして硬化する。亜鉛蒸
気に約１６．６０〜１６７０″Ｆ（９０４〜９１０℃）
で凝縮しはじめ。
この温度において微小球を構成するガラス組成男はすで
に固化しはじめており、亜鉛蒸気が微小球の内壁表面上
へ凝縮しはじめかつ凝縮しているとき十分な強さをもち
、つぶれない（表２および表３を参照）。微小球がさら
に冷却さ°れるにつれて。
亜鉛蒸気は微小球の内壁表面上へ凝縮し、薄い亜鉛金属
被膜として析出する。
透明な、平滑な、中空ガラス微小球が得られ。
これは直径が約８００〜９００ミクロン、壁厚さの薄い
透明な亜鉛金属の被膜と１０−’　　トルの内部の含有
圧を有する。
実施例　３ 次の成分からなるガラス組成″＃Ｊを使用して、低い輻
射性１反射性の中空真空微小球を作る。
５ｉＯｔＡｌ、Ｏ，ＣａＯ 重量％　　５５−５７　　１８−２２　５−７ＭＱＯＥ
、ＯｓＮα、Ｏ 重量％　　１０−１２　　４−５　　　１−２ガラス組
成物を２６５０−２７５０下（１４５４〜１５１Ｏ℃）
に加熱して、粘度が３５〜６０ポアズ、表面張力が２７
５〜３２５ダイン／ｃｍである流動性の溶融ガラスを形
成する。
この溶融ガラスを図面の第１図および第３図の装置に供
給する。溶融ガラスにブローノズルの環状空間８全通り
、外側ノズルのチー／ぐ一部分２１に入る。溶融ガラス
は加圧下にオリフィス６αの外側ヘリと外側ノズル７の
チー・ξ−一部分２１内表面２２との間で形成された微
細なギヤツブ金経て絞られ、°オリフィス６αおよび７
αを横切る薄い液状溶融ガラスフィルムを形成する。ブ
ローノズル５は外径がα０５インチ（１，２７ｇｍ）、
オリフィス７αは内径が０．０３インチ（０，７６ｍ）
である。薄い液状溶融ガラスフィルムは０．０３インチ
（α７６ａ）の直径と０．０１インチ（α２５４鎮）の
厚さを有する。２６００″Ｆ（１４２７℃）の温度およ
び正圧の不活性の亜鉛蒸気のブローガスを溶融ガラスの
フィルムの内表直へ供給し、このフィルムを外向きに膨
張させて、外側端が閉じ。
内側端がオリフィス７αの外為すへ接続した細長い円筒
形にする。
横噴射手段を使用して２５００″Ｆ（１３７１℃）の理
髪の窒素がスからなる不活性の連行流体音４０〜１００
フィート／秒（１，２１９〜３．０４８ｃｌＬ／秒）で
ブローノズル５の上およびまわりに向け、この連行流体
は細長い円面形の形成および閉基と円筒のブローノズル
からの分離を助け、そしして円筒をブローノズルから自
由落下させる。横噴射手段はブローノズルに関して３５
〜５０°の角度で整列されており、そして横噴射手段の
中央を通る直線はブローノズルの中実軸を通る直線とオ
リスイス７α↓９上に同軸ブローノズル５の外径の２〜
５倍の距離で離れた点で交差する。
自由落下する亜鉛蒸気で満たされた細長い円筒は急速に
球形となる。微小球はθ〜１５″Ｆ（０〜−１４℃）の
温度のエチレングリコールからなる急冷流体と接触させ
、この急冷流体は亜鉛蒸気が冷却および凝縮する前に溶
融ガラスを急速に冷却し、固化しそして硬化する。亜鉛
蒸気は約１６６０〜１６７０”Ｆ（９０４〜９１０℃）
で凝縮しにじめ、この温度において微小球を構成するガ
ラス組成１はすでに固化しはじめており、亜鉛蒸気が微
小球の内壁表面上へ凝縮しはじめかつ凝縮しているとき
十分な強さをもち、つぶれることはない２、（表２およ
び表３全参照）。微小球がさらに冷却されるにつれて、
亜鈴蒸気は微小球の内壁表面上へ凝縮し、薄い亜鉛金属
被膜として析出する。
透明な、平滑な中空ガラス微小球が得られ、これは直径
が約３０００〜４０００ミクロン、壁厚さが３０〜４０
ミクロンであり、そして３２５〜４５０Ａの厚さの低い
輻射性１反射性の亜鉛金属被膜とｌｏ−６の内部含有真
空を有する。
実施例　４ 次の成分からなる組成物を使用して、低い輻射性１反射
性の中空微小球を作る。
Ｓｉｎ、　　　　Ａｌ、Ｏ，ＣａＯ 重量％　　５５−５７　　１８−２２　　５−？ＭＱＯ
Ｂ２０．　　　　Ｎα２０ 重量％　　１０−１２　　４−５　　１−２ガラス組成
物を２５００〜２６００″Ｆ（１３７１〜１４２７℃）
に加熱して、粘度が１００〜２００ポアズである流動性
の溶融ガラスを形成する。
この溶融ガラスを、実施例３におけるような条件のもと
に１図面の第１図および第３図の装置に供給する。ブロ
ーノズル５は外径が０．０５インチ（Ｌ２７ｍ＋）であ
る。
２４００″Ｆ（１３１６℃）の温度および正圧の不活性
の亜鉛蒸気のブローガスを溶融ガラスのフィルムの内表
面へ供給し、このフィルムを外向きく膨張させて、外側
端がオリフィス７αの外ヘリへ接続した細長い円筒形に
する。
横噴射手段を便用して２４００″Ｆ（１３１６℃）の温
度の窒素ガスからなる不活性の連行流体ｙｋ５〜４０フ
ィート７秒（１５２〜１．２１９ｃＩＲ／秒）でブロー
ノズル５の上およびまわりに向け、この連行流体は細長
い円筒形の形成および閉塞と円筒のブローノズルからの
分ＩｉＩ！ヲ助け、その間プロー第３Ｃに図解し説明し
た方法で形成される。横噴射手段はブローノズルに関し
て３５〜５０°の角度で整列されており、そして横噴射
手段の中実軸を通る直線はブローノズルの中央Ｓを通る
直線とオリフィス７αより上に同軸ブローノズル５の外
径の２〜３倍の距離で雌れた点で交差する。
連行される亜鉛蒸気で満たされた。細長いフィラメント
付き円筒は急速に球形となる。フィラメント付き微小球
は６０〜Ｚｏｏ″Ｆ（１５，５〜３７．８℃）の１闇の
水噴霧からなる急冷流体と接触させ。
この急冷流体は亜鉛蒸気が冷却および凝縮する前に溶融
ガラスを急速に冷却し、固化しそして硬化られ、これに
直径が約１５００〜２５００ミクロン、壁厚さが１．５
〜５．０ミクロンであり、そして１８０〜２７５Ａの厚
さの低い輻射性、反射性の亜鉛金属被膜とｉｏ−’の内
部含有真空を有する。
フィラメント付き微小球のフィラメント部分の長さは微
小球の直径の１０〜２０倍である。微小球を厳密に検査
し、捕捉された気泡および／または穴が存在しないこと
がわかる。
実施例　５ 次の成分からなるガラス組成物を使用して５分散した金
属粒子から析出した薄い析出金属層を有する。低い輻射
性１反射性の中空微小球を作る。
Ｓｉｎ、　　　　ＡＩ、Ｏ，ＣａＯ 重量％　　５５−５７　　１８−２２　　５−７ＭＱＯ
Ｅ、Ｏ，Ｎα、０ 重量％　　１０−１２　　４−５　　１−２ガラス組成
物を２６５０〜２７５０’Ｆ　（１４５４〜１５１０℃
）に加熱して、粘度が３５〜６ｏポアズである流動性の
溶融ガラス全形成する。
この溶融ガラスを、実施例３における条件に類似する条
件下で１図面の第１因および第３図の装置に供給する。
２７０Ｇ’Ｐ（１４８２℃）の温度および正圧のアルゴ
ンからなり、α０３〜０．０５−ミクロンの大きさの微
分散アルミニウム粒子を含有するプローガスを溶融ガラ
スのフィルムの内表面へ供給し。
このフィルムを外向きに膨張させで、外側端が閉じ、内
側端がオリフィス７αのヘリへ接続した細長い円筒形に
する。
横噴射手段を使用して、前の工うに、２５００″Ｆ（１
３７１”Ｃ）の温度の窒素がスからなる不活性の連行流
体をブローノズルの上およびまわりに向ける。
連行される分散したアルミニウム粒子を含有するアルゴ
ンがスで満たされた細長い円筒は急速に、に球形となる
。城小球は０〜１５下（０〜−９，４℃）の温度のエチ
レングリコールからなる急冷流体と接触させる。微小球
がさらに冷却されるにつれて、アルミニウム粒子に微小
球の内壁表面上へ薄いアルミニウム金属被膜として析出
する。
透明な、平滑な中空ガラス微小球が得られ、これは直径
が約１５００〜２５００ミクロン、壁厚さが５〜１５ミ
クロンであり、そして６００〜１ｏｏｏＪの厚さの低い
輻射性１反射性のアルミニウム金属被膜と約５ｐｓ　ｉ
ｇの内部含有真空を有する。微小球は前のよううに捕捉
された気泡および／またに穴をもたない。
実施例　６ 図面の第５図に図解する効率よい平板型太陽エネルギー
収集器を、本発明のガラス真空微小球音をすぐれた断熱
材料として用いて構成する。長さ６フィート（１８３α
）１幅３フイー）（９１ｃｍ）長さ約１５インチ（＆９
ｃｍ）の太４”ネルを作る。
外側カバーに厚さ８分の１インチ（０，３２α）の透明
なガラスまたに耐候性グラスチックからなり、太陽パネ
ルの上端と下端に内側反射表面をもつ金属またにグラス
チックのノぞネルから作る。ノぞネル内の上と底と間の
ほぼ中央に厚さが約８分の１インチ（α３２α）の吸収
率が１９０．輻射率がα３の黒色に被覆した金属板の吸
収材を配置し。
その底面に多数の均一に間隔ｔ−置いた水の熱交換媒体
含有管を結合する。これらの管はひじように薄い壁で構
成されており、約１インチ（ｚｓ４ｃＷＬ）の外径を有
することができる。こレラの管は黒色被膜を有すること
もできる０熱交換媒体の適当な入口と出口が設けられて
いる。
太陽パネルは約８分の１〜４分の１インチ（０，３２〜
０．６４　ｏｔｔ　）の厚さの内側ツカバ一部材を有し
、それによって／ぐネルは家の屋根に取り付けることが
できる。内側のカバ一部材に金属またはグラスチックか
ら作ることができ、そして内側の反射表面を有すること
ができろ。
本発明によれば、外側カバーと黒色被覆金属ており。
この微小球は実施例２の方法で作られ。
約８００ミクロンの直径、１０ミクロンの壁厚さをもち
、そして約８５Ａの厚さの薄い透明な亜鉛金属の被膜と
１０”−’）ルの内部含有圧力を有する０ 黒色被覆金属吸収板の下面と内側カバ一部材との間の領
域に約１５インチ（３，８１ｃｍ）の深さに反射性ガラ
ス真空微小球で満たされており、この微小球は実施例３
の方法により作られ、約３０００ミクロンの直径と３０
ミクロンの壁厚さをもち、そして３２５Ａの厚さの薄い
低輻射率１反射性の亜鉛金属被膜と１０−’）ルの内部
含有圧力を有する。
太陽パネルは水の熱交換媒体のための適当な入口および
出口手段をもつ。外気温度が９０″Ｆ、（３２℃）の輝
いた晴れた日に、８０″Ｆ（２α７℃）の温度の入口の
水は加圧下に２８０″Ｆ（１３７，８℃）に加熱される
ことがわかる。２８０″Ｆ（１３７，８℃）の出口温度
に夏の空気コンディショニングの要求のために十分以上
である。２８０″Ｆ（１３７，８℃）の出口温度に、従
来の太場パ、ネルで生成された約１６０’Ｆ（７Ｌ１’
Ｃ）の水出口温度と対照的である。
同じ太陽、１６ネルは３２１’（０℃）の外気温度の輝
いた晴れた日に、８０″Ｆ（２６，７℃）の温度の入口
水を１８０″Ｆ（８１２℃）の出口温度に加熱すること
がわかる。１８０″Ｆ（８１２℃）の出口温度は冬の家
庭の暖房および熱水の要求に十分以上である。
実施例　７ 図面の第６図に図解するような効率よい管型太陽エネル
ギー収集器を１本発明のガラス微小球をすぐれた断熱材
料として使用して構成する。長さ６フィート（１８３ｃ
ｍ）、直径約４２５インチ（ｌα８　ｔｘ　）の管型太
陽エネルギー収集器を作る。
外側カバーは厚さ８分の１インチ（０，３２ｃｍ　）の
透明なガラスまたは耐候性グラスチックからなる。
２つの平行な側面と下部の曲がった部分は約８分の１イ
ンチ（ｏ、　ａ　２　ｃＩＬ）の金属またはプラスチッ
クから構成する。下部の曲がった部分は高度に反射性の
表面で被覆されていて、太陽光線を管状収集器の中央へ
反射しかつ集中させる。この電型集収器は、側面と下部
の曲がった部分と同様な、厚さがまた約８分の１インチ
（０，３２α）の材料から構成された端部材を両端に有
する〇 太陽状器内にかつその下部の曲がった部分に対して同心
的に、薄壁の内側供給管と薄壁の外側もどり管とからな
る二重管の管部材が配置されている。内側供給管に外側
もどり管と同軸である。外側もどり管はその表面に実施
例６に記載する型の黒色熱吸収被膜を有する。内側供給
管は直径が１インチ（１５４ｃｍ）であることができ、
そして外側もどり管は直径が２インチ（＆０８ｃｍ）で
あることができる。
この管型収集器は通常空を横切る太陽の動きと交差する
ように平行に配置する。本発明によれば。
外側カバー、側面および下部の曲がった部分と二重管の
管部分との間の領域は実施例２の方法によって作った透
明のガラス真空微小球で満たして。
二重管の管部材を完全に取り囲んだ約１インチ（１５４
ｃｍ）の層の透明な罵空做小球を形成する。
透明なガラス真空微小球は直径が８０００ミクロンであ
り、１０ミクロンの壁厚さと、８５Ａの薄い透明な亜鉛
金属被膜を有し、そして１Ｏ−６トルの内部圧力全含有
する。
電型の太陽エネルギー収集器は水の熱交換媒体のための
適当な入口お工び出口手段を有する。
９Ｇ？（３Ｌ２℃）の外気温度の輝いた晴れた日に、８
０ｈＦ（２６７℃）＋１７）入口（Ｄ水ｄ、を回通ｉで
、２４０１″（１１５℃６℃）の出口温度に加熱される
ことがわかる。２４０″Ｆ（１１＆６℃）の出口温度は
夏の空気コンディショニングの要求に十分以上である。
同じ管型太陽エネルギー収集器は３２″Ｆ（０℃）の外
気温度で輝いた晴れた日において、８０”Ｆ（２６，７
℃）の入口温度の入口の水を１７０″ｆ″（７６，７℃
）の出口温度に加熱することがわかる。１７０″Ｆ（７
６，７℃）の出口温度は冬の家庭の暖房および熱水の要
求に十分以上である。
実施例　８ 図面の第７図は本発明の中空ガラス微小球を１インチ（
１５４ｃｍ＋）の成形した壁・ぞネルの構成に使用する
ことを図解する。この壁のパネルに本発明の実施例４の
方法によって作った均一な大きさのガラス微小球の多層
金含有する。微小球框直径が１５００〜２５００ミクロ
ン、たとえば、２０００ミクロン、壁厚さが１．５〜＆
θミクロン、友とえば２０ミクロンであり、その゛内壁
表面上に１８０〜２７５Ｊ、友とえば２５０Ａの厚さの
薄い低輻射性の亜鉛金属被膜と１０−’）ルの内部の含
有圧力を有する。
微小球間のすき間はフレオン−１１がスを含有する低熱
伝導性フオームで満たされている０微小球を薄い接着剤
被膜で処理し、８分のフインチ（Ｚ２２ｃ＋＊）の厚さ
に成形する。接着剤を硬化させて判割性壁板を形成する
。壁板の面する表面を約８分の１インチ（０，３２ｃｍ
）の厚さのプラスターで被覆し、このプラスターは引き
続くサイソングおよび塗装お工び／筐たは壁紙でのおお
いに適するものである。／ぐネルの裏面に適当なグラス
チック組成物の約１６分の１インチ（０，１６ｃｍ　）
の被膜で被覆して蒸気シールを形成する。最終・セネル
を硬化する。硬化し７’Ｃノーネルは強い壁ノ９ネルを
形成し、これらのパネルはのこ引きおよびくぎ打ち可能
であり、新らしい家の建築にそのまま使用できる。ノソ
ネルのいくつかの部分を試験し、これらは３０フインチ
のＲ値を有することがわかる。
実施例　９ 図面の第７Ｂ図は本発明のフィラメント付き中空ガラス
微小球を１インチ（ｚ５４α）の厚さの成形した壁ノン
ネルの構成に使用することについて説明する。この壁ツ
クネルに実施例４の方法に従って作った中空微小球を含
有する。微小球は直径が１５００〜２５００ミクロン、
たとえば２０００ミクロン、壁厚さが１，５〜５．０ミ
クロン、たとえば２０ミクロンであり、そしてその内壁
表面上に析出した１８０〜２７５Ａ、たとえば２５０Ａ
の厚さの薄い低輻射性の亜鉛被膜と１Ｏ−ｓ　トルの内
部の含有圧を有する。７レオンー１１ガスを含有する低
熱伝導性樹脂接着剤を微小球と混合し。
１インチ（Ｚ　５４　ｃｗｉ　）の厚さの層に成形し、
２枚の平らな板の間でプレスおよび平らにして、微小球
を扁球形に成形し、この扁球において平らに搭れた微小
球の高さ対長さの比は約１＝３である。
平らにされた微小球はこの位置に、微小球を取り囲む接
着剤フオーム樹脂が硬化するまで、保持し。
その後微小球はそれらの形状を保持する。
微小球間のすき間はこうしてフレオン−１ｌガスを含有
する低熱伝導性フオームで満たされる。
この壁板の面する表面は、引き続くサイソングおよび塗
装お工び／または壁紙でのおおいに適する約８分の１イ
ンチ（０，３２ｃｍ　）のグラスターである。壁・ｅネ
ルの裏面は蒸気シールを形成する約１６分の１インチ（
α１６（：ｌりのプラスチック被膜である。これらのパ
ネルを硬化し１強い壁・９ネルを形成し、これらはのこ
引きおよびくぎ打ち可能であり、新らしい家の建築にそ
のまま使用できる。このパネルのいくつかの部分を試験
し、これらは５０／インチのＲ値を有することがわかる
。
実施例　１０ また、実施例８および９の成形したノセネルはパネルの
前面から背面の方向に密度こう配をもつ工うに作ること
ができる。この〕ぐネルを室内で使用する場合、室に面
する表面に、樹脂または他のバインダ一対微小球の比率
を増加することにより。
比較的高い密度および高い強さを有するように作ること
ができる。外部に面する表面に、微小球対樹脂またはバ
インダーの高い比率を有するようにすることにより、比
較的低い密度および高い絶縁隔離効果音もつように作る
ことができる。７’（とえば、・セネルの前面の３分の
１はパネルの中央の３分の１の平均密度のそれの約２〜
３倍の平均密度を有することができる。／ぐネルの背面
の３分の１密度は・ぐネルの中央の３分の１の密度のほ
ぼ２分の１〜３分の１であることができる。ツクネルを
家の外部に使用するとき、・ぐネルの側面は逆圧する。
すなわち、高い密度の側面が外部に面するようにするこ
とができる。
本発明の中空がラス微小Ｖは、多くの用途、たとえば、
すぐれた断熱材料の製造、およびセメント、グラスター
およびアスファルトお工び合氏建築材料中の充てん材料
または；徒奥材料としての微小球の使用を有する。また
、＊小球は絶縁ルーパー板および成型品の製造に使用で
きる。
微小球を使用して、冷凍トラック、冷凍列車。
家庭用冷蔵車、冷蔵ビルディング設備、家、工場および
事務所のビルディングの壁間の空所を単に満たｊことに
工って、熱隔層を形成できる。
中空微小球は無機フィルム形成材料お工び組成物から、
ガラス組成物から、そして高融点のガラス組成物から製
造することができ、そしてビルディングの建築材料とし
て使用するとき、火の進展と広がりを遅らせる。中空微
小球および中空がラス微小球は、それらと構成する組成
物に依存して。
多くの化学薬品および屋外暴露に対して安定である０ 微小球は一緒に焼結または適当な樹脂の接着剤によ０結
合することができ、そしてシートまたは他の成形品に成
形でき、そして断熱を要する新らしい構成物、たとえば
、家、工場および事務所のビルディングにおいて便用で
きる。微小球から作る構成材料は予備成形でき、あるい
は建築現場で作ることができる。
微小球は一緒に既知の接着剤またはバインダーで接着し
て１種々の製品の製造または建築に使用する半剛性の気
泡材料を製造できる。微小球は。
ひじように安定なガラス材料から作られるので。
ガス発生、老化、湿気、屋外暴露ま７’Ｃは生物学的攻
撃による分解を受けず、そしてひじように高い温度まｆ
ｃｔｄ火に暴落したとき毒性の煙−Ｊ’に生成しない。
中空ガラス微小球はすぐれた断熱材料の製造に使用する
とき、有利に、皐独で、あるいはガラス繊維、スチロフ
ォーム、ポリウレタンフ、を一ム、フェノール−ホルム
アルデヒドフオーム、有機および無機のバインダーなど
と組み合わせて使用できる。
本発明の微小球は工業用テープおよび断熱材。
壁板および天井タイルの製造に使用できる。ｆｆＣ。
微小球に有利にグラスチックまｆｃに樹脂のボートの建
造に使用して高い５５ｉ度の船体お工び／またはそれ自
体孔刃物である船体ｔ−ａ造できる。
さらに、がラス組成＊は、９足のガスおＬび／または有
機分子に対して選択的に透過性である微小球を製造する
ように選ぶことができる６次いでこれらの微小球は半透
膜として使用して気体または液体の混合物を分離できる
。
本発明に方法および装置に、前述のように、微小球の吹
込成形温度において十分な粘度をもつ適当な無機のフィ
ルム形成材料または組成物から。
安定な細長い円筒形を吹込成形し、引き続いて分離して
球形微小球を形成し、冷却して固化したフィルムを形成
することにより、１小球を吹込成形するために使用でき
る。
ガラス組成物は透明、半透明またに不透明であることが
できる。適当な着色材料をガラス組成物に〃Ωえて、特
定の大きさ、壁厚さおよび含有ガス材料の微小球の識別
を促進することができる。
本発明の方法の実施において、微小′Ｒを形成するため
に使用するガラス材料は選んで、他の材料で処理および
／または混会して、そｎらの粘度お工び表面張の特性を
調整し、これにより望む吹込成形温度においてそれらか
ら望む大きさおよび壁厚さをもつ中空微小球を形成でき
るようにすることができる。
また、ここに説明した方法および装置を使用して中空ガ
ラス微小球中に適当な非相互作用の組成の気体材料を包
封お工び貯蔵し、これによって−般に気体、特定的には
、腐食性および毒性またはそうでなければ危険の気体の
貯蔵まｆｃｔ１取り扱い全可能とすることができる。微
小球は小さく、比較的大きい強さをもつため、ガスは中
空微小球に高い圧力で包封することができ、こうしてこ
れらのがスを高圧で貯蔵できる。地質学的好酸による廃
棄が、たとえば、毒性ガスの友めに、望まれる場合、ガ
スをひじように耐久性のアルミナシリケートまたばソル
コニアガラスの微小球に包封し、次いでこれらの微小球
を必要に応じてコンク＋７−、ト構造物中に埋め込むこ
とができる。本発明のがラス微小球は、ガスを高圧で含
有できるように作ることかできるので、レーザー融合反
応器のための燃料ターグットの製造に使用できる。
また１本発明の方法および装置を使用して金属。
たとえば、鉄、鋼、ニッケル、金、銅、亜鉛、スズ、黄
銅、鉛、アルミニウムおよびマグネシウムから中空微小
球を製造できる。これらの材料から微小球を形成するた
め、吹込成形された微小球の表面に十分に高い粘［ｋ与
えて安定な微小球を形成できるようにする適当な添刃口
剤を用いろｅさらに、本発明の方法を遠心装置中で実施
でき、この装置において同軸ブローノズルに遠心機の外
周表面に配置する。液体ガラスは遠心機に供給し。
遠心力により遠心機の外壁の内壁表面を急速に被覆し、
ぬらす。液状ガラスに外側同軸ノズルに供給する。内側
同軸ノズルへの入口に液状ガラスの被膜の上へ配置する
。プローガスは前のように内側同軸ノズル中へ供給する
。横噴射手段の連行流体は１回転ボウルの外表面上に設
置された横噴射手段により提供される。外部のガスを遠
心機の縦軸に沿って向けて、微小球が形成されるとき遠
心機の付近からの微小球の分離全促進できる。急冷流体
ｄ前のように供給できる。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、断熱材料中におよび断熱材料として使用す
るための、および／または充てん材料中におよび充てん
材料として使用するための、微小球を製造する本発明の
方法お工び装置の典型的な態様を図解する。 図面の第１図は、中空のガラス微小球を吹込成形する友
めの気体物質を供給する多数の同軸ブローノズル手段と
、微小球をブローノズルから形成および分離するのを助
ける連行流体を供給する横の噴射手段と、微小球を冷却
するための急冷流体を供給する手段とを有する装置を断
面で示す。 図面の第２図は、第１図に示す装置のノズル手段の拡大
詳細断面図である。 図面の第３図は、ノズル手段の下端が内側チーＡ〒をも
つ第２図に示すノズル手段の変更した形態の詳細断面図
である。 図面の第３Ａ図は、平らなオリフィス開口を有する変更
した横の噴射連行手段と第３図のノズル手段の詳細な断
面図である。 図面の第３Ｂ図に１図面の第３Ａ図に図解する変更した
横の噴射連行手段とノズル手段の上面図である。 図面の第３Ｃ図に、フィラメントをもつ中空のガラス微
小球を作るための第３Ｂ図の装置の使用を図解する。 図面の第４図に、ノズルの下部を拡大した第２図に示す
）ｉルの下部全拡大した第２図に示すノズル手段の変更
した形態の詳細断面図でおる〇図面の第５図に２本発明
の中空のガラス微小球を用いる平らな板の太陽エネルギ
ー゛収集器の端面の断面を示す〇 図面の第６図は１本発明の中空のガラス微小球を用いる
管状の太陽エネルギー収集器の端面の断面を示す。 図面の第７図は、成形した断熱・ぐネルに作った球形の
中空ガラス微小球の断面を示す。 図面の第７Ａ図に、成形した断熱・にネルに作った扁球
形の中空ガラス微小球の断面を示す。 図面の第７Ｂ図は、フィラメントが微小球壁の壁接触を
妨害している成形された断熱・ぞネルに作った扁球形中
空ガラスのフィラメント付き微小球の断面を示す。 図面の第８図は、中空微小球の内壁表面上に析出した薄
い金属フィルムの厚さ、金属蒸気のブローガス圧および
微小球の関係をグラフの形で図解する０ ＦＩＧ、　ｉ ハ 図面の浄書（肉寄に変更なし） ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、７Ｂ 亜錨金具糧」究う１１−ざ（λ） 手続補正書 平成２年５月２日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、２００〜１００００ミクロンの実質的に均一な直径
    と０．１〜１０００ミクロンの実質的に均一な壁厚さと
    を有し、０．２１ｋｇ／ｃｍ＾２（３ｓｐｉａ）未満の
    内部ガス圧力を有し、潜固体または潜液体のブローガス
    物質またはガスを含まず、そして壁は、穴、比較的薄い
    壁の部分もしくは区画、密封チップおよび泡を実質的に
    含まないことを特徴とする、無機フィルム形成材料から
    なる中空微小球。 ２、５００〜６０００ミクロンの実質的に均一な直径と
    ０．５〜４００ミクロンの実質的に均一な壁厚さとを有
    し、潜固体または潜液体のブローガス物質またはガスを
    含まず、そして壁は穴、比較的薄い壁の部分もしくは区
    画、密封チップおよび泡を実質的含まない特許請求の範
    囲１に記載の中空微小球。 ３、内壁表面上に厚さ５０〜６００Åの薄い金属被膜を
    析出して有する特許請求の範囲２に記載の中空微小球。 ４、５００〜３０００ミクロンの直径と０．５〜２００
    ミクロンの壁厚さを有する特許請求の範囲２に記載の中
    空微小球。 ５、微小球は０．５〜１０ポンド／立方フィート（０．
    ００８０〜０．１６０３ｇ／ｃｍ＾３）の平均かさ密度
    を有する特許請求の範囲２に記載の中空微小球。 ６、扁球形を有する特許請求の範囲２に記載の中空微小
    球。 ７、無機フィルム形成材料がガラスである特許請求の範
    囲１に記載の中空微小球。 ８、無機フィルム形成材料がガラスである特許請求の範
    囲２に記載の中空微小球。 ９、５０〜５０００Åの厚さの分散した金属粒子の層か
    ら成る薄い金属被膜を、微小球の内壁表面上に析出して
    有する、特許請求の範囲８に記載の中空微小球。 １０、内壁表面上に５０〜６００Åの厚さの薄い金属被
    膜を析出して有する特許請求の範囲８に記載の中空微小
    球。 １１、１０＾−＾４〜１０＾−＾６トルの高い含有真空
    を有する特許請求の範囲８に記載の中空微小球。 １２、析出金属は１００Åより小さい厚さの亜鉛であり
    、そして可視光線に対して透明である特許請求の範囲１
    １に記載の中空微小球。 １３、析出金属は１００Åより大きい厚さの亜鉛であり
    、そして可視光線に対して反射性である特許請求の範囲
    １１に記載の中空微小球。 １４、５００〜３０００ミクロンの直径と０．５〜２０
    ０ミクロンの壁厚さを有する特許請求の範囲８に記載の
    中空微小球。 １５、微小球は０．５〜１０ポンド／立方フィート（０
    ．００８０〜０．１６０３ｇ／ｃｍ＾３）の平均かさ密
    度を有する特許請求の範囲８に記載の中空微小球。 １６、扁球形を有する特許請求の範囲８に記載の中空微
    小球。 １７、内壁表面上に厚さ２５〜９５Åの薄い金属の透明
    な被膜が析出されている特許請求の範囲８に記載の中空
    微小球。 １８、内壁表面上に厚さ１０５〜６００Åの薄い金属の
    反射性被膜が析出されている特許請求の範囲８に記載の
    中空微小球。 １９、微小球は１０＾−＾４〜１０＾−＾６トルの高い
    含有真空を有し、そして内壁表面上に厚さ１８０〜２７
    ５Åの金属亜鉛から成る薄い金属被膜を析出して有する
    特許請求の範囲８に記載の中空微小球。 ２０、微小球は１０＾−＾４〜１０＾−＾６トルの高い
    含有真空を有し、そして内壁表面上に厚さ１５０〜４０
    ０Åの薄い金属被膜を析出して有する特許請求の範囲８
    に記載の中空微小球。 ２１、微小球が低熱伝導性ガスを含有する特許請求の範
    囲８に記載の中空微小球。
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