JPS5884145A - ガラス管の表面処理方法 - Google Patents

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、ガラス管表面に光反射率を低下させ透過率を
高める機能をもつ極微細の多孔層を設ける方法に関する
。

近年、省エネルギー政策のため太陽熱を利用する研究が
盛んに行われ集熱効率を向上させた種々の太陽熱集熱器
が開発されている。

このような太陽熱集熱器の透光カバーとして使用される
ガラスは表面での光反射損失が可及的に小さく透過率が
大きいものであることが望ましい。

そして」二記のようにガラス表面の反射率を低下させる
ための効果的な方法として、ガラスを濃度がＯ０！ない
し３．０モル／ｌの珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶液
に浸漬し、ガラス成分中のアルカリ及びアルカリ土類金
属酸化物を表面がら選択的に溶出除去して主としてシリ
カからなる極微細の多孔層をガラス表面に形成する方法
が注目されている。

上記方法によると孔径が数百オングストロームで孔深さ
が１ｏｏｏオングストロ一ムオーダーツ多孔層が生成さ
れ、この多孔層はバルクのガラス部分に比較して屈折率
が低いシリカで構成されること及び空孔中の空気の存在
により見がけ上の屈折率が非常に低く、上記多孔層を表
面に設けたガラスは無処理のものに比べて反射率が低下
し透過率が向上する。

また周知の蒸着あるいはスパッタ１ノングにより弗化マ
グネシウムなどの反射防止膜をコーティングする方法に
比べて真空空間が不要で大型のｐ゛ラス２７部材価なコ
ストで処理できる利点がある。

しかしながら、特に管状コレクターの透光カバーとして
用いるガラス管を珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶液中
に浸漬して処理する場合、次のような問題があった。

すなわち、第Ｓ図に示すようにエツチング液２０中に多
数のガラス管コｌを横にしてスペーサ一部材を介し、相
互に隙間をおいた状態で浸漬するとガラス管コ／の長手
方向の種々な箇所において、表面の多孔層が剥離したり
層厚みにむらのあるような不均質部分、２２が発生する
という現像がしばしば起っていた。

」−記のような不均質部分、２コは管径がおよそ一〇〇
ｍ／ｍ以下の比較的細い管では外表面に発生し、管径が
およそｓｏｏｍ／ｍ以上の比較的太い管では内外両表面
に発生する。

本発明の目的は上記問題を解決し、ガラス管に対し全面
にわたりむらなく均一に良好な多孔層を形成できるガラ
ス管の表面処理方法を提供することある。

上記目的は、ガラス管をエツチング液中に浸漬して表面
処理するに当り、ガラス管の外側または（および）内側
に管壁からｓ５−５ｏ／ｍの間隔をおいて液流しゃ断隔
壁をガラス管のほぼ全長にわたり設けることにより達成
される。

すなわち本発明者らは、前述したガラス表面多孔層の不
良箇所発生原因について、エツチング液の上下部の温度
差に起因して槽内に対流が発生し、隣接するガラス管の
壁間距離は各位置で異なるので液の流速が変化し、流れ
の乱れによる不均一反応が生じて多孔層の厚みむら、あ
るいは剥離を起すと推測した。

そして上記のガラス管表面に沿った液流動を防止すべく
、エツチング液中に浸漬したガラス管の外側に内径がガ
ラス管径よりも若干、大きい円筒管を中心を合せて配置
した結果、前述したような剥離、むらなどのほとんど無
い全面にわたり均一な多孔層をガラス板面に形成するこ
とができた。

本発明はこの知見に基づくものである。

以下、本発明を図面に示した一実施例につき詳細に説明
する０ 第１゛図ないし第３図において処理槽／内にエツチング
液２として例えば濃度が７−−モル／ｌで温度３ｊ〜ｓ
ｏ”ｃに保持された珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶液
が満たされており、このエツチング液コ中に多数のガラ
ス管３・・・・・・を以下のようにして浸漬する。

各ガラス管３・・・・・・・・の外側にガラス管壁との
間に全周にわたり一定の距離Ｗを保って樹脂製の液流遮
蔽管ｑを配置する。

すなわち、遮蔽管ｌの長手方向の両端近く二箇所におい
て円周方向の等間隔三点で管壁にネジ孔３を設け、この
ネジ孔ｊに通した樹脂製ネジのスペーサー６を管内にそ
れぞれ一定距離Ｗだけ突出させてこれらネジスペーサー
６でガラス管３を支持させる〇 また、遮蔽管ｌとしてガラス管３よりも長いものを使用
し、その両端をガラス管ｊの両端外へ一定距離りだけ突
出させる。なおガラス管３および遮蔽管ｌの両端は開放
状態にしておく。ここでガラス管壁と遮蔽管壁との間の
間隔についていえば、この間隔Ｗがあまり小さいとエツ
チング液２とガラスとの接触が十分性なわれず、またエ
ツチングの進行に伴なう液の場所的な濃度むらが大きく
なり、一方、上記間隔をあまり大きくとるとこの間でエ
ツチング液の自然対流を生じ遮蔽管ｑを設けた効果がな
くなるのでＷはｊ　、ｍ／ｍないしｊ　Ｑ　ｍ／ｍの範
囲内とすることが必要であり、望ましくは、／　Ｑ　ｍ
／　ｍないし３０１１ｒ／ｌａの範囲内とするのがよい
。

また、ガラス管３端での液流の乱れを防止するためにガ
ラス管３端から遮蔽管ｌ端までの距離りを／　００　ｍ
／１ｎ以上とることが望ましい。

なお、図示例の遮蔽管ダは、二つの半割管ダＡ・４（Ｂ
をヒンジ７で結合して開閉自在とし、ガラス管３の出し
入れを容易にしている。

以上はガラス管３の外側に液流遮蔽管ダを設けてガラス
管外表面でのエツチング液の流れの乱れを制御する方法
であるが、ガラス管３の径がおよそ２００ｍ／ｍ以上の
比較的大きいものであるときは第４／図に示すようにガ
ラス管３の内側によ泥上同様の液流遮蔽管ダを設けるこ
とにより内面にもむら、剥離のない均一な多孔層を形成
することができる。

なお、遮蔽管ｑはガラス管３の外側と内側の両方に配置
してもよい。

以上、ガラス管を横にしてエツチング液中に浸漬する例
について説明したが、本発明はガラス管を縦にして浸漬
する場合にも適用できるものである。

この場合は、外側遮蔽管ダを浸漬処理槽器壁と兼用させ
てもよい。

また、本発明は珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶液によ
る多孔層形成に限定されることなく弗酸液　ｌなど他の
エツチング液−を用いたガラス管表面処理にも適用でき
ることは言うまでもない。

実施例 外径ｉｏｏｍｍφ、長さ２０００ｍ１ｍ　、肉厚、７ｍ
７ｍのソーダライムガラス管の外側に外径／１１０ｍ／
ｍ。

長さ２　”　Ｏｍ／ｍ　ｅ肉厚ｊ　ｍ／ｍの塩ビ管を第
一図のようにしてガラス管の周囲に７ｊ；ｍ／ｍ幅の一
定間隙をおいて被せ、同様のものを３本用意してこれら
を濃度がへ２５モル／ｌで＋　ｔ　°ｃに保持した珪弗
化水素酸（Ｈ２ＳｉＦ６）のシリカ過飽和水溶液中に、
１００分間浸漬処理した。

上記処理後のガラス管の内外面にはいずれも全長にわた
り剥離のない均一な多孔層が形成されていた。

比較例として上記の塩ビ外管を被せずガラス管だけを中
心間ピッチ／！Ｏｍ／ｍで相互に間隔をおいて保持し上
記と同じ処理液に同じ時間浸漬処理したところ外側表面
多孔層に部分的な剥離が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
エツチング液中でのガラス管の浸漬状態を示す断面正面
図、第２図はガラス管と液流遮蔽管をとり出して示す断
面側面図、第３図は遮蔽管／・・・・・・処理槽　　−
１，２ｏ・・・・・・エツチング液３．２１・・・・・
・ガラス管　　ｌ・・・・・・遮蔽管Ｓ・・・・・・・
・ネジ孔　　ｔ・・・・・・スペーサー第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　ガラス管をエツチング液中に浸漬して表面処理す
   る方法において、前記ガラス管の外側または（および）
   内側に管壁から！〜ｊ；Ｑｍｍの間隔をおいて液流しゃ
   断隔壁をガラス管のほぼ全長にわたり設けることを特徴
   とするガラス管の表面処理方法。 ２）　エツチング液は珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶
   液であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ガラス管の表面処理方法。