CN101980063A - 一维聚光拉引成形槽式抛物镜及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能应用产品的技术领域，具体地说，涉及一种一维聚光拉引成形槽式抛物镜及其制作方法。抛物镜包括高反射强化复合玻璃镜，所述的玻璃镜安装在支架上，该支架用于承载玻璃镜的承载面呈弧形；玻璃镜上固定有拉引装置，该拉引装置与支架上的连接部连接，通过拉引装置与连接部之间产生的拉引力令玻璃镜产生弹性形变，紧贴在支架的弧形承载面上。本发明通过拉引螺杆与调节螺母产生的拉引力对玻璃镜形成向下的拉力，使玻璃镜产生形变，从而改变玻璃镜的弧度，最终令玻璃镜紧贴在支架的支撑弧面上，从而令玻璃镜的弧度被确定，这样可以获得较好的聚光效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用产品的技术领域，具体地说，涉及一种一维聚光拉引成形槽式抛物镜及其制作方法。
背景技术
太阳能具有清洁、环保等诸多优点，越来越被人们所关注。例如，一维聚光太阳能产品通常采用抛物镜将太阳光聚集成一条光带，然后在将聚集的光线转化为其他能量。聚光太阳能产品可提高太阳能能量密度，用于聚光光伏可以减少昂贵的太阳能电池使用量，也可用于太阳能集热，再用集热发电，采暧或制冷。但现行聚光镜的制作一般采用先高温烤弯或弯钢化制作弧形玻璃，再镀银或保护层的工艺，技术复杂，弯制玻璃时也不能达到精确的抛物线弧度，加工成本也极高。
另外，也有用平板强化玻璃镜制作槽式抛物镜，然后将玻璃镜固定在一个具有抛物线弧度的支架上。但是这种支架结构目前是采用激光或线切割成形，弧形变形是在弦长方向用滑块、推杆等推动玻璃两直边向中部挤压。整个支架的结构复杂，且支架四角的滑块和抛物弧边是可活动连接，支架的刚性不好，成本高，品质不稳定。
发明内容
本发明所要解决的问题在于针对现有技术不足，提供一种可以大大降低成本，制造和安装简易的一维聚光拉引成形槽式抛物镜。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案，该抛物镜包括高反射强化复合玻璃镜，所述的玻璃镜安装在支架上，该支架用于承载玻璃镜的承载面呈弧形；玻璃镜上固定有拉引装置，该拉引装置与支架上的连接部连接，通过拉引装置与连接部之间产生的拉引力令平板强化玻璃镜产生弹性形变，紧贴在支架的弧形承载面上。
上述技术方案中，所述的玻璃镜为多层复合，该复合层构成依次为：高透光平板强化玻璃、镀银反射层、保护层、夹胶粘接层和防护背板层，其中于防护背板层的表面固接有拉引装置。
上述技术方案中，所述的拉引装置包括：粘接在防护背板层表面的连接方管、安装在连接方管上的拉引螺杆以及与拉引螺杆配合的调节螺母等，拉引装置中的拉引螺杆穿过支架上的连接部后与调节螺母配合，在拉引螺杆与调节螺母之间的螺旋压紧力之下令玻璃镜产生弹性形变，紧贴在支架的弧形承载面上。
上述技术方案中，所述的高透光平板强化玻璃为高透光浮法玻璃或者低铁超白玻璃经过物理钢化或者半钢化，或者是离子交换法形成的化学钢化玻璃，在此统称强化玻璃。
上述技术方案中，所述的镀银反射层为镀银、铝、铜、镍的复合金属层，或者是在镀银反射层表面形成一层由氧化硅、氧化钛、氧化铝构成的透明保护层制成表面反射镜。
上述技术方案中，所述的保护层是树脂类或氟碳类油漆；所述的夹胶粘接层为PVB、EVA材料；所述的防护背板是玻璃钢绝缘板、钢化玻璃板、PET、TPT、TPE中任意一种材料的板材或膜材。
上述技术方案中，所述的支架为一框体，其包括一对呈抛物线的弧形边和一对呈直线的直边构成，所述的连接部设置在直边上；在弧形边上设置有用于安装在太阳追踪装置上的安装接口。
本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种一维聚光拉引成形槽式抛物镜及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案，该制作方法包括以下步骤：
一、制作高反射平板强化复合玻璃镜：首先制作平板强化玻璃，然后在其表面制成镀银反射层、保护层、夹胶粘胶层和防护背板层，复合方法是通过真空热压或层压制造，最后在防护背板层底面粘接一连接方管，于连接方管上安装拉引螺杆；
二、制作槽式抛物镜支架：该支架为一个金属框，其中一组对边是直边，直边的内边沿附近安装有与上述拉引螺杆对应的连接部；支架的另一组对边是弧线边，该弧形边采用机械滚压形成接近需要的弧形，并在弧形边底部设置用于安装在太阳跟踪装置上的安装接口；最后对整个支架进行防锈防腐处理；
三、将玻璃镜安装在支架上：在安装玻璃镜前或装配拉引螺杆时，用标准抛物线弧板做参照，在支架有弧形边的上表面和玻璃镜接触处，用腻子或热融胶或玻璃胶使弧形边形成标准的抛物线弧形；然后通过调节螺母与拉引螺杆之间的适当螺紧配合，同时利用强化玻璃能承受一定的弹性形变应力而不会碎裂的性能，使平板状的强化玻璃镜在强制拉引力作用下紧贴在支架的抛物线弧形边，形成一维聚光槽式抛物镜；
四、在玻璃镜边缘部安装玻璃封边和保护胶条。
上述制作方法的技术方案中，所述的平板强化玻璃为高透光浮法玻璃或者低铁超白浮法玻璃经过物理钢化或者半钢化，或者离子交换法形成的化学钢化玻璃，在此统称强化玻璃。所述的镀银反射层为镀银、铝、铜、镍的复合金属层，或者是在镀银反射层表面形成一层由氧化硅、氧化钛、氧化铝构成的透明保护层制成的表面反射镜；所述的保护层是树脂类或氟碳类油漆；所述的夹胶粘接层为PVB、EVA材料；所述的防护背板是玻璃钢绝缘板、钢化玻璃板、PET、TPT、TPE中任意一种材料的板材和膜材。
采用上述技术方案后，本发明将平面的强化玻璃镜固定在支架上，并通过拉引螺杆与调节螺母产生的拉引力对玻璃镜形成向下的拉力，使玻璃镜产生形变，形成弧形玻璃镜。发生形变后由于拉引机构一直作用在玻璃镜上，令玻璃镜紧贴在支架的支撑弧面上，从而令玻璃镜的弧度被确定，这样可以获得较好的聚光效果。同时，由于强化玻璃镜材料在一定范围内可以承受一定的受力形变，所以调节机构对玻璃镜施加的拉力不会对其产生破坏性影响。
通过本发明制作的抛物镜具有强度高、精度高、反射率高、制造简易、成本低、使用寿命长、易清洁等优点。这种抛物镜加工工艺、安装方法都很简易，成本低廉，可大规模推广应用，且可达到高效聚光效果，可应用于太阳能聚光发电、集热发电和高温强光利用等各个领域。
附图说明：
图1是本发明中复合玻璃镜的结构示意图；
图2是本发明中支架的俯视图；
图3是本发明中支架的主视图；
图4是本发明玻璃镜与支架组装图。
具体实施方式：
如图1所示，高反射强化复合玻璃镜100为一种复合结构，其复合层结构为：其依次由高透光平板强化玻璃1(一般选用较薄而面积大的玻璃)、镀银反射层2、保护层3(可以是铜、镍等金属镀层、也可是树脂和氟碳漆类)、夹胶层4(PVB、EVA夹胶保护层)、背板层5构成，背板层5可以是玻璃钢板FRP；也可是PET、TPE、TPT等背膜、钢化玻璃等。
另外，在背板层5上固定(可采用粘接的方式)有拉引装置。参见图2、3、4，该拉引装置包括：粘接与防护背板层5表面的连接方管6、安装在连接方管6上的拉引螺杆7以及与拉引螺杆7配合的调节螺母12，拉引装置中的拉引螺杆7穿过支架10上的连接部8后与调节螺母12配合，在拉引螺杆7与调节螺母12之间的螺旋压紧力之下令玻璃镜100产生弹性形变，紧贴在支架10的弧形承载面上。
具体而言，高透光平板强化玻璃1为高透光浮法玻璃或者低铁超白浮法玻璃经过物理钢化或者半钢化或者离子交换法形成的化学钢化玻璃。
所述的镀银反射层2为镀银、铝、铜、镍的复合金属层，或者是在镀银反射层表面形成一层由氧化硅、氧化钛、氧化铝构成的透明保护层制成的表面反射镜。
所述的保护层3是树脂类或氟碳类油漆；所述的夹胶粘接层4为PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂，经增塑剂塑化挤压而成型的一种高分子材料)、EVA(乙烯及醋酸乙烯共聚物)材料；所述的防护背板5是玻璃钢绝缘板、钢化玻璃板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、TPT(聚氟乙烯复合膜)、TPE(单面含氟化物PET)中任意一种材料的板材或膜材。
所述的支架10的为一框体，其包括一对呈抛物线的弧形边11和一对呈直线的直边13构成，所述的连接部8设置在直边上；与弧形边11上设置有用于安装在太阳追踪装置上的安装接口9。
装配时，本发明将平面的强化玻璃镜100固定在支架10上，并通过拉引螺杆7与调节螺母12产生的拉引力对玻璃镜100形成向下的拉力，使玻璃镜100产生形变，形成弧形玻璃镜。发生形变后由于拉引机构一直作用在玻璃镜100上，最终令玻璃镜100紧贴在支架10的支撑弧面上，从而令玻璃镜的弧度被确定，这样可以获得较好的聚光效果。同时，由于强化玻璃镜材料在规定范围内可以承受一定的受力形变，所以拉引机构对玻璃镜施加的拉力不会对其产生破坏性影响。
本发明的制作方法如下：该制作方法包括以下步骤：
一、制作高反射平板强化复合玻璃镜100：首先制作平板强化玻璃1，然后在其表面制成镀银反射层2、保护层3、夹胶粘胶层4和防护背板层5，最后在防护背板层5底面粘接一连接方管6，于连接方管6上安装拉引螺杆7。关于复合玻璃镜100中各个复合层的具体材料、工艺，前面已详细阐述，这里不再赘述。
二、制作槽式抛物镜支架10：该支架10为一个金属框，其中一组对边是直边13，直边13内边沿附近安装有与上述拉引螺杆7对应的连接部8；支架10的另一组对边是弧形边11，该弧形边采用机械滚压成接近需要的弧形，并在弧形边11底部设置用于安装在太阳跟踪装置上的安装接口9；最后对整个支架10进行防锈防腐处理。
三、将玻璃镜100安装在支架10上：在安装玻璃镜100前或装配拉引螺杆7时，用标准抛物线弧板做参照，在支架(10)弧形边11的上表面和玻璃镜100接触处，用腻子或热融胶或玻璃胶使弧形边11形成标准的抛物线弧形；然后通过调节螺母12与拉引螺杆7之间的适当螺紧配合，同时利用强化玻璃能承受一定的弹性形变应力而不会碎裂的性能，使平板状的玻璃镜100在强制拉引力作用下紧贴在支架10的抛物线弧形边11，形成一维聚光槽式抛物镜。
四、在玻璃镜100边缘部安装玻璃封边和保护胶条。
通过本发明制作的抛物镜具有强度高、精度高、反射率高、制造简易、成本低、使用寿命长、易清洁等优点。这种抛物镜加工工艺、安装方法都很简易，成本低廉，可大规模推广应用，且可达到高效聚光效果，可应用于太阳能聚光发电、集热发电和高温强光利用等各个领域。
Claims (10)
1.一维聚光拉引成形槽式抛物镜，包括：高反射强化复合玻璃镜(100)，其特征在于：所述的玻璃镜(100)安装在支架(10)上，该支架(10)用于承载玻璃镜(100)的承载面呈弧形；玻璃镜(100)上固定有拉引装置，该拉引装置与支架(10)上的连接部(8)连接，通过拉引装置与连接部(8)之间产生的拉引力令玻璃镜(100)产生弹性形变，紧贴在支架(10)的弧形承载面上。
2.根据权利要求1所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的玻璃镜(100)为复合层，该复合层构成依次为：高透光平板强化玻璃(1)、镀银反射层(2)、保护层(3)、夹胶粘接层(4)和防护背板层(5)，其中于防护背板层(5)的表面固结有拉引装置。
3.根据权利要求2所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的拉引装置包括：粘接与防护背板层(5)表面的连接方管(6)、安装在连接方管(6)上的拉引螺杆(7)以及与拉引螺杆(7)配合的调节螺母(12)，拉引装置中的拉引螺杆(7)穿过支架(10)上的连接部(8)后与调节螺母(12)配合，在拉引螺杆(7)与调节螺母(12)之间的螺旋压紧力之下令玻璃镜(100)产生弹性形变，紧贴在支架(10)的弧形承载面上。
4.根据权利要求2所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的高透光平板强化玻璃(1)为高透光浮法玻璃或者低铁超白浮法玻璃经过物理钢化或者半钢化，或者是离子交换法形成的化学钢化玻璃，统称强化玻璃。
5.根据权利要求2所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的镀银反射层(2)为镀银、铝、铜、镍的复合金属层，或者是在镀银反射层表面形成一层由氧化硅、氧化钛、氧化铝构成的透明保护层制成的表面反射镜。
6.根据权利要求2所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的保护层(3)是树脂类或氟碳类油漆；所述的夹胶粘接层(4)为PVB、EVA材料；所述的防护背板(5)是玻璃钢绝缘板、钢化玻璃板、PET、TPT、TPE中任意一种材料的板材、膜材。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜，其特征在于：所述的支架(10)的为一框体，其包括一对呈抛物线的弧形边(11)和一对呈直线的直边(13)构成，所述的连接部(8)设置在直边上；弧形边(11)上设置有用于安装在太阳追踪装置上的安装接口(9)。
8.一维聚光拉引成形槽式抛物镜的制作方法，其特征在于：该制作方法包括以下步骤：
一、制作高反射平板强化复合玻璃镜(100)：首先制作平板强化玻璃(1)，然后在其表面制成镀银反射层(2)、保护层(3)、夹胶粘胶层(4)和防护背板层(5)，最后在防护背板层(5)底面粘接一连接方管(6)，于连接方管(6)上安装拉引螺杆(7)；
二、制作槽式抛物镜支架(10)：该支架(10)为一个金属框，其中一组对边是直边(13)，直边(13)内边沿附近安装有与上述拉引螺杆(7)对应的连接部(8)；支架(10)的另一组对边是弧形边(11)，该弧形边采用机械滚压为接近需要的弧形，并在弧形边(11)底部设置用于安装在太阳跟踪装置上的安装接口(9)；最后对整个支架(10)进行防锈防腐处理；
三、将玻璃镜(100)安装在支架(10)上：在安装玻璃镜(100)前或装配拉引螺杆(7)时，用标准抛物线弧板做参照，在支架(10)的弧形边(11)的上表面和玻璃镜(100)接触处，用腻子或热融胶或玻璃胶使弧形边(11)形成标准的抛物线弧形；然后通过调节螺母(12)与拉引螺杆(7)之间的适当螺紧配合，同时利用强化玻璃能承受一定的弹性形变应力但不会碎裂的性能，使平板状的玻璃镜(100)在强制拉引力作用下紧贴在支架(10)的抛物线弧形边(11)，形成一维聚光槽式抛物镜；
四、在玻璃镜(100)边缘部安装玻璃封边和保护胶条。
9.根据权利要求8所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜的制作方法，其特征在于：所述的平板强化玻璃(1)为高透光浮法玻璃或者低铁超白玻璃经过物理钢化或者半钢化，或者离子交换法形成的化学钢化玻璃，统称强化玻璃。
10.根据权利要求8所述的一维聚光拉引成形槽式抛物镜制作方法，其特征在于：所述的镀银反射层(2)为镀银、铝、铜、镍的复合金属层，或者是在镀银反射层表面形成一层由氧化硅、氧化钛、氧化铝构成的透明保护层制成表面反射镜；所述的保护层(3)是树脂类或氟碳类油漆；所述的夹胶粘接层(4)为PVB、EVA材料；所述的防护背板(5)是玻璃钢绝缘板、钢化玻璃板、PET、TPT、TPE中任意一种材料的板材或膜材，通过真空热压或层压制成复合反射镜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110223 |