CN102575874A - 制造弯曲玻璃片的方法、执行该方法的制造系统、具有弯曲镜面的弯曲镜面组件和弯曲镜面或具有弯曲镜面的组件的使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造具有永久性玻璃片弯曲的弯曲玻璃片的方法。方法(玻璃片冷弯曲)包括以下步骤：a)提供回火的扁平前体玻璃片，其具有从2mm和10mm之间的范围选择的玻璃片厚度；b)借助于外部弯曲力弯曲回火的扁平前体玻璃片，由此产生具有玻璃片弯曲的弯曲玻璃片；和c)固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲，由此产生永久性玻璃片弯曲；其中弯曲回火的扁平前体玻璃片在弯曲温度执行，其选自0℃和70℃之间的范围。在优选的实施例中，弯曲温度从0℃和50℃之间的范围选择，并且特别是从0℃和40℃之间的范围选择。此外，提供用于执行该方法的制造系统。该方法的使用涉及具有永久性镜面弯曲的弯曲镜面的制造。例如，回火的玻璃片涂有具有含有银的反射层的多层堆积。这种涂层玻璃片通过所描述的弯曲工艺达到需要的抛物面形状。考虑到太阳能领域应用，有利的是可以使用一个“长”镜面代替2或3个镜面。这降低成本并且改进光学性能。具有弯曲镜面的弯曲镜面或组件被用作日光聚集器。

Description

制造弯曲玻璃片的方法、执行该方法的制造系统、具有弯曲镜面的弯曲镜面组件和弯曲镜面或具有弯曲镜面的组件的使用
技术领域
本发明涉及用于制造弯曲玻璃片的方法和用于执行该方法的制造系统。而且描述了一种弯曲镜面和一种具有弯曲镜面的组件。
背景技术
太阳能是用于可再生能源的最有前途的能源之一。太阳能领域的常规热太阳能系统是基于通过聚集镜面聚集太阳光到收集元件，该收集元件通过传热流体(HTF)传递热量到换热器。通过换热器的水变成蒸汽。蒸汽运行进入涡轮机之内。涡轮机与产生电的发电机联接。
聚集镜面是太阳能领域的关键元件。镜面的成本是太阳能领域整个成本的20％-30％。
镜面的主要成本之一源自于形成具有精确抛物面形状的玻璃片(玻璃板)。玻璃片的弯曲通常在使用高温的热炉中完成。
发明内容
本发明的目的是提供用于弯曲玻璃片的方法，其比现有技术更便宜和更精确。
本发明另一个目的是提供用于执行该方法的制造系统。
本发明进一步的目的是提供弯曲的镜面。本发明另外的目的是提供具有弯曲镜面的组件。弯曲镜面或具有弯曲镜面的组件应该可应用于聚集日光。
这些目的是通过在权利要求中描述的本发明实现的。
本发明提供用于制造具有永久性玻璃片弯曲的弯曲玻璃片的方法，其中方法包括以下步骤：a)提供回火的扁平前体玻璃片，其具有从2mm和10mm之间的范围选择的玻璃片厚度；b)借助于外部弯曲力弯曲回火的扁平前体玻璃片，由此产生具有玻璃片弯曲的弯曲玻璃片；和c)固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲，由此产生永久性玻璃片弯曲；其中弯曲回火的扁平前体玻璃片在从0℃和70℃之间的范围选择的弯曲温度下执行。在优选的实施例中，弯曲温度从0℃和50℃之间的范围选择，并且特别是从0℃和40℃之间的范围选择。
用于制造具有永久性镜面弯曲的弯曲镜面的方法。由此在弯曲回火的扁平前体片之前、同时和/或之后，和/或在固定所述片弯曲之前、同时和/或之后，至少一个镜面涂层被附接于玻璃表面，由此永久性玻璃片弯曲导致永久性镜面弯曲。例如，回火的玻璃片被涂覆具有含有银的反射层的多层堆积。替代银或与银结合，反射层含有铝或其它适宜的材料。这种有涂层的玻璃片通过所描述的弯曲工艺达到需要的抛物面形状。考虑到太阳能领域应用，有利的是可以使用一个“长”镜面来代替2或3个镜面。这降低成本并且改进日光聚集器的光学性能。
此外，提供用于执行所述方法的具有至少一个用于固定玻璃弯曲的固定装置的制造系统。
另外提供通过该方法制造的弯曲镜面，以及镜面组件，该镜面组件包括至少一个这种弯曲镜面和至少一个用于固定镜面弯曲以由此产生永久性镜面弯曲的镜面弯曲固定装置。镜面可以是前表面镜或后表面镜。永久性玻璃片弯曲和永久性镜面弯曲具有抛物面形状。
最后提供用于聚集日光的弯曲镜面或镜面组件的使用。通过弯曲镜面引导日光到日光接收器(收集元件)。
玻璃片是回火的。这意味着玻璃片通过施加热(预热)和/或通过应用化学试剂而被预先处理。另外可以实施急冷。这些处理导致玻璃片内力。产生在50MPa和150MPa之间的内部压力。
例如，回火的玻璃通过获取非常热的接近熔化的玻璃片并且使其非常迅速地冷却(通常通过将其暴露于冷空气鼓风)而制成。这样立即冷却和冻结外表面，而内部部分仍然接近熔化。然后，当玻璃片完全冷却时，内部部分收缩，但是因为外表面已经是冷的和硬的，收缩的内部部分导致外表面在压缩中受压。所以一旦完全地冷却，内部部分是“普通”玻璃，但是外表面在压缩中高度受压。当进行这种回火玻璃的弯曲时，通常“见到”张力的外表面已经处于压缩中，并且由此抵抗张应力。这增加了抗裂性抗破碎性。
例如，玻璃片厚度是2mm，3mm，4mm或5mm。由于这些玻璃片厚度的原因，回火玻璃片是挠性的，并且可以实现回火玻璃片的“冷”弯曲。炉或加热过程不是必要的。最多需要进行具有用于释放玻璃片内的机械应力的低热量的加热过程。避免热弯曲显著地降低与制造弯曲玻璃相关联的成本。另外，由于玻璃片是回火的，因此当弯曲工艺时玻璃片破裂的可能性显著地降低。
外力通过至少一个动力源产生，该动力源从真空、气压、机械力矩力、重力和分配的压力组成的组中选择。例如，回火的扁平前体玻璃片被固定在前体玻璃片的边缘。实现在扁平玻璃板的边缘的点压力。由于回火的扁平前体玻璃片的挠性，回火的扁平前体玻璃片的中心可以移动。实现前体玻璃片的弯曲。替代地，扁平前体玻璃片的中心被固定并且前体玻璃片的边缘被移动。在两个情况中均发生前体玻璃片的中心和边缘相互间的相对运动。
例如扁平前体玻璃片被保持水平。根据由重力所引起的自重，通过前体玻璃片的中心的向下运动发生前体玻璃片的弯曲。
替代地，能使用用于外力应用的外力装置。这种装置可以与扁平前体玻璃片的边缘和/或中心联接。
另一个实例是借助于气压和/或借助于真空，扁平前体玻璃片的中心相对于扁平玻璃片的边缘的移动。在前体玻璃片的边缘和/或中心上的点压力由气压和/或真空造成。气体可以与前体玻璃的玻璃材料反应。气体对于玻璃材料而言也可以是惰性的。没有化学反应发生。例如，气体是纯氮气。气体混合物像空气也是可能的。
弯曲扁平前体玻璃片和/或固定玻璃片弯曲是借助于至少一个用于保持玻璃片的保持器进行的。玻璃片被保持(固定)在精确的所需位置。在优选实施例中，被使用的保持器包括至少一个保持器机架，其中弯曲扁平前体玻璃片和/或固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲借助于保持器机架进行。例如，借助保持器机架，玻璃片正好被保持在其边缘上。
在替代性的实施例中，被使用的保持器包括至少一个带有弯曲模板表面的保持模板，其与玻璃片弯曲的玻璃片表面弯曲相比被相反地成形，并且其中为了弯曲回火的扁平前体玻璃片，回火的扁平前体玻璃片和模板的模板表面被设置在一起，和/或为了固定玻璃片弯曲，玻璃片弯曲表面和模板表面被设置在一起。模板表面具有玻璃片的支撑表面的功能。外部弯曲力经由模板表面结合到玻璃片中。而且，模板表面提供玻璃片的弯曲形状。
在进一步的优选实施例中，固定玻璃片弯曲包括将至少一个胶粘剂粘接材料附接到玻璃片弯曲的玻璃片弯曲表面上。附接固定材料可以在弯曲工艺之前、同时或之后进行。在优选的实施例中，胶粘剂粘接材料从由胶和/或金属组成的组中选择。而且，胶粘剂粘接材料可以部分地或完全覆盖弯曲表面。
与本发明有关的优点如下：
-通过使用回火玻璃片，“冷”弯曲是可能的。高温成形工艺不是必要的。
-通过使得高温玻璃成形工艺变得不必要，所提出的工艺显著地降低镜面的成本。
-所提出的方案显著地降低镜面运输费用，因为扁平镜面需要比弯曲镜面更少的空间。
-镜面涂层的品质(其光学反射面品质)被改进，因为在扁平玻璃表面上比在固化的表面上更容易并且更精确地进行涂覆工艺。
-镜面光学反射面的镀银和涂层的成本降低。
-另外的附件，例如昂贵的炉不是必要的。节省了这些附件的安装费用和将来的经营成本及维护费用。
-为了聚集日光能够只使用一个镜面。这降低成本并且提高镜面的光学性能。
附图说明
本发明另外的特征和优点参考附图从示例的实施例的描述中产生。附图是示意图。
图1以侧面视图示出了制造冷弯曲镜面的方法。
图2示出了冷弯曲镜面和镜面弯曲固定装置的镜面组件。
图3示出了弯曲方法的细节。
具体实施方式
描述用于制造具有永久性镜面弯曲11的弯曲镜面1方法。镜面包括具有大约5mm玻璃片厚度120的回火玻璃片12。在玻璃片的玻璃表面上，附接有反射涂层13。反射涂层包括具有至少一个带有银的反射层的多层堆积。镜面是前表面镜。替代地，镜面是后表面镜。
提供第一回火扁平前体玻璃片。因此扁平回火玻璃片(玻璃片厚度5mm)被涂覆有反射涂层。然后，借助于外部弯曲力20实现弯曲回火扁平前体玻璃片(图3)。弯曲在室温或环境温度下(大约20℃)进行。由重力或气压造成的外部弯曲力导致在前体片的边缘的点压力。
通过弯曲，产生了具有玻璃片弯曲122的弯曲玻璃片121。下一步是固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲。产生永久性玻璃片弯曲。总而言之，获得具有永久性抛物面镜面弯曲的弯曲镜面。
使用保持器14用于镜面的弯曲。在弯曲之后，保持器和镜面仍组装于彼此。产生具有弯曲镜面和具有保持器的镜面组件(图2)。保持器具有镜面弯曲固定装置的功能。
弯曲镜面和具有弯曲镜面的镜面组件分别用于聚集日光的太阳能领域。

Claims (12)

1.一种用于制造具有永久性玻璃片弯曲的弯曲玻璃片的方法，其中该方法包括以下步骤：
a)提供回火的扁平前体玻璃片，其具有从2mm和10mm之间的范围选择的玻璃片厚度；
b)借助于外部弯曲力弯曲回火的扁平前体玻璃片，由此产生具有玻璃片弯曲的弯曲玻璃片；和
c)固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲，由此产生永久性玻璃片弯曲；
其中，弯曲回火的扁平前体玻璃片在从0℃和70℃之间的范围选择的弯曲温度下执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中弯曲温度从0℃和50℃之间的范围选择，并且特别是从0℃和40℃之间的范围选择。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中外力由从真空、气压、重力、机械力矩力和分配的压力组成的组中选择的至少一个动力源产生。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中使用保持器，该保持器包括至少一个保持器机架，并且其中弯曲回火的扁平前体玻璃片和/或固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲是借助于保持器机架进行的。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中使用保持器，该保持器包括至少一个具有弯曲模板表面的保持模板，其与玻璃片弯曲的玻璃片表面弯曲相比被相反地成形，并且其中
-为了弯曲回火的扁平前体玻璃片，所述回火的扁平前体玻璃片和模板的模板表面被设置在一起，和/或
-为了固定玻璃片弯曲，玻璃片的弯曲表面和模板表面被设置在一起。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中固定玻璃片弯曲包括将至少一个胶粘剂粘接材料附接到玻璃片弯曲的玻璃片弯曲表面上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中胶粘剂粘接材料从由胶和/或金属组成的组中选择。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中具有永久性镜面弯曲的弯曲镜面被制造，其中在弯曲回火的扁平前体片之前、同时和/或之后，和/或在固定玻璃片弯曲之前、同时和/或之后，至少一个镜面涂层被附接于玻璃表面，由此永久性玻璃片弯曲导致永久性镜面弯曲。
9.一种用于执行根据权利要求1-9之一所述的方法的具有至少一个用于固定玻璃弯曲的固定装置的制造系统。
10.一种通过根据权利要求9所述的方法制造的弯曲镜面。
11.一种镜面组件，包括
-至少一个根据权利要求10所述的弯曲镜面，和
-至少一个用于固定镜面弯曲以由此产生永久性镜面弯曲的镜面弯曲固定装置。
12.用于聚集日光的根据权利要求10所述的弯曲镜面或根据权利要求11所述的镜面组件的使用。
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