CN102778740B - 一种反射镜固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种反射镜固定装置（1），包括压紧件（2）、压片卡具（3）和锁紧件（4）；所述至少两处压片卡具（3）受压紧件（2）固定于反射镜（5）的背部和/或边缘；所述锁紧件（4）将压片卡具（3）固定在反射镜（5）的支撑托架（6）上，与支撑托架（6）构成稳定的反射镜固定装置(1)整体。本发明的曲面反射镜（2）可广泛应用于各种太阳能集热聚焦、太阳能热发电领域。

Description

一种反射镜固定装置

技术领域

本发明涉及玻璃制品及加工领域，尤其涉及一种应用于太阳能领域的反射镜固定装置。

背景技术

目前，在许多工业装置中，尤其是在太阳能聚光系统中，经常会用到各种不同形状的反射镜。反射镜主要有槽式抛物面反射镜、柱状曲面反射镜、球面反射镜及平面反射镜等，这些反射镜为了达到跟踪聚光的功能，需要将这些聚光反射镜进行支托固定，支撑在跟踪器上。

公开技术中的反射镜通常是采用以下两种方法固定：

一.例如FLABEG公司提出的，采用陶瓷块作为支托，在曲面镜上选取若干支撑点，将陶瓷块与曲面玻璃进行粘接。此种方法的优点在于此陶瓷材料为特殊制造，有高机械强度，可

植入螺母，孔隙少，耐腐蚀，最小限度的回潮率，同时与玻璃有着相同的膨胀系数，甚至在沙漠剧烈的温度波动的恶劣条件下，保证其耐久性和坚固性。其缺点为该陶瓷材料形状复杂，加工制作成本高，不适合于大规模系列化生产，且人工胶粘陶瓷于曲面玻璃反射镜上，陶瓷与胶之间会有气隙，从而影响其耐候性及耐腐蚀性能，同时影响其强度，影响使用寿命，并且固定点应力集中，对玻璃及粘接剂都提出很高要求。此方法基本属于化学粘接固定，对玻璃无破坏，但严重依赖粘接剂性能，固定力性能不够稳定。

二.采用物理开孔固定方法，在玻璃曲面镜上选取若干支撑点开孔，通过玻璃曲面镜两面的机械固定，与支撑托进行连接固定。此种方法固定力足够大，但缺点在于打孔的方式改变了玻璃的强度，尤其是在打孔位置，很容易形成应力集中区域，尤其是打孔处的边缘微裂纹，使玻璃强度大大下降，不适合在极端气候条件下长期使用，使用寿命有限；另外在镜面上会有突起点，影响清扫处理。此方法基本为机械结构固定，固定力可靠，但对玻璃强度损害很大。

此外，以上镜面固定点与其支撑托架间的安装固定及调整方式基本都采用螺纹固定及调节，此方法安装并不方便，螺杆螺母之间随着时间推移会发生固定锁死现象，对调整、更换带来困难。并且扭转螺杆或螺母力矩过大时还会损害粘接固定基础，造成镜片报废。

发明内容

本发明提供了一种反射镜固定装置。

本发明提供一种反射镜固定装置，包括压紧件、压片卡具和锁紧件；所述至少两处压片卡具受压紧件固定于反射镜的背部和/或边缘；所述锁紧件将压片卡具固定在反射镜支撑托架上，与支撑托架构成稳定反射镜固定装置整体。

进一步地，所述压紧件为玻璃材质，通过专用的胶层将压片卡具的一部分压紧粘接固定于反射镜的背部和/或边缘。

优选地，所述压紧件为长条状，且沿镜面不弯曲方向长度较大，例如超过50-300毫米，增大粘接面积，提高强度。

优选地，所述压紧件为方形状，沿镜面弯曲方向阵列规律布置，例如边长50-100mm。

进一步，所述压紧件长度大于压片卡具的被压紧粘接固定部分的宽度，

压紧件的总粘接面积大于压片卡具被粘接固定面积。

优选地，所示压紧件与反射镜的粘接面之间布置粘接固定材料，例如玻璃纤维布、网格布等，调整粘接层厚度，匹配材料参数、增强结合力。

优选地，所述粘接固定材料只布置在粘接面内未布置压片卡具的位置。

优选地，粘接固定材料为三层，分别为中间层和双外层，所述中间层对应压片卡具被粘接固定部分的形状位置开有同形状的缺口，双外层与位于中间层同形状缺口内布置的压片卡具相互粘接，形成一体粘接固定于反射镜背部或边缘，以扩展和增强粘接固定能力。

进一步地，在双层或多层玻璃复合反射镜结构中，位于曲面反射镜的背后的下层玻璃为所述压紧件，在制作双层玻璃复合反射镜的过程中将薄片卡具固定于曲面反射镜的边缘。

进一步地，在双层或多层玻璃复合反射镜结构中，所述压片卡具受压紧件粘接固定于复合反射镜结构背面和/或边缘。

进一步地，所述压片卡具与压紧件之间具有较宽的接触面，增大受力面积，以增大机械强度，例如每个卡具被压紧粘接宽度大于20-200毫米。

进一步，所述压片卡具的被压紧粘接部分为薄片状，片状厚度优选为0.1-3毫米。

进一步地，所述压片卡具的被压紧部分开至少一个缺口形成较小宽度的窄条，例如0.5-20毫米，以减少卡具材料与玻璃之间的膨胀系数差异，增强粘接压紧强度。

进一步地，所述压片卡具的被压紧部分具有小通孔，用以穿过或固定细长丝，例如玻璃纤维、金属细丝等，所述细长丝与压片卡具的被压紧部分一同粘接固定，增强固定力。

进一步地，所述压片卡具具有至少2个被压紧部分，且受一个或多个压紧件所粘接固定。

优选地，所述压片卡具贯穿压紧件粘接固定。

优选地，所述压片卡具的被粘接面为U型，受U型中间位置布置的压紧件所粘接固定。

优选地，所述压片卡具为可拆卸的弹性固定件，与压紧件固定连接。

优选地，所述压片卡具在压紧件边缘位置具有折弯的形状，与压紧件边缘接触，传递与压紧件粘接界面平行的力量，利用粘接层的滑动剪切力提供反作用固定力。

优选地，压片卡具与玻璃接触面的位置衬有垫层，以减少卡具与玻璃之间的摩擦损伤。

优选地，所述压片卡具为金属材料，例如不锈钢、铝合金。

优选地，所述压片卡具为复合材料，例如玻璃钢复合材料、碳纤维复合材料。

优选地，所述压片卡具为高分子材料，例如PC、PI等。

优选地，所述压片卡具为型材切段制造。

优选地，所述锁紧件为螺钉、螺母。

优选地，所述锁紧件为销子，如空心销、实心销、开口销等。

进一步地，1片反射镜内至少布置2件反射镜固定装置。

优选地，所述反射镜为至少一层玻璃结构的曲面反射镜或零曲率平面反射镜或普通玻璃构件。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明的反射镜固定装置，压片卡具与玻璃镜之间的固定为化学粘接与机械固定的复合模式，并且完全不破坏镜体的整体完整性。进一步，即使压片卡具与玻璃间的粘接失效，压紧件与镜体粘接形成结构也足以提供足够的多方向机械固定力。

(2)本发明的玻璃压紧件只提供粘接力，不需预埋植入螺母，形状简单，并且与镜体具有完全相同的材料性能，粘接匹配很好，可以大面积粘接，强度及使用寿命高，并且成本极低。

(3)本发明的压片卡具用料少、适合连续自动化成型方式生产，精度高、成本低，可大量使用。

(4)本发明可支持多种锁紧固定方式，容易实现可靠快捷和高精度的安装、拆卸及调整工作。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是本发明实施例的反射镜固定装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的反射镜固定装置的分解立体结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本发明实施例的压紧件与反射镜粘接示意图；

图5是本发明第1实施例的压片卡具结构示意图；

图6是本发明第2实施例的压片卡具结构示意图；

图7是本发明第3实施例的压片卡具结构示意图；

图8是本发明第4实施例的压片卡具结构示意图；

图9是本发明第5实施例的压片卡具结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明实施例的反射镜固体装置的立体结构示意图；如图1所示，反射镜固定装置1，包括压紧件2、压片卡具3和锁紧件4；所述至少两对压片卡具3受压紧件2固定于反射镜5的背部或边缘；所述锁紧件4将压片卡具3固定在反射镜5的支撑托架6上，与支撑托架6形成一个稳定的结构整体。为了更好地将反射镜5固定连接外部，实际结构中至少两对压片卡具3对称地受压紧件2固定于反射镜5的边端；支撑托架6与反射镜5相接处的面，具有与反射镜5背部曲率及尺寸相一致的面型，位于反射镜5下方；压片卡具3的压紧部分位于反射镜5背部，受压紧件2所固定；压片卡具3的连接部分和支撑托架6受对称布置的锁紧件4所锁紧固定；通过支撑托架6连接外部结构；如此连接，通过反射镜固定装置1完成反射镜5与外部构件的连接，形成一个稳定的结构整体。

图1中显示，压紧件2为可以固体硬件，优选为玻璃条，通过特殊的胶层将压片卡具3的一端固定于反射镜5的端部；可以获得与反射镜结构相一致的膨胀率，提供长期使用寿命。优选地，压紧件2-1为长条状，长度50-300mm，沿反射镜的不弯曲方向(直线方向)布置，图中所示A方向；优选地，压紧件2-2为方形件，边长50-100mm，且多个压紧件2-2沿反射镜面的曲面线，图中所示B方向规律布置。

图2和图3分别示意了图1的拆分示意图及拆分局部放大示意图；为了获得与反射镜5玻璃材质相一致的膨胀系数，压紧件2设计为玻璃材质条，通过专用特殊的胶层将压片卡具的一部分压紧粘接端固定于曲面反射镜的背部和/或边缘端部。压紧件布置详见图1。

如图2分解图所示，压紧件2为玻璃方形件，布置于曲面反射镜5背部，图中所示的曲面反射镜5为双玻璃结构，中间布置有粘接固定材料8，通过特殊胶粘接固化形成曲面反射镜5整体；压片卡具3的被压紧粘接部分为压紧片材，压紧片材厚度优选为0.1-3毫米，具有良好的压合性能，当被压紧片材厚度太薄，不具备足够的连接强度以完成与支撑托架6和锁紧件4之间的连接；被压紧片材的厚度太厚不便完成与反射镜5背部的粘合，其粘接强度难以保证，或者需要更大的粘接面，操作不易和成本升高。为获得足够的强度，压紧件2长度大于压片卡具3的被压紧粘接固定部分的被压紧片材的宽度，压紧件2的总粘接面积大于压片卡具3的被粘接固定的被压紧片材的面积；压片卡具3的压紧片材受压紧件2固定，下端布置有通孔，以便与支撑托架6通过锁紧件4锁紧固定；锁紧件4可以为螺钉、螺母，也可以为销子，如空心销、实心销、开口销等。

为固定支撑托架6，进一步地，单个反射镜5的背部至少布置2件反射镜固定装置1，使其相互连接固定，最优地，单个反射镜5的背部至少布置4件反射镜固定装置1，以固定2个平行布置的支撑托架6，更加将反射镜稳定固定。

图3是图2的局部放大图。

图4是本发明实施例的压紧件与反射镜粘接示意图；为进一步地增强压片卡具3的粘接部分的粘接强度，优选地，压紧件2与反射镜5的粘接面中夹有粘接固定材料8，例如玻璃纤维布、网格布等，调整粘接层厚度，匹配材料参数、以增强结合力。优选地，粘接固定材料8只布置在粘接面内未布置压片卡具3的被粘接位置。如图4所示，进一步优选为，粘接固定材料8包括三层，分别为中间层和双外层，所述中间层对应压片卡具3被粘接固定部分的形状位置开有同形状的缺口，双外层与位于中间层同形状缺口内布置的压片卡具3的被粘接片材相互粘接，形成整体粘接固定于反射镜5背部或边缘，以优化材料参数匹配、增强粘接固定能力。

图5是本发明第1实施例的压片卡具结构示意图；进一步地，压片卡具3与压紧件2之间具有较宽的接触面，增大受力面积，以增大机械强度，例如每个压片卡具的被压紧粘接宽度为20-200毫米。进一步地，压片卡具3的被压紧部分沿宽度方向规律地布置窄条7，或在被压紧部分开至少一个的缺口形成规律窄条7，每段窄条7宽度较小，例如0.5-20毫米，以减少压片卡具3材料与曲面反射镜5之间的膨胀系数差异，增强粘接压紧强度。进一步地，压片卡具3的被压紧部分具有微通孔，用以固定细长丝材9，例如玻璃纤维、金属细丝等的一端，且细长丝材9与压片卡具3的被压紧部分一同粘接固定，增强固定力。

图6是本发明第2实施例的压片卡具结构示意图；如图6所示，压片卡具3具有2个被压紧部分，且受至少1个压紧件2所粘接固定，进一步增强二者之间的粘接能力。优选地，所述压片卡具3在压紧件2边缘位置具有折弯的形状，与压紧件2边缘接触，传递与压紧件2粘接界面平行的力量，利用粘接层的滑动剪切力提供反作用固定力。优选地，压片卡具3折弯处与玻璃接触面的位置衬有垫层，以减少卡具与玻璃之间的摩擦损伤。

图7是本发明第3实施例的压片卡具结构示意图；如图7所示，压片卡具3贯穿于压紧件2粘接固定；压片卡具3的被粘接面为U型，受U型中间位置布置的压紧件2所粘接固定，提供更多的粘结面积，增强固定装置支撑反射镜的机械强度。进一步地，压片卡具3的被压紧部分具有微通孔，用以固定细长丝材9，例如玻璃纤维、金属细丝等的一端，且细长丝材9与压片卡具3的被压紧部分一同粘接固定，增强固定力。

图8是本发明第4实施例的压片卡具结构示意图；如图8所示，压片卡具3为可拆卸的弹性卡具，通过压紧弹性变形置于压紧件2与反射镜背部所形成的缺口空间内部，再在压紧件2内部释放，填充压紧件2内部空间，达到固定连接目的，该方式加工、安装、拆卸和运输方便，适合大规模运行，且成本低廉。

图9是本发明第5实施例的压片卡具结构示意图；如图9所示，为了进一步获得更高的支撑机械强度，压片卡具3设计成T型件，而压紧件2为长条形，且在压紧件2的特定位置开有至少一个“一”字型缺口，该至少一个T型件穿过对应的“一”字型缺口，其横边底部在压紧件2和反射镜5的固定下完成固定，伸出垂直端通过锁紧件连接至支撑托架完成整体反射镜结构的固定，该方式获得良好的机械固定强度。

压片卡具3具有一定的机械强度可以为金属材料，例如不锈钢、铝合金。优选地，压片卡具3为复合材料，例如玻璃钢复合材料、碳纤维复合材料。优选地，压片卡具3为高分子材料，例如PC、PI等。优选地，压片卡具3为型材切段制造。

需要特别说明的是，所述反射镜为至少一层玻璃结构的曲面反射镜或零曲率平面反射镜或普通玻璃构件,该反射镜固定装置可以同样适用于双层玻璃复合反射镜，同样布置于下层玻璃的背部；亦或者双层玻璃复合反射镜的下层玻璃作为压紧件2，且在双层玻璃复合反射镜的加工过程中，完成反射镜固定装置的的布置，位于双层玻璃复合反射镜的边缘或背部的某个位置；该反射镜固定装置可以使用于曲面反射镜，例如凹面曲面反射镜、凸面曲面反射镜或微曲率或零曲率的反射镜；该反射镜固定装置可以适用于太阳能反射镜的光学接收领域，同时该反射镜固定装置也适用于任何其它玻璃材质固定支撑的领域，而且可以应用于太阳能光伏系统和太阳能光热系统等多个领域。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (16)

1.一种反射镜固定装置，包括压紧件(2)、压片卡具(3)和锁紧件(4)；所述压紧件(2)为玻璃材质；至少两处压片卡具(3)受压紧件(2)固定于反射镜(5)的背部和/或边缘；所述压紧件(2)与反射镜(5)的粘接面之间布置有粘接固定材料(8)；所述粘接固定材料(8)包括三层，分别为中间层和双外层，所述中间层对应压片卡具(3)被粘接固定部分的形状位置开有同形状的缺口，双外层与位于中间层同形状缺口内布置的压片卡具(3)相互粘接，形成一体粘接固定于反射镜(5)背部或边缘；所述锁紧件(4)将压片卡具(3)固定在反射镜支撑托架(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)的被压紧粘接部分为压紧片材，厚度为0.1-3毫米。

3.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述粘接固定材料(8)为玻璃纤维材料。

4.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)的被压紧片材边缘被狭缝分割为多个窄条，每条宽度0.5-20毫米。

5.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)的被压紧片材上具有通孔，以固定细长丝，且与被压紧片材共同受压紧件所粘接。

6.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)在压紧件(2)边缘位置与玻璃接触面位置布置有垫层。

7.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)的多个部位受至少一个压紧件(2)所粘接固定。

8.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)贯穿压紧件(2)粘接固定。

9.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)的被粘接面为U型，受U型中间位置布置的压紧件(2)所粘接固定。

10.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)为可拆卸的弹性固定件，与压紧件(2)固定连接。

11.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)为金属材料、复合材料或高分子材料。

12.根据权利要求11所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述复合材料为玻璃钢复合材料或碳纤维复合材料。

13.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述压片卡具(3)采用型材切段制造。

14.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述锁紧件(4)为螺钉和螺母或销子。

15.根据权利要求14所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述销子为空心销或实心销或开口销。

16.根据权利要求1所述的一种反射镜固定装置，其特征在于，所述反射镜(5)为至少一层玻璃结构的曲面反射镜或至少一层玻璃结构的零曲率平面反射镜或至少一层玻璃结构的普通玻璃构件，且所述压紧件(2)沿反射镜(5)的平面长度布置。