CN202025101U - 一种曲面反射镜结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的一种曲面反射镜结构(2)，包括第一平面玻璃镜(8)、中间粘结层(7)，第二平面镀膜玻璃(6)。该中间粘结层(7)处于该第一平面玻璃镜(8)、第二平面镀膜玻璃(6)的中间位置，以便通过机械方式使其在模具的支撑下产生弯曲变形，再通过加热和/或常温固化方式，粘合成具有反射面和镀膜面双层反射面保护中间粘结层(7)，防止光线入射造成的粘结层老化、强度衰减，且精度高、寿命长和成本低的复合型的曲面反射镜结构(2)；且该结构也可以通过轴向方向上错缝位布置形成大尺寸曲面反射镜结构(2)。本实用新型的曲面反射镜结构(2)可广泛应用于各种太阳能集热聚焦、太阳能热发电领域中。
Description
技术领域
本实用新型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曲面反射镜。
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聚光反射镜。聚光反射镜主要有槽式抛物面反射镜、曲面抛物面反射镜、曲面球面反射镜等；及塔式发电镜场中微曲率定日镜聚光反射镜或零曲率的平面反射镜。
通常情况下，曲面反射镜是通过将平面镜或平面玻璃进行变形而得到。曲面反射镜成形工艺有两大类：一类是高温热变形制造法，另一类是机械冷变形制造法。
高温热变形制造法是先将玻璃加热到软化状态，然后在模具里成形，成形后玻璃坯料再进行反射层镀膜和保护层喷涂。这种工艺的制造成本相当高昂。
机械冷变形制造法是将平面玻璃镜通过机械挤压方式紧贴在曲面镜托上，使玻璃镜按照镜托的曲面形状发生机械变形，并且镜子和镜托之间由粘结剂或机械固定，以形成曲面反射镜。这种方式制造的曲面反射镜的曲面比用高温变形法便宜，但镜托与曲面反射镜很难具备一致的温度膨胀系数，并且此种机械冷变形制造法所制造出的曲面反射镜大都使用了粘结剂进行固定，因此长期使用会出现开胶脱落问题。另外，镜子背面的保护漆暴露在空气中。长时间在户外使用，会发生反射层被腐蚀现象，减小了反射镜使用寿命。
申请号为200810105690.1，发明名称为一种具有高度镜面反射镜的曲面反射镜及其制作方法的中国专利申请，公开了一种利用一层曲面玻璃和一层平面薄玻璃镜组成的曲面玻璃。然而该方案所使用的曲面玻璃仍利用热弯技术获得，成本很高。
申请号为201020680479.5，发明名称为一种曲面反射镜及其制造方法的中国专利申请，公开了一种制造曲面反射镜的方法。在该专利申请中，每片反射镜包括平面玻璃结构、中间粘结层和平面玻璃镜，该中间粘结层处于该平面玻璃结构、该平面玻璃镜的中间位置，以便通过机械方式使其在模具的支撑下弯曲变形，再通过加热和/或紫外光照射和/或常温固化方式，将该已经弯曲变形的平面玻璃结构、中间粘结层、平面玻璃镜固化而粘合成一个复合型的曲面结构；该加工方法简单易操作，成本低廉，可以获得所需的凹面和凸面反射镜；但其中间粘结层使用化学胶黏结，在长期的户外使用过程中，难免暴露于户外的散射阳光之下，使其寿命受到限制，为保证应用于太阳能聚光领域的30年寿命的正常使用，对粘接剂提出很高要求。
发明内容
本实用新型提供了一种能解决以上问题的曲面反射镜结构。
本实用新型提供了一种曲面反射镜结构。该曲面反射镜结构包括第一平面玻璃镜、中间粘结层，第二平面镀膜玻璃。且该中间粘结层处于该第一平面玻璃镜、第二平面镀膜玻璃的中间位置，以便通过机械方式使其在模具的支撑下弯曲变形，再通过加热和/或常温固化方式，将该已经弯曲变形的第一平面玻璃镜、中间粘结层、第二平面镀膜玻璃固化而粘合成一个复合型的曲面结构。
优选地，所述第一平面玻璃镜的基本反射面和第二平面镀膜玻璃的镀膜面位于曲面反射镜结构内部，分别用以会聚太阳光和防止太阳光线入射中间粘结层，所述反射面和镀膜面受双层玻璃保护同时，防止光线照射至中间粘结层造成老化，提高曲面反射镜结构寿命。
优选地，所述第一平面玻璃镜上镀有高反射涂层如银、金、铝等金属涂层，或类似二氧化硅、二氧化钛复合叠加的氧化物类介质反射涂层，以有效反射光线，提高光学效率。
优选地，所述第一平面玻璃镜上镀有复合金属反射涂层，在高效反射光线的同时，提供良好的附着力和粘接性能。
优选地，所述第二平面镀膜玻璃上镀有光线阻隔涂层，有效防止光线进入粘接层。
优选地，所述第二平面镀膜玻璃上镀有复合光线阻隔涂层，在有效防止光线进入粘接层的同时，提供良好的粘接性能。
优选地，所述第二平面镀膜玻璃上镀有光线阻隔能力的化合物涂层；例如碳化钛、碳化铬涂层及化合物与金属复合涂层，以更好的与玻璃结合及阻隔光线。
优选地，所述第一平面玻璃镜和/或第二镀膜玻璃采用真空镀膜技术获得涂层或复合涂层，以获得最优的玻璃表面结合力及与粘接层的粘接力。
进一步地，该曲面反射镜为凹面镜或凸面镜。
进一步地，该曲面反射镜为微曲率凹面镜或凸面镜。
进一步地，该曲面反射镜为零曲率的平面反射镜结构。
进一步地，所述第二平面镀膜玻璃为多层平面玻璃结构，所述多层平面玻璃之间通过中间粘结层复合固定，且至少位于曲面反射镜结构的最外层平面玻璃面向曲面反射镜结构内部的表面镀有光线阻隔膜。
优选地，第二平面镀膜玻璃与第一平面玻璃镜在轴向方向上错缝位布置固化成型，形成大尺寸曲面反射镜结构。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
(1)采用双平面玻璃冷弯成型结构，不需要热弯工艺，具有完全一致的热膨胀系数，结构稳定，两者结合紧密均匀，镜面聚光性能优异，镜面反射精度高，可最大限度减少漫反射，且能够得到规定曲率的高精度镜面反射镜；
(2)反射镜的反射层被完全密封，能够阻隔空气，因此耐候性能优异，不易腐蚀，可在户外各种复杂环境中长久使用；
(3)第二平面镀膜玻璃上的光线阻隔涂层能有效阻止太阳光，特别是紫外线入射至中间黏结层的胶层，避免造成胶层老化，衰变，引起曲面反射镜结构变形，聚光精度下降的问题，保证长寿命高精度工作。
(4)涂层加工采用的真空镀膜方式，能够具有极高的膜层玻璃结合力，同时金属涂层与粘接剂间具有很好的粘接力，能使反射镜的结构稳定，能保持长期使用而不变型，可广泛应用于各种太阳能集热聚焦、太阳能热发电领域中。
附图说明
下面将参照附图对本实用新型的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的曲面反射镜结构横截面剖视图；
图2是根据本实用新型一个实施例的曲面反射镜结构所需材料的分解示意图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型一个实施例的曲面反射镜结构横截面剖视图。图1中，该曲面反射镜结构2由第一平面玻璃镜8、中间粘结层7和第二平面镀膜玻璃6进行固化成型而形成复合结构的曲面反射镜结构2。优选地，所述第一平面玻璃镜8的反射面和第二平面镀膜玻璃6的镀膜面位于曲面反射镜结构2内部，分别用以会聚太阳光和防止太阳光线入射中间粘结层7，所述反射面和镀膜面受双层玻璃保护同时，防止中间粘结层7老化，提高曲面反射镜结构2寿命。
具体地，该第一平面玻璃镜8和第二平面镀膜玻璃6可选用优质浮法平面玻璃镜本体，且优选为厚度是2mm的玻璃。该中间粘结层7可选择优质的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)片、聚乙烯醇丁醛(PVB)片。或者该中间粘结层7也可选用由优质的EVA、PVB片和加固定型物所组成的粘结层。或者该中间粘结层7选用由塑料薄膜如聚氯乙烯(PVC)与普通化学粘结剂组合而成的粘结层。或者该中间粘结层7选用由普通化学粘结剂和加固定型物所组成的粘结层。或者该中间粘结层7直接选用普通化学粘结剂。其中，该普通化学粘结剂可以是单组分、双组分或多组分的粘结剂。
曲面反射镜结构2中的中间粘结层7位于第一平面玻璃镜8和第二平面镀膜玻璃6中间位置，且二者的反射面和镀膜面位于曲面反射镜结构2内部，中间粘结层7的正反两面；第一平面玻璃镜8的反射面具有优良的反射性能，将直接入射的太阳光线会聚于接受装置中；部分未直接正入射或漏光反射的光线通过地面或其它物体从曲面反射镜结构2的背部入射或漫反射至曲面反射镜结构2上，通过第二平面镀膜玻璃6的镀膜面将入射或漫反射的太阳光阻挡，保证光线，尤其是紫外线无法入射至中间黏结层7的胶层，造成胶层老化，衰变，引起曲面反射镜结构2整体变形，聚光性能下降情况发生，保证长寿命高精度工作。
为获得第一平面玻璃镜8的优良会聚反射能力和保证曲面反射镜结构2的中间粘结层7的长期稳定性，第一平面玻璃镜8镀有高反射涂层如银、金、铝等金属涂层，或二氧化硅、二氧化钛复合的氧化物类介质反射涂层，以有效反射光线，提高光学效率；优选地，第一平面玻璃镜8上镀有复合金属反射涂层，在高效反射光线的同时，提供良好的附着力和粘接性能；第二平面镀膜玻璃6上镀有光线阻隔能力的金属涂层，有效防止光线进入粘接层；优选地，第二平面镀膜玻璃6上镀有复合金属涂层，在有效防止光线进入粘接层的同时，提供良好的粘接性能；优选地，第二平面镀膜玻璃6涂有光线阻隔能力的化合物如碳化钛、碳化铬涂层及化合物与金属复合涂层，以更好的与玻璃结合及阻隔光线；优选地，所述第一平面玻璃镜8和/或第二镀膜玻璃6采用真空镀膜技术获得涂层或复合涂层，以获得最优玻璃表面的结合力及与粘接层的粘接力。
需要特殊说明的是，第二平面镀膜玻璃6可以为多层平面玻璃结构，其中多层平面玻璃之间通过中间粘结层7复合固定，且位于曲面反射镜结构2的最外层平面玻璃向曲面反射镜结构2内部的表面为镀膜面，将入射或漫反射的太阳光阻挡，保证光线，尤其是紫外线无法入射至中间黏结层7的胶层，造成胶层老化，衰变，引起曲面反射镜结构2整体变形，聚光性能下降情况发生，保证长寿命高精度工作。再者，第二平面镀膜玻璃6与第一平面玻璃镜8在轴向方向上错缝位布置固化成型，形成大尺寸曲面反射镜结构2。
本申请人特别指出，本发明的曲面反射镜结构2可以是凹面型结构，如抛物面面型、圆柱面面型或复合抛物面面型，也可以是凸面型结构，也或者是用于塔式太阳能镜场中的具有微曲率的定日曲面反射镜，或零曲率的平面反射镜结构。并且本发明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。
图2是根据本实用新型一个实施例的曲面反射镜结构所需材料的分解示意图。现以开口(弧形两端点之间的直线距离)为1.2m，长为2.4m，弧长为1.22m的曲面反射镜结构2为例，对图2进行详细阐述。
图2中，该曲面反射镜结构2所需材料分别为第一平面玻璃镜8、中间粘结层7、第二平面镀膜玻璃6。
该第二平面镀膜玻璃6还包括防止紫外线入射中间黏结层的涂层4，涂层4位于第二平面镀膜玻璃6的上部，及曲面反射镜结构2的内部，涂层本身受玻璃阻隔氧气和水份，且不易受外界的破损，该涂层4防止中间粘结层7的老化，保证运行精度和使用寿命，在曲面反射镜结构2中起到重要保护作用；第二平面镀膜玻璃6的尺寸，例如为1.22m长，2.4m宽，2mm厚。
该中间粘结层7可以是热熔胶片，且其采用的是耐候性较好的优质乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。并且该热熔胶片的尺寸要比该第一平面玻璃镜8尺寸稍大些，如该热熔胶片尺寸为1.25m×2.5m。
该中间粘结层7也可以是热熔胶片和加固定型物，且该热熔胶片布置于该加固定型物之上。并且该加固定型物尺寸比该第二平面镀膜玻璃6的尺寸稍大些，如该加固定型物尺寸为1.25m×2.5m，且该加固定型物材质为玻璃纤维布或无纺布。
该中间粘结层7也可以采用普通化学粘结剂，且该普通化学粘结剂为单组分、双组分或多组分粘结剂。此外，该中间粘结层7也可以是普通化学粘结剂和加固定型物，以使该第一平面玻璃镜8与该第二平面镀膜玻璃6完全粘结合并紧密均匀地结合为一体。此种采用普通化学粘结剂的中间粘结层7，成本低廉且操作简单，不过效果不是最理想。
该第一平面玻璃镜8包括将太阳光会聚的涂层3，位于第一平面玻璃镜8的背部，即位于曲面反射镜结构2的内部，涂层本身受玻璃阻隔氧气和水份，且不易受外界的破损；第一平面玻璃镜8的尺寸厚可与第一平面镀膜玻璃6尺寸厚度相当，如该第一平面玻璃镜8的尺寸为1.2m×2.4m，厚度为2mm。
本申请人特别指出，本发明的曲面反射镜结构2可以是凹面型结构，如抛物面面型、圆柱面面型或复合抛物面面型，也可以是凸面型结构，也或者是用于塔式太阳能镜场中的具有微曲率的定日曲面反射镜，或零曲率的平面反射镜结构。并且本发明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，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下，在此描述的本实用新型可以有许多变化。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。本实用新型所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
Claims (9)
1.一种曲面反射镜结构(2)包括第一平面玻璃镜(8)、中间粘结层(7)，第二平面镀膜玻璃(6)，且该中间粘结层(7)处于该第一平面玻璃镜(8)、第二平面镀膜玻璃(6)的中间位置，以便通过机械方式使其在模具的支撑下弯曲变形，再通过加热和/或常温固化方式，将该已经弯曲变形的第一平面玻璃镜(8)、中间粘结层(7)、第二平面镀膜玻璃(6)固化而粘合成一个复合型的曲面反射镜结构(2)。
2.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第一平面玻璃镜(8)的反射面和第二平面镀膜玻璃(6)的镀膜面位于曲面反射镜结构(2)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述高反射涂层为银、金、铝等金属涂层或复合金属涂层，或二氧化硅、二氧化钛复合的氧化物类介质反射涂层。
4.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第二平面镀膜玻璃(6)镀有金属涂层或复合金属涂层。
5.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第二平面镀膜玻璃(6)镀有化合物涂层或化合物与金属复合涂层。
6.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第一平面玻璃镜(8)和/或第二镀膜玻璃(6)采用真空镀膜技术获得涂层或复合涂层。
7.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，其特征在于，该曲面反射镜(2)为凹面镜或凸面镜或微曲率曲面反射镜或零曲率的平面反射镜结构。
8.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第二平面镀膜玻璃(6)为多层平面玻璃结构，所述多层平面玻璃之间通过粘结层复合固定，且位于曲面反射镜结构(2)的最外层平面玻璃向曲面反射镜结构内部的表面为镀膜面。
9.根据权利要求1所述的一种曲面反射镜结构(2)，其特征在于，所述第二平面镀膜玻璃(6)与第一平面玻璃镜(8)在轴向方向上错缝位布置固化成型，形成大尺寸曲面反射镜结构。
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