JP2014059117A - Reflection mirror for heliostat, heliostat and method of producing reflection mirror for heliostat - Google Patents

Reflection mirror for heliostat, heliostat and method of producing reflection mirror for heliostat Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection mirror for a heliostat having an improved durability as compared to the conventional reflection mirror for a heliostat.SOLUTION: A reflection mirror 10 for a heliostat includes: a reflection mirror 18 with a protective layer which has a reflection layer 14 formed on substantially the whole surface on a back surface of a transparent substrate 12 and has a protective layer 16 formed on substantially the whole surface on the reflection layer 14; and a protective plate 22 having non-gas permeability and non-water permeability which overlaps substantially the whole surface of the back surface of the reflection mirror 18 with the protective layer and is adhered to substantially the whole surface of the back surface of the reflection mirror 18 with the protective layer with an adhesive 20. The reflection mirror 18 with the protective layer, for example, can be configured with an ordinary silver mirror offered commercially.

Description

この発明はヘリオスタット用反射鏡およびこのヘリオスタット用反射鏡を使用したヘリオスタットに関し、従来のものに比べて耐久性を向上させたものである。またこの発明はこのヘリオスタット用反射鏡を製造する方法に関する。   The present invention relates to a heliostat reflector and a heliostat using the heliostat reflector, which has improved durability compared to the conventional one. The present invention also relates to a method of manufacturing the heliostat reflector.

ヘリオスタットは反射鏡を太陽の移動に追従して変位可能に支持して、該反射鏡で反射された太陽光を所定のターゲット位置に送り込む装置である。このヘリオスタットを複数台使用して所定の集光ターゲットに集光する太陽光集光装置は、太陽熱発電、太陽光採光等に利用される。   A heliostat is a device that supports a reflecting mirror so that it can be displaced following the movement of the sun, and sends sunlight reflected by the reflecting mirror to a predetermined target position. A solar condensing device that uses a plurality of heliostats to condense on a predetermined condensing target is used for solar thermal power generation, solar lighting, and the like.

ヘリオスタットの反射鏡は高い反射率を得るために銀鏡で構成される場合がある。銀鏡は一般にガラス基板の裏面に銀層、保護層(例えば銅層+塗装層)を順次積層して構成される。ヘリオスタットは通常、屋外の高温の過酷な環境下で使用されるため、反射鏡を銀鏡で構成すると、使用しているうちに銀層が腐食して劣化し、反射率が低下する場合がある。したがってヘリオスタットで使用する銀鏡は高度の耐久性が要求される。   Heliostat reflectors may be composed of silver mirrors to obtain high reflectivity. A silver mirror is generally configured by sequentially laminating a silver layer and a protective layer (for example, a copper layer + a coating layer) on the back surface of a glass substrate. Since heliostats are usually used in harsh outdoor environments with high temperatures, if the reflector is composed of a silver mirror, the silver layer may corrode and deteriorate during use, and the reflectivity may decrease. . Therefore, silver mirrors used in heliostats are required to have a high degree of durability.

ヘリオスタット等で使用する銀鏡として、耐久性を高めた銀鏡が下記特許文献1に記載されている。この銀鏡は「ガラス基材を排気室内に置き、該ガラス基材の表面から酸素を実質的に除去しかつ該表面を不純物や汚染物質から実質的に保護するようにして該排気室内で該ガラス基材表面をケイ素原子で富化せしめ、該排気室内でガラス基材の該ケイ素富化表面上に銀原子を被覆せしめ、これによって地上環境条件により生じる劣化に耐えるに十分な強度と耐久性を有するケイ素原子と銀原子との間の結合をもたらす」(請求項1)ように構成されたものである。特許文献1では銀層の上に被覆する「銅層からの銅や不純物、さらにはペイント層からの不純物等も、銀層の劣化を促進させることになる」(第4頁右下欄第6〜8行)との知見に基づき、その対策として「銀層に対して有害な効果を伴う銅やペイント層は使用しない。例えば第16図に示したように、銀層50の上に薄いガラス層51を積層することができ、これによってガラス基材42とガラス層51との間に銀層を挟み込むようにする」(第7頁左下欄第16行〜同頁右下欄第1行)ことを提案している。   As a silver mirror used in a heliostat or the like, a silver mirror with improved durability is described in Patent Document 1 below. This silver mirror “puts the glass substrate in the exhaust chamber so that it substantially removes oxygen from the surface of the glass substrate and substantially protects the surface from impurities and contaminants. The substrate surface is enriched with silicon atoms, and silver atoms are coated on the silicon-enriched surface of the glass substrate in the exhaust chamber, thereby providing sufficient strength and durability to withstand degradation caused by terrestrial environmental conditions. It provides a bond between a silicon atom and a silver atom having a structure ”(claim 1). In Patent Document 1, “copper and impurities from the copper layer, and further impurities from the paint layer, etc., accelerate the deterioration of the silver layer” coated on the silver layer ”(page 4, lower right column, item 6). Based on the knowledge of ˜8 lines), as a countermeasure, “a copper or paint layer having a harmful effect on the silver layer is not used. For example, as shown in FIG. Layer 51 can be laminated, so that the silver layer is sandwiched between glass substrate 42 and glass layer 51 "(page 7, lower left column, line 16 to the lower right column, first line). Propose that.

特開昭61−266334号公報(第16図)JP 61-266334 A (FIG. 16) 特開2011−197668号公報(図6)Japanese Patent Laying-Open No. 2011-197668 (FIG. 6)

特許文献1の第16図に記載の反射鏡は、銀層(50)の上に薄いガラス層(51)を直接積層する構造であるため、薄いガラス層(51)は真空室内で真空蒸着等で形成する必要があり、製造コストが高くなる問題があった。また真空蒸着等でガラス層を厚く形成するのには長時間を要するため、作業効率の点から、薄いガラス層(51)は必然的にかなり薄いものにならざるを得ず、強度が弱い問題があった。反射鏡の面積が例えば2平方メートル以下の比較的小型のヘリオスタットでは、反射鏡をヘリオスタットの反射鏡取付構造体(金属製フレーム等)に接着剤で接着して固定する場合があるが(例えば特許文献2に記載のもの)、特許文献1の第16図に記載の反射鏡は、薄いガラス層(51)を接着剤でヘリオスタットの反射鏡取付構造体に接着すると、反射鏡が反射鏡取付構造体から応力を受けたときに、薄いガラス層(51)が強度不足により簡単にひび割れして反射鏡から剥離し、その結果反射鏡がヘリオスタットから脱落する恐れがあった。特許文献2に記載の技術では、反射層の裏面に保護層を有する反射鏡をヘリオスタットの反射鏡取付構造体に接着剤で接着すると、「温度変動や機械的刺激等により保護層とミラー構造体との接着構造が脆弱となってミラーがミラー構造体から剥がれてしまう」(第2頁第0004段)との知見に基づき、その解決策として「ミラー3は、透明ガラス基体3aの表面側に銀等の反射層3bが形成され、その上に透明保護膜3cを有する断面構造をしている。支持盤4の表面の略全面がミラー3の裏面と接着される。したがって支持盤4の接着対象が硬質の透明ガラス基体3bであるため、接着が強固である。」(第4頁0025段、図6)という構造を採用すること(すなわち反射層を基板のおもて面側に形成した表面鏡を使用すること)を提案している。しかし特許文献2に記載のこの構造では、反射層(3b)の表面は透明保護膜(3c)でしか被覆されていないので、反射層(3b)を銀層で構成した場合に、反射層(3b)の耐久性(耐候性)が低く、使用しているうちに銀層が腐食して劣化し、時間の経過とともに反射率が急激に低下することが予想される。   Since the reflecting mirror described in FIG. 16 of Patent Document 1 has a structure in which a thin glass layer (51) is directly laminated on a silver layer (50), the thin glass layer (51) is vacuum-deposited in a vacuum chamber. There is a problem that the manufacturing cost becomes high. In addition, since it takes a long time to form a thick glass layer by vacuum evaporation or the like, the thin glass layer (51) must inevitably be quite thin from the viewpoint of work efficiency, and the strength is weak. was there. In a relatively small heliostat having a reflector area of, for example, 2 square meters or less, the reflector may be fixed to the reflector mounting structure (metal frame, etc.) of the heliostat with an adhesive (for example, The reflecting mirror described in FIG. 16 of Patent Document 1) is obtained by bonding the thin glass layer (51) to the reflecting mirror mounting structure of the heliostat with an adhesive. When receiving stress from the mounting structure, the thin glass layer (51) was easily cracked due to insufficient strength and peeled off from the reflecting mirror. As a result, the reflecting mirror could fall off the heliostat. In the technique described in Patent Document 2, when a reflector having a protective layer on the back surface of the reflective layer is bonded to the reflector mounting structure of the heliostat with an adhesive, “the protective layer and the mirror structure are caused by temperature fluctuation, mechanical stimulation, etc. Based on the knowledge that the adhesive structure with the body is weak and the mirror is peeled off from the mirror structure ”(2nd page, 0004 stage), the solution is“ the mirror 3 is on the surface side of the transparent glass substrate 3a. A reflective layer 3b made of silver or the like is formed, and a cross-sectional structure having a transparent protective film 3c is formed on the reflective layer 3b, and substantially the entire surface of the support plate 4 is bonded to the back surface of the mirror 3. Adhesion is strong because the object to be bonded is the hard transparent glass substrate 3b ”(4th page, 0025, FIG. 6) (that is, the reflective layer is formed on the front surface side of the substrate). Use a surface mirror) It is draft. However, in this structure described in Patent Document 2, since the surface of the reflective layer (3b) is only covered with the transparent protective film (3c), when the reflective layer (3b) is composed of a silver layer, the reflective layer ( The durability (weather resistance) of 3b) is low, and the silver layer corrodes and deteriorates during use, and it is expected that the reflectivity rapidly decreases with time.

この発明は上記従来技術における問題点を解決して、従来のものに比べて耐久性を向上させたヘリオスタット用反射鏡およびこのヘリオスタット用反射鏡を使用したヘリオスタットを提供しようとするものである。またこの発明はこのヘリオスタット用反射鏡を製造する方法を提供しようとするものである。   The present invention is intended to solve the above-described problems in the prior art, and to provide a heliostat reflecting mirror having improved durability compared to the conventional one, and a heliostat using this heliostat reflecting mirror. is there. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the reflector for the heliostat.

この発明のヘリオスタット用反射鏡は透明基板の裏面に反射層を形成し該反射層の上に保護層を形成した保護層付き反射鏡と、前記保護層付き反射鏡の裏面に接着剤で接着された非通気性および非通水性を有する保護板とを具備するものである。発明者による、通常の銀鏡の裏面に保護板としてガラス板を接着したこの発明によるヘリオスタット用反射鏡を使用した耐候性実験(後述)によれば、反射層の腐食による劣化を抑制してヘリオスタット用反射鏡として十分な耐久性(耐候性)が得られることが分かった。ガラス板による保護板が環境中の水分や酸素を十分に遮断して反射層の腐食を抑制しているものと推測される。保護板としてガラス板のほかセラミックス板、金属板、セラミックスコーティング金属板等の他の無機物材料による板、あるいはPMMA等の耐候性が高い樹脂板を使用した場合も同様の効果が期待できる。したがって特許文献1の第16図に記載のケイ素原子と銀原子との間の結合をもたらした反射鏡のような特殊な構造の反射鏡は不要であり、市販されている一般的な保護層付き反射鏡を使用して安価な材料で構成できる。透明基板と保護板を同じ材料(例えばガラス)で構成すれば、透明基板と保護板の熱膨張係数を等しくまたはほぼ等しくすることができ、熱膨張係数が大きく異なる場合に生じる、反射層の湾曲や両板間の応力による接着剤の劣化を抑制することができる。また反射層と接着剤層との間に保護層があるので、反射層と接着剤が直接接触するのが防止され、接着剤による反射層の劣化を抑制することができる。   The heliostat reflector according to the present invention includes a reflector with a protective layer in which a reflective layer is formed on the back surface of a transparent substrate and a protective layer is formed on the reflective layer, and an adhesive on the back surface of the reflector with the protective layer. A non-breathable and non-water-permeable protective plate. According to the inventor's weather resistance experiment (described later) using a reflector for heliostats according to the present invention in which a glass plate is bonded to the back surface of a normal silver mirror as a protective plate, the degradation of the reflective layer due to corrosion is suppressed. It has been found that sufficient durability (weather resistance) can be obtained as a reflecting mirror for a stat. It is presumed that the protective plate made of the glass plate sufficiently blocks moisture and oxygen in the environment and suppresses the corrosion of the reflective layer. The same effect can be expected when a plate made of another inorganic material such as a ceramic plate, a metal plate, a ceramic coated metal plate, or a resin plate having high weather resistance such as PMMA is used as the protective plate. Therefore, a reflector having a special structure such as a reflector having a bond between silicon atoms and silver atoms described in FIG. 16 of Patent Document 1 is not necessary, and a commercially available protective layer is provided. It can be made of an inexpensive material using a reflector. If the transparent substrate and the protective plate are made of the same material (for example, glass), the thermal expansion coefficient of the transparent substrate and the protective plate can be made equal or nearly equal, and the curvature of the reflective layer that occurs when the thermal expansion coefficients differ greatly In addition, the deterioration of the adhesive due to the stress between the two plates can be suppressed. Moreover, since there is a protective layer between the reflective layer and the adhesive layer, direct contact between the reflective layer and the adhesive is prevented, and deterioration of the reflective layer due to the adhesive can be suppressed.

またこの発明のヘリオスタット用反射鏡によれば、保護板を接着する前に反射層は保護層で被覆されて保護されていて、保護層付き反射鏡と保護板との接着は非真空雰囲気中(例えば大気雰囲気中)で行うことができるので、特許文献1の第16図に記載の反射鏡のように真空室内でガラス層を形成する必要はなく、製造コストも安くて済む。また特許文献1に記載の反射鏡は、薄いガラス層(51)を形成する前に周囲環境に曝されることになる銀層(50)の腐食を防止するために、銀層(50)の形成と薄いガラス層(51)の形成を連続した工程で行う必要がある。これに対しこの発明のヘリオスタット用反射鏡によれば、保護板を接着する前に、反射層は保護層で被覆されて保護されているので、保護層付き反射鏡の作製と保護板の接着を連続した工程で行う必要はない。したがって外部から購入した保護層付き反射鏡に保護板を接着して作製することもできる。   Further, according to the reflector for heliostats of the present invention, the reflective layer is covered and protected by the protective layer before the protective plate is adhered, and the adhesion between the reflective mirror with the protective layer and the protective plate is performed in a non-vacuum atmosphere. Since it can be performed (for example, in an air atmosphere), it is not necessary to form a glass layer in the vacuum chamber unlike the reflecting mirror described in FIG. 16 of Patent Document 1, and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, in order to prevent corrosion of the silver layer (50) exposed to the surrounding environment before forming the thin glass layer (51), the reflecting mirror described in Patent Document 1 It is necessary to perform the formation and the formation of the thin glass layer (51) in a continuous process. On the other hand, according to the reflector for heliostats of the present invention, since the reflective layer is covered and protected by the protective layer before the protective plate is adhered, the production of the reflective mirror with the protective layer and the adhesion of the protective plate are performed. Need not be performed in a continuous process. Therefore, the protective plate can be bonded to a reflecting mirror with a protective layer purchased from the outside.

またこの発明のヘリオスタット用反射鏡によれば、保護板は特許文献1に記載の薄いガラス層よりも厚いものを容易に入手することができるので、特許文献1に記載の薄いガラス層よりも容易に強度が高いものにすることができる。したがって特許文献1に記載のものに比べて機械的強度の面でも耐久性を容易に高めることができる。これにより保護板を接着剤でヘリオスタットの反射鏡取付構造体に接着した場合においても、ヘリオスタット用反射鏡が反射鏡取付構造体から応力を受けたときに、該接着した箇所で保護板が強度不足によりひび割れするのが防止され、ヘリオスタット用反射鏡がヘリオスタットから脱落するのを防止することができる。また保護層付き反射鏡に保護板を接着することによりヘリオスタット用反射鏡全体としての剛性が高められる。したがってヘリオスタット用反射鏡の自重による撓みを抑制することができる。また保護板により剛性を高められるので、保護層付き反射鏡の透明基板を薄く構成でき、これにより保護層付き反射鏡の反射率を高めることができる。   Further, according to the heliostat reflecting mirror of the present invention, since the protective plate can be easily obtained with a thickness larger than that of the thin glass layer described in Patent Document 1, the protective plate can be obtained more easily than the thin glass layer described in Patent Document 1. The strength can be easily increased. Therefore, compared with the thing of patent document 1, durability can also be improved easily also in terms of mechanical strength. As a result, even when the protective plate is bonded to the heliostat reflector mounting structure with an adhesive, when the heliostat reflector receives stress from the reflector mounting structure, the protective plate Cracking due to insufficient strength can be prevented, and the heliostat reflector can be prevented from falling off the heliostat. Further, the rigidity of the heliostat reflector as a whole can be enhanced by adhering a protective plate to the reflector with the protective layer. Therefore, it is possible to suppress bending due to the weight of the heliostat reflector. Further, since the rigidity can be increased by the protective plate, the transparent substrate of the reflecting mirror with the protective layer can be made thin, and thereby the reflectance of the reflecting mirror with the protective layer can be increased.

この発明のヘリオスタット用反射鏡は、例えば、前記保護板が前記保護層の実質的に全面を覆っているものとすることができる。これによれば保護層を実質的にその全面で外気から遮断して反射層の腐食による劣化を抑制することができる。   In the heliostat reflector according to the present invention, for example, the protective plate may cover substantially the entire surface of the protective layer. According to this, the protective layer can be substantially shielded from the outside air over the entire surface, and deterioration due to corrosion of the reflective layer can be suppressed.

この発明のヘリオスタット用反射鏡は、例えば、前記保護板が前記保護層との対向面の実質的に全面で該保護層に接着されているものとすることができる。これによれば保護層付き反射鏡と保護板との接着強度を高めることができる。   In the heliostat reflector according to the present invention, for example, the protective plate may be bonded to the protective layer over substantially the entire surface facing the protective layer. According to this, the adhesive strength between the reflecting mirror with the protective layer and the protective plate can be increased.

この発明のヘリオスタット用反射鏡は、例えば、前記反射層が銀層を有し、前記保護層が銅層と該銅層の上に形成された塗装層を有するものとすることができる。これによれば保護層付き反射鏡として、市販されている一般的な銀鏡を使用して安価に構成することができる。   In the reflector for heliostats according to the present invention, for example, the reflective layer may have a silver layer, and the protective layer may have a copper layer and a coating layer formed on the copper layer. According to this, as a reflecting mirror with a protective layer, a commercially available general silver mirror can be used at low cost.

この発明のヘリオスタットは、この発明のヘリオスタット用反射鏡と、前記ヘリオスタット用反射鏡の裏面に接着剤で接着された反射鏡取付構造体と、前記反射鏡取付構造体を太陽の移動に追従して変位可能に支持する反射鏡支持機構とを具備するものである。前述のとおりこの発明のヘリオスタット用反射鏡の保護板は特許文献1に記載の薄いガラス層よりも強度が高いものを容易に得ることができるので、この発明のヘリオスタットによれば、ヘリオスタット用反射鏡が反射鏡取付構造体から応力を受けたときに、保護板を接着剤でヘリオスタットの反射鏡取付構造体に接着した箇所で、保護板が強度不足によりひび割れするのが防止され、ヘリオスタット用反射鏡がヘリオスタットから脱落するのを防止することができる。   The heliostat according to the present invention includes a reflecting mirror for the heliostat according to the present invention, a reflecting mirror mounting structure bonded to the back surface of the reflecting mirror for the heliostat with an adhesive, and the reflecting mirror mounting structure for moving the sun. And a reflecting mirror support mechanism for following and supporting the displacement. As described above, the protective plate of the reflector for heliostats of the present invention can be easily obtained with a strength higher than that of the thin glass layer described in Patent Document 1. Therefore, according to the heliostat of the present invention, the heliostat When the reflector is subjected to stress from the reflector mounting structure, the protective plate is prevented from cracking due to insufficient strength at the location where the protective plate is adhered to the reflector mounting structure of the heliostat with an adhesive. It is possible to prevent the heliostat reflector from falling off the heliostat.

この発明のヘリオスタット用反射鏡の製造方法は、透明基板の裏面に反射層および保護層を順次形成した保護層付き反射鏡を用意する工程と、前記保護層付き反射鏡の前記保護層の上に非通気性および非通水性を有する保護板を接着剤で接着する工程とを具備するものである。これによれば特許文献1に記載のケイ素原子と銀原子との間の結合をもたらした反射鏡のような特殊な構造の反射鏡は不要であり、市販されている一般的な保護層付き反射鏡を使用して安価な材料で構成できる。また保護層付き反射鏡と保護板とを接着する前に保護層付き反射鏡の反射層は保護層で保護されているので、保護層付き反射鏡と保護板との接着は非真空雰囲気中(例えば大気雰囲気中)で行うことができる。したがって特許文献1に記載の技術のように真空室内でガラス層を形成する必要はなく、製造コストも安く済む。   The method for manufacturing a reflector for heliostats according to the present invention includes a step of preparing a reflector with a protective layer in which a reflective layer and a protective layer are sequentially formed on the back surface of a transparent substrate; And a step of adhering a protective plate having air permeability and water permeability with an adhesive. According to this, a reflector having a special structure such as a reflector having a bond between a silicon atom and a silver atom described in Patent Document 1 is not necessary, and a commercially available reflector with a protective layer is commercially available. Can be made of cheap material using a mirror. In addition, since the reflective layer of the reflective mirror with the protective layer is protected by the protective layer before bonding the reflective mirror with the protective layer and the protective plate, the adhesive between the reflective mirror with the protective layer and the protective plate is in a non-vacuum atmosphere ( For example, in an air atmosphere). Therefore, it is not necessary to form the glass layer in the vacuum chamber as in the technique described in Patent Document 1, and the manufacturing cost can be reduced.

この発明のヘリオスタット用反射鏡の実施の形態を示す図で、該反射鏡の層構造を模式的に示した断面図である。It is a figure which shows embodiment of the reflective mirror for heliostats of this invention, and is sectional drawing which showed typically the layer structure of this reflective mirror. 図1の反射鏡を具えたヘリオスタットの実施の形態を示す背面図である。It is a rear view which shows embodiment of the heliostat provided with the reflective mirror of FIG. 図2のヘリオスタットの側面図である。FIG. 3 is a side view of the heliostat of FIG. 2. この発明によるヘリオスタット用反射鏡(銀鏡)と他の銀鏡による耐候性実験の実験結果を示す折れ線グラフで、反射率の時間変化特性を示す。The line graph showing the experimental results of the weather resistance experiment with the heliostat reflector (silver mirror) according to the present invention and other silver mirrors shows the time-varying characteristics of the reflectance.

この発明の実施の形態を以下説明する。図1のヘリオスタット用反射鏡10は、透明基板12の裏面の実質的に全面に反射層14を形成し、反射層14の上の実質的に全面に保護層16を形成した保護層付き反射鏡18と、保護層付き反射鏡18の裏面の実質的に全面を覆い、かつ保護層付き反射鏡18の裏面の実質的に全面に非通気性および非通水性を有するエポキシ系等の接着剤20で接着された非通気性および非通水性を有する保護板22を具えている。保護層付き反射鏡18の透明基板12は、面積が例えば2平方メートル以下、厚さが例えば4mmの透明ガラス板である。保護層付き反射鏡18は例えば、市販されている一般的な銀鏡で構成することができる。保護板22は例えば、厚さが1mmのガラス板で構成することができる。ヘリオスタット用反射鏡10の外縁面(側面)23は非通気性および非通水性を有する封止材(例えばエポキシ系等の封止樹脂)24で実質的に全周が封止されている。透明基板12は例えば透明ガラス基板で構成される。反射層14は例えば銀層で構成される。保護層16は例えば反射層14の上に積層された銅層26と、銅層26の上に積層された塗装層28の二層膜で構成される。ヘリオスタット用反射鏡10の裏面の保護板22の表面の中央部には、ヘリオスタットの反射鏡取付構造体30(例えばアルミ等の金属製フレーム)が接着剤32で接着されている。反射鏡取付構造体30と保護板22との接着領域が保護板22の全面のうち一部の領域であっても、保護板22が厚く強度が高ければ、ヘリオスタット用反射鏡10が反射鏡取付構造体30から応力を受けたときに、保護板22の該接着領域に応力が集中して保護板22がひび割れするのが防止され、ヘリオスタット用反射鏡10がヘリオスタットから脱落するのが防止される。   Embodiments of the present invention will be described below. The heliostat reflector 10 shown in FIG. 1 is a reflective layer with a protective layer in which a reflective layer 14 is formed on substantially the entire back surface of the transparent substrate 12 and a protective layer 16 is formed on substantially the entire surface of the reflective layer 14. An adhesive such as an epoxy that covers substantially the entire back surface of the mirror 18 and the reflecting mirror 18 with the protective layer and has substantially no air permeability and water permeability on the entire back surface of the reflecting mirror 18 with the protective layer 20 is provided with a non-breathable and water-impermeable protective plate 22 bonded at 20. The transparent substrate 12 of the reflective mirror 18 with the protective layer is a transparent glass plate having an area of, for example, 2 square meters or less and a thickness of, for example, 4 mm. The reflecting mirror 18 with a protective layer can be comprised with the common silver mirror marketed, for example. For example, the protective plate 22 can be formed of a glass plate having a thickness of 1 mm. The outer edge surface (side surface) 23 of the reflecting mirror 10 for heliostat is substantially entirely sealed with a sealing material (for example, an epoxy-based sealing resin) 24 having air permeability and water permeability. The transparent substrate 12 is composed of a transparent glass substrate, for example. The reflective layer 14 is composed of, for example, a silver layer. The protective layer 16 is composed of, for example, a two-layer film of a copper layer 26 laminated on the reflective layer 14 and a coating layer 28 laminated on the copper layer 26. A heliostat reflector mounting structure 30 (for example, a metal frame such as aluminum) is bonded to the center of the front surface of the protective plate 22 on the back surface of the heliostat reflector 10 with an adhesive 32. Even if the bonding area between the reflecting mirror mounting structure 30 and the protection plate 22 is a part of the entire surface of the protection plate 22, if the protection plate 22 is thick and strong, the heliostat reflection mirror 10 is used as the reflection mirror. When stress is received from the mounting structure 30, the stress is prevented from concentrating on the adhesion region of the protective plate 22, and the protective plate 22 is prevented from cracking, and the heliostat reflector 10 is dropped from the heliostat. Is prevented.

図1の反射鏡取付構造体30付きヘリオスタット用反射鏡10は例えば次の製造工程で作製することができる。

《工程1》
図1の保護層付き反射鏡18の構造を有する通常の銀鏡を用意する。通常の銀鏡18は透明基板12が透明ガラス基板で構成される。また銀鏡18の裏面の全面を覆う保護板22として保護ガラス板を用意する。

《工程2》
銀鏡18の裏面の全面に接着剤20を塗布して、保護ガラス板22を接着する。

《工程3》
工程2を経て構成された積層構造体の外縁面23の全周にエポキシ系等の封止材24を塗布し硬化させて、透明ガラス基板12と保護ガラス板22に挟まれた各層14,26,28,20を封止材24で封止して外気から遮断する。なお積層構造体の外縁面23に封止材24を別途塗布して該外縁面23を封止するのに代えて、保護ガラス板22を接着剤20で銀鏡18の裏面に接着するときに保護ガラス板22と銀鏡18との間から該外縁面23に流れ出る(はみ出る)接着剤20をそのままあるいは必要に応じて均して硬化させて、該外縁面23を封止することもできる。

《工程4》
工程3を経て完成したヘリオスタット用反射鏡10の裏面の保護板22の表面の中央部に、ヘリオスタットの金属製等の反射鏡取付構造体30を接着剤32で接着する。
The heliostat reflector 10 with the reflector mounting structure 30 in FIG. 1 can be manufactured, for example, by the following manufacturing process.

<< Process 1 >>
An ordinary silver mirror having the structure of the reflecting mirror 18 with the protective layer of FIG. 1 is prepared. In the normal silver mirror 18, the transparent substrate 12 is formed of a transparent glass substrate. A protective glass plate is prepared as a protective plate 22 that covers the entire back surface of the silver mirror 18.

<< Process 2 >>
An adhesive 20 is applied to the entire back surface of the silver mirror 18 to bond the protective glass plate 22.

<< Process 3 >>
Each layer 14, 26 sandwiched between the transparent glass substrate 12 and the protective glass plate 22 is formed by applying and curing an epoxy-based sealing material 24 on the entire periphery of the outer edge surface 23 of the laminated structure formed through the step 2. , 28 and 20 are sealed with a sealing material 24 to be shielded from the outside air. Instead of applying the sealing material 24 separately to the outer edge surface 23 of the laminated structure and sealing the outer edge surface 23, the protective glass plate 22 is protected when the adhesive glass 20 is adhered to the back surface of the silver mirror 18. The outer edge surface 23 can also be sealed by curing the adhesive 20 flowing out (extruding) from between the glass plate 22 and the silver mirror 18 to the outer edge surface 23 as it is or as needed.

<< Process 4 >>
A reflector mounting structure 30 made of metal or the like of heliostat is bonded with an adhesive 32 to the central portion of the surface of the protective plate 22 on the back surface of the reflector 10 for heliostat completed through the step 3.

図2、図3は図1の反射鏡取付構造体30付きヘリオスタット用反射鏡10を搭載したヘリオスタット34の全体構成を示す。図2は背面を示し、図3は側面を示す。このヘリオスタット34は経緯台式の架台を使用したものである。ヘリオスタット34は反射鏡支持機構42として、地上36に設置された基礎38と、該基礎38に鉛直に立設された支柱40を具える。支柱40の上端部には、反射鏡取付構造体30が三次元方向すなわち方位角方向(鉛直軸の周り方向)Aおよび仰角方向(水平軸の周り方向)Bに回動可能に支持されている。反射鏡取付構造体30は、反射鏡取付構造体30と支柱40との間に配置された方位角方向電動駆動装置および仰角方向電動駆動装置(いずれも図示せず)により方位角方向Aおよび仰角方向Bに独立に回動駆動される。これにより反射鏡取付構造体30に一体に支持されたヘリオスタット用反射鏡10は、太陽光を反射しかつ太陽の移動に追従して方位角方向Aおよび仰角方向Bに回動して、反射した太陽光を所定のターゲット位置に送り込む。   2 and 3 show the overall configuration of the heliostat 34 on which the heliostat reflector 10 with the reflector mounting structure 30 of FIG. 1 is mounted. FIG. 2 shows the back and FIG. 3 shows the side. This heliostat 34 uses a pedestal platform. The heliostat 34 includes, as a reflector support mechanism 42, a foundation 38 installed on the ground 36 and a support column 40 installed vertically on the foundation 38. The reflecting mirror mounting structure 30 is supported on the upper end of the support column 40 so as to be rotatable in a three-dimensional direction, that is, an azimuth angle direction (a direction around the vertical axis) A and an elevation angle direction (a direction around the horizontal axis) B. . The reflector mounting structure 30 is obtained by the azimuth direction A and the elevation angle by an azimuth direction electric drive device and an elevation direction electric drive device (both not shown) disposed between the reflector mounting structure 30 and the column 40. It is driven to rotate independently in direction B. As a result, the heliostat reflecting mirror 10 that is integrally supported by the reflecting mirror mounting structure 30 reflects the sunlight and rotates in the azimuth direction A and the elevation direction B following the movement of the sun to reflect. Sent sunlight to a predetermined target position.

図1のヘリオスタット用反射鏡10と他の反射鏡について行った耐候性実験について説明する。

《実験条件》
(1) 用意した反射鏡:
反射鏡として下記の各試料を用意した。ここではいずれの試料も同一種類の透明ガラス基板に銀層を銀引製法で形成し、かつ該銀層の上に保護層を形成した通常の銀鏡を用いた。保護層はいずれの試料も銅層+塗装層で構成し、塗装層を酸化重合型アルキッド樹脂、酸化チタン、水酸化第二鉄(黄色酸化鉄)、ナフテン酸コバルトを含有する塗料を銅層の上に塗布し乾燥して構成した。

・試料1a:銀層+保護層
・試料1b:試料1aと同一構造
・試料2a:銀層+保護層+フッ素塗装層(フッ素塗料を保護層全面および積層構造体の
外縁面全周に塗布し乾燥させて該保護層および該外縁面を封止)
・試料2b:試料2aと同一構造
・試料3a:銀層+保護層+エポキシ系樹脂層(エポキシ系樹脂を保護層全面および積層
構造体の外縁面全周に塗布し乾燥させて該保護層および該外縁面を封止)
・試料3b:試料3aと同一構造
・試料4a:銀層+保護層+保護ガラス板(保護ガラス板をエポキシ系接着剤で保護層全
面に接着して保護層全面を封止。このとき保護層と保護ガラス板との間から
積層構造体の外縁面に流れ出るエポキシ系接着剤を乾燥させて該外縁面を封
止。この発明によるヘリオスタット用反射鏡)
・試料4b:試料4aと同一構造

(2) 実験方法:
各試料を高温高湿試験機に投入し、高温高湿試験機内の雰囲気を摂氏85度、湿度を95%に維持し、適宜の経過時間ごとに各試料を高温高湿試験機から取り出して反射率の変化をJIS規格のD5705に定める直接測定法で測定した。なお高温高湿試験機の容量の制約から、高温高湿試験機に全試料を一度に投入できないので、次のグループに分けてグループごとに実験を行った。
・グループ1:試料1(a,b,c,d)
・グループ2:試料2(a,b),3(a,b)
・グループ3:試料4(a,b)

《実験結果》
実験により得られた各試料の反射率の時間変化特性を図4に示す。

《実験結果の考察》
図4によれば次が言える。
・試料1(a,b):時間の経過とともに反射率が急激に低下する。
・試料2(a,b):試料1と同様に、時間の経過とともに反射率が急激に低下する。
・試料3(a,b):試料1,2よりは反射率の変化速度は遅いが、時間の経過とともに反射率が低下する。
・試料4(a,b)(この発明によるヘリオスタット用反射鏡):実験開始時に比べて反射率の低下は見られない。したがって通常の銀鏡18の裏面に保護ガラス板22を接着したヘリオスタット用反射鏡10は、保護ガラス板22が銀層14および保護層16を外気から遮断して、ヘリオスタット用反射鏡として十分な耐久性(耐候性)が得られる。
A weather resistance experiment performed on the heliostat reflector 10 of FIG. 1 and other reflectors will be described.

《Experimental conditions》
(1) Prepared reflectors:
The following samples were prepared as reflecting mirrors. Here, each sample used a normal silver mirror in which a silver layer was formed on the same type of transparent glass substrate by a silver drawing method, and a protective layer was formed on the silver layer. The protective layer is composed of a copper layer and a paint layer, and the paint layer is made of a coating containing an oxidation polymerization type alkyd resin, titanium oxide, ferric hydroxide (yellow iron oxide), and cobalt naphthenate. It was applied on top and dried.

-Sample 1a: Silver layer + protective layer-Sample 1b: Same structure as sample 1a-Sample 2a: Silver layer + protective layer + fluorine coating layer (fluorine paint on the entire protective layer and laminated structure
(Applied to the entire periphery of the outer edge surface and dried to seal the protective layer and the outer edge surface)
Sample 2b: Same structure as sample 2a Sample 3a: Silver layer + protective layer + epoxy resin layer (epoxy resin over and over the protective layer)
Apply to the entire outer edge of the structure and dry to seal the protective layer and outer edge)
Sample 3b: Same structure as sample 3a ・ Sample 4a: Silver layer + protective layer + protective glass plate (protective glass plate is completely protected with epoxy adhesive
Adhere to the surface and seal the entire protective layer. At this time, between the protective layer and the protective glass plate
Dry the epoxy adhesive that flows to the outer edge of the laminated structure to seal the outer edge.
Stop. Heliostat reflector according to the present invention)
Sample 4b: Same structure as sample 4a

(2) Experimental method:
Each sample is put into a high-temperature and high-humidity tester, the atmosphere inside the high-temperature and high-humidity tester is maintained at 85 degrees Celsius, and the humidity is 95%. The change in rate was measured by the direct measurement method defined in DJIS 5705. Since all the samples could not be put into the high-temperature and high-humidity tester at the same time due to the capacity limitation of the high-temperature and high-humidity tester, the experiment was conducted for each group in the following groups.
Group 1: Sample 1 (a, b, c, d)
Group 2: Sample 2 (a, b), 3 (a, b)
Group 3: Sample 4 (a, b)

"Experimental result"
FIG. 4 shows the temporal change characteristic of the reflectance of each sample obtained by the experiment.

《Experimental considerations》
According to FIG.
Sample 1 (a, b): The reflectance decreases rapidly with time.
Sample 2 (a, b): Similar to Sample 1, the reflectance decreases rapidly with time.
Sample 3 (a, b): The rate of change in reflectance is slower than that of samples 1 and 2, but the reflectance decreases with time.
Sample 4 (a, b) (reflector for heliostats according to the present invention): No decrease in reflectivity is observed compared to the start of the experiment. Therefore, the heliostat reflecting mirror 10 in which the protective glass plate 22 is bonded to the back surface of the normal silver mirror 18 is sufficient as the heliostat reflecting mirror because the protective glass plate 22 blocks the silver layer 14 and the protective layer 16 from the outside air. Durability (weather resistance) is obtained.

前記実施の形態では保護層16の全面に接着剤20を塗布して保護ガラス板22を接着したが、これに限らず保護層16の周縁部全周に限定して接着剤20を塗布して保護ガラス板22を接着することもできる。また前記実施の形態では保護板をガラス板で構成したが、これに限らず保護板を非通気性および非通水性を有するセラミックス板、金属板、セラミックスコーティング金属板等の他の無機物材料による板、あるいはPMMA等の非通気性および非通水性を有する樹脂板で構成することもできる。また前記実施の形態では透明基板を透明ガラス基板で構成したが、これに限らず透明基板をPMMA等の透明樹脂板で構成することもできる。また前記実施の形態では反射層を銀で構成したが、これに限らず反射層をアルミ、クロム等の金属材料で構成することもできる。また前記実施の形態ではヘリオスタット用反射鏡を平面鏡で構成したが、これに限らずヘリオスタット用反射鏡を曲率を有する反射鏡で構成することもできる。この場合透明基板および保護板を同じ曲率を有する板で構成することができる。また前記実施の形態では1枚の保護層付き反射鏡18と1枚の保護板22とを接着したが、これに代えて、1枚の保護板の前面に、小切りにした複数枚の保護層付き反射鏡を並べて接着してこの発明のヘリオスタット用反射鏡を構成することもできる。   In the above-described embodiment, the adhesive 20 is applied to the entire surface of the protective layer 16 and the protective glass plate 22 is adhered. However, the adhesive 20 is not limited to this and is applied only to the entire periphery of the peripheral edge of the protective layer 16. The protective glass plate 22 can also be adhered. In the above embodiment, the protective plate is made of a glass plate. However, the protective plate is not limited to this, and the protective plate is a plate made of another inorganic material such as a non-breathable and non-permeable ceramic plate, a metal plate, or a ceramic coated metal plate. Or it can also be comprised with the resin board which has air permeability and water-impermeable property, such as PMMA. Moreover, although the transparent substrate was comprised with the transparent glass substrate in the said embodiment, not only this but a transparent substrate can also be comprised with transparent resin plates, such as PMMA. Moreover, although the reflective layer was comprised with silver in the said embodiment, not only this but a reflective layer can also be comprised with metal materials, such as aluminum and chromium. In the above-described embodiment, the heliostat reflecting mirror is configured as a plane mirror. However, the heliostat reflecting mirror is not limited thereto, and the heliostat reflecting mirror may be configured as a reflecting mirror having a curvature. In this case, the transparent substrate and the protective plate can be constituted by plates having the same curvature. Further, in the above-described embodiment, one reflector 18 with a protective layer and one protective plate 22 are bonded, but instead of this, a plurality of small pieces of protection are provided on the front surface of one protective plate. The heliostat reflector of the present invention can also be configured by arranging the layered reflectors side by side.

10…ヘリオスタット用反射鏡、12…透明基板(透明ガラス基板)、14…反射層(銀層)、16…保護層、18…保護層付き反射鏡(銀鏡)、20…接着剤、22…保護板(ガラス板)、26…銅層、28…塗装層、30…反射鏡取付構造体、34…ヘリオスタット、42…反射鏡支持機構   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reflector for heliostats, 12 ... Transparent substrate (transparent glass substrate), 14 ... Reflective layer (silver layer), 16 ... Protective layer, 18 ... Reflector with protective layer (silver mirror), 20 ... Adhesive, 22 ... Protective plate (glass plate), 26 ... copper layer, 28 ... paint layer, 30 ... reflector mounting structure, 34 ... heliostat, 42 ... reflector support mechanism

Claims (8)

透明基板の裏面に反射層を形成し該反射層の上に保護層を形成した保護層付き反射鏡と、
前記保護層付き反射鏡の裏面に接着剤で接着された非通気性および非通水性を有する保護板と
を具備するヘリオスタット用反射鏡。
A reflective mirror with a protective layer in which a reflective layer is formed on the back surface of the transparent substrate and a protective layer is formed on the reflective layer;
A heliostat reflector comprising: a non-breathable and non-breathable protective plate adhered to the back surface of the reflector with a protective layer with an adhesive.
前記保護板が前記保護層の実質的に全面を覆っている請求項1に記載のヘリオスタット用反射鏡。   The heliostat reflector according to claim 1, wherein the protective plate covers substantially the entire surface of the protective layer. 前記保護板が前記保護層との対向面の実質的に全面で該保護層に接着されている請求項1または2に記載のヘリオスタット用反射鏡。   The heliostat reflector according to claim 1 or 2, wherein the protective plate is bonded to the protective layer over substantially the entire surface facing the protective layer. 前記反射層が銀層を有し、前記保護層が銅層と該銅層の上に形成された塗装層を有する請求項1から3のいずれか1つに記載のヘリオスタット用反射鏡。   The heliostat reflector according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflective layer has a silver layer, and the protective layer has a copper layer and a coating layer formed on the copper layer. 前記保護板が、ガラス板、セラミックス板、金属板、セラミックスコーティング金属板、樹脂板のうち少なくとも1つを有する請求項1から4のいずれか1つに記載のヘリオスタット用反射鏡。   The heliostat reflector according to any one of claims 1 to 4, wherein the protective plate includes at least one of a glass plate, a ceramic plate, a metal plate, a ceramic-coated metal plate, and a resin plate. 請求項1から5のいずれか1つに記載のヘリオスタット用反射鏡と、
前記ヘリオスタット用反射鏡の裏面に接着剤で接着された反射鏡取付構造体と、
前記反射鏡取付構造体を太陽の移動に追従して変位可能に支持する反射鏡支持機構と
を具備するヘリオスタット。
Heliostat reflector according to any one of claims 1 to 5;
A reflector mounting structure bonded to the back surface of the heliostat reflector with an adhesive;
A heliostat comprising: a reflector support mechanism that supports the reflector attachment structure so as to be able to displace following the movement of the sun.
透明基板の裏面に反射層および保護層を順次形成した保護層付き反射鏡を用意する工程と、
前記保護層付き反射鏡の前記保護層の上に非通気性および非通水性を有する保護板を接着剤で接着する工程と
を具備するヘリオスタット用反射鏡の製造方法。
Preparing a reflective mirror with a protective layer in which a reflective layer and a protective layer are sequentially formed on the back surface of the transparent substrate;
A method of manufacturing a reflector for heliostats, comprising: adhering a non-breathable and non-water-permeable protective plate on the protective layer of the reflective mirror with a protective layer with an adhesive.
前記接着を非真空雰囲気中で行う請求項7に記載のヘリオスタット用反射鏡の製造方法。   The manufacturing method of the reflector for heliostats of Claim 7 which performs the said adhesion | attachment in a non-vacuum atmosphere.
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