RU2498362C2 - Mirror having given curvature - Google Patents

Mirror having given curvature Download PDF

Info

Publication number
RU2498362C2
RU2498362C2 RU2011145763/28A RU2011145763A RU2498362C2 RU 2498362 C2 RU2498362 C2 RU 2498362C2 RU 2011145763/28 A RU2011145763/28 A RU 2011145763/28A RU 2011145763 A RU2011145763 A RU 2011145763A RU 2498362 C2 RU2498362 C2 RU 2498362C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
gas
pneumatic chambers
pneumatic
chambers
Prior art date
Application number
RU2011145763/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011145763A (en
Inventor
Евгений Куртович Долгих
Original Assignee
Евгений Куртович Долгих
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Куртович Долгих filed Critical Евгений Куртович Долгих
Priority to RU2011145763/28A priority Critical patent/RU2498362C2/en
Publication of RU2011145763A publication Critical patent/RU2011145763A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498362C2 publication Critical patent/RU2498362C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: mirror has a flexible mirror sheet mounted on a pneumatic system consisting of gas-filled pneumatic chambers which are pneumatically connected to each other. The pneumatic chambers have a shape close to spherical; all pneumatic chambers are situated in an inner gas-filled shell; the pneumatic chambers are pneumatically connected to each other through valves which provide gas access from a gas source into the inner cavity of the pneumatic chambers and prevent outlet of gas from the inner cavity of the pneumatic chambers.
EFFECT: simple design of a mirror with a given curvature, simple adjustment of the curvature of the mirror, high reliability and larger surface area of the mirror.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гелиотехники и радиотехники и может быть использовано в концентраторах солнечного излучения и радиоволн, различных устройствах по изменению светового потока - светотехнике.The invention relates to the field of solar engineering and radio engineering and can be used in concentrators of solar radiation and radio waves, various devices for changing the light flux - lighting.

В настоящее время основным источником получения электроэнергии является сжигание ископаемых органических топлив, но этот вид источника энергии имеет ограниченный запас в природе и неэкологичен. Этих недостатков лишена солнечная энергия, но на пути широкого ее использования встает ряд проблем и главная из них рассеянность солнечного излучения. Эту проблему можно решить путем использования концентраторов солнечных лучей различного типа - в основном это параболические, сферические, цилиндрические зеркала или системы, содержащие множество таких зеркал, причем в этом случае возможно использование даже плоских зеркал, однако во всех этих случаях возникает трудность связанная с сложностью изготовления зеркал большой площади и достаточно высокими требованиями к точности выполнения их поверхности.Currently, the main source of electricity is the burning of fossil fuels, but this type of energy source has a limited supply in nature and is not environmentally friendly. These shortcomings are deprived of solar energy, but a number of problems arise in the way of its widespread use, and the main one is the dispersion of solar radiation. This problem can be solved by using various types of sunlight concentrators - mainly parabolic, spherical, cylindrical mirrors or systems containing many such mirrors, and in this case even flat mirrors can be used, but in all these cases there is a difficulty associated with the complexity of manufacturing mirrors of a large area and fairly high requirements for the accuracy of their surface.

Перед автором стояла задача по разработке устройства зеркала, дающего необходимую точность выполнения отражающей поверхности с изменяемой кривизной и профилем, большого размера, немассивного, легко ориентируемого в пространстве.The author was faced with the task of developing a mirror device that gives the necessary accuracy of performing a reflective surface with a variable curvature and profile, of a large size, non-massive, easily oriented in space.

Существует множество способов получения необходимой кривизны у поверхности, используемой в оптической системе как зеркало, Например, путем механической деформации пластины зеркала, при этом деформация может быть вызвана различными устройствами: механическими (АС СССР №631756, АС СССР №1278762, АС СССР №1307422), пневматическими (АС СССР №1303962, АС СССР №645110), гидравлическими (АС СССР №987556, АС СССР №1638692), гидростатическими (АС СССР №1430927), электрическими / электростатическими (АС СССР №1548767) и электромеханическими (АС СССР №1485180) и др., все эти устройства достаточно сложны и могут обеспечить создание лишь зеркал относительно небольшой площади.There are many ways to obtain the necessary curvature at the surface used as a mirror in the optical system, for example, by mechanical deformation of a mirror plate, and deformation can be caused by various devices: mechanical (USSR AS No. 631756, USSR AS No. 1278762, USSR AS No. 1307422) pneumatic (USSR AS No. 1303962, USSR AS No. 645110), hydraulic (USSR AS No. 987556, USSR No. 1638692), hydrostatic (USSR No. 1430927), electrical / electrostatic (USSR No. 1548767) and electromechanical (USSR No. 1485180) and others, all of these devices The two are quite complex and can only provide mirrors of a relatively small area.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по первому и второму вариантам является изобретение по пункту 6 формулы изобретения по патенту RU №2185695 (выбранное за прототип для заявляемого изобретения по первому и второму вариантам) - отражатель излучения. Известный отражатель излучения содержит матрицу механически и пневматически связанных и взаимно сплетенных друг с другом цепочек тороидальных пневмокамер, ориентированных во взаимно перпендикулярных плоскостях и взаимодействующих друг с другом и с зеркальным полотном.Closest to the claimed invention in the first and second variants is the invention according to paragraph 6 of the claims according to patent RU No. 2185695 (selected as a prototype for the claimed invention in the first and second variants) is a radiation reflector. The known radiation reflector contains a matrix of mechanically and pneumatically connected and mutually interwoven chains of toroidal pneumatic chambers oriented in mutually perpendicular planes and interacting with each other and with a mirror sheet.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по третьему и четвертому вариантам является изобретение по пункту 8 формулы изобретения по патенту RU №2185695 (выбранное за прототип для заявляемого изобретения по третьему и четвертому вариантам) - отражатель излучения. Известный отражатель излучения содержит зеркальное полотно, а также внешнее кольцо и радиальные стойки, выполненные в виде гирлянд из полых шариков или колец, нанизанных на тросы, концы которых пропущены через отверстия жесткого внутреннего кольца и связаны с механизмом натяжения и фиксации положения тросов.Closest to the claimed invention in the third and fourth options is the invention according to paragraph 8 of the claims according to patent RU No. 2185695 (selected as a prototype for the claimed invention in the third and fourth variants) is a radiation reflector. The known radiation reflector contains a mirror sheet, as well as an outer ring and radial racks made in the form of garlands of hollow balls or rings strung on cables, the ends of which are passed through the holes of the rigid inner ring and are connected with the tensioning mechanism and fixing the position of the cables.

Технические решения, выбранные за прототип для заявляемого изобретения, имеют сложную конструкцию, сложную регулировку кривизны зеркала, обусловливающую недостаточную надежность устройства в целом.Technical solutions selected for the prototype for the claimed invention have a complex structure, a complex adjustment of the curvature of the mirror, causing insufficient reliability of the device as a whole.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением - упрощение конструкции зеркала с заданной кривизной, упрощение регулировки кривизны зеркала, повышение надежности работы, увеличение площади зеркала.The technical result achieved by the claimed invention is to simplify the design of the mirror with a given curvature, simplify the adjustment of the curvature of the mirror, increase the reliability, increase the area of the mirror.

Заявляемый технический результат достигается тем, что:The claimed technical result is achieved by the fact that:

В зеркале с заданной кривизной, содержащем гибкое зеркальное полотно, размещенное на пневмосистеме, состоящей из газонаполняемых пневмокамер, пневматически связанных между собой, согласно изобретению пневмокамеры имеют форму, близкую к сферической, все пневмокамеры уложены во внешнюю газонаполняемую оболочку, пневмокамеры пневматически связаны между собой через клапаны, обеспечивающими доступ газа от источника газа во внутренние полости пневмокамер и препятствующими выходу газа из внутренней полости пневмокамер.In a mirror with a given curvature, containing a flexible mirror sheet placed on a pneumatic system consisting of gas-filled pneumatic chambers pneumatically connected to each other, according to the invention, the pneumatic chambers have a shape close to spherical, all pneumatic chambers are stacked in an external gas-filled shell, pneumatic chambers are pneumatically connected to each other through valves providing access of gas from the gas source to the internal cavity of the pneumatic chambers and preventing the exit of gas from the internal cavity of the pneumatic chambers.

Соседние пневмокамеры соединены между собой.The adjacent pneumatic chambers are interconnected.

Зеркальная поверхность гибкого зеркального полотна выполнена сегментированной.The mirror surface of the flexible mirror sheet is segmented.

Зеркало с заданной кривизной содержит зеркальное полотно в виде гибкой пластины, имеющую внешнюю отражающую зеркальную поверхность. При этом указанная пластина размещена на газонаполняемых пневмокамерах, соединенных друг с другом и пневматически связанных между собой. Пневмокамеры (все или их часть) пневматически связаны между собой через клапаны, позволяющими газу от источника газа поступать в каждую камеру и предотвращающими выход газа из камер. Стенки каждой пневмокамеры выполнены из упругого материала. Камеры имеют форму, близкую к сферической и образовывают систему соединенных шаров образующие структуру подобную атомной структуре кристаллического твердого тела при этом вся система шаров окружена по внешней стороне герметичной оболочкой.A mirror with a given curvature contains a mirror sheet in the form of a flexible plate having an external reflective mirror surface. Moreover, this plate is placed on gas-filled pneumatic chambers, connected to each other and pneumatically connected to each other. Pneumatic chambers (all or part of them) are pneumatically connected to each other through valves that allow gas from a gas source to enter each chamber and prevent gas from escaping from the chambers. The walls of each air chamber are made of elastic material. The chambers have a shape close to spherical and form a system of connected balls forming a structure similar to the atomic structure of a crystalline solid, while the entire system of balls is surrounded on the outside by an airtight shell.

От источника газа повышенного давления во внутренние полости пневмокамер поступает рабочий газ. Необходимая кривизна зеркала обеспечивается тем, что в камерах разного уровня обеспечивается, например, разное давление в зависимости от нужной кривизны зеркала. Клапаны, посредством которых певмокамеры связаны между собой, препятствуют выходу газа из камер. Таким образом обеспечивается надежная стабильная конструкция зеркала с заданной кривизной. Пневмокамеры уложены в общую (внешнюю) газонаполняемую оболочку, пневматически связанную с источником газа повышенного давление, при этом газ подается в свободное пространство между внешней оболочкой и камерами.From the source of high pressure gas, the working gas enters the internal cavities of the pneumatic chambers. The necessary curvature of the mirror is ensured by the fact that in chambers of different levels, for example, different pressures are provided depending on the desired curvature of the mirror. The valves through which the chambers are interconnected prevent gas from escaping from the chambers. This ensures a reliable stable design of the mirror with a given curvature. Pneumatic chambers are stacked in a common (external) gas-filled shell pneumatically connected to a high-pressure gas source, while gas is supplied into the free space between the outer shell and the chambers.

Зеркальное полотно может быть выполнено на гибкой пластине; пластина может быть цельной; пластина может быть выполнена сегментированной, т.е. состоящей из множества негибких зеркал, связанных между собой посредством гибких связей; пластина может быть выполнена анизотропно упругой - т.е. имеющей разную упругость на разных участках.Mirror cloth can be performed on a flexible plate; the plate may be solid; the plate can be segmented, i.e. consisting of many inflexible mirrors interconnected by means of flexible connections; the plate can be made anisotropically elastic - i.e. having different elasticity in different areas.

Конструкция зеркала с заданной кривизной является простой, надежной. Конструкция позволяет получить зеркало больших размеров, при этом зеркало будет оставаться легким, что позволяет поднимать его в атмосферу, наполняя его легким газом, например гелием.The design of a mirror with a given curvature is simple, reliable. The design allows you to get a large mirror, while the mirror will remain light, which allows you to lift it into the atmosphere, filling it with a light gas, such as helium.

В заявляемой конструкции возможно осуществить настройку кривизны, при этом отсутствуют громоздкие внешние устройства, необходимые для обеспечения заданной кривизны зеркала и управления формой зеркала.In the claimed design, it is possible to adjust the curvature, while there are no bulky external devices necessary to provide a given curvature of the mirror and control the shape of the mirror.

Конструкция непосредственно гибкого зеркального полотна в настоящей заявке не описывается, т.к. в настоящее время известны широко конструкции гибких зеркальных полотен. Можно использовать любое известное легкое гибкое зеркальное полотно.The design of the directly flexible mirror sheet is not described in this application, because currently widely known for design flexible mirror paintings. Any known lightweight flexible mirror sheet can be used.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено поперечное сечение зеркала с заданной кривизной по второму варианту.Figure 1 shows a cross section of a mirror with a given curvature according to the second embodiment.

На фиг.2 показан вид сверху каркаса зеркала, состоящего из пневмокамер, по второму варианту.Figure 2 shows a top view of the frame of the mirror, consisting of pneumatic chambers, according to the second embodiment.

Зеркало содержит зеркальное полотно 1, выполненное в виде гибкой малорастяжимой пластины с зеркальной поверхностью, на внешнюю поверхность которой нанесено покрытие отражающее излучение. Зеркальное полотно 1 размещено на пневматической системе, представляющей собой пневмокамеры 2, имеющие форму, близкую к сферической, уложенные во внешнюю газонаполняемую оболочку 3. Пневмокамеры 2 связаны между собой (соединены), а также пневматически сообщены между собой. Наполнение газом пневмокамер осуществляется от источника газа 4. Пневматическое сообщение камер осуществляется через клапаны 5, обеспечивающими доступ во внутреннюю полость камер газа из источника 4 и исключающим его выход из камер. Наличие клапанов 5 необходимо для того, чтобы обеспечить возможность разного давления в камерах, расположенных на разных уровнях для обеспечения необходимой кривизны зеркала. Газонаполняемая оболочка 3 также наполняется газом от источника 4 газа повышенного давления, целесообразно - через клапан, предотвращающий утечку газа из оболочки.The mirror contains a mirror web 1, made in the form of a flexible low extensible plate with a mirror surface, on the outer surface of which is coated reflective radiation. Mirror cloth 1 is placed on the pneumatic system, which is a pneumatic chamber 2 having a shape close to spherical, laid in an external gas-filled shell 3. Pneumatic chambers 2 are interconnected (connected), as well as pneumatically communicated with each other. The pneumatic chambers are filled with gas from the gas source 4. The pneumatic communication of the chambers is carried out through valves 5, which provide access to the internal cavity of the gas chambers from the source 4 and exclude its exit from the chambers. The presence of valves 5 is necessary in order to provide the possibility of different pressures in chambers located at different levels to provide the necessary curvature of the mirror. The gas-filled shell 3 is also filled with gas from a source of high pressure gas 4, it is advisable through a valve to prevent gas leakage from the shell.

Чтобы обеспечить изгиб конструкции пневмокамеры 2 соединены в местах контакта друг с другом. Чем плотнее уложены пневмокамеры 2 в оболочке 3, тем устойчивее будет вся конструкция зеркала.To ensure bending, the design of the pneumatic chamber 2 is connected at the points of contact with each other. The denser the pneumatic chambers 2 are placed in the shell 3, the more stable the entire mirror structure will be.

Функционирование зеркала с заданной кривизной осуществляется следующим образом.The functioning of the mirror with a given curvature is as follows.

От источника 4 газ подается в пневмокамеры 2 и оболочку 3 под разным давлением и разного количества в зависимости от положения камеры в системе, чтобы обеспечить в них разное давление в соответствии с необходимой кривизной и формой зеркала. Подача среды от источника 4 в пневмокамеры 2 может осуществляться поочередно на разные уровни пневмокамер 2 по отношению к зеркалу и положения пневмокамер относительно оси зеркала. После заполнения пневомкамер 2 и внешней оболочки 3 газом, клапаны 5 препятствуют выходу газа (среды) из пневмокамер 2, чем обеспечивается фиксирование формы зеркала.From the source 4, gas is supplied to the pneumatic chambers 2 and the casing 3 under different pressures and different quantities depending on the position of the chamber in the system to provide different pressures in accordance with the necessary curvature and shape of the mirror. The medium from the source 4 to the pneumatic chambers 2 can be supplied alternately to different levels of the pneumatic chambers 2 with respect to the mirror and the position of the pneumatic chambers relative to the axis of the mirror. After filling the pneumatic chambers 2 and the outer shell 3 with gas, the valves 5 prevent the escape of gas (medium) from the pneumatic chambers 2, which ensures the fixation of the shape of the mirror.

Claims (3)

1. Зеркало с заданной кривизной, содержащее гибкое зеркальное полотно, размещенное на пневмосистеме, состоящей из газонаполняемых пневмокамер, пневматически связанных между собой, отличающееся тем, что пневмокамеры имеют форму, близкую к сферической, все пневмокамеры уложены во внешнюю газонаполняемую оболочку, пневмокамеры пневматически связаны между собой через клапаны, обеспечивающие доступ газа от источника газа во внутренние полости пневмокамер и препятствующие выходу газа из внутренней полости пневмокамер.1. A mirror with a given curvature, containing a flexible mirror sheet placed on a pneumatic system consisting of gas-filled pneumatic chambers pneumatically connected to each other, characterized in that the pneumatic chambers have a shape close to spherical, all pneumatic chambers are stacked in an external gas-filled shell, pneumatic chambers are pneumatically connected between through valves providing gas access from the gas source to the internal cavities of the pneumatic chambers and preventing the gas from escaping from the internal cavity of the pneumatic chambers. 2. Зеркало по п.1, отличающееся тем, что соседние пневмокамеры соединены между собой.2. The mirror according to claim 1, characterized in that the adjacent pneumatic chambers are interconnected. 3. Зеркало по п.1, отличающееся тем, что зеркальная поверхность гибкого зеркального полотна выполнена сегментированной. 3. The mirror according to claim 1, characterized in that the mirror surface of the flexible mirror sheet is segmented.
RU2011145763/28A 2011-11-10 2011-11-10 Mirror having given curvature RU2498362C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145763/28A RU2498362C2 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Mirror having given curvature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145763/28A RU2498362C2 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Mirror having given curvature

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011145763A RU2011145763A (en) 2013-05-20
RU2498362C2 true RU2498362C2 (en) 2013-11-10

Family

ID=48788856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145763/28A RU2498362C2 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Mirror having given curvature

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498362C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2019009C1 (en) * 1990-07-30 1994-08-30 Затоненко Владимир Тимофеевич Reflector of reflector-type aerial
RU2185695C1 (en) * 2000-10-12 2002-07-20 АЛИЕВ Абдулла Сиражутдинович Radiation reflector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2019009C1 (en) * 1990-07-30 1994-08-30 Затоненко Владимир Тимофеевич Reflector of reflector-type aerial
RU2185695C1 (en) * 2000-10-12 2002-07-20 АЛИЕВ Абдулла Сиражутдинович Radiation reflector

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011145763A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7343913B2 (en) Parabolic trough solar collector for fluid heating and photovoltaic cells
EP3111508B1 (en) Mesh reflector with truss structure
US20120266868A1 (en) Parabolic collector
ES2433007T3 (en) Drive system for antenna reflector with deformable reflective surface
KR20120112492A (en) Method for the automatic orientation of a solar panel device and device operating according to said method
WO2009034573A3 (en) Solar electricity generation system
US8919961B2 (en) Inflatable, pressure-controlled, portable line-concentrating heliostat
RU2498362C2 (en) Mirror having given curvature
GB2500232A (en) Increasing intensity of electromagnetic source with optical metamaterial
KR20190094193A (en) Optomechanical systems and corresponding methods for light absorption or light emission
WO2010078473A2 (en) Solar energy utilization systems and methods
Schwartz et al. Embedding intelligence in materials for responsive built environment: A topical review on Liquid Crystal Elastomer actuators and sensors
US20160084529A1 (en) Apparatus and method for high efficiency fixed target solar thermal concentrator power plants
CN102213833B (en) Cassegrain type light beam synthesizer with high duty ratio
CN104459935B (en) Minute surface rolls over exhibition positioning splicing thin film optical collector structure automatically
CN102393084A (en) Fresnel solar secondary reflection device
CN102721004B (en) Integral micro-optical brightness enhancement film and backlight module thereof
CN107516768A (en) A kind of Moving water surface floating radio telescope based on water flowing
CN109863294B (en) Heat engine with dynamically controllable hydraulic outlet
WO2013131048A1 (en) Inflatable, retractable light diffuser, shading and thermal insulation system
RU2482523C1 (en) Solar radiation concentrator (versions)
RU176230U1 (en) Knot of tension of the cables forming the reflecting surface of the network of a deployable space antenna reflector
KR101762848B1 (en) Rotator
CN109143425A (en) It is a kind of for acquiring the microlens array structure of light field image
WO2001084210A1 (en) Variable fresnel type structures and process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141111