製造彎曲玻璃片的方法、執行該方法的製造系統、具有彎曲鏡面的彎曲鏡面組件和彎曲鏡...的製作方法
2023-06-29 10:49:11 3
專利名稱：製造彎曲玻璃片的方法、執行該方法的製造系統、具有彎曲鏡面的彎曲鏡面組件和彎曲鏡 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於製造彎曲玻璃片的方法和用於執行該方法的製造系統。而且描述了一種彎曲鏡面和一種具有彎曲鏡面的組件。
背景技術：
太陽能是用於可再生能源的最有前途的能源之一。太陽能領域的常規熱太陽能系統是基於通過聚集鏡面聚集太陽光到收集元件，該收集元件通過傳熱流體(HTF)傳遞熱量到換熱器。通過換熱器的水變成蒸汽。蒸汽運行進入渦輪機之內。渦輪機與產生電的發電機聯接。聚集鏡面是太陽能領域的關鍵元件。鏡面的成本是太陽能領域整個成本的 20% -30%。鏡面的主要成本之一源自於形成具有精確拋物面形狀的玻璃片(玻璃板)。玻璃片的彎曲通常在使用高溫的熱爐中完成。
發明內容
本發明的目的是提供用於彎曲玻璃片的方法，其比現有技術更便宜和更精確。本發明另一個目的是提供用於執行該方法的製造系統。本發明進一步的目的是提供彎曲的鏡面。本發明另外的目的是提供具有彎曲鏡面的組件。彎曲鏡面或具有彎曲鏡面的組件應該可應用於聚集日光。這些目的是通過在權利要求中描述的本發明實現的。本發明提供用於製造具有永久性玻璃片彎曲的彎曲玻璃片的方法，其中方法包括以下步驟a)提供回火的扁平前體玻璃片，其具有從2mm和IOmm之間的範圍選擇的玻璃片厚度；b)藉助於外部彎曲力彎曲回火的扁平前體玻璃片，由此產生具有玻璃片彎曲的彎曲玻璃片；和c)固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲，由此產生永久性玻璃片彎曲；其中彎曲回火的扁平前體玻璃片在從0°C和70°C之間的範圍選擇的彎曲溫度下執行。在優選的實施例中，彎曲溫度從0°C和50°C之間的範圍選擇，並且特別是從0°C和40°C之間的範圍選擇。用於製造具有永久性鏡面彎曲的彎曲鏡面的方法。由此在彎曲回火的扁平前體片之前、同時和/或之後，和/或在固定所述片彎曲之前、同時和/或之後，至少一個鏡面塗層被附接於玻璃表面，由此永久性玻璃片彎曲導致永久性鏡面彎曲。例如，回火的玻璃片被塗覆具有含有銀的反射層的多層堆積。替代銀或與銀結合，反射層含有鋁或其它適宜的材料。 這種有塗層的玻璃片通過所描述的彎曲工藝達到需要的拋物面形狀。考慮到太陽能領域應用，有利的是可以使用一個「長」鏡面來代替2或3個鏡面。這降低成本並且改進日光聚集器的光學性能。此外，提供用於執行所述方法的具有至少一個用於固定玻璃彎曲的固定裝置的製造系統。另外提供通過該方法製造的彎曲鏡面，以及鏡面組件，該鏡面組件包括至少一個這種彎曲鏡面和至少一個用於固定鏡面彎曲以由此產生永久性鏡面彎曲的鏡面彎曲固定裝置。鏡面可以是前表面鏡或後表面鏡。永久性玻璃片彎曲和永久性鏡面彎曲具有拋物面形狀。最後提供用於聚集日光的彎曲鏡面或鏡面組件的使用。通過彎曲鏡面引導日光到日光接收器(收集元件)。玻璃片是回火的。這意味著玻璃片通過施加熱(預熱)和/或通過應用化學試劑而被預先處理。另外可以實施急冷。這些處理導致玻璃片內力。產生在50ΜΙ^和150MPa 之間的內部壓力。例如，回火的玻璃通過獲取非常熱的接近熔化的玻璃片並且使其非常迅速地冷卻 (通常通過將其暴露於冷空氣鼓風)而製成。這樣立即冷卻和凍結外表面，而內部部分仍然接近熔化。然後，當玻璃片完全冷卻時，內部部分收縮，但是因為外表面已經是冷的和硬的， 收縮的內部部分導致外表面在壓縮中受壓。所以一旦完全地冷卻，內部部分是「普通」玻璃， 但是外表面在壓縮中高度受壓。當進行這種回火玻璃的彎曲時，通常「見到」張力的外表面已經處於壓縮中，並且由此抵抗張應力。這增加了抗裂性抗破碎性。例如，玻璃片厚度是2mm，3mm，4mm或5mm。由於這些玻璃片厚度的原因，回火玻璃片是撓性的，並且可以實現回火玻璃片的「冷」彎曲。爐或加熱過程不是必要的。最多需要進行具有用於釋放玻璃片內的機械應力的低熱量的加熱過程。避免熱彎曲顯著地降低與製造彎曲玻璃相關聯的成本。另外，由於玻璃片是回火的，因此當彎曲工藝時玻璃片破裂的可能性顯著地降低。外力通過至少一個動力源產生，該動力源從真空、氣壓、機械力矩力、重力和分配的壓力組成的組中選擇。例如，回火的扁平前體玻璃片被固定在前體玻璃片的邊緣。實現在扁平玻璃板的邊緣的點壓力。由於回火的扁平前體玻璃片的撓性，回火的扁平前體玻璃片的中心可以移動。實現前體玻璃片的彎曲。替代地，扁平前體玻璃片的中心被固定並且前體玻璃片的邊緣被移動。在兩個情況中均發生前體玻璃片的中心和邊緣相互間的相對運動。例如扁平前體玻璃片被保持水平。根據由重力所引起的自重，通過前體玻璃片的中心的向下運動發生前體玻璃片的彎曲。替代地，能使用用於外力應用的外力裝置。這種裝置可以與扁平前體玻璃片的邊緣和/或中心聯接。另一個實例是藉助於氣壓和/或藉助於真空，扁平前體玻璃片的中心相對於扁平玻璃片的邊緣的移動。在前體玻璃片的邊緣和/或中心上的點壓力由氣壓和/或真空造成。 氣體可以與前體玻璃的玻璃材料反應。氣體對於玻璃材料而言也可以是惰性的。沒有化學反應發生。例如，氣體是純氮氣。氣體混合物像空氣也是可能的。彎曲扁平前體玻璃片和/或固定玻璃片彎曲是藉助於至少一個用於保持玻璃片的保持器進行的。玻璃片被保持(固定)在精確的所需位置。在優選實施例中，被使用的保持器包括至少一個保持器機架，其中彎曲扁平前體玻璃片和/或固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲藉助於保持器機架進行。例如，藉助保持器機架，玻璃片正好被保持在其邊緣上。
在替代性的實施例中，被使用的保持器包括至少一個帶有彎曲模板表面的保持模板，其與玻璃片彎曲的玻璃片表面彎曲相比被相反地成形，並且其中為了彎曲回火的扁平前體玻璃片，回火的扁平前體玻璃片和模板的模板表面被設置在一起，和/或為了固定玻璃片彎曲，玻璃片彎曲表面和模板表面被設置在一起。模板表面具有玻璃片的支撐表面的功能。外部彎曲力經由模板表面結合到玻璃片中。而且，模板表面提供玻璃片的彎曲形狀。在進一步的優選實施例中，固定玻璃片彎曲包括將至少一個膠粘劑粘接材料附接到玻璃片彎曲的玻璃片彎曲表面上。附接固定材料可以在彎曲工藝之前、同時或之後進行。 在優選的實施例中，膠粘劑粘接材料從由膠和/或金屬組成的組中選擇。而且，膠粘劑粘接材料可以部分地或完全覆蓋彎曲表面。與本發明有關的優點如下-通過使用回火玻璃片，「冷」彎曲是可能的。高溫成形工藝不是必要的。-通過使得高溫玻璃成形工藝變得不必要，所提出的工藝顯著地降低鏡面的成本。-所提出的方案顯著地降低鏡面運輸費用，因為扁平鏡面需要比彎曲鏡面更少的空間。-鏡面塗層的品質(其光學反射面品質)被改進，因為在扁平玻璃表面上比在固化的表面上更容易並且更精確地進行塗覆工藝。-鏡面光學反射面的鍍銀和塗層的成本降低。-另外的附件，例如昂貴的爐不是必要的。節省了這些附件的安裝費用和將來的經營成本及維護費用。-為了聚集日光能夠只使用一個鏡面。這降低成本並且提高鏡面的光學性能。
本發明另外的特徵和優點參考附圖從示例的實施例的描述中產生。附圖是示意圖。圖1以側面視圖示出了製造冷彎曲鏡面的方法。圖2示出了冷彎曲鏡面和鏡面彎曲固定裝置的鏡面組件。圖3示出了彎曲方法的細節。
具體實施例方式描述用於製造具有永久性鏡面彎曲11的彎曲鏡面1方法。鏡面包括具有大約5mm 玻璃片厚度120的回火玻璃片12。在玻璃片的玻璃表面上，附接有反射塗層13。反射塗層包括具有至少一個帶有銀的反射層的多層堆積。鏡面是前表面鏡。替代地，鏡面是後表面
^Ml O提供第一回火扁平前體玻璃片。因此扁平回火玻璃片(玻璃片厚度5mm)被塗覆有反射塗層。然後，藉助於外部彎曲力20實現彎曲回火扁平前體玻璃片(圖3)。彎曲在室溫或環境溫度下(大約20°C)進行。由重力或氣壓造成的外部彎曲力導致在前體片的邊緣的點壓力。通過彎曲，產生了具有玻璃片彎曲122的彎曲玻璃片121。下一步是固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲。產生永久性玻璃片彎曲。總而言之，獲得具有永久性拋物面鏡面彎曲的彎曲鏡面。 糊鏡爾卩具有彎曲鏡面的鏡面組件分別用於聚集日光的太陽能U
權利要求
1.一種用於製造具有永久性玻璃片彎曲的彎曲玻璃片的方法，其中該方法包括以下步驟a)提供回火的扁平前體玻璃片，其具有從2mm和IOmm之間的範圍選擇的玻璃片厚度；b)藉助於外部彎曲力彎曲回火的扁平前體玻璃片，由此產生具有玻璃片彎曲的彎曲玻璃片；和c)固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲，由此產生永久性玻璃片彎曲；其中，彎曲回火的扁平前體玻璃片在從0°C和70°C之間的範圍選擇的彎曲溫度下執行。
2.根據權利要求1所述的方法，其中彎曲溫度從0°C和50°C之間的範圍選擇，並且特別是從0°C和40°C之間的範圍選擇。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中外力由從真空、氣壓、重力、機械力矩力和分配的壓力組成的組中選擇的至少一個動力源產生。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其中使用保持器，該保持器包括至少一個保持器機架，並且其中彎曲回火的扁平前體玻璃片和/或固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲是藉助於保持器機架進行的。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其中使用保持器，該保持器包括至少一個具有彎曲模板表面的保持模板，其與玻璃片彎曲的玻璃片表面彎曲相比被相反地成形，並且其中-為了彎曲回火的扁平前體玻璃片，所述回火的扁平前體玻璃片和模板的模板表面被設置在一起，和/或-為了固定玻璃片彎曲，玻璃片的彎曲表面和模板表面被設置在一起。
6.根據前述權利要求之一所述的方法，其中固定玻璃片彎曲包括將至少一個膠粘劑粘接材料附接到玻璃片彎曲的玻璃片彎曲表面上。
7.根據權利要求6所述的方法，其中膠粘劑粘接材料從由膠和/或金屬組成的組中選擇。
8.根據前述權利要求之一所述的方法，其中具有永久性鏡面彎曲的彎曲鏡面被製造， 其中在彎曲回火的扁平前體片之前、同時和/或之後，和/或在固定玻璃片彎曲之前、同時和/或之後，至少一個鏡面塗層被附接於玻璃表面，由此永久性玻璃片彎曲導致永久性鏡面彎曲。
9.一種用於執行根據權利要求1-9之一所述的方法的具有至少一個用於固定玻璃彎曲的固定裝置的製造系統。
10.一種通過根據權利要求9所述的方法製造的彎曲鏡面。
11.一種鏡面組件，包括-至少一個根據權利要求10所述的彎曲鏡面，和-至少一個用於固定鏡面彎曲以由此產生永久性鏡面彎曲的鏡面彎曲固定裝置。
12.用於聚集日光的根據權利要求10所述的彎曲鏡面或根據權利要求11所述的鏡面組件的使用。
全文摘要
本發明涉及一種用於製造具有永久性玻璃片彎曲的彎曲玻璃片的方法。方法(玻璃片冷彎曲)包括以下步驟a)提供回火的扁平前體玻璃片，其具有從2mm和10mm之間的範圍選擇的玻璃片厚度；b)藉助於外部彎曲力彎曲回火的扁平前體玻璃片，由此產生具有玻璃片彎曲的彎曲玻璃片；和c)固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲，由此產生永久性玻璃片彎曲；其中彎曲回火的扁平前體玻璃片在彎曲溫度執行，其選自0℃和70℃之間的範圍。在優選的實施例中，彎曲溫度從0℃和50℃之間的範圍選擇，並且特別是從0℃和40℃之間的範圍選擇。此外，提供用於執行該方法的製造系統。該方法的使用涉及具有永久性鏡面彎曲的彎曲鏡面的製造。例如，回火的玻璃片塗有具有含有銀的反射層的多層堆積。這種塗層玻璃片通過所描述的彎曲工藝達到需要的拋物面形狀。考慮到太陽能領域應用，有利的是可以使用一個「長」鏡面代替2或3個鏡面。這降低成本並且改進光學性能。具有彎曲鏡面的彎曲鏡面或組件被用作日光聚集器。
文檔編號G02B5/10GK102575874SQ201080040141
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者A·布倫米勒, D·拉茨 申請人:西門子聚集太陽能有限公司