Brevet FR2444950A1 — publié le 19800718

La présente invention concerne les dispositifs à miroir utilisables dans les installations de production d'électricité à partir de l'énergie solaire. On connait (brevet français nO EN 77 02462) de tels dispositifs qui comprennent un support rigide constitué d'une partie transversale munie d'un prolongement arrière'et d'un bossage sphérique destiné à reposer sur un siège, un miroir prenant appui à sa périphérie sur la périphérie de ladite partie transversale, des moyens reliant le prolongement à la partie centrale du miroir et exerçant sur celui-ci une force axiale dirigée vers le prolongement arrière et donnant au miroir une distance focale déterminée, et un produit de remplissage occupant l'espace libre et bloquant la déformation du miroir. Dans un tel dispositif, la concavité du miroir, nécessaire pour focaliser le rayonnement solaire et réduire les dimensions de la chaudiere de l'installation, est réglée en agissant sur les moyens qui relient le prolongement à la partie centrale du miroir. La présente invention vise notamment à fournir un dispositif à miroir de constitution plus simple que ceux antérieurement connus et un procédé permettant de le fabriquer à coût réduit, avec une précision satisfaisante, notamment sur le rayon de courbure. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispo- sitif à miroirtcomprenant un support rigide (qui sera par la suite appelé coquille), un miroir prenant appui à sa périphérie sur la périphérie du support rigide et un produit de remplissage occupant l'espace libre et bloquant la déformation du miroir, caractérisé en ce que ledit produit de remplissage assure à lui seul le maintien en forme et en place du miroir. Entre la périphérie du miroir, généralement constitué par une feuille de verre suffisamment mince pour etre légèrement souple, et la partie périphérique du support rigide, est généralement interposé un joint. Non seulement le produit de remplissage fige le galbe acquis par le miroir, mais encore il diminue notablement les risques de bris dûs à la fragilité de ce dernier. Le produit de remplissage sera avantageusement constitué par un matériau composite de faible masse volumique, tel que notamment une mousse de polyuréthane contenant des particules minérales expansées. Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci propose un procédé de fabrication de dispositif à miroir, suivant lequel on place un support contre le fond d'un moule, on met en place le miroir sur le support rigide, éventuellement avec interposition d'un joint souple entre la périphérie du miroir et celle du support, on recouvre le miroir d!une pièce de forme destinée à donner au miroir le galbe recherché, on ferme le moule sur la pièce de forme et on injecte le produit de remplissage. La pièce de forme peut hêtre constituée par un bloc métallique usiné. Mais la fabrication en est alors délicate et coûteuse étant donné la précision requise par l'optique. Une solution plus avantageuse consiste à constituer la pièce de forme par un bloc présentant une surface plane sur laquelle on empile des feuilles minces d'épaisseur et de forme choisies pour correspondre à des lignes de niveau suffisamment rapprochées du profil théorique de la pièce de forme. Les feuilles peuvent etre en papier ou plastique et leur épaisseur sera généralement de quelque centièmes de millimètres. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus du dispositif à miroir, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue simplifiée du moule de fabrication du dispositif à miroir, représenté en coupe et fermé, - la figure 4 est une vue schématique en perspective de la pièce de forme utilisée dans le moule de la figure 3. Le dispositif à miroir représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 peut etre regardé comme constitué d'un support rigide 10, d'un miroir 11 et d'une masse 12 de produit de remplissage. Le support rigide 10 est constitué par une coquille métallique de forme bombée, dont la partie centrale est prolongée par une queue 13 traversant une ouverture de la coquille et permettant de fixer le miroir sur un plateau support non représenté. La partie centrale de la coquille, autour de la queue 13, constitue avantageusement une rotule 14 permettant d'ajuster l'orientation du dispositif. Le miroir 11 est constitué d'une surface réfléchissante relativement souple, constituée par exemple par une feuille mince de verre dont la périphérie prend appui sur le pourtour de la coquille métallique 10, généralement par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité souple. Dans sa forme définitive, la surface réfléchissante de ce miroir sera une surface non développable. Dans le mode de réalisation illustré, le miroir présente une forme carrée. D'autres formes géométriques, pouvant être accolées sans laisser de brèches, sont également utilisables, par exemple la forme hexagonale. Le produit de remplissage 12 est choisi, d'une part, pour retenir le miroir 11 de façon précise et, d'autre part, pour etre aussi léger que possible. Il est avantageusement constitué par un matériau composite ayant un taux de vide élevé. Parmi les produits particulièrement avantageux, on peut citer les produits composites associant une mousse rigide de polyuréthane constituant matrice et des particules minérales telles que d'argile expansé, de mousse de verre ou de vermiculite. Une telle masse peut etre constituée in situ et assurer une solidarisation pleinement satisfaisante du miroir et de la coquille. On décrira maintenant, en faisant référence au: Figs. 3 et 4, un mode de fabrication avantageux du dispositif montré en figures 1 et 2. On dispose tout d'abord la coquille métallique 10, munie de la queue 13,sur le fond 15 massif d'un moule. Lorsque le produit de remplissage prévu comporte des matériaux inertes, notamment minéraux, ces matériaux sont placés dans la coquille. On met en place des dispositifs d'injection du liant du produit de remplissage (pouvant déboucher par des trous prévus dans la coquille) et on pose un joint souple et mince (non représenté) sur la partie périphérique 16 de la coquille métallique, constituée par un rebord dont la forme correspond approximativement à celle à donner au miroir. On pose ensuite le miroir 11, dont la surface réfléchissante, constituée par exemple par une argenture, est tournée vers la coquille.On descend ensuite le couvercle 17 du moule qui porte, à sa partie inférieure, une pièce de forme 18 prévue pour donner au miroir un galbe tel qu'au démoulage il ait la distance focale souhaitée. Le moule une fois refermé, on injecte le liant du produit de remplissage qui, après durcissement, fige définitivement le galbe acquis par le miroir, quelles que soient les pressions qui viennent s'exercer sur ce miroir au cours de l'utilisation. La pièce de forme 18 peut etre usinée dans un bloc métallique. Mais il est beaucoup plus avantageux de la constituer à partir d'un bloc 19, par exemple en granit, présentant une surface dont la planéité est réalisée avec une précision élevée, dans la pratique au centième de millimètre près, et d'un empilement de feuilles minces superposées. Dans la pratique, on pourra utiliser des feuilles de papier ou de matière plastique de quelques centièmes de millimètres d'épaisseur. Les feuilles successives 21 auront des formes différentes, prévues pour correspondre aux lignes de niveau du profil théorique de la pièce de forme, compte étant éventuellement tenu des déformations subies sous l'action de la pr ssion au cours de la fabrication. Le même processus de superposition de feuilles minces est utilisable pour adapter le profil des côtés de la coquille à celui de la pièce de forme. Il serait difficile et onéreux de réaliser des coquilles métalliques dont les parties périphériques 16, sur lesquelles porte le miroir 11, ont le profil incurvé correspondant à l'intersection d'un plan avec une sphère. I1 est plus avantageux de partir de coquilles 10 dont le rebord 16 est situé dans un plan et de compenser l'écart entre la courbure du bord du miroir et ce plan à l'aide de couches empilées minces placées le long des côtés, pour obtenir le profil recherché. Les feuilles minces peuvent etre disposées dans le fond de moule 15, au droit du rebord 16, à condition que la partie périphérique de la coquille, surtout dans les angles du carré, autorise une déformation permettant d'arriver au profil recherché Une telle disposition est particulièrement économique car il suffît de réaliser une seule fois l'empilement approprié pour toute la série des miroirs à fabriquer. Il faut au contraire prévoir une opération d'empilement de feuilles par miroir si l'empilement est intercalé entre le miroir 11 et la coquille 10. L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple et il doit etre entendu que la portée du présent brevet s'étend aux variantes restant dans le domaine des équivalences. Dans tous les cas, on obtient les résultats favorables recherchés et, de plus, la totalité de la surface du miroir est utilisée comme surface réfléchissante du fait de la suppression du trou central qui était jusqu'ici nécessaire pour donner au miroir le galbe requis. REVENDICATIONS 1. Dispositif à miroir comprenant un support rigide, un miroir prenant appui à sa périphérie sur la périphérie du support rigide, et un produit de remplissage occupant l'espace libre entre le support et le miroir, caractérisé en ce que ledit produit de remplissage assure à lui seul le maintien en forme et en place du miroir. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un joint souple est interposé entre la périphérie du miroir, avantageusement constituée par une feuille de verre mince, et la partie périphérique du support rigide. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisE' en ce que la partie périphérique du support rigide est constituée par un rebord. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit de remplissage est constitué par un matériau composite de faible masse volumique formé in situ. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau composite comporte une mousse de matériau synthétique durci in situ, formant matrice et contenant des particules inertes. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les particules inertes sont des particules minérales expansées. 7. Procédé de fabrication de dispositif à miroir, caractérisé en ce qu'on place un support contre le fond d'un moule, on met en place un miroir sur le support de telle façon que la partie périphérique du miroir repose sur la partie périphérique du moule, éventuellement evec interposition d'un joint souple, on recouvre le miroir d'une pièce de forme destinée à donner au miroir le galbe recherché, on ferme le moule sur la pièce de forme et on injecte, dans l'espace limité par le miroir et la pièce de forme, un produit de remplissage destiné à maintenir le miroir en place et en forme. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on place des particules inertes dans le moule avant mise en place du miroir et en ce qu'on injecte dans l'espace compris entre le support et le miroir, une fois le moule fermé, une matière synthétique durcissable destinée à constituer une matrice emprisonnant les particules inertes. 9. Procédé suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on constitue la pièce de forme par un empilement de feuilles minces d'épaisseur et de forme choisies pour correspondre à des lignes de niveau suffisamment rapprochées du profil théorique de la pièce de forme, empilement placé sur un bloc présentant une surface plane. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que, le support et le miroir ayant une forme polygonale, avantageusement carrée, on interpose, entre le fond du moule et la partie de la périphérie du support occupant les angles du polygone, un empilement de feuilles prévu pour donner à la périphérie dudit support, lors de la fermeture du moule, une forme correspondante à celle que doit acquérir le miroir.