(57)【要約】【課題】  本発明は、太陽光を採光する樹脂ミラーから構成される反射ミラーおよび反射ミラーの製造方法に関するものである。【解決手段】  本発明の反射ミラーは、樹脂ミラーと、第１の金属板と、発泡材料と、第２の金属板とが積層構造に構成されている。前記反射ミラーは、太陽が当たる面と反対側の面とで大きな温度差が生ずる。前記反射ミラーは、熱の伝達を遮断する発泡材料が第１の金属板と第２の金属板の間にあるため、前記温度変化に強いものとなる。また、前記反射ミラーは、第１の金属板と第２の金属板を必要な厚さとすることにより、軽量化を図ることができる。さらに、前記反射ミラーの積層構造は、太陽光の集光し易い場所に設置した際に、強風等に耐える剛性も有し、かつ、安価に作製することができる。【選択図】  図１
2006162746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面を形成する樹脂ミラーと、
前記樹脂ミラーを補強する第１の金属板と、
前記第１の金属板に発泡材料を介して接合されている第２の金属板と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする反射ミラー。
【請求項２】
平面または曲面から構成されているとともに、多数の吸引孔を備えた定盤上に成形された樹脂ミラーの反射面を載置し、
前記樹脂ミラーの裏面に第１の金属板、発泡材料、第２の金属板をそれぞれ接合するように積層し、
前記多数の吸引孔から真空引きを行なうことを特徴とする反射ミラーの製造方法。
【請求項３】
鏡面を内側にして平面または曲面からなる樹脂ミラーを保持し、
前記樹脂ミラーの裏面に第１の金属板を接合し、
前記第１の金属板から離れた位置に第２の金属板を保持し、
前記第１の金属板と第２の金属板との間で、発泡材料を発泡させることにより一体構造とすることを特徴とする反射ミラーの製造方法。
【請求項４】
鏡面を内側にして平面または曲面からなる樹脂ミラーを第１の金型の凹部に保持し、
前記樹脂ミラーの裏面に接合された第１の金属板を接合し、
前記第１の金型と対向して第２の金型の凹部に第２の金属板を保持し、
前記第１の金属板と第２の金属板との間で、発泡材料を発泡させ、前記少なくとも一方の金型を加圧することを特徴とする反射ミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ミラーから構成される反射ミラーおよび反射ミラーの製造方法に関するものである。また、本発明の反射ミラーは、たとえば、太陽光を反射させる太陽光採光装置、太陽熱温泉、太陽電池パネル等へ集光する集光板等に使用する反射ミラー、あるいは、屋内外で結像を目的とするミラーに使用する反射ミラーおよび反射ミラーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の反射ミラーは、ガラス鏡あるいはステンレス鏡により、平面度および鏡としての剛性を確保しているものがある。特開平０９−２３０１１５号公報における樹脂ミラーは、反射膜を有する一方のガラスと、他方のガラスの間に樹脂部材を接合している。また、剛性を必要とする反射ミラーは、たとえば、特開平０９−１４５９０６号公報に示されているように、補強および精度確保のために裏面にハニカム材を使用している。さらに、特開２００１−９１７１１号公報に示された樹脂ミラーは、透明樹脂板の前面にダイヤモンド状炭素薄膜を設けて表面が傷付き難くしている。
【特許文献１】特開平０９−２３０１１５号公報
【特許文献２】特開平０９−１４５９０６号公報
【特許文献３】特開２００１−９１７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開平０９−２３０１１５号公報に記載されているようなガラスを使用した反射ミラーは、重量が重く、割れ易いという危険性がある。ステンレスを使用した反射ミラーは、重量が重く、反射率がガラスミラーよりも劣るという欠点がある。樹脂に反射膜をメッキした樹脂ミラーは、重量および割れるという危険性を同時に解決できる。しかし、前記樹脂ミラーは、単独では剛性に欠けるとともに、反射面の精度を維持することが困難であった。
【０００４】
また、前記樹脂ミラーは、特開平０９−１４５９０６号公報に記載されているように剛性を持たせるために金属性ハニカム材を設けている。前記金属性ハニカム材は、重量を軽くし、反射面の精度を向上させることができるが、価格が非常に高価になるという欠点を有する。さらに、特開２００１−９１７１１号公報に記載されている樹脂ミラーは、ダイヤモンド状炭素薄膜を低温条件のプラズマＣＶＤ法で形成しているため、非常に高価なものとなっている。
【０００５】
太陽光を集光するためのミラーは、日当たりの良い高い所に設置され、太陽の移動とともに追尾する必要がある。前記太陽光に追尾するための制御装置は、太陽電池により効率的に供給されるものが近年多くなってきた。しかし、太陽電池パネルは、大きな電力を得るためには大きさが大きくなり高価なものとなる。そこで、太陽光の集光に使用するミラーは、軽量な樹脂ミラーを採用するとともに、小さい太陽電池によっても太陽光に追尾できる必要がある。
【０００６】
そこで、太陽光用反射ミラーは、小さい太陽電池により太陽光に追尾できる軽量なものであり、かつ、強風や温度差に耐える剛性を備えた樹脂ミラーが要望されるようになった。本発明は、以上の課題を解決するためのもので、精度が高く、軽量、温度変化に強く、かつ、安価である反射ミラーおよび反射ミラーの製造方法を提供することを目的とする。また、前記太陽光用反射ミラーは、太陽光の当たる面と反対側が熱膨張により収縮が異なると、凹面鏡または凸面鏡になり、所望の位置に集光することができない。本発明は、以上の課題を解決するために、熱の収縮率の小さい反射ミラーおよび反射ミラーの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（第１発明）
第１発明の反射ミラーは、鏡面を形成する樹脂ミラーと、前記樹脂ミラーを補強する第１の金属板と、前記第１の金属板に発泡材料を介して接合されている第２の金属板とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００８】
（第２発明）
第２発明の反射ミラーの製造方法は、平面または曲面から構成されているとともに、多数の吸引孔を備えた定盤上に成形された樹脂ミラーの反射面を載置し、前記樹脂ミラーの裏面に第１の金属板、発泡材料、第２の金属板をそれぞれ接合するように積層し、前記多数の吸引孔から真空引きを行なうことを特徴とする。
【０００９】
（第３発明）
第３発明の反射ミラーの製造方法は、鏡面を内側にして平面または曲面からなる樹脂ミラーを保持し、前記樹脂ミラーの裏面に第１の金属板を接合し、前記第１の金属板から離れた位置に第２の金属板を保持し、前記第１の金属板と第２の金属板との間で、発泡材料を発泡させることにより一体構造とすることを特徴とする。
【００１０】
（第４発明）
第４発明の反射ミラーの製造方法は、鏡面を内側にして平面または曲面からなる樹脂ミラーを第１の金型の凹部に保持し、前記樹脂ミラーの裏面に接合された第１の金属板を接合し、前記第１の金型と対向して第２の金型の凹部に第２の金属板を保持し、前記第１の金属板と第２の金属板との間で、発泡材料を発泡させ、前記少なくとも一方の金型を加圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、太陽光を集光するために高い場所に設置した場合、小型の太陽電池により制御できるように消費電力を少なくするために軽量化されていると同時に強風に耐える剛性を有する反射ミラーである。
【００１２】
本発明によれば、第１の金属板と第２の金属板の間に発泡材料をサンドイッチにしているため、太陽光を集光する面と、その反対面における大きな温度差に基づく収縮等の諸問題を解決することができる。
【００１３】
本発明によれば、ガラス、ステンレス、ハニカム構造のものと比較して、太陽光を集光するために適度の強度を有すると同時に安価なものを製造することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１発明）
第１発明の反射ミラーは、たとえば、樹脂ミラーと、第１の金属板と、発泡材料と、第２の金属板とが積層構造に構成されている。前記樹脂ミラーは、平面または曲面から構成され、一方の面に第１の金属板が補強されている。また、前記樹脂ミラーは、一方の面に鏡面となる反射膜が設けられている。前記第１の金属板は、前記発泡材料を介して第２の金属板が接合されている。前記積層構造からなる反射ミラーは、必要に応じて、アルミニウム等の枠部材によって囲まれている。
【００１５】
たとえば、太陽光を反射する反射ミラーは、太陽の当たる面と当たらない面との間に温度勾配が生じても、金属板と樹脂との線膨張係数が十分の１程度であるため、第１金属板と第２金属板の形状が平行を保持することができ、所望の平面を保つことができる。第１発明の反射ミラーは、熱の伝達を遮断する発泡材料が第１の金属板と第２の金属板の間にあるため、前記温度変化に強いものとなる。
【００１６】
また、第１発明の反射ミラーは、第１の金属板と第２の金属板を必要な薄さとすることにより、軽量化を図ることができる。特に、前記反射ミラーは、太陽光を反射して、光の入らない領域を明るくする場合、太陽電池で太陽に追尾する場合があり、前記太陽電池の電力で追尾が可能な重さにすることができる。さらに、第１発明の積層構造は、太陽光の集光し易い場所に設置した際に、強風等に耐える剛性も有している。
【００１７】
（第２発明）
第２発明の反射ミラーの製造方法は、平面または曲面から構成されているとともに、真空引きを行なうための多数の吸引孔を備えた定盤上に成形された樹脂ミラーの反射面が載置される。前記多数の吸引孔は、その数および配置位置を任意にすることができる。前記樹脂ミラーは、その裏面に第１の金属板、発泡材料、第２の金属板の順に、それぞれが接合され、積層構造にする。前記定盤は、前記多数の吸引孔から真空引きを行なうことにより、前記樹脂ミラー、第１の金属板、発泡材料、第２の金属板を強固に接合させることができる。たとえば、前記反射ミラーが凹面鏡の場合、凸面を有する定盤は、中央部より、その両端部に多くの吸引孔を設けておく必要がある。
【００１８】
第２発明の反射ミラーの製造方法は、多数の吸引孔がマトリクス状に配置されているとともに、定盤の裏側または側部から真空引きを行なっている。前記マトリクス状の吸引孔は、面積に対する適度の数を設けることにより、各部材の前面を平均的な力により強固に接合することができる。前記定盤の裏側または側部からの真空引きの力は、吸引孔の数および反射ミラーの面積によってきめられる。
【００１９】
（第３発明）
第３発明の反射ミラーの製造方法は、まず、鏡面を内側にして平面または曲面からなる樹脂ミラーが、たとえば、垂直に保持される。つぎに、前記樹脂ミラーの裏面には、第１の金属板が接合される。一方、第２の金属板は、前記第１の金属板から所定距離離れた位置に保持される。その後、前記第１の金属板と第２の金属板との間には、発泡材料を加圧するとともに発泡させて、一体構造にする。
【００２０】
第３発明の反射ミラーの製造方法は、第１の金属板と第２の金属板との間において、発泡材料を発泡させるため、前記発泡材料に接着剤等を混入させておくだけで、前記各金属板に接着することができ、工数を少なくすることができるだけでなく、前記発泡材料を加圧することで、密度が均一になるとともに、接着強度を向上させることができる。
【００２１】
（第４発明）
第４発明の反射ミラーの製造方法は、鏡面を内側（光の反射する方向は、外側である）にして平面または曲面からなる樹脂ミラーの保持を第１の金型の凹部によって行なっている。また、第２の金属板の保持は、前記第１の金型と対向して設けられた第２の金型の凹部により保持される。前記第１の金属板および第２の金属板の間に挿入される発泡材料は、両金属板の間で発泡させるとともに、少なくとも一方の金型を移動して、加圧することにより前記各金属板に接着させることができる。前記第１の金型および第２の金型は、垂直および水平のいずれの方向にも設置することができる。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の第１実施例で、樹脂ミラーから構成された反射ミラーを説明するための図である。図１において、反射ミラー１は、樹脂ミラー１１、接着層１２、第１の金属板１３、接着層１４、発泡材料１５、接着層１６、第２の金属板１７がそれぞれ積層構造に構成されている。前記樹脂ミラー１１は、透光性樹脂１１１と、前記透光性樹脂１１１の一方の面に反射部材からなるメッキ層１１２が設けられている。前記発泡材料１５は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリスチロール等の樹脂部材を発泡させるためのものである。
【００２３】
前記反射ミラー１は、両側から第１の金属板１３および第２の金属板１７により、前記発泡材料１５をサンドイッチにしているため、両側に温度差があっても、伸び縮みが小さく、太陽光を所望の領域に集光することができる。たとえば、前記反射ミラー１は、必要に応じて、枠に組み込み、９００ｍｍ×５００ｍｍの大きさとする。前記反射ミラー１は、三枚組として、少しずつ角度を変えることにより、効率の良い集光板となり、入射光１８が透光性樹脂１１１を透過し、反射層（メッキ層、蒸着膜等）１１２から反射光１８′が反射する。
【実施例２】
【００２４】
図２は本発明の第２実施例で、反射ミラーの製造方法の一例を説明するための斜視図である。図２において、定盤２１は、表面が平らな平面２１１と、前記平面２１１にマトリクス状吸引孔２１２と、前記マトリクス状吸引孔２１２に接続され、前記定盤２１の側部に連なる複数の真空引き口２１３とから構成されている。前記樹脂ミラー１１前記マトリクス状吸引孔２１２は、たとえば、１０ｍｍピッチ程度にし、前記複数の真空引き口２１３から吸引することにより、定盤２１上の樹脂ミラー１１を平らにする。
【００２５】
前記定盤２１の面は、凸面または凹面とすることができる。図示されていない、前記凸面を有する定盤は、前記マトリクス状吸引孔２１２の数を頂部より下部に多く設けるようにすることができる。また、前記凹面を有する定盤は、前記マトリクス状吸引孔２１２の数を側部より中央部に多く設けることができる。
【００２６】
前記定盤２１の上には、必要に応じて、Ｌ字型位置決め部材２２を置き、前記Ｌ字型位置決め部材２２に沿って、樹脂ミラー１１を裏側（図において、反射層を上側）にして載置する。前記樹脂ミラー１１の裏面には、両面接着テープまたは接着剤等により、第１の金属板１３が貼り付けられる。次に、前記第１の金属板１３の上に、前記同様に、両面接着テープまたは接着剤等により発泡材料１５を貼り付ける。その後、前記発泡材料１５の上には、前記同様にして、第２の金属板１７が貼り付けられる。
【００２７】
前記第１の金属板１３および第２の金属板１７は、たとえば、軽量で、かつ、剛性のあるアルミニウムが優れているが、他の金属、たとえば、ステンレス板であっても問題がない。また、前記各金属板の厚さは、たとえば、０．２ｍｍ以下の金属箔（たとえば、アルミニウム箔）として、反射ミラー１の軽量化を図ることができる。さらに、前記発泡材料１５は、前述以外に、発泡スチロール、スチレンボード、発泡ポリエチレン、発泡フェノール樹脂、硬質スポンジ等の樹脂材料や、発泡気泡コンクリート等の無機物、高分子化合物等、ある程度の硬度を確保でき、かつ軽量化のできる材料を両面テープまたは接着剤で貼り付ける。
【００２８】
前記積層された反射ミラー１は、前記真空引きを停止することにより、固定を開放する。前記真空引きによる固定は、反射ミラー１の基準面の面精度を正確に維持できる。前記金属板および発泡材料の接着は、両面テープあるいは接着剤を使用せずに、超音波あるいは溶剤を使用して溶着することもできる。前記反射ミラー１は、樹脂ミラー１１、各金属板１３、１７、発泡材料１５との間に入った空気を追い出しながら接着することができる。また、平面からなる反射ミラー１は、各部材を接着後に、ローラーによって加圧することもできる。
【実施例３】
【００２９】
図３は本発明の第３実施例で、金属板の間に発泡材料を注入した後、発泡させる例を説明するための断面図である。図３において、第１の金型３１は、側部に第１の凹部３１１を備えている。また、第２の金型３１′は、側部で前記第１の凹部３１１と対向する位置に第２の凹部３１２を備えている。前記第１の金型３１と第２の金型３１′は、互いに合わせ面３１３において対向して位置し、上部に発泡材料を注入する導入孔３１４が設けられている。
【００３０】
前記導入孔３１４は、発泡材料加圧装置３２に連通している。前記発泡材料加圧装置３２は、シリンダー３２１およびピストン３２２から構成され、前記シリンダー３２１とピストン３２２の間に、たとえば、接着剤入りの発泡溶液３３が入っている。なお、前記ピストン３２２の周囲には、前記発泡溶液３３が逆流しないようにオーリング３２３が設けられている。
【００３１】
まず、樹脂ミラー１１は、第１の金型３１の第１の凹部３１１に装着される、その後、第１の金属板１３が前記樹脂ミラー１１の反射膜側に貼り付けられる。一方、第２の金型３１′の第２の凹部３１２には、第２の金属板１７が装着される。前記第１の金型３１と第２の金型３１′は、合わせ面３１３において、当接される。
【００３２】
そして、前記発泡材料加圧装置３２は、発泡溶液３３を前記ピストン３２２の加圧によって、前記第１の金属板１３と第２の金属板１７との間に注入するとともに、両者の間で発泡する。前記第１の凹部３１１および第２の凹部３１２の距離は、発泡材料の膨張により多少開く程度にしておき、前記第１の金型３１および／または第２の金型３１′を加圧することにより、所定の厚さの樹脂ミラー１１を加圧成形する。図３において、第１の金型３１および第２の金型３１′は、垂直方向に設置されているが、水平方向に設置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記本実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。発泡材料、金属板、樹脂ミラーの樹脂または反射膜、定盤、金型等の材料は、公知または周知のものを使用することができる。また、各部材の接着は、両面テープ、これ以外の公知または周知の接着剤を使用することができる。前記反射ミラーの形状は、単独でまたは複数個組み合わせて使用用途または使用場所により任意の形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例で、樹脂ミラーから構成された反射ミラーを説明するための図である。（実施例１）
【図２】本発明の第２実施例で、反射ミラーの製造方法の一例を説明するための斜視図である。（実施例２）
【図３】本発明の第３実施例で、金属板の間に発泡材料を注入した後、発泡させる例を説明するための断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００３５】
１・・・反射ミラー
１１・・・樹脂ミラー
１１１・・・透光性樹脂
１１２・・・反射層（メッキ層、蒸着膜等）
１２・・・接着層
１３・・・第１の金属板
１４・・・接着層
１５・・・発泡材料
１６・・・接着層
１７・・・第２の金属板
１８・・・入射光
１８′・・・反射光
２１・・・定盤
２１１・・・平面
２１２・・・マトリクス状吸引孔
２１３・・・真空引き口
２２・・・Ｌ字型位置決め部材
３１・・・第１の金型
３１′・・・第２の金型
３１１・・・第１の凹部
３１２・・・第２の凹部
３１３・・・合わせ面
３１４・・・導入孔
３２・・・発泡材料加圧装置
３２１・・・シリンダー
３２２・・・ピストン
３２３・・・オーリング
３３・・・発泡溶液
【図１】
2006162746.tif 000003
【図２】
2006162746.tif 000004
【図３】
2006162746.tif 000005