(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック射出成形の双曲面反射鏡において、プラスチック射出成形の工程で形成された双曲面の凹弧面を有する基座及び、該基座の凹弧面に連接された反射層を含み、
前記基座の凹弧面の表面粗度Ｒａは０.３〜０.７μｍであり、前記反射層の厚さは１５０〜１８０μｍであることを特徴とするプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項２】
前記基座は、一体射出成形された双曲面の凹弧面を有するパネル及び、該パネルを支持する底座を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項３】
前記基座のパネルの厚さが２〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項４】
前記基座に採用される材料は、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＰＯ及びＡＢＳの中の一種又はその中の少なくとも二種の複合成形材料を含むことを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項５】
前記プラスチック射出成形の双曲面反射鏡は、更に取り付けの耳を含み、取り付けの耳が前記基座と連接して固定されることを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項６】
前記基座の双曲面の凹弧面が三次元座標系の中のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向にある関係は、次に述べて、凹弧面の一つの角を原点として、Ｚ＝（Ｘ２＋Ｙ２）/２ｎ、ｎの数値を取る範囲が３００ｍｍ〜７００ｍｍであり、ＺがＺ軸の方向にある高さであり、ＸがＸ軸の方向にある長さであり、ＹがＹ軸の方向にある長さであり、ＸとＹの単位がミリメートルであることを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法は、
プラスチック射出成形を採用して、基座を製造するステップ１と、
前記ステップ１によって形成された基座の凹弧面に反射層を連接して、プラスチック射出成形の双曲面反射鏡を形成するステップ２と、を含み、
前記ステップ１において、金型を準備して、該金型が反射鏡の基座の輪郭と一致するキャビティを有して、プラスチックの溶液を前記金型のキャビティに詰め込み、保温保圧して、冷却して、型抜いて、基座を形成することを特徴とするプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法。
【請求項８】
前記ステップ１において、前記金型のキャビティの凸弧面に真空メッキ工程を採用して、金属コーティングをメッキすることにより、前記金型のキャビティの、前記反射鏡の基座の凹弧面と適応する凸弧面の表面粗度Ｒａが０.１〜０.５μｍになるようにさせることを特徴とする、請求項７に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法。
【請求項９】
前記ステップ１において、１８０〜３８０℃であるプラスチックの溶液を、３００〜９００ＭＰａの詰め込む圧力の下で、前記金型のキャビティに詰め込んで、その後、１００〜１５０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、１〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成することを特徴とする、請求項７に記載のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双曲面反射鏡及びその製造工程に関し、特にプラスチック射出成形の双曲面反射鏡及びそのプラスチック射出成形の方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーモジュールにおいて、反射鏡が主な集光部品であり、その集光効果が、太陽エネルギーモジュールの光電変換効率に影響を与える。
【０００３】
現在、ある文献は、双曲面の凹面を有する反射鏡のフレアスポットの焦点距離が短く、発光効率の利用率が高く、新型の、効能が顕著である集光部品であるということが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、双曲面の凹面の加工は、精度に対する要求が高く、通常に採用されたガラス又は合金の材料は、加工が難しく、加工して形成された曲面が双曲面の曲面の方程式と完全に一致しないので、実際の製品の双曲面の凹面が理論との格差が大きくて、集光効果がよくない。
【０００５】
従来技術の上記欠点及び問題に基づいて、本発明の目的は、プラスチック射出成形の双曲面反射鏡及びそのプラスチック射出成形の方法を提供することである。従来の通常のガラス又は合金の材料で、精度が高くて、双曲面の凹面を有する反射鏡を加工して形成できない技術問題を解決することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するために、本発明は、下記の技術方案を提供する。
プラスチック射出成形の双曲面反射鏡は、プラスチック射出成形の工程で形成された、双曲面の凹弧面を有する基座及び、該基座の凹弧面に連接された反射層を含む。
【０００７】
前記基座の凹弧面の表面粗度Ｒａは、０.３〜０.７μｍである。
【０００８】
前記基座は、一体射出成形された、双曲面の凹弧面を有するパネル及び、該パネルを支持する底座を含む。
【０００９】
前記底座は、両端に開口部が設置された筒体であり、一つの端面が前記パネルの輪郭とマッチングする。
【００１０】
前記基座のパネルの厚さが２〜５ｍｍであり、３ｍｍであることが好ましく、集光倍数の変化によって調整する。
【００１１】
前記反射層の厚さが８０〜２００μｍであり、１５０〜１８０μｍであることが好ましい。
【００１２】
前記基座が採用される材料は、エンジニアリングプラスチックであり、具体的には、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＰＯ及びＡＢＳの中の一種又はその中の少なくとも二種の複合成形材料を含むが、これらの材料に制限されない。
【００１３】
真空メッキ工程を採用して、前記反射層を前記基座の凹弧面にメッキする。
【００１４】
前記真空メッキ工程は、具体的には、スパッタリング、真空蒸着又は電気メッキを採用できる。具体的な真空メッキ工程は、具体的な反射層の材料によって決める。
【００１５】
前記反射層は、金属コーティングである。具体的には、該金属コーティングは、銀コーティング、アルミニウムコーティング及び金コーティングの中の一種又はその中の少なくとも二種の複合金属コーティングであり、光線を反射する役割を果たす他のコーティングも、反射層としてもよい。
【００１６】
前記プラスチック射出成形の双曲面反射鏡は、更に取り付けの耳を含み、取り付けの耳が前記基座と連接して固定され、他の部品と連接することに便利である。
【００１７】
前記基座の双曲面の凹弧面が三次元座標系の中のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向にある關係は、次に述べて、凹弧面の一つの角を原点として、Ｚ＝（Ｘ２＋Ｙ２）/２ｎ、ｎの数値を取る範囲が３００ｍｍ〜７００ｍｍであり、ＺがＺ軸の方向にある高さであり、ＸがＸ軸の方向にある長さであり、ＹがＹ軸の方向にある長さであり、ＸとＹの単位がミリメートルである。具体的には、前記双曲面反射鏡のＸとＹの数値を取る範囲が、連続な数値の区間であり、最大値が実際の応用の双曲面反射鏡のサイズによって決める。例えば、Ｘｍａｘ＝４００ｍｍ±５０ｍｍ、Ｙｍａｘ＝３８０ｍｍ±５０ｍｍ。
【００１８】
本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法は、プラスチック射出成形を採用して、基座を製造するステップ１と、前記ステップ１によって形成された基座の凹弧面に反射層を連接して、プラスチック射出成形の双曲面反射鏡を形成するステップ２とを含み、前記ステップ１において、金型を準備して、該金型が反射鏡の基座の輪郭と一致するキャビティを有して、プラスチックの溶液を前記金型のキャビティに詰め込み、保温保圧して、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００１９】
前記ステップ１において、前記金型のキャビティの、前記反射鏡の基座の凹弧面と適応する凸弧面の表面粗度Ｒａが０.１〜０.５μｍである。
【００２０】
前記金型のキャビティの凸弧面に真空メッキ工程を採用して、金属コーティングをメッキする。
【００２１】
前記ステップ１において、１８０〜３８０℃であるプラスチックの溶液を、３００〜９００ＭＰａの詰め込む圧力で、前記金型のキャビティに詰め込んで、その後、１００〜１５０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、１〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００２２】
本発明から提供するプラスチック射出成形の双曲面反射鏡において、プラスチック射出成形の方法を採用して形成された、双曲面の凹弧面を有する基座は、成形性がよく、取り付けが便利であり、運輸が便利であり、且つ運輸する過程に更に反射層を保護することに便利である。
【００２３】
基座は、プラスチック射出成形することができるエンジニアリングプラスチックを採用することが好ましくて、耐候性がよく、変形しにくく、双曲面反射鏡の使用寿命を確保することができ、且つ重さが軽くて、双曲面反射鏡の焦点距離及び占用空間が小さい優れた点を備える。
【００２４】
また、本発明の双曲面反射鏡の双曲面の凹弧面の曲面は、サイズの規範が理論的に計算された曲面のサイズの規範との公差が小さくて、設計された曲面とほぼ完全に一致するので、集光効果が良く、光線の利用率を高めることができる。平行光が本発明の双曲面反射鏡を経った後、少なくとも０.８ｍｍ〜１０ｍｍであるフレアスポットを形成することができ、千倍以上の集光効果を有する。
【００２５】
本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡のプラスチック射出成形の方法は、反射鏡の基座の輪郭と一致するキャビティを有する金型を採用して、一定温度に保温されたプラスチックの溶液を金型のキャビティに詰め込み、且つ一定時間に保圧して、内部応力を削除して、裂けることなどを防止して、その後、冷却して、型抜く。工程が簡単であり、操作が容易である。得られた双曲面反射鏡の内部応力が小さく、裂けなくて、且つ材質が均一である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明の実施形態又は従来技術の技術方案をもっとはっきりと説明するために、以下、実施形態又は従来技術の述べ表しに使用される図面について簡単に説明する。理解できるのは、下記の図面が、本発明のある実施形態だけであり、当業者にとって、創造性の労力を費やしない前提の下で、これらの図面によって、他の図面を得ることができることである。
【００２７】
【図１】本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡の構造を示す図である。
【図２】本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡の底面の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に本発明の実施形態を参照して、本発明の技術方案についてはっきりと詳しく説明する。理解できるのは、述べ表された実施形態が、本発明のある実施形態だけであり、全部の実施形態ではないことである。本発明の実施形態に基づいて、当業者が創造性の労力を費やしない前提の下で、得られた他の全ての実施形態が本発明の保護範囲に属する。
【００２９】
実施形態１
図１及び図２を参照して、本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡を説明する。プラスチック射出成形の双曲面反射鏡は、プラスチック射出成形の工程で形成された双曲面の凹弧面１０１を有する基座１０及び、基座１０の凹弧面１０１に連接された反射層２０を含む。
【００３０】
反射層２０の滑らかな平坦性を良くするために、基座１０の凹弧面１０１の表面粗度Ｒａが０.３〜０.７μｍであることを確保しなければならない。
【００３１】
基座１０には、エンジニアリングプラスチックを採用する。具体的には、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＰＯ及びＡＢＳの中の一種又はその中の少なくとも二種の複合成形材料を採用することができる。
【００３２】
反射層２０は、真空メッキ工程を採用して、基座１０の凹弧面１０１にメッキされる。真空メッキ工程は、具体的には、スパッタリング、真空蒸着又は電気メッキを採用できる。具体的な真空メッキ工程は、具体的な反射層２０の材料によって決める。反射層２０は、金属コーティングである。具体的には、金属コーティングは、銀コーティング、アルミニウムコーティング及び金コーティングの中の一種又はその中の少なくとも二種の複合金属コーティングであり、光線を反射する役割を果たす他のコーティングも、反射層としてもよい。
【００３３】
本発明の実施形態１の好ましい技術方案において、基座１０は、一体射出成形された双曲面の凹弧面を有するパネル１１及び、パネル１１を支持する底座１２を含む。底座１２は、パネル１１を支持することに用いられ、その構造が制限されない。具体的には、底座１２は、両端に開口部が設置された筒体であり、一つの端面がパネル１１の輪郭とマッチングする。底座１２を中空の構造に設計することは、更に、双曲面反射鏡の重さを減少することができ、材料の用量を減少して、コストを引き下げて、運輸を便利にならせる。パネル１１の輪郭は矩形となっているが、他の適当な形状であってもよい。
【００３４】
本発明の更に好ましい技術方案において、基座のパネルの厚さが２〜５ｍｍで、反射層の厚さが８０〜２００μｍであることを述べました。更に優れた案では、基座のパネルの厚さが３ｍｍであり、反射層の厚さが１５０〜１８０μｍであることである。集光倍数の変化によって調整する。底座１２の壁の厚さは制限されず、十分な支持強度を備えていればいい。
【００３５】
双曲面反射鏡の取り付けを便利にならせるために、好ましい技術方案において、プラスチック射出成形の双曲面反射鏡は、更に取り付けの耳１３を含み、取り付けの耳１３が基座１０と連接して固定される。具体的には、図２に示すように、取り付けの耳１３は、底座１２と一体射出成形され、底座１２の一側の端口（パネル１１に連接された端口と対向するもう一つの端口）の対向する二つの縁に連接される。具体的な取り付けの条件を適応するために、一つの縁に一つの取り付けの耳を連接して、もう一つの対向する縁に二つの取り付けの耳を連接する。
【００３６】
実施形態２
本発明の実施形態２は、双曲面反射鏡の双曲面の凹弧面１０１の曲面が満足された関係方程式を提供する。反射鏡の基座１０の双曲面の凹弧面１０１が三次元座標系の中のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向にある関係は、次に述べる。凹弧面１０１の一つの角を原点として、Ｚ＝（Ｘ２＋Ｙ２）/２ｎ、ｎの数値を取る範囲が３００ｍｍ〜７００ｍｍであり、ＺがＺ軸の方向にある高さであり、ＸがＸ軸の方向にある長さであり、ＹがＹ軸の方向にある長さであり、ＸとＹの単位がミリメートルである。ＸとＹの数値を取る範囲が連続な数値の区間であり、Ｘが（０，４００ｍｍという範囲に数値を取り、Ｙが（０，３８０ｍｍという範囲に数値を取る。
【００３７】
本実施形態２の双曲面反射鏡の焦点距離が１００ｍｍ〜１９０ｍｍであり、サイズの近い四角形の集光性フレネルレンズ（３８０ｍｍｘ３８０ｍｍ）の焦点距離が３３０ｍｍ〜３９０ｍｍであり、これによって、本実施形態の双曲面反射鏡の焦点距離が顕著に減少して、サイズの近い四角形の集光性フレネルレンズの焦点距離の約二分の一である。
【００３８】
実施形態３
本実施形態３は、本発明のプラスチック射出成形の双曲面反射鏡の製造方法である。該製造方法は、下記のステップを含む。
【００３９】
ステップ１：プラスチック射出成形を採用して、基座を製造する。金型を準備して、金型が反射鏡の基座の輪郭と一致するキャビティを有して、プラスチックの溶液を金型のキャビティに詰め込み、保温保圧して、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００４０】
ステップ２：ステップ１によって形成された基座の凹弧面に反射層を連接して、プラスチック射出成形の双曲面反射鏡を形成する。
【００４１】
本実施形態３のステップ１において、基座の凹弧面の表面粗度Ｒａが０.３〜０.７μｍであることを確保するために、金型のキャビティの、反射鏡の基座の凹弧面と適応する凸弧面に特殊な処理をしなければならなく、凸弧面の表面粗度Ｒａが０.１〜０.５μｍにならせる。具体的には、凸弧面に真空メッキ工程を採用して、金属コーティングをメッキすることによって、凸弧面の表面粗度Ｒａを要求される範囲に処理することができる。
【００４２】
本実施形態３のステップ１のプラスチック射出成形の射出するパラメーターは、採用されるプラスチックの種類によって確定する必要がある。
【００４３】
ＰＭＭＡというエンジニアリングプラスチックを採用する時、２００〜２４０℃に保温されたＰＭＭＡの溶液を、５００〜６００ＭＰａの詰め込む圧力の下で、金型のキャビティに詰め込んで、その後、１４０〜１５０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、３〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００４４】
ＰＣというエンジニアリングプラスチックを採用する時、２５０〜３２０℃に保温されたＰＣの溶液を、８００〜９００ＭＰａの詰め込む圧力の下で、金型のキャビティに詰め込んで、その後、１１０〜１２０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、３〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００４５】
ＰＰＯというエンジニアリングプラスチックを採用する時、２６０〜２９０℃に保温されたＰＰＯの溶液を、７００〜８００ＭＰａの詰め込む圧力の下で、金型のキャビティに詰め込んで、その後、１３０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、３〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【００４６】
ＡＢＳというエンジニアリングプラスチックを採用する時、２００〜２３０℃に保温されたＡＢＳの溶液を、３００〜５００ＭＰａの詰め込む圧力の下で、金型のキャビティに詰め込んで、その後、１００〜１１０℃の温度、４００ＭＰａの圧力の下で、３〜５ｍｉｎ保温保圧した後、冷却して、型抜いて、基座を形成する。
【図１】
0006591359.tif 000002
【図２】
0006591359.tif 000003