СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРООСАЖДАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ НА СОЛНЕЧНЫЕ ЗЕРКАЛА ПУТЕМ НАЛИВА
PROCESS OF APPLICATION OF ELECTRODEPOSITED COATINGS ON SOLAR MIRRORS BY FILLING

Сообщение о правительственной поддержке
Данное изобретение было выполнено при поддержке Правительства США согласно контракту №DE FC36-08GO18033 (Отделение солнечной энергетики Министерства энергетики США), заключенному Министерством энергетики США. Правительство США может обладать определенными правами на данное изобретение.
Ссылки на родственные заявки
Настоящая патентная заявка является родственной для патентной заявки США №12/813,537, поданной 11 июня 2010 г. на имя Gary R. Orosz и озаглавленной "Способ осаждения композиции электроосаждаемого покрытия на подложку с помощью множества потоков жидкостей».
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу нанесения электроосаждаемых покрытий путем налива для покрытия солнечных зеркал, а более конкретно - к способу осаждения композиции электроосаждаемого покрытия, например композиции защитного электроосаждаемого покрытия, на светоотражающее покрытие солнечных зеркал посредством использования множества потоков электропроводящих жидкостей.
Уровень техники
Вообще говоря, солнечные зеркала включают в себя прозрачную подложку, например из стекла, имеющую на поверхности, противоположной той, на которую падают солнечные лучи, солнцеотражающее покрытие. На поверхность светоотражающего покрытия, открытую для окружающей среды, наносится покрытие для защиты светоотражающего покрытия от химического воздействия, например от окисления и/или коррозии, вызванных воздействием дождя и химических веществ, присутствующих в окружающей среде, а также от механического повреждения, например от образования царапин и от ударного абразивного износа. Как известно, существуют различные методы нанесения на поверхность защитного покрытия для защиты этой поверхности от химических и механических повреждений. Одним из наиболее интересных способов нанесения покрытия является нанесение покрытия методом электроосаждения. В этом способе электроосаждаемое покрытие, которое также называют «электрогальваническим покрытием» (e-coat) или композицией электроосаждаемого покрытия, наносится на электропроводящую поверхность подложки посредством электрического процесса.
В общем случае способ нанесения электроосаждаемого покрытия можно рассматривать как образование электрической цепи, когда к системе прикладывается электрический ток. В этой электрической цепи композиция электроосаждаемого покрытия имеет катионный или анионный заряд, тогда как электропроводящая поверхность подложки, на которую надо нанести покрытие, имеет заряд, противоположный по знаку заряду композиции электроосаждаемого покрытия, т.е. электропроводящая поверхность подложки может иметь, соответственно, анионный или катионный заряд. В процессе нанесения покрытия электрическая цепь образуется с использованием выпрямителя постоянного тока, что позволяет композиции для нанесения покрытия осаждаться на электропроводящей поверхность подложки, заряженной противоположным образом. Однако чтобы полностью замкнуть электрическую цепь электропроводящую поверхность подожки заземляют или соединяют с выпрямителем с помощью механического контакта, такого как зажим, который находится в контакте с электропроводящей поверхностью подложки или присоединен к ней.
Ограничение, связанное с использованием механического контакта, заключается в том, что точка или область контакта («контактная зона») не будет покрыта композицией электроосаждаемого покрытия, поскольку она загорожена контактной поверхностью механического контакта, и, таким образом, композиция электроосаждаемого покрытия на контактную зону не наносится. Поскольку контактная зона не покрывается композицией электроосаждаемого покрытия, разрыв в покрытии не только отличается по внешнему виду от остальной поверхности солнечного зеркала (т.е. внешняя поверхность светоотражающего покрытия оказывается неравномерно покрыта композицией электроосаждаемого покрытия), но этот разрыв в покрытии еще и более подвержен химическому воздействию по сравнению с областью, которая была покрыта композицией электроосаждаемого защитного покрытия.
Как могут видеть специалисты в данной области техники, было бы полезно иметь способ осаждения композиции электроосаждаемого защитного покрытия на светоотражающую поверхность солнечного зеркала, который позволяет избежать использования механического контакта.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение относится к способу нанесения электропроводящего покрытия, например композиции электроосаждаемого защитного покрытия, на первую поверхность светоотражающего покрытия солнечного зеркала, которое включает в себя, наряду с другими компонентами, подложку, имеющую первую главную поверхность и противоположную ей вторую главную поверхность, где светоотражающее покрытие имеет вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем вторая поверхность светоотражающего покрытия расположена над главной поверхностью подложки солнечного зеркала. Способ по изобретению включает, наряду с другими этапами, размещение первого электропроводящего жидкого материала над первой зоной первой поверхности светоотражающего покрытия; размещение второго электропроводящего жидкого материала над второй зоной первой поверхности светоотражающего покрытия, причем один из жидких материалов включает в себя композицию электроосаждаемого покрытия; сохранение пространственной разделенности первого и второго электропроводящих жидких материалов друг от друга для образования третьей зоны первой поверхности, расположенной между первой и второй зонами, для получения контура для протекания через первый жидкий материал, третью зону электропроводящей поверхности и через второй жидкий материал электрического тока; и пропускание электрического тока через этот контур для осаждения защитного покрытия на зону первой поверхности светоотражающего покрытия, содержащую композицию электроосаждаемого покрытия.
Данное изобретение также относится к устройству, предназначенному для нанесения электропроводящего покрытия, например композиции электроосаждаемого защитного покрытия, на первую поверхность солнцеотражающего покрытия солнечного зеркала, включающего в себя, наряду с другими компонентами, подложку, имеющую первую главную поверхность и противоположную ей вторую главную поверхность, где светоотражающее покрытие имеет вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем вторая поверхность светоотражающего покрытия расположена над главной поверхностью подложки, а первая поверхность светоотражающего покрытия является электрически проводимой. Устройство включает в себя, наряду с другими компонентами, конструкцию для нанесения покрытия, имеющую первый электропроводный канал для обеспечения первого потока жидкости электропроводящего покрытия, второй электропроводный канал для обеспечения второго потока жидкости покрытия; третий канал для обеспечения первого воздушного ножа, причем третий канал расположен между первым и вторым каналами; четвертый электропроводящий канал для обеспечения третьего потока жидкости покрытия, и пятый канал для обеспечения второго воздушного шабера, причем пятый канал расположен между вторым и четвертым каналами; моторизированную систему, предназначенную для перемещения конструкции для нанесения покрытия и солнечного зеркала относительно друг друга; систему подачи, предназначенную для перемещения первой ионосодержащей жидкости ко второму и четвертому каналам и по первому и четвертому каналам, для перемещения второй ионосодержащей жидкости ко второму каналу и по второму каналу, и для подачи находящегося под давлением воздуха через третий и пятый каналы, причем после того, как система подачи будет активирована, завеса первой ионосодержащей жидкости перемещается по первому и четвертому каналам, завеса второй ионосодержащей жидкости перемещается по второму каналу, а находящийся под давлением воздух перемещается по третьему и пятому каналам, а после того как будет включена моторизированная система, части первой поверхности светоотражающего покрытия последовательно перемещаются сквозь завесу жидкости первого канала, находящийся под давлением воздух третьего канала, завесу жидкости второго канала, воздушный экран пятого канала и завесу жидкости четвертого канала, причем находящийся под давлением воздух из третьего канала поддерживает первое заданное на первой поверхности светоотражающего покрытия расстояние между завесами жидкостей из первого и второго каналов, а находящийся под давлением воздух пятого канала поддерживает второе заданное на первой поверхности светоотражающего покрытия расстояние между завесами жидкостей из второго и четвертого каналов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дан изометрический вид параболического солнечного зеркала, имеющего защитную пленку, нанесенную согласно настоящему изобретению.
На фиг.2 дан вид в разрезе, выполненный вдоль линий 2-2 фиг.1.
На фиг.3 дан изометрический вид плоского солнечного зеркала, имеющего защитную пленку по настоящему изобретению. На фиг.3А дан увеличенный вид обведенной окружностью части фиг.3.
На фиг.4 дан вид сбоку установки для нанесения покрытия, включающей в себя признаки данного изобретения. Некоторые части установки для нанесения покрытия удалены в целях ясности.
На фиг.5 дан вид сверху установки для нанесения покрытия, показанной на фиг.4, у которой конструкция 108 для нанесения покрытия удалена в целях ясности.
На фиг.6 приведена электрическая схема, которая может быть использована для практического осуществления данного изобретения.
На фиг.7 дан изометрический вид канала, который может быть использован при практическом осуществлении данного изобретения для получения завесы жидкости для нанесения покрытия. Некоторые части канала удалены в целях ясности.
На фиг.8 приведена схема системы подачи жидкости, которая может быть использован при практическом осуществлении данного изобретения.
На фиг.9, включающей в себя фиг.9A-9G, даны виды сбоку последовательности событий, приводящей к осаждению защитного покрытия на светоотражающее покрытие солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.10 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта организации каналов, предназначенных для нанесения защитной пленки на светоотражающую поверхность солнечного зеркала в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.11 дан вид сбоку канала, используемого при практическом осуществлении данного изобретения для получения завесы жидкости для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.12 дан изометрический вид конструкции для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.13 дан вид сбоку неограничивающего варианта организации канала по настоящему изобретению, предназначенного для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.14 дан вид в разрезе, выполненном вдоль линии 14-14 на фиг.13.
На фиг.15 показан сегмент поперечного сечения солнечного зеркала, изображенного на фиг.1, иллюстрирующий неограничивающий вариант осуществления способа по настоящему изобретению для закрытия отверстия в прозрачной подложке солнечного зеркала.
На фиг.16 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта воплощения установки по настоящему изобретению для нанесения защитной пленки на профилированное солнечное зеркало в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.17 дан вид сверху изображенной на фиг.16 установки для нанесения покрытий, у которой конструкция 238 для нанесения покрытия удалена в целях ясности.
На фиг.18 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта организации канала по настоящему изобретению, предназначенного для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.19, включающей в себя фиг.19А и 19B, показана последовательность событий, приводящая к перемещению профилированного солнечного зеркала и завесы жидкости относительно друг друга с нанесением защитной пленки поверх светоотражающей поверхности профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
На фиг.20 дан вид сбоку неограничивающего варианта осуществления конструкции по настоящему изобретению для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.
Подробное описание изобретения
При использовании в настоящем документе, если только явно не будет указано иное, все числа, такие как числа, отражающие величины, диапазоны, количества или проценты, могут рассматриваться как предваряемые словом «приблизительно», даже если этот термин явным образом не указан. При указании любого численного диапазона величин такой диапазон должен пониматься как включающий в себя каждое число по отдельности и/или каждую дробь, лежащие между минимальным и максимальным значениями данного диапазона. К примеру, предполагается, что диапазон «от 1 до 10» включает в себя все поддиапазоны между (и включительно) указанной минимальной величиной 1 и указанной максимальной величиной 10, т.е. имеющие минимальную величину, равную 1 или больше, и максимальную величину, равную 10 или меньше. В данном документе термин «число» означает единицу или целое число больше единицы. Кроме того, в настоящем документе термины «поверх», «перемещаемый поверх», «нанесенный поверх» и «осажденный поверх» означают перемещенный, нанесенный или осажденный на объект, но не обязательно находящийся в контакте с поверхностью этого объекта. К примеру, если одна поверхность, деталь, пленка или компонент, «перемещаются поверх», «наносятся поверх» или «осаждаются поверх» другой поверхности, детали, пленке или компоненте детали или аппарата, то это не исключает присутствия между поверхностями этих деталей или между компонентами детали или аппарата, соответственно, других материалов. Кроме того, в данном документе термин «на», «перемещаемый на», «нанесенный на» и «осажденный на» означает имеющий контакт с поверхностью данного объекта.
Перед обсуждением неограничивающих вариантов осуществления данного изобретения следует понимать, что применение данного изобретения не ограничено деталями конкретных неограничивающих вариантов осуществления данного изобретения, изображенных и рассмотренных в настоящем описании, поскольку данное изобретение может быть воплощено и в других вариантах осуществления. Кроме того, терминология, использованная в настоящем документе для обсуждения данного изобретения, предназначена для целей описания, а не для ограничения объема изобретения. Кроме того, если только явно не указано иное, в последующей части документа все одинаковые цифровые условные обозначения относятся к аналогичным элементам.
При использовании в настоящем документе фраз или терминов во множественной форме такие фразы и термины охватывают также и соответствующие фразы или термины в единственном числе и наоборот. Для иллюстрации, но не для ограничения настоящего изобретения, хотя упомянута может быть одна композиция электроосаждаемого покрытия и один жидкий материал, одно ионосодержащее вещество, тем не менее, множество этих материалов также может быть использовано в настоящем изобретении. В настоящем документе термин «множество» означает два или большее число.
В данном документе термин «включает в себя» и аналогичные термины означают «включает в себя, но не ограничивается».
В данном документе использование слова «или» означает «и/или», хотя в некоторых случаях термин «и/или» может использоваться явным образом.
В данном документе термин «отверждение» или «отвержденный» относится процессу, в котором способные к образованию перекрестных связей компоненты покрытия по меньшей мере частично образуют между собой перекрестные связи. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения плотность перекрестных связей между способными к образованию перекрестных связей компонентами (т.е. степень сшивания) находится в диапазоне от 5% до 100%, например от 35% до 85%, или в некоторых случаях от 50% до 85% от полного образования перекрестных связей. Специалист в данной области техники поймет, что наличие образования перекрестных связей и степень сшивания, т.е. плотность перекрестных связей, могут быть определены разнообразными способами, такими как динамический термомеханический анализ (DMTA) с помощью анализатора МК III DMTA фирмы "Polymer Laboratories", выполняемый в среде азота.
В настоящем документе отсылка к любому мономеру (мономерами) относится, как правило, к мономеру, который может полимеризоваться с другим способным к полимеризации компонентом, таким как другой мономер или полимер. Если не указано иное, то следует понимать, что после того как мономерные компоненты прореагируют друг с другом с образованием какого-то вещества, это вещество будет включать в себя остатки таких мономерных компонентов.
Настоящее изобретение относится к способу осаждения композиции электрогальванического защитного покрытия, например, но не ограничиваясь только этим, органического защитного покрытия поверх электропроводящей поверхности светоотражающего покрытия солнечного зеркала. В отличие от подложек, которые покрывались с помощью традиционных способов нанесения покрытий в потоке, электропроводящая поверхность светоотражающего покрытия солнечных зеркал, которые покрываются с помощью способа по настоящему изобретению, не имеют контактных точек, описанных выше в разделе «Известная в настоящее время технология». Т.е. электропроводящие поверхности солнечных зеркал, которые покрываются в соответствии со способами по настоящему изобретению, описанными в настоящем документе, не заземляются с помощью механического контакта, и, в результате этого, они по существу не имеют непокрытых контактных зон.
Настоящее изобретение не ограничено формой солнечного зеркала, и любая из форм, известных в данной области техники, может быть использована при практической реализации данного изобретения, например, но не ограничиваясь только этим: плоское солнечное зеркало, желобообразное солнечное зеркало и параболическое солнечное зеркало. На фиг.1 показан неограничивающий вариант реализации параболического солнечного зеркала 20, имеющего прозрачную подложку 28, например, но не ограничиваясь только этим вариантом, изготовленную из натрий-кальций-силикатного стекла, имеющую первую поверхность 30, направленную в сторону солнца (не показана), и противоположную ей, или вторую, поверхность 32 (ясно показанную на фиг.2). В неограничивающем варианте реализации солнечного зеркала 20, показанном на фиг.1, первая поверхность 30 представляет собой вогнутую поверхность, а вторая поверхность 32 представляет собой выпуклую поверхность. Светоотражающее покрытие, слой или пленка 34 наносится на вторую поверхность 32 подложки 28 для отражения солнечных лучей, например, но без ограничения, описанным ниже способом. Отражающая солнечный свет пленка не ограничивает рамки данного изобретения и может быть пленкой любого типа из используемых и/или известных в данной области техники, изготовленная, например, но без ограничения, из листов серебра, алюминия, никеля, нержавеющей стали или золота, приклеенных ко второй поверхности 32, и светоотражающих покрытий, нанесенных на вторую поверхность 32 подложки 28. Светоотражающее покрытие может наноситься на вторую поверхность 32 подложки 28 любым обычным способом, например, но не ограничиваясь только этим, путем разбрызгивания, неэлектрического нанесения покрытий, окраски валиком или кистью, нанесения покрытия влажным химическим способом, нанесения покрытия методом химического осаждения из парообразного состояния и нанесения покрытия методом магнетронного распыления в вакууме (MSVD). Защитное покрытие или пленка 35 (ясно показанная на фиг.2) наносится поверх светоотражающего покрытия 34 в соответствии с данным изобретением.
Как можно понять, данное изобретение никак не ограничивается в том, что касается способов придания формы подложке 28 и нанесения на нее покрытий. Любой из способов, известных в данной области техники, может быть использован при практическом осуществлении настоящего изобретения. К примеру, но без ограничения, солнечное зеркало 20 может быть изготовлено так, как описано в патентной заявке США №12/709,091, поданной 19 февраля 2010 г. на имя James P. Thiel и озаглавленной "Солнцеотражающее зеркало и способ его изготовления», а также в патентной заявке США №12/709,045, поданной 19 февраля 2010 г. на имя Abhinav Bhandari и соавторов и озаглавленной «Солнцеотражающее зеркало, имеющее защитное покрытие, и способ его изготовления». Указанные патентные заявки полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
Продолжая рассматривать фиг.1 и 2, следует отметить, что параллельные лучи солнечной энергии, показанные лучами 36 на фиг.1 и 2, падают на вогнутую поверхность 30 имеющей определенную форму стеклянной подложки 28. Лучи солнечной энергии в целях ясности и простоты показаны на фиг.1 и 2 как один луч 36, вместо бесконечного числа параллельных лучей солнечной энергии, падающих на вогнутую поверхность 30. Часть 37 луча 36 отражается от вогнутой поверхности 30 зеркала 20 в направлении вторичного зеркала 38 (показано только на фиг.1), а часть 39 луча 36 проходит сквозь первую поверхность 30 и сквозь прозрачную подложку 28 и отражается от поверхности 42 (фиг.2) светоотражающей пленки 34 и в качестве отраженного луча 43 проходит обратно сквозь стеклянную подложку 28. Часть отраженного луча 43 проходит сквозь поверхность 30 в качестве луча 37а, направленного к вторичному зеркалу 38, а часть 38а луча 43 отражается от первой поверхности 30 и проходит сквозь стеклянную подложку 28 ко второй поверхности 32. Световые лучи, отражаемые внутри массива стеклянной подложки 28, хорошо известны в данной области техники, и их дальнейшее обсуждение не является необходимым. Для подробного описания световых лучей, отражаемых внутри массива стекла, можно обратиться к вышеупомянутой патентной заявке США №12/709,045. В том варианте осуществления данного изобретения, который показан на фиг.1, лучи 37 падают на вторичное зеркало 38, расположенное в фокальной точке или в фокальной зоне имеющего определенную форму зеркала 20. Лучи 37 падают на вторичное зеркало 38 и отражаются от вторичного зеркала 38, проходя к преобразователю энергии 40. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения преобразователь энергии 40 расположен в фокальной точке или фокальной зоне имеющего определенную форму солнечного зеркала 20, что позволяет избежать необходимости во вторичном зеркале 38.
Как можно понять, данное изобретение не ограничено конкретным типом преобразователя энергии 40, и преобразователь 40 может быть любым из тех, которые используются и/или известны в данной области техники и предназначены для получения солнечной энергии и преобразования ее в электроэнергию, тепловую энергию или химическую энергию.
Все еще обращаясь к фиг.1 можно сказать, что в неограничивающих вариантах осуществления данного изобретения вторичное зеркало 38 может представлять собой плоское зеркало или зеркало, имеющее сферическую поверхность. Отраженные от зеркала 20 солнечные лучи 37 падают на главную поверхность 46 вторичного зеркала 38 и отражаются от вторичного зеркала 38, проходя к преобразователю энергии 40 образом, аналогичным тому, как лучи 37 отражаются от первичного зеркала 20, проходя к вторичному зеркалу 38.
В практическом осуществлении данного изобретения для защиты светоотражающего покрытия 34 от механического или химического повреждения поверх наружной поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 расположена защитная пленка или покрытие 35 (см. фиг.2). Как понятно специалистам в данной области техники солнцеотражающее покрытие 34 обычно представляет собой электропроводящее покрытие, поскольку солнцеотражающие покрытия обычно включают в себя металлическое покрытие, слой металла или одну или несколько металлических пленок. В том случае, когда поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 не является электропроводной поверхностью, например когда поверхность 48 является изолирующей поверхностью, поверх или на светоотражающее покрытие 34 для обеспечения электропроводящей поверхности может любым обычным способом наноситься электропроводящая пленка, например электропроводящая поверхность может наноситься поверх светоотражающего покрытия путем приклеивания металлического листа к светоотражающему покрытию 34, а металлическая пленка может осаждаться поверх светоотражающего покрытия с помощью разбрызгивания, способа неэлектрического нанесения покрытий, окраски валиком или кистью, способа влажного нанесения покрытия, химического осаждения из паровой среды и вакуумного осаждения при магнетронном напылении.
В общем случае способ по настоящему изобретению включает в себя нанесение защитного покрытия 35 поверх электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 с помощью одновременного нанесения множества жидких материалов на различные части или зоны электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 и с помощью сохранения некоторого расстояния между жидкими материалами на электропроводящей поверхности, предпочтительно, но не обязательно, без контакта друг с другом. По меньшей мере два из жидких материалов, используемых в практическом осуществлении данного изобретения, являются электропроводящими. Кроме того, по меньшей мере один из этих электропроводящих жидких материалов включает в себя ионосодержащее вещество, которое должно осаждаться на электропроводящую поверхность 48 подложки 28 солнечного зеркала 20. Когда нужно замкнуть электрическую цепь, каждый из электропроводящих жидких материалов наносится на электропроводящую поверхность 48 в виде непрерывного потока, и электрическая цепь подключается к дозатору электропроводящего потока, через который протекают жидкие материалы, такому как труба или форсунка, которая электрически соединена или подключена к выпрямителю постоянного тока, образуя тем самым электрическую цепь. Т.е. электропроводящие жидкие материалы и электропроводящая поверхность образуют замкнутую электрическую цепь, когда к системе прикладывается электрическое напряжение.
В некоторых вариантах осуществления данного изобретения первый поток жидкости, который может включать в себя ионосодержащее вещество, предназначенное для осаждения на электропроводящей поверхности или подложке, подается на одну зону электропроводящей поверхности 48, тогда как второй поток жидкости одновременно с этим подается на другую зону электропроводящей поверхности. Чтобы замкнуть электрическую цепь каждый из этих потоков должен быть электропроводящим. Кроме того, пока эти потоки одновременно и непрерывно подаются к электропроводящей поверхности и находятся на расстоянии друг от друга, к одному из потоков может прикладываться электрический заряд, что приводит к осаждению ионосодержащего вещества на электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 солнечного зеркала 20, как это описано выше.
Хотя в предыдущих параграфах описаны ситуации, когда в процессе используются первый и второй потоки жидкости, данное изобретение может также осуществляться с использованием множества наборов потоков жидкости. К примеру, первый и второй потоки жидкости, описанные выше, могут представлять собой наборы потоков. Соответственно в некоторых вариантах осуществления данного изобретения может использоваться множество таких наборов. Т.е. в некоторых вариантах осуществления данного изобретения может использоваться множество потоков жидкости, образующих первый набор, и множество потоков, образующих второй набор. В таких вариантах осуществления данного изобретения второй набор будет располагаться ниже по технологическому потоку относительно первого набора. Соответственно, первый набор может включать в себя первый и второй потоки жидкости, описанные в предыдущем параграфе, тогда как второй набор может включать в себя третий поток жидкости, а также четвертый поток жидкости. Третий и четвертый потоки жидкости будут аналогичны первому и второму потокам жидкости в том отношении, что они будут электропроводящими. Кроме того, как третий, так и четвертый поток жидкости может включать в себя ионное соединение, как описано выше. В зависимости от потребностей и/или требований пользователя, в данном изобретении может быть использовано любое число наборов потоков жидкости.
Хотя данное изобретение в общем случае описано как одновременное нанесение множества электропроводящих жидких материалов на различные части электропроводящей поверхности 48, следует отметить, что неэлектропроводящие жидкие материалы, такие как деионизированная вода, также могут наноситься на подложку одновременно с электропроводящими жидкостями. К примеру, неэлектропроводящий жидкий материал может наноситься на электропроводящую поверхность в месте, которое расположено либо выше по технологическому потоку, либо ниже по технологическому потоку от первого и/или второго потоков жидкости, или он может наноситься на электропроводящую поверхность подложки в месте, которое расположено между первым и вторым потоками жидкости. Предназначение неэлектропроводящего жидкого материала может быть различным, однако деионизированная вода, например, может использоваться для того, чтобы промыть по меньшей мере часть подложки перед нанесением или после нанесения первого потока жидкости. Поскольку неэлектропроводящий жидкий материал не способен проводить электрический заряд, электрическая цепь продолжает проходить через первый поток жидкости, электропроводящую поверхность светоотражающего покрытия и второй поток жидкости.
Как указывалось выше, одна или несколько описанных выше электропроводящих жидкостей, включают в себя композицию электроосаждаемого покрытия или композицию для электрогальванического покрытия. Данное изобретение не ограничивается в том, что касается композиций для нанесения защитного покрытия, и любое покрытие, которое может наноситься электроосаждением, обеспечит некоторую степень защиты. В предпочтительном варианте практического осуществления данного изобретения защитное покрытие обеспечивает защиту от предполагаемого химического повреждения, например от воздействия окружающей среды, а также от предполагаемых механических повреждений, например от образования царапин и ударного абразивного износа. В данном изобретении могут быть использованы подходящие композиции электроосаждаемого покрытия, известные в данной области техники. В общем случае композиция электроосаждаемого покрытия включает в себя пленкообразующий полимер и отверждающий реагент, способный вступать в реакцию с пленкообразующим полимером. Могут использоваться самые разнообразные пленкообразующие полимеры, при условии что эти пленкообразующие полимеры являются «диспергируемыми в воде». В настоящем документе термин «диспергируемый в воде» означает, что материал способен растворяться, диспергироваться и/или эмульгироваться в воде. Неограничивающие примеры пленкообразующих полимеров, подходящих для использования в данном изобретении, включают в себя смолы или полимеры, полученные из полиэпоксида, акрила, полиуретана, сложного полиэфира или комбинации этих веществ. В определенных вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может включать в себя функциональные группы. В настоящем документе термин «функциональные группы» или «реакционные функциональные группы» означает гидроксил, карбоксил, карбамат, эпоксид, изоцианат, ацетоацетат, аминную соль, меркаптан или комбинацию указанных групп. Описанный выше пленкообразующий полимер также является ионным по своей природе. Говоря более конкретно, пленкообразующие полимеры могут быть катионными или анионными. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может включать в себя катионные солевые группы, приготавливаемые, как правило, нейтрализацией функциональной группы пленкообразующего полимера кислотой, что позволяет пленкообразующему полимеру электроосаждаться на катоде. К примеру, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может быть получен реакцией полиэпоксидсодержащего полимера с амином, таким как описанные выше, 1,5,7-триазобицикло[5.5.0]дец-5-еном (TBD), сульфидами или комбинацией вышеуказанных веществ, с последующей реакцией полимера с кислотой. В зависимости от вещества, которое используется для реакции с эпоксидным функциональным полимером, кислоту можно добавлять к полимеру после того, как полимер вступил в реакцию с амином, TBD и/или сульфидом, или вместе с этими веществами. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения «ионное вещество» означает описанный выше ионный пленкообразующий полимер.
Композиция электроосаждаемого покрытия, которая может быть использована в практическом осуществлении данного изобретения, может также включать в себя отверждающий реагент или реагент для образования перекрестных связей, способный взаимодействовать с пленкообразующим полимером, описанным в предыдущем параграфе. К примеру, отверждающий реагент может включать в себя группы, которые являются реакционноспособными по отношению к функциональным группам пленкообразующего полимера. Подходящие для использования реагенты для образования перекрестных связей включают в себя, без ограничения, аминопласты, полиизоцианаты (включая блокированные изоцианаты), полиэпоксиды, бета-гидроксиалкиламиды, поликислоты, ангидриды, органометаллические кислото-функциональные материалы, полиамины, полиамиды, циклические карбонаты, силоксаны или комбинации вышеуказанных веществ. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения на отверждающий реагент может приходиться от 30 до 40 весовых процентов от общего содержания твердых смол в композиции электроосаждаемого покрытия.
В некоторых вариантах осуществления данного изобретения композиция электроосаждаемого покрытия может дополнительно включать в себя катализатор отверждения, который может использоваться для ускорения реакции между реагентом для образования перекрестных связей и пленкообразующим полимером. Подходящие катализаторы отверждения, которые могут использоваться в данном изобретении, включают в себя, без ограничения, оловоорганические соединения (например, дибутилоловооксид, диоктилоловооксид) и соли этих веществ (например, дибутилоловодиацетат), другие оксиды металлов (например, оксиды меди, марганца, церия, циркония и/или висмута) и соли этих веществ (например, сульфамат висмута и/или лактат висмута), циклический гуанидин (как описано в параграфах [0010]-[0015] патентной заявки США №2009/0042060, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки) или комбинации этих веществ.
Как описано выше, настоящее изобретение включает в себя одновременное нанесение множества электропроводящих жидких материалов на различные части электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34. Хотя один из жидких материалов (например, первый поток жидкости или второй поток жидкости) может включать в себя композицию электроосаждаемого покрытия, описанную в предыдущих параграфах, другой жидкий материал (например, второй поток жидкости или первый поток жидкости) может включать в себя любой жидкий материал, при том лишь условии, что он является электропроводящим. К примеру, в качестве другого жидкого материала может использоваться вода (не деионизированная вода, а электропроводящая вода) или пермеат. Пермеат в общем случае может быть описан как остатки в ванне для электроосаждаемого покрытия после того, как содержимое ванны было подвергнуто ультрафильтрации. Соответственно, пермеат может включать в себя малую часть описанного выше пленкообразующего полимера. Специалист в области электроосаждения поймет, что понимается под пермеатом. Таким образом, подробное описание этого материала не приводится в настоящем документе.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый поток жидкости включает в себя композицию электроосаждаемого покрытия, тогда как второй поток жидкости включает в себя воду или пермеат. В альтернативном варианте первый поток жидкости может включать в себя воду или пермеат, тогда как второй поток жидкости включает в себя композицию электроосаждаемого покрытия. В этих вариантах осуществления данного изобретения первый и второй потоки жидкости могут включать в себя ионные заряды, которые противоположны по знаку друг другу. К примеру, если композиция электроосаждаемого покрытия, которая используется для первого потока, включает в себя положительный заряд (т.е. первый поток является катодным), то вода или пермеат, которые используются для второго потока, включает в себя отрицательный заряд (т.е. второй поток является анодным). В альтернативном варианте, если композиция электроосаждаемого покрытия включает в себя отрицательный заряд, то вода или пермеат может включать в себя положительный заряд.
Различные жидкие материалы (например, композиция электроосаждаемого покрытия, вода, пермеат), описанные выше, могут наноситься на электропроводящую поверхность с помощью методов, известных в данной области техники. К примеру, различные жидкие материалы могут наноситься разбрызгиванием на электропроводящую поверхность подложки или подложка может перемещаться через завесу или поток жидких материалов. Соответственно в аппарате для нанесения жидких материалов на электропроводящую поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 может использоваться распылительная форсунка, ниппель трубы или любой другой тип отверстия (например, прорезь). Следует отметить, что технологические параметры для нанесения различных жидких материалов на электропроводящую поверхность могут зависеть от формы солнечного зеркала, и, следовательно, для нанесения жидких материалов на электропроводящую поверхность 48 солнечного зеркала, на которую наносится покрытие, могут использоваться различные типы и формы отверстий и/или форсунок.
Толщина, на которую композиция электроосаждаемого покрытия осаждается на электропроводящей поверхности, будет зависеть от нужд пользователя, например от степени подверженности солнечного зеркала отрицательному воздействию окружающей среды. К примеру, но не ограничиваясь только этим, чем больше длительность воздействия и/или чем более отрицательное воздействие оказывает окружающая среда, тем предпочтительнее увеличить толщину композиции электроосаждаемого покрытия, наносимого поверх светоотражающего покрытия. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения толщина влажной и/или сухой пленки покрытия будет находиться в диапазоне от 0,5 мкм до 150 мкм, а более предпочтительно от 25 мкм до 150 мкм.
В некоторых вариантах осуществления данного изобретения средства для отверждения композиции электроосаждаемого покрытия могут располагаться в процессе таким образом, что композиция электроосаждаемого покрытия по существу или полностью отверждается после того, как композиция для покрытия нанесена на электропроводящую поверхность. К примеру, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения ультрафиолетовая лампа может быть установлена между первым и вторым потоками, так что отверждаемая ультрафиолетовым излучением композиция электроосаждаемого покрытия, которая наносится на электропроводящую поверхность из первого потока, по существу или полностью отверждается перед тем, как покрытие достигнет второго потока. В других вариантах осуществления данного изобретения ультрафиолетовая лампа может быть помещена после установки со вторым потоком, что приводит к отверждению композиции электроосаждаемого покрытия после того, как она выйдет из установки, например, установки пермеата. Хотя в предыдущем варианте осуществления данного изобретения описано, что для отверждения композиции электроосаждаемого покрытия используется ультрафиолетовая лампа, могут использоваться и другие способы отверждения композиция покрытия, в зависимости от конкретного химического состава композиции электроосаждаемого покрытия. К примеру, но без ограничения, для отверждения композиции электроосаждаемого покрытия может использоваться тепловой нагрев/тепловая энергия, инфракрасное облучение, индукционный нагрев, электроннолучевое облучение и/или ионизирующее или актиничное облучение. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения операции по отверждению могут осуществляться при температуре окружающего воздуха. В других вариантах осуществления данного изобретения операции по отверждению могут осуществляться при температуре 260°C или ниже. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения операция по отверждению может выполняться при температурах, находящихся в диапазоне между любыми значениями, не превышающими 260°C. К примеру, операция по отверждению может выполняться при температурах, находящихся в диапазоне от 120°C до 150°C. Следует отметить, однако, что для активации механизмов отверждения при необходимости могут использоваться и более низкие или более высокие температуры.
В других вариантах осуществления данного изобретения воздушный нож может быть установлен выше по технологическому потоку, ниже по технологическому потоку или между первым и/или вторым потоками, чтобы по существу высушивать по меньшей мере часть подложки. Кроме того, воздушный нож может быть установлен между первым и вторым потоками для поддержания потоков на расстоянии друг от друга, и предпочтительно, но не обязательно, без контакта друг с другом на электропроводящей поверхности 48, чтобы обеспечить прохождение электрического тока через электропроводящую поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 для покрытия электропроводящей поверхности, имеющей нанесенную композицию для электроосаждаемого покрытия, и для предотвращения загрязнения жидкостей из первого и второго потоков.
Хотя для перемещения солнечного зеркала через различные описанные выше жидкие материалы могут использоваться любые способы, следует отметить, что установка, используемая для перемещения солнечного зеркала, не заземляет электропроводящую поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 и электрически не соединяет ее с источником электропитания, например с выпрямителем. Иными словами, в практическом осуществлении данного изобретения для перемещения солнечного зеркала через жидкие материалы может быть использована любая установка, при условии, что часть установки, контактирующая с электропроводящей поверхностью, электрически изолирована от электропроводящей поверхности, на которую наносится покрытие, например, но без ограничения только этим вариантом, часть аппарата, контактирующая с электропроводящей поверхностью 48, является электрически непроводящей и незаземленной и электрически не соединена с заземленной установкой. Говоря более конкретно, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения солнечное зеркало может размещаться на множестве роликов, которые перемещают солнечное зеркало через различные жидкие материалы. Эти ролики могут быть полностью изготовлены из пластика или они могут включать в себя пластиковую оболочку, которая окружает металлический сердечник. В этом варианте осуществления данного изобретения пластиковая оболочка является частью ролика, контактирующей с солнечным зеркалом, которая в зависимости от формы солнечного зеркала может контактировать еще и с электропроводящей поверхностью. Кроме того, солнечное зеркало может перемещаться через жидкие материалы таким образом, что электропроводящая поверхность солнечного зеркала, на которую наносится покрытие из жидких материалов, при прохождении через жидкие материалы не находится в контакте ни с каким другим объектом. Это может быть осуществлено путем установки ролика, который разворачивает свернутую в рулон металлическую подложку, такую как металлический лист (например, пачка листов), выше по технологическому потоку от первого потока жидкости, тогда как ролик, сворачивающий или закручивающий металлический лист в рулон, устанавливается ниже по технологическому потоку от второго потока жидкости. В ситуациях, когда электропроводящая поверхность наносится на цилиндрическую поверхность солнечного зеркала, могут использоваться средства для перемещения, которые вращают солнечное зеркало для вращения электропроводящей поверхности, когда солнечное зеркало проходит через по меньшей мере один набор потоков жидкости, тем самым покрывая всю цилиндрическую электропроводящую поверхность солнечного зеркала.
Также следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления данного изобретения светоотражающее покрытие 34 может включать в себя пленки из разных металлов. Необязательно для настоящего изобретения для предотвращения гальванического взаимодействия между различными металлами светоотражающего покрытия 34 на светоотражающем покрытии 34 или поверх него может быть расположена расходная металлическая пленка. Любые металлы, используемые и/или известные в данной области техники в качестве расходных металлов, например, но без ограничения, цинк, алюминий, олово и железо, могут использоваться в практическом осуществлении данного изобретения. В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения используется цинковая пленка, например как описано в патентах США №4,793,867 и 5,588,989, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
Хотя описанная выше композиция электроосаждаемого покрытия не обязательно должна покрываться сверху дополнительными композициями покрытий, в определенных вариантах осуществления данного изобретения композиция электроосаждаемого покрытия может быть частью системы покрытий. Система покрытий может включать в себя ряд слоев покрытия, но не ограничивается только этим вариантом. Слой покрытия, как правило, формируется, когда осаждаемая на светоотражающем покрытии 34 композиция покрытия по существу отверждается с помощью способов, известных в данной области техники (например, путем термического нагрева или ультрафиолетовым отверждением).
В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения на наружную поверхность, например на электропроводящую поверхность 48 светоотражательной пленки 34, наносится композиция окрашивающего покрытия (далее называемая «грунтовкой»), а защитная пленка 35 наносится на грунтовку. Грунтовка может содержать красители, которые могут поглощать или отражать ультрафиолетовое излучение, например с длиной волны электромагнитного спектра менее 300 нм, которое может проходить сквозь светоотражающее покрытие 34, для защиты защитной пленки 35 от деградации в результате воздействия ультрафиолетового облучения в тех случаях, когда защитная пленка 35 подвержена деградации под действием ультрафиолетового облучения. В другом неограничивающем варианте осуществления данного изобретения грунтовка может иметь белый краситель (один или в сочетании с красителями, защищающими от ультрафиолетового излучения) для отражения любых длин волн в диапазоне 300 нм и выше, которые могут проходить сквозь светоотражающее покрытие 34.
В еще одном неограничивающем варианте осуществления данного изобретения по существу бесцветная композиция для покрытия (далее называемая «бесцветным покрытием») может осаждаться по меньшей мере на часть слоя грунтовки в эстетических целях. К примеру, композиция для бесцветного покрытия может быть такого типа, как описано в патентах США №№5,989,642; 6,245,855; 6,387,519 и 7,005,472, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
Как должно быть понятно, грунтовка и/или бесцветное покрытие, описанные в предыдущих параграфах, могут включать в себя красители и/или другие опциональные материалы, которые известны в области составов покрытий для поверхностей. Используемый в настоящем документе термин «краситель» означает любое вещество, которое придает композиции цвет и/или другой оттенок и/или другой визуальный эффект. Краситель может добавляться к покрытию в любом приемлемом виде, таком как отдельные частицы, дисперсии, растворы и/или чешуйки (например, алюминиевые чешуйки). В описанной здесь композиции покрытия может использоваться как отдельный краситель, так и смесь двух или большего числа красителей. В общем случае краситель (красители), пигмент (пигменты) и/или добавка (добавки) могут присутствовать в любом количестве, достаточном для придания покрытию желаемого визуального и/или цветового эффекта.
Одна или несколько описанных здесь композиций покрытий могут включать в себя другие необязательные материалы, хорошо известные в области составов покрытий для поверхностей, такие как пластификаторы, антиоксиданты, светостабилизаторы на основе пространственно-затрудненных аминов, поглотители и стабилизаторы ультрафиолетового излучения, поверхностно-активные вещества, реагенты для регулирования текучести, тиксотропные вещества, такие как бентонитовая глина, пигменты, наполнители, органические сорастворители, катализаторы, включая фосфорные кислоты и другие специально разработанные вспомогательные вещества.
Кроме описанных выше материалов, одна или несколько из описанных выше композиций покрытия может также включать в себя органический растворитель. Подходящие органические растворители, которые могут использоваться в композиции покрытия, включают в себя любой из растворителей, перечисленных в предыдущих параграфах, а также бутилацетат, ксилол, метилэтилкетон или комбинацию вышеуказанных веществ, но не ограничиваются только этим.
Кроме того, следует понимать, что одна или несколько из описанных здесь композиций покрытий, образующих различные слои покрытий, могут являться либо «однокомпонентными» («1К"), либо «двухкомпонентными» («2К») или даже многокомпонентными композициями. Под однокомпонентной композицией понимается композиция, в которой все компоненты покрытия после изготовления, во время хранения и т.п. содержатся в одном контейнере. Под двухкомпонентной или многокомпонентной композицией понимается композиция, в которой различные компоненты хранятся отдельно друг от друга вплоть до нанесения композиции. Однокомпонентная или двухкомпонентная композиция может наноситься на электропроводящую поверхность и отверждаться любыми традиционными способами, такими как с помощью нагрева, нагнетаемого воздуха и аналогичных средств.
Предварительно обработанный раствор, материал первичного покрытия поверхности, грунтовка и/или бесцветное покрытие могут осаждаться или наноситься на электропроводящую поверхность 48 или поверх электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 с помощью любого метода, известного в данной области техники. К примеру, композиции покрытий могут наноситься любым из множества способов, включая, но без ограничения, распыление, окраску кистью, погружение и/или нанесение покрытия валиком, наряду с другими способами. Когда на электропроводящую поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 наносится множество композиций покрытий, следует отметить, что одна композиция для покрытия может наноситься по меньшей мере на часть композиции предыдущего покрытия либо после того, как композиция предыдущего покрытия была отверждена, либо перед тем, как будет производиться отверждение композиции предыдущего покрытия. Если композиция покрытия наносится на неотвержденную композицию предыдущего покрытия, отверждение обеих композиций для покрытия может осуществляться одновременно.
Грунтовка и/или бесцветное покрытие могут отверждаться с помощью описанных выше способов. Однако в некоторых вариантах осуществления данного изобретения одна или несколько из этих композиций покрытий могут представлять собой низкотемпературные влагоотверждаемые композиции покрытий. Используемый здесь термин «низкотемпературные влагоотверждаемые» относится к композициям, которые после их нанесения на электропроводящую поверхность светоотражающего покрытия могут отверждаться в присутствии окружающего воздуха, имеющего относительную влажность от 10% до 100%, например от 25% до 80%, и температуру в диапазоне от -10°C до 120°C, например от 5°C до 80°C, в некоторых случаях от 10°C до 60°C, а в других случаях - от 15°C до 40°C.
Примеры
В приведенных ниже примерах описаны различные неограничивающие варианты осуществления данного изобретения, предназначенные для осаждения композиции электроосаждаемого защитного покрытия поверх светоотражающего покрытия 34 солнечных зеркал посредством использования множества электропроводящих потоков жидкости или завес жидкостей.
Неограничивающие варианты примера 1 осуществления данного изобретения представлены в следующем обсуждении. Со ссылкой на фиг.3 и 3A, представлено плоское солнечное зеркало 70, включающее в себя плоскую стеклянную подложку 72, имеющую светоотражающее покрытие 34 на поверхности 76 стеклянной подложки 72. Плоское солнечное зеркало 70, изображенное на фиг.3, может использоваться в качестве вторичного зеркала для отражения солнечных лучей от вогнутой поверхности параболического зеркала 20 к преобразователю энергии 40 (см. фиг.1), или в наборе солнечных зеркал для отражения солнечной энергии к одной или нескольким зонам назначения. Использование плоских солнечных зеркал хорошо известно в данной области техники и дальнейшее обсуждение использования плоских солнечных зеркал для отражения солнечной энергии не является необходимым. Данное изобретение не ограничивается в том, что касается периферической формы или размера солнечного зеркала 70. В данном неограничивающем варианте осуществления данного изобретения зеркало 70 имеет прямоугольную форму, а стеклянная подложка имеет толщину 3,2-4,0 мм. Как показано на фиг.3А, светоотражающее покрытие 34 в этом неограничивающем варианте его осуществления включает в себя серебряную пленку или слой 78, приклеенный к поверхности 76 стеклянной подложки 72; никельсодержащую пленку или слой 80, расположенный на серебряной пленке 78 или поверх нее; пленку или слой 82 из диоксида титана на или поверх никельсодержащей пленки 80; пленку или слой 84 станната цинка на или поверх пленки 82 диоксида титана и пленку или слой 86 постоянного внешнего покрытия на или поверх пленки 84 станната цинка. В практическом осуществлении настоящего изобретения предпочтительно, чтобы светоотражающее покрытие 34 имело светопроницаемость для видимого света в диапазоне от 300 до 700 нм электромагнитного спектра 5% или менее и для целей данного изобретения такое покрытие считается непроницаемым для видимой части спектра. В практическом осуществлении настоящего изобретения поверхность или покрытие, которые не являются электроизолирующими, считаются электропроводящими поверхностью или покрытием. Пленки 78, 80, 82 и 84 светоотражающего покрытия 34 могут наноситься с помощью процесса вакуумного осаждения при магнетронном напылении (MSVD). Описание пленок 78, 80, 82 и 84 светоотражающего покрытия 34 и дополнительных покрытий можно найти в патентной заявке США №12/330,580, поданной 9 декабря 2008 г. и озаглавленной «Светоотражающие покрытия», содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Пленка 86 постоянного защитного внешнего покрытия наносится с помощью процесса вакуумного осаждения при магнетронном напылении и включает в себя оксиды кремния и алюминия. Подробное описание пленки постоянного защитного внешнего покрытия описано в патенте США №6,916,542, полное содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Пленка постоянного защитного внешнего покрытия защищает светоотражающее покрытие 34 от царапин и ударного абразивного износа во время хранения, манипуляций и транспортировки стекла, имеющего светоотражающее покрытие 34.
Чтобы предотвратить или уменьшить гальваническое взаимодействие между пленками электропроводящего покрытия 34, металлическая пленка или слой 88, например цинковая пленка или слой 88, располагаются на или поверх пленки 86 постоянного защитного внешнего покрытия. В нижеследующем описании светоотражающее покрытие 34, если не указано иное, включает в себя, серебряную пленку 78, никелевую пленку 80, пленку 82 диоксида титана, никелевую пленку 80, пленку 84 станната цинка, пленку 86 постоянного защитного внешнего покрытия и цинковую пленку 88, но не ограничено только ими. Кроме того, в нижеследующем описании электропроводящая поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 представляет собой наружную поверхность металлической пленки 88, например цинковой пленки 88; иными словами, поверхность цинковой пленки 88 в большей степени удалена от подложки 72 (см. фиг.3А). Следует понимать, что данное изобретение предусматривает размещение поверх солнцеотражающего покрытия защитного слоя, который не включает в себя металлическую пленку, например цинковую пленку 88, для уменьшения или предотвращения гальванического взаимодействия.
На фиг.4 и 5 показана установка 100 для нанесения покрытия, которая может быть использована в практическом осуществлении данного изобретения для нанесения защитного покрытия 35 на электропроводящую поверхность 48 светоотражающего слоя 34 или поверх в соответствии с принципами данного изобретения. Установка 100 для нанесения покрытий включает в себя конвейер 102, предназначенный для перемещения солнечного зеркала 70, имеющего светоотражающее покрытие 34, в направлении стрелки 106 внутрь установки отверждения 110 согласно неограничивающему варианту реализации конструкции 108 для нанесения покрытия электропроводящим потоком жидкости, выполненной согласно данному изобретению и расположенной над конвейером 102. Конвейер 102 включает в себя пластиковые ролики 112 конвейера, имеющие противоположные концы 114 и 116, смонтированные на горизонтальных балках 118 и 120 соответственно и присоединенные к шестеренной конструкции, приводимой в движение двигателем, как известно в данной области техники, предназначенной для перемещения солнечного зеркала в направлении стрелки 106 (шестеренная конструкция и двигатель не показаны на фиг.4 и 5). Горизонтальные балки 118 и 120 поддерживаются над уровнем пола 122 (обозначен только на фиг.4) с помощью вертикальных стоек 124 и 126 (показаны только на фиг.4).
Конструкция 108 для нанесения покрытия электропроводящими потоками жидкости включает в себя каналы 130 и 132 для завес жидкости, присоединенные к клемме 134, например к отрицательной клемме 134 выпрямителя 136 постоянного тока, например выпрямителя постоянного тока на 500 В, и канал 138 для завесы жидкости, присоединенный к другой клемме 140, например положительной клемме 140 выпрямителя 136 (см. фиг.6). Как можно понять, каналы 130 и 132 для завес жидкости могут быть присоединены к положительной клемме 140 выпрямителя 136, а канал 138 для завесы жидкости может быть присоединен к отрицательной клемме 134 выпрямителя 136. В практическом осуществлении данного изобретения композицию электроосаждаемого защитного покрытия предпочтительно перемещать через средний канал, т.е. канал 138, для легкости сбора композиции электроосаждаемого покрытия, как описано ниже; однако данное изобретение предусматривает также и возможность перемещения композиции электроосаждаемого покрытия через наружные каналы, т.е. каналы 130 и 132. С помощью электрической конструкции, показанной на фиг.6, катионная композиция электроосаждаемого защитного покрытия перемещается через канал 138, например, но без ограничения, катионная акриловая электроосаждаемая краска Powercron 935, поставляемая фирмой PPG Industries, Inc. Кроме того, данное изобретение предусматривает возможность присоединения каналов 130 и 132 к положительной клемме 140, а канала 138 - к отрицательной клемме 134.
Канал 142, предназначенный для получения первого воздушного ножа, смонтирован между каналами 130 и 138 для завес жидкости, а канал 144, предназначенный для получения второго воздушного ножа, смонтирован между каналами 132 и 138 для завес жидкости. Первый воздушный нож, обеспечиваемый каналом 142, удерживает жидкости из каналов 130 и 138 для завес жидкости от контакта друг с другом на электропроводящей поверхности 48, а второй воздушный нож, обеспечиваемый каналом 144, удерживает от контакта друг с другом на электропроводящей поверхности 48 жидкости из каналов 132 и 138 для завес жидкости.
Со ссылкой на фиг.6-8, каждый из каналов 130, 132 и 138 для завес жидкости включает в себя удлиненную металлическую трубку 148, имеющую закрытые концы 149 для образования внутренней камеры 150 и имеющую ряд отверстий или прорезей 151, просверленных по прямой линии вдоль трубки 148. Отверстия 151 могут иметь диаметр в диапазоне от 1 до 3 мм и предпочтительно, но не обязательно, диаметр 1,5 мм. Каналы 130, 132 и 138 смонтированы над конвейером 102 с отверстиями 151 трубки 148, направленными в сторону конвейера 102. Камеры 150 трубок 148 каналов 130 и 132 присоединены с помощью патрубков 154 и 156, соответственно, к питающему баку 158 (см. фиг.8), содержащему электропроводящую жидкость, способную переносить анодный заряд от выпрямителя 136 (см. фиг.6). Далее жидкость, способная переносить анодный заряд, например анионосодержащая жидкость, также называется «анионной жидкостью». Следует понимать, что трубки 148 каналов 130 и 132 могут быть присоединены к одному питательному баку 158, как показано на фиг.8, или каждая из них может быть присоединена к собственному питательному баку, как описано ниже. Камера 150 трубки 148 канала 138 присоединена с помощью трубопровода 160 к питательному баку 162 (см. фиг.8), содержащему электропроводящую жидкость, способную переносить катионный заряд от выпрямителя 136 (см. фиг.6). Далее жидкость, способная переносить катионный заряд, например катионосодержащая жидкость, называется также «катионной жидкостью». Каждый из трубопроводов 152, 154 и 160 имеет клапан и/или насос 164 (см. фиг.7), предназначенный для регулирования потока жидкости, поступающей в камеру 150, для поддержания непрерывной завесы 165 от отверстий или прорезей 151 трубки 148. Каналы 142 и 144 присоединены с помощью трубопроводов 166 и 168, соответственно, к устройству 170 подачи сжатого воздуха (см. фиг.8), предназначенному для обеспечения воздушного ножа или воздушного экрана на электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34. Клапан и/или насос 172 предусмотрен на каждом из трубопроводов 166 и 168 для обеспечения воздушного экрана достаточного давления с целью удержания электропроводящих жидкостей на электропроводящей поверхности 48 на расстоянии друг от друга.
В одном неограничивающем варианте осуществления данного изобретения каналы 130, 132 и 138 расположены над роликами 112 конвейера 102 (см. фиг.4) таким образом, что отверстия 151 трубок 148 каналов 130, 132 и 138 направлены в сторону роликов 112 конвейера 102 и расположены на расстоянии не более 25 мм над электропроводящей поверхностью 48 солнечного зеркала 70, когда оно перемещается под конструкцией 108 для нанесения покрытия. Насосы 164 каналов 130 и 132 настраивают таким образом, чтобы они перемещали анионную жидкость через отверстия 151 соответствующей трубки 148 с величиной расхода от 0,1 до 5 галлонов в минуту в расчете на одно отверстие или прорезь для обеспечения непрерывной анионной плоского потока 165, проходящей от трубки 148 каналов 130 и 132 к электропроводящей поверхности 48. Катионная жидкость перемещается через отверстия 151 трубки 148 канала 138 с величиной расхода от 0,1 до 5 галлонов в минуту в расчете на одно отверстие или прорезь для обеспечения непрерывной катионной завесы 165, проходящей от канала 138 к электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70. Как могут понять специалисты в данной области техники, при увеличении объема камеры 150 и площади сечения прорезей 151 величина расхода жидкости увеличивается, и наоборот. Каналы 142 и 144, обеспечивающие воздушные экраны, содержат множество прорезей, имеющих длину от 5 до 50 мм и ширину от 1 до 5 мм. Каналы 142 и 144 могут содержать множество прорезей, расположенных на расстоянии друг от друга, или одну прорезь, проходящую от одного конца канала к противоположному концу. Каналы 142 и 144 расположены на расстоянии не более 100 мм над роликами 112 конвейера 102 таким образом, что проемы или форсунки каналов 142 и 144 направлены в сторону роликов 112 конвейера и расположены на расстоянии не более 25 мм от электропроводящей поверхности 48, когда солнечное зеркало 70 перемещается под каналами 142 и 144.
Продольные оси трубок 148 каналов 130, 132, 138, 142 и 144, как правило, расположены параллельно друг другу, а расстояние между центрами продольных осей каналов следующее: канал 130 расположен на расстоянии от 3 до 12 дюймов (от 7,6 до 30 см) от канала 142; канал 142 расположен на расстоянии от 3 до 12 дюймов (от 7,6 до 30 см) от канала 138; канал 138 расположен на расстоянии от 3 до 12 дюймов (от 7,7 до 30 см) от канала 144, и канал 144 расположен на расстоянии от 3 до 12 дюймов (от 7,6 до 30 см) от канала 32. Указанные выше расстояния пригодны для зеркала, имеющего длину в диапазоне от 6 до 48 дюймов (от 15 см до 1,2 м). Длина трубок 148 каналов никак не ограничена в данном изобретении. В одном неограничивающим варианте осуществления данного изобретения трубки 148 каналов 130, 132 и 138 имеют длину меньше длины роликов 112 конвейера, например приблизительно на 25% меньше. С помощью описанной выше конструкции обеспечивается первый электрический контур от выпрямителя 136 (см. фиг.6) до трубки 148 канала 130 с помощью провода 173А, через завесу 165 электропроводящей жидкости канала 130, через электропроводящую поверхность 48 светоотражающего покрытия 48 солнечного зеркала 70, через завесу 165 канала 138 и через трубку 148 канала 138 к выпрямителю 136 с помощью провода 175, а вторая электрическая цепь обеспечивается от выпрямителя 136 к трубке 148 канала 132 с помощью провода 173 В, через завесу электропроводящей жидкости канала 132, через электропроводящую поверхность 48 солнечного зеркала 70, через завесу 165 электропроводящей жидкости канала 138 и через канал 138 к выпрямителю 136 с помощью провода 175.
Как показано на фиг.4, первый полипропиленовый бак 190, имеющий наклонный фланец или проем 192, расположен под конвейерными роликами 112 конвейера 102. Проем 192 бака 190 предпочтительно имеет длину от места выше канала 130 конструкции 108 для нанесения покрытия по технологическому потоку до места, предпочтительно расположенного под воздуховодом 142, и ширину, приблизительно равную расстоянию между горизонтальными балками 118 и 120 конвейера 102 для сбора анионной жидкости от канала 130, которая стекает с электропроводящей поверхности 48. Второй полипропиленовый бак 194, имеющий наклонный фланец или проем 196, расположен под конвейерными роликами 112 конвейера 102. Проем 196 бака 194 предпочтительно имеет длину от места ниже канала 132 конструкции 108 для нанесения покрытия по технологическому потоку до места, предпочтительно расположенного под воздуховодом 144, и ширину, приблизительно равную расстоянию между горизонтальными балками 118 и 120 конвейера 102 для сбора анионной жидкости от канала 132, которая стекает с электропроводящей поверхности 48. Третий полипропиленовый бак 198, имеющий наклонный фланец или проем 200, расположен под конвейерными роликами 112 конвейера 102. Проем 200 третьего бака 198 предпочтительно имеет длину от фланца 192 первого бака 190 до фланца 196 второго бака 194, и ширину, приблизительно равную расстоянию между горизонтальными балками 118 и 120 конвейера 102 для сбора катионной жидкости от канала 138, которая стекает с электропроводящей поверхности 48 и не прилипает к ней. Предпочтительно, чтобы баки 190, 196 и 198 были расположены в полипропиленовом контейнере 202, предназначенном для сбора жидкостей, которые не содержатся в баках 190, 194 и 198.
В практической реализации неограничивающего варианта осуществления данного изобретения бак 198 собирает катионную акриловую электроосаждаемую краску POWERCRON 935 (изготавливаемую фирмой PPG Industries, Inc., Питтсбург, шт.Пенсильвания, США), а баки 190 и 194 собирают водопроводную воду, имеющую электропроводность 450 мкСМ. Со ссылкой на фиг.4 и 7-9, солнечное зеркало 70, имеющее длину от 6 до 48 дюймов (от 15 см до 1,2 м), расположено на конвейерных роликах 112 с электропроводящей поверхностью 48, направленной в сторону конструкции 108 для нанесения покрытия. Конвейер 102 включается и приводится в движение для перемещения солнечного зеркала 70 в направлении стрелки 106 к конструкции 108 для нанесения покрытия. Когда передняя кромка 208 зеркала 70 перемещается к каналу 130, клапан или насос 164 канала 130 активируется для перемещения анионной жидкости через проемы 151 трубки 148 канала 130 для формирования завесы 210 анионной жидкости (см. фиг.9А), которая перемещается по направлению к конвейеру 102 и электропроводящей поверхности 48. В то время как солнечное зеркало 70 продолжает перемещаться в направлении стрелки 106 к воздухопроводу 142, клапан или насос 172 воздухопровода 142 активируется для перемещения воздушного экрана 212 к конвейеру 102. Когда передняя кромка 208 солнечного зеркала 70 перемещается под воздушным экраном 212 (см. фиг.9B), воздушный экран 212 перемещает анионную жидкость по электропроводящей поверхности 48 в направлении вверх по технологическому потоку поверх электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70. Солнечное зеркало 70 продолжает перемещаться в направлении стрелки 106 для перемещения передней кромки 208 солнечного зеркала 70 к каналу 138, и тогда клапан или насос 164 канала 138 открывается или активируется, соответственно, для перемещения катионной жидкости от проема 151 трубки 148 канала 138 для перемещения завесы 214 катионной жидкости к конвейеру 102. Когда солнечное зеркало 70 перемещается под завесу 214 катионной жидкости от канала 138 (см. фиг.9С), воздушный экран 212 перемещает анионную жидкость на электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70 в направлении вверх по технологическому потоку, а катионную жидкость - в направлении вниз по технологическому потоку для поддержания анионной жидкости и катионной жидкости на электропроводящей поверхности на расстоянии друг от друга и без контакта друг с другом, например без электрического контакта друг с другом для обеспечения первой электропроводящей цепи для катионной жидкости с целью осаждения электрогальванической защитной пленки 36 на электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 солнечного зеркала 70.
Передняя кромка 208 зеркала 70 продолжает перемещаться в направлении стрелки 108 к воздухопроводу 144, когда клапан или насос 172, соответственно, открывается или активируется для перемещения воздушного ножа или экрана 216 к конвейеру 102. Когда передняя кромка 208 солнечного зеркала 70 перемещается под воздушным экраном 216, катионная жидкость перемещается в направлении вверх по технологическому потоку (см. фиг.9D) поверх электропроводящей поверхности 48. Продолжающееся перемещение солнечного зеркала 70 перемещает переднюю кромку 208 к каналу 132, когда клапан или насос 164 канала 132, соответственно, открывается или активируется для перемещения анионной жидкости через проемы 167 канала 132 для обеспечения завесы 218 анионной жидкости (см. фиг.9Е). Воздушный нож 216 перемещает катионную жидкость от канала 138 поверх электропроводящей поверхности 48 в направлении вверх по технологическому потоку, а анионную жидкость от канала 132 - в направлении вниз по технологическому потоку для сохранения анионной и катионной жидкостей на электропроводящей поверхности 48 на расстоянии друг от друга и без контакта друг с другом, чтобы обеспечить вторую электропроводящую цепь для катионной жидкости с целью осаждения электрогальванической защитной пленки 35 (см. фиг.3А) на электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70 (см. фиг.9F). Клапан или насос 164 канала 130 и клапан или насос 172 канала 142, соответственно, закрываются или отключаются (см. фиг.8).
Когда передняя кромка 220 солнечного зеркала 70, имеющего защитную пленку 35 по настоящему изобретению, перемещается мимо канала 138, вторая цепь замыкается накоротко и клапан или насос 164 канала 138, клапан или насос 172 канала 144 и клапан или насос 164 канала 132, соответственно, закрываются или отключаются (см. фиг.9G). Зеркало 70 перемещается на конвейере 102 в установку 110 для нанесения покрытия (см. фиг.4). Как можно понять, данное изобретение предусматривает возможность открытия или включения клапанов или всех насосов или только некоторых из каналов 130, 132, 138, 142 и 144, когда солнечное зеркало 70 начинает перемещаться по направлению к конструкции 108 для нанесения покрытия. Кроме того, данное изобретение не ограничено в отношении конструкции датчиков, которые могут использоваться для контроля перемещения солнечного зеркала 70 на конвейере 102, когда оно перемещается по направлению к конструкции 108 для нанесения покрытия или через эту конструкцию 108 для открытия и закрытия клапанов или включения и выключения насосов некоторых из каналов, как описано выше. Таким образом, в практическом осуществлении настоящего изобретения может использоваться любое датчиковое и/или контролирующее устройство, известное в данной области техники. Кроме того, настоящее изобретение предусматривает возможность вытекания анионной жидкости из канала 138 и вытекания катионной жидкости из каналов 130 и 132.
Неограничивающие варианты примера 2 осуществления данного изобретения представлены в следующем обсуждении. Со ссылкой на фиг.10 показана конструкция 230 для нанесения покрытия, содержащая каналы 231-239. Каналы 231 и 239 направляют завесу воды, например деионизированной, для промывки электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала, на которую должно быть нанесено покрытие (канал 231), и для промывки защитной поверхности 35, осажденной поверх электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала (канал 239). Кроме того, данное изобретение предусматривает возможность использования канала 231 для нанесения какого-нибудь вещества для обработки поверхности, на которую должно быть нанесено покрытие, например, но без ограничения, для нанесения цинковой пленки 88 или грунтовки. Каждый из каналов 232, 234 и 237 обеспечивает воздушный нож или экран; каждый из каналов 233 и 238 обеспечивает завесу анионной жидкости, а каналы 235 и 236 обеспечивают завесы катионной жидкости, или, опционально, каждый из каналов 233 и 238 обеспечивает завесу катионной жидкости, а каналы 235 и 236 обеспечивают завесу анионной жидкости. В еще одном неограничивающем варианте осуществления данного изобретения каналы 235 и 236 расположены относительно друг друга на расстоянии, большем чем длина солнечного зеркала, на которое наносится покрытие, так что конструкция для нанесения покрытия имеет две отделенные друг от друга зоны нанесения покрытия.
Неограничивающие варианты примера 3 осуществления данного изобретения представлены в последующем описании. Следующие неограничивающие варианты примера 3 осуществления данного изобретения подразумевают использование установки 100 для нанесения покрытий, описанной в описании неограничивающих вариантов примера 1 осуществления данного изобретения и изображенной на фиг.4 и 5, в которую внесены следующие модификации. Показанная на фиг.4 и 5 конструкция 108 для нанесения покрытия заменена конструкцией 238 для нанесения покрытия на желобообразное солнечное зеркало 240, показанное на фиг.12. Желобообразное солнечное зеркало 240 включает в себя стеклянную подложку 242, имеющую форму поперечного сечения, как показано на фиг.12, и удлиненные противоположные стороны 244 и 246, вогнутую поверхность 248 и выпуклую поверхность 250. Светоотражающее покрытие 34 (см. также фиг.3А) нанесено поверх выпуклой поверхности 250, а вогнутая поверхность 248 выполнена в такой форме, чтобы принимать солнечные лучи 36 и отражать их как лучи 37 в направлении к преобразователю энергии 40, как описано выше (лучи 36 и 37 и преобразователь 40 показаны на фиг.12 пунктирными линиями).
Со ссылкой на фиг.11 и 12, где это необходимо, конструкция 238 для нанесения покрытия включает в себя каналы 252 и 254, предназначенные для направления анионной или катионной жидкости к конвейеру 102 (конвейер 102 показан на фиг.4 и 5); канал 256, предназначенный для направления, соответственно, катионной или анионной жидкости к конвейеру 102, и каналы 258 и 260, предназначенные для направления воздушного экрана к конвейеру 102. В этом неограничивающем варианте осуществления данного изобретения катионная жидкость перемещается через каналы 252 и 254, и каналы 252 и 254 электрически присоединены к положительной клемме 134 выпрямителя 136, а анионная жидкость перемещается через канал 256, и канал 256 электрически присоединен к отрицательной клемме 140 выпрямителя 136. Каналы 258 и 260 воздушного ножа присоединены к источнику воздуха 170 (см. фиг.8). Каждая из трубок 264 каналов 252, 254, 258 и 260 по форме соответствует форме выпуклой поверхности 250 стеклянной подложки 242. Как показано на фиг.12, каждая из трубок каналов 252, 254 и 256 и, опционально, каналов 258 и 260 имеет множество форсунок 265 (показаны только на фиг.11), направленных к конвейеру 102 для получения завесы 165 жидкости. Форсунки 265 каналов 252, 254 и 256 расположены так, что расстояние между их центрами составляет от 1 до 3 дюймов (от 2,54 до 7,6 см), и являются форсунками такого типа, какой предлагается фирмами «Spraying Systems» или «ВЕХ». Форсунки 265 воздуховодов 258 и 260 расположены так, что расстояние между их центрами составляет от 1 до 3 дюймов (от 2,54 до 7, 6 см), и являются форсунками такого типа, который предлагается фирмами «Spraying Systems» или «ВЕХ».
В этом неограничивающем варианте осуществления данного изобретения полипропиленовые баки 190 и 194 (см. фиг.4) содержат жидкость POWERCRON 920H (поставляемую фирмой «PPG Industries, Inc.», Питтсбург, шт.Пенсильвания, США), а полипропиленовый бак 198 содержит пермеат сверхтонкой очистки вместо водопроводной воды. Желобообразное солнечное зеркало 240, имеющее светоотражающее покрытие 34 (которое включает в себя цинковую пленку 88) поверх выпуклой поверхности 250, перемещается конвейером 102 под конструкцией 238 для нанесения защитной пленки 35 поверх электропроводящей поверхности светоотражающего покрытия 34, т.е. на цинковую пленку 88, способом, аналогичным описанному выше при обсуждении неограничивающих вариантов примера 1 осуществления данного изобретения для нанесения защитного покрытия 35 по настоящему изобретению поверх светоотражающего покрытия 34 плоского солнечного зеркала 70 (см. фиг.3).
В еще одном неограничивающем варианте примера 3 осуществления данного изобретения каналы 252, 254 и 256 заменены каналом 266, имеющем пару наружных поточных камер 267, пару внутренних поточных камер 268 и пару промежуточных проточных камер 269, как показано на фиг.13. Каждая из поточных камер 267-269 имеет множество отверстий или прорезей 270 (ясно показанных на фиг.14) для перемещения ионосодержащей жидкости (далее называемой также «ионной жидкостью») из поточных камер 267-269 с целью получения завесы 165 жидкости (см. фиг.7). Каждая из поточных камер 267-269 канала 266 присоединена с помощью трубопровода 271 к источнику подачи катионной или анионной жидкости, как это требуется в каждом конкретном случае, и каждый из трубопроводов 271 имеет конструкцию 164 клапана и насоса для регулирования потока ионной жидкости в поточные камеры и из поточных камер через отверстия 270. Кроме того, каждая из поточных камер 267-269 канала присоединена к клемме источника электропитания, например выпрямителя 136 (см. фиг.6), для обеспечения электрического напряжения для осаждения защитной пленки 35 поверх светоотражающего покрытия 34.
Также со ссылкой на фиг.13 и 14, поточные камеры 267-269 соединены друг с другом любым обычным способом, например с помощью сварки или зажимов, а канал 266 смонтирован таким образом, что сторона 272 поточных камер направлена в сторону конвейера 102 (см. фиг.4 и 5). Для нанесения защитного покрытия 35 поверх или на светоотражающее покрытие 34 желобообразного зеркала 238 (см. фиг.12) стороны 272 поточных камер 267-269 выполнены в такой форме, что при соединении поточных камер 267-269 друг с другом стороны 272 соединенных поточных камер 267-269 канала 266 имеют изогнутую форму, аналогично изогнутой форме выпуклой поверхности 250 желобообразного зеркала 238 (см. фиг.12), и опционально, но не обязательно, противоположные стороны 273 поточных камер выполнены в такой форме, чтобы обеспечить прямолинейную поверхность 273.
Не подразумевая никакого ограничения настоящего изобретения в предпочтительном варианте практического осуществления данного изобретения через прорези 270 поточных камер 267-269 канала 266 поддерживается одинаковый поток ионной жидкости. Регулировка величин расхода жидкости, поступающей в поточные камеры различных внутренних размеров, например внутрь поточных камер 267-269, для обеспечения одинакового расхода жидкости, вытекающей из отверстий или прорезей поточных камер, например прорезей 270 поточных камер 267-269, сама по себе хорошо известна в данной области техники, и ее дальнейшее обсуждение не является необходимым. Кроме того, в еще одном неограничивающем варианте примера 1 осуществления данного изобретения стороны 272 поточных камер могут быть выполнены в такой форме, что соединенные между собой поточные камеры 267-269 могут образовать линейную поверхность для нанесения защитного покрытия 35 поверх или на светоотражающее покрытие 34 плоского зеркала 70, изображенного на фиг.3.
Неограничивающие варианты примера 4 осуществления данного изобретения представлены в следующем обсуждении. В одном неограничивающем варианте примера 4 осуществления данного изобретения защитная пленка 35 наносится поверх электропроводящего слоя 48 светоотражающего покрытия 34 параболического зеркала 20, изображенного на фиг.1 В этом варианте осуществления данного изобретения каналы 252, 254, 256, 258 и 260, а также канал 266 (если используется) выполнены в форме, аналогичной форме выпуклой поверхности 32 зеркала 20 между противоположными концами, например противоположными концами 273 и 274 (см. фиг.1). Длина каналов больше, чем расстояние между противоположными концами 273 и 274 зеркала 20, при измерении вдоль выпуклой поверхности 32 зеркала 20. Со ссылкой на фиг.1 и 15, где это необходимо, в том случае, когда параболическое зеркало 20 имеет отверстие, например отверстие 275, это отверстие 275 может содержать конец 276 вставленной в него пробки 277. Колпачок 278 пробки 277 имеет диаметр, больший чем диаметр отверстия 274, для зацепления с вогнутой поверхностью 30 зеркала 20. Вставляемый конец 276 пробки 277 имеет высоту, предпочтительно равную толщине прозрачной подложки 28, чтобы защитное покрытие 35 по настоящему изобретению наносилось поверх светоотражающего покрытия, открываемого внутренней стенкой отверстия 275. Как можно понять, вогнутая поверхность 30 зеркала 20 является электрически непроводящей, и ионная жидкость не будет прилипать к вогнутой поверхности зеркала 20. Ввиду нижеследующего, пробка 277 может использоваться в тех случаях, когда есть она обеспечивает какое-то преимущество или есть необходимость в ее использовании.
Со ссылкой на фиг.16 и 17, где это необходимо, иллюстрируется установка 290 для нанесения покрытия, аналогичная установке 100 для нанесения покрытия, изображенной на фиг.4 и 5. Установка 290 для нанесения покрытия включает в себя ленточный конвейер 292, имеющий пару горизонтальных балок 294 и 296, поддерживаемых над уровнем пола 122 с помощью вертикальных стоек 298-301. Ленточный конвейер 292 включает в себя цилиндрический ролик 304, приводимый во вращение электродвигателем 306, множество цилиндрических неприводных роликов 308-310, расположенных между горизонтальными балками 294 и 296; цилиндрический неприводной ролик 312, расположенный между стойками 298 и 299, и цилиндрический неприводной ролик 314, расположенный между стойками 300 и 301 (см. фиг.17). Приводной ролик 304 приводит в движение бесконечную конвейерную ленту 316, т.е. ленту, не имеющую концов или имеющую концы, соединенные друг с другом, с траекторией перемещения, определенной неприводными роликами 308-310, 312 и 314. Конвейерная лента 316 перемещается в направлении против часовой стрелки для перемещения солнечного зеркала 20 под изображенной на фиг.16 конструкцией 238 для нанесения покрытия. Поверхность 318 конвейерной ленты 316 и, предпочтительно, конвейерная лента 316 являются электрически непроводящими, с тем чтобы не замыкать накоротко электрическую цепь в процессе нанесения покрытия. Кроме того, лента 316 предпочтительно является пористой для пропускания пермеата сквозь конвейерную ленту 316 внутрь полиэтиленовых баков 320 и 322, а жидкости электроосаждаемого покрытия - внутрь полиэтиленового бака 324. Говоря более конкретно, конвейерная лента может представлять собой пластиковую ленту или ленту, имеющую металлический сердечник, заключенный в пластиковую оболочку.
Также со ссылкой на фиг.16, зеркало 20 перемещают на конвейерную ленту 316 от загрузочного конвейера 326. Зеркало 20 перемещают с помощью ленты 317 в направлении стрелки 106 под конструкцию 238 для нанесения покрытия с целью нанесения защитного покрытия 35 поверх электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 или на нее, например на поверхность цинковой пленки 88, если она имеется, или на поверхность пленки 86 постоянного внешнего защитного покрытия зеркала 20, аналогично тому, как защитное покрытие 35 наносилось поверх светоотражающего покрытия желобообразного солнечного зеркала 240 (пример 3), или поверх светоотражающего покрытия плоского солнечного зеркала 70 (примеры 1 и 2). Как можно понять, конструкция 238 для нанесения покрытия установлена над лентой с каналами 252, 254, 256, 258 и 260 и расположена на одном и том же расстоянии от ленты 316. Когда параболическое солнечное зеркало 20 перемещается под конструкцией 238 для нанесения покрытия, как показано на фиг.16, в направлении стрелки 106, расстояние между каналами конструкции 238 для нанесения покрытия и покрытой выпуклой поверхностью зеркала 20 уменьшается до тех пор, пока передний конец 328 солнечного зеркала 20 не пройдет через канал 256. После прохождения через канал 256 расстояние между каналами конструкции 238 для нанесения покрытия и покрытой выпуклой поверхностью зеркала 20 увеличивается. Кроме того, благодаря форме зеркала 20 зона покрытия переднего конца 328 и заднего конца 330 солнечного зеркала 20 (см. фиг.17) значительно меньше, чем зона покрытия центральной части зеркала, например между сторонами 273 и 274 зеркала 20, что приводит в результате к тому, что меньшее количество жидкости наносится на поверхность зеркала 20 и больше жидкости наносится на ленту 316, причем эта жидкость протекает сквозь ленту в баки 320, 322 и 324, как обсуждалось выше, и затем используется повторно.
Со ссылкой на фиг.18, в другом неограничивающем варианте примера 4 осуществления данного изобретения каналы 252, 254 и 256 разделены на три сегмента 334, 336 и 338. Каждый из сегментов 334, 336 и 338 присоединен с помощью трубопровода 340, 342 и 344 к соответствующему источнику жидкости 320, 322 и 324. К примеру, но без ограничения изобретения, каждый из сегментов 334, 336 и 338 канала 252 присоединен с помощью трубопроводов 340, 342 и 344, соответственно, к источнику анионной жидкости, например к баку 320; каждый из сегментов 334, 336 и 338 канала 254 присоединен с помощью трубопроводов 340, 342 и 344, соответственно, к источнику анионной жидкости, например к баку 322, а каждый из сегментов 334, 336 и 338 канала 256 присоединен с помощью трубопроводов 340, 342 и 344, соответственно, к источнику катионной жидкости, например к баку 324. Насос или клапан 346, 348 и 350 смонтирован на каналах 340, 342 и 344, соответственно, для перемещения жидкости через соответствующий сегмент канала, когда клапан открыт или насос включен, и для остановки потока жидкости через его соответствующий сегмент, когда клапан закрыт или насос выключен. Каждый из сегментов 334, 336 и 338 каналов 252, 254 и 256 присоединен к валу 352, 354 и 356 подъемника, соответственно. В последующем обсуждении признаки рассматриваемого варианта осуществления данного изобретения будут направлены на канал 252, с учетом того, что это обсуждение в равной степени применимо и к каналам 254 и 256, если только не указано иное. Со ссылкой на фиг.16-19, где это необходимо, канал 252 установлен над конвейерной лентой 316 конвейера 292 в исходном положении, например на расстоянии, большем, чем высота солнечного зеркала, поддерживаемого на конвейерной ленте 316 (фиг.14 и 15). Когда передний конец 328 параболического солнечного зеркала 20 перемещается к каналу 252, вал 354 подъемника перемещает центральный сегмент 336 канала 252 по направлению к конвейерной ленте 316 и останавливается на таком расстоянии от ленты, чтобы сегмент 336 располагался на заранее заданном расстоянии над передним концом 328 солнечного зеркала 20 (см. фиг.17), например приблизительно на расстоянии 25 мм выше переднего конца 328 солнечного зеркала 20. Клапан 348 центрального сегмента 336 открывается для перемещения анионной жидкости через форсунки 262 центрального сегмента 336 на передний конец 328 солнечного зеркала 20. Когда лента 316 продолжает перемещать зеркало 20 вдоль траектории 106, вал 354 подъемника перемещает центральный сегмент 262 канала 252 дальше от конвейерной ленты 316 для поддержания заданных расстояний 25 мм от зеркала 20. Когда зеркало 20 перемещается вдоль траектории 106, ширина и высота зеркала 20 увеличиваются (см. фиг.16 и 17). Валы 352 и 356 подъемников наружных сегментов 252 и 256, соответственно, канала 252 перемещаются вниз к конвейерной ленте 316, и клапаны 346 и 350 сегментов 252 и 256 соответственно открываются. Когда сегменты 252 и 254 перемещаются к конвейерной ленте 316, вал 354 подъемника перемещает сегмент 336 дальше от конвейерной ленты 316, поскольку высота зеркала увеличивается, когда оно перемещается под сегментом 336 канала 252. Сегменты 334, 336 и 338 выстраиваются друг рядом с другом для получения канала 252 и перемещаются дальше от конвейерной ленты 316, как это необходимо для поддержания расстояния 25 мм между каналами и выпуклой поверхностью зеркала 20. После того как стороны 273 и 274 зеркала 20 (см. фиг.17) пройдут под каналом 252, сегменты 334, 336 и 338 канала 252 перемещаются к конвейерной ленте 316, поскольку высота зеркала начинает уменьшаться. Когда ширина зеркала 20 уменьшится до длины, меньшей чем длина центрального сегмента 336, клапаны 346 и 350 сегментов 334 и 338 закрываются, и валы 352 и 356 подъемников перемещают сегменты 334 и 338 в исходное или стартовое положение. Когда задний конец 330 перемещается мимо центрального сегмента 336, клапан 348 центрального сегмента 336 закрывается или остается открытым для начала процесса покрытия следующего зеркала. Как можно понять, данное изобретение не ограничено в отношении количества сегментов, на которые разделен каждый из каналов, или в отношении числа форсунок, которые содержит каждый сегмент. К примеру, каналы могут не иметь никаких сегментов, и канал перемещается по направлению к конвейерной ленте или от конвейерной ленты, когда высота параболического зеркала изменяется, или канал может быть разделен на два, три, четыре, пять или большее число сегментов и может иметь одну или большее число форсунок.
Что касается каналов 258 и 260, которые обеспечивают воздушные ножи для поддержания катионной и анионной жидкостей на расстоянии друг от друга, то каналы 258 и 260 могут поддерживаться как единый канал и перемещаться к конвейерной ленте 316 или от нее, когда высота зеркала 20 уменьшается или увеличивается соответственно. Когда ширина зеркала 20 уменьшается при его перемещении под каналами, или если лента пуста, воздух из каналов 258 и 260 может использоваться для очистки поверхности конвейерной ленты 316.
Неограничивающие варианты примера 5 осуществления данного изобретения представлены в последующем обсуждении. В одном неограничивающем варианте примера 5 осуществления данного изобретения каналы, обеспечивающие воздушные ножи, отсутствуют. Конструкция 370 для нанесения покрытия, изображенная на фиг.20, включает в себя шесть каналов 371-376, предназначенных для направления жидкости электроосаждаемого покрытия или катионной жидкости к электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70, и два канала 378 и 380, предназначенные для направления электропроводящей воды или пермеата к электропроводящей поверхности 48, например к цинковой пленке 88 поверхности стеклянного зеркала 70. Как теперь стало понятно, пермеат может поступать через шесть каналов 371-376 к электропроводящей поверхности 48 солнечного зеркала 70, а жидкость электроосаждаемого покрытия или катионная жидкость может поступать через два канала 378 и 380 к электропроводящей поверхности 48 стеклянного зеркала 70. Форсунки 262 каналов 371-373 наклонены по направлению вниз по технологическому потоку траектории 106, а форсунки 262 каналов 374-376 наклонены по направлению вверх по технологическому потоку траектории 106. Благодаря этой конструкции катионная жидкость из форсунок 262 каналов 371-373 и катионная жидкость из форсунок 262 каналов 374-376 направлены по направлению друг к другу. Форсунки 262 канала 378 наклонены по направлению вверх по технологическому потоку для перемещения анионной жидкости из форсунок 262 канала 378 вверх по технологическому потоку, а форсунки 262 канала 380 наклонены по направлению вниз по технологическому потоку для перемещения анионной жидкости из форсунок 262 канала 380 вниз по технологическому потоку. Канал 380 и канал 376 расположены на расстоянии от 6 до 24 дюймов (от 15 см до 0,6 м) друг от друга, а канал 378 и канал 371 расположены на расстоянии от 6 до 24 дюймов (от 15 см до 0,6 м) друг от друга. Благодаря вышеуказанной конструкции, катионная и анионная жидкости находятся на расстоянии друг от друга и не контактируют друг с другом при нанесении защитного покрытия поверх светоотражающей поверхности солнечного зеркала.
Данное изобретение не ограничено в отношении толщины покрытия защитного слоя 35 или в отношении величины прикладываемого напряжения выпрямителя 136. В практическом осуществлении данного изобретения приложенное напряжение 400 В и максимальный ток 500 мА приводят в результате к образованию слоя 35 толщиной от 5 до 40 мкм. Толщина зависит от времени, в течение которого композиция электроосаждаемого покрытия остается над светоотражающим покрытием 34. Говоря более конкретно, когда период времени возрастает, толщина защитной пленки 35 увеличивается, и наоборот. В одном неограничивающем варианте осуществления данного изобретения толщина покрытия защитного покрытия 35 находилась в диапазоне от 20 до 39 мкм.
Как можно понять, признаки аппаратов, используемых в практическом осуществлении примеров 1-5, могут взаимно заменять друг друга.
Хотя конкретные варианты осуществления данного изобретения были описаны в деталях, специалисты в данной области техники поймут, что в отношении этих деталей в свете общих принципов данного изобретения могут быть разработаны различные модификации и альтернативы. Соответственно, описанные здесь конкретные конструкции предназначены только для иллюстрации и не ограничивают объем данного изобретения, который должен быть определен прилагаемой формулой изобретения, а также любыми и всеми ее эквивалентами.