CN103119379A - 集热接收器及太阳能热发电装置 - Google Patents

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马岛一隆
加藤将隆
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Abstract

本发明提供一种集热接收器及太阳能热发电装置。本发明的集热接收器能够有效地吸收经定日镜照射的太阳光并转换为热量，其为使用于太阳能热发电装置的集热接收器，所述集热接收器的特征在于，包括：热吸收体，由用于使热介质通过的2个以上流路排列设置的1个或2个以上蜂窝单元构成；及支承体，支承该热吸收体，并且使热介质流通，上述热吸收体包含碳化硅而构成，在被照射太阳光的面上实施了研磨处理或涂层处理的任一表面处理。

Description

集热接收器及太阳能热发电装置
技术领域
本发明涉及一种集热接收器及太阳能热发电装置。
背景技术
作为利用太阳的发电方法，已知有太阳能热发电。太阳能热发电经反射镜等聚光从太阳照射的光，利用所获得的太阳能热来驱动蒸汽涡轮并进行发电。该太阳能热发电在发电期间不会产生二氧化碳等温室效应气体，而且还能够进行蓄热，因此在阴天或夜间也可发电。因此，太阳能热发电作为将来有前途的发电方法而受到关注。
太阳能热发电的方式大体分为槽式和塔式2种。塔式太阳能热发电为利用多个称为定日镜的平面镜，使太阳光集中在位于设置在中央部的塔中的集热接收器来聚光，并以该热量对热介质进行加热并发电的发电方式。定日镜为数米见方的平面镜，塔式太阳能热发电中，能够将数百面至数千面该定日镜配置于塔周围来使太阳光集中在一处。因此，能够将集热接收器加热至1000℃左右，塔式太阳能热发电具有热效率良好这种特征。
作为该塔式太阳能热发电用的集热接收器，专利文献1中公开有具备用于使热介质通过的多个流路的由碳化硅或硅和碳化硅构成的热吸收体容纳并支承于漏斗型支承体的集热接收器。
集热接收器中，使由空气或包括空气在内的混合气体构成的热介质通过被加热的热吸收体的流路，热介质能够由此获得热量。塔式太阳能热发电中，通过所获得的热量使水沸腾来作为蒸汽，来使蒸汽涡轮转动而进行发电。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6003508号说明书
发明的概要
发明要解决的技术课题
上述集热接收器需要吸收经定日镜照射的太阳光并有效地转换为热量。然而，在专利文献1中记载的集热接收器中，由于被照射太阳光的面为平面，所以不能说太阳光的反射率充分低，且存在吸收效率不高的问题。因此，要求吸收效率更良好的集热接收器。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够有效地吸收经定日镜照射的太阳光并转换为热量的集热接收器及太阳能热发电装置。
用于解决技术课题的手段
即，权利要求1所述的集热接收器为用于太阳能热发电装置的集热接收器，其特征在于，上述集热接收器包括：热吸收体，由用于使热介质通过的2个以上流路排列设置的1个或2个以上蜂窝单元构成；及支承体，容纳并支承该热吸收体，并且使热介质流通，该热吸收体包含碳化硅而构成，在被照射太阳光的面上实施了研磨处理或涂层处理的任一表面处理。
权利要求1所述的集热接收器中，由于上述热吸收体在被照射太阳光的面上实施了研磨处理或涂层处理，因此能够抑制聚光的太阳光的反射，由此能够降低光反射引起的热损失来更有效地对集热接收器进行加热。
并且，热吸收体包含碳化硅而构成，因此导热率较高，不易发生龟裂，且能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
权利要求2所述的集热接收器中，上述研磨处理为喷射加工处理，上述被照射太阳光的面上形成有粗糙面。通过进行喷射加工处理，即使是由硬质的多孔质碳化硅构成的热吸收体，也能够在被照射太阳光的面上比较轻松地形成粗糙面，由此能够抑制太阳光的反射并提高集热接收器的热吸收率。
作为喷射加工处理，优选例如使用碳化硅颗粒等的喷砂加工处理。
权利要求3所述的集热接收器中，优选上述粗糙面的表面粗糙度Ra为0.5～5.0μm。
太阳光通过研磨处理所形成的粗糙面而变得易在粗糙面的内侧被反射，并且易被吸收而不易向外部射出，因此不易产生太阳光的反射，能够更可靠地降低被照射太阳光的面上的太阳光的反射。另外，表面粗糙度Ra以JIS B 0601中所记载的方法为基准来进行测定。
权利要求4所述的集热接收器中，通过上述涂层处理在上述被照射太阳光的面上形成有黑色的涂层。
通过这种结构也能够与上述研磨处理同样地进一步抑制太阳光的反射，并能够有效地将光吸收于集热接收器。
权利要求5所述的集热接收器中，优选上述涂层由红外线黑体涂料组成物构成，该红外线黑体涂料组成物包含以过渡元素的氧化物为主成分的红外线辐射体（以下，也称为结晶性无机材）、及软化温度为400～1000℃的无机化合物（以下，也称为无定形无机材料）。
具有这种组成的涂层，其与热吸收体的粘附性优异，因此即使热吸收体成为高温状态，涂层也不易剥离。
权利要求6所述的集热接收器中，优选上述过渡元素的氧化物为选自二氧化锰、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜及氧化铬的至少1种，且上述无机化合物为由选自铝硅酸玻璃、钾铅玻璃、钠铅玻璃、钠锌玻璃、钠钡玻璃、钡玻璃、硼玻璃、锶玻璃、高铅玻璃及钾钠铅玻璃的至少1种构成的低熔点高膨胀玻璃。
通过设为具有这种组成的涂层，能够设为与热吸收体的粘附性优异的黑色涂层。
权利要求7所述的集热接收器中，上述涂层可以为多孔质碳层。
多孔质碳层的反射率较低，能够抑制太阳光的反射，且能够提高热量的吸收效率。
权利要求8所述的集热接收器中，优选上述涂层的厚度为2～50μm。
若为具有这种膜厚的涂层，则能够通过将涂液（涂层材料）涂布于热吸收体的被照射太阳光的面上来比较轻松地形成厚度均匀的涂层。
权利要求9所述的集热接收器中，优选在上述涂层的表面上形成有基于研磨处理的粗糙面。
通过这种结构，太阳光通过由研磨处理所形成的粗糙面而变得易在粗糙面的内侧被反射，并且易被吸收而不易向外部射出，因此也能够降低太阳光的反射。
权利要求10所述的集热接收器中，上述研磨处理为喷射加工处理。
通过应用喷射加工处理，能够在涂层表面上轻松地形成粗糙面。
权利要求11所述的集热接收器中，优选上述粗糙面的表面粗糙度Ra为0.5～5.0μm。
根据这种结构，在被照射太阳光的粗糙面的内侧易被反射，并且更不易向外部射出，因此能够更可靠地减少太阳光的反射。另外，表面粗糙度Ra以JIS B 0601中所记载的方法为基准进行测定。
权利要求12所述的集热接收器中，优选在上述蜂窝单元形成31.0～93.0个/cm2的流路，且流路间的壁部厚度为0.1～0.5mm。
若为这种结构，则通过使热介质在上述流路中流通，热量有效地从上述蜂窝单元传递至上述热介质，其结果，能够高效地进行发电。
权利要求13所述的集热接收器中，优选上述蜂窝单元由致密质碳化硅构成。
若为这种结构，则蜂窝单元的蓄热性变高，并且，导热率极高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
权利要求14所述的集热接收器中，优选上述蜂窝单元由多孔质碳化硅构成。
若为这种结构，则由于蜂窝单元的导热率较高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
作为权利要求15所述的集热接收器，优选上述蜂窝单元由气孔以硅填充了的多孔质碳化硅构成。
若为这种结构，则由于蜂窝单元为致密体，因此蜂窝单元的蓄热性变高，并且，导热率也极高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
权利要求16所述的集热接收器中，优选上述蜂窝单元的气孔率为35～60%，平均气孔径为5～30μm。
若为这种结构，则由于蜂窝单元具有开气孔，因此在填充硅时，能够将硅顺畅地填充于气孔的内部。
权利要求17所述的集热接收器中，优选上述热吸收体与上述支承体之间夹装有绝热材。
若为这种结构，则能够通过绝热材有效地防止热量从上述热吸收体向上述支承体逃散，并且能够通过上述绝热材牢固地保持上述热吸收体。
权利要求18所述的太阳能热发电装置的特征在于，使用上述的本发明所涉及的集热接收器。
本发明所涉及的太阳能热发电装置使用上述的本发明所涉及的集热接收器，因此能够更有效地将太阳光吸收于热吸收体并进行蓄热，可实现发电效率的提高。
附图说明
图1（a）是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器的纵截面图，图1（b）是图1（a）所示的集热接收器的主视图。
图2（a）是表示本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器的端面的一部分的放大截面图，图2（b）是表示本发明的第4实施方式所涉及的集热接收器的端面的一部分的放大截面图。
图3（a）是示意表示构成本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电装置的接收器阵列的主视图，图3（b）是图3（a）所示的接收器阵列的B-B线截面图。
图4是示意表示本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电装置的说明图。
具体实施方式
（第1实施方式）
以下，参考附图对本发明的集热接收器的一实施方式即第1实施方式进行说明。
图1（a）是示意表示本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器的纵截面图，图1（b）是图1（a）所示的集热接收器的主视图。图2（a）是表示本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器的端面的一部分的放大截面图。
如图1（a）、（b）所示，本发明所涉及的集热接收器10包括热吸收体11与支承体12而构成，所述热吸收体中排列设置有用于使热介质14通过的多个流路13b的蜂窝单元13经粘结材料层15而被接合2个以上，所述支承体容纳、支承热吸收体11，并且使热介质14流通。并且，在热吸收体11与支承体12之间夹装有由无机纤维构成的绝热材17，热吸收体11经该绝热材17支承、固定于支承体12。
蜂窝单元13由具有开气孔的多孔质碳化硅构成。由于包含多孔质碳化硅而构成，因此蜂窝单元13的导热率变高，能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
蜂窝单元13的气孔率无特别限定，但优选为35～60%。若蜂窝单元13的气孔率不到35%，则蜂窝单元13的制造困难。并且，若蜂窝单元13的气孔率超过60%，则蜂窝单元13的强度下降，变得易被用作集热接收器时的热履历（升温、降温的反复）所破坏。
另外，上述气孔率能够通过压汞法来测定。
优选蜂窝单元13的平均气孔径为5～30μm。蜂窝单元13的平均气孔径不到5μm的蜂窝单元制造困难，另一方面，若蜂窝单元13的平均气孔径超过30μm，则蜂窝单元13的机械强度下降。
在蜂窝单元13的被照射太阳光的面13a上实施了喷射加工处理而成为粗糙面。粗糙面的表面粗糙度Ra还取决于蜂窝单元13的材质，但优选为0.5～5.0μm。若表面粗糙度Ra为1.5μm以上，则能够充分降低反射率。若提高表面粗糙度Ra则反射率下降，但若提高至5.0μm左右则达到极限。例如，若为由多孔质碳化硅构成的蜂窝单元13，则优选表面粗糙度Ra为2.5～3.5μm，更优选3.1～3.3μm。若为由致密质碳化硅构成的蜂窝单元13，则优选为0.5～3.5μm。若为填充硅的蜂窝单元13，则优选为0.8～3.5μm。
表面粗糙度Ra在这种范围内，由此能够更可靠地降低太阳光的反射。
优选蜂窝单元13的反射率较低，但当未实施表面处理时，成为较高的反射率。然而，在本发明的实施方式所涉及的发明中，能够通过形成粗糙面来将反射率抑制在9～27%的范围内。
并且，能够通过使用多孔质碳化硅并形成粗糙面来将反射率抑制在9～21%的范围内。
在本发明的实施方式所涉及的发明中，能够将蜂窝单元13的发射率设为0.73～0.91。
当蜂窝单元13由多孔质碳化硅构成时，能够将蜂窝单元的发射率抑制在0.73～0.91。
蜂窝单元13的导热率优选为45～120W/mK。蜂窝单元13的密度优选为2.7～3.1g/cm3。
在本发明所涉及的蜂窝单元13中，形成相对长边方向垂直的截面时，每1cm2的流路13b的数量优选为31.0～93.0个/cm2。当蜂窝单元13的流路13b的数量不到31.0个/cm2时，由于蜂窝单元13的流路13b的数量较小，因此蜂窝单元13难以与热介质14有效地进行热交换，另一方面，若蜂窝单元13的流路13b的数量超过93.0个/cm2，则由于蜂窝单元13的单个流路13b的截面面积减少，因此热介质14难以流通。
并且，优选蜂窝单元13的流路间的壁部厚度为0.1～0.5mm。蜂窝单元13的流路间的壁部厚度不到0.1mm时，壁部的机械强度下降而蜂窝单元13易破损，另一方面，若蜂窝单元13的流路间的壁部厚度超过0.5mm，则壁部变得过厚，热介质14相对于蜂窝单元13的面积的流通量下降，因此热效率下降。
蜂窝单元13经粘结材料层15而粘结、结合2个以上，从而成为热吸收体11。作为形成粘结材料层15的粘结材料材料膏，能够使用硅、包含硅的浆料、或至少包含无机颗粒、无机纤维及无机粘合剂中的1种的粘结材料膏等。粘结材料膏可以包含有机粘合剂。
作为粘结材料膏中所含的无机颗粒，例如能够举出碳化物、氮化物等，具体而言，能够举出由碳化硅、氮化硅、氮化硼构成的无机粉末等。它们可单独使用，也可并用2种以上。在无机颗粒中，优选导热性优异的碳化硅。
使用上述粘结材料膏时，优选粘结材料层15的无机颗粒含量的下限为3重量%，更优选10重量%，进一步优选20重量%。另一方面，优选粘结材料层15的无机颗粒含量的上限为80重量%，更优选40重量%。粘结材料层15的无机颗粒含量不到3重量%时，易导致粘结材料层15的导热率下降，另一方面，若粘结材料层15的无机颗粒含量超过80重量%，则粘结材料层15暴露于高温时，易导致粘结材料层15的粘结强度下降。
当使用粘结材料膏时，作为粘结材料层15中所含的无机纤维，例如可举出二氧化硅-氧化铝、莫来石、氧化铝、二氧化硅等陶瓷纤维等。它们可单独使用，也可并用2种以上。在无机纤维中，优选氧化铝纤维。
优选上述粘结材料层15的无机纤维含量的下限为10重量%，更优选20重量%。另一方面，优选上述粘结材料层15的无机纤维含量的上限为70重量%，更优选40重量%。上述粘结材料层15的无机纤维含量不到10重量%时，粘结材料层15的弹性易下降，另一方面，若粘结材料层15的无机纤维含量超过70重量%，则易导致粘结材料层15的导热性下降。
当使用上述粘结材料膏时，作为粘结材料层15中所含的无机粘合剂例如可举出硅溶胶、氧化铝溶胶等固形物。它们可单独使用，也可并用2种以上。在无机粘合剂中，优选硅溶胶。
并且，优选上述粘结材料层15的无机粘合剂含量的下限以固形物计为1重量%，更优选5重量%。另一方面，优选上述粘结材料层15的无机粘合剂含量的上限以固形物计为30重量%，更优选15重量%。粘结材料层15的无机粘合剂含量以固形物计不到1重量%时，易导致粘结材料层15的粘结强度下降，另一方面，若粘结材料层15的无机粘合剂的含量以固形物计超过30重量%，则易导致粘结材料层15的导热率下降。
当使用粘结材料膏时，作为粘结材料层15所含的有机粘合剂例如可举出聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素等。这些可单独使用，也可共同使用2种以上。有机粘合剂中优选羧甲基纤维素。
优选上述粘结材料层15的有机粘合剂含量的下限以固形物计为0.1重量%，更优选0.4重量%，另一方面，优选上述有机粘合剂含量的上限以固形物计为5.0重量%，更优选1.0重量%。粘结材料层15的有机粘合剂含量不到0.1重量%时，难以抑制粘结材料层15的迁移，另一方面，若粘结材料层15的有机粘合剂含量超过5.0重量%，则有机粘合剂分解所产生的气体量增多，易导致粘结材料层15的粘结力下降。
上述粘结材料层15中所含的有机粘合剂通过在使用热吸收体11时蜂窝单元13的温度上升而被分解、消除，但由于粘结材料层15中包含无机颗粒及无机粘合剂的固形物等，因此能够维持充分的粘结力。
如图1（b）所示，支承体12从正面观察的形状为四边形，但支承体12整体的形状为漏斗形状。即，作为容纳热吸收体11且热介质14所流入的部分的集热部12a的截面（与热吸收体11的接收太阳光18的面平行的截面）为大面积，但若向热介质14的出口方向平行移动截面，则截面的面积逐渐变小，之后，在热介质14的出口12b，截面面积成为大致恒定的面积。
支承体12的材料无特别限定，但在将热吸收体11用作使用于太阳能热发电的集热接收器时，热吸收体11成为1000℃左右的温度，需要具有耐热性，优选由金属或陶瓷构成。
作为金属材料，例如可举出铁、镍、铬、铝、钨、钼、钛、铅、铜、锌及这些金属的合金等。另外，作为陶瓷可举出氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛等氮化物陶瓷、碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钽、碳化钨等碳化物陶瓷、二氧化硅、氧化铝、莫来石、氧化锆等氧化物陶瓷等。作为支承体12的材料，除此之外，例如还可举出金属与氮化物陶瓷的复合体、金属与碳化物陶瓷的复合体等。这些当中，从耐热性等观点出发，尤其优选碳化硅或氧化铝。
本发明的集热接收器10中，在热吸收体11与支承体12之间夹装有绝热材17。通过设置有绝热材17，能够有效地防止热量从热吸收体11向支承体12逃散。
绝热材17的材料无特别限定，可为包含无机纤维、无机颗粒、无机粘合剂等各种无机材料的材料，但优选由无机纤维构成的垫状材料。以下说明关于本实施方式中使用由无机纤维构成的俯视矩形的垫子来作为绝缘材17的例子。
该绝热材17通过层叠1个或2个以上由无机纤维构成的俯视矩形的垫子而构成，通过将该绝热材17以缠绕在热吸收体11侧面的状态容纳于支承体12，能够在支承体12的内部支承、固定热吸收体11。
作为构成上述垫子的无机纤维并无特别限定，可举出氧化铝-二氧化硅纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维等。根据耐热性或耐风蚀性等绝热材17所要求的特性等来改变即可。将氧化铝-二氧化硅纤维用作构成绝热材17的垫子的无机纤维时，优选使用氧化铝与二氧化硅的组成比为60：40～80：20的纤维。
优选在上述垫子上实施了针刺处理。通过对垫子实施针刺处理，构成垫子的无机纤维等构成材料不易分散。当使用层叠2个以上的垫子时，能够成为1个聚集的垫状。另外，若垫子在垂直于长边方向的宽度方向上被施以针刺处理，则在已实施针刺处理的部分向垫子的宽度方向附有折痕，由此易将垫子缠绕于热吸收体11。
另外，作为绝热材17，也可使用通过在上述垫子上浸渗包含丙烯酸类树脂等的有机粘合剂并对其进行压缩干燥来将垫子的厚度设得较薄的材料。这种绝热材17能够以如下方式使用。首先，通过在热吸收体11上缠绕绝热材17并压入支承体12来将热吸收体11安装于支承体12。并且，若向热吸收体11照射以定日镜聚光的太阳光的反射光，则热吸收体11的温度上升至近1000℃，因此垫子内的有机粘合剂分解、消失，且基于有机粘合剂的垫子的压缩状态被开放。由此，热吸收体11牢固地保持、固定于支承体12。
优选绝热材17的厚度为3～14mm。若绝热材17的厚度不到3mm则无法得到充分的绝热性，若绝热材17的厚度超过14mm，则难以安装于热吸收体11。
以下，对于本实施方式所涉及的集热接收器10的制造方法，举一例来进行说明。
首先，制造构成蜂窝单元13的多孔质碳化硅。
制造多孔质碳化硅时，作为陶瓷原料混合不同平均粒径的碳化硅粉末和有机粘合剂、增塑剂、润滑剂、水等，从而制备湿润混合物。
接着，进行将上述湿润混合物投入挤出成型机来挤出成型的成型工序，制作在长边方向上形成有多个流路的四棱柱形状的蜂窝成型体。
接着，进行使用切断装置切断蜂窝成型体的两端的切断工序，将蜂窝成型体切断成预定长度，并利用干燥机干燥已切断的蜂窝成型体。
接着，进行在脱脂炉中对蜂窝成型体中的有机物进行加热的脱脂工序，并输送到烧成炉中，进行烧成工序来制作蜂窝烧成体。由此得到多孔质碳化硅构成的蜂窝单元13。并且，对该蜂窝单元13的面13a实施喷射加工处理来形成粗糙面。
使用粘合材料膏等来接合所获得的2个以上的蜂窝单元13，从而获得经粘结材料层15接合有2个以上蜂窝单元13的热吸收体11。
另外，上述喷射加工处理也可在使用粘结材料等粘结2个以上蜂窝单元13后进行。
支承体12能够通过使用一直以来使用的方法来制造。制造由陶瓷构成的支承体12时，能够在进行包含陶瓷粉末、有机粘合剂等的混合物的加压成型、射出成型、铸造成型等之后，经脱脂工序、烧成工序，从而制造支承体。
组装集热接收器10时，能够通过在以上述方法制造的热吸收体11的周围缠绕绝热材17，并将缠绕有绝热材17的热吸收体11压入支承体12来固定，由此组装集热接收器10。
以下，列举本实施方式所涉及的集热接收器的作用效果。
（1）本实施方式的集热接收器中，对热吸收体中所含的蜂窝单元中被照射太阳光（由定日镜聚光的光）的面实施了研磨处理（喷射加工处理），因此能够抑制太阳光的反射，降低太阳光的反射引起的热损失，并能够更有效地对集热接收器进行加热。
（2）本实施方式的集热接收器中，热吸收体中所含的蜂窝单元由碳化硅构成，因此导热率较高，且能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质，因此成为蓄热性较高的集热接收器。
（3）本实施方式的集热接收器中，热吸收体中所含的蜂窝单元中形成有31.0～93.0个/cm2的流路，流路间的壁部厚度为0.1～0.4mm，蜂窝单元的气孔率为35～60%，平均气孔径为5～30μm。因此，能够在维持作为热吸收体的强度的同时，使热介质在上述流路中有效地流通，由此，成为热量有效地从上述热吸收体传递至上述热介质且强度及蓄热性优异的集热接收器。
（4）本实施方式的集热接收器中，在上述热吸收体与上述支承体之间夹装有绝热材，通过上述绝热材牢固地保持上述热吸收体，并且通过上述绝热材能够有效地防止热量从上述热吸收体向上述支承体逃散。
以下，示出更具体地公开本发明的第1实施方式的实施例，但本发明并非仅限定于这些实施例。
（实施例1）
（蜂窝单元的制作工序）
混合具有平均粒径22μm的碳化硅的粗粉末52.8重量%和平均粒径0.5μm的碳化硅的微细粉末22.6重量%，相对所获得的混合物添加丙烯酸系树脂2.1重量%、有机粘合剂（甲基纤维素）4.6重量%、润滑剂（NOF CORPORATION制Unilube）2.8重量%、丙三醇1.3重量%及水13.8重量%并进行混炼来获得湿润混合物后，进行挤出成型的挤出成型工序，制作四棱柱形状的湿态的蜂窝成型体。
接着，利用微波干燥机干燥上述湿态的蜂窝成型体，作为蜂窝成型体的干燥体。
进行以400℃脱脂该蜂窝成型体的干燥体的脱脂工序，在常压的氩气氛下以2200℃、3小时的条件进行烧成工序，从而制作出气孔率为42%，平均气孔径为11μm，大小为34.3mm×34.3mm×45mm，流路数量（流路密度）为50个/cm2，流路壁部的厚度为0.25mm（10mil）的由多孔质碳化硅构成的蜂窝烧成体（蜂窝单元13）。
所获得的蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。另外，蜂窝单元13的导热率通过激光闪光法进行测定。并且，通过阿基米德法来测定蜂窝单元的密度。
接着，对蜂窝单元13的表面13a实施了喷射加工处理。
喷射加工处理为利用碳化硅颗粒的喷砂加工处理，在碳化硅的绷带为400、喷嘴出口径
Figure BDA00002958186100111
为11.8cm、喷射角度为90°、投射压力为4kg/cm2，流量为100g/hr的条件下进行。
通过该喷射加工处理，蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra成为3.2μm。另外，表面粗糙度Ra遵照JIS B 0601中所记载的算术平均粗糙度进行测定。
（热吸收体的制作工序）
利用4个已实施表面处理的蜂窝单元13，如图1（b）所示进行组合后，真空下在蜂窝单元13的上表面、下表面等（除去端面的侧面）载置硅并进行加热。由此，通过硅来捆扎蜂窝单元13，从而制作热吸收体11。
（集热接收器的制作工序）
在所获得的热吸收体11周围缠绕绝热材17，并插入支承体12。由此，得到集热接收器10。
作为绝热材17，使用由组成比为Al2O3：SiO2=72：28（重量比）构成的无机纤维的垫状物，其中，无机纤维的平均纤维径为5.1μm、平均纤维长度为60mm、体积密度为0.15g/cm3、单位面积重量为1400g/m2的绝热材，并缠绕成14mm的厚度。
蜂窝单元13的导热率通过激光闪光法进行测定。并且，通过阿基米德法测定蜂窝单元的密度。所获得的蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
利用分光光度计（Perkin Elmer社制，型号system200型），在室温（25℃）的气氛下，以波长3～30μm的条件对所获得的集热接收器10的面13a上的光反射率进行测定。并且，利用分光光度计（Perkin Elmer社制，型号system200型），在室温（25℃）的气氛下，以波长3～30μm的条件对集热接收器10的面13a上的光发射率进行测定。
实施例1的蜂窝单元13的反射率为21%，发射率为0.79。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（实施例2、3）
如表1所示，将蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra在实施例2中改变成3.1μm，在实施例3中改变成3.3μm。并且，其他与实施例1相同地制作蜂窝单元13，并与实施例1相同地测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。实施例2的蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3，实施例3的蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
接着，与实施例1相同地制作集热接收器10。之后，测定集热接收器10的面13a上的反射率及发射率。实施例2的蜂窝单元13的反射率为15%、发射率为0.85，实施例3的蜂窝单元13有反射率为13%、发射率为0.87。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（比较例1）
未对实施例1中的蜂窝单元13的表面进行喷射加工处理。并且，其他与实施例1相同地制作蜂窝单元13，并与实施例1相同地测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。该比较例1的蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra为2.4μm。比较例1的蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
接着，与实施例1相同地制作集热接收器10。之后，测定集热接收器10的面13a上的反射率及发射率。
比较例1的蜂窝单元13的反射率为25%，发射率为0.75。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（第2实施方式）
以下，对本发明的集热接收器的另一实施方式即第2实施方式进行说明。
本实施方式所涉及的集热接收器除蜂窝单元由致密质碳化硅构成之外，除此之外与本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器同样地构成。由致密质碳化硅构成的蜂窝单元的气孔率为98～99%。
因此，以下主要对由致密质碳化硅构成的蜂窝单元进行说明。由致密质碳化硅构成的蜂窝单元能够通过混合碳化硅粉末、烧结助剂、硼（B）、碳、有机粘合剂、增塑剂、润滑剂、水等来挤出成型并进行干燥及烧成处理来制作。
若蜂窝单元为致密体，则比由多孔质碳化硅构成的蜂窝单元的导热性更高，并且导热率极高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
以下，列举本实施方式的集热接收器的作用效果。
本实施方式中，除了起到本发明的第1实施方式的（1）、（2）、（4）的作用效果外，还起到下述效果。
（5）本实施方式的集热接收器中，上述热吸收体通过由致密质碳化硅构成的蜂窝单元经粘结材料层接合而构成，因此热吸收体的蓄热性变高，导热率变得极高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
以下，示出更具体地公开本发明的第2实施方式的实施例，但本发明并非仅限定于这些实施例。
（实施例4）
以致密质碳化硅制作蜂窝单元13。由致密质碳化硅构成的蜂窝单元13通过混合碳化硅粉末、硼（B）、碳、有机粘合剂、增塑剂、润滑剂、水等来制备湿润混合物，将该湿润混合物挤出成型并进行干燥及烧成处理来制作。并且，与实施例1相同地测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。
其结果，蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra为0.7μm。并且，蜂窝单元13的导热率为80W/m·K，密度为3.1g/cm3。蜂窝单元13的面13a上的反射率为22%，发射率为0.78。
接着，与实施例1相同地制作集热接收器10，与实施例1相同地测定集热接收器10的面13a上的反射率及发射率。反射率及发射率的测定结果示于表1。
（比较例2）
未对实施例4中的蜂窝单元13的表面进行喷射加工处理。除此之外与实施例4相同地制作蜂窝单元13，并测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra为0.2μm。并且，蜂窝单元13的导热率为80W/m·K，密度为3.1g/cm3。
接着，与实施例1相同地制作集热接收器10，并测定反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为29%，发射率为0.71。
（第3实施方式）
以下，对本发明的集热接收器的另一实施方式即第3实施方式进行说明。
本实施方式所涉及的集热接收器除了使用由气孔以硅填充的多孔质碳化硅构成的蜂窝单元，其他与本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器同样地构成。
因此，以下主要对由气孔以硅填充的多孔质碳化硅构成的蜂窝单元进行说明。
在以硅填充由多孔质碳化硅构成的蜂窝单元的气孔时，例如能够应用以下方法。
首先，利用预定的固定件等将已浸渗了细粉状硅的2个以上蜂窝烧成体（蜂窝单元）组合成热吸收体的形状之后进行加热，或者组合2个以上未浸渗硅细粉的蜂窝烧成体（蜂窝单元）之后，在真空下，在蜂窝烧成体（蜂窝单元）的上表面、下表面等除端面以外的侧面上载置硅并进行加热。
并且，也可在蜂窝烧成体（蜂窝单元）的侧面涂布使硅粉末成为浆料状的物质，通过在使2个蜂窝烧成体经涂布面接触的状态下进行加热来粘结，并通过反复该工作来捆扎2个以上的蜂窝烧成体（蜂窝单元）。
通过上述方法，硅被填充于蜂窝单元（多孔质碳化硅）的开气孔中，并且硅还在蜂窝单元的侧面之间扩散，从而形成粘结材料层，并能够经硅层粘结蜂窝单元彼此。
并且，也能够应用使包含硅的浆料浸渍的方法。该方法是在蜂窝单元中利用包含硅的浆料来使硅浸渍于蜂窝单元，并将浸渍硅的2个以上蜂窝单元经硅进行粘结的方法。
由气孔以硅填充的多孔质碳化硅构成的蜂窝单元的太阳光的反射率因硅而变高，但本实施方式所涉及的集热接收器由于对蜂窝单元13的面13a实施了研磨处理（例如喷射加工处理），因此能够抑制太阳光的反射率。
以下，列举本实施方式的集热接收器的作用效果。
本实施方式中，除了起到本发明的第1实施方式的（1）～（4）的作用效果外，还起到下述效果。
（6）本实施方式的集热接收器中，热吸收体由蜂窝单元的开气孔中填充有硅的2个以上蜂窝单元构成，且蜂窝单元彼此通过硅而牢固地粘结，因此热吸收体的蓄热性变高，导热率极高，因此能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
以下，示出更具体地公开本发明的第3实施方式的实施例，但本发明并非仅限定于这些实施例。
（实施例5）
用以硅填充气孔的多孔质碳化硅制作蜂窝单元13。
首先，与实施例1相同地制作由多孔质碳化硅构成的蜂窝烧成体。接着，制作蜂窝单元13。并且，与实施例1相同地测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra为3.3μm。并且，蜂窝单元13的导热率为120W/m·K，密度为2.8g/cm3。
接着，与实施例1相同地制作集热接收器10，并测定集热接收器10的面13a上的反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为27%，发射率为0.73。将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（硅填充工序）
接着，预先在常温、常压下将苯酚树脂（碳化率30重量%）浸渍于所获得的由多孔质碳化硅构成的蜂窝单元13的烧成体，继续进行干燥。
接着，在蜂窝单元的烧成体的上表面及下表面（除端面以外的侧面）载置颗粒状硅，真空条件下，以1650℃保持2小时来溶解硅，并在蜂窝单元的烧成体的开气孔中填充硅。
另外，上述硅相对100重量份碳化硅的浸渗量为40重量份。
所获得的蜂窝单元13的导热率为120W/m·K，密度为2.80g/cm3。
（比较例3）
未对实施例5中的蜂窝单元13的表面进行喷射加工处理。并且，除此之外与实施例1相同地制作蜂窝单元13，并制作集热接收器10。
关于制作出的蜂窝单元13，与实施例1相同地测定蜂窝单元13的表面粗糙度、导热率及密度。蜂窝单元13的面13a上的表面粗糙度Ra为0.7μm。并且，蜂窝单元13的导热率为120W/m·K，密度为2.8g/cm3。
并且，关于制作出的集热接收器，与实施例1相同地测定集热接收器10的面13a上的反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为36%，发射率为0.64。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（第4实施方式）
以下，参考附图对本发明的集热接收器的另一实施方式即第4实施方式进行说明。本实施方式所涉及的集热接收器除了表面处理为涂层处理外，其他与第1实施方式所涉及的集热接收器同样地构成。
因此，以下主要对于涂层处理及由此形成的涂层进行说明。
图2（b）是表示本发明的第4实施方式所涉及的集热接收器的端面的一部分的放大截面图。
如图2（b）所示，本发明所涉及的集热接收器10中，在蜂窝单元13的流路壁的被照射太阳光的表面上形成有涂层16。通过这种涂层16也与基于本发明的第1实施方式所涉及的研磨处理的粗糙面同样地能够降低被照射太阳光的面的反射率。
优选涂层16的颜色为黑色。若为这种结构，则能够有效地将光吸收于集热接收器，并能够进一步抑制太阳光的反射。
作为涂层16，可举出多孔质碳层，或由包含以过渡元素的氧化物为主成分的红外线辐射体（结晶性无机材）和软化温度为400～1000℃的无机化合物（无定形无机材料）的红外线黑体涂料组成物构成的涂层等。具有如这些的组成的涂层与热吸收体（蜂窝单元13的流路壁的表面）的粘附性优异，因此即使热吸收体成为高温状态，涂层也变得难以剥离。
另外，在本发明中涂层不仅是在蜂窝单元13的流路壁的表面上新形成的涂层，还包括将蜂窝单元13的流路壁的表面部分改变成与流路壁内部不同的结构来作为涂层发挥功能的层。
多孔质碳层能够通过涂布包含碳块等的涂层剂并进行加热来形成。
并且，通过将由多孔质碳化硅构成的蜂窝单元13转换成碳也能够形成涂层。
并且，通过从由填充硅的多孔质碳化硅构成的蜂窝单元13中去除硅并将露出的多孔质碳化硅进一步转换成碳，也能够成为涂层16。将露出的多孔质碳化硅转换成碳时，例如使周围的气氛成为0.8Torr以下的真空，并在1600～1700℃中进行96小时以上加热处理即可。由此，硅从蜂窝单元13中被去除，露出的多孔质碳化硅被转换成碳。
上述红外线辐射体中所含的过渡元素的氧化物例如为选自二氧化锰、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜及氧化铬的至少1种。它们可单独使用，也可并用2种以上。这种过渡金属的氧化物在红外线区域中的发射率较高，因此能够形成发射率较高的涂层16。
作为软化温度400～1000℃的无机化合物，优选低熔点高膨胀玻璃，具体而言，为选自铝硅酸玻璃、钾铅玻璃、钠铅玻璃、钠锌玻璃、钠钡玻璃、钡玻璃、硼玻璃、锶玻璃、高铅玻璃及钾钠铅玻璃的至少1种。
这些低熔点高膨胀玻璃在熔解并涂布在蜂窝单元13的面13a上进行加热烧成处理时，由于与蜂窝单元13的紧密度良好，因此能够在蜂窝单元13的面13a上轻松且牢固地形成涂层16。
无机化合物的软化温度不到400℃时，形成涂层16之后若蜂窝单元13的温度变高则涂层16变得易流动，从而涂层16易剥离掉落，另一方面，若无机化合物的软化温度超过1000℃，则难以熔解涂层材料来涂布于蜂窝单元13。
涂层16的厚度无特别限定，但优选为2～50μm。若涂层16的厚度不到2μm，则蜂窝单元13的面13a上的反射率的降低效果降低，若涂层16的厚度超过50μm，则难以形成厚度均匀的涂层16。
涂层16的表面上也可形成如上述基于研磨处理的粗糙面。
优选研磨处理为喷射加工，优选涂层粗糙面的表面粗糙度为Ra0.5～50μm。将涂层的粗糙面的表面粗糙度限制在这种范围内，能够更可靠地降低太阳光的反射。
涂层16例如能够以以下顺序形成。
首先，制备用于形成涂层16的涂液（涂层材料）。
涂液的制备通过将上述红外线辐射体与无机化合物湿式混合来进行。具体而言，将红外线辐射体的粉末与无机化合物的粉末分别制备成预定的粒度、形状等，并将各粉末以预定的配合比例干式混合来制备混合粉末，再加入水在球磨机中湿式混合，从而制备浆料。混合粉末与水的配比无特别限定，但优选相对100重量份混合粉末为100重量份的水。这是由于为了进行对蜂窝单元13的涂布需要设定为适度的粘度。并且，根据需要，也可在涂液中添加有机溶剂。
接着，将调整的涂液涂布于蜂窝单元13的面13a。只要能够得到膜厚均匀的涂层16，将涂液涂布于蜂窝单元13的方法便无特别限定，但例如能够通过喷涂、帘式涂布、浸渍、转印、刷涂等方法进行。
接着，将涂布的涂液通过干燥烧成来形成厚度2～50μm的涂层16。烧成温度设为提高涂层16与蜂窝单元13（流路壁的表面）的粘附性的温度设定。由此，得到本实施方式所涉及的集热接收器10。
以下，列举本实施方式的集热接收器的作用效果。
本实施方式中，除了起到本发明的第1实施方式的（2）～（4）的作用效果外，还起到下述效果。
以下，列举本实施方式的集热接收器的作用效果。
（7）本实施方式的集热接收器中，热吸收体中所含的蜂窝单元由于在被照射太阳光（由定日镜聚光的光）的面（流路壁的表面）上形成有涂层，因此能够抑制太阳光的反射，并能够降低反射引起的热损失而成为蓄热性较高的集热接收器。
（8）本实施方式的集热接收器中，热吸收体的涂层为黑色，因此能够更有效地将光吸收于集热接收器，并能够进一步抑制光的反射。
（9）本实施方式的集热接收器中，热吸收体的涂层由多孔质碳或包含以过渡元素的氧化物为主成分的红外线辐射体和软化温度为400～1000℃的无机化合物的红外线黑体涂料组成物构成，因此与蜂窝单元（流路壁的表面）的粘附性优异，即使集热接收器成为高温状态，涂层也难以剥离。
（10）本实施方式的集热接收器中，热吸收体的涂层厚度为2～50μm，因此能够将涂液（涂层材料）均匀地涂布于蜂窝单元（流路壁）的表面，并能够设为形成有预定厚度的涂层的集热接收器。
以下，示出更具体地公开本发明的第4实施方式的实施例，但本发明并非仅限定于这些实施例。
（实施例6）
除了形成涂层16来代替对蜂窝单元13的面13a实施喷射加工处理外，与实施例1相同地制作集热接收器10。
涂层16以以下顺序形成。
（涂液制备工序）
通过将65wt%的MnO2粉末、5wt%的Fe3O4粉末及10wt%的BaO-SiO2玻璃粉末干式混合来制备混合粉末，相对100重量份混合粉末添加100重量份的水，并在球磨机中湿式混合来制备涂液（涂层材料）。
（涂液涂布工序）
将所获得的涂液朝向蜂窝单元13的面13a通过喷涂来进行涂布。
之后，进行将通过喷涂形成涂布层的蜂窝单元13以100℃干燥2小时后在空气中以700℃加热烧成1小时的烧成工序，从而形成厚度2μm的涂层16。之后，与实施例1相同地测定蜂窝单元13的导热率及密度。
蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
对于涂层16的厚度，沿厚度方向切断后以扫描型电子显微镜测定其厚度。
并且，对于具有所获得的涂层16的蜂窝单元13，与实施例1相同地测定反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为9%，发射率为0.91。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（实施例7）
除了将涂层16的厚度改变成50μm外，与实施例6相同地制作集热接收器10。与实施例1相同地测定蜂窝单元13的导热率及密度。
蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
对于所获得的涂层16，与实施例1相同地测定反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为9%，发射率为0.91。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
（实施例8）
除了以多孔质碳层来形成涂层16且将涂层16的厚度设为50μm外，与实施例6相同地制作集热接收器10。
多孔质碳层的形成通过以下来进行。
即，除了使用碳块的粉末来代替MnO2粉末及Fe3O4粉末来制备涂液（涂层材料）外，与实施例6相同地形成多孔质碳层，并与实施例1相同地测定蜂窝单元13的导热率及密度。
蜂窝单元13的导热率为45W/m·K，密度为2.7g/cm3。
对于所获得的涂层16，与实施例1相同地测定反射率及发射率。蜂窝单元13的面13a上的反射率为15%，发射率为0.85。
将反射率及发射率的测定结果示于表1。
[表1]
以下，对实施例1～8及比较例1～3的结果进行总结说明。
如从表1所示的结果明确可知，实施例1～8所涉及的集热接收器如实施例1～3及6～8与比较例1、实施例4与比较例2、实施例5与比较例3，将集热接收器的材质相同的实施例与比较例进行比较。多孔质碳化硅的集热接收器的发射率在实施例中为0.73～0.91的范围，与比较例的0.75相比较高，致密质碳化硅的集热接收器的发射率在实施例中为0.78，与比较例的0.71相比较高，以硅填充的多孔质碳化硅的集热接收器的发射率在实施例中为0.73，与比较例的0.64相比较高。其结果，可知与未进行集热接收器的表面处理的比较例相比，进行了表面处理的实施例的发射率较高。因此，将本发明的实施例所涉及的接收器作为太阳能热发电的集热器来使用时，能够对吸收的光的热量进行放热，并良好地传达至热介质。
并且，作为太阳能热发电的集热器来使用时，能够通过发射率与导热率两者来向热介质传递热量。即，若为由导热率较高的材料构成的接收器，则热量从升温的接收器通过贯穿孔向热介质传递。并且，若发射率较高，则通过来自接收器的放热也能够良好地对热介质进行加热。
并且，多孔质碳化硅的集热接收器的反射率在实施例中为9～21%，与比较例的25%相比较低，致密质碳化硅的集热接收器的反射率在实施例中为22%，与比较例的36%相比较低，以硅填充的多孔质碳化硅的集热接收器的反射率在实施例中为27%，与比较例的36%相比较低。其结果，可知实施例1～8所涉及的集热接收器中均对被照射太阳光的面实施了表面处理，因此与比较例相比，反射率变低。因此认为，将本发明的实施例所涉及的集热接收器作为太阳能热发电的集热器来使用时，能够从被照射太阳光的面有效地向集热接收器传递热量。
（第5实施方式）
以下，对本发明的太阳能热发电装置的一实施方式即第5实施方式进行说明。
本实施方式所涉及的太阳能热发电装置中，使用本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器。
图3（a）是示意表示构成本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电装置的接收器阵列的主视图，图3（b）是图3（a）所示的接收器阵列的B-B线截面图。
图4是示意表示本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电装置的说明图。
图3（a）、图3（b）所示的接收器阵列20中，2个以上集热接收器10以在太阳光照射面被开放的箱型的框体22中使热吸收体11的接收太阳光照射的面朝向正面来排列的状态被配置。
即，构成集热接收器10的支承体12的气体出口12b与框体22的底部22a结合，底部22a除了与管22b连结的部分以外成为密闭的空间。因此，空气等热介质14通过形成于蜂窝单元13的流路13b，并被热吸收体11加热之后，通过支承体12的气体出口12b聚集在框体22的底部22a，且通过管22b导入于后述的蒸汽发生器（锅炉）33。
实际上，管22b或与管22b结合的容器等与排气泵等吸引气体的装置结合。因此，通过使排气泵等运转，能够使存在于集热接收器10周围的空气等热介质14通过形成于蜂窝单元13的流路13b，并将蓄积于热吸收体11的热量传递至空气等热介质14。
图3（a）、（b）所示的接收器阵列20中，将存在于集热接收器10周围的空气导入于蜂窝单元13的流路13b，但也可将框体22的底部设为具有2个房间的双重结构。此时，空气等热介质14不会突然进入形成于蜂窝单元13的流路13b，而是进入2个房间中的1个房间，并进入存在于多个集热接收器10之间的空间22c。接着，热介质14从形成于集热部12a之间的间隙吹出之后，直接进入形成于集热接收器10的蜂窝单元13的流路13b。
设为如上述的结构时，热介质14最先与温度已上升的支承体12进行热交换，因此热效率变得更高。
如图4所示，本发明的太阳能热发电装置30中，在中央塔32的最高位置配设有接收器阵列20，其下方依次配设有蒸汽发生器33、蓄热器34、蒸汽涡轮35及冷却器36。另外，中央塔32的周围配置有多个定日镜37，但是这些定日镜37被设定为能够自由地控制反射角度或方向，并被控制成以定日镜37反射时刻变化的太阳光来聚集于中央塔32的接收器阵列20。
蒸汽发生器33为产生用于使蒸汽涡轮35运转的蒸汽的机构。蒸汽发生器33中，通过接收器阵列20的热吸收体11加热的热介质14通过管22b之后，导入于蒸汽发生器33（锅炉）中的配管并与热介质14进行热交换，由此被加热的水产生水蒸气。
所产生的水蒸气导入于蒸汽涡轮35来使蒸汽涡轮35运转，发电机（未图示）通过该蒸汽涡轮35运转并发生电力。
蓄热器34是将热介质14所获得的热量暂时蓄热的部件，具备热容量较大的蓄热材。作为蓄热材，例如使用熔融盐、硅砂、陶瓷、水泥、黑铅等固体介质。
蓄热材34中通有与管22b连结的蓄热用配管（未图示），被热吸收体11加热的热介质14通过蓄热用配管内，从而向蓄热材供给热量。如上述，蓄热材的热容量较大，因此能够吸收大量的热量来进行蓄热。
蓄热器34中除了蓄热用配管外还通有蒸汽发生用配管（未图示），在夜间等无法利用太阳光的时间里，使未被加热的热介质在该蒸汽发生用配管中流动，通过温度已上升的蓄热材对热介质进行加热。
被加热的热介质进入蒸汽发生器33而产生水蒸气，如上述，通过蒸汽涡轮35的运转来产生电力。
通过蒸汽涡轮35的水蒸气被导入于冷却器36，通过被冷却器36冷却而成为水，进行预定处理之后，返回到蒸汽发生器33。
在该冷却器36中，优选使通过蒸汽发生器33而被冷却的热介质14通过冷却器36的冷却管（未图示）。热介质14通过冷却管而被加热，因此能够有效地利用以集热接收器10吸收的热量。另外，如上述，若以回收了热量的热介质14进入形成于接收器阵列20的多个集热接收器10之间的空间22c的方式构成配管，则还能够进一步有效地利用集热接收器10的支承体12的热量。
对使用上述本发明的第1实施方式所涉及的集热接收器的太阳能热发电装置进行了说明，但使用本发明的第2～第4实施方式的任一所涉及的集热接收器也能够得到与第1实施方式所涉及的集热接收器相同的效果。
以下，列举本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电装置的作用效果。
（11）本实施方式的太阳能热发电装置中，使用本发明所涉及的集热接收器，因此能够将照射的太阳光有效地转换为热量，并能够有效地进行发电。
（12）本实施方式的太阳能热发电装置中，接收器阵列具备多个集热接收器，因此在太阳能热发电装置中能够利用大量的太阳能热，并能够进行大量的发电。
（13）本实施方式的太阳能热发电装置中，使用蓄热器，能够在上述蓄热器中蓄存通过太阳光产生的热量，因此在没有太阳光的夜间或雨天等也都能够进行发电。
（其他实施方式）
本发明的第1实施方式中，举出作为热吸收体11的蜂窝单元13由多孔质碳化硅构成的例子进行了说明，但也能够使用其他多孔质陶瓷。作为其他多孔质陶瓷，例如能够举出氮化铝、氮化硅、氮化硼等氮化物陶瓷、碳化锆、碳化钽等碳化物陶瓷、氧化铝、氧化锆、堇青石、莫来石等氧化物陶瓷。这些陶瓷其本身具有较高的导热率，因此用作热吸收体11时，能够将所获得的热量顺畅地传递至热介质。
本发明的第1实施方式中，蜂窝单元13的流路13b的截面形状为四边形，但流路13b的截面形状无特别限定，也可为六边形、八边形等。
本发明的第1实施方式中，支承体12从正面观察的形状为四边形，整体的形状为漏斗形状，但支承体12的形状并非限定于此，从正面观察的形状也可为六边形、八边形等形状。
本发明的第1实施方式中，举出将2个以上蜂窝单元13经粘结材料层捆扎来用作热吸收体11的例子进行了说明，但热吸收体11也可由1个蜂窝单元构成。
本发明的第1～第4实施方式中，仅对蜂窝单元13的太阳光照射面实施了表面处理，但对绝热材或支承体的太阳光照射面也可实施表面处理。
本发明的第1～第3实施方式中，作为太阳光照射面上的表面处理，举出喷射加工处理的例子进行了说明，但也能够应用磨削加工处理、使用熔融盐的蚀刻加工处理等。
本发明的第4实施方式中，作为集热接收器的表面处理形成了涂层，而在该涂层上还可进一步形成基于研磨处理的粗糙面。通过这种结构也能够降低太阳光的反射。
作为对涂层实施的研磨处理，可举出喷射加工处理、磨削加工处理、研磨加工处理、使用熔融盐的蚀刻加工处理等。
图4所示的太阳能热发电系统为本发明的第5实施方式所涉及的太阳能热发电系统的一例，构成发电系统的部件等并非限定于图4所示的构件，而能够根据需要适当设定。例如，可在图4所示的发电系统中设置再热机等。并且，配管的数量或配置等也能够适当改变。
符号说明
10-集热接收器，11-热吸收体，12-支承体，12a-集热部，12b-气体出口，13-蜂窝单元，13a-面，13b-流路，14-热媒介，15-粘结材料层，16-涂层，17-绝热材，18-太阳光，20-接收器阵列，22-框体，22a-底部，22b-管，30-太阳能热发电装置，32-中央塔，33-蒸汽发生器，34-蓄热器，35-蒸汽涡轮，36-冷却器，37-定日镜。

Claims (18)

1.一种集热接收器，其是用于太阳能热发电装置的集热接收器，该集热接收器的特征在于，其包括：
热吸收体，由用于使热介质通过的2个以上流路排列设置的1个或2个以上蜂窝单元构成；及
支承体，容纳并支承该热吸收体，并且使热介质流通，
上述热吸收体包含碳化硅而构成，
在被照射太阳光的面上实施了研磨处理或涂层处理的任一表面处理。
2.根据权利要求1所述的集热接收器，其中，
所述研磨处理为喷射加工处理，所述被照射太阳光的面上形成有粗糙面。
3.根据权利要求2所述的集热接收器，其中，
所述粗糙面的表面粗糙度Ra为0.5～5.0μm。
4.根据权利要求1所述的集热接收器，其中，
通过所述涂层处理，在所述被照射太阳光的面上形成有黑色的涂层。
5.根据权利要求4所述的集热接收器，其中，
所述涂层由红外线黑体涂料组成物构成，该红外线黑体涂料组成物包含以过渡元素的氧化物为主成分的红外线辐射体、及软化温度为400～1000℃的无机化合物。
6.根据权利要求5所述的集热接收器，其中，
所述过渡元素的氧化物为选自二氧化锰、氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化铜及氧化铬的至少1种，
所述无机化合物为由选自铝硅酸玻璃、钾铅玻璃、钠铅玻璃、钠锌玻璃、钠钡玻璃、钡玻璃、硼玻璃、锶玻璃、高铅玻璃及钾钠铅玻璃的至少1种构成的低熔点高膨胀玻璃。
7.根据权利要求4所述的集热接收器，其中，
所述涂层为多孔质碳层。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的集热接收器，其中，
所述涂层的厚度为2～50μm。
9.根据权利要求4～7中任一项所述的集热接收器，其中，
所述涂层表面上形成有基于研磨处理的粗糙面。
10.根据权利要求9所述的集热接收器，其中，
所述研磨处理为喷射加工处理。
11.根据权利要求9或10所述的集热接收器，其中，
所述粗糙面的表面粗糙度Ra为0.5～5.0μm。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的集热接收器，其中，
所述蜂窝单元中形成有31.0～93.0个/cm2的流路，流路间的壁部厚度为0.1～0.5mm。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的集热接收器，其中，
所述蜂窝单元由致密质碳化硅构成。
14.根据权利要求1～12中任一项所述的集热接收器，其中，
所述蜂窝单元由多孔质碳化硅构成。
15.根据权利要求1～12中任一项所述的集热接收器，其中，
所述蜂窝单元由气孔以硅填充了的多孔质碳化硅构成。
16.根据权利要求14或15所述的集热接收器，其中，
所述蜂窝单元的气孔率为35～60%，平均气孔径为5～30μm。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的集热接收器，其中，
所述热吸收体与所述支承体之间夹装有绝热材。
18.一种太阳能热发电装置，其特征在于，
其使用权利要求1～17中任一项所述的集热接收器。
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