JP2009216376A - Solar heat collector and solar heat collecting system using the same - Google Patents

Solar heat collector and solar heat collecting system using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar heat collector including a carbon nanotube structure and a solar heat collecting system using the same. <P>SOLUTION: The solar heat collector includes a substrate, side walls, a transparent cover installed on the side walls to face to the substrate, a chamber formed of the substrate, the side walls, and the transparent cover, and a heat absorbing layer installed on the substrate. The heat absorbing layer includes a carbon nanotube structure. The present invention also provides the solar heat collecting system using the solar heat collector. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽集熱器及びそれを利用した太陽集熱システムに関し、特にカーボンナノチューブを利用した太陽集熱器及びそれを利用した太陽集熱システムに関するものである。   The present invention relates to a solar collector and a solar heat collection system using the solar collector, and more particularly to a solar collector using carbon nanotubes and a solar heat collection system using the solar collector.

太陽エネルギーを利用する技術には、太陽光発電と太陽熱利用の２つがある。太陽エネルギーは、太陽電池や太陽集熱器の受光面によって採取され、電力や熱に変換されて利用することができる。一般的に、太陽集熱器には、「平板型」と「真空ガラス管型」がある。「平板型」は、集熱器全体が平たい板状になり、表面は透明なガラス板で覆われ、下部は熱が逃げないよう断熱材が使われている。「真空ガラス管型」は、集熱部を真空のガラス管で密閉して、集めた熱が外へ逃げにくい構造となっている。平板型の太陽集熱器は、良好な利用効率及び低いコストという優れた点があるので、広く利用されている。   There are two technologies that use solar energy: solar power generation and solar heat utilization. Solar energy is collected by a light receiving surface of a solar cell or a solar collector, and can be used after being converted into electric power or heat. Generally, solar collectors are classified into “flat plate type” and “vacuum glass tube type”. In the “flat plate type”, the entire heat collector is formed into a flat plate shape, the surface is covered with a transparent glass plate, and the lower part uses a heat insulating material so that heat does not escape. The “vacuum glass tube type” has a structure in which the collected heat is sealed with a vacuum glass tube so that the collected heat does not easily escape to the outside. Flat plate solar collectors are widely used because of their excellent utilization efficiency and low cost.

図８を参照すると、従来の平板型の太陽集熱器５００は、基板５２と、該基板５２の周辺に沿って設置した側壁５６と、前記基板５２に対向して、前記側壁５６の前記基板５２に接触する側の反対側に設置した透明なカバー５０と、を含む。前記基板５２と、前記側壁５６と、前記透明なカバー５０とは、チャンバー６０を形成する。該チャンバー６０の中に、複数の支持体５８を設置する。前記基板５２は、例えば、銅やアルミニウムなどの光吸収材料からなる。光は前記透明なカバー５０を透過して前記太陽集熱器５００の中に入射して、前記基板５２で吸収される。前記光が生じた熱は、貯蓄装置（図示せず）に伝送されて貯蓄されることができる。   Referring to FIG. 8, a conventional flat plate solar collector 500 includes a substrate 52, a side wall 56 installed along the periphery of the substrate 52, and the substrate on the side wall 56 facing the substrate 52. And a transparent cover 50 installed on the opposite side of the side in contact with 52. The substrate 52, the side wall 56, and the transparent cover 50 form a chamber 60. A plurality of supports 58 are installed in the chamber 60. The substrate 52 is made of a light absorbing material such as copper or aluminum. Light passes through the transparent cover 50 and enters the solar heat collector 500 and is absorbed by the substrate 52. The heat generated by the light can be transmitted to and stored in a storage device (not shown).

しかし、前記太陽集熱器５００の高効率を保持するために、前記基板５２の酸化を防止しなければならない。このため、前記基板５２を真空の雰囲気において製造する必要がある。また、前記太陽集熱器５００の熱吸収効率は、基板５２の材料により決められる。従って、従来の太陽集熱器は、コストが高く、熱吸収率が低いという課題がある。   However, in order to maintain the high efficiency of the solar collector 500, oxidation of the substrate 52 must be prevented. Therefore, it is necessary to manufacture the substrate 52 in a vacuum atmosphere. Further, the heat absorption efficiency of the solar collector 500 is determined by the material of the substrate 52. Therefore, the conventional solar collector has the subject that cost is high and a heat absorption rate is low.

従って、前記課題を解決するために、本発明は、カーボンナノチューブを利用した太陽集熱器及びそれを利用した太陽集熱システムを提供する。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a solar collector using carbon nanotubes and a solar heat collection system using the solar collector.

本発明の太陽集熱器は、基板と、側壁と、前記基板に対向して前記側壁に設置した透明なカバーと、前記基板、前記側壁及び前記透明なカバーにより形成されたチャンバーと、前記基板に設置した熱吸収層と、を含む。前記熱吸収層がカーボンナノチューブ構造体を含む。   The solar collector of the present invention includes a substrate, a side wall, a transparent cover disposed on the side wall facing the substrate, a chamber formed by the substrate, the side wall and the transparent cover, and the substrate. And a heat absorption layer installed on the surface. The heat absorption layer includes a carbon nanotube structure.

前記カーボンナノチューブ構造体は、均一に分布した複数のカーボンナノチューブを含む。   The carbon nanotube structure includes a plurality of uniformly distributed carbon nanotubes.

前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。   The carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film.

単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、相互に平行に配列されている。   The carbon nanotubes in the single carbon nanotube film are arranged in parallel to each other.

単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、端と端が接続された複数のカーボンナノチューブセグメントを含む。   The single carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotube segments connected end to end.

前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも二枚のカーボンナノチューブフィルムを含む場合、前記少なくとも二枚のカーボンナノチューブフィルムが積層されている。   When the carbon nanotube structure includes at least two carbon nanotube films, the at least two carbon nanotube films are laminated.

単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、絡み合っている。   The carbon nanotubes in a single carbon nanotube film are intertwined.

前記カーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブフィルムの表面と０°〜１５°の角度を成している。   The carbon nanotubes form an angle of 0 ° to 15 ° with the surface of the carbon nanotube film.

前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、０．５μｍ〜２ｍｍである。   The carbon nanotube structure has a thickness of 0.5 μm to 2 mm.

前記透明カバーの一つの表面には、反射層が設置されている。   A reflective layer is provided on one surface of the transparent cover.

本発明の太陽集熱システムは、太陽集熱器と、熱貯蓄装置と、を含む。前記太陽集熱器は、基板と、側壁と、前記基板に対向して前記側壁に設置した透明なカバーと、前記基板及び前記側壁及び前記透明なカバーが形成されたチャンバーと、前記基板に設置した熱吸収層と、を含む。前記太陽集熱器の熱吸収層はカーボンナノチューブ構造体を含む。   The solar heat collecting system of the present invention includes a solar heat collector and a heat storage device. The solar collector includes a substrate, a sidewall, a transparent cover disposed on the sidewall so as to face the substrate, a chamber in which the substrate, the sidewall, and the transparent cover are formed, and the substrate. A heat absorbing layer. The heat absorption layer of the solar collector includes a carbon nanotube structure.

従来の技術と比べて、本発明は次の優れた点を有する。第一に、本発明に利用したカーボンナノチューブ構造体は、良好な光吸収特性を有するので、本発明の太陽集熱器の光吸収率が高くなる。第二に、前記カーボンナノチューブ構造体は強い強靱性を有するので、本発明の太陽集熱器の耐久性が優れる。第三に、カーボンナノチューブ構造体は酸化し難いので、太陽集熱器は真空の雰囲気において製造する必要がないので、本発明の太陽集熱器のコストが低くなる。   Compared with the prior art, the present invention has the following advantages. First, since the carbon nanotube structure used in the present invention has good light absorption characteristics, the light absorption rate of the solar collector of the present invention is increased. Secondly, since the carbon nanotube structure has strong toughness, the durability of the solar collector of the present invention is excellent. Third, since the carbon nanotube structure is difficult to oxidize, it is not necessary to manufacture the solar collector in a vacuum atmosphere, so the cost of the solar collector of the present invention is reduced.

本発明の太陽集熱システムの模式図である。It is a schematic diagram of the solar heat collecting system of this invention. 本発明の太陽集熱器の上面図である。It is a top view of the solar collector of the present invention. 本発明の実施例１におけるカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。It is a SEM photograph of the carbon nanotube film in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例１におけるカーボンナノチューブフィルムのカーボンナノチューブセグメントの模式図である。It is a schematic diagram of the carbon nanotube segment of the carbon nanotube film in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例２における綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体の写真である。It is a photograph of the carbon nanotube structure of fluff structure in Example 2 of the present invention. 本発明のカーボンナノチューブ構造体の厚さ及び光吸収率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the thickness of the carbon nanotube structure of this invention, and a light absorption rate. 光吸収率及び波長の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a light absorptivity and a wavelength. 従来の太陽集熱器の模式図である。It is a schematic diagram of the conventional solar collector.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１及び２を参照すると、本実施例の太陽集熱システム１００は、太陽集熱器１０と、該太陽集熱器１０に接続された貯蓄装置２０と、を含む。前記貯蓄装置２０は、前記太陽集熱器１０に生じた熱を貯蓄するために利用される。   Referring to FIGS. 1 and 2, a solar heat collecting system 100 according to the present embodiment includes a solar heat collector 10 and a storage device 20 connected to the solar heat collector 10. The storage device 20 is used to store heat generated in the solar collector 10.

前記太陽集熱器１０は、基板１１と、側壁１２と、透明なカバー１３と、熱吸収体１４と、複数の支持体１５と、を含む。前記基板１１は、第一表面１１１及び該第一表面に対向する第二表面１１２を含む。前記透明なカバー１３は、表面１３１を含む。前記側壁１２は、前記基板１１の周辺に沿って前記基板１１の第一表面１１１に垂直に立つように設置する。前記透明なカバー１３は、前記基板１１の第一表面１１１に対向して、前記側壁１２の前記基板１１に接触する側の反対側に設置する。前記基板１１と、前記側壁１２と、前記透明なカバー１３とは、チャンバー１６を形成する。前記複数の支持体１５は、前記チャンバー１６の中に設置されている。前記熱吸収体１４は、前記基板１１の第一表面１１１に設置されるように、前記チャンバー１６の中に設置されている。   The solar collector 10 includes a substrate 11, a side wall 12, a transparent cover 13, a heat absorber 14, and a plurality of supports 15. The substrate 11 includes a first surface 111 and a second surface 112 facing the first surface. The transparent cover 13 includes a surface 131. The side wall 12 is installed so as to stand perpendicular to the first surface 111 of the substrate 11 along the periphery of the substrate 11. The transparent cover 13 is disposed opposite to the first surface 111 of the substrate 11 and on the opposite side of the side wall 12 from the side in contact with the substrate 11. The substrate 11, the side wall 12, and the transparent cover 13 form a chamber 16. The plurality of supports 15 are installed in the chamber 16. The heat absorber 14 is installed in the chamber 16 so as to be installed on the first surface 111 of the substrate 11.

前記基板１１は、例えば、金属、ガラス、ポリマーなどの熱伝導材料からなる。前記基板１１の厚さは、１００μｍ〜５ｍｍである。前記基板１１の形状に対して制限がなく、三角形、四角形又は六角形の形状に形成されることができる。   The said board | substrate 11 consists of heat conductive materials, such as a metal, glass, a polymer, for example. The substrate 11 has a thickness of 100 μm to 5 mm. There is no limitation on the shape of the substrate 11, and the substrate 11 may be formed in a triangular, quadrangular or hexagonal shape.

前記透明なカバー１３は、ガラス、プラスチック、セラミック、ポリマーなどの透明な材料からなる。前記透明なカバー１３は、１００μｍ〜５ｍｍである。前記透明なカバー１３の形状に対して制限がなく、三角形、四角形又は六角形の形状に形成されることができる。   The transparent cover 13 is made of a transparent material such as glass, plastic, ceramic, or polymer. The transparent cover 13 is 100 μm to 5 mm. There is no restriction | limiting with respect to the shape of the said transparent cover 13, It can form in the shape of a triangle, a square, or a hexagon.

前記側壁１２は前記透明なカバー１３を支持するために、前記透明なカバー１３及び前記基板１１の間に設置されている。前記側壁１２は、ガラス、プラスチック、ポリマーなどの材料からなる。前記側壁１２の厚さは、１００μｍ〜５００μｍであるが、１５０μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。   The side wall 12 is disposed between the transparent cover 13 and the substrate 11 in order to support the transparent cover 13. The side wall 12 is made of a material such as glass, plastic, or polymer. The side wall 12 has a thickness of 100 μm to 500 μm, preferably 150 μm to 250 μm.

前記チャンバー１６は真空又は大気で満ちている。本実施例において、前記チャンバー１６は大気で満ちている。さらに、前記基板１１の酸化を防止するために、前記チャンバー１６の中に、窒素や不活性ガスなどの断熱ガスも注入されることができる。   The chamber 16 is filled with vacuum or air. In this embodiment, the chamber 16 is filled with the atmosphere. Furthermore, in order to prevent the substrate 11 from being oxidized, a heat insulating gas such as nitrogen or an inert gas may be injected into the chamber 16.

前記熱吸収体１４はカーボンナノチューブ構造体を含む。前記カーボンナノチューブ構造体は、均一に分布された複数のカーボンナノチューブを含む。前記複数のカーボンナノチューブは配向して配列されることができるが、配向せず配列されていることもできる。前記複数のカーボンナノチューブは配向して配列されている場合、前記複数のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブ構造体の表面に平行し、同じ方向に沿って配列されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せず配列されている場合、前記複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、又は異なる方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、０．２μｍ〜２ｍｍである。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである。前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである場合、直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが二層カーボンナノチューブである場合、直径は１ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブである場合、直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。   The heat absorber 14 includes a carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes uniformly distributed. The plurality of carbon nanotubes may be aligned and arranged, but may be aligned without being aligned. When the plurality of carbon nanotubes are aligned and arranged, the plurality of carbon nanotubes are parallel to the surface of the carbon nanotube structure and arranged along the same direction. When the plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented, the plurality of carbon nanotubes are entangled or arranged along different directions. The carbon nanotube structure has a thickness of 0.2 μm to 2 mm. The carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, or multi-walled carbon nanotubes. When the carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube, the diameter is set to 0.5 nm to 50 nm. When the carbon nanotube is a double-walled carbon nanotube, the diameter is set to 1 nm to 50 nm. In the case of a nanotube, the diameter is set to 1.5 nm to 50 nm.

さらに、前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含むことができる。   Further, the carbon nanotube structure may include at least one carbon nanotube film.

実施例１として、図３及び図４を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で端と端が接続された複数のカーボンナノチューブセグメント１４３を含む。それぞれのカーボンナノチューブセグメント１４３は、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ１４５を含む。前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも二枚の前記カーボンナノチューブフィルムを含む場合、前記複数のカーボンナノチューブフィルムは隙間なく並列され、又は積層されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムは分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、０°〜９０°で交叉するが、同じ方向に沿って配列されることが好ましい。   Referring to FIGS. 3 and 4 as Example 1, the single carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotube segments 143 that are connected to each other by an intermolecular force. Each carbon nanotube segment 143 includes a plurality of carbon nanotubes 145 connected in parallel to each other by intermolecular force. When the carbon nanotube structure includes at least two carbon nanotube films, the plurality of carbon nanotube films are juxtaposed or stacked without any gap. Adjacent carbon nanotube films are bonded by intermolecular force. The carbon nanotubes in the adjacent carbon nanotube films intersect at 0 ° to 90 °, but are preferably arranged along the same direction.

前記カーボンナノチューブフィルムは、カーボンナノチューブアレイから引き出して得られたものである。カーボンナノチューブは強い接着性があるので、前記カーボンナノチューブセグメントは分子間力で結合されることができる。単一の前記カーボンナノフィルムの厚さは、０．５ｎｍ〜１００μｍである。   The carbon nanotube film is obtained by pulling out from a carbon nanotube array. Since carbon nanotubes have strong adhesion, the carbon nanotube segments can be bonded by intermolecular force. The thickness of the single carbon nanofilm is 0.5 nm to 100 μm.

実施例２として、図５を参照する、単一のカーボンナノチューブフィルムは、絡み合った複数のカーボンナノチューブを含む。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネットに形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは、等方的に、均一に前記カーボンナノチューブ構造体に分布されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配列されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が１０μｍ以下になる。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、１μｍ〜１ｍｍである。前記カーボンナノチューブフィルムは、溶液に浸漬したカーボンナノチューブ原料をろ過して成るものである。   As Example 2, referring to FIG. 5, a single carbon nanotube film includes a plurality of intertwined carbon nanotubes. Here, the plurality of carbon nanotubes are close to each other by intermolecular force and are entangled with each other to form a carbon nanotube net. The plurality of carbon nanotubes are isotropically and uniformly distributed in the carbon nanotube structure. The plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented to form many minute holes. Here, the diameter of the single minute hole is 10 μm or less. The carbon nanotube film has a thickness of 1 μm to 1 mm. The carbon nanotube film is formed by filtering a carbon nanotube raw material immersed in a solution.

実施例３として、単一のカーボンナノチューブフィルムは、異なる方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブを含む。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用して、カーボンナノチューブアレイを同じ方向又は異なる方向に沿って押して成るものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、隣接するカーボンナノチューブは分子間力で接続され、カーボンナノチューブフィルムの表面と０°〜１５°の角度を成している。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、０．５ｎｍ〜１ｍｍである。   As Example 3, a single carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes arranged along different directions. The carbon nanotube film is formed by pushing a carbon nanotube array along the same direction or different directions using a pusher. In the carbon nanotube film, adjacent carbon nanotubes are connected by an intermolecular force and form an angle of 0 ° to 15 ° with the surface of the carbon nanotube film. The carbon nanotube film has a thickness of 0.5 nm to 1 mm.

前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、光吸収率と関係する。図６を参照すると、カーボンナノチューブ構造体は厚くなるほど、光吸収率が高くなる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さが１０μｍである場合、光吸収率は９６％程度に達することができる。光吸収率は、光の波長と関係する。図７を参照すると、波長が３６０ｎｍ〜８００ｎｍの光に対して、前記カーボンナノ構造体の光吸収率は９３％〜９８％程度になることができる。   The thickness of the carbon nanotube structure is related to the light absorption rate. Referring to FIG. 6, the thicker the carbon nanotube structure, the higher the light absorption rate. When the thickness of the carbon nanotube structure is 10 μm, the light absorption rate can reach about 96%. Light absorption is related to the wavelength of light. Referring to FIG. 7, the light absorption rate of the carbon nanostructure may be about 93% to 98% with respect to light having a wavelength of 360 nm to 800 nm.

前記支持体１５は、前記太陽集熱器１０の堅固度を増加するために設置されている。前記支持体１５は、ランダムに設置され、又は所定のパターンによって前記チャンバー１６の中に設置されることができる。隣接する前記支持体１５は、所定の距離で分離している。前記支持体１５は、例えば、ガラス、プラスチック、ゴムなどの断熱材料からなる。   The support 15 is installed to increase the firmness of the solar collector 10. The support 15 can be installed randomly or in the chamber 16 according to a predetermined pattern. Adjacent supports 15 are separated by a predetermined distance. The support 15 is made of a heat insulating material such as glass, plastic, or rubber.

さらに、前記太陽集熱器１０は反射層１７を含む。前記反射層１７は、前記透明なカバー１３の表面１３１に設置されている。前記反射層１７は、可視光及び近赤外線光、紫外線光を前記透明なカバー１３から透過させ、前記熱吸収層１４で放射された遠赤外線光を反射することができるので、前記反射層１７を利用することにより、前記チャンバー１６の熱が外部へ放射されることを防止することができる。従って、前記太陽集熱器１０の光吸収率を高めることができる。前記反射層１７は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又は二酸化チタンからなる。前記反射層１７の厚さは、１０ｎｍ〜１μｍである。   Further, the solar collector 10 includes a reflective layer 17. The reflective layer 17 is installed on the surface 131 of the transparent cover 13. The reflective layer 17 transmits visible light, near-infrared light, and ultraviolet light from the transparent cover 13 and can reflect far-infrared light emitted from the heat absorption layer 14. By using it, the heat of the chamber 16 can be prevented from being radiated to the outside. Therefore, the light absorption rate of the solar collector 10 can be increased. The reflective layer 17 is made of indium tin oxide (ITO) or titanium dioxide. The reflective layer 17 has a thickness of 10 nm to 1 μm.

前記貯蓄装置２０は、循環液体が充填された複数のパイプ（図示せず）を含み、前記基板１１の第二表面１１２に設置されている。前記液体は、水やグリコールなどの液体である。   The storage device 20 includes a plurality of pipes (not shown) filled with a circulating liquid, and is installed on the second surface 112 of the substrate 11. The liquid is a liquid such as water or glycol.

前記カーボンナノチューブ構造体は黒いものであるので、太陽光に対して光吸収率が高い。太陽光は前記透明なカバー１３を透過して前記熱吸収層１４に達すると、太陽光の大部分は前記熱吸収層１４で吸収されて熱エネルギーに変化する。前記熱エネルギーは前記基板１１から前記貯蓄装置２０に伝送される。前記カーボンナノチューブ構造体は、良好な光吸収特性を有するので、前記太陽集熱器の光吸収率が高くなる。また、前記カーボンナノチューブ構造体は強い強靱性を有するので、本発明の太陽集熱器の耐久性が優れる。また、カーボンナノチューブ構造体は酸化し難いので、太陽集熱器は真空の雰囲気において製造する必要がないので、本発明の太陽集熱器のコストが低くなる。   Since the carbon nanotube structure is black, it has a high light absorption rate with respect to sunlight. When sunlight passes through the transparent cover 13 and reaches the heat absorption layer 14, most of the sunlight is absorbed by the heat absorption layer 14 and changes to heat energy. The thermal energy is transmitted from the substrate 11 to the storage device 20. Since the carbon nanotube structure has good light absorption characteristics, the light absorption rate of the solar collector is increased. Moreover, since the said carbon nanotube structure has strong toughness, durability of the solar collector of this invention is excellent. In addition, since the carbon nanotube structure is difficult to oxidize, the solar collector need not be manufactured in a vacuum atmosphere, so the cost of the solar collector of the present invention is reduced.

１０ 太陽集熱器
１００ 太陽集熱システム
１１ 基板
１１１ 第一表面
１１２ 第二表面
１２ 側壁
１３ 透明なカバー
１３１ 表面
１４ 熱吸収体
１４３ カーボンナノチューブセグメント
１４５ カーボンナノチューブ
１５ 複数の支持体
１６ チャンバー
１７ 反射層
２０ 貯蓄装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solar collector 100 Solar heat collection system 11 Board | substrate 111 1st surface 112 2nd surface 12 Side wall 13 Transparent cover 131 Surface 14 Heat absorber 143 Carbon nanotube segment 145 Carbon nanotube 15 Multiple supports 16 Chamber 17 Reflective layer 20 Savings device

Claims (11)

基板と、側壁と、前記基板に対向して前記側壁に設置した透明なカバーと、前記基板、前記側壁及び前記透明なカバーにより形成されたチャンバーと、前記基板に設置した熱吸収層と、を含み、
前記熱吸収層がカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする太陽集熱器。 A substrate, a side wall, a transparent cover disposed on the side wall facing the substrate, a chamber formed by the substrate, the side wall and the transparent cover, and a heat absorption layer disposed on the substrate. Including
The solar heat collector, wherein the heat absorption layer includes a carbon nanotube structure. 前記カーボンナノチューブ構造体が、均一に分布した複数のカーボンナノチューブを含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure includes a plurality of uniformly distributed carbon nanotubes. 前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film. 単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが、相互に平行に配列されていることを特徴とする、請求項３に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 3, wherein the carbon nanotubes in the single carbon nanotube film are arranged in parallel to each other. 単一の前記カーボンナノチューブフィルムが、端と端が接続された複数のカーボンナノチューブセグメントを含むことを特徴とする、請求項３又は４に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 3 or 4, wherein the single carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotube segments having ends connected to each other. 前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも二枚のカーボンナノチューブフィルムを含み、
前記少なくとも二枚のカーボンナノチューブフィルムが積層されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽集熱器。 The carbon nanotube structure includes at least two carbon nanotube films;
The solar collector according to any one of claims 1 to 5, wherein the at least two carbon nanotube films are laminated. 単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが、絡み合っていることを特徴とする、請求項３に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 3, wherein the carbon nanotubes in the single carbon nanotube film are intertwined. 前記カーボンナノチューブが、前記カーボンナノチューブフィルムの表面と０°〜１５°の角度を成していることを特徴とする、請求項７に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 7, wherein the carbon nanotubes form an angle of 0 ° to 15 ° with the surface of the carbon nanotube film. 前記カーボンナノチューブ構造体の厚さが、０．５μｍ〜２ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure has a thickness of 0.5 μm to 2 mm. 前記透明カバーの一つの表面に、反射層が設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の太陽集熱器。   The solar collector according to claim 1, wherein a reflective layer is provided on one surface of the transparent cover. 基板と、側壁と、前記基板に対向して前記側壁に設置した透明なカバーと、前記基板及び前記側壁及び前記透明なカバーにより形成されたチャンバーと、前記基板に設置した熱吸収層と、を含む太陽集熱器と、
熱貯蓄装置と、
を含む太陽集熱システムにおいて、
前記太陽集熱器の熱吸収層がカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする太陽集熱システム。 A substrate, a sidewall, a transparent cover disposed on the sidewall facing the substrate, a chamber formed by the substrate, the sidewall and the transparent cover, and a heat absorption layer disposed on the substrate. Including a solar collector,
A heat storage device;
In solar heat collection system including
A solar heat collection system, wherein the heat absorption layer of the solar heat collector includes a carbon nanotube structure.
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