JPH0135866B2 - - Google Patents

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JPH0135866B2
JPH0135866B2 JP56099320A JP9932081A JPH0135866B2 JP H0135866 B2 JPH0135866 B2 JP H0135866B2 JP 56099320 A JP56099320 A JP 56099320A JP 9932081 A JP9932081 A JP 9932081A JP H0135866 B2 JPH0135866 B2 JP H0135866B2
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JP
Japan
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coating composition
oxide
sulfide
polymethylpentene
solar
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JP56099320A
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English (en)
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JPS581760A (ja
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Masayasu Koitabashi
Junjiro Kai
Hideaki Kusakawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は太陽熱コレクタ用集熱面の塗装に適
用して好適なる塗料組成物に関し、特に集熱基板
面に塗着することにより、その集熱面に優れた選
択吸収性を付与する塗料組成物に関する。
太陽熱コレクタ用集熱面としては太陽光に対し
て大きな吸収率をもち、コレクタの動作温度にお
いて小さな熱放射率をもつものが集熱効率を高め
るために必要である。このような集熱面は選択吸
収面と呼ばれ、従来から各種のものが提案されて
いる。その一つとして、基板上に塗料組成物を塗
着してなる選択吸収面がある。たとえば、ステン
レスなどの基板の表面に、顔料として四三酸化
鉄、バインダとしてシリコン変性ポリメチルメタ
クリレイト及び溶剤として酢酸ブチルなどからな
る塗料組成物をスプレイし、乾燥させて数ミクロ
ンメータの厚さの皮膜とした後、この皮膜を約
200℃に加熱、焼付し、選択吸収面を得ている。
この場合、良好なる選択吸収性を得るため、皮膜
の厚さは１ミクロンメータ以上10ミクロンメータ
以下にする必要がある。
しかし、以上のように従来の塗料組成物を用い
て形成した選択吸収面はなお選択吸収特性が十分
ではなく、また、皮膜を厚くすると選択吸収特性
が急激に低下する。すなわち、皮膜の厚さ５ミク
ロンメータのときに太陽光吸収率は0.92、熱放射
率は0.55であり、皮膜の厚さ10ミクロンメータの
ときの太陽光吸収率は0.94、熱放射率は0.65とな
る。
この発明は上記のような従来のものの欠点の解
消を目的としてなされたもので、塗料組成物中の
バインダとして赤外線領域における光透過率の大
きなポリメチルペンテンを用いることを特徴とす
るものである。
以下詳細に説明する。
太陽熱コレクタ集熱面用塗料組成物は顔料、バ
インダ、溶剤（稀釈剤）などからなり、基板表面
に塗着すれば、固化して薄い連続した皮膜とな
る。この皮膜はバインダ中に顔料粒子が分散した
構造となり、顔料に四三酸化鉄のような太陽光を
よく吸収し、熱放射が関係する赤外線（３〜30ミ
クロンメータ）をよく透過するもの、またバイン
ダに上記赤外線をよく透過するものを使えば、集
熱面の太陽光に対する吸収率は大きく、かつその
熱放射率は基板面のそれによつて決まるのでステ
ンレスなどの金属板を使えば熱放射率は小さなも
のとなる。従来の塗料組成物はバインダとして、
比較的赤外線の透過率の悪いシリコン樹脂、シリ
コン変成がポリアクリル、ポリエステル、ふつ素
樹脂などを用いていたので、従来の塗料組成物に
おいては熱放射率の小さな集熱面が得られなかつ
た。また塗着皮膜を厚くすると赤外線の透過率が
急激に低下し、赤外線の吸収率が大きくなるの
で、熱放射率は急激に大きくなつていた。
この発明はポリメチルペンテンが熱放射率の関
係する赤外線域（３〜30ミクロンメータ）におい
て大きな光透過率をもつことに着目し、これに太
陽光吸収率が大でかつ赤外線透過率の大きな顔料
を組合せたものである。
以下、この発明の実施例につき説明する。
実施例 １ ポリメチルペンテン10ｇを四塩化炭素2000ｇに
溶解させて作つた溶液に平均粒子径0.5ミクロン
メータの四三酸化鉄粉末20ｇを加え、磁器製容器
中にてボールミル混合を約２時間行なつた後、こ
の混合液を325メツシユのステンレス金網を用い
て過し、この液を塗料組成物とした。
この塗料組成物を清浄にしたステンレス基板面
に通常のスプレイ方法にて塗着した。この場合、
ステンレス基板を加熱すると、基板に付着した塗
料組成物がしたたり落ちず、好都合であつた。ス
プレイ後、乾燥器中にて150℃で約１時間加熱処
理を施こし、選択吸収面を形成した。
この選択吸収面の太陽光吸収率及び熱放射率は
波長域0.3〜25ミクロンメータでの半球分光反射
率を測定し、その測定値を太陽分光放射強度及び
黒体分光放射強度（60℃）にて重みずけする通常
の方法にて算出した。塗料組成物の皮膜厚さ５ミ
クロンメータのときの太陽光吸収率0.90、熱放射
率（60℃）0.25であり、皮膜厚さ10ミクロンメー
タのときの太陽光吸収率0.92、熱放射率0.40であ
つた。
実施例 ２ 下記の材料を用いて実施例１と同様な方法にて
塗料組成物を作り、ステンレス基板面に選択吸収
面を形成した。
バインダ：ポリメタルペンテン 10ｇ 溶 剤：四塩化炭素 2000ｇ 顔 料：平均粒子径１ミクロンメータの炭化チ
タン 20ｇ この選択吸収面は、塗料組成物の皮膜厚さ５ミ
クロンメータのときの太陽光吸収率0.90、熱放射
率0.40であつた。
実施例 ３ 下記の材料を用いて実施例１と同様な方法にて
塗料組成物を作り、ステンレス基板面に選択吸収
層を形成した。
バインダ：ポリメチルペンテン 10ｇ 溶 剤：四塩化炭素 2000ｇ 顔 料：平均粒子径２ミクロンメータの硫化銅
30ｇ この選択吸収面は、塗料組成物の皮膜厚さ５ミ
クロンメータのとき太陽光吸収率0.92、熱放射率
0.50であつた。
実施例 ４ 下記の材料を用いて実施例１と同様な方法にて
塗料組成物を作り、銅製の基板面に選択吸収面を
形成した。
バインダ：ポリメチルペンテン 10ｇ 溶 剤：シクロヘキセン 1500ｇ 顔 料：平均粒子径２ミクロンメータの二硼化
ジルコニウム 20ｇ この選択吸収面は、塗料組成物の皮膜厚さ10ミ
クロンメータのときの太陽光吸収率0.90、熱放射
率0.55であつた。
実施例 ５ 下記の材料を用いて実施例１と同様な方法にて
塗料組成物を作り、アルミニウム基板面に選択吸
収面を形成した。
バインダ：ポリメチルペンテン 10ｇ 溶 剤：ヘキサン 1500ｇ 顔 料：平均粒子径１ミクロンメータのシリコ
ン粉末 15ｇ この選択吸収面は、塗料組成物の皮膜厚さ10ミ
クロンメータのときの太陽光吸収率0.88、熱放射
率0.50であつた。
実施例 ６ 下記の材料を用いて実施例１と同様な方法にて
塗料組成物を作り、亜鉛メツキ鉄板面上に選択吸
収面を形成した。
バインダ：ポリメチルペンテン 10ｇ 溶 剤：シクロヘキセン78重％とプロピルアル
コール22重量％の混合液 1500ｇ 顔 料：平均粒子径0.22ミクロンのカーボンブ
ラツク 15ｇ この選択吸収面は塗料組成物の皮膜厚さ５ミク
ロンメータのときの太陽光吸収率0.92、熱放射率
0.35、また皮膜厚さ10ミクロンメータのときの太
陽光吸収率0.95、熱放射率0.52であつた。
以上の実施例から明らかなように、この発明に
よる塗料組成物を使つて金属製基板上に形成した
皮膜は優れた選択吸収性を持つている。以下にそ
の理由について説明する。
この発明による塗料組成物を使つて製作した選
択吸収面は金属製基板とその面上に形成された薄
い皮膜、すなわち、四三酸化鉄、炭化チタン、硫
化銅、二硼化ジルコニウム、シリコン、炭素など
の顔料粉末がポリメチルペンテン中に分散してな
る皮膜とから構成されている。
この選択吸収面に太陽光が照射された場合、皮
膜中の顔料粉末は大きな太陽光吸収率をもつの
で、照射太陽光のほとんどは吸収され、吸収面は
昇温する。昇温した吸収面からはその温度に相当
する赤外線を外界放射し、熱放射による熱損失を
生じる。しかし、この選択吸収面においては、皮
膜は赤外線透過率の大きなポリメチルペンテンと
顔料からなるので、今回の熱放射が関係する赤外
線域ではこの皮膜の存在は無いものと看してよ
い。すなわち、この吸収面からの熱放射はおもに
基板から行なわれるが、基板として熱放射率の小
さなものを使用すれば吸収面の熱放射率は小さく
なり、したがつて熱放射による熱損失の少ない選
択吸収面となる。
このように、この発明に係る塗料組成物を用い
た選択吸収面は、太陽光吸収率が大きく、かつ熱
放射率が小さいので、太陽光を極めて有効に収集
できる。
なお、上記実施例では塗料組成物中の顔料とし
て四三酸化鉄、炭化チタンなどを使つたものを示
したが、顔料としては太陽光吸収率が大きく、か
つ赤外線域（３〜30ミクロンメータの範囲）での
透過率または反射率の大きなものであればよい。
たとえば、上記記載のもの以外では、酸化物とし
ては酸化鉛、酸化バナジン、酸化タンタル、酸化
ニオビウム、酸化マンガン、及び各種の複合酸化
物たとえば、酸化ニツケルと酸化鉄からなるスピ
ネルなど、炭化物としては炭化硅素、硅化炭素、
炭化タンタル、炭化ニオビウム、炭化タングスラ
ン、炭化ハフニウム、炭化ランタンなど、硫化物
としては硫化ニツケル、硫化クロム、硫化コバル
ト、硫化水銀、硫化鉛など、硼化物としては硼化
イツトリウム、硼化サマリウムなど、また、窒化
ハフニウムなどの窒化物、硅化ニオビウムなどの
硅化物、燐化ニツケルなどの燐化物が好適に使用
できる。
また、溶剤としては四塩化炭素などを示した
が、ポリメチルペンテンを溶解し、顔料粉末をよ
く分散するものであればよい。
この発明は太陽光吸収率が大きくかつ赤外線を
よく透過する顔料と、ポリメチルペンテンと、こ
のポリメチルペンテンを溶解し、かつ上記顔料を
よく分散させる溶剤とを含む塗料組成物で、太陽
熱コレクタの集熱面に適用したとき、塗着皮膜の
厚さに影響されることの少ない優れた選択吸収性
が得られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽光吸収率が大きくかつ赤外線をよく透過
    する顔料と、ポリメチルペンテンと、このポリメ
    チルペンテンを溶解する溶剤とを含む太陽熱コレ
    クタの集熱面用塗料組成物。 ２ 顔料は酸化鉄、酸化ニツケル、酸化コバル
    ト、酸化クロム、酸化銅などの酸化物、炭化チタ
    ン、炭化ジルコニウムなどの炭化物、硫化鉄、硫
    化銅、硫化モリブデン、硫化鉛などの硫化物、硼
    化ランタン、硼化ジルコニウムなどの硼化物、シ
    リコン、ゲルマニウム、硼素などの半導体元素、
    および炭素などの中から選択された一種または二
    種以上組合せたものである特許請求の範囲第１項
    記載の太陽熱コレクタの集熱面用塗料組成物。
JP56099320A 1981-06-26 1981-06-26 太陽熱コレクタの集熱面用塗料組成物 Granted JPS581760A (ja)

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JP56099320A JPS581760A (ja) 1981-06-26 1981-06-26 太陽熱コレクタの集熱面用塗料組成物

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JP56099320A JPS581760A (ja) 1981-06-26 1981-06-26 太陽熱コレクタの集熱面用塗料組成物

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JPS581760A JPS581760A (ja) 1983-01-07
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JP56099320A Granted JPS581760A (ja) 1981-06-26 1981-06-26 太陽熱コレクタの集熱面用塗料組成物

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