JPH0336462A - 太陽熱集熱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は太陽熱集熱体に関し、特に太陽光選択吸収膜を
有した太陽熱集熱体の製造方法に関する。

く口〉従来の技術 例えば特公平１−１８３４３号公報（以下、第１従来技
術という）には、酸化クロムの溶液に金属酸化物として
１種、又は１種以上の微粉末を混合し、濃溶液と薄溶液
とを作り、濃溶液による厚膜を下層に塗布して高温での
加熱処理を行い、さらに薄溶液による薄膜を上層に塗布
して高温での加熱処理を行い、厚状、及び薄状の黒色セ
ラミックの層を金属板表面に形成する太陽熱集熱板の製
造方法が開示されている。

又、特開昭５８−３３０６０号公報（以下、第２従来技
術という）には、鉄鋼材をアルカリ性溶液に浸漬すると
共に、鉄鋼材を陽極として電解処理し、金属板の表面に
四三酸化鉄を主成分とする選択吸収皮膜を形成する太陽
熱集熱板の製造方法が開示されている。

（八〉発明が解決しようとする課題 上記第１従来技術において、金属板表面にセラミック層
を形成するとき、酸化クロム溶液を使用して、濃溶液、
及び薄溶液を準備する必要があると共に、塗布処理が必
要であるため、製造工程が多くなるという問題が発生し
ていた。

又、上記第２従来技術において、金属板の表面に四三酸
化鉄の皮膜を電解処理により形成した後、表面にアルカ
リ性溶液が残留していた場合には、腐食が発生するため
、電解処理後充分な洗浄を必要とし、その洗浄水の排出
処理がさらに必要になるという問題が発生していた。

本発明は洗浄、及び排水処理を含めた後処理をほとんど
必要としない太陽熱集熱体の製造方法を提供するもので
ある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、水蒸気が注入され
た通路（ＩＡ）内で金属板（１０）を加熱し、金属板（
１０）の表面に太陽光選択吸収膜を形成する太陽熱集熱
体の製造方法を提供するものである。

又、水蒸気中で金属板（１０〉又は（２０〉を加熱して
表面に酸化膜を形成し、太陽光選択吸収膜を得るとき、
金属板（１０〉、又は（２０〉を高周波加熱コイル（７
）、又（まヒータ（１６）　、　（１７）にて加熱する
太陽熱集熱体の製造方法を提供するものである。

（＊）作用 通路（ＩＡ〉内で高温になった金属板（１０〉の表面に
水蒸気が接触し、酸化膜である太陽光選択吸収膜が形成
され、従来のような洗浄などの後処理、溶液の塗布処理
などが不要になり、製造工程の簡略化を図ることが可能
になる。

又、水蒸気中で高周波加熱コイル（７）、又はヒータ（
１６）　、　（１７）により金属板（１０〉、又は（２
０〉を加熱して高温にすることにより、金属板（１０）
、又は（２０〉の表面に太陽光選択吸収膜が形成され、
従来のような洗浄などの後処理、溶液の塗布処理などが
不要になり製造工程の簡略化を図ることが可能になる。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図、及び第２図はそれぞれ、本発明の第１の実施例
を示したものであり、高周波加熱法による太陽熱集熱板
の製造装置を示したものである。

第１図において（１〉はガラス、又は磁器により形成さ
れた筒であり、この筒（１）は略水平に設置される。（
２〉は筒（１〉の下部に接続されたガス注入口であり、
この注入口（２）から酸素、水蒸気、あるいはＣＯ！な
どの酸化性ガスが筒（１）内通路（ＩＡ）に吹き出され
る。（３）、及び（４）はそれぞれ通路（ＩＡ）の入口
（５）、及び出口り６〉に設けられたエアカーテン形成
装置である。又、（７）は筒（１）の上方に設けられた
高周波加熱コイルである。第２図は第１図のＡ−Ａｌｌ
！断面図であり、第１図と同様のものには同じ図番を付
し、その詳細な説明は省略する。

以下、上記製造装置による太陽熱集熱板の製造方法につ
いて説明する。筒（１）内通路（ＩＡ）にガス注入口（
２）から例えば水蒸気が注入されると共に、エアカーテ
ン形成装置（３）　、　（４）が運転し、入口（５）、
及び出口（６）はエアカーテンにより璽かれる。又、高
周波加熱コイルクツ〉が通電され、電磁誘導により渦電
流が発生する。このように水蒸気が注入され、かつ渦電
流が発生している通路（ＩＡ〉に、第１図、及び第２図
に示したように例えばステンレス鋼である金属板（１０
〉が通される。すると、金属板（１０）は高周波加熱コ
イル（７〉によって発生した渦電流によって加熱され、
温度が例えば３００℃〜６００℃の範囲内の温度まで上
昇する。又、金属板（１０）の雰囲気の水蒸気ガスも温
度上昇し、金属板（１０）の表面に酸化膜である太陽光
選択吸収膜が形成される。ここで、金属板（１０〉を高
周波加熱コイル（７）により３０秒加熱し、太陽光選択
吸収膜を形成した太陽熱集熱板の分光反射スペクトル曲
線を第３図の（Ａ）に示す。第３図から明らかなように
、太陽光の範囲では成長が高い領域で吸収率が低下する
が、略７０％以上の吸収率を持ち、又、赤外線放射の範
囲では２０％以下の放射率を持つ太陽熱集熱板が得られ
る。さらに、金属板り１０）を高周波加熱フィル（７〉
により６０秒加熱したときの分光反射スペクトル曲線を
第３図の（Ｂ）に示す。

上記の実施例のように、金属板〈１０〉が通路（ＩＡ）
を通過する間に、高周波加熱フィルクツ）により加熱し
、通路（ＩＡ〉の水蒸気により太陽光選択吸収膜を形成
するため、従来のような太陽熱集熱板の洗浄作業が不要
になると共に、洗浄液の排水処理設備も必要なくなり、
設備の簡略化、及び後処理の簡略化を図ることができる
。又、選択吸収膜形成用の溶液の準備、及び塗布処理な
ども必要なくなり、容易に、かつ、効率良く太陽熱集熱
板を製造することができる。

さらに、高周波加熱コイル〈７〉による加熱量、通路（
ＩＡ）に供給される水蒸気などの量、金属板（１０〉の
通路通過速度などを調節することにより、組み立てライ
ンに合わせて選択吸収膜を形成することができ、又、太
陽光選択吸収膜の厚さ、濃さなどを容易に調節すること
ができる。又、高周波加熱コイル（７）を使用した場合
、金属板り１０）のコイル近傍のみを高温にすることが
でき、コイル近傍の金属板〈１０〉の雰囲気のみを水蒸
気にすれば良く、設備の小型化を図ることができる。

第４図、及び第５図は本発明の第２の実施例を示したも
のであり、雰囲気炉加熱法による太陽熱集熱板の製造装
置を示したものである。

第４図において、（１１）は略水平に設置された筒であ
り、この筒（１１）の入口り１２〉、及び出口（１３）
の近傍にはそれぞれガス注入口（１４）　、　（１５）
が設けられている。又、筒（１１〉内の通路（ＩＩＡ）
の上部、及び下部には、それぞれシーズヒータなどのヒ
ータ（１６）　、　（１７）が設けられている。又、入
口り１２〉、及び出口（１３）にはそれぞれエアカーテ
ン形成装置（２１）　、　（２１）が設けられている。

第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図であり、第４図と同様
のものには同じ図番を付し、その詳細な説明は省略する
。

以下、上記製造装置による太陽熱集熱板の製造方法につ
いて説明する０通路（ＩＩＡ）にガス注入口（１４）　
、　（１５）から例えば水蒸気が注入される。又、ヒー
タ（１６）　、　（１７）に通電されると共に、エアカ
ーテン形成装置ぐ２１）　、　（２１）が運転し、エア
カーテンが入口（１２）、及び出口（１３）に形成され
る。このように、水蒸気が注入され、かつヒータ（１６
）　、　（１７）が通電され発熱しているとき、第４図
、及び第５図に示したように、例えばステンレス鋼であ
る金属板（２０〉が通路（ＩＩＡ）に通される。すると
、金属板（２０）がヒータ（１６）　、　（１７）によ
り加熱され、温度が例えば略４００℃に上昇する。又、
通路（ＩＩＡ）に注入された水蒸気もヒータ（１６）　
、　（１７）により高温になる。このため、金属板（２
０）の表面に酸化皮膜である太陽光選択吸収膜が形成さ
れる。そして、選択吸収膜が形成された太陽熱集熱板が
連続的に出口（１３）から送り出される。

上記実施例のように、通路（１１ム）を通過する金属板
（２０）をヒータ（１６）　、　（１７）により加熱し
、通路（ＩＩＡ）の水蒸気により乾式で選択吸収膜を形
成するようにした場合には、従来のような洗浄作業、洗
浄液の排水処理設備が不要になり、この結果、後処理工
程を省略することができ、又、設備の簡略化を図ること
ができる。又、選択吸収膜形成用の溶液の準備、及び塗
布処理などが必要なくなり、容易に、かつ効率良く太陽
熱集熱板を製造することができる。又、ヒータ（１６）
　、　（１７）による加熱量、金属板〈２０〉の通路（
ＩＩＡ）通過速度などを調節することにより、組み立て
ラインに合わせて選択吸収膜を形成することができ、又
、選択吸収膜の厚さなどを容易に調節することができる
。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、高
周波加熱法、及び雰囲気炉加熱法において、炭素鋼を通
路（ＩＡ）、　（ＩＩＡ＞に通した場合、又、通路（Ｉ
Ａ）、　（ＩＩＡ）に酸素、又はＣＯ，などの酸化性ガ
スを注入した場合にも上記実施例と同様の作用効果を得
ることができる。又、金属板のみでなく、金属管などを
通路（ＩＡ）、（ＩＩＡ）に通した場合にも、同様の作
用効果を得ることができる。

（ト〉発明の効果 本発明は以上のような太陽熱集熱体の製造方法であり、
水蒸気などが注入された通路内で金属部材を加熱し、こ
の金属部材の表面に太陽光選択吸収膜を形成するので、
後処理工程が不要になり、又、選択吸収膜形成のための
溶液の塗布処理などが不要になり、この結果、容易に、
かつ効率良く選択吸収膜を有した太陽熱集熱体を製造す
ることができる。

又、炭素鋼、あるいはステンレス鋼を高周波加熱あるい
は雰囲気炉加熱によって加熱し、水蒸気などのガス中で
表面に太陽光選択吸収膜を形成するので、鋼材の溶液へ
の浸漬処理、洗浄などの後処理、または鋼材への溶液の
塗布処理が不要になり、この結果、容易に、かつ効率良
く太陽光選択吸収膜を有した太陽熱集熱体を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す太陽熱集熱体の製
造装置の概略構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図
、第３図は太陽熱集熱体の分光特性図、第４図は本発明
の第２の実施例を示す太陽熱集熱体の製造装置の概略構
成図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図である。 （１〉・・・筒、　（ＩＡ〉・・・通路、　り７〉・・
・高周波加熱コイル、　り１０〉・・・金属板、　（１
１）・・・筒、　（ＩＩＡ）・・・通路、　　（１６）
、　（１７）・・・ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水蒸気、酸素、あるいは酸化性ガスが注入された通
   路内で金属部材を加熱し、この金属部材の表面に太陽光
   選択吸収膜を形成することを特徴とする太陽熱集熱体の
   製造方法。 ２、水蒸気、酸素、あるいは酸化性ガスの中で、炭素鋼
   、あるいはステンレス鋼を加熱することによって上記鋼
   の表面に酸化膜を形成し、太陽光選択吸収膜を得るとき
   、上記鋼を高周波加熱あるいは雰囲気炉加熱によって加
   熱することを特徴とする太陽熱集熱体の製造方法。