JPS5860166A - 太陽熱利用物の構成材における太陽熱選択吸収膜 - 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】 この発明は、太陽熱利用物の構成材における太陽熱選択
吸収膜に関する。

太陽熱利用物の構成材における太陽熱選択吸収膜として
は、熱吸収率が大きく、しかも膜厚が薄くて所定の範囲
にあることが好ましい。

従来の太陽熱選択吸収膜としては、Ａ１２ｏ３層、多層
膜等がある。ところが、従来の太陽熱選択作用を小さく
して熱吸収率を大きくするためには層の数を多くする必
要がある。批；±か±愈を′とした。さらに、各層に用
いる物質によっては、各層間の密着性が十分ではない場
合があった。

あシ、しかも金属も−しくけ半導体層と金属酸化物・層
との密着性が良く、さらに短時間で形成することのでき
る太陽熱利用物における太陽熱選択吸収膜を提供するこ
とを目的とする。

この明細書において、構成材という用語には、太陽熱利
用物の集熱面に貼着される金属箔もしくは表面に金属皮
膜が形成されたプラスチックフイμム、太陽熱利用物の
集熱面を形成する板材、または集熱面を有する太陽熱利
用、物の構成部材等を含むものとする。

太陽熱利用物としては、太陽熱集熱器、太陽弊渇水器、
太陽熱湛水屋根、太陽熱蓄熱体ないし壁などをあげるこ
とができる。

以下、この発明を、実施例を示す図面に基いて説明する
。この実施例において、構成材は金属箔である。

第１図において、この発明による太陽熱利用物の構成材
における太陽熱選択吸収膜（１）は、金属箔（２）の表
面に、基層（３）と中間層（４）と表面層（５）基層（
３）を構成する物質（６）（以下第１構成物質という）
は（！ｒ　、Ｎｉ　、ＩＰｅ　、　Ｃｏ　、Ａ１　等の
金属またはＳｉ。

Ｇｅ　　等の半導体であり、この基層（３）は熱吸収の
働きをする。表面層（５）を構成する物質（７）（以下
等の金属酸化物であり、この表面層（５）は反射「構成
物質（６）の濃度は、第２図に曲線ＩＸ）で示されてい
るように、基層（３）側が１００％で表面層（５）に向
って漸次低減−している。また中間層（４）にお、ける
第２構成物質（７）の濃度は、第２図に曲線（Ｙ）で示
されているように、表面層（５）側が１００％で基層（
３）に向って漸次低減している。したがつ−て、中間層
（４）と基層−（３）および表面層（５）どの間には明
確な境界が存在せず、しかも中間層（４）は、基層（３
）の表面層（５）ｌｌＬ１７）一部分と、表面層（５）
の基層（３）側の部分とが互いに温じシ合ったようなも
のになる。

太陽熱選択吸収膜（１）の厚さは０．０５〜０．２μの
範囲内にあることが好ましく、特に０．１μ程度である
ことが望ましい。太陽熱選択吸収膜（１）の厚さを０．
０５〜０．２μの範囲内にする理由は、０．０５μ未満
では熱吸収率が十分ではなく、０．２μを越えると放射
率が大きくなって、いずれの場合にも太陽熱選択吸収膜
としての性能が十分ではないからである。

゛第８図に示された方法は、真空槽Ｏｐ内の上部に、コ
イル状金属箔（６）を装着した巻戻しり−ｐａａ４、巻
戻しり−／Ｌ’（至）に装着されたコイル状金属箔（２
）から金属箔（２）を巻取る巻取りり−゛μ（至）とを
同一水平面内−でかつ互いに平行に配置し、巻戻しり−
μα１および巻取りリールαＱの下方でか　　蒸発源・
　・１ｔ りり−Ａ’（ト）に巻取υながら、金属箔（２）におけ
る　と−とする蒸着物質としては基層（３）を構成する
第１構成物　　　リール質（６）が用いられ、第２蒸発
源Ｑ力の蒸着物質とし　　においては表面層（５）を構
成する第２構成物質（７）が用い　　　構成物に重複す
るように（この重複部分を範囲１ｃ）で示　　成されず
）するためには、両蒸発源Ｑ→α力間の距離と〜、次ニ
α・０力と金属箔（２）の巻取り面との距離とを調節す
ればよい。たとえば、蒸発源ａｎ　Ｑｆ）箔（２）の巻
取シ面との距離が２５０ｍであるは、両蒸発源α・（Ｉ
′ｔＪ間の距離を１００Ｗ以上。また、上、記において
、第１構成物質（６）速度（ｖｌ）と第２構成物質（７
）の蒸発速度（ｖ２）（Ｖ＝／　Ｖｔ　）は、０．５〜
１．０の範囲内にする好ましい。上記の方法によれば、
巻戻しく至）から巻取りリー１ｖＱ＊に巻取られる過程
て、金属箔（２）には、まず範囲（ａ）にて第１質（６
）が蒸着し、ついで重複部分（ｃｌにて第物質（６）と
第２構成物質（７）との混合物が蒸さらに範囲＋ｂ）に
て第２構成物質（７）が蒸着属箔（２）の表面に太陽熱
選択吸収膜（１）が勝る。

、第８図の方法による具体例を示す。この具体例におい
て、金属箔（２）としては厚さ０．１　　　　選択吸襲
、幅ＩＱＱＩＩＢ、長さ８０ｍのアルミニウム箔を、　
　放射率てスパッタクリーニング等によシ前処理が施さ
　　　箔（２）かコ ； ラム箔（２）からアルミニウム箔（２）を番取りながら
、　　真空あ真空蒸着法によってＢＯＸ／ｓｅｅの速度
で、アルミ　　（ハ）に矛ニウム箔（２）にＯｒおよび
Ｏｒ；　ｏ、を蒸着した。この　　Ｏ蒸介収膜（１）の
太陽エネルギー吸収率は０，９８、は０．０６であった
。

図に示された方法は、真空槽Ｏｎ内の上部イル状金属箔
（２）を装着した巻戻しリール戻しり−／ｌ／（Ｌｍに
装着されたコイμ軟金属ら金属箔（２）を巻取る巻取り
リールα０とを平面内でかつ互いに平行に配置し、巻戻
／ｌ／（至）および巻取シリ−）Ｖ（ト）の下方でかつ
／Ｌ’（至）ＯＱの間に、蒸着物質を有する蒸発源素吹
出口が上方を向いた酸素吹出装置（イ）属箔（２）の巻
取シ方向に所定間隔をおきかが巻取りり−／Ｌ’αり側
にくるように配置し、させるとともに酸素を吹付けるも
のである。第４図において第８図に示されたものと同一
物には同一符号を付す。上記において、蒸発源？２ηの
蒸着物質としては基層（３）を構成する第１構成物質（
６）が用いられる。また、上記にお箭て、金属箔（２）
における第１構成物質（６）の蒸着範囲（、ｉｌと構成
物質（６）の酸化物との混合物が蒸着する。上記の方法
によれば、巻戻しリール０罎から巻取りリ−／ｌ／（２
）に巻取られる過程において、金属箔（２）に（ｅ）に
て範囲（、ｉｌおよび（ｆ）で形成された蒸着層の表面
が完全に酸化されて表面に金属酸化物、すなわち第２構
成物質（７）からなる表面層（４）が形成されて太陽熱
選択吸収膜（１）がつくられる。

第１構成物質（６）としてＣｒをそれぞれ用いる。まず
、第３図に示された方法の具体例と同様にして前処理を
施したコイル状アルミニウム箔０埠を巻戻しリール０３
に装着する。そして、真空槽αη内を真空状態にして、
巻取りリール（ト）によシコイμ状アルミニウム箔（２
）からアルシミニウム箔ヲ巻取シながら、真空蒸着法に
よって、５０Ｘ／ｓｅｃこのようにしてアルミニウム箔
（２）の表面に厚さ０．１層程度に形成された太陽熱選
択吸収膜（１）の太陽エネルギー吸収率は０．９２．放
射率は０．０６であった。

上述のように、この発明による太陽熱利用物の構成材に
おける太陽熱選択吸収膜（１）は、太陽熱利用物の構成
材（２）の表面に、基層（３）と中間層（４）と表面層
（５）とが上記順序で構成材（２）側から形成され、基
層（３）が金属または半導体からなるととは半導体の濃
度が基層（′ａ）から表面層（５）Ｋ向って漸次低減し
かつ金属酸化物の濃度が表面層（６）から基層（３）に
向って漸次低減またものであるから、上記中間層があた
かも多層皮膜のような作用をする。したがって、従来の
太陽熱選択吸収膜に比べて太陽光の干渉作用が小さくな
り、熱吸収

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による太陽熱利用物の構成材における
太陽熱選択吸収膜の横断面図、第２図は基層と表面層と
の間の中間層における画構成物質の濃度分布を示すグラ
フ、第３図はこの発明の太陽熱選択吸収膜を形成する第
１の方法を示す図、第４図は同じく第２の方法を示す図
である。 （１］−・・太陽熱選択吸収膜、（２１・・・金属箔（
構成材）％（３）・・・基層、（４１・・・中間１層、
（５Ｊ・・・表面層、　１６＋＋７１・・・構成物質。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽熱利用物の構成材（２）の表面に、基層（３）と中
   間層（４）と表面層（５）とが上記順序で構成材（２）
   側中間層（４）が金属または半導体と金属酸化物との混
   合物からなり、この中間層（４）における金属または半
   導体の濃度が基層（３）から表面層（６）に向って漸次
   低減しかつ金属酸化物の濃度が表面層（６）から基層（
   ３）に向って漸次低減している、太陽熱利用物の構成材
   における太陽熱選択吸収膜。