JPS5877597A - 太陽放射エネルギ−選択吸収体およびその選造方法 - Google Patents
太陽放射エネルギ−選択吸収体およびその選造方法Info
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- JPS5877597A JPS5877597A JP56075844A JP7584481A JPS5877597A JP S5877597 A JPS5877597 A JP S5877597A JP 56075844 A JP56075844 A JP 56075844A JP 7584481 A JP7584481 A JP 7584481A JP S5877597 A JPS5877597 A JP S5877597A
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- aluminum
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- absorption
- potential
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/14—Producing integrally coloured layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/02—Etching
- C25F3/04—Etching of light metals
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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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/25—Coatings made of metallic material
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽放射]−ネルギー選択吸収体に関するも
ので、特に選択吸収特性の優れたアルミニウムもしくは
アルミニウム合金からなる太陽放射]−イ・ルキー選択
吸収体を碍ようと−3−イ1.す)の−Cある。
ので、特に選択吸収特性の優れたアルミニウムもしくは
アルミニウム合金からなる太陽放射]−イ・ルキー選択
吸収体を碍ようと−3−イ1.す)の−Cある。
近年化石エネルギーの枯渇に及んで他の」−ネルギー源
の有効利用が急務となって4j−リ、太陽放射エネルギ
ーはその中でも有望なコ−不ルキーの一つとして注目さ
れ、各細の集熱器か考え「)れ”Cいる。
の有効利用が急務となって4j−リ、太陽放射エネルギ
ーはその中でも有望なコ−不ルキーの一つとして注目さ
れ、各細の集熱器か考え「)れ”Cいる。
しかしなから、太陽放り・jエネルギーit低密度二1
ネルギーであることから、必要とするゴー不ルギーを得
る1こめには、いかに効率良く収集が付なわ才するかが
問題となり、集熱器の表向に選択吸収皮j[ζ1rイ」
与14)ことか必要となってくる。Cの選択吸収皮膜と
に、太陽のスペクトル帯である短波長領域で高い吸収1
/LrMくL、逆に高温化り、た集熱器からの長波長領
域での熱放り・]全低く抑える性質タイ」する皮膜であ
る。
ネルギーであることから、必要とするゴー不ルギーを得
る1こめには、いかに効率良く収集が付なわ才するかが
問題となり、集熱器の表向に選択吸収皮j[ζ1rイ」
与14)ことか必要となってくる。Cの選択吸収皮膜と
に、太陽のスペクトル帯である短波長領域で高い吸収1
/LrMくL、逆に高温化り、た集熱器からの長波長領
域での熱放り・]全低く抑える性質タイ」する皮膜であ
る。
選択吸1■特性V′i物理的原理から、0)半導体のバ
ンドギャップの遷移による基礎吸113/に利用したも
の。■薄膜の干渉による反射防止効果全利用したもの。
ンドギャップの遷移による基礎吸113/に利用したも
の。■薄膜の干渉による反射防止効果全利用したもの。
■金属微粒子のプラズマ共IIは吸収を利用したもの。
■金属表向に微細な凹凸ケ作り、太陽光に対してのみ多
重反射を起こさせるようにしたものなどに分類すること
ができ、実際の集熱器にこれらの原理をより効果的に介
挿させるために他々の補助的手段を付加しlζす、ある
いは工具」−の原理全併用して相乗的効果′に得て効率
全一ヒi−rて用いられる。具体的には多くの柚類かあ
るが、その中で比較的選択吸収特性か良く実用化されて
いるものとしては、ブラッククロムめっき、ブラックニ
ッケルめっき、酸化銅化成皮膜、電解着色アルミニウム
などが知られているか、選択吸収特性の優れた皮膜全多
量に安定して得ることは困餘で、Lカ・も特性の優れた
皮膜は極めて高価になるなどの欠点がある。
重反射を起こさせるようにしたものなどに分類すること
ができ、実際の集熱器にこれらの原理をより効果的に介
挿させるために他々の補助的手段を付加しlζす、ある
いは工具」−の原理全併用して相乗的効果′に得て効率
全一ヒi−rて用いられる。具体的には多くの柚類かあ
るが、その中で比較的選択吸収特性か良く実用化されて
いるものとしては、ブラッククロムめっき、ブラックニ
ッケルめっき、酸化銅化成皮膜、電解着色アルミニウム
などが知られているか、選択吸収特性の優れた皮膜全多
量に安定して得ることは困餘で、Lカ・も特性の優れた
皮膜は極めて高価になるなどの欠点がある。
本発明の目的は、効率が尚く、特性が安定した選択吸収
体を工業的に多量に、かつ廉価に得ることにある。本発
明の選択吸収体はアノ[ミニラムもしくはアルミニウム
合金を吸収体のハロとして用い、仁の表10IvC交流
による電解エツチングによる微細な凹凸向を形成し、選
択吸収性ia:’b rUるもので、更に必λ′に応じ
て交流山1町エツチング後σ)表向全化成処431!
−r ;/:r工程r1(1加したこと令特徴とするも
のである。
体を工業的に多量に、かつ廉価に得ることにある。本発
明の選択吸収体はアノ[ミニラムもしくはアルミニウム
合金を吸収体のハロとして用い、仁の表10IvC交流
による電解エツチングによる微細な凹凸向を形成し、選
択吸収性ia:’b rUるもので、更に必λ′に応じ
て交流山1町エツチング後σ)表向全化成処431!
−r ;/:r工程r1(1加したこと令特徴とするも
のである。
以下本発明の詳細な説明する。従来からM +aの表面
にミクロンスクールで特定の形状の凹凸を設はイ)こと
で選択吸収特性か?<!られることが予測さ71、てい
る。例えば、基材の表面に断面か略カウス分布関数形を
連続させた如き規則的な配列の凹1111面全形成1し
、この四部の個々の平均径か太陽光の波長程度で、かつ
適度な深さと急峻な凸部形状が得られれVま、太陽光ス
ペクトルに対しては門部内での多重反射と凸部での散乱
効果で効率の良い太1m 放IJ4エネルギーの吸収か
付なわれ4)と吾われている。壕7?%Cのような倣細
な凹凸は放射領域の長波長に対しては平滑向として作用
し、基材にアルミニウムの如き長波長領域で高反射率を
示す材料ケ用いれば、放射か抑制され優れた選択吸収特
性か得られるとされている。
にミクロンスクールで特定の形状の凹凸を設はイ)こと
で選択吸収特性か?<!られることが予測さ71、てい
る。例えば、基材の表面に断面か略カウス分布関数形を
連続させた如き規則的な配列の凹1111面全形成1し
、この四部の個々の平均径か太陽光の波長程度で、かつ
適度な深さと急峻な凸部形状が得られれVま、太陽光ス
ペクトルに対しては門部内での多重反射と凸部での散乱
効果で効率の良い太1m 放IJ4エネルギーの吸収か
付なわれ4)と吾われている。壕7?%Cのような倣細
な凹凸は放射領域の長波長に対しては平滑向として作用
し、基材にアルミニウムの如き長波長領域で高反射率を
示す材料ケ用いれば、放射か抑制され優れた選択吸収特
性か得られるとされている。
ところで、アルミニウムの表出1にこのような凹凸面を
形成する手段としては、ブラスト法など機械的?/j%
の、化学エツチング′なと化学的なもの、電解エツチン
グなと毒気化学的なもの、イオンエツチング、スパッタ
リンク゛などによるものなど各柚の方法か提案されてい
る。しかしなから、前述した如き形状の均一な凹凸向7
容易にかつ安定して、しかも工業的に多Mvc廉価Qζ
得ることは極めて難しい。
形成する手段としては、ブラスト法など機械的?/j%
の、化学エツチング′なと化学的なもの、電解エツチン
グなと毒気化学的なもの、イオンエツチング、スパッタ
リンク゛などによるものなど各柚の方法か提案されてい
る。しかしなから、前述した如き形状の均一な凹凸向7
容易にかつ安定して、しかも工業的に多Mvc廉価Qζ
得ることは極めて難しい。
本発明者は、電気化学的エツチング、特に交流による電
解エツチングが本発明の目的の達成に好適な責、のであ
ること全見出した。即ち電解エツチングは、食塩、塩酸
などの水溶液中に被処理物全浸漬し通電してエツチング
全行なうもので、1a流エツチングと交流エツチングに
分けられンンか、交流エツチングではエツチング条件と
して、Ill成1、湿度、電流密度、1M波数、波形、
電気1dなどパラメータか極めて多く、これらの条件を
選択ずイ、ことで、太陽放射エイ・ルギ−の吸11Mに
好−1し−い形状を各軸vrれIることかできること?
見出Lブ(ものである。
解エツチングが本発明の目的の達成に好適な責、のであ
ること全見出した。即ち電解エツチングは、食塩、塩酸
などの水溶液中に被処理物全浸漬し通電してエツチング
全行なうもので、1a流エツチングと交流エツチングに
分けられンンか、交流エツチングではエツチング条件と
して、Ill成1、湿度、電流密度、1M波数、波形、
電気1dなどパラメータか極めて多く、これらの条件を
選択ずイ、ことで、太陽放射エイ・ルギ−の吸11Mに
好−1し−い形状を各軸vrれIることかできること?
見出Lブ(ものである。
即ち、直ヒ(、屯Mv1によるエツチングでけ被処理物
であるアルミニウムか常にプラス■狂位に保’/(J’
lて工′ンチンクか杓゛なわ」するσ)で、基拐のアル
ζ−1ンムの結晶構造でm IIF:方位か決4す、エ
ツザンクトットケトン不ル状に進?]1/、、)と共に
1表面に11未工ツナンク部か依然として残る性質かあ
り、アルミニウム基420表面に深い穴か散在−Jる如
き」−ツチング形状とがり、本質的に本発明−(゛贋゛
求さ才する形状の均一な凹曲面C(成り翳[い。ところ
か交’tAt、 ’dL流にJ゛るエツチングでは、被
処理物であるアルミニウムの1ト位かプラスとマイナス
7Cf 化−4−6のて、最初のプラスm位の時[1ず
エツチングか行なわれ、次のマイナスm位の時には高電
流密度による局部的pHの上昇により表面に酸化物、ま
たは水和物皮膜が形成され、次のサイクルのフラス屯位
の時にこの皮膜の弱部から次のエツチングが進行すると
いう操り返しにより、第1図に示す如くアルミニウム基
拐1[1サイクルのエツチングで形成された略キューブ
状のエツチング孔2が連なった凹曲面か表1141全体
に一様に一形成され、本質的に本発明の目的に適合した
形状が借られる。しカ)も交流エツチングでは、1サイ
クルのエツチングで形成される略キューブ状のエツチン
グ孔2の大キさ全周波数により制御できるという直流エ
ツチングでは得られない特徴を有している。
であるアルミニウムか常にプラス■狂位に保’/(J’
lて工′ンチンクか杓゛なわ」するσ)で、基拐のアル
ζ−1ンムの結晶構造でm IIF:方位か決4す、エ
ツザンクトットケトン不ル状に進?]1/、、)と共に
1表面に11未工ツナンク部か依然として残る性質かあ
り、アルミニウム基420表面に深い穴か散在−Jる如
き」−ツチング形状とがり、本質的に本発明−(゛贋゛
求さ才する形状の均一な凹曲面C(成り翳[い。ところ
か交’tAt、 ’dL流にJ゛るエツチングでは、被
処理物であるアルミニウムの1ト位かプラスとマイナス
7Cf 化−4−6のて、最初のプラスm位の時[1ず
エツチングか行なわれ、次のマイナスm位の時には高電
流密度による局部的pHの上昇により表面に酸化物、ま
たは水和物皮膜が形成され、次のサイクルのフラス屯位
の時にこの皮膜の弱部から次のエツチングが進行すると
いう操り返しにより、第1図に示す如くアルミニウム基
拐1[1サイクルのエツチングで形成された略キューブ
状のエツチング孔2が連なった凹曲面か表1141全体
に一様に一形成され、本質的に本発明の目的に適合した
形状が借られる。しカ)も交流エツチングでは、1サイ
クルのエツチングで形成される略キューブ状のエツチン
グ孔2の大キさ全周波数により制御できるという直流エ
ツチングでは得られない特徴を有している。
また工業的[も、直流電流によるエツチングでぶ
は常に被処理物プラス■位として連化せねばならず、処
理物と給電部との接触抵抗や、被処理物自体の抵抗値に
より電流が制限されるか、交流m流によるエツチングで
は、第2図に示す如く、エツチング液10の満さねプで
エツチング槽11内に被処理物であるアルミニウム暴利
12に浸漬し、このアルミニウム基!Al2O両(11
!lにカーボン等からl’fるTIC極13A、13B
Tc−自己繭′し、これら屯&13A、13Bに直接交
流電源14からm流全流す、いわゆる非接触間接給mか
でき、犬a4w流による多セ1゛処]」11が可能とな
る。
理物と給電部との接触抵抗や、被処理物自体の抵抗値に
より電流が制限されるか、交流m流によるエツチングで
は、第2図に示す如く、エツチング液10の満さねプで
エツチング槽11内に被処理物であるアルミニウム暴利
12に浸漬し、このアルミニウム基!Al2O両(11
!lにカーボン等からl’fるTIC極13A、13B
Tc−自己繭′し、これら屯&13A、13Bに直接交
流電源14からm流全流す、いわゆる非接触間接給mか
でき、犬a4w流による多セ1゛処]」11が可能とな
る。
また、本発明においては交流化IVr ff−ツチンク
された凹曲面」−へ酸化皮膜を杉成し、バンドギャップ
の遷移による基礎吸収効果や干渉効果、化学着色や電解
着色にJる金属微粒子のプラズマ1h(動による共鳴吸
収効果などが得られる化成皮11Q k(勺与し、選択
吸収効″$をさらvcfi!Jめることも−Cき4)。
された凹曲面」−へ酸化皮膜を杉成し、バンドギャップ
の遷移による基礎吸収効果や干渉効果、化学着色や電解
着色にJる金属微粒子のプラズマ1h(動による共鳴吸
収効果などが得られる化成皮11Q k(勺与し、選択
吸収効″$をさらvcfi!Jめることも−Cき4)。
なお、これら各種の化1)V、処理皮膜全形成″Jる際
、その工程において既に形成、されている凹凸1111
を溶解させ、交流エツチングによって既に得らtlでい
る選択吸収特性全劣化させる如き処理に好1しくなく、
適用にあたっては注意する必要かある。
、その工程において既に形成、されている凹凸1111
を溶解させ、交流エツチングによって既に得らtlでい
る選択吸収特性全劣化させる如き処理に好1しくなく、
適用にあたっては注意する必要かある。
次に本発明による実施例について述べる。表に交流によ
る屯即jエツヂンクにより得られたもので、被処理材は
純度99.5%、厚さ1謳の板状高紳度アルミニウムの
Hlj)A硬質材)ヲ用い、エツチング液VCけ2.O
mol/lの塩酸水溶液を使用し、これ以外の条件に変
えて交流エツチング′f!−h′なったものが不発+!
IJ例1〜5である。また比較例として同一の被処理材
、かりひにエツチング液金用いて直流(+jよる車隋エ
ツリング全行なったものを示した。
る屯即jエツヂンクにより得られたもので、被処理材は
純度99.5%、厚さ1謳の板状高紳度アルミニウムの
Hlj)A硬質材)ヲ用い、エツチング液VCけ2.O
mol/lの塩酸水溶液を使用し、これ以外の条件に変
えて交流エツチング′f!−h′なったものが不発+!
IJ例1〜5である。また比較例として同一の被処理材
、かりひにエツチング液金用いて直流(+jよる車隋エ
ツリング全行なったものを示した。
そして処理後の特性についてに、分光光度計により求め
7?、 IIJ視領域における吸収率αと、長波長領域
における放射率Cの測定結果とと示しlζ。1だ第6図
には可視領域から長波長領域に至る吸収率を7トすグラ
フを示した。
7?、 IIJ視領域における吸収率αと、長波長領域
における放射率Cの測定結果とと示しlζ。1だ第6図
には可視領域から長波長領域に至る吸収率を7トすグラ
フを示した。
この表の結果4jよび第6図q)グラフがら明[ンカ・
なJ、うに、本発明の方法により表面(/(交流HL解
エッチンクにより凹凸部全形(Jν、したアルミニ1シ
ム基拐は、1吸収率αが晶く、放9」率ε、が低い、即
ち選択吸収特性の優れた太陽放射エネルギー選択吸収体
となることがわ〃・る。
なJ、うに、本発明の方法により表面(/(交流HL解
エッチンクにより凹凸部全形(Jν、したアルミニ1シ
ム基拐は、1吸収率αが晶く、放9」率ε、が低い、即
ち選択吸収特性の優れた太陽放射エネルギー選択吸収体
となることがわ〃・る。
次に凹凸部全形成した暴利の表面vr L1!に化II
ν4処理皮膜を形成した実施例を不す、。
ν4処理皮膜を形成した実施例を不す、。
本発明例4
暴利vcは++ij記の実施例と同じ板状の高純度アル
ミニウムの11相に本発明例1で行なっ/ζ処理条件に
よる交流m屏エツチンクを施しkもσノを用い、この表
面に15℃のニツウル塩浴中で、15V、10分の交流
陽極酸化にょる化成処理で黒色皮膜全形成した。。
ミニウムの11相に本発明例1で行なっ/ζ処理条件に
よる交流m屏エツチンクを施しkもσノを用い、この表
面に15℃のニツウル塩浴中で、15V、10分の交流
陽極酸化にょる化成処理で黒色皮膜全形成した。。
この結果、吸収率αl’jo、95、放射率FLVi0
.20と優れた値全ボし、第4図の吸収率グラフでも明
らかなように、太賜放則エネルギー選択吸収体として十
分゛な実用時11滓*するものが碍られた〇 /l:おこれらの実施例においては、被処理拐Qζ高純
度のH材全月1い、塩酸水浴液中でmmエツチング7行
なったか本発明は何もこれらの条件に限定されるもので
1ない。交流f(よるME解エツチングはエツチング条
件として前述の如く、多くのパラメータ全有すイ〕ので
これら全適切に組み合せることで所望の形状が得られる
特徴がある。従って、(へめて尚純度のアルミニウム材
からアルミニウムの含有の少ない合金相に至るまで、f
、たH利、0拐(軟質相)等の硬IWのいかんに拘わr
、す広範Ut+の刀、利を用いることかてきる。
.20と優れた値全ボし、第4図の吸収率グラフでも明
らかなように、太賜放則エネルギー選択吸収体として十
分゛な実用時11滓*するものが碍られた〇 /l:おこれらの実施例においては、被処理拐Qζ高純
度のH材全月1い、塩酸水浴液中でmmエツチング7行
なったか本発明は何もこれらの条件に限定されるもので
1ない。交流f(よるME解エツチングはエツチング条
件として前述の如く、多くのパラメータ全有すイ〕ので
これら全適切に組み合せることで所望の形状が得られる
特徴がある。従って、(へめて尚純度のアルミニウム材
からアルミニウムの含有の少ない合金相に至るまで、f
、たH利、0拐(軟質相)等の硬IWのいかんに拘わr
、す広範Ut+の刀、利を用いることかてきる。
ま/ζエツチングを1回のみと、Vず、異ffるエツチ
ング条件で2回以上の交流Pli IWエツゴングを行
ないより好ましい形状の凹凸部をイリイ’:r C+’
−も可能である。
ング条件で2回以上の交流Pli IWエツゴングを行
ないより好ましい形状の凹凸部をイリイ’:r C+’
−も可能である。
また化成処理皮膜の形成についCも、杢実施例に限定さ
ノ1.ることなく、各柚捨属塩浴による交流陽極酸化、
酸化皮膜Jし成、化学着色、その他スパッタリンク等K
Ji、る金属層ノ1?戒lと各セ1(の手段が適用で
きる。
ノ1.ることなく、各柚捨属塩浴による交流陽極酸化、
酸化皮膜Jし成、化学着色、その他スパッタリンク等K
Ji、る金属層ノ1?戒lと各セ1(の手段が適用で
きる。
このJ二うに不発j!IIにJ、れtよ、アルミニウム
タ)シ〈はアルミニウム合金7i1.相」−に遺択吸収
′ドi’ 144の優J’lたT’9’?望の凹凸1/
flを屯気仕学的に:1ンl]−ルして形成することか
できる。また■二業的CCも交流用、流全用いるので商
用電源が利用でき高価な直流車源装置か必要′なく、し
かも間接給電が可能なため、大電流による昌速処理で多
量生産か容易である。
タ)シ〈はアルミニウム合金7i1.相」−に遺択吸収
′ドi’ 144の優J’lたT’9’?望の凹凸1/
flを屯気仕学的に:1ンl]−ルして形成することか
できる。また■二業的CCも交流用、流全用いるので商
用電源が利用でき高価な直流車源装置か必要′なく、し
かも間接給電が可能なため、大電流による昌速処理で多
量生産か容易である。
特に被処理物が箔状あるいt1薄板状の長尺物であれは
ローラー等?介して電解エツチング(*に連続投入し、
極めて効率良く生産全行なうことができる。また、選択
吸収面(・1被処理相の片面にのみ形成すれば良いから
2枚を重ね合せて電解エツチング槽に投入すれば、同時
に2枚り処理か可能である。
ローラー等?介して電解エツチング(*に連続投入し、
極めて効率良く生産全行なうことができる。また、選択
吸収面(・1被処理相の片面にのみ形成すれば良いから
2枚を重ね合せて電解エツチング槽に投入すれば、同時
に2枚り処理か可能である。
以−に述へlζように、本発明に」、れば特性の優れた
太賜放芽1エネルギー選択吸収体奮工業的にも廉価に多
情に得ることができる。
太賜放芽1エネルギー選択吸収体奮工業的にも廉価に多
情に得ることができる。
第1図は本発明の方法により形成された凹凸面の状態?
あられす断面図である。第2図は本発明のエツチング方
法(非接触間接給貢LKよるもの)?示す概念図である
。第6図、第4図は本発明の方法により形成された太陽
放射エネルギー選択吸収体の実施例と比較例との吸収率
と波長どの関係?示すグラフである。 1.12・・・アルミニウム暴利、2・・・エツチング
孔、10・・・エツチング液、■・・・エツチング槽、
13A。 +5B・・・正極、14・・・交流電源、 15・・・
隔壁。 特許出願人 [1本ゲミカルコンデン′り株式会社 (15) 第1面 !1 第2図 IJA lzI!:+ 131:3qネ← ?錘メ井 −・T′−糸先負bjE書 (自発) 昭和 57年10 月14 Ll 特許庁長官 若杉 和夫 殿 昭和56年特許願75844号 2 発明の名称 太陽放射エネルキー選択吸収体およびその製造方法3、
補止をする者 事ヂI=との関係 特許出願入 住所 東京都青梅市東青梅市−丁1」167番地の11
願書の発り1の名称欄 2明細書の発明の詳細な説明欄、図面の簡単な説明欄3
図面 5、補11の内容 1願書は別紙の訂正願書のとおり。 2明細書は別紙のとおり。 3図面は別紙の第5図を追加する。 明 細 書 1、発明の名称 太賜放帽」−イ・ルギー選択1吸収体お上ひその製造方
法 2、特許請求の範囲 (1)交流による屯所エツチンクで形成さA1/とオ且
面化面を表向に有すること全特徴と1−るアルミニウム
q)シくにアルミニウム合金ノイ14′、Aからな2、
人1ily I&口・1工ネルギー選択吸1■体。 (2)交?A1 (K u: ル?IN M x ツf
ンクーC形jIzさAt t、: N′ll +fi
t化曲と、この表1川に形成さ)′また化成ケノ!4理
皮l11−;、 、l−をイコすることを特徴と16ア
ルミニウムイ)I−<已アルミニウム合匍基4A’ v
・らなる太陽放q・に「イ、ルギー選択吸収体。 (5)アルミニウムイ)シくに了ルミニウノ\合Q M
A4の表面紮交浦、による電解エツチンつて′)11
[面化することを特徴とする太陽放射コーネルキー選択
吸I11/体の製造方法 (1) (4)アルミニ・ンム’l)L < Viアルミニウム
fマ金県拐の表向を交流による電解エツチングて゛和m
l化し、次いでその表面r化成処坤皮膜全形成すること
を特徴とする太陽放り・1工ネルキー選択吸11M俸q
)製造方法。 (5)アルミニウムもしくはアルミニウム合舎基拐か’
41’j状の箔状物であり、長手方向に連続して移送さ
れなからその途中て交流電1柄エツチンクによる相面化
力信fなわれるところの特許請求の範囲第6項もしくに
第4川に記載の太陽放射エイ・ルキー選択吸収体の製造
方法。 (6)交流による屯幣エツチンクが異なっyこ電解エツ
チンク条件″T:2同級」−行なわねて粗1川化が形成
されるところり特許請求の範囲第5項ないし第5項の記
載の太賜放帽エイ・ムギ−選択1吸収体の製造方法。 6 発明の詳細な説明 本発明は、太陽放射工子ルギー選択1吸収体に関するも
のて、特に選Jノ(吸収特性の(QJした一1′ルミニ
ウムもしくにアルミニウム合金からなる人11K h’
Y O−1工ネルギーJ巽択吸1■体を得ようと1−る
イ)のである。 近年化石エネルギーの枯渇に及んで仙、の二Fネルギー
源のイJ効利用か急務となっており、太陽j((Q・1
エネルギーはその中でも有望な〕−イ、ルキ−の・つと
してi’1g l=1され、各紳の集熱器か考えらll
lている。 Lカ・しなから、太陽放射エネルギー已低5−f)度−
r :i。 ルギ−であることから、必要とfン)−」イ・ルー1−
全イIIるためKは、いカ・r効率良く収仕か1j
ゾl′わねるかか間順となり、集熱器の表1’ll+に
選択眼11V皮j11□、・ケイ・1りすることか必要
となって〈イ)。このJ、’:l’i択吸11V皮膜と
け、太陽のスヘクトル帯である知波艮領域て高い1吸収
14.全示し、逆に高温化した345熱は;;からの長
波長領域での熱放射金低く抑える性Icq全イ1づ゛る
皮膜である。 選択吸収特性は物理的原理から、(1)゛1′導体のハ
ンドキャツフの遷移による基礎吸収を利用した0の。■
薄j1分の1渉による反射1υJ止効果を利用し/ζも
の。(−シ金属倣゛及「のプラズマ共鳴1吸収を利用し
たもの。■金属表面′Ic微細な凹凸全作り、太陽光に
対してのみ多重反射を起こさせるようにしたものなとに
分角することかでき、実際の集熱器はこれらの原理をよ
り効果的に発揮さ・v6ために柚々の補助的り段?1・
1加したり、あるいは二工具I−の原理全併用して相乗
的効果7得て効率を」けて用いられる。具体的(では多
くの種類かあるか、その中で比較的選択吸収特性か良く
実用化されているものとしては、フランククロムめっき
、ブラックニッケルめっき、酸化銅化成皮膜、電解着色
アルミニウムなとか知られているか、選択吸収特性の優
れた皮膜全多滑に安定して得るこtは内難で、し力・も
特性の1愛7’lた皮膜は極めて高価になるなどの欠点
かある。 不発1す」のf=I的は、効率か高く、特性か安定した
選択吸収体を工業的Qて多量に、かつ廉価に得ることに
ある。本発明の選択吸収体はアルミニラl\もしくにア
ルミニウム合金ケ吸収体の暴利2ニして用い、この表向
に交流によるFIL I!I’(エラリンクでL7/微
細な凹凸面全形成し、選1ツク1吸収!l:!r性とで
(Jるもので、史に必要に応じて交流宙8ITイエツー
f−ング後の表面を化成処理する上程全1)1加したこ
と全!I’!j徴とするものである。 以下本発1!11全詳細に説明する。f11来から基H
の表面にミクロンスケールで特定のノ1/;状の凹凸を
設けることで選択1汲11y、特性かイ(すられること
か予1則されている。例えQJ゛、基相の表向V回面か
略カウス分布関数形を連続さゼたη11き規則的な配列
の凹凸面全形成し、この四■1の個々の117−均径か
太陽ンCの波長程度で、かつ適度な深さと急峻な凸F9
1ζ形状か得られれば、太陽光スペクトルVC対してに
門i@S内での多重反射と凸部での散1fあ効果で効率
の良い人1劾放射エネルギーの吸収が行なわれると古わ
tlている。唸た、このような微細な凹凸1J放q−+
領域の長波長に対しては平滑面として作用し、基材にア
ルミニウムの如き長波長領域で高反射率を示す相料全用
いれば、放射か抑制され優れた選択吸収特性か得られる
とされている。 ところで、アルミニウムの表向にこのような凹凸面全形
成する手段としては、ブラスト法゛なと機械的なもの、
化学エツチングなと化学的なもの、重層エツチングなど
電気化学的なもの、イオンエツチング、スパッタリング
なとによるものなと各種の方法か提案されている。しか
しなから、n1j述した如き形状の均一な凹凸面全容易
に力・つ安定して、し〃・も丁業的に多数に廉価に得る
ことは極めて難しい。 杢発明者に、電気化学的エツチング、特に交流によるF
JN、 IWエツチンクか不発19」の1]的の達成に
好適なものであること全見出した。即ち電解エツチング
は、食塩、塩酸なとの水溶液中に被処理物全浸漬し通電
してエツチング全行なうもので、直流エツチングと交流
エツチングに分けら才するか、交流エツチングではエツ
チング条件として、l仮組1+V+、高度、71〒、流
密度、周波数、波形、rIC気1,1ろ・とパラメータ
か極めて多く、これらの条件を選11クー・1−ること
で、太陽放射エネルギーの1汲11j/に好ましい形状
を容易に得ることができること全見出したイ、のである
。 即ち、直流電流によるエラチンつて゛軒1級処理物であ
るアルミニウムが常にプラス宙2位に保lこノしてエツ
チングか行なわれるので、基口のアルミニウムの結晶構
造で溶解方位が決唸り、エツヂンゲビットはトンイ・ル
状に進行1−ると共に、表1111 Ifc &−1未
エツチング部か依然として残る性質があり、アルミニウ
ム基材の表向に深い穴か散在ザる1(IIき−J−ツチ
ング形状となり、本質的に不発Illて゛牙求さ、1)
る形状の均一な凹凸1f11に成1り輔い。ところか交
iAi、iff流によるエツチングでに、被接i41+
物であ〆、アルミニウムの電位かシラスLマイナスにI
Aケ化するので、最初のフラス1−IL位の11、jに
1すエツチングか行なわれ、V(のマイナス正位の時に
は1%電流花′j■はる局部的11 Hの1−昇により
表面に酸化物、−またけ/+(和物皮膜か形成され、次
のザイクルの7ラス市()7の時にこの皮膜の5Jυ部
から次のエソナ/りか進行するという繰り返しにより、
第1図[示すη11<アルミニウム基月IK1サイクル
のエツナンつて杉成さ、!また略キューブ状のエツチン
グ液2か連なった凹凸面0・表面全体に−・様に形成さ
れ、本質的に本発明の目的Qで適合し/ζ形状か得られ
る。しかも交1f+t、エツチングでハ、]ヤイクルの
エツチングで形成される略キューブ状のエツチング孔2
の大きさ全同波数により制御てきるという泊流エソナン
クでrJ山られない特徴を有している。 従って、エツチング固波数全変化させればエンチング孔
2の大きさを自由VC変化させることかできるので、エ
ツチング1■波数を過度に選バ、ことにより、太陽放射
エイ・ルキー選択吸収に最適な形状(8) か碍られる。 唸/ζ−1,業的V:も、直流市b11.にJこる一L
ソーfンつて1常に被処理物をプラス717位としで通
計−1むね&Jならず、処理物と組型FilsとのIど
触l’!1.4ノ’+’、や、敲処理物自体の抵抗値に
よりFl’f流1か制限さAするb・、交流市。 流[よるエツチングてvJ、第2図に小1−η11く、
−1ツチンクを夜10の11)111Jされたエソナン
タ槽+ 1 内吐二破処理物であるアルミニウム基A′
A12 k ’IJ ?L]、r l−、このアルミニ
ウム基拐12の両側にカーホ/′!′iから41:ろ1
15極1ろA、 15B k 1!l己置し、これらの
rli (iQv I ’l /l 、 Iうn K
l白接交流屯踪14から電流を流J−1いわゆる井接餉
間図給電かでき、人¥IL流による多11′L処理か川
面となる0 唸り、不発1ull においては交rt rlt I!
M1− ソーf−7りされた凹凸面1へ酸化皮j(Qを
形成し、ハント・1′ヤノフの遷移による基礎1吸11
M効果や1渉効果、化学着色や屯餠矯色による金属微粒
子−の7ラズマ11.+Q動による共1(161吸収効
果なとかイuられる化成皮++r、p企・(−1”j(
9) し、選択吸収効率をさらに高めるこkもできる。。 なお、これら各種の化成処理皮膜全彫成する際、その上
程VCおいて既に形成されている凹凸面全溶解させ、交
流エツチングによって既[(1,3しれている選択吸収
特性全劣化させる如き処理Vi々−fましくなく、適月
1にあたってはLL意する必要かある。 次に本発明による実施例(Cついて述べる。表に交tt
による電1イrエツチングにより?(Jられたもので、
被処理利は純度995%、厚さ1mmの仮状高純度アル
ミニウムのHA=1 (硬質材)を用い、エツチング液
[け2.0 mol/lの塩酸水溶液全便月1し、これ
以外の条件を変えて交流エツチングを行なつ/こものか
不発1す]例1〜もである。!iた比較例として同一の
被処理拐、ならびにエツチング液を用いて直流によるm
解エツチング全行なったものを示した。 そして処理後の特性については、分光ソロ度泪により求
めlζiIf視領域における吸収率CXよ、長波長領域
における放射率との測定結果と全示し/ξ。1/こ第5
図+cU可視領截から長波長領域に牟イ、1吸収十に示
すグラフを示した。 表 この表の結果および第6図のグラフから明らかなように
、本発明の方法により表1川に交l+ii′、11こI
ll’l’ −1’−ツチンクに、[る凹凸部を形成し
た一1′ルミュ1″ツム基杓け、吸収率αか高く、放射
率とか低い、即ち選択眼Ify特件の優れた太陽放射エ
ネルギー選]1り吸+1V体となることかわかる。 なお、各種のエツチング条件の中て11%i 71’j
数か一1ツチング孔2の大きさ?決定する41要な星回
であることを述べたか、ここでエツチンク周波数と選択
眼It’/特’Iflとの関係しでついてりi (f(
N’r l−<調へた。 実験は、本発明例1〜ろと同し+&φル坤材とエツザン
クlf女を月1い、液tj□j5o℃、?li ?A礼
許;1誌〕50m A/ (:+++’で、市イlj■
量か5 c/awl 、 ’l D C/c+イの2
つの条件でそ旧そi、 IN波数を変11−させて交’
lAt、 」−ツチンクを7−Jなった。っ第5図はこ
の実i1.iカ結宋な・ル)られ[7たクラ−)て、エ
ツチンクIr’il波数vc;X+ 1−る被処理物の
吸![叉率σと1攻躬率εとの関係を示している。なお
・、このグラフの本発明例5ニ?b、 h hkか5(
:/Cm’、本jt=明例60市荷遺かI D Q/(
浦の場合である。 このグラフによtr &J、吸1f′y、半cy n
T o H7以1・−でに1ザイクルでの市流の同一方
向時間か艮く′なり直m〔、エッヂ/りとの差異か少な
くなり低]・−する。 ま/ζ2U[JHzi越えるあたり力・らも急激な低1
・−かみられるか、これ−丁ツチンクI[、か4ikめ
で微細になることと、プラスとマイナスの変化か急なた
めエツチングか十分に行なわれなくなるので、彼処(1
2) 理物表面か次第に\[l滑面に近づいてゆ</(めであ
る。又、放射率εに関1パー id Ii’、J波数か
商い稈低くナリ好1、L Ils状1f49 、!−’
A ルカ、’tM ’If< II)111K ’l、
冒l’11.id: +% +1y率へか高く、かつ放
則率εか低いにいう双方α)条件全満足」tねばならな
いことから、不発明の目的に合致したエツナンクl:’
if波数範囲1dlIJ〜5 t、I [JHンとなる
。なお交流エツチンクでは他の:1ツヂンク条件の違1
/)によっても特性ICi7Lいか出るか発明名の行な
った実験によれば、他の」−ツチンクを件を変えても9
1寸しいl:’if汲数組数範囲v:j1iii記の・
庫内(に97寸れることか認められ1ζ。 次tC凹凸部孕彫成1した基A」の表面CCすJrll
−酸処理皮膜を形成LJζ実施例を示す。 (16) 本発明例4 基イ′、Aには前記の実施例と回し板状の高純度アルミ
ニウムのH4Aに不発明例1で行なった処理条件による
交流市解エソチンクを施L1ζものを用い、この表面に
15℃のニッケル塩溶中で、T5V、10分の交流陽極
r1り化に」二る化成処理で黒色皮膜を形成1−だ。 コ(7r 結果、IJg<l1IV、nsc< tri
O,95、M !J−を率εけ020と俊才また値を
lj<シ、第4図の吸11y率クラフでイ)明らかなよ
うに、太++h ts q−+エイ、ルギー選択吸収体
として1鋒゛な実用特性をイ1するマ)のが?(tられ
た。 なおこれらの実施例においてに、被処す1!利に尚純度
のH4オを用い、塩酸水溶液中て゛電jψrエツチング
全行なったか不発1す」にl’u+もこれらの条件に限
定されるもので(づない。交流による屯PPIエソチン
クにエツチンク条件としてIJ[1述のη11く、多く
1/)パラメータケイJづ゛るのて゛これらを適切に組
み合せることで所望の形状か得られる特徴がある。υr
:って、JIm<めで高純IWのアルミニウム4Zから
アルミニウムの虐;イjの少ない合金(Δに金る斗−C
゛、J、た11イ(、c〕4K (献質拐)等の硬度の
いかんに拘わりj−広範囲の基4′AをjllいZ)こ
とか−(きる。 にだコーンナンク全1回のみと−Vず、異/I−る:]
゛ンチンク条件で2同級1−の交IM ri孔j1イー
】ツチ7りを−11ない、より好丹りい形状の凹凸1川
jゴ!) i)((’−’l)可能である。 また化成処理皮11うこの形成についてり1、不実h′
1)例に限定されることなく、各1′弓!萄属躇1浴に
上る交流賜極限化、酸化皮膜形成、化学着色、その他ス
パッタリンク盾による金属層形成なと各神の「1つがJ
同月1できる。 この」二うに本発明によれし]、アルミニ1”ノムイ、
しくけアルミニウム合金基杓I−の選択吸収信性の優J
iだ所望の凹凸面を電気化学的に:JンI川用−ルして
形成することかできる。1・た1、業的にイ)交b1う
市原音用いるので商用電源か利用てき高価な直流電源装
置が必要なく、しかも間接給電か可能なため、大m流に
よる高速処理で多量4産か容易である。 特に被処理物か箔状あるいVi薄板状の長尺物であれに
f rコーラ−等全弁して電1’J’l’ ]−ソチン
ク槽に連続投入し、極めて効率良く生産を行なうことか
できる。4k、選択眼+1’!而に破処即4Aの片面Q
(のみ形成すれに良いから2枚に爪ね合−V°て正路エ
ツチング槽に投入すれば、同時に2枚の処理か可能であ
る0 以1.述べたように、本発明によれば特1/l:の(愛
れた太陽放り・1工ネルキー選択1吸11又体を1:業
的にも廉価に多量に11Jることかできる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の方法により形成され7(凹凸向の状態
全あられ″f断面図て゛ある。第2図は本発明のエツチ
ンク方法(非接触間接給電によるもの)を示すIla念
図である。第6図、第4図は本発明の方法により形成さ
れた太陽放任1]−イル・1・−選1j<1吸収体の実
施例と比較例との吸収砕くと波14 、:+二の関係全
示すクラ7である。第5図は本発明の力θ:: (F
−13いて1剤?I’を数を変化させてエツチンクk
?J”なっ/ζ時のエツチング固波数と1汲収率、牧引
率との関係を示fクラフである。 1.12−−−γルミニウム基4A1 ?・・・L゛ン
fンク子9.10・・・XI−ツチンク液、11・・・
エツチンク槽、10A。 1’+B・・・正極、14・・・交流市諒、15・・・
l(M壁11特旧出願人 1−1本ケミ:Jン株式会71
あられす断面図である。第2図は本発明のエツチング方
法(非接触間接給貢LKよるもの)?示す概念図である
。第6図、第4図は本発明の方法により形成された太陽
放射エネルギー選択吸収体の実施例と比較例との吸収率
と波長どの関係?示すグラフである。 1.12・・・アルミニウム暴利、2・・・エツチング
孔、10・・・エツチング液、■・・・エツチング槽、
13A。 +5B・・・正極、14・・・交流電源、 15・・・
隔壁。 特許出願人 [1本ゲミカルコンデン′り株式会社 (15) 第1面 !1 第2図 IJA lzI!:+ 131:3qネ← ?錘メ井 −・T′−糸先負bjE書 (自発) 昭和 57年10 月14 Ll 特許庁長官 若杉 和夫 殿 昭和56年特許願75844号 2 発明の名称 太陽放射エネルキー選択吸収体およびその製造方法3、
補止をする者 事ヂI=との関係 特許出願入 住所 東京都青梅市東青梅市−丁1」167番地の11
願書の発り1の名称欄 2明細書の発明の詳細な説明欄、図面の簡単な説明欄3
図面 5、補11の内容 1願書は別紙の訂正願書のとおり。 2明細書は別紙のとおり。 3図面は別紙の第5図を追加する。 明 細 書 1、発明の名称 太賜放帽」−イ・ルギー選択1吸収体お上ひその製造方
法 2、特許請求の範囲 (1)交流による屯所エツチンクで形成さA1/とオ且
面化面を表向に有すること全特徴と1−るアルミニウム
q)シくにアルミニウム合金ノイ14′、Aからな2、
人1ily I&口・1工ネルギー選択吸1■体。 (2)交?A1 (K u: ル?IN M x ツf
ンクーC形jIzさAt t、: N′ll +fi
t化曲と、この表1川に形成さ)′また化成ケノ!4理
皮l11−;、 、l−をイコすることを特徴と16ア
ルミニウムイ)I−<已アルミニウム合匍基4A’ v
・らなる太陽放q・に「イ、ルギー選択吸収体。 (5)アルミニウムイ)シくに了ルミニウノ\合Q M
A4の表面紮交浦、による電解エツチンつて′)11
[面化することを特徴とする太陽放射コーネルキー選択
吸I11/体の製造方法 (1) (4)アルミニ・ンム’l)L < Viアルミニウム
fマ金県拐の表向を交流による電解エツチングて゛和m
l化し、次いでその表面r化成処坤皮膜全形成すること
を特徴とする太陽放り・1工ネルキー選択吸11M俸q
)製造方法。 (5)アルミニウムもしくはアルミニウム合舎基拐か’
41’j状の箔状物であり、長手方向に連続して移送さ
れなからその途中て交流電1柄エツチンクによる相面化
力信fなわれるところの特許請求の範囲第6項もしくに
第4川に記載の太陽放射エイ・ルキー選択吸収体の製造
方法。 (6)交流による屯幣エツチンクが異なっyこ電解エツ
チンク条件″T:2同級」−行なわねて粗1川化が形成
されるところり特許請求の範囲第5項ないし第5項の記
載の太賜放帽エイ・ムギ−選択1吸収体の製造方法。 6 発明の詳細な説明 本発明は、太陽放射工子ルギー選択1吸収体に関するも
のて、特に選Jノ(吸収特性の(QJした一1′ルミニ
ウムもしくにアルミニウム合金からなる人11K h’
Y O−1工ネルギーJ巽択吸1■体を得ようと1−る
イ)のである。 近年化石エネルギーの枯渇に及んで仙、の二Fネルギー
源のイJ効利用か急務となっており、太陽j((Q・1
エネルギーはその中でも有望な〕−イ、ルキ−の・つと
してi’1g l=1され、各紳の集熱器か考えらll
lている。 Lカ・しなから、太陽放射エネルギー已低5−f)度−
r :i。 ルギ−であることから、必要とfン)−」イ・ルー1−
全イIIるためKは、いカ・r効率良く収仕か1j
ゾl′わねるかか間順となり、集熱器の表1’ll+に
選択眼11V皮j11□、・ケイ・1りすることか必要
となって〈イ)。このJ、’:l’i択吸11V皮膜と
け、太陽のスヘクトル帯である知波艮領域て高い1吸収
14.全示し、逆に高温化した345熱は;;からの長
波長領域での熱放射金低く抑える性Icq全イ1づ゛る
皮膜である。 選択吸収特性は物理的原理から、(1)゛1′導体のハ
ンドキャツフの遷移による基礎吸収を利用した0の。■
薄j1分の1渉による反射1υJ止効果を利用し/ζも
の。(−シ金属倣゛及「のプラズマ共鳴1吸収を利用し
たもの。■金属表面′Ic微細な凹凸全作り、太陽光に
対してのみ多重反射を起こさせるようにしたものなとに
分角することかでき、実際の集熱器はこれらの原理をよ
り効果的に発揮さ・v6ために柚々の補助的り段?1・
1加したり、あるいは二工具I−の原理全併用して相乗
的効果7得て効率を」けて用いられる。具体的(では多
くの種類かあるか、その中で比較的選択吸収特性か良く
実用化されているものとしては、フランククロムめっき
、ブラックニッケルめっき、酸化銅化成皮膜、電解着色
アルミニウムなとか知られているか、選択吸収特性の優
れた皮膜全多滑に安定して得るこtは内難で、し力・も
特性の1愛7’lた皮膜は極めて高価になるなどの欠点
かある。 不発1す」のf=I的は、効率か高く、特性か安定した
選択吸収体を工業的Qて多量に、かつ廉価に得ることに
ある。本発明の選択吸収体はアルミニラl\もしくにア
ルミニウム合金ケ吸収体の暴利2ニして用い、この表向
に交流によるFIL I!I’(エラリンクでL7/微
細な凹凸面全形成し、選1ツク1吸収!l:!r性とで
(Jるもので、史に必要に応じて交流宙8ITイエツー
f−ング後の表面を化成処理する上程全1)1加したこ
と全!I’!j徴とするものである。 以下本発1!11全詳細に説明する。f11来から基H
の表面にミクロンスケールで特定のノ1/;状の凹凸を
設けることで選択1汲11y、特性かイ(すられること
か予1則されている。例えQJ゛、基相の表向V回面か
略カウス分布関数形を連続さゼたη11き規則的な配列
の凹凸面全形成し、この四■1の個々の117−均径か
太陽ンCの波長程度で、かつ適度な深さと急峻な凸F9
1ζ形状か得られれば、太陽光スペクトルVC対してに
門i@S内での多重反射と凸部での散1fあ効果で効率
の良い人1劾放射エネルギーの吸収が行なわれると古わ
tlている。唸た、このような微細な凹凸1J放q−+
領域の長波長に対しては平滑面として作用し、基材にア
ルミニウムの如き長波長領域で高反射率を示す相料全用
いれば、放射か抑制され優れた選択吸収特性か得られる
とされている。 ところで、アルミニウムの表向にこのような凹凸面全形
成する手段としては、ブラスト法゛なと機械的なもの、
化学エツチングなと化学的なもの、重層エツチングなど
電気化学的なもの、イオンエツチング、スパッタリング
なとによるものなと各種の方法か提案されている。しか
しなから、n1j述した如き形状の均一な凹凸面全容易
に力・つ安定して、し〃・も丁業的に多数に廉価に得る
ことは極めて難しい。 杢発明者に、電気化学的エツチング、特に交流によるF
JN、 IWエツチンクか不発19」の1]的の達成に
好適なものであること全見出した。即ち電解エツチング
は、食塩、塩酸なとの水溶液中に被処理物全浸漬し通電
してエツチング全行なうもので、直流エツチングと交流
エツチングに分けら才するか、交流エツチングではエツ
チング条件として、l仮組1+V+、高度、71〒、流
密度、周波数、波形、rIC気1,1ろ・とパラメータ
か極めて多く、これらの条件を選11クー・1−ること
で、太陽放射エネルギーの1汲11j/に好ましい形状
を容易に得ることができること全見出したイ、のである
。 即ち、直流電流によるエラチンつて゛軒1級処理物であ
るアルミニウムが常にプラス宙2位に保lこノしてエツ
チングか行なわれるので、基口のアルミニウムの結晶構
造で溶解方位が決唸り、エツヂンゲビットはトンイ・ル
状に進行1−ると共に、表1111 Ifc &−1未
エツチング部か依然として残る性質があり、アルミニウ
ム基材の表向に深い穴か散在ザる1(IIき−J−ツチ
ング形状となり、本質的に不発Illて゛牙求さ、1)
る形状の均一な凹凸1f11に成1り輔い。ところか交
iAi、iff流によるエツチングでに、被接i41+
物であ〆、アルミニウムの電位かシラスLマイナスにI
Aケ化するので、最初のフラス1−IL位の11、jに
1すエツチングか行なわれ、V(のマイナス正位の時に
は1%電流花′j■はる局部的11 Hの1−昇により
表面に酸化物、−またけ/+(和物皮膜か形成され、次
のザイクルの7ラス市()7の時にこの皮膜の5Jυ部
から次のエソナ/りか進行するという繰り返しにより、
第1図[示すη11<アルミニウム基月IK1サイクル
のエツナンつて杉成さ、!また略キューブ状のエツチン
グ液2か連なった凹凸面0・表面全体に−・様に形成さ
れ、本質的に本発明の目的Qで適合し/ζ形状か得られ
る。しかも交1f+t、エツチングでハ、]ヤイクルの
エツチングで形成される略キューブ状のエツチング孔2
の大きさ全同波数により制御てきるという泊流エソナン
クでrJ山られない特徴を有している。 従って、エツチング固波数全変化させればエンチング孔
2の大きさを自由VC変化させることかできるので、エ
ツチング1■波数を過度に選バ、ことにより、太陽放射
エイ・ルキー選択吸収に最適な形状(8) か碍られる。 唸/ζ−1,業的V:も、直流市b11.にJこる一L
ソーfンつて1常に被処理物をプラス717位としで通
計−1むね&Jならず、処理物と組型FilsとのIど
触l’!1.4ノ’+’、や、敲処理物自体の抵抗値に
よりFl’f流1か制限さAするb・、交流市。 流[よるエツチングてvJ、第2図に小1−η11く、
−1ツチンクを夜10の11)111Jされたエソナン
タ槽+ 1 内吐二破処理物であるアルミニウム基A′
A12 k ’IJ ?L]、r l−、このアルミニ
ウム基拐12の両側にカーホ/′!′iから41:ろ1
15極1ろA、 15B k 1!l己置し、これらの
rli (iQv I ’l /l 、 Iうn K
l白接交流屯踪14から電流を流J−1いわゆる井接餉
間図給電かでき、人¥IL流による多11′L処理か川
面となる0 唸り、不発1ull においては交rt rlt I!
M1− ソーf−7りされた凹凸面1へ酸化皮j(Qを
形成し、ハント・1′ヤノフの遷移による基礎1吸11
M効果や1渉効果、化学着色や屯餠矯色による金属微粒
子−の7ラズマ11.+Q動による共1(161吸収効
果なとかイuられる化成皮++r、p企・(−1”j(
9) し、選択吸収効率をさらに高めるこkもできる。。 なお、これら各種の化成処理皮膜全彫成する際、その上
程VCおいて既に形成されている凹凸面全溶解させ、交
流エツチングによって既[(1,3しれている選択吸収
特性全劣化させる如き処理Vi々−fましくなく、適月
1にあたってはLL意する必要かある。 次に本発明による実施例(Cついて述べる。表に交tt
による電1イrエツチングにより?(Jられたもので、
被処理利は純度995%、厚さ1mmの仮状高純度アル
ミニウムのHA=1 (硬質材)を用い、エツチング液
[け2.0 mol/lの塩酸水溶液全便月1し、これ
以外の条件を変えて交流エツチングを行なつ/こものか
不発1す]例1〜もである。!iた比較例として同一の
被処理拐、ならびにエツチング液を用いて直流によるm
解エツチング全行なったものを示した。 そして処理後の特性については、分光ソロ度泪により求
めlζiIf視領域における吸収率CXよ、長波長領域
における放射率との測定結果と全示し/ξ。1/こ第5
図+cU可視領截から長波長領域に牟イ、1吸収十に示
すグラフを示した。 表 この表の結果および第6図のグラフから明らかなように
、本発明の方法により表1川に交l+ii′、11こI
ll’l’ −1’−ツチンクに、[る凹凸部を形成し
た一1′ルミュ1″ツム基杓け、吸収率αか高く、放射
率とか低い、即ち選択眼Ify特件の優れた太陽放射エ
ネルギー選]1り吸+1V体となることかわかる。 なお、各種のエツチング条件の中て11%i 71’j
数か一1ツチング孔2の大きさ?決定する41要な星回
であることを述べたか、ここでエツチンク周波数と選択
眼It’/特’Iflとの関係しでついてりi (f(
N’r l−<調へた。 実験は、本発明例1〜ろと同し+&φル坤材とエツザン
クlf女を月1い、液tj□j5o℃、?li ?A礼
許;1誌〕50m A/ (:+++’で、市イlj■
量か5 c/awl 、 ’l D C/c+イの2
つの条件でそ旧そi、 IN波数を変11−させて交’
lAt、 」−ツチンクを7−Jなった。っ第5図はこ
の実i1.iカ結宋な・ル)られ[7たクラ−)て、エ
ツチンクIr’il波数vc;X+ 1−る被処理物の
吸![叉率σと1攻躬率εとの関係を示している。なお
・、このグラフの本発明例5ニ?b、 h hkか5(
:/Cm’、本jt=明例60市荷遺かI D Q/(
浦の場合である。 このグラフによtr &J、吸1f′y、半cy n
T o H7以1・−でに1ザイクルでの市流の同一方
向時間か艮く′なり直m〔、エッヂ/りとの差異か少な
くなり低]・−する。 ま/ζ2U[JHzi越えるあたり力・らも急激な低1
・−かみられるか、これ−丁ツチンクI[、か4ikめ
で微細になることと、プラスとマイナスの変化か急なた
めエツチングか十分に行なわれなくなるので、彼処(1
2) 理物表面か次第に\[l滑面に近づいてゆ</(めであ
る。又、放射率εに関1パー id Ii’、J波数か
商い稈低くナリ好1、L Ils状1f49 、!−’
A ルカ、’tM ’If< II)111K ’l、
冒l’11.id: +% +1y率へか高く、かつ放
則率εか低いにいう双方α)条件全満足」tねばならな
いことから、不発明の目的に合致したエツナンクl:’
if波数範囲1dlIJ〜5 t、I [JHンとなる
。なお交流エツチンクでは他の:1ツヂンク条件の違1
/)によっても特性ICi7Lいか出るか発明名の行な
った実験によれば、他の」−ツチンクを件を変えても9
1寸しいl:’if汲数組数範囲v:j1iii記の・
庫内(に97寸れることか認められ1ζ。 次tC凹凸部孕彫成1した基A」の表面CCすJrll
−酸処理皮膜を形成LJζ実施例を示す。 (16) 本発明例4 基イ′、Aには前記の実施例と回し板状の高純度アルミ
ニウムのH4Aに不発明例1で行なった処理条件による
交流市解エソチンクを施L1ζものを用い、この表面に
15℃のニッケル塩溶中で、T5V、10分の交流陽極
r1り化に」二る化成処理で黒色皮膜を形成1−だ。 コ(7r 結果、IJg<l1IV、nsc< tri
O,95、M !J−を率εけ020と俊才また値を
lj<シ、第4図の吸11y率クラフでイ)明らかなよ
うに、太++h ts q−+エイ、ルギー選択吸収体
として1鋒゛な実用特性をイ1するマ)のが?(tられ
た。 なおこれらの実施例においてに、被処す1!利に尚純度
のH4オを用い、塩酸水溶液中て゛電jψrエツチング
全行なったか不発1す」にl’u+もこれらの条件に限
定されるもので(づない。交流による屯PPIエソチン
クにエツチンク条件としてIJ[1述のη11く、多く
1/)パラメータケイJづ゛るのて゛これらを適切に組
み合せることで所望の形状か得られる特徴がある。υr
:って、JIm<めで高純IWのアルミニウム4Zから
アルミニウムの虐;イjの少ない合金(Δに金る斗−C
゛、J、た11イ(、c〕4K (献質拐)等の硬度の
いかんに拘わりj−広範囲の基4′AをjllいZ)こ
とか−(きる。 にだコーンナンク全1回のみと−Vず、異/I−る:]
゛ンチンク条件で2同級1−の交IM ri孔j1イー
】ツチ7りを−11ない、より好丹りい形状の凹凸1川
jゴ!) i)((’−’l)可能である。 また化成処理皮11うこの形成についてり1、不実h′
1)例に限定されることなく、各1′弓!萄属躇1浴に
上る交流賜極限化、酸化皮膜形成、化学着色、その他ス
パッタリンク盾による金属層形成なと各神の「1つがJ
同月1できる。 この」二うに本発明によれし]、アルミニ1”ノムイ、
しくけアルミニウム合金基杓I−の選択吸収信性の優J
iだ所望の凹凸面を電気化学的に:JンI川用−ルして
形成することかできる。1・た1、業的にイ)交b1う
市原音用いるので商用電源か利用てき高価な直流電源装
置が必要なく、しかも間接給電か可能なため、大m流に
よる高速処理で多量4産か容易である。 特に被処理物か箔状あるいVi薄板状の長尺物であれに
f rコーラ−等全弁して電1’J’l’ ]−ソチン
ク槽に連続投入し、極めて効率良く生産を行なうことか
できる。4k、選択眼+1’!而に破処即4Aの片面Q
(のみ形成すれに良いから2枚に爪ね合−V°て正路エ
ツチング槽に投入すれば、同時に2枚の処理か可能であ
る0 以1.述べたように、本発明によれば特1/l:の(愛
れた太陽放り・1工ネルキー選択1吸11又体を1:業
的にも廉価に多量に11Jることかできる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の方法により形成され7(凹凸向の状態
全あられ″f断面図て゛ある。第2図は本発明のエツチ
ンク方法(非接触間接給電によるもの)を示すIla念
図である。第6図、第4図は本発明の方法により形成さ
れた太陽放任1]−イル・1・−選1j<1吸収体の実
施例と比較例との吸収砕くと波14 、:+二の関係全
示すクラ7である。第5図は本発明の力θ:: (F
−13いて1剤?I’を数を変化させてエツチンクk
?J”なっ/ζ時のエツチング固波数と1汲収率、牧引
率との関係を示fクラフである。 1.12−−−γルミニウム基4A1 ?・・・L゛ン
fンク子9.10・・・XI−ツチンク液、11・・・
エツチンク槽、10A。 1’+B・・・正極、14・・・交流市諒、15・・・
l(M壁11特旧出願人 1−1本ケミ:Jン株式会71
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)交流による屯哨1ツチンクで形成された粗面仕向
全表面に自することを特徴と−fるアルミニウムもしく
F′iアルミニウム合金基4Aからなる太陽放射エネル
ギー選択眼11X体。 (2)交流による■解エツチングで形成さ才また粗商化
面と、この表面に形成された化成処理皮膜とを翁するこ
と全特侍とり゛るアルミニウムもしくはアルミニウム合
金基拐かしなる太陽放射エネルギー選択吸収体。 (5)アルミニウムもしくはアルミニウム合金基材の表
面を交流によるmmエツチングで粗面化1゛ることを特
徴とする太陽放射エネルギー瓜択吸収体の製造方法。 (4)アルミニウムもしくはアルミニウム合金基拐の表
面全交流による屯所ユッチングで粗面化し、次いでその
表面f化成処理皮膜を形成−ツるCとを特徴とする太陽
放射」−ネルギー選択吸収体の製造方法。 (5)アルミニウム’t)L < nアルミニウム合金
基4′Aカー・吊状■箭状物であり、長手方向に連続し
て移送されながらそのa、中子受′tA; ?M階エツ
チングによる粗間Iしか行なわれ/、ところの特「1−
請求σノ範囲第6項もしくは第4項に記載の太賜放9・
1エイ・ルギー選択吸収体の製造方法。 (6)交流による電解」−ツチンクが異なった電解エツ
チング条件で2同級」1行なわれて粗面化が形成される
ところの特許請求の範囲第6項#考ノ綻第5項に記載の
太陽放射エネルギー選択吸収体の製造方法。
Priority Applications (6)
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