JPS59164853A - 太陽熱選択吸収膜の製造方法 - Google Patents
太陽熱選択吸収膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS59164853A JPS59164853A JP58039898A JP3989883A JPS59164853A JP S59164853 A JPS59164853 A JP S59164853A JP 58039898 A JP58039898 A JP 58039898A JP 3989883 A JP3989883 A JP 3989883A JP S59164853 A JPS59164853 A JP S59164853A
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- Japan
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- selective absorption
- temperature
- film
- glass tube
- absorption film
- Prior art date
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- Pending
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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
- F24S70/25—Coatings made of metallic material
-
- 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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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】
〔発明のハする技術分野〕
本発明は真空Ｗラス管形コレクタの集熱板に形成される
太陽熱選択吸収膜の製造方法に関する。
太陽熱選択吸収膜の製造方法に関する。
従来より太陽熱集熱器用の各種吸収膜が知られている。
これら吸収膜が有用であるためには、太陽エネルギ、特
に太陽スペクトルの大半を占める可視及び近赤外波長領
域のエネルギー吸収能が高く、しかも長波長（赤外線）
の領域での輻射能が低いこと、すなわち比較的高い太陽
エネルギ吸収率と比較的低い輻射率を有することが肝要
である。
に太陽スペクトルの大半を占める可視及び近赤外波長領
域のエネルギー吸収能が高く、しかも長波長（赤外線）
の領域での輻射能が低いこと、すなわち比較的高い太陽
エネルギ吸収率と比較的低い輻射率を有することが肝要
である。
黒色塗料などによる標準的な黒色塗膜は高〜・吸収率を
有する。しかし輻射率も比較的高く、これにより集熱効
率が限定されている。また黒ニッケル、黒クロムなどの
従来の選択吸収膜は比較的高い吸収率、たとえば０．９
と比較的低い輻射率たとえば０．１を有するが、その適
用において、および材料的にかなり高価であるという欠
点があり、集熱効率が高い選択吸収膜を有する安価な集
熱板が望まれていた。
有する。しかし輻射率も比較的高く、これにより集熱効
率が限定されている。また黒ニッケル、黒クロムなどの
従来の選択吸収膜は比較的高い吸収率、たとえば０．９
と比較的低い輻射率たとえば０．１を有するが、その適
用において、および材料的にかなり高価であるという欠
点があり、集熱効率が高い選択吸収膜を有する安価な集
熱板が望まれていた。
本発明者らは、この点に着目し先に特願昭５７−１９５
５９８により、鉄を主成分とする基材の表面にマグネシ
ウム（Ｍｇ）とクロム（Ｃｒ）を含むコーティング処理
液を塗布後、３５０〜８５０℃の温度（４００〜６００
’にが望ましい。）で焼付けることで化成皮膜を形成
し、更にこの一ヒからポリエステルの被膜を塗布した後
、約４００〜６００°°Ｃの温度で高温酸化処ηＩ！す
ることにより、集熱効率の高い選択吸収膜を有する集熱
板を安価に再現性よく得る方法を提案した。
５９８により、鉄を主成分とする基材の表面にマグネシ
ウム（Ｍｇ）とクロム（Ｃｒ）を含むコーティング処理
液を塗布後、３５０〜８５０℃の温度（４００〜６００
’にが望ましい。）で焼付けることで化成皮膜を形成
し、更にこの一ヒからポリエステルの被膜を塗布した後
、約４００〜６００°°Ｃの温度で高温酸化処ηＩ！す
ることにより、集熱効率の高い選択吸収膜を有する集熱
板を安価に再現性よく得る方法を提案した。
この方法は安価な鉄を基利として用いることかでき、史
にこの基材の表面に優れた太陽熱選択吸収性能を何する
黒色系皮膜を形成することができるため、特に酸化によ
る腐食の少ない真空ガラス管形太１１１．．３ 凸集熱
器の集熱板として組み込むに好適である。
にこの基材の表面に優れた太陽熱選択吸収性能を何する
黒色系皮膜を形成することができるため、特に酸化によ
る腐食の少ない真空ガラス管形太１１１．．３ 凸集熱
器の集熱板として組み込むに好適である。
一方、真空ガラス管形太陽熱集熱器は通常、熱ＩＬ”；
管と接続され表面に選択吸収膜が形成された集熱板をガ
ラス管内に挿入した後、真空排気を行うことによって栴
成しているが、集熱器稼動時に例えば空焚きなどの過熱
により、集熱板表面からガスが発生し管内の真空度が低
下することを防ぐため、前記真空排気と同時に管内を２
５０℃（稼動時に予想される最高過熱温度）以上に加熱
して、集熱板の脱ガスのための熱処理を行なっている。
管と接続され表面に選択吸収膜が形成された集熱板をガ
ラス管内に挿入した後、真空排気を行うことによって栴
成しているが、集熱器稼動時に例えば空焚きなどの過熱
により、集熱板表面からガスが発生し管内の真空度が低
下することを防ぐため、前記真空排気と同時に管内を２
５０℃（稼動時に予想される最高過熱温度）以上に加熱
して、集熱板の脱ガスのための熱処理を行なっている。
前記の如〈従来の太陽熱集熱器の製造工程においては、
ガラス管外で集熱板に選択吸収膜を形成し、しかる後に
選択吸収膜が形成された集熱板をガラス管内に挿入して
真空排気および脱ガス処理を行なっていた。この方法で
は真空排気前の選択吸収ｊ摸付集熱板が空気中に保管さ
れている過程で空気中の湿気、炭酸ガスや窒素などを吸
収するため、脱ガスのための熱処理工程に長時間を要す
る問題があった。さらに選択吸収膜が形成された集熱板
をガラス管内に挿入する際、選択吸収膜を損６および汚
染しない為の段取りが必要となり作業が複雑化する問題
があった。
ガラス管外で集熱板に選択吸収膜を形成し、しかる後に
選択吸収膜が形成された集熱板をガラス管内に挿入して
真空排気および脱ガス処理を行なっていた。この方法で
は真空排気前の選択吸収ｊ摸付集熱板が空気中に保管さ
れている過程で空気中の湿気、炭酸ガスや窒素などを吸
収するため、脱ガスのための熱処理工程に長時間を要す
る問題があった。さらに選択吸収膜が形成された集熱板
をガラス管内に挿入する際、選択吸収膜を損６および汚
染しない為の段取りが必要となり作業が複雑化する問題
があった。
この発明は前記問題点を解決し、安価に集熱動量の旨い
選゛択吸収膜を得、かつ選択吸収膜付集熱板を有する真
空ガラス管形太陽熟年熱器の製造工程の短縮および作業
の簡略化を図ることを目的とする。
選゛択吸収膜を得、かつ選択吸収膜付集熱板を有する真
空ガラス管形太陽熟年熱器の製造工程の短縮および作業
の簡略化を図ることを目的とする。
この発明は、基材の平滑な表面にマグネシウム（Ｍｇ）
とクロム（Ｃｒ）を含むコーティング処理液を塗布し３
５０〜８５０’Ｃの温度（４００〜６００℃が望ましい
）で焼付けることで化成皮膜を形成し、更にこの上から
ポリエステルの被膜を塗布した後、真空ガラス管内で約
４００〜６００℃の温度で尚温酸化処理を施し続いて２
５０℃以上の温度で真空排気を行うことにより、集熱効
率の高い選択吸収膜を得、更に製造工程の短縮及び作業
の簡略化を図ろうどするものである。
とクロム（Ｃｒ）を含むコーティング処理液を塗布し３
５０〜８５０’Ｃの温度（４００〜６００℃が望ましい
）で焼付けることで化成皮膜を形成し、更にこの上から
ポリエステルの被膜を塗布した後、真空ガラス管内で約
４００〜６００℃の温度で尚温酸化処理を施し続いて２
５０℃以上の温度で真空排気を行うことにより、集熱効
率の高い選択吸収膜を得、更に製造工程の短縮及び作業
の簡略化を図ろうどするものである。
以下に本発明の実施例を第１図のグラフを参照して説明
１゛る。まず所定の形状に成形加工された鉄基集熱板を
鉄または銅からなる熱媒管と一体に接続した後、ノンエ
ッチングクイプの脱脂剤で脱脂処理を施し水洗した平滑
な軟鋼板に、水酸化マグネシウム１５爪量％と無水クロ
ム酸３０重量％とからなろ水溶液を鋼板の表面に塗布し
、風乾した後６００℃で焼付け、化成皮膜を形成した後
、ポリエステルの被膜を塗布する。あるいは所定の形状
に成形加工及び脱脂処理された平滑な軟鋼板に上記と同
様の化成皮膜処理を行った後ポリエステルσ）被膜を塗
布、戦慄後熱媒管と一体に接続する。
１゛る。まず所定の形状に成形加工された鉄基集熱板を
鉄または銅からなる熱媒管と一体に接続した後、ノンエ
ッチングクイプの脱脂剤で脱脂処理を施し水洗した平滑
な軟鋼板に、水酸化マグネシウム１５爪量％と無水クロ
ム酸３０重量％とからなろ水溶液を鋼板の表面に塗布し
、風乾した後６００℃で焼付け、化成皮膜を形成した後
、ポリエステルの被膜を塗布する。あるいは所定の形状
に成形加工及び脱脂処理された平滑な軟鋼板に上記と同
様の化成皮膜処理を行った後ポリエステルσ）被膜を塗
布、戦慄後熱媒管と一体に接続する。
処理液の乾燥後、集熱板を黒化処理することなく支え金
具を取付けてガラス管内へ挿入する。ガラス管に設けた
排気ボートを真空排気装置と接続した後、集熱板が組み
込まれたガラス管を加熱炉に入れ、第１図の（ａ）に示
すよ５に常温から４００〜６００℃（図では一例として
４５０°）−）：で約巽分間程度で昇温し、加熱開始か
ら約１時間をま酸素のある大気中で高温酸化処理を行う
。
具を取付けてガラス管内へ挿入する。ガラス管に設けた
排気ボートを真空排気装置と接続した後、集熱板が組み
込まれたガラス管を加熱炉に入れ、第１図の（ａ）に示
すよ５に常温から４００〜６００℃（図では一例として
４５０°）−）：で約巽分間程度で昇温し、加熱開始か
ら約１時間をま酸素のある大気中で高温酸化処理を行う
。
酸化処理後、第１図のｂに示すように温度を保持した状
態で真空排気装置を作動することにより、集熱板表面か
らのガス放出を兼ねたガラス管内の真空排気を約２時間
程度行なう。この排気時間はガラス管内の温度が高けれ
ば高いほど時間の短縮が図れるが、その温度は集熱板や
選択吸収膜などの耐熱温度以下であることが肝要であ、
る。またこの温度は前述したガス放出の目的から２５０
℃以上でなければならないが、余り低く過ぎると排気時
間が長くなりコスト高となる。このため４００℃前後の
高温（図では４５０００例を示す。）で約２時間真空排
気を行う□ことが最も好ましい。
態で真空排気装置を作動することにより、集熱板表面か
らのガス放出を兼ねたガラス管内の真空排気を約２時間
程度行なう。この排気時間はガラス管内の温度が高けれ
ば高いほど時間の短縮が図れるが、その温度は集熱板や
選択吸収膜などの耐熱温度以下であることが肝要であ、
る。またこの温度は前述したガス放出の目的から２５０
℃以上でなければならないが、余り低く過ぎると排気時
間が長くなりコスト高となる。このため４００℃前後の
高温（図では４５０００例を示す。）で約２時間真空排
気を行う□ことが最も好ましい。
真空排気後、第１図のＣに示すように加熱源を停止して
自然冷却を行い２５０℃前後で、排気ボートを加熱し密
封する。この後、排気装置を切り離すことで真空ガラス
管形太陽熱集熱器を完成する。
自然冷却を行い２５０℃前後で、排気ボートを加熱し密
封する。この後、排気装置を切り離すことで真空ガラス
管形太陽熱集熱器を完成する。
この様に本発明では、集熱板に選択吸収膜を形成するた
めの高温酸化処理をガラス管内で行うことにより集熱効
率の高い選択吸収膜を得、続いて集熱板表面からのガス
放出を兼ねた真空排気を行うことにより真空ガラス管形
太陽集熱器の製造工程の短縮、及び作業の簡略化を図る
ことができる。
めの高温酸化処理をガラス管内で行うことにより集熱効
率の高い選択吸収膜を得、続いて集熱板表面からのガス
放出を兼ねた真空排気を行うことにより真空ガラス管形
太陽集熱器の製造工程の短縮、及び作業の簡略化を図る
ことができる。
この方法により、高温熱処理した板において、
第１図は本発明の詳細な説明するグラフで２ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基材の表面にマグネシウムとクロムを含む化成皮膜
を形成し、さらにこの上からポリエステルの被膜を塗布
した後、真空ガラス管内で４００〜６００℃の温度で高
温酸化処理を施し、続いて２５０℃以上の温度で真空排
気を行うことを特徴とする太陽熱選択吸収膜の製造方法
。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、化成皮
膜は水酸化マグネシウム５〜３０重量％と無水クロム酸
、クロム酸塩２重クロム酸のうち少なくとも一種１０〜
４０１重量％とからなるコーティング処理液を塗布する
ことにより得られることを特徴とする太陽熱選択吸収膜
の製造方法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、基材は
鉄を主成分とすることを特徴とする太陽熱フ１択吸収膜
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039898A JPS59164853A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 太陽熱選択吸収膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039898A JPS59164853A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 太陽熱選択吸収膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164853A true JPS59164853A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12565776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039898A Pending JPS59164853A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 太陽熱選択吸収膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164853A (ja) |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58039898A patent/JPS59164853A/ja active Pending
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