JPS60171353A - 太陽熱集熱管の製造方法 - Google Patents
太陽熱集熱管の製造方法Info
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- JPS60171353A JPS60171353A JP59027797A JP2779784A JPS60171353A JP S60171353 A JPS60171353 A JP S60171353A JP 59027797 A JP59027797 A JP 59027797A JP 2779784 A JP2779784 A JP 2779784A JP S60171353 A JPS60171353 A JP S60171353A
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- JP
- Japan
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- glass tube
- heat
- temperature
- heat collecting
- tube
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- Pending
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- 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
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
〔発明の属する技術分野〕
〔従来技術とその問題点〕
従来、太陽熱集熱器に用いられる各種の選択吸収膜が知
られている。これら選択吸収膜が有用であるためには、
太陽エネルギ特に太陽光スペクトルの大半を占める可視
および近赤外波長領域のエネルギ吸収能が高く、しかも
長波長の赤外線領域における放射能が低いこと、す１、
なわち、比較的高い太陽エネルギ吸収率と比較的低い放
射率を有することが必要である。
られている。これら選択吸収膜が有用であるためには、
太陽エネルギ特に太陽光スペクトルの大半を占める可視
および近赤外波長領域のエネルギ吸収能が高く、しかも
長波長の赤外線領域における放射能が低いこと、す１、
なわち、比較的高い太陽エネルギ吸収率と比較的低い放
射率を有することが必要である。
たとえば、黒色塗料などによる標準的な黒色塗膜を被着
した選択吸収膜は高い太陽エネルギ吸収率を有するが、
比較的高い放射率によってこの選択吸収膜の全効率が制
限される。また黒ニッケル。
した選択吸収膜は高い太陽エネルギ吸収率を有するが、
比較的高い放射率によってこの選択吸収膜の全効率が制
限される。また黒ニッケル。
黒クロムなどの黒色めっきなどを施すことにより、比較
的高い吸収率たとえば０．９と、比較的低い放射率たと
えば０．１を有する従来の選択吸収膜は材斜壁がかなり
高価になるという欠点があり、全効率が高く、安価な選
択吸収膜を有する集熱板が望すれていた。
的高い吸収率たとえば０．９と、比較的低い放射率たと
えば０．１を有する従来の選択吸収膜は材斜壁がかなり
高価になるという欠点があり、全効率が高く、安価な選
択吸収膜を有する集熱板が望すれていた。
これに対し本発明者らは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（Ｏｒ）およびポリエス
テル（（−ＯＣ・（Ｃ６Ｈ４）・ＣＯ・０（ＣＩ−１２
）２０−〕ｎ）などの有機樹脂とを含むコーティング処
理液を塗布した後３００〜５００℃ で熱処理すること
により、全効率の高い安価な選択吸収膜を再現性よく得
る方法を提案した。（出願昭５８−２３７０５７ 参照
） この方法は安価な冷間圧延鋼板を基材として用いること
ができる上に、この基材表面に均一な膜厚の優れた太陽
熱選択吸収性能を有する黒色系皮膜を形成することがで
きるので、ガラス管形太陽熱集熱器の集熱板として組込
むのに好適であるが、選択吸収膜の熱処理と集熱板のガ
ラス管への組込み工程とを別途に行っているので工数的
には不利を招く点があった。
マグネシウム（Ｍｇ）とクロム（Ｏｒ）およびポリエス
テル（（−ＯＣ・（Ｃ６Ｈ４）・ＣＯ・０（ＣＩ−１２
）２０−〕ｎ）などの有機樹脂とを含むコーティング処
理液を塗布した後３００〜５００℃ で熱処理すること
により、全効率の高い安価な選択吸収膜を再現性よく得
る方法を提案した。（出願昭５８−２３７０５７ 参照
） この方法は安価な冷間圧延鋼板を基材として用いること
ができる上に、この基材表面に均一な膜厚の優れた太陽
熱選択吸収性能を有する黒色系皮膜を形成することがで
きるので、ガラス管形太陽熱集熱器の集熱板として組込
むのに好適であるが、選択吸収膜の熱処理と集熱板のガ
ラス管への組込み工程とを別途に行っているので工数的
には不利を招く点があった。
本発明の目的は上述の点に鑑み全効率が高く、安価に得
られる選択吸収膜を有する集熱板の熱処理と組込みの工
程を簡素化し、ガラス管形太陽熱集熱器集熱管の効率の
よい製造方法を提供することにある。
られる選択吸収膜を有する集熱板の熱処理と組込みの工
程を簡素化し、ガラス管形太陽熱集熱器集熱管の効率の
よい製造方法を提供することにある。
本発明は表面にコーティング処理液を塗布した鉄基集熱
板を太陽熱集熱器として用いられるガラス管に挿入した
ま丈、３００〜３５０℃ で熱処理して選択吸収膜を形
成し、引続き２５０℃以上の温度で排気し真空封止する
ことにより達せられる。
板を太陽熱集熱器として用いられるガラス管に挿入した
ま丈、３００〜３５０℃ で熱処理して選択吸収膜を形
成し、引続き２５０℃以上の温度で排気し真空封止する
ことにより達せられる。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
第１図は真空ガラス管形太陽熱集熱管の要部断面図であ
り、第１図を参照して本発明の詳細な説明すると、まず
所定の形状に成形加工された鉄基集熱板１を鉄または銅
からなる熱媒管２と一体に接続した後、ノンエツチング
タイプの脱脂剤を用いて脱脂処理する。次いで集熱板１
の滑らかな表面に水酸化マグネシウム１５重量慢と無水
クロム酸３０重量％からなる水溶液にポリエステル１０
重量％を添加したコーチインク液を膜厚が０．７μｍと
なるように塗布する。この熱媒管２が接続された集熱板
１を乾燥し、集熱板１の表面を黒化するための熱処理は
行わずその１１図示してない支え金具を取りつけてガラ
ス管３の中に挿入する。ガラス管３に備えられた図示し
てない排気ボートを外部の排気装置に接続するとともに
集熱板１が組込才れたガラス管３を加熱炉に装入し、選
択吸収膜を形成する熱処理を行う。
り、第１図を参照して本発明の詳細な説明すると、まず
所定の形状に成形加工された鉄基集熱板１を鉄または銅
からなる熱媒管２と一体に接続した後、ノンエツチング
タイプの脱脂剤を用いて脱脂処理する。次いで集熱板１
の滑らかな表面に水酸化マグネシウム１５重量慢と無水
クロム酸３０重量％からなる水溶液にポリエステル１０
重量％を添加したコーチインク液を膜厚が０．７μｍと
なるように塗布する。この熱媒管２が接続された集熱板
１を乾燥し、集熱板１の表面を黒化するための熱処理は
行わずその１１図示してない支え金具を取りつけてガラ
ス管３の中に挿入する。ガラス管３に備えられた図示し
てない排気ボートを外部の排気装置に接続するとともに
集熱板１が組込才れたガラス管３を加熱炉に装入し、選
択吸収膜を形成する熱処理を行う。
第２図は上記熱処理の経過を示すグラフであり、熱処理
温度と時間の関係を表わしている。第２図においてＡ領
域は高温酸化過程であって、室温から３００〜５００℃
までを約３０分間程度で昇温させ、加熱開始から約１
時間はガラス管の真空排気↓せずに酸素の存在のもとに
大気中加熱を行う。第２図ではその一例として加熱温度
を４００℃とした場合を示しである。Ｂ領域は真空排気
過程であり、酸化処理後温度を保持したま才真空排気装
置を作動することにより、集熱板表面に吸着しているガ
スを放出させるとともにガラス管内の排気を行うが、処
理温度は約２時間保持した後、加熱源を停止し以後自然
冷却に入る。排気はガラス管を密封するまで持続される
。Ｃ領域は冷却過程であり、ガラス管が自然冷却されて
行く途中の２５０℃ 前後、第２図のグラフではＣ１点
で排気ボートを加熱し封じ切ることにより、密封された
ガラス管は真空排気装置と切り離され、所期の選択吸収
膜性能をもった真空ガラス管形太陽熱集熱管を得ること
ができる。したがって第２図のＢ領域とＣ領域は一部で
重複している。
温度と時間の関係を表わしている。第２図においてＡ領
域は高温酸化過程であって、室温から３００〜５００℃
までを約３０分間程度で昇温させ、加熱開始から約１
時間はガラス管の真空排気↓せずに酸素の存在のもとに
大気中加熱を行う。第２図ではその一例として加熱温度
を４００℃とした場合を示しである。Ｂ領域は真空排気
過程であり、酸化処理後温度を保持したま才真空排気装
置を作動することにより、集熱板表面に吸着しているガ
スを放出させるとともにガラス管内の排気を行うが、処
理温度は約２時間保持した後、加熱源を停止し以後自然
冷却に入る。排気はガラス管を密封するまで持続される
。Ｃ領域は冷却過程であり、ガラス管が自然冷却されて
行く途中の２５０℃ 前後、第２図のグラフではＣ１点
で排気ボートを加熱し封じ切ることにより、密封された
ガラス管は真空排気装置と切り離され、所期の選択吸収
膜性能をもった真空ガラス管形太陽熱集熱管を得ること
ができる。したがって第２図のＢ領域とＣ領域は一部で
重複している。
以上第１図および第２図を参照して説明した真空ガラス
管形太陽熱選択吸収膜の形成過程において、コーティン
グ処理液に含まれる水酸化マグネシウム、無水クロム酸
およびポリエステルなどの量はいずれも前記した範囲よ
り少ない場合は塗膜が薄くなり過ぎ、逆に多過ぎると塗
膜が厚くなり、膜厚の均一性が得られず良質の表面皮膜
が形成できなくなること、葦た熱処理温度は集熱板の脱
ガスには２５０℃以上としなければならないが、特性面
からは３００℃より低いと選択吸収膜に要求される吸収
率α≧０．９が得られず、熱処理温度が５００℃以上Ｉ
以上る々放射率ε≦０．２を満足できなくなり。
管形太陽熱選択吸収膜の形成過程において、コーティン
グ処理液に含まれる水酸化マグネシウム、無水クロム酸
およびポリエステルなどの量はいずれも前記した範囲よ
り少ない場合は塗膜が薄くなり過ぎ、逆に多過ぎると塗
膜が厚くなり、膜厚の均一性が得られず良質の表面皮膜
が形成できなくなること、葦た熱処理温度は集熱板の脱
ガスには２５０℃以上としなければならないが、特性面
からは３００℃より低いと選択吸収膜に要求される吸収
率α≧０．９が得られず、熱処理温度が５００℃以上Ｉ
以上る々放射率ε≦０．２を満足できなくなり。
かつ表面皮膜の剥離などを生ずるようになるので高但側
は集熱板や選択吸収膜の耐熱性なども考慮してこの温度
以上に昇温さぜないこと、すなわち３００〜５００℃の
温度範囲を厳守するようにしなければならない。熱処理
時間？こついてもあまり長時間になると放射率が増大す
るから、適宜時間の調節を行うなど配慮すべきである。
は集熱板や選択吸収膜の耐熱性なども考慮してこの温度
以上に昇温さぜないこと、すなわち３００〜５００℃の
温度範囲を厳守するようにしなければならない。熱処理
時間？こついてもあまり長時間になると放射率が増大す
るから、適宜時間の調節を行うなど配慮すべきである。
膜厚は選択吸収特性と密接な関連があり、０．３μｍ０
以下では放射率は小さい値を示すが、吸収率の方が膜厚
の減少に伴って悪化するようになり、膜厚が１μｍ以上
になると吸収率はほぼ一定の値を保持するが放射率が大
きくなるという関係があるので選択吸収膜の厚−卒がこ
の範囲になるようにコーティング処理液を塗布しなけれ
ばならない。
以下では放射率は小さい値を示すが、吸収率の方が膜厚
の減少に伴って悪化するようになり、膜厚が１μｍ以上
になると吸収率はほぼ一定の値を保持するが放射率が大
きくなるという関係があるので選択吸収膜の厚−卒がこ
の範囲になるようにコーティング処理液を塗布しなけれ
ばならない。
以上の過程により吸収率α＝０．９４． 放射率ε＝Ｏ
，，１０という優れた吸収特性を有する太陽熱選択吸収
膜が得られる。
，，１０という優れた吸収特性を有する太陽熱選択吸収
膜が得られる。
以上実施例で説明したように、本発明によれば鉄を基板
きする集熱板にマグネシウム、クロムおよびポリエステ
ルなどの有機樹脂を含む懸濁液を塗布したものを熱処理
して太陽熱選択吸収膜を形成するに際し、従来のように
熱処理工程とガラス管への封入を別途行うのではな、く
、ガラス管形太陽熱集熱器に用いられるガラス管ｌこ熱
処理前の塗布膜が被着された集熱板をそのまま挿入し、
このガラス管内で必要な熱処理を行うものであって、そ
の結果、従来行っていた大気中の膜の酸化過程もこのガ
ラス管の中で行うことができ、引続きガラス管を真空状
態として温度をあげ、膜の脱ガスおよび膜の集熱特性を
向上させる熱処理が一連の工程で連続的に処理されるの
で、最後にこのガラス管を封止することζこより集熱板
が組込まれた集熱管としての形態も整えることができる
。したがって本発明は従来法に比べ、選択吸収膜の特性
を安定させ、工数を短縮した高能率な製造方法である。
きする集熱板にマグネシウム、クロムおよびポリエステ
ルなどの有機樹脂を含む懸濁液を塗布したものを熱処理
して太陽熱選択吸収膜を形成するに際し、従来のように
熱処理工程とガラス管への封入を別途行うのではな、く
、ガラス管形太陽熱集熱器に用いられるガラス管ｌこ熱
処理前の塗布膜が被着された集熱板をそのまま挿入し、
このガラス管内で必要な熱処理を行うものであって、そ
の結果、従来行っていた大気中の膜の酸化過程もこのガ
ラス管の中で行うことができ、引続きガラス管を真空状
態として温度をあげ、膜の脱ガスおよび膜の集熱特性を
向上させる熱処理が一連の工程で連続的に処理されるの
で、最後にこのガラス管を封止することζこより集熱板
が組込まれた集熱管としての形態も整えることができる
。したがって本発明は従来法に比べ、選択吸収膜の特性
を安定させ、工数を短縮した高能率な製造方法である。
第１図は真空ガラス管形太陽熱集熱管の要部断面図、第
２図は本発明の方法における熱処理経過を表わす線図で
ある。 ■ ・集熱板、２・・熱媒管、３・・・ガラス管。 第１図
２図は本発明の方法における熱処理経過を表わす線図で
ある。 ■ ・集熱板、２・・熱媒管、３・・・ガラス管。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）表面にマグネシウム、クロムおよび有機樹、脂を含
む懸濁液を塗布した鉄を主成分とする基板をガラス管に
挿入して３００〜５００ ℃に大気中熱処理し次いで前
記温度のまま前記ガラス管内のガスを排気し所定の時間
保持した後、所定の温度で前記ガラス管を封止すること
を特徴とする太陽熱集熱管の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、懸濁液
は水酸化マグネシウム５〜３０重葉チと、無水クロム酸
、クロム酸塩、１１（クロム酸のうち少くとも一つが１
０〜４０重量％を含む水溶液にポリエステル粒子５〜３
０重量％を添加してなることを特徴とする太陽熱集熱管
の製造方法。 ３）４？許請求の範囲第１項才たは第２項に記載の方法
において、熱処理後の塗膜の厚さが０．３〜１．０μｍ
であることを特徴とする太陽熱集熱管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027797A JPS60171353A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 太陽熱集熱管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027797A JPS60171353A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 太陽熱集熱管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171353A true JPS60171353A (ja) | 1985-09-04 |
Family
ID=12230963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59027797A Pending JPS60171353A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 太陽熱集熱管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171353A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106679202A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-17 | 北京天瑞星光热技术有限公司 | 塔式集热器光热转化涂层及其制备方法 |
-
1984
- 1984-02-16 JP JP59027797A patent/JPS60171353A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106679202A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-17 | 北京天瑞星光热技术有限公司 | 塔式集热器光热转化涂层及其制备方法 |
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