JP2001099497A - 太陽熱集熱板 - Google Patents
太陽熱集熱板Info
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
- F24S10/504—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired non-plane plates
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- 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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 裏面側からの赤外線放射率を大きくした太陽
熱集熱板を提供する。 【解決手段】 金属基材の表面側に太陽光の主波長であ
る波長０.３〜２.０μｍの可視光線と近赤外線を吸収可
能で、平均膜厚が０.２〜４.０μｍの被膜が形成され、
裏面側には平均膜厚が７μｍ以上の被膜が形成されてい
る。表面側の被膜はカーボンブラック、遷移元素の酸化
物または複合酸化物、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＢ２、Ｔｉ
Ｏ、ＺｒＣから選ばれた１種または２種以上を含有し、
裏面側の被膜は表面粗度が中心線平均粗さで３μｍ以
上、うねりの平均波長が２００μｍ以下であることが好
ましい。
熱集熱板を提供する。 【解決手段】 金属基材の表面側に太陽光の主波長であ
る波長０.３〜２.０μｍの可視光線と近赤外線を吸収可
能で、平均膜厚が０.２〜４.０μｍの被膜が形成され、
裏面側には平均膜厚が７μｍ以上の被膜が形成されてい
る。表面側の被膜はカーボンブラック、遷移元素の酸化
物または複合酸化物、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＢ２、Ｔｉ
Ｏ、ＺｒＣから選ばれた１種または２種以上を含有し、
裏面側の被膜は表面粗度が中心線平均粗さで３μｍ以
上、うねりの平均波長が２００μｍ以下であることが好
ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、裏面側からの赤外線放
射で熱媒体を加熱するようにした太陽熱集熱板に関す
る。
射で熱媒体を加熱するようにした太陽熱集熱板に関す
る。
【０００２】
【従来技術】地球温暖化防止のため、ＣＯ2排出を伴う
化石燃料の代わりに太陽光のエネルギ−の利用が注目さ
れている。太陽光の利用は太陽熱温水器などで一部実用
化されているが、その集熱部は太陽熱集熱板をパイプや
波板状に成形して、内部を水などの熱媒体が流れるよう
にしている。この太陽熱集熱板としては、基材にステン
レス鋼板、アルミニウム板、銅板などのように熱伝導率
が高く、耐食性の材料を用いて、その表面側に熱吸収性
のブラッククロム、ブラックニッケルなどの被膜を形成
したものやそれらの熱吸収性物質の粉末を含有する塗膜
を形成することにより太陽光の主波長である波長０.３
〜２.０μｍの光を吸収するようにしたもので、裏面側
は、基材が耐食性材料であるので、裸のままにしてい
る。
化石燃料の代わりに太陽光のエネルギ−の利用が注目さ
れている。太陽光の利用は太陽熱温水器などで一部実用
化されているが、その集熱部は太陽熱集熱板をパイプや
波板状に成形して、内部を水などの熱媒体が流れるよう
にしている。この太陽熱集熱板としては、基材にステン
レス鋼板、アルミニウム板、銅板などのように熱伝導率
が高く、耐食性の材料を用いて、その表面側に熱吸収性
のブラッククロム、ブラックニッケルなどの被膜を形成
したものやそれらの熱吸収性物質の粉末を含有する塗膜
を形成することにより太陽光の主波長である波長０.３
〜２.０μｍの光を吸収するようにしたもので、裏面側
は、基材が耐食性材料であるので、裸のままにしてい
る。
【０００３】ところで、太陽熱温水器などの集熱部で集
熱板から熱媒体への熱伝播は、例えば、図１に示すよう
に、太陽熱集熱板１と熱媒体２との間に空間３を設け
て、裏面側から赤外線放射によるのが伝導や対流より熱
損失が少ない。しかし、太陽熱集熱板は裏面側が赤外線
放射率の低い基材の露出したものであるので、集熱部で
の熱伝播は伝導や対流により行うしか方法がなく、熱損
失が大きいという欠点があった。
熱板から熱媒体への熱伝播は、例えば、図１に示すよう
に、太陽熱集熱板１と熱媒体２との間に空間３を設け
て、裏面側から赤外線放射によるのが伝導や対流より熱
損失が少ない。しかし、太陽熱集熱板は裏面側が赤外線
放射率の低い基材の露出したものであるので、集熱部で
の熱伝播は伝導や対流により行うしか方法がなく、熱損
失が大きいという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、裏面側から
の赤外線放射率を大きくして、熱損失を少なくした太陽
熱集熱板を提供するものである。
の赤外線放射率を大きくして、熱損失を少なくした太陽
熱集熱板を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽熱集熱板
は、金属基材の表面側に太陽光の主波長である波長０.
３〜２.０μｍの可視光線と近赤外線を吸収可能で、平
均膜厚が０.２〜４.０μｍの被膜が形成され、裏面側に
は平均膜厚が７μｍ以上の被膜が形成されていることを
特徴としている。この太陽熱集熱板で裏面側の被膜は表
面粗度が中心線平均粗さで３μｍ以上、うねりの平均波
長が２００μｍ以下であることが好ましく、表面側の被
膜はカ−ボンブラック、遷移元素の酸化物または複合酸
化物、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＢ2、ＴｉＯ、ＺｒＣから
選ばれた１種または２種以上を含有するのが好ましい。
は、金属基材の表面側に太陽光の主波長である波長０.
３〜２.０μｍの可視光線と近赤外線を吸収可能で、平
均膜厚が０.２〜４.０μｍの被膜が形成され、裏面側に
は平均膜厚が７μｍ以上の被膜が形成されていることを
特徴としている。この太陽熱集熱板で裏面側の被膜は表
面粗度が中心線平均粗さで３μｍ以上、うねりの平均波
長が２００μｍ以下であることが好ましく、表面側の被
膜はカ−ボンブラック、遷移元素の酸化物または複合酸
化物、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＢ2、ＴｉＯ、ＺｒＣから
選ばれた１種または２種以上を含有するのが好ましい。
【０００６】
【作用】本発明者らは、表面側に太陽光の主波長である
可視光線と近赤外線（波長０.３〜２.０μｍ）を吸収す
る被膜が形成された太陽熱集熱板において、裏面側の赤
外線放射率を高める方法を種々検討した結果、表面側の
被膜を平均膜厚で０.２〜４.０μｍにして、裏面側に平
均膜厚が７μｍ以上の被膜を形成すればよいことを見い
だした。すなわち、表面側の被膜は平均膜厚で０.２μ
ｍ以上にして、太陽光の主波長である波長０.３〜２.０
μｍの可視光線と近赤外線を吸収できるようにするとと
もに、赤外線の波長より短い４.０μｍ以下にすること
により赤外線放射率を低くして、太陽熱が集熱板に蓄積
されるようにする。そして、裏面側に被膜を形成して、
その平均膜厚を７μｍ以上にすると、被膜が樹脂であっ
ても、基材の影響が現れず、赤外線放射率が高い。７μ
ｍ未満であると、基材からの波長の長い赤外線が透過し
てしまい、基材の影響が現れる。
可視光線と近赤外線（波長０.３〜２.０μｍ）を吸収す
る被膜が形成された太陽熱集熱板において、裏面側の赤
外線放射率を高める方法を種々検討した結果、表面側の
被膜を平均膜厚で０.２〜４.０μｍにして、裏面側に平
均膜厚が７μｍ以上の被膜を形成すればよいことを見い
だした。すなわち、表面側の被膜は平均膜厚で０.２μ
ｍ以上にして、太陽光の主波長である波長０.３〜２.０
μｍの可視光線と近赤外線を吸収できるようにするとと
もに、赤外線の波長より短い４.０μｍ以下にすること
により赤外線放射率を低くして、太陽熱が集熱板に蓄積
されるようにする。そして、裏面側に被膜を形成して、
その平均膜厚を７μｍ以上にすると、被膜が樹脂であっ
ても、基材の影響が現れず、赤外線放射率が高い。７μ
ｍ未満であると、基材からの波長の長い赤外線が透過し
てしまい、基材の影響が現れる。
【０００７】表面側の被膜は、基材の陽極酸化、電気め
っき、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリングなどに
より平均膜厚が０.２〜４.０μｍになるように基材に形
成すればよい。材料としては、従来太陽光の主波長であ
る波長０.３〜２.０μｍの光を吸収するものとして用い
られていたもの、例えば、ブラッククロム、ブラックニ
ッケル、亜鉛酸化物、酸化第二銅、ブラックアルミニウ
ム、酸化第二鉄、Ｃｏ−Ｓｎ酸化物、Ｎｉ−Ｓｎ酸化物
などを用いればよい。
っき、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリングなどに
より平均膜厚が０.２〜４.０μｍになるように基材に形
成すればよい。材料としては、従来太陽光の主波長であ
る波長０.３〜２.０μｍの光を吸収するものとして用い
られていたもの、例えば、ブラッククロム、ブラックニ
ッケル、亜鉛酸化物、酸化第二銅、ブラックアルミニウ
ム、酸化第二鉄、Ｃｏ−Ｓｎ酸化物、Ｎｉ−Ｓｎ酸化物
などを用いればよい。
【０００８】表面側の被膜は、熱吸収性物質の粉末を含
有する塗料を塗装することにより形成することも可能で
ある。この場合、熱吸収性物質としては、可視光線およ
び赤外線を吸収する物質、すなわち、一般に黒色の外観
を呈する物質が用いられる。具体的には黒色顔料である
カ−ボンブラックや、酸化第二鉄、二酸化マンガン、ブ
ラックニッケルなどの遷移元素の酸化物や、黒色の焼成
顔料として用いられるＣｕＣｒ複合酸化物、ＣｕＦｅＭ
ｎ複合酸化物、ＣｕＣｒＭｎ複合酸化物、ＣｏＦｅＭｎ
複合酸化物などの遷移元素の複合酸化物が挙げられる。
また、黒色のセラミックスのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ
Ｂ2、ＴｉＯ、ＺｒＣなどの粉末も使用できる。樹脂は
有機高分子、無機高分子でもよいが、赤外線吸収の少な
いものが好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、シリコ−ン樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレ−
ト樹脂、各種天然ゴムおよび合成ゴムなどを使用すれば
よい。被膜の形成は溶剤型塗料や粉体塗料などを塗布す
る方法、フィルムをラミネ−トする方法などによればよ
い。
有する塗料を塗装することにより形成することも可能で
ある。この場合、熱吸収性物質としては、可視光線およ
び赤外線を吸収する物質、すなわち、一般に黒色の外観
を呈する物質が用いられる。具体的には黒色顔料である
カ−ボンブラックや、酸化第二鉄、二酸化マンガン、ブ
ラックニッケルなどの遷移元素の酸化物や、黒色の焼成
顔料として用いられるＣｕＣｒ複合酸化物、ＣｕＦｅＭ
ｎ複合酸化物、ＣｕＣｒＭｎ複合酸化物、ＣｏＦｅＭｎ
複合酸化物などの遷移元素の複合酸化物が挙げられる。
また、黒色のセラミックスのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ
Ｂ2、ＴｉＯ、ＺｒＣなどの粉末も使用できる。樹脂は
有機高分子、無機高分子でもよいが、赤外線吸収の少な
いものが好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、シリコ−ン樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレ−
ト樹脂、各種天然ゴムおよび合成ゴムなどを使用すれば
よい。被膜の形成は溶剤型塗料や粉体塗料などを塗布す
る方法、フィルムをラミネ−トする方法などによればよ
い。
【０００９】裏面側の被膜は、集熱板が太陽熱を吸収し
た場合、温度が８０〜１００℃に達するので、少なくと
も波長４μｍより長い赤外線の放射率の高いことが要求
される。これはセラミックスのような赤外線高放射性材
料を基材の裏面側に焼結したり、ほうろうかけしたりす
ればよいのであるが、これらの方法は集熱板を加工した
後でしか適用できない。
た場合、温度が８０〜１００℃に達するので、少なくと
も波長４μｍより長い赤外線の放射率の高いことが要求
される。これはセラミックスのような赤外線高放射性材
料を基材の裏面側に焼結したり、ほうろうかけしたりす
ればよいのであるが、これらの方法は集熱板を加工した
後でしか適用できない。
【００１０】そこで、被膜形成後も加工可能な有機高分
子の被膜を形成すればよいのであるが、従来から汎用さ
れている有機高分子の波長が７μｍより長い赤外線放射
率は０.８〜０.９と高いものの、波長が４〜７μｍの場
合、０.３程度と低い。そこで、有機高分子に赤外線高
放射性材料の粉末を添加して、赤外線放射率を高めなけ
ればならない。このような粉末としては、セラミックス
粉末、遷移元素の酸化物または複合酸化物粉末、カ−ボ
ンブラックなどがあり、それらを１種以上添加すればよ
い。具体的には、セラミックス粉末として、ＴｉＣ、Ｔ
ｉＮ、ＴｉＢ2、ＴｉＯ、ＺｒＣなどがあり、遷移元素
の酸化物または複合酸化物粉末としてはＦｅ3Ｏ4、Ｍｎ
Ｏ2、ＣｏＯ、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＮｉＯなどがある。
有機高分子としては表面側の被膜に使用したものを使用
でき、表裏同一のものを使用すると、製造が容易にな
る。
子の被膜を形成すればよいのであるが、従来から汎用さ
れている有機高分子の波長が７μｍより長い赤外線放射
率は０.８〜０.９と高いものの、波長が４〜７μｍの場
合、０.３程度と低い。そこで、有機高分子に赤外線高
放射性材料の粉末を添加して、赤外線放射率を高めなけ
ればならない。このような粉末としては、セラミックス
粉末、遷移元素の酸化物または複合酸化物粉末、カ−ボ
ンブラックなどがあり、それらを１種以上添加すればよ
い。具体的には、セラミックス粉末として、ＴｉＣ、Ｔ
ｉＮ、ＴｉＢ2、ＴｉＯ、ＺｒＣなどがあり、遷移元素
の酸化物または複合酸化物粉末としてはＦｅ3Ｏ4、Ｍｎ
Ｏ2、ＣｏＯ、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＮｉＯなどがある。
有機高分子としては表面側の被膜に使用したものを使用
でき、表裏同一のものを使用すると、製造が容易にな
る。
【００１１】裏面側の被膜は、表面粗度を大きくする
と、赤外線放射面積が拡大し、放射率を向上させること
ができる。この表面粗度は中心線平均粗さで３μｍ以
上、うねりの平均波長が２００μｍ以下にするのが望ま
しい。表面粗度がこれらの値より小さいと、表面積拡大
が十分でないため、放射率向上効果が得られない。
と、赤外線放射面積が拡大し、放射率を向上させること
ができる。この表面粗度は中心線平均粗さで３μｍ以
上、うねりの平均波長が２００μｍ以下にするのが望ま
しい。表面粗度がこれらの値より小さいと、表面積拡大
が十分でないため、放射率向上効果が得られない。
【００１２】基材は、鋼板、銅板、アルミニウム板、ア
ルミニウムめっき鋼板、アルミニウム系合金めっき鋼
板、銅めっき鋼板、錫めっき鋼板、クロムめっき鋼板、
ステンレス鋼板など熱伝導率の高い金属材料を用いるこ
とができる。集熱板を使用する集熱部は水が内部循環す
る構造になっているので、耐食性の良好なめっき鋼板、
ステンレス鋼板、アルミニウム板などにするのが望まし
い。
ルミニウムめっき鋼板、アルミニウム系合金めっき鋼
板、銅めっき鋼板、錫めっき鋼板、クロムめっき鋼板、
ステンレス鋼板など熱伝導率の高い金属材料を用いるこ
とができる。集熱板を使用する集熱部は水が内部循環す
る構造になっているので、耐食性の良好なめっき鋼板、
ステンレス鋼板、アルミニウム板などにするのが望まし
い。
【００１３】
【実施例】実施例１ 板厚０.５ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼板の基材に
アルカリ脱脂処理した後、両面に塗布型クロメ−ト処理
液を塗布、乾燥した。そして、平均粒径０.０２μｍの
カ−ボンブラック含有量が５０重量％であるポリエステ
ル樹脂系塗料を表面側、裏面側に塗装し、乾燥した。
アルカリ脱脂処理した後、両面に塗布型クロメ−ト処理
液を塗布、乾燥した。そして、平均粒径０.０２μｍの
カ−ボンブラック含有量が５０重量％であるポリエステ
ル樹脂系塗料を表面側、裏面側に塗装し、乾燥した。
【００１４】実施例２〜４ 実施例１において、裏面側にカ−ボンブラック含有量が
実施例１と同じポリエステル樹脂系縮み塗料を塗装し、
表面粗度を大きくした。
実施例１と同じポリエステル樹脂系縮み塗料を塗装し、
表面粗度を大きくした。
【００１５】実施例５〜９ 実施例１において、表面側に塗装する塗料を平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更し、裏面側に塗装する塗料も顔料の種
類、配合量が同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更し
た。
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更し、裏面側に塗装する塗料も顔料の種
類、配合量が同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更し
た。
【００１６】実施例１０ 実施例１において、表面側と裏面側に塗装する塗料を平
均粒径０.３μｍのＴｉＣセラミックス粉末含有量が５
０重量％であるポリエステル樹脂系塗料に変更した。
均粒径０.３μｍのＴｉＣセラミックス粉末含有量が５
０重量％であるポリエステル樹脂系塗料に変更した。
【００１７】実施例１１ 実施例１において、表面側に塗装する塗料を平均粒径
０.０２μｍのカ−ボンブラック２０重量％と平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料を３０重量％含有する塗料に変更するとと
もに、裏面側に塗装する塗料も顔料の種類、配合量が同
じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
０.０２μｍのカ−ボンブラック２０重量％と平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料を３０重量％含有する塗料に変更するとと
もに、裏面側に塗装する塗料も顔料の種類、配合量が同
じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
【００１８】実施例１２ 実施例１において、表面側に塗装する塗料を平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯの黒色
焼成顔料３０重量％と平均粒径０.３μｍのＴｉＣセラ
ミックス粉末２０重量％とを含有する塗料に変更すると
ともに、裏面側に塗装する塗料も顔料の種類、配合量が
同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯの黒色
焼成顔料３０重量％と平均粒径０.３μｍのＴｉＣセラ
ミックス粉末２０重量％とを含有する塗料に変更すると
ともに、裏面側に塗装する塗料も顔料の種類、配合量が
同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
【００１９】実施例１３ 板厚０.６ｍｍのアルミニウム板にアルカリ脱脂処理し
た後、リン酸クロメ−ト処理、塗布型クロメ−ト処理を
順次施して、表面側と裏面側に平均粒径０.２μｍで、
組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである黒色焼成顔料
の含有量が５０重量％であるポリエステル樹脂系塗料を
塗装し、乾燥した。
た後、リン酸クロメ−ト処理、塗布型クロメ−ト処理を
順次施して、表面側と裏面側に平均粒径０.２μｍで、
組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである黒色焼成顔料
の含有量が５０重量％であるポリエステル樹脂系塗料を
塗装し、乾燥した。
【００２０】実施例１４ 実施例１３において、基材を板厚０.５ｍｍの溶融アル
ミニウムめっき鋼板で、アルカリ脱脂処理後リン酸クロ
メ−ト処理を施したものに変更した。
ミニウムめっき鋼板で、アルカリ脱脂処理後リン酸クロ
メ−ト処理を施したものに変更した。
【００２１】実施例１５ 実施例１において、表面側に塗装する塗料を平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更するとともに、裏面側に塗装する塗料
も平均粒径が０.１μｍであるＴｉＯ2粉末を５０重量％
含有するポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更するとともに、裏面側に塗装する塗料
も平均粒径が０.１μｍであるＴｉＯ2粉末を５０重量％
含有するポリエステル樹脂系縮み塗料に変更した。
【００２２】
【従来例】実施例１において、表面側に塗装する塗料を
平均粒径０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−Ｃｕ
Ｏである黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリ
エステル樹脂系塗料に変更し、裏面側は無塗装にした。
平均粒径０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−Ｃｕ
Ｏである黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリ
エステル樹脂系塗料に変更し、裏面側は無塗装にした。
【００２３】
【比較例】比較例１ 実施例１において、表面側に塗装する塗料を平均粒径
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更するとともに、裏面側に塗装する塗料
も顔料配合が同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更し
て、表面側の乾燥塗膜厚を６μｍにした。
０.２μｍで、組成がＦｅ2Ｏ3−ＭｎＯ2−ＣｕＯである
黒色焼成顔料の含有量が５０重量％であるポリエステル
樹脂系塗料に変更するとともに、裏面側に塗装する塗料
も顔料配合が同じポリエステル樹脂系縮み塗料に変更し
て、表面側の乾燥塗膜厚を６μｍにした。
【００２４】比較例２ 比較例１において、裏面側の乾燥塗膜厚を５μｍに変更
した。
した。
【００２５】表１に実施例１〜１５、従来例、比較例１
〜２で製造した集熱板の塗膜を示す。また、表２に集熱
板の表面側での日射吸収率、赤外線放射率と、裏面側で
の赤外線放射率を示す。なお、日射吸収率はＪＩＳ Ａ
５７５９に規定する窓ガラス用フィルムに準拠して分
光光度計を用いて分光反射率を測定した後、日射分光分
布で加重平均した日射反射率を求め、（１００−日射反
射率）を日射吸収率とした。赤外線放射率は放射率計
（Devices & Services社製AERD型）を用いて波長３〜３
０μｍの範囲の放射率を測定して、赤外線放射率とし
た。これらの結果を表２に示す。
〜２で製造した集熱板の塗膜を示す。また、表２に集熱
板の表面側での日射吸収率、赤外線放射率と、裏面側で
の赤外線放射率を示す。なお、日射吸収率はＪＩＳ Ａ
５７５９に規定する窓ガラス用フィルムに準拠して分
光光度計を用いて分光反射率を測定した後、日射分光分
布で加重平均した日射反射率を求め、（１００−日射反
射率）を日射吸収率とした。赤外線放射率は放射率計
（Devices & Services社製AERD型）を用いて波長３〜３
０μｍの範囲の放射率を測定して、赤外線放射率とし
た。これらの結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】 （注１）膜厚は平均膜厚である。 （注２）裏面側の粗さは中心線平均粗さで、波長はうね
りの平均波長である。
りの平均波長である。
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】以上のように、金属基材の表面側に太陽
光の主波長である波長０.３〜２.０μｍの可視光線と近
赤外線を吸収可能で、平均膜厚が０.２〜４.０μｍの被
膜が形成された太陽熱集熱板において、裏面側に平均膜
厚が７μｍ以上の被膜を形成すると、裏面側からの赤外
線放射率が大きくなり、熱伝播での熱損失を少なくする
ことができる。
光の主波長である波長０.３〜２.０μｍの可視光線と近
赤外線を吸収可能で、平均膜厚が０.２〜４.０μｍの被
膜が形成された太陽熱集熱板において、裏面側に平均膜
厚が７μｍ以上の被膜を形成すると、裏面側からの赤外
線放射率が大きくなり、熱伝播での熱損失を少なくする
ことができる。
【図１】太陽熱温水器において、太陽熱集熱板から熱媒
体への熱伝播が赤外線放射方式である集熱部の断面図で
ある。
体への熱伝播が赤外線放射方式である集熱部の断面図で
ある。
１ 太陽熱集熱板 ２ 熱媒体 ３ 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 圓谷 浩 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所塗装・複合材料研究 部内 Ｆターム(参考） 4K044 AA02 AA03 AA06 AB02 AB10 BA02 BA06 BA10 BA12 BA15 BA17 BA18 BA21 BB03 BB04 BB09 BB11 BB16 BC00 BC12 CA04 CA11 CA16 CA18 CA53
Claims (3)
- 【請求項１】 金属基材の表面側に太陽光の主波長で
ある波長０.３〜２.０μｍの可視光線と近赤外線を吸収
可能で、平均膜厚が０.２〜４.０μｍの被膜が形成さ
れ、裏面側には平均膜厚が７μｍ以上の被膜が形成され
ていることを特徴とする太陽熱集熱板。 - 【請求項２】 表面側の被膜はカ−ボンブラック、遷
移元素の酸化物または複合酸化物、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＢ2、ＴｉＯ、ＺｒＣから選ばれた１種または２種以
上を含有することを特徴とする請求項１に記載の太陽熱
集熱板。 - 【請求項３】 裏面側の被膜は表面粗度が中心線平均
粗さで３μｍ以上、うねりの平均波長が２００μｍ以下
であることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱集熱
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27823299A JP2001099497A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 太陽熱集熱板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27823299A JP2001099497A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 太陽熱集熱板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001099497A true JP2001099497A (ja) | 2001-04-13 |
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ID=17594472
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|---|---|---|---|
| JP27823299A Withdrawn JP2001099497A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 太陽熱集熱板 |
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| JP (1) | JP2001099497A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011512510A (ja) * | 2008-02-20 | 2011-04-21 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスセラミック製中心パイプを備えた太陽熱集熱素子 |
| JP2013517379A (ja) * | 2010-01-13 | 2013-05-16 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | 太陽熱のための吸収コーティングの製造方法、及びその応用としてのコーティング |
| WO2013150983A1 (ja) | 2012-04-02 | 2013-10-10 | 大日精化工業株式会社 | 複合酸化物ブラック顔料及びその製造方法 |
| JP2014181345A (ja) * | 2013-03-17 | 2014-09-29 | Japan Heat Radiation Co Ltd | 熱放射材 |
| WO2015005643A1 (ko) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 한국화학연구원 | 태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구 동방법 |
| KR20150008335A (ko) * | 2013-07-11 | 2015-01-22 | 한국화학연구원 | 태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구동방법 |
| US10018377B2 (en) | 2009-03-06 | 2018-07-10 | University Of The Ryukyus | Solar light (heat) absorption material and heat absorption/accumulation material and solar light (heat) absorption/control building component using the same |
| WO2018138965A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | ナノフロンティアテクノロジー株式会社 | 太陽熱発電用集熱膜およびその製造方法 |
| KR101934312B1 (ko) * | 2013-07-29 | 2019-01-02 | 훼로코오포레이션 | 전도성 트레이스를 형성하는 방법 |
| CN114653949A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-24 | 山东同阳新能源科技股份有限公司 | 一种黑铝复合板及其制备方法 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27823299A patent/JP2001099497A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011512510A (ja) * | 2008-02-20 | 2011-04-21 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスセラミック製中心パイプを備えた太陽熱集熱素子 |
| US10018377B2 (en) | 2009-03-06 | 2018-07-10 | University Of The Ryukyus | Solar light (heat) absorption material and heat absorption/accumulation material and solar light (heat) absorption/control building component using the same |
| JP2013517379A (ja) * | 2010-01-13 | 2013-05-16 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアー | 太陽熱のための吸収コーティングの製造方法、及びその応用としてのコーティング |
| US9732230B2 (en) | 2012-04-02 | 2017-08-15 | Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. | Composite oxide black pigment and method for producing same |
| WO2013150983A1 (ja) | 2012-04-02 | 2013-10-10 | 大日精化工業株式会社 | 複合酸化物ブラック顔料及びその製造方法 |
| KR20140144263A (ko) | 2012-04-02 | 2014-12-18 | 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 | 복합 산화물 블랙 안료 및 그의 제조방법 |
| JP2014181345A (ja) * | 2013-03-17 | 2014-09-29 | Japan Heat Radiation Co Ltd | 熱放射材 |
| WO2015005643A1 (ko) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 한국화학연구원 | 태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구 동방법 |
| KR101589927B1 (ko) | 2013-07-11 | 2016-01-28 | 한국화학연구원 | 태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구동방법 |
| KR20150008335A (ko) * | 2013-07-11 | 2015-01-22 | 한국화학연구원 | 태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구동방법 |
| KR101934312B1 (ko) * | 2013-07-29 | 2019-01-02 | 훼로코오포레이션 | 전도성 트레이스를 형성하는 방법 |
| WO2018138965A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | ナノフロンティアテクノロジー株式会社 | 太陽熱発電用集熱膜およびその製造方法 |
| JP6376311B1 (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-22 | ナノフロンティアテクノロジー株式会社 | 太陽熱発電用集熱膜およびその製造方法 |
| CN114653949A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-06-24 | 山东同阳新能源科技股份有限公司 | 一种黑铝复合板及其制备方法 |
| CN114653949B (zh) * | 2022-04-06 | 2024-01-23 | 山东同阳新能源科技股份有限公司 | 一种黑铝复合板及其制备方法 |
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