JPH01256759A - 太陽熱選択吸収材 - Google Patents

太陽熱選択吸収材

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JPH01256759A
JPH01256759A JP63083672A JP8367288A JPH01256759A JP H01256759 A JPH01256759 A JP H01256759A JP 63083672 A JP63083672 A JP 63083672A JP 8367288 A JP8367288 A JP 8367288A JP H01256759 A JPH01256759 A JP H01256759A
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spinning
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Shunsaku Oji
蔭地 駿作
Masanori Fujimoto
昌則 藤本
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Descente Ltd
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    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S70/20Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、太陽エネルギーを効率的に吸収し、かつ熱放
射による損失の少ない太陽熱選択吸収材に関する。
[従来の技術 〕 太陽熱放射スペクトルは0.5μmの波長付近にピーク
が存在し、0.3〜2.0μmの間に全エネルギーの9
5%以上を含んでいる。このため。
太陽熱を選択的に吸、収させる物質としては、0゜3〜
2.0μmの波長域で吸収が大きく、また2゜0μmを
越える赤外域では熱の放射率が小さいことが必要条件と
なる。
この条件を充たす利用技術として、近時、太陽熱選択吸
収膜を用いた熱発電システムの開発が進められているが
、より安価な素材物質が得られれば、工業、農業、建築
などの分野からスポーツ、レジャーに至る巾広い範囲の
用途に活用できる要素がある。
[発明が解決しようとする課題] 出願人は、先に周期律表第tV族に属する遷移金属の炭
化物が太陽熱を効率的に選択吸収することを解明し、こ
れを主成分素材とする太陽熱選択吸収材について提案し
た(特願昭61−260358、特願昭62−1984
87、特願昭62−198488)。
しかしながら、これら先願技術で用いる金属炭化物は、
高価であるうえに硬質で微粉砕しにくいため、被膜形成
あるいは混練処理などに際して均一性が得られにくいと
いう問題点があった。
本発明の目的は、広範囲の用途分野に活用できる安価か
つ処理の容易な素材による太陽熱選択吸収材を提供する
にある。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明の太陽熱選択吸収材
は、原子番号24〜29の間に存在する金属の酸化物お
よび/または炭化物の一種もしくは二種以上を主成分と
して含有することを特徴とするものである。
原子番号24〜29の間に存在する金属は、Cr、Mn
、Fe、Co、NiおよびCuである。
これらの金属は、酸化物、あるいは炭化物の形態(以下
、「索材」という)で使用に供されるが、最も効率的に
使用できるのは、Crの酸化物または炭化物である。こ
れらの素材は、微粉末に粉砕し、それぞれ単独もしくは
二種以上の混合物として用いられる。また、素材には、
副成分として周期律表第■族に属する遷移金属の炭化物
あるいはA1を微粉末状で添加配合することができる。
周期律表第■族に属する遷移金属の炭化物には、Tic
、ZrC,HfCなどがあるが、これら物質のうちでは
ZrCが最も効率的な選択吸収性を有するため有効に用
いることができる。
上記の素材を主成分として含有する太陽熱選択吸収材は
、以下のような形態に構成される。
(1)素材の一種もしくは二種以上の粉末、またはこれ
に副成分を添加混合した粉末を、直接またはバインダー
を介して有機物あるいは無機物からなる基材の面に被膜
形成させて構成する形態。
この形態で基材となる有機物としては、例えば天然また
は合成繊維、合成樹脂などが、また無機物としては、炭
素、セラミックスのほか、金属物質から作られた織物、
編物、不織布等の布地、フィルム、板状体が適用される
被膜形成する手段のうち、直接法は高周波化成スパッタ
リングによる方法で、高周波スパッタリング装置を用い
A r −CH4などの雰囲気下で素材物質の薄膜を付
着形成する。また、バインダーを介在させる方法は、素
材等の微粉末を例えばポリウレタン、アクリル酸エステ
ル、その他適宜な樹脂系バインダーに混合して均一に分
散させ、この分散混合物を基材面に塗付、印捺するか、
前記分散混合物をフィルム状に成形したものを固着する
ことによって被膜形成する。
(2)素材の一種もしくは二種以上の粉末、またはこれ
に副成分を添加混合した粉末を、構成樹脂成分と混練り
してシート状に成形して構成する形態。
この形態は、シート状に成形することのできる塩化ビニ
ール、ポリスチレンのような樹脂材料にフィラーとして
添加するものである。
(3)素材の一種もしくは二種以上の粉末、またはこれ
に副成分を添加混合した粉末と熱可塑性合成線状重合体
との混練組成物を溶融紡糸するか、前記混練組成物と熱
可塑性合成線状重合体を溶融複合紡糸して織物状に成形
してなる形態。
この形態に用いられる熱可塑性合成線状重合体は、アク
リルあるいはナイロン6、ナイロン66、ナイロン61
0、ナイロン11、ナイロン12などのポリアミド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
トなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィン等から選択されるが、特に、ナイ
ロン6、ナイロン66またはポリエチレンテレフタレー
トが効果的に使用される。
素材等の粉末と熱可塑性合成線状重合体との混練組成物
は、溶融状態にある重合体に粉末を添加混合する通常の
方法により形成することができる。
混練組成物は、そのまま常法により溶融紡糸するか、前
述したポリアミド、ポリエステルなどの熱可塑性合成線
状重合体と溶融複合紡糸する。溶融紡糸法としては、通
常のスクリュー型またはプレシャーメルト型の押出紡糸
装置を用いることができるが、複合紡糸する場合には、
太陽熱吸収成分を含む混練組成物を芯、熱可塑性合成線
状重合体を鞘とする芯鞘構造になるように行う。
このようにして紡糸したフィラメントは、単独あるいは
他の繊維と混用して編織され目的とする用途商品に加工
される。他繊維と混用する場合は、混繊、合撚、金糸、
交織、交編その他あらゆる手段を用いることができる。
[作用] 本発明において、太陽熱選択吸収成分の主体となる素材
は、Cr、Mn、Fe、Go、Ni、CUの酸化物およ
び/または炭化物といった比較的粉砕その他の処理が容
易な太陽エネルギー吸収物質であり、そのうえ各種基材
に対し多様の形態として複合化できるから、広い活用範
囲に適用できる機能がある。
[実施例] 以下、実施例に基いて本発明を説明する。
実施例I Cr、03を微粉砕した粉末をポリウレタン樹脂バイン
ダー100重量部に対し20重量部の比率で混合し、充
分攪拌して均一に分散させた。この分散液をナイロン繊
維の織布基材の片面に塗付したのち、バインダー成分を
硬化した。
このようにして被膜形成したCr、○、膜材は、この被
膜を塗付しないナイロン生地に比べ熱伝導特性が向上し
、加熱保温時の消費熱量は、約2゜5%低下して熱吸収
性能の改善効果が認められた。
実施例2 Cr20.の微粉末100重量部にZrC微粉末10重
量部を均一混練して融解したナイロン6に2重量%の添
加率で配合し、充分混練して紡糸原料を調整した。この
紡糸原料を、スクリュー型溶融紡糸機により70dのフ
ィラメントとして吐出した。紡糸の段階で糸切れ等の問
題は発生せず、製糸性も良好であった。
上記の太陽熱選択吸収繊維を原糸として平織りのタフタ
を製織した。このようにして得た生地サンプル(実施例
)とナイロン6のみの生地サンプル(比較例)につき太
陽熱による温度上昇度合を比較したところ、実施例の昇
温速度は比較例の昇温速度に比べ約1.2°C/Hr早
まることが確認された。
[発明の効果 ] 以上の通り、本発明によれば、安価かつ処理の容易な素
材を用いた多様形態の太陽熱吸収材を提供することがで
きる。
従って、太陽熱による保温性が要求される工業部材、農
業部材および建築部材をはじめ、スポーツ、レジャーに
至る巾広い分野の用途に活用することができる。特に、
衣料、カーテン、テント。
温室用シートなどに適用して優れた効能が発揮されるの
で1本発明実施による実用的効果は著しい。
5・ 代理人  弁理士 畠 山  隆。J

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原子番号24〜29の間に存在する金属の酸化物
    および/または炭化物の一種もしくは二種以上を主成分
    として含有することを特徴とする太陽熱選択吸収材。
  2. (2)副成分として、周期律表第IV族に属する遷移金属
    の炭化物を添加配合した成分を含有する請求項1記載の
    太陽熱選択吸収材。
  3. (3)副成分として、Alを添加配合した成分を含有す
    る請求項1記載の太陽熱選択吸収材。
  4. (4)請求項1、2または3記載の成分の粉末を、直接
    またはバインダーを介して有機物あるいは無機物からな
    る基材の面に被膜形成してなる請求項1記載の太陽熱選
    択吸収材。
  5. (5)請求項1、2または3記載の成分の粉末を、構成
    樹脂成分と混練りしてシート状に成形してなる請求項1
    記載の太陽熱選択吸収材。
  6. (6)請求項1、2または3記載の成分の粉末と熱可塑
    性合成線状重合体との混練組成物を溶融紡糸するか、前
    記混練組成物と熱可塑性合成線状重合体を溶融複合紡糸
    して織物状に成形してなる請求項1記載の太陽熱選択吸
    収材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01268783A (ja) * 1988-04-20 1989-10-26 Descente Ltd 太陽熱選択吸収性保温複合シート
CN102384594A (zh) * 2011-10-31 2012-03-21 许培和 一种平板式太阳能热水器
JP2015049015A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 日立造船株式会社 集光器

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JPS58217158A (ja) * 1982-06-11 1983-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱集熱面

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