JPS5960152A - 太陽熱コレクタ−及びその製造方法 - Google Patents
太陽熱コレクタ−及びその製造方法Info
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- JPS5960152A JPS5960152A JP57167701A JP16770182A JPS5960152A JP S5960152 A JPS5960152 A JP S5960152A JP 57167701 A JP57167701 A JP 57167701A JP 16770182 A JP16770182 A JP 16770182A JP S5960152 A JPS5960152 A JP S5960152A
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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】
（発明の技術分野）
本発明は太陽熱コレクタに係り、特に選択吸収膜の構造
及びその製造方法に関するものである。
及びその製造方法に関するものである。
（発明の技術的背景及びその問題点）
太陽熱コレクターは９例えば温水器、冷暖房システム、
太陽熱発電システム等に使用される。その構造を選択吸
収膜が形成される形状から分類すると、ガラス管または
金属管等の円筒状基板上に形成される場合と、平板状基
板上に形成される場合に分けられる。ここでは円筒状基
板上の場合を例に取り説明する。その構造は１例えば第
１図及びその断面図である第２図に示す如くである。即
ち、太陽光（１）を集光するように、放物面鏡（２）が
設けられており、大気よりも圧力の低い状態すなわち真
空（５）で隔てられた。二重管構造となっている。
太陽熱発電システム等に使用される。その構造を選択吸
収膜が形成される形状から分類すると、ガラス管または
金属管等の円筒状基板上に形成される場合と、平板状基
板上に形成される場合に分けられる。ここでは円筒状基
板上の場合を例に取り説明する。その構造は１例えば第
１図及びその断面図である第２図に示す如くである。即
ち、太陽光（１）を集光するように、放物面鏡（２）が
設けられており、大気よりも圧力の低い状態すなわち真
空（５）で隔てられた。二重管構造となっている。
第１のガラス管（３）には１選択透過膜（４）が真空（
５）側に形成されているが、これは省略される場合が有
る。前記第１のガラス管（３）の内部には、真空（５）
で断熱され選択吸収膜（６）で表面処理された第２のガ
ラス管または金属管（７）が具備されている。前記第２
のガラス管または金属管（力の中には、内部に熱媒体が
流れる熱媒管（８）が具備されている。
５）側に形成されているが、これは省略される場合が有
る。前記第１のガラス管（３）の内部には、真空（５）
で断熱され選択吸収膜（６）で表面処理された第２のガ
ラス管または金属管（７）が具備されている。前記第２
のガラス管または金属管（力の中には、内部に熱媒体が
流れる熱媒管（８）が具備されている。
第３図の１太陽光の放射」に示すような、放射エネルギ
ー強度スペクトルを持つ太陽光（１）は、放物面鏡（２
）で集光され、第１のガラス管（３）に入射し。
ー強度スペクトルを持つ太陽光（１）は、放物面鏡（２
）で集光され、第１のガラス管（３）に入射し。
真空（５）を通過して９選択吸収膜（６）を具備した第
２のガラス管または金属管（７）に至る。太陽光（１）
は。
２のガラス管または金属管（７）に至る。太陽光（１）
は。
ここで熱エネルギーに変換され、〃（媒管（８）中を循
環している熱媒体に集められる。しかし、熱媒体の温度
が２００℃乃至３００℃となるため、第３図に示される
１発熱による放射」の如く、熱線が放射される。その熱
線は、第１のガラス管（３）を通して外部に逃げる。そ
れ故２選択吸収膜（６）Ｋ要求される１１♀性は、「太
陽光の放射」に示される波長範囲の光を良く吸収し、「
発熱による放射」の波長範囲の光を良く反射させるとい
うものである。
環している熱媒体に集められる。しかし、熱媒体の温度
が２００℃乃至３００℃となるため、第３図に示される
１発熱による放射」の如く、熱線が放射される。その熱
線は、第１のガラス管（３）を通して外部に逃げる。そ
れ故２選択吸収膜（６）Ｋ要求される１１♀性は、「太
陽光の放射」に示される波長範囲の光を良く吸収し、「
発熱による放射」の波長範囲の光を良く反射させるとい
うものである。
従来提案されている選択吸収膜は９例えば、電子技術総
合研究所 報４４． （１９８０）、 Ｐ、１４に詳細
に述べられている。選択吸収膜を、その膜構成から分類
すると１次のようになる。
合研究所 報４４． （１９８０）、 Ｐ、１４に詳細
に述べられている。選択吸収膜を、その膜構成から分類
すると１次のようになる。
（Ｉ）金属基板上の半導体層。例えば８ｉ／Ｍｏ。
これは、半導体層の、バンド間遷移による光吸収を用い
る方法である。
る方法である。
（Ｉｆ）金属基板上の反射防止膜層。例えばＳｉｎ／に
８ ＋ 、［：Ａ−６ｚＯａ ／ ＭＯ″Ｉｎ等。
８ ＋ 、［：Ａ−６ｚＯａ ／ ＭＯ″Ｉｎ等。
（ＩＩＩ）テクスチャー・エツチングにより、金属表面
に凹凸を設けたもの、あるいは金属ウィスカー。
に凹凸を設けたもの、あるいは金属ウィスカー。
例えばＷウィスカー。
また、その製造方法から分類すると１次の如くである。
（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、あるいしまＣＶ
Ｄ法等による薄膜形成０ （ｂ）金属を、大気中で熱処理することにより９表面に
酸化膜を形成する熱酸化法。例えばＦｅ３Ｏ４／鋼。
Ｄ法等による薄膜形成０ （ｂ）金属を、大気中で熱処理することにより９表面に
酸化膜を形成する熱酸化法。例えばＦｅ３Ｏ４／鋼。
（Ｃ）金属表面を化学的に処理することにより、薄膜を
形成する。あるいはテクスチャー・エツチングする化学
的処理法。例えば硫化アンモニア溶液中で、銅を処理す
ることにより得られるＣｕ２８ ／Ｃｕ ｏあるいは、
ＮａＯＨとＮ ａ Ｃｄ５２混合液によりＩＪられ
る銅表面のデンドライト構造。
形成する。あるいはテクスチャー・エツチングする化学
的処理法。例えば硫化アンモニア溶液中で、銅を処理す
ることにより得られるＣｕ２８ ／Ｃｕ ｏあるいは、
ＮａＯＨとＮ ａ Ｃｄ５２混合液によりＩＪられ
る銅表面のデンドライト構造。
（ｄ）電気メツキ法。例えば金属基板上に、ニッケルを
電気メツキ法により形成し、続いて二層のフ。
電気メツキ法により形成し、続いて二層のフ。
ラック・ニッケルの層を電気メツキ法により形成する方
法。即ち、 ＮＩＳ／ＺｎＳ／Ｎｉ ／金属の構造。
法。即ち、 ＮＩＳ／ＺｎＳ／Ｎｉ ／金属の構造。
イ１０の例は、金属基板上に、ニッケルを電気メツキ法
により形成し、続いてブラック・クロムの層を電気メツ
キ法により形成する方法。即ち、 ＣｒｘＯｙ ／Ｎ
ｉ／金属の構造。ここで金属は、鋼、銅等である。
により形成し、続いてブラック・クロムの層を電気メツ
キ法により形成する方法。即ち、 ＣｒｘＯｙ ／Ｎ
ｉ／金属の構造。ここで金属は、鋼、銅等である。
（ｅ）ペイント法。例えば硫化鉛顔料を含有したシリコ
ーン・ペイントを塗布する方法。
ーン・ペイントを塗布する方法。
しかし、ｌ述の従来の選択吸収膜の製造方法には下記に
述べる欠点が有った。即ち。
述べる欠点が有った。即ち。
（ａ）の方法では、真空蒸着装置、スパッタリングｖ９
置、 ＣＶＤ装置等の真空装置を含む高価な設備を必
要とする。まだ９選択吸収膜の製造に際しては。
置、 ＣＶＤ装置等の真空装置を含む高価な設備を必
要とする。まだ９選択吸収膜の製造に際しては。
通常、外径４０乃至６０ｍｍ５長さ１乃至２ｍと。
表面積が大面積の円筒状基板上に薄膜を形成しなければ
ならず、上述の寸法の円筒状基板を上述の真空装置にセ
ットするには、収納数が限られる。
ならず、上述の寸法の円筒状基板を上述の真空装置にセ
ットするには、収納数が限られる。
また真空装置では、真空排気、基板加熱等に時間がかか
る。それ故９選択吸収膜の製造インデックスを大きくす
ることは不可能である。また上述の寸法の円筒状基板が
セット可能な真空装置は、大がかシな設備となり９選択
吸収膜形成のためにはコスト商となる。また真空装置を
用いて表面積が大面積の円筒状基板−ヒに、均一に薄膜
を形成することは、その基板の形状の性格上、均一に薄
膜を形成することは容易でない。即ち９円筒状基板を回
転させて蒸着しても、長手方向の中央部付近と周辺部付
近では蒸着源に近い中央部で厚く形成され１周辺部では
薄くなる。
る。それ故９選択吸収膜の製造インデックスを大きくす
ることは不可能である。また上述の寸法の円筒状基板が
セット可能な真空装置は、大がかシな設備となり９選択
吸収膜形成のためにはコスト商となる。また真空装置を
用いて表面積が大面積の円筒状基板−ヒに、均一に薄膜
を形成することは、その基板の形状の性格上、均一に薄
膜を形成することは容易でない。即ち９円筒状基板を回
転させて蒸着しても、長手方向の中央部付近と周辺部付
近では蒸着源に近い中央部で厚く形成され１周辺部では
薄くなる。
（ｂ）の方法では、熱処理により酸化破膜の膜厚を制御
することは容易でない。また形成される酸化膜の安定性
も、鉄酸化物の場合は良くない。（Ｃ）乃至（ｅ）の方
法では、コストは低下するが、（Ｃ）の方法では、大面
積の表面上に均一に化学処理することは容易でない。特
忙金属基板上にテクスチャー・エツチングを施すことは
、その結晶方位によりエツチング速度が異なるため、均
一の凹凸処理を施すことは容易でない。また（ａ）では
メッキ法に電気をエネルギー源として用いるため１発電
機等を必要とする。また（ｅ）では、ペイント材料に通
常赤外で吸収があり１選択吸収膜として用いる場合、赤
外領域の反射率が低下する。
することは容易でない。また形成される酸化膜の安定性
も、鉄酸化物の場合は良くない。（Ｃ）乃至（ｅ）の方
法では、コストは低下するが、（Ｃ）の方法では、大面
積の表面上に均一に化学処理することは容易でない。特
忙金属基板上にテクスチャー・エツチングを施すことは
、その結晶方位によりエツチング速度が異なるため、均
一の凹凸処理を施すことは容易でない。また（ａ）では
メッキ法に電気をエネルギー源として用いるため１発電
機等を必要とする。また（ｅ）では、ペイント材料に通
常赤外で吸収があり１選択吸収膜として用いる場合、赤
外領域の反射率が低下する。
以上の如く９表面積が大面積の円筒状あるいは平板状の
ガラス乃至金属基板上に、低コストでしかも高性能の選
択吸収膜を、再現性良く形成することは、従来技術では
困難であった。
ガラス乃至金属基板上に、低コストでしかも高性能の選
択吸収膜を、再現性良く形成することは、従来技術では
困難であった。
（発明の目的）
本発明は、上述の従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
で、低コストでしかも高性能の選択吸収膜を有する太陽
熱コレクターおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
で、低コストでしかも高性能の選択吸収膜を有する太陽
熱コレクターおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
（発明の概要）
本発明は内部が真空であって外部から太陽光が入射する
第１のガラス管と、この第１のガラス管の内側に設けら
れ表面に選択吸収膜を具備する第２のガラス管または金
属管とを有する太陽熱コレクターに於て前記選択吸収膜
は、炭素または炭化物を含む誘電体薄膜を少なくとも１
層含む、単層または多層の誘電体薄膜でなることを特徴
とする太陽熱コレクターである。
第１のガラス管と、この第１のガラス管の内側に設けら
れ表面に選択吸収膜を具備する第２のガラス管または金
属管とを有する太陽熱コレクターに於て前記選択吸収膜
は、炭素または炭化物を含む誘電体薄膜を少なくとも１
層含む、単層または多層の誘電体薄膜でなることを特徴
とする太陽熱コレクターである。
又本発明は内部が真空であって外部から太陽光が入射す
る第１のガラス管とこの第１のガラス管の内側に設けら
れ表面に誘電体層を有する選択吸収膜を具備する第２の
ガラス管まだは金属管を有する太陽熱コレクターの製造
方法において。
る第１のガラス管とこの第１のガラス管の内側に設けら
れ表面に誘電体層を有する選択吸収膜を具備する第２の
ガラス管まだは金属管を有する太陽熱コレクターの製造
方法において。
前記ｇ１に体層を金属アルコキシドを主成分とする有機
物の溶液からの塗布法により塗膜を行い。
物の溶液からの塗布法により塗膜を行い。
さらにこの塗膜を不活性ガス中で熱処理することにより
炭素又は炭化物を含む誘電体薄膜を形成することを特徴
とする太陽熱コレクターの製造方法である。
炭素又は炭化物を含む誘電体薄膜を形成することを特徴
とする太陽熱コレクターの製造方法である。
（発明の実施例）
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
本実施例では選択吸収膜がガラス管上に形成さＪｚた場
合につき詳述する。ガラス管上に選択吸収膜を形成する
場合には、ガラス管の第１層として。
合につき詳述する。ガラス管上に選択吸収膜を形成する
場合には、ガラス管の第１層として。
金属膜を形成するがガラス管上への金属膜の形成方法と
して無電解メッキ法を用いた場合につき述べる。
して無電解メッキ法を用いた場合につき述べる。
無電解メッキ法により形成可能な金属膜としてはニッケ
ル、銀、銅、コノくルト等がある力（１本実施例ではニ
ッケルについて述べる。
ル、銀、銅、コノくルト等がある力（１本実施例ではニ
ッケルについて述べる。
前記金属膜上に形成する炭素または炭化物を含む誘電体
薄膜は、炭素または炭化物を含む高屈折率物質が望まし
い。溶液からの塗布法により形成可能な高屈折率誘電体
薄膜としては、二酸化チタン、五酸化タンタル、五酸化
ニオブが有り、これら三種類の物質の屈折率は殆ど等し
く、その値は約２２である。本実施例では、炭素または
炭化物を含む二酸化チタンを用いた場合につき詳述する
。
薄膜は、炭素または炭化物を含む高屈折率物質が望まし
い。溶液からの塗布法により形成可能な高屈折率誘電体
薄膜としては、二酸化チタン、五酸化タンタル、五酸化
ニオブが有り、これら三種類の物質の屈折率は殆ど等し
く、その値は約２２である。本実施例では、炭素または
炭化物を含む二酸化チタンを用いた場合につき詳述する
。
また、二重管の内側に用いたガラス管の外径は４４ｍｍ
５長さ１３００ ｍｍである。
５長さ１３００ ｍｍである。
〔実施例１〕・・・・・・誘電体薄膜が単層の場合本実
施例による太陽熱コレクター用選択吸収膜の製造方法の
流れ図を第４図に示す。これに−従い。
施例による太陽熱コレクター用選択吸収膜の製造方法の
流れ図を第４図に示す。これに−従い。
本実施例を詳述する。先ず、一端が封止されたガラス管
（力を、アルカリ脱脂処理等のため洗浄を行なう。次に
感受性賦与液（センシタイザ−）に。
（力を、アルカリ脱脂処理等のため洗浄を行なう。次に
感受性賦与液（センシタイザ−）に。
常温にて約３分間浸漬する。センシタイザ−としては２
例えば次に示す組成の溶液を用いた。
例えば次に示す組成の溶液を用いた。
塩化第二スズ（５ｎＣＡ２ ・２Ｉ（２０）−・・２１
１塩 酸（１１Ｃ４） −・−０，５ｍｌ純
水（Ｈ２Ｏ） ・・・・・・ｌ−ｅ次に純
水で水洗した後、約４０℃の活性化処理液（アクチベイ
ター）に約３０秒間浸漬する。アクチベイターとしては
９例えば次に示す組成の溶液を用いた。
１塩 酸（１１Ｃ４） −・−０，５ｍｌ純
水（Ｈ２Ｏ） ・・・・・・ｌ−ｅ次に純
水で水洗した後、約４０℃の活性化処理液（アクチベイ
ター）に約３０秒間浸漬する。アクチベイターとしては
９例えば次に示す組成の溶液を用いた。
塩化パラジウム（Ｐｄ（Ｊｚ） ・・・・・・０．
２５ ｇ塩 酸（Ｉ−ＩＣＪ ） −−−−
−−２，５ｍｌ純 水（Ｈ２Ｏ） ・・・・
・・１ｐ次に純水で水洗した後、約５５℃に加熱された
無電解ニッケル・メッキ用溶液に約５分間浸漬する。無
電解ニッケル・メッキ用溶液の組成としては２次の如く
である。
２５ ｇ塩 酸（Ｉ−ＩＣＪ ） −−−−
−−２，５ｍｌ純 水（Ｈ２Ｏ） ・・・・
・・１ｐ次に純水で水洗した後、約５５℃に加熱された
無電解ニッケル・メッキ用溶液に約５分間浸漬する。無
電解ニッケル・メッキ用溶液の組成としては２次の如く
である。
塩化ニッケル（Ｎｉ（Ｊｚ） ・・・・・・４５
ｇ次亜リン酸ナトリウム（ＮａＰ■１２０２・Ｈ２Ｏ）
・・・・・・１１ｇ クエン酸ナトリウム（Ｃ３Ｈ４（ＯＨ）（ＣＯ２Ｎａ）
３ ・２Ｈ２０）・・・・・・１００ｇ 塩化アンモニウム（ＮＩＩ４Ｃｐ）・・・・・・５０ｇ
純 水（■Ｉ２０） ・・・・・・１ｐ（Ｐ
Ｈ＝８．５〜９．０） 尚、メッキ液のＰＨは、アンモニア水で制御する。
ｇ次亜リン酸ナトリウム（ＮａＰ■１２０２・Ｈ２Ｏ）
・・・・・・１１ｇ クエン酸ナトリウム（Ｃ３Ｈ４（ＯＨ）（ＣＯ２Ｎａ）
３ ・２Ｈ２０）・・・・・・１００ｇ 塩化アンモニウム（ＮＩＩ４Ｃｐ）・・・・・・５０ｇ
純 水（■Ｉ２０） ・・・・・・１ｐ（Ｐ
Ｈ＝８．５〜９．０） 尚、メッキ液のＰＨは、アンモニア水で制御する。
以上の工程により、前記ガラス管（力の外面に。
膜厚が約１μのニッケルの薄膜が形成される。次に約６
０℃の湯にて洗浄後、乾燥する。次にニッケルの薄膜が
形成されたガラス管（ｔｌ）のニッケル膜上に、酸化チ
タンの薄膜をディッピング法により形成する。第５図に
、ディッピング法の概念図を示す。二酸化チタンの薄膜
形成用溶液０４としては。
０℃の湯にて洗浄後、乾燥する。次にニッケルの薄膜が
形成されたガラス管（ｔｌ）のニッケル膜上に、酸化チ
タンの薄膜をディッピング法により形成する。第５図に
、ディッピング法の概念図を示す。二酸化チタンの薄膜
形成用溶液０４としては。
溶質として、チタン・イソ・グロコキシド［：Ｔｉ＝’
（０Ｃａｆ（７）４ 〕を３．４％含み、溶媒とし
てエタノールと酢酸エチル（エタノールと酢酸エチルの
比は９：１）からなるものである。必要とされる二酸化
チタンの膜厚は、約６０ＯＡであり、この膜厚は溶液か
らの引上速度によって制御される。
（０Ｃａｆ（７）４ 〕を３．４％含み、溶媒とし
てエタノールと酢酸エチル（エタノールと酢酸エチルの
比は９：１）からなるものである。必要とされる二酸化
チタンの膜厚は、約６０ＯＡであり、この膜厚は溶液か
らの引上速度によって制御される。
第６図に、５００℃での熱処理後の膜厚と、引上速度の
関係を示す。これより５．０ｍｍ／ｓｅｃの引上速度で
引上げれば良いことがわかる。ディッピング法により、
二酸チタンの塗布膜を形成した後。
関係を示す。これより５．０ｍｍ／ｓｅｃの引上速度で
引上げれば良いことがわかる。ディッピング法により、
二酸チタンの塗布膜を形成した後。
不活性ガス中１例えば窒素中で５０θ℃、２０分の熱処
理を施す。前記塗布膜中の有機物は約３００℃で分解し
、炭素が形成され、黒色化する。もし大気中あるいは酸
化性雰囲気中で昇温されると。
理を施す。前記塗布膜中の有機物は約３００℃で分解し
、炭素が形成され、黒色化する。もし大気中あるいは酸
化性雰囲気中で昇温されると。
約４００℃で炭素は酸化され透明な二酸化チタンの薄膜
が得られ、５００℃では１強固な膜となる。
が得られ、５００℃では１強固な膜となる。
不活性ガス雰囲気中９例えば窒素中では、炭素は酸化、
蒸発せず、５００℃の昇温後では黒色で強固な二酸化チ
タンの膜となる。
蒸発せず、５００℃の昇温後では黒色で強固な二酸化チ
タンの膜となる。
以上の如く、窒素雰囲気中で熱処理した。
空気（Ｔｃ空）ｌ炭素または炭化物を含むＴｏｏ、。
ｌ Ｎｉｌガラス基板・・・・・・（１３）の構成の分
光反射率の測定結果を第８図の曲線０．１に示す。曲線
（１３１より得られる太陽光の吸収率αは。
光反射率の測定結果を第８図の曲線０．１に示す。曲線
（１３１より得られる太陽光の吸収率αは。
α＝ｏ、ｃｉ１であり、黒体放射エネルギーに対する放
射率εは、と＝Ｏ，ＯＳであった。
射率εは、と＝Ｏ，ＯＳであった。
一方、大気中または酸化性雰囲気中、５００℃。
２０分間の熱処理を施した透明二酸化チタンの場合の構
成 空気（真空）１透明なＴｉ０ｚ ｌ Ｎｌ ｌガラス基
板・・・・・・α荀 の分光反射率を、第８図の曲線（１４）に示す。
成 空気（真空）１透明なＴｉ０ｚ ｌ Ｎｌ ｌガラス基
板・・・・・・α荀 の分光反射率を、第８図の曲線（１４）に示す。
一方曲綜０４）の場合にはα＝０．８５． ε＝ ０
．０９であった。この結果から膜の構成としてはθ■す
なわち炭素を含む選択吸収膜の方が優れていることがわ
かる。
．０９であった。この結果から膜の構成としてはθ■す
なわち炭素を含む選択吸収膜の方が優れていることがわ
かる。
上述の選択吸収膜が形成された第２のガラス管（力を、
太陽熱コレクターとするには第１のガラス管（３）と、
真空排気、封着の工程を経、放物面鏡（２）を設置すれ
ば良い。
太陽熱コレクターとするには第１のガラス管（３）と、
真空排気、封着の工程を経、放物面鏡（２）を設置すれ
ば良い。
〔実施例２〕・・・・・・誘電体薄膜が２層の場合〔実
施例１〕で述べた構成（Ｉ３）に示すニッケル膜及び二
酸化チタンの薄膜が形成された同前状ガラス基板を、第
４図の流れ図中の括弧に示すように。
施例１〕で述べた構成（Ｉ３）に示すニッケル膜及び二
酸化チタンの薄膜が形成された同前状ガラス基板を、第
４図の流れ図中の括弧に示すように。
先ず、二酸化シリコンの薄膜形成用溶液にディップした
後、所定の引上速度にて引上げる。二酸化シリコンの薄
膜形成用溶液としては、溶質として。
後、所定の引上速度にて引上げる。二酸化シリコンの薄
膜形成用溶液としては、溶質として。
ケイ酸エステル（８ｉ（ＯＲ）４）を含む溶液を用いる
。
。
ここでＩｔはアルキル基である。本実施例では、ケイ酸
エステルとして、シリコン・エトキシド（８ｉ（ＯＣ２
Ｈｓ ＞ ４ ）を５，９％含む、メタノール、エタノ
ール、及び酢酸メチル、酢酸エチルの溶液を用いた。
エステルとして、シリコン・エトキシド（８ｉ（ＯＣ２
Ｈｓ ＞ ４ ）を５，９％含む、メタノール、エタノ
ール、及び酢酸メチル、酢酸エチルの溶液を用いた。
必要な二酸化シリコンの膜厚は約９０ＯＡである。
第７図に、５００℃で熱処理後の二酸化シリコンの膜厚
と引上速度の関係を示１゜これより、５．４ｍｍ ／
ｓｅ（：の引上速度で引上げれば良いことがわかる。二
酸化シリコンの薄膜を形した後、不活性ガス中１例えば
窒素中で５００℃、２０分の熱処理を施す。二酸化シリ
コンの塗布膜中の有機物は分解され、黒色に着色された
強固な膜が形成される。
と引上速度の関係を示１゜これより、５．４ｍｍ ／
ｓｅ（：の引上速度で引上げれば良いことがわかる。二
酸化シリコンの薄膜を形した後、不活性ガス中１例えば
窒素中で５００℃、２０分の熱処理を施す。二酸化シリ
コンの塗布膜中の有機物は分解され、黒色に着色された
強固な膜が形成される。
以上の方法により形成された。
空気（真空）１炭素または炭化物を含む５ｉ０２１炭素
または炭化物を含むｉ”ｉ０２１Ｎｉ ｌガラス基板・
・・・・・０！ｉ） の構成の分光反射率の測定結果を第９図の曲線０５）に
示す。
または炭化物を含むｉ”ｉ０２１Ｎｉ ｌガラス基板・
・・・・・０！ｉ） の構成の分光反射率の測定結果を第９図の曲線０５）に
示す。
一方、二酸化シリコン用塗布膜が形成された後。
大気中まだは酸化性Ｗ囲気中で、５００℃、２０分間の
熱処理を施し、透明な二酸化チタン膜に引き続き、透明
な二酸化シリコン膜を得た場合、即ち。
熱処理を施し、透明な二酸化チタン膜に引き続き、透明
な二酸化シリコン膜を得た場合、即ち。
空気１透明な８４０２ ｌ透明なＴｉＯ２ｌ Ｎｉ ｌ
ガラス基板・・・・・・Ｏｅ の構成の分光反射率を第９図の曲線（１６）Ｋ示す。
ガラス基板・・・・・・Ｏｅ の構成の分光反射率を第９図の曲線（１６）Ｋ示す。
第９図より構成０ωの方が構成（１６）より、 ＩＰ’
ｊ性の面で優れていることがわかる。曲線０ωより得ら
れる吸収率は、α＝０９３であり、放出率εは、ε＝０
．０８であった。
ｊ性の面で優れていることがわかる。曲線０ωより得ら
れる吸収率は、α＝０９３であり、放出率εは、ε＝０
．０８であった。
一方曲線（ＩＧ）の場合にはα＝０．９１． ε＝
０．０８であった。この結果から膜の構成としては０９
すなわち炭素または炭素化合物を含む誘電体層、２層で
なる選択吸収膜の方が優れていることがわかる。
０．０８であった。この結果から膜の構成としては０９
すなわち炭素または炭素化合物を含む誘電体層、２層で
なる選択吸収膜の方が優れていることがわかる。
尚、〔実施例２〕では、二酸化チタン及び二酸化シリコ
ンの薄膜が共に炭素または炭化物を含む。
ンの薄膜が共に炭素または炭化物を含む。
黒色に着色された膜であったが、いずれか一方が大気中
等で熱処理されて、透明な膜になった場合にも９本発明
が適用されることは、もちろんである。
等で熱処理されて、透明な膜になった場合にも９本発明
が適用されることは、もちろんである。
また本実施例に於て、屈折率が１．６５以下の誘電体薄
膜として、二酸化シリコンの場合につき詳述したが、１
．６５以下の他の誘電体薄膜形成用の。
膜として、二酸化シリコンの場合につき詳述したが、１
．６５以下の他の誘電体薄膜形成用の。
金属アルコキシドを含む塗布液を用いて塗布膜を形成し
、不活性ガス中で熱処理すれば、同様に炭素または炭化
物が誘電体薄膜中に含有され効果がある。
、不活性ガス中で熱処理すれば、同様に炭素または炭化
物が誘電体薄膜中に含有され効果がある。
また９本実施例に於て、ｆａ２のガラス管（力を用いた
場合につき詳述しだが、ガラス管（７）の代りに。
場合につき詳述しだが、ガラス管（７）の代りに。
ステンレスパイプあるいは銅パイプのような金属管（力
を用いても良いのはもちろんのことである。
を用いても良いのはもちろんのことである。
金属管（力としでは１通常ステンレス管、鋼管、あるい
はアルミ管等が用いられる。金属管を用いる場合、金属
管（７）上に、既述の如く金属膜を形成しても良いが、
金属膜を省略し、直接炭素または炭化物を含む誘電体膜
を形成しても良い。ステンレス、（同、あるいはアルミ
等の金属は、赤外領域の反射率を充分高めることができ
る。尚、金属管の場合には、熱電解メッキ法に代り、電
気メツキ法により金属膜を形成しても９本発明が適用出
来るのはもちろんである。即ち、電気メツキ後、塗布法
によシ黒色に着色された誘電体＃膜を形成する方法であ
る。また２本実施例では、ガラス管（力士に無電解メッ
キ法により金属膜を形成する場合につき詳述したが、ガ
ラス管（力士に、無電解メッキ法により薄く、金属膜を
形成した後、引き続き電気メツキ法により金属膜を厚く
形成しても良い。
はアルミ管等が用いられる。金属管を用いる場合、金属
管（７）上に、既述の如く金属膜を形成しても良いが、
金属膜を省略し、直接炭素または炭化物を含む誘電体膜
を形成しても良い。ステンレス、（同、あるいはアルミ
等の金属は、赤外領域の反射率を充分高めることができ
る。尚、金属管の場合には、熱電解メッキ法に代り、電
気メツキ法により金属膜を形成しても９本発明が適用出
来るのはもちろんである。即ち、電気メツキ後、塗布法
によシ黒色に着色された誘電体＃膜を形成する方法であ
る。また２本実施例では、ガラス管（力士に無電解メッ
キ法により金属膜を形成する場合につき詳述したが、ガ
ラス管（力士に、無電解メッキ法により薄く、金属膜を
形成した後、引き続き電気メツキ法により金属膜を厚く
形成しても良い。
赤外での反射率を高くするに必要な金属膜の膜厚として
１本実施例では約１μの場合につき述べたが、約１００
０Ｘ以上の場合には、同様の効果がある。また本実施例
の炭素または炭化物を含む誘電体薄膜形成のだめの塗布
法として、ディッピング法を用いた場合につき詳述した
が、他の塗布法として１例えばスプレー法等を用いて形
成しても良いのはもちろんである。
１本実施例では約１μの場合につき述べたが、約１００
０Ｘ以上の場合には、同様の効果がある。また本実施例
の炭素または炭化物を含む誘電体薄膜形成のだめの塗布
法として、ディッピング法を用いた場合につき詳述した
が、他の塗布法として１例えばスプレー法等を用いて形
成しても良いのはもちろんである。
まだ９本実施例では、無電解メッキ可能な金属膜として
、ニッケルの場合を例に取り詳述したが。
、ニッケルの場合を例に取り詳述したが。
他の無電解メッキ可能な金属として、銀、銅、コバルト
等がある。赤外での反射率はこの順に高いが、それらを
用いた本発明による選択吸収膜の光学特性には、大きな
差異はなく、充分満足するものである。
等がある。赤外での反射率はこの順に高いが、それらを
用いた本発明による選択吸収膜の光学特性には、大きな
差異はなく、充分満足するものである。
以上１本発明による太陽熱コレクターは、無電解メッキ
法により金属膜を形成した後、塗布法。
法により金属膜を形成した後、塗布法。
不活性ガス中での熱処理を行ない、炭素または炭化物を
含む誘電体薄膜を形成しているので、大面積の同筒状ガ
ジスまたは金属パイプ上に、極めて低コストに、しかも
高性能にまた。均一に再現性良く製造することが可能で
ある。
含む誘電体薄膜を形成しているので、大面積の同筒状ガ
ジスまたは金属パイプ上に、極めて低コストに、しかも
高性能にまた。均一に再現性良く製造することが可能で
ある。
第１図及び第２図は、それぞれ太陽熱コレクターの見取
図疎び断面図、第３図は、太陽光並びにコレクターから
の発熱による放射エネルギー強度スペクトルを示す図、
第４図は１本発明による太陽熱コレクターの製造方法の
流れを説明する図。 第５図は、ディッピング法の概念図、第６図、第る選択
吸収膜の分光反射率特性図である。 １・・・太陽光、２・・・放物面鏡、３・・・ガラス管
。 ４・・・選択透過膜、５・・・真空、６・・・選択吸収
膜。 ７・・・ガラス管または金属管、８・・・熱媒管。 １３、１４・・・選択吸収膜の分光反射率。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （す１か１名） 第 １ 図 第 ２ 図第
３ 図 う皮−１ｇ＜）ｔｍす ４！ｌＳ４図 第５図 ↑ 第 ６ 図 第 ７ 図 ３１上Ｌ＆ ｎ ｍ７ｓｅｃ 第８図 ９Ｌ七 （μ呪） 第 ９ 図 ジ皮七 （君雇） 第［０図 ρ・３ θ・６／２．ｓ ／θ ２ρ第 ■
図
図疎び断面図、第３図は、太陽光並びにコレクターから
の発熱による放射エネルギー強度スペクトルを示す図、
第４図は１本発明による太陽熱コレクターの製造方法の
流れを説明する図。 第５図は、ディッピング法の概念図、第６図、第る選択
吸収膜の分光反射率特性図である。 １・・・太陽光、２・・・放物面鏡、３・・・ガラス管
。 ４・・・選択透過膜、５・・・真空、６・・・選択吸収
膜。 ７・・・ガラス管または金属管、８・・・熱媒管。 １３、１４・・・選択吸収膜の分光反射率。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （す１か１名） 第 １ 図 第 ２ 図第
３ 図 う皮−１ｇ＜）ｔｍす ４！ｌＳ４図 第５図 ↑ 第 ６ 図 第 ７ 図 ３１上Ｌ＆ ｎ ｍ７ｓｅｃ 第８図 ９Ｌ七 （μ呪） 第 ９ 図 ジ皮七 （君雇） 第［０図 ρ・３ θ・６／２．ｓ ／θ ２ρ第 ■
図
Claims (4)
- （１）内部が真空であって外部から太陽光が入射する第
１のガラス管と、この第１のガラス管の内側に設けられ
表面に選択吸収膜を具備する第２のガラス管または金属
管とを有する太陽熱コレクターに於て、前記選択吸収膜
は、炭素まだは炭化物を含む誘電体薄膜を少なくとも１
層含む単層まだは多層の誘電体薄膜でなることを特徴と
する太陽熱コレクター。 - （２）前記炭素または炭化物を含む誘電体薄膜の屈折率
が２．０以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の太陽熱コレクター。 - （３）前記多層誘電体薄膜が２層より成り、多層誘電体
薄膜の第２のガラス管または金属管側より数えた第１層
目が炭素または炭化物を含む屈折率が２．０以上の誘電
体薄膜であり、第２層目が炭素まだは炭化物を含む屈折
率が１．６５以下の誘電体薄膜であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の太陽熱コレクター。 - （４）内部が真空であって外部から太陽光が入射する第
１のガラス管と、この第１のガラス管の内側に設けられ
表面に誘電体層を有する選択吸収膜を具備する２ｇ２の
ガラス管まだは金属管を有する太陽熱コレクターの製造
方法において。 前記誘電体層を金属アルコキシドを主成分とする有機物
の溶液からの塗布法により塗膜を行い。 さらにこの塗膜を不活性ガス中で熱処理することにより
炭素又は炭化物を含む誘電体薄膜を形成することを特徴
とする太陽熱コレクターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167701A JPS5960152A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 太陽熱コレクタ−及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167701A JPS5960152A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 太陽熱コレクタ−及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960152A true JPS5960152A (ja) | 1984-04-06 |
| JPS6367115B2 JPS6367115B2 (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=15854610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57167701A Granted JPS5960152A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 太陽熱コレクタ−及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960152A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0362923U (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-19 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610540A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-03 | Adeka Argus Chem Co Ltd | Halogen-containing resin composition |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57167701A patent/JPS5960152A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610540A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-03 | Adeka Argus Chem Co Ltd | Halogen-containing resin composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367115B2 (ja) | 1988-12-23 |
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