JPS6064158A - 太陽熱集熱器の製造方法 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は例えば真空管式太陽熱集熱器のように、ガラ
ス製透光管内に挿通した集熱管を透光管せ、集熱管の外
周部と端板の開口周縁部とを接合管で気密に連結するよ
うにした太陽熱集熱器の製造方法に関する。

（ロ）従来技術 第１図および第２図はこの発明を適用する太陽熱集熱器
（１１の１例を示すものである。図において、（２）は
ガラス製透光管、（３）はこの透光管内に同軸的に挿通
した集熱管で、選択吸収膜を形成した集熱板（４）を伝
熱的に付与しである。（５）は透光管（２）の開口端を
封止する端板で、中央に開孔（６）を穿設し、外周縁に
凹溝（７）を形成してあり、凹溝（７）がフリットガラ
ス等の接合剤（８）で透光管（２）の開口端に気密に接
合されている。（９）は端板（５）から突出した部分の
集熱管（３）外周部と、端板（５）の開孔周辺部（５ａ
）とを気密に連結するフィッテングと呼ばれる接続管で
あり、一部にベローズ等の伸縮部劇を組込み、集熱管（
３）の熱伸縮を吸収させても良い。

なお、集熱管（３）には銅を使用し、端板（５１にはフ
ェライト系ステンレス鋼、４２−６合金（４２ＮｉＦｅ
）の何かを使用し、接続管（９）には銅、軟鋼または各
種ステンレス鋼などの金属を使用している。

このように構成された太陽熱集熱器（１）は透光管（２
）内が排気され、真空の断熱空間が作られる。しかも、
集熱板（４）に選択吸収膜を形成しであるため、集熱板
（４）に吸収された太陽熱は効率よく集熱管（３）内の
熱媒に伝達される。

ところで、透光管（２）と端板（５）との熱膨張差によ
り接合剤（８）がひび割れし、これらの接合部からリー
クし、透光管（２）内の真空が破壊されるのを防Ｉトす
るため、端板（５）にはガラスと熱膨張係数が近似した
上記の合金群の何かが使用されている。しかしながら、
このような合金は鉄（Ｆｅ）分が含まｉｔ、母材割れの
虞れがあることがらリン（Ｐｌを含むろう材を使用でき
ず、また表面に酸化破膜を形成しやすいため、ろう材の
濡れ性が低い。そこで、端板（５）と接続管（９）との
接合には濡れ性を高めるのに銀（Ａｇ）を４０〜７３ｗ
ｔ％も含むろ５拐を使用し、しかも、ろ５伺けをＮ２や
ＣＯなどの還元性の強いガスを封入した炉中で行なわな
ければならながった。このため、太陽熱集熱器の製造コ
ストが高くなり、かつ爆発などの危険性を伴なう欠点が
あった０ （ハ）発明の目的 この発明は上記の点に鑑み、端板と接続管との接合を、
銀を含まないろう材で、しかも還元性の強いガス雰囲気
中に配Ｊ−ることなく、良好に行なえるようにすること
を目的とする。

に）発明の構成 上記の目的を達するため、この発明の太陽熱集熱器の製
造方法はガラス製透光管内に挿通した集熱管を透光管の
開口端を封止する端ｊＪＫ設けた開孔より突出させ、集
熱管の外周部と端板の開化周縁部とを接続管で気密に連
結したものにおいて、端板にフェライト系ステンレス鋼
、４２−６合金またはコバール合金の何かを使用し、こ
のような合金からなる端板の開孔周縁部と接続管とをマ
ンガン−銅系のろう利を用いて溶着した構成であり、銀
を含まないろう材を使用して製造コストの低減を図りつ
つ、マンガンの還元性を利用して端板の金属表面を活性
化させ、ろう材の謂れ性を旨めるとともに、還元性の強
いガス雰囲気中でなく”〔もろう付けが良好に行なわれ
るようにした。

（ホ）実施例 以下、この発明の一実施例を第１図および第２図に示す
太陽熱集熱器（１）に適用して説明する。

端板（５）に、フェライト系ステンレス鋼、４２−６合
金またはコバール合金の何Ｊしがを使用し、接続管（９
）に銅、軟鋼または各種ステンレス鋼などの金属を使用
したとぎ、端板（５）の開孔周縁部（５ａ）と接続管（
９）との接合は次のようにｒｒなう。

まず、Ｍｎ　−Ｃｕ系のろう５ａＯ１をリング状に丸め
た線材に加工し、開孔周縁部（５ａ）と接続管（９）と
の接合部に嵌め込む。しかる後、この接合部をＡｒ。

若しくはＮ２などの０．を含まない不活性ガスが、アン
モニア分解ガスなどの還元性の比較的弱いガスの雰囲気
炉内に配し、高周波や電気ヒータ、またはトーチ等で加
熱すると、ろう＄４（ＩＩが溶融して端板（５）と接続
管（９）とが接合される。

この接合において、ろう、ｔｔｉｌｌＪｌに添加された
Ｍｎは酸素との結合に強く、端板（５）の開孔周縁部（
５ａ）の金属表面はもちろんの事、接続管（９）が軟鋼
やステンレス鋼のとぎには接続管（９）の金属表面に形
成された酸化被膜から酸素を奪う還元作用を行なうため
、接合金属面が活性化してろう材（ｌＯｌの濡れ性が高
められ、ろう付けが良好に行なわれることになる。従っ
て、不活性ガスや還元性の弱いガスのように、単に酸化
を進行させない程度の雰囲気中でも十分に接合ができ、
炉内をＮ２やｃｏなどの還元性の強いガスの雰囲気にす
る必要はない。

第３図はＭｎ　−Ｃ１ｌ系のろう材の特性図で、溶融温
度はＭｎｈ’　３５　ｗｔ％、　Ｃｕが残りの６５ｗｔ
％のとき、８７０℃と最も低くなる。また、発明者らの
研究によれば、Ｍｎの含有率が３ｗｔ％以上のとぎ、ろ
う材の還元作用が良好となり、Ｍｎ　の含有率が４０ｗ
ｔ％　を越えると線材への加工性が失われる。

このため、ろう材（川のマンガン含有率は８〜４゜ｗｔ
％　の範囲が最も好ましく、この範囲ではろう材の溶融
温度が１０００℃以下となり、比較的低い温度でろう付
けを行なうことができる。また、ろ５材Ｏ１はＭｎ、Ｃ
ｕのほかにＮ１、Ｃｏ％Ｚｎなどを添加しても良い。

なお、端板（５）と接続管（９）との接合について説明
したが、接続管（９）と集熱管（３）（銅）との接合は
接続管（９）が軟鋼や各種ステンレス鋼のとぎは上述し
た端板（５）と接続管（９）との接合と同様にすれば良
く、接続管（９）が銅のときはリン銅ローを用いた手利
けろう付で簡単に行なうことができる。

（へ）発明の効果 この発明は端板と接続管とを接合するろう利にＡｇを含
まないＭｎ　−Ｃｕ系の合金を使用したので、太陽熱集
熱器の製造コストの低減が図れる。しかも、ろう材がｌ
’ｖｌｎ　を含有し、ろう材自身の還元性を利用するの
で、酸化被膜で覆われた金ＩｆＳ表面を活性化させ、ろ
う材の濡れ性を高めることができ、端板と接続管との接
合を良好に行なうことができる０併せて、従来のように
還元性の強いＩＩ２　などの雰囲気中でろう付けを行な
う必要がなく、安全性に優れ設備を簡略化することがで
きる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を適用する太陽熱集熱器の
１例を示すもので、第１図は平面図、第２図は要部断面
図、第３図は本発明で使用するマンガン−銅系のろう材
の特性説明図である。 （１）・・・太陽熱集熱器、　（２）・・・ガラス製透
明管、（３）・・・集熱管、　（５）・・・端板、　（
５ａ）・・・開孔周縁部、（６）・・・開孔、　（９）
・・・接続管、　（１α・・・ろう材。 第１図 第を図 Ｍｎ　（ｗｔ％）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ガラス製透光管内に挿通した集熱管を透光管の
   開口端を封止する端板に設けた開孔より突出させ、集熱
   管の外周部と端板の開孔周縁部とを接続管で気密に連結
   したものにおいて、端板にフェライト系ステンレス鋼、
   ４２−６合金またはコバール合金の何かを使用し、この
   ような合金からなる端板の開孔周縁部と接続管とをマン
   ガン−銅系のろう材を用いて溶着したことを特徴とする
   太陽熱集熱器の製造方法。
2. （２）ろう材のマンガン含有率を８〜４０ｗｔ％とした
   特許請求の範囲第１項記載の太陽熱集熱器の製造方法。