JPS6257904B2 - - Google Patents

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JPS6257904B2
JPS6257904B2 JP54135192A JP13519279A JPS6257904B2 JP S6257904 B2 JPS6257904 B2 JP S6257904B2 JP 54135192 A JP54135192 A JP 54135192A JP 13519279 A JP13519279 A JP 13519279A JP S6257904 B2 JPS6257904 B2 JP S6257904B2
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JP
Japan
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plate
metal
reflective
film
thickness
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Application number
JP54135192A
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English (en)
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JPS5661536A (en
Inventor
Shinji Sawada
Tatsuo Tani
Hideaki Myamae
Toshio Hashiura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Kiko Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Yokohama Kiko Co Ltd
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、太陽エネルギーの利用に関し、特に
太陽光線を集熱して利用するために反射鏡面を備
えた反射型集熱板と、その製造方法に関する。
<従来の技術> 従来、太陽光線の集光集熱を目的とした反射型
集熱装置等に使用される反射板1a及び1bは、
断面構造を第1図に示す如く、ハニカムコア4の
上下面を、アルミニウム、鉄等の金属板からなる
表面板2と裏面板3とによりサンドイツチ構造と
した基板T1の集光側、すなわち、前記表面板2
の上面に、ガラス裏面鏡からなる鏡面板S1を取り
付けた構造のもの(反射板1a)、あるいは、第
2図に示す如く、ポリエステルフイルム等のプラ
スチツクフイルムaの表面にアルミニウム等を蒸
着して、反射用皮膜bを形成させ、さらに該反射
用皮膜bの外側面にポリエステルフイルム等のプ
ラスチツク皮膜cを設けてなる鏡面板S2を、前記
基板T1と同一構造の基板T2の集光側、すなわち
前記表面板2の上面に取り付けた構造のもの(反
射板1b:実開昭53−4947号公報参照)等があ
る。
上記の従来例は、いずれも曲率を有する基板
T1またはT2形成した後に、凹面状に出来上つた
表面板2の上に鏡面板S1またはS2を貼合わせる製
造方法によつている。
<発明の解決しようとする問題点> しかしながら、上述した各反射板1a,1bに
は、次の如き問題点があり、太陽光線の集光集熱
には適していなかつた。
すなわち; (1) 前記第1図に示す反射板1aは; (a) 前記構造の基板T1は、反射用曲面を加工
する曲率精度に仕上げることが可能であるに
もかかわらず、前記ガラス裏面鏡S1は、その
曲率精度を基板T1と同様に仕上げることが
極めて困難で、全体として製作完了時の精度
が悪くなる。
(b) また前記ガラス裏面鏡S1と基板T1の曲率
精度に差が生ずるため、鏡面の裏と基板上面
を貼合わせる時、接着剤の厚さが不均一とな
り、接着強度がバラツク或いは空隙が残る等
の障害から温度変化による膨脹・収縮作用に
よつて破損しやすい。
(c) また前記ガラス裏面鏡S1は、その重量が重
くなると共に、取り扱いに相当な注意を要
し、追尾支持装置等の付帯設備の設計強度を
大きくしなければならない。また重量が増え
ると重力の影響を受け基体が歪む可能性が高
い。
(d) さらに、この種のガラス裏面鏡S1の反射率
は、ガラス内を光が往復するため、80%程度
と低い。
(2) 前記第2図に示す反射板1bは; (a) 前述の反射板1aと比較して軽量な反射板
を得ることができるが、基体T2の凹面上に
反射板1bを貼合わせる時、接着剤の厚みの
符不均一性や、内部に封じ込められた気泡、
ゴミ等が付着して仕上り鏡面は、凸凹のある
精度の低い反射面になる。
(b) また、この鏡面板S2は、表面がプラスチツ
クフイルムであるため硬度が不足し、傷が付
き易く、乱反射の原因となる。
(c) さらに表面がプラスチツクフイルムである
ため、乾燥期は空気流によつても静電気が発
生し帯電するため、ゴミ等が付着しやすい。
(d) 前述の如く表面がプラスチツクフイルム製
の鏡面板S2の反射率は、初め90%程度とかな
り良好である屋外に放置すれば約6ケ月後で
は劣化して50%程度まで低下してしまう。
<問題点を解決するための手段> 本発明は、上述の現状に蓋みなされたもので、
前記諸問題点を一挙に解決した極めて有効適切な
反射型集熱板とその製造方法を提供することを目
的とした。本発明の特徴とするところは、軽量で
剛性の高いハニカムコア等を用いた基板上に取り
付けた金属板の表面に、反射性を有する金属蒸着
膜を設け、該蒸着膜の外表面を硬くて透明な無機
質の保護膜で被膜することにより、初期反射率を
著しく向上せしめると共に、経時反射率の低下を
防止する一方、表面が傷付き難く、耐久性及び耐
候性に優れ、また軽量で精度が高く、太陽光線を
長期に亘つて高能率に集光集熱し得るようにした
点にある。
<実施例> 以下、本発明に係る反射型集熱板とその製造方
法を実施例により図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明の反射型集熱板1は、その一例を
第3図及び第4図に示す如く、基体Tに取り付け
た金属板7の表面に、反射性を有する金属蒸着膜
8を設け、該蒸着膜8の外表面を透明な無機物質
の保護膜9で被覆して構成されている。
次に上述した反射型集熱板1の製造方法は、前
記金属板7の表面に反射性を有する金属を蒸着
し、反射被膜を形成し、該金属蒸着膜8の外表面
を透明な無機物質の保護膜9で被覆することによ
り光輝板Sを成形し、裏面板3と前記金属板7と
をそれぞれ対面する面に接着剤6を付けて芯材4
を間に挟んで接着剤硬化により製造する。
さらに第3図及び第4図に示す本発明に係る反
射型集熱板1の実施例について詳細に説明する。
前記基体Tは、図示の如く芯材4の裏面に裏面
板3を取り付けることにより、構成されており、
この芯材4は、寸法安定性及び曲率を形成する際
の精度、または剛性及び軽量化等の点からハニカ
ムコアが最も好ましく、コラゲートコア、フオー
ム材等も使用できる。
また該芯材4の裏面に取り付けられた前記裏面
板3は、一般に対張力要素材として適性のある金
属板を用いるが、軽量化、耐久性等を考慮すると
アルマイト処理を施したアルミニウムが好まし
く、その取り付け、貼合わせに際しては、従来か
ら知られているフイルム状、ペレツト状、あるい
は液状の構造用接着剤を使用して、ホツトメルト
法、二液反応法等により強固に接着する。
さらに基体Tの端部周縁には第4図に示す如
く、縁材5が設けられており、この縁材5は、基
体Tの周辺端部の強度を高め、また雨水や湿気が
芯材4内に侵入するのを防止して、基体Tが内面
から腐蝕されたり、侵入水の凍結による損傷を防
止する効果があり、その材料としては金属、樹脂
含侵木材、プラスチツク等を利用できる。
前記光輝板Sの構成要素である前記金属板7
は、アルミニウム、またはステンレススチール等
の板が好ましく、また反射性を有する金属蒸着膜
8を形成する金属としては、アルミニウム、銀等
が良い。
また上記金属蒸着膜8を保護する保護膜9は、
屋外侵食に耐える膜厚、望ましくは0.5〜5μm
を有するところの前述の如き透明な無機物質から
なり、この材料は、酸化珪素と他の物質を混合し
た透明な無機物質、若しくは酸化珪素と他の物質
との化合物を含有する透明な無機物質等から選択
することができる。
具体的には、前記酸化珪素系無機物質として
は、例えばSiO,SiO2単体の他、非晶質で透明と
なる混合物として次のような組成の混合物を用い
ることができる。
SiO2 50〜60% B2O2 10〜20% Al2O3 1〜4% Na2O及びK2O 2〜10% これら透明な無機物質からなる保護膜9は、前
記反射性を有する金属蒸着膜8の水分や湿気等に
よるコロージヨン及び塵埃等の付着によるエロー
ジヨンの防止、あるいはこれらの付着物の除去を
容易にし、また光輝板Sの表面硬度の向上を図る
ことができる。
次に前述した本発明の製造方法の一例を第4図
を参照しつつ具体的に説明する。
凸型の昇温可能な金属型の上に反射面が当たる
ようにして光輝板S(厚さ0.3〜1.0mm程度)を乗
せ、熱融着(融点120℃前後)性フイルム状接着
シート(厚さ0.5mm前後)を乗せ、その上にハニ
カムコアの芯材4を乗せる。ハニカムコアは出来
上り寸法と耐風圧設計から計算した剛性に合わせ
て厚さ(例えば10〜100mm)及びセルサイズ(4
〜30mm)を選定しておく。前記ハニカムコアの芯
材4の上に前記フイルム状接着シートを乗せ、さ
らにその上に裏面板3を乗せて、その上にシルコ
ンゴムシート等の耐熱性のあるエアーバツクで覆
い、空気圧、約30cmHg程度で加熱しながら金属
型の温度を接着シートの融点まで昇温させ、平衡
温度を確認したら冷却する。温度が30〜40℃程度
に十分に冷やしてからエアーバツクによる加圧を
除去し、周囲の寸法調整と、縁材5の埋込み接着
並びに周囲端面の防水シール処理を行う。光輝板
Sの素材の性質に合わせエアーバツクの加圧は調
整し、例えば0.3mmのアルミニウムを金属板7に
使用した場合は10cmHg程度にしなければ表面の
平面性が損われる。
また、接着シートの替りに他の接着剤、例えば
二液反応型エポキシ系接着剤の場合等、製造方法
の基体は同じであるが、成形時間、温度条件、加
圧条件等は接着剤の性質を考慮した最適条件を試
行によつて求めて実施する。
また芯材4のハニカムコアのセル形状は、成形
曲率が小さい場合は、ハニカムコアの性質から鞍
型に変型するため、ハニカムコアのセル形状をあ
らかじめ加工する。第3図の如く1次曲面の場合
は、長六角型になるようオーバーエキパンド(伸
長加工)処理を行う。
<作用> 本発明によれば、金属板7と裏面板3とが芯材
4のハニカムコアを介して接着された構造となつ
ているため極めて軽量であり、上下の金属板が耐
張力素材を形成し、ハニカムコアが耐圧縮力素材
となつているため、極めて剛性が高く、どの角度
に支持されても重力を受けて形状が歪むことがな
い。従つて、反射型集熱板としての形状精度が高
くなると共に、曲率精度も光輝板Sが型に密着さ
れて同時に成形される製造方法によるため、精度
の高い型に合つたものを量産することができる。
また本発明による反射面は高反射性能を有する
金属反射面に薄膜の酸化珪素系の保護膜で構成さ
れているため、ガラス裏面鏡の如く、ガラスの厚
さの往復光路で吸収されるような損失量(厚さを
tとすると吸収量;I〓はI〓=ae(b×2×t)の式
に近い値で吸収されることが実測されている。
a,bは素材物性定数)に相当するものが極めて
少なくなり、初期反射率は95%を示す。
また反射表面は、プラスチツクフイルム鏡より
も硬く、塵埃が付着し難く、かつ降雨による自然
浄化作用が効果的に働き、反射率の回復が行われ
やすいガラス質であるため、経時反射率の低下が
極めて小さくなる等の作用効果がある。
<発明の効果> 本発明によれば、従来不可能であつた高精度の
曲率、平滑度を有する反射型集熱板を製造するこ
とができると共に、軽量かつ高剛性の太陽光線集
光集熱板が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、それぞれ従来の反射板の
一部断面拡大図、第3図〜第6図はそれぞれ本発
明の実施例を示すもので、第3図は反射型集熱板
の一部切欠した斜面図、第4図は第3図X−X矢
視断面拡大図、第5図及び第6図は本発明の反射
型集熱板の使用方法の例を示す説明図である。 T……基体、1……反射型集熱板、7……金属
板、8……反射蒸着膜、9……保護膜、S……光
輝板、E……集熱器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多孔質体からなる湾曲可能な芯材に裏面板を
    貼合わせてなる基体上に取付けた適度な弾力を持
    つた厚さの金属板の表面に、反射性を有する金属
    蒸着膜を設け、該金属蒸着膜の外表面を屋外侵食
    に耐えるような厚みの透明な無機物質の保護膜で
    被覆した反射型集熱板。 2 多孔質体からなる湾曲可能な芯材に裏面板を
    貼合わせてなる基体上に取付けた適度な弾力を持
    つた厚さの金属板の表面に、反射性を有する金属
    を蒸着して金属蒸着膜を形成し、金属蒸着膜の表
    面に透明な無機物質を蒸着して屋外侵食に耐える
    ような厚みの保護膜を形成することを特徴とする
    反射型集熱板の製造方法。
JP13519279A 1979-10-22 1979-10-22 Reflection type heat collecting plate and method of manufacturing and using the same Granted JPS5661536A (en)

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