專利名稱：集熱接收器及太陽能熱發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集熱接收器及太陽能熱發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
作為利用太陽的發(fā)電方法，已知有太陽能熱發(fā)電。太陽能熱發(fā)電經(jīng)反射鏡等聚光從太陽照射的光，利用所獲得的太陽能熱來驅(qū)動蒸汽渦輪并進(jìn)行發(fā)電。該太陽能熱發(fā)電在發(fā)電期間不會產(chǎn)生二氧化碳等溫室效應(yīng)氣體，而且還能夠進(jìn)行蓄熱，因此在陰天或夜間也可發(fā)電。因此，太陽能熱發(fā)電作為將來有前途的發(fā)電方法而受到關(guān)注。太陽能熱發(fā)電的方式大體分為槽式和塔式2種。塔式太陽能熱發(fā)電為利用多個稱為定日鏡的平面鏡，使太陽光集中在位于設(shè)置在中央部的塔中的集熱接收器來聚光，并以該熱量對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱并發(fā)電的發(fā)電方式。定日鏡為數(shù)米見方的平面鏡，塔式太陽能熱發(fā)電中，能夠?qū)?shù)百面至數(shù)千面該定日鏡配置于塔周圍來使太陽光集中在一處。因此，能夠?qū)⒓療峤邮掌骷訜嶂?000 V左右，塔式太陽能熱發(fā)電具有熱效率良好這種特征。作為該塔式太陽能熱發(fā)電用的集熱接收器，專利文獻(xiàn)I中公開有具備用于使熱介質(zhì)通過的多個流路的由碳化硅或硅和碳化硅構(gòu)成的熱吸收體容納并支承于漏斗型支承體的集熱接收器。集熱接收器中，使由空氣或包括空氣在內(nèi)的混合氣體構(gòu)成的熱介質(zhì)通過被加熱的熱吸收體的流路，熱介質(zhì)能夠由此獲得熱量。塔式太陽能熱發(fā)電中，通過所獲得的熱量使水沸騰來作為蒸汽，來使蒸汽渦輪轉(zhuǎn)動而進(jìn)行發(fā)電。以往技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:美國專利第6003508號說明書發(fā)明的概要發(fā)明要解決的技術(shù)課題上述集熱接收器需要吸收經(jīng)定日鏡照射的太陽光并有效地轉(zhuǎn)換為熱量。然而，在專利文獻(xiàn)I中記載的集熱接收器中，由于被照射太陽光的面為平面，所以不能說太陽光的反射率充分低，且存在吸收效率不高的問題。因此，要求吸收效率更良好的集熱接收器。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠有效地吸收經(jīng)定日鏡照射的太陽光并轉(zhuǎn)換為熱量的集熱接收器及太陽能熱發(fā)電裝置。用于解決技術(shù)課題的手段S卩，權(quán)利要求1所述的集熱接收器為用于太陽能熱發(fā)電裝置的集熱接收器，其特征在于，上述集熱接收器包括:熱吸收體，由用于使熱介質(zhì)通過的2個以上流路排列設(shè)置的I個或2個以上蜂窩單元構(gòu)成；及支承體，容納并支承該熱吸收體，并且使熱介質(zhì)流通，該熱吸收體包含碳化硅而構(gòu)成，在被照射太陽光的面上實施了研磨處理或涂層處理的任一表面處理。權(quán)利要求1所述的集熱接收器中，由于上述熱吸收體在被照射太陽光的面上實施了研磨處理或涂層處理，因此能夠抑制聚光的太陽光的反射，由此能夠降低光反射引起的熱損失來更有效地對集熱接收器進(jìn)行加熱。并且，熱吸收體包含碳化硅而構(gòu)成，因此導(dǎo)熱率較高，不易發(fā)生龜裂，且能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。權(quán)利要求2所述的集熱接收器中，上述研磨處理為噴射加工處理，上述被照射太陽光的面上形成有粗糙面。通過進(jìn)行噴射加工處理，即使是由硬質(zhì)的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的熱吸收體，也能夠在被照射太陽光的面上比較輕松地形成粗糙面，由此能夠抑制太陽光的反射并提高集熱接收器的熱吸收率。作為噴射加工處理，優(yōu)選例如使用碳化硅顆粒等的噴砂加工處理。權(quán)利要求3所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述粗糙面的表面粗糙度Ra為0.5 5.0 u m0太陽光通過研磨處理所形成的粗糙面而變得易在粗糙面的內(nèi)側(cè)被反射，并且易被吸收而不易向外部射出，因此不易產(chǎn)生太陽光的反射，能夠更可靠地降低被照射太陽光的面上的太陽光的反射。另外，表面粗糙度Ra以JIS B 0601中所記載的方法為基準(zhǔn)來進(jìn)行測定。權(quán)利要求4所述的集熱接收器中，通過上述涂層處理在上述被照射太陽光的面上形成有黑色的涂層。通過這種結(jié)構(gòu)也能夠與上述研磨處理同樣地進(jìn)一步抑制太陽光的反射，并能夠有效地將光吸收于集熱接收器。權(quán)利要求5所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述涂層由紅外線黑體涂料組成物構(gòu)成，該紅外線黑體涂料組成物包含以過渡元素的氧化物為主成分的紅外線輻射體(以下，也稱為結(jié)晶性無機(jī)材)、及軟化溫度為400 1000°C的無機(jī)化合物(以下，也稱為無定形無機(jī)材料)。具有這種組成的涂層，其與熱吸收體的粘附性優(yōu)異，因此即使熱吸收體成為高溫狀態(tài)，涂層也不易剝離。權(quán)利要求6所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述過渡元素的氧化物為選自二氧化錳、氧化錳、氧化鐵、氧化鈷、氧化銅及氧化鉻的至少I種，且上述無機(jī)化合物為由選自鋁硅酸玻璃、鉀鉛玻璃、鈉鉛玻璃、鈉鋅玻璃、鈉鋇玻璃、鋇玻璃、硼玻璃、鍶玻璃、高鉛玻璃及鉀鈉鉛玻璃的至少I種構(gòu)成的低熔點高膨脹玻璃。通過設(shè)為具有這種組成的涂層，能夠設(shè)為與熱吸收體的粘附性優(yōu)異的黑色涂層。權(quán)利要求7所述的集熱接收器中，上述涂層可以為多孔質(zhì)碳層。多孔質(zhì)碳層的反射率較低，能夠抑制太陽光的反射，且能夠提高熱量的吸收效率。權(quán)利要求8所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述涂層的厚度為2 50 y m。若為具有這種膜厚的涂層，則能夠通過將涂液(涂層材料)涂布于熱吸收體的被照射太陽光的面上來比較輕松地形成厚度均勻的涂層。權(quán)利要求9所述的集熱接收器中，優(yōu)選在上述涂層的表面上形成有基于研磨處理的粗糙面。通過這種結(jié)構(gòu)，太陽光通過由研磨處理所形成的粗糙面而變得易在粗糙面的內(nèi)側(cè)被反射，并且易被吸收而不易向外部射出，因此也能夠降低太陽光的反射。
權(quán)利要求10所述的集熱接收器中，上述研磨處理為噴射加工處理。通過應(yīng)用噴射加工處理，能夠在涂層表面上輕松地形成粗糙面。權(quán)利要求11所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述粗糙面的表面粗糙度Ra為0.5
5.0 u m0根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在被照射太陽光的粗糙面的內(nèi)側(cè)易被反射，并且更不易向外部射出，因此能夠更可靠地減少太陽光的反射。另外，表面粗糙度Ra以JIS B 0601中所記載的方法為基準(zhǔn)進(jìn)行測定。權(quán)利要求12所述的集熱接收器中，優(yōu)選在上述蜂窩單元形成31.0 93.0個/cm2的流路，且流路間的壁部厚度為0.1 0.5mm。若為這種結(jié)構(gòu)，則通過使熱介質(zhì)在上述流路中流通，熱量有效地從上述蜂窩單元傳遞至上述熱介質(zhì)，其結(jié)果，能夠高效地進(jìn)行發(fā)電。權(quán)利要求13所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述蜂窩單元由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成。若為這種結(jié)構(gòu)，則蜂窩單元的蓄熱性變高，并且，導(dǎo)熱率極高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。權(quán)利要求14所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述蜂窩單元由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成。若為這種結(jié)構(gòu)，則由于蜂窩單元的導(dǎo)熱率較高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。作為權(quán)利要求15所述的集熱接收器，優(yōu)選上述蜂窩單元由氣孔以硅填充了的多孔質(zhì)碳化娃構(gòu)成。若為這種結(jié)構(gòu)，則由于蜂窩單元為致密體，因此蜂窩單元的蓄熱性變高，并且，導(dǎo)熱率也極高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。權(quán)利要求16所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述蜂窩單元的氣孔率為35 60%，平均氣孔徑為5 30 ii m。若為這種結(jié)構(gòu)，則由于蜂窩單元具有開氣孔，因此在填充硅時，能夠?qū)⒐桧槙车靥畛溆跉饪椎膬?nèi)部。權(quán)利要求17所述的集熱接收器中，優(yōu)選上述熱吸收體與上述支承體之間夾裝有絕熱材。若為這種結(jié)構(gòu),則能夠通過絕熱材有效地防止熱量從上述熱吸收體向上述支承體逃散，并且能夠通過上述絕熱材牢固地保持上述熱吸收體。權(quán)利要求18所述的太陽能熱發(fā)電裝置的特征在于，使用上述的本發(fā)明所涉及的集熱接收器。本發(fā)明所涉及的太陽能熱發(fā)電裝置使用上述的本發(fā)明所涉及的集熱接收器，因此能夠更有效地將太陽光吸收于熱吸收體并進(jìn)行蓄熱，可實現(xiàn)發(fā)電效率的提高。


圖1 (a)是示意表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器的縱截面圖，圖1 (b)是圖1 (a)所示的集熱接收器的主視圖。圖2 (a)是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器的端面的一部分的放大截面圖，圖2 (b)是表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的集熱接收器的端面的一部分的放大截面圖。圖3 (a)是示意表示構(gòu)成本發(fā)明的第5實施方式所涉及的太陽能熱發(fā)電裝置的接收器陣列的主視圖，圖3 (b)是圖3 (a)所示的接收器陣列的B-B線截面圖。圖4是示意表示本發(fā)明的第5實施方式所涉及的太陽能熱發(fā)電裝置的說明圖。
具體實施例方式(第I實施方式)以下，參考附圖對本發(fā)明的集熱接收器的一實施方式即第I實施方式進(jìn)行說明。圖1 (a)是示意表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器的縱截面圖，圖1 (b)是圖1 (a)所示的集熱接收器的主視圖。圖2 (a)是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器的端面的一部分的放大截面圖。如圖1 (a)、(b)所示，本發(fā)明所涉及的集熱接收器10包括熱吸收體11與支承體12而構(gòu)成，所述熱吸收體中排列設(shè)置有用于使熱介質(zhì)14通過的多個流路13b的蜂窩單元13經(jīng)粘結(jié)材料層15而被接合2個以上，所述支承體容納、支承熱吸收體11，并且使熱介質(zhì)14流通。并且，在熱吸收體11與支承體12之間夾裝有由無機(jī)纖維構(gòu)成的絕熱材17，熱吸收體11經(jīng)該絕熱材17支承、固定于支承體12。蜂窩單元13由具有開氣孔的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成。由于包含多孔質(zhì)碳化硅而構(gòu)成，因此蜂窩單元13的導(dǎo)熱率變高，能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。蜂窩單元13的氣孔率無特別限定，但優(yōu)選為35 60%。若蜂窩單元13的氣孔率不到35%，則蜂窩單元13的制造困難。并且，若蜂窩單元13的氣孔率超過60%，則蜂窩單元13的強(qiáng)度下降，變得易被用作集熱接收器時的熱履歷(升溫、降溫的反復(fù))所破壞。另外，上述氣孔率能夠通過壓汞法來測定。優(yōu)選蜂窩單元13的平均氣孔徑為5 30 ii m。蜂窩單元13的平均氣孔徑不到5 U m的蜂窩單元制造困難，另一方面，若蜂窩單元13的平均氣孔徑超過30 u m,則蜂窩單元13的機(jī)械強(qiáng)度下降。在蜂窩單元13的被照射太陽光的面13a上實施了噴射加工處理而成為粗糙面。粗糙面的表面粗糙度Ra還取決于蜂窩單元13的材質(zhì)，但優(yōu)選為0.5 5.0 m。若表面粗糙度Ra為1.5 iim以上，則能夠充分降低反射率。若提高表面粗糙度Ra則反射率下降，但若提高至5.0y m左右則達(dá)到極限。例如，若為由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13，則優(yōu)選表面粗糙度Ra為2.5 3.5 ii m，更優(yōu)選3.1 3.3 y m。若為由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13，則優(yōu)選為0.5 3.5 ii m。若為填充硅的蜂窩單元13，則優(yōu)選為0.8 3.5 y m。表面粗糙度Ra在這種范圍內(nèi)，由此能夠更可靠地降低太陽光的反射。優(yōu)選蜂窩單元13的反射率較低，但當(dāng)未實施表面處理時，成為較高的反射率。然而，在本發(fā)明的實施方式所涉及的發(fā)明中，能夠通過形成粗糙面來將反射率抑制在9 27%的范圍內(nèi)。并且，能夠通過使用多孔質(zhì)碳化硅并形成粗糙面來將反射率抑制在9 21%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實施方式所涉及的發(fā)明中，能夠?qū)⒎涓C單元13的發(fā)射率設(shè)為0.73
0.91。
當(dāng)蜂窩單元13由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成時，能夠?qū)⒎涓C單元的發(fā)射率抑制在0.73
0.91。蜂窩單元13的導(dǎo)熱率優(yōu)選為45 120W/mK。蜂窩單元13的密度優(yōu)選為2.7 3.lg/cm3。在本發(fā)明所涉及的蜂窩單元13中，形成相對長邊方向垂直的截面時，每Icm2的流路13b的數(shù)量優(yōu)選為31.0 93.0個/cm2。當(dāng)蜂窩單元13的流路13b的數(shù)量不到31.0個/cm2時，由于蜂窩單元13的流路13b的數(shù)量較小，因此蜂窩單元13難以與熱介質(zhì)14有效地進(jìn)行熱交換，另一方面，若蜂窩單元13的流路13b的數(shù)量超過93.0個/cm2，則由于蜂窩單元13的單個流路13b的截面面積減少，因此熱介質(zhì)14難以流通。并且，優(yōu)選蜂窩單元13的流路間的壁部厚度為0.1 0.5mm。蜂窩單元13的流路間的壁部厚度不到0.1mm時，壁部的機(jī)械強(qiáng)度下降而蜂窩單元13易破損，另一方面，若蜂窩單元13的流路間的壁部厚度超過0.5_，則壁部變得過厚，熱介質(zhì)14相對于蜂窩單元13的面積的流通量下降，因此熱效率下降。蜂窩單元13經(jīng)粘結(jié)材料層15而粘結(jié)、結(jié)合2個以上，從而成為熱吸收體11。作為形成粘結(jié)材料層15的粘結(jié)材料材料膏，能夠使用娃、包含娃的衆(zhòng)料、或至少包含無機(jī)顆粒、無機(jī)纖維及無機(jī)粘合劑中的I種的粘結(jié)材料膏等。粘結(jié)材料膏可以包含有機(jī)粘合劑。作為粘結(jié)材料膏中所含的無機(jī)顆粒，例如能夠舉出碳化物、氮化物等，具體而言，能夠舉出由碳化硅、氮化硅、氮化硼構(gòu)成的無機(jī)粉末等。它們可單獨使用，也可并用2種以上。在無機(jī)顆粒中，優(yōu)選導(dǎo)熱性優(yōu)異的碳化硅。使用上述粘結(jié)材料膏時，優(yōu)選粘結(jié)材料層15的無機(jī)顆粒含量的下限為3重量％，更優(yōu)選10重量％，進(jìn)一步優(yōu)選20重量％。另一方面，優(yōu)選粘結(jié)材料層15的無機(jī)顆粒含量的上限為80重量％，更優(yōu)選40重量％。粘結(jié)材料層15的無機(jī)顆粒含量不到3重量％時，易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的導(dǎo)熱率下降，另一方面，若粘結(jié)材料層15的無機(jī)顆粒含量超過80重量％，則粘結(jié)材料層15暴露于高溫時，易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的粘結(jié)強(qiáng)度下降。當(dāng)使用粘結(jié)材料膏時，作為粘結(jié)材料層15中所含的無機(jī)纖維，例如可舉出二氧化硅-氧化鋁、莫來石、氧化鋁、二氧化硅等陶瓷纖維等。它們可單獨使用，也可并用2種以上。在無機(jī)纖維中，優(yōu)選氧化鋁纖維。優(yōu)選上述粘結(jié)材料層15的無機(jī)纖維含量的下限為10重量％，更優(yōu)選20重量％。另一方面，優(yōu)選上述粘結(jié)材料層15的無機(jī)纖維含量的上限為70重量％，更優(yōu)選40重量％。上述粘結(jié)材料層15的無機(jī)纖維含量不到10重量％時，粘結(jié)材料層15的彈性易下降，另一方面，若粘結(jié)材料層15的無機(jī)纖維含量超過70重量％，則易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的導(dǎo)熱性下降。當(dāng)使用上述粘結(jié)材料膏時，作為粘結(jié)材料層15中所含的無機(jī)粘合劑例如可舉出硅溶膠、氧化鋁溶膠等固形物。它們可單獨使用，也可并用2種以上。在無機(jī)粘合劑中，優(yōu)選娃溶膠。并且，優(yōu)選上述粘結(jié)材料層15的無機(jī)粘合劑含量的下限以固形物計為I重量％，更優(yōu)選5重量％。另一方面，優(yōu)選上述粘結(jié)材料層15的無機(jī)粘合劑含量的上限以固形物計為30重量％，更優(yōu)選15重量％。粘結(jié)材料層15的無機(jī)粘合劑含量以固形物計不到I重量％時，易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的粘結(jié)強(qiáng)度下降，另一方面，若粘結(jié)材料層15的無機(jī)粘合劑的含量以固形物計超過30重量％，則易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的導(dǎo)熱率下降。當(dāng)使用粘結(jié)材料膏時，作為粘結(jié)材料層15所含的有機(jī)粘合劑例如可舉出聚乙烯醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等。這些可單獨使用，也可共同使用2種以上。有機(jī)粘合劑中優(yōu)選羧甲基纖維素。優(yōu)選上述粘結(jié)材料層15的有機(jī)粘合劑含量的下限以固形物計為0.1重量％，更優(yōu)選0.4重量％，另一方面，優(yōu)選上述有機(jī)粘合劑含量的上限以固形物計為5.0重量％，更優(yōu)選
1.0重量％。粘結(jié)材料層15的有機(jī)粘合劑含量不到0.1重量％時，難以抑制粘結(jié)材料層15的遷移，另一方面，若粘結(jié)材料層15的有機(jī)粘合劑含量超過5.0重量％，則有機(jī)粘合劑分解所產(chǎn)生的氣體量增多，易導(dǎo)致粘結(jié)材料層15的粘結(jié)力下降。上述粘結(jié)材料層15中所含的有機(jī)粘合劑通過在使用熱吸收體11時蜂窩單元13的溫度上升而被分解、消除，但由于粘結(jié)材料層15中包含無機(jī)顆粒及無機(jī)粘合劑的固形物等，因此能夠維持充分的粘結(jié)力。如圖1 (b)所示，支承體12從正面觀察的形狀為四邊形，但支承體12整體的形狀為漏斗形狀。即，作為容納熱吸收體11且熱介質(zhì)14所流入的部分的集熱部12a的截面(與熱吸收體11的接收太陽光18的面平行的截面)為大面積，但若向熱介質(zhì)14的出口方向平行移動截面，則截面的面積逐漸變小，之后，在熱介質(zhì)14的出口 12b，截面面積成為大致恒定的面積。支承體12的材料無特別限定，但在將熱吸收體11用作使用于太陽能熱發(fā)電的集熱接收器時，熱吸收體11成為1000°c左右的溫度，需要具有耐熱性，優(yōu)選由金屬或陶瓷構(gòu)成。作為金屬材料，例如可舉出鐵、鎳、鉻、鋁、鎢、鑰、鈦、鉛、銅、鋅及這些金屬的合金等。另外，作為陶瓷可舉出氮化鋁、氮化硅、氮化硼、氮化鈦等氮化物陶瓷、碳化硅、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭、碳化鎢等碳化物陶瓷、二氧化硅、氧化鋁、莫來石、氧化鋯等氧化物陶瓷等。作為支承體12的材料，除此之外，例如還可舉出金屬與氮化物陶瓷的復(fù)合體、金屬與碳化物陶瓷的復(fù)合體等。這些當(dāng)中，從耐熱性等觀點出發(fā)，尤其優(yōu)選碳化硅或氧化鋁。本發(fā)明的集熱接收器10中，在熱吸收體11與支承體12之間夾裝有絕熱材17。通過設(shè)置有絕熱材17，能夠有效地防止熱量從熱吸收體11向支承體12逃散。絕熱材17的材料無特別限定，可為包含無機(jī)纖維、無機(jī)顆粒、無機(jī)粘合劑等各種無機(jī)材料的材料，但優(yōu)選由無機(jī)纖維構(gòu)成的墊狀材料。以下說明關(guān)于本實施方式中使用由無機(jī)纖維構(gòu)成的俯視矩形的墊子來作為絕緣材17的例子。該絕熱材17通過層疊I個或2個以上由無機(jī)纖維構(gòu)成的俯視矩形的墊子而構(gòu)成，通過將該絕熱材17以纏繞在熱吸收體11側(cè)面的狀態(tài)容納于支承體12，能夠在支承體12的內(nèi)部支承、固定熱吸收體11。作為構(gòu)成上述墊子的無機(jī)纖維并無特別限定，可舉出氧化鋁-二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、二氧化硅纖維等。根據(jù)耐熱性或耐風(fēng)蝕性等絕熱材17所要求的特性等來改變即可。將氧化鋁-二氧化硅纖維用作構(gòu)成絕熱材17的墊子的無機(jī)纖維時，優(yōu)選使用氧化鋁與二氧化硅的組成比為60:40 80:20的纖維。優(yōu)選在上述墊子上實施了針刺處理。通過對墊子實施針刺處理，構(gòu)成墊子的無機(jī)纖維等構(gòu)成材料不易分散。當(dāng)使用層疊2個以上的墊子時，能夠成為I個聚集的墊狀。另夕卜，若墊子在垂直于長邊方向的寬度方向上被施以針刺處理，則在已實施針刺處理的部分向墊子的寬度方向附有折痕，由此易將墊子纏繞于熱吸收體11。另外，作為絕熱材17，也可使用通過在上述墊子上浸滲包含丙烯酸類樹脂等的有機(jī)粘合劑并對其進(jìn)行壓縮干燥來將墊子的厚度設(shè)得較薄的材料。這種絕熱材17能夠以如下方式使用。首先，通過在熱吸收體11上纏繞絕熱材17并壓入支承體12來將熱吸收體11安裝于支承體12。并且，若向熱吸收體11照射以定日鏡聚光的太陽光的反射光，則熱吸收體11的溫度上升至近1000°C，因此墊子內(nèi)的有機(jī)粘合劑分解、消失，且基于有機(jī)粘合劑的墊子的壓縮狀態(tài)被開放。由此，熱吸收體11牢固地保持、固定于支承體12。優(yōu)選絕熱材17的厚度為3 14mm。若絕熱材17的厚度不到3mm則無法得到充分的絕熱性，若絕熱材17的厚度超過14_，則難以安裝于熱吸收體11。以下，對于本實施方式所涉及的集熱接收器10的制造方法，舉一例來進(jìn)行說明。首先，制造構(gòu)成蜂窩單元13的多孔質(zhì)碳化硅。制造多孔質(zhì)碳化硅時，作為陶瓷原料混合不同平均粒徑的碳化硅粉末和有機(jī)粘合劑、增塑劑、潤滑劑、水等，從而制備濕潤混合物。接著，進(jìn)行將上述濕潤混合物投入擠出成型機(jī)來擠出成型的成型工序，制作在長邊方向上形成有多個流路的四棱柱形狀的蜂窩成型體。接著，進(jìn)行使用切斷裝置切斷蜂窩成型體的兩端的切斷工序，將蜂窩成型體切斷成預(yù)定長度，并利用干燥機(jī)干燥已切斷的蜂窩成型體。接著，進(jìn)行在脫脂爐中對蜂窩成型體中的有機(jī)物進(jìn)行加熱的脫脂工序，并輸送到燒成爐中，進(jìn)行燒成工序來制作蜂窩燒成體。由此得到多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13。并且，對該蜂窩單元13的面13a實施噴射加工處理來形成粗糙面。使用粘合材料膏等來接合所獲得的2個以上的蜂窩單元13，從而獲得經(jīng)粘結(jié)材料層15接合有2個以上蜂窩單元13的熱吸收體11。另外，上述噴射加工處理也可在使用粘結(jié)材料等粘結(jié)2個以上蜂窩單元13后進(jìn)行。支承體12能夠通過使用一直以來使用的方法來制造。制造由陶瓷構(gòu)成的支承體12時，能夠在進(jìn)行包含陶瓷粉末、有機(jī)粘合劑等的混合物的加壓成型、射出成型、鑄造成型等之后，經(jīng)脫脂工序、燒成工序，從而制造支承體。組裝集熱接收器10時，能夠通過在以上述方法制造的熱吸收體11的周圍纏繞絕熱材17，并將纏繞有絕熱材17的熱吸收體11壓入支承體12來固定，由此組裝集熱接收器10。以下，列舉本實施方式所涉及的集熱接收器的作用效果。(I)本實施方式的集熱接收器中，對熱吸收體中所含的蜂窩單元中被照射太陽光(由定日鏡聚光的光)的面實施了研磨處理(噴射加工處理)，因此能夠抑制太陽光的反射，降低太陽光的反射引起的熱損失，并能夠更有效地對集熱接收器進(jìn)行加熱。(2)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體中所含的蜂窩單元由碳化硅構(gòu)成，因此導(dǎo)熱率較高，且能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)，因此成為蓄熱性較高的集熱接收器。(3)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體中所含的蜂窩單元中形成有31.0 93.0個/cm2的流路，流路間的壁部厚度為0.1 0.4mm,蜂窩單元的氣孔率為35 60%，平均氣孔徑為5 30i!m。因此，能夠在維持作為熱吸收體的強(qiáng)度的同時，使熱介質(zhì)在上述流路中有效地流通，由此，成為熱量有效地從上述熱吸收體傳遞至上述熱介質(zhì)且強(qiáng)度及蓄熱性優(yōu)異的集熱接收器。(4)本實施方式的集熱接收器中，在上述熱吸收體與上述支承體之間夾裝有絕熱材，通過上述絕熱材牢固地保持上述熱吸收體，并且通過上述絕熱材能夠有效地防止熱量從上述熱吸收體向上述支承體逃散。以下，示出更具體地公開本發(fā)明的第I實施方式的實施例，但本發(fā)明并非僅限定于這些實施例。(實施例1)(蜂窩單元的制作工序)混合具有平均粒徑22 ii m的碳化硅的粗粉末52.8重量％和平均粒徑0.5 y m的碳化硅的微細(xì)粉末22.6重量％，相對所獲得的混合物添加丙烯酸系樹脂2.1重量％、有機(jī)粘合劑(甲基纖維素)4.6重 量％、潤滑劑(NOF CORPORATION制Unilube) 2.8重量%、丙三醇1.3重量％及水13.8重量％并進(jìn)行混煉來獲得濕潤混合物后，進(jìn)行擠出成型的擠出成型工序，制作四棱柱形狀的濕態(tài)的蜂窩成型體。接著，利用微波干燥機(jī)干燥上述濕態(tài)的蜂窩成型體，作為蜂窩成型體的干燥體。進(jìn)行以400°C脫脂該蜂窩成型體的干燥體的脫脂工序，在常壓的氬氣氛下以22000C >3小時的條件進(jìn)行燒成工序，從而制作出氣孔率為42%，平均氣孔徑為lliim，大小為34.3mmX 34.3mmX 45mm，流路數(shù)量(流路密度)為50個/cm2，流路壁部的厚度為0.25mm(IOmil)的由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩燒成體(蜂窩單元13)。所獲得的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m*K，密度為2.7g/cm3。另外，蜂窩單元13的導(dǎo)熱率通過激光閃光法進(jìn)行測定。并且，通過阿基米德法來測定蜂窩單元的密度。接著，對蜂窩單元13的表面13a實施了噴射加工處理。噴射加工處理為利用碳化硅顆粒的噴砂加工處理，在碳化硅的繃帶為400、噴嘴出口徑9為11.8cm、噴射角度為90°、投射壓力為4kg/cm2，流量為100g/hr的條件下進(jìn)行。通過該噴射加工處理，蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra成為3.2 iim。另夕卜，表面粗糙度Ra遵照J(rèn)IS B 0601中所記載的算術(shù)平均粗糙度進(jìn)行測定。(熱吸收體的制作工序)利用4個已實施表面處理的蜂窩單元13，如圖1 (b)所示進(jìn)行組合后，真空下在蜂窩單元13的上表面、下表面等(除去端面的側(cè)面)載置硅并進(jìn)行加熱。由此，通過硅來捆扎蜂窩單元13，從而制作熱吸收體11。(集熱接收器的制作工序)在所獲得的熱吸收體11周圍纏繞絕熱材17，并插入支承體12。由此，得到集熱接收器10。作為絕熱材17，使用由組成比為Al2O3:Si02=72: 28 (重量比)構(gòu)成的無機(jī)纖維的墊狀物，其中，無機(jī)纖維的平均纖維徑為5.1 u m、平均纖維長度為60mm、體積密度為0.15g/cm3、單位面積重量為1400g/m2的絕熱材，并纏繞成14mm的厚度。蜂窩單元13的導(dǎo)熱率通過激光閃光法進(jìn)行測定。并且，通過阿基米德法測定蜂窩單元的密度。所獲得的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為2.7g/cm3。利用分光光度計(Perkin Elmer社制,型號system200型),在室溫(25°C )的氣氛下，以波長3 30 y m的條件對所獲得的集熱接收器10的面13a上的光反射率進(jìn)行測定。并且，利用分光光度計(Perkin Elmer社制,型號system200型),在室溫(25°C)的氣氛下，以波長3 30 y m的條件對集熱接收器10的面13a上的光發(fā)射率進(jìn)行測定。實施例1的蜂窩單元13的反射率為21%，發(fā)射率為0.79。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(實施例2、3)如表I所示，將蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra在實施例2中改變成
3.1ii m，在實施例3中改變成3.3 iim。并且，其他與實施例1相同地制作蜂窩單元13，并與實施例1相同地測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。實施例2的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為·2.7g/cm3,實施例3的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為 2.7g/cm3。接著，與實施例1相同地制作集熱接收器10。之后，測定集熱接收器10的面13a上的反射率及發(fā)射率。實施例2的蜂窩單元13的反射率為15%、發(fā)射率為0.85，實施例3的蜂窩單元13有反射率為13%、發(fā)射率為0.87。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(比較例I)未對實施例1中的蜂窩單元13的表面進(jìn)行噴射加工處理。并且，其他與實施例1相同地制作蜂窩單元13，并與實施例1相同地測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。該比較例I的蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra為2.4 ii m。比較例I的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為2.7g/cm3。接著，與實施例1相同地制作集熱接收器10。之后，測定集熱接收器10的面13a上的反射率及發(fā)射率。比較例I的蜂窩單元13的反射率為25%，發(fā)射率為0.75。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(第2實施方式)以下，對本發(fā)明的集熱接收器的另一實施方式即第2實施方式進(jìn)行說明。本實施方式所涉及的集熱接收器除蜂窩單元由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成之外，除此之外與本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器同樣地構(gòu)成。由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元的氣孔率為98 99%。因此，以下主要對由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元進(jìn)行說明。由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元能夠通過混合碳化硅粉末、燒結(jié)助劑、硼(B)、碳、有機(jī)粘合劑、增塑劑、潤滑齊U、水等來擠出成型并進(jìn)行干燥及燒成處理來制作。若蜂窩單元為致密體，則比由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元的導(dǎo)熱性更高，并且導(dǎo)熱率極高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。以下，列舉本實施方式的集熱接收器的作用效果。本實施方式中，除了起到本發(fā)明的第I實施方式的(1)、(2)、(4)的作用效果外，還起到下述效果。
(5)本實施方式的集熱接收器中，上述熱吸收體通過由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元經(jīng)粘結(jié)材料層接合而構(gòu)成，因此熱吸收體的蓄熱性變高，導(dǎo)熱率變得極高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。以下，示出更具體地公開本發(fā)明的第2實施方式的實施例，但本發(fā)明并非僅限定于這些實施例。(實施例4)以致密質(zhì)碳化硅制作蜂窩單元13。由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13通過混合碳化硅粉末、硼(B)、碳、有機(jī)粘合劑、增塑劑、潤滑劑、水等來制備濕潤混合物，將該濕潤混合物擠出成型并進(jìn)行干燥及燒成處理來制作。并且，與實施例1相同地測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。其結(jié)果，蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra為0.7 iim。并且，蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為80W/m K，密度為3.lg/cm3。蜂窩單元13的面13a上的反射率為22%，發(fā)射率為 0.78。接著，與實施例1相同地制作集熱接收器10，與實施例1相同地測定集熱接收器10的面13a上的反射率及發(fā)射率。反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(比較例2)未對實施例4中的蜂窩單元13的表面進(jìn)行噴射加工處理。除此之外與實施例4相同地制作蜂窩單元13，并測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra為0.2 iim。并且，蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為80W/m !(，密度為3.1g/
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cm o接著，與實施例1相同地制作集熱接收器10，并測定反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為29%，發(fā)射率為0.71。(第3實施方式)以下，對本發(fā)明的集熱接收器的另一實施方式即第3實施方式進(jìn)行說明。本實施方式所涉及的`集熱接收器除了使用由氣孔以硅填充的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元，其他與本發(fā)明的第I實施方式所涉及的集熱接收器同樣地構(gòu)成。因此，以下主要對由氣孔以硅填充的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元進(jìn)行說明。在以硅填充由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元的氣孔時，例如能夠應(yīng)用以下方法。首先，利用預(yù)定的固定件等將已浸滲了細(xì)粉狀硅的2個以上蜂窩燒成體(蜂窩單元)組合成熱吸收體的形狀之后進(jìn)行加熱，或者組合2個以上未浸滲硅細(xì)粉的蜂窩燒成體(蜂窩單元)之后，在真空下，在蜂窩燒成體(蜂窩單元)的上表面、下表面等除端面以外的側(cè)面上載置硅并進(jìn)行加熱。并且，也可在蜂窩燒成體(蜂窩單元)的側(cè)面涂布使硅粉末成為漿料狀的物質(zhì)，通過在使2個蜂窩燒成體經(jīng)涂布面接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加熱來粘結(jié)，并通過反復(fù)該工作來捆扎2個以上的蜂窩燒成體(蜂窩單元)。通過上述方法，硅被填充于蜂窩單元(多孔質(zhì)碳化硅)的開氣孔中，并且硅還在蜂窩單元的側(cè)面之間擴(kuò)散，從而形成粘結(jié)材料層，并能夠經(jīng)硅層粘結(jié)蜂窩單元彼此。并且，也能夠應(yīng)用使包含硅的漿料浸潰的方法。該方法是在蜂窩單元中利用包含硅的漿料來使硅浸潰于蜂窩單元，并將浸潰硅的2個以上蜂窩單元經(jīng)硅進(jìn)行粘結(jié)的方法。
由氣孔以硅填充的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元的太陽光的反射率因硅而變高，但本實施方式所涉及的集熱接收器由于對蜂窩單元13的面13a實施了研磨處理(例如噴射加工處理)，因此能夠抑制太陽光的反射率。以下，列舉本實施方式的集熱接收器的作用效果。本實施方式中，除了起到本發(fā)明的第I實施方式的(I) (4)的作用效果外，還起到下述效果。(6)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體由蜂窩單元的開氣孔中填充有硅的2個以上蜂窩單元構(gòu)成，且蜂窩單元彼此通過硅而牢固地粘結(jié)，因此熱吸收體的蓄熱性變高，導(dǎo)熱率極高，因此能夠?qū)⑺@得的熱量順暢地傳遞至熱介質(zhì)。以下，示出更具體地公開本發(fā)明的第3實施方式的實施例，但本發(fā)明并非僅限定于這些實施例。(實施例5)用以硅填充氣孔的多孔質(zhì)碳化硅制作蜂窩單元13。首先，與實施例1相同地制作由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩燒成體。接著，制作蜂窩單元13。并且，與實施例1相同地測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra為3.3 ii m。并且，蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為120W/m K，密度為2.8g/cm3。接著，與實施例1相同地制作集熱接收器10，并測定集熱接收器10的面13a上的反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為27%，發(fā)射率為0.73。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。`(硅填充工序)接著，預(yù)先在常溫、常壓下將苯酚樹脂(碳化率30重量％)浸潰于所獲得的由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13的燒成體，繼續(xù)進(jìn)行干燥。接著，在蜂窩單元的燒成體的上表面及下表面(除端面以外的側(cè)面)載置顆粒狀硅，真空條件下，以1650°C保持2小時來溶解硅，并在蜂窩單元的燒成體的開氣孔中填充硅。另外,上述娃相對100重量份碳化娃的浸滲量為40重量份。所獲得的蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為120W/m K，密度為2.80g/cm3。(比較例3)未對實施例5中的蜂窩單元13的表面進(jìn)行噴射加工處理。并且，除此之外與實施例I相同地制作蜂窩單元13，并制作集熱接收器10。關(guān)于制作出的蜂窩單元13，與實施例1相同地測定蜂窩單元13的表面粗糙度、導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的面13a上的表面粗糙度Ra為0.7 ii m。并且，蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為120W/m K，密度為2.8g/cm3。并且，關(guān)于制作出的集熱接收器，與實施例1相同地測定集熱接收器10的面13a上的反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為36%，發(fā)射率為0.64。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(第4實施方式)以下，參考附圖對本發(fā)明的集熱接收器的另一實施方式即第4實施方式進(jìn)行說明。本實施方式所涉及的集熱接收器除了表面處理為涂層處理外，其他與第I實施方式所涉及的集熱接收器同樣地構(gòu)成。因此，以下主要對于涂層處理及由此形成的涂層進(jìn)行說明。圖2 (b)是表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的集熱接收器的端面的一部分的放大截面圖。如圖2 (b)所示，本發(fā)明所涉及的集熱接收器10中，在蜂窩單元13的流路壁的被照射太陽光的表面上形成有涂層16。通過這種涂層16也與基于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的研磨處理的粗糙面同樣地能夠降低被照射太陽光的面的反射率。優(yōu)選涂層16的顏色為黑色。若為這種結(jié)構(gòu)，則能夠有效地將光吸收于集熱接收器，并能夠進(jìn)一步抑制太陽光的反射。作為涂層16，可舉出多孔質(zhì)碳層，或由包含以過渡元素的氧化物為主成分的紅外線輻射體(結(jié)晶性無機(jī)材)和軟化溫度為400 1000°C的無機(jī)化合物(無定形無機(jī)材料)的紅外線黑體涂料組成物構(gòu)成的涂層等。具有如這些的組成的涂層與熱吸收體(蜂窩單元13的流路壁的表面)的粘附性優(yōu)異，因此即使熱吸收體成為高溫狀態(tài)，涂層也變得難以剝離。另外，在本發(fā)明中涂層不僅是在蜂窩單元13的流路壁的表面上新形成的涂層，還包括將蜂窩單元13的流路壁的表面部分改變成與流路壁內(nèi)部不同的結(jié)構(gòu)來作為涂層發(fā)揮功能的層。多孔質(zhì)碳層能夠通過涂布包含碳塊等的涂層劑并進(jìn)行加熱來形成。并且，通過將由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13轉(zhuǎn)換成碳也能夠形成涂層。并且，通過從由填充硅的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成的蜂窩單元13中去除硅并將露出的多孔質(zhì)碳化硅進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成碳，也能夠成為涂層16。將露出的多孔質(zhì)碳化硅轉(zhuǎn)換成碳時，例如使周圍的氣氛成為0.8Torr以下的真空，并在1600 1700°C中進(jìn)行96小時以上加熱處理即可。由此，硅從蜂窩單元13中被去除，露出的多孔質(zhì)碳化硅被轉(zhuǎn)換成碳。上述紅外線輻射體中所含的過渡元素的氧化物例如為選自二氧化錳、氧化錳、氧化鐵、氧化鈷、氧化銅及氧化鉻的至少I種。它們可單獨使用，也可并用2種以上。這種過渡金屬的氧化物在紅外線區(qū)域中的發(fā)射率較高，因此能夠形成發(fā)射率較高的涂層16。作為軟化溫度400 1000°C的無機(jī)化合物，優(yōu)選低熔點高膨脹玻璃，具體而言，為選自鋁硅酸玻璃、鉀鉛玻璃、鈉鉛玻璃、鈉鋅玻璃、鈉鋇玻璃、鋇玻璃、硼玻璃、鍶玻璃、高鉛玻璃及鉀鈉鉛玻璃的至少I種。這些低熔點高膨脹玻璃在熔解并涂布在蜂窩單元13的面13a上進(jìn)行加熱燒成處理時，由于與蜂窩單元13的緊密度良好，因此能夠在蜂窩單元13的面13a上輕松且牢固地形成涂層16。無機(jī)化合物的軟化溫度不到400°C時，形成涂層16之后若蜂窩單元13的溫度變高則涂層16變得易流動，從而涂層16易剝離掉落，另一方面，若無機(jī)化合物的軟化溫度超過1000°C，則難以熔解涂層材料來涂布于蜂窩單元13。涂層16的厚度無特別限定，但優(yōu)選為2 50iim。若涂層16的厚度不到2 ym，則蜂窩單元13的面13a上的反射率的降低效果降低，若涂層16的厚度超過50 ym，則難以形成厚度均勻的涂層16。涂層16的表面上也可形成如上述基于研磨處理的粗糙面。
優(yōu)選研磨處理為噴射加工，優(yōu)選涂層粗糙面的表面粗糙度為Ra0.5 50 ii m。將涂層的粗糙面的表面粗糙度限制在這種范圍內(nèi)，能夠更可靠地降低太陽光的反射。涂層16例如能夠以以下順序形成。首先，制備用于形成涂層16的涂液(涂層材料)。涂液的制備通過將上述紅外線輻射體與無機(jī)化合物濕式混合來進(jìn)行。具體而言，將紅外線輻射體的粉末與無機(jī)化合物的粉末分別制備成預(yù)定的粒度、形狀等，并將各粉末以預(yù)定的配合比例干式混合來制備混合粉末，再加入水在球磨機(jī)中濕式混合，從而制備漿料?；旌戏勰┡c水的配比無特別限定，但優(yōu)選相對100重量份混合粉末為100重量份的水。這是由于為了進(jìn)行對蜂窩單元13的涂布需要設(shè)定為適度的粘度。并且，根據(jù)需要，也可在涂液中添加有機(jī)溶劑。接著，將調(diào)整的涂液涂布于蜂窩單元13的面13a。只要能夠得到膜厚均勻的涂層16，將涂液涂布于蜂窩單元13的方法便無特別限定，但例如能夠通過噴涂、簾式涂布、浸潰、轉(zhuǎn)印、刷涂等方法進(jìn)行。接著，將涂布的涂液通過干燥燒成來形成厚度2 50i!m的涂層16。燒成溫度設(shè)為提高涂層16與蜂窩單元13 (流路壁的表面)的粘附性的溫度設(shè)定。由此，得到本實施方式所涉及的集熱接收器10。以下，列舉本實施方式的集熱接收器的作用效果。本實施方式中，除了起到本發(fā)明的第I實施方式的(2) (4)的作用效果外，還起到下述效果。以下，列舉本實施方式的集熱接收器的作用效果。(7)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體中所含的蜂窩單元由于在被照射太陽光(由定日鏡聚光的光)的面(流路壁的表面)上形成有涂層，因此能夠抑制太陽光的反射，并能夠降低反射引起的熱損失而成為蓄熱性較高的集熱接收器。(8)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體的涂層為黑色，因此能夠更有效地將光吸收于集熱接收器，并能夠進(jìn)一步抑制光的反射。(9)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體的涂層由多孔質(zhì)碳或包含以過渡元素的氧化物為主成分的紅外線輻射體和軟化溫度為400 1000°C的無機(jī)化合物的紅外線黑體涂料組成物構(gòu)成，因此與蜂窩單元(流路壁的表面)的粘附性優(yōu)異，即使集熱接收器成為高溫狀態(tài)，涂層也難以剝離。(10)本實施方式的集熱接收器中，熱吸收體的涂層厚度為2 50iim，因此能夠?qū)⑼恳?涂層材料)均勻地涂布于蜂窩單元(流路壁)的表面，并能夠設(shè)為形成有預(yù)定厚度的涂層的集熱接收器。以下，示出更具體地公開本發(fā)明的第4實施方式的實施例，但本發(fā)明并非僅限定于這些實施例。(實施例6) 除了形成涂層16來代替對蜂窩單元13的面13a實施噴射加工處理外，與實施例1相同地制作集熱接收器10。涂層16以以下順序形成。(涂液制備工序)
通過將65wt%的MnO2粉末、5wt%的Fe3O4粉末及10wt%的BaO-SiO2玻璃粉末干式混合來制備混合粉末，相對100重量份混合粉末添加100重量份的水，并在球磨機(jī)中濕式混合來制備涂液(涂層材料)。(涂液涂布工序)將所獲得的涂液朝向蜂窩單元13的面13a通過噴涂來進(jìn)行涂布。之后，進(jìn)行將通過噴涂形成涂布層的蜂窩單元13以100°C干燥2小時后在空氣中以700°C加熱燒成I小時的燒成工序，從而形成厚度2 iim的涂層16。之后，與實施例1相同地測定蜂窩單元13的導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為2.7g/cm3。對于涂層16的厚度，沿厚度方向切斷后以掃描型電子顯微鏡測定其厚度。并且，對于具有所獲得的涂層16的蜂窩單元13，與實施例1相同地測定反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為9%，發(fā)射率為0.91。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(實施例7)除了將涂層16的厚度改變成50 U m外，與實施例6相同地制作集熱接收器10。與實施例1相同地測定蜂窩單元13的導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為2.7g/cm3。

對于所獲得的涂層16，與實施例1相同地測定反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為9%，發(fā)射率為0.91。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。(實施例8)除了以多孔質(zhì)碳層來形成涂層16且將涂層16的厚度設(shè)為50 y m外，與實施例6相同地制作集熱接收器10。多孔質(zhì)碳層的形成通過以下來進(jìn)行。即，除了使用碳塊的粉末來代替MnO2粉末及Fe3O4粉末來制備涂液(涂層材料)外，與實施例6相同地形成多孔質(zhì)碳層，并與實施例1相同地測定蜂窩單元13的導(dǎo)熱率及密度。蜂窩單元13的導(dǎo)熱率為45W/m K，密度為2.7g/cm3。對于所獲得的涂層16，與實施例1相同地測定反射率及發(fā)射率。蜂窩單元13的面13a上的反射率為15%，發(fā)射率為0.85。將反射率及發(fā)射率的測定結(jié)果示于表I。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種集熱接收器，其是用于太陽能熱發(fā)電裝置的集熱接收器，該集熱接收器的特征在于，其包括: 熱吸收體，由用于使熱介質(zhì)通過的2個以上流路排列設(shè)置的I個或2個以上蜂窩單元構(gòu)成；及 支承體，容納并支承該熱吸收體，并且使熱介質(zhì)流通， 上述熱吸收體包含碳化硅而構(gòu)成， 在被照射太陽光的面上實施了研磨處理或涂層處理的任一表面處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱接收器，其中， 所述研磨處理為噴射加工處理，所述被照射太陽光的面上形成有粗糙面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱接收器，其中， 所述粗糙面的表面粗糙度Ra為0.5 5.0 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱接收器，其中， 通過所述涂層處理，在所述被照射太陽光的面上形成有黑色的涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱接收器，其中， 所述涂層由紅外線黑體涂料組成物構(gòu)成，該紅外線黑體涂料組成物包含以過渡元素的氧化物為主成分的紅外線輻射體、及軟化溫度為400 1000°C的無機(jī)化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱接收器，其中， 所述過渡元素的氧化物為選自二氧化錳、氧化錳、氧化鐵、氧化鈷、氧化銅及氧化鉻的至少I種， 所述無機(jī)化合物為由選自鋁硅酸玻璃、鉀鉛玻璃、鈉鉛玻璃、鈉鋅玻璃、鈉鋇玻璃、鋇玻璃、硼玻璃、鍶玻璃、高鉛玻璃及鉀鈉鉛玻璃的至少I種構(gòu)成的低熔點高膨脹玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱接收器，其中， 所述涂層為多孔質(zhì)碳層。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7中任一項所述的集熱接收器，其中， 所述涂層的厚度為2 50 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 7中任一項所述的集熱接收器，其中， 所述涂層表面上形成有基于研磨處理的粗糙面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集熱接收器，其中， 所述研磨處理為噴射加工處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的集熱接收器，其中， 所述粗糙面的表面粗糙度Ra為0.5 5.0 μ m。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項所述的集熱接收器，其中， 所述蜂窩單元中形成有31.0 93.0個/cm2的流路，流路間的壁部厚度為0.1 0.5mmο
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的集熱接收器，其中， 所述蜂窩單元由致密質(zhì)碳化硅構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的集熱接收器，其中， 所述蜂窩單元由多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的集熱接收器，其中，所述蜂窩單元由氣孔以硅填充了的多孔質(zhì)碳化硅構(gòu)成。
16.根據(jù) 權(quán)利要求14或15所述的集熱接收器，其中，所述蜂窩單元的氣孔率為35 60%，平均氣孔徑為5 30 μ m。
17.根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項所述的集熱接收器，其中，所述熱吸收體與所述支承體之間夾裝有絕熱材。
18.—種太陽能熱發(fā)電裝置，其特征在于，其使用權(quán)利要求1 17中任一項所述的集熱接收器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種集熱接收器及太陽能熱發(fā)電裝置。本發(fā)明的集熱接收器能夠有效地吸收經(jīng)定日鏡照射的太陽光并轉(zhuǎn)換為熱量，其為使用于太陽能熱發(fā)電裝置的集熱接收器，所述集熱接收器的特征在于，包括熱吸收體，由用于使熱介質(zhì)通過的2個以上流路排列設(shè)置的1個或2個以上蜂窩單元構(gòu)成；及支承體，支承該熱吸收體，并且使熱介質(zhì)流通，上述熱吸收體包含碳化硅而構(gòu)成，在被照射太陽光的面上實施了研磨處理或涂層處理的任一表面處理。
文檔編號F24J2/46GK103119379SQ201180046000
公開日2013年5月22日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者馬島一隆, 加藤將隆 申請人:揖斐電株式會社