(57)【要約】【課題】熱媒体として溶融塩を使用した場合に、溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食を防止する。【解決手段】太陽熱集熱管用管部材１１は、遠心鋳造法により製造され、低ニッケル耐熱鋳鉄で形成された円筒状の本体１２の内表面に、純ニッケル層１３が形成されている。低ニッケル耐熱鋳鉄は、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）からなる基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及び鋳鉄全体を１００質量％としたとき１質量％以下の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織され、ニッケル（Ｎｉ）が鋳鉄全体を１００質量％としたとき７〜２２質量％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流れる熱媒体に太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱管の太陽熱集熱管用管部材であって、遠心鋳造法により製造され、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）からなる基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及び鋳鉄全体を１００質量％としたとき１質量％以下の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織され、前記ニッケル（Ｎｉ）が鋳鉄全体を１００質量％としたとき７〜２２質量％である低ニッケル耐熱鋳鉄で形成された円筒状の本体の内表面に、高ニッケル層が形成されていることを特徴とする太陽熱集熱管用管部材。
【請求項２】
前記低ニッケル耐熱鋳鉄は、前記ニッケル（Ｎｉ）が１７〜２２質量％である請求項１に記載の太陽熱集熱管用管部材。
【請求項３】
前記高ニッケル層は、純ニッケル層である請求項１又は請求項２に記載の太陽熱集熱管用管部材。
【請求項４】
前記高ニッケル層は、高ニッケル耐熱鋳鉄層である請求項１又は請求項２に記載の太陽熱集熱管用管部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱集熱管用管部材に係り、詳しくは内部を流れる熱媒体に太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱管の太陽熱集熱管用管部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇化、炭酸ガス排出による地球温暖化現象等の問題から、太陽熱を有効活用し、暖房、発電などのエネルギー源に利用する試みが推進されている。一般に太陽熱集熱管は、熱媒体が流通する金属管と、金属管を囲むガラス管との二重構造とすることにより、金属管とガラス管との間に断熱空間（真空層）を形成して、太陽熱で加熱された金属管の熱が大気に熱伝達されることを防止している。
【０００３】
通常、金属管を流れる熱媒体の温度は約４００℃に達する。このような高温状態に長時間されると、熱媒体によっては分解が起こり、水素が発生する場合がある。通常、水素は金属管を透過するため、発生した水素が金属管とガラス管との間の環状空間（真空層）に侵入すると、環状空間の真空度を低下させ、熱損失が増加する。
【０００４】
近年では、さらに熱をエネルギーに変換する効率を向上させるために、熱媒体を６００℃以上の高温で使用することが考えられている。しかしながら、水やオイルなどの通常の熱媒体を使用した場合、熱媒体が６００℃以上に加熱されると熱分解が促進されることから、上述の熱損失が著しく増加する。これに対して熱媒体として溶融塩を使用すれば、高温状態における分解によって水素が発生することを回避できる。
【０００５】
特許文献１には、２００℃〜６００℃の熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率よく吸収することができ、光を熱に効率的に変換することができる熱変換部材が提案されている。この熱変換部材は、太陽光の波長が２４８０ｎｍ〜１０００ｎｍ（光エネルギー：０．５〜１．２ｅＶ）である範囲において吸収と非吸収との急峻な変化を有するので、赤外反射層とともに金属管に積層膜を形成することで２００℃〜６００℃の熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率よく吸収することができ、光を熱に効率的に変換することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−８５１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、熱媒体として溶融塩を使用する場合、６００℃以上の高温状態となった溶融塩により金属管が腐食してしまう虞がある。特許文献１には高温の溶融塩による金属管の腐食に関してはなんら記載されていない。
【０００８】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、熱媒体として溶融塩を使用した場合に、溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食を防止することができる太陽熱集熱管用管部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する太陽熱集熱管用管部材は、内部を流れる熱媒体に太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱管の太陽熱集熱管用管部材である。そして、遠心鋳造法により製造され、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）からなる基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及び鋳鉄全体を１００質量％としたとき１質量％以下の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織され、前記ニッケル（Ｎｉ）が鋳鉄全体を１００質量％としたとき７〜２２質量％である低ニッケル耐熱鋳鉄で形成された円筒状の本体の内表面に、高ニッケル層が形成されている。ここで、「高ニッケル層」とは、高ニッケル層を構成する材料に占めるニッケル（Ｎｉ）の割合が、高ニッケル層全体を１００質量％としたとき３４質量％以上であることを意味し、純ニッケル層を含む。高ニッケル層としては、例えば、高ニッケル耐熱鋳鉄層や純ニッケル層が挙げられる。
【００１０】
この構成によれば、太陽熱集熱管用管部材の本体が前記組成のオーステナイト鋳鉄である低ニッケル耐熱鋳鉄で形成されているため、高温下での耐酸化性及び疲労強度に優れる。また、熱媒体に直接接触する本体の内表面には、低ニッケル耐熱鋳鉄に比べて高温状態の溶融塩による腐食に強い高ニッケル層が形成されている。したがって、太陽熱集熱管用管部材は、熱媒体として溶融塩を使用した場合に、溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食を防止することができる。
【００１１】
前記低ニッケル耐熱鋳鉄は、前記ニッケル（Ｎｉ）が１７〜２２質量％であることが好ましい。この構成によれば、太陽熱集熱管用管部材が使用される温度において、耐酸化性及び熱疲労に優れる本体が得られる。
【００１２】
前記高ニッケル層は、純ニッケル層であることが好ましい。純ニッケル層は、高ニッケル耐熱鋳鉄層に比べて耐蝕性に優れるため、太陽熱集熱管用管部材の耐久性がより向上する。
【００１３】
前記高ニッケル層は、高ニッケル耐熱鋳鉄層であることが好ましい。高ニッケル耐熱鋳鉄は、遠心鋳造法で高ニッケル層を形成する際、回転する金型内に供給された溶湯の湯流れが純ニッケルの場合に比べて良く、高ニッケル層の形成が容易になる。また、高ニッケル耐熱鋳鉄は、純ニッケルに比べて価格が低いため、製造コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱媒体として溶融塩を使用した場合に、溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態の太陽熱集熱管用管部材の模式図。
【図２】太陽熱集熱管用管部材を用いた太陽熱集熱管の模式断面図。
【図３】（ａ）は遠心鋳造装置の金型部を破断した模式図、（ｂ）は金型とローラの関係を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明を内部を流れる熱媒体に太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱管の太陽熱集熱管用管部材に具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
【００１７】
図１に示すように、太陽熱集熱管用管部材１１は、熱媒体が流通可能な円筒状に形成されている。太陽熱集熱管用管部材１１は、遠心鋳造法により製造され、低ニッケル耐熱鋳鉄で形成された円筒状の本体１２の内表面に高ニッケル層としての純ニッケル層１３が形成されている。本体１２の肉厚は、本体の内径が１００ｍｍ程度の場合、５ｍｍ程度で、純ニッケル層１３の厚さは１ｍｍ程度である。
【００１８】
低ニッケル耐熱鋳鉄としては、例えば、特許第５４８８９４１号公報に記載されたオーステナイト系鋳鉄が使用される。この低ニッケル耐熱鋳鉄は、高価なＮｉ量が低減されているにも拘らず、高温下での耐酸化性及び疲労強度に優れる。このオーステナイト系鋳鉄は、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）からなる基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純及びマグネシウム、希土類元素、アルミニウム、カルシウム、バリウム、ビスマス、アンチモン、スズ、チタン、ジルコニウム、モリブデン、バナジウム、タングステン、ニオブ、窒素、ケイ素、銅から選択される微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織された鋳鉄である。微量改質元素の総量は、鋳鉄全体を１００質量％としたとき、１％以下である。
【００１９】
基本元素は、鋳鉄全体を１００質量％（以下、単に「％」と表示する。）としたとき、Ｃ：２．０〜３．０％、Ｓｉ：４．０〜５．４％、Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｍｎ：３．９〜５．６％、Ｎｉ：１７〜２２％、Ｃｕ：０．９〜１．６％である。
【００２０】
この低ニッケル耐熱鋳鉄（Ｎｉ量２０％）の耐酸化性をニレジストＤ５Ｓ（Ｎｉ量３５％）と比較した。
耐酸化性は、ＪＩＳ Ｚ ２２８２に基づき酸化減量を測定することで評価した。具体的には、先ず、鋳込みにより作製したＪＩＳ Ｂ号およびＪＩＳ Ｄ号のＹブロックからそれぞれ採取したφ２０ｍｍ×２０ｍｍの各試験片を７５０℃、８００℃または８５０℃の大気雰囲気中に１００時間保持した。この加熱処理後の試験片の表面に、ショット球径が０．４ｍｍの鉄球を、表面の酸化皮膜が無くなるまで投射した。ここで、酸化減量は、単位面積あたりの試験片の質量減少量である。酸化減量は上記加熱処理直後（ショット前）の試験片の質量から、ショット後の試験片の質量を差し引いたものである。
【００２１】
８５０℃で熱処理した場合の酸化減量（２つの数平均値）は、この低ニッケル耐熱鋳鉄及びニレジストＤ５Ｓとも１２ｍｇ／ｃｍ２であった。即ち、この低ニッケル耐熱鋳鉄は、Ｎｉ量が２０％とニレジストＤ５Ｓ（Ｎｉ量３５％）に比べて大幅に少ないにも拘わらず、同等の耐酸化性を有する。
【００２２】
太陽熱集熱管用管部材１１は、例えば、金属管とガラス管との二重構造の太陽熱集熱管の金属管として使用される。太陽熱集熱管用管部材１１が二重構造の太陽熱集熱管を構成する場合、図２に示すように、太陽熱集熱管用管部材１１をガラス管１５で囲んで二重構造とし、太陽熱集熱管用管部材１１とガラス管１５との間に真空の断熱空間（真空層）１４を形成するようにガラス管１５が設けられる。また、太陽熱集熱管用管部材１１の外周面には光を吸収し易い光選択吸収膜１６が形成され、ガラス管１５の外周面には選択吸収膜１７が形成される。選択吸収膜１７は、太陽光の熱エネルギーを効率よく吸収し、かつ、吸収した熱の放出を抑制する。なお、光選択吸収膜１６及び選択吸収膜１７は必須ではない。図２においては、断面を示すハッチングの図示を省略している。
【００２３】
太陽熱集熱管用管部材１１の内側を流れる熱媒体である溶融塩としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等のアルカリ硝酸塩や亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等のアルカリ亜硝酸塩の溶融塩が使用される。
【００２４】
太陽熱集熱管用管部材１１は、本体１２が前記組成のオーステナイト鋳鉄である低ニッケル耐熱鋳鉄で形成されているため、高温下での耐酸化性及び疲労強度に優れる。また、熱媒体に直接接触する本体の内表面には、低ニッケル耐熱鋳鉄に比べて高温状態の溶融塩による腐食に強い純ニッケル層１３が形成されている。したがって、太陽熱集熱管用管部材１１は、熱媒体として使用される溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食されない。
【００２５】
また、太陽熱集熱管用管部材１１は、本体１２及び純ニッケル層１３の両者が遠心鋳造法により製造されるため、本体１２と純ニッケル層１３との境界部分は凝固組織のアンカー効果により強固に接合されており、剥離しない。
【００２６】
次に太陽熱集熱管用管部材１１の製造方法を説明する。
太陽熱集熱管用管部材１１の製造には遠心鋳造装置を使用する。図３（ａ），（ｂ）に示すように、遠心鋳造装置２０は、回転自在な円筒状の金型２１と、金型２１を回転させる回転駆動部２２と、金型２１内に溶湯２３を注入（供給）する鋳込み樋２４とを備えている。鋳込み樋２４は、その先端側が金型２１内に挿入される注湯位置（図示の位置）と、先端側が金型２１内から退避した退避位置とに移動可能となっている。図３（ｂ）においては、断面を示すハッチングの図示を省略している。
【００２７】
金型２１内の両端部には、鋳込み樋２４を経由して注入される溶湯２３の堰止め等として機能するバンド２５，２６が設けられている。金型２１の長手方向の両端寄りの外周には、環状凸部２７がそれぞれ形成されている。回転駆動部２２は、環状凸部２７と係合して金型２１を支持するそれぞれ一対のローラ２８を備え、ローラ２８を図示しないモータで駆動することで金型２１を回転駆動する。
【００２８】
次に遠心鋳造装置２０を使用して太陽熱集熱管用管部材１１を製造する手順を説明する。
先ず、前述した組成の低ニッケル耐熱鋳鉄の溶湯２３を調製する。
【００２９】
次に金型２１が所定の回転速度で回転された状態において、溶湯２３を取鍋２９から注湯位置に配置された鋳込み樋２４を介して金型２１内に供給する。金型２１内に供給された溶湯２３は、遠心力により金型２１の内面に沿って拡がり、図３（ｂ）に示すように、金型２１の内面に円筒状の本体１２に対応する部分が形成される。
【００３０】
所定量の溶湯２３を所定時間で供給した後、低ニッケル耐熱鋳鉄が途中まで凝固する設定温度まで金型２１を冷却する。そして、低ニッケル耐熱鋳鉄が途中まで凝固した状態で、純ニッケルの溶湯を鋳込み樋２４を介して金型２１内に供給する。供給された溶融ニッケルは、遠心力により円筒状の本体１２に対応する部分の内面に沿って拡がり、円筒状の純ニッケル層１３が形成される。所定量の溶融純ニッケルを供給した後、金型２１を鋳造品を取り出す所定温度まで冷却した後、金型２１の回転を停止する。そして、金型２１から鋳造品を取り出すと太陽熱集熱管用管部材１１が得られる。
【００３１】
遠心鋳造の条件は、金型の内径によって異なるが、例えば、直径１００ｍｍ程度の場合、１０００±１００ｒｐｍ程度となる。また、溶湯の温度は遠心鋳造する材料の融点より５０℃以上高い温度であればよい。
【００３２】
遠心鋳造の際、金型２１内に供給された低ニッケル耐熱鋳鉄の溶湯２３は、金型２１に接する円筒状の本体１２となる部分の外面からの指向性凝固により、鋳巣や異物の噛み込みのない極めて良好な品質が得られる。また、遠心力により偏肉のない中空円筒の製品、即ち太陽熱集熱管用管部材１１が得られ、凝固収縮を妨げるものがないため、鋳造時の残留応力が少ない製品が得られる。
【００３３】
さらには、凝固界面に対して溶湯２３が流れるため、その上流方向に向かってデンドライト成長する。その結果、デンドライト先端は上流方向に向かって優先的に成長する。デンドライトの最小径は１０μｍ程度である。そして、純ニッケル層１３を構成する溶融純ニッケルは、金型２１の内面に円筒状に形成された低ニッケル耐熱鋳鉄が途中まで凝固して、その内表面にデンドライトに起因する微細な凹凸が存在する状態で金型２１に供給される。その結果、純ニッケル層１３は本体１２の内面にアンカー効果により強固に接合された状態でコーティングされる。
【００３４】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）内部を熱媒体が流れる太陽熱集熱管用管部材１１は、遠心鋳造法により製造され、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）からなる基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及び鋳鉄全体を１００質量％としたとき１質量％以下の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織され、ニッケル（Ｎｉ）が鋳鉄全体を１００質量％としたとき７〜２２質量％である低ニッケル耐熱鋳鉄で形成された円筒状の本体１２の内表面に、純ニッケル層１３が形成されている。したがって、太陽熱集熱管用管部材１１は、熱媒体として使用される溶融塩の温度が６００℃を超える高温状態となっても腐食されない。
【００３５】
（２）基本元素は、鋳鉄全体を１００質量％（以下、単に「％」と表示する。）としたとき、次の条件を満足する組成範囲にある。Ｃ：２．０〜３．０％、Ｓｉ：４．０〜５．４％、Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｍｎ：３．９〜５．６％、Ｎｉ：１７〜２２％、Ｃｕ：０．９〜１．６％である。この構成によれば、太陽熱集熱管用管部材１１が使用される温度において、耐酸化性及び熱疲労に優れる本体１２が得られる。
【００３６】
（３）本体１２の内表面に純ニッケル層１３が形成されている。純ニッケル層は、高ニッケル耐熱鋳鉄層に比べて耐蝕性に優れるため、太陽熱集熱管用管部材１１の耐久性がより向上する。
【００３７】
（４）太陽熱集熱管用管部材１１を遠心鋳造法で製造する際、本体１２を構成する低ニッケル耐熱鋳鉄の溶湯２３を金型２１内に供給した後、溶融状態の低ニッケル耐熱鋳鉄が途中まで凝固する設定温度まで金型２１を冷却して、低ニッケル耐熱鋳鉄が途中まで凝固した状態で、純ニッケルの溶湯を金型２１内に供給する。そのため、純ニッケル層１３は本体１２の内面にアンカー効果により強固に接合された状態でコーティングされる。
【００３８】
（５）純ニッケル層１３は、遠心鋳造法に限らずＮｉめっき等の表面被覆方法によっても形成することはできる。しかし、遠心鋳造法で形成することにより、低ニッケル耐熱鋳鉄で本体１２を形成した後、連続してＮｉの溶湯を供給することにより、工程数を減らして製造コストを低減することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態は、太陽熱集熱管用管部材１１の本体１２を構成する低ニッケル耐熱鋳鉄の組成が第１の実施形態と異なり、他の構成は同じため、同様の部分についてはその説明を省略する。
【００４０】
低ニッケル耐熱鋳鉄としては、例えば、特許第５３８４３５２号公報に記載されたオーステナイト系鋳鉄が使用される。この低ニッケル耐熱鋳鉄は、第１の実施形態に記載のオーステナイト系鋳鉄と同じ基本元素と、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及び特性改善に有効な微量の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織された鋳鉄である。微量改質元素は、マグネシウム、希土類元素、アルミニウム、カルシウム、バリウム、ビスマス、アンチモン、スズ、チタン、ジルコニウム、モリブデン、バナジウム、タングステン、ニオブ、窒素から選択され、少なくともマグネシウム、希土類元素、アンチモンから選択される黒鉛球状化剤及びアルミニウム、カルシウム、バリウム、ビスマス、スズから選択される接種剤を含み、かつ微量改質元素は含有総量で１％以下、０．８％さらには０．６％以下程度が好ましい。
【００４１】
基本元素は、鋳鉄全体を１００質量％（以下、単に「％」と表示する。）としたとき、次の条件を満足する組成範囲にある。Ｃ：１〜５％、Ｓｉ：２〜６％、Ｎｉ：７〜１５％、Ｍｎ：０．１〜８％、Ｃｕ：２．５％以下、Ｃｒ：６％以下、Ｃｒ＋Ｃｕ：０．５％以上。
【００４２】
この低ニッケル耐熱鋳鉄は、適量のＣｒまたはＣｕを含有することにより、Ｓｉ量の上限を抑制しつつも、耐酸化性を向上させている。Ｃｒは、オーステナイト系鋳鉄の表面付近に緻密なクロム酸化物からなる不働態皮膜を形成して、その耐酸化性を向上させたと考えられる。また、Ｃｒは、鋳鉄基地中で炭素と結合して炭化物を析出させ、基地の析出強化により鋳鉄の高温耐力を向上させ得る。もっとも、Ｃｒが過多になると炭化物が増加して、シャルピー衝撃値等により指標される靱性や加工性が低下して好ましくないため、Ｃｒ量が０．５〜４％であると好ましい。
【００４３】
耐酸化性を第１の実施形態と同様の方法で評価した。但し、８５０℃で１００時間熱処理する代わりに８００℃で１００時間熱処理した。低ニッケル耐熱鋳鉄として、基本元素の配合組成を、Ｃ：３．０％、Ｓｉ：４．０％、Ｎｉ：１１．５％、Ｍｎ：７．５％、Ｃｕ：１．５％、Ｃｒ：２．５％とした場合、酸化減量は４１ｍｇ／ｃｍ２であった。比較として評価したＮｉ組成が２０．５％の従来のニッケル鋳鉄Ｄ２は、酸化減量は６６ｍｇ／ｃｍ２であった。なお、ニッケル鋳鉄Ｄ２の基本元素の配合組成は、Ｃ：２．８％、Ｓｉ：２．８％、Ｎｉ：２０．５％、Ｍｎ：０．８％、Ｃｒ：２．０％である。この実施形態の低ニッケル耐熱鋳鉄も、従来のニッケル鋳鉄よりＮｉ含有量を少なくしても、耐酸化性が優れている。
【００４４】
したがって、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１），（３），（４），（５）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（６）低ニッケル耐熱鋳鉄の基本元素の一つであるＮｉの割合が７〜１５％であり、第１の実施形態における１７〜２２％に比べて少ないため、低ニッケル耐熱鋳鉄のコストを低減することができる。
【００４５】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  円筒状の本体１２を構成する低ニッケル耐熱鋳鉄の組成は、前記両実施形態の組成に限らない。例えば、低ニッケル耐熱鋳鉄として特許第５４７５３８０号公報に記載されたオーステナイト系鋳鉄を使用してもよい。この場合、低ニッケル耐熱鋳鉄は、全体を１００％としたとき、基本元素は、Ｃ：２．１〜３．１％、Ｓｉ：４．４〜５．７％、Ｃｒ：０．８〜２．２％、Ｍｎ：２．０〜５．５％、Ｎｉ：１１〜１４％、Ｃｕ：０．８〜１．８％であり、残部が鉄（Ｆｅ）と不可避不純物及びマグネシウム、希土類元素、アルミニウム、カルシウム、バリウム、ビスマス、アンチモン、スズ、チタン、ジルコニウム、モリブデン、バナジウム、タングステン、ニオブ、窒素、ケイ素、銅から選択される微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織された鋳鉄であってもよい。微量改質元素の総量は、鋳鉄全体を１００質量％としたとき、１％以下である。低ニッケル耐熱鋳鉄として、基本元素の配合組成を、Ｃ：３．０％、Ｓｉ：４．０％、Ｎｉ：１３．０％、Ｍｎ：５．５％、Ｃｕ：１．５％、Ｃｒ：２．５％とした場合、８５０℃で１００時間熱処理した際の酸化減量は４０ｍｇ／ｃｍ２であった。この場合も、第１の実施形態の（１），（３），（４），（５）と同様な効果に加えて、第２の実施形態の（６）と同様の効果が得られる。
【００４６】
○  本体１２を構成する低ニッケル耐熱鋳鉄は、炭素、ケイ素、クロム、ニッケル、マンガン及び銅からなる基本元素と、残部が鉄と不可避不純物及び鋳鉄全体を１００質量％としたとき１質量％以下の微量改質元素とからなり、常温域でオーステナイト相を主相とするＦｅ合金からなる基地で組織され、前記ニッケルが鋳鉄全体を１００質量％としたとき７〜２２質量％であればよい。例えば、基本元素の割合は、前記実施形態、第１の実施形態及び第２の実施形態の割合に限らず、変更してもよい。
【００４７】
○  円筒状の本体１２の内表面に、高ニッケル層として純ニッケル層１３に代えて、高ニッケル耐熱鋳鉄層を設けてもよい。高ニッケル耐熱鋳鉄層を構成する高ニッケル耐熱鋳鉄としては、例えば、高ニッケル耐熱鋳鉄全体を１００％としたとき、Ｎｉの割合が３４〜３６％のニッケル鋳鉄であるＤＳ５が使用される。高ニッケル耐熱鋳鉄は、遠心鋳造法で高ニッケル層を形成する際、回転する金型２１内に供給された溶湯２３の湯流れが純ニッケルの場合に比べて良く、高ニッケル層の形成が容易になる。また、高ニッケル耐熱鋳鉄は、純ニッケルに比べて価格が低いため、製造コストを抑制することができる。
【００４８】
○  熱溶媒として使用される溶融塩は、一種類のアルカリ硝酸塩あるいはアルカリ亜硝酸塩を溶融させたものでも、複数のアルカリ硝酸塩を混合して溶融させたものでも、複数のアルカリ亜硝酸塩を混合して溶融させたものでも、アルカリ硝酸塩及びアルカリ亜硝酸塩を混合して溶融させたものでもよい。しかし、亜硝酸カリウムは溶融温度が４４０℃と高いため、亜硝酸カリウムは他のアルカリ硝酸塩及びアルカリ亜硝酸塩の少なくとも一種類と混合して使用する必要がある。また、溶融温度が太陽熱集熱管用管部材１１によって加熱される熱媒体の温度より低い塩であれば、アルカリ硝酸塩及びアルカリ亜硝酸塩以外の溶融塩を使用してもよい。
【００４９】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の太陽熱集熱管用管部材を使用した太陽熱集熱装置。
【符号の説明】
【００５０】
１１…太陽熱集熱管用管部材、１２…本体、１３…純ニッケル層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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