選擇性吸收膜及輻射熱回收發(fā)電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種選擇性吸收膜及輻射熱回收發(fā)電器，尤指一種具有吸收輻射波長 的選擇性吸收膜及使用該選擇性吸收膜的輻射熱回收發(fā)電器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在地球石化資源逐漸耗竭且溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重的今天，將工業(yè)廢熱回收發(fā)電的重 要性已經(jīng)受到世界各國及各企業(yè)的重視。一般而言，工業(yè)廢熱回收發(fā)電使用汽電共生及熱 氣回收預(yù)熱等方式進行，由于該方式有可能影響工藝環(huán)境的溫度并從而對工件的品質(zhì)造成 不良影響，又由于該方式使用大量的管件及相對大型的熱交換器或發(fā)電機，且其僅能以熱 傳導(dǎo)或熱對流形式回收廢熱，故該方式也無法直接在工作現(xiàn)場回收熱輻射形式的工業(yè)廢 熱。
[0003] 然而，雖然一般的太陽能發(fā)電芯片也可回收熱輻射來發(fā)電，但是太陽能發(fā)電芯片 的能隙僅適用于約0. 446微米的波長（對應(yīng)攝氏溫度約6000度）范圍，故其也不適用于3 微米（對應(yīng)攝氏溫度700度）至7微米波長（對應(yīng)攝氏溫度150度）范圍的工業(yè)廢熱的熱 輻射。
[0004] 因此，如何將3微米至7微米波長范圍的工業(yè)廢熱的熱輻射回收利用，是本領(lǐng)域技 術(shù)人員的一大課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的為提供一種選擇性吸收膜及輻射熱回收發(fā)電器，使其可回收利用3 微米至7微米波長范圍中的工業(yè)廢熱。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種選擇性吸收膜，其以非接觸方式吸收一預(yù)設(shè)限 制波段的熱輻射，且包括：反射基板；陶瓷金屬膜，其包含有形成在該反射基板上的第一陶 瓷金屬復(fù)合膜，而該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率落在10%至50%之間，且該第一陶瓷金 屬復(fù)合膜的膜厚落在100納米至3500納米之間，以及形成在該第一陶瓷金屬復(fù)合膜上方的 第二陶瓷金屬復(fù)合膜，而該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率落在0%至35%之間且小于該第 一陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚落在100納米至2000納米之 間；以及抗反射層，其形成于該第二陶瓷金屬復(fù)合膜上方。
[0007] 其中，該反射基板的材料為鈦、鋁、不銹鋼或銅。
[0008] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及該第二陶瓷金屬復(fù)合膜為鈦/鈦氮化物膜、鎳/鎳 氧化物膜、鉻/鉻氧化物膜或鎢/鎢氧化物膜。
[0009] 其中，該抗反射層所內(nèi)含的金屬元素相同于該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及該第二陶瓷 金屬復(fù)合膜所內(nèi)含的金屬元素。
[0010] 其中，該陶瓷金屬膜更包含第三陶瓷金屬復(fù)合膜，其形成于該第一陶瓷金屬復(fù)合 膜與該第二陶瓷金屬復(fù)合膜之間，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率范圍落在5%至35%之 間，且小于該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率，并大于該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的金屬分率， 該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚落在100納米至2000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的金 屬分率落在〇%至10%之間。
[0011] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜、該第二陶瓷金屬復(fù)合膜及該第三陶瓷金屬復(fù)合膜 為鈦/鈦氮化物膜、鎳/鎳氧化物膜、鉻/鉻氧化物膜或鎢/鎢氧化物膜。
[0012] 其中，該抗反射層所內(nèi)含的金屬元素相同于該第一陶瓷金屬復(fù)合膜、該第二陶瓷 金屬復(fù)合膜及該第三陶瓷金屬復(fù)合膜所內(nèi)含的金屬元素。
[0013] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及第二陶瓷金屬復(fù)合膜為鈦/鈦氮化物膜，該第一 陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在100納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚 范圍落在100納米至1500納米之間。
[0014] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及該第二陶瓷金屬復(fù)合膜為鎳/鎳氧化物膜，該第 一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜 厚范圍落在200納米至2000納米之間。
[0015] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及該第二陶瓷金屬復(fù)合膜為鉻/鉻氧化物膜，該第 一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜 厚范圍落在200納米至2000納米之間。
[0016] 其中，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜及該第二陶瓷金屬復(fù)合膜為鎢/鎢氧化物膜，該第 一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在250納米至3500納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜 厚范圍落在250納米至2000納米之間。
[0017] 其中，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜為鈦/鈦氮化物膜，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚 范圍落在100納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在100納米至 1000納米之間，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在100納米至1500納米之間。
[0018] 其中，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜為鎳/鎳氧化物膜，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚 范圍落在200納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至 1000納米之間，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至2000納米之間。
[0019] 其中，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜為鉻/鉻氧化物膜，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚 范圍落在200納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至 1000納米之間，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至2000納米之間。
[0020] 其中，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜為鎢/鎢氧化物膜，該第一陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚 范圍落在200納米至3000納米之間，該第二陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至 1000納米之間，該第三陶瓷金屬復(fù)合膜的膜厚范圍落在200納米至2000納米之間。
[0021] 本發(fā)明還提供一種輻射熱回收發(fā)電器，其包括：具有內(nèi)側(cè)表面及外側(cè)表面，并具有 一封閉端及一開口端的第一管件；設(shè)置于該第一管件的外側(cè)表面上的選擇性吸收膜；設(shè)于 該第一管件所圍繞出的空腔中，并具有內(nèi)壁及外壁，且該外壁連接于該第一管件的該內(nèi)側(cè) 表面的導(dǎo)熱件；具有熱接觸面及散熱面，而該熱接觸面連接于該導(dǎo)熱件的該內(nèi)壁的熱電芯 片；連接該熱電芯片的導(dǎo)電線；以及連接該熱電芯片的該散熱面的散熱件。
[0022] 其中，該散熱件包括進水管、出水管及儲水容器，該儲水容器連接該進水管和該出 水管，且連接該散熱面。
[0023] 其中，該輻射熱回收發(fā)電器更包含封閉件，其設(shè)置于該第一管件的開口端，且封閉 該開口端，并具有供該進水管、該出水管及該導(dǎo)電線穿設(shè)而出的通孔。
[0024] 其中，該第一管件與該封閉件所共同圍繞的封閉空腔呈一大氣壓或真空狀態(tài)。
[0025] 其中，該導(dǎo)熱件包括多個相接觸的導(dǎo)熱片材，且該導(dǎo)熱片材圍繞該熱電芯片四周。
[0026] 其中，該輻射熱回收發(fā)電器更包含絕熱件與彈性件，該絕熱件接觸該散熱件，且該 散熱件位于該熱電芯片與該絕熱件之間，該彈性件設(shè)于該絕熱件與該散熱件之間，以借該 彈性件的彈性力使該導(dǎo)熱片材靠向該內(nèi)側(cè)表面。
[0027] 本發(fā)明也提供一種輻射熱回收發(fā)電器，包括：具有內(nèi)側(cè)表面及外側(cè)表面，并具有一 封閉端及一開口端的第一管件；設(shè)置于該第一管件的外側(cè)表面上的選擇性吸收膜；設(shè)于該 第一管件外的第二管件，該第一管件與第二管件共同圍繞構(gòu)成一封閉空腔；設(shè)于該第一管 件所圍繞出的空腔中，并具有內(nèi)壁及外壁，且該外壁連接于該第一管件的該內(nèi)側(cè)表面的導(dǎo) 熱件；具有熱接觸面及散熱面，而該熱接觸面連接于該導(dǎo)熱件的該內(nèi)壁的熱電芯片；連接 該熱電芯片的導(dǎo)電線；以及連接該熱電芯片的散熱面的散熱件。
[0028] 其中，該封閉空腔呈真空狀態(tài)。
[0029] 其中，該散熱件包括進水管、出水管及儲水容器，該儲水容器連接該進水管和該出 水管，且連接該散熱面。
[0030] 其中，該輻射熱回收發(fā)電器更包含封閉件，其設(shè)置于該第一管件的開口端，且封閉 該開口端，并具有供該進水管、該出水管及該導(dǎo)電線穿設(shè)而出的通孔。
[0031] 其中，該第一管件與該封閉件所共同圍繞的封閉空腔呈一大氣壓或真空狀態(tài)。
[0032] 其中，該導(dǎo)熱件包括多個相接觸的導(dǎo)熱片材，且該導(dǎo)熱片材圍繞該熱電芯片四周。
[0033] 其中，該輻射熱回收發(fā)電器更包含絕熱件與彈性件，該絕熱件接觸該散熱件，且該 散熱件位于該熱電芯片與該絕熱件之間，該彈性件設(shè)于該絕熱件與該散熱件之間，以借該 彈性件的彈性力使該導(dǎo)熱片材靠向該內(nèi)側(cè)表面。
[0034] 本發(fā)明借由輻射熱回收發(fā)電器而可將3微米至7微米波長范圍的工業(yè)廢熱的熱輻 射回收利用，而該輻射熱回收發(fā)電器使用能將3微米（對應(yīng)攝氏溫度700度）至7微米波 長（對應(yīng)攝氏溫度150度）范圍的熱輻射吸收并傳導(dǎo)至熱電芯片的選擇性吸收膜。
[0035] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0036] 圖1為說明本發(fā)明的具有雙層陶瓷金屬復(fù)合膜的以非接觸方式吸收一預(yù)設(shè)限制 波段的熱輻射的選擇性吸收膜的剖視圖。
[0037] 圖2至圖5為圖1的雙層陶瓷金屬復(fù)合膜的選擇性吸收膜在特定條件下的各范例 的反射率光譜圖。
[0038] 圖6為說明本發(fā)明的具有三層陶瓷金屬復(fù)合膜的選擇性吸收膜的剖視圖。
[0039] 圖7至圖10為圖6的三層陶瓷金屬復(fù)合膜的選擇性吸收膜在特定條件下的各范 例的反射率光譜圖。
[0040] 圖IlA為說明使用圖1或圖6的選擇性吸收膜的輻射熱回收發(fā)電器的側(cè)面剖視