选择性吸收膜及辐射热回收发电器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种选择性吸收膜及辐射热回收发电器，尤指一种具有吸收辐射波长 的选择性吸收膜及使用该选择性吸收膜的辐射热回收发电器。
【背景技术】
[0002] 在地球石化资源逐渐耗竭且温室效应日益严重的今天，将工业废热回收发电的重 要性已经受到世界各国及各企业的重视。一般而言，工业废热回收发电使用汽电共生及热 气回收预热等方式进行，由于该方式有可能影响工艺环境的温度并从而对工件的品质造成 不良影响，又由于该方式使用大量的管件及相对大型的热交换器或发电机，且其仅能以热 传导或热对流形式回收废热，故该方式也无法直接在工作现场回收热辐射形式的工业废 热。
[0003] 然而，虽然一般的太阳能发电芯片也可回收热辐射来发电，但是太阳能发电芯片 的能隙仅适用于约0. 446微米的波长（对应摄氏温度约6000度）范围，故其也不适用于3 微米（对应摄氏温度700度）至7微米波长（对应摄氏温度150度）范围的工业废热的热 辐射。
[0004] 因此，如何将3微米至7微米波长范围的工业废热的热辐射回收利用，是本领域技 术人员的一大课题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的为提供一种选择性吸收膜及辐射热回收发电器，使其可回收利用3 微米至7微米波长范围中的工业废热。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种选择性吸收膜，其以非接触方式吸收一预设限 制波段的热辐射，且包括：反射基板；陶瓷金属膜，其包含有形成在该反射基板上的第一陶 瓷金属复合膜，而该第一陶瓷金属复合膜的金属分率落在10%至50%之间，且该第一陶瓷金 属复合膜的膜厚落在100纳米至3500纳米之间，以及形成在该第一陶瓷金属复合膜上方的 第二陶瓷金属复合膜，而该第二陶瓷金属复合膜的金属分率落在0%至35%之间且小于该第 一陶瓷金属复合膜的金属分率，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚落在100纳米至2000纳米之 间；以及抗反射层，其形成于该第二陶瓷金属复合膜上方。
[0007] 其中，该反射基板的材料为钛、铝、不锈钢或铜。
[0008] 其中，该第一陶瓷金属复合膜及该第二陶瓷金属复合膜为钛/钛氮化物膜、镍/镍 氧化物膜、铬/铬氧化物膜或钨/钨氧化物膜。
[0009] 其中，该抗反射层所内含的金属元素相同于该第一陶瓷金属复合膜及该第二陶瓷 金属复合膜所内含的金属元素。
[0010] 其中，该陶瓷金属膜更包含第三陶瓷金属复合膜，其形成于该第一陶瓷金属复合 膜与该第二陶瓷金属复合膜之间，该第三陶瓷金属复合膜的金属分率范围落在5%至35%之 间，且小于该第一陶瓷金属复合膜的金属分率，并大于该第二陶瓷金属复合膜的金属分率， 该第三陶瓷金属复合膜的膜厚落在100纳米至2000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的金 属分率落在〇%至10%之间。
[0011] 其中，该第一陶瓷金属复合膜、该第二陶瓷金属复合膜及该第三陶瓷金属复合膜 为钛/钛氮化物膜、镍/镍氧化物膜、铬/铬氧化物膜或钨/钨氧化物膜。
[0012] 其中，该抗反射层所内含的金属元素相同于该第一陶瓷金属复合膜、该第二陶瓷 金属复合膜及该第三陶瓷金属复合膜所内含的金属元素。
[0013] 其中，该第一陶瓷金属复合膜及第二陶瓷金属复合膜为钛/钛氮化物膜，该第一 陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在100纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚 范围落在100纳米至1500纳米之间。
[0014] 其中，该第一陶瓷金属复合膜及该第二陶瓷金属复合膜为镍/镍氧化物膜，该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜 厚范围落在200纳米至2000纳米之间。
[0015] 其中，该第一陶瓷金属复合膜及该第二陶瓷金属复合膜为铬/铬氧化物膜，该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜 厚范围落在200纳米至2000纳米之间。
[0016] 其中，该第一陶瓷金属复合膜及该第二陶瓷金属复合膜为钨/钨氧化物膜，该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在250纳米至3500纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜 厚范围落在250纳米至2000纳米之间。
[0017] 其中，该第三陶瓷金属复合膜为钛/钛氮化物膜，该第一陶瓷金属复合膜的膜厚 范围落在100纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在100纳米至 1000纳米之间，该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在100纳米至1500纳米之间。
[0018] 其中，该第三陶瓷金属复合膜为镍/镍氧化物膜，该第一陶瓷金属复合膜的膜厚 范围落在200纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至 1000纳米之间，该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间。
[0019] 其中，该第三陶瓷金属复合膜为铬/铬氧化物膜，该第一陶瓷金属复合膜的膜厚 范围落在200纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至 1000纳米之间，该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间。
[0020] 其中，该第三陶瓷金属复合膜为钨/钨氧化物膜，该第一陶瓷金属复合膜的膜厚 范围落在200纳米至3000纳米之间，该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至 1000纳米之间，该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间。
[0021] 本发明还提供一种辐射热回收发电器，其包括：具有内侧表面及外侧表面，并具有 一封闭端及一开口端的第一管件；设置于该第一管件的外侧表面上的选择性吸收膜；设于 该第一管件所围绕出的空腔中，并具有内壁及外壁，且该外壁连接于该第一管件的该内侧 表面的导热件；具有热接触面及散热面，而该热接触面连接于该导热件的该内壁的热电芯 片；连接该热电芯片的导电线；以及连接该热电芯片的该散热面的散热件。
[0022] 其中，该散热件包括进水管、出水管及储水容器，该储水容器连接该进水管和该出 水管，且连接该散热面。
[0023] 其中，该辐射热回收发电器更包含封闭件，其设置于该第一管件的开口端，且封闭 该开口端，并具有供该进水管、该出水管及该导电线穿设而出的通孔。
[0024] 其中，该第一管件与该封闭件所共同围绕的封闭空腔呈一大气压或真空状态。
[0025] 其中，该导热件包括多个相接触的导热片材，且该导热片材围绕该热电芯片四周。
[0026] 其中，该辐射热回收发电器更包含绝热件与弹性件，该绝热件接触该散热件，且该 散热件位于该热电芯片与该绝热件之间，该弹性件设于该绝热件与该散热件之间，以借该 弹性件的弹性力使该导热片材靠向该内侧表面。
[0027] 本发明也提供一种辐射热回收发电器，包括：具有内侧表面及外侧表面，并具有一 封闭端及一开口端的第一管件；设置于该第一管件的外侧表面上的选择性吸收膜；设于该 第一管件外的第二管件，该第一管件与第二管件共同围绕构成一封闭空腔；设于该第一管 件所围绕出的空腔中，并具有内壁及外壁，且该外壁连接于该第一管件的该内侧表面的导 热件；具有热接触面及散热面，而该热接触面连接于该导热件的该内壁的热电芯片；连接 该热电芯片的导电线；以及连接该热电芯片的散热面的散热件。
[0028] 其中，该封闭空腔呈真空状态。
[0029] 其中，该散热件包括进水管、出水管及储水容器，该储水容器连接该进水管和该出 水管，且连接该散热面。
[0030] 其中，该辐射热回收发电器更包含封闭件，其设置于该第一管件的开口端，且封闭 该开口端，并具有供该进水管、该出水管及该导电线穿设而出的通孔。
[0031] 其中，该第一管件与该封闭件所共同围绕的封闭空腔呈一大气压或真空状态。
[0032] 其中，该导热件包括多个相接触的导热片材，且该导热片材围绕该热电芯片四周。
[0033] 其中，该辐射热回收发电器更包含绝热件与弹性件，该绝热件接触该散热件，且该 散热件位于该热电芯片与该绝热件之间，该弹性件设于该绝热件与该散热件之间，以借该 弹性件的弹性力使该导热片材靠向该内侧表面。
[0034] 本发明借由辐射热回收发电器而可将3微米至7微米波长范围的工业废热的热辐 射回收利用，而该辐射热回收发电器使用能将3微米（对应摄氏温度700度）至7微米波 长（对应摄氏温度150度）范围的热辐射吸收并传导至热电芯片的选择性吸收膜。
[0035] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0036] 图1为说明本发明的具有双层陶瓷金属复合膜的以非接触方式吸收一预设限制 波段的热辐射的选择性吸收膜的剖视图。
[0037] 图2至图5为图1的双层陶瓷金属复合膜的选择性吸收膜在特定条件下的各范例 的反射率光谱图。
[0038] 图6为说明本发明的具有三层陶瓷金属复合膜的选择性吸收膜的剖视图。
[0039] 图7至图10为图6的三层陶瓷金属复合膜的选择性吸收膜在特定条件下的各范 例的反射率光谱图。
[0040] 图IlA为说明使用图1或图6的选择性吸收膜的辐射热回收发电器的侧面剖视