CN104691052B - 选择性吸收膜及辐射热回收发电器 - Google Patents

选择性吸收膜及辐射热回收发电器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种选择性吸收膜及辐射热回收发电器，该选择性吸收膜包括：反射基板；陶瓷金属膜，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，且其膜厚落在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。本发明可回收利用3微米至7微米波长范围中的工业废热。

Description

选择性吸收膜及辐射热回收发电器
技术领域
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
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。
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。
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
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。
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。
其中，该反射基板的材料为钛、铝、不锈钢或铜。
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。
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。
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0%至10%之间。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
其中，该封闭空腔呈真空状态。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
图11A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图。
图11B为图11A的横截面的剖视图。
图12为说明本发明的另一实施例的辐射热回收发电器的侧面剖视图。
其中，附图标记：
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其它优点及功效。本发明也可借由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
请参照图1，其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，而选择性吸收膜10包括反射基板101、陶瓷金属膜103及抗反射层105。
反射基板101可由常见的耐温材料制成，以做为热端吸热基板，并将其未吸收的热辐射反射，举例而言，其材料为钛(Ti)、铝(Al)、不锈钢(SS)或铜(Cu)等，但本发明不以此为限制。
陶瓷金属膜103可包含形成在反射基板101上的第一陶瓷金属复合膜1031及形成在第一陶瓷金属复合膜1031上方的第二陶瓷金属复合膜1033，其中，第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033可为钛/钛氮化物膜、镍/镍氧化物膜、铬/铬氧化物膜或钨/钨氧化物膜，但本发明不以此为限制。特定而言，第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033中的金属元素为自钛、镍、铬及钨中所选的同一种金属元素。值得注意的是，本实施例中的第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033为不同金属分率(Metalvolume fraction，MVF)或不同膜厚的陶瓷金属复合膜，因此可通过调整第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率或膜厚，以得到所欲热辐射吸收的红外光波段范围。更特定而言，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚落在100纳米至3500纳米之间，而第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至35%之间且小于第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率，而第二陶瓷金属复合膜1033的膜厚落在100纳米至2000纳米之间。因此，本发明可通过调整第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率或膜厚，以得到所欲热辐射吸收的红外光波段范围。因此，本发明可将第一陶瓷金属复合膜1031称为高金属分率（HMVF）的陶瓷金属复合膜，且将第二陶瓷金属复合膜1033称为低金属分率（LMVF）的陶瓷金属复合膜。
抗反射层(Anti-reflection layer，AR layer)105，其形成于该第二陶瓷金属复合膜1033上方，且可为自钛、镍、铬及钨中所选的其中一种金属元素的完全氮化物或氧化物所形成，但本发明不以此为限制。更特定而言，抗反射层105所内含的金属元素相同于第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033所内含的金属元素。
具体说明双层陶瓷金属复合膜的第1范例如下，当双层陶瓷金属复合膜皆为钛/钛氮化物（Tix/TiN1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在100纳米至3000纳米之间，并且第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率在0%至35%之间，且其膜厚范围落在100纳米至1500纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图2为说明如图1的双层陶瓷金属复合膜（钛/钛氮化物（Tix/TiN1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为4.2%，且膜厚为300纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为26.3%，且膜厚为3000纳米)下的反射率光谱图，其中，该选择性吸收膜10在波长约6000纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明双层陶瓷金属复合膜的第2范例如下，当双层陶瓷金属复合膜皆为镍/镍氧化物（Nix/NiO1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，并且第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至35%之间，且其膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图3为说明如图1的双层陶瓷金属复合膜（镍/镍氧化物（Nix/NiO1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为10%，且膜厚为1200纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为15%，且膜厚为3000纳米)下的反射率光谱图，其中，该双层陶瓷金属复合膜在波长约4000纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明双层陶瓷金属复合膜的第3范例如下，当双层陶瓷金属复合膜皆为铬/铬氧化物（Crx/(Cr2O3)1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，并且第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至35%之间，且其膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图4为说明如图1的双层陶瓷金属复合膜（铬/铬氧化物（Crx/(Cr2O3)1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为5%，且膜厚为1600纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为10%，且膜厚为2000纳米)下的反射率光谱图，其中，该双层陶瓷金属复合膜在波长约4000纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明双层陶瓷金属复合膜的第4范例如下，当双层陶瓷金属复合膜皆为钨/钨氧化物（Wx/(WO3)1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在250纳米至3500纳米之间，并且第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至35%之间，且其膜厚范围落在250纳米至2000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图5为说明如图1的双层陶瓷金属复合膜（钨/钨氧化物（Wx/(WO3)1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为13.5%，且膜厚为1000纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为42.4%，且膜厚为1200纳米)下的反射率光谱图，其中，该双层陶瓷金属复合膜在波长约7000纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
请参照图6，其用于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，其与上述的具有双层陶瓷金属复合膜的态样的相异之处，在于该陶瓷金属膜更包含第三陶瓷金属复合膜1035，以及在于与第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率的不同，第三陶瓷金属复合膜1035形成于第一陶瓷金属复合膜1031与第二陶瓷金属复合膜1033之间。第三陶瓷金属复合膜1035可为钛/钛氮化物膜、镍/镍氧化物膜、铬/铬氧化物膜或钨/钨氧化物膜，但本发明不以此为限制。特定而言，第三陶瓷金属复合膜1035中的金属元素自钛、镍、铬及钨中所选的金属元素且与第一陶瓷金属复合膜1031及第二陶瓷金属复合膜1033中的金属元素相同。而第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至10%之间，以及第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率的范围落在5%至35%之间，并小于第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率，且大于第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率，并且第三陶瓷金属复合膜1035的膜厚的范围落在100纳米至2000纳米之间。因此，本发明可通过调整第一陶瓷金属复合膜1031、第二陶瓷金属复合膜1033及第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率或膜厚，以得到所欲热辐射吸收的红外光波段范围。此外，本发明可将第三陶瓷金属复合膜1035称为中金属分率（MMVF）的陶瓷金属复合膜。
具体说明三层陶瓷金属复合膜的第1范例如下，当三层陶瓷金属复合膜皆为钛/钛氮化物（Tix/TiN1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在15%至50%之间，且其膜厚范围落在100纳米至3000纳米之间，并且第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率落在10%至35%之间，且其膜厚范围落在100纳米至1500纳米之间，再者第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至10%之间，且其膜厚范围落在100纳米至1000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图7用于说明如图6的三层陶瓷金属复合膜（钛/钛氮化物（Tix/TiN1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为0.2%，且膜厚为300纳米，第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率为10.5%，且膜厚为1000纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为26.3%，且膜厚为2500纳米)下的反射率光谱图，其中，该三层陶瓷金属复合膜在波长约5000纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明三层陶瓷金属复合膜的第2范例如下，当三层陶瓷金属复合膜皆为镍/镍氧化物（Nix/NiO1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，并且第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率落在5%至35%之间，且其膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间，再者第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至10%之间，且其膜厚范围落在200纳米至1000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图8说明如图6的三层陶瓷金属复合膜（镍/镍氧化物（Nix/NiO1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为0%，且膜厚为300纳米，第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率为10%，且膜厚为1500纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为15%，且膜厚为2500纳米)下的反射率光谱图，其中，该三层陶瓷金属复合膜在波长约4500纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明三层陶瓷金属复合膜的第3范例如下，当三层陶瓷金属复合膜皆为铬/铬氧化物（Crx/(Cr2O3)1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在10%至50%之间，且其膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，并且第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率落在5%至35%之间，且其膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间，再者第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至10%之间，且其膜厚范围落在200纳米至1000纳米之间，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图9用于说明如图6的三层陶瓷金属复合膜（铬/铬氧化物（Crx/(Cr2O3)1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为0%，且膜厚为500纳米，第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率为5%，且膜厚为1700纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为10%，且膜厚为2000纳米)下的反射率光谱图，其中，该三层陶瓷金属复合膜在波长约4500纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
具体说明三层陶瓷金属复合膜的第4范例如下，当三层陶瓷金属复合膜皆为钨/钨氧化物（Wx/(WO3)1-x）膜，而第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率落在15%至50%之间，且其膜厚范围落在200纳米至3000纳米之间，并且第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率落在10%至35%之间，且其膜厚范围落在200纳米至2000纳米之间，此外，第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率落在0%至10%之间，且其膜厚范围落在200纳米至1000纳米之间)，本范例的选择性吸收膜10可在3至7微米的热辐射波长的范围中得到所欲的吸收率(即低反射率)。更具体而言，图10用于说明如图6的三层陶瓷金属复合膜（钨/钨氧化物（Wx/(WO3)1-x）膜）的选择性吸收膜在特定条件(即第二陶瓷金属复合膜1033的金属分率为4.1%，且膜厚为750纳米，第三陶瓷金属复合膜1035的金属分率为31.1%，且膜厚为1500纳米，第一陶瓷金属复合膜1031的金属分率为42.4%，且膜厚为3000纳米)下的反射率光谱图，其中，该三层陶瓷金属复合膜在波长约5500纳米处具有高吸收率(即低反射率)。
请参照图11A，其为说明使用图1或图6的选择性吸收膜10的辐射热回收发电器的侧面剖视图。而辐射热回收发电器包括第一管件20、选择性吸收膜10、导热件30、热电芯片40、导电线50及散热件60。
前述的第一管件20用于将选择性吸收膜10所吸收转换的热传导至导热件30，故第一管件20的材料可为导热特性良好的金属材料、玻璃或陶瓷，但本发明不以此为限制。另外，第一管件20具有内侧表面205及外侧表面206，并具有一封闭端201及一开口端203。
前述的选择性吸收膜10设置于第一管件20的外侧表面206上，其包含有反射基板101、陶瓷金属膜103及抗反射层105，反射基板101设置于第一管件20的外侧表面206上，选择性吸收膜10的其它特征如前所述，不在此赘述。
前述的导热件30设于第一管件20所围绕出的空腔中，并具有内壁303及外壁301，且外壁301连接于第一管件20的内侧表面205，以将第一管件20所传导的热能传导至热电芯片40，故导热件30的材料可为导热特性良好的金属(如红铜)或陶瓷，但本发明不以此为限制。
前述的热电芯片40具有热接触面401及散热面403，而热接触面401连接于导热件30的内壁303，以将导热件30所传导的热能吸收并转换成电能。
前述的导电线50电性连接热电芯片40以将产生的电能导出。
前述的散热件60连接热电芯片40的散热面403，以将散热面403散出的热能导出，以维持热电芯片40内的高低温差，从而保持热电芯片40的热电转换效能。在本发明的实施例中，散热件60可为水冷式的散热件60，其包括进水管601、出水管603及储水容器605，而储水容器605连接该进水管601及出水管603，且储水容器605的外部表面连接散热面403，从进水管601来的冷却流体在储水容器605的内部回流，并吸收从散热面403的热能后再从出水管603排出。而在本发明的其它实施例中，散热件60可为气冷式的散热件60，例如金属鳍片(未图标)。
本发明的辐射热回收发电器更包含封闭件70，其设置于第一管件20的开口端203，且封闭开口端203，并具有供进水管601、出水管603及导电线50穿设而出的通孔701，封闭件70的材料可为热的不良导体，例如橡胶、硅胶或塑料等，但本发明不以此为限制。而在封闭件70存在的情况下，第一管件20与封闭件70所共同围绕的封闭空腔可选择地呈一大气压或真空状态。
本发明的辐射热回收发电器更包含绝热件90，其接触散热件60，且散热件60位于热电芯片40与绝热件90之间。具体而言，绝热件90的材料可为热的不良导体，例如橡胶、硅胶或塑料（例如电木）等，但本发明不以此为限制。因此，本发明可借由将绝热件90相接触散热件60，而使散热件60不易受到热电芯片40以外的热辐射或热传导所影响，从而提升散热件60对热电芯片40的散热效能。
而前述的导热件30可由多个导热片材305所构成，该等导热片材305（两块导热片材305）如图11B(沿图11A的线A-A’的横截面的剖视图)所示地围绕热电芯片40四周，并在该等导热片材305连接于第一管件20的内侧表面205时彼此相接触，从而使整个第一管件20所得到的热能皆通过彼此连接的该等导热片材305传导到热电芯片40；另外，辐射热回收发电器更包含弹性件80，其设于绝热件90所具有的凹部901中，并连接于绝热件90中的凹部901底部与散热件60之间，以借由弹性件80的弹性力使该等导热片材305靠向第一管件20的内侧表面205，并且此时该等导热片材305仍彼此相接触。
请参照图12，其用于说明本发明的另一实施例的辐射热回收发电器的侧面剖视图。相较于图11A的辐射热回收发电器，本实施例的辐射热回收发电器还包括设于第一管件20及选择性吸收膜10外的第二管件22，其中，第二管件22可供所欲的波长范围的热辐射通过，而第二管件22在选择性吸收膜10形成于第一管件20的外侧表面206上之后以预设间距套设于第一管件20外，且在第一管件20的外侧表面206上形成选择性吸收膜10的方式可为溅镀或蒸镀的方式，但本发明不限于此。随后，将位于第一管件20的开口端203侧的第一管件20与第二管件22之间的空隙密封，以使第一管件20与第二管件22共同围绕而构成一封闭空腔，该封闭空腔可选择地呈真空状态，以使选择性吸收膜10所吸收的热与外界隔离。
综上所述，相较于现有技术，由于本发明的辐射热回收发电器使用能将3微米波长(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可调整式选择性吸收膜，故较一般的太阳能发电芯片更适用于工业废热的回收，且相较于一般的汽电共生发电设备而言，本发明的辐射热回收发电器具有接收热辐射形式的能力及更小的体积，而更适用于在工作现场回收热辐射形式的工业废热，且不影响工艺环境的温度及工件的品质。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种选择性吸收膜，其以非接触方式吸收3微米至7微米波长范围的热辐射，其特征在于，包括：
反射基板；
陶瓷金属膜，其包含：
第一陶瓷金属复合膜，其形成在该反射基板上，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1200纳米至3500纳米之间；及
第二陶瓷金属复合膜，其形成在该第一陶瓷金属复合膜上方，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300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。
2.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，该反射基板的材料为钛、铝、不锈钢或铜。
3.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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0％至10％之间。
6.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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。
7.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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。
8.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200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300纳米至1500纳米之间。
9.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200纳米至3000纳米之间。
10.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200纳米至3000纳米之间。
11.根据权利要求1所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200纳米至3500纳米之间。
12.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200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300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。
13.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200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300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。
14.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200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300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。
15.根据权利要求5所述的选择性吸收膜，其特征在于，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1200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300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。
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