[发明专利]辐射炉屏板

说明书

本发明涉及一种辐射炉屏板，而且还涉及包括该屏板的装置或设备。

本发明的目的之一就是要提供一种屏板，该屏板可以把从热的气态燃烧产物中获得的热能转换成辐射能，再经过光转换把辐射能转换成电能。因此，这样的屏板可以用于热电一体化的系统。

根据本发明，一块辐射炉屏板包括一片基片，该基片由耐热的多孔材料制成，热的气态燃烧产物可以通过该基片，并且所述的基片至少一个侧面有一层由稀土元素和/或稀土化合物组成的涂层。

本发明的装置可包括所述的辐射炉屏板，燃烧燃料的燃烧器装置，光电池装置，该屏板被安装在燃烧器装置和光电池装置之间，该光电池装置正对着由所述涂层发出辐射能的侧面，使辐射能入射到光电池装置上，由所述的光电池装置产生电能，并且该屏板的设置使得由所述燃烧产生的热的气态产物能通过该多孔基片，并对基片和涂层进行加热。

其上的稀土或稀土化合物可以在某个特定的波长范围内产生辐射能峰，通常在约900纳米～3000纳米的范围内，而并非吸收所有波长的辐射。通过使这个峰值辐射与给定的干电池的性能或特性曲线相匹配，有可能提高电转换效率。

最好，可设置包括上述装置的设备其中所述设备由所述的电力供电。

现参照附图，通过例子对本发明作进一步的描述。附图中：

图1为一个实施例装置的简图，该装置包括燃料燃烧器装置，光电池装置以及根据本发明制成的辐射炉屏板；

图2为图1中屏板的局部放大的简图；

图3为图1中的燃烧器装置的另一燃烧器装置的简图；

图4为另一个实施例装置的简图，该装置包括一个燃料燃烧器装置，光电池装置和一块根据本发明制成的辐射炉屏板；

图5为图4中的装置的改进之后的平面简图；

图6为由图1中的装置组成的蒸汽发生器的局部简图，和

图7为一车辆的简图，包括一电力推进系统，由图1中所示的装置提供电力。

在这些附图中，相似的标号代表相似或可比的元件。

参看图1和图2，标号2所指的装置用于完成热光电能转换的过程，其中燃烧燃料所产生的热能被转换成辐射能，而辐射能通过光电效应被转换成电能或电力。

装置2包括一套燃烧器装置4，如燃烧器4A有一个燃烧器板，其上有许多孔洞6，与燃烧空气或氧气预先混合的流体燃料在这些孔洞上燃烧。热的气态燃烧产物可以通过辐射炉屏板8，该屏板可以是板形的8A，辐射能由它入射到一个光电池装置10上，装置10将辐射能转换成出现在电线12上的电能或电力。

光电池装置10可以包括一个热屏障，阻滞热通过热屏障到达电池装置，但这样的热屏障至少有一部分热屏障10A位于光电池装置和辐射炉屏板8之间，热屏障10A可以通过由辐射炉屏板向光电池装置发出的辐射能。这种热屏障可以控制或至少有助于控制光电池装置10的工作温度，使其基本保持或接近适宜的工作温度，如不超过200℃，从而使电池装置能有效进行能量转换。热屏障部分10A可以是玻璃，如高温玻璃。如果需要的话，还可以通过为电池装置提供冷却装置，来控制光电池装置10的工作温度，如图1中的热交换装置，有一个制冷剂入口管10B和一个制冷剂出口管10C。

流体燃料可以是液体或气体燃料，如液体或气体的碳氢燃料。如果用气体燃料的话可以是天然气。

辐射炉屏板8是由一种坚硬的、多孔的耐热材料制成的。它可以承受约1400℃的高温，或承受1600℃的高温，或甚至比1600℃再高100～200℃的高温。在制成陶瓷屏板的材料被烧结成陶瓷之前，先被发泡以获得所需的孔隙率。适宜地，在陶瓷泡沫屏板8中，孔隙率基本上是30个孔洞/645.16平方毫米(30个/平方英寸)或更低一些，如20个孔洞/645.16平方毫米。在屏板8中，这些孔洞是由陶瓷结构中的孔隙或空腔形成的，这些孔隙和空腔彼此相通，使得热气体可以相对自由地穿过屏板，但流经这些孔洞的途径是迂回曲折的，以便促进热气体和屏板之间的热交换。这些孔洞或空腔占据了屏板8的绝大部分体积，使得屏板分隔孔洞的结构呈网形。所以屏板8即使是10毫米、20毫米或甚至更厚，仍可以具有相当好的穿透性，就象一道网帘。