專利名稱：熱二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬新能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
新概念，無(wú)可供參考的背景技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所展示的制冷器的工作方式是利用氣體帶電粒子在靜電場(chǎng)中減速降溫，然 后以氣體帶電粒子為工質(zhì)將制冷器一側(cè)溫度降低，另一側(cè)溫度升高。在一定的溫差內(nèi)，環(huán)境 熱量只能從低的一側(cè)向高的一側(cè)傳遞，而不能逆向傳遞，形成熱二極管。做一個(gè)封閉容器，器壁為絕緣體，抽真空，然后注入帶正電荷的氣體帶電粒子。容 器外的一側(cè)貼一層導(dǎo)體，導(dǎo)體帶負(fù)電荷，其電荷量與帶電粒子相等。按照靜電平衡的條件， 帶正電荷的氣體帶電粒子分布在容器內(nèi)壁靠近導(dǎo)體一側(cè)，與容器壁、導(dǎo)體形成一個(gè)電容。由于氣體帶電粒子存在無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，使得容器內(nèi)的氣體帶電粒子有垂直于容器 壁方向的速度分量，當(dāng)氣體帶電粒子離開容器壁，進(jìn)入容器內(nèi)部后，容器內(nèi)部就瞬間存在電 荷，容器內(nèi)部的電場(chǎng)就不為0，這就使容器內(nèi)部的電勢(shì)不等于容器內(nèi)壁。氣體帶電粒子向容 器內(nèi)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，受容器內(nèi)部的電場(chǎng)的影響，其垂直于容器壁方向的速度分量逐步減小，然 后反向運(yùn)動(dòng)，退回到容器壁。由于氣體帶電粒子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，故容器內(nèi)部與容 器壁的電勢(shì)差也就連續(xù)存在。利用氣體帶電粒子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，將氣體帶電粒子垂直于 容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，氣體帶電粒子進(jìn)入容器內(nèi)部后溫度降低，就可以吸 收環(huán)境的熱量。當(dāng)氣體帶電粒子再次回到容器壁后，溫度提高了，向容器壁釋放熱能。本發(fā)明可用于發(fā)電、空調(diào)及制冷、絕熱等領(lǐng)域。



圖3純氣體帶電粒子內(nèi)冷式球形熱二極管3-1、外層絕緣球體3-2、內(nèi)層絕緣球體3-3、導(dǎo)體3-4、帶正電荷的氣體帶電粒子3-5、負(fù)電荷3-6、導(dǎo)冷管圖4混合氣體帶電粒子內(nèi)冷式球形熱二極管4-1、外層絕緣球體4-2、內(nèi)層絕緣球體4-3、外層絕緣球體外貼導(dǎo)體4-4、帶正電荷的氣體帶電粒子4-5、負(fù)電荷4-6、導(dǎo)冷管4-7、不帶電荷的氣體粒子4-8、內(nèi)層絕緣球體外貼導(dǎo)體圖5純氣體帶電粒子內(nèi)熱式球形熱二極管5-1、外層絕緣球體5-2、內(nèi)層絕緣球體5-3、導(dǎo)體5-4、帶正電荷的氣體帶電粒子5-5、負(fù)電荷5-6、導(dǎo)熱管圖6混合氣體帶電粒子內(nèi)熱式球形熱二極管6-1、外層絕緣球體6-2、內(nèi)層絕緣球體6-3、內(nèi)層絕緣球體內(nèi)貼導(dǎo)體6-4、帶正電荷的氣體帶電粒子6-5、負(fù)電荷6-6、導(dǎo)熱管6-7、不帶電荷的氣體粒子6-8、外層絕緣球體內(nèi)貼導(dǎo)體圖7熱二極管發(fā)電裝置7-1、熱二極管7-2、溫差發(fā)電機(jī)7-3、導(dǎo)熱管圖8熱二極管空調(diào)、制冷裝置8-1、熱二極管8-2、導(dǎo)熱管
8-3、導(dǎo)冷管
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一純氣體帶電粒子平面熱二極管(圖1)1、做一個(gè)平面型絕緣容器，在絕緣容器外的一側(cè)貼一層導(dǎo)體。2、將絕緣容器抽真空。3、將絕緣容器外的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入絕緣容器內(nèi)。4、絕緣容器內(nèi)的兩個(gè)平面之間的距離小于氣體帶電粒子距貼導(dǎo)體一側(cè)容器壁的 平均距離。氣體帶電粒子進(jìn)入容器內(nèi)部后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能， 溫度降低。當(dāng)氣體帶電粒子與另一側(cè)沒有貼導(dǎo)體的容器壁碰撞后，就可以吸收容器壁的熱 量，而容器壁又可以吸收環(huán)境的熱量。實(shí)施方式二 混合氣體帶電粒子平面熱二極管(圖2)1、做一個(gè)平面型絕緣容器，在絕緣容器外的一側(cè)貼一層導(dǎo)體，在另一側(cè)絕緣容器 內(nèi)貼一層導(dǎo)體。內(nèi)貼導(dǎo)體用于加電。2、將絕緣容器抽真空。3、將絕緣容器外的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入絕緣容器內(nèi)。4、將不帶電荷的氣體粒子注入絕緣容器內(nèi)。5、絕緣容器內(nèi)的兩個(gè)平面之間的距離大于氣體帶電粒子距外貼導(dǎo)體側(cè)容器壁的 最大距離。氣體帶電粒子進(jìn)入容器內(nèi)部后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能， 溫度降低。當(dāng)氣體帶電粒子與不帶電荷的氣體粒子碰撞后，就可以吸收不帶電荷的氣體粒 子的熱量。不帶電荷的氣體粒子吸收內(nèi)貼導(dǎo)體和容器壁的熱量，而容器壁又可以吸收環(huán)境 的熱量。實(shí)施方式三純氣體帶電粒子內(nèi)冷式球形熱二極管(圖3)1、做一個(gè)雙層球型容器，兩個(gè)球體均為空心絕緣體，在外層絕緣球體外貼一層導(dǎo) 體。2、將兩個(gè)球體之間的空間抽真空。3、將外層絕緣球體的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入兩球間的真空內(nèi)。4、兩個(gè)球體之間的距離小于氣體帶電粒子距貼外層球體壁的平均距離。氣體帶電 粒子進(jìn)入球體內(nèi)部后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，溫度降低。當(dāng)氣體帶 電粒子與內(nèi)層球體壁碰撞后，就可以吸收內(nèi)層球體的熱量，而內(nèi)層球體通過導(dǎo)冷管又可以 吸收環(huán)境的熱量。實(shí)施方式四混合氣體帶電粒子內(nèi)冷式球形熱二極管(圖4)1、做一個(gè)雙層球型容器，兩個(gè)球體均為空心絕緣體，在外層絕緣球體外貼一層導(dǎo) 體。在內(nèi)層絕緣球體外貼一層導(dǎo)體，用于加電。2、將兩個(gè)球體之間的空間抽真空。3、將外層絕緣球體的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入兩球間的真空內(nèi)。4、將不帶電荷的氣體粒子注入兩球間的真空內(nèi)。
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5、兩個(gè)球體之間的距離大于氣體帶電粒子距貼外層球體壁的最大距離。氣體帶電 粒子進(jìn)入容器內(nèi)部后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，溫度降低。當(dāng)氣體帶 電粒子與不帶電荷的氣體粒子碰撞后，就可以吸收不帶電荷的氣體粒子的熱量。不帶電荷 的氣體粒子吸收內(nèi)層導(dǎo)體和球體的熱量，而內(nèi)層球體通過導(dǎo)冷管又可以吸收環(huán)境的熱量。實(shí)施方式五純氣體帶電粒子內(nèi)熱式球形熱二極管(圖5)1、做一個(gè)雙層球型容器，兩個(gè)球體均為空心絕緣體，在內(nèi)層絕緣球體內(nèi)貼一層導(dǎo) 體。2、將兩個(gè)球體之間的空間抽真空。3、將內(nèi)層絕緣球體的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入兩球間的真空內(nèi)。4、兩個(gè)球體之間的距離小于氣體帶電粒子距貼內(nèi)層球體壁的平均距離。氣體帶電 粒子離開內(nèi)層球體后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，溫度降低。當(dāng)氣體帶 電粒子與外層球體碰撞后，就可以吸收外層球體的熱量，外層球體又可以吸收環(huán)境的熱量。 而內(nèi)層球體通過導(dǎo)熱管將熱量排出。實(shí)施方式六混合氣體帶電粒子內(nèi)熱式球形熱二極管(圖6)1、做一個(gè)雙層球型容器，兩個(gè)球體均為空心絕緣體，在內(nèi)層絕緣球體內(nèi)貼一層導(dǎo) 體。在外層絕緣球體內(nèi)貼一層導(dǎo)體，用于加電。2、將兩個(gè)球體之間的空間抽真空。3、將內(nèi)層絕緣球體的導(dǎo)體接負(fù)電壓，將帶正電荷的氣體帶電粒子注入兩球間的真空內(nèi)。4、將不帶電荷的氣體粒子注入兩球間的真空內(nèi)。5、兩個(gè)球體之間的距離大于氣體帶電粒子距貼內(nèi)層球體壁的最大距離。氣體帶電 粒子離開內(nèi)層球體后，其垂直于容器壁方向的速度分量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，溫度降低。當(dāng)氣體帶 電粒子與不帶電荷的氣體粒子碰撞后，就可以吸收不帶電荷的氣體粒子的熱量。不帶電荷 的氣體粒子吸收外層導(dǎo)體和球體的熱量，外層球體又可以吸收環(huán)境的熱量。而內(nèi)層球體通 過導(dǎo)熱管將熱量排出。實(shí)施方式七熱二極管發(fā)電裝置(圖7)將幾個(gè)熱二極管串聯(lián)，將熱二極管的排熱端接導(dǎo)熱管，將熱量送至溫差發(fā)電機(jī)發(fā) 電，將溫差發(fā)電機(jī)發(fā)電尾端接回?zé)岫O管的制冷端，并補(bǔ)充一部分環(huán)境熱量，即可實(shí)現(xiàn)發(fā) H1^ ο實(shí)施方式8 熱二極管空調(diào)、制冷裝置(圖8)將單個(gè)熱二極管或?qū)讉€(gè)熱二極管串聯(lián)，將熱二極管的排熱端、制冷端接用戶，即 可實(shí)現(xiàn)空調(diào)、制冷功能。實(shí)施方式9 熱二極管絕熱裝置將平面熱二極管放在冷、熱物質(zhì)之間，或?qū)讉€(gè)平面熱二極管圍成一個(gè)封閉容器， 或直接將需絕熱的物質(zhì)放入球形熱二極管內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)絕熱功能。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明所展示的熱二極管的工作方式是利用氣體帶電粒子在靜電場(chǎng)中減速降溫，然 后以氣體帶電粒子為工質(zhì)將制冷器一側(cè)溫度降低，另一側(cè)溫度升高。在一定的溫差內(nèi)，環(huán)境 熱量只能從低的一側(cè)向高的一側(cè)傳遞，而不能逆向傳遞，形成熱二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱二極管的內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)的載體都為帶正電荷的氣體帶電粒 子，存在無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱二極管的共有結(jié)構(gòu)特征為一個(gè)絕緣容器，絕緣容器內(nèi)存 在帶正電荷的氣體帶電粒子。貼在絕緣容器壁并且與氣體帶電粒子隔離、絕緣的導(dǎo)體帶負(fù) 電荷，其電荷量與絕緣容器內(nèi)的帶電粒子相等。
全文摘要
本發(fā)明所展示的制冷器的工作方式是利用氣體帶電粒子在靜電場(chǎng)中減速降溫，然后以氣體帶電粒子為工質(zhì)將制冷器一側(cè)溫度降低，另一側(cè)溫度升高。在一定的溫差內(nèi)，環(huán)境熱量只能從低的一側(cè)向高的一側(cè)傳遞，而不能逆向傳遞，形成熱二極管。
文檔編號(hào)H01L37/00GK102110766SQ20101057124
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者王捷 申請(qǐng)人:王捷