專利名稱：D-1型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的，更具體地說，本發(fā)明是關(guān)于即能用于熱電轉(zhuǎn)換又能用于制冷或制熱的D-I型二極管式的熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場上尚未見到即能用于熱電轉(zhuǎn)換又能用于制冷或制熱的D-I型二極管式的熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的、即能用于熱電轉(zhuǎn)換又能用于制冷或制熱的熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是由一個絕緣容器、兩塊金屬材料板和兩塊隔層構(gòu)成。兩塊金屬材料板平行地處于絕緣容器內(nèi)，金屬材料板2處于左邊，金屬材料板4處于右邊，金屬材料板2的左表面與絕緣容器5的左內(nèi)表面之間有一個隔層1，金屬材料板2的右表面與金屬材料板4的左表面之間有一個隔層3,金屬材料板4的右表面與絕緣容器5的右內(nèi)表面接觸在一起，金屬材料板2和金屬材料板4的上下表面與絕緣容器5的上下內(nèi)表面接觸在一起，金屬材料板2和金屬材料板4的前后表面與絕緣容器5的前后內(nèi)表面接觸在一起。絕緣容器用耐高溫的絕緣材料制成。兩塊金屬材料板用同一種金屬材料制成，兩塊金屬材料板的形狀和大小可以是一樣的，也可以是金屬材料板2的厚度與金屬材料板4的厚度是不一樣的。兩塊隔層可以是空間也可以是多孔絕緣材料層，兩塊隔層的厚度可以是一樣的，也可以是隔層I的厚度與隔層3的厚度是不一樣的。由于在高溫下金屬表面要向金屬表面上部的空間或多孔絕緣材料層大量地發(fā)射熱電子，而本發(fā)明中，金屬材料板2的左表面與絕緣容器5的左內(nèi)表面之間有一個隔層I,金屬材料板2的右表面與金屬材料板4的左表面之間有一個隔層3,金屬材料板4的右表面與絕緣容器5的右內(nèi)表面接觸在一起，隔層是空間也可以是多孔絕緣材料層，因此，本發(fā)明能產(chǎn)生如下的一些有益效果I)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板2的左表面要向隔層I中發(fā)射熱電子，金屬材料板2的右表面要向隔層3中發(fā)射熱電子，金屬材料板4的左表面要向隔層3中發(fā)射熱電子，金屬材料板2的左右二個表面都要發(fā)射熱電子,金屬材料板4只有一個左表面要發(fā)射熱電子，金屬材料板2的右表面和金屬材料板4的左表面都向隔層3發(fā)射熱電子。2)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板2發(fā)射出的熱電子數(shù)多于金屬材料板4發(fā)射出的熱電子數(shù)。3)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板4的左表面向隔層3中發(fā)射出的熱電子數(shù)多于金屬材料板2的右表面向隔層3中發(fā)射出的熱電子數(shù)。4)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，在金屬材料板2的左表面上存在著一層正電荷層，在金屬材料板2的右表面上存在著一層正電荷層,在金屬材料板4的左表面上存在著一層正電荷層。5)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板4的左表面上所帶的正電荷數(shù)多于金屬材料板2的右表面上所帶的正電荷數(shù)。6)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板2所帶的凈電量是正，金屬材料板4所帶的凈電量是正，金屬材料板2所帶的凈正電量大于金屬材料板4所帶的凈正電量。
7)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板2的電勢高于金屬材料板4的電勢，在金屬材料板2與金屬材料板4之間存在著電勢差，如圖3所示。8)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，在金屬材料板2的左表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板2的左表面指向外面的電場6,在金屬材料板2的右表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板2的右表面指向外面的電場7,在金屬材料板4的左表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板4的左表面指向外面的電場8,電場6的方向與電場7的方向相反，電場8的方向與電場7的方向相反，電場6的方向與電場8的方向相同,如圖4所不。9)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板4的左表面上部的空間中存在的方向由金屬材料板4的左表面指向外面的電場8的電場強度和電場分布范圍大于金屬材料板2的右表面上部的空間中存在的方向由金屬材料板2的右表面指向外面的電場7的電場強度和電場分布范圍，電子在由金屬材料板4的左表面通過隔層3運動到金屬材料板2的右表面的過程中電場8要對電子作負功、電場7要對電子作正功、電場8對電子作的負功的值大于電場7對電子作的正功的值，電子在由金屬材料板2的右表面通過隔層3運動到金屬材料板4的左表面的過程中電場7要對電子作負功、電場8要對電子作正功、電場7對電子作的負功的值小于電場8對電子作的正功的值。10)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，如果在金屬材料板2與金屬材料板4之間接上負載，負載中有電能輸出，可實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換。11)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，如果將電壓大于金屬材料板2與金屬材料板4之間的電勢差的直流電源的正極接于金屬材料板2和將負極接于金屬材料板4，可實現(xiàn)制冷。12)當本發(fā)明中的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，如果將直流電源的正極接于金屬材料板4和將負極接于金屬材料板2，可實現(xiàn)制熱。


圖I為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的主視圖；圖2為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的府視圖；圖3為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置中的電勢分布圖；圖4為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置中的電場分布圖；圖5為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的第一種實施例示意圖；
圖6為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的第二種實施例示意圖；圖7為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的第三種實施例示意圖。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述圖I為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的主視圖，對金屬材料板I、金屬材料板2、金屬材料板3和金屬材料板4作了剖視，對絕緣容器5沒有作剖視，兩塊金屬材料板平行地處于絕緣容器內(nèi)，金屬材料板2處于左邊,金屬材料板4處于右邊,金屬材料板2的左表面與絕緣容器5的左內(nèi)表面之間是隔層1，金屬材料板2的右表面與金屬材料板4的左表面之間是隔層3,金屬材料板4的右表面與絕緣容器5的右內(nèi)表面接觸在一起,金屬材料板2和金屬材料板4的上下表面與絕緣容器5的上下內(nèi)表面接觸在一起。圖2為熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置的府視圖，對金屬材料板I、金屬材料板2、金屬材料板3和金屬材料板4作了剖視，對絕緣容器5沒有作剖視，金屬材料板2和金屬材料板4的前后表面與絕緣容器5的前后內(nèi)表面接觸在一起。圖3中，當D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，金屬材料板2中的電勢高于金屬材料板4中的電勢。圖4中，當D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，在金屬材料板2的左表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板2的左表面指向外面的電場6,在金屬材料板2的右表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板2的右表面指向外面的電場7，在金屬材料板4的左表面上部的空間中存在著方向由金屬材料板4的左表面指向外面的電場8,電場6的方向與電場7的方向相反，電場8的方向與電場7的方向相反，電場6的方向與電場8的方向相同，電場8的電場強度大于電場7的電場強度、即電子在由金屬材料板4的左表面通過隔層3運動到金屬材料板2的右表面的過程中電場8對電子作的負功的值大于電場7對電子作的正功的值，電子在由金屬材料板2的右表面通過隔層3運動到金屬材料板4的左表面的過程中電場7對電子作的負功的值小于電場8對電子作的正功的值。圖5所示的實施例中，當D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，用導線將負載9連接在金屬材料板2與金屬材料板4之間，使負載9上有電能輸出，使熱能轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換。圖6所示的實施例中，當D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，用導線將直流電源10的正極連接在金屬材料板2和將負極連接在金屬材料板4，使電場8所在處的熱能減少、溫度降低，使電場7所在處的熱能增加、溫度升高，總體上使電場8所在處減少的熱能多于電場7所在處增加的熱能，總體上使裝置的熱能減少、溫度降低，實現(xiàn)制冷。圖7所示的實施例中，當D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，用導線將直流電源11的正極連接在金屬材料板4和將負極連接在金屬材料板2，使電場8所在處的熱能增加、溫度升高，使電場7所在處的熱能減少、溫度降低，總體上使電場8所在處增加的熱能多于電場7所在處減少的熱能，總體上使裝置的熱能增加、溫度升高，實現(xiàn)制熱?？梢酝ㄟ^二個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并聯(lián)或多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并聯(lián)的方式，使負載上輸出更多的電能，使更多的熱能轉(zhuǎn)換成電能。可以通過多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置串并聯(lián)的方式，使負載上輸出更多的電能，使更多的熱能轉(zhuǎn)換成電能?？梢酝ㄟ^二個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并聯(lián)或多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并 聯(lián)的方式，提高制冷效果?？梢酝ㄟ^多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置串并聯(lián)的方式，提高制冷效果?？梢酝ㄟ^二個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并聯(lián)或多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置并聯(lián)的方式，提高制熱效果?？梢酝ㄟ^多個熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置串并聯(lián)的方式，提高制熱效果。
權(quán)利要求
1.一種D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，其特征在于，它由一個絕緣容器、兩塊金屬材料板和兩塊隔層構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，其特征在于，兩塊金屬材料板平行地處于絕緣容器內(nèi)，金屬材料板(2)處于左邊，金屬材料板(4)處于右邊，金屬材料板(2)的左表面與絕緣容器(5)的左內(nèi)表面之間有一個隔層(I)，金屬材料板(2)的右表面與金屬材料板(4)的左表面之間有一個隔層(3),金屬材料板(4)的右表面與絕緣容器(5)的右內(nèi)表面接觸在一起，金屬材料板(2)和金屬材料板(4)的上下表面與絕緣容器(5)的上下內(nèi)表面接觸在一起，金屬材料板(2)和金屬材料板(4)的前后表面與絕緣容器(5)的前后內(nèi)表面接觸在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，其特征在于，絕緣容器用耐高溫的絕緣材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，其特征在于，兩塊金屬材料板用同一種金屬材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的D-I型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，其特征在于，兩塊隔層可以是空間也可以是多孔絕緣材料層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬材料板(2)和金屬材料板(4)，其特征在于，兩塊金屬材料板的形狀和大小可以是一樣的，也可以是金屬材料板(2)的厚度與金屬材料板(4)的厚度是不一樣的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔層(I)和隔層(3)，其特征在于，兩個隔層的厚度可以是一樣的，也可以是隔層(I)的厚度與隔層(3)的厚度是不一樣的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種D-1型二極管式熱電轉(zhuǎn)換和制冷制熱裝置，它由一個絕緣容器、兩塊用相同材料制作的金屬材料板和兩塊隔層構(gòu)成，兩塊金屬材料板平行地處于絕緣容器內(nèi)，金屬材料板2的左表面與絕緣容器5的左內(nèi)表面之間有一個隔層1，金屬材料板2的右表面與金屬材料板4的左表面之間有一個隔層3，隔層可以是空間也可以是多孔絕緣材料層，金屬材料板4的右表面與絕緣容器5的右內(nèi)表面接觸在一起。當裝置在處于金屬表面能大量地發(fā)射熱電子的高溫熱源中時，在兩塊金屬材料板之間接上負載后能實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換，在兩塊金屬材料板之間接上直流電源后能實現(xiàn)制冷或制熱。
文檔編號H01L37/00GK102779938SQ20111012259
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者馮建明 申請人:馮建明