专利名称：D-1型二极管式热电转换和制冷制热装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于热电转换和制冷制热装置的，更具体地说，本发明是关于即能用于热电转换又能用于制冷或制热的D-I型二极管式的热电转换和制冷制热装置。
背景技术：
目前，市场上尚未见到即能用于热电转换又能用于制冷或制热的D-I型二极管式的热电转换和制冷制热装置
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的、即能用于热电转换又能用于制冷或制热的热电转换和制冷制热装置。本发明的技术方案是由一个绝缘容器、两块金属材料板和两块隔层构成。两块金属材料板平行地处于绝缘容器内，金属材料板2处于左边，金属材料板4处于右边，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间有一个隔层1，金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间有一个隔层3,金属材料板4的右表面与绝缘容器5的右内表面接触在一起，金属材料板2和金属材料板4的上下表面与绝缘容器5的上下内表面接触在一起，金属材料板2和金属材料板4的前后表面与绝缘容器5的前后内表面接触在一起。绝缘容器用耐高温的绝缘材料制成。两块金属材料板用同一种金属材料制成，两块金属材料板的形状和大小可以是一样的，也可以是金属材料板2的厚度与金属材料板4的厚度是不一样的。两块隔层可以是空间也可以是多孔绝缘材料层，两块隔层的厚度可以是一样的，也可以是隔层I的厚度与隔层3的厚度是不一样的。由于在高温下金属表面要向金属表面上部的空间或多孔绝缘材料层大量地发射热电子，而本发明中，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间有一个隔层I,金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间有一个隔层3,金属材料板4的右表面与绝缘容器5的右内表面接触在一起，隔层是空间也可以是多孔绝缘材料层，因此，本发明能产生如下的一些有益效果I)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板2的左表面要向隔层I中发射热电子，金属材料板2的右表面要向隔层3中发射热电子，金属材料板4的左表面要向隔层3中发射热电子，金属材料板2的左右二个表面都要发射热电子,金属材料板4只有一个左表面要发射热电子，金属材料板2的右表面和金属材料板4的左表面都向隔层3发射热电子。2)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板2发射出的热电子数多于金属材料板4发射出的热电子数。3)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板4的左表面向隔层3中发射出的热电子数多于金属材料板2的右表面向隔层3中发射出的热电子数。4)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，在金属材料板2的左表面上存在着一层正电荷层，在金属材料板2的右表面上存在着一层正电荷层,在金属材料板4的左表面上存在着一层正电荷层。5)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板4的左表面上所带的正电荷数多于金属材料板2的右表面上所带的正电荷数。6)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板2所带的净电量是正，金属材料板4所带的净电量是正，金属材料板2所带的净正电量大于金属材料板4所带的净正电量。
7)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板2的电势高于金属材料板4的电势，在金属材料板2与金属材料板4之间存在着电势差，如图3所示。8)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，在金属材料板2的左表面上部的空间中存在着方向由金属材料板2的左表面指向外面的电场6,在金属材料板2的右表面上部的空间中存在着方向由金属材料板2的右表面指向外面的电场7,在金属材料板4的左表面上部的空间中存在着方向由金属材料板4的左表面指向外面的电场8,电场6的方向与电场7的方向相反，电场8的方向与电场7的方向相反，电场6的方向与电场8的方向相同,如图4所不。9)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板4的左表面上部的空间中存在的方向由金属材料板4的左表面指向外面的电场8的电场强度和电场分布范围大于金属材料板2的右表面上部的空间中存在的方向由金属材料板2的右表面指向外面的电场7的电场强度和电场分布范围，电子在由金属材料板4的左表面通过隔层3运动到金属材料板2的右表面的过程中电场8要对电子作负功、电场7要对电子作正功、电场8对电子作的负功的值大于电场7对电子作的正功的值，电子在由金属材料板2的右表面通过隔层3运动到金属材料板4的左表面的过程中电场7要对电子作负功、电场8要对电子作正功、电场7对电子作的负功的值小于电场8对电子作的正功的值。10)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，如果在金属材料板2与金属材料板4之间接上负载，负载中有电能输出，可实现热电转换。11)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，如果将电压大于金属材料板2与金属材料板4之间的电势差的直流电源的正极接于金属材料板2和将负极接于金属材料板4，可实现制冷。12)当本发明中的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，如果将直流电源的正极接于金属材料板4和将负极接于金属材料板2，可实现制热。
图I为热电转换和制冷制热装置的主视图；图2为热电转换和制冷制热装置的府视图；图3为热电转换和制冷制热装置中的电势分布图；图4为热电转换和制冷制热装置中的电场分布图；图5为热电转换和制冷制热装置的第一种实施例示意图；
图6为热电转换和制冷制热装置的第二种实施例示意图；图7为热电转换和制冷制热装置的第三种实施例示意图。
具体实施例方式下面，结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述图I为热电转换和制冷制热装置的主视图，对金属材料板I、金属材料板2、金属材料板3和金属材料板4作了剖视，对绝缘容器5没有作剖视，两块金属材料板平行地处于绝缘容器内，金属材料板2处于左边,金属材料板4处于右边,金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间是隔层1，金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间是隔层3,金属材料板4的右表面与绝缘容器5的右内表面接触在一起,金属材料板2和金属材料板4的上下表面与绝缘容器5的上下内表面接触在一起。图2为热电转换和制冷制热装置的府视图，对金属材料板I、金属材料板2、金属材料板3和金属材料板4作了剖视，对绝缘容器5没有作剖视，金属材料板2和金属材料板4的前后表面与绝缘容器5的前后内表面接触在一起。图3中，当D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，金属材料板2中的电势高于金属材料板4中的电势。图4中，当D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，在金属材料板2的左表面上部的空间中存在着方向由金属材料板2的左表面指向外面的电场6,在金属材料板2的右表面上部的空间中存在着方向由金属材料板2的右表面指向外面的电场7，在金属材料板4的左表面上部的空间中存在着方向由金属材料板4的左表面指向外面的电场8,电场6的方向与电场7的方向相反，电场8的方向与电场7的方向相反，电场6的方向与电场8的方向相同，电场8的电场强度大于电场7的电场强度、即电子在由金属材料板4的左表面通过隔层3运动到金属材料板2的右表面的过程中电场8对电子作的负功的值大于电场7对电子作的正功的值，电子在由金属材料板2的右表面通过隔层3运动到金属材料板4的左表面的过程中电场7对电子作的负功的值小于电场8对电子作的正功的值。图5所示的实施例中，当D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，用导线将负载9连接在金属材料板2与金属材料板4之间，使负载9上有电能输出，使热能转换成电能，实现热电转换。图6所示的实施例中，当D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，用导线将直流电源10的正极连接在金属材料板2和将负极连接在金属材料板4，使电场8所在处的热能减少、温度降低，使电场7所在处的热能增加、温度升高，总体上使电场8所在处减少的热能多于电场7所在处增加的热能，总体上使装置的热能减少、温度降低，实现制冷。图7所示的实施例中，当D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，用导线将直流电源11的正极连接在金属材料板4和将负极连接在金属材料板2，使电场8所在处的热能增加、温度升高，使电场7所在处的热能减少、温度降低，总体上使电场8所在处增加的热能多于电场7所在处减少的热能，总体上使装置的热能增加、温度升高，实现制热。可以通过二个热电转换和制冷制热装置并联或多个热电转换和制冷制热装置并联的方式，使负载上输出更多的电能，使更多的热能转换成电能。可以通过多个热电转换和制冷制热装置串并联的方式，使负载上输出更多的电能，使更多的热能转换成电能。可以通过二个热电转换和制冷制热装置并联或多个热电转换和制冷制热装置并 联的方式，提高制冷效果。可以通过多个热电转换和制冷制热装置串并联的方式，提高制冷效果。可以通过二个热电转换和制冷制热装置并联或多个热电转换和制冷制热装置并联的方式，提高制热效果。可以通过多个热电转换和制冷制热装置串并联的方式，提高制热效果。
权利要求
1.一种D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置，其特征在于，它由一个绝缘容器、两块金属材料板和两块隔层构成。
2.根据权利要求I所述的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置，其特征在于，两块金属材料板平行地处于绝缘容器内，金属材料板(2)处于左边，金属材料板(4)处于右边，金属材料板(2)的左表面与绝缘容器(5)的左内表面之间有一个隔层(I)，金属材料板(2)的右表面与金属材料板(4)的左表面之间有一个隔层(3),金属材料板(4)的右表面与绝缘容器(5)的右内表面接触在一起，金属材料板(2)和金属材料板(4)的上下表面与绝缘容器(5)的上下内表面接触在一起，金属材料板(2)和金属材料板(4)的前后表面与绝缘容器(5)的前后内表面接触在一起。
3.根据权利要求I所述的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置，其特征在于，绝缘容器用耐高温的绝缘材料制成。
4.根据权利要求I所述的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置，其特征在于，两块金属材料板用同一种金属材料制成。
5.根据权利要求I所述的D-I型二极管式热电转换和制冷制热装置，其特征在于，两块隔层可以是空间也可以是多孔绝缘材料层。
6.根据权利要求2所述的金属材料板(2)和金属材料板(4)，其特征在于，两块金属材料板的形状和大小可以是一样的，也可以是金属材料板(2)的厚度与金属材料板(4)的厚度是不一样的。
7.根据权利要求2所述的隔层(I)和隔层(3)，其特征在于，两个隔层的厚度可以是一样的，也可以是隔层(I)的厚度与隔层(3)的厚度是不一样的。
全文摘要
本发明公开了一种D-1型二极管式热电转换和制冷制热装置，它由一个绝缘容器、两块用相同材料制作的金属材料板和两块隔层构成，两块金属材料板平行地处于绝缘容器内，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间有一个隔层1，金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间有一个隔层3，隔层可以是空间也可以是多孔绝缘材料层，金属材料板4的右表面与绝缘容器5的右内表面接触在一起。当装置在处于金属表面能大量地发射热电子的高温热源中时，在两块金属材料板之间接上负载后能实现热电转换，在两块金属材料板之间接上直流电源后能实现制冷或制热。
文档编号H01L37/00GK102779938SQ20111012259
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者冯建明 申请人:冯建明