[发明专利]单金属双空间二极管热电子发射式热电转换装置

说明书

技术领域

本发明是关于热电转换装置的，更具体地说，本发明是关于利用金属的热电子发射现象和二个金属间的电子数密度差将高温热源中的热能转换成电能的热电转换装置。

背景技术

目前，市场上只能见到利用二个金属间的温差将高温热源中的热能转换成电能的热电转换装置，尚未见到利用金属的热电子发射现象和二个金属间的电子数密度差将高温热源中的热能转换成电能的热电转换装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的将高温热源中的热能转换成电能的热电转换装置。

本发明的技术方案是：由一个绝缘容器和二块金属材料板构成，绝缘容器用耐高温的绝缘材料制成，二块金属材料板的形状和大小一样，二块金属材料板用同一种金属材料制成，二块金属材料板平行地处于绝缘容器内，其中一块处于左边，另一块处于右边，二块金属材料板的表面与绝缘容器的内表面平行，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空间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空间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的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离与金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离，可以是一样的，也可以是金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离大于金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离，也可以是金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离小于金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离。

由于在高温下金属表面要向金属表面上部空间大量地发射热电子，而本发明中，二块金属材料板的形状和大小一样，二块金属材料板用同一种金属材料制成，金属材料板2的二个表面可以分别向空间1和空间3发射热电子，金属材料板4只有一个左表面可以向空间3发射热电子。因此，当热电转换装置处于金属表面能大量地发射热电子的高温环境中时，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。因此，本发明能产生如下的有益效果：

(1)当热电转换装置处于金属表面能大量地发射热电子的高温环境中时，金属材料板2中的电子数少于金属材料板4中的电子数，金属材料板2中的电子数密度小于金属材料板4中的电子数密度，在金属材料板2与金属材料板4之间存在着电子数密度差。

(2)当热电转换装置处于金属表面能大量地发射热电子的高温环境中时，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。

(3)当热电转换装置处于金属表面能大量地发射热电子的高温环境中时，如果在金属材料板2与金属材料板4之间接上负载，就能输出电能，就能将热能转换成电能。

附图说明

图1为热电转换装置的第一种示意图；

图2为热电转换装置的第二种示意图；

图3为热电转换装置的第三种示意图；

图4为热电转换装置的第一种实施例示意图；

图5为热电转换装置的第二种实施例示意图；

图6为热电转换装置的第三种实施例示意图。

具体实施方式

下面，结合附图与具体实施方式，在热电转换装置处于金属表面能大量地发射热电子的高温环境中时，对本发明作进一步详细描述：

图1中，金属材料板2和金属材料板4平行地处于绝缘容器5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和金属材料板4的表面与绝缘容器5的内表面平行，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间是空间1，金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间是空间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的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离等于金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离。

图2中，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离大于金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离。

图3中，金属材料板2的左表面与绝缘容器5的左内表面之间的距离小于金属材料板2的右表面与金属材料板4的左表面之间的距离。

图4所示的实施例中，用导线将负载6连接在金属材料板2与金属材料板4之间，使负载6上有电能输出，使热能转换成电能。

图5所示的实施例中，将二个热电转换装置中的金属材料板2与金属材料板4串联在一起，增加输出电压，使负载7上输出更多的电能，使更多的热能转换成电能。