[发明专利]表面催化热二极管

权利要求书

1.一种表面催化热二极管设备，包括多个并联连接的表面催化热二极管单元，每个表面催化热二极管单元包括：

第一表面，所述第一表面与气体相互化学作用，使得所述气体在接近于所述第一表面处以第一速率离解；

第二表面，所述第二表面与所述气体相互化学作用，使得所述气体在接近于所述第二表面处以第二速率离解，所述第二表面基本上平行于所述第一表面，并且所述第二速率低于所述第一速率；以及

位于所述第一表面与所述第二表面之间的多个间隔件，所述多个间隔件将所述第一表面与所述第二表面之间的间隔维持在基本上恒定的距离；

其中：

所述第一表面和所述第二表面定义被配置成包含所述气体的腔体；

所述第一速率与所述第二速率之间的差致使跨所述腔体在所述第一表面与所述第二表面之间的稳态温差；

所述多个并联连接的表面催化热二极管单元的腔体被互连；并且

相邻的表面催化热二极管单元共用至少一个间隔件。

2.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述第一表面由选自以下各项所构成的组中的至少一种材料制成：镁，铝，钪，钛，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，钇，锆，钼，钌，铑，钯，银，锡，镧，铈，镨，钕，钐，铕，钆，铪，掺杂的硅，钽，钨，铼，锇，铱，铂，金，铅，氧化铝，氧化镁，二氧化钛，二氧化硅，硝化纤维素，芳族聚酰胺，尼龙，人造纤维，和聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述第二表面由选自以下各项所构成的组中的至少一种材料制成：聚乙烯，聚丙烯，石蜡，天然橡胶，掺杂的硅，聚醚，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚四氟乙烯，全氟烷氧基聚合物，聚乙烯氯三氟乙烯，氟橡胶，全氟聚醚，全氟磺酸，石墨烯，石墨和碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述气体包括选自以下各项所构成的组中的至少一种气体：甲酸，乙酸，甲醇，乙醇，甲醛，氨，二甲基酮，甲胺，二甲胺，二甲醚，水，乙酰胺，甲硫，氰，氰化氢，氟化氢，硫化氢，氰甲烷，甲酰胺，氨基甲亚胺，氯化氢，氰乙烷，氮气，一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，氧化氮，单卤甲烷，二卤甲烷，三卤甲烷，四卤甲烷，卤代乙烷，氢，氦，氖，氩，氪，氙，氡，甲烷，乙烷，和丙烷。

5.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述恒定距离处于0.01至100微米的范围中。

6.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述多个表面催化热二极管单元中的至少一个进一步包括第一热传递表面，所述第一热传递表面在所述第一表面与所述腔体的相对侧上与所述第一表面连接并且基本上平行，所述第一热传递表面被配置成从所述表面催化热二极管的外部向所述第一表面传导热量。

7.根据权利要求6所述的表面催化热二极管设备，其中所述多个表面催化热二极管单元中的至少一个进一步包括第二热传递表面，所述第二热传递表面在所述第二表面与所述腔体的相对侧上与所述第二表面连接并且基本上平行，所述第二热传递表面被配置成从所述第二表面向所述表面催化热二极管之外传导热量。

8.一种表面催化热二极管系统，包括以串联连接的多个根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中相邻的表面催化热二极管设备通过共用的热传递表面而被分开，所述共用的热传递表面被配置成在相邻的表面催化热二极管设备之间传递热量。

9.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述气体在所述第一表面上以所述第一速率离解并且所述气体在所述第二表面上以所述第二速率离解。

10.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，其中所述第一表面和所述第二表面已经被清洁。

11.根据权利要求1所述的表面催化热二极管设备，进一步包括位于所述腔体以内的一定量的所述气体，所述气体的量被选择为使得所述气体处于0.01至10大气压范围内的压力下。