接觸電容脈衝傳熱裝置的製作方法
2023-12-01 10:00:46 1
專利名稱：接觸電容脈衝傳熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種固態物體利用電子傳熱的系統。以往對於熱能的取得及傳導基本上採取「火烤胸前暖，風吹背後寒」的方式。太古時期的遂人氏發明鑽木取火，火的應用使人類不僅獲得了徵服自然的偉大力量，同時由於改用熟食，使人體自身尤其是大腦獲得了充分發育的物質，從此使人類開始脫離了動物界。在社會物質文明的方面，由於火的使用，相繼出現了陶器、青銅器和鐵器時代，最後大機器時代也主要是由於用火作為動力源而創造了前所未有的物質文明。人類取得熱能的手段主要是以燃燒木柴、農作物秸杆、煤炭、石油、天然氣這些燃料以及用核裂變獲得的原子能。但是，社會的每一進步，同時也是一種退步。在物質文明的背後卻產生了一大堆難以處理的垃圾和核廢料，江河湖海被汙染，大氣改變了化學成份，產生了溫室效應，氣候變暖、兩極冰雪溶化、海平面上升，地面下降，南極上空產生臭氧洞，這一切都是由於人類在生產和生活中不合理的利用熱能造成的。
本發明的目的就在於提供一種應用電子技術傳導熱能的設備，在不破壞物體的分子結構和原子結構的條件下，不靠外來的作用，只利用自由電子的運動，自行打破平衡，把物體的熱能從一部分傳到另一部分加以利用。
金屬是電的良導體，也是熱的良導體。金屬無論是導電還是傳熱都是由於自由電子運動的結果。但二者還有很大的差別，金屬導線的兩端隨著所加電動勢方向的改變，自由電子運動的方向也隨之改變，但對熱的傳導卻只有一個方向，熱量總是從高溫一端流向低溫一端，達到平衡就不再有宏觀的變化。電流是自由電子有規則的定向運動，熱是自由電子的無序運動。怎樣把這兩種運動形態統一起來，使其互相轉化，在電子從無序形態變為有序形態時，也就可以實現熱能從低溫到高溫的傳遞。
本發明的基本內容是選擇三種金屬逸出功低的金屬A，逸出功高的金屬C和逸出功中等的金屬B。將三種金屬分別製成AC、AB、BC三種接觸器，使其在不同金屬的接觸面上形成接觸電動勢。AC為電源接觸器，AB、BC為放熱接觸器。電源電容器的極板分別用金屬A和金屬C製造，介質採用鈦酸鋇或其他鐵電體。將兩個電源電容器X和Y的兩個極板對應連接起來，中間接有電源接觸器。兩種金屬A和C相接觸，電子由逸出功低的金屬A流向逸出功高的金屬C，或者換句話說是從費密能級高的金屬A流向費密能級低的金屬C，使與之相連的電源電容器充電用一電阻絲的兩端接觸電源電容器X的兩端，中間接有放熱接觸器AB、BC，電源電容器Y的兩極板處在串聯體的兩端，仍帶原來的電荷。電源電容器X處在串聯體的中間，電荷將中和，在電阻絲上轉化為熱能，然後斷開，電源電容器X又重新恢復原來的帶電狀態。將電阻絲再與電源電容器Y相接觸，中間也接有放電接觸器AB、BC。電源電容器X的兩極板處在串聯體的兩端，仍帶原來的電荷。電源電容器Y處在串聯體的中間，電荷將中和，在電阻絲上轉化為熱能。總之，在電阻絲與電源電容器X和Y的不斷交替接觸過程中，電容器不斷發生充電和放電作用，在電源接觸器和電源電容器中將從周圍介質中吸收熱量，在電阻絲和放熱接觸器上將放出熱量。
我國能源結構的特點是煤多油少，能源消費以煤為主，環境問題成為我國國民經濟發展的一大難題。尤其在冬季我國北方由於取暖大量燒煤，造成大氣中二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物都顯著增加。在夏季熱浪襲來，迫使許多人跳到水中殘喘。無論是印度還是美國都有許多人被活活熱死。雖然人們可用空調機造成局部的涼爽環境，但它要消耗許多電能，電能大部分是用燃燒大量煤炭轉化來的，對於炎熱的氣候來說這就等於火上澆油。本發明與燃燒燃料和核裂變以取得熱能相比，沒有對人體健康有損害的化學物質及放射性物質產生，不會汙染環境和大氣，不會造成溫室效應。本發明與冷凍機和熱泵相比，結構比較簡單，不用液體的蒸發與凝結不用氣體的膨脹與壓縮，它不靠物態變化使物體吸收或放出熱量，而僅僅是靠電子運動使物體變熱或冷卻。在開放電路中，為自由電子開闢自己不斷運動的道路。電容器充電吸收熱量將熱能轉化為電能，把電容器短路，把他放在電路中間，電容器放電，在放電接觸器和電阻絲上將產生高溫。在電容器和電源接觸器上將產生低於常溫物體的溫度。
下面結合附圖進一步說明。
圖1、電源電容器X和Y的兩極對應相連，中間接有電源接觸器AC，電子由逸出功低的A極流向逸出功高的C極，使A板帶正電，C板帶負電。電容器X的A極與電阻R的M端之間接有放熱接觸器AB和開關K1，電容器X的C極與電阻R的N端中間接有放熱接觸器BC和開關K2。電容器Y的A極與電阻R的N端中間接有放電接觸器AB和開關K3，電容器Y的C極與電阻R的M端中間接放熱接觸器BC和開關K4。
圖2、開關K1和K2同時關閉，電源電容器Y的兩極板處在串聯體的兩端，仍帶原來的電荷。電源電容器X的兩極板處在串聯體的中間，電荷將在電阻R上中和電能轉化為熱能放出，電阻R的溫度將升高。
圖3、將開關K1和K2同時開啟，電源電容器X的兩極板由處在串聯體的中間變為串聯體的一端，電路中將發生電子由A極向C極的流動，使A極帶正電，C極帶負電，電容器和接觸器AC的溫度降低。
圖4、開關K3和K4同時關閉，電源電容器X的兩極板處在串聯體的兩端，仍帶原來的電荷。電源電容器Y兩極板處在串聯體的中間，電荷將在電阻R上中和，電能轉化為熱能放出，電阻R的溫度再度升高。
圖5、將開關K3和K4同時開啟，電源電容器Y的兩極板由處在串聯體的中間變為串聯體的一端，電路中將發生電子由A極向C極的流動，使A極帶正電，C極帶負電。電容器和接觸器AC的溫度再度降低。
總之，在開關K1和K2與開關K3和K4交替關閉和開啟過程中，電源電容器X和Y就交替發生充電和放電作用。充電時將熱能轉化為電能，放電時把電能轉化為熱能。只要開關不停的開啟與關閉，結果就打破熱平衡，把熱能從低溫物體傳到高溫物體。
實施例如圖6所示，電源電容器X的A極與接觸器AC的A極相結，接觸器AC的C極與電源電容器Y的C極相結。電源電容器X的C極與接觸器AC的C極相結，接觸器AC的A極與電源電容器Y的A極相結。在電源電容器X的A極和電阻R的M端之間接有電子開關KD1與接觸器AB，在電源電容器X的C極和電阻R的N端之間接有電子開關KD2與接觸器BC。在電源電容器Y的A極和電阻R的N端之間接有電子開關KD3與接觸器AB，在電容器Y的C極和電阻R的M端之間接有電子開關KD4與接觸器BC。控制的程序是同時導通KD1和KD2，然後關斷。再同時導通KD3和KD4，然後關斷。由此循環往復，使電源電容器AC和電源接觸器AC的溫度下降，放熱接觸器AB、BC和電阻R的溫度上升。熱平衡自行打破，熱量從低溫物體傳到高溫物體而不影響其他變化。
從熱的宏觀表面現象觀察，熱量是不能從低溫物體傳到高溫物體，熱平衡是不會自行打破的。但是深入認識熱木質，從微觀角度看，不同金屬相接觸，電子從逸出功低的金屬流向逸出功高的金屬，電流的能量是物體的熱量轉化來的，物體的溫度將下降。導體的電容較小，所帶電量不多。電容器可隨著技術的改進位造較大容量的設備，雖然電容器每次放電能量也不太多，如果用電子開關控制電容器每秒放電幾萬次到幾百萬次，那潛在的能量就被激活了。在冬季可將室外低溫物體的能量傳到室內取暖，使人生活在溫暖的環境中。在夏季可將室內的熱量排到室外，使人生活在涼爽的環境中。另外可將一部分水冷卻變成冰放出熱量把另一部分水沸騰。當生產和生活中所需的熱量都可以從周圍物體中傳導而來，那就標誌著人類社會火的時代結束了。
權利要求
1.一種以金屬導體和絕緣體相結合的傳熱裝置，將熱能從一部分傳到另一部分，其特徵在於電源電容器X的A極與接觸器AC的A極相連，接觸器AC的C極與電源電容器Y的C極相連，電源電容器X的C極與接觸器CA的C極相連，接觸器CA的A極與電源電容器Y的A極相連，在電源電容器X的A極和電阻R的M端之間有電子開關KD1與接觸器AB，在電源電容器X的C極和電阻R的N端之間接有電子開關KD2與接觸器CB，在電源電容器Y的A極和電阻R的N端之間接有電子開關KD3與接觸器AB，在電源電容器Y的C極和電阻R的M端之間接有電子開關KD4與接觸器CB，控制的程序是同時導通KD1和KD2，然後關斷，再同時導通KD3和KD4，熱後關斷，由此循環往復，使電源電容器AC和電源接觸器AC的溫度下降，放熱接觸器AB、BC和電阻R的溫度上升，熱平衡自行被打破，熱量從低溫物體傳到高溫物體上去。
全文摘要
本發明公開了一種固態物體電子傳熱系統,利用逸出功不同的金屬A和C相接觸的電位差,激發兩個相連的電源電容器AC帶電、把電子開關KD1和KD2將電容器X與電阻器R連接起來,把電子開關KD3和KD4將電容器Y和電阻器R連接起來,電子開關交替導通與關斷,電容器X和Y交替充電與放電,充電時將吸收常溫物體的熱量,放電時將電能轉變為熱能,打破熱平衡,將低溫物體的熱能傳到高溫物體上去。
文檔編號F25B21/00GK1271834SQ9912659
公開日2000年11月1日 申請日期1999年12月24日 優先權日1999年12月24日
發明者石運達, 張金鋒, 石鐘豔 申請人:石運達