专利名称：磁控一维单向传导器的制作方法
技术领域：
本发明就能源开发利用技术提出了一个新的模式。特别是在以各种形式的热能向电能转化领域提出一个全新的实用单元。
在热电转化领域很早就有人研究热直发电问题。例如应用塞贝克效应温差发电，但是距实际做为能源技术使用还有很远的路程。半导体技术的发展给这一领域注入了活力，二十世纪中叶即将半导体技术应用到了塞贝克效应回路，热电转化效率可达百分之十五以上，电功率也相应提高，但是成本居高不下，商品化道路步履艰难。人们又将注意力转到新一代半导体材料的研究开发上，放弃了用普通易成的材料与技术解决问题的途径。本发明并不是反其道而行之，而是从微观自动控制的角度解决热直发电的核心问题，从而摆脱塞贝克回路的束缚。
本发明的任务是建立一个基于微观自动控制、应用普通材料实现热直发电目标的核心单元模型。为实现热直发电商品化开辟一条新道路，具体指导生产制造便携式、可移动式热力发电系统及装置等商品的设计方案。
我们取一片金属箔、把它命名为传导金属箔，再取M片金属箔把它所命名为休止金属箔，再取N片绝缘膜把它们命名为绝缘层膜，最后设置一个具有一定磁场强度的磁场。将M片休止金属箔与N片绝缘层膜相互交错迭加合到一起，每片休止金属箔之间不得有导电联接。将休止金属箔与绝缘层膜的组合体联接到传导金属箔上，每片休止金属箔平面都垂直于传导金属箔平面，并且具有良好的导电联接。把磁场调整到由传导金属箔、休止金属箔、绝缘层膜构成的组合体上，使磁场方向平行于传导金属箔平面、并且在传导金属箔所在的空间具有最大磁场强度，磁场的实际方向能够实现控制需要。以上即是磁控一维单向传导器的基本结构。
在任一个热能扩散传导系统中，我们让磁控一维单向传导器中的传导金属箔做为热能扩散传导的载体，对于参与热能扩散传导之电子运动、磁控一维单向传导器将表现为一维单向选择性，在一个方向上其阻力大于传导金属箔本身的传导阻力，在反方向优于传导金属箔本身的传导特性。磁控一维单向传导器有效地控制了系统中电子的迁移运动趋向。
我们将磁控一维单向传导器中的传导金属箔与导电体组成一个闭合回路置于热能扩散传导系统时，这个回路中将有电流产生，将热能直接转化为电能。这一过程的机理是这样的传导金属箔与导电体都充当热能扩散传导的载体。我们知道、热能的扩散传导主要以电子在各种能量态上迁移运动、吸收或放出能量这一形式进行的。在非控制状态，闭合回路沿回路两个方向上的电子迁移引起的电势互相抵消，即使因两种载体材料的不同所反映出来的电势差也是极微小的，产生的电流只能做信号源使用。在本发明所提供的控制状态下闭合回路沿回路两个方向上的电子迁移运动、因一维单向选择性能的存在、阻塞了电势互相抵消的通道、维持电子流的单向通道、将热能扩散传导过程转化为电能传导过程，实现能量形式的变换。
因为热能直接转化为电能减少了中间环节，应用本发明热力发电系统的机械结构将向简单化方向迈进，体积将趋向小型化，可移动性能、便携性能将提高。与其它的热直发电系统比较具有材料易获得、加工工艺简单，构成装置的商品化成为可能。体积小、便携性、可移动性、使用普通材料，这些特点的具备，可随时随地利用太阳能、余热、地热。临时性热源进行发电，同时本发明可用于热系统控制单元。具有实际使用价值。
实施本发明除正确地选择材料、约束磁场、按本说明要求组合外，应注意多个同样单元的串并联，有效地利用热能、提高电功率。例如将多个磁控一维单向传导器组成的热电直接转化单元的同性端环绕包围着热源最大限度地利用热能，具体的数量及联接方式取决于系统的要求。对具体装置的机械结构本发明不予描述。
权利要求
1.由传导金属箔、休止金属箔、绝缘层膜、磁场组成的磁控一维单向传导器，其特征是M层休止金属箔与N层绝缘层膜交错迭加垂直连接于传导金属箔面上，磁场方向与传导金属箔平面平行、在传导金属箔所在空间具有最大场强，当传导金属箔做为一个系统中热能扩散传导的载体时，对参与热能扩散传导的电子迁移运动具有一维单向选择性，在一个方向上其阻力大于传导金属箔本身的传导阻力在反方向上优于传导金属箔本身的传导特性。
2.根据权利要求1，其特征是传导金属箔与导电体组成一个闭合回路置于热能扩散传导系统时，回路中有电流产生，将热能直接转化为电能。
3.根据权利要求2，其特征是用于便携式、可移动式热力发电系统及装置。
4.根据权利要求2，其特征是用于太阳能发电工程及装置。
5.根据权利要求2，其特征是用于余热利用、地热利用、温差发电工程及装置。
6.根据权利要求2，其特征是用于热系统控制单元。
全文摘要
在热直发电领域，需要提高系统的电功率、降低成本、能够商品化。本发明所规定的技术是从微观控制电子迁移运动趋向出发建立一个全新的热直发电模型。即磁控一维单向传导器。本发明中的传导金属箔与导电体组成一个闭合回路置于热能扩散传导系统时，回路中有电流产生将热能直接转化为电能。因系普通材料组成、无中间环节可用于制造便携式、可移动式热力发电系统及装置，充分利用太阳能、余热、地热、温差等资源，同时用于热系统的控制单元。
文档编号H02N11/00GK1159676SQ96100500
公开日1997年9月17日 申请日期1996年3月12日 优先权日1996年3月12日
发明者李林海 申请人:李林海