[發明專利]表面催化熱二極管

有效

• 申請號: 201480038411.8
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN105473218B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: D·P·希恩
• 申請（專利權）人: 典范能源研究公司
• 主分類號: B01J15/00
• 分類號: B01J15/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;楊立

1.一種表面催化熱二極管設備，包括多個并聯連接的表面催化熱二極管單元，每個表面催化熱二極管單元包括：

第一表面，所述第一表面與氣體相互化學作用，使得所述氣體在接近于所述第一表面處以第一速率離解；

第二表面，所述第二表面與所述氣體相互化學作用，使得所述氣體在接近于所述第二表面處以第二速率離解，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

位于所述第一表面與所述第二表面之間的多個間隔件，所述多個間隔件將所述第一表面與所述第二表面之間的間隔維持在基本上恒定的距離；

其中：

所述第一表面和所述第二表面定義被配置成包含所述氣體的腔體；

所述第一速率與所述第二速率之間的差致使跨所述腔體在所述第一表面與所述第二表面之間的穩態溫差；

所述多個并聯連接的表面催化熱二極管單元的腔體被互連；并且

相鄰的表面催化熱二極管單元共用至少一個間隔件。

2.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述第一表面由選自以下各項所構成的組中的至少一種材料制成：鎂，鋁，鈧，鈦，釩，鉻，錳，鐵，鈷，鎳，銅，鋅，釔，鋯，鉬，釕，銠，鈀，銀，錫，鑭，鈰，鐠，釹，釤，銪，釓，鉿，摻雜的硅，鉭，鎢，錸，鋨，銥，鉑，金，鉛，氧化鋁，氧化鎂，二氧化鈦，二氧化硅，硝化纖維素，芳族聚酰胺，尼龍，人造纖維，和聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述第二表面由選自以下各項所構成的組中的至少一種材料制成：聚乙烯，聚丙烯，石蠟，天然橡膠，摻雜的硅，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，氟橡膠，全氟聚醚，全氟磺酸，石墨烯，石墨和碳納米管。

4.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述氣體包括選自以下各項所構成的組中的至少一種氣體：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，氰化氫，氟化氫，硫化氫，氰甲烷，甲酰胺，氨基甲亞胺，氯化氫，氰乙烷，氮氣，一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，氧化氮，單鹵甲烷，二鹵甲烷，三鹵甲烷，四鹵甲烷，鹵代乙烷，氫，氦，氖，氬，氪，氙，氡，甲烷，乙烷，和丙烷。

5.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述恒定距離處于0.01至100微米的范圍中。

6.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述多個表面催化熱二極管單元中的至少一個進一步包括第一熱傳遞表面，所述第一熱傳遞表面在所述第一表面與所述腔體的相對側上與所述第一表面連接并且基本上平行，所述第一熱傳遞表面被配置成從所述表面催化熱二極管的外部向所述第一表面傳導熱量。

7.根據權利要求6所述的表面催化熱二極管設備，其中所述多個表面催化熱二極管單元中的至少一個進一步包括第二熱傳遞表面，所述第二熱傳遞表面在所述第二表面與所述腔體的相對側上與所述第二表面連接并且基本上平行，所述第二熱傳遞表面被配置成從所述第二表面向所述表面催化熱二極管之外傳導熱量。

8.一種表面催化熱二極管系統，包括以串聯連接的多個根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中相鄰的表面催化熱二極管設備通過共用的熱傳遞表面而被分開，所述共用的熱傳遞表面被配置成在相鄰的表面催化熱二極管設備之間傳遞熱量。

9.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述氣體在所述第一表面上以所述第一速率離解并且所述氣體在所述第二表面上以所述第二速率離解。

10.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，其中所述第一表面和所述第二表面已經被清潔。

11.根據權利要求1所述的表面催化熱二極管設備，進一步包括位于所述腔體以內的一定量的所述氣體，所述氣體的量被選擇為使得所述氣體處于0.01至10大氣壓范圍內的壓力下。