[發(fā)明專利]用于建立溫度梯度的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980022401.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN111919074B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰拉爾德·博姆;魯?shù)婪颉は柺┞{;齊格弗里德·邁爾霍費爾
• 申請（專利權(quán)）人: 杰拉爾德·博姆;魯?shù)婪颉は柺┞{;齊格弗里德·邁爾霍費爾
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 王維;嚴慎

本發(fā)明涉及一種用于建立溫度梯度的設(shè)備(1)，所述設(shè)備(1)具有至少一個氣密工作空間(5)，至少一個氣密工作空間(5)具有連接到第一電極(2)的第一邊界表面(6)和連接到第二電極(3)的第二邊界表面(7)，其中當電壓被施加于第一電極(2)和第二電極(3)之間時，電場可以在第一邊界表面(6)和第二邊界表面(7)之間被生成于工作空間(5)中，并且其中第一邊界表面(6)和第二邊界表面(7)之間的距離小于5000nm。為了以高效的方式建立溫度梯度，根據(jù)本發(fā)明提供第一邊界表面(6)具有至少一個場增強裝置(特別是尖端(8))，以使得當電壓被施加于電極(2、3)時，場增強裝置的區(qū)域中的電場的場強度大于工作空間(5)中的電場的平均場強度。本發(fā)明還涉及一種用于利用具有氣密工作空間(5)的設(shè)備(1)使用工作空間(5)內(nèi)部的并且被施加電場的工作氣體來建立溫度梯度的方法，氣密工作空間(5)具有第一邊界表面(6)和第二邊界表面(7)。

本發(fā)明涉及一種用于建立溫度梯度的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個氣密工作空間，所述至少一個氣密工作空間具有連接到第一電極的第一邊界表面和連接到第二電極的第二邊界表面，其中當電壓在工作空間中被施加于第一電極和第二電極之間時，電場可以在第一邊界表面和第二邊界表面之間被生成，并且其中第一邊界表面和第二邊界表面之間的距離小于5000nm。

另外，本發(fā)明涉及一種用于利用包括氣密工作空間的設(shè)備借助于位于工作空間中的工作氣體來建立溫度梯度的方法，所述氣密工作空間具有第一邊界表面和第二邊界表面，電場被施加于所述工作氣體。

本發(fā)明還涉及一種用于傳輸電能的方法。

一開始命名的類型的用于建立溫度梯度的設(shè)備和方法從現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)變得為人所知。文檔AT 512 577 A1具體地公開了用于建立溫度梯度的方法以及用于該目的的設(shè)備，其中工作氣體的分子或原子在工作空間中的陽極和陰極之間振蕩，其中在與電場反向的移動中，分子在它們到達陽極之前冷卻。熱能因此被傳送到陽極處的分子，隨之分子在陰極的方向上被移動，其中它們經(jīng)由電場吸收到達陰極的路徑上的能量，以使得分子在一與陰極接觸時就可以對陰極釋放能量。

就該方法而言，只有非常少量的能量可以在陽極和陰極之間被傳輸已經(jīng)證明是不利的。

這通過本發(fā)明來解決。本發(fā)明的目的是指定一開始命名的類型的設(shè)備，利用所述設(shè)備，更多能量可以被傳輸，或者更大的溫度梯度可以被生成。

此外，一開始命名的類型的方法將被指定，利用所述方法，更多能量可以被傳輸，或者更大的溫度梯度可以被生成。

另外，一種用于特別高效地傳輸電能的方法將被指定。

第一個目的使用一開始命名的類型的設(shè)備來達成，在所述設(shè)備中，第一邊界表面包括至少一個場增強裝置(特別是尖端)，以使得當電壓被施加于電極時，場增強裝置的區(qū)域中的電場的場強度大于工作空間中的電場的平均場強度。

在本發(fā)明的背景下，認識到如果不僅分子的自然分子運動被利用，而是位于工作空間中的氣體的分子被離子化以使得電場中的離子化的分子被電場加速，則改進的能量傳輸、因此更大的溫度梯度的建立可以被實現(xiàn)。工作氣體的離子化從而在通常被實施為尖端的場增強裝置處發(fā)生，在場增強裝置處，場強度大于工作空間中的電場的平均場強度，場增強裝置通常被實施為布置在包括邊界表面的板之間的腔體。

為了建立溫度梯度，在場增強裝置處離子化的分子因此被作用于電場中的離子化的分子的力朝向第二邊界表面加速，在所述第二邊界表面處，分子釋放能量，隨之分子被第二邊界表面反射。分子然后在第一邊界表面的方向上移動，其中分子在與電場反向的移動期間損耗能量，并且在所述過程中冷卻以使得它們可以吸收第一邊界表面處的能量，其中第一邊界表面冷卻。分子隨后被電場朝向第二邊界表面加速，在第二邊界表面處，它們對第二邊界表面釋放能量，其中第二邊界表面被加熱。在這些移動中的一個中，分子在統(tǒng)計學上重新進入場增強裝置的區(qū)域，以使得分子的離子化被保持。