[发明专利]一种静电场作用下的制冷装置

说明书

本发明属于制冷领域，涉及一种静电场作用下的制冷装置，包括：第一气液平衡系统、第二气液平衡系统、第一节流阀、第二节流阀、第一静电场、第二静电场，第一气液平衡系统和第二气液平衡系统中间设置有第一节流阀和第二节流阀，第一静电场作用于第一气液平衡系统，第二静电场作用于第二气液平衡系统，第一静电场和第二静电场对第一气液平衡系统和第二气液平衡系统的作用效果刚好相反。第一静电场使第一气液平衡系统的平衡蒸气压降低，第二静电场使第二气液平衡系统的平衡蒸气压上升。本发明通过施加不同方向的静电场的方法，使一种仅提供较小电能就可使一般的常见流体电介质物质作为介质流体来完成制冷的装置得以实现。

技术领域

本发明属于制冷领域，涉及一种静电场作用下的制冷装置。

背景技术

传统的制冷装置多为压缩制冷，是将低压的气态制冷剂在压缩机作用下压缩成高温高压的气体，再经冷凝器等压冷凝成低温高压的液体，此低温高压液体再经节流阀变为低温低压下的气液混合物，最后该气液混合物在蒸发器的作用下吸热气化又回到最初的低压气态状态，继续回到压缩机中循环工作。而对于环境来说，在上述循环的最后一步中低温低压气液混合物的气化过程吸收环境中的热量，则使环境温度降低，起到制冷的作用。该种制冷装置由于具有优良的制冷效果是目前应用最为广泛的一种制冷技术，但是不容忽视的还有其高耗能、噪音大、且制冷效果良好的制冷剂大多都对环境污染严重等问题。因此，提出一种新的工质下的制冷装置对整个能源产业都具有前瞻性的意义。

制冷技术的热力学机理建立在相变的基础之上。相变作为一种普遍的物理现象广泛存在于生产与生活中，如自然界中水结冰以及化工厂中的精馏分离操作都是一种典型相变过程。物质在一定条件下从原来的相态变为其他相态的过程称之为相变或物态变化。通常所说的相态主要包括固相、液相和气相。相变过程不仅与物料传输息息相关也必定伴随着大量相变潜热的传递。当物质由质密态转变为质稀态时将吸热，温度降低，反之则放热，温度升高。也正因如此，相变具有广泛的应用前景，尤其是气液相变有很大的发展空间。然而在实际应用中由于温度、压强等的限制，气液相变仍然存在诸如耗能高、效率低等弊端。因此，研发一种低耗、高效的气液相变制冷装置成为近年来热力学领域的研究热点。

已有研究表明电场能有效强化气液相变过程，但关于此方面的课题大多尚处于起步阶段，且由于缺乏更为深入的理论研究在实验及实际生产中的应用都存在一定的限制。因此，研究静电场作用下的气液相变无论是对开展进一步的实验研究还是将此理论应用于实际都具有重要的指导意义。

发明内容

为了改善现有制冷装置所存在的问题，本发明提供一种静电场作用下的制冷装置。

本发明采用如下技术方案来实现：

一种静电场作用下的制冷装置，包括：第一气液平衡系统、第二气液平衡系统、第一节流阀、第二节流阀、第一静电场、第二静电场，第一气液平衡系统和第二气液平衡系统中间设置有第一节流阀和第二节流阀，第一静电场作用于第一气液平衡系统，第二静电场作用于第二气液平衡系统，第一静电场和第二静电场对第一气液平衡系统和第二气液平衡系统的作用效果刚好相反。

优选地，第一静电场使第一气液平衡系统的平衡蒸气压降低，第二静电场使第二气液平衡系统的平衡蒸气压上升。

优选地，第一静电场施加方向为平行于第一气液平衡系统的气液分界面，第二静电场施加方向为垂直于第二气液平衡系统的气液分界面。

优选地，在给定温度条件下，当施加的静电场方向与气液分界面平行时，平衡蒸气压降低的量由式(1)计算而得：