RU2182689C1 - Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения - Google Patents

Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения Download PDF

Info

Publication number
RU2182689C1
RU2182689C1 RU2001116712/06A RU2001116712A RU2182689C1 RU 2182689 C1 RU2182689 C1 RU 2182689C1 RU 2001116712/06 A RU2001116712/06 A RU 2001116712/06A RU 2001116712 A RU2001116712 A RU 2001116712A RU 2182689 C1 RU2182689 C1 RU 2182689C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
electric field
working
closed
dipole moment
Prior art date
Application number
RU2001116712/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Эдуардович Зевацкий (UA)
Юрий Эдуардович Зевацкий
Original Assignee
Юрий Эдуардович Зевацкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Эдуардович Зевацкий filed Critical Юрий Эдуардович Зевацкий
Priority to RU2001116712/06A priority Critical patent/RU2182689C1/ru
Priority to JP2003505537A priority patent/JP4106324B2/ja
Priority to US10/475,088 priority patent/US6955054B2/en
Priority to DE60226990T priority patent/DE60226990D1/de
Priority to ES02707360T priority patent/ES2307731T3/es
Priority to AT02707360T priority patent/ATE397841T1/de
Priority to PCT/RU2002/000053 priority patent/WO2002103261A1/ru
Priority to EP02707360A priority patent/EP1441186B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182689C1 publication Critical patent/RU2182689C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/80—Apparatus for specific applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области теплофизики, более конкретно к способу и устройству для охлаждения рабочего тела и к способу генерации микроволнового излучения, и может быть использовано при создании холодильной техники, генераторов микроволнового излучения и тепловых машин. Согласно изобретению в способе охлаждения рабочего тела рабочее тело, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля, напряженность которого выбирают из условия: μE>107ДВ/м, где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д), Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м, при этом исключают возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне действия электрического поля. В качестве рабочего тела используют газы или жидкости. Устройство для охлаждения рабочего тела содержит камеру для помещения рабочего тела, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, причем упомянутая камера содержит элементы для подвода разности потенциалов, создающей электрическое поле в камере. В способе генерации микроволнового излучения, соответствующем изобретению, рабочее тело, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля, напряженность которого выбирают из условия: μE>107ДВ/м, где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д), Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м, при этом исключают возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне и обеспечивают выход микроволнового излучения из замкнутой рабочей зоны действия электрического поля и теплоотвод путем поглощения этого микроволнового излучения внешним теплоносителем. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат в процессе охлаждения и снижение энергозатрат на преобразование электрической энергии в энергию электромагнитного излучения. 3 с. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области теплофизики, более конкретно к способу и устройству для охлаждения рабочего тела и к способу генерации микроволнового излучения, и может быть использовано при создании холодильной техники, генераторов микроволнового излучения и тепловых машин.
Широко известны холодильные машины /1/, реализующие способ искусственного охлаждения рабочего тела с помощью подводимой энергии. Известны устройства для этих целей - компрессионные холодильные машины, в которых происходит сжатие холодильного агента; теплоиспользующие холодильные машины, потребляющие тепловую энергию; термоэлектрические холодильные машины, основанные на использовании явления Пельтье.
Недостатком известного способа и устройств для охлаждения рабочего тела является невозможность достижения высоких коэффициентов полезного действия и значительное потребление внешней подводимой энергии.
Другим недостатком известного способа и устройств для охлаждения рабочего тела является невозможность их использования в качестве источника микроволнового излучения.
Известен способ генерации микроволнового излучения и охлаждения, а также устройство микроволновой печи-холодильника, принятые в качестве прототипа, обеспечивающее как работу СВЧ-источника, например для обеспечения работы печи нагрева СВЧ, так и холодильника /2/.
Известное устройство печи-холодильника содержит рабочую камеру, магнетрон, снабженный устройством охлаждения и подключенный к рабочей камере через отрезок коаксиальной линии с СВЧ излучателем на конце, устройство охлаждения представляет собой воздуховод с принудительной вентиляцией, в котором установлены магнетрон и радиатор, при этом воздуховод соединен с рабочей камерой посредством управляемой заглушки, снаружи рабочей камеры размещен термоэлемент, на одной из ее стенок, и подключен к источнику питания, снабженному переключателем. Термоэлемент выполнен в виде твердотельных электронных микроохладителей, установленных на радиаторе.
Работа данного устройства в качестве холодильника обеспечивается использованием твердотельных электронных микроохладителей, представляющих собой керамические теплопереходы, соединенные с чередующимися полупроводниковыми р- и n-элементами, объединенными в один корпус, работа которых основана на эффекте Пельтье, согласно которому поглощение или выделение тепла, т. е. охлаждение или нагревание перехода зависит от направления электрического тока по переходу.
Недостатком известного способа и устройств для охлаждения рабочего тела является невозможность достижения высоких коэффициентов полезного действия и значительное потребление внешней подводимой энергии.
Недостатком известного способа генерации микроволнового излучения является низкий коэффициент преобразования электрической энергии в энергию излучения.
Задачей изобретения является создание способа и устройства для охлаждения рабочего тела, обеспечивающих снижение энергозатрат в процессе охлаждения. Также задачей изобретения является создание способа генерации микроволнового излучения, обеспечивающего снижение энергозатрат на преобразование электрической энергии в энергию электромагнитного излучения.
Указанный результат достигается тем, что в способе охлаждения рабочего тела, соответствующем изобретению, рабочее тело, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля, напряженность которого выбирают из условия
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д), Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м,
при этом исключают возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне действия электрического поля.
В качестве рабочего тела используют газы или жидкости.
Рабочее тело подают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля периодически с выдержкой рабочего тела в упомянутой зоне и последующим отводом из нее или непрерывно с обеспечением непрерывного отвода, причем после отвода рабочего тела из замкнутой рабочей зоны осуществляют его нагрев путем теплообмена с окружающей средой и последующий его возврат в замкнутую рабочую зону действия электрического поля.
Рабочее тело в виде газа помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля при температуре, превышающей 100 К, при давлении, не превышающем величину давления, при которой происходит конденсация рабочего тела, предпочтительно при нормальных условиях, включая температуру и давление окружающей среды.
Возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне действия электрического поля исключают путем изоляции конструктивных элементов, к которым подается разность потенциалов, создающая электрическое поле, от рабочего тела и друг от друга, причем упомянутые конструктивные элементы выполнены и обработаны таким образом, чтобы обеспечить однородность электрического поля в зоне его действия.
В случае использования рабочего тела в виде жидкостей электрическое поле можно создавать в двойном электрическом слое на границе фаз рабочего тела и конструктивных элементов замкнутой рабочей зоны.
Указанный технический результат достигается также тем, что заявленное устройство для охлаждения рабочего тела содержит камеру для помещения рабочего тела, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, причем упомянутая камера содержит элементы для подвода разности потенциалов, создающей электрическое поле в камере, напряженность которого удовлетворяет условию
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д),
Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м;
средство для подвода рабочего тела, связанное с камерой, средство для отвода рабочего тела, связанное с камерой, и источник высокого напряжения, соединенный с элементами для подвода разности потенциалов.
При этом элементы для подвода разности потенциалов предпочтительно выполнены в виде пластин из электропроводящего материала, снабженных электроизолирующим покрытием, в частности в форме пластин со скругленными углами и полированной поверхностью.
Источник высокого напряжения предназначен для создания постоянной или переменной разности потенциалов.
Кроме того, камера выполнена из химически инертного диэлектрического материала, а в качестве рабочего тела используют газы или жидкости.
При этом средство для отвода рабочего тела соединено со средством для подвода рабочего тела через теплообменник.
Вышеуказанный технический результат достигается также тем, что в способе генерации микроволнового излучения, соответствующем изобретению, рабочее тело, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля, напряженность которого выбирают из условия
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д),
Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м,
при этом исключают возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне и
обеспечивают выход микроволнового излучения из замкнутой рабочей зоны действия электрического поля и теплоотвод путем поглощения этого микроволнового излучения внешним теплоносителем.
Изобретение основывается на следующих теоретических предпосылках.
При помещении рабочего тела, молекулы которого имеют устойчивый дипольный момент μ, не обусловленный электронной поляризуемостью, в электрическое поле напряженностью Е, при отсутствии электрического тока в рабочем теле, обусловленного указанным полем, наблюдается смещение термодинамического равновесия рабочего тела в сторону снижения его температуры по сравнению с окружающей средой. Устойчивый эффект охлаждения рабочего тела на величину более 0.02oС наблюдается при соблюдении условия μ•E>107ДВ/м. Эффект охлаждения рабочего тела, или же - смещение термодинамического равновесия рабочего тела в сторону уменьшения температуры по сравнению с температурой окружающей среды обусловлен эффектом Штарка /3/. Как известно, вещество, обладающее дипольным моментом, находясь в газообразном состоянии, помещенное в электрическое поле изменяет свой спектр поглощения следующим образом: линии, соответствующие переходам вращательных уровней энергии молекулы расщепляются на симметричные первоначальному максимуму полосы поглощения с суммарной площадью, примерно равной площади исходной полосы. Величина расщепления тем выше, чем больше напряженность поля и выше дипольный момент молекулы. Согласно закону о тепловом излучении спектр излучения рабочего тела также должен испытывать расщепление полос на штарковских длинах волн.
Согласно формуле Шеннона энтропия излучения зависит от спектра излучения и тем больше, чем больше полос в этом спектре. Таким образом, при помещении рабочего тела в электрическое поле должно наблюдаться смещение термодинамического равновесия, вызванное увеличением энтропии, уносимой от рабочего тела тепловым излучением. Если излучение рабочего тела будет в какой-то степени улавливаться окружающей средой посредством теплоносителей с последующим отводом теплоносителя, то охлаждение рабочего тела может быть использовано для создания первичного контура тепловой машины для совершения работы.
Изобретение поясняется на примерах осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - блок-схема устройства для охлаждения рабочего тела, соответствующая периодической подаче рабочего тела;
фиг. 2 - блок-схема устройства для охлаждения рабочего тела, соответствующая непрерывной подаче рабочего тела;
фиг. 3 - упрощенный вид экспериментальной установки для проверки эффекта охлаждения рабочего тела;
фиг.4 - электрическая схема установки по фиг.3;
На фиг.1 обозначены: баллон со сжатым газом (рабочим телом), либо газометр 1 (в зависимости от того, имеют ли рабочее тело в готовом виде, либо получают его перед процессом охлаждения), который подает рабочее тело посредством избыточного давления через вентиль 3 и счетчик объемного расхода 2 в рабочую камеру 4. После чего рабочее тело выходит из рабочей камеры через патрубок 6 с вентилем 5 в вентиляционную тягу. По прохождении 20-40 объемов рабочей камеры вентили 3 и 5 перекрывают и к рабочей камере 4 подводят разность потенциалов, электрическая схема которой показана на фигуре 4.
На фиг.2 обозначены: 7 - мембранный насос с буферной емкостью для рабочего тела, который подает рабочее тело через счетчик объемного расхода 8 и вентиль 9 в рабочую камеру 4. После чего рабочее тело выходит из рабочей камеры по патрубку через вентиль 10 и воздушный холодильник 11, попадая в дальнейшем в буферную емкость мембранного насоса. К рабочей камере 4 подводят разность потенциалов, электрическая схема которой показана на фигуре 4. Для сброса избыточного давления в системе рабочее тело выпускают через вентиль 12 по патрубку 13 в вентиляционную тягу.
На фиг.3 обозначено: 14 - рабочая кювета; 15 - кювета сравнения; 16 и 17 - термометр Бекмана либо ТР; 18 - капилляр для подачи рабочего тела в рабочую кювету; 19 - капилляр для отвода рабочего тела из рабочей кюветы; 20 - капилляр для подачи рабочего тела в кювету сравнения; 21- контакт от токопроводящей фольги в рабочей кювете к источнику высокого напряжения.
На фиг.4 обозначено: 22 - измерительная головка М24; 23 - гальванометр М 193/3; 24 - сопротивление R=33.6 ГОм; 25 - экспериментальная установка в теплоизолирующем кожухе; 26 - умножитель напряжения; 27 - электропитание.
Изобретение было проверено экспериментально. Работы по определению тепловых эффектов проводились на установке, показанной на фиг.3. Предварительно обе кюветы 14 и 15 прокачивали объемом рабочего тела, примерно равным 20 объемам кюветы. Затем обе кюветы герметизировали и начинали проводить измерения температуры с помощью термометров ТР либо с помощью термометров Бекмана с ценой деления 0.01oС. По достижении примерного постоянства разницы в показаниях термометров 16 и 17, но не ранее чем через 30 минут, подключали к одной из кювет, называемой рабочей, напряжение от источника высокого напряжения 26. При отсутствии тока в цепи, измерение которого производилось измерительной головкой 22, предел 0-50 мА, цена деления 1 мА, проводили измерение температуры в рабочей кювете и кювете сравнения в течение 30 минут при постоянном значении приложенного напряжения, которое контролировали гальванометром 23, цена деления 1,6•10-9 А, подключенным через сопротивления 24 в параллельной цепи. По истечении 30 минут изменяли напряжение на рабочей кювете и проводили измерения температуры в обеих кюветах. Через 30 минут изменяли напряжение на рабочей кювете и проводили измерения в обеих кюветах. По истечении 30 минут напряжение отключали от рабочей кюветы и повторяли измерения температуры на двух кюветах в режиме отсутствия напряжения. Обработку результатов измерения проводили следующим образом: определяли калибровочную разность температур в холостом опыте (до подключения напряжения) по участку наибольшего постоянства значения разницы температур в рабочей кювете и кювете сравнения
ΔTкалибр = T Xo раб -T Xo ср .
Далее значения температуры в кювете сравнения Тср приводили к приведенному значению по формуле
Tпр = Tср+ΔTкалибр.
Полученные значения приведенных температур в кювете сравнения и в рабочей кювете отображали на графиках (пример указан ниже). По приведенным графикам определяли значение теплового эффекта
ΔT = Tпр-Tраб (при одном значении времени, τ).
Три эксперимента с различными значениями напряжения на рабочей кювете (10 кВ, 20 кВ, 30 кВ ) вместе с холостым опытом составляют первую серию экспериментов, относящихся к одному рабочему телу - хлорэтан (дипольный момент 1,8 Д) при различной ориентации установки в лаборатории и смене термометров местами.
Во всех сериях экспериментов наблюдали положительный тепловой эффект, ΔT>0, который становился более устойчивым при увеличении напряжения на рабочей кювете. При 10 кВ (μE = 3,6•106Д•В/м) значение ΔT сравнимо с погрешностью прибора измерения ΔTпогр = 0,0050C. При 30 кВ (μE = 1,08•107Д•В/м) значение ΔT~0,02-0,040C, что заметно превышает погрешность прибора. Положительное значение ΔT показывает, что в условиях наличия напряжения электрического поля равновесие в рабочей кювете смещается в сторону охлаждения по сравнению с равновесием в кювете сравнения.
Далее приводятся результаты трех серий экспериментов с использованием одного рабочего тела.
В качестве рабочего тела использовали хлорэтан, полученный по реакции диэтилсульфата с насыщенным раствором NaCl. Газ пропускали через склянку с серной кислотой для осушения. (см. Опыты 1-9 в конце описания).
Экспериментальная отработка и теоретические предпосылки показали, что существует ряд проблем на пути использования холодильника-генератора в промышленности и в быту.
1) Высокое значение напряженности электрического поля (~107 В/м) реализуется с использованием источников высокого напряжения (~10 кВ), что само по себе несет большую опасность как на производстве, так и особенно в быту. Кроме традиционного использования мер защиты от высокого напряжения можно предложить путь миниатюризации рабочей камеры, а также использования в качестве источника поля двойного электрического слоя (напряженность до 108 В/м), создаваемого на границах жидкости и твердого тела в коллоидных системах.
2) Низкий процент излучения рабочего тела, покидающего рабочую камеру. Это обусловлено конструктивными особенностями кюветы для создания рабочей зоны с высокой напряженностью электрического поля. Проблема полностью устранима, если токопроводящие элементы состоят из материалов, имеющих низкое поглощение на штарковских частотах, либо достаточно тонки для заметного поглощения излучения. Другим путем, позволяющим обеспечить больший теплоотвод к теплоносителю от рабочего тела, может являться достижение температуры конденсации рабочего тела в ходе процесса охлаждения. Также эффективный теплоотвод может обеспечить теплоноситель при рабочей температуре вблизи точки кипения. Кроме того, представляется эффективным путь подбора рабочего тела и теплоносителя для совмещения процессов конденсации рабочего тела и испарения теплоносителя. Рабочее тело и теплоноситель могут быть одним веществом.
3. Выбор вещества в качестве рабочего тела осуществляют исходя из следующего: большинство веществ, молекулы которых обладают большим дипольным моментом, либо представляют собой твердые тела в нормальных условиях, либо достаточно токсичны. Поэтому соблюдение всех трех критериев для выбора рабочего тела, а именно: высокий дипольный момент у молекул вещества, низкая токсичность вещества и нахождение температуры конденсации вещества не выше температуры окружающей среды при нормальном давлении, сильно ограничивает круг соединений, подходящих для данной цели. Одним из возможных решений данной проблемы представляется выбор фреонов. Среди широкого спектра фреонов, использующихся в промышленности, можно выбрать те, которые удовлетворяют критерию по дипольному моменту, являются газами, при нормальных условиях, и являются озоносберегающими веществами, утечки которых не будут приводить к загрязнению окружающей среды.
Однако решение данных проблем не носит принципиального характера на пути осуществления изобретения и может быть использовано в промышленности, быту при создании холодильной техники, генераторов микроволнового излучения и тепловых машин.
Источники информации
1. Большой энциклопедический словарь политехнический. Научное издательство "Большая Российская энциклопедия". - М.: 1998 г., стр. 585.
2. Патент России 2080746 по заявке 92014748/09 с приоритетом от 1992.12.28.
3. Минкин В. И. , Осипов О.А., Жданов Ю.А. Дипольные моменты в органической химии. - Л.: Химия, 1968, стр. 248.

Claims (23)

1. Способ охлаждения рабочего тела, включающий помещение рабочего тела, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, в замкнутую рабочую зону действия электрического поля, напряженность которого выбирают из условия
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д);
Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м,
при этом исключают прохождение электрического тока в замкнутой рабочей зоне, а в качестве рабочего тела используют газы или жидкости.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещение рабочего тела в замкнутую рабочую зону действия электрического поля осуществляют периодически, с выдержкой рабочего тела в упомянутой зоне и последующим отводом из нее рабочего тела.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочее тело непрерывно подают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля с обеспечением непрерывного отвода.
4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что после отвода рабочего тела из замкнутой рабочей зоны действия электрического поля осуществляют нагрев рабочего тела путем теплообмена с окружающей средой и последующий его возврат в замкнутую рабочую зону действия электрического поля.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что рабочее тело помещают в замкнутую зону действия электрического поля при температуре, превышающей 100К.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочее тело помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля при давлении, не превышающем величину давления, при которой происходит конденсация рабочего тела.
7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что рабочее тело помещают в замкнутую рабочую зону действия электрического поля при нормальных условиях, включая температуру и давление окружающей среды.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что возможность прохождения электрического тока в зоне действия электрического поля исключают путем изоляции конструктивных элементов, к которым подается разность потенциалов, создающая электрическое поле, от рабочего тела и друг от друга.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что упомянутые конструктивные элементы выполнены и обработаны таким образом, чтобы обеспечить однородность электрического поля в зоне его действия.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрическое поле создают в двойном электрическом слое на границе фаз рабочего тела и конструктивных элементов замкнутой рабочей зоны действия электрического поля.
11. Способ по пп. 1-10, отличающийся тем, что электрическое поле имеет переменное во времени значение.
12. Устройство для охлаждения рабочего тела, содержащее камеру для помещения рабочего тела, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, причем упомянутая камера содержит элементы для подвода разности потенциалов, создающей электрическое поле в камере, напряженность которого удовлетворяет условию
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, Дебай (Д);
Е - напряженность электрического поля, В/м,
средство для подвода рабочего тела, связанное с камерой, средство для отвода рабочего тела, связанное с камерой, источник высокого напряжения, соединенный с элементами для подвода разности потенциалов.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что элементы для подвода разности потенциалов выполнены в виде пластин из электропроводящего материала, снабженных электроизолирующим покрытием.
14. Устройство по п. 12 или 13, отличающееся тем, что элементы для подвода разности потенциалов выполнены в форме пластин со скругленными углами и полированной поверхностью.
15. Устройство по любому из пп. 12-14, отличающееся тем, что используют источник высокого напряжения с обеспечением создания постоянной или переменной разности потенциалов.
16. Устройство по любому из пп. 12-15, отличающееся тем, что камера выполнена из химически инертного диэлектрического материала.
17. Устройство по любому из пп. 12-16, отличающееся тем, что в качестве рабочего тела используют газы.
18. Устройство по любому из пп. 12-16, отличающееся тем, что в качестве рабочего тела используют жидкости.
19. Устройство по любому из пп. 12-18, отличающееся тем, что средство для отвода рабочего тела соединено со средством для подвода рабочего тела через теплообменник.
20. Способ генерации микроволнового излучения, включающий помещение рабочего тела, молекулы которого обладают устойчивым дипольным моментом, в замкнутую рабочую зону, в которой создают электрическое поле, напряженность которого выбирают из условия
μE>107ДВ/м,
где μ - дипольный момент молекул рабочего тела, выраженный в Дебаях (Д);
Е - напряженность электрического поля, выраженная в В/м,
при этом исключают возможность прохождения электрического тока в замкнутой рабочей зоне и обеспечивают выход микроволнового излучения из замкнутой рабочей зоны, и теплоотвод путем поглощения этого микроволнового излучения внешним теплоносителем.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела используют газы.
22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела используют жидкости.
23. Способ по пп. 20-22, отличающийся тем, что в качестве внешнего теплоносителя используют вещество, химический состав которого соответствует химическому составу рабочего тела.
RU2001116712/06A 2001-06-14 2001-06-14 Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения RU2182689C1 (ru)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116712/06A RU2182689C1 (ru) 2001-06-14 2001-06-14 Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения
JP2003505537A JP4106324B2 (ja) 2001-06-14 2002-02-15 作動媒体を冷却する方法及び装置、及びマイクロ波放射を生成する方法
US10/475,088 US6955054B2 (en) 2001-06-14 2002-02-15 Method and device for cooling a working medium and method for generating a microwave emission
DE60226990T DE60226990D1 (de) 2001-06-14 2002-02-15 Verfahren und vorrichtung zum kühlen eines arbeitsmediums und verfahren zur erzeugung einer mikrowellenstrahlung
ES02707360T ES2307731T3 (es) 2001-06-14 2002-02-15 Procedimiento y aparato para enfriar un medio de trabajo y procedimiento para generar emision de microondas.
AT02707360T ATE397841T1 (de) 2001-06-14 2002-02-15 Verfahren und vorrichtung zum kühlen eines arbeitsmediums und verfahren zur erzeugung einer mikrowellenstrahlung
PCT/RU2002/000053 WO2002103261A1 (fr) 2001-06-14 2002-02-15 Procede et dispositif de refroidissement d'un fluide de travail et procede de generation d'un rayonnement micro-onde
EP02707360A EP1441186B1 (en) 2001-06-14 2002-02-15 Method and device for cooling a working medium and method for generating a microwave emission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116712/06A RU2182689C1 (ru) 2001-06-14 2001-06-14 Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182689C1 true RU2182689C1 (ru) 2002-05-20

Family

ID=20250861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001116712/06A RU2182689C1 (ru) 2001-06-14 2001-06-14 Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6955054B2 (ru)
EP (1) EP1441186B1 (ru)
JP (1) JP4106324B2 (ru)
AT (1) ATE397841T1 (ru)
DE (1) DE60226990D1 (ru)
ES (1) ES2307731T3 (ru)
RU (1) RU2182689C1 (ru)
WO (1) WO2002103261A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776350C1 (ru) * 2019-01-04 2022-07-19 Хайер Смарт Хоум Ко., Лтд. Нагревательное устройство

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2884266C (en) 2012-09-14 2022-05-24 Myriant Corporation Production of organic acids by fermentation at low ph

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3436924A (en) * 1967-11-15 1969-04-08 Corning Glass Works Paraelectric refrigeration method and apparatus
US3650117A (en) * 1970-06-08 1972-03-21 Liquid Air Canada Paraelectric refrigerator
US3638440A (en) * 1970-11-20 1972-02-01 Corning Glass Works Closed-cycle electrocaloric refrigerator and method
US4136525A (en) * 1976-12-30 1979-01-30 International Business Machines Corporation Dielectic refrigerator using orientable defect dipoles
SU840621A1 (ru) 1979-09-21 1981-06-23 Московский Ордена Ленина Энергетическийинститут Рефрижератор
SU853316A1 (ru) 1979-10-16 1981-08-07 Московский Ордена Ленинаэнергетический Институт Рефрижератор
US5177970A (en) * 1991-02-25 1993-01-12 Hughes Aircraft Company Refrigerator of air conditioner based on a fluid of electric dipoles
DE4242642C2 (de) * 1992-12-17 1996-10-17 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Wärmepumpverfahren sowie Wärmepumpe, insbesondere zur Erzeugung kryogener Temperaturen
RU2080746C1 (ru) 1992-12-28 1997-05-27 Научно-производственное объединение "Тест-Радио", Лтд. Микроволновая печь-холодильник
US5699668A (en) * 1995-03-30 1997-12-23 Boreaus Technical Limited Multiple electrostatic gas phase heat pump and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРОДЯНСКИЙ В.М., СЕМЕНОВ А.М. Термодинамические основы криогенной техники. - М.: Энергия, 1980, с. 263-265. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776350C1 (ru) * 2019-01-04 2022-07-19 Хайер Смарт Хоум Ко., Лтд. Нагревательное устройство
RU2778450C1 (ru) * 2019-01-04 2022-08-19 Хайер Смарт Хоум Ко., Лтд. Нагревательное устройство

Also Published As

Publication number Publication date
EP1441186B1 (en) 2008-06-04
WO2002103261A1 (fr) 2002-12-27
EP1441186A8 (en) 2004-10-06
ATE397841T1 (de) 2008-06-15
JP2004533595A (ja) 2004-11-04
US20040148944A1 (en) 2004-08-05
US6955054B2 (en) 2005-10-18
WO2002103261A8 (fr) 2003-10-16
EP1441186A1 (en) 2004-07-28
ES2307731T3 (es) 2008-12-01
EP1441186A4 (en) 2006-08-30
JP4106324B2 (ja) 2008-06-25
DE60226990D1 (de) 2008-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Patel et al. Influence of working fluids on startup mechanism and thermal performance of a closed loop pulsating heat pipe
Shiraishi et al. Investigation of heat transfer characteristics of a two-phase closed thermosyphon
Wang et al. Effect of evaporation section and condensation section length on thermal performance of flat plate heat pipe
Pakhomov et al. Thermodynamic estimation of cooling efficiency using an electrocaloric solid-state line
Yousefi et al. Higher power output in thermoelectric generator integrated with phase change material and metal foams under transient boundary condition
Armijo et al. An analytical and experimental study of heat pipe performance with a working fluid exhibiting strong concentration Marangoni effects
Sadati et al. Low thermal conductivity measurement using thermoelectric technology-Mathematical modeling and experimental analysis
Ceviz et al. Computational fluid dynamics simulation and experimental investigation of a thermoelectric system for predicting influence of applied voltage and cooling water on cooling performance
RU2182689C1 (ru) Способ и устройство для охлаждения рабочего тела и способ генерации микроволнового излучения
Abo-Eldahab The effects of temperature-dependent fluid properties on free convective flow along a semi-infinite vertical plate by the presence of radiation
Mirmanto et al. Performance of a thermoelectric powered by solar panel for a large cooler box
Baba et al. Predicting performance of thermal-electrical cycles in pyroelectric power generation
KR20200002316A (ko) 태양광에너지를 이용하여 냉각시키는 예방접종약 보관 냉각장치
Suhas et al. Experimental study on forced convective and subcooled flow boiling heat transfer coefficient of water-ethanol mixtures: an application in cooling of heat dissipative devices
Gołębiowska et al. Experimental investigation of thermoelectric cooling system with heat recovery
Dwivedi et al. Experimental investigation for the performance of triangular fin array within a rectangular enclosure in natural convection dominated region
Mahesh et al. Performance Analysis of Cascade Refrigeration System with alternate refrigerants
DUMITRU et al. Cooling System and Temperature Control of an Enclosure using Peltier Modules.
Kaniowski et al. Boiling of a refrigerant of low GWP on the surface with copper microchannels
Takla et al. A solid state thermoelectric power generator prototype designed to recover radiant waste heat
Sungkar et al. Performance of thermoelectrics and heat pipes refrigerator
Saini et al. Experimental study on cooling of electronic equipment using dual coolant technology in natural convection mode
Imanova et al. Automation of the design and development stages of semiconductor devices
Bai et al. A novel ultra-thin 90° bent vapor chamber for heat dissipation in multi-heat source electronic devices
Fu et al. Experimental study of the influences of surface roughness and thermal interface material on the performance of a thermoelectric generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050615

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170615