A gas-liquid phase change refrigeration device based on electrothermal effect and gravity consists of N refrigeration devices with electrothermal effect materials, N+1 gravity heat pipe, refrigeration liquid and power supply, N+1 gravity heat pipe and N refrigeration devices are alternately laid, and adjacent refrigeration devices and gravity heat pipe are located on the outermost side. The two gravity heat pipes correspond to the radiating end and the refrigerating end respectively; the bottom of the gravity heat pipe is filled with the refrigerating liquid, the refrigerating device is a refrigerating sheet with an electrothermal effect, and each refrigerating sheet is connected with the power supply, and the circuit between the refrigerating sheet and the power supply is connected with a power switch, and the power supply switch is intermittently closed. The refrigerating plates are controlled according to the prescribed order of field addition and subtraction to achieve refrigeration. The gas-liquid phase change refrigeration device based on electrothermal effect and gravity has the advantages of scientific design, simple structure, high heat transfer efficiency and continuous one-way heat transfer.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电热效应和重力的气液相变制冷装置
本专利技术涉及固体制冷领域,具体的说,涉及一种基于电热效应和重力的气液相变制冷装置。
技术介绍
目前国内外利用电热效应进行制冷的研究主要集中在研发高电热效应的材料上,例如PbZrTiO3薄膜和BaTiO3,以及其它薄膜陶瓷和聚合物。随着经济的发展,器件朝着微型化发展,尤其是电子设备中的制冷技术显得尤为重要。电子芯片在工作过程会产生大量的热,热量的聚集会引起芯片的失效及损坏,据调查研究显示,目前电子器件的损坏中有一半以上是由热失效引起的,因此电子器件的及时散热是保证其稳定工作的必要保障。随着科技水平的发展,电子器件逐渐高度集成化和微型化,为了避免电子器件损坏,散热问题的解决成为了微型电子器件发展中的重要环节。传统的制冷方式不能够实现对微型器件的制冷,而固体制冷作为新型的制冷方式可以满足微型器件的制冷需求。固体制冷主要包括磁热制冷、半导体制冷和电热效应制冷。磁热制冷存在成本高、工作温度低的缺点;半导体制冷存在制冷效率低,能量损耗大的缺点;电热效应制冷具有制冷效率高,制冷成本低的优点,并且由具有电热效应的材料制备的制冷装置不需要过多的机械组成部件,结构简单,可灵活的应用于微小设备;启动方便,通过电场施加和去除便可快速制冷使局部降温;控制较为简单,符合电子器件和集成电路微型化发展的趋势。以上特点使得利用具有电热效应的材料的电热效应制冷在微小型电子器件的温度调节和制冷方面具有显著的优势。基于具有电热效应的材料的制冷器件在电场的作用下具有材料中的偶极子会发生极化现象,由无序态向有序态转变,材料内部的熵减小,释放出多余热量;去掉 ...
【技术保护点】
1.一种基于电热效应和重力的气液相变制冷装置,其特征在于:它包括N个具有电热效应材料的制冷器件、N+1个重力热管、制冷液体和电源,N+1个所述重力热管与N个所述制冷器件交替铺设,相邻的制冷器件和重力热管的表面相贴合,位于最外侧的两个重力热管分别对应散热端和制冷端;所述重力热管的底部盛装有所述制冷液体,所述制冷器件为具有电热效应的制冷片,各制冷片连接所述电源,各制冷片与所述电源之间的电路上连接有电源开关,各电源开关间歇闭合和断开,各制冷片按照规定的加场和减场次序进行控制以实现制冷。
【技术特征摘要】
1.一种基于电热效应和重力的气液相变制冷装置,其特征在于:它包括N个具有电热效应材料的制冷器件、N+1个重力热管、制冷液体和电源,N+1个所述重力热管与N个所述制冷器件交替铺设,相邻的制冷器件和重力热管的表面相贴合,位于最外侧的两个重力热管分别对应散热端和制冷端;所述重力热管的底部盛装有所述制冷液体,所述制冷器件为具有电热效应的制冷片,各制冷片连接所述电源,各制冷片与所述电源之间的电路上连接有电源开关,各电源开关间歇闭合和断开,各制冷片按照规定的加场和减场次序进行控制以实现制冷。2.根据权利要求1所述的基于电热效应...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟祥睿,李洁,李水莲,王慧,李迎雪,张天桦,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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