專利名稱：熱管相變液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱力工程中熱管的工作介質(zhì)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)熱管技術(shù)中使用的相變液，絕大部分是有毒、有害的無機化工物質(zhì)，雖然可獲得“高效、節(jié)能”的良好特性，但在生產(chǎn)制造、運輸保管、使用和用后銷毀等環(huán)節(jié)中，難免會發(fā)生破裂、泄露等自然或偶然事故，造成人體的傷害和環(huán)境的污染，同時在食品工業(yè)和食品加工中也不能使用?，F(xiàn)有技術(shù)中有用鋁及鋁合金材料作為散熱器，由于鋁合金材料本身不耐鹽、堿的致命特點，便采用內(nèi)防腐鍍層來保護(hù)，效果并不理想；這是因為在水暖大系統(tǒng)中，呈鹽堿性的熱循環(huán)水中，難免會有一定量的硬質(zhì)顆粒存在，在高壓高速的循環(huán)水沖刷下，防腐層的較薄弱部分必定會被很快磨損只要循環(huán)水一接觸到散熱器本質(zhì)的鋁質(zhì)部分，那么腐蝕成洞、泄漏就會很快發(fā)生。在做防腐鍍層時的電鍍過程，往往對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，解決了現(xiàn)有熱管產(chǎn)品污染環(huán)境的問題。
本發(fā)明熱管相變液，主要包含下列體積含量原料中的四種10～90％水----選自普通自來水、蒸餾水或純凈水，2～65％食用植物油(在不銹鋼和鋼質(zhì)熱管中減少相變液氫化作用)，15～85％白酒----選自酒精度為20～60度的飲用型白酒，20～80％無水乙醇，0.5～3％甘油(醫(yī)用普通甘油)；其中原料還包含0.05～4％食鹽(制備成飽和溶液)----選自加碘鹽或不加碘鹽，0.001～5％紫藥水(醫(yī)用甲紫溶液)，0.001～2％樟腦酊(樟腦溶解于酒精的飽和溶劑)，0.1～3％食用型氫氧化鋁，0.001～0.01％食用香精、0.001～0.01％花露水(選自市場中銷售的各種花露水)，0.001～0.05％風(fēng)油精(選自藥店中銷售的風(fēng)油精)。
在熱管內(nèi)溫度為0～100℃，熱管材質(zhì)為鋁合金，相變液包含下列體積百分比的原料20～75％水、20～78％無水乙醇、0.01～5％紫藥水。這樣的配方可解決鋁合金散熱器的腐蝕問題，同時不用再做內(nèi)防腐層。
在熱管內(nèi)溫度為100～300℃，熱管材質(zhì)為銅質(zhì)時，相變液包含下列體積百分比的原料35～78％水、20～60％白酒、1～3％甘油、0.05～2％食鹽(飽和溶液)。
在熱管內(nèi)溫度為300～500℃，熱管材質(zhì)為不銹鋼時，相變液包含下列體積百分比的原料22～50％水、2～5％食用植物油、20～40％白酒、25～30％無水乙醇、0.5～3％食用型氫氧化鋁、0.001～0.005％花露水、0.001～0.005％風(fēng)油精。
在熱管內(nèi)溫度為500～900℃，熱管材質(zhì)為鋼時，相變液包含下列體積百分比的原料20～60％食用植物油、15～30％白酒、20～60％無水乙醇、0.1～0.5％紫藥水、0.5～2％樟腦酊(樟腦溶解于酒精的飽和溶劑)。
配制方法先用蒸餾水將食鹽制成飽和溶液，然后將各原料在10～15℃環(huán)境溫度下混合即可。
本發(fā)明熱管相變液，可根據(jù)實際使用的熱管的溫度、材質(zhì)的不同，選用4～10種原料物質(zhì)，就可滿足1000℃以下的熱管使用。
本發(fā)明組分中的選擇主要考慮利用水的導(dǎo)熱相變性好的特點；食用植物油適用500℃以上溫度，導(dǎo)熱系數(shù)大，在不銹鋼和鋼質(zhì)熱管中防止高溫中相變液的氫化作用；白酒的導(dǎo)熱相變安全性好的特點；無水乙醇的相變性能好，改善相變液性能；甘油在高溫時增加相變速度及潤滑作用；食鹽的熱容量大，高溫導(dǎo)熱性好；紫藥水起防腐示蹤作用；樟腦酊可改善相變液的相變性；食用型氫氧化鋁可改善相變性，加快相變液由氣體到液體的相變；其它組分起到防腐、示蹤、改善氣味的作用。
以鋁合金材質(zhì)的熱管散熱器為例，將散熱器做成一個整體熱管，里面充入一定量工質(zhì)(相變液)，在其下部做一個銅質(zhì)通熱水管，水暖中的循環(huán)水從銅管中通過。從而將循環(huán)水與鋁合金材質(zhì)完全徹底隔開，當(dāng)循環(huán)熱水通過銅管時，銅管受熱，同時加熱工質(zhì)，使工質(zhì)相變汽化，汽化的高溫蒸汽以超音速迅速充滿整個散熱器，在散熱器的外壁散熱后，又相變成液體沿散熱器壁并在重力作用下流向底部的加熱銅管，吸收銅管的熱量后再次轉(zhuǎn)變成氣體，將熱量又傳到散熱器的內(nèi)壁，這樣周而復(fù)始的循環(huán)，只要銅管是熱的，這一過程就自動進(jìn)行下去，傳熱效率極高，底部最高溫度區(qū)與頂部最低溫度區(qū)溫差小于3℃。由于相變液無腐蝕性，這樣就不用再要求在散熱器內(nèi)做內(nèi)防腐鍍層了，降低了成本。
本發(fā)明由于利用生活中常用的均在食品級范圍內(nèi)的物質(zhì)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱管技術(shù)中使用的由有毒、有害物質(zhì)所合成的熱管中的工作介質(zhì)—相變液，能達(dá)到環(huán)保的目的，采用本發(fā)明來制造熱管，既可獲得傳統(tǒng)熱管的“高效、節(jié)能”的良好特性，又可在生產(chǎn)制造、運輸保管、使用和用后銷毀等環(huán)節(jié)上，確保人身及環(huán)境安全且對熱管材質(zhì)無腐蝕。用本發(fā)明的熱管技術(shù)，有廣泛的用途，例如在糧食堆放時往往其內(nèi)部發(fā)熱，這時就可將本發(fā)明制造的熱管插入糧食堆中將熱量排出，萬一有意外原因使熱管相變液泄露也不會造成損失；而在食品工業(yè)中的應(yīng)用就更廣泛了。
利用熱管超音速傳熱特點及工作在分子相變(即由液體—氣體—液體的過程)模式下，使電能中的熱量充分發(fā)揮出來的特點，大大節(jié)省了能源，根據(jù)環(huán)境溫度的不同，節(jié)電率在20％～59％范圍內(nèi)。
實驗中，用本發(fā)明做了四種20余根熱管，用傳統(tǒng)化工物質(zhì)(甲醇、丙酮)做了兩根熱管，經(jīng)測試，用本發(fā)明做的熱管與用傳統(tǒng)物質(zhì)做的熱管同時在酒精燈上加熱，經(jīng)過30.5秒熱管都熱了；放入95度的熱水中加熱28秒，兩種對照熱管也同時熱到頂部，說明導(dǎo)熱速度一樣快，超導(dǎo)熱性能是一樣的。但傳統(tǒng)熱管成本高，并且在制造中熏人，而用本發(fā)明做的熱管成本低還不傷人。
對照實驗表

具體實施方式
下面的實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實施例1在熱管內(nèi)溫度為0～100℃，熱管材質(zhì)為鋁合金時，由70毫升的普通自來水、29.99毫升的無水乙醇及0.01毫升的紫藥水配置成相變液。
實施例2在熱管內(nèi)溫度為100～300℃，熱管材質(zhì)為銅質(zhì)時，由75毫升普通自來水、20毫升60度的飲用型白酒、2毫升加碘鹽(飽和溶液)配置成相變液。
實施例3在熱管內(nèi)溫度為300～500℃，熱管材質(zhì)為不銹鋼時，由35毫升蒸餾水、5毫升食用植物油、30毫升酒精度為45度飲用型白酒、28毫升無水乙醇、1.996毫升食用型氫氧化鋁、0.002毫升市場中購買的六神花露水、0.002毫升藥店中購買的風(fēng)油精配置成相變液。
實施例4在熱管內(nèi)溫度為500～900℃，熱管材質(zhì)為鋼時，由20毫升食用植物油、18毫升56度飲用型白酒、60毫升無水乙醇、0.5毫升紫藥水、1.5毫升樟腦酊(溶解于酒精的飽和溶劑)配置成相變液。
權(quán)利要求
1.一種熱管相變液，其特征在于它主要包含下列體積含量原料中的四種10～90％水----選自普通自來水、蒸餾水或純凈水，2～65％食用植物油，15～85％白酒----選自酒精度為20～60度的飲用型白酒，20～80％無水乙醇，0.5～3％甘油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管相變液，其特征在于其中原料還包含0.05～4％食鹽(飽和溶液)----選自加碘鹽或不加碘鹽、0.001～5％紫藥水、0.001～2％樟腦酊、0.1～3％食用型氫氧化鋁、0.001～0.01％食用香精、0.001～0.01％花露水、0.001～0.05％風(fēng)油精。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱管相變液，其特征在于在熱管內(nèi)溫度為0～100℃，熱管材質(zhì)為鋁合金，相變液包含下列體積百分比的原料，20～75％水、20～78％無水乙醇、0.0 1～5％紫藥水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱管相變液，其特征在于在熱管內(nèi)溫度為100～300℃，熱管材質(zhì)為銅質(zhì)時，相變液包含下列體積百分比的原料，35～78％水、20～60％白酒、1～3％甘油、0.05～2％食鹽(飽和溶液)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱管相變液，其特征在于在熱管內(nèi)溫度為300～500℃，熱管材質(zhì)為不銹鋼時，相變液包含下列體積百分比的原料，22～50％水、2～5％食用植物油、20～40％白酒、25～30％無水乙醇、0.5～3％食用型氫氧化鋁、0.001～0.005％花露水、0.001～0.005％風(fēng)油精。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱管相變液，其特征在于在熱管內(nèi)溫度為500～900℃，熱管材質(zhì)為鋼時，相變液包含下列體積百分比的原料，20～60％食用植物油、15～30％白酒、20～60％無水乙醇、0.1～0.5％紫藥水、0.5～2％樟腦酊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱管相變液，它解決了現(xiàn)有熱管產(chǎn)品污染環(huán)境的問題。它主要包含下列體積含量原料中的四種10～90％水、2～65％食用植物油、5～85％白酒、20～80％無水乙醇、0.5～3％甘油。本發(fā)明熱管相變液，可根據(jù)實際使用的熱管的溫度、材質(zhì)的不同，選用4～10種原料物質(zhì)，就可滿足1000℃以下的熱管使用。本發(fā)明由于利用生活中常用的均在食品級范圍內(nèi)的物質(zhì)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱管技術(shù)中使用的由有毒、有害物質(zhì)所合成的熱管中的工作介質(zhì)—相變液，能達(dá)到環(huán)保的目的。
文檔編號C09K5/04GK1532258SQ0310780
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月18日
發(fā)明者鄭爾歷 申請人:鄭爾歷