銅熱管相變液的製作方法
2023-05-27 19:03:01 2
專利名稱：銅熱管相變液的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱力工程中熱管的工作介質。
背景技術：
目前，傳統熱管技術中使用的相變液，絕大部分是有毒、有害的無機化工物質，雖然可獲得「高效、節能」的良好特性，但在生產製造、運輸保管、使用和用後銷毀等環節中，難免會發生破裂、洩露等自然或偶然事故，造成人體的傷害和環境的汙染，同時在食品工業和食品加工中也不能使用。現有技術中有用鋁及鋁合金材料作為散熱器，由於鋁合金材料本身不耐鹽、鹼的致命特點，便採用內防腐鍍層來保護，效果並不理想；這是因為在水暖大系統中，呈鹽鹼性的熱循環水中，難免會有一定量的硬質顆粒存在，在高壓高速的循環水衝刷下，防腐層的較薄弱部分必定會被很快磨損只要循環水一接觸到散熱器本質的鋁質部分，那麼腐蝕成洞、洩漏就會很快發生。在做防腐鍍層時的電鍍過程，往往對環境造成嚴重汙染。
發明內容
本發明的目的是提供一種銅熱管相變液，以解決現有熱管產品汙染環境的問題。
本發明的熱管材質為銅質，熱管內溫度為100～300℃，相變液包含下列體積百分含量的原料，35～78％的普通自來水、20～60％的酒精度為20～60度的飲用型白酒、1～3％甘油、0.05～2％食鹽的飽和溶液。
配製方法先用蒸餾水將食鹽製成飽和溶液，然後將各原料在10～15℃環境溫度下混合即可。
本發明熱管相變液，可根據實際使用的熱管的溫度、材質的不同，選用4～10種原料物質，就可滿足1000℃以下的熱管使用。
本發明組分中的選擇主要考慮利用水的導熱相變性好的特點；食用植物油適用500℃以上溫度，導熱係數大，在不鏽鋼和鋼質熱管中防止高溫中相變液的氫化作用；白酒的導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。
以鋁合金材質的熱管散熱器為例，將散熱器做成一個整體熱管，裡面充入一定量工質(相變液)，在其下部做一個銅質通熱水管，水暖中的循環水從銅管中通過。從而將循環水與鋁合金材質完全徹底隔開，當循環熱水通過銅管時，銅管受熱，同時加熱工質，使工質相變汽化，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後，又相變成液體沿散熱器壁並在重力作用下流向底部的加熱銅管，吸收銅管的熱量後再次轉變成氣體，將熱量又傳到散熱器的內壁，這樣周而復始的循環，只要銅管是熱的，這一過程就自動進行下去，傳熱效率極高，底部最高溫度區與頂部最低溫度區溫差小於3℃。由於相變液無腐蝕性，這樣就不用再要求在散熱器內做內防腐鍍層了，降低了成本。
本發明由於利用生活中常用的均在食品級範圍內的物質，代替傳統熱管技術中使用的由有毒、有害物質所合成的熱管中的工作介質—相變液，能達到環保的目的，採用本發明來製造熱管，既可獲得傳統熱管的「高效、節能」的良好特性，又可在生產製造、運輸保管、使用和用後銷毀等環節上，確保人身及環境安全且對熱管材質無腐蝕。用本發明的熱管技術，有廣泛的用途，例如在糧食堆放時往往其內部發熱，這時就可將本發明製造的熱管插入糧食堆中將熱量排出，萬一有意外原因使銅熱管相變液洩露也不會造成損失；而在食品工業中的應用就更廣泛了。
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揮出來的特點，大大節省了能源，根據環境溫度的不同，節電率在20％～59％範圍內。
實驗中，用本發明做了四種20餘根熱管，用傳統化工物質(甲醇、丙酮)做了兩根熱管，經測試，用本發明做的熱管與用傳統物質做的熱管同時在酒精燈上加熱，經過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，說明導熱速度一樣快，超導熱性能是一樣的。但傳統熱管成本高，並且在製造中燻人，而用本發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技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
實施例1在熱管內溫度為0～100℃，熱管材質為鋁合金時，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在熱管內溫度為100～300℃，熱管材質為銅質時，由75毫升普通自來水、20毫升60度的飲用型白酒、3毫升甘油、2毫升加碘鹽(飽和溶液)配置成相變液。
實施例3在熱管內溫度為300～500℃，熱管材質為不鏽鋼時，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油精配置成相變液。
實施例4在熱管內溫度為500～900℃，熱管材質為鋼時，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(溶解於酒精的飽和溶劑)配置成相變液。
權利要求
1.一種銅熱管相變液，其特徵在於熱管材質為銅質，熱管內溫度為100～300℃，相變液包含下列體積百分含量的原料，35～78％的普通自來水、20～60％的酒精度為20～60度的飲用型白酒、1～3％甘油、0.05～2％食鹽的飽和溶液。
全文摘要
本發明公開了一種銅熱管相變液，它解決了現有熱管產品汙染環境的問題。它的熱管材質為銅質，熱管內溫度為100～300℃，相變液包含下列體積百分含量的原料，35～78％的普通自來水、20～60％的酒精度為20～60度的飲用型白酒、1～3％甘油、0.05～2％食鹽的飽和溶液。本發明由於利用生活中常用的均在食品級範圍內的物質，代替傳統熱管技術中使用的由有毒、有害物質所合成的熱管中的工作介質——相變液，能達到環保的目的。
文檔編號C09K5/04GK1690159SQ20051007824
公開日2005年11月2日 申請日期2003年3月18日 優先權日2003年3月18日
發明者鄭爾歷 申請人:鄭爾歷