[发明专利]散热器用传热介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热器用传热介质，具体地，本发明涉及一种真空超导传热介质。 

背景技术

最常用的传热介质是水，传热温度范围为5-90℃，在此温度范围以外，由于水趋于结冰或沸腾而不能做传热剂使用。以水做传热剂的优点是传热效果好，成本低廉，其缺点是锈蚀设备，并且极易结垢；其它常用的传热介质还有无机盐类，如氯化钠水溶液，氯化钙水溶液，这类传热介质对各种金属及不锈钢腐蚀严重，目前已逐渐被有机醇类传热介质，如乙二醇水溶液、丙二醇水溶液所取代；然而单一的醇类水溶液虽然对合金钢锈蚀较轻，但对碳钢及其它金属仍然腐蚀严重。一种热交换系统，如果其中的传热介质没有防蚀性，那么，因介质的锈蚀作用，该热交换系统经过15年左右的时间就会出现泄露现象，其后果是大大缩短了整个设备的使用寿命。 

另外，使用水作为热源，充满整个腔体空间，必须使腔体内的水达到一定的热度后，散热器才能对室内进行比较有效的供热，此种供热方式能耗大、增加了供热成本，而且传热效率低、发热速度慢、废水多、热效率低、成本高、使用寿命短，在利用导热油做为导热液体时存在的问题为：成本高、加热速度慢、散热面积小、耗电量高、能源利用率低、造成资源的极大浪费。

使用现有技术中的导热介质，一般全部由有机介质组成，很难兼顾防冻、防锈和防垢的效果；而且现有技术中由于不同品牌的防冻液生产配方会有所差异，冰点也各不相同，不宜混用。混用不同品牌的防冻液，相互化学反应，容易堵塞散热器管道，影响换热器的使用性能，甚至导致散热器报废。

为改善传统散热器的缺点，市场上出现了真空超导散热器，将散热器内腔抽成真空，使其内腔形成负压，吸入少量超导液，在负压的作用下，热媒温度较低时，40℃～50℃超导液就可气化、上移充满散热器内腔空间，经散热器外表面放热，对室内空气进行换热，达到室内采暖目的。此种散热器具有传热快，热效率较高的特点。但是，现有超导液的特性为有机，就决定了此种真空散热器每柱的高度不能大于500 mm，如高度大于500 mm时，超导液就不起作用，汽化后的超导液无法上升并形成回路，高出部分不放热，反而吸热，每柱热负荷在Δt＝64.5℃的情况下为70～80瓦。在房间面积小，高度高的情况下，此类超导散热器因每柱热负荷小，无法满足采暖要求，必须安装两层，造成浪费。而且由于此类散热器内部是有机超导液，见到明火就燃烧，有毒，对金属腐蚀，在-20℃结冰，不利于在高寒地区使用。

发明内容

本发明的目的就是针对目前所使用的传热介质能耗大、传热慢、热效率低的缺点，开发了一种散热器用传热介质，本发明的传热介质具有防冻、防锈、防沫、无毒、环境友好、性能稳定、传热效果好的特点，散热器使用本发明的传热介质，能够显著提高使用寿命和传热性能。 

为了解决实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种散热器用传热介质，其具有以下组成：碳酸钾：2.1-4.5 wt%、无水乙醇：12-18.5 wt%、氯化钾：1.5-4.5 wt%、硝酸钠：0.5-1.6 wt%、氢氧化钾：0.5-1.2 wt%、三乙醇胺：0.3-0.9 wt%、过硼酸钠：1.2-1.5 wt%和余量的蒸馏水。

其中，所述的蒸馏水的电阻率大于10⁵  ohm·cm；优选，大于10⁷  ohm·cm。

其中，使用碳酸钾替代了现有技术中常用的重铬酸钾作为无机抗冻剂，重铬酸钾中含有高价的铬，对人体或者环境均有非常严重的潜在风险；而碳酸钾的抗冻性能同样优异，并且对人体和环境无害。当介质中碳酸钾的含量超过4.5 wt%时，在换热器管道形成结垢的风险增大；而碳酸钾的含量低于2.1 wt%的时候，介质的抗冻性将不足。优选的，碳酸钾的含量范围为2.5-3.5 wt%。

无水乙醇具有非常优异的抗冻性能，而且对环境和人体均没有毒性。在本申请无水乙醇的含量范围为12-18.5 wt%。当其含量高于18.5 wt%的时候，对介质抗冻性能的提升缓慢；而含量低于12 wt%时，将导致介质的抗冻性能不足。

氯化钾，作为抗冻辅助剂，在本申请其还起到阻垢的作用，添加1.5-4.5 wt%的氯化钠能够消除碳酸钾结垢的风险。当氯化钾的含量大于4.5 wt%的时候，将容易导致散热器材料发生点蚀的倾向，因而其含量应该控制在4.5 wt%内，优选的其含量应该控制在3.5 wt%的范围内。