[发明专利]冰箱功能外延伸用的蓄冷剂

说明书

本发明涉及伴随物理状态变化产生热效应的材料，更确切地说是电冰箱功能外延伸用的蓄冷剂。

目前，电冰箱、电冰柜逐渐普及，进入了千家万户。但电冰箱、电冰柜不能携至户外使用。

在旅行中为了保鲜食品或卫生防疫部门为了运输疫苗，需要家用便携式小冰箱、卫生防疫部门用的小型深低温运输箱。这些装置中均需要蓄冷剂。一般民用及卫生防疫等部门所需要的小型低温环境的冷源之温度范围大约在0℃至-20℃之间。

中国专利文献CN1065878A报道了一种保冷液，是将聚醚与TDI以一定的比例在70℃至120℃的温度范围内反应生成聚合物，再与过量的乙二醛在有机溶剂中反应10小时，冷却后加入抗老化剂、稳定剂、发泡剂而制成高聚体。该高聚体再与盐水混合而制成保冷液。

中国专利文献CN1063302A是将在水中充分膨胀的聚乙烯醇和硼砂交联反应生成立体形结构，然后吸收大量水分，膨胀成半透明易流动的凝胶，用作蓄冷剂。

上述的二种蓄冷剂的缺点是制造工艺复杂，成本高，产品的价格贵。

在专利文献中也有以氯化钾的水溶液为蓄冷液的报导（见中国专利文献CN1061790A），其优点是配制方便，但氯化钾价格较高，温度只能达到-12℃，不能达到更低的温度。

本发明的目的就在于研究配制出具有固定的或窄范围的凝固温度或熔化温度的蓄冷液。本发明的蓄冷液可以提供不同的低温温度范围。因此采用本发明的蓄冷液作为冷源可以把电冰箱、电冰柜的功能分不同低温温度区段向外延伸，使得所提供的低温范围与一般民用及卫生防疫等部门的需求相符。将本发明的几种不同的蓄冷液分别在电冰箱、电冰柜的不同低温冰室中冻固后，单独使用或配合使用，可作为不同低温的小型便携保冷用装置的“冷源”，配合使用时，可延长深低温的保冷时间。本发明的另一个目的是研制出蓄冷量大、化学及物理性质稳定、又可以安全地多次反复使用的蓄冷液，而且使其配制工艺方法简单、易行，成本低廉，产品价格便宜。

本发明以传热学、溶解学、以及热力学的“相平衡”有关原理为依据，研制了几种组成相似而浓度范围不同的蓄冷液，选定一合适的浓度时，它们可具有确定的或窄范围的凝固温度及熔化温度，例如可分别为0℃至-0.5℃，-13℃至-14℃，-16℃至-17℃。这几种蓄冷液在相变过程中所能提供的低温温度区段，正是在0℃至-20℃之间，可分别用一般电冰箱、电冰柜方便地将其冻固而蓄冷。

本发明的一种蓄冷液，由0.0002%～1.0%（重量百分数）的硬脂酸盐，0.0004%～2.0%（重量百分数）的表面活性剂，其余为水所组成。这种蓄冷液简称DW₁系列。

本发明的另一种蓄冷液，含有0.0002～1.0%（重量百分数）的硬脂酸盐，0.0004%～2.0%（重量百分数）的表面活性剂，10%～29%（重量百分数）的氯化铵或氯化钠和水。这种蓄冷液简称DW₂系列。

为了使蓄冷液的凝固点（或熔点）更有所降低，降低至-18℃左右，以在蓄冷液DW₂中加入5%-28%（重量百分数）硝酸钾为佳，从而形成蓄冷液DW₃系列。在DW₁系列中的一种蓄冷液以由0.015%～0.7%（重量百分数）的硬脂酸盐，0.015%-1.0%（重量百分数）的表面活性剂，其余为水所组成为佳。在DW₂系列中的蓄冰液又以含有0.015%～0.7%（重量百分数）的硬脂酸盐，0.015-1.0%（重量百分数）的表面活性剂，10-27.5%（重量百分数）的氯化铵或氯化钠和水为佳。

所用的硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸镁其中一种，又以硬脂酸镁为更佳。

所使用的表面活性剂可以是阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂其中的一种或洗衣粉、洗涤灵其中的一种。阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵、二萘基甲烷二磺酸钠其中的一种，阳离子型表面活剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基吡啶盐酸盐其中的一种;非离子型表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、三甘油单硬脂酸酯其中的一种。选用硬脂酸盐（例如硬脂酸镁），这种价廉无毒的细粉状物均匀地悬浮于水中，其大量微粉在水冻固时干扰冰晶中水分子的规则排列，使冻胀程度下降，从而免除蓄冷液容器的损坏，有利于多次反复使用，表面活性剂的功用是使硬脂酸盐（例如硬脂酸镁）能在水中稳定悬浮。

DW₁、DW₂、DW₃的配制方法如下：