[發(fā)明專利]用于相變傳熱介質的無機水溶液(IAS)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380037243.6
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104540919B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: I·卡頓;H·T·道;S·W·賴利;L·阿穆澤加爾;姚琪;M·斯塔布爾賓;J·秀博威特
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;侯淑紅

一種用在相變傳熱裝置中的無機水溶液包含高錳酸鉀(KMnO₄)、重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)、三氧化鉻(CrO₃)、鉻酸銀(Ag₂CrO₄)、氫氧化鍶(Sr(OH)₂)、氫氧化鈣(Ca(OH)₂)、氫氧化鎂(Mg(OH)₂)和氫氧化鈉(NaOH)的水溶液。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年5月11日提交的標題為“用于相變傳熱介質的無機水溶液(IAS)(INORGANIC AQUEOUS SOLUTION(IAS)FOR PHASE CHANGE HEAT TRANSFER MEDIUM)”的美國臨時申請系列號第61/646,155號的優(yōu)先權和權益，該臨時申請的全部內容通過引用并入本文。

關于聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)的聲明

本發(fā)明是通過政府的支持、在由美國國防部國防高級研究計劃局頒發(fā)的批準號N66001-08-C-2007以及由美國陸軍研究、開發(fā)和工程指揮部頒發(fā)的批準號W31P4Q-09-1-005下完成的。政府對本發(fā)明擁有一些權利。

技術領域

本公開大體涉及傳熱介質，且涉及用于傳遞熱量的裝置和方法。更具體地，本公開涉及一種用作相變傳熱介質的工作流體，涉及包含所述工作流體的傳熱裝置，且涉及制備包含所述工作流體的所述傳熱裝置的方法。

發(fā)明背景

熱管是一種利用熱導性和相變原理以實現(xiàn)兩個固體界面之間的熱量傳遞的傳熱裝置，所述兩個固體界面例如熱源(或熱界面)以及熱沉(heat sink)(或冷界面)。熱管被用在許多應用中以實現(xiàn)冷卻的效果。例如，熱管是市面上電子冷卻的最有效的手段之一。它們主要 通過潛熱傳遞能量，這使它們能夠以熱源和熱沉之間的最小溫降運行。此外，它們是無源器件(passive device)，無需輸入來運行或無需機械裝置來實現(xiàn)功能。

一種典型的熱管包括由導熱材料(例如銅、鋁或不銹鋼)制成的、在給定的壓力下填充有工作流體的密封殼體。熱管的一端是在熱源處，另一端是在熱沉(heat sink)處。為了在熱源和熱沉之間傳遞熱量，工作流體在熱源端(或熱界面)處與所述殼體的導熱材料接觸，當被加熱時熱源將工作流體轉化為蒸氣。然后該蒸氣行進到熱沉端(或冷界面)，在這里該蒸氣冷凝回成液體并釋放潛熱。當冷凝回到液相時，工作流體行進回到熱管的熱源端，并且工作流體再次蒸發(fā)，重復蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)。

一旦從熱源產(chǎn)生的蒸氣在熱管的熱沉端處冷凝回成液體，該液體必須行進回到熱源端以重新開始循環(huán)。為了促進冷凝液行進回到熱管的熱源端，在某些情況下重力可能是足夠的。然而，在一些應用中，熱管可能以不允許重力促進液體返回熱管的熱源端的運動的方式被定向。例如，在某些應用中，熱管可能被定位成使得熱源端和熱沉端是水平而不是垂直布置。在這樣的設置中，可以使用芯(wick)通過毛細管作用促進液體返回熱源端的運動。

工作流體通過顯熱和潛熱的組合來傳導熱量。工作流體的期望的特性包括高比熱容、高表面張力、小接觸角和低粘度。高比熱容能使得大量的能量加入液體，伴隨很小的溫度變化，從而最大限度地減少操作所需的加熱器(或熱源)和冷凝器(或熱沉)之間的溫差。高表面張力有助于提供足夠的毛細管壓力以將液體抽送至蒸發(fā)表面上。小接觸角提供了盡可能大的薄膜蒸發(fā)區(qū)域，這允許更多的熱傳遞。低粘度降低了使液體移動到熱源以待蒸發(fā)所需的流動的阻力量。