[发明专利]一种冷却液及其应用

说明书

技术领域

本发明属于传热材料技术领域，具体涉及一种冷却液及其应用。

背景技术

现有的液冷服冷却介质都是各种形式的冷却液，常见的如水、冰水混合物、乙烯基乙二醇与水组成的混合液及各种各样的冷冻液等。为了提高散热效率和有效的工作时间，目前基本上所有的液冷服均采用降低冷却液温度的作法，冷却液的温度通常为零度或零度以下。为提高热传导效率，液冷服的换热管路网通常是紧贴皮肤或相隔一层轻薄的面料，在零度或更低的冷却液温度下，便会造成人体皮肤温度过低，穿着不舒服；过低的皮肤温度会加大身体组织内的热传递，造成机体组织的振颤，从而引起人体生理甚至心理的不适感。

潜热型功能热流体由不同方法制成的相变材料微粒和单相传热流体混合构成固液多相流体，分为相变乳状液和微胶囊相变乳状液两种。与普通单相传热流体相比，由于相变材料微粒固液相变过程中吸收或释放潜热，因此在其相变温度段，该类多相混合流体具有很大的表观比热，且由于相变微粒对流体流动和传热的影响，可明显增大传热流体与管道壁面间的传热能力。不仅可作为高效传热介质，大幅度提高流体的有效表观比热和传热性能，显著减小换热器及冷热流体输送管道的尺寸，降低其输送功耗，而且所谓高效热能输运介质，大大减小和降低流体流量。

目前，大多数液冷服存在冷凝水问题，冷凝水的存在，不仅会影响液冷服的散热效率，而且大大降低了液冷服的穿着舒适性。如何在保证液冷服传热效率的前提下，提高其穿着舒适性，是我们迫切需求解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种冷却液及其应用，目的是避免液冷服冷却液使用时过冷的现象。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种冷却液，包括如下重量份的原料：

聚乙烯醇10-15份、乳化剂30-50份、多碳饱和烷烃50-100份和蒸馏水100-200份，所述多碳饱和烷烃中碳原子个数在12-19之间。

所述多碳饱和烷烃为正多碳饱和烷烃。

本发明还提供一种相变冷却服用冷却液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将加热熔融的聚乙烯醇10-15重量份和乳化剂30-50重量份混合搅拌成均匀向体系A；

(2)将多碳饱和烷烃50-100重量份和蒸馏水100-200重量份混匀后得体系B；所述多碳饱和烷烃中碳原子个数在12-19之间；

(3)将A滴加到B中，之后经搅拌、乳化后即得。

所述搅拌采用剪切乳化机进行搅拌。

所述搅拌的转速为8500-9500rpm/min。高搅拌速率，保证相变乳状液的粒径足够小，避免乳滴直径过大，易堵塞管路的现象。

所述多碳饱和烷烃为碳原子在13-18之间的正多碳饱和烷烃。

所述制备方法还包括在步骤(3)搅拌之前加入体积分数10-20％的乙醇溶液，乙醇溶液的添加量为体系A和体系B混合后总质量的1-5％。

所述多碳饱和烷烃为正十四烷和正十六烷，正十四烷和正十六烷的质量比为1-3:2-5。制备的冷却液为相变乳状液，两者采用此比例混合作为相变材料并通过本发明的制备方法来制备相变乳状液，使得最终得到的乳状液比单一使用正十四烷或正十六烷制备的乳状液在温度降低时，乳状液粘度变大的幅度降低，避免较低温度下易出现堵塞管路的现象。

所述多碳饱和烷烃为正十六烷和正十八烷，正十六烷和正十八烷的质量比为1-4:3-5。制备的冷却液为相变乳状液，两者采用此比例混合作为相变材料并通过本发明的制备方法来制备相变乳状液，使得最终得到的乳状液比单一使用正十六烷或正十八烷制备的乳状液在温度降低时，乳状液粘度变大的幅度降低，避免较低温度下易出现堵塞管路的现象。

所述多碳饱和烷烃为正十四烷、正十六烷和正十八烷，正十四烷、正十六烷和正十八烷的质量比为1-3:2-4:2-5。制备的冷却液为相变乳状液，三者采用此比例混合作为相变材料并通过本发明的制备方法制备相变乳状液，使得最终得到的乳状液比单一使用正十四烷、正十六烷或正十八烷制备的乳状液在温度降低时，乳状液粘度变大的幅度降低，避免较低温度下易出现堵塞管路的现象。并且其制备的相变乳状液比其中任何两者材料组合制备的相变乳状液的传热能力更强，相同换热量下泵耗更小。

所述乳化剂为TA-20乳化剂和/或TX-4乳化剂。

所述TA-20乳化剂与TX-4乳化剂的质量比为10:1。采用此比例的两种乳化剂混合，能够使得其与聚乙烯醇形成的均相体系能够降低制备最终相变乳状液的乳化时间，并且使得最终获得的相变乳状液稳定性更好。