Koncentrát na prípravu chladiacej kvapaliny a chladiaca kvapalina

Číslo patentu: U 2834

Dátum: 09.04.2001

Autori: Fančovič Karol, Michvocík Miroslav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

KONCENTRÁT NA PRÍPRAVU CHLADIACEJ KVAPALINY A CHLADIACA KVAPALINATechnické riešenie sa týka chladiacej kvapaliny použiteľnej v teplovýmenných aparátoch a v chladiacich sústavách automobilových motorov.Podmienkou efektívneho chodu automobilových motorov je udržiavanie ich teploty v optimálnom rozmedzí. Vyrobcovia automobilov používajú rôzne chladiace systémy, u ktorých sú teplovýmenným médiom najčastejšie vodné roztoky na báze 1,2 etándiolu, vhodne aditivované prísadami zlepšujúcimi požadované úžitkové vlastnosti.Teplovýmenné kvapalné médiá chladiacich systémov spaľovacích motorov majú vykazovat ako základné úžitkové vlastnosti dobrú tepelnú vodivost a tepelnú kapacitu,vlastnosti výrazne ovplyvňujúce množstvo tepla odvedeného zo stien valcov a hlavy bloku motora cirkuláciou v chladiacom systéme. Potreba práce v rôznych klimatických podmienkach vyžaduje, aby chladiace médium malo primerane nízku teplotu tuhnutia,pričom v prípade ztuhnutla nesmie vykazovat nárast objemu vedúci k deštrukcii materiálu systému, ale musí vytvorit kašovitú masu. Objemovou zmenou by sa mohli poškodiť kovové časti chladiaceho systému. Teplota varu chladiaceho média musí byt dostatočne vysoká, aby náplň chladiaceho systému bolafunkčná aj pri vysokej teplote okolia, alebo pri práci vo vyšších nadmorských polohách. Pri prevádzkovej teplote sa nesmú na najviac exponovaných častiach motora tvorit bubliny pár, zhoršujúce podmienky prestupu tepla do chladiacej kvapaliny. Taktiež sa v systéme nesmie tvorit pena a chladiaca kvapalina nesmie pri práci ani na prevádzkovej teplote zapáchat.Najsledovanejšou úžitkovou vlastnosťou chladiacich médií je ich korózne pôsobenie na konštrukčné materiály chladiacich systémov. Z kovov a ich zliatln sa ako konštrukčné materiály používajú hlavne Iiatina a oceľ z farebných kovov a ich zliatín med, mosadz a rôzne spájkovacie materiály, a najmä zliatiny hliníka, vyvíjané špeciálne pre automobilový priemysel. U chladiacich médií je taktiež požadovaná nizka agresivita vôči spojovacím gumovým a plastovým materiálom ako aj tesneniam.Pre zabezpečenie týchto náročných požiadaviek je potrebné, aby prísady v chladiacej kvapaline boli vyvážené a tvorili sústavu zabezpečujúcu všetky požadované úžitkové vlastnosti vo vyhovujúcej miere. Náplň chladiaceho systému pozostávajúca z 1,2-etándiolu alebo 1,2-propándiolu, vody a prísad je vlastne tlmivým roztokom, v ktorom počas jeho dlhodobej prevádzky prebieha veľa zložitých chemických reakcií v závislosti od pracovných podmienok. Počas celej životnosti náplne chladiaceho systému by sa nemala menit hodnota pH chladiacej kvapaliny, najmä klesnúť pod hodnotu 7.Požiadavky na úžitkové vlastnosti chladiacich kvapalín sú predmetom národných technických noriem alebo predpisov jednotlivých výrobcov automobilov. Vo väčšineIOCI ikon os n 7 nan nana HD 5300 nnnr aaaprípadov sú požiadavky výrobcov motorov prísnejšie ako udáva príslušná legislatíva. Dôležité pre prax sú aj .továrenské motorové testy v reálnych podmienkach, na sériovo vyrábaných automobiloch.Z látok, ktoré sa používajú ako prísady do chladiacich kvapalín sú niektoré v posledných rokoch vylučované z dôvodov možného zdravotného alebo enviromentálneho rizika. Takými sú napríklad zlúčeniny obsahujúce ťažké kovy,fosforečnany, dusitany. Neodporúča sa aplikovat zlúčeniny obsahujúce amino skupiny,ktoré môžu za určitých podmienok aplikácie zreagovat na toxické alebo karcinogénne zlúčeniny.Stále vzrastajúce požiadavky na zabezpečenie koróznej stability zliatin hliníka,používaných pre výrobu automobilových motorov, je možné zabezpečiť prídavkom metakremićitanu sodného, stabilizovaného proti vypadnutiu z roztoku prídavkom vhodného stabilizátora. Zo slovenských patentov dokumentuje stav techniky patent číslo 278773, v ktorom sú súčasťou stabilizačnej sústavy nízkotuhnúcej zmesi aminické zlúčeniny. Z československých autorských osvedčení je možno uviest AO 251 846 a AO 254 454, vktorých použité zmesí obsahujú metakremičitan sodný. Stabilizačná sústava týchto vynálezov sa od prihlasovaného riešenia líši najmä tým, že obsahuje dusitan sodný, ktorý nie je vhodný z hľadiska možného zdravotného rizika a neobsahuje stabilizátor metakremićitanu sodného.Predmetom technického riešenia je koncentrát na výrobu chladiacej kvapaliny a chladiaca kvapalina, pripravená zmiešaním koncentrátu s vodou tak, aby vznikol vodný roztok s koncentráciou od 20 obj. do 60 obj., ktorý je z hľadiska úžitkových vlastností najvhodnejší na dlhodobú prevádzku.Z jednotlivých prísad tvoriacich inhibičnú sústavu má polydimetylsiloxánový olej zabrániť tvorbe peny za pracovných podmienok, farbivo má vizuálnu varovnú funkciu zabraňujúcu prípadnej zámene a denatónium benzoát je látka extrémne horkej chuti,ktorá zabraňuje prípadnému požitiu. Sodná sol kyseliny polyakrylovej, obsahujúca aj podiel voľnej kyseliny polyakrylovej, pôsobí ako prípadný dispergátor. Korózii medi a zliatin farebných kovov zabraňujú sodné soli derivátov triazolu. Ochranu zliatin hliníka zabezpečuje metakremičitan sodný s prísadou stabilízátorov kremičitanov,zabraňujúcich premene rozpusteného metakremićitanu sodného na sól, gél alebo dokonca vypadnutiu oxidu kremičitého z roztoku. Zvyšné zložky inhibičnej sústavy stabilizujú železné kovy, zabezpečujú hodnotu pH a alkalické rezervy. Tieto zložky tvoria systém, zabezpečujúci dosiahnutie požadovaných úžitkových vlastností chladiacej kvapaliny.a) 90,0 až 96,0 hmotn. 1,2-etándiolu alebo 1,2-propándiolu b) 0,0005 až 0,003 hmotn. polydimetylsiloxánového oleja s priemernou molekulovou hmotnosťou 10 000f) 0,2 až 1,0 hmotn. 50 hmotn. vodného roztoku sodnej soli derivátu triazolu g) 0,05 až 0,5 hmotn. dusičnanu sodného h) 0,002 až 0,003 hmotn. denatónium benzoátui) 0,05 až 0,3 hmotn. 35 hmotn. vodného roztoku sodnej soli polyakrylovejkyseliny s priemernou molekulovou hmotnosťou 15 000 hmotn. metakremičitanu sodného, pentahydrátu hmotn. stabilizátorov kremičitanov (deflokulátorov) ako sodnej soli dietylesteru - 2 - dietoxysiIyletylfosfónovej kyseliny a/alebo polyalkylénoxidalkoxysiIánu o) 0,05 až 0,5 hmotn. vody p) 0,001 až 0,005 hmotn. organického farbivaK vlastnému použitiu v reálnych teplovýmenných sústavách sa Chladiaca kvapalina pripraví riedením koncentrátu na prípravu chladiacej kvapaliny demineralizovanou vodou tak, aby tvorila 20 obj. až 60 obj. roztok, svýhodou 30 obj. až 50 obj.V tabuľke 1 sú uvedené dva príklady zloženia koncentrátu na prípravu chladiacej kvapaliny, Iíšiace sa použitím rôznych druhov stabilizátora metakremlčitanu sodného.Vlastnosti koncentrátu pripraveného podľa uvedených príkladov sú uvedené v tabuľke 2.Zloženie koncentrátu na prípravu chladiacej kvapaliny je uvedené vtabuľke 1,v stĺpci príklad 1.Koncentrát bol pripravený rozpustením uvedených zložiek v 1,2-etándíole za miešania pri teplote okolia. Z praktických dôvodov bol denatórium benzoát pridávaný vo forme 25 hmotn. roztoku v 1,2-etándiole a organické farbivo, alizarín cyanínová zelená, vo forme 5 hmotn. roztoku v 1,2-etándiole. Vlastnosti tohoto koncentrátu, ako sú miešatelnost, merná hmotnost, teplota vzplanutia, index Iomu a teplota varu, boli skúšané predpísanými normami a sú uvedené v tabuľke 2, stĺpec 3.nnoo anna ñññoae aZloženie koncentrátu na prípravu chladiacej kvapaliny je uvedené vtabuľke 1, v stĺpci označenom príklad 2. Koncentrát bol pripravený spôsobom ako v príklade 1. Na stabilizáciu kremičitanov bol použitý polyalkylénoxidalkoxysilán v množstve 0,06 hmotn. Vlastnosti tohoto koncentrátu sú v tabuľke 2, stĺpec 4.Chladiaca kvapalina bola pripravená z koncentrátu zloženia ako je uvedené v príklade 1. Koncentrát bol riedený destilovanou vodou 50 obj. Alkalická rezerva takto pripravenej chladiacej kvapaliny skúšaná podľa STN 66 8910 bola 22,43 ml 0,1 M HCI a pH skúšané podľa STN 65 6299 bolo 7,90. Bod kryštalizácie, t. j. bod pri ktorom sa začnú vylučovat kryštály v chladiacej zmesi a zmes začína tuhnút, bol - 38 °C.Chladiaca kvapalina bola pripravená z koncentrátu zloženia ako je uvedené v príklade 2. Koncentrát bol riedený destilovanou vodou na koncentráciu 33 obj. Alkalická rezerva takto pripravenej kvapaliny skúšaná metódami ako v príklade 3 bola 21,3 ml 0,1 M HCI a pH bolo 8,26. Bod kryštalizácie tejto zmesi stanovený podľa normy ASTM D 1177 bol - 22 °C.

MPK / Značky

MPK: C07C 31/20, C08L 83/04

Značky: kvapalina, koncentrát, kvapaliny, chladiaca, chladiacej, přípravu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-u2834-koncentrat-na-pripravu-chladiacej-kvapaliny-a-chladiaca-kvapalina.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Koncentrát na prípravu chladiacej kvapaliny a chladiaca kvapalina</a>

Podobne patenty