本发明专利技术涉及一种提升热传效率的促进剂,其含有纳米粉末与微米粉末,该促进剂添加于热交换系统的热传流体或冷却系统的循环冷却水中,可以保持水箱与水道清洁并提高冷却水的传热效率,以提高散热效果,若使用于内燃机引擎的冷却系统,则能够降低引擎内部因燃料燃烧所产生的热冲击,因而减少温室气体的产生,并降低引擎因散热不良所产生的抖动,发挥降低噪音与减少燃料消耗的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提升热传效率的促进剂,特别是涉及一种用于各种热传液体系统,提升热传效率,降低汽车排放NOx的促进剂。
技术介绍
先前技术在提高内燃机弓I擎效率方面,通常是在燃料中添加助剂使燃料在汽缸中的燃烧更完全,或在汽缸中添加润滑助剂增加润滑效果;在减少内燃机引擎排放NOx (氮氧化物)方面,通常是在燃料中添加还原剂,使产生的NOx被还原(reduced)而减少排气中的NOx浓度,或将排气通过触媒使其中的NOx还原。本专利技术所揭示的方法,是通过增强内燃机引擎冷却系统的热传效率以提高内燃机引擎的散热效益为手段,同时达成提升引擎的效率以及减少NOx产生的双重效果。传统提高冷却系统热传效率的方法,是在冷却水中添加防锈剂,以免冷却系统的管路及水道因使用日久而产生金属锈泥或水垢,造成水道阻塞,使冷却水的循环速率不足,或在水道壁产生结垢,阻碍热能的传送,以致散热效率降低。但此种添加防锈剂的方式至多只能防止锈垢的产生,所能发挥的效果有限。近年来纳米科技的研究已证明,添加纳米粉末于流体所形成的所谓「纳米流体(nanofluid)」会大幅提高流体的热传性能,相关的报导可于下引的文献中见之:S.U.S.Choi 发表在D.A.Siginer 与H.P.Wang所编著的 Development and Applications ofNon-Newtonian Flows (FED-vol.231/MD-vol.66, ASME, New York 1995pp.99-105)书中的“Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles,,;S.U.S.Choi 发表在 Tech.Transfer Highlight vol.8, N0.2 (1997)的论文Vew Nanofluids Increase HeatTransfer Capability” ;J.A.Eastman 等发表在 App1.Phys.Lett.78, 718 (2001)的论文;S.U.S.Choi 等发表在 App1.Phys.Lett.79,2252 (2001)的论文;S.P.Jang 与 S.U.S.Choi 发表在 App1.Phys.Lett.84, 21 (2004)的论文,以及 S.U.S.H.Choi 与 J.A.Eastman 的美国专利 US 6,221,275B1 …等。在纳米流体的应用方面,在美国专利US 6,858,157B2中,揭示添加纳米钻石粉末于变压器(transformer)的散热油(transformer oil)中,认为可以增加散热油的热容量(thermal capacity)与热传导性(thermal conductivity),因此可以增加散热的效率;美国专利US 6,695,974B2中,揭示利用添加纳米碳料粉末(nano carbon materials)于密闭热传系统(closed transfer system)的热传导液(heat transfer fluid)中,认为可以增加热传导液的热传导性,因此可以增加其热传效率;美国专利US 6, 432, 320B1中,揭示利用经过安定化的铜、铍、钛、镍、铁等金属或合金的纳米颗粒,作为热传媒体(heat transfermedia)的添加剂,认为可以因此增加热传媒体的热容量与热传导性,因此可以提高热传效率。在使用固体微粒做为内燃机引擎冷却系统冷却液的添加剂方面,美国专利申请案US 2005/0062015A1中,揭不添加银的矿化物粉末(strontium mineral powder)于汽车水箱冷却液中,认为此粉末可在冷却液中产生正离子,同时可导致在引擎汽缸中的燃料产生负离子,因而可以在引擎的活塞周围发生电磁波,而有助于燃料燃烧效率的提高 ’另在美国专利申请案US 2005/0269548A1中,则揭示一种添加玻璃(glass)、石英(silica)、浮石(pumices)与金属化合物等的纳米颗粒于冷却剂(coolant)中,使此等纳米颗粒与冷却剂中的氯化物反应,并认为可以增加冷却剂的热容量(heat capacity),因而提高其热传效率;在美国专利申请案US 2008/0179563A1中,则揭示一种以碳基半导体物质(acarbon-based semiconductor material)与稀土负离子矿物(a rare-earth negative ionore)微粒为汽车水箱添加剂,认为可以导致水箱中冷却剂(coolant)与引擎燃烧室中的负离子增加,使引擎燃烧室中的空气与燃料产生离子化反应,因而增加燃料燃烧的爆炸力(explosive power),藉以提高内燃机引擎燃烧效率;另外,在中国台湾专利技术专利第1258534号与美国专利US 7,374,698B2中,则揭示添加含有粒径3 10纳米的氧化钛与氧化铝粉末以及乳化剂之液体于汽车水箱冷却水中,并认为其中的纳米氧化钛可以清除冷却水道的结垢,纳米氧化铝则能持续释放能量加速微爆炸,而乳化剂可以附着于水道的金属夹层表面,使水道保持干净,使汽车水箱的冷却效果获得最佳化的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,提供一种提升热传效率的促进剂,其是为含有纳米粉末与微米粉末组合的促进剂,添加于热交换系统的热传流体或冷却系统的循环冷却水中,利用微米颗粒在热传流体或循环冷却水中的循环流动保持水道的干净,以及利用纳米颗粒形成纳米流体使冷却水产生高热传导性等双重效果,若使用于内燃机引擎,则可提高内燃机引擎的散热效率,使引擎内部因燃料燃烧所产生的热冲击降低,因而减少温室气体NOx的产生,并消除内燃机引擎因过热所导致的汽缸油膜切断或润滑油黏度指数不够而发生引擎无力与抖动等问题,发挥降低噪音与减少燃料消耗等效果;并使燃料燃烧更完全,积碳减少,而降低排气中HC(碳氢化合物,汽车排放的污染物之一)与CO的浓度。为了达到上述目的,本专利技术的技术手段在于提供一种提升热传效率的促进剂,其包含有纳米粉末与微米粉末的组合物,该促进剂是用以提高内燃机引擎散热效率。本专利技术的提升热传效率`的促进剂,其中所述纳米粉末的粒径范围为小于100纳米,所述微米粉末的粒径范围为大于100纳米,小于500微米。本专利技术提升热传效率的促进剂,其中所述纳米粉末与所述微米粉末的合计重量宜为该促进剂总重量的15%以上。本专利技术的提升热传效率的促进剂,其中所述纳米粉末的重量宜为该促进剂重量的10%以上。本专利技术的提升热传效率的促进剂,其中所述促进剂中的纳米粉末与微米粉末的材质选自金属、合金、非金属、金属化合物和非金属化合物中的一种或两种以上。其中所述金属选自钛、钒、铬、钴、镍、铱、锆、铌、钥、铑、钯、钽、钨、钼、银和金中的一种或两种以上。其中优选所述金属化合物为过渡金属氧化物,更优选所述过渡金属化合物选自氧化钛(TiO2)、氧化铜、氧化铁和氧化钥(MoO2)中的一种或两种以上。其中所述金属化合物还可以是碱土金属化合物,优选氧化镁(MgO)。其中所述金属化合物还可以为第13族(即IIIA族)金属的氧化物,优选氧化铝(Al2O3)。其中所述金属化合物还可以为金属的碳化物或氮化物。其中优选所述非金本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提升热传效率的促进剂,其含有纳米粉末与微米粉末。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄彦豪,陈宏伟,
申请(专利权)人:黄彦豪, 陈宏伟,
类型:发明
国别省市:台湾;71
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