CN102933679B - 荧光检测剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水溶性液体组合物及其在检测水基回路的泄漏和/或作为其防冻剂的应用。该组合物含有至少一种荧光产品及至少一种可与水互溶的液体。

Description

荧光检测剂

背景技术

众所周知，工业及其他类别的冷却回路适用于流体的流通，根据采用的冷却类别和被冷却的产品和/或空间，该流体可以是气体或液体。

制冷是一种以将环境（房间，车厢，容器内部）或物体的温度降至常温以下为目标的过程。

低温的产生对现代工业极为重要，且在多个领域中皆有应用，例如在食品工业中用于食物保存，在医学及生物学中用于储存样品及某些疗法，在天文学中用于冷却望远镜的电荷耦合器件（CCD）传感器，以及机动车和/或住所、办公室等环境的空气调节。

现有的产生低温的技术中，最重要并最广泛使用的是基于压缩/膨胀循环的技术。在这种技术中，压缩机压缩气体，压缩机头部中活塞的运动造成的摩擦使该气体的温度上升；压缩过的气体被推入冷凝室，在冷凝室内潜热（余热）被消除。冷凝后的液体马上被传送到位于不需要热量的地方的蒸发室，进入蒸发室时会遇到一个称为恒温阀的阀门；在这个阀门中有一个称为阻尼孔的管口，它能将液体雾化以便于接下来的膨胀。液体被转化成气体，然后回到马达处，完成/开始一个新的循环。由于结构及使用简单（不需维护），这个原理被广泛应用在民用冰箱和空气调节器中。然而，必须防止所有可能的气体泄漏，因为这会使系统无法使用；由于这个原因，冰箱中普遍使用密封的电压缩机。这类技术的温度下限是零下109摄氏度，要获得更低的温度就必须使用其他系统。

因此，最被普遍使用的制冷剂是基于氢氟碳化合物（HFC），它们被用来取代会破坏大气臭氧层的氯化化合物（CFC，HCFC）。

由于大部分的制冷系统都是闭合回路，保持稳定的制冷水平是非常重要的。

上述闭合回路冰箱/空调系统中遇到的一个主要问题是对任何泄漏的快速及准确的检测，以便立即采取有效的措施来避免昂贵的冷却剂重新注入及其对环境的有害排放。事实上，每个冰箱/空调回路上都有无数个位置可能发生泄漏，因此有必要提供一种能够精准检测这些泄漏的系统。

根据现有技术，与上述类似的系统中的泄漏检测方法是在被分析的回路运作时加入合适的添加剂以便确定泄漏的位置，且在必要的时候对回路增压，以肉眼检测泄漏并以此确定破损位置。

显然，这样的基于目测回路的系统并不是非常灵敏，不适于检测微小的裂痕及泄漏，而且不是十分实用。

为了克服上述缺点，研究并开发了含有荧光染料的制冷剂组合物。这些组合物可用于密封/闭合回路制冷系统，以便简单地通过紫外线灯照射的方法检验回路即可立即发现泄漏及其逸出位置。

例如，WO2005/049761描述了一种含有荧光染料和增溶剂的制冷剂组合物，可将可检测的紫外线染料以可溶形式添加到制冷流体中。可选择地，这种组合物也可含有润滑剂。

根据WO2005/049761的描述，特别优选的制冷剂组合物是基于氢氟碳化合物，氟醚，烃，DME（二甲醚），二氧化碳，氨以及它们的混合物，而上述增溶剂例如是烃，氨基化合物，酮，腈，酯，内酯，氟醚等。所述制冷剂组合物适用于空气调节系统，民用冷却/制冷系统，住宅空调机，机动车空气调节系统，车辆制冷系统，工业制冷机等。

WO2005/049761描述的制冷剂组合物适用于气体系统，例如典型的氢氟碳化合物，氟醚，挥发性烃，DME，二氧化碳，氨以及它们的混合物。因此，为了使荧光染料分散在气体中，该组合物也必须含有至少一种能使染料溶解/分散在气体中的增溶剂。

此外，现有的针对以气体为冷却混合物的制冷系统的泄漏检测系统不能用于液体制冷剂循环回路，因为可溶于气体混合物的物质不能溶解于液体混合物，反之也然。

故此，现有的气体冷却系统泄漏检测技术不能用于类似的液体循环冷却系统。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种液态制冷剂，以随时检测可能的泄漏甚至微泄漏而不需向回路中加入任何添加剂。

本发明的另一个目的是提供一种液态制冷剂，可将它加入已在闭合回路系统中使用的液态制冷剂而不需添加剂、增溶剂或类似物，在混合物中也不会形成沉淀物、悬浮物或其他可能损害系统的不可溶杂质。

本发明的另一个目的是提供一种采用液态混合物作为制冷要素的检测闭合冷却回路泄漏的方法。

上述及其他目的以及相关的优点是通过一种用于闭合冷却回路的水基液体制冷混合物实现的，这种混合物含有至少一种紫外线荧光染料及选自水、乙烯、乙二醇、丙二醇、己二醇、丙三醇和它们的混合物中的至少一种液体。

特别是，根据本发明，所述的紫外线荧光染料选自荧光素、荧光黄(pyranine)以及它们的混合物。

本发明的组合物可被有利地用于，例如，机动车或工业厂房的密封回路如地面加热/冷却系统的制冷剂，这些系统的特征是它们是水基系统或含有乙二醇和/或丙三醇的系统。

本发明的组合物可以不加更改的用作冷却回路的液态制冷剂，或者用作已经存在及流通中的所有水基溶液的添加剂，以检测回路中的一个或多个微泄漏。

在实践中，本发明的组合物可以有双重用途：不加更改地作为机动车、工业厂房或住所的冷却系统闭合回路中的液态制冷剂，或者作为闭合回路液体冷却系统中长期存在的添加剂，以检测可能的泄漏。在第一种情况下，该组合物在用作液态制冷剂的同时也可作为所在系统的泄漏检测剂；而在第二种情况下，该组合物可被直接添加到系统已有的液态制冷剂中而无需添加诸如增溶剂的其他产品。

在这两种情况下，由于本发明的制冷剂混合物是水基液体或可与水完全互溶的液体，将它添加到冷却回路中都不会引发形成有害于系统运作的不可溶物质、沉淀物或悬浮物的风险。

根据本发明，优选荧光素作为紫外线荧光染料，例如C.E.S.AFragrances公司（米兰）最近推出市场的Fluoresceina310。

一般来说，为生产本发明的制冷剂混合物，所述可检测的紫外线染料在制冷剂混合物中的含量为1%到5%之间/升制冷剂液体。

每升制冷剂液体含1.2%荧光素被证明是特别有效的。

产品的任何泄漏或微裂纹用普通的已知紫外线检测器（灯）进行检测。

在该混合物是乙二醇基的情况下，它可以自动用作所在冷却系统的防冻液，例如土木和工业机动车辆的密封回路，并同时可以起到系统微裂纹检测剂的作用，这种微裂纹用现有的方法很难检测得到。

相对于现有技术，本发明的优点在于，例如，本发明的制冷剂混合物可以用在水或水基系统中，而现有的产品只能用在气相系统中而不兼容水系统。事实上，由于现有的产品不能在水系统中溶解，即使把它们作为添加剂加入到水系统中，它们也不能够在水溶液中分散和溶解，因此不能起到泄漏检测剂的作用。此外，由于它们只适用于气相系统，它们也不具有作为本发明主题的防冻/制冷/泄漏检测液体的多重功能。

具体实施方式

参照以上描述，以下以非限制方式提供一个根据本发明获得的制冷剂/防冻混合物的例子及其在机动车密封回路中的应用。

以下实施例中使用的术语“抑制组合包”用于表示一种具有抗腐蚀性并能同时起到储碱、去垢及防沫作用的化合物/物质的混合物。

实施例1

防冻混合物

乙二醇95%

抑制组合包5%

荧光素1.2克/升

在这个实施例中，该抑制组合包含有Bayer公司最近出品的缓蚀剂“Preventol”及氢氧化钠作为储碱剂。

其他储碱剂可从硅酸盐、硼砂及类似物中选取。

另外，根据实施例1，该抑制组合包含有普遍知悉的去垢剂和防沫剂。

实施例2

使用实施例1的混合物作为机动车的防冻/泄漏检测液

实施例1的混合物被用来完全取代PORSCHECAYENNETURBOS机动车中标准配置的防冻液。该机动车有521匹的马力，温度在106度左右，因此本发明的混合物在严格的条件下进行了测试。两年内行驶了超过60,000公里，并在不同的运行阶段评估了该产品的有效性。未观察到微裂纹或微泄漏，该液体的初始性质保持不变。

Claims (6)

1.一种用于闭合冷却回路的水基液态制冷剂混合物，其由含量是每升液态制冷剂混合物1.2g/l的荧光素、含量是95％的乙二醇以及含量是5％的抑制组合包组成；其中，所述抑制组合包包含缓蚀剂Preventol和储碱剂，所述储碱剂选自氢氧化钠、硅酸盐和硼砂。

2.如权利要求1所述的混合物作为冷却系统闭合回路中的液态制冷剂的应用。

3.如权利要求1所述的混合物作为冷却系统闭合回路中的液态防冻剂的应用。

4.如权利要求1所述的混合物作为冷却系统闭合回路中用于检测可能的泄漏的添加剂的应用。

5.如权利要求2-4中任一项所述的应用，其特征是，所述冷却系统是机动车、工业厂房、住所的冷却系统。

6.一种检测闭合回路冷却系统的可能泄漏的方法，包括对预先填充有如权利要求1所述混合物的回路进行紫外线检测的步骤。