SE534969C2 - Värmeväxlingsmedium innefattande en syntetisk diesel - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ersättning av vatten- och glykoiblandningar med ensyntetiskt framställd diesel som kylmedium, exempelvis kylarvätska i fordon. Densyntetiska dieseln är miljövänlig, kan användas inom ett stort temperaturintervall, fungerar som rostskydd i kylarsystem och transporterar värme bättre än vatten gör. Den syntetiska dieseln innefattar icke-cykliska alkaner i en halt av åtminstone 50 %, eventuellt upp till 50 % av alkylerade monocykliska alkaner, max 1 % aromater och max 1 % av di- och polvoykliska alkaner

Description

534 969 2 Det har rapporterats att tyska armén under andra världskriget använts sig av dieselolja som kylarvätska för att förhindra att kylarvätskan frös vid låga temperaturer. Dieseloljan hade dock problem med att den förstörde packningar m.m. i kylsystemet och orsakade problem med korrosion i systemet till följd av att fukt och smuts blandandes med dieseloljan, vilket gjorde den sur.

Sammanfattning Syftet med föreliggande uppfinning är att finna ett värmeväxlingsmedium, så som ett kylmedium, som kan ersätta vatten och dess blandningar med glykol för kylning av exempelvis motorer.

Detta åstadkommes med kylmediet enligt patentkrav 1. Föredragna utföringsformer anges i de osjälvständiga patentkraven. Syftet àstadkommes även genom användning av en syntetisk diesel i enlighet med patentkrav 6 och ett värmeväxlingssystem i enlighet med patentkrav 9.

I enlighet med föreliggande uppfinning ersätts vatten och glykol med en syntetiskt framställd diesel. Den diesel som används ska vara huvudsakligen fri från polycykliska alkaner och aromater. Den syntetiska dieseln har således en sammansättning som innefattar icke-cykliska alkaner i en halt av åtminstone 50 %, eventuellt upp till 50 % av alkylerade monocykliska alkaner, max 1 % aromater och max 1 % av di- och polycykliska alkaner. Samtliga procentsatser är angivna i viktsprocent. Denna syntetiska diesel är i sig tidigare känd för användning som drivmedel för dieselmotorer i olika fordon, framför allt fordon i miljöer där det är viktigt att minimera avgaser, så som i gruvor och på lager. l enlighet med en utföringsforrn av uppfinningen innefattar den syntetiska dieseln åtminstone 65 % icke-cykliska alkaner. Företrädesvis innehåller den minst 70 % icke- cykliska alkaner. Eftersom dieseln inte ska förbrännas behöver den inte innehålla energihöjande föreningar, så som alkylerade monocykliska alkaner. Det är snarare fördelaktigt att minimera halten av dessa för att på så sätt ytterligare minska tändbarheten hos dieseln. Enligt en föredragen utföringsform är därför halten alkylerade monocykliska alkaner företrädesvis max 25 %, ännu heller max 10 %. 534 969 3 l enlighet med en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar den syntetiska dieseln maximalt 0,5 % aromater och/eller maximalt 0,5 % polycykliska alkaner.

Den syntetiska dieseln är svàrantändlig. Det är dock möjligt att tillsätta en brandhämmande tillsats om så önskas, då den ska användas som - värmeväxlingsmedium så som ett kylmedium. Exempel på brandhämmande tillsatser är borsyra och borsalt.

Det är även möjligt att tillsätta ett färgämne till värmeväxlingsmediet för att på så sätt lätt kunna skilja det från andra vätskor. Till exempel då värmeväxlingsmediet är en kylarvätska för fordon kan den tilldelas en färg som skiljer sig från exempelvis spolarvätska, andra typer av kylarvätskor m.m. för att undvika att den förväxlas med dessa vätskor.

Detaljerad beskrivning Föreliggande uppfinning bygger pà upptäckten av att det är möjligt att ersätta vatten- och glykolblandningar med en ren syntetisk diesel som kylmedium och därigenom möjliggöra kylning inom ett större temperaturintervall, samt överkomma problemet med att glykol är giftigt.

Konventionell diesel, producerad exempelvis från petroleum, innehåller en mängd olika restämnen. Det är dessa restämnen som gör att dieseln är miljöfarlig och att dieseln kan riskera att slå ut hela ekosystem, t.ex. i hav eller sjöar. Även om konventionell diesel skulle kunna fungera som kylmedium är den inte direkt lämplig på grund av en rad anledningar. För det första är konventionell diesel inte miljövänlig och innebär således en ökad miljörisk. Dessutom kan den konventionella dieseln riskera att spjälkas om det kommer in vatten och smuts och därigenom orsaka korrosion i kylsystemet. Den innehåller dessutom lättflyktiga kolväten, vilket kan utgöra en hälsorisk. Vidare kan den i vissa fall riskera att antändas vid exempelvis en kollision av ett fordon.

I enlighet med föreliggande uppfinning används därför en syntetiskt framställd diesel, vilken är väsentligen fri från de föroreningsämnen som kan göra dieseln miljöfarlig 534 969 4 och göra att det riskerar att kunna antändas. Det är en väsentlig del av uppfinningen att dieseln är huvudsakligen ren, för att den ska vara lämplig så som kylmedium eller annan typ av värmeväxlingsmedium.

Den syntetiska dieseln har en mycket högre kokpunkt än blandningar av vatten och glykol, närmare bestämt åtminstone över 200 °C, och kan därför användas vid en mycket högre temperatur än vatten med glykol. Dessutom är dess fryspunkt ca -40 °C, vilket gör att den även kan användas i mycket kalla klimat. Den syntetiska dieseln möjliggör således användning inom ett större temperaturområde än vatten- och glykolblandningar. Den syntetiska dieseln fungerar exempelvis mycket bra som kylarvätska i fordon som opererar vid höga temperaturer, exempelvis mycket varma dagar och under exponering av solen.

Vidare är den syntetiska dieseln mycket svår att antända, och kan därför lätt ersätta olika vattenblandningar i kylsystem i fordon utan att riskera brand eller explosion vid en eventuell kollision eller dyl.

Den syntetiska dieseln har även förmågan att reducera korrosion exempelvis i kylkanaler i motorer och värmesystem, och har en smörjande effekt på pumpen som ska pumpa runt kylmediet. Detta ger i sin tur en förlängd livslängd av övriga delar av kyl- och värmesystem.

Dessutom förángas inte den syntetiska dieseln och behöver därför inte fyllas på i ett värmeöverföringssystem så som en kylare på ett fordon på samma sätt som för konventionella kylmedier. Den är inte heller giftig eller på annat sätt vådlig för miljön eller användaren, till skillnad från exempelvis glykol.

Vidare har den syntetiska dieseln bättre värmeöverföringsförmàga än vatten, vilket möjliggör mer effektiva värmeöverföringssystem.

Den syntetiska dieseln kan enkelt framställas med hjälp av konventionella processer, så som Fischer-Tropsch-processen, antingen från biomassa eller från gas. Det är även tänkbart att den syntetiska dieseln kan framställas från kol. Med hjälp av Fischer-Tropsch-processen går det att framställa syntetisk diesel som är huvudsakligen fri från aromater, polyaromater (PAH) och svavel, och således är mycket ren. På grund av de mycket låga halterna av restämnen är den syntetiska 534 959 dieseln inte lägre giftig och är till och med bionedbrytbar. Vidare är den syntetiska dieseln mycket svårantändlig och i princip luktfri.

Den syntetiska dieseln är speciellt lämplig för användning som värmeväxlingsmedium i värmeväxlingssystem, d.v.s. det medium som överför värme eller kyla till ett annat medium. Den är även lämplig som kylmedium, framför allt som ersättning i system som idag använder vatten- och glykolblandningar. Ett specifikt exempel på lämpligt användningsområde är som kylarvätska ifordon, så som bilar, båtar, traktorer, lastbilar, bussar m.fl.

Användning av den syntetiska dieseln i kylsystem för dieselmotorer är speciellt fördelaktigt, eftersom den syntetiska dieseln har en smörjande effekt av kylsystemet.

Dessutom elimineras risken för betydande skador vid läckage av drivmedel till kylarsystemet, vilket kan få förödande effekter då vatten och glykol används som kylmedium. Vid användning av en syntetisk diesel som kylarvätska finns det dock ingen risk för skador vid läckage av drivmedel in i systemet, då kylarvätskan och drivmedlet är förenliga med varandra. Vidare utgör ett eventuellt läckage av kylarvätska till motoms Smörjsystem inte någon risk för att skador, då kylarvätskan är förenlig med övriga medium i smörjsystemet. Eftersom dieseln är så ren riskerar den inte heller att fräta sönder packningar och dylikt i kylsystemet. Även om föreliggande uppfinning huvudsakligen har beskrivits med hänvisning till kylning av motorer i fordon ska det noteras att uppfinningen inte är begränsad till denna tillämpning. Det är även möjligt att använda det som kylmedel vid alla typer av motorer som idag är vattenkylda. Det är även tänkbart att använda som värmeväxlingsmedium i värme- och kylsystem i hus och industrier. Den syntetiska dieseln är även tänkbar att använda som kylmedium för kylning av verktyg, så som fräsar, borrar, svarvar m.m.

Claims (1)

1. 0 15 2D 25 30 534 969 PATENTKRAV . Kylmedium kän netecknad av den huvudsakligen består av en syntetisk diesel innefattande icke-cykliska alkaner i en halt av åtminstone 50 %, eventuellt upp till 50 % av alkylerade monocykliska alkaner, max 1 % aromater och max 1 % av di- och polycykliska alkaner, samt en brandhämmande tillsats. . Användning av en syntetisk diesel innefattande icke-cykliska alkaner i en halt av åtminstone 50 %, eventuellt upp till 50 % av alkylerade monocykliska alkaner, max 1 % aromater och max 1 % av di- och polycykliska alkaner, som värmeväxlingsmedium. . Användning av en syntetisk diesel enligt patentkrav 2 varvid värmeväxlingsmediet är ett kylmedium. . Användning av en syntetisk diesel enligt något av patentkraven 2 och 3 som kylarvätska i fordon. . Användning enligt något av kraven 2-4 varvid den syntetiska dieseln innehåller åtminstone 65 % icke-cykliska alkaner, företrädesvis minst 70 % icke-cykliska alkaner. . Användning enligt nàgot kraven 2-5 varvid den syntetiska dieseln innehåller maximallt 0,5 % aromater. . Användning enligt nàgot av kraven 2-6 varvid den syntetiska dieseln innehåller maximalt 0,5 % av polycykliska alkaner. . Värmeväxlingssystem innefattande en anordning avsedd för värmeväxling, nämnda anordning anpassad att innehålla ett flytande medium för värmevåxling ka nn e te c kn ad a v att nämnda medium för värmeväxling är en syntetisk diesel innefattande icke-cykliska alkaner i en halt av åtminstone 534 965 7 50 %, eventuellt upp till 50 % av alkylerade monocykliska alkaner, max 1 % aromater och max 1 % av di- och polycykliska alkaner.