CN112430454A - 冷却液组合物和冷却系统 - Google Patents
冷却液组合物和冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112430454A CN112430454A CN202010864541.4A CN202010864541A CN112430454A CN 112430454 A CN112430454 A CN 112430454A CN 202010864541 A CN202010864541 A CN 202010864541A CN 112430454 A CN112430454 A CN 112430454A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coolant composition
- carboxylic acid
- composition according
- carbon atoms
- acid ester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/10—Liquid materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/20—Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/017—Esters of hydroxy compounds having the esterified hydroxy group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/02—Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
- C07C69/12—Acetic acid esters
- C07C69/14—Acetic acid esters of monohydroxylic compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
- B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本公开涉及冷却液组合物和冷却系统。目的在于提供具有优异的绝缘性和传热特性的非水系的冷却液组合物。本实施方式涉及冷却液组合物,其包含至少一种羧酸酯化合物作为非水系基剂,并且基本上不含水。
Description
技术领域
本公开涉及冷却液组合物和使用了该冷却液组合物的冷却系统。
背景技术
混合动力汽车、电动汽车等具备行驶用马达的汽车具备用于适当地控制电力的电源控制单元(PCU)。PCU包括驱动马达的逆变器、控制电压的升压转换器、使高电压降压的DCDC转换器等。逆变器或转换器具有电源卡,该电源卡是内置有半导体元件的卡型电源模块,电源卡随着开关操作而发热。因此,逆变器和转换器是可发热至高温的设备。另外,作为具备行驶用马达的汽车中的发热设备,除了逆变器和转换器之外,还可列举出电池。因此,在具备行驶用马达的汽车中配备有用于冷却逆变器、转换器、电池等的冷却系统。
例如,在专利文献1中记载了具备行驶用马达的汽车(例如电动汽车或混合动力汽车)的驱动系统的逆变器中使用的半导体装置的构成(图1)。图1的半导体装置2为将多个电源卡10与多个冷却器3层叠而成的单元。予以说明,在图1中,只对一个电源卡标注附图标记10,对其他的电源卡省略附图标记。另外,为了看到半导体装置2的整体,将收容半导体装置2的外壳31用虚线描绘。1个电源卡10夹在2个冷却器3之间。在电源卡10与一个冷却器3之间夹有绝缘板6a,在电源卡10与另一个冷却器3之间夹有绝缘板6b。在电源卡10与绝缘板6a、6b之间涂布润滑脂。在绝缘板6a、6b与冷却器3之间也涂布润滑脂。予以说明,就图1而言,为了容易理解,将1个电源卡10和绝缘板6a、6b从半导体装置2抽出而描绘。在电源卡10中收容有半导体元件。电源卡10被通过冷却器3的制冷剂冷却。制冷剂为液体,典型地为水。电源卡10与冷却器3交替地层叠,冷却器3位于单元的层叠方向的两端。多个冷却器3用连结管5a、5b连结。制冷剂供给管4a和制冷剂排出管4b连结至位于单元的层叠方向的一端的冷却器3。通过制冷剂供给管4a所供给的制冷剂通过连结管5a分配至全部的冷却器3。制冷剂在通过各冷却器3期间从邻接的电源卡10吸收热。通过了各冷却器3的制冷剂通过连结管5b,从制冷剂排出管4b排出。
另一方面,在专利文献2中公开了由非水系基剂组成的冷却液,作为非水系基剂,具体地记载了烷基苯、二甲基硅油、全氟化碳。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-017228号公报
专利文献2:日本特开2005-203148号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献1中所示的半导体装置的构成那样,通常,制冷剂在电源卡或电池的附近循环。因此,在混合动力汽车和电动汽车等具备行驶用马达的汽车中,如果由于事故而冷却液泄漏,则泄漏的制冷剂有可能与电源卡、电池等的端子接触,引起短路。因此,从即使在制冷剂泄漏的情况下也难以发生这样的二次灾害的观点出发,对制冷剂要求优异的绝缘性。在专利文献2中,使用了二甲基硅油等硅油,从绝缘性的观点出发,硅油是优异的。但是,硅油与水系的制冷剂相比,冷却性能显著地低。
因此,本公开的目的在于提供具有优异的绝缘性和传热特性的非水系的冷却液组合物。
用于解决课题的手段
本实施方式的方案例如下所述记载。
(1)冷却液组合物,其包含至少一种羧酸酯化合物作为非水系基剂,并且基本上不含水。
(2)(1)所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自脂族羧酸酯化合物和芳族羧酸酯化合物中的至少一种,所述脂族羧酸酯化合物为碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯,所述芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
(3)(1)所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自脂族羧酸酯化合物中的至少一种,所述脂族羧酸酯化合物为碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
(4)(1)所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自芳族羧酸酯化合物中的至少一种,所述芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
(5)(1)~(4)中任一项所述的冷却液组合物,其中,饱和或不饱和脂族醇包含一元醇。
(6)(1)~(5)中任一项所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为10质量%以上。
(7)(1)~(6)中任一项所述的冷却液组合物,其还包含矿物油。
(8)(7)所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为10~90质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为10~90质量%。
(9)(7)所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为30~70质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为30~70质量%。
(10)(1)~(9)中任一项所述的冷却液组合物,其中,20℃下的导电率为0.1μS/cm以下。
(11)(1)~(10)中任一项所述的冷却液组合物,其中,20℃下的导电率为0.001μS/cm以下。
(12)冷却系统,其使用(1)~(11)中任一项所述的冷却液组合物作为制冷剂。
(13)(12)所述的冷却系统,用于冷却在具备行驶用马达的汽车中搭载的发热设备。
(14)(13)所述的冷却系统,其中,发热设备为逆变器、转换器、发电机、马达或电池。
(15)(13)或(14)所述的冷却系统,其中,发热设备具有电源卡,冷却液组合物与电源卡物理接触。
发明效果
根据本公开,能够提供具有优异的绝缘性和传热特性的非水系的冷却液组合物。
附图说明
图1为示出具备行驶用马达的汽车的驱动系统的逆变器中使用的半导体装置的构成例的示意性立体图。
具体实施方式
1.冷却液组合物
本实施方式为包含至少一种羧酸酯化合物作为非水系基剂,基本上不含水的冷却液组合物。
本实施方式涉及的冷却液组合物具有优异的绝缘性和传热特性。特别是,本实施方式涉及的冷却液组合物由于具有非常优异的绝缘性,因此即使在由于事故等而冷却液组合物泄漏的情况下,也能够抑制短路等二次灾害。因此,能够在混合动力汽车和电动汽车等具备行驶用马达的汽车中优选地使用。
作为本实施方式涉及的冷却液组合物的其他效果,可列举出以下的方面。以往,一般使用的乙二醇基的水系冷却液的传热特性优异,但绝缘性差。因此,如图1中所示那样,需要使冷却对象的部件侧成为绝缘结构。具体地,如图1中所示那样,需要设置绝缘板(图1的6a、6b),确保电子设备与冷却液组合物之间的绝缘性。但是,如果设置绝缘板,则冷却液组合物与电子设备之间的传热特性降低,结果冷却性能降低。本实施方式涉及的冷却液组合物的绝缘性优异,因此能够不需要设置绝缘板,其结果能够提供冷却性能优异的冷却系统。
作为本实施方式涉及的冷却液组合物的其他效果,也可列举出以下的方面。作为电子设备的冷却手段的例子,有使电子设备至少部分地(部分地或完全地)浸渍在冷却液组合物中的方法。例如,为了冷却,能够使电源卡与冷却液组合物物理接触地配置。这样的冷却结构的传热效率非常优异,但由于电子设备与冷却液组合物直接相接,因此对冷却液组合物要求非常优异的绝缘性。本实施方式涉及的冷却液组合物具有非常优异的绝缘性,同时无毒性,难以引起腐蚀,因此在具有这样的冷却结构的冷却系统中也能够优选使用。
本实施方式涉及的冷却液组合物包含非水系基剂作为其构成成分,并且基本上不含水。
本说明书中,所谓“基本上不含水”,是指冷却液组合物不包含妨碍本实施方式的效果的显现的含量范围的水,优选地,是指水在冷却液组合物中的含量为1.0质量%以下,更优选地,是指水在冷却液组合物中的含量为0.5质量%以下,进一步优选地,是指水在冷却液组合物中的含量为0.1质量%以下,特别优选地,是指水的冷却液组合物中的含量为0质量%(无法检测出)。
本实施方式涉及的冷却液组合物包含至少一种羧酸酯化合物作为非水系基剂。羧酸酯化合物具备优异的绝缘性和传热特性。作为羧酸酯化合物,可单独地使用一种,也可将两种以上组合使用。
羧酸酯化合物优选包含选自脂族羧酸酯化合物和芳族羧酸酯化合物中的至少一种,上述脂族羧酸酯化合物为碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯,上述芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
如上所述,脂族羧酸酯化合物是碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸和碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。饱和或不饱和脂族羧酸的碳数为2以上,优选为4以上,6以上,7以上,8以上。饱和或不饱和脂族羧酸的碳数为30以下,优选为26以下,22以下,18以下,14以下、10以下。饱和或不饱和脂族醇的碳数为1以上,优选为2以上。饱和或不饱和脂族醇的碳数为30以下,优选为26以下,22以下,18以下,14以下,10以下,6以下。作为脂族羧酸酯化合物,可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
脂族羧酸为羧基结合于烃的羧酸。作为脂族羧酸,例如可列举出脂族一元羧酸、脂族二羧酸、或它们的混合物。脂族羧酸优选为脂族一元羧酸。作为脂族醇,例如可列举出脂族一元醇、脂族二元醇、或它们的混合物。脂族醇优选为脂族一元醇。
作为饱和脂族羧酸,例如可列举出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、新戊酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸(辛酸)、2-乙基己酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸(月桂酸)、十六烷酸(棕榈酸)、十八烷酸(硬脂酸)、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或这些的混合物。作为不饱和脂族羧酸,例如可列举出油酸、十一碳烯酸、芥酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸、富马酸或它们的混合物。这些可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为饱和脂族醇,例如可列举出甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、2-乙基己醇、辛醇、月桂醇、棕榈醇、硬脂醇或者它们的混合物。作为不饱和脂族醇,例如可列举出油醇等。这些可以单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
脂族羧酸酯化合物包含脂族单羧酸酯化合物或脂族二羧酸酯化合物。作为脂族羧酸酯化合物,例如可列举出丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、己酸甲酯、己酸乙酯、己酸丙酯、己酸丁酯、2-乙基己酸甲酯、庚酸甲酯、庚酸乙酯、辛酸甲酯、辛酸乙酯、癸酸甲酯、癸酸乙酯、十一烷酸甲酯、十一烷酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、戊二酸二甲酯、戊二酸二乙酯、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、庚二酸二甲酯、庚二酸二乙酯、辛二酸二甲酯、辛二酸二乙酯、壬二酸二甲酯、壬二酸二乙酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯或它们的混合物。这些可以单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
如上所述,芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。芳族羧酸的碳数为6以上,优选为7以上。芳族羧酸的碳数为20以下,优选为18以下,16以下,14以下,12以下,10以下。作为饱和或不饱和脂族醇,能够列举出对于脂族羧酸酯化合物记载的那些。
芳族羧酸例如为芳族一元羧酸或芳族二羧酸,优选为芳族一元羧酸。脂族醇例如为脂族一元醇或脂族二元醇,优选为脂族一元醇。
作为芳族羧酸,例如可列举出苯甲酸、甲苯甲酸、环己基苯甲酸、苯基苯甲酸、萘甲酸、邻苯二甲酸及其混合物。这些可以单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为芳族羧酸酯化合物,例如可列举出苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、甲苯甲酸甲酯、甲苯甲酸乙酯、环己基苯甲酸甲酯、环己基苯甲酸乙酯、苯基苯甲酸甲酯、苯基苯甲酸乙酯、萘甲酸甲酯、萘甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯或它们的混合物。这些可以单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量例如为10质量%以上,优选为30质量%以上,40质量%以上,50质量%以上。通过使羧酸酯化合物的含量为10质量%以上,能够提高冷却液组合物的绝缘性和传热特性。冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量例如为100质量%以下,90质量%以下。
本实施方式涉及的冷却液组合物除了上述羧酸酯化合物以外,还可以包含其他非水系基剂。作为其他非水系基剂,例如可列举出矿物油、合成油或它们的混合物。作为合成油,例如可列举出酯系合成油、合成烃油、硅油、氟化油或它们的混合物。这些可以单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
本实施方式涉及的冷却液组合物除了上述羧酸酯化合物以外,优选还包含矿物油作为非水系基剂。通过含有矿物油,能够提高冷却液组合物的绝缘性。作为矿物油,例如可列举出石蜡系矿物油,环烷系矿物油或它们的混合物。作为基油,可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
对矿物油的运动粘度(40℃)没有特别限制,例如为0.5~100mm2/s,优选为0.5~20mm2/s,更优选为0.5~10mm2/s。
矿物油在冷却液组合物中的含量优选为10质量%以上,20质量%以上,30质量%以上,40质量%以上,50质量%以上。
在冷却液组合物包含矿物油的情况下,优选冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为10~90质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为10~90质量%。在冷却液组合物包含矿物油的情况下,优选冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为30~70质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为30~70质量%。在冷却液组合物包含矿物油的情况下,优选冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为40~60质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为40~60质量%。
本实施方式涉及的冷却液组合物除了上述成分以外,可包含抗氧化剂、防锈剂、摩擦缓和剂、防蚀剂、粘度指数改良剂、倾点降低剂、分散剂/表面活性剂、抗磨损剂或固体润滑剂等任选成分。任选成分在冷却液组合物中的含量例如为0.1~20质量%,优选为10质量%以下,5质量%以下,1质量%以下。
本实施方式涉及的冷却液组合物的运动粘度(20℃)例如为0.1~100mm2/s,优选为0.1~10mm2/s。
由于冷却液组合物在冷却系统中被强制循环,因此优选粘度低的冷却液组合物。冷却液组合物的粘度例如能够用添加的矿物油的粘度及其量来调整。本实施方式涉及的冷却液组合物的运动粘度(40℃)优选为0.1~10mm2/s。
本实施方式涉及的冷却液组合物的导电率(20℃)优选为0.1μS/cm以下,更优选为0.01μS/cm以下,进一步优选为0.001μS/cm以下。
2.冷却系统
本实施方式涉及的冷却液组合物用于冷却系统,优选用于具备行驶用马达的汽车中具备的冷却系统。即,本实施方式的一个方案为使用本实施方式涉及的冷却液组合物作为制冷剂的冷却系统。另外,本实施方式的一个方案为用于将具备行驶用马达的汽车中搭载的发热设备冷却的冷却系统。另外,本实施方式的一个方案为具有本实施方式涉及的冷却系统、和用该冷却系统冷却的发热设备的具备行驶用马达的汽车。
本说明书中的“具备行驶用马达的汽车”包含不具备发动机而只具备行驶用马达作为动力源的电动汽车、和具备行驶用马达和发动机这两者作为动力源的混合动力汽车。另外,燃料电池汽车也包含在“具备行驶用马达的汽车”中。
作为应对环境问题的措施之一,利用马达的驱动力行驶的混合动力汽车、燃料电池汽车、电动汽车等具备行驶用马达的汽车已受到关注。在这样的汽车中,马达、发电机、逆变器、转换器和电池等发热设备发热至高温,因此需要冷却这些发热设备。如上所述,本实施方式涉及的冷却液组合物具有优异的绝缘性和传热特性,即使在冷却液组合物由于事故等而泄漏的情况下,也难以发生短路等二次灾害。因此,能够优选地用于具有行驶用马达的汽车中的冷却系统。
冷却系统包含例如制冷剂即冷却液组合物流动的制冷剂管、收容冷却液组合物的储液罐、用于使冷却液组合物在循环路径中循环的循环装置或用于使冷却液组合物的温度降低的冷却装置。作为循环装置,例如可列举出电动泵。作为冷却装置,例如可列举出散热器、冷却器或油冷却器等。冷却系统的冷却对象是逆变器、转换器、发电机、马达或电池等发热设备。
对冷却系统的构成没有特别限制。冷却系统例如包括制冷剂管、储液罐、电动泵、散热器和发热设备中具备的冷却单元。冷却单元是从发热设备接收热的部分,例如,图1的冷却器3相当于冷却单元。例如,冷却液组合物通过电动泵从储液罐中泵出后,用冷却单元冷却发热设备,然后经由下游的散热器返回到储液罐中。冷却了冷却单元的冷却液组合物由于其温度升高,因此通过散热器温度升高的冷却液组合物的温度降低。另外,也能够采用在制冷剂管的中途配置油冷却器、采用该油冷却器将马达冷却的构成。
本实施方式涉及的冷却系统优选用于具备行驶用马达的汽车。即,本实施方式的一个方案是具备本实施方式涉及的冷却系统的具备行驶用马达的汽车。此外,本实施方式的一个方案是具备本实施方式涉及的冷却系统的电动汽车、混合动力汽车或燃料电池汽车。
另外,如上所述,本实施方式涉及的冷却液组合物的绝缘性非常优异,同时为非毒性,难以引起腐蚀,因此能够优选地用于具有使电子设备至少部分地(部分地或完全地)浸渍在冷却液组合物中的冷却结构的冷却系统。作为电子设备,可列举出内置半导体元件的电源卡、CPU等。这样的冷却系统的具体形态例如能够在美国专利第7403392号或美国专利申请公开第2011/0132579号中见到。具体地,本实施方式的一个方案为发热设备具有电源卡、冷却液组合物与电源卡物理接触的、具备行驶用马达的汽车。
实施例
以下列举实施例对本实施方式进行说明,但本公开并不受这些实施例限定。
<材料>
·辛酸乙酯(东京化成工业会社制造)
·癸酸甲酯(东京化成工业会社制造)
·苯甲酸乙酯(东京化成工业会社制造)
·矿物油:运动粘度(20℃)0.1~10mm2/s
·以往的LLC(トヨタ纯正、商品名:スーパーロングライフクーラント、包含乙二醇和添加剂。)
·乙二醇(东京化成工业会社制造)(以下也称为EG。)
·离子交换水
<制备方法>
采用下述表1-1和1-2中记载的组成,制备了各冷却液组合物。
<导电率>
各冷却液组合物的20℃下的导电率使用导电率测定器(横河电机株式会社制造、パーソナルSCメータSC72、检测器:SC72SN-11)测定。将结果示于表1中。
<传热特性>
就各冷却液组合物的传热特性而言,用下述式算出使用了各冷却液组合物作为制冷剂的散热器、油冷却器和逆变器中的冷却性能,从而进行了比较。将结果示于表1-1和1-2中。
(散热器中的冷却性能)
用下述式算出了使用了各冷却液组合物作为制冷剂的散热器中的冷却性能。调整制冷剂,使得入口温度成为65℃。其他条件如下所述。向散热器的送风量:4.5m/秒、制冷剂流量:10L/分钟、制冷剂与外部空气的温度差:40℃(制冷剂:65℃、外部空气:25℃)。
【数学式1】
QW:冷却性能、VW:制冷剂的流量、γW:制冷剂的密度、CPW:制冷剂的比热、tW1:制冷剂的入口温度、tW2:制冷剂的出口温度
(油冷却器中的冷却性能)
用下述式算出了使用了各冷却液组合物作为制冷剂的油冷却器中的冷却性能。调整制冷剂,使得入口温度成为30℃。其他条件如下所述。变速箱油的流量:6L/分钟、制冷剂流量:10L/分钟、变速箱油与制冷剂的温度差:30℃(变速箱油:60℃、制冷剂:30℃)。
【数学式2】
QW:冷却性能、VW:制冷剂的流量、γW:制冷剂的密度、CPW:制冷剂的比热、tW1:制冷剂的入口温度、tW2:制冷剂的出口温度
(逆变器中的冷却性能)
用下述式算出了使用了各冷却液组合物作为制冷剂的逆变器中的冷却性能。调整制冷剂,使得入口温度成为65℃。其他条件如下所述。逆变器(电源卡)的发热量:500W,制冷剂流量:10L/分钟。
【数学式3】
QW:冷却性能、VW:制冷剂的流量、γW:制冷剂的密度、CPW:制冷剂的比热、tW1:制冷剂的入口温度、tW2:制冷剂的出口温度
【表1-1】
【表1-2】
所有的实施例的冷却液组合物的导电率都不到0.0009μS/cm,具有非常优异的绝缘性。另一方面,具有以往的冷却液组合物的构成(乙二醇与水的混合物或水单独)的比较例1、2和4中,导电率升高,绝缘性不充分。另外,所有的实施例的冷却液组合物都具有制品所要求的充分的冷却性能。特别是,随着羧酸酯化合物的含量增多,冷却性能提高。因此,证实了本实施方式涉及的冷却液组合物具有优异的绝缘性和传热特性。
本说明书中记载的数值范围的上限值和/或下限值能够各自任意地组合来规定优选的范围。例如,能够将数值范围的上限值和下限值任意地组合以规定优选的范围,能够将数值范围的上限值之间任意地组合以规定优选的范围,另外,能够将数值范围的下限值之间任意地组合以规定优选的范围。
以上对本实施方式进行了详述,但具体的构成并不限定于该实施方式,即使存在不脱离本公开的主旨的范围的设计改变,它们也包含在本公开中。
Claims (15)
1.冷却液组合物,其包含至少一种羧酸酯化合物作为非水系基剂,并且基本上不含水。
2.根据权利要求1所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自脂族羧酸酯化合物和芳族羧酸酯化合物中的至少一种,所述脂族羧酸酯化合物为碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯,所述芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
3.根据权利要求1所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自脂族羧酸酯化合物中的至少一种,所述脂族羧酸酯化合物为碳数2~30的饱和或不饱和脂族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
4.根据权利要求1所述的冷却液组合物,其中,羧酸酯化合物包含选自芳族羧酸酯化合物中的至少一种,所述芳族羧酸酯化合物为碳数6~20的芳族羧酸与碳数1~30的饱和或不饱和脂族醇的酯。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的冷却液组合物,其中,饱和或不饱和脂族醇包含一元醇。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为10质量%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的冷却液组合物,其还包含矿物油。
8.根据权利要求7所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为10~90质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为10~90质量%。
9.根据权利要求7所述的冷却液组合物,其中,冷却液组合物中的羧酸酯化合物的含量为30~70质量%,冷却液组合物中的矿物油的含量为30~70质量%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的冷却液组合物,其中,20℃下的导电率为0.1μS/cm以下。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的冷却液组合物,其中,20℃下的导电率为0.001μS/cm以下。
12.冷却系统,其使用根据权利要求1~11中任一项所述的冷却液组合物作为制冷剂。
13.根据权利要求12所述的冷却系统,用于冷却在具备行驶用马达的汽车中搭载的发热设备。
14.根据权利要求13所述的冷却系统,其中,发热设备为逆变器、转换器、发电机、马达或电池。
15.根据权利要求13或14所述的冷却系统,其中,发热设备具有电源卡,冷却液组合物与电源卡物理接触。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019153743A JP7176493B2 (ja) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 冷却液組成物及び冷却システム |
JP2019-153743 | 2019-08-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112430454A true CN112430454A (zh) | 2021-03-02 |
CN112430454B CN112430454B (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=74678636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010864541.4A Active CN112430454B (zh) | 2019-08-26 | 2020-08-25 | 冷却液组合物和冷却系统 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210062059A1 (zh) |
JP (1) | JP7176493B2 (zh) |
CN (1) | CN112430454B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117143571A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 珠海科创储能科技有限公司 | 电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池 |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1854984A (en) * | 1930-09-19 | 1932-04-19 | Gen Electric | Refrigerant |
GB412085A (en) * | 1932-10-26 | 1934-06-21 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to compression refrigerating systems |
JPS5636570A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Flon-resistant ester oil |
CN1239983A (zh) * | 1996-12-11 | 1999-12-29 | 花王株式会社 | 制冷油和用于制冷机械的工作流体组合物 |
CN1610703A (zh) * | 2001-12-27 | 2005-04-27 | 三洋化成工业株式会社 | 非水系吸收体及其用途 |
CN1748331A (zh) * | 2002-12-09 | 2006-03-15 | 通用汽车公司 | 用于燃料电池堆的环境友好的廉价介电冷却剂 |
CN1977021A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-06-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 包含官能化的有机化合物的1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷制冷剂组合物及其用途 |
CN101959989A (zh) * | 2008-03-07 | 2011-01-26 | 阿科玛股份有限公司 | 1,1,1-三氟-3-氯丙烯和乙酸甲酯的类-共沸混合物的组合物 |
CN102449100A (zh) * | 2009-06-02 | 2012-05-09 | 纳幕尔杜邦公司 | Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的共沸和类共沸组合物 |
CN102604145A (zh) * | 2007-04-27 | 2012-07-25 | 纳幕尔杜邦公司 | Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的共沸和类共沸组合物 |
JP2013006944A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Jsr Corp | 蓄熱材用組成物、蓄熱材及び蓄熱用装置 |
CN103013619A (zh) * | 2004-12-02 | 2013-04-03 | 日油株式会社 | 冷冻机用润滑油组合物 |
CN104145006A (zh) * | 2012-03-02 | 2014-11-12 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 冷冻机用工作流体组合物、冷冻机油以及其制造方法 |
JP2014237775A (ja) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | Jsr株式会社 | 蓄熱材用組成物および蓄熱材 |
CN105609813A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-05-25 | 丰田自动车株式会社 | 提高储存稳定性的燃料电池车用冷却液及其制造方法 |
CN106566479A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种棕榈酸甲酯‑硬脂酸甲酯复合相变储能材料及其制备方法 |
CN107975993A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-05-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种-40℃~-190℃蓄冷式储存箱 |
WO2018168683A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | 学校法人同志社 | 冷却材および冷却装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4276184A (en) * | 1974-08-30 | 1981-06-30 | Westinghouse Electric Corp. | Dielectric fluids comprising non-halogenated mixtures of organic esters and aromatic compounds |
FR2362474A1 (fr) * | 1976-08-20 | 1978-03-17 | Rhone Poulenc Ind | Nouvelles compositions dielectriques liquides a base de phtalates d'alcanols a-ramifies |
US4259708A (en) * | 1978-12-19 | 1981-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Capacitor with ester dielectric fluid |
US4543207A (en) * | 1982-12-25 | 1985-09-24 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Electrical insulating oil and oil-filled electrical appliances |
US6352655B1 (en) * | 1995-12-21 | 2002-03-05 | Cooper Industries, Inc. | Vegetable oil based dielectric fluid |
US5766517A (en) * | 1995-12-21 | 1998-06-16 | Cooper Industries, Inc. | Dielectric fluid for use in power distribution equipment |
US6398986B1 (en) * | 1995-12-21 | 2002-06-04 | Cooper Industries, Inc | Food grade vegetable oil based dielectric fluid and methods of using same |
GB9827207D0 (en) * | 1998-12-11 | 1999-02-03 | Fmc Corp Uk Ltd | Electrical insulating fluid |
WO2005022558A1 (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Lion Corporation | 電気絶縁油用基剤 |
US20120283162A1 (en) * | 2009-12-28 | 2012-11-08 | Idemitsu Kosan Co., Ltd | Base oil for cooling of device, device-cooling oil containing the base oil, device to be cooled by the cooling oil, and device cooling method using the cooling oil |
JP2011157542A (ja) | 2010-01-06 | 2011-08-18 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 機器冷却用基油、該基油を配合してなる機器冷却油、該冷却油により冷却される機器、および該冷却油による機器冷却方法 |
JP2011157541A (ja) | 2010-01-08 | 2011-08-18 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 機器冷却用基油、該基油を配合してなる機器冷却油、該冷却油により冷却される機器、および該冷却油による機器冷却方法 |
JP2011157540A (ja) | 2009-12-28 | 2011-08-18 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 機器冷却用基油、該基油を配合してなる機器冷却油、該冷却油により冷却される機器、および該冷却油による機器冷却方法 |
US20120164506A1 (en) | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Chevron U.S.A. Inc. | Ester Based Heat Transfer Fluid Useful as a Coolant for Electric Vehicles |
US10208269B2 (en) * | 2013-12-23 | 2019-02-19 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Low viscosity ester lubricant and method for using |
-
2019
- 2019-08-26 JP JP2019153743A patent/JP7176493B2/ja active Active
-
2020
- 2020-07-27 US US16/939,222 patent/US20210062059A1/en not_active Abandoned
- 2020-08-25 CN CN202010864541.4A patent/CN112430454B/zh active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1854984A (en) * | 1930-09-19 | 1932-04-19 | Gen Electric | Refrigerant |
GB412085A (en) * | 1932-10-26 | 1934-06-21 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to compression refrigerating systems |
JPS5636570A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Flon-resistant ester oil |
CN1239983A (zh) * | 1996-12-11 | 1999-12-29 | 花王株式会社 | 制冷油和用于制冷机械的工作流体组合物 |
CN1610703A (zh) * | 2001-12-27 | 2005-04-27 | 三洋化成工业株式会社 | 非水系吸收体及其用途 |
CN1748331A (zh) * | 2002-12-09 | 2006-03-15 | 通用汽车公司 | 用于燃料电池堆的环境友好的廉价介电冷却剂 |
CN1977021A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-06-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 包含官能化的有机化合物的1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷制冷剂组合物及其用途 |
CN103013619A (zh) * | 2004-12-02 | 2013-04-03 | 日油株式会社 | 冷冻机用润滑油组合物 |
CN102604145A (zh) * | 2007-04-27 | 2012-07-25 | 纳幕尔杜邦公司 | Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的共沸和类共沸组合物 |
CN101959989A (zh) * | 2008-03-07 | 2011-01-26 | 阿科玛股份有限公司 | 1,1,1-三氟-3-氯丙烯和乙酸甲酯的类-共沸混合物的组合物 |
CN102449100A (zh) * | 2009-06-02 | 2012-05-09 | 纳幕尔杜邦公司 | Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的共沸和类共沸组合物 |
JP2013006944A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Jsr Corp | 蓄熱材用組成物、蓄熱材及び蓄熱用装置 |
CN104145006A (zh) * | 2012-03-02 | 2014-11-12 | 吉坤日矿日石能源株式会社 | 冷冻机用工作流体组合物、冷冻机油以及其制造方法 |
JP2014237775A (ja) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | Jsr株式会社 | 蓄熱材用組成物および蓄熱材 |
CN105609813A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-05-25 | 丰田自动车株式会社 | 提高储存稳定性的燃料电池车用冷却液及其制造方法 |
CN106566479A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种棕榈酸甲酯‑硬脂酸甲酯复合相变储能材料及其制备方法 |
WO2018168683A1 (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-20 | 学校法人同志社 | 冷却材および冷却装置 |
CN107975993A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-05-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种-40℃~-190℃蓄冷式储存箱 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
向守兵: "《电工电子实训教程》", 31 July 2004, 电子科技大学出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117143571A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 珠海科创储能科技有限公司 | 电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池 |
CN117143571B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-03-22 | 珠海科创储能科技有限公司 | 电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210062059A1 (en) | 2021-03-04 |
JP7176493B2 (ja) | 2022-11-22 |
JP2021031597A (ja) | 2021-03-01 |
CN112430454B (zh) | 2022-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3984092A1 (en) | Organic heat transfer system, method and fluid | |
CN112430454B (zh) | 冷却液组合物和冷却系统 | |
US11447678B2 (en) | Coolant composition and cooling system | |
JP6092685B2 (ja) | 冷却液組成物 | |
US20220081602A1 (en) | Non-water coolant composition and cooling system | |
JP7334691B2 (ja) | 非水冷却液組成物及び冷却システム | |
JP7268535B2 (ja) | 冷却液組成物及び冷却システム | |
CN112430453B (zh) | 冷却液组合物和冷却系统 | |
EP4117086A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids for immersion cooling system | |
EP4367738A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids for immersion cooling system | |
EP4117087A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids for immersion cooling system | |
WO2023283117A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids and their use in an immersion cooling system | |
WO2023283120A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids for immersion cooling system | |
KR20230150322A (ko) | 유전 열 관리 유체 및 이를 사용하기 위한 방법 | |
KR20240037258A (ko) | 유기 열전달 시스템, 방법 및 유체 | |
WO2005103193A1 (ja) | 熱媒体組成物 | |
JP2021094489A (ja) | 液中エレクトロスプレー法を用いたエマルジョンの製造方法、冷却液組成物、及び冷却システム | |
CN117242155A (zh) | 介电热管理流体及其使用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |