JP2021113242A - 冷却液 - Google Patents
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
図1は、第1実施形態における熱輸送システム100の概略構成を示す説明図である。熱輸送システム100は、冷却液(液体の熱媒体)を用いて、熱源を放熱させるシステムである。本実施形態の冷却液は、ベース液体と、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子とを含む。多孔質微粒子は、陽イオンを捕獲可能な第1多孔質微粒子と、陰イオンを捕獲可能な第2多孔質微粒子と、を含む(後に詳述する)。本実施形態では、ベース液体として、エチレングリコール水溶液を用いている。
図15は、比較例の第1熱交換器10Pの配置を模式的に示す説明図である。比較例の冷却液は、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子Pを含まない。比較例の冷却液として、本実施形態の冷却液のベース液体であるエチレングリコール水溶液を例示する。比較例の冷却液は絶縁性が低いため、電池CEと冷却液との接触を防ぐために、比較例の第1熱交換器10Pは、図示するように、ケース12の外に配置される。このようにすると、本実施形態の熱輸送システム100の場合と比較して、熱交換の効率が低下する。すなわち、本実施形態の熱輸送システム100によれば、熱交換の効率を比較例より向上させることができる。
図18は、第2実施形態の第1熱交換器10Aを模式的に示す説明図である。第2実施形態の第1熱交換器10Aは、電池CEを内包する筐体14と、筐体14内を流れる冷却液を含む。冷却液は、第1実施形態の冷却液と同一であり、絶縁性の低下を抑制することができるため、第2実施形態の第1熱交換器10Aを用いる場合は、筐体14内に電池CEを配置し、冷却液に電池CEを漬けて、電池CEを冷却している。そのため、本実施形態の第1熱交換器10Aによれば、第1実施形態の第1熱交換器10よりさらに、熱交換効率を向上させることができる。
図19〜図22を用いて、第2多孔質微粒子P2の第2外層部S2の厚みの検討結果について説明する。
図19は、第2多孔質微粒子P2の第2外層部S2の厚みと平均粒子径およびゼータ電位との関係を示す図である。図20は、図19に示す各サンプルの第2外層部S2の厚みを概念的に示す説明図である。図21は、図19に示す各サンプルのSEM画像である。図22は、第1多孔質微粒子P1と第2多孔質微粒子P2を混合した冷却液中のゼータ電位と平均粒子径を示す図である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C1…第1核部
CA…カチオン
CE…電池
CH…核部細孔
CL…セル
L…ベース液体
P…多孔質微粒子
P1…第1多孔質微粒子
P2…第2多孔質微粒子
S1…第1外層部
SH…外層部細孔
10、10A、10B、10C、10P…第1熱交換器
12…ケース
14…筐体
16…流路
20…第2熱交換器
30…冷却液タンク
40…バルブ
50…ポンプ
62…配管
100…熱輸送システム
C…核部
C2…第2核部
CH1…第1核部細孔
M…ベース多孔質微粒子
R1…第1官能基
R2…第2官能基
S…外層部
S2…第2外層部
Claims (12)
- 冷却液であって、
ベース液体と、
複数の細孔を有する多孔質微粒子であって、前記ベース液体中に含有され、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子と、
を含み、
前記多孔質微粒子は、
前記複数の細孔の内部に陽イオンを捕獲可能な第1多孔質微粒子と、
前記複数の細孔の内部に陰イオンを捕獲可能な第2多孔質微粒子であって、前記第2多孔質微粒子の表面のゼータ電位が前記第1多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号である第2多孔質微粒子と、
を含む、
冷却液。 - 請求項1に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子と前記第2多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備える、
冷却液。 - 請求項1に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子と前記第2多孔質微粒子のいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、前記核部と異符号の電荷に帯電しており、かつ酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備える、
冷却液。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記ベース液体中の前記多孔質微粒子のゼータ電位の絶対値が16.2mV以上である、
冷却液。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子は、シリカ系メソ多孔体である、
冷却液。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子は、ゼオライト、およびシリカゲルの少なくともいずれか一方である、
冷却液。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子の濃度は、10vol%以下である、
冷却液。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子の直径は、10nm以上3000nm以下である、
冷却液。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子および前記第2多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、前記細孔内部が修飾されている、
冷却液。 - 請求項2に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、スルホン酸基を含有する官能基によって修飾されており、
前記第2多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、アミノ基を含有する官能基によって修飾されている、
冷却液。 - 請求項9および請求項10のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子と前記第2多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備え、
前記核部の前記細孔内部を修飾する官能基の重量分率は、2wt%以上50wt%以下である、
冷却液。 - 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第1多孔質微粒子と、前記第2多孔質微粒子とが、等量含まれる、
冷却液。
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