JP2022025572A - 非水冷却液組成物及び冷却システム - Google Patents
非水冷却液組成物及び冷却システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022025572A JP2022025572A JP2020128475A JP2020128475A JP2022025572A JP 2022025572 A JP2022025572 A JP 2022025572A JP 2020128475 A JP2020128475 A JP 2020128475A JP 2020128475 A JP2020128475 A JP 2020128475A JP 2022025572 A JP2022025572 A JP 2022025572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amine compound
- aqueous
- composition according
- coolant composition
- mass
- 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
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 20
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 102
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 31
- 239000002199 base oil Substances 0.000 claims description 25
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 25
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 11
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 9
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- VIUDTWATMPPKEL-UHFFFAOYSA-N 3-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 VIUDTWATMPPKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical class OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- YHSUKCZOJPDYOC-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N-tridecylhydroxylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCN(C)O YHSUKCZOJPDYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 1
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPZYXGPCHFZBHO-UHFFFAOYSA-N 1-aminopentadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCN JPZYXGPCHFZBHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJDSTRZHPWMDPG-UHFFFAOYSA-N 2-(butylamino)ethanol Chemical compound CCCCNCCO LJDSTRZHPWMDPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNHOISKXMSMPX-UHFFFAOYSA-N 2-[butyl(2-hydroxyethyl)amino]ethanol Chemical compound CCCCN(CCO)CCO GVNHOISKXMSMPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N Decylamine Chemical compound CCCCCCCCCCN MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLZVEHJLHYMBBY-UHFFFAOYSA-N Tetradecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCN PLZVEHJLHYMBBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N aminomethyl propanol Chemical compound CC(C)(N)CO CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical compound CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043276 diisopropanolamine Drugs 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- KAJZYANLDWUIES-UHFFFAOYSA-N heptadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCN KAJZYANLDWUIES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N methanolamine Chemical compound NCO XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940087646 methanolamine Drugs 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- YWWNNLPSZSEZNZ-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCN(C)C YWWNNLPSZSEZNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(C)C YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- FJDUDHYHRVPMJZ-UHFFFAOYSA-N nonan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCN FJDUDHYHRVPMJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- ABVVEAHYODGCLZ-UHFFFAOYSA-N tridecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCN ABVVEAHYODGCLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFKMMXYLAPZKIB-UHFFFAOYSA-N undecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCN QFKMMXYLAPZKIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
- H05K7/20872—Liquid coolant without phase change
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
-
- 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
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/132—Components containing nitrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
【課題】本開示は、優れた絶縁性及び改善された伝熱特性を有する非水系の冷却液組成物を提供することを目的とする。【解決手段】本実施形態は、非水系基剤として少なくとも１種のアミン化合物を含み、アミン化合物が、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、アルカノールアミン化合物、アミドアミン化合物、アミノキシド化合物、複素環式アミン化合物、及びエーテルアミン化合物からなる群から選択される少なくとも１種である、非水冷却液組成物である。【選択図】図１
Description
本開示は、非水冷却液組成物、及び該非水冷却液組成物を用いた冷却システムに関する。
ハイブリッド車及び電気自動車等の走行用モーターを備える自動車は、電力を適切にコントロールするためのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）を備える。ＰＣＵは、モーターを駆動するインバーターや、電圧をコントロールする昇圧コンバーター、高電圧を降圧するＤＣＤＣコンバーター等を含む。インバーター又はコンバーターは、半導体素子を内蔵したカード型パワーモジュールであるパワーカードを有し、パワーカードは、スイッチング動作に伴って発熱する。そのため、インバーターやコンバーターは、高温に発熱し得る機器である。また、走行用モーターを備える自動車における発熱機器としては、インバーター及びコンバーターの他にも、例えばバッテリーが挙げられる。したがって、走行用モーターを備える自動車には、インバーターやコンバーター、バッテリー等を冷却するための冷却システムが備え付けられる。
例えば、特許文献１には、走行用モーターを備える自動車（例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車）の駆動系のインバーターに用いられている半導体装置の構成が記載されている（図１）。図１の半導体装置２は、複数のパワーカード１０と複数の冷却器３が積層されたユニットである。なお、図１では、一つのパワーカードだけに符号１０を付し、他のパワーカードには符号を省略している。また、半導体装置２の全体が見えるように、半導体装置２を収容するケース３１は点線で描いてある。１個のパワーカード１０は、２個の冷却器３に挟まれる。パワーカード１０と一方の冷却器３との間には絶縁板６ａが挟まれており、パワーカード１０と他方の冷却器３との間には絶縁板６ｂが挟まれている。パワーカード１０と絶縁板６ａ、６ｂの間には、グリスが塗布される。絶縁板６ａ、６ｂと冷却器３の間にもグリスが塗布される。なお、図１は、理解し易いように、１個のパワーカード１０と絶縁板６ａ、６ｂを半導体装置２から抜き出して描いてある。パワーカード１０には半導体素子が収容されている。パワーカード１０は、冷却器３を通る冷媒により冷却される。冷媒は液体であり、典型的には水である。パワーカード１０と冷却器３は交互に積層されており、ユニットの積層方向の両端には冷却器３が位置している。複数の冷却器３は、連結パイプ５ａ、５ｂで連結されている。ユニットの積層方向の一端に位置する冷却器３には、冷媒供給管４ａと冷媒排出管４ｂが連結されている。冷媒供給管４ａを通じて供給される冷媒は、連結パイプ５ａを通じて全ての冷却器３に分配される。冷媒は各冷却器３を通る間に隣接するパワーカード１０から熱を吸収する。各冷却器３を通った冷媒は連結パイプ５ｂを通り、冷媒排出管４ｂから排出される。
冷却液としては、鉱油等の非水系冷却液や、水を含む水系冷却液（例えばエチレングリコールと水との混合物）等が一般に用いられている。例えば、特許文献２では、水系冷却液として、（Ａ）多価アルコール；（Ｂ）水；（Ｃ）シクロヘキサノール；及び（Ｄ）所定式で表され且つＨＬＢ値が１１．０以上である非イオン性界面活性剤を含有する冷却液組成物が開示されている。水系冷却液は、一般的に、優れた冷却性能を有する。
特許文献１に示される半導体装置の構成のように、一般に、冷却液は、パワーカードやバッテリーの近くを循環している。そのため、ハイブリッド車や電気自動車等の走行用モーターを備える自動車において、事故によって冷却液が漏れると、漏れた冷却液がパワーカードやバッテリー等の端子に接触し、ショートを起こす可能性がある。そのため、冷却液が漏れた場合でもそのような二次災害を起こし難くする観点から、冷却液には優れた絶縁性が求められる。この点、一般的に用いられているエチレングリコール及び水の混合物や特許文献２に記載の組成物等の水系冷却液は、導電率が高く、絶縁性に劣る。一方、鉱油等の非水系冷却液は、絶縁性に優れている。しかし、鉱油等の非水系冷却液は、冷却性能、すなわち伝熱特性の点で改善の余地がある。
そこで、本開示は、優れた絶縁性及び改善された伝熱特性を有する非水系の冷却液組成物を提供することを目的とする。
本実施形態の態様例は、以下の通りに記載される。
（１） 非水系基剤として少なくとも１種のアミン化合物を含み、アミン化合物が、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、アルカノールアミン化合物、アミドアミン化合物、アミノキシド化合物、複素環式アミン化合物、及びエーテルアミン化合物からなる群から選択される少なくとも１種である、非水冷却液組成物。
（２） アミン化合物が、脂肪族アミン化合物である、（１）に記載の非水冷却液組成物。
（３） 脂肪族アミン化合物が、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３［式中、Ｒ１は、Ｃ６～Ｃ２４アルキルであり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ１～Ｃ４アルキルである］で表される化合物である、（２）に記載の非水冷却液組成物。
（４） Ｒ１が、Ｃ８～Ｃ２０アルキルである、（３）に記載の非水冷却液組成物。
（５） Ｒ２及びＲ３が、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである、（３）又は（４）に記載の非水冷却液組成物。
（６） アミン化合物の含有量が、１０質量％以上である、（１）～（５）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（７） 鉱油及び合成油から選択される少なくとも１種の基油をさらに含む、（１）～（６）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（８） アミン化合物の含有量が、１０～９０質量％であり、
基油の含有量が、１０～９０質量％である、（７）に記載の非水冷却液組成物。
（９） アミン化合物の含有量が、３０～７０質量％であり、
基油の含有量が、３０～７０質量％である、（７）に記載の非水冷却液組成物。
（１０） アミン化合物及び基油の総含有量が、８０～１００質量％である、（７）～（９）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（１１） ２０℃における導電率が、０．１μＳ／ｃｍ以下である、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（１２） （１）～（１１）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物を冷媒として用いる冷却システム。
（１３） 走行用モーターを備える自動車に搭載される発熱機器を冷却するための、（１２）に記載の冷却システム。
（１４） 発熱機器が、インバーター、コンバーター、ジェネレーター、モーター又はバッテリーである、（１３）に記載の冷却システム。
（１５） 発熱機器がパワーカードを有し、冷却液組成物とパワーカードが物理的に接触している、（１３）又は（１４）に記載の冷却システム。
（２） アミン化合物が、脂肪族アミン化合物である、（１）に記載の非水冷却液組成物。
（３） 脂肪族アミン化合物が、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３［式中、Ｒ１は、Ｃ６～Ｃ２４アルキルであり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ１～Ｃ４アルキルである］で表される化合物である、（２）に記載の非水冷却液組成物。
（４） Ｒ１が、Ｃ８～Ｃ２０アルキルである、（３）に記載の非水冷却液組成物。
（５） Ｒ２及びＲ３が、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである、（３）又は（４）に記載の非水冷却液組成物。
（６） アミン化合物の含有量が、１０質量％以上である、（１）～（５）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（７） 鉱油及び合成油から選択される少なくとも１種の基油をさらに含む、（１）～（６）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（８） アミン化合物の含有量が、１０～９０質量％であり、
基油の含有量が、１０～９０質量％である、（７）に記載の非水冷却液組成物。
（９） アミン化合物の含有量が、３０～７０質量％であり、
基油の含有量が、３０～７０質量％である、（７）に記載の非水冷却液組成物。
（１０） アミン化合物及び基油の総含有量が、８０～１００質量％である、（７）～（９）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（１１） ２０℃における導電率が、０．１μＳ／ｃｍ以下である、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物。
（１２） （１）～（１１）のいずれか１つに記載の非水冷却液組成物を冷媒として用いる冷却システム。
（１３） 走行用モーターを備える自動車に搭載される発熱機器を冷却するための、（１２）に記載の冷却システム。
（１４） 発熱機器が、インバーター、コンバーター、ジェネレーター、モーター又はバッテリーである、（１３）に記載の冷却システム。
（１５） 発熱機器がパワーカードを有し、冷却液組成物とパワーカードが物理的に接触している、（１３）又は（１４）に記載の冷却システム。
本開示により、優れた絶縁性及び改善された伝熱特性を有する非水系の冷却液組成物を提供することができる。
本実施形態は、非水系基剤として少なくとも１種のアミン化合物を含み、アミン化合物が、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、アルカノールアミン化合物、アミドアミン化合物、アミノキシド化合物、複素環式アミン化合物、及びエーテルアミン化合物からなる群から選択される少なくとも１種である、非水冷却液組成物である。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、優れた絶縁性及び改善された伝熱特性を有する。特に、本実施形態に係る非水冷却液組成物は、優れた絶縁性を有するため、事故等で冷却液が漏れた場合でも、ショート等の二次災害を抑制することができる。また、本実施形態に係る非水冷却液組成物は、改善された伝熱特性を有するため、高い冷却性能を有する。そのため、ハイブリッド車や電気自動車等の走行用モーターを備える自動車において、好ましく用いることができる。
本実施形態に係る非水冷却液組成物の別の効果として、以下の点も挙げられる。アミン化合物、特に脂肪族アミン化合物は、イオン溶出性が低い。そのため、本実施形態に係る非水冷却液組成物は、冷却システムに用いられる冷媒管（例えばゴム製）等からイオンが溶出し難く、長期使用に伴う導電率の増加が少ない。そのため、本実施形態に係る非水冷却液組成物は、優れた導電率を保持することができる。
本実施形態に係る非水冷却液組成物の別の効果として、以下の点も挙げられる。従来、一般的に使用されるエチレングリコールベースの水系冷却液は、伝熱特性に優れる一方で、絶縁性に劣る。そのため、図１に示すように、冷却対象の部品側を絶縁構造にする必要があった。具体的には、図１に示すように、絶縁板（図１の６ａ、６ｂ）を設けて、電子機器と非水冷却液組成物との間の絶縁性を確保する必要があった。しかし、絶縁板を設置すると、非水冷却液組成物と電子機器との間の伝熱特性が低下するため、結果として冷却性能は低下してしまう。本実施形態に係る非水冷却液組成物は絶縁性に優れるため、絶縁板の設置は不要とすることができ、結果として、冷却性能に優れる冷却システムを提供することができる。
本実施形態に係る非水冷却液組成物の別の効果として、以下の点も挙げられる。電子機器の冷却手段の例として、電子機器を非水冷却液組成物中に少なくとも部分的に（部分的に又は完全に）浸漬させる方法がある。例えば、冷却のために、パワーカードを非水冷却液組成物と物理的に接触させて配置することができる。このような冷却構造は、熱伝導効率に非常に優れているが、電子機器と非水冷却液組成物が直接接するため、非水冷却液組成物に非常に優れた絶縁性が求められる。本実施形態に係る非水冷却液組成物は、非常に優れた絶縁性を有するとともに、非毒性であり、腐食を起こし難いため、このような冷却構造を有する冷却システムにも好ましく用いることができる。
以下、本実施形態について詳細に説明する。
１．非水冷却液組成物
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、非水系である。本明細書において、非水系とは、水を実質的に含まないことを意味し、「水を実質的に含まない」とは、非水冷却液組成物が本実施形態の効果の発現を妨げるような含有量の範囲で水を含まないことを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が１．０質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．５質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．１質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．０１質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０質量％（検出不可）であることを意味する。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、非水系である。本明細書において、非水系とは、水を実質的に含まないことを意味し、「水を実質的に含まない」とは、非水冷却液組成物が本実施形態の効果の発現を妨げるような含有量の範囲で水を含まないことを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が１．０質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．５質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．１質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０．０１質量％以下であることを意味し、好ましくは、水の非水冷却液組成物中の含有量が０質量％（検出不可）であることを意味する。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、非水系基剤として、少なくとも１種のアミン化合物を含み、アミン化合物が、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、アルカノールアミン化合物、アミドアミン化合物、アミノキシド化合物、複素環式アミン化合物、及びエーテルアミン化合物からなる群から選択される少なくとも１種である。アミン化合物は、フッ素原子を含まないことが好ましい。アミン化合物は、優れた絶縁性及び伝熱特性を有する。アミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、脂肪族アミン化合物である。脂肪族アミン化合物は、優れた絶縁性及び伝熱特性を有する、また、脂肪族アミン化合物のイオン溶出性は低いため、冷媒管（例えばゴム製）等からのイオンの溶出を抑制することができる。その結果、脂肪族アミン化合物は、優れた導電率を保持することができる。
脂肪族アミン化合物は、飽和脂肪族アミン化合物であってもよく、不飽和脂肪族アミン化合物であってもよい。不飽和脂肪族アミン化合物は、少なくとも１つの不飽和結合を含む。脂肪族アミン化合物は、１級アミンであってもよく、２級アミンであってもよく、３級アミンであってもよい。２級アミン及び３級アミンにおいて、各炭化水素は、独立しており、それぞれ同じであってもよく、それぞれ異なっていてもよい。脂肪族アミン化合物における炭化水素基は、それぞれ独立しており、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。また、脂肪族アミン化合物における炭化水素基の炭素原子数は、例えば、１～２４であり、少なくとも１つの炭化水素基が、６～２４の炭素原子数を有することが好ましい。脂肪族アミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、脂肪族アミン化合物は、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３［式中、Ｒ１は、Ｃ６～Ｃ２４アルキルであり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ１～Ｃ４アルキルである］で表される化合物である。式中、Ｒ１は、好ましくは、Ｃ８～Ｃ２０アルキルであり、Ｃ１０～Ｃ１８アルキルであり、Ｃ１２～Ｃ１６アルキルである。式中、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立しており、好ましくは、Ｃ１～Ｃ３アルキルであり、Ｃ１～Ｃ２アルキルである。式中、アルキルは、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
脂肪族アミンとしては、例えば、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン（ラウリルアミン）、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン（ステアリルアミン）、並びにこれらの化合物における窒素原子に結合する２つの水素の一方又は両方がメチル又はエチルで置換されたアミン等を挙げることができる。
一実施形態において、アミン化合物は、芳香族アミン化合物である。芳香族アミン化合物としては、例えば、アニリン、ベンジルアミン、ｍ－キシリレンジアミン、又はジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。芳香族アミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、アルカノールアミン化合物である。アルカノールアミン化合物としては、例えば、アミノメチルプロパノール、ジグリコールアミン、メタノールアミン、モノイソプロピルアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、Ｎ－ブチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、又はｎ－ブチルジエタノールアミン等が挙げられる。アルカノールアミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、アミドアミン化合物である。アミドアミン化合物としては、例えば、ステアラミドプロピルジメチルアミン、ステアラミドプロピルジエチルアミン、ステアラミドエチルジエチルアミン、ステアラミドエチルジメチルアミン、又はステアリルアミドプロピルジメチルアミン等が挙げられる。アミドアミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、アミノキシド化合物である。アミノキシド化合物としては、例えば、ラウリルジメチルアミノキシド、又はドデシルジメチルアミノキシド等が挙げられる。アミノキシド化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、複素環式アミン化合物である。複素環式アミン化合物としては、例えば、ピリジン等が挙げられる。複素環式アミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態において、アミン化合物は、エーテルアミン化合物である。エーテルアミン化合物としては、例えば、モノアルキル（Ｃ８～２２）エーテルアミン等が挙げられる。エーテルアミン化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミン化合物の融点は、好ましくは、０℃以下であり、－３５℃以下である。
アミン化合物の分子量は、好ましくは、１２０～３００の範囲内であり、１３０～２７０の範囲内であり、１５０～２５０の範囲内である。アミン化合物の分子量がこれらの範囲内である場合、粘度上昇を抑制し、冷却性を確保することができる。
アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量は、例えば、１０質量％以上であり、好ましくは２０質量％以上であり、好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは４０質量％以上であり、好ましくは５０質量％以上である。アミン化合物の含有量が多い程、非水冷却液組成物の絶縁性及び伝熱特性を向上することができる。アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量は、例えば、１００質量％以下であり、好ましくは９０質量％以下である。アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量は、１００質量％であり得る。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、上記アミン化合物以外にも、他の非水系基剤を含んでもよい。他の非水系基剤は、好ましくは、鉱油及び合成油から選択される少なくとも１種の基油である。すなわち、一実施形態において、非水冷却液組成物は、非水系基剤として、上記アミン化合物の他に、鉱油及び合成油から選択される少なくとも１種の基油を含む。他の非水系基剤として基油を選択することにより、非水冷却液組成物の絶縁性を向上させることができる。また、基油とアミン化合物は、相溶性が高く、混合しても相分離等の問題が生じ難い。そのため、アミン化合物と基油を含む非水冷却液組成物は、絶縁性が高く且つ液体組成物として良好な安定性を有する冷却液である。鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、又はこれらの混合物が挙げられる。合成油としては、例えば、エステル系合成油、合成炭化水素油、シリコーン油、フッ素化油、又はこれらの混合物が挙げられる。基油としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
基油の動粘度（４０℃）は、特に制限されるものではないが、例えば、０．５～１００ｍｍ２／ｓであり、好ましくは０．５～２０ｍｍ２／ｓであり、好ましくは０．５～１０ｍｍ２／ｓである。
基油の非水冷却液組成物中の含有量は、好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは２０質量％以上であり、好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは４０質量％以上であり、好ましくは５０質量％以上である。
非水冷却液組成物が基油を含む場合、好ましくは、アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量が１０～９０質量％であり、基油の非水冷却液組成物中の含有量が１０～９０質量％である。非水冷却液組成物が基油を含む場合、好ましくは、アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量が３０～７０質量％であり、基油の非水冷却液組成物中の含有量が３０～７０質量％である。非水冷却液組成物が基油を含む場合、好ましくは、アミン化合物の非水冷却液組成物中の含有量が４０～６０質量％であり、基油の非水冷却液組成物中の含有量が４０～６０質量％である。
非水冷却液組成物が基油を含む場合、アミン化合物及び基油の総含有量は、好ましくは８０質量％以上であり、好ましくは８５質量％以上であり、好ましくは９０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以上であり、好ましくは９８質量％以上であり、好ましくは１００質量％である。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、上述の成分以外に、抗酸化剤、防錆剤、摩擦緩和剤、防食剤、粘度指数改良剤、流動点降下剤、分散剤／界面活性剤、耐摩耗剤、又は固体潤滑剤等の添加剤を含んでもよい。添加剤の非水冷却液組成物中の含有量は、例えば、０．１～２０質量％であり、好ましくは１０質量％以下であり、好ましくは５質量％以下であり、好ましくは１質量％以下である。
本実施形態に係る非水冷却液組成物の動粘度（２０℃）は、例えば、０．１～１００ｍｍ２／ｓであり、好ましくは、０．１～１０ｍｍ２／ｓである。
非水冷却液組成物は冷却システム中で強制的に循環されるため、粘度は低い方が好ましい。非水冷却液組成物の粘度は、例えば、添加する基油の粘度とその量で調整することができる。本実施形態に係る非水冷却液組成物の動粘度（４０℃）は、好ましくは、０．１～１０ｍｍ２／ｓである。
本実施形態に係る非水冷却液組成物の導電率（２０℃）は、好ましくは０．１μＳ／ｃｍ以下であり、好ましくは０．０１μＳ／ｃｍ以下であり、好ましくは０．００１μＳ／ｃｍ以下である。
２．冷却システム
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、冷却システムに用いられ、好ましくは、走行用モーターを備える自動車に備えられる冷却システムに用いられる。すなわち、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る非水冷却液組成物を冷媒として用いる冷却システムである。また、本実施形態の一態様は、走行用モーターを備える自動車に搭載される発熱機器を冷却するための冷却システムである。また、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る冷却システム、及び該冷却システムで冷却される発熱機器を有する、走行用モーターを備える自動車である。
本実施形態に係る非水冷却液組成物は、冷却システムに用いられ、好ましくは、走行用モーターを備える自動車に備えられる冷却システムに用いられる。すなわち、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る非水冷却液組成物を冷媒として用いる冷却システムである。また、本実施形態の一態様は、走行用モーターを備える自動車に搭載される発熱機器を冷却するための冷却システムである。また、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る冷却システム、及び該冷却システムで冷却される発熱機器を有する、走行用モーターを備える自動車である。
本明細書における「走行用モーターを備える自動車」には、エンジンを備えず走行用モーターだけを動力源として備える電気自動車と、走行用モーター及びエンジンの両者を動力源として備えるハイブリッド車の双方を含む。また、燃料電池車も「走行用モーターを備える自動車」に含まれる。
環境問題対策の一つとして、モーターの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車等の走行用モーターを備える自動車が注目されている。このような自動車において、モーター、ジェネレーター、インバーター、コンバーター及びバッテリーなどの発熱機器は高温に発熱するため、これらの発熱機器を冷却する必要がある。本実施形態に係る非水冷却液組成物は、上述の通り、優れた絶縁性及び伝熱特性を兼ね備えており、事故等で非水冷却液組成物が漏れた場合でもショート等の二次災害が起こり難く、また、冷却性能に優れている。そのため、走行用モーターを備える自動車における冷却システムに好ましく用いることができる。
冷却システムは、例えば、冷媒である非水冷却液組成物が流れる冷媒管、非水冷却液組成物を収容するリザーブタンク、非水冷却液組成物を循環経路内で循環させるための循環装置、又は非水冷却液組成物の温度を低下させるための冷却装置を含む。循環装置としては、例えば、電動ポンプが挙げられる。冷却装置としては、例えば、ラジエーター、チラー又はオイルクーラーが挙げられる。冷却システムの冷却対象は、インバーター、コンバーター、ジェネレーター、モーター又はバッテリー等の発熱機器である。
冷却システムの構成は、特に制限されるものではない。冷却システムは、例えば、冷媒管、リザーブタンク、電動ポンプ、ラジエーター、及び発熱機器に備えられた冷却ユニットを含む。冷却ユニットは、発熱機器から熱を受け取る部分であり、例えば、図１の冷却器３が冷却ユニットに相当する。例えば、非水冷却液組成物は、電動ポンプによりリザーブタンクから汲み上げられた後、冷却ユニットで発熱機器を冷却し、その後、下流のラジエーターを経由し、リザーブタンクに戻る。冷却ユニットを冷却した非水冷却液組成物は、その温度が上昇するため、ラジエーターにより温度上昇した非水冷却液組成物の温度が下げられる。また、冷媒管の途中にオイルクーラーを配置し、このオイルクーラーによりモーターを冷却する構成を採用することもできる。
本実施形態に係る冷却システムは、走行用モーターを備える自動車に用いられることが好ましい。すなわち、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る冷却システムを備える走行用モーターを備える自動車である。また、本実施形態の一態様は、本実施形態に係る冷却システムを備える電気自動車、ハイブリッド車又は燃料電池車である。
また、上述したように、本実施形態に係る非水冷却液組成物は、絶縁性に非常に優れるとともに、非毒性であり、腐食を起こし難いため、電子機器を非水冷却液組成物中に少なくとも部分的に（部分的に又は完全に）浸漬させる冷却構造を有する冷却システムに好ましく用いることができる。電子機器としては、例えば、半導体素子を内蔵したパワーカードやＣＰＵが挙げられる。このような冷却システムの具体的な形態は、例えば、米国特許第７，４０３，３９２号又は米国特許出願公開第２０１１／０１３２５７９号に見出すことができる。具体的には、本実施形態の一態様は、発熱機器がパワーカードを有し、非水冷却液組成物とパワーカードが物理的に接触している、走行用モーターを備える自動車である。
以下、実施例を挙げて本実施形態を説明するが、本開示はこれらの例によって限定されるものではない。
＜材料＞
・Ｎ，Ｎ－ジメチルデシルアミン（東京化成工業社製）
・Ｎ，Ｎ－ジメチルドデシルアミン（東京化成工業社製）
・３－アミノベンゾトリフルオライド（東京化成工業社製）
・鉱油：動粘度（２０℃）０．１～１０ｍｍ２／ｓ
・従来ＬＬＣ（トヨタ純正、商品名：スーパーロングライフクーラント、エチレングリコールと添加剤を含む。）
・エチレングリコール（東京化成工業社製）（以下、ＥＧとも称す。）
・イオン交換水
・Ｎ，Ｎ－ジメチルデシルアミン（東京化成工業社製）
・Ｎ，Ｎ－ジメチルドデシルアミン（東京化成工業社製）
・３－アミノベンゾトリフルオライド（東京化成工業社製）
・鉱油：動粘度（２０℃）０．１～１０ｍｍ２／ｓ
・従来ＬＬＣ（トヨタ純正、商品名：スーパーロングライフクーラント、エチレングリコールと添加剤を含む。）
・エチレングリコール（東京化成工業社製）（以下、ＥＧとも称す。）
・イオン交換水
＜調製方法＞
下記表１及び表２に記載の組成で、各非水冷却液組成物を調製した。
下記表１及び表２に記載の組成で、各非水冷却液組成物を調製した。
＜導電率＞
各非水冷却液組成物の２０℃における導電率は、導電率測定機（横河電機株式会社製、パーソナルＳＣメータＳＣ７２、検出器：ＳＣ７２ＳＮ－１１）を用いて測定した。結果を表１及び表２に示す。
各非水冷却液組成物の２０℃における導電率は、導電率測定機（横河電機株式会社製、パーソナルＳＣメータＳＣ７２、検出器：ＳＣ７２ＳＮ－１１）を用いて測定した。結果を表１及び表２に示す。
＜伝熱特性＞
各非水冷却液組成物の伝熱特性は、冷媒として各非水冷却液組成物を用いたラジエーターにおける冷却性能を下記式で算出することにより比較した。結果を表１及び表２に示す。
各非水冷却液組成物の伝熱特性は、冷媒として各非水冷却液組成物を用いたラジエーターにおける冷却性能を下記式で算出することにより比較した。結果を表１及び表２に示す。
具体的には、冷媒として各非水冷却液組成物を用いたラジエーターにおける冷却性能を下記式で算出した。冷媒は、入口温度が６５℃となるように調整した。その他の条件は、以下の通りである。ラジエーターへの送風量：４．５ｍ／ｓｅｃ、冷媒流量：１０Ｌ／ｍｉｎ、冷媒と外気の温度差：４０℃（冷媒：６５℃、外気：２５℃）。
＜相溶性＞
アミン化合物と鉱油との相溶性を確認するため、実施例３～６及び比較例５の各非水冷却液組成物をビーカーに入れて、スターラーにより室温で５分間撹拌した後、２４時間静置した。その後、相分離の有無を観察した。結果を表１及び表２に示す。なお、表１及び２において、相分離が発生しなかった場合を○で示し、相分離が発生した場合を×で示す。
アミン化合物と鉱油との相溶性を確認するため、実施例３～６及び比較例５の各非水冷却液組成物をビーカーに入れて、スターラーにより室温で５分間撹拌した後、２４時間静置した。その後、相分離の有無を観察した。結果を表１及び表２に示す。なお、表１及び２において、相分離が発生しなかった場合を○で示し、相分離が発生した場合を×で示す。
いずれの実施例の非水冷却液組成物も、導電率が０．０００９μＳ／ｃｍ未満であり、優れた絶縁性を有していた。また、いずれの実施例の非水冷却液組成物も、冷却性能が鉱油（比較例３）の冷却性能よりも高くなっており、改善された伝熱特性を有することが確認された。特に、アミン化合物の含量が多くなるに従って、冷却性能が向上した。
一方、従来の非水冷却液組成物の構成（エチレングリコールと水の混合物又は水単独）を有する比較例１、２及び４では、導電率が高くなり、絶縁性が不十分であった。比較例５の３－アミノベンゾトリフルオライドを用いた例では、３－アミノベンゾトリフルオライドと鉱油が相分離を起こし、均一な液組成物を得ることができなかった。
以上の結果より、本実施形態に係る非水冷却液組成物が、優れた絶縁性及び改善された伝熱特性を有することが実証された。
本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。
本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。したがって、単数形の冠詞（例えば、英語の場合は「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」等）は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。
本明細書中に記載した数値範囲の上限値及び／又は下限値は、それぞれ任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。例えば、数値範囲の上限値及び下限値を任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができ、数値範囲の上限値同士を任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができ、また、数値範囲の下限値同士を任意に組み合わせて好ましい範囲を規定することができる。
以上、本実施形態を詳述してきたが、本開示の具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本開示に含まれるものである。
２：半導体装置
３：冷却器
４ａ：冷媒供給管
４ｂ：冷媒排出管
５ａ、５ｂ：連結パイプ
６ａ、６ｂ：絶縁板
１０：パワーカード
３１：ケース
３：冷却器
４ａ：冷媒供給管
４ｂ：冷媒排出管
５ａ、５ｂ：連結パイプ
６ａ、６ｂ：絶縁板
１０：パワーカード
３１：ケース
Claims (15)
- 非水系基剤として少なくとも１種のアミン化合物を含み、アミン化合物が、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、アルカノールアミン化合物、アミドアミン化合物、アミノキシド化合物、複素環式アミン化合物、及びエーテルアミン化合物からなる群から選択される少なくとも１種である、非水冷却液組成物。
- アミン化合物が、脂肪族アミン化合物である、請求項１に記載の非水冷却液組成物。
- 脂肪族アミン化合物が、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３［式中、Ｒ１は、Ｃ６～Ｃ２４アルキルであり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ１～Ｃ４アルキルである］で表される化合物である、請求項２に記載の非水冷却液組成物。
- Ｒ１が、Ｃ８～Ｃ２０アルキルである、請求項３に記載の非水冷却液組成物。
- Ｒ２及びＲ３が、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである、請求項３又は４に記載の非水冷却液組成物。
- アミン化合物の含有量が、１０質量％以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の非水冷却液組成物。
- 鉱油及び合成油から選択される少なくとも１種の基油をさらに含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の非水冷却液組成物。
- アミン化合物の含有量が、１０～９０質量％であり、
基油の含有量が、１０～９０質量％である、請求項７に記載の非水冷却液組成物。 - アミン化合物の含有量が、３０～７０質量％であり、
基油の含有量が、３０～７０質量％である、請求項７に記載の非水冷却液組成物。 - アミン化合物及び基油の総含有量が、８０～１００質量％である、請求項７～９のいずれか１項に記載の非水冷却液組成物。
- ２０℃における導電率が、０．１μＳ／ｃｍ以下である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の非水冷却液組成物。
- 請求項１～１１のいずれか１項に記載の非水冷却液組成物を冷媒として用いる冷却システム。
- 走行用モーターを備える自動車に搭載される発熱機器を冷却するための、請求項１２に記載の冷却システム。
- 発熱機器が、インバーター、コンバーター、ジェネレーター、モーター又はバッテリーである、請求項１３に記載の冷却システム。
- 発熱機器がパワーカードを有し、冷却液組成物とパワーカードが物理的に接触している、請求項１３又は１４に記載の冷却システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020128475A JP7334691B2 (ja) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 非水冷却液組成物及び冷却システム |
| CN202110635130.2A CN114058340A (zh) | 2020-07-29 | 2021-06-08 | 非水冷却液组合物和冷却系统 |
| US17/345,053 US20220033700A1 (en) | 2020-07-29 | 2021-06-11 | Non-water coolant composition and cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020128475A JP7334691B2 (ja) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 非水冷却液組成物及び冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022025572A true JP2022025572A (ja) | 2022-02-10 |
| JP7334691B2 JP7334691B2 (ja) | 2023-08-29 |
Family
ID=80002686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020128475A Active JP7334691B2 (ja) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 非水冷却液組成物及び冷却システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220033700A1 (ja) |
| JP (1) | JP7334691B2 (ja) |
| CN (1) | CN114058340A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7192714B2 (ja) * | 2019-08-26 | 2022-12-20 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却液組成物及び冷却システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059990A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Cci Corp | 燃料電池用冷却液組成物 |
| JP2017103990A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 走行用のモータを備える自動車 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1973676A (en) * | 1931-12-21 | 1934-09-11 | Standard Oil Co | Color-stabilized mineral oil |
| JPH11241085A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Matsumura Sekiyu Kenkyusho:Kk | 粉末状クーラント組成物 |
| DE102009001130A1 (de) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | Transformatorölzusammensetzung, umfassend mindestens einen Säurefänger |
| JP5390992B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-01-15 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物 |
| JP5813548B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2015-11-17 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | さび止め油組成物 |
| US10485137B2 (en) * | 2017-03-01 | 2019-11-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Cooling device for fluid submersion of electronics |
| FR3083803B1 (fr) * | 2018-07-13 | 2020-07-31 | Total Marketing Services | Composition de refroidissement et ignifugeante pour systeme de propulsion d'un vehicule electrique ou hybride |
| BR112021017697A2 (pt) * | 2019-03-08 | 2021-11-16 | Prestone Products Corp | Fluidos de transferência de calor e formulações inibidoras de corrosão para uso nos mesmos |
| WO2020257369A1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Heat transfer fluids and methods of use |
| US10712105B1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-07-14 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Heat transfer fluids and methods of use |
-
2020
- 2020-07-29 JP JP2020128475A patent/JP7334691B2/ja active Active
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110635130.2A patent/CN114058340A/zh active Pending
- 2021-06-11 US US17/345,053 patent/US20220033700A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059990A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Cci Corp | 燃料電池用冷却液組成物 |
| JP2017103990A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 走行用のモータを備える自動車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114058340A (zh) | 2022-02-18 |
| US20220033700A1 (en) | 2022-02-03 |
| JP7334691B2 (ja) | 2023-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7334691B2 (ja) | 非水冷却液組成物及び冷却システム | |
| JP2021529413A (ja) | 多重冷却回路システムおよびその使用方法 | |
| CN114106787B (zh) | 一种冷却介质组合物及其制备方法 | |
| JP7207264B2 (ja) | 冷却液組成物及び冷却システム | |
| US20220081602A1 (en) | Non-water coolant composition and cooling system | |
| US20210062059A1 (en) | Coolant composition and cooling system | |
| US11518923B2 (en) | Coolant composition and cooling system | |
| EP4127115B1 (en) | Thermal management system | |
| JP7268535B2 (ja) | 冷却液組成物及び冷却システム | |
| 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 | |
| JP4653438B2 (ja) | 潜熱蓄熱材用エマルション組成物 | |
| EP4116391A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids and their use in an immersion cooling system | |
| CN117720890A (zh) | 冷却剂组合物 | |
| WO2023283117A1 (en) | Phosphate ester heat transfer fluids and their use in an immersion cooling system | |
| EP4257656A1 (en) | Coolant composition for electric vehicles | |
| JP2022182567A (ja) | 電動自動車の冷却システム | |
| CN117625141A (zh) | 一种浸没式冷却液组合物及其制备方法 | |
| EP4294786A1 (en) | Dielectric fluid compositions comprising low viscosity monoesters with improved low temperature performance | |
| EP4354558A1 (en) | Cooling liquid composition for fuel cell | |
| KR20240038710A (ko) | 낮은 전기 전도율을 갖는 냉각재를 위한 신규의 용도 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230404 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230518 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230718 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230731 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7334691 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |