JP2022511003A - 視覚的に区別可能な作動流体 - Google Patents

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Abstract

作動流体は、作動流体の総重量に基づいて、少なくとも８０重量％の量の１つ以上のハロゲン化化合物を含む。作動流体はまた、着色剤であって、着色剤がヒトの肉眼で検出可能であるような量で、作動流体全体に均一に配置された、着色剤も含む。作動流体は不燃性である。

Description

本開示は、目視検査の際に、水と容易に区別することができる作動流体に関する。
様々な着色された作動流体は、例えば、米国特許第７，７０８，９０３号、同第４，７５８，３６６号、及び同第７，２７６，１７７号に記載されている。
いくつかの実施形態では、作動流体が提供される。作動流体は、作動流体の総重量に基づいて、少なくとも８０重量％の量の１つ以上のハロゲン化化合物を含む。作動流体はまた、着色剤であって、着色剤がヒトの肉眼で検出可能であるような量で作動流体全体に均一に配置された着色剤も含む。作動流体は不燃性である。
上記の本開示の概要は、本開示の各実施形態を説明することを意図したものではない。本開示の１つ以上の実施形態の詳細は、以下の説明にも記載される。本開示の他の特徴、目的及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲から明らかになろう。
電動ビークル(electrified vehicles)の電気部品は、典型的には、熱管理を必要とする。改善された熱管理方法は、性能、信頼性、安全性、及び耐用年数の増加に必要な構成部品への／構成部品からの熱伝達の効率を単純化又は改善することが求められている。
電子機器又は電気化学セルの浸漬冷却は、熱性能を改善する手段として特定されている。冷却流体を浸漬するための所望の特性としては、高熱伝導率、低導電率、及び不燃性（すなわち、引火点なし）又は低燃焼性）が挙げられる。部分フッ素化又はペルフルオロフルオロカーボン、フルオロエーテル、フルオロケトン、及びフルオロオレフィンなどのフッ素化炭化水素は、これらの所望の特性を有する。しかしながら、これらの流体は、典型的には透明かつ無色である。自動車用途では、熱管理、潤滑、又は他の用途に使用される他の流体（例えば、水）もまた、外観において類似し得る。その結果、電動ビークルに使用される他の流体から浸漬冷却流体を区別する方法が望ましい。このような方法はまた、ビークルの動作又は整備中の流体漏出の診断を容易にするであろう。このような組成物は、信頼性があるべきで、浸漬冷却流体の性能（例えば、熱伝導率、導電率、及び可燃性に関して）に影響を与えるべきではない。
フッ素化流体は、自動車用途で使用される一般的な着色剤に対する溶解度をほとんど又は全く有しない。着色剤の溶解性を改善するために可溶化剤を用いてもよい。これらの可溶化剤は、典型的には、炭化水素溶媒、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、及びヘキサデカン、ジメチルエーテル、鉱油、キシレン並びにナフタレンである。しかしながら、このような溶媒は、可燃性が高く、したがって、電子又はエネルギー貯蔵浸漬冷却用途における安全面でのリスクをもたらす。更に、可溶化剤はまた、多くの場合、システム材料と不適合である。例えば、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、ゴムシール用の一般的な可塑剤、及び電動ビークル系に見られる可撓性ホースは、キシレン中で良好な溶解度を有する。
したがって、無着色の作動流体に対して同等に（例えば、熱伝導率、導電率、可燃性、及び材料適合性に関して）機能する着色された作動流体が望ましい。
本明細書で使用する場合、「連結されたヘテロ原子」は、炭素鎖（直鎖若しくは分枝鎖又は環内）の少なくとも２個の炭素原子に結合して炭素－ヘテロ原子－炭素結合を形成する、炭素以外の原子（例えば、酸素、窒素、又は硫黄）を意味する。
本明細書で使用する場合、「フルオロ（fluoro－）」（例えば、「フルオロアルキレン」若しくは「フルオロアルキル」若しくは「フルオロカーボン」の場合などの、基若しくは部分に関して）又は「フッ素化（fluorinated）」は、（ｉ）部分的にフッ素化されており、したがって、炭素に結合した少なくとも１つの水素原子が存在すること、又は（ｉｉ）ペルフルオロであることを意味する。
本明細書で使用する場合、「ペルフルオロ（perfluoro－）」（例えば、「ペルフルオロアルキレン」若しくは「ペルフルオロアルキル」若しくは「ペルフルオロカーボン」の場合などの、基若しくは部分に関して）又は「ペルフルオロ（perfluorinated）」は、完全にフッ素化されており、したがって、別段の指示をされている場合を除き、フッ素で置き換えることが可能な、炭素に結合した水素原子が存在しないことを意味する。
本明細書で使用するとき、「可溶化剤」は、ヘキサン、オクタン、デカン、及びヘキサデカン、ジメチルエーテル、鉱油、キシレン、ナフタレン、トルエンなどの炭化水素溶媒を意味する。このような炭化水素溶媒は、炭素及び水素を含有する化合物を含み、酸素、窒素、又は硫黄などのヘテロ原子も含有し得る。
本明細書で使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容が明確に別段の規定をしない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で利用される。
本明細書で使用する場合、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に含まれる全ての数を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４及び５を含む）。
特に指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用される量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合において、「約」という用語によって修飾されていると理解されるものとする。これに応じて、特に指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態の列挙において示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変化し得る。最低でも、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁の数に照らして通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきであるが、このことは請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。
いくつかの実施形態では、本開示は、（ｉ）目視検査に基づいて容易に区別することができる（例えば、水又は他の無着色／透明な流体と区別することができる）作動流体、及び（ｉｉ）現在の無着色作動流体の望ましい性能属性を示す作動流体を目的とする。
いくつかの実施形態では、このような作動流体は、１つ以上のハロゲン化化合物と、１つ以上の着色剤と、任意に１つ以上の可溶化剤と、を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、ハロゲン化化合物は、フッ素化化合物、塩素化化合物、臭素化化合物、又はこれらの組み合わせを含み得る。
いくつかの実施形態では、ハロゲン化化合物は、フッ素化化合物を含み得る。フッ素化化合物は、以下の特性：十分に低い融点（例えば、＜－４０℃）及び高沸点（例えば、単相熱伝達について＞８０℃）、高熱伝導率（例えば、＞０．０５Ｗ／ｍ－Ｋ）、高比熱容量（例えば、＞８００Ｊ／ｋｇ－Ｋ）、低粘度（例えば、室温で＜２ｃＳｔ）、低導電率（例えば、＜１ｅ－７Ｓ／ｃｍ）、及び不燃性（例えば、クローズドカップ引火点なし）又は低燃焼性（例えば、＞１００Ｆの引火点）のうちのいずれか１つ、これらの任意の組み合わせ、又はこれらの全てを含んでもよい。いくつかの実施形態において、このようなフッ素化化合物は、フルオロエーテル、フルオロカーボン、フルオロケトン、フルオロスルホン、及びフルオロオレフィンの任意の１つ又は組み合わせを含んでもよく、又はこれらからなってもよい。いくつかの実施形態では、フッ素化化合物は、部分フッ素化化合物を含んでもよく、又はこれらからなってもよい。様々な実施形態では、フッ素化化合物は、ペルフルオロ化合物を含んでもよく、又はこれらからなってもよい。いくつかの実施形態では、作動流体は、部分フッ素化及びペルフルオロ化合物の両方を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、ハロゲン化化合物は、作動流体の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、又は少なくとも９９重量％の量で作動流体中に存在してもよい。
いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は、１つ以上の着色剤（又は染料若しくは顔料）を含んでもよい。本明細書で使用するとき、用語「着色剤」は、色及び／又は他の不透明度及び／又は他の視覚効果を、それが存在する組成物に付与する任意の物質を指す。いくつかの実施形態では、着色剤は、電磁スペクトルの可視光領域内の光を吸収する材料を含んでもよい。好適な着色剤としては、例えば、アゾ（例えば、Ｏｉｌ Ｒｅｄ Ｏ）及びアントラキノン（例えば、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３５）ファミリーの着色剤の市販の染料を挙げることができる。いくつかの実施形態では、好適な着色剤としては、アゾ、アントラキノン、フタロシアニンブルー及びグリーン、キナクリドン、ジオキサジン、イソインドリノン、又はバット染料などの有機染料を挙げることができる。
いくつかの実施形態では、着色剤は、ヒトの肉眼で検出可能であるような濃度で作動流体中に存在し得る。本出願の目的のために、「ヒトの肉眼で検出可能である」とは、人の裸眼（すなわち、標準的な矯正レンズ以外の拡大光学デバイスの利点なしで）が、自然光条件下で、着色剤を含む作動流体組成物を、着色剤を含まない同じ組成物から区別することができることを意味する。いくつかの実施形態では、着色剤は、作動流体の総重量に基づいて、少なくとも１０重量百万分率、少なくとも１重量百万分率、少なくとも０．１重量百万分率の量で作動流体中に存在し得る。いくつかの実施形態では、着色剤は、作動流体の総重量に基づいて１０～１００百万分率、１～１０百万分率、又は０．１～１百万分率の量で作動流体中に存在し得る。
いくつかの実施形態では、着色剤は、作動流体が広範囲の動作温度（例えば、摂氏－４０～８５度、摂氏－２０～６０度、又は摂氏０～４０度）で組成物全体にわたって均一又は実質的に均一な色を有するように、作動流体中に分散、溶解、又は他の方法で配置されていてもよい。いくつかの実施形態では、着色剤は安定であり得る（すなわち、（ｉ）作動流体と非反応性又は実質的に非反応性であるか、あるいは作動流体によって消費されず、及び（ｉｉ）広範囲の動作温度において、少なくとも１日、少なくとも１時間、又は少なくとも１５分間の期間にわたって、均一に又は実質的に均一に作動流体中に分散、溶解、又は他の方法で配置されたままである）。例えば、いくつかの実施形態では、着色剤は、作動流体中で、ヒトの肉眼で検出可能なままであり、摂氏－４０～８５度、摂氏－２０～６０度、又は摂氏０～４０度で、少なくとも１年間、少なくとも１ヶ月間、又は少なくとも２４時間の期間にわたって安定していてもよい。
上記のように、可溶化剤は、少なくとも可燃性及び材料不適合性の増加に寄与するため、本開示の作動流体において望ましくない場合がある。驚くべきことに、いくつかの非フッ素化染料は、可溶化剤を使用せずにフッ素化流体中に十分な溶解度を有し、そのため、作動流体は、特定の熱管理用途の目的とする温度範囲において、その組成物全体にわたって均一又は実質的に均一な色を有することが発見された。この点に関して、いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は、可溶化剤を含まなくてもよく、又は少量の可溶化剤を含んでもよい（作動流体が不燃性である／不燃性のままであるように）。本明細書で使用するとき、「不燃性」は、ＡＳＴＭ Ｄ－３２７８－９６「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｌａｓｈ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄｓ ｂｙ Ｓｍａｌｌ Ｓｃａｌｅ Ｃｌｏｓｅｄ－Ｃｕｐ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」に従って決定されるとき、摂氏６０度以下の引火点を有しない組成物又は流体を指す。この点に関して、いくつかの実施形態では、可溶化剤は、作動流体の総重量に基づいて、１０重量％未満、５重量％未満、１重量％未満、又は０．５重量％未満の量で作動流体中に存在し得る。作動流体が部分フッ素化化合物を含む実施形態では、本開示の作動流体は、可溶化剤を含まなくてもよいか、又は作動流体の総重量に基づいて、１０重量％未満、５重量％未満、１重量％未満、又は０．５重量％未満の量で可溶化剤を含んでもよい。作動流体がペルフルオロ化合物を含む実施形態では、本開示の作動流体は、作動流体の総重量に基づいて、１０重量％未満、５重量％未満、１重量％未満、又は０．５重量％未満の量で可溶化剤を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は、色に基づく目視検査によって容易に識別されることに加えて、直接接触及び間接接触電子浸漬冷却用途のための熱管理流体として好適にする特性を有し得る。本明細書で使用するとき、「直接接触電子浸漬」は、作動流体が、熱的に管理される電子部品と直接的に物理的に接触させることが可能である用途（例えば、熱交換器を介した間接的熱接触であるものとは対照的に）を指す。いくつかの実施形態では、作動流体は、室温でのＡＳＴＭ Ｄ２５７と同様の方法に従って測定するとき、１ｅ－７未満、１ｅ－１１未満、又は１ｅ－１５未満の導電率を有し得る。いくつかの実施形態では、作動流体は、高い熱伝導率（＞０．０５Ｗ／ｍ－Ｋ）、高い比熱容量（＞８００Ｊ／ｋｇ－Ｋ）及び低粘度（室温で２ｃＳｔ未満）を有し得る。いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は、１０～２００℃、若しくは３０～１５０℃、７０～１００℃、又は７０℃超、３０℃超、若しくは１０℃超の沸点を有し得る。いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は－１００～０℃、若しくは－７０～－２０℃、－５０～－４０℃、又は０℃未満、－２０℃未満、若しくは－４０℃未満の融点を有し得る。
いくつかの実施形態では、本開示の作動流体は、比較的化学反応性に乏しく、熱的に安定、かつ非毒性である。この作動流体は、環境影響が少ない場合がある。この点に関して、本開示の作動流体は、ゼロ又はゼロに近いオゾン破壊係数（ＯＤＰ）、及び５００未満、３００未満、２００未満、１００未満、又は１０未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ、１００ｙｒ ＩＴＨ）を有し得る。
電気化学セル（例えば、リチウムイオン電池）は、ハイブリッド及び電動ビークル（electric vehicles）から、電動工具、ポータブルコンピュータ、及びモバイルデバイスにわたる膨大な電子デバイス及び電気デバイスにおいて、世界的に広く使用されている。
電気化学セルのパック（例えば、リチウムイオン電池パック）のための熱管理システムは、セルのサイクル寿命を最大化するために必要とされることが多い。これらの種類の熱管理システムは、パック内の各セルの均一な温度を制御／維持するように機能する。高温によって、セルの容量低下速度及びインピーダンスが増加し得る一方で、それらの耐用年数が減少し得る。理想的には、パック内の個々のセルはそれぞれ、同じ周囲温度にある。
電気化学セルは、一般に安全かつ信頼のおけるエネルギー貯蔵デバイスであるが、一定の条件下では、熱暴走として知られる壊滅的故障を受ける。熱暴走は、熱によって引き起こされる一連の内部発熱反応である。過剰な熱の生成は、過充電、過熱、又は内部電気短絡が原因となり得る。内部短絡は、典型的には、製造欠陥又は不純物、樹枝状リチウム形成、又は機械的損傷によって引き起こされる。
電気化学セル、又は電気化学セルのパックの直接接触流体浸漬は、壊滅的な熱暴走事象を緩和することができるが、パックの効率的な通常動作のために必要とされる継続的な熱管理も提供することができる。電池の浸漬冷却及び熱管理は、単相又は二相浸漬冷却用に設計されたシステムを使用して達成することができる。いずれのシナリオにおいても、流体は、電気化学セルの温度の増減を維持するために電気化学セルと熱連通して配置されている（すなわち、流体を介して熱が電気化学セルへ又は電気化学セルから伝達され得る）。
いくつかの実施形態では、本開示は、いくつかの実施形態による、本開示の作動流体を収容する電気化学セルパックに関する。一般に、電気化学セルパックは、複数の電気化学セルを収容するハウジングを含んでもよい。本開示の作動流体は、流体が電気化学セルの１つ以上（最大で全て）と熱連通するように、ハウジング内に配置されていてもよい。熱連通は、直接接触浸漬、又は間接熱接触を介して達成され得る。直接接触浸漬が用いられる実施形態では、作動流体は、電気化学セルの任意の部分を取り囲み、直接接触することができる（電気化学セルの１つ以上（最大で全て）を完全に取り囲み、直接接触するまで）。いくつかの実施形態では、電気化学セルは、再充電可能電池（例えば、再充電可能なリチウムイオン電池）であってもよい。
いくつかの実施形態（図示せず）では、作動流体は、ハウジング内で、又はハウジングに／ハウジングから（例えば、ポンプを介して）循環してもよい。例えば、作動流体は、パイプ又はホースを介してハウジングに提供されてもよく、周期的に又は連続的に放射器又は熱交換器に送られる前に、電気化学セルの周囲又は電気化学セル間を流れることができる。いくつかの実施形態では、放射器又は熱交換器を通る流れの後、作動流体は、再び電気化学セルに送られてもよい。あるいは、作動流体は、ハウジング内で、又はハウジングに／ハウジングから循環しなくてもよい。
本開示の電気化学セルパックは、任意の数のデバイス又は機械に電力を供給するように配置されていてもよく、構成されていてもよい。例えば、このようなデバイス又は機械は、自動車、オートバイ、ボート、飛行機、電動工具、又は任意の他のデバイス若しくは機械を挙げることができる。
本開示は、主に、電気化学セルの熱管理における作動流体の使用を目的とするが、本開示の作動流体は、作動流体の迅速かつ視覚的識別が望ましい場合がある任意の熱管理用途で使用され得ることを理解されたい。このような用途としては、半導体製造、及び電子機器の冷却（例えば、電力電子機器、変圧器、又はコンピュータ／サーバ）を挙げることができる。
いくつかの実施形態において、本開示は、電子部品を冷却するための方法を対象とすることができる。一般的に、本方法は、少なくとも部分的に、本開示の作動流体に、熱電子生成構成部品（例えば、電気化学セル）を浸漬することを含む。本方法は、作動流体を使用して、熱発生電子部品から熱を伝達することを更に含むことができる。
いくつかの実施形態では、本開示は更に、デバイスと、デバイスへ又はデバイスから熱を伝達するための機構とを含む、熱伝達のための装置を対象とする。熱を伝達する機構は、本開示の作動流体を含んでもよい。
提供される熱伝達のための装置はデバイスを含んでもよい。デバイスとは、冷却、加熱又は所定の温度若しくは温度範囲に維持される構成部品、加工対象物、デバイス、機械、又はアセンブリであってもよい。このようなデバイスには、電子部品、機械部品、及び光学部品が含まれる。いくつかの実施形態において、デバイスは、冷却器、加熱器、又はそれらの組み合わせを含み得る。
提供される装置は、熱を伝達するための機構を備えてもよい。機構は、本開示の作動流体を含んでもよい。デバイスと熱接触するように熱伝達機構を配置することによって、熱を伝達し得る。熱伝達機構は、デバイスと熱接触するように配置されるとき、デバイスから熱を除去するか、若しくはデバイスに熱を供給するか、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを維持する。熱流の方向（デバイスから又はデバイスに）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決定される。
熱伝達機構としては、これらに限定されるものではないが、ポンプ、弁、流体収納システム、圧力制御システム、凝縮器、熱交換器、熱源、ヒートシンク、冷却システム、能動型温度制御システム及び受動型温度制御システムを含む、熱伝達流体を管理するための設備を挙げることができる。
デバイスと熱連通するように熱伝達機構を配置することによって、熱を伝達し得る。熱伝達機構は、デバイスと熱連通するように配置されるとき、デバイスから熱を除去するか、若しくはデバイスに熱を供給するか、又は選択された温度若しくは温度範囲にデバイスを保持する。熱流の方向（デバイスから又はデバイスに）は、デバイスと熱伝達機構との間の相対的温度差によって決定される。提供される装置として、冷蔵システム、冷却システム、試験装置及び機械加工装置も挙げることができる。
実施形態の一覧
１． 作動流体であって、
作動流体の総重量に基づいて、少なくとも８０重量％の量の１つ以上のハロゲン化化合物と、
着色剤であって、着色剤がヒトの肉眼で検出可能であるような量で、作動流体全体に均一に配置された、着色剤と、を含み、
作動流体が不燃性である、作動流体。
２． ハロゲン化化合物が、フッ素化化合物を含む、実施形態１に記載の作動流体。
３． フッ素化化合物が、フルオロエーテル、フルオロカーボン、フルオロケトン、フルオロスルホン、又はフルオロオレフィンを含む、実施形態２に記載の作動流体。
４． フッ素化化合物が、部分フッ素化化合物を含む、実施形態２～３のいずれか１つに記載の作動流体。
５． フッ素化化合物が、部分フッ素化化合物からなる、実施形態２～３のいずれか１つに記載の作動流体。
６． フッ素化化合物が、１つ以上のペルフルオロ化合物と、１つ以上の部分フッ素化化合物との混合物を含む、実施形態２～３のいずれか１つに記載の作動流体。
７． フッ素化化合物が、１つ以上のペルフルオロ化合物からなる、実施形態２～３のいずれか１つに記載の作動流体。
８． 着色剤が有機染料を含む、実施形態１～７のいずれか１つに記載の作動流体。
９． 着色剤が、作動流体の総重量に基づいて、１０～１００百万分率の量で存在する、実施形態１～８のいずれか１つに記載の作動流体。
１０． 着色剤が、ハロゲン化化合物中に少なくとも部分的に溶解している、実施形態１～９のいずれか１つに記載の作動流体。
１１． 任意の可溶化剤が、合計で、作動流体の総重量に基づいて、１０重量％未満の量で作動流体中に存在する、実施形態１～１０のいずれか１つに記載の作動流体。
１２． 作動流体が、０．０５Ｗ／ｍ－Ｋ超の熱伝導率を有する、実施形態１～１１のいずれか１つに記載の作動流体。
１３． 作動流体が、８００Ｊ／ｋｇ－Ｋ超の比熱容量を有する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の作動流体。
１４． 作動流体が、室温で２ｃＳｔ未満の粘度を有する、実施形態１～１３のいずれか１つに記載の作動流体。
１５． 作動流体が、摂氏１０～２００度の沸点を有する、実施形態１～１４のいずれか１つに記載の作動流体。
１６． 熱管理システムであって、
内部空間を有するハウジングと、
内部空間内に配置された電気化学セルと、
電気化学セルが作動流体と熱連通するように、内部空間内に配置された、実施形態１～１５のいずれか１つに記載の作動流体と、を備える、熱管理システム。
１７． 実施形態１６に記載の熱管理システムを備える電動ビークル。
本開示の目的及び利点を、以下の例示的な実施例によって更に例示する。別途断りのない限り、実施例及び明細書のその他の部分における、全ての部、百分率、比などは重量によるものであり、実施例で使用した全ての試薬は、一般的な化学物質供給元、例えば、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．（Ｓａｉｎｔ Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳ）などから入手したもの、若しくは入手可能なものであるか、又は通常の方法によって合成することができる。
以下の略語を本明細書で使用する：ｈｒ＝時間、ｍｉｎ＝分、ｇ＝グラム、μｍ＝マイクロメートル（１０－６ｍ）、℃＝摂氏度、ｗｔ％＝重量％、ｍｌ－ミリリットル。
Figure 2022511003000001
実施例１～６：可溶化剤が添加されない
作動流体実施例１～６を、以下のように室温で調製した。各流体試料を、少量のＯｉｌ Ｒｅｄ Ｏ及びＳｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３５染料のいずれかを、過剰な染料が固体粒子の形態で見えるまで、約４ｇの各フッ素化流体に添加することによって飽和させた。試料を手で約５秒間撹拌した後、室温（約２５℃）で約２４時間保持し、その後、それぞれＷＨＡＴＭＡＮ ＃５（２．５μｍ）濾紙で濾過した。
次いで、室温（約２５℃）及び－５０℃で試料を色について目視観察し、結果を表１にまとめた。表１、３、及び６において、「Ｏ」の評価は、肉眼で色が見えなかったことを示し、「ＸＯ」は、実施例が一部の視覚的に検出可能な色を有したことを示し、「Ｘ」は、作動流体が容易に検出可能な色を有したことを示す。
Figure 2022511003000002
実施例７～１２：少量の可溶化剤
実施例７～１２を、まず、キシレン中の、おおよそＯｉｌ Ｒｅｄ Ｏ染料又はＳｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３５染料の溶液を表２に示す量で最初に作製することによって、室温（約２５℃）で調製した。各染料／キシレン溶液を、続いて、可溶化染料の濃度が表３に示されるように、０．００６～０．００９重量％の範囲になるまで、約４グラムの作動流体に導入した。
Figure 2022511003000003
試料を、室温（約２５℃）で約２４時間保持し、その後、それぞれＷＨＡＴＭＡＮ ＃５（２．５μｍ）濾紙で濾過した。次いで、実施例１～６に使用したものと同じスケールを用いて、室温（約２５℃）及び－５０℃で、試料を色について目視観察した。結果を、表３にまとめる。
Figure 2022511003000004
実施例１２～１３：フッ素化流体の混合物
実施例１３及び１４は、フッ素化流体の混合物を含み、以下のように調製した。トルエン中の染料の飽和溶液を、約１０ｍｌのトルエンをＳｏｌｖｅｎｔ ｂｌｕｅ ３５染料と混合することによって調製し、溶解していない染料が溶液中で視覚的に観察され得ることを確実にした。トルエン＋染料の試料を手で約５秒間撹拌し、次いで室温で約３０分間放置し、その後、ＷＨＡＴＭＡＮ ＃５（２．５μｍ）濾紙で濾過した。トルエン中の染料の濃度を決定するために、混合物の既知の試料の重量をアルミニウム秤量ボートに入れ、２４時間にわたって乾燥させた。次に、表４に示すように、残留物を秤量し、流体中の染料の濃度を計算した。
Figure 2022511003000005
実施例１３及び１４を作製するために、染料／トルエン溶液及びＮＯＶＥＣ ７２００（表５に列挙）の分量を、ガラスバイアル瓶中で、約４ｇのＦＣ－３２８３と、この順序で合わせた。次に、混合物を手で約５秒間撹拌した。試料を、室温で約３０分間保持し、その後、それぞれＷＨＡＴＭＡＮ ＃５（２．５μｍ）濾紙で濾過した。次いで、実施例１～１２に使用したものと同じスケールを用いて、室温（約２５℃）及び－５０℃で、試料を色について目視観察した。結果を、表６にまとめる。
Figure 2022511003000006
Figure 2022511003000007
実施例１４～２１：フッ素化流体と可溶化剤との混合物の可燃性
ＮＯＶＥＣ ７２００フッ素化流体とトルエンとの混合物を表７に列挙した量で調製し、ＡＳＴＭ Ｄ－３２７８－９６ ｅ－１「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｌａｓｈ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄｓ ｂｙ Ｓｍａｌｌ Ｓｃａｌｅ Ｃｌｏｓｅｄ－Ｃｕｐ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」に概説された手順に従って、クローズドカップ引火点について試験した。表７に示すように、９重量％を含むそれ以下のトルエンを含有する混合物は、ＡＳＴＭ試験方法に従って不燃性（すなわち、引火点を示さない）であることが判明した。
Figure 2022511003000008
当業者には、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することのない、本開示に対する様々な改変及び変更が明らかとなるであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されることは意図していないこと、並びにそのような実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図した本開示の範囲内の例示としてのみ提示されることを理解されたい。本開示に引用される参照文献は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims (17)

  1. 作動流体であって、
    前記作動流体の総重量に基づいて、少なくとも８０重量％の量の１つ以上のハロゲン化化合物と、
    着色剤であって、前記着色剤がヒトの肉眼で検出可能であるような量で、前記作動流体全体に均一に配置された、着色剤と、を含み、
    前記作動流体が不燃性である、作動流体。
  2. 前記ハロゲン化化合物が、フッ素化化合物を含む、請求項１に記載の作動流体。
  3. 前記フッ素化化合物が、フルオロエーテル、フルオロカーボン、フルオロケトン、フルオロスルホン、又はフルオロオレフィンを含む、請求項２に記載の作動流体。
  4. 前記フッ素化化合物が、部分フッ素化化合物を含む、請求項３に記載の作動流体。
  5. 前記フッ素化化合物が、部分フッ素化化合物からなる、請求項３に記載の作動流体。
  6. 前記フッ素化化合物が、１つ以上のペルフルオロ化合物と、１つ以上の部分フッ素化化合物との混合物を含む、請求項３に記載の作動流体。
  7. 前記フッ素化化合物が、１つ以上のペルフルオロ化合物からなる、請求項３に記載の作動流体。
  8. 前記着色剤が有機染料を含む、請求項３に記載の作動流体。
  9. 前記着色剤が、前記作動流体の総重量に基づいて、１０～１００百万分率の量で存在する、請求項３に記載の作動流体。
  10. 前記着色剤が、前記ハロゲン化化合物中に少なくとも部分的に溶解している、請求項３に記載の作動流体。
  11. 任意の可溶化剤が、合計で、前記作動流体の総重量に基づいて、１０重量％未満の量で前記作動流体中に存在する、請求項３に記載の作動流体。
  12. 前記作動流体が、０．０５Ｗ／ｍ－Ｋ超の熱伝導率を有する、請求項３に記載の作動流体。
  13. 前記作動流体が、８００Ｊ／ｋｇ－Ｋ超の比熱容量を有する、請求項３に記載の作動流体。
  14. 前記作動流体が、室温で２ｃＳｔ未満の粘度を有する、請求項３に記載の作動流体。
  15. 前記作動流体が、摂氏１０～２００度の沸点を有する、請求項３に記載の作動流体。
  16. 熱管理システムであって、
    内部空間を有するハウジングと、
    前記内部空間内に配置された電気化学セルと、
    前記電気化学セルが作動流体と熱連通するように、前記内部空間内に配置された、請求項３に記載の作動流体と、を備える、熱管理システム。
  17. 請求項１６に記載の熱管理システムを備える電動ビークル。
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