KR101615178B1 - 열전달 유체, 첨가제 패키지, 시스템 및 방법 - Google Patents

열전달 유체, 첨가제 패키지, 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본원에서 화학식 (OH)x(R1)(COOH)y의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체가 개시되며, 상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2-50 지방족 기, C6 -50 방향족 기, 또는 그것의 조합이고; 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다. 열전달 시스템은 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 알루미늄 성분 및 마그네슘 성분; 및 앞서 언급한 열전달 유체를 포함한다.

Description

열전달 유체, 첨가제 패키지, 시스템 및 방법{HEAT TRANSFER FLUID, ADDITIVE PACKAGE, SYSTEM AND METHOD}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 전체가 참고로써 본원에 포함되는 2008년 7월 11일 출원된 미국의 가특허 출원 번호 61/080,011에 대한 우선권을 주장한다.
본 명세서는 일반적으로 열전달 유체, 첨가제 패키지, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전력원의 작동은 열을 발생시킨다. 전력원과 소통하는 열전달 시스템은 전력원으로부터 열을 흡수하고 소멸시킴으로써 발생된 열을 조절한다. 가솔린 동력 내연기관은, 예를 들어 자동차를 작동시킨다. 열전달 유체 및 시스템은 가솔린 연소의 부산물로서 발생된 열을 소멸시키고, 엔진이 최적 온도에서 작동하도록 한다. 열전달 유체는 일반적으로 물 또는 글리콜을 포함하는데, 부식되기 쉬운 것 또는 몇몇 금속 부분과 소통한다. 따라서, 몇몇 부식 억제제가 부식으로부터 금속 부분을 보호하기 위하여 열전달 유체에 첨가된다.
제한되는 것은 아니지만, 배터리, 연료전지, 태양 또는 광전지를 포함하는 내연기관에 대안적인 몇몇 전력원, 및 증기, 천연가스, 디젤, 바이오디젤, 알코올, 바이오알코올, 수소 등의 축합에 의해 작동되는 내연기관은 또한 열전달 유체 및 시스템이 유용하다. 또 다른 전력원은, 예컨대 하이브리드 자동차 또는 다른 비-차량 용도에서 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
알루미늄은 그것의 합금과 마찬가지로 라디에이터, 축전기, 증발기, 히터코어, 인터쿨러, 차지 에어쿨러, 오일 냉각기, 열 교환기, 물 펌프, 유로 채널, 엔진 블록 등과 같은 열전달 시스템의 몇몇 부품의 제조에 사용될 수 있다.
마그네슘 합금은 높은 강도 대 중량비를 가진다. 자동차에서 마그네슘 합금의 사용은 증가하는 연료 소비율, 감소하는 오염 및 줄어든 석유 의존도 때문에 증가해 왔다. 차량의 다양한 부분에서 몇몇 마그네슘 합금 도포가 개발되었으며, 제한되는 것은 아니지만, 오일팬, 기어박스 하우징, 및 라디에이터 지지 어셈블리를 포함한다. 그러나, 엔진 블록과 같은 차량 파워트레인 시스템, 및 열전달 시스템의 부분에 대한 마그네슘 합금의 사용은 지금까지 꽤 제한적이었다. 한가지 제한은 그것들이 열전달 시스템에서 통상적으로 사용되는 열전달 유체와 접촉시킬 때 그것의 불량한 내식성에 기인할 수도 있다. 또 다른 전력원에서 마그네슘 합금의 사용은 유사한 부식 관련 문제점을 공유한다.
알루미늄 및 마그네슘은 제한되는 것은 아니지만, 캐비테이션(cavitation) 부식, 침식 부식, 캐비테이션 침식 부식, 할로겐계 플럭스 잔사 유발 부식, 갈바니 부식, 공식부식, 틈새 부식 등과 같은 부식이 되기 쉬울 수 있다. 부식 억제제의 몇몇 종류는 유기산, 실리케이트, 유기산/실리케이트 하이브리드 등과 같은 앞서 언급한 부식을 다루는 것으로 확인되었다. 그러나, 통상의 부식 억제제는, 제한되는 것은 아니지만, 시간에 따른 활성 부식 억제제의 고갈, 캐비테이션 및 침식 부식에 기인하는 조기파손을 유발하는 특정 부품(예를 들어, 물 펌프)에서 과량의 거품발생, 및 다른 부식이 쉬운 금속과 호환성의 결여과 같은 어떤 문제점을 겪는다.
따라서, 제한되는 것은 아니지만 알루미늄 및 마그네슘과 같은 몇몇 금속에서 개선된 내식성을 제공하는 한편 열전달 시스템의 부품에 나쁜 영향을 끼칠 수 있는 거품발생 경향을 감소시키는 열전달 유체에 대한 필요가 존재한다. 또한, 개선된 부식 억제 특성, 및 거품억제, 또는 낮은 거품발생 경향 등과 같은 다른 유리한 특성을 갖는 부식 억제제에 지속적인 관심이 있다.
상기-기술된 및 다른 문제점들은 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체에 의해 완화된다:
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2 -50 지방족 기, C6-50 방향족기, 또는 그것의 조합이고, 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다.
한 구체예는 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 첨가제 패키지를 열전달 유체와 혼합하는 단계를 포함하는 열전달 유체의 처리방법이며:
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2 -50 지방족기, C6 -50 방향족기, 또는 그것의 조합이고, 열전달 유체는 물, 알코올, 또는 그것의 조합을 포함하고, 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다.
다른 구체예는 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는, 열전달 유체와 함께 사용을 위한 첨가제 패키지이며:
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2 -50 지방족기, C6 -50 방향족 기, 또는 그것의 조합이고, 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다.
다른 구체예는 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 그것의 조합, 및 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체를 포함하는 열전달 시스템이다:
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2 -50 지방족 기, C6-50 방향족 기, 또는 그것의 조합이고, 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다.
다른 구체예는 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 그것의 조합을 포함하는 열전달 시스템을 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체와 접촉시키는 단계를 포함하는 열전달 방법이며:
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2 -50 지방족기, C6-50 방향족 기, 또는 그것의 조합이고, 상기식에서 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함한다.
이제 도면에 관해서 같은 구성요소는 복수의 도면에서 동일하게 넘버링한다:
도 1은 대표적인 열전달 시스템의 계통도이고;
도 2는 다른 대표적인 열전달 시스템의 계통도이다.
놀랍게도, 본 발명자들은 화학식 I의
(화학식 I)
(OH)x(R1)(COOH)y
히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체가 알루미늄, 마그네슘, 및 그것의 합금의 부식을 억제하는 한편, 열전달 유체의 거품발생을 감소시키는데 효과적이라는 것을 발견하였다. 이론에 구애받는 것을 원하는 것은 아니지만, 열전달 유체의 감소된 거품발생은 캐비테이션 및/또는 침식 부식의 효과를 감소시킴으로써 그것의 부식 억제 특성에 추가로 기여하는 것으로 믿어진다.
본원에서 사용되는 바와 같은, "히드록실화된 카르복실산"은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 앞서 언급한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
화학식 I에서 사용되는 바와 같은, x는 2 내지 10, 더 구체적으로 2 내지 8, 더 구체적으로는 2 내지 6, 및 더욱더 구체적으로는 2 내지 4이다. 한 구체예에서, x는 2이다. 화학식 I에서 사용되는, y는 3 내지 10, 더 구체적으로는 3 내지 8, 더 구체적으로는 3 내지 6, 및 더욱더 구체적으로는 3 내지 4이다. 한 구체예에서, y는 4이다. R1은 C2 -50 지방족 기 또는 C6 -50 방향족 기이다. 앞서 언급한 것의 조합은 예컨대 다른 지방족 기, 다른 방향족 기로 치환된 방향족 기, 또는 방향족으로 치환된 지방족(방향성 지방족(araliphatic)) 기로 사용될 수 있다. R1은 (x + y)의 총 원자가를 가진다.
지방족 기는 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환된 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환된 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환된 아미노 술포닐, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환된 실릴옥시, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환된 실릴, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로알킬로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되는 적어도 하나의 원자의 선형 또는 분지형 배열을 포함하는 원자가를 갖는 어떤 기일 수 있으며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 따라서, 본 배열은 질소, 황 및 산소와 같은 헤테로원자를 포함할 수 있고 또는 배타적으로 탄소 및 수소로 구성될 수 있다. 본원에서 사용되는, "저급"은 C1 -6 기를 말한다.
방향족 기는 또한 시클로방향족 기를 포함한다. 시클로방향족 기는 적어도 하나의 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노 술포닐, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴옥시, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로알킬로 구성되는 군으로부터 선택적으로 치환되는 방향족이 아닌 고리인 원자의 배열을 포함하는 적어도 1의 원자가를 갖는 어떤 기일 수 있으며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 배열은 질소, 황 및 산소와 같은 헤테로원자를 포함할 수 있고 또는 배타적으로 탄소 및 수소로 구성될 수 있다.
방향족 기는 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술파닐, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노술포닐, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴옥시, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로알킬로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되는 적어도 하나의 방향족 기를 포함하는 적어도 1의 원자가를 갖는 어떤 기일 수 있으며, 다양한 정도의 치환이 허용된다.
한 구체예에서, 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산은 화학식 II의 히드록실화된 카르복실산으로부터 선택된다:
(화학식 II)
R2[R4(OH)x(COOH)y-z][R3(COOH)z]
상기식에서 R2는 1가이고, R3은 (1+z)의 총 원자가를 가지며, R2 및 R3은 독립적으로 C1 -20 지방족 기, C6 -20 방향족 기, 또는 그것의 조합이다. R4는 (2+x+y-z)의 총 원자가를 가지며, C2 -15 지방족 기, C6 -15 방향족 기, 또는 그것의 조합이다. 또한, x 및 y는 상기 기술한 바와 같고, z는 1-8이며, 단 (y-z)는 2이상이다. 지방족 기(시클로방향족 기를 포함) 및 방향족 기는 모든 상기 기재된 것을 포함한다.
다른 구체예에서, 화학식 II의 히드록실화된 카르복실산은 화학식 III의 히드록실화된 카르복실산으로부터 선택된다:
(화학식 III)
R5[R7(OH)x(COOH)y-z][R6(COOH)z]
상기식에서 R5 및 [R6(COOH)z]는 1의 총 원자가를 가지며, 독립적으로 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 시클로알케닐기, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 C1 -20 지방족 기이다. R6은 (COOH)z를 포함하며, z 카르복실산 기의 양이다. [R7(OH)x(COOH)y-z]는 2의 총 원자가를 가지며, 알킬렌 기, 알케닐렌 기, 시클로알킬렌 기, 시클로알케닐렌 기, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 C1 -15 지방족 기이고, (OH) 기의 양 x 및 (COOH) 기의 양 (y-z)를 가진다. 또한, x, y, 및 z는 상기 기술된 바와 같고, 단, (y-z)는 2이상이다.
알킬 기는 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노 술포닐, 알콕시, 알킬 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴옥시, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로알킬로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 1가, 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 포함하며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 알킬 기의 비-제한적 예는 메틸, n-부틸, n-펜틸, 이소부틸, 이소프로필, 네오펜틸, 헥실, 헵틸 등을 포함한다.
알케닐 기는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 1가의 탄화수소 기 및 선택적으로 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노 술포닐, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴옥시, 알콕시, 알킬, 또는 아릴로 선택적으로 치환되는 실릴, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플로오로알킬로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 알케닐 기의 비치환적 예는 비닐, 알릴, 1-프로펜-2-일, 이소프로페닐, 부테닐, 2-메틸-1-부텐-3-일, 3-메틸-2-부텐-1-일, 2,4-노나디엔-2-일, 4-sec-부틸-6-에틸-7-메틸-3-옥텐-3일 등을 포함한다.
시클로알킬 기는 분리, 융합될 수 있는 하나 이상의 환을 갖는 지환식 1가 탄화수소기, 또는 그것의 조합을 포함한다. 시클로알킬 기는 3 내지 20개의 탄소원자를 가지며, 저급 알킬, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노술포닐, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로 알킬로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 시클로알킬 기의 비-제한적 예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등을 포함한다.
시클로알케닐 기는 분리, 융합될 수 있는 하나 이상의 환을 갖는 지환식 1가의 탄화수소기, 또는 그것의 조합뿐만 아니라 환 내에 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함한다. 시클로알케닐기는 3 내지 20개의 탄소원자를 가지며, 저급 알킬, 저급 알케닐, 저급 알콕시, 저급 알킬술페닐, 저급 알킬술포닐, 옥소, 히드록시, 머캅토, 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노, 카르복시, 알킬로 선택적으로 치환되는 카르바모일, 알킬, 니트로, 시아노, 할로겐, 또는 저급 퍼플루오로 알킬로 선택적으로 치환되는 아미노술포닐로 구성되는 군으로부터 선택되는 치환기로 선택적으로 치환되며, 다양한 정도의 치환이 허용된다. 시클로알케닐 기의 비-제한적 예는 시클로프로페닐, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로헵테닐, 시클로옥테닐 등을 포함한다.
알킬렌, 알케닐렌, 시클로알킬렌, 및 시클로알케닐렌 기는 각각 상기 기술한 알킬, 알케닐, 시클로알킬, 및 시클로알케닐 기의 2가 동등물을 포함한다.
다른 구체예에서, 화학식 III의 히드록실화된 카르복실산은 화학식 IV의 히드록실화된 카르복실산으로부터 선택된다:
(화학식 IV)
CH3(CH2)m[R7(OH)x(COOH)y-1](CH2)n(COOH)
상기식에서, x 및 y는 상기 개시된 바와 같고, [R7(OH)x(COOH)y-1]은 [R7(OH)x(COOH)y-z]에 대해 상기 개시한 바와 같고, z는 1이다. 또한, m 및 n은 독립적으로 0 내지 19, 더 구체적으로는 0 내지 15, 더 구체적으로는 0 내지 10, 더 구체적으로는 0 내지 8, 더 구체적으로는 1 내지 8, 및 더욱더 구체적으로는 2 내지 8이다. 한 구체예에서, m + n은 16 이하이다. 한 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이며, 단, m + n은 16 이하이다. 다른 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이며, 단, m + n은 14 이하이다. 다른 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이며, 단, m + n은 12 이하이다. 다른 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이며, 단 m + n은 10 내지 14이다. 다른 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 2 내지 10이며, 단, m + n은 10 내지 14이다. 또 다른 특정 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 2 내지 8이며, 단, m + n은 10 내지 14이다.
한 유리한 구체예에서, 화학식 IV의 히드록실화된 카르복실산은 화학식 V의 히드록실화된 카르복실산:
(화학식 V)
Figure 112011007495999-pct00001
화학식 VI의 히드록실화된 카르복실산:
(화학식 VI)
Figure 112011007495999-pct00002
및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.
화학식 V 및 VI에서, m 및 n은 상기 개시된 바와 같다. 한 유리한 구체예에서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이며, 단, m + n은 16 이하이다.
본원에 사용되는 바와 같은 화학식 VI을 갖는 화합물은 화학식 VIa를 갖는 구조적 이성질체를 포함하는 것으로 이해되며:
(화학식 VIa)
Figure 112011007495999-pct00003
상기식에서 m 및 n은 상기 개시한 바와 같다.
상기 개시한 바와 같은, 화학식 I 내지 VI의 히드록실화된 카르복실산은 또한 그것의 에스테르, 염 및 무수물뿐만 아니라 앞서 언급한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
히드록실화된 카르복실산의 에스테르는 화학식 I-VI의 어떤 히드록실화된 카르복실산을 포함하며, 상기식에서 (COOH) 기는 (COOR8)에 의해 치환된다. 예를 들어, 하나의 비-제한적인 예시의 구체예에서, 하나 이상의 (COOH)기가 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산에서 (COOR8)로 치환되는 것은 화학식 VII의 히드록실화된 카르복실산 에스테르를 생성하며:
(화학식 VII)
(OH)x(R1)(COOH)y-p(COOR8)p
상기식에서 R1, x, 및 y는 상기 개시된 바와 같고, p는 1 내지 9, 더 구체적으로는 1 내지 7, 더 구체적으로는 1 내지 5, 및 더욱더 구체적으로는 1 내지 3이며, 단, p는 y 이하이다. 유사하게, 하나 이상의 (COOH) 기를 (COOR8) 기로 치환하는 것은 화학식 II-VI의 히드록실화된 카르복실산 중 어떤 것으로 행해질 수 있다. 얼마나 많은 (COOH) 기가 화학식 I-VI의 히드록실화된 카르복실산의 (COOR8) 기로 치환될 수 있는지에 관해서는 제한이 없다.
(COOR8)의 R8 기는 C1 -50 히드로카르빌 기이다. 히드로카르빌기는 탄소 및 수소를 포함하는 치환 또는 비치환된 1가의 기를 포함하고, 지방족, 방향족, 또는 지방족 및 방향족의 조합일 수 있다. 히드로카르빌 기는 또한 산소, 질소, 황 등과 같은 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있고, 헤테로원자는 치환기, 예를 들어, 할로, 옥소, 헤테로시클로, 알콕시, 히드록시, 아릴옥시, -NO2, 카르복시, 아실, 아미노, 알킬아미노, 아미도 등과 같은 헤테로원자-함유 기로서 존재할 수 있다. 헤테로원자는 또한, 예를 들어 에스테르 또는 에테르 결합의 형태로 필수 구조 성분으로서 존재할 수 있다. 히드로카르빌 기는 선형, 분지형, 또는 다고리를 포함하는 고리, 또는 앞서 언급한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합일 수 있다.
한 유리한 구체예에서, R8은 화학식 VIII을 가지며:
(화학식 VIII)
Figure 112011007495999-pct00004
상기식에서 s는 0 내지 10, 구체적으로 0 내지 8, 더 구체적으로는 0 내지 6, 및 더욱더 구체적으로는 0 내지 4이다.
히드록실화된 카르복실산의 염은 화학식 I-VI의 어떤 히드록실화된 카르복실산을 포함하며, (COOH) 기, (OH) 기, 또는 그것의 조합에서 수소 원자 H는 M으로 치환된다. 예를 들어, 한 비-제한적인 예시의 구체예에서, 하나 이상의 (COOH) 및/또는 (OH) 기를 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산의 (COOM) 및/또는 (OM)으로 치환하는 것은 화학식 IX의 히드록실화된 카르복실산 염을 생성하며:
(화학식 IX)
(0H)x-q(0M)q(R1)(C00H)y-p(C00M)p
상기식에서 R1, p, x, 및 y는 상기 개시된 바와 같고, q는 1 내지 9, 더 구체적으로는 1 내지 7, 더 구체적으로는 1 내지 5, 및 더욱더 구체적으로는 1 내지 3이며, 단, q는 x 이하이다. 유사하게는, 하나 이상의 (COOH) 및/또는 (OH) 기를 (COOM) 및/또는 (OM) 기로 치환하는 것은 화학식 II 내지 VI의 히드록실화된 카르복실산 중 어떤 것으로 행해질 수 있다. 얼마나 많은 (COOH) 기 및/또는 (OH) 기가 화학식 I 내지 VI의 히드록실화된 카르복실산의 (COOM) 기 및/또는 (OM) 기로 치환될 수 있는지에 관해서는 제한이 없다.
한 유리한 구체예에서, 히드록실화된 카르복실산의 염은 화학식 I 내지 VI의 어떤 히드록실화된 카르복실산을 포함하며, (COOH) 기의 유일한 수소 원자는 M으로 치환된다.
M은 유기 및 무기 양이온을 포함하는 히드록실화된 카르복실산과 함께 염을 형성할 수 있는 어떤 양이온일 수 있다. 비-제한적 예는 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온, 전이 금속 양이온, 암모늄 양이온, 포스포늄 양이온, 피리디늄 양이온, 이미다졸리늄 양이온, 피라졸리늄 양이온, 트리아졸리늄 양이온, 테트라졸리늄 양이온 등 및 앞서 언급한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 한 유리한 구체예에서, M은 알칼리금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온, 암모늄 양이온, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.
히드록실화된 카르복실산의 무수물은 화학식 I 내지 VI의 어떤 히드록실화된 카르복실산을 포함하며, (COOH) 기의 쌍은 하나의 H2O 분자의 손실에 의해 무수물 작용기로 치환된다. 예를 들어, 한 비-제한적 예시의 구체예에서, 하나 이상의 (COOH) 기의 쌍을 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산의 무수물 작용기로 치환하는 것은 화학식 X의 히드록실화된 카르복실산 무수물을 만든다:
(화학식 X)
Figure 112011007495999-pct00005
상기식에서 R1, x, 및 y는 상기 개시된 바와 같고, v는 2, 4, 6, 8, 또는 10이며, 단, v는 y 이하이다. 유리하게는, 한 쌍의 (COOH) 기를 무수물 작용기로 치환하는 것은 화학식 II-VI의 히드록실화된 카르복실산 중 어떤 것으로 행해질 수 있다. 얼마나 많은 (COOH) 기의 쌍이 화학식 I 내지 VI의 히드록실화된 카르복실산의 무수물 작용기로 치환될 수 있는지에 관해서는 제한이 없다.
한 유리한 구체예에서, 히드록실화된 카르복실산의 무수물은 화학식 XI이며:
(화학식 XI)
Figure 112011007495999-pct00006
m 및 n은 상기 기재된 바와 같다.
한 유리한 구체예에서, 본원에서 사용을 위한 히드록실화된 카르복실산은 화학식 XII 내지 XIII을 갖는 화합물:
(화학식 XII)
Figure 112011007495999-pct00007
(화학식 XIII)
Figure 112011007495999-pct00008
및 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 그것의 조합의 이중 결합의 히드록실화의 산물을 포함하며, m 및 n은 상기 개시된 바와 같다.
본원에서 사용된 바와 같은, 화학식 XII를 갖는 화합물은 또한 화학식 XIIa를 갖는 화합물을 포함하는 것으로 이해되며:
(화학식 XIIa)
Figure 112011007495999-pct00009
m 및 n은 상기 개시된 바와 같다.
화학식 XII를 갖는 화합물의 비-제한적 예는 화학식 XX:
(화학식 XX)
Figure 112011007495999-pct00010
를 갖는 지방산을 말레산 무수물과 함께 가열함으로써
화학식 XXI를 갖는 화합물
(화학식 XXI):
Figure 112011007495999-pct00011
또는 화학식 (XXIa)를 갖는 화합물:
(화학식 XXIa)
Figure 112011007495999-pct00012
을 생성하도록 제조될 수 있으며, 상기식에서 m 및 n은 상기 개시된 바와 같다.
가열은 약 50℃ 내지 약 300 ℃의 온도, 더 구체적으로는 100℃ 내지 약 250℃, 및 더욱더 구체적으로는 약 150℃ 내지 약 225℃의 온도에서 효과적일 수 있다. 한 대표적인 구체예에서, 가열은 약 200℃의 온도에서 효과적이다. 가열은 반응이 완료되도록 하는 충분한 시간 동안 효과적일 수 있으며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 가열은 약 1시간 내지 약 24시간, 더 구체적으로는 약 2시간 내지 약 15시간, 및 더욱더 구체적으로는 약 3시간 내지 약 10시간 동안 효과적일 수 있다. 한 대표적인 구체예에서, 가열은 약 6시간 동안이 효과적이다.
화학식 XXI를 갖는 화합물은 가수분해에 의해 산으로 변환될 수 있다. 가수분해는 당업자에게 이용가능한 어떤 몇몇 방법을 사용하는 것이 효과적일 수 있다. 한 구체예에서, 가수분해는 물과 화학식 XXI를 갖는 화합물을 혼합하고, 선택적으로 화학식 XII를 갖는 화합물을 생성하는데 효과적인 시간 동안 가열함으로써 효과적으로 된다.
화학식 XII를 갖는 화합물의 비-제한적 특정 예는 상기 개시된 방법에 따라서 화학식 XX를 갖는 화합물로서 올레산을 사용함으로써 제조되는 화학식 XXII를 갖는 화합물:
(화학식 XXII):
Figure 112011007495999-pct00013
상기 개시된 방법에 따라서 화학식 XX를 갖는 화합물로서 엘라이딘산을 사용함으로써 제조되는 화학식 XXIII를 갖는 화합물
(화학식 XXIII):
Figure 112011007495999-pct00014
을 포함한다. 화학식 XII를 갖는 화합물을 제조하는데 사용될 수 있는 모노불포화산의 다른 비-제한적 예는 미리스트올레산, 팔미톨레산, 에루스산을 포함한다.
화학식 XIII을 갖는 화합물은 미국특허 4,927,669; 5,292,480 및 6,391,257에서 기술되는 것과 같은 톨유 지방산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 그것의 조합을 포함한다.
화학식 XIII을 갖는 화합물의 비-제한적 예는 TENAX 2010과 같은 말레인산화된 톨유 지방산 및 그것의 염, 말레인산화된 톨유 지방산의 반응 생성물, TENAX WS-5520 및 WS- 5560과 같은 디에틸렌 글리콜 에스테르 및 그것의 염, 말레인산화된 톨유 지방산의 반응 생성물, OCD 447 및 WS-3520와 같은 에틸렌 글리콜 에스테르 및 그것의 염, 및 MeadWestvaco, Charleston, SC, USA로부터 이용가능한 TENAX 2015와 같은 말레인산화된 톨유를 포함한다.
화학식 XIII을 갖는 화합물의 비-제한적 예는 콘쥬게이트된 이중결합을 포함하는 지방산을 말레산 무수물과 반응시킨 후 상기 개시한 가수분해에 의해 제조될 수 있다. 콘쥬게이트된 이중 결합을 포함하는 지방산을 말레산 무수물과 함께 가열하는 것은 상기 온도에서 효과적일 수 있지만, 한 대표적인 구체예에서, 이는 약 100℃ 내지 150℃, 및 더 구체적으로는 약 120℃의 온도에서 효과적이다.
콘쥬게이트된 이중 결합을 포함하는 지방산의 비-제한적 예는 리놀렌산, 알파-리놀렌산, 아라키돈산, 카탈핀산(catalpic acid), 퓨니신산(Punicic acid), 루멜레닌산(rumelenic acid), 알파-파리나르산, 베타-파리나르산, 보세오펜타엔산(bosseopentaenoic acid), 테이코사펜타엔산(teicosapentaenoic acid), 도코사헥사엔산(docosahexaaenoic acid), 루멘산, 자카린산, 칼렌딘산, 베타-엘레오스테아린산 및 α-엘레오스테아린산을 포함한다.
화학식 XII 및 XIII을 갖는 화합물은, 제한되는 것은 아니지만, 이중결합의 히드록실화와 같은 당업자에게 이용가능한 몇몇 방법을 사용하여 화학식 V 및 VI을 갖는 화합물로 변환될 수 있다. 이중 결합의 히드록실화는, 제한되는 것은 아니지만, 과산화물, 4산화오스뮴 등의 존재하에서 산화와 같은 어떤 적당한 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 이중결합을 히드록실화하는데 사용되는 일부 비-제한적 방법은 미국특허 3,169,139호, 일본특허 JP6228184호, 및 특허번호 GB776757 및 GB769200에서 기술되는 것을 포함한다.
한 유리한 구체예에서, 글리세라이드 오일과 같은 천연 공급원으로부터 얻어진 불포화 지방산은 그것의 재생가능한 성질 때문에 화합물 V-VI의 합성에 사용된다. 얻어진 불포화 지방산으로부터 재생가능한 천연 공급원의 비-제한적 예는 땅콩, 캐슈너트, 피마자, 치아, 옥수수, 목화씨, 대마, 아마씨, 룸방(lumbang), 니거씨, 평지씨(카놀라), 대두씨, 기름야자나무 열매, 오이티시카, 들깨, 양귀비, 포-요크(po-yok), 고무씨, 홍화, 콩, 스틸링지아, 해바라기, 담배씨, 유동, 호두 등을 포함한다.
히드록실화된 카르복실산은 치환된 불포화 지방산으로부터 생성된 것을 포함한다. 치환된 불포화 지방산의 비-제한적 예는 베르놀산, 리시놀레산 등을 포함한다.
히드록실화된 카르복실산은 폴리불포화된 산으로부터 생성된 것을 포함한다. 폴리불포화된 산의 비-제한적 예는 피놀렌산 및 포도카르빈산을 포함한다.
히드록실화된 카르복실산은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01중량%(wt%) 내지 약 10wt%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다. 구체적으로는, 히드록실화된 카르복실산은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt.% 내지 약 5wt.%, 더 구체적으로는 약 0.5 wt.% 내지 약 4 wt.%, 더욱더 구체적으로는 약 1 wt.% 내지 약 3 wt.%로 존재할 수 있다.
열전달 유체는 알코올, 물, 또는 알코올과 물의 조합을 더 포함할 수 있다. 탈이온수, 탈염수, 또는 탈이온수와 탈염수를 사용하는 것이 유리한데, 일반적으로 탈이온 또는 탈염되지 않은 물보다 낮은 전기전도도를 나타낸다. 열전달 유체는 농축된, 즉 근본적으로 물이 없는, 즉 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0 wt.% 물을 포함하는 열전달 유체일 수 있다. 농축된 열전달 유체는 저장 및 선적에 유리하다.
원한다면, 농축된 열전달 유체는 사용 전 물과 조합될 수 있다. 한편 열전달 유체는 희석된 열전달 유체, 즉 알코올 및 물을 포함하는 열전달 유체일 수 있다. 농축 및 희석된 열전달 유체는 둘 다 본원에서 사용될 수 있다. 한 구체예에서, 열전달 유체는 농축된 열전달 유체이다. 다른 구체예에서, 열전달 유체는 희석된 열전달 유체이다.
물은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 90 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다. 구체적으로는, 물은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt.% 내지 약 90 wt.%, 더 구체적으로는 0.5 wt.% 내지 약 70 wt.%, 및 더 구체적으로는 약 1 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다. 한 유리한 구체예에서, 물은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 40 wt.%의 양으로 존재한다. 다른 유리한 구체예에서, 열전달 유체는 근본적으로 물이 없다.
알코올은 당업자에게 이용가능한 어떤 알코올, 및 더 구체적으로는 당업자에 의해 빙점 강하제로서 사용될 수 있는 어떤 알코올일 수 있다. 한 구체예에서, 알코올은 모노히드릭 알코올, 폴리히드릭 알코올, 또는 그것의 조합을 포함한다.
모노히드릭 알코올의 비-제한적 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸롤, 테트라히드로 푸르푸롤, 에톡실화된 푸르푸롤, 알콕시 알칸올, 예컨대 메톡시에탄올 등, 및 그것의 조합을 포함한다. 폴리히드릭 알코올의 비-제한적 예는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 메틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 글리세롤, 글리세롤-1,2-디메틸 에테르, 글리세롤-1,3-디메틸 에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸올 프로판 등, 및 그것의 조합을 포함한다.
한 구체예에서, 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸롤, 테트라히드로 푸르푸롤, 에톡시화된 푸르푸롤, 메톡시에탄올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 글리세롤, 글리세롤-1,2-디메틸 에테르, 글리세롤-1,3 디메틸 에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸올 프로판, 또는 그것의 조합을 포함한다.
한 구체예에서, 알코올은 에틸렌 글리콜을 포함한다. 다른 구체예에서, 알코올은 1,3-프로필렌 글리콜을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 알코올은 에틸렌 글리콜 및 1,3-프로필렌 글리콜을 포함한다.
열전달 유체에 존재할 수 있는 알코올의 양은 제한이 없으며, 이는 작용 온도, 주변 온도 등을 기초로 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 알코올은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt.% 내지 약 99.9 wt.%의 양으로 존재할 수 있다. 구체적으로는, 알코올은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.%, 더 구체적으로는 약 10 wt.% 내지 약 97 wt.%, 더 구체적으로는 약 15 wt.% 내지 약 95 wt.%, 더 구체적으로는 약 20 wt.% 내지 약 90 wt.%, 더 구체적으로는 약 25 wt.% 내지 약 85 wt.%, 더 구체적으로는 약 30 wt.% 내지 약 80 wt.%, 더 구체적으로는 약 40 wt.% 내지 약 70 wt.%, 및 더욱더 구체적으로는 약 50 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다. 한 유리한 구체예에서, 알코올은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 40 wt.% 내지 약 99 wt.%의 양으로 존재한다.
열전달 유체는 추가로 부식 억제제를 포함할 수 있다. 본원에서 사용을 위한 부식 억제제에 특별한 제한은 없으며, 그것들은 아졸, 실록산, 콜로이달 실리카, 실리케이트, 카르복실레이트, 톨유 지방산(tall oil fatty acid), 보레이트, 질산염, 아질산염, 알칼리 또는 알칼리토금속, 암모늄 또는 그것의 아민 염 등, 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다.
부식 억제제의 양은 용도 및 부식 억제제에 따라서 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 부식 억제제는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 10 wt.%, 구체적으로는 약 0.1 wt.% 내지 약 8 wt.%, 더 구체적으로는 약 0.5 wt.% 내지 약 4 wt.%의 양으로 존재한다.
아졸은 헤테로고리의 부분으로서 1 내지 4개의 질소 원자를 갖는 5-원 헤테로고리 화합물을 포함한다. 아졸계 부식 억제제의 비-제한적 예는 화학식 XIV-XVII에 따르는 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아졸 및 테트라졸, 및 그것의 조합을 포함한다:
(화학식 XIV)
Figure 112011007495999-pct00015
(화학식 XV)
Figure 112011007495999-pct00016
(화학식 XVI)
Figure 112011007495999-pct00017
(화학식 XVII)
Figure 112011007495999-pct00018
상기식에서, R9는 수소 원자, SH, SR11, 또는 C1 -20 알킬기이고, R11은 C1 -20 알킬기이고, R10은 독립적으로 수소원자, Cl 또는 Br과 같은 할로겐 원자, 또는 C1 -20 알킬기이고, X는 독립적으로 N, CSH, CSR11, CH, 또는 CR11이고; Y는 독립적으로 N, CR11 또는 CH이다.
아졸의 비-제한적 예는 피롤, 메틸피롤, 피라졸, 디메틸 피라졸, 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 4-메틸 벤조트리아졸 및 5-메틸 벤조트리아졸과 같은 메틸 벤조트리아졸, 부틸 벤조트리아졸, 머캅토벤조티아졸, 벤즈이미다졸, 클로로-메틸벤조트리아졸과 같은 할로-벤조트리아졸, 테트라졸, 메틸 테트라졸, 머캅토 테트라졸, 티아졸, 2-머캅토벤조티아졸 등을 포함한다. 한 구체예에서, 아졸 화합물은 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 머캅토벤조티아졸, 또는 그것의 조합을 포함한다. 한 대표적인 구체예에서, 아졸계 부식 억제제는 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 또는 그것의 조합으로부터 선택된다.
아졸은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 10 wt.% 이하, 구체적으로는 약 0.01 wt.% 내지 약 8 wt.%, 더 구체적으로는 약 0.05 wt.% 내지 약 4 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다.
콜로이달 실리카는 열전달 유체에서 부식 억제제로서 사용될 수 있는 어떤 콜로이달 실리카를 포함한다. 비-제한적 예는 약 1 나노미터(nm) 내지 약 200nm, 더 구체적으로는 약 1nm 내지 약 100nm, 및 더욱더 구체적으로는 약 1 nm 내지 약 40 nm의 평균 입자 크기의 콜로이달 실리카를 포함한다. 콜로이달 실리카는 부식 억제제로서 유리하며, 유리하게는 열전달 유체의 열 전달 특성을 개선할 수 있다. 이론에 구애받는 것을 원하는 것은 아니지만, 특정 평균 입자 크기의 실리카의 사용은 열전달 유체와 접촉을 위한 더 큰 표면적을 제공함으로써 열전달 효율 및/또는 열용량에서 개선을 제공하는 것으로 믿어진다.
콜로이달 실리카의 비-제한적 예는 DuPont제의 LUDOX 또는 Akzo Nobel 또는 Eka Chemicals제의 Grace Davidson, NYACOL 또는 BINDZIL, Nissan Chemical제의 SNOWTEX를 포함한다. 콜로이달 실리카의 다른 제조업자는 Nalco 등을 포함한다.
콜로이달 실리카는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 등가의 Si 농도에서 약 10,000 중량 백만분율(ppm) 이하, 더 구체적으로는 약 1 ppm 내지 약 2000 ppm, 및 더욱더 구체적으로는 약 10 ppm 내지 약 600 ppm의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다.
실록산은 규소-탄소 결합을 포함하는 폴리실론산 및 유기실란 화합물을 포함한다. 한 구체예에서, 폴리실록산은 화학식 XVIII를 갖는 것을 포함한다:
(화학식 XVIII)
[(R12)3-Si][OSi(R12)2]x[OSi(R12)3]
상기식에서, R12는 독립적으로 알킬기 또는 C1 -200 폴리알킬렌 옥사이드 코폴리머이고, x는 0 내지 100이다. 한 대표적인 구체예에서, R12는 C2 -6 알킬렌 옥사이드 단위, 및 더 구체적으로는 C2 -4 알킬렌 옥사이드 단위를 포함하는 폴리알킬렌 옥사이드 코폴리머를 포함한다. 상업적으로 이용가능한 폴리실록산을 포함하여, 유사한 구조식을 가지지만 화학식 XVIII의 범주 밖인 폴리실록산이 또한 사용될 수 있다.
상업적으로 이용가능한 폴리실록산의 비-제한적 예는 GE Silicones/OSi Specialties제의 SILWET 실록산, 및 Dow Corning 또는 다른 공급업자로부터 이용가능한 다른 유사한 실록산-폴리에테르 코폴리머를 포함한다. 한 대표적인 구체예에서, 실록산계 부식 억제제는 SILWET L-77, SILWET L-7657, SILWET L-7650, SILWET L-7600, SILWET L-7200, SILWET L-7210 등을 포함한다.
유기실란 화합물은 물의 존재하에서 가수분해되어 실란올을 형성할 수 있는 규소-탄소 결합을 포함할 수 있는 것, 즉 수산화규소를 포함하는 화합물이다. 유기실란 화합물은 화학식 XIX의 화합물을 포함한다:
(화학식 XIX)
R13Si(OR14)3
상기식에서 R13 및 R14는 독립적으로 C1 -30 지방족 (지환족을 포함)기 또는 방향족 기이다. 한 구체예에서, R13은 C1 -20 알킬기(시클로알킬 기를 포함), 알콕시기, 및 알킬렌 기로부터 선택되고, N, S 등과 같은 헤테로원자를 아미노기, 에폭시기 등과 같은 작용기의 형태로 포함할 수 있고, R14는 C1 -6 알킬기로부터 독립적으로 선택된다. 공지되지 않은 또는 본 화학식의 범주 밖인 구조에 대한 유기실란 화합물이 또한 실록산계 부식 억제제로서 사용에 적당할 수 있다.
상업적으로 이용가능한 유기실란 화합물의 비-제한적 예는 GE Silicones/OSi Specialties, 및 다른 공급업자로부터의 SILQUEST 및 FORMASIL 계면활성제를 포함한다. 대표적인 구체예에서, 실록산계 부식 억제제는 FORMASIL 891, FORMASIL 593, FORMASIL 433, SILQUEST Y-5560 (폴리알킬렌옥시데알콕시실란), SILQUEST A-186 (2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란), SILQUEST A-187 (3-글리시독시프로필트리메톡시실란), 또는 GE Silicones, Osi Specialties 또는 다른 공급업자로부터 이용가능한 다른 SILQUEST 유기실란 화합물 등을 포함한다.
본원에서 사용을 위한 유기실란 화합물의 다른 비-제한적 예는 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 및 앞서 언급한 것과 유사한 구조를 가지지만 탄소 원자의 수가 다양한 유기실란 화합물을 포함한다.
실록산계 부식 억제제는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 10 wt.% 이하, 더 구체적으로는 약 0.02 wt.% 내지 약 2 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다.
본원에서 사용을 위한 부식 억제제는 또한 실리케이트-안정화 실리콘과 조합하여 등가의 Si 농도로 30중량 ppm 내지 2000 중량ppm의 양으로 존재하는 실리케이트를 포함할 수 있다. 실리케이트-안정화 실리콘의 비-제한적 예는 미국특허 4,629,602호에 개시된 바와 같은 Silquest Y-5560 유기실란, (트리히드록시실릴)-프로필메틸포스포네이트 나트륨, 및 유기 포스포실리콘 화합물(즉, O1 .5Si-C3H6-P(O)(O-Na+)(OC2H5))를 포함한다. 한 구체예에서, 실리케이트:실리콘 비는 중량으로 약 20:1 내지 약 1:2이다.
실리케이트는 무기 실리케이트 및 유기 실리케이트를 포함한다. 무기 실리케이트는 일반적인 환원된 화학식 SiOx를 따르고 이온성 또는 중성, 폴리머 또는 비-폴리머일 수 있다. 무기 실리케이트의 비-제한적 예는 SiO2, SiO44 -, Si2O7 6 -, SiO3 2 - 등, 및 그것의 조합을 포함한다. 무기 실리케이트는 또한 물에 용해시 알칼리성이고, 무기 실리케이트의 용해에 도움을 주는 금속산화물을 포함할 수 있다. 금속 산화물 대 무기 실리케이트의 중량비는 일반적으로는 약 2:1 대 약 1:5, 구체적으로는 약 1:1 대 약 1:3.5이다. 물에 용해시 알칼리성인 금속 산화물의 비-제한적 예는 Na2O 및 K2O와 같은 알칼리성 금속 산화물, MgO 및 CaO와 같은 알칼리토금속 등 및 그것의 조합을 포함한다.
본원에 사용을 위한 무기 실리케이트는, 예를 들어, Philadelphia Quartz Company로부터 얻을 수 있고, 상표명 RU SILICATE (규산나트륨, Na2O:SiO2=1:2.4) 및 KASIL 6 (규산칼륨, K2O:SiO2=1:2.1) 하에서 판매된다.
유기 실리케이트는, 제한되는 것은 아니지만, Si(OR15)4 를 갖는 것과 같은 실리케이트 에스테르를 포함하며, 상기식에서 R15는 C1 -36 알킬, 아릴, 알콕시알킬, 알콕시아릴, 히드록시알콕시, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택된다. 유리하게는, C1 -20 알킬기(예를 들어, 테트라메틸오르소실리케이트, 테트라에틸오르소실리케이트 등)를 갖는 테트라알킬오르소실리케이트 에스테르가 사용될 수 있다. 실리케이트 에스테르는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 5 wt.% 이하, 및 유리하게는 약 0.01 wt.% 내지 약 5 wt.%의 양으로 열전달 유체에서 존재할 수 있다.
실리케이트, 실리콘, 또는 실록산의 폴리머는 또한 부식 억제제로서 사용될 수 있다. 그것들은 실리케이트-함유 열전달 유체의 분야에서 일반적으로 사용되는 포스포네이트-실리케이트, 술포네이트-실리케이트, 카르복실레이트-실리케이트 및 실록산-실리케이트 코폴리머를 포함한다. 이들 코폴리머는 주변 온도에서 수용액 중에 수용성 실리케이트 및 수용성 포스포네이트, 술포네이트, 또는 실록산의 조합시 미리 형성되거나 인시츄로 형성될 수 있다. 이들 코폴리머는 일반적으로 "실록산-실리케이트" 코폴리머로서 언급되며, 각각은 포스포네이트, 술포네이트, 카르복실레이트 등 모이어티에 더하여 규소를 함유한다. 하나의 유리한 구체예에서, 실록산-실리케이트 코폴리머는 단순한 금속 실리케이트의 사용에 걸쳐 개선된 납땜 금속 부식 억제를 제공하는데, 실록산-실리케이트 코폴리머는 약 7 내지 약 11의 pH에서 수용성 실리케이트의 겔화 경향을 실질적으로 억제하기 때문이다.
본원에서 이용될 수 있는 다른 적당한 실리콘(또는 실록산 화합물) 또는 실록산-실리케이트 코폴리머는, 제한되는 것은 아니지만, 미국특허 3,341,469; 3,337,496; 3,312,622; 3,248,329; 3,198,820; 3,203,969; 4,093,641; 4,287,077; 4,333,843; 4,352,742; 4,354,002; 4,362,644; 4,370,255; 4,629,602; 4,701,277; 및 4,772,408; 및 또한 미국특허 공개번호 2006/0017044에서 기술되는 것을 포함한다.
본원에서 사용을 위한 카르복실레이트의 비-제한적 예는 포화 및 불포화된 지방족, 및 방향족 모노-, 디- 및 트리카르복실산, 및 그것의 염 및 그것의 이성질체, 및 그것의 어떤 조합을 포함한다. 구체적으로는, 카르복실레이트는 C4 -25 모노-, 디-, 및 트리-카르복실산을 포함한다. 앞서 언급한 것의 비-제한적 예는 2-에틸 헥산산, 네오데칸산, 벤조산, p-톨루엔산, p-에틸 벤조산, t-부틸벤조산, 히드록시벤조산, 메톡시 벤조산, 도데칸디온, 운데칸디온산 및 세바식산뿐만 아니라 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 그것의 조합을 포함한다. 하나의 유리한 구체예에서, 카르복실레이트는 화학식 R16O(C6H4)COOH(R16은 C1-C5 알킬기, 신남산, 알킬 신남산, 알콕시 신남산이다), 화학식 R17(C6H4)CHCOOH(R17은 C1 -5 알킬기 또는 알콕시기, 또는 그것의 조합이다)의 히드록시벤조산, 알킬 벤조산, 알콕시벤조산을 포함한다.
카르복실레이트는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 10 wt.%, 더 구체적으로는 약 0.1 wt.% 내지 약 8 wt.%, 더욱더 구체적으로는 약 1 wt.% 내지 약 5 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
한 대표적인 구체예에서, 부식 억제제는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 C6-24 방향족 및 지방족으로부터 선택되는 카르복실레이트, 모노-, 디- 및 트리-카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 그것의 조합의 약 1 wt.% 내지 약 5 wt.%를 포함한다
다른 대표적인 구체예에서, 부식 억제제는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.05 wt.% 내지 약 1.5 wt의 아졸 화합물, 약 0.2 wt.% 내지 약 5 wt.%의 C6 -24 방향족 및 지방족, 모노-, 디- 및 트리-카르복실산으로부터 선택되는 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 및 그것의 조합을 포함한다.
톨유 지방산의 비-제한적 예는 상기 개시한 화학식 XIII의 톨유 지방산을 포함한다. 톨유 지방산은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 10 wt.% 이하, 더 구체적으로는 약 0.02 내지 약 7 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
열전달 유체는 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 인, 또는 안티몬 및 그것의 조합의 옥시-음이온을 더 포함할 수 있다. 대표적인 구체예에서, 옥시-음이온은 몰리브덴, 인, 및 그것의 조합으로부터 선택된다.
일반적으로, 옥시-음이온의 수용성 염이 사용될 수 있다. 구체적 예는 알칼리금속, 알칼리토금속, 및 몰리브데이트, 텅스테이트, 메타텅스테이트, 바나데이트, 메타바나데이트, 오르소 포스페이트, 파이로-포스페이트, 헥사메타포스페이트, 폴리포스페이트, 인산, 안티모니 타르트레이트 등의 암모늄 염을 포함한다. 한 구체예에서, 수용성 염은 알칼리 금속염, 암모늄 염, 및 그것의 조합을 포함한다. 안티모니 타르트레이트의 비-제한적 예는 화학식 E(SbO)C4H4O6 및 수화물 E(SbO)C4H4O6●wH2O의 안티모니 타르트레이트를 포함하며, 상기식에서 E는 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온, 암모늄 양이온, 또는 그것의 조합이고, w는 수화의 양이고, 어떤 수로 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 0-20, 구체적으로는 1-10, 더 구체적으로는 1-5, 및 더 구체적으로는 1-3 등일 수 있다. 그것의 다른 염, 및 그것의 조합이 또한 사용될 수 있다. 한 구체예에서 알칼리 금속 및 암모늄 염이 사용된다.
본원에서 사용에 적당한 옥시-음이온의 비-제한적 예는 몰리브덴 나트륨, 몰리브덴 나트륨 2수화물, 텅스텐산나트륨 및 메타텅스텐산암모늄, 예컨대 North Metal & Chemical Company (York, PA, USA)로부터 이용가능한 것, 몰리브덴나트륨 및 암모늄 디-, 헵타- 또는 옥타-몰리브데이트, 예컨대 Climax Molybdenum Company (Phoenix, AZ, USA)으로부터 이용가능한 것, 바나듐산 칼륨 또는 바나듐산 나트륨 또는 메타바나데이트, 몰리브덴산나트륨, 메타텅스텐산 암모늄 및 암모늄 파라텅스테이트, 예컨대 Alcan Chemicals (Stamford, CT, USA, a division of Rio Tinto Alcan)으로부터 이용가능한 것, 인산 칼륨 또는 인산 나트륨, 예컨대 1인산나트륨 또는 1인산칼륨, 2인산나트륨 또는 2인산칼륨, 3인산나트륨 또는 3인산칼륨, 4인산나트륨 또는 4인산칼륨, 피로인산나트륨, 3폴리인산나트륨 또는 3폴리인산칼륨, 폴리인산칼륨, 헥사메타인산나트륨, 및 인산, 폴리인산, 및 다른 인산염, 인산알칼리토류 및 인산암모늄, 예컨대 Innophos, Inc. (Cranbury, NJ, USA) 또는 ICL Performance Products LP (St. Louis, MO, USA) 및 다른 공급업자로부터 이용가능한 것, 및 타르타르산안티모니칼륨(타르타르산안티모닐칼륨), 안티몬산칼륨, 및 헥사히드록시안티몬산칼륨, 예컨대 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) 또는 LabChem, Inc. (Pittsburgh, PA, USA)로부터 이용가능한 것을 포함한다. 다른 공급업자로부터의 유사한 옥시-음이온 생성물이 또한 사용될 수 있다.
몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 인, 안티몬 또는 그것의 조합의 옥시-음이온은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 10 wt.%, 구체적으로는 약 0.05 wt.% 내지 약 8 wt.%, 및 더욱더 구체적으로는 약 0.1 wt.% 내지 약 5 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
하나의 유리한 구체예에서, 인의 옥시-음이온과 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 안티몬 및 그것의 조합으로부터 선택되는 옥시-음이온의 조합이 사용될 수 있다. 따라서 상승 효과는 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 및 안티몬으로부터 선택되는 인 및 옥시-음이온 사이에서 관찰된다. 인의 옥시-음이온은 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 3 wt.%, 구체적으로는 약 0.1 wt.% 내지 약 2 wt.%, 및 더 구체적으로는 약 0.2 wt.% 내지 약 1 wt.%의 양으로 사용될 수 있고, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 및 안티몬의 옥시-음이온의 조합은 또한 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 3 wt.%, 구체적으로는 약 0.1 wt.% 내지 약 2 wt.%, 및 더 구체적으로는 약 0.2 wt.% 내지 약 1 wt.%의 양으로 사용될 수 있다.
열전달 유체는 또한 착색제, 거품억제제, 습윤제, 살생물제, pH 조절제, 완충제, 비터런트(bitterant), 분산제, 또는 당업자에 의해 열전달 유체에서 사용되는 어떤 다른 통상적인 성분, 또는 그것의 조합과 같은 부가적인 첨가제를, 그것들이 열전달 유체에 나쁜 영향을 끼치지 않는다면 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 10 wt.%의 양으로 포함한다.
열전달 유체는 성분들을 함께 혼합하고 결과 혼합물을 균질화함으로써 제조될 수 있다. 이는 당업자에게 이용가능한 어떤 적당한 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 일반적으로, 알코올 및 물은 유리하게는 처음에 함께 혼합된다. 다른 성분 및 첨가제는 그 후 혼합 및 적절한 교반에 의해 알코올-물 혼합물에 첨가된다. 그러나 임의의 순서의 첨가가 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 개시된 열전달 유체는 열전달 유체와 함께 사용을 위해 첨가제 패키지로서 사용될 수 있다. 즉, 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 첨가제 패키지는 물 및/또는 알코올을 포함하는 다른 열전달 유체를 처리하는데 사용될 수 있다. 다른 열전달 유체는 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산이 유리한 어떤 열전달 유체일 수 있다.
따라서, 한 구체예는 열전달 유체와 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 첨가제 패키지를 혼합하는 단계를 포함하는 열전달 유체의 처리방법이다. 열전달 유체는 물 및/또는 알코올을 포함한다.
한 구체예에서, 첨가제 패키지는 물 및/또는 알코올이 없다. 본 구체예에서, 첨가제 패키지는 상기 개시된 어떤 성분(물 및/또는 알코올 제외)을 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산에 더하여 포함한다. 성분은 어떤 적당한 양으로 사용될 수 있는데 최종 혼합물에서 양은 상기 기술된 것이다.
성분의 양은 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 첨가제 패키지가 열전달 유체 조성물 중 총 2000 그램을 포함하는 열전달 시스템으로 사용되고, 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산의 요망되는 양이 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 10 wt.%이라면, 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산의 요망되는 양은 (히드록실화된 카르복실산의 양)/(히드록실화된 카르복실산의 양 + 2000 그램) x 100 = 약 0.01 내지 약 10으로 계산되어, 열전달 유체 조성물의 전체 2000 그램에서 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산의 양이 약 0.22 내지 약 222 그램이 되도록 야기한다.
일반적으로, 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산은 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 100 wt.%, 구체적으로는 약 10 wt.% 내지 약 90 wt.%, 더 구체적으로는 약 20 wt.% 내지 약 80 wt.%, 더 구체적으로는 약 30 wt.% 내지 약 70 wt.%, 및 더욱더 구체적으로는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 첨가제 패키지에서 존재할 수 있다. 한 유리한 구체예에서, 옥시-음이온은 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 20 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 존재한다.
부식 억제제는 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.%, 구체적으로는 약 10 wt.% 내지 약 90 wt.%, 더 구체적으로는 약 20 wt.% 내지 약 80 wt.%, 더 구체적으로는 약 30 wt.% 내지 약 70 wt.%, 및 더욱더 구체적으로는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%의 양으로 첨가제 패키지에서 존재할 수 있다. 하나의 유리한 구체예에서, 부식 억제제는 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 40 wt.% 내지 약 80 wt.%의 양으로 존재한다.
상기 개시된 착색제, 거품억제제, 습윤제, 살생물제, 비터런트, 분산제, 또는 그것의 조합과 같은 열전달 유체에 일반적으로 사용되는 첨가 억제제는 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 50 wt.%의 양으로 첨가제 패키지에 사용될 수 있다.
첨가제 패키지는 고체, 분말, 겔, 캡슐 등과 같은 어떤 적당한 형태로 사용될 수 있고, 즉시 방출 패키지 또는 연장 방출 패키지일 수 있다.
하나의 유리한 구체예에서, 첨가제 패키지는 농축된 첨가 용액으로서 사용된다. 농축된 첨가 용액에 대한 용매는 어떤 적당한 용매일 수 있다. 유리하게는, 용매는 상기 기술된 물 및/또는 알코올 중 어떤 것일 수 있다. 예를 들어, 첨가제 패키지는 물, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 글리세롤 또는 그것의 조합의 농축 용액으로서 사용될 수 있다.
농축된 첨가 용액으로서 사용될 때, 용매는 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 50중량%의 양으로 존재할 수 있다. 더 구체적으로는, 용매는 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 40 wt.%, 더 구체적으로는 약 2 wt.% 내지 약 30 wt.%, 및 더욱더 구체적으로는 약 3 wt.% 내지 약 20 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
한 구체예에서, 열전달 시스템은 상기 개시된 열전달 유체 및/또는 첨가제 패키지를 포함한다. 열전달 시스템은 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 그것의 조합을 포함한다. 열전달 유체는 알루미늄 성분 및/또는 마그네슘 성분을 갖는 유체 전달이다. 열전달 유체는 캐비테이션, 침식, 캐비테이션-침식, 남땜, 갈바니, 공식, 틈새 부식, 및/또는 남땜 공정에 사용되는 잔류자속 등에 기인하는 부식을 감소 및/또는 제거하는데 효과적이다.
본원에 사용되는, "알루미늄"은 알루미늄 금속, 그것의 합금, 또는 그것의 조합을 말하며, "마그네슘"은 마그네슘 금속, 그것의 합금, 또는 그것의 조합을 말한다.
본원에서 사용되는 "알루미늄 성분"은 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금을 포함하는 열전달 시스템의 성분을 말한다. 성분은 단일 알루미늄 성분, 함께 결합된 적어도 하나의 알루미늄 성분을 포함하는 몇몇 성분을 포함한다. 성분은 남땜을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 한 구체예에서, 납땜은 할로겐화 음이온을 포함하는 용제(fluxing agent)의 존재하에서 CAB(controlled atmosphere brazing)를 사용하여 달성된다. 다른 구체예에서, 용제는 플루오르 및 염소 음이온을 포함한다. 하나의 유리한 구체예에서, 용제는 플루오르 음이온을 포함한다.
본원에서 사용되는, "마그네슘 성분"은 마그네슘 및/또는 마그네슘 합금을 포함하는 열전달 시스템의 성분을 말한다. 성분은 단일 마그네슘 성분, 또는 함께 결합된 적어도 하나의 마그네슘 성분을 포함하는 몇몇 성분을 포함한다. 성분은 납땜을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 한 구체예에서, 납땜은 할로겐화 음이온을 포함하는 용제의 존재하에서 CAB를 사용하여 달성된다. 다른 구체예에서, 용제는 플루오르 및 염소 음이온이다. 한 유리한 구체예에서, 용제는 플루오르 음이온을 포함한다.
열 전달 시스템은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하는 어떤 조립체일 수 있다. 어셈블리는 내연기관 및 또 다른 전력원을 포함할 수 있다. 또 다른 전력원의 비-제한적 예는 배터리, 연료전지, 태양 전지 또는 태양 전지판, 광전지, 및 증기, 천연가스, 디젤, 수소 등에 의해 작동되는 내연기관을 포함한다. 한 구체예에서, 또 다른 전력원은 청정 열전달 시스템, 즉, 열전달 유체의 이온 종류의 농도에 기여하지 않는 열 전달 시스템과 함께 작동하는 내연기관에 의해 작동되는 장치이다. 이러한 또 다른 전력원은 하이브리드 자동차에서 사용되는 것과 같이 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다.
이러한 또 다른 전력원을 포함하는 어셈블리는 자동차, 보트, 발전기, 라이트, 항공기 및 비행기, 열차 또는 기관차, 군사 운반차량, 고정식 엔진 등과 같이 내연기관에 의해 전통적으로 작동될 수 있는 어떤 물품을 포함한다. 어셈블리는 또한 전동기, DC/DC 컨버터, DC/AC 인버터, 발전기 및 기타 전력전자 장치 등과 같은 또 다른 전력원의 적절한 이용에 필요로 되는 부가적인 시스템 또는 장치를 포함한다.
개시된 어셈블리는 또 다른 전력원 및 열전달 유체와 함께 열 소통에서 열전달 시스템을 포함하는 전력원을 포함한다. 한 구체예에서, 열전달 시스템은 열전달 유체에 대한 통로를 한정하는 순환 폐회로를 포함한다.
도 1에서 언급된 대표적인 구체예에서, 전력원은 내연기관이며, 열전달 시스템은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 도 1이 대표적인 구체예를 언급하는 한편, 열전달 시스템은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하며, 이는 추가로 다른 금속 또는 구리, 탄소강, 황동 등과 같은 다른 금속 또는 합금을 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 금속 또는 합금의 조합이 또한 사용될 수 있다.
따라서, 현재 도 1에 관해서, 대표적인 열전달 시스템(10)은 열전달 유체 저장소(12), 펌프(14), 엔진(16), 히터코어(18), 서모스탯(20), 라이에이터 캡(22), 라디에이터(24) 및 오버플라우 탱크(26)를 포함한다. 열전달 시스템은 도관, 예컨대, 파이프(30), 밸브 (제시하지 않음), 센서(제시하지 않음), 펌프 및 다른 부품을 더 포함할 수 있다. 열전달 시스템(10)의 각 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함할 수 있다. 한 대표적인 구체예에서, 열전달 시스템(10)의 부품 중 적어도 하나는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 각각의 펌프(14), 엔진(16), 히터코어(18), 서모스탯(20), 라디에이터 캡(22), 라디에이터(24), 및 오버플라우 탱크(26)는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 하나 이상의 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하는 한편 하나 이상의 다른 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하지 않는다.
저장소(12)는 유체가 순환하지 않을 때 원치않는 오염의 염려가 없는 환경에서 열전달 유체를 유지한다. 한 구체예에서, 저장소(12)는 플라스틱을 포함한다.
펌프(14)는 열전달 시스템(10)을 통해 유체를 움직인다. 구체적으로는, 펌프(14)는 저장소로부터 엔진(16)의 엔진 블록을 통해서, 즉 엔진 실린더에 가깝게 배치된 엔진의 내부 통로의 첫 번째 세트를 통해, 히터코어(18)를 통해, 엔진 블록의 내부 통로의 두번째 세트를 통해 서모스탯(20)에 유체를 보낸다. 서모스탯(20)의 위치에 따라서, 유체는 라디에이터 캡(22), 라이에이터(24)를 통해서 펌프(14)로 또는 직접적으로 펌프(14)로 보내진다. 펌프(14)는 엔진(16)의 크랭크샤프트에 연결된 벨트에 의해 구동되는 원심펌프일 수 있다. 펌프(14)는 엔진(16)이 작동할 때 열전달 시스템(10)을 통해 열전달 유체를 펌핑한다. 펌프(14)는 임펠러 및 축을 포함하는 회전 부품을 포함할 수 있다. 펌프(14)는 케이싱, 케이싱 커버, 및 베어링을 포함하는 고정식 부품을 더 포함할 수 있다. 대표적인 구체예에서 펌프의 회전 부품과 펌프의 케이싱 부품은 둘 다 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 단지 회전 부품, 케이싱 부품, 또는 회전 부품 및 케이싱 부품의 하위부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다.
엔진(16)은 엔진 블록, 실린더, 실린더 커넥팅 로드, 및 크랭크샤프트를 포함한다. 엔진 블록은 그것을 통해 배치된 내부 통로를 포함한다. 내부 통로는 엔진 블록에서 주조되거나 또는 규격화될 수 있다. 열전달 유체는 엔진으로부터 열을 전달하기 위해 엔진의 내부 통로를 통해 보내질 수 있다. 이들 통로는 열 전달을 지시하여서 유체는 엔진으로부터 열을 전달하여 엔진 성능을 최적화할 수 있다.
대표적인 구체예에서, 금속 엔진 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 구체적으로는, 엔진 블록, 실린더, 실린더 커넥팅 로드, 및 크랭크샤프트는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 어떤 엔진 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하며, 한편 다른 엔진 부품은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하지 않는다. 예를 들어, 엔진 블록은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함할 수 있는 한편, 실린더, 실린더 커넥팅 로드, 및 크랭크샤프트는 강철을 포함할 수 있다.
차량 내부를 가열하는 동안 히터코어(18)는 열전달 유체를 냉각한다. 히터코어(18)는 높은 내부 표면적 및 외부 표면적을 갖는 일련의 얇고 편평한 튜브를 포함하여 열이 열전달 유체로부터 효과적으로 전달될 수 있다. 대표적인 구체예에서, 히터코어(18)는 튜브와 같은 알루미늄 및/또는 마그네슘 부품을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 히팅코어는 다른 결합 방법에 의해 함께 결합되고 또는 히팅코어는 단일 유닛으로서 주조될 수 있다. 공기는 열전달 유체의 냉각률을 증가시키기 위해 이전의 히터코어로 보내질 수 있다.
서모스탯(20)은 열전달 유체 온도를 나타내는 온도를 측정하고 선택적으로 열전달 유체를 라디에이터 또는 펌프로 보낸다. 서모스탯(20)은 열전달 유체의 온도가 선택된 온도 및 펌프보다 높거나 또는 동일할 때, 열전달 유체의 온도가 선택된 온도보다 낮을 때, 라디에이터에 열전달 유체를 보낸다. 서모스탯은 입구부, 라디에이터 출구부, 라디에이터 바이패스 출구부, 및 밸브부를 가진다. 단일 하우징 부재는 입구부, 라디에이터 출구부, 및 라디에이터 바이패스 출구부 경계를 나타낸다. 밸브부는 단일 하우징 부재 내에 배치되고 입구부와 라디에이터 출구부 및 라디에이터 바이패스 출구부의 사이에서 선택적인 전달을 제공한다. 밸브가 잠긴 위치에 있을 때, 서모스탯은 열전달 유체를 직접 펌프에 보낸다. 밸브가 열린 위치에 있을 때, 서모스탯은 라디에이터를 통해 열전달 유체를 보낸다. 대표적인 구체예에서, 서모스탯 밸브부 및 서모스탯 하우징 부재는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 단지 하우징 또는 단지 밸브부는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다.
라디에이터 캡(22)은 열전달 시스템을 밀봉하고 선택 압력에서 열전달 유체를 유지하여 열전달 유체가 끓는 것을 방지한다. 대표적인 구체예에서, 라디에이터 캡(22)은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다.
라디에이터(24)는 열전달 유체를 냉각한다. 라디에이터(24)는 높은 내부 표면적 및 외부 표면적을 갖는 일련의 얇고 편평한 튜브를 포함할 수 있어서 열이 열전달 유체로부터 효과적으로 전달될 수 있다. 대표적인 구체예에서, 라디에이터(24)는 튜브와 같이 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 다른 대표적인 구체예에서, 라디에이터는 다른 결합 방법에 의해 함께 결합된 튜브 또는 단일 단위로서 케이스를 포함한다. 공기는 열전달 유체의 냉각율을 증가시키기 위해 이전의 라디에이터로 보내질 수 있다.
도 2에 관한 다른 대표적인 구체예에서, 어셈블리는 내연기관일 수 있는 전력원, 또는 유리하게는 또 다른 전력원, 구체적으로는 태양전지 또는 연료전지를 포함한다. 열전달 시스템은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다. 어셈블리는 회생제동시스템(regenerative braking system)을 포함할 수 있다. 도 2가 대표적인 구체예를 언급하는 한편, 열전달 시스템은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하며, 이는 또한 구리, 탄소강, 황동 등과 같은 어떤 다른 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 금속 또는 합금의 조합이 또한 사용될 수 있다.
따라서, 현재 도 2에 관하여, 대표적인 열전달 시스템(116)은 주요 전력원(107)으로서 내연기관(105), 또는 연료전지(105) 또는 태양전지(105)를 포함한다. 이는 또한 재충전이 가능한 2차 전지(112) 또는 어셈블리의 회생제동시스템을 통해 충전될 수 있는 선택적인 울트라캐패시터(113)을 포함한다. 배터리(112) 및/또는 울트라-캐패시터(113)는 2차 전력원으로서 작용할 수 있다. 어셈블리는 DC/DC 컨버터 (110), DC/AC 인버터 (110), 발전기(108), 동력분배장치(109), 및/또는 전압 부스트 컨버터(111) 등과 같은 전력전자 장치를 더 포함할 수 있다. 게다가, 어셈블리는 연료전지 또는 태양전지 "BOP(balance of plant)" 하부시스템(106)을 함유할 수 있다. 이것들은 공기 압축기, 펌프, 전력조절기 등일 수 있다. 어셈블리는 또한 어셈블리 내부 공간의 온도 조절을 위한 공기-조절 시스템과 같은 HAVC 시스템(114)를 포함한다. 열전달 시스템(116)은 펌프(101), 열전달 유체 유로(104), 열전달 유체 탱크(102), 및 라디에이터 또는 열 교환기(103), 및 팬(115)를 더 포함한다. 팬은 외부 냉각원, 예컨대 다른(또는 분리된) 냉각 시스템을 그것 자체의 냉각 매질로 대체할 수 있다.
한 구체예에서, 또 다른 전력원은 연료전지이다. 연료전지는 열전달 시스템 및 유체와 열소통을 한다. 연료전지는 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함한다.
열전달 유체는 양극, 음극, 및 전해질을 포함하는 전극 어셈블리를 포함하는 다수의 다른 종류의 연료전지, 및 전극 어셈블리 또는 연료전지와 열소통하는 열전달 유체에 사용될 수 있다. 한 구체예에서 열전달 유체는 연료전지와 열소통하는 순환 폐회로 또는 열전달 유체 유로 채널로써 한정되는 경로 또는 유로에 함유 또는 이동될 수 있다.
연료전지의 비-제한적 예는 PEM (Proton Exchange Membrane 또는 Polymer Electrolyte Membrane) 연료전지, AFC (alkaline fuel cell), PAFC (phosphoric acid fuel cell), MCFC (molten carbonate fuel cell), SOFC (solid oxide fuel cell) 등을 포함한다. 한 대표적인 구체예에서, 열전달 유체는 PEM 및 AFC 연료전지에 사용된다.
한 구체예에서, 열전달 방법은 알루미늄 및/또는 마그네슘 성분을 포함하는 열전달 시스템을 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 열전달 유체와 접촉시키는 단계를 포함한다. 열전달 유체 및 열전달 시스템은 어떤 상기 개시된 것뿐만 아니라 그것의 조합을 포함한다.
본 발명은 하기 비-제한적 실시예에 의해 추가로 예시된다.
실시예
냉각재 A 농축물은 1.6 wt.% NaOH, 2.0512 wt.% 세바식산, 0.2 wt.% 톨리트리아졸 나트륨, 0.2 wt.%의 폴리프로필렌 글리콜 거품억제제, 0.001 wt.% 우라닌 염료, 0.5 wt.% NaNO3 (40%), 및 0.3 wt.%의 OCD-448을 함유하였다. Wt.%는 농축물의 총 중량을 기준으로 한다. 농축물의 나머지는 에틸렌 글리콜이었다.
냉각재 C 농축물은 2-3 wt.% 2-에틸 헥산산, 0.5-1 wt.% 네오데칸산, 0.2 wt.% 톨릴트리아졸 나트륨, 0.2 wt.%의 폴리프로필렌 글리콜 거품억제제, 및 0.4 wt.%의 OCD-448를 함유한다. NaOH는 pH를 8.7로 조절하는데 사용하였다. 농축물의 나머지는 에틸렌 글리콜이었다.
착색재 농축물을 50 부피백분율 혼합물을 만들기 위해 물을 사용하여 희석하였고 혼합물을 하기 실시예에서 사용하였다. 100밀리리터 눈금실린더에 50 밀리리터의 실온(20℃) 시험 혼합물을 첨가함으로써 거품발생을 시험하였다. 실린더를 덮었고 30초 동안 격렬하게 진탕하였다. 그 후 눈금실린더를 수평면에 두었고 10초 동안 건드리지 않고 두었다. 거품의 최고 수준을 가장 가까운 밀리리터로 읽고 액체 수준을 차지하는 50 밀리리터를 차감하여 거품 부피를 결정하였다.
OCD-448은 과산화수소에 의해 또는 금속 쿠폰(coupon) 표면에서 산소의 환원에 의해 발생되는 OH 라디칼에 의해 히드록실화된 말레이트된 지방산이며, 이에 의해 히드록실화된 카르복실산 인시츄를 발생시킨다.
실시예 1은 50 vol.% 냉각재 A 및 50 vol.% 탈이온수로 구성되는 용액을 사용하였다. 실시예 2는 50 vol.% 냉각재 C 및 50 vol.% 탈이온수로 구성되는 용액을 사용하였다. 실시예 3에 대해, 50 vol.% 냉각재 C 및 50 vol. % 탈이온수로 구성되는 500 ml의 용액은 Teflon 캡 및 유리 콘덴서가 장착된 유리 비커에 넣었다. 공기방울에 의해 공기가 통하는 동안 비커를 2시간 동안 103℃에서 가열하였다. 실시예 4에 대해 ASTM D 1384에 의해 특정되는 다양한 금속 쿠폰이 비커에 있고 비커를 3시간 동안 가열한 것을 제외하고는 실시예 3의 조건을 사용하였다. 실시예 5에 대해, 비커를 5시간 동안 가열한 것을 제외하고는 실시예 4의 조건을 사용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 거품 부피
1* 25
2* 22
3* 21
4 15
5 12
실시예에서 나타내는 바와 같이, 히드록실화된 카르복실산의 존재는 거품의 양을 감소시키는데, 거품의 양을 거의 반으로 감소시킨다.
본 기술된 설명은 본 발명을 개시하기 위한 최상의 방식을 포함하는 대표적인 구체예 및 실시예에 관해 도면을 사용하고 또한 당업자가 본 발명을 제조하고 사용하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구항에 의해 한정되고, 당업자에게 발견되는 다른 실시예를 포함한다. 이러한 다른 실시예는 그것이 청구항의 문자 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 가지거나, 또는 그것들이 청구항의 문자 언어와 적은 차이점을 갖는 동등한 구조적 요소를 포함한다면 청구항의 범주 내인 것으로 의도된다.
모든 인용된 특허, 특허 출원, 및 다른 참고문헌은 달리 지시되지 않는다면 그것 전체가 참고로써 본원에 포함된다. 그러나, 본 출원의 용어가 포함된 참고문헌의 용어와 모순되거나 또는 충돌된다면, 본 출원의 용어는 포함된 참고문헌의 충돌하는 용어에 우선한다.
본원에 개시된 모든 범위는 종말점을 포함하고, 종말점은 서로 독립적으로 조합가능하다. 추가로, 범위를 개시하는 것은 범위가 개별적으로 개시되는지 여부와는 관계없이 본 범위 내의 임의의 상한 및 임의의 하한의 어떤 쌍으로부터 형성되는 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해된다. 본 발명의 범주는 범주를 한정할 때 인용된 특정 값으로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명을 기술하는 문맥(특히 하기 청구항의 문맥)에서 단수의 용어 및 유사한 지시대상의 사용은 본원에서 달리 지시되거나 또는 문맥에 의해 명확하게 모순되지 않는다면 단수와 복수를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 추가로, 본원에서 용어 "첫 번째", "두 번째" 등은 어떤 순서, 수량, 또는 중요성을 나타내는 것이 아니며, 오히려 한 요소로부터 다른 것을 구별하는데 사용된다.
수량과 관련하여 사용되는 한정어 "약"은 규정된 값을 포함하고 문맥에 의해 지시되는 의미를 가진다(예를 들어, 이는 특정 수량의 측정과 관련된 오류의 정도를 포함한다).
본원에서 사용되는 "포함하는", "포함한다" 및 기타 변형은 개방적 용어이며, 따라서 다른 성분의 존재를 허용하지만, 그것을 지시하지는 않는다. 따라서, "구성되는", "구성하다" 및 기타 변형은 "포함하는", "포함하다" 등의 범주 내에 있다.
본원에서 사용되는 "암모늄"은 NH4 +, 1차 유기 암모늄, 2차 유기 암모늄, 3차 유기 암모늄, 4차 유기 암모늄, 및 그것의 조합을 포함한다.
본원에서 사용되는 "알루미늄"은 알루미늄 금속, 그것의 합금, 또는 그것의 조합을 말하며, "마그네슘"은 마그네슘 금속, 그것의 합금, 또는 그것의 조합을 말한다.
본원에서 사용되는 "알루미늄 성분"은 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금을 포함하는 열전달 시스템의 성분을 말한다. 성분은 단일 알루미늄 성분, 또는 함께 결합된 적어도 하나의 알루미늄 성분을 포함하는 몇몇 성분을 포함한다. 성분은 납땜을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 한 구체예에서, 납땜은 할로겐 음이온을 포함하는 용제의 존재하에서 CAB를 사용하여 달성된다. 다른 구체예에서, 용제는 플루오르 및 염소 음이온을 포함한다. 한 유리한 구체예에서, 용제는 플루오르 음이온을 포함한다.
특정 화합물은 변수, 예를 들어, R1, R2, X, 등을 포함하는 화학식을 사용하여 본원에서 설명된다. 달리 특정되지 않는다면, 이러한 화학식 내의 각 변수는 다른 변수와 독립적으로 정의된다.

Claims (35)

  1. 물 90중량%이하;
    알코올 1 내지 99중량%; 및
    화학식 I의 히드록실화된 카르복실산 0,01 내지 10중량%를 포함하며;
    (화학식 I)
    (OH)x(R1)(COOH)y
    (상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2-50 지방족 기, C6-50 방향족기, 또는 그것의 조합이다.)
    상기 히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함하며;
    상기 중량%는 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  2. 제 1 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산은 화학식 II인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 II)
    R2[R4(OH)x(COOH)y-z][R3(COOH)z]
    상기식에서 R2는 1가이고, R3은 (1+z)의 총 원자가를 가지며, R2 및 R3은 독립적으로 C1 -20 지방족 기, C6 -20 방향족 기, 또는 그것의 조합이고, R4는 (2+x+y-z)의 총 원자가를 가지며, C2 -15 지방족 기, C6 -15 방향족 기, 또는 그것의 조합이고, z는 1 내지 8이며, 단, (y-z)는 2이상이다.
  3. 제 2 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산은 화학식 III인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 III)
    R5[R7(OH)x(COOH)y-z][R6(COOH)z]
    상기식에서, 각각의 R5 및 [R6(COOH)z]는 1의 총 원자가를 가지며, 독립적으로 C1-20 알킬기, C2-20 알케닐기, C3-20 시클로알킬기, C3-20 시클로알케닐기, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 지방족 기를 포함하고,
    [R7(OH)x(COOH)y-z]는 2의 총 원자가를 가지며, C2-15 알킬렌 기, C2-15 알케닐렌 기, C3-15 시클로알킬렌 기, C3-15 시클로알케닐렌 기, 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 지방족 기를 포함한다.
  4. 제 3 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산은 화학식 IV인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 IV)
    CH3(CH2)m[R7(OH)x(COOH)y-1](CH2)n(COOH)
    상기식에서 m 및 n은 독립적으로 0 내지 19이다.
  5. 제 4 항에 있어서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 15인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  6. 제 5 항에 있어서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  7. 제 6 항에 있어서, m + n은 16 이하인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  8. 제 4 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산은
    화학식 V의 히드록실화된 카르복실산:
    (화학식 V)
    Figure 112011007495999-pct00019

    화학식 VI의 히드록실화된 카르복실산:
    (화학식 VI)
    Figure 112011007495999-pct00020

    및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  9. 제 8 항에 있어서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 15인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  10. 제 9 항에 있어서, m 및 n은 독립적으로 0 내지 10이고, 단, m + n은 16이하인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  11. 제 8 항에 있어서, 화학식 V의 히드록실화된 카르복실산의 무수물은 화학식 XI인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 XI)
    Figure 112011007495999-pct00021
  12. 제 1 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산의 에스테르는 화학식 VII인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 VII)
    (OH)x(R1)(COOH)y-p(COOR8)p
    상기식에서 p는 1 내지 9이고, 단, p는 y 이하이고; R8는 C1-50 히드로카르빌 기이다.
  13. 제 12 항에 있어서, R8은 화학식 VIII인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 VIII)
    Figure 112011007495999-pct00022

    s는 0 내지 10이다.
  14. 제 1 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산의 염은 화학식 IX인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 IX)
    (0H)x-q(0M)q(R1)(C00H)y-p(C00M)p
    상기식에서 q는 1 내지 9이고, 단, q는 x이하이고, M은 유기 양이온, 무기 양이온, 또는 그것의 조합을 포함한다.
  15. 제 14 항에 있어서, M은 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온, 전이 금속 양이온, 암모늄 양이온, 포스포늄 양이온, 피리디늄 양이온, 이미다졸리늄 양이온, 피라졸리늄 양이온, 트리아졸리늄 양이온, 테트라졸리늄 양이온, 또는 그것의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  16. 제 1 항에 있어서, 히드록실화된 카르복실산의 무수물은 화학식 X인 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
    (화학식 X)
    Figure 112011007495999-pct00023

    상기식에서 v는 2, 4, 6, 8, 또는 10이고, 단, v는 y 이하이다.
  17. 제 1 항에 있어서, 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.01중량%(wt%) 내지 10중량%의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  18. 제 17 항에 있어서, 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.1중량% 내지 5중량%의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  19. 삭제
  20. 제 1 항에 있어서, 알코올은 모노히드릭 알코올, 폴리히드릭 알코올, 또는 그것의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  21. 제 20 항에 있어서, 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸롤, 테트라히드로 푸르푸롤, 에톡실화된 푸르푸롤, 알콕시 알칸올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 글리세롤, 글리세롤-1,2-디메틸 에테르, 글리세롤-1,3-디메틸 에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸올 프로판 및 그것의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  22. 제 1 항에 있어서, 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 40 내지 99.9 중량%의 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  23. 제 1 항에 있어서, 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 1 내지 60중량%의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  24. 제 1 항에 있어서, 아졸, 실록산, 콜로이달 실리카, 실리케이트, C6 내지 C14 지방족 또는 방향족 모노- 또는 디-카르복실산, C6 내지 C14 지방족 또는 방향족 모노- 또는 디-카르복실레이트, 톨유 지방산, 보레이트, 질산염, 아질산염, 그것의 알칼리 금속염, 그것의 알칼리토금속염, 그것의 암모늄염 또는 그것의 아민 염, 및 그것의 조합을 포함하는 부식 억제제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  25. 제 1 항에 있어서, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 인, 안티몬, 또는 그것의 조합의 옥시-음이온을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  26. 제 1 항에 있어서, 착색제, 거품억제제, 습윤제, 살생물제, 비터런트(bitterant), 분산제, 또는 그것의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체.
  27. 화학식 I
    (화학식 I)
    (OH)x(R1)(COOH)y
    (상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2-50 지방족 기, C6-50 방향족기, 또는 그것의 조합이다.)의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 첨가제 패키지를 열전달 유체와 혼합하여, 상기 히드록실화된 카르복실산의 양이 0.01 내지 10중량% 되도록 하는 단계를 포함하는 열전달 유체의 처리 방법으로서,
    열전달 유체는 물 90중량%이하 및 알코올 1 내지 99중량%를 포함하고;
    히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함하고;
    상기 중량%는 상기 첨가제 패키지의 부가 후 열전달 유체의 총 중량을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 열전달 유체의 처리 방법.
  28. 화학식 I의 히드록실화된 카르복실산을 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 1 내지 100중량% 포함하며:
    (화학식 I)
    (OH)x(R1)(COOH)y
    (상기식에서 x는 2 내지 10이고, y는 3 내지 10이고, R1은 C2-50 지방족 기, C6-50 방향족기, 또는 그것의 조합이다.)
    히드록실화된 카르복실산은 히드록실화된 카르복실산, 그것의 에스테르, 그것의 염, 그것의 무수물, 또는 그것의 조합을 포함하는 열전달 유체와 함께 사용하기 위한 첨가제 패키지.
  29. 제 28 항에 있어서, 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 1중량% 내지 90중량%의 히드록실화된 카르복실산을 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 패키지.
  30. 제 28 항에 있어서, 부식 억제제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 패키지.
  31. 제 30 항에 있어서, 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 99중량%의 부식 억제제를 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 패키지.
  32. 제 28 항에 있어서, 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 패키지.
  33. 제 32 항에 있어서, 첨가제 패키지의 총 중량을 기준으로 0.5중량% 내지 50중량%의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제 패키지.
  34. 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 알루미늄 성분 및 마그네슘 성분; 및
    제1항 내지 제18항, 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항의 열전달 유체를 포함하는 열전달 시스템.
  35. 알루미늄 성분, 마그네슘 성분, 또는 알루미늄 성분 및 마그네슘 성분을 포함하는 열전달 시스템을 제1항 내지 제18항, 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항의 열전달 유체와 접촉시키는 단계를 포함하는 열전달 방법.
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