WO2019012714A1 - 冷却装置、冷却システム及び車両 - Google Patents

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WO2019012714A1
WO2019012714A1 PCT/JP2017/043662 JP2017043662W WO2019012714A1 WO 2019012714 A1 WO2019012714 A1 WO 2019012714A1 JP 2017043662 W JP2017043662 W JP 2017043662W WO 2019012714 A1 WO2019012714 A1 WO 2019012714A1
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WO
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working fluid
cooling device
resin
flow path
heat
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PCT/JP2017/043662
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English (en)
French (fr)
Inventor
明博 織田
祐一 利光
酒井　政則
北川　雅規
Original Assignee
日立化成株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device, a cooling system and a vehicle.
  • An electronic device such as a server installed in a data center emits heat. Since the heat causes a failure of the server, it is recommended to keep the temperature around the server at 50 ° C. or less (see, for example, Non-Patent Document 1). Therefore, although air conditioning is used to set the temperature around the server to 50 ° C. or less, for example, around 28 ° C., the power consumption of the air conditioning is large, and there are problems in cost and environment. There is also known a container-type data center using a water medium in order to maintain the temperature inside a container for storing electronic devices such as a server within a certain range (see, for example, Patent Document 1).
  • a flow battery is promising as a large-scale storage device, and in particular, a flow battery using vanadium ion as an active material has been demonstrated and tested. Since pentavalent vanadium ion precipitates as V 2 O 5 at high temperature, for example, 50 ° C., it is recommended to control the temperature of the electrolyte, and to provide a device for cooling so that the electrolyte does not exceed 50 ° C. (See, for example, Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4). This temperature rise is caused by Joule heat or the like due to battery resistance.
  • a flow battery for example, there is a configuration in which the flow path of the electrolytic solution has a heat dissipation portion, the electrolytic solution whose temperature has risen is cooled by the heat dissipation portion, and the temperature of air around the flow path rises.
  • This is based on the same principle as an oil heater etc., and is devised such as increasing the surface area of the flow path.
  • the engine mounted on a gasoline car is suppressed from overheating by a radiator that cools the heat generated in the combustion process of the gasoline fuel.
  • electric vehicles are equipped with high-output motors, high-capacity batteries, etc., and are not exposed to high temperatures to cool the motors or to suppress deterioration of batteries such as lithium ion secondary batteries at high temperatures.
  • a cooling system is required (see, for example, Patent Documents 5 and 6).
  • it is necessary to cool an inverter which converts direct current into alternating current and supplies it to the motor see, for example, Patent Document 7).
  • JP, 2015-60485 A Japanese Patent Application Publication No. 2006-313691 JP, 2013-37776, A JP, 2013-206566, A JP 2007-253691 A JP, 2013-28323, A JP, 2016-208687, A
  • Patent Document 2 Patent Document 3 and Patent Document 4 propose means for preventing the temperature rise of the electrolytic solution for maintaining the performance of the battery.
  • the application of heat radiated, storage of electricity using a cooled electrolyte, and the like are only suggested.
  • Patent Documents 5 to 7 when cooling a heat generating body in a vehicle, water, polyethylene glycol or the like is used as a coolant coolant, and a pump, a coolant tank, piping, etc. are required to circulate the coolant coolant.
  • a pump, a coolant tank, piping, etc. are required to circulate the coolant coolant.
  • weight reduction and miniaturization are required for electric vehicles, and it is desirable to achieve weight reduction and miniaturization of the cooling device.
  • a heat generating body a flow path through which a working fluid containing an active material capable of oxidation and reduction flows, a liquid transfer unit for adjusting the flow of the working fluid flowing through the flow path, heat from the heat generating body
  • a heat receiving unit received by the working fluid via the flow passage, a heat releasing unit for radiating the working fluid, and a cell unit connected to the flow passage for reacting the active material contained in the working fluid.
  • Cooling device provided. ⁇ 3> The cooling device is attached to a vehicle, and the working fluid flowing in the flow path is used for cooling the heating element in the vehicle and for storing electricity in the cell unit. apparatus.
  • ⁇ 4> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the heat conductivity of the flow path in the heat receiving portion is 1 W / (m ⁇ K) or more.
  • ⁇ 5> In any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, at least a part of the flow path includes a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid. Cooling device as described.
  • the flow path includes a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid ⁇ 1> to ⁇ 5> The cooling device according to any one of the above.
  • a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid is a vinyl chloride resin, a polyvinylidene chloride resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, acrylonitrile butadiene, Styrene resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine resin, fluorine resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane resin, chlorosulfone Of at least one selected from the group consisting of hydrogenated polyethylene resin, epichlorohydrin rubber resin, natural rubber resin, polytetrafluoroethylene resin, polyamide resin, and polyacetal resin, as described in ⁇ 5> or ⁇ 6> Retirement system.
  • the flow path includes at least one selected from the group consisting of nickel alloy, lining steel, stainless steel, titanium, silicon and glassy carbon. Cooling device as described. ⁇ 9> The cooling according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the flow path includes a coating layer having corrosion resistance to the working fluid containing the active material on at least a part of the inner wall surface. apparatus.
  • the coating layer contains at least one selected from the group consisting of glass, aluminum oxide, fluorocarbon resin, vinyl chloride resin, carbon, silicon, silicone resin, boron nitride, silicon nitride, zinc, lead, copper and titanium
  • the cooling device as described in ⁇ 9>.
  • ⁇ 11> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the electrical resistivity of at least a part of the flow path is 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m.
  • the cell unit includes a positive electrode and a negative electrode, and at least one of the positive electrode and the negative electrode is a carbon electrode.
  • ⁇ 13> The cooling device according to ⁇ 12>, wherein the carbon electrode is a carbon felt electrode or a carbon paper electrode.
  • the cell unit includes a separator between the positive electrode and the negative electrode.
  • ⁇ 15> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, including a control valve that adjusts the flow rate of the working fluid flowing in the flow path.
  • ⁇ 16> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, including a temperature sensor that detects a temperature of the heating element.
  • the active material includes V 2+ , V 3+ , V 4+ , V 5+ , VO 2 + , VO 2+ , V (acac) 3 , V- (EDTA) complex ion, Br ⁇ , Br 3 ⁇ , bromine, Cl -, Cl 3-, chlorine, I -, I 3-, iodine, ferrocyanide, ferricyanide ion, Fe 2+, Fe 3+, Fe 3+ - (EDTA) complexes, Fe 2+ - (EDTA) complexes, Cr 3+ , Cr 4+ , Cr 5+ , Ce 3+ , Ce 4+ , Zn metal, Li metal, Na metal, Na metal, Zn 2+ , Li + , Na + , Pb metal, Pb 2+ , PbSO 4 , PbO 2 , Mn 3+ , Mn 4+ , Ti 3+, Ti 4+, Cu +, Cu 2+, Co 3+, Co 4+, polysulf
  • the working fluid is obtained by dissolving or dispersing the active material in a liquid medium, and the liquid medium contains at least one selected from the group consisting of water and an ionic liquid ⁇ 1> to ⁇ 17>
  • the cooling device according to any one of the above.
  • ⁇ 19> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 18>, wherein the active material contains at least vanadium ion.
  • the thermal conductivity of the flow path in the heat receiving portion is 1 W / (m ⁇ K) or more, and the electrical resistivity of the flow path in at least a portion other than the heat receiving portion is that of the working fluid
  • the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19>, which is 1.2 times to 10 50 times the electrical resistivity.
  • the working fluid is supplied in the order of the heat receiving unit and the cell unit, and the working fluid is supplied before the working fluid is supplied to the heat receiving unit or after the working fluid is supplied to the cell unit.
  • ⁇ 22> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 21>, wherein an average temperature difference of the working fluid when performing a charge reaction and a discharge reaction is 10 ° C. or more.
  • ⁇ 23> The cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 22>, wherein an average temperature difference of the working fluid when performing a charge reaction and a discharge reaction is 20 ° C. or more.
  • ⁇ 24> The cooling according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 23>, further comprising a thermoelectric conversion element for extracting energy using a difference in temperature at a plurality of locations in the working fluid flowing in the flow path. apparatus.
  • a porous membrane is disposed between the working fluids having different temperatures flowing in the flow path, and energy is extracted using any of the ⁇ 1> to ⁇ 24> by utilizing the difference in osmotic pressure.
  • Cooling device as described.
  • the heat radiating portion In the flow direction of the working fluid, the heat radiating portion is located upstream of the heat receiving portion or downstream of the cell portion, and the working fluid inflow of the cell portion from the working fluid inflow side of the heat receiving portion in the flow path.
  • the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 25>, wherein the portion to the side is inclined vertically upward toward the working fluid inflow side of the cell portion.
  • the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 26>, wherein the heat receiving portion has an orifice.
  • the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 27>, wherein the heat receiving unit is separable from the flow path other than the heat receiving unit.
  • the cell portion is a first cell portion that performs one of a charge reaction and a discharge reaction, is connected to the flow path, and reacts the active material contained in the working fluid to perform a charge reaction or a discharge reaction.
  • the first cell unit further includes a second cell unit that performs the other, and the first cell unit, the heat dissipation unit, and the second cell unit are sequentially disposed in the flow direction of the working fluid, and the operation supplied to the first cell unit
  • the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 28>, wherein the temperature of the fluid is higher than the temperature of the working fluid supplied to the second cell unit.
  • a cooling system comprising: the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 29>; and a control unit that controls at least one of cooling of the heating element and charging / discharging of the cell unit.
  • a vehicle comprising the cooling device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 29>.
  • a cooling device having a storage function and a cooling function, and a cooling system including the same. Further, according to another aspect of the present invention, a cooling device having an electric storage function and a cooling function and capable of reducing the weight and size when mounted on a vehicle, and a cooling system and a vehicle including the same are provided. be able to.
  • Example 1 of the cooling device of this indication It is a block diagram which shows Example 2 of the cooling device of this indication.
  • the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium type
  • positive electrode active material / negative electrode active material is iron / chromium system
  • positive electrode active material / negative electrode active material is iron / vanadium system
  • a working fluid a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte
  • the battery open circuit voltage in 50% of charge states It is a graph which shows the relationship of the capacity
  • each component may contain a plurality of corresponding substances. When there are a plurality of substances corresponding to each component, the content of each component means the total content of the plurality of substances unless otherwise specified.
  • content ratio indicates mass% of each component when the total amount of working fluid is 100 mass% unless otherwise specified. It will also be apparent to those skilled in the art that the present invention can be practiced without utilizing some or all of the specific details set forth in the present disclosure. Moreover, in order to avoid obscuring the present invention, detailed description or illustration of known points may be omitted.
  • a cooling device includes a storage portion for storing a heat generating member therein, a distribution channel through which a working fluid including an active material capable of oxidation and reduction flows, and the distribution channel. Included in the working fluid is a liquid feed unit that regulates the flow of the working fluid, a heat receiving unit that receives the working fluid via the flow path, a heat receiving unit that releases heat from the working fluid, and a heat receiving unit that releases heat from the working fluid. And a cell unit for reacting the active material.
  • the working fluid having only the function of the heat generating body as a refrigerant includes an active material that can be oxidized and reduced, and the cell portion is provided to impart a storage function to the working fluid.
  • the cooling device of the present disclosure has a storage function and a cooling function of the heating element. Furthermore, since the space used for the circulation of the working fluid as the refrigerant can be used for storage, space saving can be achieved.
  • the working fluid as the refrigerant flows in the flow path such as piping by a liquid transfer unit such as a pump, and the heat receiving portion cools the heat generating body by receiving heat from the heat generating element such as an electronic device via the flow path. And, the heat is dissipated by the heat dissipation unit such as a radiator.
  • the working fluid (positive electrode electrolyte) containing the positive electrode active material is supplied to the positive electrode of the cell part, and the working fluid (negative electrolyte liquid) containing the negative electrode active material is supplied to the negative electrode of the cell part 2
  • the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material flow in separate flow paths, and at least one of the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material
  • the heat may be received from the heating element to function as a refrigerant of the heating element.
  • both the working fluid containing the positive electrode active material and the working fluid containing the negative electrode active material may receive heat from the heat generating body at the heat receiving portion and function as a refrigerant of the heat generating body.
  • the positive electrode active material is Preferably, the positive electrode and the negative electrode are disposed such that the negative electrode active material is collected on the negative electrode side.
  • the heat radiated by the heat radiating portion may be used for cogeneration.
  • the cooling device of the present disclosure includes a storage unit for storing the heat generating element therein.
  • the heating element may be an electronic device or the like that generates heat when activated, and more specifically, may be a server installed in a data center or the like.
  • a temperature sensor may be provided to detect the temperature of the heating element. Further, the flow rate of the working fluid flowing in the flow path may be adjusted based on the temperature of the temperature sensor.
  • the temperature sensor may be disposed in the storage unit.
  • the storage unit may internally include an electronic device rack in which a heating element such as an electronic device is disposed, and may internally include a heat receiving unit, a cell unit, and the like described later.
  • the cooling device of the present disclosure includes a flow path through which a working fluid containing an active material that can be oxidized and reduced flows.
  • the flow path may be any structure that can supply the working fluid to the heat receiving unit, the heat releasing unit, and the cell unit, and may be, for example, piping.
  • a distribution route is a circulation route.
  • the flow path is not particularly limited as long as the working fluid can flow.
  • the material of the flow passage is preferably stable to the working fluid.
  • Distribution channels are vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine Resin, fluorocarbon resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane resin, chlorosulfonated polyethylene resin, epichlorohydrin rubber resin, natural rubber resin, PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, Polyamide resin, polyacetal resin, stainless steel such as SUS316, SUS304, aluminum, titanium, nickel alloy such as Hastelloy (registered trademark), silicon Special stainless steel (austenitic
  • the cooling device of the present disclosure includes a liquid sending unit that adjusts the flow of the working fluid flowing in the flow path.
  • the flow of the working fluid flowing in the circulation path can be adjusted by the liquid feeding unit, and the flow rate of the working fluid supplied to the heat receiving unit, the heat radiating unit, the cell unit, and the like can be adjusted.
  • a pump is mentioned as a liquid feeding part.
  • the cooling device of the present disclosure includes a heat receiving portion that receives the heat from the heating element through the flow path and the working fluid.
  • the heat receiving portion may be configured such that heat exchange occurs between the heat generating element and the working fluid, that is, the heat generating element and the housing portion are cooled when the working fluid receives heat from the heat generating element.
  • the position of the heat receiver is not particularly limited as long as the working fluid can receive the heat from the heat generating element, and may be disposed, for example, in the storage section or may be disposed around the heat generating element.
  • the heat receiving unit may be arranged around or in contact with a central processing unit (CPU) chip, a motherboard, or the like, as in a known water-cooled personal computer, to cool these.
  • CPU central processing unit
  • the cooling device of the present disclosure includes a heat dissipation unit that dissipates the working fluid.
  • the heat dissipating part is not particularly limited as long as it dissipates the working fluid that has received the heat from the heating element in the storage part.
  • Examples of the heat radiating portion include a heat exchanger such as a radiator, and a combination of the heat exchanger and a fan for cooling the heat exchanger.
  • a heat exchanger such as a radiator is preferably configured to have a large surface area in order to increase the rate of heat exchange between the inside and the outside.
  • the thermal conductivity of the flow channel in the heat receiving portion is preferably 1 W / (m ⁇ K) or more, more preferably 2 W / (m ⁇ K) or more, and 3 W / (m ⁇ K) or more Is more preferably 5 W / (m ⁇ K) or more.
  • the thermal conductivity described above is 1 W / (m ⁇ K) or more, the working fluid can receive heat at a sufficiently high speed through the flow path, and the cooling performance in the heat generating body and the storage portion tends to be excellent. is there.
  • a tube of rubber such as PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, fluorine resin having a thermal conductivity of 0.19 W / (m ⁇ K)) which is generally used for piping of a flow battery is heat-received It tends to be excellent in the cooling performance in a heating element and a storage part rather than the case where it is used as a distribution channel in a part.
  • the thermal conductivity may satisfy
  • the thermal conductivity may or may not satisfy the above-described numerical range at other positions in the flow path.
  • the thermal conductivity of the flow path can be measured by a hot wire method, a periodic heating method, a pulse heating method, a concentric cylinder absolute method, a protective hot plate method, or the like.
  • the thermal conductivity of the flow channel can be measured, for example, by cutting the flow channel (for example, piping) into a plate according to the method described in JIS A 1412-1: 2016.
  • the flow channel in the heat receiving portion preferably contains at least one selected from the group consisting of nickel alloy, lining steel, stainless steel, titanium, silicon and glassy carbon.
  • the flow passage may be disposed in the heat receiving unit, or the flow passage may be disposed to be in contact with the heat receiving unit.
  • at least a part of the flow path may be the heat receiving portion, and in the flow path, a portion where the thermal conductivity thereof satisfies the above-described numerical range may be the heat receiving portion.
  • the portion disposed in the storage portion may be the heat receiving portion.
  • the circulation path may double as the heat dissipation unit.
  • the working fluid may be dissipated by heat exchange between the working fluid flowing in the flow path and the outside air.
  • the thermal conductivity of the flow path is preferably high at a position where the working fluid exchanges heat with the outside air, and for example, it is preferable to satisfy the numerical range described above.
  • the flow path comprises a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid, and 2 to 10 13 times the electrical resistivity of the working fluid More preferably, the material contains an electrical resistivity. If a material with a low electrical resistivity is used as the flow path, the leakage current will be large, and even if the cell part is charged, the self-discharge will be large, and the current efficiency in the charge / discharge process of one cycle will be about 30% or less There is.
  • FIG. 4 The structural example of the distribution route for suppressing a leakage current is shown in FIG.
  • a flow path 7a not specifying the electrical resistivity for example, a flow path 7a including a material exhibiting an electrical resistivity less than 1.2 times the electrical resistivity of the working fluid
  • Leakage current from the distribution channel 7a to the distribution channel 7b can be suppressed by combining with the distribution channel 7b including a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 times to 10 50 times the resistivity, and self discharge can be suppressed. it can.
  • the flow path mentioned here is not particularly limited in shape as long as leakage current can be suppressed, and may be a shape such as packing, O-ring or the like.
  • the flow path is made of a material exhibiting an electric resistivity of 1.2 to 10 50 times the electric resistivity of the working fluid. It is preferable to include, and it is more preferable to include a material that exhibits an electrical resistivity of 2 to 10 13 times the electrical resistivity of the working fluid. Thereby, the leakage current can be more effectively suppressed.
  • the electrical resistivity of the working fluid may be, for example, 10 ⁇ 7 ⁇ ⁇ m to 10 ⁇ ⁇ m.
  • the electrical resistivity of the material is preferably 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m, more preferably 10 2 ⁇ ⁇ m to 10 42 ⁇ ⁇ m, from the viewpoint of suppressing the leakage current. It is more preferably 3 ⁇ ⁇ m to 10 40 ⁇ ⁇ m, and particularly preferably 10 4 ⁇ ⁇ m to 10 12 ⁇ ⁇ m.
  • the electrical resistivity of at least a part of the flow path is preferably 12 ⁇ ⁇ m to 10 43 ⁇ ⁇ m, and 10 2 ⁇ ⁇ m to 10 42 ⁇ ⁇ m, from the viewpoint of suppressing leakage current. Is more preferable, 10 3 ⁇ ⁇ m to 10 40 ⁇ ⁇ m is more preferable, and 10 4 ⁇ ⁇ m to 10 12 ⁇ ⁇ m is particularly preferable.
  • the electrical resistivity of the flow channel preferably satisfies the aforementioned numerical range in at least a part other than the heat receiving part, preferably in all parts other than the heat receiving part.
  • Examples of materials exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid include resins, and more specifically, vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin , Polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, polyvinylidene fluoride resin, phenol resin, melamine resin, fluorine resin, nitrile resin, silicone resin, ethylene propylene resin, chloroprene resin, acrylic resin, butyl rubber resin, urethane At least one selected from the group consisting of resins, chlorosulfonated polyethylene resins, epichlorohydrin rubber resins, natural rubber resins, PTFE resins, polyamide resins, and polyacetal resins.
  • resins and more specifically, vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin , Polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin
  • At least one selected from the group consisting of vinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin and polystyrene resin is more preferable, and vinyl chloride resin is more preferable.
  • the flow passage in the heat receiving portion may include a material exhibiting an electrical resistivity of 1.2 to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid, and may be 2 to 10 13 of the electrical resistivity of the working fluid. It may contain a material that exhibits double electrical resistivity.
  • the electrical resistivity of the above-mentioned material and the electrical resistivity of the flow path can be obtained by measuring the electrical resistivity between two points in the length direction, the electrical resistivity between two points inside and outside, etc. by a tester or the like. .
  • the electrical resistivity refers to a value measured at 25 ° C.
  • the thermal conductivity of the flow path in the heat receiving portion is 1 W / (m ⁇ K) or more, from the viewpoint of excellent cooling performance in the heat generating body and the storage portion and suppression of self discharge.
  • the electrical resistivity of the flow channel is preferably 1.2 times to 10 50 times the electrical resistivity of the working fluid.
  • FIG. 5 An example of the configuration of a flow path which can suppress the leakage current and can suitably cool the inside of the heat generating element and the housing portion is shown in FIG.
  • the flow path 7 d containing a material such as SUS excellent in thermal conductivity
  • a flow path 7c containing a material having a high electrical resistivity such as vinyl chloride may be used.
  • the heat receiving part (for example, the position in contact with the heat receiving part, the inside of the heat receiving part, etc.) may have a shape (for example, a spiral shape) in which the surface area of the flow passage 7 is increased.
  • the distribution channel 7 having the shape shown in FIG. 6 may be disposed on the side wall in the storage section, or a fan may be arranged to send the heat in the storage section to the distribution channel 7 having the shape shown in FIG.
  • the flow channel may be provided with a coating layer having corrosion resistance to a working fluid containing an active material on at least a part of the inner wall surface.
  • the flow path includes at least one selected from the group consisting of lining steel and stainless steel, it is preferable to provide a coating layer on the inner wall surface at that position.
  • the coating layer preferably contains at least one selected from the group consisting of glass, aluminum oxide, fluorocarbon resin, vinyl chloride resin, carbon, silicon, silicone resin, boron nitride, silicon nitride, zinc, lead, copper and titanium.
  • the coating layer is, for example, coating the inner wall surface of the distribution channel including SUS etc. with titanium, fluorine resin, silicone resin, etc., or coating the inner wall surface of the distribution channel including SUS etc, zinc, titanium, lead, copper etc Or formed by plating with a metal of Alternatively, the coating layer is formed by glass coating by a sol-gel method, or coating with silicon, boron nitride, silicon nitride or the like by a deposition process or the like.
  • the thermal conductivity of the flow channel including the coating layer is preferably 1 W / (m ⁇ K) or more, and more preferably 2 W / (m ⁇ K) or more Preferably, it is 3 W / (m ⁇ K) or more, more preferably 5 W / (m ⁇ K) or more.
  • the redox-active material contained in the working fluid is not particularly limited as long as it indicates a redox reaction. More specifically, vanadium ions (V 2+, V 3+, V 4+, V 5+, VO 2 +, VO 2+, V (acac) 3, V- (EDTA) complex ion, etc.), a bromine ion (Br -, br 3- etc.), bromine (Br 2), chlorine ions (Cl -, Cl 3- etc.), chlorine (Cl 2), iodine ion (I -, I 3- etc.), iodine (I 2), ferrocyanide Complexes (also referred to as ferrocyanide ion, [Fe (CN) 6 ] 4- ), ferricyanide complexes (also referred to as ferricyanide ion, [Fe (CN) 6 ] 3- ), iron ion (Fe 2+ , Fe 3+ etc.), Fe 3+ - (EDTA) complex
  • the quinone compound, anthraquinone compound, alloxazine compound, flavin compound, riboflavin compound, riboflavin phosphate ester, viologen compound, nitroxy radical compound, heteropoly acid and ferrocene compound may have a functional group.
  • a functional group a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an alkyl ammonium group, and an ammonium group are mentioned, for example.
  • the aforementioned functional groups are preferably selected appropriately in accordance with the pH of the working fluid when the working fluid contains water.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a hydroxyl group and an alkyl ammonium group.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an alkyl ammonium group and an ammonium group.
  • the functional group preferably contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ammonium group and a carboxyl group.
  • the positive electrode active material may be any substance as long as the standard redox potential of the reaction system is higher than the standard redox potential of the negative electrode.
  • the substance any substance may be used as long as the standard redox potential of the reaction system is lower than the standard redox potential of the positive electrode.
  • the positive electrode active material and the negative electrode active material may be appropriately selected from the above-mentioned active materials.
  • the working fluid is preferably one in which at least one of the oxidation state and the reduction state of the active material is dissolved or dispersed in a liquid medium.
  • the liquid medium refers to a medium in a liquid state at around room temperature (5 ° C. to 50 ° C.).
  • the liquid medium is not particularly limited as long as it is a medium in which the active material can be dispersed or dissolved.
  • oxygen, hydrogen, metal or the like oxygen, hydrogen, metal or the like may not be dissolved in the liquid medium.
  • Liquid media include acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl n-hexyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone Ketone solvents such as diisobutyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, etc .; diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, diisopropyl ether, Tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane,
  • Glycol monoether solvents such as ⁇ -terpinene, myrcene, alloocimene, limonene, dipentene, ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, terpineol, carvone, osmene, ferandrene and the like; water; ionic liquids and the like.
  • the liquid medium may be used alone or in combination of two or more.
  • Ionic liquid There is no particular limitation on the composition of the ionic liquid.
  • ammonium ion, pyridinium ion, pyrrolidinium ion, pyrrolium ion, oxazolium ion, oxazolinium ion, imidazolium ion, phosphonium ion and sulfonium ion can be mentioned.
  • N (SO 2 F) 2 -, N (SO 2 CF 3) 2 - (TFSA), N (SO 2 C 2 F 5) 2 -, BF 4 -, PF 6 -, CF 3 SO 3 ⁇ , CF 3 CO 2 ⁇ and dicyanamide ions can be mentioned.
  • the ionic liquid a combination of these cations and anions can be used.
  • the ionic liquid may be used alone or in combination of two or more.
  • N (SO 2 F) 2 is particularly hydrophobic anion -, N (SO 2 CF 3 ) 2 -, N (SO 2 C 2 F 5) 2 -, CF 3 SO 3 - or CF 3 CO 2 ⁇ and dicyanamide ions are preferred.
  • lithium salts eg, Li-TFSA
  • sodium salts eg, Na-TFSA
  • zinc salts eg, Zn- (TFSA) 2 , ZnCl 2
  • glymes eg, triglyme
  • Tetraglyme Tetraglyme
  • the liquid medium preferably contains at least one selected from the group consisting of water and an ionic liquid, and more preferably at least water.
  • water By using water, it is possible to reduce the viscosity of the working fluid and to increase the output of the cell portion.
  • the working fluid may further include a supporting electrolyte.
  • the supporting electrolyte is an aid to increase the ionic conductivity of the working fluid.
  • the inclusion of the supporting electrolyte in the working fluid tends to increase the ionic conductivity of the working fluid and reduce the resistance of the working fluid.
  • the supporting electrolyte is not particularly limited as long as it is a compound which dissociates in the liquid medium to form ions.
  • As the supporting electrolyte HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 , NaCl, Na 2 SO 4 , NaClO 4 , KCl, K 2 SO 4 , KClO 4 , NaOH, LiOH, KOH, alkyl ammonium salt, alkyl imidazo And lithium piperidinium salts and alkyl pyrrolidinium salts.
  • the supporting electrolyte may be used alone or in combination of two or more.
  • the working fluid may further contain a pH buffer.
  • a pH buffer acetate buffer, phosphate buffer, citrate buffer, borate buffer, tartrate buffer, Tris buffer and the like can be mentioned.
  • the working fluid may further include a conductive material.
  • the conductive material include carbon materials, metal materials, organic conductive materials and the like.
  • the carbon material and the metal material may be particulate or fibrous.
  • Carbon materials include activated carbon (water vapor activated or alkali activated); carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, etc .; graphite such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc .; Examples include nanotubes, carbon nanohorns, carbon fibers, hard carbon, soft carbon and the like.
  • the metal material include particles or fibers of copper, silver, nickel, aluminum and the like.
  • the organic conductive material include polyphenylene derivatives.
  • conductive materials may be used alone or in combination of two or more.
  • carbon material particles are preferable, and activated carbon particles are more preferable.
  • the working fluid contains activated carbon particles as a conductive material, storage and release of energy by electric double layer formation on the activated carbon particle surface becomes possible, and energy density and power density of the cell part tend to be improved.
  • the working fluid can be prepared by adding an active material and, if necessary, other components to a liquid medium.
  • heating may be performed as needed.
  • the content of the active material in the working fluid is preferably 1% by mass to 80% by mass, more preferably 3% by mass to 70% by mass, and still more preferably 5% by mass to 50% by mass. .
  • the amount of electricity possessed by the working fluid tends to be high.
  • the total concentration of platinum group elements and platinum group elements contained in the working fluid is preferably 10 mass ppm or less.
  • the total concentration of the platinum group element and the platinum group element ion is preferably 10 mass ppm or less.
  • the cooling device of the present disclosure includes a cell unit that causes an active material contained in the working fluid to react. Charging / discharging becomes possible by causing the active material to undergo an oxidation-reduction reaction in the cell portion.
  • the cell unit may include a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode may be supplied with a working fluid containing an active material.
  • a positive electrode and a negative electrode you may use the positive electrode and negative electrode which are used for a conventionally well-known battery (a secondary battery, a flow battery, etc.).
  • the positive electrode and the negative electrode it is preferable to use a material that is electrochemically stable in the potential range to be used as the positive electrode and the negative electrode. It does not specifically limit as a shape of a positive electrode and a negative electrode, A mesh, a porous body, a punching metal, a flat plate etc. are mentioned.
  • the positive electrode and the negative electrode carbon electrodes such as carbon felt, graphite felt, carbon paper, etc .; carbon plastic electrodes flatted using carbon black and a binder; metals or alloys such as stainless steel, aluminum, copper, zinc, titanium, nickel And metal electrodes such as metal mesh; and the like.
  • at least one of the positive electrode and the negative electrode is preferably a carbon electrode, and more preferably a carbon felt electrode or a carbon paper electrode.
  • conductive materials such as InSnO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , and ZnO, fluorine-doped tin oxide (SnO 2 : F), Sb-doped tin oxide (SnO 2 ) on a glass substrate or a polymer substrate.
  • conductive materials doped with impurities such as Sb), Sn-doped indium oxide (In 2 O 3 : Sn), Al-doped zinc oxide (ZnO: Al), Ga-doped zinc oxide (ZnO: Ga), etc.
  • a laminate in which two layers are formed can also be used as a positive electrode and a negative electrode.
  • carbon felt, graphite felt or the like may be disposed on the surface of the metal electrode. Further, a hole through which the working fluid can be transmitted may be provided in at least one of the positive electrode and the negative electrode, and electrons may be transferred through the hole.
  • grooves may be formed on the surface.
  • Serpentine shape, Interdigitated shape, etc. may be mentioned (see, for example, Journal of Power Sources 302 (2016) 369-377).
  • a catalyst may be applied to the surface of the carbon electrode.
  • As the catalyst CoO, Ni, NiO, Pt , Pd, Au, Pt 3 Co, Pt 3 Fe, Fe, FeO , and the like.
  • the cell unit may further include a separator between the positive electrode and the negative electrode.
  • a working fluid containing a positive electrode active material as an active material is supplied to the positive electrode
  • a working fluid containing a negative electrode active material as an active material is supplied to the negative electrode.
  • the separator is not particularly limited as long as it can withstand use conditions, and examples thereof include an ion conductive polymer membrane, an ion conductive solid electrolyte membrane, a polyolefin porous membrane, a cellulose porous membrane and the like.
  • Examples of the ion conductive polymer membrane include a cation exchange membrane and an anion exchange membrane.
  • cation exchange membranes include, for example, trade names Nafion (registered trademark, Aldrich) and trade names Fumasep (registered trademark, Fumatech).
  • examples of commercially available anion exchange membranes include, for example, trade names Seremion (Asahi Glass Co., Ltd. And Neosepta (Astom Co., Ltd.).
  • the cooling device of the present disclosure may have other configurations other than the configuration described above.
  • a storage unit for example, a storage tank
  • a control valve for example, a solenoid valve
  • the adjusting valve in the cooling device it is possible to adjust the flow rate of the working fluid flowing in the flow path.
  • a gasket may be arranged to seal members in the cell portion.
  • a material of a gasket A fluorine-type rubber (Viton, a hyperon etc.), ethylene propylene rubber, a noprene (neoprene) rubber, a chloroprene resin, a silicone resin etc. are mentioned.
  • vinyl chloride resin polyvinylidene chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS resin, acrylic resin, nylon resin, polycarbonate resin, poly fluoride A vinylidene resin, a phenol resin, a melamine resin etc. are mentioned.
  • Example 1 of a cooling device is shown in FIG.
  • the cooling device includes a module 1 (storage unit) having an electronic device rack 2 for storing an electronic device such as a server and a cell unit 9. Further, the working fluid containing the positive electrode active material flows in the first flow path 7 and is supplied to the heat receiving portion (not shown) disposed in the electronic device rack 2 and the positive electrode (not shown) of the cell portion 9.
  • the working fluid containing the negative electrode active material flows in the second flow path 8 and is supplied to the heat receiving portion (not shown) disposed in the electronic device rack 2 and the negative electrode (not shown) of the cell portion 9 It is configured to be Electrical energy is supplied from the cell unit 9 to the electronic equipment in the electronic equipment rack 2 through the electrical cable 10.
  • the cooling device includes a first storage tank 3 (storage unit) for storing a working fluid containing a positive electrode active material, and a second storage tank 4 (storage unit) for storing a working fluid containing a negative electrode active material.
  • the working fluid stored in each of the first storage tank 3 and the second storage tank 4 drives the first liquid feed pump 5 (liquid feed section) and the second liquid feed pump 6 (liquid feed section). Thus, they circulate in the first distribution channel 7 and in the second distribution channel 8, respectively.
  • the first storage tank 3 and the second storage tank 4 may be installed in the module 1.
  • the working fluid containing the positive electrode active material is cooled by the heat exchanger 11 (heat radiating part), and the working fluid containing the negative electrode active material is cooled by the heat exchanger 12 (heat radiating part).
  • the present invention is not limited to this configuration, and the electronic device rack 2 and the cell unit 9 may be arranged in series.
  • the working fluid containing the active material is preferably circulated while being supplied to the heat receiving portion, the heat radiating portion and the cell portion.
  • the arrangement order of the heat receiving portion, the heat radiating portion and the cell portion is not particularly limited.
  • the working fluid containing the active material is supplied to the heat receiver and then supplied to the cell unit (for example, the heat radiator, the heat receiver, and the cell unit Arrangement order of the heat receiving part, the cell part and the heat radiation part).
  • the heat generating element and the inside of the housing portion are cooled in the heat receiving portion, the temperature of the working fluid rises, and the working fluid whose temperature has risen is supplied to the cell portion.
  • the heat dissipation unit may be disposed between the heat receiving unit and the cell unit.
  • Example 2 of a cooling device is shown in FIG. The description of the configuration common to FIG. 1 will be omitted.
  • the cooling device includes a radiator 13 as a heat receiving portion, the working fluid is supplied to the radiator 13 through the first flow path 7 and the second flow path 8, and the module by the radiator 13 and the air conditioning fan 14 1 and the electronics rack 2 can be cooled. That is, by blowing the cooled air around the radiator 13 in the module 1 using the air conditioning fan 14, the inside of the module 1 and the electronic equipment rack 2 can be effectively cooled.
  • electric energy is supplied from the cell unit 9 to the illumination 15 through the electric cable 10, the electric energy is supplied to the first liquid feed pump 5, the second liquid feed pump 6, the air conditioning fan 14 and the like. It may be a supplied configuration.
  • the working fluid be supplied to the radiator 13 as a heat receiving part and then supplied to the cell part 9 and then supplied to the heat exchangers 11 and 12 as a heat releasing part.
  • the heat exchangers 11 and 12 may be disposed between the radiator 13 and the cell unit 9.
  • the cell unit 9 includes a power source 16, a positive electrode current collector 18a, a negative electrode current collector 18b, bipolar plates 17a and 17b, a positive electrode 19a, a negative electrode 19b, and a separator 20.
  • the working fluid containing the positive electrode active material is supplied to the positive electrode 19 a through the first flow passage 7, and the working fluid containing the negative electrode active material is supplied to the negative electrode 19 b through the second flow passage 8.
  • charge and discharge can be performed by causing the positive electrode active material and the negative electrode active material to undergo an oxidation-reduction reaction.
  • a cooling device adjusts the flow of the working fluid flowing in the flow passage, and the flow passage in which the heat generating body, the working fluid containing the active material capable of oxidation and reduction flow, and the flow passage.
  • a cell unit for reacting the active material is abbreviate
  • the working fluid having only the function of the heat generating body as a refrigerant includes an active material that can be oxidized and reduced, and the cell portion is provided to give the working fluid a storage function. It is done.
  • the cooling device has an electric storage function and a cooling function of the heating element.
  • the space used for the circulation of the working fluid as the refrigerant can be used also for storage, space saving can be achieved. Therefore, when the cooling device is mounted on a vehicle, weight reduction and miniaturization can be achieved. Therefore, the cooling device may be attached to the vehicle, and the working fluid flowing in the circulation path may be used both for cooling the heating element in the vehicle and for storing electricity in the cell portion. At this time, in the vehicle, the working fluid flowing in the circulation path is a refrigerant of the heat generating body and has a storage function.
  • a vehicle refers to a mobile including wheels. Specific examples of the vehicle include a motorcycle, a three-wheeled motor vehicle, a four-wheeled motor vehicle, and a moving body provided with five or more wheels.
  • the heat radiating portion In the flow direction of the working fluid, the heat radiating portion is located upstream of the heat receiving portion or downstream of the cell portion, and the flow path is a portion from the working fluid inflow side of the heat receiving portion to the working fluid inflow side of the cell portion It may be inclined vertically upward toward the inflow side of the working fluid.
  • the working fluid flowing through the flow path in the heat receiving section receives heat, whereby the working fluid is heated and an upward flow occurs in the vertical direction. It can be effectively used to supply fluid.
  • the power of the liquid feeding unit such as the pump tends to be reduced.
  • the inclination angle of the portion from the working fluid inflow side of the heat receiving part to the working fluid inflow side of the cell part may be more than 0 ° and 90 ° or less with respect to the horizontal plane.
  • the above-mentioned inclination angle may or may not be constant. In the case where the above-mentioned inclination angle is not constant, the inclination angle in the area with the smallest inclination may be more than 0 ° with respect to the horizontal plane.
  • the heat receiving part may have an orifice.
  • an orifice means the part to which the cross-sectional area is reducing rather than the path
  • the orifice may be a branch path, and the total cross-sectional area in the branch path may be smaller than the cross-sectional area of the path upstream of the orifice.
  • the total cross-sectional area S1 + S2 + S3 + S4 in the branched path may be smaller than the cross-sectional area S of the path on the upstream side of the orifice 22 (S1 + S2 + S3 + S4 ⁇ S).
  • the heat receiving portion is preferably separable from the flow passage other than the heat receiving portion.
  • the heat receiving portion is configured to be excellent in thermal conductivity such as SUS piping, and the flow paths other than the heat receiving portion are configured to have a high electrical resistivity such as vinyl chloride piping, the heat receiving portion is a working fluid containing an active material.
  • the problem of corrosion and deterioration may be considered.
  • the heat receiving unit be configured to be separable, and the heat receiving unit be exchangeable separately from the flow paths other than the heat receiving unit as necessary.
  • the on-off valves 32 and 33 are provided on the upstream and downstream sides of the heat receiving unit 30 in the flow channel 31. There is a method of replacing the heat receiving unit 30 after closing the on-off valves 32 and 33 to stop the circulation of the working fluid.
  • FIG. 9 Another method of separating and exchanging the heat receiving unit with the flow channels other than the heat receiving unit will be described with reference to FIG.
  • three-way valves 34 and 35 are provided on the upstream side and the downstream side of the two heat receiving parts 30 and 40 in the flow path 31.
  • the three-way valves 34 and 35 are opened and closed so that the working fluid is supplied to the heat receiving unit 30 and the working fluid is not supplied to the heat receiving unit 40.
  • the heat receiving unit 30 is replaced, after the three-way valves 34 and 35 are opened and closed so that the working fluid is not supplied to the heat receiving unit 30 and the working fluid is supplied to the heat receiving unit 40, the heat receiving unit 30 is replaced do it.
  • the timing for replacing the heat receiving part is not particularly limited, and the heat receiving part may be replaced after a predetermined time has elapsed since the cell part was operated, and it is determined that the heat receiving part is deteriorated. May be replaced. Whether or not the heat receiving part is deteriorated may be determined, for example, by disposing a temperature measuring part for measuring the temperature of the working fluid in the cell part, the flow path or the like, and determining the temperature measured by the temperature measuring part.
  • the cooling device of the present disclosure may include a check valve from the viewpoint of suppressing backflow of the working fluid.
  • the position of the check valve is not particularly limited.
  • the check valve may be disposed between the heat receiving portion and the cell portion in the flow path in the flow direction of the working fluid.
  • the cooling device of the present disclosure is the above-described cell unit, and may include a second cell unit that performs the other of the charge reaction or the discharge reaction, as well as the first cell unit that performs one of the charge reaction or the discharge reaction.
  • the second cell portion is connected to the flow path, the positive electrode and the negative electrode are disposed, and the working fluid including the active material is supplied.
  • the preferred configuration of the second cell portion is the same as the preferred configuration of the cell portion described above.
  • “the other of the charge reaction or the discharge reaction” means that the second cell performs a discharge reaction when the first cell portion performs a charge reaction, and the second cell when the first cell performs a discharge reaction. Means to perform the charging reaction.
  • the cooling device of the present disclosure may be different from the cell unit performing the charge reaction and the cell unit performing the discharge reaction by including the second cell unit together with the first cell unit as the above-described cell unit. Furthermore, the cooling device of the present disclosure includes the above-described heat dissipation portion between the first cell portion and the second cell portion in the flow direction of the working fluid, whereby the temperature of the working fluid supplied to the first cell portion May be higher than the temperature of the working fluid supplied to the second cell part. Thereby, one of charge or discharge is possible in a state where the temperature of the working fluid is higher in the first cell portion, and charge or discharge is performed in a state where the temperature of the working fluid is lower in the second cell portion. Depending on the type of the active material, it is possible to improve the voltage efficiency of the cooling device that also functions as a secondary battery.
  • the above-described heat dissipation unit may be located between the first cell unit and the second cell unit. At this time, in the flow direction of the working fluid, the first cell portion, the heat radiating portion, and the second cell portion are arranged in this order, and the temperature of the working fluid supplied to the first cell portion is supplied to the second cell portion It is preferable to be higher than the temperature of the working fluid. Further, the cooling device of the present disclosure preferably includes the above-described heat receiving unit, and preferably the heat receiving unit, the first cell unit, the heat radiating unit, and the second cell unit are arranged in this order in the flow direction of the working fluid. .
  • the first cell portion performs a charge reaction.
  • the second cell part perform a discharge reaction.
  • the charge reaction is performed in the first cell portion with the temperature of the working fluid being higher, and the discharge reaction is performed in the second cell portion, with the temperature of the working fluid being lower.
  • FIGS. 10A to 10C show the temperature of the working fluid and the state of charge (SOC, State of the art) in a cooling device in which the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium, iron / chromium, and iron / vanadium Charge) It is a graph which shows the relationship of the battery open circuit voltage in 50%.
  • the battery open circuit voltage (OCV) tends to be lower as the temperature of the working fluid is higher in any system.
  • FIG. 11A and 11B show that the voltage efficiency tends to be improved by performing the charging reaction in a state in which the temperature of the working fluid is high and performing the discharging reaction in a state in which the temperature of the working fluid is low. It shows using.
  • FIG. 11A is a graph showing the relationship between capacity and voltage when the temperature of the working fluid is equal in the charge reaction and the discharge reaction.
  • FIG. 11B shows that when the temperature of the working fluid is optimized in the charge reaction and the discharge reaction, for example, the charge reaction is performed in the state of high working fluid temperature in the vanadium / vanadium system, and the temperature of the working fluid is It is a graph which shows the relationship between the capacity
  • the working fluid is supplied to the first cell portion, and the temperature of the working fluid decreases when the charging reaction is performed. Thereafter, the working fluid discharged from the first cell portion is supplied to the heat dissipation portion and dissipated. Then, the working fluid whose temperature is further lowered is supplied to the second cell portion, and the discharge reaction is performed.
  • the first cell portion, the cooling portion and the second cell portion so as to increase the temperature difference between the working fluid at the time of charge reaction and at the time of discharge reaction, and supplying the working fluid in this order, It is estimated that the energy efficiency of the cooling device is enhanced. Further, in order to further increase the energy efficiency of the cooling device, it is preferable that a part of the circulation path is the heat receiving portion, and the working fluid whose temperature is increased in the heat receiving portion is supplied to the first cell portion.
  • the cooling device of the present disclosure may include a thermoelectric conversion element that extracts energy using a difference in temperature of the working fluid flowing in the flow path.
  • the thermoelectric conversion element is dissipated by the high temperature working fluid which has received heat in the heat receiving part, the working fluid before receiving heat in the heat receiving part, the low temperature working fluid released by the heat radiating part, the heat radiating part
  • the configuration may be such that the electrical energy is taken out using the temperature difference in the working fluid and the like prior to the
  • a thermoelectric conversion element is an element that takes out energy using the Seebeck effect that generates an electromotive force when two different metals or semiconductors are joined and a temperature difference is generated at both ends of the joined metal and semiconductor. is there.
  • thermoelectric conversion element examples include inorganic materials such as bismuth-tellurium alloy, lead-tellurium alloy, silicon-germanium alloy, and organic materials such as a combination of Poly (4-ethyleneoxythiophene (PEDOT) and perylene diimide).
  • inorganic materials such as bismuth-tellurium alloy, lead-tellurium alloy, silicon-germanium alloy, and organic materials such as a combination of Poly (4-ethyleneoxythiophene (PEDOT) and perylene diimide).
  • the cooling device of the present disclosure may have a configuration in which a porous membrane is disposed between working fluids of different temperatures flowing in the flow path, and energy is extracted using the difference in osmotic pressure.
  • a porous membrane is disposed between working fluids of different temperatures flowing in the flow path, and energy is extracted using the difference in osmotic pressure.
  • the average temperature difference of the working fluid at the time of performing the charge reaction and the discharge reaction is 10 ° C. or more from the viewpoint of suitably extracting energy by a thermoelectric conversion element or the like using the temperature difference. Is preferable and it is more preferable that it is 20 degreeC or more.
  • the average temperature difference between the working fluid when performing the charge reaction and the discharge reaction may be 50 ° C. or less, and 40 ° C. or less, in order to suppress the generation of products that do not contribute to the redox reaction in the cell part.
  • the average temperature difference of the working fluid at the time of performing charge reaction and discharge reaction is, for example, when the positive electrode active material / negative electrode active material is vanadium / vanadium, iron / chromium, or iron / vanadium, charging is performed.
  • the difference is preferably the difference between the average temperature of the working fluid when the reaction is performed and the average temperature of the working fluid when the discharge reaction is performed (average temperature during charge reaction ⁇ average temperature during discharge reaction).
  • Example 3 of a cooling device is shown in FIG.
  • the cooling device 200 includes a flow path 41, a first cell unit 43A that performs a charge reaction, a second cell unit 43B that performs a discharge reaction, a storage tank 44, and a heat dissipation unit 45.
  • the working fluid flowing in the flow path 41 flows in the arrow Z direction.
  • a part of the circulation path 41 is the heat receiving unit 42.
  • FIG. 12 illustrates the flow path through which the one-component working fluid flows
  • the cooling device is a first flow path through which the working fluid containing the positive electrode active material flows as shown in FIGS. 1 and 2. 7 and a second flow passage 8 through which the working fluid containing the negative electrode active material flows may be provided (two-liquid system configuration).
  • Cooling device 200 includes heat dissipation unit 45 for cooling the working fluid supplied from flow passage 41 between first cell unit 43A and second cell unit 43B, and the temperature of the working fluid in first cell unit 43A.
  • the charging reaction is performed in a higher state, and the discharging reaction is performed in a state in which the temperature of the working fluid is lower in the second cell portion 43B.
  • the energy efficiency of the cooling device 200 tends to be enhanced.
  • the cooling system of the present disclosure includes the above-described cooling device, and a control unit that controls at least one of cooling of a heating element and charging and discharging of a cell unit.
  • the control unit controls the cooling of the heat generating body by, for example, adjusting the flow rate of the working fluid based on the above-described temperature sensor, or controls the charging voltage in the cell unit, the charging potential of the positive electrode and the negative electrode, etc. It may be a configuration.
  • the cooling system of the present disclosure may include a power generation device.
  • the power fluctuation can be leveled and stabilized, and the supply and demand of power can be stabilized.
  • the power generation device is not particularly limited, and includes a power generation device that generates power using renewable energy, a hydroelectric power generation device, a thermal power generation device, a nuclear power generation device, etc., among them a power generation device that generates power using renewable energy is preferable .
  • Renewable energy includes wind power, sunlight, wave power, tidal power, running water, tides, geothermal heat, etc., with wind power or sunlight being preferred.
  • the generated power generated using renewable energy such as wind power and sunlight may be supplied to a high voltage power system.
  • wind power generation and solar power generation are affected by weather such as wind direction, wind power, weather, etc., so the generated power is not constant but tends to fluctuate greatly. It is not preferable to supply the generated power which is not constant to the high voltage power system as it is, because it promotes the instability of the power system.
  • the cooling system of the present disclosure can equalize the generated power waveform to a target power fluctuation level, for example, by superimposing the charge / discharge waveform on the generated power waveform.
  • the vehicle of the present disclosure includes the above-described cooling device.
  • the vehicle has a storage function and a cooling function for the heat generating body, and the space used for the circulation of the working fluid as a refrigerant can be used for storage as well, so it has a storage function. Miniaturization is possible while making it possible.
  • the vehicle of the present disclosure may include a control unit that controls at least one of the cooling of the heat generating element and the charge and discharge of the cell unit, in addition to the above-described cooling device.
  • the control unit controls the cooling of the heat generating body by, for example, adjusting the flow rate of the working fluid based on a temperature sensor arranged around the heat generating body, or the charge voltage in the cell section, the charge potential of the positive electrode and the negative electrode, etc. May be controlled.
  • the vehicle of the present disclosure may also include a power generation device such as a solar cell.
  • Module (storage section) 2 Electronic rack 3 First storage tank (storage section) 4 Second storage tank (storage section) 5 First liquid delivery pump (fluid delivery section) 6 Second liquid delivery pump (fluid delivery section) 7 first flow path 7a to 7d, 41 flow path 8 second flow path 9 cell section 10 power supply cables 11, 12 heat exchanger (heat dissipation section) 13 Radiator (Receiver) 14 air conditioning fan 15 lighting 16 power source 17a bipolar plate 17b bipolar plate 18a positive electrode current collector 18b negative electrode current collector 19a positive electrode 19b negative electrode 20 separators 21, 30, 40, 42 heat receiving portion 22 orifice 32, 33 on-off valve 34, 35 Three-way valve 43A First cell part 43B Second cell part 44 Storage tank 45 Heat dissipation part 200 Cooling device

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Abstract

内部に発熱体を収納するための収納部と、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、前記作動流体を放熱する放熱部と、前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備える冷却装置。

Description

冷却装置、冷却システム及び車両
　本発明は、冷却装置、冷却システム及び車両に関する。
　データセンタ等に設置されるサーバーなどの電子機器は熱を発する。その熱はサーバーの故障の原因となるため、サーバー周辺の温度は５０℃以下に抑えることが推奨されている（例えば、非特許文献１参照）。そのため、サーバー周辺の温度を５０℃以下、例えば、２８℃付近とするために空調を使用しているが、空調の消費電力が大きく、コスト面及び環境面で課題がある。
　また、サーバー等の電子機器を収納するコンテナ内部の気温を一定範囲に維持するために、水媒体を用いるコンテナ型データセンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、フロー電池は、大規模蓄電装置として有望であり、特にバナジウムイオンを活物物質に用いたフロー電池は実証試験されている。５価のバナジウムイオンは高温、例えば５０℃にてＶ２Ｏ５として析出するため、電解液の温度を管理すること、電解液が５０℃を超えないように冷却する装置を備えること等が推奨されている（例えば、特許文献２、特許文献３及び特許文献４参照）。この温度上昇は、電池抵抗によるジュール熱等によって引き起こされる。フロー電池としては、例えば、電解液の流路が放熱部を有し、温度が上昇した電解液を放熱部にて冷却し、流路周辺の空気の温度が上昇する構成がある。これは、オイルヒーター等と同じような原理で、流路の表面積を増やす等の工夫をしている。
　また、ガソリン自動車に搭載されるエンジンは、ガソリン燃料の燃焼過程における発熱を冷却するラジエータにより、オーバーヒートが抑制されている。また、電気自動車は高出力のモータ、高容量の電池等が搭載されており、モータを冷却したり、電池、例えばリチウムイオン二次電池の高温での劣化を抑制するために高温にさらされないようにしたりする冷却システムが必要である（例えば、特許文献５及び特許文献６参照）。また、ハイブリッド車及び電気自動車では、直流電流を交流に変換してモータに供給するインバータの冷却が必要になる（例えば、特許文献７参照）。
特開２０１５－６０４８５号公報 特開２００６－３１３６９１号公報 特開２０１３－３７７７６号公報 特開２０１３－２０６５６６号公報 特開２００７－２５３６９１号公報 特開２０１３－２８３２３号公報 特開２０１６－２０８６８７号公報
"Ｆａｉｌｕｒｅ　Ｔｒｅｎｄｓ　ｉｎ　ａ　Ｌａｒｇｅ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ　Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ"，　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　５ｔｈ　ＵＳＥＮＩＸ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｆｉｌｅ　ａｎｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　（ＦＡＳＴ’０７），　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００７．
　サーバー周辺の温度を調整する際、空調の消費電力を効率的に抑える等によりコストを削減できる冷却装置が求められている。
　特許文献１のようにコンテナ内部の冷却に水媒体を用いる場合、水媒体としては、雨水、川水、海水、水道水、下水等を利用することが一般的である。このように外部からの水を利用する場合、ろ過装置が必要になり、また、使用後の水を川、海等に戻す場合、生態系を破壊しないために洗浄装置、温度調節等が必要となり、コスト増加の原因となる。
　特許文献２、特許文献３及び特許文献４では、電池の性能維持のために電解液の温度上昇を防ぐための手段が提案されている。しかし、放熱された熱の用途、冷却された電解液を利用して蓄電すること等が提示されているに過ぎない。
　また、特許文献５～７では、車両における発熱体を冷却する場合、水、ポリエチレングリコール等をクーラント冷媒に用いており、クーラント冷媒を循環させるため、ポンプ、冷媒タンク、配管等が必要となる。特に電気自動車では軽量化及び小型化が求められており、冷却装置の軽量化及び小型化を図ることが望ましい。
　本発明の一形態は、蓄電機能及び冷却機能を有する冷却装置、並びにそれを備える冷却システムを提供することを目的とする。
　また、本発明の他の形態では、蓄電機能及び冷却機能を有し、かつ車両に搭載した際に軽量化及び小型化が可能な冷却装置、並びにそれを備える冷却システム及び車両を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞　内部に発熱体を収納するための収納部と、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、前記作動流体を放熱する放熱部と、前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備える冷却装置。
＜２＞　発熱体と、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、前記作動流体を放熱する放熱部と、前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備える冷却装置。
＜３＞　前記冷却装置は車両に取り付けられ、前記流通経路内を流通する前記作動流体は、前記車両における前記発熱体の冷却、及び前記セル部での蓄電に用いられる＜２＞に記載の冷却装置。
＜４＞　前記受熱部における前記流通経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜５＞　前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜６＞　前記受熱部以外の少なくとも一部において、前記流通経路は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜７＞　前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種である＜５＞又は＜６＞に記載の冷却装置。
＜８＞　前記受熱部において、前記流通経路はニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜９＞　前記流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、前記活物質を含む前記作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備える＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１０＞　前記コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜９＞に記載の冷却装置。
＜１１＞　前記流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率が１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍである＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１２＞　前記セル部は、正極及び負極を備え、前記正極及び前記負極の少なくとも一方は炭素電極である＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１３＞　前記炭素電極は、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極である＜１２＞に記載の冷却装置。
＜１４＞　前記セル部は、前記正極と前記負極との間にセパレータを備える＜１２＞又は＜１３＞に記載の冷却装置。
＜１５＞　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流量を調整する調整弁を備える＜１＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１６＞　前記発熱体の温度を検知する温度センサを備える＜１＞～＜１５＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１７＞　前記活物質は、Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン、Ｂｒ－、Ｂｒ３－、臭素、Ｃｌ－、Ｃｌ３－、塩素、Ｉ－、Ｉ３－、ヨウ素、フェロシアン化物イオン、フェリシアン化物イオン、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ２、Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋、Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋、Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、酸素及び水素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜１６＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１８＞　前記作動流体は、前記活物質を液状媒体に溶解又は分散させたものであり、前記液状媒体は、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む＜１＞～＜１７＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜１９＞　前記活物質は、少なくともバナジウムイオンを含む＜１＞～＜１８＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２０＞　前記受熱部における前記流通経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記受熱部以外の少なくとも一部において、前記流通経路の電気抵抗率は前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍である＜１＞～＜１９＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２１＞　前記作動流体は前記受熱部及び前記セル部の順に供給され、前記受熱部に前記作動流体が供給される前、又は前記セル部に前記作動流体が供給された後に前記作動流体が前記放熱部に供給される＜１＞～＜２０＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２２＞　充電反応及び放電反応を行う際の前記作動流体の平均温度差が１０℃以上である＜１＞～＜２１＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２３＞　充電反応及び放電反応を行う際の前記作動流体の平均温度差が２０℃以上である＜１＞～＜２２＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２４＞　前記流通経路内を流通する前記作動流体における複数箇所での温度の差を利用してエネルギーを取り出す熱電変換素子を更に備える＜１＞～＜２３＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２５＞　前記流通経路内を流通する温度の異なる前記作動流体の間に多孔質膜が配置され、浸透圧の差を利用してエネルギーを取り出す＜１＞～＜２４＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２６＞　前記作動流体の流通方向において、前記放熱部は前記受熱部の上流又は前記セル部の下流に位置し、前記流通経路における前記受熱部の作動流体流入側から前記セル部の作動流体流入側までの部分が、前記セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜している＜１＞～＜２５＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２７＞　前記受熱部はオリフィスを有する＜１＞～＜２６＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２８＞　前記受熱部は前記受熱部以外の前記流通経路と分離可能である＜１＞～＜２７＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜２９＞　前記セル部は、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部であり、前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させて充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を更に備え、作動流体の流通方向において、前記第一セル部、前記放熱部、及び前記第二セル部の順に位置し、前記第一セル部に供給される前記作動流体の温度は、前記第二セル部に供給される前記作動流体の温度よりも高い＜１＞～＜２８＞のいずれか１つに記載の冷却装置。
＜３０＞　＜１＞～＜２９＞のいずれか１つに記載の冷却装置と、前記発熱体の冷却及び前記セル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える冷却システム。
＜３１＞　発電装置を更に備える＜３０＞に記載の冷却システム。
＜３２＞　＜１＞～＜２９＞のいずれか１つに記載の冷却装置を備える車両。
　本発明の一形態によれば、蓄電機能及び冷却機能を有する冷却装置、並びにそれを備える冷却システムを提供することができる。
　また、本発明の他の形態によれば、蓄電機能及び冷却機能を有し、かつ車両に搭載した際に軽量化及び小型化が可能な冷却装置、並びにそれを備える冷却システム及び車両を提供することができる。
本開示の冷却装置の例１を示す構成図である。 本開示の冷却装置の例２を示す構成図である。 セル部の構成例を表す断面図である。 流通経路の構成例を表す断面図である。 流通経路の他の構成例を表す断面図である。 流通経路の形状例である。 オリフィスの例を示す断面図である。 分離可能な受熱部を示す模式図である。 分離可能な受熱部を示す模式図である。 正極活物質／負極活物質がバナジウム／バナジウム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態（ＳＯＣ）５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 正極活物質／負極活物質が鉄／クロム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 正極活物質／負極活物質が鉄／バナジウム系である場合において、作動流体（正極電解液及び負極電解液）の温度と、充電状態５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。 充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。 充電反応及び放電反応にて作動流体の温度を最適化した場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。 本開示の冷却装置の例３を示す構成図である。
　以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
　本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
　本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率は、特に断らない限り、当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
　また、本開示において、「含有率」とは、特に断らない限り、作動流体の全量を１００質量％としたときの、各成分の質量％を表す。
　また、本開示に記載された具体的かつ詳細な内容の一部又は全てを利用せずとも本発明を実施可能であることは、当業者には明らかである。また、本発明をあいまいにすることを避けるべく、公知の点については詳細な説明又は図示を省略する場合もある。
＜第一実施形態＞
［冷却装置］
　本開示の第一実施形態に係る冷却装置は、内部に発熱体を収納するための収納部と、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、前記作動流体を放熱する放熱部と、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備える。
　本開示の冷却装置では、発熱体の冷媒としての機能のみを有していた作動流体が酸化還元可能な活物質を含むこと、及びセル部を備えることにより、作動流体に蓄電機能が付与されている。これにより、本開示の冷却装置は蓄電機能及び発熱体の冷却機能を有する。更に、冷媒としての作動流体の流通に使用されていたスペースを、蓄電にも利用することができるため、省スペース化が可能である。
　冷媒としての作動流体は、ポンプ等の送液部によって配管等の流通経路内を流通し、受熱部にて電子機器等の発熱体からの熱を流通経路を介して受け取ることにより発熱体を冷却し、かつ、ラジエータ等の放熱部にて放熱される。
　本開示の冷却装置では、セル部の正極に正極活物質を含む作動流体（正極電解液）が供給され、セル部の負極に負極活物質を含む作動流体（負極電解液）が供給される２液系の構成であってもよい。この場合、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体が別々の流通経路内を流通し、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体の少なくとも一方が受熱部にて発熱体からの熱を受け取り、発熱体の冷媒として機能すればよい。また、正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体の両方が、受熱部にて発熱体からの熱を受け取り、発熱体の冷媒として機能してもよい。
　正極活物質及び負極活物質の両方を含む作動流体（１液系の作動流体）を用いる場合、この作動流体が正極及び負極が配置されたセル部に供給されたとき、正極側に正極活物質が集まり、かつ負極側に負極活物質が集まるように、正極及び負極を配置することが好ましい。
　放熱部にて放熱された熱は、コジェネレーションに利用してもよい。
（収納部）
　本開示の冷却装置は、内部に発熱体を収納するための収納部を備える。発熱体は、作動時に熱を発生する電子機器等であればよく、より具体的には、データセンタ等に設置されるサーバーであってもよい。収納部内の発熱体からの熱を、受熱部にて流通経路を介して作動流体が受け取ることにより、収納部内及び発熱体が冷却される。また、作動流体による冷却機能をモニタリングする点から、発熱体の温度を検知する温度センサを備えていてもよい。また、温度センサの温度に基づき、流通経路内を流通する作動流体の流量を調整してもよい。温度センサは収納部内に配置されていればよい。なお、収納部は、電子機器等の発熱体を配置する電子機器ラックを内部に備えていてもよく、後述する受熱部、セル部等を内部に備えていてもよい。
（流通経路）
　本開示の冷却装置は、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路を備える。流通経路は、受熱部、放熱部及びセル部に作動流体を供給可能な構成であればよく、例えば、配管等であってもよい。また、流通経路は循環経路であることが好ましい。
　流通経路は、作動流体を流すことができれば特に制限されない。流通経路の材質としては、作動流体に対して安定であることが好ましい。流通経路は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、シリコン、特殊ステンレス鋼（オーステナイト系、フェライト系）、炭素鋼、銅、ライニング鋼、グラッシーカーボンなどを含んでいればよく、これらを２種以上含んでいてもよい。なお、流通経路の詳細については、後述する。
（送液部）
　本開示の冷却装置は、流通経路内を流通する作動流体の流れを調整する送液部を備える。送液部により、流通経路内を流通する作動流体の流れが調整され、受熱部、放熱部、セル部等に供給される作動流体の流量を調整することができる。送液部としては、ポンプが挙げられる。
（受熱部）
　本開示の冷却装置は、発熱体からの熱を流通経路を介して作動流体が受け取る受熱部を備える。受熱部は、発熱体と作動流体との間で熱交換が生じる構成、すなわち、発熱体からの熱を作動流体が受け取ることにより、発熱体及び収納部内が冷却される構成であればよい。受熱部は、発熱体からの熱を作動流体が受け取ることができれば、その配置は特に制限されず、例えば、収納部内に配置されていてもよく、発熱体の周囲に配置されていてもよい。
　受熱部は、公知の水冷式パーソナルコンピュータのように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）チップ、マザーボード等の周辺に、又はこれらに接触して配置され、これらを冷却する構成であってもよい。
（放熱部）
　本開示の冷却装置は、作動流体を放熱する放熱部を備える。放熱部は、収納部内の発熱体からの熱を受け取った作動流体を放熱する構成であれば特に限定されない。放熱部としては、ラジエータ等の熱交換器、熱交換器と当該熱交換器を冷却するファンとの組み合わせなどが挙げられる。
　ラジエータ等の熱交換器は、内部と外部との熱交換速度を上げるため、表面積の大きい構造にすることが好ましい。
　以下、流通経路の好ましい態様について説明する。
　受熱部における流通経路の熱伝導率は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが更に好ましく、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。前述の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることにより、流通経路を介して十分速い速度で作動流体が熱を受け取ることができ、発熱体及び収納部内の冷却性能に優れる傾向にある。例えば、フロー電池の配管として一般的であるゴム、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、熱伝導率が０．１９Ｗ／（ｍ・Ｋ））等のフッ素樹脂などのチューブを受熱部における流通経路として用いた場合よりも、発熱体及び収納部内の冷却性能に優れる傾向にある。
　なお、受熱部における流通経路にて、熱伝導率が前述した数値範囲を満たしていることが好ましい。一方、流通経路におけるそれ以外の位置にて、熱伝導率が前述した数値範囲を満たしていてもよく、満たしていなくてもよい。
　本開示において、流通経路の熱伝導率は、熱線法、周期加熱法、パルス加熱法、同心円筒絶対法、保護熱板法等によって測定することができる。流通経路の熱伝導率は、例えば、ＪＩＳ　Ａ　１４１２－１：２０１６に記載の方法に従い、流通経路（例えば、配管）を板状に切り出して測定することができる。
　受熱部における流通経路は、ニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。これにより、流通経路を介して十分速い速度で作動流体が熱を受け取ることができ、発熱体及び収納部内の冷却性能に優れる傾向にある。
　受熱部では、例えば、流通経路が受熱部内に配置されていてもよく、流通経路が受熱部と接触するように配置されていてもよい。また、流通経路の少なくとも一部が受熱部であってもよく、流通経路において、その熱伝導率が前述した数値範囲を満たす部分が受熱部であってもよい。また、流通経路において、収納部内に配置された部分が受熱部であってもよい。
　また、流通経路の少なくとも一部が放熱部を兼ねていてもよい。例えば、流通経路内を流通する作動流体が外気と熱交換することにより、作動流体が放熱される構成であってもよい。この場合、作動流体が外気と熱交換する位置にて、流通経路の熱伝導率は高いことが好ましく、例えば、前述した数値範囲を満たすことが好ましい。
　流通経路の少なくとも一部は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことが好ましく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含むことがより好ましい。流通経路として電気抵抗率の低い材料を用いると、漏れ電流が大きくなり、セル部にて充電をしても自己放電が大きく、１サイクルの充放電過程における電流効率が約３０％以下となる場合がある。この理由は、流通経路内にて離れた位置にある充電状態の作動流体と、放電状態の作動流体とが、電気抵抗率の低い材料を通してつながっている（導通している）場合、自己放電が起きる、つまり、充電状態の作動流体と放電状態の作動流体が反応してしまうため、と考えられる。一方、流通経路の少なくとも一部が作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことにより、流通経路における前述の材料を含む位置にて漏れ電流を抑制でき、自己放電をより効果的に抑制することができる。
　漏れ電流を抑制するための流通経路の構成例を図４に示す。図４に示すように、電気抵抗率を規定しない流通経路７ａ（例えば、作動流体の電気抵抗率の１．２倍未満の電気抵抗率を示す材料を含む流通経路７ａ）と、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む流通経路７ｂとを組み合わせることにより、流通経路７ａから流通経路７ｂへの漏れ電流を抑制でき、自己放電を抑えることができる。
　流通経路７ｂの長さに特に制限はなく、例えば、１ｍｍ以上であれば、漏れ電流を好適に抑制できる傾向にあり好ましい。ここでいう、流通経路とは、漏れ電流が抑制できれば特に形状に制限はなく、パッキン、Ｏリング等の形状であってもよい。
　また、受熱部以外の少なくとも一部（好ましくは、受熱部以外の全ての部分）において、流通経路は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含むことが好ましく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含むことがより好ましい。これにより、漏れ電流をより効果的に抑制できる。
　作動流体の電気抵抗率は、例えば、１０－７Ω・ｍ～１０Ω・ｍであればよい。
　前記材料の電気抵抗率は、漏れ電流を抑制する点から、１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍであることが好ましく、１０２Ω・ｍ～１０４２Ω・ｍであることがより好ましく、１０３Ω・ｍ～１０４０Ω・ｍであることが更に好ましく、１０４Ω・ｍ～１０１２Ω・ｍであることが特に好ましい。
　また、流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率は、漏れ電流を抑制する点から、１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍであることが好ましく、１０２Ω・ｍ～１０４２Ω・ｍであることがより好ましく、１０３Ω・ｍ～１０４０Ω・ｍであることが更に好ましく、１０４Ω・ｍ～１０１２Ω・ｍであることが特に好ましい。受熱部以外の少なくとも一部、好ましくは受熱部以外の全ての部分にて、流通経路の電気抵抗率は、前述の数値範囲を満たすことが好ましい。
　作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料としては、樹脂が挙げられ、より具体的には、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。このような材料としては、中でも、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリスチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であることがより好ましく、塩化ビニル樹脂であることが更に好ましい。
　なお、受熱部における流通経路は、作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含んでいてもよく、作動流体の電気抵抗率の２倍～１０１３倍の電気抵抗率を示す材料を含んでいてもよい。
　前述の材料の電気抵抗率及び流通経路の電気抵抗率は、長さ方向の２点間の電気抵抗率、内側及び外側の２点間の電気抵抗率等を、テスター等により測定して求められる。
　なお、本開示において、電気抵抗率は２５℃にて測定したときの値をいう。
　本開示の冷却装置では、発熱体及び収納部内の冷却性能に優れる点並びに自己放電の抑制の点から、受熱部における流通経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、受熱部以外の全ての部分において、流通経路の電気抵抗率は作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍であることが好ましい。
　漏れ電流を抑制でき、かつ発熱体及び収納部内を好適に冷却できる流通経路の構成例を図５に示す。例えば、図５に示すように、受熱部２１（例えば、受熱部と接触する位置、受熱部内等）にて、ＳＵＳ等の熱伝導率に優れる材料を含む流通経路７ｄを用い、それ以外の位置にて、塩化ビニル等の電気抵抗率の高い材料を含む流通経路７ｃを用いてもよい。
　発熱体及び収納部内を好適に冷却できる流通経路の構成例を図６に示す。例えば、図６に示すように、受熱部（例えば、受熱部と接触する位置、受熱部内等）にて、流通経路７の表面積が大きくなる形状（例えば、スパイラル形状）であってもよい。また、図６に示す形状の流通経路７を収納部内の側壁に配置したり、ファンを配置して図６に示す形状の流通経路７に収納部内の熱を送り込んだりしてもよい。
　流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、活物質を含む作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備えていてもよい。これにより、流通経路が、活物質を含む作動流体により腐食しやすい材料を含む場合であっても、流通経路の腐食が抑制される傾向にある。
　また、流通経路の腐食を好適に抑制する点から、流通経路がライニング鋼及びステンレス鋼からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む場合、その位置において、内壁面にコーティング層を備えることが好ましい。
　コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
　コーティング層は、例えば、ＳＵＳ等を含む流通経路の内壁面を、チタン、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等でコーティングしたり、ＳＵＳ等を含む流通経路の内壁面を、亜鉛、チタン、鉛、銅等の金属によりめっきしたりして形成される。あるいは、コーティング層は、ゾルゲル法によりガラスコーティングしたり、蒸着処理等によりシリコン、窒化ホウ素、窒化ケイ素等でコーティングしたりして形成される。
　受熱部における流通経路がコーティング層を有する場合、コーティング層を含む流通経路の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが更に好ましく、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。
＜活物質＞
　作動流体に含まれる酸化還元可能な活物質としては、酸化還元反応を示せば、特に制限はない。より具体的には、バナジウムイオン（Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン等）、臭素イオン（Ｂｒ－、Ｂｒ３－等）、臭素（Ｂｒ２）、塩素イオン（Ｃｌ－、Ｃｌ３－等）、塩素（Ｃｌ２）、ヨウ素イオン（Ｉ－、Ｉ３－等）、ヨウ素（Ｉ２）、フェロシアン錯体（フェロシアン化物イオンともいう、[Ｆｅ（ＣＮ）６]４－）、フェリシアン錯体（フェリシアン化物イオンともいう、[Ｆｅ（ＣＮ）６]３－）、鉄イオン（Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋等）、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、クロムイオン（Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋等）、セリウムイオン（Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋等）、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４、ＰｂＯ２、マンガンイオン（Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋等）、チタンイオン（Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋等）、銅イオン（Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋等）、コバルトイオン（Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋等）、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、これらのイオン、これらの塩、酸素、水素などが挙げられる。例えば、活物質としては、バナジウムイオンを含んでいてもよい。
　なお、ａｃａｃはアセチルアセトナートを指し、ＥＤＴＡはエチレンジアミン四酢酸を指す。
　キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸及びフェロセン化合物は官能基を有していてもよい。官能基としては、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボシキル基、アルキルアンモニウム基及びアンモニウム基が挙げられる。これらの官能基を付与することで、これらの活物質の溶解度が向上したり、可逆性が向上したりする傾向にある。
　前述の官能基は、作動流体が水を含む場合、作動流体のｐＨに応じて適切に選ばれることが好ましい。作動流体のｐＨが３以下である場合、官能基はスルホン酸基、水酸基及びアルキルアンモニウム基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。作動流体のｐＨが３を超え１０未満である場合、官能基は水酸基、アルキルアンモニウム基及びアンモニウム基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。作動流体のｐＨが１０以上である場合、官能基は水酸基、アンモニウム基及びカルボキシル基からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
　正極活物質を含む作動流体及び負極活物質を含む作動流体を用いる場合、正極活物質としては、反応系の標準酸化還元電位が負極の標準酸化還元電位よりも高い物質であればよく、負極活物質としては、反応系の標準酸化還元電位が正極の標準酸化還元電位よりも低い物質であればよい。正極活物質及び負極活物質としては、前述の活物質から適宜選択すればよい。
　作動流体は、活物質の酸化状態及び還元状態の少なくとも一方が液状媒体に溶解又は分散されたものであることが好ましい。液状媒体とは、室温付近（５℃～５０℃）において液体の状態の媒体をいう。液状媒体としては、活物質を分散又は溶解可能な媒体であれば特に限定されない。なお、活物質として、酸素、水素、金属等を用いる場合、酸素、水素、金属等は、液状媒体に溶解していなくてもよい。
＜液状媒体＞
　液状媒体としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル－ｎ－プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル－ｎ－ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル－ｎ－ペンチルケトン、メチル－ｎ－ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４－ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン系溶剤；ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル－ｎ－プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、プロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル－ｎ－ヘキシルエーテル等のエーテル系溶剤；プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ－ブチル、酢酸ｎ－ペンチル、酢酸ｓｅｃ－ペンチル、酢酸３－メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２－エチルブチル、酢酸２－エチルヘキシル、酢酸２－（２－ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリエチレングリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ－ブチル、プロピオン酸イソアミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ－ｎ－ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ－ブチル、乳酸ｎ－アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のエステル系溶剤；アセトニトリル、Ｎ－メチルピロリジノン、Ｎ－エチルピロリジノン、Ｎ－プロピルピロリジノン、Ｎ－ブチルピロリジノン、Ｎ－ヘキシルピロリジノン、Ｎ－シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤；メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、イソペンタノール、２－メチルブタノール、ｓｅｃ－ペンタノール、ｔ－ペンタノール、３－メトキシブタノール、ｎ－ヘキサノール、２－メチルペンタノール、ｓｅｃ－ヘキサノール、２－エチルブタノール、ｓｅｃ－ヘプタノール、ｎ－オクタノール、２－エチルヘキサノール、ｓｅｃ－オクタノール、ｎ－ノニルアルコール、ｎ－デカノール、ｓｅｃ－ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ－テトラデシルアルコール、ｓｅｃ－ヘプタデシルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤；α－テルピネン、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α－ピネン、β－ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤；水；イオン液体などが挙げられる。液状媒体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
≪イオン液体≫
　イオン液体の組成については特に制限はない。例えば、カチオンとして、アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン、ピロリウムイオン、オキサゾリウムイオン、オキサゾリニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオン及びスルホニウムイオンが挙げられる。また、アニオンとしては、例えば、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２ －、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２ －（ＴＦＳＡ）、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２ －、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、ＣＦ３ＣＯ２ －及びジシアンアミドイオンが挙げられる。イオン液体としては、これらのカチオンとアニオンとを組み合わせたものを用いることができる。イオン液体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのアニオンの中でも、特に疎水性のアニオンであるＮ（ＳＯ２Ｆ）２ －、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２ －、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２ －、ＣＦ３ＳＯ３ －又はＣＦ３ＣＯ２ －、ジシアンアミドイオンが好ましい。
　疑似的なイオン液体として、リチウム塩（例えば、Ｌｉ－ＴＦＳＡ）、ナトリウム塩（例えば、Ｎａ－ＴＦＳＡ）、亜鉛塩（例えば、Ｚｎ－（ＴＦＳＡ）２、ＺｎＣｌ２）等と、グライム（例えば、トリグライム、テトラグライム）との混合物を用いてもよい。
　液状媒体としては、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、少なくとも水を含むことがより好ましい。水を用いることで作動流体を低粘度化でき、セル部を高出力化できる傾向にある。
＜支持電解質＞
　作動流体は、更に支持電解質を含んでいてもよい。支持電解質は、作動流体のイオン伝導率を高めるための助剤である。作動流体が支持電解質を含むことで、作動流体のイオン伝導率が高まり、作動流体の抵抗が低減する傾向にある。
　支持電解質としては、液状媒体中で解離してイオンを形成する化合物であれば特に制限されない。支持電解質としては、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４、ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌＯ４、ＫＣｌ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＣｌＯ４、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＫＯＨ、アルキルアンモニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩、アルキルピペリジニウム塩、アルキルピロリジニウム塩等が挙げられる。支持電解質は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
＜ｐＨ緩衝剤＞
　作動流体は、更にｐＨ緩衝剤を含んでいてもよい。ｐＨ緩衝剤としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液等が挙げられる。
＜導電材＞
　作動流体は、更に導電材を含んでいてもよい。導電材としては、炭素材料、金属材料、有機導電性材料等が挙げられる。炭素材料及び金属材料は、粒子状であっても繊維状であってもよい。
　炭素材料としては、活性炭（水蒸気賦活又はアルカリ賦活）；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック；天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛；カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンファイバー、ハードカーボン、ソフトカーボンなどが挙げられる。
　金属材料としては、銅、銀、ニッケル、アルミニウム等の粒子又は繊維が挙げられる。
　有機導電性材料としては、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。
　これらの導電材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電材としては、炭素材料粒子が好ましく、活性炭粒子がより好ましい。作動流体が導電材として活性炭粒子を含むことで、活性炭粒子表面における電気二重層形成によるエネルギーの貯蔵及び放出が可能となり、セル部のエネルギー密度及び出力密度が向上する傾向にある。
＜作動流体の調製方法＞
　作動流体は、活物質と必要に応じてその他の成分とを液状媒体に加えることにより調製することができる。作動流体を調製する際には、必要に応じて加熱を行ってもよい。
＜作動流体の組成＞
　作動流体における活物質の含有率は、１質量％～８０質量％であることが好ましく、３質量％～７０質量％であることがより好ましく、５質量％～５０質量％であることが更に好ましい。これら活物質の含有率を１質量％以上とすることで、作動流体が持つ電気量が高くなる傾向にある。
　作動流体に含まれる白金族元素及び白金族元素イオンの合計濃度が１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。白金族元素及び白金族元素イオンの合計濃度が１０質量ｐｐｍ以下とすることで、酸化還元反応に伴う水素発生、酸素発生等を抑制することができる。白金族元素が水の分解の触媒として機能することが抑制されるためである。
（セル部）
　本開示の冷却装置は、作動流体に含まれる活物質を反応させるセル部を備える。セル部にて活物質を酸化還元反応させることにより、充放電が可能となる。
＜正極及び負極＞
　セル部は、正極及び負極を備え、正極及び負極に活物質を含む作動流体が供給される構成であってもよい。正極及び負極としては、従来公知の電池（二次電池、フロー電池等）に用いられる正極及び負極を用いてもよい。
　正極及び負極としては、使用する電位範囲において電気化学的に安定な材質を用いることが好ましい。正極及び負極の形状としては、特に限定されず、メッシュ、多孔体、パンチングメタル、平板等が挙げられる。正極及び負極としては、カーボンフェルト、グラファイトフェルト、カーボンペーパー等の炭素電極；カーボンブラックとバインダを用いて平板としたカーボンプラスチック電極；ステンレス鋼、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、ニッケル等の金属又は合金からなる金属板、金属メッシュ等の金属電極；などが挙げられる。中でも、正極及び負極の少なくとも一方は、炭素電極が好ましく、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極がより好ましい。
　また、ガラス基材上又は高分子基材上に、ＩｎＳｎＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ等の導電材、フッ素ドープ酸化錫（ＳｎＯ２：Ｆ）、Ｓｂドープ酸化錫（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、Ｓｎドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、Ａｌドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、Ｇａドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）等の不純物がドープされた導電材などを含有する少なくとも１つの層を形成した積層体を、正極及び負極として用いることもできる。
　正極及び負極の少なくとも一方は、それらの表面積を増やすため、金属電極の表面にカーボンフェルト、グラファイトフェルト等を配置したものであってもよい。また、正極及び負極の少なくとも一方に作動流体が透過可能な孔が設けられ、この孔を介して電子の授受が行われるようにしてもよい。
　グラファイトフェルト等の炭素電極を用いる場合、表面に溝を形成してもよい。溝の形状として、Ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ形状、Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ形状等が挙げられる（例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ　３０２　（２０１６）　３６９－３７７を参照）。
　炭素電極表面に触媒を付与してもよい。触媒としては、ＣｏＯ、Ｎｉ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ３Ｃｏ、Ｐｔ３Ｆｅ、Ｆｅ、ＦｅＯ等が挙げられる。
＜セパレータ＞
　セル部は、正極と負極との間にセパレータを更に備えていてもよい。この場合、正極に活物質として正極活物質を含む作動流体が供給され、負極に活物質として負極活物質を含む作動流体が供給される。セパレータとしては、使用条件に耐え得る膜であれば特に制限されず、イオン伝導性高分子膜、イオン伝導性固体電解質膜、ポリオレフィン多孔質膜、セルロース多孔質膜等が挙げられる。
　イオン伝導性高分子膜としては、例えば、カチオン交換膜及びアニオン交換膜が挙げられる。市販のカチオン交換膜としては、例えば、商品名Ｎａｆｉｏｎ（登録商標、アルドリッチ社）及び商品名Ｆｕｍａｓｅｐ（登録商標、Ｆｕｍａｔｅｃｈ社）が挙げられ、市販のアニオン交換膜としては、例えば、商品名セレミオン（旭硝子株式会社）及びネオセプタ（株式会社アストム）が挙げられる。
（その他の構成）
　本開示の冷却装置は、前述した構成以外のその他の構成を備えていてもよい。例えば、作動流体を貯留する貯留部（例えば、貯留タンク）、流通経路内を流通する作動流体の流量を調整する調整弁（例えば、電磁弁）等を備えていてもよい。冷却装置が貯留部を備えることにより、多量の作動流体を流通させることができ、エネルギー容量を高めることができる。また、冷却装置が調整弁を備えることにより、流通経路内を流通する作動流体の流量を調整できる。
　液密性の点からセル部内の部材をシールするためのガスケットを配置してもよい。ガスケットの材質としては特に制限はなく、フッ素系ゴム（バイトン、ハイパロン等）、エチレンプロピレンゴム、ノープレン（ネオプレン）ゴム、クロロプレン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
　セル部内に作動流体を流すためのフレームの材料に特に制限はなく、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
（冷却装置の例１）
　以下、冷却装置の例１を図１に示す。図１に示すように、冷却装置は、サーバー等の電子機器を収容する電子機器ラック２とセル部９とを有するモジュール１（収納部）を備える。また、正極活物質を含む作動流体が第一の流通経路７内を流通して電子機器ラック２内に配置された受熱部（図示せず）及びセル部９の正極（図示せず）に供給され、負極活物質を含む作動流体が第二の流通経路８内を流通して電子機器ラック２内に配置された受熱部（図示せず）及びセル部９の負極（図示せず）に供給される構成となっている。電気ケーブル１０を通じてセル部９から電気エネルギーが電子機器ラック２内の電子機器に供給される。
　更に、冷却装置は、正極活物質を含む作動流体を貯蔵する第一の貯留タンク３（貯留部）、負極活物質を含む作動流体を貯蔵する第二の貯留タンク４（貯留部）を備える。第一の貯留タンク３及び第二の貯留タンク４にそれぞれ貯留された作動流体は、第一の送液ポンプ５（送液部）及び第二の送液ポンプ６（送液部）を駆動させることで第一の流通経路７内及び第二の流通経路８内をそれぞれ流通する。第一の貯留タンク３及び第二の貯留タンク４は、モジュール１内に設置されていてもよい。正極活物質を含む作動流体は熱交換器１１（放熱部）にて冷却され、負極活物質を含む作動流体は熱交換器１２（放熱部）にて冷却される。
　図１では、電子機器ラック２及びセル部９が並列に配置されているが、この構成に限定されず、電子機器ラック２及びセル部９が直列に配置されていてもよい。
　活物質を含む作動流体が、受熱部、放熱部及びセル部に供給されながら循環する構成が好ましく、このとき、受熱部、放熱部及びセル部の配置順は特に制限されない。例えば、セル部での充放電におけるエネルギー効率を向上させる点から、活物質を含む作動流体は受熱部に供給された後、セル部に供給される構成（例えば、放熱部、受熱部及びセル部の配置順、又は受熱部、セル部及び放熱部の配置順）が好ましい。これにより、受熱部にて発熱体及び収納部内が冷却されて作動流体の温度が上がり、温度が上がった作動流体がセル部に供給されることになる。作動流体の温度が上がることにより、作動流体の粘度が下がり、作動流体中の活物質の拡散が促進されて拡散速度が向上し、また、支持電解質由来のイオンの拡散速度も向上し、作動流体のイオン伝導率は向上する傾向にある。その結果、セル部のオーミック抵抗が下がり、セル充放電におけるエネルギー効率が向上すると考えられる。
　なお、本開示の冷却装置では、受熱部とセル部との間に放熱部を配置してもよい。
（冷却装置の例２）
　以下、冷却装置の例２を図２に示す。なお、図１と共通する構成についてはその説明を省略する。図２に示すように、冷却装置は、受熱部としてラジエータ１３を備え、第一の流通経路７及び第二の流通経路８を通じて作動流体がラジエータ１３に供給され、ラジエータ１３及び空調ファン１４によりモジュール１内及び電子機器ラック２を冷却することができる。すなわち、空調ファン１４を用いてラジエータ１３周辺の冷却された空気をモジュール１内にて送風することにより、効果的にモジュール１内及び電子機器ラック２を冷却することができる。また、電気ケーブル１０を通じてセル部９から電気エネルギーが照明１５に供給される構成となっているが、電気エネルギーが第一の送液ポンプ５、第二の送液ポンプ６、空調ファン１４等に供給される構成であってもよい。
　図２に示すように、作動流体は受熱部であるラジエータ１３に供給された後にセル部９に供給され、その後、放熱部である熱交換器１１、１２に供給される構成が好ましい。なお、ラジエータ１３とセル部９との間に熱交換器１１、１２を配置してもよい。
（セル部の一例）
　以下、セル部の一例について図３を用いて説明する。図３に示すように、セル部９は電源１６、正極集電体１８ａ、負極集電体１８ｂ、双極板１７ａ、１７ｂ、正極電極１９ａ、負極電極１９ｂ及びセパレータ２０を備えている。セル部９では、正極活物質を含む作動流体が第一の流通経路７を通じて正極電極１９ａに供給され、負極活物質を含む作動流体が第二の流通経路８を通じて負極電極１９ｂに供給される。セル部９では、正極活物質及び負極活物質を酸化還元反応させることで充放電することができる。
＜第二実施形態＞
　本開示の第二実施形態に係る冷却装置は、発熱体と、酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、前記作動流体を放熱する放熱部と、前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、を備える。
　なお、前述の第一実施形態と共通する事項についてはその説明を省略する。
　第二実施形態の冷却装置では、発熱体の冷媒としての機能のみを有していた作動流体が酸化還元可能な活物質を含むこと、及びセル部を備えることにより、作動流体に蓄電機能が付与されている。これにより、冷却装置は蓄電機能及び発熱体の冷却機能を有する。更に、冷媒としての作動流体の流通に使用されていたスペースを、蓄電にも併用することができるため、省スペース化が可能である。そのため、冷却装置を車両に搭載した際に軽量化及び小型化が可能となる。
　そのため、冷却装置は車両に取り付けられ、流通経路内を流通する作動流体は、車両における発熱体の冷却、及びセル部での蓄電の両方に用いられる構成であってもよい。このとき、車両において、流通経路内を流通する作動流体は、発熱体の冷媒であるとともに、蓄電機能を有する。
　発熱体としては、前述の第一実施形態にて記載した発熱体の他、特に冷却装置が車両に配置される場合、エンジン、モータ、インバータ、リチウムイオン二次電池等の二次電池等が挙げられる。
　本開示において、車両とは、車輪を備える移動体を指す。車両の具体例としては、自動二輪車、自動三輪車、自動四輪車及び５つ以上の車輪を備える移動体が挙げられる。
（好ましい構成例）
　以下、本開示の冷却装置の好ましい構成例について説明する。
　作動流体の流通方向において、放熱部は受熱部の上流又はセル部の下流に位置し、流通経路は、受熱部の作動流体流入側からセル部の作動流体流入側までの部分にて、セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜していてもよい。これにより、受熱部にて流通経路内を流通する作動流体が熱を受け取ることにより、作動流体が昇温されて鉛直方向に上向流が生じるため、この上向流を、セル部への作動流体の供給に有効に利用できる。これにより、本開示の冷却装置では、作動流体を流通させる際に、ポンプ等の送液部の動力を低減できる傾向にある。
　また、受熱部の作動流体流入側からセル部の作動流体流入側までの部分の傾斜角度は、水平面に対して０°を超え９０°以下であればよい。また、前述の傾斜角度は、一定であっても、一定でなくてもよい。前述の傾斜角度が一定でない場合、もっとも傾斜の小さい領域における傾斜角度が水平面に対して０°を超えていればよい。
≪オリフィス≫
　受熱部はオリフィスを有していてもよい。これにより、オリフィスでの作動流体の流速が大きくなり、受熱部にて作動流体が受熱する効率を高めることができる傾向にあり、発熱体の冷却効率にも優れる傾向にある。
　なお、オリフィスは、その上流側の経路よりも断面積が減少している部分をいう。
　オリフィスは、分岐経路であってもよく、分岐経路における断面積の合計がオリフィスの上流側の経路の断面積よりも小さければよい。例えば、図７に示すように、分岐した経路における断面積の合計Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４が、オリフィス２２の上流側の経路の断面積Ｓよりも小さければよい（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＜Ｓ）。
　受熱部は受熱部以外の流通経路と分離可能であることが好ましい。例えば、受熱部をＳＵＳ配管等の熱伝導率に優れる構成とし、かつ受熱部以外の流通経路を塩化ビニル配管等の電気抵抗率の高い構成とした場合、受熱部が活物質を含む作動流体により腐食されて劣化してしまうといった問題が考えられる。このような問題に対処するため、受熱部を分離可能な構成とし、必要に応じて受熱部以外の流通経路と分けて受熱部を交換可能とすることが好ましい。
　受熱部を受熱部以外の流通経路と分離して交換する具体的な方法としては、図８に示すように、流通経路３１における受熱部３０の上流側及び下流側に開閉弁３２、３３を設け、開閉弁３２、３３を閉じて作動流体の循環を停止させた後、受熱部３０を交換する方法がある。
　受熱部を受熱部以外の流通経路と分離して交換する他の方法について、図９を用いて説明する。図９に示すように、流通経路３１における２つの受熱部３０、４０の上流側及び下流側に三方弁３４、３５を設ける。まずは、受熱部３０に作動流体が供給され、かつ受熱部４０に作動流体が供給されないように三方弁３４、３５を開閉する。そして、受熱部３０を交換するときに、受熱部３０に作動流体が供給されず、かつ受熱部４０に作動流体が供給されるように三方弁３４、３５を開閉した後、受熱部３０を交換すればよい。
　なお、受熱部を交換するタイミングとしては、特に限定されず、セル部を作動させてから一定時間経過後に受熱部を交換してもよく、受熱部が劣化していると判断された後に受熱部を交換してもよい。受熱部が劣化しているか否かは、例えば、セル部、流通経路等に作動流体の温度を測定する温度測定部を配置し、温度測定部にて測定された温度によって判断してもよい。
（逆止弁）
　本開示の冷却装置は、作動流体の逆流を抑制する観点から、逆止弁を備えていてもよい。逆止弁の位置は特に限定されず、例えば、逆止弁は、作動流体の流通方向において、流通経路における受熱部とセル部との間に配置されていてもよい。
（第二セル部）
　本開示の冷却装置は、前述のセル部であり、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部とともに、充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を備えていてもよい。第二セル部は、流通経路と接続しており、正極及び負極が配置され、かつ活物質を含む作動流体が供給される。第二セル部の好ましい構成は、前述のセル部の好ましい構成と同様である。
　なお、「充電反応又は放電反応の他方」とは、第一セル部が充電反応を行う場合、第二セルが放電反応を行うこと、及び、第一セルが放電反応を行う場合、第二セルが充電反応を行うことを意味する。
　本開示の冷却装置は、前述のセル部である第一セル部とともに、第二セル部を備えることにより、充電反応を行うセル部と放電反応を行うセル部を相違させてもよい。更に、本開示の冷却装置が、作動流体の流通方向において、第一セル部と第二セル部との間に前述の放熱部を備えることにより、第一セル部に供給される作動流体の温度を、第二セル部に供給される作動流体の温度よりも高くすることができる。これにより、第一セル部にて作動流体の温度がより高い状態にて充電又は放電の一方が可能であり、かつ、第二セル部にて作動流体の温度がより低い状態にて充電又は放電の他方が可能となり、活物質の種類によっては、二次電池としても機能する冷却装置の電圧効率を向上させることが可能となる。
　本開示の冷却装置では、第一セル部及び第二セル部の間に前述の放熱部が位置していてもよい。このとき、作動流体の流通方向において、第一セル部、放熱部、及び第二セル部の順に配置され、第一セル部に供給される作動流体の温度は、第二セル部に供給される作動流体の温度よりも高くなることが好ましい。また、本開示の冷却装置は、前述の受熱部を備えることが好ましく、作動流体の流通方向において、受熱部、第一セル部、放熱部及び第二セル部がこの順に配置されることが好ましい。
　例えば、正極活物質及び負極活物質の組み合わせ（正極活物質／負極活物質）が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、鉄／バナジウム系等である場合、第一セル部は充電反応を行い、かつ第二セル部は放電反応を行うことが好ましい。これにより、第一セル部にて作動流体の温度がより高い状態にて充電反応が行われ、かつ第二セル部にて作動流体の温度がより低い状態にて放電反応が行われる。
　前述の正極活物質及び負極活物質の組み合わせでは、作動流体の温度がより高い状態にて充電反応が行われ、かつ作動流体の温度がより低い状態にて放電反応が行われることにより、冷却装置の電圧効率が向上する傾向にある。図１０Ａ～図１０Ｃは、正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、及び鉄／バナジウム系である冷却装置において、作動流体の温度と、充電状態（ＳＯＣ、Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）５０％における電池開回路電圧の関係を示すグラフである。
　図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、いずれの系においても作動流体の温度が高いほど、電池開回路電圧（ＯＣＶ）が低くなる傾向にある。電圧効率は、平均放電電圧を平均充電電圧で割った値、すなわち、電圧効率＝平均放電電圧／平均充電電圧である。また、全体のエネルギー効率は電圧効率と電流効率とを掛け合わせ、かつ１００を掛けた値、すなわち、エネルギー効率（％）＝電圧効率×電流効率×１００である。よって、本開示の冷却装置にて、前述の正極活物質及び負極活物質の組み合わせを用いる場合、作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行うことにより、電圧効率が向上する傾向にあり、その結果、エネルギー効率も高くなる傾向にある。
　また、作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行うことにより、電圧効率が向上する傾向にあることを図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて示す。図１１Ａは、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。図１１Ｂは、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度を最適化した場合、例えば、バナジウム／バナジウム系にて作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行う場合における容量と電圧との関係を示すグラフである。
　図１１Ａに示すように、充電反応及び放電反応にて作動流体の温度が等しい場合、平均放電電圧は平均充電電圧よりも低くなる。これは、オーミック抵抗成分が原因であり、電圧効率が１００％を超えることは通常では起こらない。
　一方、図１１Ｂに示すように、例えば、バナジウム／バナジウム系にて作動流体の温度が高い状態にて充電反応を行い、かつ、作動流体の温度が低い状態にて放電反応を行う場合、平均放電電圧が平均充電電圧よりも高くなり、電圧効率が向上すると推測される。これは、図１０Ａに示すように、より高温では電池開回路電圧が低く、より低温では電池開回路電圧が高いという性質を利用している。
　以下、一例として正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系である構成について説明する。まず、以下の式（１）に示す正極及び負極での放電反応のエンタルピー（ΔＨ）は負であるため、式（１）に示す放電反応は発熱反応であり、式（１）の逆反応である充電反応は吸熱反応である。
　ＶＯ２ ＋＋２Ｈ＋＋Ｖ２＋→ＶＯ２＋＋Ｈ２Ｏ＋Ｖ３＋　　ΔＨ＝－１５６．１ｋＪ／ｍｏｌ・・・式（１）
　そのため、作動流体が第一セル部に供給され、充電反応が行われると作動流体の温度が低下する。その後、第一セル部から排出された作動流体が放熱部に供給されて放熱される。そして、温度が更に低下した作動流体が第二セル部に供給され、放電反応が行われる。このように充電反応時と放電反応時の作動流体の温度差が大きくなるように、第一セル部、冷却部及び第二セル部を配置し、かつこの順で作動流体を供給することにより、冷却装置のエネルギー効率が高まると推測される。また、冷却装置のエネルギー効率をより高める点から、流通経路の一部が受熱部であり、受熱部にて温度が上昇した作動流体が第一セル部に供給される構成が好ましい。
　本開示の冷却装置は、流通経路内を流通する作動流体の温度の差を利用してエネルギーを取り出す熱電変換素子を備えていてもよい。例えば、熱電変換素子は、受熱部にて熱を受け取った高温の作動流体、受熱部にて熱を受け取る前の作動流体、放熱部にて放熱された低温の作動流体、放熱部にて放熱される前の作動流体等における温度差を利用して電気エネルギーを取り出す構成であってもよい。ここで、熱電変換素子とは、２種類の異なる金属又は半導体を接合して、接合した金属及び半導体の両端に温度差を生じさせると起電力が生じるゼーベック効果を利用してエネルギーを取り出す素子である。熱電変換素子としては、ビスマス－テルル合金、鉛－テルル合金、シリコン－ゲルマニウム合金等の無機物系、Ｐｏｌｙ（４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＰＥＤＯＴ）とｐｅｒｙｌｅｎｅ　ｄｉｉｍｉｄｅとの組み合わせ等の有機物系などが挙げられる。
　本開示の冷却装置は、流通経路内を流通する温度の異なる作動流体の間に多孔質膜を配置し、浸透圧の差を利用してエネルギーを取り出す構成を有していてもよい。このような構成は、Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ　ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ　ｈｅａｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅｒｍｏ－ｏｓｍｏｔｉｃ　ｖａｐｏｕｒ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ，　Ｎａｔｕｒｅ　Ｅｎｅｒｇｙ，　１６０９０　（２０１６）等の文献に記載されている。
　前述のように、作動流体の温度差を利用してエネルギーを取り出すことにより、冷却装置のエネルギー効率を高めることができ、省エネ、地球温暖化抑制、気候変動抑制等に貢献することが可能である。
　また、本開示の冷却装置において、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は、温度差を利用する熱電変換素子等によりエネルギーを好適に取り出す点から、１０℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましい。また、セル部での酸化還元反応に寄与しない生成物の発生を抑制する点から、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は５０℃以下であってもよく、４０℃以下であってもよい。
　なお、充電反応及び放電反応を行う際の作動流体の平均温度差は、例えば、正極活物質／負極活物質が、バナジウム／バナジウム系、鉄／クロム系、又は鉄／バナジウム系である場合、充電反応を行う際の作動流体の平均温度と、放電反応を行う際の作動流体の平均温度との差（充電反応時の平均温度－放電反応時の平均温度）であることが好ましい。
（冷却装置の例３）
　以下、冷却装置の例３を図１２に示す。図１２に示すように、冷却装置２００は、流通経路４１、充電反応を行う第一セル部４３Ａ、放電反応を行う第二セル部４３Ｂ、貯留タンク４４、放熱部４５を備える。図１２中、流通経路４１内を流通する作動流体は、矢印Ｚ方向に流通する。また、流通経路４１の一部が受熱部４２である。なお、図１２では１液系の作動流体が流通する流通経路を図示しているが、冷却装置は図１及び図２に示すように正極活物質を含む作動流体が流通する第一の流通経路７、及び負極活物質を含む作動流体が流通する第二の流通経路８をそれぞれ備える構成（２液系の構成）であってもよい。
　冷却装置２００は、第一セル部４３Ａ及び第二セル部４３Ｂの間に流通経路４１から供給された作動流体を冷却する放熱部４５を備えており、第一セル部４３Ａにて作動流体の温度がより高い状態にて充電反応が行われ、かつ第二セル部４３Ｂにて作動流体の温度がより低い状態にて放電反応が行われる。このような構成とすることにより、例えば、バナジウムイオンを活物質として含む作動流体を用いた場合に、冷却装置２００のエネルギー効率が高まる傾向にある。
［冷却システム］
　本開示の冷却システムは、前述の冷却装置と、発熱体の冷却及びセル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。制御部は、例えば、前述の温度センサに基づいて作動流体の流量を調節する等により、発熱体の冷却を制御したり、セル部における充電電圧、正極及び負極の充電電位等を制御したりする構成であってもよい。
　本開示の冷却システムは、発電装置を備えていてもよい。二次電池の機能を有する冷却システムが発電装置を備えることにより、電力変動を平準化及び安定化したり、電力の需給を安定化したりすることができる。
　発電装置としては、特に制限されず、再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置、水力発電装置、火力発電装置、原子力発電装置等が挙げられ、中でも再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置が好ましい。
　再生可能エネルギーを用いた発電装置は、気象条件等によって発電量が大きく変動するが、冷却システムと組み合わせることで変動する発電電力を平準化して電力系統に平準化した電力を供給することができる。
　再生可能エネルギーとしては、風力、太陽光、波力、潮力、流水、潮汐、地熱等が挙げられ、風力又は太陽光が好ましい。
　風力、太陽光等の再生可能エネルギーを用いて発電した発電電力は、高電圧の電力系統に供給する場合がある。通常、風力発電及び太陽光発電は、風向、風力、天気等の気象によって影響を受けるため、発電電力は一定とならず、大きく変動する傾向にある。一定ではない発電電力を高電圧の電力系統にそのまま供給すると、電力系統の不安定化を助長するため好ましくない。本開示の冷却システムは、例えば、充放電波形を発電電力波形に重畳させることで、目標とする電力変動レベルまで発電電力波形を平準化させることができる。
［車両］
　本開示の車両は、前述の冷却装置を備える。これにより、車両は蓄電機能及び発熱体の冷却機能を有しており、更に、冷媒としての作動流体の流通に使用されていたスペースを、蓄電にも併用することができるため、蓄電機能を持たせつつ小型化が可能となる。
　本開示の車両は、前述の冷却装置とともに、発熱体の冷却及びセル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、を備えていてもよい。制御部は、例えば、発熱体周辺に配置された温度センサに基づいて作動流体の流量を調節する等により、発熱体の冷却を制御したり、セル部における充電電圧、正極及び負極の充電電位等を制御したりする構成であってもよい。
　また、本開示の車両は、太陽電池等の発電装置を備えていてもよい。
　２０１７年７月１３日に出願された日本国特許出願２０１７－１３７４１２の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１　モジュール（収納部）
２　電子機器ラック
３　第一の貯留タンク（貯留部）
４　第二の貯留タンク（貯留部）
５　第一の送液ポンプ（送液部）
６　第二の送液ポンプ（送液部）
７　第一の流通経路
７ａ～７ｄ、４１　流通経路
８　第二の流通経路
９　セル部
１０　電源ケーブル
１１、１２　熱交換器（放熱部）
１３　ラジエータ（受熱部）
１４　空調ファン
１５　照明
１６　電源
１７ａ　双極板
１７ｂ　双極板
１８ａ　正極集電体
１８ｂ　負極集電体
１９ａ　正極電極
１９ｂ　負極電極
２０　セパレータ
２１、３０、４０、４２　受熱部
２２　オリフィス
３２、３３　開閉弁
３４、３５　三方弁
４３Ａ　第一セル部
４３Ｂ　第二セル部
４４　貯留タンク
４５　放熱部
２００　冷却装置

Claims (32)

  1. 　内部に発熱体を収納するための収納部と、
    　酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、
    　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、
    　前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、
    　前記作動流体を放熱する放熱部と、
    　前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、
    　を備える冷却装置。
  2. 　発熱体と、
    　酸化還元可能な活物質を含む作動流体が流通する流通経路と、
    　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流れを調整する送液部と、
    　前記発熱体からの熱を前記流通経路を介して前記作動流体が受け取る受熱部と、
    　前記作動流体を放熱する放熱部と、
    　前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させるセル部と、
    　を備える冷却装置。
  3. 　前記冷却装置は車両に取り付けられ、
    　前記流通経路内を流通する前記作動流体は、前記車両における前記発熱体の冷却、及び前記セル部での蓄電に用いられる請求項２に記載の冷却装置。
  4. 　前記受熱部における前記流通経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の冷却装置。
  5. 　前記流通経路の少なくとも一部は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の冷却装置。
  6. 　前記受熱部以外の少なくとも一部において、前記流通経路は、前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料を含む請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の冷却装置。
  7. 　前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍の電気抵抗率を示す材料は、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ニトリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレンプロピレン樹脂、クロロプレン樹脂、アクリル樹脂、ブチルゴム樹脂、ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂、エピクロルヒドリンゴム樹脂、天然ゴム樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリアセタール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項５又は請求項６に記載の冷却装置。
  8. 　前記受熱部において、前記流通経路はニッケル合金、ライニング鋼、ステンレス鋼、チタン、シリコン及びグラッシーカーボンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の冷却装置。
  9. 　前記流通経路は、内壁面の少なくとも一部に、前記活物質を含む前記作動流体に対して耐食性を有するコーティング層を備える請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の冷却装置。
  10. 　前記コーティング層は、ガラス、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、カーボン、シリコン、シリコーン樹脂、窒化ホウ素、窒化ケイ素、亜鉛、鉛、銅及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項９に記載の冷却装置。
  11. 　前記流通経路の少なくとも一部の電気抵抗率が１２Ω・ｍ～１０４３Ω・ｍである請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の冷却装置。
  12. 　前記セル部は、正極及び負極を備え、
    　前記正極及び前記負極の少なくとも一方は炭素電極である請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の冷却装置。
  13. 　前記炭素電極は、カーボンフェルト電極又はカーボンペーパー電極である請求項１２に記載の冷却装置。
  14. 　前記セル部は、前記正極と前記負極との間にセパレータを備える請求項１２又は請求項１３に記載の冷却装置。
  15. 　前記流通経路内を流通する前記作動流体の流量を調整する調整弁を備える請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載の冷却装置。
  16. 　前記発熱体の温度を検知する温度センサを備える請求項１～請求項１５のいずれか１項に記載の冷却装置。
  17. 　前記活物質は、Ｖ２＋、Ｖ３＋、Ｖ４＋、Ｖ５＋、ＶＯ２ ＋、ＶＯ２＋、Ｖ（ａｃａｃ）３、Ｖ－（ＥＤＴＡ）錯体イオン、Ｂｒ－、Ｂｒ３－、臭素、Ｃｌ－、Ｃｌ３－、塩素、Ｉ－、Ｉ３－、ヨウ素、フェロシアン化物イオン、フェリシアン化物イオン、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ３＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｆｅ２＋－（ＥＤＴＡ）錯体、Ｃｒ３＋、Ｃｒ４＋、Ｃｒ５＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋、Ｚｎ金属、Ｌｉ金属、Ｎａ金属、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｐｂ金属、Ｐｂ２＋、ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ２、Ｍｎ３＋、Ｍｎ４＋、Ｔｉ３＋、Ｔｉ４＋、Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋、Ｃｏ３＋、Ｃｏ４＋、ポリスルフィド、キノン化合物、アントラキノン化合物、アロキサジン化合物、フラビン化合物、リボフラビン化合物、リボフラビン燐酸エステル、ビオロゲン化合物、ニトロキシラジカル化合物、ヘテロポリ酸、フェロセン化合物、これらの錯体、酸素及び水素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の冷却装置。
  18. 　前記作動流体は、前記活物質を液状媒体に溶解又は分散させたものであり、
    　前記液状媒体は、水及びイオン液体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の冷却装置。
  19. 　前記活物質は、少なくともバナジウムイオンを含む請求項１～請求項１８のいずれか１項に記載の冷却装置。
  20. 　前記受熱部における前記流通経路の熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記受熱部以外の少なくとも一部において、前記流通経路の電気抵抗率は前記作動流体の電気抵抗率の１．２倍～１０５０倍である請求項１～請求項１９のいずれか１項に記載の冷却装置。
  21. 　前記作動流体は前記受熱部及び前記セル部の順に供給され、
    　前記受熱部に前記作動流体が供給される前、又は前記セル部に前記作動流体が供給された後に前記作動流体が前記放熱部に供給される請求項１～請求項２０のいずれか１項に記載の冷却装置。
  22. 　充電反応及び放電反応を行う際の前記作動流体の平均温度差が１０℃以上である請求項１～請求項２１のいずれか１項に記載の冷却装置。
  23. 　充電反応及び放電反応を行う際の前記作動流体の平均温度差が２０℃以上である請求項１～請求項２２のいずれか１項に記載の冷却装置。
  24. 　前記流通経路内を流通する前記作動流体における複数箇所での温度の差を利用してエネルギーを取り出す熱電変換素子を更に備える請求項１～請求項２３のいずれか１項に記載の冷却装置。
  25. 　前記流通経路内を流通する温度の異なる前記作動流体の間に多孔質膜が配置され、浸透圧の差を利用してエネルギーを取り出す請求項１～請求項２４のいずれか１項に記載の冷却装置。
  26. 　前記作動流体の流通方向において、前記放熱部は前記受熱部の上流又は前記セル部の下流に位置し、
    　前記流通経路における前記受熱部の作動流体流入側から前記セル部の作動流体流入側までの部分が、前記セル部の作動流体流入側に向かって鉛直上方向に傾斜している請求項１～請求項２５のいずれか１項に記載の冷却装置。
  27. 　前記受熱部はオリフィスを有する請求項１～請求項２６のいずれか１項に記載の冷却装置。
  28. 　前記受熱部は前記受熱部以外の前記流通経路と分離可能である請求項１～請求項２７のいずれか１項に記載の冷却装置。
  29. 　前記セル部は、充電反応又は放電反応の一方を行う第一セル部であり、
    　前記流通経路と接続し、前記作動流体に含まれる前記活物質を反応させて充電反応又は放電反応の他方を行う第二セル部を更に備え、
    　作動流体の流通方向において、前記第一セル部、前記放熱部、及び前記第二セル部の順に位置し、前記第一セル部に供給される前記作動流体の温度は、前記第二セル部に供給される前記作動流体の温度よりも高い請求項１～請求項２８のいずれか１項に記載の冷却装置。
  30. 　請求項１～請求項２９のいずれか１項に記載の冷却装置と、
    　前記発熱体の冷却及び前記セル部の充放電の少なくとも一方を制御する制御部と、
    　を備える冷却システム。
  31. 　発電装置を更に備える請求項３０に記載の冷却システム。
  32. 　請求項１～請求項２９のいずれか１項に記載の冷却装置を備える車両。
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