WO2020196509A1 - 熱輸送媒体およびそれが用いられる熱輸送システム - Google Patents

熱輸送媒体およびそれが用いられる熱輸送システム Download PDF

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WO2020196509A1
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WO
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transport medium
temperature side
low temperature
water
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PCT/JP2020/012996
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卓哉 布施
稲垣　孝治
中村　健二
輝 山田
鈴木　和参
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株式会社デンソー
谷川油化興業株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a heat transport medium and a heat transport system that transports heat by the heat transport medium.
  • Patent Document 1 describes a device that cools the low-temperature cooling water by exchanging heat between the refrigerant of the refrigeration cycle and the low-temperature cooling water of the low-temperature cooling water circuit by a chiller.
  • an aqueous ethylene glycol solution or the like is used as the low temperature cooling water.
  • the present disclosure aims to suppress an increase in the viscosity of the heat transport medium at a low temperature.
  • the heat transport medium is used in a heat transport system that transports the cold heat of a refrigerant circulating in a refrigeration cycle device to an electric device, and is at least one of methanol and ethanol. Contains lower alcohol and water.
  • the heat transport system of the present embodiment is mounted on an electric vehicle that obtains a driving force for traveling a vehicle from a traveling electric motor.
  • the heat transport system may be mounted on a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle traveling from an engine (in other words, an internal combustion engine) and an electric motor for traveling.
  • the heat transport system of the present embodiment functions as an air conditioner for adjusting the temperature of the vehicle interior space, and also functions as a temperature control device for adjusting the temperature of the battery 33 or the like mounted on the vehicle.
  • the heat transport system includes a refrigeration cycle device 10, a high temperature medium circuit 20 which is a high temperature side heat transport medium circuit, and a low temperature medium circuit 30 which is a heat transport medium circuit.
  • a refrigeration cycle device 10 a high temperature medium circuit 20 which is a high temperature side heat transport medium circuit
  • a low temperature medium circuit 30 which is a heat transport medium circuit.
  • the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 has a lower temperature than the heat transport medium of the high temperature medium circuit 20. Therefore, the heat transport medium of the high temperature medium circuit 20 is also referred to as a high temperature side heat transport medium, and the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 is also referred to as a low temperature side heat transport medium.
  • the refrigeration cycle device 10 is a steam compression type refrigerating machine, and has a refrigerant circulation flow path 11 through which the refrigerant circulates.
  • the refrigeration cycle device 10 functions as a heat pump that pumps the heat of the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 into the refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 10 of the present embodiment uses a fluorocarbon-based refrigerant as the refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant.
  • a compressor 12, a condenser 13 which is a heat exchanger for heating, an expansion valve 14, and an evaporator 15 for a heat transport medium which is a heat exchanger for cooling are arranged in the refrigerant circulation flow path 11.
  • the compressor 12 is an electric compressor driven by electric power supplied from the battery 33, and sucks in the refrigerant, compresses it, and discharges it.
  • the condenser 13 is a high-pressure side heat exchanger that condenses the high-pressure side refrigerant by exchanging heat between the high-pressure side refrigerant discharged from the compressor 12 and the heat transport medium of the high-temperature medium circuit 20. In the condenser 13, the heat transport medium of the high temperature medium circuit 20 is heated by the high pressure side refrigerant of the refrigeration cycle device 10.
  • the expansion valve 14 is a decompression unit that depressurizes and expands the liquid phase refrigerant flowing out of the condenser 13.
  • the expansion valve 14 is a mechanical temperature expansion valve that has a temperature sensitive portion and drives the valve body by a mechanical mechanism such as a diaphragm.
  • the heat transport medium evaporator 15 is a low pressure side heat exchanger that evaporates the low pressure refrigerant by exchanging heat between the low pressure refrigerant flowing out of the expansion valve 14 and the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30.
  • the vapor-phase refrigerant evaporated in the heat transport medium evaporator 15 is sucked into the compressor 12 and compressed.
  • the heat transport medium evaporator 15 is a chiller that cools the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 with the low pressure refrigerant of the refrigeration cycle device 10. In the heat transport medium evaporator 15, the heat of the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 is endothermic to the refrigerant of the refrigeration cycle device 10.
  • the high temperature medium circuit 20 has a high temperature side circulation flow path 21 in which the high temperature side heat transport medium circulates. Ethylene glycol-based antifreeze (LLC) or the like can be used as the high-temperature side heat transport medium.
  • LLC Ethylene glycol-based antifreeze
  • the high temperature side heat transport medium is enclosed in the piping constituting the high temperature side circulation flow path 21.
  • the high temperature medium circuit 20 of the present embodiment is a closed type that is not provided with a pressure adjusting valve that opens when the pressure of the high temperature side heat transport medium exceeds a predetermined value. That is, the high temperature medium circuit 20 of this embodiment is sealed.
  • a high temperature side pump 22, a heater core 23, and a condenser 13 are arranged in the high temperature side circulation flow path 21.
  • the high temperature side pump 22 sucks in and discharges the heat transport medium circulating in the high temperature side circulation flow path 21.
  • the high temperature side pump 22 is an electric pump.
  • the high temperature side pump 22 adjusts the flow rate of the heat transport medium circulating in the high temperature medium circuit 20.
  • the heater core 23 is an air heating heat exchanger that heats the air blown into the vehicle interior by exchanging heat between the heat transport medium of the high temperature medium circuit 20 and the air blown into the vehicle interior. In the heater core 23, the air blown into the vehicle interior is heated by the heat transport medium.
  • the air heated by the heater core 23 is supplied to the passenger compartment to heat the passenger compartment. Heating by the heater core 23 is mainly performed in winter.
  • the heat of the outside air absorbed by the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 is pumped up by the refrigeration cycle device 10 to the high temperature side heat transport medium of the high temperature medium circuit 20, and is used for heating the room. Used.
  • the low temperature medium circuit 30 has a low temperature side circulation flow path 31 through which the low temperature side heat transport medium circulates.
  • the low temperature side heat transport medium is enclosed in a pipe constituting the low temperature side circulation flow path 31.
  • the low temperature medium circuit 30 of the present embodiment is a closed type that is not provided with a pressure adjusting valve that opens when the pressure of the low temperature side heat transport medium exceeds a predetermined value. That is, the low temperature medium circuit 30 of this embodiment is sealed.
  • the low temperature side heat transport medium will be described later.
  • a low temperature side pump 32, a heat transport medium evaporator 15, a battery 33, an inverter 34, a motor generator 35, and an outdoor heat exchanger 36 are arranged in the low temperature side circulation flow path 31.
  • the battery 33, the inverter 34, the motor generator 35, the outdoor heat exchanger 36, and the low temperature pump 32 are connected in this order in the flow direction of the low temperature side heat transport medium, but the connection order is limited to this. It is not something that is done.
  • the battery 33, the inverter 34, the motor generator 35, the outdoor heat exchanger 36, and the low temperature side pump 32 are connected in series, but one or more of these devices are connected to other devices. May be connected in parallel with.
  • the low temperature side pump 32 sucks in and discharges the heat transport medium circulating in the low temperature side circulation flow path 31.
  • the low temperature side pump 32 is an electric pump.
  • the low temperature side pump 32 adjusts the flow rate of the heat transport medium circulating in the low temperature medium circuit 30.
  • the battery 33 is a rechargeable and dischargeable secondary battery, and for example, a lithium ion battery can be used.
  • a lithium ion battery can be used as the battery 33.
  • an assembled battery composed of a plurality of battery cells can be used as the battery 33.
  • the battery 33 can charge the power supplied from an external power source (in other words, a commercial power source) when the vehicle is stopped.
  • the electric power stored in the battery 33 is supplied not only to the traveling electric motor but also to various in-vehicle devices such as the electric components constituting the heat transport system.
  • the inverter 34 converts the DC power supplied from the battery 33 into AC power and outputs it to the motor generator 35.
  • the motor generator 35 uses the electric power output from the inverter 34 to generate a driving force for traveling, and also generates a regenerative electric power during deceleration or downhill.
  • the outdoor heat exchanger 36 exchanges heat between the heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 and the outside air. Outside air is blown to the outdoor heat exchanger 36 by an outdoor blower (not shown).
  • the battery 33, the inverter 34, and the motor generator 35 are electric devices that operate using electricity, and generate heat during operation.
  • the battery 33, the inverter 34, and the motor generator 35 are devices to be cooled that are cooled by the low temperature side heat transport medium.
  • the low temperature side circulation flow path 31 of the present embodiment is provided with coolers 37 to 39 corresponding to the electric devices 33 to 35.
  • the first cooler 37 corresponds to the battery 33
  • the second cooler 38 corresponds to the inverter 34
  • the third cooler 39 corresponds to the motor generator 35.
  • the low temperature side heat transport medium circulates in the coolers 37 to 39.
  • the electric devices 33 to 35 are cooled by the low temperature side heat transport medium flowing through the coolers 37 to 39.
  • the third cooler 39 is an oil cooler that cools the oil circulating in the oil circuit 40 by the low temperature side heat transport medium.
  • the oil flows inside the motor generator 35 to lubricate and cool the motor generator 35.
  • the coolers 37 to 39 heat is absorbed from the battery 33, the inverter 34, and the motor generator 35, which are the devices to be cooled, to the low temperature side heat transport medium.
  • the outdoor heat exchanger 36 heat is absorbed from the outside air to the low temperature side heat transport medium. That is, the battery 33, the inverter 34, the motor generator 35, and the outdoor heat exchanger 36 are endothermic devices that absorb heat to the low temperature side heat transport medium.
  • the second cooler 38 of the present embodiment is a laminated heat exchanger that cools a plurality of electronic components 340 constituting the inverter 34 from both sides.
  • the electronic component 340 of the present embodiment has a double-sided heat dissipation structure in which heat is dissipated from both sides.
  • a semiconductor module incorporating a semiconductor element such as an IGBT and a diode can be used.
  • the second cooler 38 includes a flow path pipe 381 and a communication portion 382.
  • the flow path tube 381 is formed in a flat shape and constitutes a low temperature side heat transport medium flow path through which the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30 flows.
  • a plurality of flow path tubes 381 are laminated so that the electronic components 340 can be sandwiched from both sides.
  • the communication unit 382 communicates a plurality of flow path pipes 381 with each other.
  • the communication portion 382 is connected to both ends of the flow path pipe 381 in the longitudinal direction.
  • two electronic parts 340 are provided for each of the flat surfaces in the flow path tube 381.
  • the two electronic components 340 provided on each flat surface are arranged in series in the flow direction of the low temperature side heat transport medium.
  • the flow path pipe 381 arranged on the outermost side in the stacking direction is referred to as the outer flow path pipe 3810.
  • the introduction port 383 and the discharge port 384 are provided at both ends in the longitudinal direction of one of the outer flow path pipes 3810, respectively.
  • the introduction port 383 is an introduction unit that introduces the low temperature side heat transport medium into the second cooler 38.
  • the discharge port 384 is a discharge unit that discharges the low temperature side heat transport medium from the second cooler 38.
  • the introduction port 383 and the discharge port 384 are joined to one outer flow path pipe 3810 by brazing.
  • the flow path pipe 381, the communication portion 382, the introduction port 383, and the discharge port 384 of the present embodiment are each made of aluminum.
  • the low-temperature side heat transport medium introduced from the introduction port 383 flows into each flow path pipe 381 from one end in the longitudinal direction of the flow path pipe 381 through one communication portion 382, and flows into each flow path pipe 381. It flows through the inside toward the other end. Then, the low temperature side heat transport medium is discharged from the discharge port 384 through the other communication portion 382. In this way, while the low-temperature side heat transport medium flows through the flow path tube 381, heat exchange is performed between the low-temperature side heat transport medium and the electronic component 340, and the electronic component 340 is cooled.
  • the low temperature side heat transport medium has low viscosity at low temperature and high cooling performance.
  • an aqueous methanol solution containing methanol and water is used as the heat transport medium on the low temperature side.
  • the amount of water in the low temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol. That is, the ratio of water to the aqueous methanol solution is 50% or more.
  • methanol: water 35:65 to 50:50
  • LLC ethylene glycol-based antifreeze solution
  • the aqueous methanol solution as an example has a kinematic viscosity of 10.0 mm 2 / s at ⁇ 20 ° C. and a kinematic viscosity of 24.2 mm 2 / s at ⁇ 35 ° C.
  • the ethylene glycol-based antifreeze as a comparative example a kinematic viscosity at -20 °C 29.6mm 2 / s, kinematic viscosity at -35 ° C. is 89.5 mm 2 / s ..
  • the aqueous methanol solution can ensure low viscosity at low temperature.
  • FIG. 4 shows the relationship between the pressure loss of the low temperature side heat transport medium and the heat transfer rate ratio in the second cooler 38 when the temperature of the low temperature side heat transport medium is 25 ° C.
  • the heat transfer coefficient ratio shown on the vertical axis of FIG. 4 is the heat when the ethylene glycol antifreeze of Comparative Example is used as the low temperature side heat transport medium and the pressure loss of the low temperature side heat transport medium in the second cooler 38 is 35 kPa. It is a value of the heat transfer coefficient expressed with the transfer coefficient as 1.0.
  • FIG. 4 the relationship between the pressure loss and the heat transfer coefficient ratio when the aqueous methanol solution of the example is used as the low-temperature side heat transport medium is shown by a solid line. Further, in FIG. 4, the relationship between the pressure loss and the heat transfer coefficient ratio when the ethylene glycol-based antifreeze of Comparative Example is used as the low-temperature side heat transport medium is shown by a broken line.
  • the pressure loss can be reduced by 50%.
  • the kinematic viscosity of the aqueous methanol solution at 25 ° C. is about 1/2 of the kinematic viscosity of the ethylene glycol antifreeze solution.
  • the kinematic viscosity of the aqueous methanol solution is about 1/4 of the kinematic viscosity of the ethylene glycol antifreeze solution.
  • the pressure loss is significantly reduced to more than 50% when the aqueous methanol solution is used as the low temperature heat transport medium and when the ethylene glycol antifreeze is used as the low temperature side heat transport medium. It is thought that it can be done. As described above, when the methanol aqueous solution is used as the low temperature side heat transport medium, the pressure loss at low temperature can be suppressed low.
  • the heat transfer coefficient can be increased by 20% with the same pressure loss.
  • the heat transfer rate of the low temperature side heat transport medium can be improved, and the cooling performance in the coolers 37 to 39 can be improved.
  • the low temperature side heat transport medium of this embodiment contains a rust preventive in addition to water and methanol.
  • the rust preventive is for preventing corrosion of the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows.
  • concentration of the rust inhibitor in the low-temperature side heat transport medium can be appropriately set, but can be, for example, several percent.
  • rust preventive agent examples include aliphatic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids or salts thereof, borates, silicates, silicic acids, phosphates, phosphoric acids, nitrites, and nitrates. , Molybdenate, triazole, and thiazole can be at least one selected.
  • an aqueous methanol solution containing methanol and water is used as the low temperature side heat transport medium.
  • an increase in viscosity in a low temperature environment as compared with an ethylene glycol antifreeze solution. Therefore, even in a low temperature environment, an increase in pressure loss in the low temperature medium circuit 30 can be suppressed, and an increase in power of the low temperature side pump 32 can be suppressed.
  • the flow path of the low temperature side heat transport medium is narrowed to facilitate miniaturization, and the degree of freedom in design can be improved. Further, since the flow velocity of the low temperature side heat transport medium passing through the outdoor heat exchanger 36 is improved, frost formation on the outdoor heat exchanger 36 can be suppressed.
  • the flow rate of the low-temperature side heat transport medium can be increased as compared with the ethylene glycol-based antifreeze solution.
  • the flow velocity of the low temperature side heat transport medium can be increased, and the heat transfer coefficient of the low temperature side heat transport medium can be further improved.
  • by improving the heat transfer coefficient of the low temperature side heat transport medium it is possible to improve the heat transfer coefficient of the entire device including the outdoor heat exchanger 36.
  • the amount of water contained in the low temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol.
  • the aqueous methanol solution can increase the proportion of water while maintaining a low freezing point as compared with the ethylene glycol antifreeze solution. Therefore, by increasing the proportion of water having a large heat capacity in the aqueous methanol solution, the heat capacity of the low temperature side heat transport medium can be increased, and the thermal conductivity can be further improved.
  • the viscosity of the low temperature side heat transport medium can be further lowered. Further, by increasing the ratio of water in the methanol aqueous solution, the cost of the low temperature side heat transport medium can be reduced.
  • the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows is made of aluminum
  • the methanol contained in the low temperature side heat transport medium and the aluminum constituting the pipe chemically react with each other to generate aluminum alkoxide. ..
  • the amount of methanol contained in the low-temperature side heat transport medium may be reduced, and the effect of suppressing the increase in viscosity in a low-temperature environment may be reduced. That is, there is a risk that the freezing temperature will rise.
  • the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol, and the proportion of water contained in the low-temperature side heat transport medium is increased to suppress the formation of aluminum alkoxide. Can be done. As a result, even when the pipe through which the low-temperature side heat transport medium flows is made of aluminum, it is possible to reliably suppress the increase in viscosity in a low-temperature environment. That is, the rise in freezing temperature can be suppressed.
  • the freezing point of the low temperature side heat transport medium can be set to ⁇ 35 ° C. or lower. Therefore, freezing of the low temperature side heat transport medium in a low temperature environment such as winter can be suppressed.
  • the low temperature side heat transport medium of the second embodiment has a low viscosity at a low temperature and a high boiling point.
  • a methanol aqueous solution containing methanol, water and a boiling point raising agent is used as the low temperature side heat transport medium.
  • the ratio of the boiling point increasing agent to the aqueous methanol solution is less than 50%.
  • the boiling point elevation agent a substance that is compatible with both water and methanol and has a higher boiling point than a mixture of water and methanol can be used. Specifically, at least one of alcohol, amine, ether, and carboxylic acid can be used as the boiling point elevation agent.
  • the alcohol at least one of an alcohol having one hydroxyl group and three or more carbon atoms and an alcohol having two or more hydroxyl groups and two or more carbon atoms can be used.
  • the alcohol having two or more hydroxyl groups and two or more carbon atoms for example, at least one of ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol can be used.
  • amine at least one of formamine and methylamine can be used.
  • ether at least any one of dimethyl ether, ethyl methyl ether, diethyl ether and glycol ether can be used.
  • carboxylic acid at least one of formic acid and acetic acid can be used.
  • the heat generated in the electronic component 340 of the inverter 34 is transferred to the low temperature side heat transport medium flowing in the flow path pipe 381 via the inner wall surface 381a of the flow path pipe 381. As a result, the temperature of the low temperature side heat transport medium that has flowed into the flow path pipe 381 rises.
  • the temperature of the portion of the low-temperature side heat transport medium flow path in the flow path tube 381 facing the inner wall surface 381a becomes higher than the temperature of the other portion. That is, among the low-temperature side heat transport medium flow paths in the flow path tube 381, the temperature of the portion facing the inner wall surface 381a becomes the highest. Therefore, the temperature of the inner wall surface 381a of the flow path pipe 381 is substantially the maximum temperature of the low temperature side heat transport medium. Therefore, by raising the boiling point of the low temperature side heat transport medium to be higher than the temperature of the inner wall surface 381a of the flow path tube 381, it is possible to prevent the low temperature side heat transport medium from boiling in the flow path tube 381.
  • the temperature of the inverter 34 tends to rise, and the temperature of the inner wall surface 381a of the flow path pipe 381 in the second cooler 38 rises. Therefore, it is desirable that the boiling point of the low temperature side heat transport medium is equal to or higher than the temperature of the inner wall surface 381a of the flow path tube 381 (about 90 ° C. in this example) in summer. Further, the freezing point of the low temperature side heat transport medium is preferably ⁇ 35 ° C. or lower in order to suppress freezing in a low temperature environment such as winter.
  • anhydrous methanol as Comparative Example 1 has a freezing point of ⁇ 95 ° C. and a boiling point of 65 ° C.
  • the freezing point is ⁇ 35 ° C. and the boiling point is 100 ° C. ..
  • the aqueous methanol solution containing methanol, water and a boiling point elevation agent can secure a high boiling point and a low freezing point. Then, when a methanol aqueous solution containing methanol, water and a boiling point elevation agent as an example is sealed in the low temperature medium circuit 30 at high pressure, the boiling point of the methanol aqueous solution can be further raised.
  • the low temperature side heat transport medium of the present embodiment contains a rust preventive in addition to water, methanol and a boiling point elevation agent.
  • concentration of the rust inhibitor in the low-temperature side heat transport medium can be appropriately set, but can be, for example, several percent.
  • the rust preventive agent the same one as in the first embodiment can be used.
  • a methanol aqueous solution containing methanol, water and a boiling point raising agent is used as the low temperature side heat transport medium.
  • a methanol aqueous solution containing methanol, water and a boiling point raising agent is used as the low temperature side heat transport medium.
  • the boiling point of the low temperature side heat transport medium can be increased. According to this, even if the low temperature side heat transport medium is heated by the heat load, it is possible to suppress boiling of the low temperature side heat transport medium in the low temperature medium circuit 30. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of dryout in a state where the low temperature side heat transport medium of the liquid phase does not exist in a part of the low temperature medium circuit 30. As a result, in the heat transport medium evaporator 15, heat exchange between the low-pressure refrigerant and the low-temperature side heat transport medium can be stably performed.
  • the low temperature medium circuit 30 is a closed type. According to this, since the low temperature side heat transport medium can be enclosed in the low temperature medium circuit 30 at high pressure, the boiling point of the low temperature side heat transport medium can be further raised.
  • the low temperature side heat transport medium contains a rust preventive agent. According to this, since corrosion of the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows can be suppressed, the durability of the heat transport system can be improved. Further, the boiling point raising effect can raise the boiling point of the low temperature side heat transport medium.
  • the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It is desirable that the low temperature side heat transport medium of the third embodiment has low viscosity at low temperature and high boiling point.
  • an ethanol aqueous solution containing ethanol and water is used as the low temperature side heat transport medium.
  • the amount of water in the low temperature side heat transport medium is equal to or greater than the amount of ethanol. That is, the ratio of water to the ethanol aqueous solution is 50% or more.
  • anhydrous methanol as Comparative Example 1 has a freezing point of ⁇ 95 ° C. and a boiling point of 65 ° C.
  • the freezing point is ⁇ 35 ° C. and the boiling point is 82 ° C.
  • the ethanol aqueous solution can secure a high boiling point and a low freezing point equivalent to those of Comparative Example 2.
  • the low temperature side heat transport medium of this embodiment contains a rust preventive in addition to water and ethanol.
  • concentration of the rust inhibitor in the low-temperature side heat transport medium can be appropriately set, but can be, for example, several percent.
  • the rust preventive agent the same agent as in the first embodiment can be used.
  • an ethanol aqueous solution containing ethanol and water is used as the low temperature side heat transport medium.
  • the boiling point of the low temperature side heat transport medium can be raised.
  • the boiling point of the low-temperature side heat transport medium can be set to be equal to or higher than the temperature of the inner wall surface 381a of the flow path tube 381 in summer.
  • the low temperature side heat transport medium boils in the low temperature medium circuit 30 (specifically, the flow path tube 381 of the second cooler 38). Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of dryout in a state where the low temperature side heat transport medium of the liquid phase does not exist in a part of the low temperature medium circuit 30. As a result, in the heat transport medium evaporator 15, heat exchange between the low-pressure refrigerant and the low-temperature side heat transport medium can be stably performed.
  • the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of ethanol.
  • the ethanol aqueous solution can have a higher proportion of water while maintaining a low freezing point as compared with the ethylene glycol antifreeze solution. Therefore, by increasing the proportion of water having a large heat capacity in the aqueous ethanol solution, the heat capacity of the low-temperature side heat transport medium can be increased, and the thermal conductivity can be further improved.
  • the viscosity of the low temperature side heat transport medium can be further lowered. Further, by increasing the proportion of water in the aqueous ethanol solution, the cost of the low temperature side heat transport medium can be reduced.
  • the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of ethanol, and the proportion of water contained in the low-temperature side heat transport medium is increased to suppress the formation of aluminum alkoxide. Can be done. As a result, even when the pipe through which the low-temperature side heat transport medium flows is made of aluminum, it is possible to reliably suppress the increase in viscosity in a low-temperature environment. That is, the rise in freezing temperature can be suppressed.
  • the freezing point of the low temperature side heat transport medium can be set to ⁇ 35 ° C. or lower. Therefore, it is possible to suppress freezing of the low temperature side heat transport medium in a low temperature environment such as winter.
  • the low temperature side heat transport medium contains a rust preventive agent. According to this, since the corrosion of the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows can be suppressed, the durability of the heat transport system can be improved. Further, the boiling point raising effect can raise the boiling point of the low temperature side heat transport medium.
  • the low temperature medium circuit 30 is a closed type. According to this, since the low temperature side heat transport medium can be enclosed in the low temperature medium circuit 30 at high pressure, the boiling point of the low temperature side heat transport medium can be further raised.
  • the fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It is desirable that the low temperature side heat transport medium of the fourth embodiment has low viscosity at low temperature and low conductivity.
  • the low temperature side heat transport medium of the present embodiment contains a lower alcohol which is at least one of methanol and ethanol, water, and a nonionic rust preventive agent.
  • a lower alcohol which is at least one of methanol and ethanol, water, and a nonionic rust preventive agent.
  • at least one of methanol and ethanol is also referred to as a lower alcohol.
  • methanol has a melting point of ⁇ 97 ° C. and a boiling point of 64.5 ° C.
  • Ethanol has a melting point of -114 ° C and a boiling point of 78.3 ° C.
  • an alcohol having appropriate properties may be appropriately selected from methanol and ethanol according to the usage environment and the like.
  • the amount of water in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or higher than the amount of lower alcohol. That is, the ratio of water to the low temperature side heat transport medium is 50% or more.
  • the aqueous methanol solution as Example 1 has a kinematic viscosity of 10.0 mm 2 / s at ⁇ 20 ° C. and a kinematic viscosity of 24.2 mm 2 / s at ⁇ 35 ° C.
  • ethylene glycol antifreeze as a comparative example 1 a kinematic viscosity of 29.6 mm 2 / s at -20 ° C., a kinematic viscosity at -35 ° C. with 89.5 mm 2 / s is there.
  • the aqueous methanol solution can ensure low viscosity at low temperature.
  • a low viscosity at a low temperature can be ensured even with an aqueous ethanol solution.
  • the non-ionic rust inhibitor contained in the low temperature side heat transport medium is for preventing corrosion of the piping through which the low temperature side heat transport medium flows.
  • the concentration of the nonionic rust inhibitor in the low temperature side heat transport medium can be appropriately set, but can be, for example, several percent. Further, since the nonionic rust inhibitor does not exhibit ionicity even when dissolved in water, it is possible to suppress an increase in the conductivity of the low temperature side heat transport medium.
  • Si ether and / or triazole rust inhibitor can be used as the nonionic rust inhibitor.
  • Si ether as a nonionic rust preventive, a film can be formed on the surface of aluminum.
  • triazole as a nonionic rust preventive, a film can be formed on the surface of copper.
  • Si ether one represented by the following general formula (1) can be used.
  • R 1 to R 4 each independently represent a substituent. It is desirable that R 1 to R 4 are water-insoluble substituents. According to this, since the film formed of Si ether can be made water-repellent, the adsorption of water on the surface of the aluminum pipe can be inhibited. Therefore, corrosion of the pipe can be effectively suppressed.
  • R 1 to R 4 for example, a hydrocarbon group or a halogenated hydrocarbon group in which the hydrogen atom of the hydrocarbon group is replaced with a halogen atom can be adopted.
  • FIG. 9 is a graph showing the electrical conductivity of the low temperature side heat transport medium of Example 2 and Comparative Example 2.
  • the nonionic rust preventive of the present embodiment that is, Si ether and / or triazole-based rust preventive
  • SAB sebacic acid
  • ionic rust preventive is used as the rust preventive.
  • the low temperature side heat transport medium contains a nonionic rust preventive agent.
  • a non-ionic rust preventive as the rust preventive, it is possible to secure low conductivity of the heat transport medium as compared with the case where the ionic rust preventive is used as the rust preventive. As a result, it is not necessary to take large-scale insulation measures for the heat transport system.
  • the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or higher than the amount of lower alcohol.
  • the methanol aqueous solution and the ethanol aqueous solution can maintain a low freezing point and increase the proportion of water. Therefore, by increasing the proportion of water having a large heat capacity in the low temperature side heat transport medium, the heat capacity of the low temperature side heat transport medium can be increased, and the thermal conductivity can be further improved.
  • the viscosity of the low temperature side heat transport medium can be further lowered. Further, by increasing the proportion of water in the low temperature side heat transport medium, the cost of the low temperature side heat transport medium can be reduced.
  • the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or higher than the amount of lower alcohol, and the proportion of water contained in the low-temperature side heat transport medium is increased to suppress the formation of aluminum alkoxide. be able to.
  • the pipe through which the low-temperature side heat transport medium flows is made of aluminum, it is possible to reliably suppress the increase in viscosity in a low-temperature environment. That is, the rise in freezing temperature can be suppressed.
  • the freezing point of the low temperature side heat transport medium can be made lower than the minimum temperature in the usage environment. .. Therefore, it is possible to suppress freezing of the low temperature side heat transport medium in a low temperature environment such as winter.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows, for example, within a range that does not deviate from the purpose of the present disclosure.
  • the aqueous methanol solution is used as the heat transport medium on the low temperature side of the low temperature medium circuit 30, but the present invention is not limited to this, and the aqueous methanol solution may be used as the heat transport medium on the high temperature side of the high temperature medium circuit 20. .. In this case, the heat transport medium can be shared between the high temperature medium circuit 20 and the low temperature medium circuit 30.
  • the aqueous methanol solution containing methanol, water and a boiling point increasing agent is used as the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30, but the present invention is not limited to this, and the aqueous methanol solution is used as the high temperature medium high temperature medium circuit 20. It may be used as a side heat transport medium. In this case, the heat transport medium can be shared between the high temperature medium circuit 20 and the low temperature medium circuit 30.
  • the ethanol aqueous solution containing ethanol and water is used as the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30, but the present invention is not limited to this, and the ethanol aqueous solution is used as the high temperature side heat transport medium of the high temperature medium circuit 20. It may be used for. In this case, the heat transport medium can be shared between the high temperature medium circuit 20 and the low temperature medium circuit 30.
  • a lower alcohol aqueous solution containing a lower alcohol, water, and a nonionic rust preventive is used as the low temperature side heat transport medium of the low temperature medium circuit 30, but the present invention is not limited to this.
  • the lower alcohol aqueous solution may be used as the high temperature side heat transport medium of the high temperature medium circuit 20.
  • the heat transport medium can be shared between the high temperature medium circuit 20 and the low temperature medium circuit 30.
  • the third cooler 39 is an oil cooler that cools the oil circulating in the oil circuit 40 by the low temperature side heat transport medium
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • the third cooler 39 may be configured to cool the motor generator 35 by the low temperature side heat transport medium without using another heat transport medium (for example, oil).
  • the heat transport medium according to the first aspect of the present disclosure is used in a heat transport system that transports the cold heat of a refrigerant circulating in a refrigeration cycle device to an electric device, and is a lower alcohol which is at least one of methanol and ethanol, and water. And include.
  • the refrigeration cycle device in which the refrigerant circulates, the heat transport medium circuit in which the heat transport medium circulates, and the refrigerant and the heat transport medium exchange heat to cool the heat transport medium.
  • a cooling heat exchanger and an electric device provided in the heat transport medium circuit and absorbed by the heat transport medium are provided, and the heat transport medium includes methanol and water.
  • aqueous methanol solution containing methanol and water as a heat transport medium, it is possible to suppress an increase in viscosity in a low temperature environment.
  • the heat transport system is a refrigeration cycle apparatus in which a refrigerant circulates, a heat transport medium circuit in which a heat transport medium circulates, and heat exchange between the refrigerant and the heat transport medium to cool the heat transport medium.
  • the heat exchanger is provided with a heat exchanger for cooling, and an electric device provided in the heat transport medium circuit and absorbed by the heat transport medium.
  • the heat transport medium is an aqueous methanol solution containing methanol, water, and a boiling point raising agent.
  • the heat transport medium by using a methanol aqueous solution containing methanol, water and a boiling point elevation agent as the heat transport medium, it is possible to suppress the increase in viscosity in a low temperature environment and further suppress the boiling of the heat transport medium.
  • the heat transport system is a refrigeration cycle apparatus in which a refrigerant circulates, a heat transport medium circuit in which a heat transport medium circulates, and heat exchange between the refrigerant and the heat transport medium to cool the heat transport medium.
  • the heat exchanger is provided with a heat exchanger for cooling, and an electric device provided in the heat transport medium circuit and absorbed by the heat transport medium.
  • the heat transport medium is an aqueous ethanol solution containing ethanol and water.
  • the fourth aspect by using an ethanol aqueous solution containing ethanol and water as the heat transport medium, it is possible to suppress an increase in viscosity in a low temperature environment and further suppress boiling of the heat transport medium.
  • the refrigeration cycle device in which the refrigerant circulates, the heat transport medium circuit in which the heat transport medium circulates, and the refrigerant and the heat transport medium exchange heat to cool the heat transport medium.
  • a cooling heat exchanger and an electric device provided in the heat transport medium circuit and absorbed by the heat transport medium are provided, and the heat transport medium includes lower alcohol which is at least one of methanol and ethanol, and water. , Including non-ionic rust preventive.
  • the heat transport medium by using a lower alcohol aqueous solution containing at least one of methanol and ethanol and water as the heat transport medium, it is possible to suppress an increase in viscosity in a low temperature environment. Further, by using a nonionic rust preventive as the rust preventive, low conductivity of the heat transport medium can be ensured.

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Abstract

熱輸送システムは、冷凍サイクル装置（１０）を循環する冷媒の冷熱を電気機器（３３～３５）に輸送する。熱輸送媒体は、熱輸送システムに用いられる。熱輸送媒体は、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水とを含む。

Description

熱輸送媒体およびそれが用いられる熱輸送システム 関連出願の相互参照
　本出願は、
　２０１９年３月２６日に出願された日本特許出願２０１９－５８２８７号と、
　２０１９年３月２６日に出願された日本特許出願２０１９－５８２８８号と、
　２０１９年３月２６日に出願された日本特許出願２０１９－５８２８９号と、
　２０１９年３月２６日に出願された日本特許出願２０１９－５８２９０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、熱輸送媒体、および熱輸送媒体によって熱を輸送する熱輸送システムに関する。
　特許文献１には、チラーによって冷凍サイクルの冷媒と低温冷却水回路の低温冷却水とを熱交換し、低温冷却水を冷却する装置が記載されている。この装置では、低温冷却水として、エチレングリコール水溶液などが用いられている。
特開２０１７－１１０８９８号公報
　しかしながら、エチレングリコール水溶液は低温時に粘度が高くなるため、低温冷却水回路の圧力損失が大きくなる。このため、低温冷却水を循環させるためのポンプ動力の増大を招く。
　本開示は上記点に鑑みて、熱輸送媒体の低温での粘度増大を抑制することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る熱輸送媒体は、冷凍サイクル装置を循環する冷媒の冷熱を電気機器に輸送する熱輸送システムに用いられ、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水とを含む。
　このように、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水とを含む熱輸送媒体を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制できる。
第１実施形態に係る熱輸送システムの構成を示す図である。 第１実施形態における第２冷却器を示す正面図である。 第１実施形態の実施例および比較例における温度と動粘度との関係を示す特性図である。 第１実施形態の第２冷却器における低温側熱輸送媒体の圧力損失と熱伝達率比との関係を示す特性図である。 第２冷却器内部の温度状態を示す説明図である。 第２実施形態の実施例および比較例１～３における凝固点および沸点を示す説明図である。 第３実施形態の実施例および比較例１～３における凝固点および沸点を示す説明図である。 第４実施形態の実施例１および比較例１における温度と動粘度との関係を示す特性図である。 第４実施形態の実施例２および比較例２における電気伝導率を示すグラフである。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
　（第１実施形態）
　以下、本開示の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の熱輸送システムは、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載されている。熱輸送システムは、エンジン（換言すれば内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に搭載されていてもよい。本実施形態の熱輸送システムは、車室内空間の温度調整を行う空調装置として機能し、車両に搭載された電池３３等の温度調整を行う温調装置としても機能する。
　図１に示すように、熱輸送システムは、冷凍サイクル装置１０と、高温側熱輸送媒体回路である高温媒体回路２０と、熱輸送媒体回路である低温媒体回路３０と、を有している。高温媒体回路２０及び低温媒体回路３０では、熱輸送媒体による熱の輸送が行われる。低温媒体回路３０の熱輸送媒体は、高温媒体回路２０の熱輸送媒体よりも低温となっている。このため、高温媒体回路２０の熱輸送媒体を高温側熱輸送媒体ともいい、低温媒体回路３０の熱輸送媒体を低温側熱輸送媒体ともいう。
　冷凍サイクル装置１０は蒸気圧縮式冷凍機であり、冷媒が循環する冷媒循環流路１１を有している。冷凍サイクル装置１０は、低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体の熱を冷媒に汲み上げるヒートポンプとして機能する。
　本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒循環流路１１には、圧縮機１２、加熱用熱交換器である凝縮器１３、膨張弁１４、および冷却用熱交換器である熱輸送媒体用蒸発器１５が配置されている。
　圧縮機１２は、電池３３から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷媒を吸入して圧縮して吐出する。凝縮器１３は、圧縮機１２から吐出された高圧側冷媒と高温媒体回路２０の熱輸送媒体とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる高圧側熱交換器である。凝縮器１３では、冷凍サイクル装置１０の高圧側冷媒によって高温媒体回路２０の熱輸送媒体が加熱される。
　膨張弁１４は、凝縮器１３から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。膨張弁１４は、感温部を有し、ダイヤフラム等の機械的機構によって弁体を駆動する機械式の温度式膨張弁である。
　熱輸送媒体用蒸発器１５は、膨張弁１４を流出した低圧冷媒と低温媒体回路３０の熱輸送媒体とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器である。熱輸送媒体用蒸発器１５で蒸発した気相冷媒は、圧縮機１２に吸入されて圧縮される。
　熱輸送媒体用蒸発器１５は、冷凍サイクル装置１０の低圧冷媒によって低温媒体回路３０の熱輸送媒体を冷却するチラーである。熱輸送媒体用蒸発器１５では、低温媒体回路３０の熱輸送媒体の熱が冷凍サイクル装置１０の冷媒に吸熱される。
　高温媒体回路２０は、高温側熱輸送媒体が循環する高温側循環流路２１を有している。高温側熱輸送媒体として、エチレングリコール系の不凍液（ＬＬＣ）等を用いることができる。高温側熱輸送媒体は、高温側循環流路２１を構成する配管内に封入されている。本実施形態の高温媒体回路２０は、高温側熱輸送媒体の圧力が所定値を上回った場合に開放する圧力調整弁が設けられていない密閉式となっている。すなわち、本実施形態の高温媒体回路２０は密閉されている。
　高温側循環流路２１には、高温側ポンプ２２、ヒータコア２３および凝縮器１３が配置されている。
　高温側ポンプ２２は、高温側循環流路２１を循環する熱輸送媒体を吸入して吐出する。高温側ポンプ２２は電動式のポンプである。高温側ポンプ２２は、高温媒体回路２０を循環する熱輸送媒体の流量を調整する。
　ヒータコア２３は、高温媒体回路２０の熱輸送媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。ヒータコア２３では、熱輸送媒体によって車室内へ送風される空気が加熱される。
　ヒータコア２３で加熱された空気は車室内に供給され、車室内の暖房が行われる。ヒータコア２３による暖房は、主に冬季に行われる。本実施形態の熱輸送システムでは、低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体に吸熱された外気の熱が冷凍サイクル装置１０によって高温媒体回路２０の高温側熱輸送媒体に汲み上げられ、室内の暖房に用いられる。
　低温媒体回路３０は、低温側熱輸送媒体が循環する低温側循環流路３１を有している。低温側熱輸送媒体は、低温側循環流路３１を構成する配管内に封入されている。本実施形態の低温媒体回路３０は、低温側熱輸送媒体の圧力が所定値を上回った場合に開放する圧力調整弁が設けられていない密閉式となっている。すなわち、本実施形態の低温媒体回路３０は密閉されている。なお、低温側熱輸送媒体については後述する。
　低温側循環流路３１には、低温側ポンプ３２、熱輸送媒体用蒸発器１５、電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５および室外熱交換器３６が配置されている。図１に示す例では、低温側熱輸送媒体の流れ方向において、電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５、室外熱交換器３６、低温側ポンプ３２の順に接続されているが、この接続順序に限定されるものではない。また、図１に示す例では、電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５、室外熱交換器３６、低温側ポンプ３２が直列的に接続されているが、これらのうち１以上の機器を他の機器と並列的に接続してもよい。
　低温側ポンプ３２は、低温側循環流路３１を循環する熱輸送媒体を吸入して吐出する。低温側ポンプ３２は電動式のポンプである。低温側ポンプ３２は、低温媒体回路３０を循環する熱輸送媒体の流量を調整する。
　電池３３は、充放電可能な２次電池であり、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。電池３３としては、複数個の電池セルで構成されている組電池を用いることができる。
　電池３３は、車両停車時に外部電源（換言すれば商用電源）から供給された電力を充電可能となっている。電池３３に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、熱輸送システムを構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
　インバータ３４は、電池３３から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ３５に出力する。モータジェネレータ３５は、インバータ３４から出力された電力を利用して走行用駆動力を発生するとともに、減速中や降坂中に回生電力を発生させる。
　室外熱交換器３６は、低温媒体回路３０の熱輸送媒体と外気とを熱交換させる。室外熱交換器３６には、図示しない室外送風機によって外気が送風される。
　電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５は、電気を使用して作動する電気機器であり、作動時に発熱する。電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５は、低温側熱輸送媒体によって冷却される冷却対象機器である。
　本実施形態の低温側循環流路３１には、電気機器３３～３５に対応して冷却器３７～３９が設けられている。第１冷却器３７は電池３３に対応し、第２冷却器３８はインバータ３４に対応し、第３冷却器３９はモータジェネレータ３５に対応している。
　冷却器３７～３９には、低温側熱輸送媒体が流通する。電気機器３３～３５は、冷却器３７～３９を流れる低温側熱輸送媒体によって冷却される。
　第１冷却器３７及び第２冷却器３８では、他の熱輸送媒体を介さず低温側熱輸送媒体によって電池３３及びインバータ３４が冷却される。第３冷却器３９は、低温側熱輸送媒体によってオイル回路４０を循環するオイルを冷却するオイルクーラである。オイルは、モータジェネレータ３５の内部を流れることで、モータジェネレータ３５の潤滑と冷却を行う。
　冷却器３７～３９では、冷却対象機器である電池３３、インバータ３４およびモータジェネレータ３５から低温側熱輸送媒体への吸熱が行われる。室外熱交換器３６では、外気から低温側熱輸送媒体への吸熱が行われる。つまり、電池３３、インバータ３４、モータジェネレータ３５および室外熱交換器３６は、低温側熱輸送媒体への吸熱を行う被吸熱機器である。
　次に、第２冷却器３８の具体的な構成について説明する。図２に示すように、本実施形態の第２冷却器３８は、インバータ３４を構成する複数の電子部品３４０を両面から冷却する積層型の熱交換器である。
　本実施形態の電子部品３４０は、両面から放熱が行われる両面放熱構造を有している。電子部品３４０としては、ＩＧＢＴ等の半導体素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールを用いることができる。
　第２冷却器３８は、流路管３８１と、連通部３８２と、を備えている。流路管３８１は、扁平形状に形成されるとともに、低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体を流通させる低温側熱輸送媒体流路を構成している。流路管３８１は、電子部品３４０を両面から挟持できるように複数個積層配置されている。
　連通部３８２は、複数の流路管３８１同士を連通させる。連通部３８２は、流路管３８１の長手方向の両端部にそれぞれ接続されている。
　本実施形態では、電子部品３４０は、流路管３８１における扁平面それぞれに対して２個ずつ設けられている。各扁平面に設けられた２つの電子部品３４０は、それぞれ低温側熱輸送媒体の流れ方向に直列に配置されている。
　ここで、複数の流路管３８１のうち、積層方向最外側に配置される流路管３８１を外側流路管３８１０とする。第２冷却器３８における２つの外側流路管３８１０のうち、一方の外側流路管３８１０の長手方向両端部には、導入口３８３および排出口３８４がそれぞれ設けられている。
　導入口３８３は、低温側熱輸送媒体を第２冷却器３８に導入する導入部である。排出口３８４は、低温側熱輸送媒体を第２冷却器３８から排出する排出部である。導入口３８３および排出口３８４は、ろう付けにより一方の外側流路管３８１０に接合されている。本実施形態の流路管３８１、連通部３８２、導入口３８３および排出口３８４は、それぞれ、アルミニウムにより構成されている。
　導入口３８３から導入された低温側熱輸送媒体は、一方の連通部３８２を通って、流路管３８１の長手方向における一方の端部から各流路管３８１に流入し、各流路管３８１内を他方の端部に向かって流れる。そして、低温側熱輸送媒体は、他方の連通部３８２を通って排出口３８４から排出される。このように、低温側熱輸送媒体が流路管３８１内を流通する間に、低温側熱輸送媒体と電子部品３４０との間で熱交換が行われ、電子部品３４０が冷却される。
　次に、低温側熱輸送媒体について説明する。低温側熱輸送媒体は、低温での粘性が低く、冷却性能が高いことが望ましい。
　本実施形態では、低温側熱輸送媒体として、メタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いている。本実施形態では、低温側熱輸送媒体において、水量をメタノール量以上としている。すなわち、メタノール水溶液に占める水の割合を５０％以上としている。
　具体的には、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を、重量比でメタノール：水＝３５：６５～５０：５０としている。すなわち、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を、重量比で３５：６５以上、５０：５０以下の範囲としている。
　ここで、実施例としてのメタノール水溶液（メタノール：水＝３５：６５～５０：５０）および比較例としてのエチレングリコール系不凍液（ＬＬＣ）における、温度と動粘度との関係を図３に示す。
　図３の実線に示すように、実施例としてのメタノール水溶液は、－２０℃での動粘度が１０．０ｍｍ２／ｓ、－３５℃での動粘度が２４．２ｍｍ２／ｓである。図３の破線に示すように、比較例としてのエチレングリコール系不凍液は、－２０℃での動粘度が２９．６ｍｍ２／ｓ、－３５℃での動粘度が８９．５ｍｍ２／ｓである。このように、メタノール水溶液は、低温における低粘度を確保することができる。
　ここで、低温側熱輸送媒体の温度が２５℃のときの第２冷却器３８における低温側熱輸送媒体の圧力損失および熱伝達率比の関係を、図４に示す。図４の縦軸に示す熱伝達率比とは、低温側熱輸送媒体として比較例のエチレングリコール系不凍液を用い、第２冷却器３８における低温側熱輸送媒体の圧力損失が３５ｋＰａのときの熱伝達率を１．０として表した熱伝達率の値のことである。
　図４では、低温側熱輸送媒体として実施例のメタノール水溶液を用いた場合の圧力損失および熱伝達率比の関係を実線で示している。また、図４では、低温側熱輸送媒体として比較例のエチレングリコール系不凍液を用いた場合の圧力損失および熱伝達率比の関係を破線で示している。
　図４に示すように、低温側熱輸送媒体が２５℃という条件下では、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、同一性能（すなわち同一熱伝達率）で、圧力損失を５０％低減することができる。
　ここで、図３に示すように、２５℃において、メタノール水溶液の動粘度は、エチレングリコール系不凍液の動粘度の約１／２である。これに対し、－３５℃において、メタノール水溶液の動粘度は、エチレングリコール系不凍液の動粘度の約１／４である。
　したがって、－３５℃においては、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、圧力損失を５０％よりも大幅に低減することができると考えられる。このように、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いると、低温における圧力損失を低く抑えることができる。
　また、図４に示すように、低温側熱輸送媒体が２５℃という条件下では、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、同一圧力損失で、熱伝達率を２０％上昇させることができる。このように、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いると、低温側熱輸送媒体の熱伝達率を向上させることができ、冷却器３７～３９における冷却性能を向上させることができる。
　本実施形態の低温側熱輸送媒体は、水およびメタノールに加え、防錆剤を含んでいる。防錆剤は、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を防ぐためのものである。低温側熱輸送媒体における防錆剤の濃度は適宜設定可能であるが、例えば数％とすることができる。
　防錆剤としては、例えば脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、芳香族ジカルボン酸またはそれらの塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、ケイ酸、リン酸塩、リン酸、亜硝酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、トリアゾール、及びチアゾールから選ばれる少なくとも一種を用いることができる。
　以上説明したように、本実施形態では、低温側熱輸送媒体としてメタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いている。これにより、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温環境下での粘度増大を抑制できる。このため、低温環境下においても、低温媒体回路３０での圧力損失の増大を抑制でき、低温側ポンプ３２の動力増大を抑制できる。
　また、室外熱交換器３６では、低温側熱輸送媒体の流路を狭くするなどして小型化しやすくなり、設計の自由度を向上させることができる。さらに、室外熱交換器３６を通過する低温側熱輸送媒体の流速が向上することから、室外熱交換器３６への着霜を抑制できる。
　また、低温環境下での低温側熱輸送媒体の粘度増大を抑制できることから、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温側熱輸送媒体の流量を増大させることができる。この結果、低温側熱輸送媒体の流速を上昇させることができ、低温側熱輸送媒体の熱伝達率をより向上させることができる。さらに、低温側熱輸送媒体の熱伝達率が向上することで、室外熱交換器３６を含む機器全体の熱通過率を向上させることができる。
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に含まれる水量をメタノール量以上としている。メタノール水溶液は、エチレングリコール系不凍液に比べて、凝固点を低く維持しつつ、水の割合をより多くすることできる。このため、メタノール水溶液において、熱容量の大きい水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の熱容量を増大させることができ、熱伝導率をより向上させることができる。
　また、メタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の粘度をより低くすることができる。さらにメタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体のコストを低減できる。
　ところで、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合、低温側熱輸送媒体に含まれるメタノールと配管を構成するアルミニウムが化学反応して、アルミニウムアルコキシドが生成される可能性がある。これにより、低温側熱輸送媒体に含まれるメタノール量が減少し、低温環境下における粘度増大抑制効果が低減するおそれがある。つまり、凍結温度上昇のおそれがある。
　これに対し、本実施形態のように低温側熱輸送媒体に含まれる水量をメタノール量以上とし、低温側熱輸送媒体に含まれる水の割合を多くすることで、アルミニウムアルコキシドの生成を抑制することができる。これにより、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合においても、低温環境下での粘度増大を確実に抑制することができる。つまり、凍結温度の上昇を抑制できる。
　また、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を重量比で３５：６５～５０：５０とすることで、低温側熱輸送媒体の凝固点を－３５℃以下とすることができる。このため、冬季のような低温環境下における低温側熱輸送媒体の凍結を抑制できる。
　さらに、低温側熱輸送媒体に防錆剤を含有させることで、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を抑制できる。これにより、熱輸送システムの耐久性を向上させることができる。
　（第２実施形態）
　以下、本開示の第２実施形態を図面に基づいて説明する。本第２実施形態の低温側熱輸送媒体は、低温での粘性が低く、沸点が高いことが望ましい。
　本実施形態では、低温側熱輸送媒体として、メタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液を用いている。本実施形態では、メタノール水溶液に占める沸点上昇剤の割合を５０％未満としている。
　沸点上昇剤としては、水およびメタノールの双方に相溶性を有し、かつ、水およびメタノールの混合物よりも沸点が高い物質を用いることができる。具体的には、沸点上昇剤としては、アルコール、アミン、エーテル、カルボン酸の少なくともいずれかを用いることができる。
　アルコールとしては、水酸基が１個かつ炭素数が３以上のアルコール、および、水酸基が２個以上かつ炭素数が２以上のアルコールの少なくともいずれかを用いることができる。水酸基が２個以上かつ炭素数が２以上のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールの少なくともいずれかを用いることができる。
　アミンとしては、ホルムアミンおよびメチルアミンの少なくともいずれかを用いることができる。エーテルとしては、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、グリコールエーテルの少なくともいずれかを用いることができる。カルボン酸としては、ギ酸および酢酸の少なくともいずれかを用いることができる。
　図５に示すように、インバータ３４の電子部品３４０で発生した熱は、流路管３８１の内壁面３８１ａを介して、流路管３８１内を流れる低温側熱輸送媒体に伝達する。これにより、流路管３８１に流入した低温側熱輸送媒体の温度が上昇する。
　このとき、流路管３８１内の低温側熱輸送媒体流路のうち、内壁面３８１ａに対向する部位の温度が、他の部位の温度よりも高くなる。すなわち、流路管３８１内の低温側熱輸送媒体流路のうち、内壁面３８１ａに対向する部位の温度が最も高くなる。このため、流路管３８１の内壁面３８１ａの温度が、事実上、低温側熱輸送媒体の最高温度となる。したがって、低温側熱輸送媒体の沸点を、流路管３８１の内壁面３８１ａの温度より高くすることにより、低温側熱輸送媒体が流路管３８１内において沸騰することを抑制できる。
　特に、夏季のような高温環境下では、インバータ３４の温度が上昇しやすく、第２冷却器３８における流路管３８１の内壁面３８１ａの温度が高くなる。したがって、低温側熱輸送媒体の沸点は、夏季における流路管３８１の内壁面３８１ａの温度（本例では約９０℃）以上であることが望ましい。また、低温側熱輸送媒体の凝固点は、冬季のような低温環境下において凍結することを抑制するために、－３５℃以下であることが望ましい。
　図６に示すように、比較例１としての無水メタノールは、凝固点が－９５℃であり、沸点が６５℃である。比較例２としてのメタノールおよび水を含むメタノール水溶液（メタノール：水＝３５：６５）では、凝固点が－３５℃であり、沸点が８２℃である。
　これに対し、実施例としてのメタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液（メタノール：水：沸点上昇剤＝１０：５０：４０）では、凝固点が－３５℃であり、沸点が１００℃である。このように、メタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液は、高沸点および低凝固点を確保することができる。そして、実施例としてのメタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液を低温媒体回路３０に高圧で封入した場合、メタノール水溶液の沸点をさらに上昇させることができる。
　なお、比較例３としてのエチレングリコール系不凍液（エチレングリコール：水＝５０：５０）は、凝固点が－３５℃であり、沸点が１０７℃である。しかしながら、エチレングリコール系不凍液は、－３５℃での動粘度がメタノール水溶液と比べて高いため、低温における低粘度を確保することができない。
　本実施形態の低温側熱輸送媒体は、水、メタノールおよび沸点上昇剤に加え、防錆剤を含んでいる。低温側熱輸送媒体における防錆剤の濃度は適宜設定可能であるが、例えば数％とすることができる。防錆剤としては、上記第１実施形態と同様のものを用いることができる。
　以上説明したように、本実施形態では、低温側熱輸送媒体としてメタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液を用いている。これにより、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温環境下での粘度増大を抑制できる。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
　また、低温側熱輸送媒体に沸点上昇剤を含有させることで、低温側熱輸送媒体の沸点を上昇させることができる。これによれば、熱負荷により低温側熱輸送媒体が加熱されたとしても、低温媒体回路３０において低温側熱輸送媒体が沸騰することを抑制できる。このため、低温媒体回路３０の一部に液相の低温側熱輸送媒体が存在しない状態であるドライアウトの発生を抑制できる。これにより、熱輸送媒体用蒸発器１５において、低圧冷媒と低温側熱輸送媒体との熱交換を安定的に行うことができる。
　また、本実施形態では、低温媒体回路３０を密閉式としている。これによれば、低温側熱輸送媒体を低温媒体回路３０に高圧で封入することができるので、低温側熱輸送媒体の沸点をさらに上昇させることができる。
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に防錆剤を含有させている。これによれば、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を抑制できるので、熱輸送システムの耐久性を向上させることができる。さらに、沸点上昇効果により、低温側熱輸送媒体の沸点を上昇させることができる。
　（第３実施形態）
　以下、本開示の第３実施形態を図面に基づいて説明する。本第３実施形態の低温側熱輸送媒体は、低温での粘性が低く、沸点が高いことが望ましい。
　本実施形態では、低温側熱輸送媒体として、エタノールおよび水を含むエタノール水溶液を用いている。本実施形態では、低温側熱輸送媒体において、水量をエタノール量以上としている。すなわち、エタノール水溶液に占める水の割合を５０％以上としている。
　具体的には、低温側熱輸送媒体におけるエタノールと水の比を、重量比でエタノール：水＝３５：６５～５０：５０としている。すなわち、低温側熱輸送媒体におけるエタノールと水の比を、重量比で３５：６５以上、５０：５０以下の範囲としている。また、低温側熱輸送媒体におけるエタノールと水の比を、重量比でエタノール：水＝４３：５７～５０：５０とすることが望ましい。
　図７に示すように、比較例１としての無水メタノールは、凝固点が－９５℃であり、沸点が６５℃である。比較例２としてのメタノールおよび水を含むメタノール水溶液（メタノール：水＝３５：６５）では、凝固点が－３５℃であり、沸点が８２℃である。
　これに対し、実施例としてのエタノールおよび水を含むエタノール水溶液（エタノール：水＝４５：５５）では、凝固点が－３５℃であり、沸点が８２℃である。このように、エタノール水溶液は、比較例２と同等の高沸点および低凝固点を確保することができる。
　そして、本実施例によれば、凝固点降下剤としてエタノールを用いているので、比較例２に比して安全性が高い。従って、比較例２に比して、冷却水の輸送・補充のシーンで、冷却水のハンドリングが容易となり得る。加え、エタノール水溶液を低温媒体回路３０に高圧で封入した場合、エタノール水溶液の沸点をさらに上昇させることができる。
　なお、比較例３としてのエチレングリコール系不凍液（エチレングリコール：水＝５０：５０）は、凝固点が－３５℃であり、沸点が１０７℃である。しかしながら、エチレングリコール系不凍液は、－３５℃での動粘度がエタノール水溶液と比べて高いため、低温における低粘度を確保することができない。
　本実施形態の低温側熱輸送媒体は、水およびエタノールに加え、防錆剤を含んでいる。低温側熱輸送媒体における防錆剤の濃度は適宜設定可能であるが、例えば数％とすることができる。防錆剤としては、上記第１実施形態と同様のものを用いることができる。
　以上説明したように、本実施形態では、低温側熱輸送媒体としてエタノールおよび水を含むエタノール水溶液を用いている。これにより、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温環境下での粘度増大を抑制できる。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
　また、低温側熱輸送媒体としてエタノール水溶液を用いることで、低温側熱輸送媒体の沸点を上昇させることができる。具体的には、低温側熱輸送媒体の沸点を、夏季における流路管３８１の内壁面３８１ａの温度以上とすることができる。
　これによれば、熱負荷により低温側熱輸送媒体が加熱されたとしても、低温媒体回路３０（具体的には、第２冷却器３８の流路管３８１）において低温側熱輸送媒体が沸騰することを抑制できる。このため、低温媒体回路３０の一部に液相の低温側熱輸送媒体が存在しない状態であるドライアウトの発生を抑制できる。これにより、熱輸送媒体用蒸発器１５において、低圧冷媒と低温側熱輸送媒体との熱交換を安定的に行うことができる。
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に含まれる水量をエタノール量以上としている。エタノール水溶液は、エチレングリコール系不凍液に比べて、凝固点を低く維持しつつ、水の割合をより多くすることできる。このため、エタノール水溶液において、熱容量の大きい水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の熱容量を増大させることができ、熱伝導率をより向上させることができる。
　また、エタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の粘度をより低くすることができる。さらにエタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体のコストを低減できる。
　ところで、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合、低温側熱輸送媒体に含まれるエタノールと配管を構成するアルミニウムが化学反応して、アルミニウムアルコキシドが生成される可能性がある。これにより、低温側熱輸送媒体に含まれるエタノール量が減少し、低温環境下における粘度増大抑制効果が低減するおそれがある。つまり、凍結温度上昇のおそれがある。
　これに対し、本実施形態のように低温側熱輸送媒体に含まれる水量をエタノール量以上とし、低温側熱輸送媒体に含まれる水の割合を多くすることで、アルミニウムアルコキシドの生成を抑制することができる。これにより、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合においても、低温環境下での粘度増大を確実に抑制することができる。つまり、凍結温度の上昇を抑制できる。
　また、低温側熱輸送媒体におけるエタノールと水の比を重量比で４３：５７～５０：５０とすることで、低温側熱輸送媒体の凝固点を－３５℃以下とすることができる。このため、冬季のような低温環境下における低温側熱輸送媒体の凍結を抑制できる。
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に防錆剤を含有させている。これによれば、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を抑制できるので、熱輸送システムの耐久性を向上させることができる。さらに、沸点上昇効果により、低温側熱輸送媒体の沸点を上昇させることができる。
　また、本実施形態では、低温媒体回路３０を密閉式としている。これによれば、低温側熱輸送媒体を低温媒体回路３０に高圧で封入することができるので、低温側熱輸送媒体の沸点をさらに上昇させることができる。
　（第４実施形態）
　以下、本開示の第４実施形態を図面に基づいて説明する。本第４実施形態の低温側熱輸送媒体は、低温での粘性が低く、導電性が低いことが望ましい。
　本実施形態の低温側熱輸送媒体は、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水と、非イオン系防錆剤とを含んでいる。以下、本明細書では、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかを低級アルコールともいう。
　ここで、メタノールは、融点が－９７℃、沸点が６４．５℃である。エタノールは、融点が－１１４℃、沸点が７８．３℃である。低級アルコールとしては、メタノールおよびエタノールのうち、使用環境等に応じて、適切な性質を有するアルコールを適宜選択すればよい。
　本実施形態では、低温側熱輸送媒体において、水量を低級アルコール量以上としている。すなわち、低温側熱輸送媒体に占める水の割合を５０％以上としている。
　具体的には、低温側熱輸送媒体における低級アルコールと水の比を、重量比で低級アルコール：水＝３５：６５～５０：５０としている。すなわち、低温側熱輸送媒体における低級アルコールと水の比を、重量比で３５：６５以上、５０：５０以下の範囲としている。
　ここで、実施例１としてのメタノール水溶液（メタノール：水＝３５：６５～５０：５０）および比較例１としてのエチレングリコール系不凍液（ＬＬＣ）における、温度と動粘度との関係を図８に示す。
　図８の実線に示すように、実施例１としてのメタノール水溶液は、－２０℃での動粘度が１０．０ｍｍ２／ｓ、－３５℃での動粘度が２４．２ｍｍ２／ｓである。図８の破線に示すように、比較例１としてのエチレングリコール系不凍液は、－２０℃での動粘度が２９．６ｍｍ２／ｓ、－３５℃での動粘度が８９．５ｍｍ２／ｓである。このように、メタノール水溶液は、低温における低粘度を確保することができる。同様に、エタノール水溶液でも、低温における低粘度を確保することができる。
　低温側熱輸送媒体に含まれる非イオン系防錆剤は、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を防ぐためのものである。低温側熱輸送媒体における非イオン系防錆剤の濃度は適宜設定可能であるが、例えば数％とすることができる。さらに、非イオン系防錆剤は、水に溶けてもイオン性を示さないので、低温側熱輸送媒体の導電性の上昇を抑制できる。
　非イオン系防錆剤としては、Ｓｉエーテル及び／又はトリアゾール系の防錆剤を用いることができる。非イオン系防錆剤としてＳｉエーテルを用いることで、アルミニウムの表面に被膜を形成することができる。非イオン系防錆剤としてトリアゾールを用いることで、銅の表面に被膜を形成することができる。
　Ｓｉエーテルとしては、下記一般式（１）で表されるものを用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　一般式（１）中、Ｒ１～Ｒ４は、それぞれ独立に置換基を表す。Ｒ１～Ｒ４は、非水溶性の置換基であることが望ましい。これによれば、Ｓｉエーテルにより形成される被膜に撥水性を持たせることができるので、アルミニウム製の配管表面への水の吸着を阻害できる。このため、配管の腐食を効果的に抑制できる。一般式（１）中、Ｒ１～Ｒ４としては、例えば、炭化水素基や、炭化水素基の水素原子をハロゲン原子で置換したハロゲン化炭化水素基を採用することができる。
　図９は、実施例２および比較例２の低温側熱輸送媒体における電気伝導率を示すグラフである。実施例２では、防錆剤として本実施形態の非イオン系防錆剤（すなわち、Ｓｉエーテル及び／又はトリアゾール系の防錆剤）を用いている。比較例２では、防錆剤としてイオン系防錆剤であるセバシン酸を用いている。
　図９に示すように、防錆剤として非イオン系防錆剤を用いた場合、防錆剤としてイオン系防錆剤を用いた場合よりも、低い電気伝導率が得られている。
　以上説明したように、本実施形態では、低温側熱輸送媒体として、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水と、非イオン系防錆剤とを含む低級アルコール水溶液を用いている。これにより、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温環境下での粘度増大を抑制できる。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に非イオン系防錆剤を含有させている。低温側熱輸送媒体に防錆剤を含有させることで、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を抑制できる。これにより、熱輸送システムの耐久性を向上させることができる。
　さらに、防錆剤として非イオン系防錆剤を用いることで、防錆剤としてイオン系防錆剤を用いた場合と比較して、熱輸送媒体の低導電性を確保することができる。この結果、熱輸送システムに大がかりな絶縁対策を施す必要がなくなる。
　また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に含まれる水量を低級アルコール量以上としている。メタノール水溶液やエタノール水溶液は、エチレングリコール系不凍液に比べて、凝固点を低く維持しつつ、水の割合をより多くすることできる。このため、低温側熱輸送媒体において、熱容量の大きい水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の熱容量を増大させることができ、熱伝導率をより向上させることができる。
　また、低温側熱輸送媒体における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の粘度をより低くすることができる。さらに低温側熱輸送媒体における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体のコストを低減できる。
　ところで、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合、低温側熱輸送媒体に含まれるメタノールやエタノールと配管を構成するアルミニウムとが化学反応して、アルミニウムアルコキシドが生成される可能性がある。これにより、低温側熱輸送媒体に含まれる低級アルコール量が減少し、低温環境下における粘度増大抑制効果が低減するおそれがある。つまり、凍結温度上昇のおそれがある。
　これに対し、本実施形態のように低温側熱輸送媒体に含まれる水量を低級アルコール量以上とし、低温側熱輸送媒体に含まれる水の割合を多くすることで、アルミニウムアルコキシドの生成を抑制することができる。これにより、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合においても、低温環境下での粘度増大を確実に抑制することができる。つまり、凍結温度の上昇を抑制できる。
　また、低温側熱輸送媒体における低級アルコールと水の比を重量比で３５：６５～５０：５０とすることで、低温側熱輸送媒体の凝固点を使用環境での最低温度より低くすることができる。このため、冬季のような低温環境下における低温側熱輸送媒体の凍結を抑制できる。
　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。
　例えば、上記第１実施形態では、メタノール水溶液を低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体に用いたが、これに限らず、メタノール水溶液を高温媒体回路２０の高温側熱輸送媒体に用いてもよい。この場合、高温媒体回路２０と低温媒体回路３０とで熱輸送媒体を共通化することができる。
　また、上記第２実施形態では、メタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液を低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体に用いたが、これに限らず、メタノール水溶液を高温媒体回路２０の高温側熱輸送媒体に用いてもよい。この場合、高温媒体回路２０と低温媒体回路３０とで熱輸送媒体を共通化することができる。
　また、上記第３実施形態では、エタノールおよび水を含むエタノール水溶液を低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体に用いたが、これに限らず、エタノール水溶液を高温媒体回路２０の高温側熱輸送媒体に用いてもよい。この場合、高温媒体回路２０と低温媒体回路３０とで熱輸送媒体を共通化することができる。
　また、上記第４実施形態では、低級アルコールと、水と、非イオン系防錆剤とを含む低級アルコール水溶液を、低温媒体回路３０の低温側熱輸送媒体に用いたが、これに限らず、低級アルコール水溶液を高温媒体回路２０の高温側熱輸送媒体に用いてもよい。この場合、高温媒体回路２０と低温媒体回路３０とで熱輸送媒体を共通化することができる。
　また、上記各実施形態では、第３冷却器３９を、低温側熱輸送媒体によってオイル回路４０を循環するオイルを冷却するオイルクーラとした例について説明したが、この態様に限定されない。例えば、第３冷却器３９を、他の熱輸送媒体（例えばオイル）を介さず低温側熱輸送媒体によってモータジェネレータ３５を冷却するように構成してもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　（本開示の実施の形態の概要）
　本開示の第１の態様に係る熱輸送媒体は、冷凍サイクル装置を循環する冷媒の冷熱を電気機器に輸送する熱輸送システムに用いられ、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水とを含む。
　本開示の第２の態様に係る熱輸送システムは、冷媒が循環する冷凍サイクル装置と、熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路と、冷媒と熱輸送媒体を熱交換し、熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器と、熱輸送媒体回路に設けられ、熱輸送媒体に吸熱される電気機器と、を備え、熱輸送媒体は、メタノールおよび水を含む。
　第２の態様によれば、熱輸送媒体としてメタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制できる。
　本開示の第３の態様に係る熱輸送システムは、冷媒が循環する冷凍サイクル装置と、熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路と、冷媒と熱輸送媒体を熱交換し、熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器と、熱輸送媒体回路に設けられ、熱輸送媒体に吸熱される電気機器と、を備え、熱輸送媒体は、メタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液である。
　第３の態様によれば、熱輸送媒体としてメタノール、水および沸点上昇剤を含むメタノール水溶液を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制でき、さらに熱輸送媒体の沸騰を抑制できる。
　本開示の第４の態様に係る熱輸送システムは、冷媒が循環する冷凍サイクル装置と、熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路と、冷媒と熱輸送媒体を熱交換し、熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器と、熱輸送媒体回路に設けられ、熱輸送媒体に吸熱される電気機器と、を備え、熱輸送媒体は、エタノールおよび水を含むエタノール水溶液である。
　第４の態様によれば、熱輸送媒体としてエタノールおよび水を含むエタノール水溶液を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制でき、さらに熱輸送媒体の沸騰を抑制できる。
　本開示の第５の態様に係る熱輸送システムは、冷媒が循環する冷凍サイクル装置と、熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路と、冷媒と熱輸送媒体を熱交換し、熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器と、熱輸送媒体回路に設けられ、熱輸送媒体に吸熱される電気機器と、を備え、熱輸送媒体は、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水と、非イオン系防錆剤とを含む。
　第５の態様によれば、熱輸送媒体として、メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水と、を含む低級アルコール水溶液を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制できる。また、防錆剤として非イオン系防錆剤を用いることで、熱輸送媒体の低導電性を確保することできる。

Claims (20)

  1. 　冷凍サイクル装置（１０）を循環する冷媒の冷熱を電気機器（３３～３５）に輸送する熱輸送システムに用いられ、
    　メタノールおよびエタノールの少なくともいずれかである低級アルコールと、水とを含む熱輸送媒体。
  2. 　前記低級アルコールとしてのメタノールと、水とを含む請求項１に記載の熱輸送媒体。
  3. 　水量がメタノール量以上である請求項２に記載の熱輸送媒体。
  4. 　メタノールと水の比が、重量比で３５：６５～５０：５０である請求項２または３に記載の熱輸送媒体。
  5. 　前記低級アルコールとしてのメタノール、水および沸点上昇剤を含む請求項１に記載の熱輸送媒体。
  6. 　前記沸点上昇剤は、水およびメタノールの双方に相溶性を有し、かつ、水およびメタノールの混合物よりも沸点が高い物質である請求項５に記載の熱輸送媒体。
  7. 　前記沸点上昇剤は、アルコール、アミン、エーテル、カルボン酸の少なくともいずれかである請求項６に記載の熱輸送媒体。
  8. 　前記沸点上昇剤の割合が５０％未満である請求項５ないし７のいずれか１つに記載の熱輸送媒体。
  9. 　前記低級アルコールとしてのエタノールと、水とを含む請求項１に記載の熱輸送媒体。
  10. 　水量がエタノール量以上である請求項９に記載の熱輸送媒体。
  11. 　エタノールと水の比が、重量比で３５：６５～５０：５０である請求項９または１０に記載の熱輸送媒体。
  12. 　防錆剤を含む請求項２ないし１１のいずれか１つに記載の熱輸送媒体。
  13. 　前記低級アルコールとしてのメタノールおよびエタノールの少なくともいずれかと、水と、非イオン系防錆剤とを含む請求項１に記載の熱輸送媒体。
  14. 　前記非イオン系防錆剤は、Ｓｉエーテル及び／又はトリアゾール系である請求項１３に記載の熱輸送媒体。
  15. 　水量が前記低級アルコール量以上である請求項１３または１４に記載の熱輸送媒体。
  16. 　前記低級アルコールと水の比が、重量比で３５：６５～５０：５０である請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載の熱輸送媒体。
  17. 　前記冷凍サイクル装置（１０）と、
    　熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路（３０）と、
    　前記冷媒と前記熱輸送媒体を熱交換し、前記熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器（１５）と、を備え、
    　前記電気機器は、前記熱輸送媒体回路に設けられるとともに、前記熱輸送媒体に吸熱され、
    　前記熱輸送媒体として、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の熱輸送媒体が用いられる熱輸送システム。
  18. 　前記熱輸送媒体回路は密閉されている請求項１７に記載の熱輸送システム。
  19. 　前記冷凍サイクル装置（１０）と、
    　熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路（３０）と、
    　前記冷媒と前記熱輸送媒体を熱交換し、前記熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器（１５）と、を備え、
    　前記電気機器は、前記熱輸送媒体回路に設けられるとともに、前記熱輸送媒体に吸熱され、
    　前記熱輸送媒体より高温の高温側熱輸送媒体が循環する高温側熱輸送媒体回路（２０）と、
    　前記冷媒と前記高温側熱輸送媒体を熱交換し、前記高温側熱輸送媒体を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、を備え、
    　前記熱輸送媒体および前記高温側熱輸送媒体として、請求項５ないし１２のいずれか１つに記載の熱輸送媒体が用いられる熱輸送システム。
  20. 　前記高温側熱輸送媒体回路は密閉されている請求項１９に記載の熱輸送システム。
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