JP2014094997A - Heat transport medium - Google Patents
Heat transport medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014094997A JP2014094997A JP2012245788A JP2012245788A JP2014094997A JP 2014094997 A JP2014094997 A JP 2014094997A JP 2012245788 A JP2012245788 A JP 2012245788A JP 2012245788 A JP2012245788 A JP 2012245788A JP 2014094997 A JP2014094997 A JP 2014094997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transport
- transport medium
- acid
- heat
- kinematic viscosity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
本発明は、熱輸送媒体に関するものである。 The present invention relates to a heat transport medium.
自動車等の輸送機等の内燃機関のラジエータや、電池を使用する装置における電池等の発熱装置を冷却するために、これらから発生する熱を速やかに外部に放出させることを目的としてクーラント等の各種熱輸送媒体を使用した放熱装置が使用されている。
これらの放熱装置にてこれまで使用されている熱輸送媒体は、他の液体と同様に低温よりもより高温において粘度は低くなるという物性を備えている。
このため、発熱装置から熱輸送媒体が受熱するにつれて、該熱輸送媒体の温度が上昇するので、より低粘度となり熱輸送媒体を循環させる回路をよりスムーズに流れることになる。この結果、これらの発熱装置をある程度は冷却することができた。
Various types of coolants and the like for the purpose of quickly releasing the heat generated from the radiators of internal combustion engines such as automobiles, etc. A heat dissipation device using a heat transport medium is used.
The heat transport medium used so far in these heat radiating devices has a physical property that the viscosity is lower at a higher temperature than at a low temperature, like other liquids.
For this reason, since the temperature of the heat transport medium rises as the heat transport medium receives heat from the heat generating device, the viscosity becomes lower and the circuit that circulates the heat transport medium flows more smoothly. As a result, these heat generating devices could be cooled to some extent.
加えて、特許文献１に記載されているように、熱輸送媒体処理された微小粒子を配合することにより熱輸送媒体自体の熱伝導率を向上させて、熱輸送能力を向上させることが知られている。
確かに、この方法によれば、熱輸送能力が向上するものの、分散された微小粒子の沈殿防止等の熱輸送媒体自体の系の安定化を考慮する必要があるし、熱輸送媒体の温度に熱輸送媒体自体の熱輸送能力が依存しないので、特に温度に応じた熱輸送を行うことが困難であった。
In addition, as described in Patent Document 1, it is known that the heat conductivity of the heat transport medium itself is improved by blending the microparticles treated with the heat transport medium to improve the heat transport capability. ing.
Certainly, according to this method, although the heat transport capability is improved, it is necessary to consider stabilization of the system of the heat transport medium itself such as precipitation prevention of dispersed microparticles, and the temperature of the heat transport medium must be considered. Since the heat transport capability of the heat transport medium itself does not depend, it is particularly difficult to perform heat transport according to the temperature.
他方、装置の通常運転中には、オーバーヒート防止を目的に熱輸送媒体を円滑に循環させて装置を冷却させることが必要であるが、そのためには熱輸送媒体が加熱されることにより十分に低粘度化されることが必要である。
しかしながら、従来は、装置の運転開始直後の温度条件において熱輸送媒体をより高粘度化させておくことによって、装置をある程度の温度まで速やかに温度上昇させると、定常運転時に装置が過熱されてオーバーヒートを発生する可能性が高くなり、逆に定常運転時に十分に放熱をさせようとすると、運転開始直後の熱輸送媒体が低粘度化するので、運転開始後速やかに装置を定常状態として安定運転させることが困難であった。
このように、運転開始直後の熱輸送媒体による放熱を抑制し、かつ通常運転時において熱輸送媒体を十分に低粘度化させて、十分に放熱させることのバランスをとることが困難であった。
On the other hand, during normal operation of the apparatus, it is necessary to cool the apparatus by smoothly circulating the heat transport medium for the purpose of preventing overheating. For this purpose, the heat transport medium is heated to reduce the temperature sufficiently. It needs to be made viscous.
However, conventionally, if the temperature of the heat transport medium is increased to a certain temperature by increasing the viscosity of the heat transport medium under the temperature conditions immediately after the start of operation of the device, the device is overheated during steady operation and overheats. If the heat transport medium immediately after the start of operation is reduced in viscosity when attempting to sufficiently dissipate heat during steady operation, the device will be stably operated as a steady state immediately after the start of operation. It was difficult.
As described above, it is difficult to balance heat dissipation by suppressing heat dissipation immediately after the start of operation and sufficiently reducing the viscosity of the heat transport medium during normal operation to sufficiently dissipate heat.
従来の熱輸送媒体と比較して、本発明は装置の運転直後における熱輸送媒体の動粘度をより高くするか、定常運転時の熱輸送媒体の動粘度をより低くするかのいずれか一方もしくは両方である熱輸送媒体を提供することにより、装置の運転をより円滑化させることを課題とする。 Compared with a conventional heat transport medium, the present invention either increases the kinematic viscosity of the heat transport medium immediately after operation of the apparatus or lowers the kinematic viscosity of the heat transport medium during steady operation, or It is an object of the present invention to make the operation of the apparatus more smooth by providing both heat transport media.
上記課題の解決のために本発明者は以下の方法を発明した。
１． ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を含有する水溶性有機溶媒及び又は水からなる熱輸送媒体。
２． セルロース類がヒドロキシプロピルセルロース及び／又はヒドロキシプロピルメチルセルロースである１に記載の熱輸送媒体。
３． ２５℃における動粘度が８．５mm2/s以上、１００℃における動粘度が１．８mm2/s以下である１に記載の熱輸送媒体。
４． ７５℃における動粘度が３．２mm2/s以下である３に記載の熱輸送媒体。
In order to solve the above problems, the present inventors have invented the following method.
1. A heat transport medium comprising a water-soluble organic solvent containing celluloses containing a hydroxypropyl group and / or water.
2. 2. The heat transport medium according to 1, wherein the cellulose is hydroxypropylcellulose and / or hydroxypropylmethylcellulose.
3. 2. The heat transport medium according to 1, wherein the kinematic viscosity at 25 ° C. is 8.5 mm 2 / s or more and the kinematic viscosity at 100 ° C. is 1.8 mm 2 / s or less.
4). 3. The heat transport medium according to 3, wherein the kinematic viscosity at 75 ° C. is 3.2 mm 2 / s or less.
本発明によれば、装置の運転開始直後においては熱輸送媒体による放熱を抑制し、定常運転時においては、熱輸送媒体を十分に循環させることにより放熱を確実に行うという効果を奏する。この結果、ひいては装置の運転開始後、定常運転に至る時間を短縮し、かつ定常運転時には安定的に装置から放熱させることによって、いわゆるオーバーヒートの発生を防止するものである。 According to the present invention, it is possible to suppress the heat radiation by the heat transport medium immediately after the start of the operation of the apparatus, and to reliably perform the heat radiation by sufficiently circulating the heat transport medium during the steady operation. As a result, after the operation of the apparatus is started, the time to reach the steady operation is shortened, and the heat is stably radiated from the apparatus during the steady operation, thereby preventing so-called overheating.
本発明は、ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を含有させた熱輸送媒体とすることにより温度変化に対してこれまでにない動粘度の挙動を示すという性質を備え、それにより、熱輸送媒体を使用する装置のより安定的な運転を実現する発明である。
その動粘度の挙動とは、動粘度の温度依存性をJIS K2283附属書１に示される動粘度−温度チャートに基づき作図すると、ある温度域よりも低温域においては、温度の対数の値に反比例して動粘度の対数の対数の値が減少するが、ある温度域においてはその比例定数がより小さくなる。つまり反比例の傾きが大きくなるという挙動である。
組成によっては、ある温度域よりも高温域になると、該低温域と同程度の傾きで反比例する傾向が再び現れる挙動である。このため、本発明の熱輸送媒体は高温域において、低温域の挙動から予測される動粘度よりも明らかに低い動粘度を示す。
本発明の熱輸送媒体は、廃熱源から廃熱を熱交換器へ輸送する用途、及び加熱源から熱を輸送して加熱対象物を加熱する用途に利用することができる。熱輸送媒体は、具体的には、例えば内燃機関及びモーターの冷却液、例えば給湯、暖房、冷房及び冷凍システムの熱媒体、例えば融雪システム及びロードヒーティングの熱媒体、並びに電子機器の冷却媒体として用いることができる。
The present invention has the property of exhibiting an unprecedented kinematic viscosity behavior with respect to temperature change by making a cellulose containing a hydroxypropyl group-containing cellulose, thereby providing a heat transport medium. It is an invention that realizes more stable operation of the apparatus to be used.
The kinematic viscosity behavior is inversely proportional to the logarithmic value of the temperature in a lower temperature range than a certain temperature range when the temperature dependence of the kinematic viscosity is plotted based on the kinematic viscosity-temperature chart shown in JIS K2283 Annex 1. As a result, the logarithmic value of the logarithm of the kinematic viscosity decreases, but the proportionality constant becomes smaller in a certain temperature range. In other words, the behavior is that the inversely proportional slope increases.
Depending on the composition, when the temperature is higher than a certain temperature range, the tendency to be inversely proportional to the low temperature range again appears. For this reason, the heat transport medium of the present invention exhibits a kinematic viscosity that is clearly lower than the kinematic viscosity predicted from the behavior in the low temperature region in the high temperature region.
The heat transport medium of the present invention can be used for a purpose of transporting waste heat from a waste heat source to a heat exchanger and a purpose of transporting heat from a heating source to heat an object to be heated. Specifically, the heat transport medium is, for example, a coolant for internal combustion engines and motors, for example, a heat medium for hot water supply, heating, cooling and refrigeration systems, for example, a heat melting medium for snow melting systems and road heating, and a cooling medium for electronic devices. Can be used.
以下、具体的に本発明について述べる。
本発明の熱輸送媒体は、水溶性有機溶媒又は水溶性有機溶媒と水からなる基材に、ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を添加してなるものであり、熱の発生源である内燃機関用、加熱装置用等、積極的に熱を輸送させる装置内を循環させる用途に使用するものである。
The present invention will be specifically described below.
The heat transport medium of the present invention comprises a water-soluble organic solvent or a base material composed of a water-soluble organic solvent and water, added with celluloses containing a hydroxypropyl group, and is an internal combustion engine that is a heat generation source It is used for the purpose of circulating in the device that actively transports heat, such as for heating and heating devices.
（水溶性有機溶媒）
本発明にて使用できる水溶性有機溶媒としては、従来から熱輸送媒体に使用されてきた水溶性有機溶媒を採用することができる。
このような水溶性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロパノール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、グリセリン、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラ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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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エチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びテトラエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類が例示され、これらより選択される１種以上を単独又は組み合わせて用いることができる。
どのような水溶性有機溶媒を選択して使用するかは、使用時の水溶性有機溶媒の濃度、各温度における熱輸送媒体の動粘度、ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類の濃度等を考慮して決定することができる。
(Water-soluble organic solvent)
As the water-soluble organic solvent that can be used in the present invention, water-soluble organic solvents that have been conventionally used for heat transport media can be employed.
Examples of such water-soluble organic solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and propanol, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol, glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol, and the like. Ethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether , And Glycol ethers such as tetraethylene glycol monobutyl ether can be exemplified, it is possible to use one or more selected from these alone or in combination.
The type of water-soluble organic solvent to be used is determined by considering the concentration of the water-soluble organic solvent at the time of use, the kinematic viscosity of the heat transport medium at each temperature, the concentration of celluloses containing hydroxypropyl groups, etc. Can be determined.
熱輸送媒体中の水溶性有機溶媒の含有量は、水を含有しない場合には、ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類及び防錆剤等の添加剤を除く全ての量を水溶性有機溶媒とすることができ、このときの水溶性有機溶媒の濃度は９０〜９９重量％である。
また本発明の熱輸送媒体が水を含有する場合には、水溶性有機溶媒の含有量としては１０〜９５重量％とすることができる。
The content of the water-soluble organic solvent in the heat transport medium, when it does not contain water, is all water-soluble organic solvent except for additives such as celluloses containing hydroxypropyl groups and rust preventives. In this case, the concentration of the water-soluble organic solvent is 90 to 99% by weight.
When the heat transport medium of the present invention contains water, the content of the water-soluble organic solvent can be 10 to 95% by weight.
（ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類）
本発明にて用いることができるヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類は、セルロースの水酸基の全部又は一部がヒドロキシプロピル基にて置換された化合物であり、さらに重合されたヒドロキシプロピル基にて置換されていても良い。
本発明は特にヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を熱輸送媒体に含有させることにより、温度が高くなるほど低下する動粘度の特性を、例えば３０〜８０℃を境にして変化させることができる。
本発明において使用できるヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類としてはその重量平均分子量が２万〜１５０万が好ましく、より好ましくは３万〜１２０万、さらに好ましくは３．５万〜１００万である。重量平均分子量が２万未満であるとヒドロキシプロピルセルロースの配合効果が小さくなり、温度に対する動粘度の低下の程度が小さくなる。
本発明の熱輸送媒体のヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類の含有量としては、０．１〜１０．０ｗｔ％であり、好ましくは０．１５〜５．０ｗｔ％である。含有量が０．１５ｗｔ％未満であるとヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類の配合効果が小さくなり、温度に対する動粘度の低下の程度が小さくなる。
ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類の分子量が大きいほど、含有量が低くても動粘度を低下させる効果を発揮でき、含有させない場合と比較して動粘度がより低下し始める温度をより低温度側にシフトさせることができる。
(Celluloses containing hydroxypropyl groups)
The cellulose containing a hydroxypropyl group that can be used in the present invention is a compound in which all or part of the hydroxyl groups of cellulose are substituted with hydroxypropyl groups, and further substituted with polymerized hydroxypropyl groups. May be.
In the present invention, the characteristics of kinematic viscosity, which decreases as the temperature increases, can be changed, for example, at 30 to 80 ° C. by including celluloses containing a hydroxypropyl group in the heat transport medium.
The cellulose containing a hydroxypropyl group that can be used in the present invention preferably has a weight average molecular weight of 20,000 to 1,500,000, more preferably 30,000 to 1,200,000, and even more preferably 35,000 to 1,000,000. When the weight average molecular weight is less than 20,000, the blending effect of hydroxypropyl cellulose is reduced, and the degree of decrease in kinematic viscosity with respect to temperature is reduced.
As content of the cellulose containing the hydroxypropyl group of the heat transport medium of this invention, it is 0.1-10.0 wt%, Preferably it is 0.15-5.0 wt%. When the content is less than 0.15 wt%, the blending effect of celluloses containing hydroxypropyl groups is reduced, and the degree of decrease in kinematic viscosity with respect to temperature is reduced.
The higher the molecular weight of celluloses containing hydroxypropyl groups, the lower the content, the lower the content, the lower the temperature at which kinematic viscosity begins to decrease compared to the case of not containing them. Can be shifted.
従来の熱輸送媒体は、温度上昇につれて動粘度を低下させる性質を有しており、そのような性質を利用して熱を輸送するために使用されてきた。本発明においては、さらにヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を含有させることにより、たとえば加熱されてきた熱輸送媒体は３０〜８０℃を境にしてこれまで以上に動粘度を低下させる性質を発現する。
このため、３０℃を超えた温度範囲においてヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類を含有させた熱輸送媒体の動粘度は含有させない場合と同等の動粘度になるという性質を備えることができる。
なお、本発明における動粘度はＪＩＳ Ｋ ２２８３に基づき、ウベローデ粘度計を用いて０℃〜１００℃まで各温度毎に求めた。
Conventional heat transport media have the property of reducing kinematic viscosity with increasing temperature and have been used to transport heat using such properties. In the present invention, by further containing a cellulose containing a hydroxypropyl group, for example, a heated heat transport medium exhibits a property of lowering kinematic viscosity more than ever at 30 to 80 ° C. .
For this reason, in the temperature range over 30 degreeC, it can have the property that it becomes a kinematic viscosity equivalent to the case where it does not contain the kinematic viscosity of the heat transport medium containing the cellulose containing a hydroxypropyl group.
In addition, kinematic viscosity in this invention was calculated | required for every temperature from 0 to 100 degreeC using the Ubbelohde viscometer based on JISK2283.
このため、例えば３０℃以下の低温下においては、熱輸送媒体の動粘度は十分に高いので流動性が小さいものである。このため、２５℃における熱輸送媒体の動粘度を８．５mm2/s以上、好ましくは１０mm2/s以上、より好ましくは１２mm2/s以上とすることができる。このような状態において装置の運転を開始すると、発生した熱が装置自身の温度上昇と熱輸送媒体の温度上昇に費やされる。特に装置が一定温度にまで速やかに温度上昇することにより、装置の安定的な運転状態、より高効率の運転状態に速やかに到達することができる効果を発揮できる。
その後、運転を継続させることにより、装置自体は高温となり、さらに高温下において熱輸送媒体はさらに流動性が向上するので、より多くの熱量を輸送することができ、例えば内燃機関であれば、運転により発生した熱量が、３０℃以上の熱輸送媒体によってさらに多く輸送されるので、内燃機関の冷却効率が向上し、そのための装置の小型化や、より過酷な運転状況への対応が可能になり、オーバーヒートの発生を防止することができる。
そのような効果を得るためには、熱輸送媒体の７５℃における動粘度を３．２mm2/s以下、好ましくは２．８でmm2/s以下、さら好ましくは２．５mm2/s以下とすることや、熱輸送媒体の１００℃における動粘度を１．８mm2/s以下、好ましくは１．５でmm2/s以下、さら好ましくは１．０mm2/s以下とすることもできる。
For this reason, for example, at a low temperature of 30 ° C. or lower, the kinematic viscosity of the heat transport medium is sufficiently high, so that the fluidity is small. For this reason, the kinematic viscosity of the heat transport medium at 25 ° C. can be 8.5 mm 2 / s or higher, preferably 10 mm 2 / s or higher, more preferably 12 mm 2 / s or higher. When the operation of the apparatus is started in such a state, the generated heat is consumed for increasing the temperature of the apparatus itself and increasing the temperature of the heat transport medium. In particular, when the temperature of the device rises quickly to a certain temperature, it is possible to exhibit an effect that the device can quickly reach a stable operation state and a more efficient operation state.
Thereafter, by continuing the operation, the apparatus itself becomes a high temperature, and the fluidity of the heat transport medium is further improved at a higher temperature, so that a larger amount of heat can be transported. The amount of heat generated by the air is transported more by a heat transport medium of 30 ° C or higher, so that the cooling efficiency of the internal combustion engine is improved, and the device for that purpose can be downsized and more severe operating conditions can be handled. The occurrence of overheating can be prevented.
In order to obtain such effects, the kinematic viscosity at 75 ° C. of the heat transport medium is 3.2 mm 2 / s or less, preferably 2.8 mm 2 / s or less, more preferably 2.5 mm 2 / s or less. And the kinematic viscosity at 100 ° C. of the heat transport medium may be 1.8 mm 2 / s or less, preferably 1.5 to mm 2 / s or less, more preferably 1.0 mm 2 / s or less. .
本発明の熱輸送媒体には、上述の成分の他、熱輸送媒体を使用する装置を構成する金属部分の発錆を防止することを目的として、防錆剤を含有させることが好ましい。防錆剤として、リン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、亜硝酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、脂肪族一塩基酸、脂肪族二塩基酸、芳香族一塩基酸、芳香族二塩基酸、トリアゾール、及びチアゾールが挙げられる。 In addition to the above-mentioned components, the heat transport medium of the present invention preferably contains a rust preventive agent for the purpose of preventing rusting of the metal part constituting the device using the heat transport medium. As rust inhibitors, phosphates, borates, silicates, nitrites, nitrates, molybdates, aliphatic monobasic acids, aliphatic dibasic acids, aromatic monobasic acids, aromatic dibasic acids, Examples include triazole and thiazole.
リン酸塩としては、例えばリン酸、ピロリン酸及びポリリン酸のアルカリ金属塩が挙げられる。ホウ酸塩としては、例えばアルカリ金属塩が挙げられる。ケイ酸塩としては、例えばアルカリ金属塩が挙げられる。亜硝酸塩及び硝酸塩としては、例えばアルカリ金属塩が挙げられる。モリブデン酸塩としては、例えばアルカリ金属塩が挙げられる。 Examples of the phosphate include alkali metal salts of phosphoric acid, pyrophosphoric acid and polyphosphoric acid. Examples of borates include alkali metal salts. Examples of the silicate include alkali metal salts. Examples of nitrite and nitrate include alkali metal salts. Examples of molybdates include alkali metal salts.
脂肪族一塩基酸は、脂肪族一塩基酸塩であってもよい。脂肪族一塩基酸としては、例えばペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸及びステアリン酸が挙げられる。脂肪族一塩基酸塩としては、例えばナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The aliphatic monobasic acid may be an aliphatic monobasic acid salt. Examples of aliphatic monobasic acids include pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and ricinoleic acid. And stearic acid. Examples of the aliphatic monobasic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt.
脂肪族二塩基酸は、脂肪族二塩基酸塩であってもよい。脂肪族二塩基酸としては、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピペリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン２酸、ドデカン２酸、ブラシル酸、及びタプチン酸が挙げられる。脂肪族二塩基酸塩としては、例えばナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The aliphatic dibasic acid may be an aliphatic dibasic acid salt. Examples of the aliphatic dibasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, piperic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanoic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, and taptic acid. Is mentioned. Examples of the aliphatic dibasic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt.
芳香族一塩基酸は、芳香族一塩基酸塩であってもよい。芳香族一塩基酸としては、例えば安息香酸、ニトロ安息香酸ヒドロキシ安息香酸等の安息香酸類、ｐ−トルイル酸、ｐ−エチル安息香酸、ｐ−プロピル安息香酸、ｐ−イソプロピル安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔブチル安息香酸などのアルキル安息香酸、一般式ＲＯ−Ｃ６Ｈ４−ＣＯＯＨ（Ｒは炭素数１〜５のアルキル基）で表されるアルコキシ安息香酸、及び、一般式Ｒ−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＯＯＨ（Ｒは炭素数１〜５のアルキル基又はアルコキシ基）で表されるケイ皮酸類（ケイ皮酸、アルキルケイ皮酸及びアルコキシケイ皮酸）が挙げられる。芳香族一塩基酸塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The aromatic monobasic acid may be an aromatic monobasic acid salt. Examples of the aromatic monobasic acid include benzoic acids such as benzoic acid and nitrobenzoic acid hydroxybenzoic acid, p-toluic acid, p-ethylbenzoic acid, p-propylbenzoic acid, p-isopropylbenzoic acid, and p-tertbutyl. alkyl benzoate such as benzoic acid, (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) formula RO-C 6 H 4 -COOH alkoxy benzoic acid represented by, and the general formula R-C 6 H 4 -CH Cinnamic acids represented by = COOH (R is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms) (cinnamic acid, alkylcinnamic acid and alkoxycinnamic acid). Examples of the aromatic monobasic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt.
芳香族二塩基酸は、芳香族二塩基酸塩であってもよい。芳香族二塩基酸としては、例えばフタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸が挙げられる。芳香族二塩基酸塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The aromatic dibasic acid may be an aromatic dibasic acid salt. Examples of the aromatic dibasic acid include phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Examples of the aromatic dibasic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt.
トリアゾールは、トリアゾール塩であってもよい。トリアゾールとしては、例えばベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、４−フェニル−１、２、３−トリアゾール、２−ナフトトリアゾール、及び４−ニトロベンゾトリアゾールが挙げられる。トリアゾール塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The triazole may be a triazole salt. Examples of the triazole include benzotriazole, tolyltriazole, 4-phenyl-1,2,3-triazole, 2-naphthotriazole, and 4-nitrobenzotriazole. Examples of the triazole salt include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt.
チアゾールは、チアゾール塩であってもよい。チアゾールとしては、ベンゾチアゾール、及びメルカプトベンゾチアゾールが挙げられる。チアゾール塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。 The thiazole may be a thiazole salt. Examples of thiazole include benzothiazole and mercaptobenzothiazole. Examples of the thiazole salt include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt.
防錆剤は、熱輸送媒体中に単独で含有させてもよいし、複数種を組み合わせて含有させてもよい。防錆剤の使用量としては熱輸送媒体の０．１〜１０重量％となるように使用することが望ましい。 A rust preventive agent may be contained alone in the heat transport medium, or may be contained in combination of plural kinds. The amount of the rust inhibitor used is preferably 0.1 to 10% by weight of the heat transport medium.
また本発明の熱輸送媒体には、上述の成分の他に、例えば消泡剤、着色剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、安定剤、湿潤剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、流動点低下剤、耐摩耗剤、紫外線吸収剤、洗浄剤等を必要に応じて適宜加えることができる。 In addition to the above-described components, the heat transport medium of the present invention includes, for example, an antifoaming agent, a colorant, an antioxidant, a pH adjuster, a stabilizer, a wetting agent, a metal deactivator, a viscosity index improver, a flow A point reducing agent, an antiwear agent, an ultraviolet absorber, a cleaning agent, and the like can be appropriately added as necessary.
以下に本発明の実施例と比較例を示して説明する。
実施例及び比較例
下記表１及び表２に示すＥＧ及び水、場合によりさらに本発明のヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロース）又は一般的な増粘剤（カルボキシメチルセルロースNa塩、ポリアクリル酸Na塩、ポリビニルピロリドン）を表１及び２の重量％となるように混合して熱輸送媒体を作成した。
得られた各熱輸送媒体について温度を変化させながらJIS K2283に基づき動粘度を測定した。各実施例及び比較例の熱輸送媒体の動粘度の温度依存性を表１及び２に示し、この結果をさらに図１〜４にて図示する。この図は、JIS K2283附属書１に示される動粘度−温度チャートに基づき作図されたものであり、縦軸がloglog(動粘度)、横軸がlog(273.15+温度（℃）)の目盛りである。
Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
Examples and Comparative Examples EG and water shown in Tables 1 and 2 below, and optionally celluloses (hydroxypropylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose) further containing the hydroxypropyl group of the present invention or general thickener (carboxymethylcellulose) (Na salt, polyacrylic acid Na salt, polyvinylpyrrolidone) were mixed so as to have the weight percentages shown in Tables 1 and 2 to prepare a heat transport medium.
The kinematic viscosity was measured based on JIS K2283 while changing the temperature of each obtained heat transport medium. Tables 1 and 2 show the temperature dependence of the kinematic viscosity of the heat transport media of each Example and Comparative Example, and the results are further illustrated in FIGS. This figure is based on the kinematic viscosity-temperature chart shown in Annex 1 of JIS K2283. The vertical axis is loglog (kinematic viscosity) and the horizontal axis is log (273.15 + temperature (° C)). is there.
HPC：ヒドロキシプロピルセルロース（表中の分子量は重量平均分子量である、表２の記載も同様）
HPMC：ヒドロキシプロピルメチルセルロース
HPC: Hydroxypropyl cellulose (The molecular weight in the table is the weight average molecular weight. The same applies to the description in Table 2)
HPMC: Hydroxypropyl methylcellulose
PAA：ポリアクリル酸Na塩（表中の分子量は重量平均分子量である）
PVP：ポリビニルピロリドン（表中の分子量は重量平均分子量である）
PAA: Polyacrylic acid sodium salt (molecular weight in the table is weight average molecular weight)
PVP: Polyvinylpyrrolidone (The molecular weight in the table is the weight average molecular weight)
特に図１〜４に示す結果によれば、比較例１及び２であるＥＧと水のみからなる熱輸送媒体は温度上昇につれて直線的に動粘度が低下する。
しかしながらさらにＨＰＣを添加してなる実施例１〜７の熱輸送媒体は０℃から温度を上昇させることにより、低温域では一定の負の傾きにより直線的に動粘度が低下する。さらに加熱を行い４０℃程度から７０℃より高温になると、その傾きが小さくなり急に動粘度が低下する傾向が現れ、組成によるがさらに高温になり５５〜１００℃付近の温度において再び低温域での温度変化に対する動粘度の傾きと同程度となる。
In particular, according to the results shown in FIGS. 1 to 4, the kinematic viscosity of the heat transport medium consisting only of EG and water as Comparative Examples 1 and 2 decreases linearly as the temperature rises.
However, in the heat transport media of Examples 1 to 7 in which HPC is further added, the kinematic viscosity is linearly lowered by a constant negative slope in the low temperature range by raising the temperature from 0 ° C. When the temperature is further increased from about 40 ° C. to a temperature higher than 70 ° C., the inclination becomes smaller and the kinematic viscosity tends to decrease suddenly. Depending on the composition, the temperature becomes higher and again in the low temperature region at a temperature around 55-100 ° C. The gradient of kinematic viscosity with respect to temperature change is about the same.
図１のグラフの縦軸は動粘度の対数を加味した縦軸であり、動粘度の実際の値としては温度の上昇に反比例して動粘度が低下するのではなく、より急激に動粘度が低下することが理解できる。
このグラフによれば、４０〜７０℃を超える温度領域にて急激に動粘度を低下させることができることが理解できる。
このため、このような本発明の組成物を例えば熱輸送媒体に採用すると、低温領域では動粘度が比較的高いので熱を輸送するに必要な流動性に欠けるので、熱の発生源が暖まることを妨げないが、４０〜７０℃以上になることにより熱を輸送するために求められる低い動粘度を達成することができ、より積極的に熱を輸送することができ熱の発生源からの熱をより効果的に廃熱することが可能となり装置の運転を円滑にすることができる。
The vertical axis in the graph of FIG. 1 is a vertical axis that takes the logarithm of kinematic viscosity into consideration. The actual value of kinematic viscosity does not decrease in inverse proportion to the increase in temperature, but the kinematic viscosity increases more rapidly. It can be understood that it decreases.
According to this graph, it can be understood that the kinematic viscosity can be drastically lowered in a temperature range exceeding 40 to 70 ° C.
For this reason, when such a composition of the present invention is employed in, for example, a heat transport medium, the kinematic viscosity is relatively high in a low temperature region, so that the fluidity necessary for transporting heat is lacking. However, it is possible to achieve the low kinematic viscosity required for transporting heat by being 40 to 70 ° C. or higher, and to transport heat more positively, the heat from the heat source. It becomes possible to waste heat more effectively, and the operation of the apparatus can be made smooth.
比較例１においては、例えば１００℃において低い動粘度を示すので、高温下においては積極的に熱を輸送することが可能であるが、特に例えば６５℃以下の温度領域では他の組成物よりも動粘度が低いので、熱の発生源から発生された熱を廃熱してしまい、熱の発生源自体が適度な温度に加熱されにくくする。
また、比較例２においては、例えば１００℃において２．１mm２/ｓという高い動粘度に留まるために、熱の発生源から発生する熱を効果的に廃熱することができず、その発生源自体が過熱されてしまう可能性がある。
このため、例えば内燃機関に採用した場合には、比較例１によると運転開始時に十分に内燃機関が暖まるために長時間を要することになり、比較例２によると運転中にオーバーヒートする可能性がある。
In Comparative Example 1, for example, since it exhibits a low kinematic viscosity at 100 ° C., it is possible to positively transport heat at high temperatures, but in particular in the temperature region of 65 ° C. or less, compared to other compositions. Since the kinematic viscosity is low, the heat generated from the heat generation source is wasted, and the heat generation source itself is hardly heated to an appropriate temperature.
In Comparative Example 2, for example, since the kinematic viscosity remains as high as 2.1 mm 2 / s at 100 ° C., the heat generated from the heat generation source cannot be effectively wasted, and the generation source It can overheat itself.
For this reason, for example, when employed in an internal combustion engine, according to Comparative Example 1, it takes a long time to sufficiently warm the internal combustion engine at the start of operation, and according to Comparative Example 2, there is a possibility of overheating during operation. is there.
また、比較例３〜５のように、ヒドロキシプロピル基を含有するセルロース類に代えて、カルボキシメチルセルロースNa塩、ポリアクリル酸Na塩、又はポリビニルピロリドンを添加した場合には、エチレングリコールと水のみからなる組成物のように、実施例１〜７にて示される、温度上昇に対する動粘度の変化の特異性はみられない。 Further, as in Comparative Examples 3 to 5, when carboxymethyl cellulose Na salt, polyacrylic acid Na salt, or polyvinyl pyrrolidone was added instead of cellulose containing a hydroxypropyl group, only from ethylene glycol and water Like the composition which becomes, the specificity of the change of kinematic viscosity with respect to the temperature rise shown in Examples 1-7 is not seen.
本発明の熱輸送媒体は、温度変化に対して特定の動粘度変化を示すものであり、従来の熱輸送媒体が使用されてきた用途において使用することができる。このため、効率よく熱輸送を行うことが可能になる。 The heat transport medium of the present invention exhibits a specific kinematic viscosity change with respect to a temperature change, and can be used in applications where conventional heat transport media have been used. For this reason, it becomes possible to perform heat transport efficiently.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012245788A JP2014094997A (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Heat transport medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012245788A JP2014094997A (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Heat transport medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014094997A true JP2014094997A (en) | 2014-05-22 |
Family
ID=50938351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012245788A Pending JP2014094997A (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Heat transport medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014094997A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018523042A (en) * | 2015-05-07 | 2018-08-16 | エバンス クーリング システムズ インコーポレイテッド | Heat transfer fluid with low low temperature viscosity and very low moisture |
-
2012
- 2012-11-07 JP JP2012245788A patent/JP2014094997A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018523042A (en) * | 2015-05-07 | 2018-08-16 | エバンス クーリング システムズ インコーポレイテッド | Heat transfer fluid with low low temperature viscosity and very low moisture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6045956B2 (en) | Coolant composition | |
| JP2018154844A (en) | Heat transfer fluids and corrosion inhibitor formulations using the same | |
| JP2015074669A (en) | Coolant composition | |
| JP6480329B2 (en) | Heat transfer fluid and corrosion inhibitor formulation using the same | |
| JP6092685B2 (en) | Coolant composition | |
| JP2014012831A (en) | Coolant composition and method of operating internal combustion engine using the same | |
| JP6570217B2 (en) | Coolant | |
| JP2016124931A (en) | Coolant composition and method for operating internal combustion engine using the same | |
| JP2010235889A (en) | Cooling liquid composition | |
| BR112015031002B1 (en) | ENGINE COOLANT COMPOSITION, METHOD TO REDUCE CORROSION LOCATED IN AN ENGINE, AND METHOD TO INHIBIT CORROSION IN AN IRON-CONTENT COMPONENT OF AN ENGINE COOLING SYSTEM | |
| JP2014094997A (en) | Heat transport medium | |
| JP2007269825A (en) | Antifreeze liquid/cooling liquid composition for magnesium or magnesium alloy | |
| KR102529534B1 (en) | Antifreezing liquid for vehicle | |
| JP6391481B2 (en) | Coolant composition | |
| JP5535512B2 (en) | Coolant composition | |
| JP2015017212A (en) | Cooling liquid composition and method of operating internal combustion engine using the same | |
| JP2009256524A (en) | Heating medium composition | |
| JP2007269834A (en) | Antifreeze liquid/cooling liquid composition for magnesium or magnesium alloy | |
| JP6169855B2 (en) | Coolant composition and method for operating internal combustion engine using the same | |
| JP4785734B2 (en) | Heat medium composition | |
| JP2007269822A (en) | Antifreeze liquid/cooling liquid composition for magnesium or magnesium alloy | |
| JP2018044057A (en) | Viscometric properties improver | |
| JP2005187748A (en) | Cooling liquid composition | |
| JP2005187905A (en) | Cooling liquid composition | |
| JP6339442B2 (en) | Colored coolant composition |