特許 7194129 冷却液

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-13

(45)【発行日】2022-12-21

(54)【発明の名称】冷却液

(51)【国際特許分類】

   C09K 5/10 20060101AFI20221214BHJP

   B01J 39/17 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 39/04 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 41/04 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 41/09 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 39/05 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 49/12 20170101ALI20221214BHJP

   B01J 49/14 20170101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

C09K5/10 F

B01J39/17

B01J39/04

B01J41/04

B01J41/09

B01J39/05

B01J49/12

B01J49/14

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020004992

(22)【出願日】2020-01-16

(65)【公開番号】P2021113242

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2021-07-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(74)【代理人】

【識別番号】100144510

【弁理士】

【氏名又は名称】本多 真由

(72)【発明者】

【氏名】橋本 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】矢野 一久

(72)【発明者】

【氏名】山内 崇史

(72)【発明者】

【氏名】福井 健二

(72)【発明者】

【氏名】布施 卓哉

(72)【発明者】

【氏名】笠松 伸矢

【審査官】藤田 雅也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０５７０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８１１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８５８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６０９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５３３６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１４０６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－７０２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－８２１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２７０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１１９８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０１Ｂ ３３／００－ ３３／１９３

Ｃ０１Ｂ ３３／２０－ ３９／５４

Ｃ０９Ｋ ５／００－ ５／２０

Ｂ０１Ｊ ３９／００－ ４９／９０

Ｈ０１Ｍ ８／０４－ ８／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却液であって、
ベース液体と、
複数の細孔を有する多孔質微粒子であって、前記ベース液体中に含有され、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子と、
を含み、
前記多孔質微粒子は、
前記複数の細孔の内部に陽イオンを捕獲可能な第１多孔質微粒子と、
前記複数の細孔の内部に陰イオンを捕獲可能な第２多孔質微粒子であって、前記第２多孔質微粒子の表面のゼータ電位が前記第１多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号である第２多孔質微粒子と、
から成り、
絶縁性である、
冷却液。

【請求項2】

請求項１に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備える、
冷却液。

【請求項3】

請求項１に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子のいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、前記核部と異符号の電荷に帯電しており、かつ酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備える、
冷却液。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記ベース液体中の前記多孔質微粒子のゼータ電位の絶対値が１６．２ｍＶ以上である、
冷却液。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子は、シリカ系メソ多孔体である、
冷却液。

【請求項6】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子は、ゼオライト、およびシリカゲルの少なくともいずれか一方である、
冷却液。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子の濃度は、１０ｖｏｌ％以下である、
冷却液。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記多孔質微粒子の直径は、１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である、
冷却液。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子および前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、前記細孔内部が修飾されている、
冷却液。

【請求項10】

請求項２に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、スルホン酸基を含有する官能基によって修飾されており、
前記第２多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、アミノ基を含有する官能基によって修飾されている、
冷却液。

【請求項11】

請求項９および請求項１０のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、
自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、
前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、
を備え、
前記核部の前記細孔内部を修飾する官能基の重量分率は、２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下である、
冷却液。

【請求項12】

請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の冷却液であって、
前記第１多孔質微粒子と、前記第２多孔質微粒子とが、等量含まれる、
冷却液。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却液に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の冷却系では、液体の熱輸送流体（以下、「冷却液」と称する）を用いた熱輸送システムが採用されている。冷却液を長期間に亘り使用すると、冷却液に混入したイオンにより絶縁性が低下するおそれがある。これに対し、従来、冷却系がイオン交換器を備えることにより、冷却液の絶縁性を確保する技術が用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、硬度成分の吸着能力を向上させたイオン交換膜が提案されている（例えば、特許文献２参照)。

【0003】

ところで、多孔質構造をもつ物質は高い表面積を有するため、触媒担体、酵素や機能性有機化合物等の固定化担体として広く使用されている。そして、均一で微細な細孔を有する多孔体として、メソ細孔構造を有しポリマーを包含する複合シリカ粒子、メソ細孔構造を有する中空シリカ粒子が提案されている（例えば、特許文献３参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２１４３４８号公報

【文献】特開２０１８－１７６０５１号公報

【文献】特許第５４８０４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、冷却液の絶縁性の低下を抑制する他の技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、冷却液が提供される。この冷却液は、ベース液体と、複数の細孔を有する多孔質微粒子であって、前記ベース液体中に含有され、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子と、を含み、前記多孔質微粒子は、前記複数の細孔の内部に陽イオンを捕獲可能な第１多孔質微粒子と、前記複数の細孔の内部に陰イオンを捕獲可能な第２多孔質微粒子であって、前記第２多孔質微粒子の表面のゼータ電位が前記第１多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号である第２多孔質微粒子と、から成り、絶縁性である。この構成によれば、冷却液において、ベース液体中に第１多孔質微粒子および第２多孔質微粒子が含まれているため、冷却液中に溶出した陽イオン（カチオン）および陰イオン（アニオン）を、多孔質微粒子により捕獲することができる。そのため、冷却液の使用に伴う冷却液の絶縁性の低下を抑制することができる。また、第２多孔質微粒子の表面のゼータ電位が第１多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号であるため、多孔質微粒子の単分散性を良好にすることができる。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、冷却液が提供される。この冷却液は、ベース液体と、複数の細孔を有する多孔質微粒子であって、前記ベース液体中に含有され、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子と、を含み、前記多孔質微粒子は、前記複数の細孔の内部に陽イオンを捕獲可能な第１多孔質微粒子と、前記複数の細孔の内部に陰イオンを捕獲可能な第２多孔質微粒子であって、前記第２多孔質微粒子の表面のゼータ電位が前記第１多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号である第２多孔質微粒子と、を含む。

【0008】

この構成によれば、冷却液において、ベース液体中に第１多孔質微粒子および第２多孔質微粒子が含まれているため、冷却液中に溶出した陽イオン（カチオン）および陰イオン（アニオン）を、多孔質微粒子により捕獲することができる。そのため、冷却液の使用に伴う冷却液の絶縁性の低下を抑制することができる。また、第２多孔質微粒子の表面のゼータ電位が第１多孔質微粒子の表面のゼータ電位と同符号であるため、多孔質微粒子の単分散性を良好にすることができる。

【0009】

（２）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、を備えてもよい。このようにすると、外層部より核部の細孔内部にイオンが捕獲されやすく、多孔質微粒子の表面の電荷状態が変更されにくいため、多孔質微粒子がイオンを捕獲した後も、分散性の低下を抑制することができる。

【0010】

（３）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子のいずれか一方は、自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、前記核部の外周に形成され、前記核部と異符号の電荷に帯電しており、かつ酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、を備えてもよい。このようにすると、表面のゼータ電位が同符号である第１多孔質微粒子と第２多孔質微粒子を、容易に製造することができる。

【0011】

（４）上記形態の冷却液であって、前記ベース液体中の前記多孔質微粒子のゼータ電位の絶対値が１６．２ｍＶ以上であってもよい。このようにすると、ベース液体中の多孔質微粒子の単分散性を、より良好にすることができる。

【0012】

（５）上記形態の冷却液であって、前記多孔質微粒子は、シリカ系メソ多孔体であってもよい。シリカ系メソ多孔体は孔径が比較的一定であるため、このようにすると、より安定して冷却液の絶縁性の低下を抑制することができる。

【0013】

（６）上記形態の冷却液であって、前記多孔質微粒子は、ゼオライト、およびシリカゲルの少なくともいずれか一方であってもよい。このようにしても、冷却液の絶縁性の低下を抑制することができる。また、冷却液のコストの上昇を抑制することができる。

【0014】

（７）上記形態の冷却液であって、前記多孔質微粒子の濃度は、１０ｖｏｌ％以下であってもよい。このようにすると、圧力損失の上昇を抑制しつつ、熱伝達率を向上させることができる。

【0015】

（８）上記形態の冷却液であって、前記多孔質微粒子の直径は、１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であってもよい。このようにすると、沈殿しにくくなり、多孔質微粒子の分散性を向上させることができる。

【0016】

（９）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子および前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、前記細孔内部が修飾されていてもよい。このようにすると、修飾されていない多孔質微粒子と比較して、イオン捕獲性能を向上させることができる。

【0017】

（１０）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、スルホン酸基を含有する官能基によって修飾されており、前記第２多孔質微粒子の前記核部の前記細孔内部は、アミノ基を含有する官能基によって修飾されていてもよい。スルホン酸基は強酸性、アミノ基は強塩基性であるため、イオン捕獲能が高い。そのため、このようにすると、多孔質微粒子の細孔を修飾する官能基を少量にして、孔径の減少を抑制することができ、より多くのイオンを捕獲することができる。

【0018】

（１１）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子と前記第２多孔質微粒子の少なくともいずれか一方は、自身の内部にイオンを捕獲可能な核部と、前記核部の外周に形成され、酸性度または塩基性度が前記核部より低い外層部と、を備え、前記核部の前記細孔内部を修飾する官能基の重量分率は、２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であってもよい。このようにすると、より絶縁性を良好に維持することができる。

【0019】

（１２）上記形態の冷却液であって、前記第１多孔質微粒子と、前記第２多孔質微粒子とが、等量含まれてもよい。第１多孔質微粒子による陽イオン捕獲量と第２多孔質微粒子による陰イオン捕獲量が同じ場合に、冷却液における陰イオン捕獲量と陽イオン捕獲量が略同量になるため、冷却液の絶縁性の低下を適切に抑制することができる。

【0020】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、冷却液を用いる熱輸送システム、その熱輸送システムを備えるシステムなどの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態における熱輸送システムの概略構成を示す説明図である。

【図2】第１熱交換器の配置を模式的に示す説明図である。

【図3】本実施形態の冷却液を説明するための説明図である。

【図4】第１多孔質微粒子を説明するための説明図である。

【図5】第２多孔質微粒子を説明するための説明図である。

【図6】ベース多孔質微粒子の断面形状を模式的に示す説明図である。

【図7】第１多孔質微粒子および第２多孔質微粒子によるイオンの捕獲を概念的に示す説明図である。

【図8】第１多孔質微粒子のＳＥＭ（走査電子顕微鏡)像の一例を示す図である。

【図9】第２多孔質微粒子のＳＥＭ像の一例を示す図である。

【図10】第１多孔質微粒子および第２多孔質微粒子の主要諸元の一例を示す図である。

【図11】粒子濃度と圧力損失との関係を示す図である。

【図12】粒子濃度と熱伝達比率との関係を示す図である。

【図13】多孔質微粒子による導電率低下の実施例を示す図である。

【図14】多孔質微粒子のゼータ電位と平均粒子径を示す図である。

【図15】比較例の第１熱交換器の配置を模式的に示す説明図である。

【図16】比較例のイオン交換樹脂粒子によるイオン交換を概念的に示す説明図である。

【図17】比較例の微粒子の分散性を説明するための説明図である。

【図18】第２実施形態の第１熱交換器を模式的に示す説明図である。

【図19】第２多孔質微粒子の第２外層部の厚みと平均粒子径およびゼータ電位との関係を示す図である。

【図20】図１９に示す各サンプルの第２外層部の厚みを概念的に示す説明図である。

【図21】図１９に示す各サンプルのＳＥＭ画像である。

【図22】第１多孔質微粒子と第２多孔質微粒子を混合した冷却液中のゼータ電位と平均粒子径を示す図である。

【図23】変形例の多孔質微粒子を説明するための説明図である。

【図24】変形例の第１熱交換器を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における熱輸送システム１００の概略構成を示す説明図である。熱輸送システム１００は、冷却液（液体の熱媒体）を用いて、熱源を放熱させるシステムである。本実施形態の冷却液は、ベース液体と、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子とを含む。多孔質微粒子は、陽イオンを捕獲可能な第１多孔質微粒子と、陰イオンを捕獲可能な第２多孔質微粒子と、を含む（後に詳述する）。本実施形態では、ベース液体として、エチレングリコール水溶液を用いている。

【0023】

熱輸送システム１００は、第１熱交換器１０と、第２熱交換器２０と、冷却液タンク３０と、バルブ４０と、冷却液を送液するポンプ５０と、を備える。第１熱交換器１０と、第２熱交換器２０と、冷却液タンク３０と、ポンプ５０とは、配管６２、６３、６４、６５を介して環状に接続されている。冷却液は、ポンプ５０によって、配管６２、６３、６４、６５を介して、第１熱交換器１０、第２熱交換器２０、冷却液タンク３０の順に循環している。

【0024】

第１熱交換器１０は、冷却液を用いて熱源を放熱させる。本実施形態では、熱源として、電気自動車に搭載された電池ＣＥを例示する。

【0025】

第２熱交換器２０は、第１熱交換器１０の下流に配置されており、第１熱交換器１０を通過した冷却液を放熱させる。本実施形態では、第２熱交換器２０としてラジエータを例示する。

【0026】

冷却液タンク３０は、内部に冷却液を有する。冷却液は、上述の通り、ベース液体と、第１多孔質微粒子と、第２多孔質微粒子と、を含んでいる。後述するように、第１多孔質粒子と第２多孔質粒子は、単分散性が高いため、ベース液体中に単分散されている。図１では、冷却液に含まれる微粒子を拡大して図示している。

【0027】

配管６４上にはバルブ４０が設けられており、例えば、電気自動車の運転中に開弁される。

【0028】

図２は、第１熱交換器１０の配置を模式的に示す説明図である。第１熱交換器１０は、熱源である電池ＣＥの下に、電池ＣＥと接触して配置され、電池ＣＥと共に絶縁性のケース１２に内包されている。第１熱交換器１０は、管状に形成された管体の内部を冷却液が流通する構成である。後述するように、本実施形態の冷却液は絶縁性の低下を抑制することができるため、第１熱交換器１０をケース１２内に配置することが可能である。そのため、第１熱交換器１０をケース１２の外に配する場合と比較して、第１熱交換器１０による熱交換効率を向上させることができる。

【0029】

図３は、本実施形態の冷却液を説明するための説明図である。本実施形態の冷却液は、ベース液体Ｌと、ベース液体Ｌ中に含まれる多孔質微粒子Ｐを含む。多孔質微粒子Ｐは、複数の細孔を有し、イオンを捕獲可能である。多孔質微粒子Ｐとして、陽イオンを捕獲可能な第１多孔質微粒子Ｐ１と、陰イオンを捕獲可能な第２多孔質微粒子Ｐ２を含む（後に詳述する）。図３では、第１多孔質微粒子Ｐ１に右肩上がりの斜線ハッチングを付し、第２多孔質微粒子Ｐ２に右肩下がりの斜線ハッチングを付している。本実施形態における多孔質微粒子は、シリカ系メソ多孔体の単分散球状メソポーラスシリカ（ＭＭＳＳ）であり、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とは、細孔内を修飾する官能基が互いに異なる。

【0030】

冷却液は、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とを等量含む。本実施形態の冷却液は、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２を含むことにより、ベース液体Ｌ中の絶縁性の低下を抑制し、冷却液の絶縁性を１０μＳ／ｃｍ以下に保持可能である。図２、図３に示すように、冷却液が第１熱交換器１０内を流通する際に、電池ＣＥと熱交換を行い、電池ＣＥを冷却する。

【0031】

図４は、第１多孔質微粒子Ｐ１を説明するための説明図である。第１多孔質微粒子Ｐ１は、複数の核部細孔ＣＨを備える第１核部Ｃ１と、複数の外層部細孔ＳＨを備える第１外層部Ｓ１と、を備える、いわゆる「コアシェル構造」を有する。第１核部Ｃ１は、核部細孔ＣＨが官能基によって修飾された単分散球状メソポーラスシリカ（ＭＭＳＳ）であり、第１外層部Ｓ１は、修飾されていないメソポーラスシリカ層である。以下の説明において、第１核部Ｃ１を構成する修飾されていない多孔質微粒子を、「ベース多孔質微粒子」とも呼ぶ。すなわち、第１多孔質微粒子Ｐ１は、ベース多孔質微粒子Ｍとして未修飾のシリカ系メソ多孔体の単分散球状メソポーラスシリカ（ＭＭＳＳ）を用いている。

【0032】

第１核部Ｃ１は、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）内を、スルホン酸基を含有する第１官能基Ｒ１で修飾したものであり、強酸性粒子である。第１多孔質微粒子Ｐ１は、核部細孔ＣＨ内に第１官能基Ｒ１を有するため、核部細孔ＣＨ内に陽イオンを捕獲可能である。第１官能基Ｒ１としては、例えば、アルキルスルホン酸基、フェニルスルホン酸基等、スルホン酸基を含有する種々の官能基を用いることができる。第１多孔質微粒子Ｐ１の第１核部Ｃ１における、官能基の重量分率は、２～５０％が好ましい。

【0033】

第１外層部Ｓ１は、未修飾のメソポーラスシリカ層であり、弱酸性である。すなわち、第１多孔質微粒子Ｐ１の表面（第１外層部Ｓ１の表面）のゼータ電位の符号（電荷の符号)は、負（－）である。第１多孔質微粒子Ｐ１は、第１核部Ｃ１の電荷と第１外層部Ｓ１の電荷は共に負（－）であり、同符号であるものの、第１外層部Ｓ１の酸性度は第１核部Ｃ１の酸性度より低い。そのため、ベース液体Ｌ中の陽イオンは、第１核部細孔ＣＨ１に、より多く捕獲される。そのため、第１多孔質微粒子Ｐ１の表面の電荷状態が変更されにくく、第１多孔質微粒子Ｐ１の分散性の低下を抑制することができる。

【0034】

図５は、第２多孔質微粒子Ｐ２を説明するための説明図である。第２多孔質微粒子Ｐ２は、複数の核部細孔ＣＨを備える第２核部Ｃ２と、複数の外層部細孔ＳＨを備える第２外層部Ｓ２と、を備え、いわゆる「コアシェル構造」を有する。第２核部Ｃ２は、第１核部Ｃ１と異なる官能基によって核部細孔ＣＨ内が修飾された単分散球状メソポーラスシリカ（ＭＭＳＳ）であり、第２外層部Ｓ２は、修飾されていないメソポーラスシリカ層である。

【0035】

第２核部Ｃ２は、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）内を、アミノ基を含有する第２官能基Ｒ２で修飾したものであり、強塩基性粒子である。第２多孔質微粒子Ｐ２は、核部細孔ＣＨ内に第２官能基Ｒ２を有するため、核部細孔ＣＨに陰イオンを捕獲可能である。第２官能基Ｒ２としては、例えば、アミノプロピル基、アミノエチルアミノプロピル基、アミノエチルアミノエチルアミノプロピル基等、アミノ基を含有する種々の官能基を用いることができる。第２多孔質微粒子Ｐ２の第２核部Ｃ２における、官能基の重量分率は、２～５０％が好ましい。

【0036】

第２外層部Ｓ２は、未修飾のメソポーラスシリカ層であり、弱酸性である。すなわち、第２多孔質微粒子Ｐ２の表面（第２外層部Ｓ２の表面）のゼータ電位の符号（電荷の符号)は、負（－）である。第２多孔質微粒子Ｐ２は、第２核部Ｃ２の電荷が正（プラス)であり、第２外層部Ｓ２の電荷が負（－）であり、異符号である。第２外層部Ｓ２の酸性度は低く、第２核部Ｃ２の塩基性度は高いため、第２多孔質微粒子Ｐ２の核部細孔ＣＨに、ベース液体Ｌ中の陰イオンを捕獲することができる。また、第２外層部Ｓ２の酸性度は低いため、第２多孔質微粒子Ｐ２の表面の電荷状態が変更されにくく、第２多孔質微粒子Ｐ２の分散性の低下を抑制することができる。なお、第２多孔質微粒子Ｐ２は、第２核部Ｃ２と第２外層部Ｓ２の電荷が異符号であるため、第２外層部Ｓ２の厚みを、第１多孔質微粒子Ｐ１の第１外層部Ｓ１の厚みより厚くすることにより、第２多孔質微粒子Ｐ２の表面におけるゼータ電位の絶対値を大きくしている。これにより、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２の凝集を十分に抑制することができる。以下の説明において、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とを区別しない場合には、単に多孔質微粒子Ｐ、核部Ｃ、外層部Ｓとも称する。

【0037】

第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、例えば、特許第４９３６２０８号公報に記載された方法により製造することができる。その他、公知の種々の製造方法により製造することができる。

【0038】

上述の通り、本実施形態の冷却液では、第１多孔質微粒子Ｐ１の表面電荷と第２多孔質微粒子Ｐ２の表面電荷が同符号であるため、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２の凝集を抑制することができ、多孔質微粒子Ｐの単分散性を良好にすることができる。

【0039】

図６は、ベース多孔質微粒子Ｍの断面形状を模式的に示す説明図である。本実施形態では、第１多孔質微粒子Ｐ１の第１核部Ｃ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の第２核部Ｃ２共に、ベース多孔質微粒子Ｍとして、未修飾の単分散球状メソポーラスシリカ（ＭＭＳＳ）を用いて、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）内を官能基で修飾することにより形成されている。本実施形態のベース多孔質微粒子Ｍは、粒子径が１５０～１５００ｎｍ、細孔径が１．５～２０ｎｍ、比表面積が１１００ｍ²／ｇ以下である。第１核部Ｃ１および第２核部Ｃ２は、図６に示すベース多孔質微粒子Ｍに対して、共重合法により細孔（核部細孔ＣＨ）内に第１官能基Ｒ１および第２官能基Ｒ２を、それぞれ導入することにより形成されている。第１核部Ｃ１および第２核部Ｃ２は、例えば、特許第４９６８４３１号、特許第５０５７０１９号、および特許第５０５７０２１号公報に記載された方法により製造することができる。また、グラフト法により、ベース多孔質微粒子に官能基を導入してもよい。

【0040】

本実施形態の冷却液は、ベース液体Ｌ中に、等量の第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２が分散されている。第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とは、互いにイオンの吸着力（量)が等しいため、冷却液中に等量含まれると、冷却液に混入したイオンを吸着することにより絶縁性の低下を効率よく抑制ができる。また、第１官能基Ｒ１は酸性が強く、第２官能基Ｒ２は塩基性が強いため、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）内を修飾する官能基が少なくても、十分にイオンを吸着することができるため、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）の孔径の減少を抑制することができ、イオン吸着性能の低下を抑制することができるため、好ましい。

【0041】

図７は、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２によるイオンの捕獲を概念的に示す説明図である。図７では、第１多孔質微粒子Ｐ１の核部細孔ＣＨと第２多孔質微粒子Ｐ２の核部細孔ＣＨの断面を拡大して図示している。紙面左に図示された第１多孔質微粒子Ｐ１の核部細孔ＣＨ内は、第１官能基Ｒ１で修飾されているため、冷却液に溶出したカチオンＣＡが捕獲されている。一方、紙面右に図示された第２多孔質微粒子Ｐ２の核部細孔ＣＨ内は、第２官能基Ｒ２で修飾されているため、冷却液に溶出したアニオンＡＮが捕獲されている。

【0042】

図８～図１０に、本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の一実施例を示す。第１多孔質微粒子Ｐ１の実施例として、単分散球状メソポーラスシリカ（以下、「ＭＭＳＳ」とも呼ぶ）のスルホン酸基修飾体（第１核部Ｃ１）を、未修飾のメソポーラスシリカでコーティングした（第１外層部Ｓ１）微粒子を用い、第２多孔質微粒子Ｐ２の実施例として、ＭＭＳＳのアミノ基修飾体（第２核部Ｃ２）を、未修飾のメソポーラスシリカでコーティングした（第２外層部Ｓ２）微粒子を用いた。図８は、第１多孔質微粒子Ｐ１のＳＥＭ（走査電子顕微鏡)像の一例を示す図である。図９は、第２多孔質微粒子Ｐ２のＳＥＭ像の一例を示す図である。図１０は、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の主要諸元の一例を示す図である。図１０に示す「平均粒子径」は、光散乱法により測定している。図１０に示す「単分散性」の値は、平均粒子径に対する粒子径分布の幅の割合（％）であり、±１５％以下であると「単分散性」であるといえる。単分散性とは、粒子の大きさが略均一であって凝集せずに散らばりやすい状態のことをいう。図８～図１０に示すように、本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、単分散性である。なお、第２多孔質微粒子Ｐ２における第２外層部Ｓ２の厚みは、第１多孔質微粒子Ｐ１における第１外層部Ｓ１の厚みの略５倍程度であり、厚い。外層部の厚みは、例えば、核部に対してシリカ原料をコーティングする際の溶媒の条件やシリカ原料の混合量等を適宜調整することで行うことができる。

【0043】

図１１は、粒子濃度と圧力損失との関係を示す図である。図１１では、本実施形態の冷却液における多孔質微粒子のベース液体Ｌに対する割合を変更して、圧力損失を測定した結果を示す。測定条件は、温度８０℃、流速２．０ｍ／ｓである。圧損比率として、ベース液体Ｌに対する本実施形態の冷却液の圧損比率を記載している。図示するように、圧損比率は、粒子濃度が高くなるにつれ、大きくなる。そのため、圧力損失の上昇を抑制する観点から、粒子濃度は低い方が好ましい。

【0044】

図１２は、粒子濃度と熱伝達比率との関係を示す図である。図１２では、本実施形態の冷却液における多孔質微粒子のベース液体Ｌに対する割合を変更して、熱伝達率を測定した結果を示す。測定条件は、温度８０℃、流速２．０ｍ／ｓである。熱伝達比率として、ベース液体Ｌに対する本実施形態の冷却液の熱伝達率比を記載している。図示するように、熱伝達率比は、粒子濃度が高くなるにつれ、大きくなる。固体粒子を含有する冷却液を循環させることにより、固体粒子の効果を利用して、冷却液の熱伝達率を促進することができる。

【0045】

図１１、図１２に示すように、圧力損失、熱伝達率共に、粒子濃度が高くなるにつれ、大きくなる。冷却液の冷却性能と圧損とのバランスを考慮すると、冷却液中の多孔質微粒子の濃度（第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２を合わせた濃度）は、１０ｖｏｌ％以下が好ましい。このようにすると、圧力損失の上昇を抑制しつつ、多孔質微粒子を含むことにより熱伝達率を向上させることができる。

【0046】

図１３は、多孔質微粒子による導電率低下の実施例を示す図である。図１３は、多孔質微粒子の外層部（「シェル」とも呼ぶ）の有無による導電率の違いを示す。図１３において、シェル有と記載されたサンプルは、本実施形態の冷却液の実施例（図１０に多孔質微粒子の諸元を示す）であり、ベース液体Ｌ中に、第１多孔質微粒子Ｐ１を３．５ｗｔ％、第２多孔質微粒子Ｐ２を３．５ｗｔ％含む。一方、シェル無と記載されたサンプルは、ベース液体Ｌ中に、ＭＭＳＳのスルホン酸基修飾体（第１核部Ｃ１に相当する）を３．５ｗｔ％、ＭＭＳＳのアミノ基修飾体（第２核部Ｃ２に相当）を３．５ｗｔ％含む。すなわち、シェル無しのサンプルは、外層を備えない構成である。図示するように、外層部（シェル）がある場合（本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２）は、外層部（シェル）がない場合と略同等のイオン吸着性能を有する。

【0047】

図１４は、多孔質微粒子のゼータ電位と平均粒子径を示す図である。サンプル１～３は「シェル無し」、サンプル４～６は「シェル有」である。サンプル１はＭＭＳＳのスルホン酸基修飾体、サンプル２はＭＭＳＳのアミノ基修飾体、サンプル３はＭＭＳＳのスルホン酸基修飾体とＭＭＳＳのアミノ基修飾体の混合である。「シェル有り」のサンプルは、本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２の実施例である。サンプル４である第１多孔質微粒子Ｐ１の第１核部Ｃ１はＭＭＳＳのスルホン酸基修飾体、第１外層部Ｓ１は未修飾のメソポーラスシリカ層であり、サンプル５である第２多孔質微粒子Ｐ２の第２核部Ｃ２はＭＭＳＳのアミノ基修飾体、第２外層部Ｓ２は未修飾のメソポーラスシリカ層である。サンプル６は第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２の混合である。図１４に示すゼータ電位および平均粒径は、ベース液体Ｌ（エチレングリコール水溶液)中に各サンプルを混合して、測定している。図示するように、シェル無しの場合、サンプル１、２をそれぞれベース液体Ｌに混合した場合と比較して、それらを混合したサンプル３では平均粒子径が非常に大きくなっている。すなわち、サンプル３では、サンプル１の多孔質微粒子とサンプル２の多孔質微粒子とが凝集している。これに対し、シェル有りの場合、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２を混合した場合（サンプル６）の平均粒子径は、サンプル４、５それぞれの平均粒子径と略同じである。すなわち、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、外層部（シェル）を有することにより、混合した場合にも単分散性を維持することができる。本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１は、第１外層部Ｓ１を備えると共に、第２多孔質微粒子Ｐ２は第２外層部Ｓ２を備える。第１外層部Ｓ１、第２外層部Ｓ２の外層部細孔ＳＨ内は官能基に修飾されておらず、第１外層部Ｓ１、および第２外層部Ｓ２の表面は弱酸性である。すなわち、本実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２をベース液体Ｌに混合しても、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とが凝集しにくく、良好な単分散性を得ることができる。

【0048】

以上、説明したように、本実施形態の冷却液は、ベース液体Ｌ中に第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２が単分散されているため、冷却液中に溶出した陽イオン（カチオン）および陰イオン（アニオン）を、多孔質微粒子Ｐにより捕獲することができる。そのため、冷却液の使用に伴う冷却液の絶縁性の低下を抑制することができる。

【0049】

本実施形態の冷却液は絶縁性の低下を抑制することができるため、本実施形態の熱輸送システム１００によれば、第１熱交換器１０をケース１２内に配置することができる。
図１５は、比較例の第１熱交換器１０Ｐの配置を模式的に示す説明図である。比較例の冷却液は、イオンを捕獲可能な多孔質微粒子Ｐを含まない。比較例の冷却液として、本実施形態の冷却液のベース液体であるエチレングリコール水溶液を例示する。比較例の冷却液は絶縁性が低いため、電池ＣＥと冷却液との接触を防ぐために、比較例の第１熱交換器１０Ｐは、図示するように、ケース１２の外に配置される。このようにすると、本実施形態の熱輸送システム１００の場合と比較して、熱交換の効率が低下する。すなわち、本実施形態の熱輸送システム１００によれば、熱交換の効率を比較例より向上させることができる。

【0050】

また、本実施形態の熱輸送システム１００によれば、イオン交換器を備えないため、イオン交換器を備える熱輸送システムと比較して、システムを簡素化および小型化でき、また、システムのコストを低減することができる。

【0051】

また、本実施形態の冷却液に用いられる第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、核部細孔ＣＨ内部が修飾されており、核部細孔ＣＨ内部にイオンを捕獲可能である。一方、外層部細孔ＳＨ内は官能基に修飾されていないため多孔質微粒子Ｐの表面にイオンが吸着されにくく、表面の電荷状態が変更されにくいため、多孔質微粒子Ｐの単分散性の低下を抑制することができる。

【0052】

図１６は、比較例のイオン交換樹脂粒子によるイオン交換を概念的に示す説明図である。例えば、カチオン交換樹脂としてＰＣＨ（米国Ｇｒａｖｅｒ社製)、アニオン交換樹脂としてＰＡＯ（米国Ｇｒａｖｅｒ社製)を用いることができる。図示するように、これらのイオン交換樹脂粒子は、表面にイオンが吸着されるため、表面電荷が減少する。本実施形態の冷却液に含まれる第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２に替えて、比較例のイオン交換樹脂を用いた場合、冷却液が循環して時間が経過すると、カチオン交換樹脂粒子とアニオン交換樹脂粒子が凝集し、沈殿するため、イオン交換樹脂粒子の分散性を維持するのが困難である。これに対し、本実施形態の冷却液に含まれる第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、上述の通り、単分散性が高いため、冷却液に溶出したイオンを比較例と比較して長時間に亘り、吸着することができる。

【0053】

図１７は、比較例の微粒子の分散性を説明するための説明図である。図示するように、酸性粒子と塩基性粒子とを、ベース液体Ｌに混合した場合、酸性粒子と塩基性粒子とが凝集するため、分散性を維持することが困難である。これに対し、本実施形態の冷却液に用いられる第１多孔質微粒子Ｐ１は核部細孔ＣＨ内部がスルホン酸基を含有する第１官能基Ｒ１で修飾されており、陽イオンを捕獲可能であり、第２多孔質微粒子Ｐ２は、核部細孔ＣＨ内部がアミノ基を含有する第２官能基Ｒ２で修飾されており、核部細孔ＣＨ内部に陰イオンを捕獲可能である。一方、第１多孔質微粒子Ｐ１の第１核部Ｃ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の第２核部Ｃ２の外層部細孔ＳＨ内は官能基に修飾されていないため、第１多孔質微粒子Ｐ１の表面のゼータ電位と第２多孔質微粒子Ｐ２の表面のゼータ電位が同符号である。そのため、本実施形態の冷却液によれば、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の良好な単分散性を得ることができる。

【0054】

本実施形態において、多孔質微粒子Ｐは、官能基によって修飾されたＭＭＳＳであるため、孔径が比較的一定であり、また、分散性が良好であるため、絶縁性の低下をより抑制することができるため、好ましい。

【0055】

本実施形態において、第１多孔質微粒子Ｐ１は、スルホン酸基を含む官能基によって修飾されており、第２多孔質微粒子Ｐ２は、アミノ基を含む官能基によって修飾されている。スルホン酸基は強酸性、アミノ基は強塩基性であるため、イオン吸着能が高く、ベース多孔質微粒子Ｍの細孔（核部細孔ＣＨ）を修飾する官能基を少量にして、孔径の減少を抑制することができる。その結果、より多くのイオンを吸着することができる。

【0056】

本実施形態の冷却液は、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２とを等量含む。第１多孔質微粒子Ｐ１による陽イオン吸着量と第２多孔質微粒子Ｐ２による陰イオン吸着量が同じ場合に、冷却液における陰イオン吸着量と陽イオン吸着量が略同量になるため、冷却液の絶縁性の低下を適切に抑制することができる。

【0057】

＜第２実施形態＞
図１８は、第２実施形態の第１熱交換器１０Ａを模式的に示す説明図である。第２実施形態の第１熱交換器１０Ａは、電池ＣＥを内包する筐体１４と、筐体１４内を流れる冷却液を含む。冷却液は、第１実施形態の冷却液と同一であり、絶縁性の低下を抑制することができるため、第２実施形態の第１熱交換器１０Ａを用いる場合は、筐体１４内に電池ＣＥを配置し、冷却液に電池ＣＥを漬けて、電池ＣＥを冷却している。そのため、本実施形態の第１熱交換器１０Ａによれば、第１実施形態の第１熱交換器１０よりさらに、熱交換効率を向上させることができる。

【0058】

＜外層部の厚みの検討結果＞
図１９～図２２を用いて、第２多孔質微粒子Ｐ２の第２外層部Ｓ２の厚みの検討結果について説明する。
図１９は、第２多孔質微粒子Ｐ２の第２外層部Ｓ２の厚みと平均粒子径およびゼータ電位との関係を示す図である。図２０は、図１９に示す各サンプルの第２外層部Ｓ２の厚みを概念的に示す説明図である。図２１は、図１９に示す各サンプルのＳＥＭ画像である。図２２は、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２を混合した冷却液中のゼータ電位と平均粒子径を示す図である。

【0059】

図１９に示すサンプル０～サンプル５は、図２０に示すように、第２外層部Ｓ２の厚みが異なるものである。サンプル０は、第２外層部Ｓ２を備えない、すなわち「シェル無し」の多孔質微粒子である。サンプル１～サンプル５は、第２外層部Ｓ２を形成するためのシリカ原料の量を調節することにより第２外層部Ｓ２の厚さを変更している。図１９に示す１次粒子径は、図２１に示すＳＥＭ画像を用いて計測した値であり、平均粒子径はエチレングリコール水溶液中に混合した各サンプルを光散乱法により計測した値である。図１９に示すように、サンプル１はゼータ電位が小さい。また、サンプル１は、平均粒子径が１２８８ｎｍであり、１次粒子径と比較して非常に大きく、サンプル１の第２多孔質微粒子Ｐ２がエチレングリコール水溶液中で凝集していることがわかる。図１９より、第２外層部Ｓ２の厚みが不十分な場合、凝集が生じることがわかる。但し、沈降を考慮すると、粒子径が小さい方が好ましいため、それらを考慮して第２外層部Ｓ２の厚みを設定するのが好ましい。

【0060】

図２２では、酸性微粒子として第１実施形態の第１多孔質微粒子Ｐ１（図１０に諸元を示す）を用い、第２多孔質微粒子Ｐ２として図１９に示すサンプル０～サンプル５を用いている。なお、サンプル１～サンプル５が第２多孔質微粒子Ｐ２の実施例（シェル有り）である。エチレングリコール水溶液中に酸性粒子と塩基性粒子とを混合し、ゼータ電位と平均粒子径（光散乱法による）を測定している。図２２に示すように、塩基性粒子がサンプル０、サンプル１、サンプル２の場合は、ゼータ電位の絶対値が１６．１ｍＶ以下であり、その場合は、平均粒子径から凝集が生じている。そのため、ベース液体Ｌ中の第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２のゼータ電位の絶対値が１６．２ｍＶ以上であると、多孔質微粒子Ｐの凝集が抑制されるため、好ましい。

【0061】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0062】

・冷却液に含まれるベース液体Ｌは、上記実施形態に限定されず、例えば、水、アルコール水溶液等種々の液体を用いることができる。ベース液体Ｌは、水系クーラント、非水系クーラント、エマルション系クーラントの何れであってもよいが、冷却性能を向上させる観点から、水と、水と互溶する凝固点降下剤とを混合した、水系クーラントであることが好ましい。水の割合は任意だが、３０～５０ｗｔ％が好ましい。凝固点降下剤としては、アルコール系が好ましい。アルコールが経年劣化で酸となった場合であっても、多孔質微粒子により冷却液の導電率上昇が抑制される。粘性低減の観点からは、メタノール、エタノール、n-プロパノール、ｉ-プロパノールなどが好ましく、低蒸気圧や実績の観点からは、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが好ましい。さらに、防錆剤を添加してもよい。水による金属腐食を抑制し、金属イオン溶出も抑制される。多孔質微粒子による対処負担が低減し、多孔質微粒子配合量を低減させることができ、低コスト化を図ることができる。防錆剤は、絶縁性の観点から、非イオン系防錆剤が好ましい。また、対Ｃｕ防錆の観点からは、トリアゾール系防錆剤などが好ましく、対Ａｌ防錆の観点からは、シリコン系防錆剤などが好ましい。

【0063】

・上記実施形態において、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２の両方を、いわゆるコアシェル構造にする例を示したが、いずれか一方のみがコアシェル構造であってもよいし、両方ともコアシェル構造でなくてもよい。例えば、第１多孔質微粒子が修飾されていないＭＭＳＳ（上記実施形態におけるベース多孔質微粒子Ｍ）、第２多孔質粒子が上記実施形態の第２多孔質微粒子Ｐ２であってもよい。また、第１多孔質微粒子の第１核部がスルホン酸基を含有する第１官能基Ｒ１で修飾したＭＭＳＳ、第１外層部が弱い塩基を導入したメソポーラスシリカ層であり、第２多孔質粒子が上記実施形態の第２核部Ｃ２（アミノ基を含有する第２官能基Ｒ２で修飾したＭＭＳＳ）であってもよい。メソポーラスシリカ層に弱い塩基を導入する方法としては、例えば、２－（２－ＰＹＲＩＤＹＬＥＴＨＹＬ）ＴＲＩＭＥＴＨＯＸＹＳＩＬＡＮＥのような弱い塩基を有するシランカップリング剤を用いて、シェルに弱い塩基を導入することによって、合成することができる。コアシェル構造でない場合には、例えば、ＭＭＳＳの細孔の官能基による修飾の官能基含有率が、表面近傍が低くなるようにしてもよい。また、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２の表面電荷が同符号になるように、表面を官能基で修飾する等の処理を施してもよい。

【0064】

・冷却液に含まれる第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２は、上記実施形態に限定されず、イオンを捕獲可能な種々の多孔質微粒子を用いることができる。例えば、ベース多孔質微粒子として、ゼオライト、シリカゲル等、他の多孔質微粒子を用いることができる。ベース多孔質微粒子としてシリカ系メソ多孔体を用いると、孔径が一定であり、また、分散性がよいため、好ましい。

【0065】

図２３は、変形例の多孔質微粒子を説明するための説明図である。図２３では、多孔質微粒子としてゼオライトを用いる例を示している。図示するように、アミノ基で修飾したゼオライトを用いて、第１多孔質微粒子および第２多孔質微粒子を生成することができる。この例において、ルイス塩基点が第１核部、ルイス酸点が第２核部である。

【0066】

・第１多孔質微粒子Ｐ１に含まれる官能基は、例えば、シラノール基、カルボキシル基等を含む他の酸性の官能基でもよい。第２多孔質微粒子Ｐ２に含まれる官能基は、例えば、ピリジン基等を含む他の塩基性の官能基でもよい。さらに、第１多孔質微粒子Ｐ１、および第２多孔質微粒子Ｐ２は、官能基で修飾されていなくてもよい。例えば、シリカ系メソ多孔体微粒子は、酸性の微粒子であるため、修飾されていなくても、陽イオンを捕獲することができる。酸性の官能基、塩基性の官能基で修飾されていると、イオン捕獲能が強化されるため、好ましい。

【0067】

・上記実施形態において、第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２が共にシリカ系メソ多孔体である例を示したが、例えば、第１多孔質微粒子Ｐ１がシリカ系メソ多孔体、第２多孔質微粒子Ｐ２がゼオライト等、異なる組み合わせであってもよい。また、多孔質微粒子として３種以上を用いてもよい。例えば、第１多孔質微粒子がシリカ系メソ多孔体とゼオライト、第２多孔質微粒子がシリカゲル等でもよい。

【0068】

・冷却液に含まれる多孔質微粒子の濃度は、上記実施形態に限定されない。濃度を１０ｖｏｌ％以下にすると、圧損の増加を抑制しつつ、熱伝達率を向上させることができるため、好ましい。

【0069】

・上記実施形態において、第１多孔質微粒子Ｐ１と、第２多孔質微粒子Ｐ２とが、等量含まれる例を示したが、等量でなくてもよい。第１多孔質微粒子Ｐ１のイオン捕獲能と第２多孔質微粒子Ｐ２のイオン捕獲能が同一である場合に、第１多孔質微粒子Ｐ１と第２多孔質微粒子Ｐ２を等量にすると、バランスよく陽イオンと陰イオンとを捕獲できるため、絶縁性の低下を良好に抑制することができる。

【0070】

・冷却液に含まれる多孔質微粒子の平均粒子径は、上記実施形態に限定されず、種々の大きさの多孔質微粒子を用いることができる。多孔質微粒子の平均粒子径を、１０～３０００ｎｍにすると、沈殿しにくいため、好ましい。

【0071】

・冷却液に含まれる多孔質微粒子の中心細孔直径は、適宜設定可能であるが、１～５ｎｍが好ましい。ここで、中心細孔直径とは、細孔径分布曲線において、最大のピークを示した細孔直径をいう。細孔径分布曲線とは、細孔容積（Ｖ）を細孔直径（Ｄ）で微分した値（ｄＶ／ｄＤ）を細孔直径（Ｄ）に対してプロットした曲線をいう。

【0072】

・冷却液の絶縁性制御範囲は、上記実施形態に限定されず、適宜設定可能である。自動車用冷却液の場合、絶縁性制御範囲を１０μＳ／ｃｍ以下に設定するのが好ましい。

【0073】

・第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２がイオンを捕獲する手段は、吸着、吸収、吸蔵、反応等、物理的または化学的な種々の公知の手段を適用することができる。

【0074】

・上記実施形態の冷却液として、ベース液体Ｌに第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２が単分散された冷却液を例示したが、ベース液体Ｌに第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２が含まれていればよい。ベース液体Ｌに第１多孔質微粒子Ｐ１および第２多孔質微粒子Ｐ２が単分散されていると、効率よくイオンを捕獲できるため、好ましい。

【0075】

・上記実施形態において、熱輸送システム１００がイオン交換器を備えてもよい。イオン交換器を備えることにより、冷却液の使用期間を、イオン交換器を備えない場合より延長することができる。

【0076】

・上記実施形態において、電気自動車に搭載された電池ＣＥの熱を放熱させる熱輸送システム１００を例示したが、熱源として、例えば、燃料電池、インバータ、モータジェネレータを用いてもよい。また、冷却液は、空調設備、プラント等種々の物の冷却に用いることができる。

【0077】

・図２４は、変形例の第１熱交換器を模式的に示す説明図である。図２４（Ａ）は、第１変形例の第１熱交換器１０Ｂと示し、図２４（Ｂ）は第２変形例の第１熱交換器１０Ｃを示す。熱源が複数のセルＣＬを備える電池ＣＥである場合、図２４（Ａ）に示すように、第１熱交換器１０Ｂは、セルＣＬ間を蛇行する流路１６を備え、流路１６に冷却液を流すことにより、セルＣＬが発する熱を受熱してもよいし、図２４（Ｂ）に示すように、第１熱交換器１０Ｃが電池ＣＥに内包され、セルＣＬが冷却液に浸漬されることにより、セルＣＬが発する熱を受熱してもよい。

【0078】

・上記実施形態において、第２熱交換器２０としてラジエータを例示したが、冷凍サイクル低圧側のチラーを用いてもよい。すなわち、第２熱交換器２０は、冷媒、空気を用いて、放熱することができる。第２熱交換器を構成する材料としては、高熱伝導と強度の両立の観点から金属が好ましい。冷却液へ金属イオンが溶出する場合であっても、多孔質微粒子により冷却液の導電率上昇が抑制される。金属としては、アルミニウム、メッキ鋼板、ステンレス鋼が好ましく、特に、低コスト、加工容易性の観点からアルミニウムが好ましい。アルミニウムが用いられる場合、第２熱交換器のろう付け工程において、フラックスを用いてもよいし、フラックスレス工程もよい。フラックスが用いられる場合、ろう付け工程後に内壁洗浄してもよいし、工程に洗浄を入れなくてもよい。第２熱交換器にフラックス残渣が存在する場合であっても、多孔質微粒子により冷却液の導電率上昇が抑制される。

【0079】

・配管は、フレキシブル式（ゴム・エラストマ）・リジット式（プラ・金属）いずれでもよい。配管の形成材料として、ＥＰＤＭゴムや、金属アルミを用いる場合であって、金属イオンが溶出する場合であっても、多孔質微粒子により冷却液の導電率上昇が抑制される。

【0080】

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0081】

ＡＮ…アニオン
Ｃ１…第１核部
ＣＡ…カチオン
ＣＥ…電池
ＣＨ…核部細孔
ＣＬ…セル
Ｌ…ベース液体
Ｐ…多孔質微粒子
Ｐ１…第１多孔質微粒子
Ｐ２…第２多孔質微粒子
Ｓ１…第１外層部
ＳＨ…外層部細孔
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｐ…第１熱交換器
１２…ケース
１４…筐体
１６…流路
２０…第２熱交換器
３０…冷却液タンク
４０…バルブ
５０…ポンプ
６２…配管
１００…熱輸送システム
Ｃ…核部
Ｃ２…第２核部
ＣＨ１…第１核部細孔
Ｍ…ベース多孔質微粒子
Ｒ１…第１官能基
Ｒ２…第２官能基
Ｓ…外層部
Ｓ２…第２外層部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】