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公開番号2024172195
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089750
出願日2023-05-31
発明の名称冷却材及びヒートポンプ用冷媒
出願人シャープ株式会社
代理人個人,個人
主分類C09K 5/06 20060101AFI20241205BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】大きな空間を占めることなく機器を効率よく冷却することができる冷却材及びヒートポンプ用冷媒を提供する。
【解決手段】冷却材は、下限臨界溶液温度より低い温度において親水性を有し前記下限臨界溶液温度より高い温度において疎水性を有する感温性高分子と、前記感温性高分子を湿潤させる極性溶媒と、を含み、前記下限臨界溶液温度を越える温度上昇が起こった場合に吸熱反応を伴う体積相転移を起こす感温性ゲルを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下限臨界溶液温度より低い温度において親水性を有し前記下限臨界溶液温度より高い温度において疎水性を有する感温性高分子と、前記感温性高分子を湿潤させる極性溶媒と、を含み、前記下限臨界溶液温度を越える温度上昇が起こった場合に吸熱反応を伴う体積相転移を起こす感温性ゲル
を備える冷却材。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記感温性ゲルは、前記温度上昇が起こった場合に収縮して前記極性溶媒の一部を放出する
請求項１に記載の冷却材。
【請求項３】
前記感温性ゲルを覆い、前記極性溶媒を透過させない不透層を備える
請求項１又は２に記載の冷却材。
【請求項４】
前記不透層は、ポリ塩化ビニリデン、シリコーンゲル、ポリエチレン及びポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種を含む
請求項３に記載の冷却材。
【請求項５】
前記下限臨界溶液温度は、第１の下限臨界溶液温度であり、
前記感温性高分子は、第１の感温性高分子であり、
前記極性溶媒は、第１の極性溶媒であり、
前記体積相転移は、第１の体積相転移であり、
前記感温性ゲルは、第１の感温性ゲルであり、
前記第１の下限臨界溶液温度と異なる第２の下限臨界溶液温度より低い温度において親水性を有し前記第２の下限臨界溶液温度より高い温度において疎水性を有する第２の感温性高分子と、前記第２の感温性高分子を湿潤させる第２の極性溶媒と、を含み、前記第１の感温性ゲルに接触し、前記第２の下限臨界溶液温度を超える温度変化が起こった場合に第２の体積相転移を起こす第２の感温性ゲルを備える
請求項１又は２に記載の冷却材。
【請求項６】
前記冷却材は、糸状の形状を有し、
前記第１の感温性ゲルは、芯であり、
前記第２の感温性ゲルは、前芯を被覆する鞘であり、
前記第２の下限臨界溶液温度は、前記第１の下限臨界溶液温度より低い
請求項５に記載の冷却材。
【請求項７】
前記鞘を被覆し、前記第１の極性溶媒及び前記第２の極性溶媒を透過させない不透層を備える
請求項６に記載の冷却材。
【請求項８】
前記不透層は、ポリ塩化ビニリデン、シリコーンゲル、ポリエチレン及びポリウレタンからなる群より選択される少なくとも１種を含む
請求項７に記載の冷却材。
【請求項９】
前記第２の下限臨界溶液温度は、前記第１の下限臨界溶液温度より高い
請求項５に記載の冷却材。
【請求項１０】
前記第２の感温性ゲルは、前記第１の感温性ゲルを包む
請求項９に記載の冷却材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却材及びヒートポンプ用冷媒に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電子機器の冷却の方式は、空冷式、水冷式及び相変化冷却式に大別される。
【０００３】
空冷式による電子機器の冷却においては、ファンにより気流が生成される。また、電子機器内の発熱源から当該気流により流される空気に熱が伝えられる。これにより、発熱源から熱が奪われて発熱源が冷却される。
【０００４】
液冷式による電子機器の冷却においては、ポンプにより循環する液流が生成される。また、電子機器内の発熱源から当該液流により流される液体に熱が伝えられる。これにより、発熱源から熱が奪われて発熱源が冷却される。
【０００５】
相変化冷却式による電子機器の冷却においては、電子機器内の発熱源から液体に熱が伝えられて液体が気体に変化する。これにより、液体が気体に変化するのに必要な潜熱が発熱源から奪われて発熱源が冷却される。液体から変化した気体は、発熱源から離れた位置において冷却されて液体に変化する。気体から変化した液体は、発熱源の周りに戻る。相変化冷却式による電子機器の冷却は、ポンプを必要としないポンプレス技術として注目されている。
【０００６】
特許文献１は、冷却装置を開示する。当該冷却装置においては、冷媒液が、冷媒液に浸漬された発熱素子の発熱を潜熱として奪うことによって蒸発し、冷媒蒸気となり、気化熱の形で熱を保持する。冷媒蒸気は、筐体壁を介して又は筐体壁及び放熱部材を介して外部に気化熱を放出する。気化熱を放出した冷媒蒸気は、凝縮し、再び冷媒液となる。凝縮した冷媒液は、筐体壁を伝わって又は直接的に落下してプールされている冷媒液に戻る。これにより、冷媒は、発熱素子を相変化冷却可能である（段落００１２，００１５及び００２４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１９－１４０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
空冷式による電子機器の冷却には、ファン等の追加の設備が必要である。液冷式による電子機器の冷却には、ポンプ等の追加の設備が必要である。相変化冷却式による電子機器の冷却は、発熱源から離れた位置において気体を液体に変化させ、気体から変化した液体を発熱源の周りに戻すための空間を必要とする。例えば、特許文献１に開示された冷却装置は、発熱素子の上方において冷媒蒸気を凝縮させて冷媒液に変化させ、冷媒蒸気から変化した冷媒液を落下させて発熱素子の周りに戻すための空間を必要とする。
【０００９】
したがって、空冷式、水冷式及び相変化冷却式による電子機器の冷却においては、冷却のための要素が大きな空間を占める。この問題は、電子機器以外の機器の冷却においても生じる。
【００１０】
本開示の一態様は、この問題に鑑みてなされた。本開示の一態様は、大きな空間を占めることなく機器を効率よく冷却することができる冷却材及びヒートポンプ用冷媒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】
（【００１１】以降は省略されています）

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