(57)【要約】【課題】媒体に対する微粒子の含有率すなわち体積含有率の適切な配合を通じて、熱輸送能力の的確な向上を図ることのできる微粒子分散熱輸送媒体を提供する。【解決手段】微粒子分散熱輸送媒体は、液体からなる媒体に所定物質の微粒子を分散させることによって熱輸送を促進する媒体である。ここでは、媒体として例えばトルエン等の有機溶媒を用い、また微粒子として直径が１０ｎｍ（ナノメートル）以下である金（Ａｕ）を用いる。そして、こうした微粒子の添加に伴う媒体の伝熱面との間での熱移動のしやすさを示す指標である熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる体積含有率にて、同微粒子（金）を媒体（トルエン等の有機溶媒）に分散させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体からなる媒体が所定物質の微粒子を含有して伝熱面から伝達される熱を輸送する微粒子分散熱輸送媒体において、
前記微粒子の添加に伴う前記媒体の前記伝熱面との間での熱移動のしやすさを示す指標である熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる体積含有率にて前記微粒子が前記媒体に含有されてなる
ことを特徴とする微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項２】
前記微粒子の直径が「１０ｎｍ（ナノメートル）」以下である
請求項１に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項３】
前記媒体が水を主成分として、１種類以上の凝固点降下剤を含む溶媒からなる
請求項１または２に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項４】
前記媒体にはエチレングリコールおよびプロピレングリコールの少なくとも一方が含まれる
請求項３に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項５】
前記媒体には有機塩が含有されてなる
請求項３または４に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項６】
前記有機塩が蟻酸ナトリウムおよび酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウムのいずれかからなる
請求項５に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項７】
前記媒体が有機溶媒からなる
請求項１または２に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項８】
前記媒体がオイルからなる
請求項１または２に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項９】
前記微粒子が前記媒体よりも熱伝導率の高い物質からなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項１０】
前記微粒子が金および銀および銅および鉄およびアルミニウムおよびアルミナおよび酸化銅および酸化鉄および炭素およびシリコンおよびシリコンカーバイトのいずれかからなる
請求項９に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【請求項１１】
前記微粒子が界面活性剤によって覆われてなる
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の微粒子分散熱輸送媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体からなる媒体に所定物質の微粒子を分散させることによって熱輸送を促進する微粒子分散熱輸送媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車載されるラジエータや電子機器等に用いられる熱交換器には、熱源からの熱を外部に伝達、輸送する熱輸送媒体が用いられている。こうした熱輸送媒体には、熱交換器等の設備としてのエネルギー効率を高めるため、より高い冷却性能、すなわちより高い熱輸送能力が求められている。そして、こうした熱輸送媒体の熱輸送能力を向上させるために、例えば上記媒体中に金属等の高熱伝導率物質からなる固体粒子を含有、分散させる技術が知られている。このように媒体中に高熱伝導率物質の粒子を分散させることで、その熱伝導率はそれら粒子を含まない媒体そのものの熱伝導率に比べて高められるようになる。すなわち具体的には、こうした粒子を含有する熱輸送媒体の熱伝導率は、１８８１年に発表されたＭａｘｗｅｌｌ（マックスウェル）の関係式により、
・球形粒子を含む媒体の熱伝導率は、同粒子の体積分率にしたがって増大する、
・球形粒子を含む媒体の熱伝導率は、粒子体積に対する表面積の比率にしたがって増大する、
といった関係に基づいて変化することが知られている。しかしながら、このような方法による媒体の熱伝導率の向上には限界があった。
【０００３】
一方、近年は、上記媒体中に含有させる粒子として、ミクロンあるいはナノサイズの微粒子を作成する技術の開発が進められている。そして、このような微粒子を媒体中に分散させることにより、同媒体の熱伝導率が飛躍的に高められることが確認されている。例えば、非特許文献１では、エチレングリコールからなる媒体中に、直径が１０ｎｍ（ナノメートル）以下の銅（Ｃｕ）からなる微粒子を少量だけ含有させることで、媒体の熱伝導率が大きく向上することが報告されている。
【０００４】
図４は、この銅を含めてさまざまな粒子をエチレングリコールに添加したときの、媒体中の粒子の体積含有率と熱伝導率の向上率（微粒子添加後の媒体の熱伝導率ｋ／微粒子添加前の媒体の熱伝導率ｋ０）との関係を示したグラフである。同図４に示されるように、媒体中に直径が約３０ｎｍの酸化銅（ＣｕＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）および直径が約１０ｎｍ以下の銅からなる粒子を含有させると、いずれの場合も媒体の熱伝導率の向上率は、上記粒子の体積含有率の増加にともなって線形に増加する。そして、特にその粒子径の小さい、直径が１０ｎｍ以下であるナノ粒子に関しては、媒体中にごく少量添加するだけで、その熱伝導率が劇的に向上する効果が見られる。また、銅粒子に酸を添加した場合には、粒子が媒体中により安定に分散するようになるため、より高い熱伝導率が得られている。なおこの図４において、Ｃｕ（ｏｌｄ）とは測定の２ヶ月前に調整した銅粒子を、Ｃｕ（ｆｌｅｓｈ）とは測定の２日前に調整した銅粒子を、Ｃｕ＋Ａｃｉｄとは酸を添加することで金属パーティクルとして安定化させた銅粒子をそれぞれ表している。
【０００５】
そして、上記非特許文献１と同様に、例えば非特許文献２〜４、あるいは特許文献１〜４においても、媒体中に熱伝導率の高い微粒子を分散させることによりその熱伝導率の向上が図られることが報告されている。
【０００６】
また、上記各文献中では、こうした微粒子を媒体中に分散させる方法についても報告されており、具体的には、微粒子をそのまま媒体中に分散させる方法や、同微粒子の表面に界面活性剤を付着させることで媒体中に粒子をより安定に分散させる方法、同微粒子および媒体中に分散剤を添加することにより安定に分散させる方法等がある。
【特許文献１】特表２００４−５０１２６９号公報
【特許文献２】特表２００４−５１７９７１号公報
【特許文献３】特表２００４−５３８３４９号公報
【特許文献４】特表２００４−８５１０８号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ（アプライド・フィジックス・レターズ），Ｖｏｌ．７８，Ｎｏ．６，ｐｐ．７１８−７２０（２００１）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（ジャーナル・オブ・サーマル・サイエンス），Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．３，ｐｐ．２１４−２１９
【非特許文献３】Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｌｅｔｔｅｒｓ（フィジカル・レビュー・レターズ），９４，０２５９０１−１−４（２００５）
【非特許文献４】Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｌｅｔｔｅｒｓ（フィジカル・レビュー・レターズ），Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．１４，１４４３０１−１−４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来の微粒子分散熱輸送媒体においては、図４に例示したように、その熱伝導率の向上率は微粒子の体積含有率に対して線形になるとし、同微粒子の増量を通じて熱輸送媒体としての熱伝導率の向上を図るようにしている。すなわち、媒体に対する微粒子の添加量を増加すればするほど、当該熱輸送媒体としての熱輸送能力が向上するものと考えられている。ただし、このような熱輸送媒体としての実用性あるいは生産コスト等を考慮すれば、本来は、可能な限り少量の微粒子の添加、配合を通じて熱輸送能力の向上が図られることが望ましい。しかし従来、媒体に対する微粒子の体積含有率と熱輸送能力との関係については明らかにされておらず、また微粒子の配合に関する適正性についての考察も何らなされていない。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、媒体に対する微粒子の含有率すなわち体積含有率の適切な配合を通じて、熱輸送能力の的確な向上を図ることのできる微粒子分散熱輸送媒体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】
【０００９】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、液体からなる媒体が所定物質の微粒子を含有して伝熱面から伝達される熱を輸送する微粒子分散熱輸送媒体として、前記微粒子の添加に伴う前記媒体の前記伝熱面との間での熱移動のしやすさを示す指標である熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる体積含有率にて前記微粒子が前記媒体に含有されることとしている。
【００１０】
一般に、上記熱伝達率と上記媒体内部での熱の伝わりやすさを示す指標である熱伝導率とは、熱伝達率をα、熱伝導率をλとするとき、それらは
α∝λ２／３／μ１／６            …（１）
といった関係にある。ここで、μは上記媒体の粘度を表している。
【００１１】
一方、上記媒体に上記微粒子を添加していくと、その添加量に応じて上記粘度μは単純増加していく。また、上記熱伝導率λは、同微粒子が例えばナノ粒子からなる場合、その物質や粒径等の条件にもよるものの、比較的小さな体積含有率にて急激に上昇する可能性を秘めている。ただし、その向上率、すなわち微粒子を添加した後の上記媒体の熱伝導率λと微粒子を添加する前の同媒体の熱伝導率λ０との比「λ／λ０」は、上記熱伝導率λの増加に伴ってこれも一時的には上昇するものの、その後はほぼ一定値に収束する傾向にあることが発明者らによって確認されている。すなわち、こうして熱伝導率の向上率「λ／λ０」が一旦収束（飽和）すると、その後は、上記微粒子の添加量を増やしても、上記媒体の粘度μは増加するものの、同媒体の熱伝導率の向上率が上昇することはない。
【００１２】
また一方、上記（１）式からも明らかなように、こうした熱輸送媒体としての熱伝達率αは上記熱伝導率λの「２／３乗」に比例することから、その向上率、すなわち微粒子を添加した後の上記媒体の熱伝達率αと微粒子を添加する前の同媒体の熱伝導率α０との比「α／α０」は、同微粒子の添加に伴い、必ず一度は「１．０」以上となるものの、ある体積含有率（濃度）に達すると、この熱伝達率の向上率「α／α０」は「１．０」未満となる。換言すれば、上記媒体に対しこの熱伝達率の向上率「α／α０」が「１．０」以上となる体積含有率の範囲で上記微粒子が含有されることで、同熱輸送媒体としての熱伝達率が確実に向上されるようになる。しかも、上記（１）式によれば、媒体に対するこうした微粒子の体積含有率の範囲は、上記熱伝導率の向上率「λ／λ０」が上昇、もしくは収束（飽和）する領域に入る可能性も高い。
【００１３】
よって、微粒子分散熱輸送媒体としての上記構成（配合構造）によれば、上記媒体に対する必要最小限の微粒子の添加を通じて熱伝導率の向上と熱伝達率の向上との両立が図られる可能性が極めて高く、より安価な生産コストにて熱輸送能力の的確な向上を図ることができるようになる。なお、上記熱伝達率αの算出に際しては、例えば添加する微粒子の上記媒体に対する体積含有率（濃度）を変数とした関数として測定等により上記熱伝導率λおよび粘度μを求め、これを上記（１）式に代入することとなる。また、上記熱伝達率の向上率「α／α０」も、
α／α０＝（λ／λ０）２／３／（μ／μ０）１／６            …（２）
として求めることができる。ここで、「μ／μ０」は上記媒体の粘度μの向上率であり、μ０は上記微粒子を添加する前の同媒体の粘度である。
【００１４】
また、上記請求項１に記載の微粒子分散熱輸送媒体において、請求項２に記載の発明によるように、前記微粒子の直径を「１０ｎｍ（ナノメートル）」以下とすることで、上記熱伝導率λが同微粒子の体積含有率に対して急激に上昇（向上）するといった現象が顕著に発現するようになり、微粒子分散熱輸送媒体としての上述した作用効果もより的確に得られるようになる。
【００１５】
また、これら請求項１または２に記載の微粒子分散熱輸送媒体において、例えば請求項３に記載の発明によるように、
（Ａ１）前記媒体が水を主成分として、1種類以上の凝固点硬化剤を含む溶媒からなるもの、
あるいは請求項７に記載の発明によるように、
（Ａ２）前記媒体が例えばトルエン等の有機溶媒からなるもの、
あるいは請求項８に記載の発明によるように、
（Ａ３）前記媒体が例えば工業用オイルやエンジンオイル等のオイルからなるもの、
等々が実用的な熱輸送媒体として特に有効である。ちなみに、上記（Ａ１）の熱輸送媒体は、例えばエンジンの冷却液等としての用途に特に有効であり、また上記（Ａ３）の熱輸送媒体は、各種機械やエンジンの冷却および潤滑油等としての用途に特に有効である。
【００１６】
一方、上記請求項３に記載の微粒子分散熱輸送媒体において、例えば請求項４に記載の発明によるように、
（Ｂ１）前記媒体にエチレングリコールおよびプロピレングリコールの少なくとも一方が含有されてなるもの、
あるいは請求項５に記載の発明によるように、
（Ｂ２）前記媒体に有機塩が含有されてなるもの、
等々を採用することで、上記熱輸送媒体をいわゆる不凍液とすることが可能となり、上記いずれの用途に用いる場合であれ、低温状態での実用性を大きく高めることができるようになる。なお、上記（Ｂ２）の有機塩としては、例えば請求項６に記載の発明によるように、蟻酸ナトリウムおよび酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウムのいずれかを採用することができる。
【００１７】
他方、これらいずれの微粒子分散熱輸送媒体であれ、請求項９に記載の発明によるように、前記微粒子を前記媒体よりも熱伝導率の高い物質とすることが、熱輸送媒体としての熱伝導率や熱伝達率を高め、ひいては熱輸送能力を高く維持する上で有効である。なお、このような物質、すなわち上記微粒子としては、請求項１０に記載の発明によるように、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、アルミナ、酸化銅、酸化鉄、炭素、シリコン、およびシリコンカーバイトのいずれかが特に有効である。
【００１８】
また、請求項１〜１０のいずれかに記載の微粒子分散熱輸送媒体において、請求項１１に記載の発明によるように、前記微粒子を界面活性剤により覆っておくこととすれば、同微粒子の媒体中での分散性をより高めることができるようになり、微粒子分散熱輸送媒体としてのさらなる熱輸送能力の向上が期待できるようになる。なお、上記媒体がトルエンやヘキサン等の無極性の溶媒からなる場合、この界面活性剤としては、硫黄（Ｓ）などの金属に付着しやすい元素をつけたものを採用することが望ましく、また、上記媒体が水やエチレングリコール等の極性のある溶媒からなる場合には、同界面活性剤としても、水酸基（ＯＨ基）などの極性を持つものを採用することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
以下、この発明にかかる微粒子熱輸送媒体の第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２０】
この実施の形態にかかる微粒子熱輸送媒体は、熱源からの熱を外部に伝達、輸送する媒体である。この熱輸送媒体に用いられる媒体は、例えばトルエン等の有機溶媒からなるとともに、同溶媒よりも高い熱伝導率を有する微粒子として、例えば金（Ａｕ）を含有している。この金からなる微粒子は、より具体的には金原子の集合体からなり、その直径は約１．５ｎｍである。そして、微粒子としての直径が２ｎｍ以下、経験的には最大１０ｎｍ以下である粒子を用いることで、媒体に分散される微粒子としての表面積が飛躍的に増大することとなる。一方、上記媒体中には、上記各微粒子を保護し、その分散性を高めるために界面活性剤が添加されている。この界面活性剤としては、金等の金属粒子に付着しやすいチオール基（ＳＨ基）を有するとともに、トルエン等の無極性有機溶媒との親和性の高い、例えば炭素原子が１８個直鎖状に結合したチオール（ＨＳ−（ＣＨ２）１７−ＣＨ３）を用いることができる。
【００２１】
ここで、この実施の形態にかかる微粒子熱輸送媒体における微粒子の体積含有率をパラメータとして同媒体の熱伝導率を実測した。図１は、上記媒体中に添加される微粒子の体積含有率に対する、微粒子を添加した後の上記媒体の熱伝導率λと微粒子を添加する前の同媒体の熱伝導率λ０との比、すなわち熱伝導率向上率「λ／λ０」の変化を示したものである。同図１に示されるように、体積含有率が小さい領域、具体的には約０．０５％以下の領域においては、熱伝導率向上率「λ／λ０」は体積含有率の増加にともなって大幅に向上する。しかしながら、体積含有率が０．０５％よりも高い領域では、熱伝導率向上率「λ／λ０」はしだいに緩やかに向上し、その後はほぼ一定値に収束する傾向にある。すなわち、このように熱伝導率向上率「λ／λ０」が一旦収束（飽和）すると、上記微粒子の添加量を増やしても、上記媒体の熱伝導率の向上率はほとんど上昇することはない。
【００２２】
一方、図２は、上記媒体中に添加される微粒子の体積含有率と上記媒体の粘度との関係を示したものである。同図２に示されるように、上記微粒子の体積含有率の増加にともなって、すなわち上記微粒子の添加量を増やすことにより、上記媒体の粘度μは増加する。
【００２３】
ところで、上記熱伝導率が、媒体内部での熱の伝わりやすさを示す指標であるのに対して、一般に、こうした微粒子の添加に伴って上記媒体に熱を伝達する伝達面と同媒体との間での熱移動のしやすさを示す指標として熱伝達率が知られている。そして、上記媒体の熱伝達率をαとするとき、これら熱伝導率λおよび粘度μは、
α∝λ２／３／μ１／６            …（１）
といった関係にある。また、上記媒体に上記微粒子を添加していくとき、同微粒子を添加する前の熱伝達率をα０、媒体の粘度をμ０とし、熱伝達率αの向上率「α／α０」とすると、熱伝導率λの向上率「λ／λ０」および粘度μの向上率「μ／μ０」は、
α／α０＝（λ／λ０）２／３／（μ／μ０）１／６            …（２）
といった関係にある。
【００２４】
ここで、この実施の形態にかかる微粒子分散熱輸送媒体において、上述のように実測される熱伝導率の向上率「λ／λ０」および媒体の粘度μと、微粒子を添加する前の媒体の粘度μ０を上記（２）式に代入すると、熱伝達率の向上率「α／α０」が求められる。そして、図３は、微粒子の体積含有率と上記算出された熱伝達率の向上率「α／α０」との関係を示したものである。ここで、上記微粒子の体積含有率をｘ、上記熱伝達率の向上率「α／α０」をｙとすると、これらは
ｙ＝５×１０１７ｘ６−７＋５×１０１２ｘ６−５×１０９ｘ３＋１×１０６ｘ２＋３２５．６７ｘ＋０．９２９１            …（３）
として近似することができる。この式（３）から算出されるように、また同図３に示されるように、熱伝達率の向上率「α／α０」は体積含有率が約０．０５％であるときに最高値に達する。また、体積含有率が約０．０２％から０．０９％である範囲において、熱伝導率の向上率「α／α０」が「１．０」以上となる。これにより、媒体中に添加する微粒子の添加量を、熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる体積含有率の範囲に設定することで、すなわち体積含有率を０．０２％から０．０９％の範囲に設定することで、上記媒体の熱伝達率の向上が図られることがわかる。このような微粒子分散熱輸送媒体としての構成（配合構造）を有することで、媒体への必要最低限の微粒子の添加により、熱伝導率の向上と熱伝達率の向上との両立を図ることができるようになり、熱輸送能力の的確な向上を図ることができるようになる。
【００２５】
以上説明したように、この実施の形態にかかる微粒子分散熱輸送媒体によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）トルエンからなる媒体が金からなる微粒子を含有して伝熱面から伝達される熱を輸送する微粒子分散熱輸送媒体として、上記微粒子の添加に伴う上記媒体の熱伝達率の向上率「α／α０」が「１．０」以上となる体積含有率にて上記微粒子を上記媒体に含有することとした。これにより、上記媒体に対する必要最小限の微粒子の添加を通じて熱伝導率の向上と熱伝達率の向上との両立が図られるようになり、より安価な生産コストにて熱輸送能力の的確な向上を図ることができるようになる。
【００２６】
（２）上記微粒子はその直径が約１．５ｎｍの粒子からなることとした。これにより、上記媒体の熱伝導率λが同媒体に分散される微粒子の体積含有率に対して急激に上昇（向上）するといった現象が顕著に発現するようになる。
【００２７】
（３）上記微粒子として上記媒体よりも熱伝導率の高い物質を用いることとした。これにより、熱輸送媒体としての熱伝導率や熱伝達率を高め、ひいては熱輸送能力を高く維持することができるようになる。
【００２８】
（４）上記微粒子を界面活性剤により覆っておくこととした。これにより、同微粒子の媒体中での分散性をより高めることができるようになり、微粒子分散熱輸送媒体としてのさらなる熱輸送能力の向上が期待できるようになる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
次に、この実施の形態にかかる微粒子分散熱輸送媒体の第２の実施の形態について説明する。
【００３０】
この実施の形態にかかる微粒子分散熱輸送媒体も先の実施の形態と同様に冷却液（ＬＬＣ：Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）として用いられるものであるが、媒体が水を主成分とする溶媒からなる点が異なっている。具体的には、媒体として水を主成分とし、エチレングリコール、プロピレングリコール等からなる液体の凝固点降下剤を含有している。これにより、通常の使用においては同媒体が凍りつくことのない、いわゆる不凍液となる。一方、上記媒体に分散させる微粒子としては、例えば直径が１０ｎｍ以下の酸化鉄粒子等を用いている。また、上記媒体中には、同媒体中における微粒子の分散性を高めるための界面活性剤が添加されている。同界面活性剤としては、金属粒子に付着しやすいチオール基および水やエチレングリコール、プロピレングリコール等の極性溶媒との親和性の高い水酸基を有する、例えばメルカプトコハク酸（ＨＯＯＣ−ＣＨ２−（ＳＨ）−ＣＨ２−ＣＯＯＨ）等を用いることができる。
【００３１】
ここで、この実施の形態においても、上記媒体における微粒子の体積含有率をパラメータとして同媒体の熱伝導率の向上率、および粘度の向上率を実測し、上記式（２）を用いることで熱伝達率の向上率を算出する。そして、上記媒体中に添加する微粒子の添加量を、上記熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる体積含有率の範囲に設定する。これにより、媒体への必要最低限の微粒子の添加により、熱伝導率の向上と熱伝達率の向上との両立を図ることができるようになる。
【００３２】
以上説明したように、この第２の実施の形態にかかる微粒子分散熱輸送媒体によっても、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果と同様、もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、さらに以下のような効果が得られるようになる。
【００３３】
（５）上記媒体としてＬＬＣを採用したことで、例えば車載エンジン等の冷却液としての用途に特に有効である。
（６）上記媒体に凝固点降下剤が含有されることとした。これにより、上記熱輸送媒体をいわゆる不凍液とすることが可能となり、低温状態での実用性を大きく高めることができるようになる。
【００３４】
（他の実施の形態）
なお、この発明にかかる微粒子分散熱輸送媒体は、上記第１および第２の実施の形態として示した構成に限らず、これらを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
【００３５】
・上記第１の実施の形態では、媒体としてトルエンを用いることとしたが、その他、ヘキサン、ベンゼン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、アセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸ブタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、エタノール、メタノール、蟻酸などの単独溶媒からなる有機溶媒、あるいは工業用もしくは自動車に用いられるエンジンオイル等、複数の成分の混合物からなるオイル等を用いることもできる。このうち上記オイルは、各種機械や車載エンジン等の冷却および潤滑油としての用途に特に有効である。
【００３６】
・上記第２の実施の形態では、水を主成分とする媒体に、液体の凝固点降下剤を添加することとしたが、これに代えて、例えば蟻酸ナトリウムおよび酢酸カリウム等の有機塩からなる固体の凝固点降下剤を添加するようにしてもよい。要は、凝固点降下剤を添加することにより上記媒体を不凍液とすることが可能であればよい。
【００３７】
・上記第１の実施の形態では、微粒子として金（Ａｕ）を、また上記第２の実施の形態では酸化鉄をそれぞれ用いることとしたが、これらに代えて、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化銅（ＣｕＯ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）等を用いるようにしてもよい。要は、これら微粒子を媒体に分散させることで、媒体の熱伝導率および熱伝達率の向上を図ることができればよい。
【００３８】
・上記界面活性剤として、第１の実施の形態ではチオールを、また第２の実施の形態ではメルカプトコハク酸をそれぞれ用いることとしたが、これらの例に限らず、媒体中に分散される微粒子および媒体との親和性の高い官能基を有する界面活性剤を用いることもできる。ちなみに、上記媒体がトルエンやヘキサン等の無極性の溶媒からなる場合、界面活性剤としては硫黄（Ｓ）などの金属に付着しやすい元素をつけたものを採用することが望ましく、また上記媒体が水やエチレングリコール等の極性のある溶媒からなる場合には、同界面活性剤としても水酸基（ＯＨ基）などの極性を持つものを採用することが望ましい。また、特に分散性のよいものの例として、媒体としてトルエンやヘキサン等の有機溶媒を用いる場合には、界面活性剤として脂肪酸（ＣｍＨｎＣＯＯＨ）やアルキルアミン等を用いることもできる。さらに、媒体中における微粒子の分散性が十分に確保できる場合には、上記界面活性剤の使用を割愛することもできる。
【００３９】
・上記各実施の形態では、微粒子としてその直径が基本的に１０ｎｍ（ナノメートル）以下であるものを用いることとしたが、媒体中に分散させる微粒子の体積含有率を媒体の熱伝達率の向上率が「１．０」以上となる範囲に設定することで上記媒体の十分な熱伝導率および熱伝達率の向上が図られる場合には、より直径の大きい微粒子を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明にかかる微粒子分散熱輸送媒体の第１の実施の形態について、微粒子の体積含有率と媒体の熱伝導率の向上率との関係を示すグラフ。
【図２】同実施の形態について、微粒子の体積含有率と媒体の粘度との関係を示すグラフ。
【図３】同実施の形態について、微粒子の体積含有率と媒体の熱伝達率の向上率との関係を示すグラフ。
【図４】従来の微粒子分散熱輸送媒体の一例について、微粒子の体積含有率と媒体の熱伝導率比との関係を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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