(57)【要約】【課題】熱媒体系統におけるコンタミネーションの割合を検出可能な熱輸送システムを提供する。【解決手段】熱を発生するエンジン１１からの熱を、冷却水流路１を流通する液体状の冷却水を介して、熱を放出するラジエータ１２へ輸送する熱輸送システムにおいて、冷却水流路１を流通する冷却水に含まれる金属酸化物や有機酸金属塩等の固体成分の割合を検出する検出手段としての検出部２および制御装置５を備える。これによれば、冷却水系統におけるコンタミネーションの割合を検出することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源（１１）からの熱を、熱媒体流路（１）を流通する液体状の熱媒体を介して、熱を放出する放熱部（１２）へ輸送する熱輸送システムであって、
前記熱媒体流路（１）を流通する前記熱媒体に含まれる固体成分の割合を検出する検出手段（２、５）を備えることを特徴とする熱輸送システム。
【請求項２】
前記固体成分は、前記熱媒体流路（１）を構成する金属製の流路形成部材（１０）由来の金属を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の熱輸送システム。
【請求項３】
前記検出手段（２、５）は、前記熱媒体流路（１）を流通する前記熱媒体の一部を抽出するとともに、抽出した前記熱媒体の一部に含まれる固体成分の割合を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の熱輸送システム。
【請求項４】
前記熱源は、外部からの供給エネルギを他の形態のエネルギに変換する際に熱を発生するエネルギ変換部（１１）であり、
前記検出手段（２、５）は、前記エネルギ変換部（１１）の負荷が予め定めた基準負荷より小さい場合に、前記熱媒体流路（１）を流通する前記熱媒体の一部を抽出することを特徴とする請求項３に記載の熱輸送システム。
【請求項５】
前記検出手段（２、５）は、
前記熱媒体に含まれる前記固体成分の割合が、予め定めた基準割合を上回っているか否かを判定する判定手段（５）と、
前記熱媒体に含まれる固体成分の割合が前記基準割合を上回っている場合に、その旨を表示する表示手段（５５）とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱輸送システム。
【請求項６】
前記熱媒体は、溶媒と、少なくとも１種類の溶質（６０）とを有する溶液により構成されており、
前記少なくとも１種類の溶質（６０）は、
前記熱媒体の温度が予め定めた基準温度以下になった場合に、前記溶媒の固液界面（７０）に選択的に近接する第１部位（６１）と、
前記第１部位（６１）に接続されるとともに、前記溶媒に対して疎となる関係を有する第２部位（６２）とを備える分子により構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱輸送システム。
【請求項７】
前記検出手段（２、５）は、
前記熱媒体流路（１）から抽出した前記熱媒体の一部を貯留する貯留部（２１）と、
前記貯留部（２１）の外部に設けられるとともに、前記貯留部（２１）に貯留されている前記熱媒体に対し、前記固体成分に感応する電磁波を発信する発信部（２２）と、
前記貯留部（２１）の外部に設けられるとともに、前記貯留部（２１）に貯留されている前記熱媒体内を通過した前記電磁波を受信する受信部（２３）とを備え、
前記検出手段（２、５）は、前記受信部（２３）にて受信した前記電磁波に基づいて、前記熱媒体に含まれる前記固体成分の割合を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱輸送システム。
【請求項８】
前記検出手段（２、５）は、
前記熱媒体流路（１）から抽出した前記熱媒体の一部を貯留する貯留部（２１）と、
前記貯留部（２１）の内部に設けられるとともに、前記貯留部（２１）に貯留されている前記熱媒体に含まれる前記固体成分が吸着する吸着部（２５）とを備え、
前記吸着部（２５）は、電気エネルギの入出力が可能であるとともに、前記固体成分の吸着量に応じて前記電気エネルギの出力態様が変化するように構成されており、
前記検出手段（２、５）は、前記吸着部（２５）から出力される前記電気エネルギの出力態様に基づいて、前記熱媒体に含まれる前記固体成分の割合を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱輸送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の熱媒体を用いて熱輸送を行う熱輸送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等のエネルギ変換システムにおいては、例えば燃料のエネルギを動力や電気に変換する際に、不可避的に熱が発生する。エネルギ変換器における変換効率の低下やオーバーヒートを抑制するために、エネルギ変換により発生した熱を積極的に除去する必要がある。一般的に、このようなシステムでは、エネルギ変換の際に発生した熱を輸送して、その熱を放熱器から系外へ放熱するように構成されている。
【０００３】
ここで、冷却水系に用いられる冷却水（熱媒体）は、不凍性を有している必要がある。これに対し、凝固点降下剤であるエチレングリコールを水に対して５割程度加えた液体を冷却水として用いることにより、不凍性を確保する手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０２０２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した冷却水系においては、冷却水に微小なコンタミネーション（固体成分）が混入する場合がある。コンタミネーションの量が多い程、冷却水中の異種界面が増大するため、それをきっかけとして凍結が開始され易くなる。すなわち、冷却水中に含まれるコンタミネーションの量が多い程、不凍効果が低下する。
【０００６】
このようなコンタミネーションは、金属製配管やエンジンブロックの極小破片に由来している場合が多い。したがって、冷却水系においては、経時的にコンタミネーションの量が増加し、これにより不凍効果が低下していくという問題がある。
【０００７】
このため、冷却水中のコンタミネーションの量が増加した際には、冷却水の交換等を行い、冷却水の不凍効果を回復させる必要がある。したがって、冷却水系統において、コンタミネーションの割合を検出することができるシステムが望まれている。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、熱媒体系統におけるコンタミネーションの割合を検出可能な熱輸送システム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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、熱を発生する熱源（１１）からの熱を、熱媒体流路（１）を流通する液体状の熱媒体を介して、熱を放出する放熱部（１２）へ輸送する熱輸送システムにおいて、熱媒体流路（１）を流通する前記熱媒体に含まれる固体成分の割合を検出する検出手段（２、５）を備えることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、熱媒体流路（１）を流通する熱媒体に含まれる固体成分の割合を検出する検出手段（２、５）を備えることで、熱媒体系統におけるコンタミネーションの割合を検出することが可能となる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態におけるエンジン冷却システムの概略を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態における検出部を示す概念図である。
【図３】第１実施形態における発信素子を示す概念図である。
【図４】第１実施形態における電気制御部を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態における冷却水に含まれる固体成分の割合の検出方法を説明するための説明図である。
【図６】冷却水に含まれる固体成分の割合と位相遅れの差との関係を示す特性図である。
【図７】第１実施形態における冷却水の構成を説明するための説明図である。
【図８】第２実施形態におけるエンジン冷却システムの概略を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る熱輸送システムを、ハイブリッド自動車の走行用駆動源の１つとして用いられるエンジン（内燃機関）の冷却システムに適用したものである。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のエンジン冷却システムは、エンジン１１の冷却水をラジエータ１２にて冷却するシステムである。すなわち、本実施形態のエンジン冷却システムは、エンジン１１からの熱を、冷却水流路１を流通する液体状の熱媒体である冷却水を介して、ラジエータ１２へ輸送するシステムである。なお、本実施形態の冷却水流路１が、本発明の熱媒体流路に相当している。
【００１６】
エンジン１１は、外部からの供給エネルギである燃料を、他の形態のエネルギである動力に変換する際に熱を発生するエネルギ変換部である。本実施形態のエンジン１１は、本発明の熱源に相当している。
【００１７】
ラジエータ１２は、エンジン１１の排熱と熱交換して高温となった冷却水と、送風ファン１２ａから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させることにより、冷却水を冷却する熱交換器である。本実施形態のラジエータ１２は、本発明の放熱部に相当している。送風ファン１２ａは、後述する制御装置５から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。
【００１８】
エンジン１１とラジエータ１２は、エンジン１１とラジエータ１２との間で閉回路を形成する冷却水流路１によって接続されている。冷却水流路１には、冷却水流路１に冷却水を循環させるポンプ１３が設けられている。そして、冷却水流路１内の冷却水は、エンジン１１の冷却水出口からラジエータ１２を経由してエンジン１１の冷却水入口に循環するようになっている。
【００１９】
冷却水流路１は、液体状の熱媒体である冷却水が流れる流路を構成するものであり、本発明の熱媒体流路に相当している。冷却水流路１は、金属製の冷却水配管１０により構成されている。
【００２０】
ポンプ１３は、冷却水流路１における冷却水の流動を制御する流動制御手段である。本実施形態のポンプ１３は、後述する制御装置５から出力される制御電圧によって回転数（冷却水圧送能力）が制御される電動ポンプである。
【００２１】
本実施形態のエンジン冷却システムは、冷却水系統、すなわち冷却水流路１を流れる冷却水に含まれる固体成分（コンタミネーション）を検出する検出部２を有している。冷却水に含まれる固体成分としては、例えば金属酸化物や有機酸金属塩等がある。冷却水流路１には、検出部２に冷却水を循環させる検出流路３が接続されている。
【００２２】
具体的には、検出流路３は、冷却水流路１におけるポンプ１３の吐出側とラジエータ１２の入口側との間に接続されている。冷却水流路１と検出流路３との接続部には、三方弁３２、３３が配置されている。三方弁３２、３３は、冷却水が検出部２を流れる状態と流れない状態とを切り替える冷却水流れ切替手段である。三方弁３２、３３の作動は、後述する制御装置５によって制御される。
【００２３】
次に、本実施形態における検出部２の構成について説明する。本実施形態の検出部２は、冷却水流路１を流通する冷却水の一部を抽出するとともに、抽出した冷却水の一部に含まれる固体成分の割合を検出するように構成されている。
【００２４】
図１に示すように、検出部２は、冷却水流路１から抽出した冷却水の一部を貯留する貯留部２１を備えている。本実施形態の貯留部２１は、検出流路３を構成する配管により構成されている。換言すると、本実施形態の貯留部２１は、２つの三方弁３２、３３の間を接続する配管、すなわち冷却水配管１０とは異なる配管により構成されている。
【００２５】
冷却水流れ上流側の三方弁３２を、ポンプ１３の吐出側と検出流路３とを接続するように作動させることで、検出流路３側、すなわち貯留部２１に冷却水が流入する。その後、２つの三方弁３２、３３を、ポンプ１３の吐出側とラジエータ１２の入口側とを直接（検出部２を介さずに）接続するように作動させることで、検出流路３、すなわち貯留部２１に冷却水の一部を貯留することができる。
【００２６】
本実施形態の検出部２は、マイクロ波位相差測定方式により、貯留部２１内の冷却水に含まれる固体成分の濃度を検出するように構成されている。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、検出部２は、貯留部２１に貯留されている冷却水に対して固体成分に感応するマイクロ波（電磁波）を発信する発信部２２と、貯留部２１に貯留されている冷却水内を通過したマイクロ波を受信する受信部２３とを備えている。発信部２２および受信部２３は、ともに貯留部２１の外部に配置されている。
【００２８】
また、検出部２は、発信部２２と受信部２３とを電気的に接続する接続部２４を備えている。接続部２４は、貯留部２１を貫通する筒状部材２４１と、発信部２２と受信部２３とを電気的に接続する配線２４２とを有している。筒状部材２４１の内部は、空洞になっているとともに、配線２４２が挿通されている。配線２４２は、例えば同軸ケーブルにより構成されている。
【００２９】
発信部２２は、発信素子２２１、発信側アンテナ２２２および発信側透過部２２３等を有して構成されている。
【００３０】
発信素子２２１は、バッテリ（図示せず）等から供給される直流電流を高周波電流に変換する。発信素子２２１には、発信側アンテナ２２２と、配線２４２の一端部とが接続されている。これにより、発信素子２２１は、高周波電流を、発信側アンテナ２２２に出力するとともに、配線２４２を介して受信部２３に出力する。
なお、発信素子２２１の詳細については後述する。
【００３１】
発信側アンテナ２２２は、発信素子２２１にて変換された高周波電流をマイクロ波に変換し、そのマイクロ波を貯留部２１内の冷却水に対して出力する。
【００３２】
発信側透過部２２３は、発信側アンテナ２２２から出力されたマイクロ波が透過する材質により構成されている。また、発信側透過部２２３は、貯留部２１を構成する配管の一部として構成されている。
【００３３】
受信部２３は、受信素子２３１、受信側アンテナ２３２、受信側透過部２３３およびミキサ２３４等を有して構成されている。
【００３４】
受信側アンテナ２３２は、発信側アンテナ２２２から出力されて貯留部２１の冷却水内を通過したマイクロ波を受信する。そして、受信側アンテナ２３２は、受信したマイクロ波を高周波電流に変換し、ミキサ２３４に出力する。
【００３５】
受信側透過部２３３は、発信側アンテナ２２２から出力されたマイクロ波が透過する材質により構成されている。また、受信側透過部２３３は、貯留部２１を構成する配管の一部として構成されている。
【００３６】
ミキサ２３４には、受信側アンテナ２３２と、配線２４２の他端部とが接続されている。これにより、ミキサ２３４には、受信側アンテナ２３２から出力された高周波電流が入力されるとともに、発信素子２２１から出力された高周波電流が配線２４２を介して入力される。そして、ミキサ２３４は、入力された２つの高周波電流を合成し、受信素子２３１に出力する。
【００３７】
受信素子２３１は、ミキサ２３４で合成された高周波電流が入力されると、直流電圧が発生するように構成されている。受信素子２３１は、後述する制御装置５に接続されており、発生した直流電圧を検出信号として制御装置５に出力する。
【００３８】
続いて、発信素子２２１および受信素子２３１の詳細な構成について説明する。なお、発信素子２２１と受信素子２３１とは、同様の構成であるため、以下では発信素子２２１について説明し、受信素子２３１については説明を省略する。
【００３９】
図３に示すように、発信素子２２１は、磁性発振素子４０を備えている。磁性発振素子４０は、第１強磁性層４１、非磁性層４２および第２強磁性層４３を順次積層した積層構造に形成されている。本実施形態では、第１強磁性層４１はフリー層で、第２強磁性層４３はリファレンス層である。また、非磁性層４２は、Ａｌ2Ｏ3やＭｇＯにより構成されている。
【００４０】
磁性発振素子４０は、膜面に対して垂直に電流Ｉを通電するための一対の電極４４を有している。また、磁性発振素子４０の両側には、磁場を磁性発振素子４０に印加する永久磁石４５が設けられている。
【００４１】
これにより、発信素子２２１では、磁性発振素子４０に電流Ｉを印加することで、発信側アンテナ２２２を介して貯留部２１内の冷却水にマイクロ波が発振される。一方、受信素子２３１では、マイクロ波を、受信側アンテナ２３２を介して受信することで、直流電圧が発生する。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態のエンジン冷却システムには、各種制御を行う制御手段としての制御装置（ＥＣＵ）５が設けられている。制御装置５は、各種入力信号に基づいて、エンジン冷却システムを構成する各種制御機器の作動を制御するものである。制御装置５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭ等の記憶部に記憶された制御プログラムに従って各種演算等の処理を実行する。
【００４３】
具体的には、制御装置５の入力側には、検出部２、車速を検出する車速センサ５１、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ５２からの検出信号等が入力される。一方、制御装置５の出力側には、送風ファン１２ａ、ポンプ１３、三方弁３２、３３、後述するインジケータ５５等が接続され、制御装置５は各種制御機器に制御信号を出力する。
【００４４】
制御装置５は、検出部２における受信部２３の受信素子２３１から入力された検出信号に基づいて、冷却水に含まれる固体成分の割合（濃度）を検出する。すなわち、本実施形態の制御装置５は、検出部２における受信部２３の受信側アンテナ２３２にて受信したマイクロ波に基づいて、冷却水に含まれる固体成分の割合を検出する。したがって、本実施形態の検出部２および制御装置５が、本発明の検出手段に相当している。
【００４５】
次に、図５および図６を用いて、本実施形態の検出部２および制御装置５による、冷却水における固体成分の濃度、すなわち冷却水に含まれる固体成分の割合の検出方法について説明する。
【００４６】
制御装置５には、固体成分が含まれていない基準冷却水（固体成分濃度０％）でのマイクロ波透過波の位相遅れθ0を予め記憶させておく。そして、制御装置５は、被検出冷却水でのマイクロ波透過波の位相遅れθXを検出し、基準冷却水での位相遅れθ0と被検出冷却水での位相遅れθXとの差（位相遅れの差）Δθから、冷却水における固体成分の割合を検出する。
【００４７】
つまり、図６に示すように、基準冷却水での位相遅れθ0と被検出冷却水での位相遅れθXの差Δθは、冷却水における固体成分の割合（濃度）と直線関係になっている。この関係を利用して、制御装置５は、被検出冷却水における固体成分の割合を検出する。
【００４８】
さらに、本実施形態では、制御装置５は、検出された冷却水における固体成分の割合が、予め定めた基準割合を上回っているか否かの判定を行う。したがって、本実施形態の制御装置５は、本発明の判定手段に相当している。
【００４９】
制御装置５は、検出された冷却水における固体成分の割合が基準割合を上回っている場合には、インジケータ５５（図２参照）を点灯させる。一方、制御装置５は、検出された冷却水における固体成分の割合が基準割合を上回っていない場合には、インジケータ５５を消灯させる。つまり、本実施形態のインジケータ５５は、冷却水における固体成分の割合が基準割合を上回っている場合に、その旨（冷却水における固体成分の割合が基準割合を上回っている旨）を表示する表示手段である。
【００５０】
ところで、本実施形態のエンジン冷却システムは、エンジン１１の負荷が予め定めた基準負荷より小さい場合に、検出部２が冷却水流路１を流通する冷却水の一部を抽出するように構成されている。
【００５１】
具体的には、まず、制御装置５は、車速センサ５１により検出された車速、および、アクセル開度センサ５２により検出されたアクセル開度に基づいて、エンジン１１の負荷を検出する。続いて、制御装置５は、検出されたエンジン１１の負荷が基準負荷より小さいか否かを判定する。そして、制御装置５は、エンジン１１の負荷が基準負荷より小さい場合に、三方弁３２、３３を作動させて、冷却水流路１を流通する冷却水の一部を貯留部２１へ抽出する。
【００５２】
次に、本実施形態に係るエンジン冷却システムで用いられる冷却水について説明する。本実施形態の冷却水は、溶媒と１種類の溶質６０とを有する溶液により構成されている。
【００５３】
図７に示すように、冷却水の溶質６０は、第１部位であるヘッド６１と、第２部位であるテール６２とを備える分子により構成されている。ヘッド６１は、冷却水の温度が予め定めた基準温度以下になった場合に、溶媒の固液界面７０に選択的に近接する部位である。テール６２は、ヘッド６１に接続されるとともに、溶媒に対して疎となる関係を有する部位である。
【００５４】
本実施形態では、溶媒として水が採用されている。また、溶質６０のヘッド６１として、第４級アンモニウム基、スルホ基、エステル基、カルボキシル基およびヒドロキル基のうちのいずれかが採用されている。また、溶質６０のテール６２として、複数の炭素を主鎖とするとともに、各炭素と結合される親水基が４個以下であるものが採用されている。
【００５５】
具体的には、本実施形態の溶質６０として、ヘッド６１がトリメチルアンモニウム基であるとともに、テール６２が炭素数１６以下の直鎖状炭化水素基である化合物を採用している。具体的には、溶質６０として、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム（以下、Ｃ16ＴＡＢともいう）を採用している。
【００５６】
なお、本実施形態の溶質６０としては、Ｃ16ＴＡＢの他に、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル（Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−１００）、ポリオキシエチレン（２５）オクチルドデシルエーテル（エマルゲン（登録商標）２０２５Ｇ）、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０）、ステアリン酸ＰＥＧ−１５０、ミリスチルスルホベタイン、コール酸ナトリウムを採用することができる。
【００５７】
ところで、冷却水流路１において、冷却水は、冷却水配管１０およびエンジン１１のエンジンブロック（図示せず）の双方を流通する。このため、本実施形態の冷却水配管１０およびエンジンブロックが、本実施形態の冷却水流路形成部材に相当している。
【００５８】
ここで、本実施形態では、冷却水に含まれる固体成分（コンタミネーション）は、冷却水流路１を構成する金属製の冷却水配管１０およびエンジンブロック由来の金属を含んでいる。
【００５９】
本実施形態では、冷却水配管１０はアルミニウム製であり、エンジンブロックは鉄製である。このため、冷却水に含まれる固体成分は、アルミニウムまたは鉄を含んでいる。具体的には、冷却水に含まれる固体成分としては、酸化アルミニウム、酸化鉄、セバシン酸アルミニウムを挙げることができる。
【００６０】
なお、酸化アルミニウムは、冷却水配管１０の極小破片由来のアルミニウムの酸化物である。また、酸化鉄は、エンジンブロックの極小破片由来の鉄の酸化物である。また、セバシン酸アルミニウムは、冷却水配管１０の極小破片由来のアルミニウムと、冷却水に含まれる成分との反応物である。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態のエンジン冷却システムは、冷却水流路１を流通する冷却水に含まれる固体成分の割合を検出する検出手段としての検出部２および制御装置５を備えている。これによれば、冷却水系統におけるコンタミネーションの割合を検出することが可能となる。
【００６２】
具体的には、本実施形態では、検出部２を、冷却水流路１を流通する冷却水の一部を抽出するとともに、抽出した冷却水の一部に含まれる固体成分の割合を検出するように構成している。これによれば、固体成分の割合を検出するために必要な冷却水の体積を減少させることができる。また、固体成分の割合を検出する際に、冷却水の流れの影響を受けることを抑制できるので、冷却水系統におけるコンタミネーションの割合をより正確に検出することが可能となる。
【００６３】
ところで、エンジン１１の負荷が大きい場合に、検出部２により冷却水流路１を流通する冷却水の一部を抽出すると、冷却性能が不足する可能性がある。これに対し、本実施形態では、検出部２を、エンジン１１の負荷が基準負荷より小さい場合（例えば、停車時等）に、冷却水流路１を流通する冷却水の一部を抽出するように構成している。これによれば、冷却性能が不足することを抑制しつつ、冷却水系統におけるコンタミネーションの割合を検出することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、制御装置５を、冷却水に含まれる固体成分の割合が基準割合を上回っているか否かを判定するとともに、冷却水に含まれる固体成分の割合が基準割合を上回っている場合にはその旨をインジケータ５にて表示させるように構成している。これによれば、冷却水系統におけるコンタミネーションの割合が大きい場合に、ユーザにその旨を報知することが可能となる。
【００６５】
そして、本実施形態では、冷却水の溶質６０を、冷却水温度が基準温度以下になった場合に、水の固液界面７０に選択的に近接するヘッド６１と、ヘッド６１に接続されるとともに、水に対して疎となる関係を有するテール６２とを備える分子により構成している。
【００６６】
これによれば、冷却水の温度が低下して基準温度以下になった場合に、溶質６０のヘッド６１が水の固液界面７０に選択的に近接して吸着する。そして、水の固液界面７０に吸着したヘッド６１により、水の氷核（凝固核）の成長が阻害されるため、凍結の進行を抑制できる。さらに、水に対して疎となる関係を有するテール６２により、水が固液界面７０に近づくことが抑制されるので、凍結の進行をより抑制できる。
【００６７】
このため、冷却水に凝固点降下剤（チレングリコール）を含有させなくても、冷却水の凍結の進行を遅らせる、すなわち冷却水の凝固点を低下させることができる。これにより、冷却水の熱物性悪化および粘度増加を抑制しつつ、冷却水の不凍性能を充分に確保することできる。
【００６８】
したがって、冷却水流路１を流通する冷却水として、本実施形態の冷却水を用いることで、冷却水の有する熱を系外へ放熱するラジエータ１２の体格を小型化することができる。これにより、エンジンルームにおけるラジエータ１２の搭載スペースを減少させることが可能となる。また、冷却水の粘度増加が抑制されているので、ポンプ１３の動力を低減させることができる。
【００６９】
ところで、図７に示すように、本実施形態の冷却水において、溶質６０のヘッド６１が水の固液界面７０に吸着した際に、テール６２はヘッド６１を基点として運動する。このとき、隣り合う溶質分子のテール６２同士が接触しないようになっている。したがって、溶質分子のテール６２の長さが長すぎると動径も大きくなり、隣り合う溶質分子同士の距離ｄが長くなるので、氷核の成長を阻害し難くなる。これにより、冷却水の凍結の進行抑制効果が低下する可能性がある。
【００７０】
これに対し、上述したように、溶質分子のテール６２を、炭素数１６以下の直鎖状炭化水素基とすることで、テール６２の長さが長くなりすぎることを抑制できる。このため、隣り合う溶質分子同士の距離ｄを短くすることができるので、氷核の成長を阻害し易くなり、冷却水の凍結の進行を確実に抑制することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、冷却水における固体成分の割合の検出方法が異なるものである。
【００７２】
図８に示すように、本実施形態の検出部２は、貯留部２１の内部に設けられるとともに、貯留部２１に貯留されている冷却水に含まれる固体成分２００が吸着する吸着部２５を備えている。吸着部２５は、電気エネルギの入出力が可能に構成されている。
【００７３】
吸着部２５は、固体成分２００の吸着量に応じて電気エネルギの出力態様（電流値または電圧値）が変化するように構成されている。また、吸着部２５は、電気エネルギ（電流または電圧）を制御装置５に出力する。
【００７４】
制御装置５は、吸着部２５から出力される電気エネルギの出力態様（電流値または電圧値）に基づいて、冷却水に含まれる固体成分２００の割合を検出する。
【００７５】
具体的には、制御装置５には、固体成分２００が含まれていない基準冷却水（固体成分濃度０％）において、吸着部２５から出力される電流値Ｉ1を予め記憶させておく。そして、制御装置５は、被検出冷却水において、吸着部２５から出力される電流値Ｉ2を検出し、基準冷却水における電流値Ｉ1と被検出冷却水における電流値Ｉ2との差ΔＩから、冷却水における固体成分２００の割合を検出する。
【００７６】
つまり、基準冷却水における電流値Ｉ1と被検出冷却水における電流値Ｉ2との差ΔＩは、冷却水における固体成分２００の割合（濃度）と相関関係を有している。この相関関係を利用して、制御装置５は、被検出冷却水における固体成分２００の割合を検出する。
【００７７】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態のエンジン冷却システムによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明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。
【００７９】
（１）上記実施形態では、本発明に係る熱輸送システムをハイブリッド車両のエンジン冷却システムに適用した例を説明したが、熱輸送システムの適用はこれに限定されない。
【００８０】
例えば、熱輸送システムを、エンジンから車両走行用の駆動力を得る通常の車両のエンジン冷却システムに適用してもよい。さらに、本発明に係る熱輸送システムは、車両用に限定されることなく、定置型の冷却システム等に適用してもよい。
【００８１】
（２）上記実施形態では、熱を発生させるとともに当該熱を熱媒体に放出する熱源として、エネルギ変換部であるエンジンを採用した例を説明したが、熱源はこれに限定されない。 例えば、熱源として、燃料電池、走行用電動モータ等の電気機器等を採用してもよい。
【００８２】
（３）上記第１実施形態では、制御装置５において、車速センサ５１により検出された車速、および、アクセル開度センサ５２により検出されたアクセル開度の双方に基づいて、エンジン１１の負荷を検出した例について説明したが、制御装置５によるエンジン１１の負荷の検出方法はこれに限定されない。例えば、制御装置５において、車速センサ５１により検出された車速、および、アクセル開度センサ５２により検出されたアクセル開度のいずれか一方に基づいて、エンジン１１の負荷を検出してもよい。
【００８３】
（４）上記実施形態では、冷却水に含まれる固体成分（コンタミネーション）として、金属酸化物や有機酸金属塩を採用した例について説明したが、固体成分はこれに限定されない。例えば、冷却水に含まれる固体成分として、微生物等を採用してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１    冷却水流路（熱媒体流路）
２    検出部（検出手段）
５    制御装置（検出手段）
１１  エンジン（熱源）
１２  ラジエータ（放熱部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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