机器冷却用基础油、混合该基础油而成的机器冷却油、通过该冷却油冷却的机器以及使用该冷却油的机器冷却方法技术

一种机器冷却用基础油，其含有30质量％以上的油基酯(油酸酯、油醇酯)以及油基醚中的至少任意1种，所述油基酯以及所述油基醚的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在23以上，所述油基酯以及所述油基醚中的甲基支链以及乙基支链的总数在1以下，该基础油在40℃下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。混合本发明专利技术的基础油而成的机器冷却油，由于电绝缘性和热传导性优异，所以适宜用于电动汽车或混合动力车等的马达、蓄电池、变换器、引擎以及电池等的冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机器冷却用基础油、混合该基础油而成的机器冷却油、通过该冷却油冷却的机器以及用该冷却油的机器冷却方法。
技术介绍
由于电动汽车或混合动力车的高性能化，马达的功率密度上升，发热量也在增加。 因此，不仅谋求提高线圈或磁铁等的耐热性，而且在马达的高效率化导致的发热量的减少等，马达设计上也需要各种研究。作为马达的冷却法，大体分有气冷、水冷以及油冷3种方式。其中，气冷方式在无需特别准备冷却介质方面优异 ，但难以确保大的冷却容量。水冷方式由于水的导热率高，因此冷却性优异，但其具有导电性，不能直接冷却马达线圈，需要布满冷却管，因此具有冷却装置变大的问题。相对于这些冷却方式，油冷方式由于使用的油冷却效率优异，同时导电性也低，因此可以直接冷却，可进行紧凑的设计。因此，在同时需要旋转部件的润滑时，通过同一包装化，也可以将马达冷却油作为兼用油使用。例如，在混合动力车中，使变速机油循环来同时进行马达的冷却的装置被实用化。又，在电动汽车的车轮驱动马达中，使润滑油循环、兼具行星齿轮的润滑和马达线圈冷却的设计上也做了研究。作为如此同时进行变速机等的润滑和马达冷却的兼用油，例如提出有在低粘度的矿物油或合成油中混合(A)含有烃基的二硫代磷酸锌、(B)三芳基磷酸酯以及(C)三芳基硫代磷酸酯中的至少任意一个而成的润滑油组合物(参照专利文献I)。又，使用了尿素加成值在4质量％以下、40°C时的运动粘度在25mm2/s以下、粘度指数为100以上的润滑油基础油的导热系数在720W/m2 · V以上的润滑油组合物(参照专利文献2)，或使用了以基础油总量为基准含有10质量％以上、100质量％以下的酯系合成油的、40°C时的运动粘度不足 15mm2/s、粘度指数120以上、15°C时的密度在O. 85g/cm3以上的润滑油基础油的导热系数在 780ff/m2 · °C以上的润滑油组合物(参照专利文献3)也被作为同样的兼用油提出。上述各文献中，记载了被提出的润滑油组合物，其电绝缘性、冷却性以及润滑性优异，适宜用于电动汽车或混合动力车等的安装电动马达的车。现有技术专利文献专利文献I :W02002/097017号公报专利文献2 :日本专利特开2009-161604号公报专利文献3 :日本专利特开2009-242547号公报
技术实现思路
然而，专利文献I中，关于润滑油组合物的冷却性只触及到使其达到低粘度的情况，关于冷却性能却没有任何公开。又，实施例中作为基础油记载的新戊二醇2-乙基己酸二酯或烷基苯的热传导低，不能说冷却性好。又，专利文献2中，说明书段落(0020)中记载了“作为尿素加成物...使热传导性恶化的成分...以充分的精度并且可靠地被捕集”。 即，虽然提及尿素加成物成分是使热传导性恶化的成分，但从实际的热传导性方面来看正相反，认为“石蜡主链长的成分热传导差”的见解是错误的。所以，能否说专利文献2中公开了冷却性优异的润滑油组合物还留有疑问。又，在专利文献3中具体公开的酯化合物是壬二酸二 -2-乙基己酯、新戊二醇-2-乙基己酸二酯、油酸-2-乙基己酯，但是热传导低，并不理想。因此，本专利技术的目的在于提供电绝缘性、热传导性优异的机器冷却用基础油、混合该基础油而成的机器冷却油、通过该冷却油冷却的机器以及用该冷却油进行的机器冷却方法。作为表示由流体引起的冷却性的尺度，有“导热系数(每单位面积、单位温度、单位时间的传热量)”，该值越大，冷却性越好。只是，导热系数不是物性值，是随着流速或材质等的条件而变化的值，因此在提高该值这样的设计上进行研究。另一方面，要以流体方面的研究使热传导系数增大，关系到努塞尔数、雷诺兹数以及普朗特数，因此作为流体的物性值，运动粘度、导热率、比热容以及密度会影响到冷却性。 具体地，运动粘度越小，导热率、比热容以及密度越大，作为流体的冷却性越优异。因此，以前一直研究着通过流体(润滑油等)的低粘度化来提高冷却性能。然而，润滑油的情况，若进行低粘度化，则冷却性能虽会提高，但不能确保充分的油膜厚度，导致润滑不良。因此，必要最低限度的临界粘度取决于变速机等的润滑部分的条件。因此，即便是相同的运动粘度， 导热率、比热容以及密度越大的润滑油，其冷却性能越优异。例如，温度均一的板的强制对流引起的导热系数，是导热率的3分之2次方、比热的3分之I次方、密度的3分之I次方的比例，因此导热率的影响是最大的。因此，作为马达等的机器中使用的冷却油，也期望导热率高的基础油，但迄今为止没有关于基础油的分子结构和导热率之间的关系研究过的例子和知识。关于基本的低分子化合物，记载于化学手册的程度，即已知甘油、乙二醇、甲醇等醇类的导热率高这种程度。但是，醇等的极性化合物的体积电阻率低(电绝缘性差)，完全不能作为直接冷却马达等机器的冷却油使用。又，也不能期待作为润滑油的润滑性。对此，本专利技术人从分子设计的观点潜心研究，发现具有规定的分子结构的化合物的冷却性、电绝缘性以及润滑性优异。S卩，本专利技术提供以下的机器冷却用基础油、混合该基础油而成的机器冷却油、通过该冷却油冷却的机器以及用该冷却油进行的机器冷却方法。(I) 一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的油基酯(油酸酯、 油醇酯)以及油基醚中的至少任意I种，所述油基酯以及所述油基醚的主链中的末端甲基、 亚甲基以及醚基的总数在23以上，所述油基酯以及所述油基醚的甲基支链以及乙基支链的总数在I以下，该基础油在40°C下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。 (2)上述马达冷却用基础油，其特征在于，含有50质量％以上的所述油基酯以及所述油基醚。(3) 一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的脂肪族单酯以及脂肪族单醚中的至少任意I种，所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚中的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在18以上，所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚的甲基支链以及乙基支链的总数在2以下，该基础油在40°C下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。(4)上述机器用基础油，其特征在于，所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚中的至少任意一个是链状结构。(5) 一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的脂肪族二酯以及脂肪族二醚中的至少任意I种，所述脂肪族二酯以及所述脂肪族二醚中的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在20以上，所述脂肪族二酯以及所述脂肪族二醚中的甲基支链以及乙基支链的总数在2以下，该基础油在40°C下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。 (6) 一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以 上的脂肪族三酯、脂肪族三醚、脂肪族三(醚酯)、脂肪族四酯、脂肪族四醚、脂肪族四(醚酯)、芳香族二酯、芳香族二醚以及芳香族二(醚酯)中的至少任意一种，所述各酯、所述各醚以及所述各醚酯的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在18以上，所述各酯、所述各醚以及所述各醚酯的甲基支链以及乙基支链的总数在I以下， 该基础油在40°C的运动粘度在4mm2/s以上、 30mm2/s 以下。(7)上述机器冷却用基础油，其特征在于，在25°C的导热率在O. 142ff/(m -K)以上。(8)上述机器冷却用基础油，其特征在于，在25°C的体积电阻率在101° Ω · c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.28 JP 2009-297782;2009.12.28 JP 2009-297781.一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的油基酯以及油基醚中的至少任意I种，所述油基酯包括油酸酯和油醇酷， 所述油基酯以及所述油基醚的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在23以上， 所述油基酯以及所述油基醚的甲基支链以及こ基支链的总数在I以下， 该基础油在40°C下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。2.如权利要求I所述的机器冷却用基础油，其特征在于，含有50质量％以上的所述油基酯以及所述油基醚。3.一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的脂肪族单酯以及脂肪族单醚中的至少任意I种， 所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在18以上， 所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚中的甲基支链以及こ基支链的总数在2以下， 该基础油在40°C下的运动粘度为4mm2/s以上、30mm2/s以下。4.如权利要求3所述的机器用基础油，其特征在于，所述脂肪族单酯以及所述脂肪族单醚中的至少任意一个是链状结构。5.一种机器冷却用基础油，其特征在于，含有30质量％以上的脂肪族ニ酯以及脂肪族ニ醚中的至少任意I种， 所述脂肪族ニ酯以及所述脂肪族ニ醚的主链中的末端甲基、亚甲基以及醚基的总数在20...

【专利技术属性】
技术研发人员：坪内俊之，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：