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公開番号2025131029
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028510
出願日2024-02-28
発明の名称磁性流体用粒子、磁性流体及び磁性流体用粒子の製造方法
出願人学校法人中央大学
代理人個人
主分類H01F 1/44 20060101AFI20250902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】潜熱蓄熱材の過冷却度を小さくすることのできる磁性流体用粒子、磁性流体及び磁性流体用粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】所定の分散媒に分散される磁性流体用粒子1において、外殻部11と、外殻部11に覆われた芯部12と、を有する構造とし、芯部12が、潜熱蓄熱材121と、潜熱蓄熱材121に分散された複数の磁性粒子122と、を含むようにし、磁性流体用粒子1に含まれる潜熱蓄熱材121の過冷却度を小さくした。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
外殻部と、
前記外殻部に覆われた芯部と、を有し、
前記芯部は、潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材に分散された複数の磁性粒子と、を含む磁性流体用粒子。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記外殻部、前記潜熱蓄熱材及び前記各磁性粒子は、それぞれ無機材料からなる請求項１に記載の磁性流体用粒子。
【請求項３】
前記潜熱蓄熱材は、ガリウムからなる請求項２に記載の磁性流体用粒子。
【請求項４】
前記外殻部は、シリカからなる請求項３に記載の磁性流体用粒子。
【請求項５】
前記外殻部は、ポーラス状である請求項２に記載の磁性流体用粒子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の磁性流体用粒子と、
前記磁性流体用粒子が分散された分散媒と、を備えた磁性流体。
【請求項７】
請求項２に記載の磁性流体用粒子を製造するにあたり、
前記外殻部をゾルゲル法により形成する磁性流体用粒子の製造方法。
【請求項８】
アルカリ性のゾル溶液を用いて前記外殻部を形成する請求項７に記載の磁性流体用粒子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性流体用粒子、磁性流体及び磁性流体用粒子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、磁性粒子を水、油等の分散媒に分散させた磁性流体が知られている。磁性粒子の粒径は、典型的には１０ｎｍ程度である。温度によって磁化率が変化する感温性の磁性粒子を用いた場合、磁場下で温度差があると磁力の非平衡が発生するため、磁性流体は自発的に駆動する。従って、外部電源等を用いることなく磁性流体を流動させることができ、近年、無動力の冷却デバイス、廃熱駆動のポンプ等への応用が期待されている。
【０００３】
液中の磁性粒子は、粒子相互が接近すると、磁気吸引力、ファンデルワールス力等の吸引力が作用する。これらの吸引力に抗する斥力を生じさせるため、界面活性剤が使用される（例えば、特許文献１参照）。界面活性剤は、粒子表面に対し不可逆的な吸着性をもつとともに、分散媒となじみのよいものが選定される。特許文献１では、メルカプト基を含有する界面活性剤が、強磁性金属酸化物微粒子の表面に吸着されている。界面活性剤を用いることにより、粒子表面の吸着分子間の立体障害効果が生じ、粒子間の吸引力に抗する斥力を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、分散媒に適合した界面活性剤が存在しない場合、その分散媒を用いることができず、使用可能な分散媒が限定されるという問題点がある。また、磁性粒子の粒径が小さいため、磁性流体に圧力が作用すると粘土状となって流路に詰まりやすいという問題点もある。
【０００５】
これらの問題点を解決するため、本願発明者は、複数の磁性粒子を含む磁性流体用粒子を分散媒に分散させた磁性流体を提案している（特許文献２参照）。特許文献２に記載の磁性流体では、磁性流体用粒子は、各磁性粒子を内包する骨格部を有している。これにより、磁性粒子の凝集が防止され、分散媒の選択自由度の向上が図られている。また、磁性流体用粒子の粒径が各磁性粒子よりも大きくなるため、磁性流体に圧力が作用しても粘土状となり難くなっている。特許文献２では、磁性流体用粒子に潜熱蓄熱機能を付与するため、骨格部に潜熱蓄熱材を内包させることも記載されている。特許文献２では、磁性粒子と潜熱蓄熱材は、骨格部内で別の空間に互いに独立して配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－４１８０７号公報
特開２０２１－２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２のように磁性流体用粒子に潜熱蓄熱材を用いると、液状の潜熱蓄熱材が凝固点を過ぎて冷却されても固体化しない、いわゆる過冷却が問題となる。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潜熱蓄熱材の過冷却度を小さくすることのできる磁性流体用粒子、磁性流体及び磁性流体用粒子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明では、
外殻部と、
前記外殻部に覆われた芯部と、を有し、
前記芯部は、潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材に分散された複数の磁性粒子と、を含む磁性流体用粒子が提供される。
【００１０】
この磁性流体用粒子によれば、潜熱蓄熱材に磁性粒子が分散されていることから、潜熱蓄熱材の冷却時に磁性粒子が結晶核として作用し、潜熱蓄熱材に磁性粒子が分散されていない場合と比較して、潜熱蓄熱材の過冷却度を小さくすることができる。磁場下で磁性流体用粒子に磁力が作用している場合、潜熱蓄熱材の過冷却度は、磁力が作用しない場合よりもさらに小さくなる。磁性流体用粒子に作用する磁力が大きければ大きいほど、潜熱蓄熱材の過冷却度は小さくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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