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J-GLOBAL ID：202002226341166661   整理番号：20A0012433

高出力密度エレクトロニクスの水浸漬冷却【JST・京大機械翻訳】

Water immersion cooling of high power density electronics

著者 (11件)： Birbarah Patrick (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Gebrael Tarek (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Foulkes Thomas (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Stillwell Andrew (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Moore Alexandra (Department of Science and Technology, San Antonio College, San Antonio, Texas 78212, United States) ,  Pilawa-Podgurski Robert (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Pilawa-Podgurski Robert (Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California, Berkeley, CA 94720, United States) ,  Miljkovic Nenad (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Miljkovic Nenad (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Miljkovic Nenad (Materials Research Laboratory, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Miljkovic Nenad (International Institute for Carbon Neutral Energy Research (WPI-I2CNER), Kyushu University, 744 Moto-oka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395, Japan)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 147  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電力電子システムの熱管理は電力密度化に対する重要なボトルネックである。単相冷却は低い熱伝達係数(<2kW/(m~2K))に限られ,一方,流れ沸騰のような二相冷却は流体力学的不安定性に悩まされる。浸漬冷却は,電子部品から直接冷却流体の沸騰を可能にすることにより,これらの障壁を克服する可能性のある解決策として出現し,それにより,上述の方法で遭遇する熱界面材料と包装制約を除去する。最先端(SOA)浸漬冷却システムは,電気的考察により誘電熱伝達液体を利用し,比較的低沸点,低臨界熱流束(<20W/cm2),および水のような高性能流体と比較して熱伝導率,潜熱および表面張力のような比較的貧弱な熱物理的性質を示す。本研究では,水中で直接浸漬冷却を用いる手法を提案した。パリレンC被覆の電気絶縁性を用いてプリント基板(PCB)と水からの電子素子を絶縁した。200ボルトまでの電圧をかけたとき,電子部品と周囲の水の間の漏れから電流を防ぐことにおいて,1μmの薄さのパリレンCの共形層の有効性を実験的に実証した。さらに,自然対流と核プール沸騰領域の両方におけるホットスポット-流体温度差の関数として,水とエチレングリコール(WEG)の体積混合物において,3M 11c 72DEと7300の誘電流体,水,および50/50で得られた熱流束と対流熱伝達係数を提供した。異なる基板実装技術と熱パッド位置を持つ窒化ガリウム(GaN)トランジスタを熱源として用いた。最大562W/cm2までの熱流束を水中で測定した。概念の証明として,水浸漬冷却を,脱イオン水において97.2%の効率で運転する2kW電力変換器に関して,首尾よく試験した。本研究では,高出力密度エレクトロニクスの水中での浸漬冷却を実証するだけでなく,魅力的な電気伝導性冷却媒体と結合した新しい電気絶縁被覆の使用による電子部品の冷却のための設計指針も開発した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 熱伝導率 ,  電子部品 ,  電力 ,  被覆 ,  熱伝達 ,  電圧 ,  プール沸騰 ,  電流 ,  電子装置 ,  熱管理 ,  ホットスポット ,  プリント基板 ,  熱伝達率 ,  *電子技術 ,  熱源

著者キーワード (6件)： 熱管理 ,  パリレン ,  エチレングリコール ,  沸騰 ,  自然対流 ,  GaN

分類 (1件)： 相変化を伴う熱伝達  (PA02040V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 出力密度 ,  エレクトロニクス ,  水 ,  浸漬