液体冷却剤にはどんな種類がありますか？

液浸冷却の「コア技術」として、液冷媒は液浸冷却システムにおいて重要な役割を果たします。 現在、市場ではさまざまな種類の浸漬冷却剤が入手可能であり、どの冷却剤を使用するかは業界で広く議論されるトピックとなっています。

浸漬冷却剤は、絶縁性、高熱伝導率、低凝固点、高引火点、構造材料に対する非腐食性などの特性を備えている必要があります。 一般的な冷却剤には、有機シリコン、炭化水素、フルオロカーボンなどがあります。

有機シリコン
シリコーンオイルは、低酸素レベルの用途において優れた耐熱性、安定性、安全性を発揮します。 表面張力と粘度が低いため、接触面を効果的に濡らすことができ、循環ポンプによって駆動されます。 ただし、シーリングに関してはより高い要件が伴います。 シリコーンオイルには引火点があるため、用途に応じた防爆設備の設置や安全監視対策が必要となります。 極端な条件を管理し、分解副生成物の毒性の影響を考慮し、適切な監視と液体濾過対策を実施することが不可欠です。 さらに、蒸発後には残留物が残るため、追加の洗浄手順が必要になります。

炭化水素　　　　　　　　　　
炭化水素冷却剤は比較的安価で、沸点が低く揮発性が高いものも使われます。環境に優しいです。 ただし、熱伝達能力が限られているため、高圧電気機器など、本質的に高温に耐える機器に適しています。 データセンターなどの耐熱性のない機器の場合、適用シーンが限られます。 さらに、炭化水素冷却剤には引火点があり、可燃性や助燃性の危険性があります。 したがって、使用時には取り扱いに注意が必要です。

フルオロカーボン　
フッ素化液体としても知られるフルオロカーボンは、炭化水素中の水素の一部またはすべてがフッ素で置換された有機化合物です。 このクラスの化合物は、一般に優れた熱伝達性能を示し、引火点のない不燃性の特性を実現できます。 さらに、優れた化学的不活性性、さまざまな材料で作られた電子部品との適合性、および良好な動粘度を備えているため、温度制御されたシステムで効果的な流れと熱放散が可能になります。

現在、フルオロカーボンはデータセンターの浸漬冷却システムでの使用に最も適していると広く考えられています。 一般的な種類のフルオロカーボンには、ハイドロフルオロエーテル (HFE)、パーフルオロポリエーテル (PFPE)、およびパーフルオロオレフィンが含まれます。

• パーフルオロポリエーテル (PFPE)
  PFPE は誘電率が非常に低いため、技術的な観点から理想的な浸漬冷却剤となります。 ただし、これらの化合物は通常 5000 を超える GWP 値（地球温暖化係数）を持ち、強力な温室効果をもたらします。
• ハイドロフルオロエーテル (HFE)
  HFE は温室効果に与える影響が比較的小さく、オゾン層に悪影響を及ぼしません。 電子部品の冷却に優れた性能を発揮します。 ただし、多くの場合誘電率が高いため、電子部品と直接接触すると信号伝送に大きな影響を与える可能性があります。 したがって、HFE は主に、厳密な誘電率要件が重要ではない領域で使用されます。
• パーフルオロオレフィン (PFO)
  PFO は優れた冷却性能を提供し、毒性がなく、材料の適合性も良好です。 さらに、ODP（オゾン層破壊係数） および GWP 値が低く、環境保護要件を満たしています。 さらに、このクラスの化合物は広い沸点範囲を備えており、単相および二相浸漬冷却のニーズに対応します。

サプライチェーンの理由により、フルオロカーボン化合物はかつて市場で高価でした。 しかし、近年、技術の進歩と生産能力の増加により、フロン液の価格は大幅に低下しています。

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