午坊健司、杉村早耶香、卯田祥子、井上茉優、井岡和惠、白井淳 / 大金工業株式會社；
楊晉瑋、福壽梨奈、黃祈翰、洪志宗 / 台灣大金先端化學股份有限公司
大金開發了全球暖化係數(GWP)低於傳統氟化液的Data Center伺服器冷卻液「DAISAVE系列」。「DAISAVE SS-54」是沸點為54˚C的非可燃性低黏度液體，具有相當於傳統氟化液的熱傳輸特性，可作為活用相變化潛熱的雙相冷板冷卻液使用。「DAISAVE SS-110」是沸點為110˚C的非可燃性低黏度液體，可作為單相浸沒式冷卻液使用。「DAISAVE SS-49」是沸點為49˚C的非可燃性低黏度液體，具有相當於傳統氟化液的熱傳輸特性，可利用相變時的潛熱，作為雙相浸沒式冷卻液使用。數據中心(Data Center)的技術創新讓人眼睛為之一亮，其核心原因離不開伺服器的性能不斷進步，從而推動整個IT產業的發展。與此同時，伴隨伺服器性能不斷提升，釋放的熱能也不斷增加，傳統的氣冷開始難以有效地冷卻。為了解決這個課題，而有了新的散熱技術需求。Data Center的散熱是與節能有直接相關的重要因素，其技術的推進可以降低營運成本並減少對環境的影響。也因此現在有許多各界的技術人員皆在積極推動該領域的研究。
【內文精選】
關於液冷
「液冷」是比起氣冷更有效率的冷卻方法之一，4種液冷技術如圖一所示。單相DLC是使用水或防凍液等冷卻液，通過熱交換Unit來冷卻伺服器內熱源的方式。雙相DLC則是以沸點低的氟化液作為冷卻液，通過熱交換Unit內部的相變進行熱交換的方法。上述兩個方法皆是將作為熱交換Unit的冷卻板配置在伺服器的熱源上，透過CDU輸送冷卻液的冷卻方式，將在冷板內溫度升高的冷卻液透過Chiller冷卻後循環的冷卻方案。
近年，為了進一步提高冷卻效率，直接將伺服器浸泡在冷卻液中的浸沒式冷卻進入了大家的視野。由於這些冷卻液直接與電子部件接觸，因此需要高絕緣性和可靠性。浸沒式冷卻的示意圖請見圖一右側。單相浸沒式冷卻使用沸點高的絕緣冷卻液，並具有使用Chiller來使冷卻液降溫的迴路。雙相浸沒式冷卻則使用沸點低的絕緣冷卻液，利用冷卻液與伺服器內熱源接觸發生氣化的潛熱來冷卻伺服器。氣化的冷卻液在槽內上方的冷凝裝置冷卻、液化，再次作為槽內的冷卻液循環。
Data Center伺服器冷卻液開發
冷卻液作為Data Center伺服器的構成要素，不僅需要絕緣，還需具備各種特性，如熱傳輸能力和介電常數。我們開發了適用於Data Center的伺服器冷卻液「DAISAVE系列」，可滿足這些要求。冷卻液的特性如表一所示。DAISAVE SS-110是沸點110˚C的絕緣性液體，可作為單相浸沒式冷卻液使用。2026年2月上市的DAISAVE SS-49是沸點49˚C的絕緣性液體，可作為雙相浸沒式冷卻液使用。DAISAVE SS-54是沸點54˚C的液體，具有高蒸發潛熱，因此可作為雙相冷板冷卻液使用。開發品TSS-12與DAISAVE SS-54一樣，是具有高蒸發潛熱特徵的雙相冷板冷卻液。所有冷卻液的黏度均低於水和合成油，流動性優異，有助於提高冷卻能力。另外，DAISAVE SS-110和SS-49的介電常數和介電損耗特別低，適合用於電子部件的浸沒式冷卻。
▼表一、Data Center用伺服器冷卻液「DAISAVE SS-110」、「DAISAVE SS-49」、「DAISAVE SS-54」、「TSS-12」的物性值
1. 冷卻液的材料相容性
Data Center伺服器中包含了許多部件，同時代表涵蓋了各種材料。特別是浸沒式冷卻，由於這些材料會與冷卻液直接接觸，因此冷卻液與各種材料之間的相容性測試數據就十分重要。「DAISAVE系列」與各種材料的相容性評估結果如表二所示。相容性的測試方法與條件如下。
①將各種材料的試驗片在冷卻液中浸泡7天。樹脂和橡膠的冷卻液溫度在室溫附近進行。金屬材料之測試溫度則分別為SS-54：50˚C、SS-110：90˚C、SS-49：40˚C。
②取出試驗片輕輕擦拭表面冷卻液後，測量重量和體積，與試驗前之量測值進行比較。
③與試驗前相比，體積或重量變化率在1%以下的為A，大於1%在5%以下的為B，大於5%的為C，進行了分級。
這些試驗表明，DAISAVE SS-54、SS-110及SS-49對各種樹脂、橡膠、金屬材料皆顯示出良好的相容性。在實際使用中，由於各種材料的形狀，加工方法和要求特性多種多樣，因此依然建議在使用前進行適當的相容性測試 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
▼表二、Data Center伺服器冷卻液「DAISAVESS-54」、「DAISAVE SS-110」、「DAISAVE SS-49」的材料相容性評估結果
★本文節錄自《工業材料雜誌》476期，更多資料請見下方附檔。