デンマークの研究者らが二相液冷用3Dプリント蒸気チャンバーを開発

デンマーク技術研究所がHeatflowと共同プロジェクトを実施

研究者らは、液冷式データセンター向けの3Dプリント冷却コンポーネントを開発しました。

デンマーク技術研究所とHeatflowは、ベルギーのOpen EngineeringおよびドイツのFraunhofer IWUと共同で、データセンターおよび高性能コンピューター向けの3Dプリント冷却コンポーネントを開発し、試験を行いました。

このソリューションは、高温の表面で蒸発する冷媒を使用します。蒸気は上昇して熱を除去し、その後再び凝縮して、重力によって熱源へ戻ります。この新システムの中核となるコンポーネントは蒸発器で、Heatflowとデンマーク工科研究所が3Dプリントを用いて開発・製造しました。

このソリューションはパッシブ二相式冷却を採用しており、試験では600Wの冷却能力を達成しました。これは当初の目標であった400Wを50％上回る性能です。また、ポンプを使用しないため、冷却に必要なエネルギー消費を削減できます。

デンマーク技術研究所の3Dプリント専門家でシニアコンサルタントであるSimon Brudlerは、次のように述べました。「コンポーネントを3Dプリントすることで、必要なすべての機能を一つの完成部品に統合できます。これにより組み立て箇所がなくなり、水漏れのリスクが低減され、信頼性が向上します。同時に単一材料のみを使用しているため、リサイクルもしやすくなります。」

このプロジェクトは、AM2PCという欧州の研究イニシアチブの一環で、M-ERA.NETの支援を受け、デンマークイノベーション基金からの助成金によって支えられています。

プロジェクトの焦点は、蒸発器の開発および製造、ならびにその性能検証に置かれてきました。

AM2PCプロジェクトを率いたHeatflowのCEOであるPaw Mortensenは、次のようにコメントしています。「サーバーの電力密度はかつてない速度で増加しており、従来の空冷ではもはや不十分になっています。当社の二相ソリューションでは、ポンプやファンを使わずに受動的に熱を除去できるため、冷却に伴うエネルギー消費を大幅に削減できます。」

2018年に設立されたHeatflowは、二相式冷却に特化したデンマークの電子機器冷却プロバイダーです。

M-ERA.NETは、材料科学および工学分野における欧州の研究プログラムや資金提供を支援するために設立された、EU資金によるネットワークです。デンマーク技術研究所は、独立系の非営利研究開発機関です。

この蒸気チャンバーは、レーザーを使用して粉末を融合する金属積層造形手法であるレーザー粉末ベッドフュージョン (PBF-LB) を使用して開発されました。

このソリューションは60〜80℃（140〜176°F）の温度域で熱を除去し、データセンターからの廃熱を利用する地域暖房スキームでの活用可能性を示しています。

「実際の地域暖房への統合に焦点を当ててきたわけではありませんが、この技術によってそれが可能であることを実証しました。これは、全体的なエネルギーバランスに前向きに貢献できる、よりエネルギー効率の高いデータセンターに向けた重要な一歩です」とBrudlerは述べました。

この記事は海外Data Centre Dynamics発の記事をData Center Cafeが日本向けに抄訳したものです。