皆さん、こんにちは！前号では、コールドプレート式液体冷却について詳しく説明しました。今号では、もう一つの主流の液体冷却方式である浸漬液冷却の動作原理と技術的利点について、さらに深く掘り下げていきます。理解を深めるために、液体冷却技術の主なカテゴリーを簡単に見ていきましょう。

① 直接接触液体冷却：冷却剤がチップに直接接触するもので、単相浸漬液体冷却、相変化浸漬液体冷却（二相浸漬液体冷却）、スプレー液体冷却などがあります。

② 間接接触液冷：冷媒はコールドプレートを介して間接的に熱を奪い、チップに直接接触しません。主に単相コールドプレート液冷と相変化コールドプレート液冷が含まれます。

浸漬液冷却は、発熱する電子部品を冷媒に直接浸漬して熱交換を行う技術です。冷媒の相変化の有無によって、単相浸漬液冷却と相変化浸漬液冷却（二相浸漬液冷却）の2種類に分けられます。

① 単相浸漬液冷却：単相浸漬液冷却では、通常、炭化水素（鉱油、植物油など）やシリコーン系オイルなどの高沸点冷媒が使用されます。このタイプの冷媒は循環過程において常に液体の状態を維持し、相変化を起こさないため、「単相」液冷却と呼ばれます。

システムの中核は、液体ポンプ、プレート熱交換器、フィルター、ソレノイドバルブ、流量計、温度および圧力センサー、パイプラインで構成される冷媒分配ユニット (CDU) です。液体ポンプはシステムに循環動力を提供し、冷却剤を密閉タンクキャビティ内を循環させて電子部品から発生する熱を吸収します。熱を帯びた冷却剤はCDUに入り、屋外の一次冷却システムからの低温液体と熱交換し、放熱後にタンクキャビティに戻ります。これにより、継続的かつ効率的な循環冷却プロセスが実現します。

▲単相浸漬液冷却

② 相変化液浸冷却：相変化液浸冷却では、通常、低沸点冷媒（フッ素系液体など）が使用されます。サイクル放熱過程において、冷媒は液体から気体への相変化を起こし、その後、気体から液体へと凝縮することで、効率的な熱交換を実現します。

冷媒は浸漬チャンバー内に封入されており、IT機器から発生する熱を吸収した後、温度が上昇し、沸点に達すると沸騰を開始し、液体から気体へと変化して大量の蒸気を生成します。蒸気は液面から上昇し、チャンバー内で気相を形成します。気相中の冷媒蒸気は水冷コンデンサーに接触した後、熱を放出し、凝縮して液体となり、液滴となってキャビティ内に戻り、循環を続けます。コンデンサー内の加熱された冷却水は、一次側循環システムを通じて熱を放出します。

▲相変化液浸冷却

高効率：冷却液の熱伝導率は空気よりもはるかに優れているため、データセンターのPUE値を大幅に低減できます。公式データによると、世界中の大規模データセンターの平均PUE値は1.57ですが、液浸液冷却のPUE値は通常1.1未満です。

高密度展開: 液浸液体冷却は、1 つのラックで 100kW、さらには 200kW を超える電力をサポートできます。これは、従来の空冷システムがサポートする 10 ～ 15kW よりもはるかに高い電力であり、高性能コンピューティング シナリオのニーズを完全に満たします。

高い信頼性： IT機器は冷却液に完全に浸漬されているため、埃、湿気、振動などの外部干渉を効果的に遮断し、機器の騒音と故障率を低減しながら安定した動作を実現します。

節水・省エネ：冷却剤は高温環境（最大45℃）でも安定して動作し、自然の冷却資源を最大限に活用し、水の消費量と二酸化炭素排出量を削減し、データセンターのグリーンで持続可能な方向への発展を促進します。

*PUE（Power Usage Effectiveness）は、データセンターのエネルギー効率を測る重要な指標です。PUE値が1.0に近いほど、データセンターのエネルギー利用効率が高く、無駄なエネルギーが少なくなります。

コンピューティングパワーの需要が急速に増加するにつれ、データセンターにおける効率的な冷却ソリューションへの需要が高まっています。液浸液冷却は、高効率、高信頼性、節水、省エネといった利点を備え、新規データセンター建設における重要な技術方向性となりつつあり、グリーンでインテリジェントなデータセンターエコシステムの構築を強力にサポートしています。