三菱電機は4日、京都大学と共同で、直径10µmのマイクロバブルを駆動源とした流路内に、数ミリメートルの流れを生成する技術を世界で初めて開発したと発表した。電子機器の水冷で用いる外部ポンプを使用しない冷却が可能で、ポンプに使用する消費電力の削減やカーボンニュートラルの実現が期待できる。

　電子デバイスの高出力化やAI（人工知能）サーバーの演算負荷増大などにより、電子機器の冷却の重要性が増す中、近年では微細流路に液体を循環させ、高効率化を実現したマイクロチャネル冷却器の需要が増加している。マイクロチャネル冷却器には、微細流路に液体を流すための強力な外部ポンプが必要で、ポンプを動かすための消費電力の増加が課題になっている。

　三菱は、京大が保有するマイクロバブルで流れを生成する技術に着目し、微細流路への適用を進めた。

　局所加熱で発生させたマイクロバブルの振動とバブル界面の温度差による表面張力の差で生じるマランゴニ力を利用して流れを生成する京大の技術を活用した。一辺3mmの正方形の微細流路内に、従来ポンプと同等の流速100µm/sの流れを起こすことに成功。流路に狭窄構造を設けることでバブル周辺に生成される渦を制限し、流速440µm/sまで向上させることにも成功した。

　今後は、複数のマイクロバブルを活用した流速の向上や電子機器の排熱を利用したマイクロバブルの生成技術の研究・開発を進めていく計画だ。

　三菱電機の先端技術総合研究所熱環境エネルギー制御技術部モジュール冷却技術グループの山田透氏は「実装に向けて開発を進め、省エネで高性能な次世代冷却システムの開発やカーボンニュートラルの実現に貢献していく」と話した。