特許 6382847 電子デバイス冷却のための液体冷却媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6382847

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】電子デバイス冷却のための液体冷却媒体

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20180820BHJP

   C09K 5/10 20060101ALI20180820BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 M

   H05K7/20 U

   C09K5/10 F

   G06F1/20 A

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-555159(P2015-555159)

(86)(22)【出願日】2013年12月17日

(65)【公表番号】特表2016-513360(P2016-513360A)

(43)【公表日】2016年5月12日

(86)【国際出願番号】US2013075674

(87)【国際公開番号】WO2014116370

(87)【国際公開日】20140731

【審査請求日】2016年12月8日

(31)【優先権主張番号】61/756,020

(32)【優先日】2013年1月24日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502141050

【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(74)【代理人】

【識別番号】100104282

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康仁

(72)【発明者】

【氏名】アニー・エル・フローリ

(72)【発明者】

【氏名】モハメド・エセギエ

【審査官】 梅本 章子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／０２９７２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１１−５１８３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２９１０５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０９０６８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０００−５０２４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｃ０９Ｋ ５／１０

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）電子ハードウェアデバイスと、
（ｂ）液体冷却媒体と
を備えた装置であって、
前記電子ハードウェアデバイスが、前記液体冷却媒体内に少なくとも部分的に沈められ、
前記液体冷却媒体が、６〜１２個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する飽和中鎖トリグリセリドを含み、
前記飽和中鎖トリグリセリドが、前記液体冷却媒体の第１の構成要素を構成し、前記液体冷却媒体が、Ｃ５〜Ｃ１０脂肪酸とペンタエリトリトールとの混合エステルを含む合成エステルである第２の構成要素をさらに含み、
前記飽和中鎖トリグリセリドが、前記飽和中鎖トリグリセリドの全重量に基づいて、５０〜６０重量パーセントの範囲の量で、８個の炭素原子の炭素鎖長の脂肪酸を有するトリグリセリドを含み、前記飽和中鎖トリグリセリドが、前記飽和中鎖トリグリセリドの全重量に基づいて、４０〜５０重量パーセントの範囲の量で、１０個の炭素原子の炭素鎖長の脂肪酸を有するトリグリセリドを含む、前記装置。

【請求項2】

前記飽和中鎖トリグリセリドが、平均８〜１０個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１の構成要素が、前記液体冷却媒体の総重量に基づいて、前記液体冷却媒体の少なくとも１５重量パーセントを構成する、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、少なくとも１９０℃の引火点を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って決定される、４０℃で２７センチストーク（「ｃＳｔ」）以下の粘度を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、少なくとも２１０℃の発火点を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ５９３０に従って決定される、０．１２〜０．１４Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内の熱伝導率を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、１９２〜３００℃の範囲内の引火点を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って決定される、４０℃で５〜２５ｃＳｔの範囲内の粘度を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記電子ハードウェアデバイスが、コンピュータデバイスまたはコンピュータ構成要素である、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記電子ハードウェアデバイスが、コンピュータサーバ、サーバマザーボード、及びマイクロプロセッサからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／７５６，０２０号の利益を主張する。

【0002】

本発明の様々な実施形態は、データセンターのような電子ハードウェアデバイスを浸漬冷却するために用いられる液体冷却媒体に関する。本発明の他の態様は、引火点と粘度のバランスを有する液体冷却媒体に関する。

【0003】

序論
エンタープライズデータセンター（「ＥＤＣ」）の施設は、複数のサーバを収容する物理的な場所である。サーバは、一般にラック内に積み重ねられ、その中には、他にハードドライブアレイ、ネットワークルータ、データ収集装置、及び電源のような様々なコンピューティングデバイスが搭載される。一貫した信頼性のある性能を提供するために、ＥＤＣの主な目標は、ラックの様々な発熱構成要素の適切な温度制御である。従来、ラックは、気流を最大にするように選択的に配置されたファンなどの空気循環デバイスを使用する強制空気対流によって冷却された。ＥＤＣ内の空気は、通常、ラックに入る前に空気を冷却する熱交換器を通って循環する（ベーパサイクル冷却、または冷却水コイル）。いくつかのＥＤＣでは、熱交換器は、ラックに装着され、サーバに入る空気のラックレベル冷却を提供する。

【0004】

２００５年に、米国におけるＥＤＣは、全ての消費する電力の約１．２％を占め、２０１１年までに倍増すると予想された。ＥＤＣの世界的規模の集合は、組み合わせると、世界で６番目に大きなエネルギー消費の集合体となることがさらに推定された。ＥＤＣの電力の３分の１超が冷却に専用されている。ＥＤＣの予算全体に対する冷却コストの大きい影響と、温室効果ガス排出量を削減する傾向とに加えて、最大稼働率に近いチラーの冷却能力において、エネルギー効率の最適化が重要になっている。また、ＥＤＣのさらなる拡張は、冷却能力の拡張に大規模な投資を必要とする。したがって、電子ハードウェアデバイスの冷却の分野で進歩があったが、改善が依然として望まれている。

【発明の概要】

【0005】

一実施形態は、装置であり、
（ａ）電子ハードウェアデバイスと、
（ｂ）液体冷却媒体と、を備え、
該電子デバイスハードウェアデバイスが、該液体冷却媒体内に少なくとも部分的に沈められ、
該液体冷却媒体が、６〜１２個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する飽和中鎖トリグリセリドを含む、装置。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本発明の様々な実施形態は、液体冷却媒体内に少なくとも部分的に沈められる電子ハードウェアデバイスを備える装置に関し、液体冷却媒体が特性のある特定の組合せを有する。様々な実施形態では、液体冷却媒体が、少なくとも１９０℃の引火点を有すると同時に、２７センチストーク（「ｃＳｔ」）以下の粘度を有することができる。ある実施形態では、液体冷却媒体が、平均６〜１２個の炭素原子の範囲の炭素鎖長の脂肪酸を有する飽和中鎖トリグリセリドを含むことができる。

【0007】

・液体冷却媒体
「液体冷却媒体」という用語は、サーバのような電子ハードウェアデバイスのための浸漬冷媒としての使用に適する室温及び常圧下で液体である組成物を表す。当該技術分野で知られているように、液体冷却媒体は、一般に、低い粘度を有し、非毒性で化学的に不活性であり、液体冷却媒体が用いられる環境の腐食を促進しない。また、液体冷却媒体は、一般に、空気のような他の冷却媒体に対してより高い熱容量を有する（例えば、１．０１Ｊ／ｇ／Ｋと比較して１．６７ジュール毎グラム毎ケルビン（「Ｊ／ｇ／Ｋ」）。

【0008】

上述のように、液体冷却媒体は、少なくとも１９０℃の引火点を有することができる。様々な実施形態では、液体冷却媒体は、少なくとも１９２℃、少なくとも１９５℃、少なくとも２００℃、または少なくとも２０５℃の引火点を有することができる。さらに、このような実施形態のいずれか１つにおいて、液体冷却媒体は、最大３００℃、最大２８０℃、または最大２７０℃の引火点を有することができる。本明細書で示される引火点は、クリーブランド開放装置を使用するＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（「ＡＳＴＭ」）の方法Ｄ９２に従って決定される。この方法では、約７０ミリリットル（「ｍＬ」）の試験試料が試験カップ内に充填される。試料の温度は、最初に急速に上昇し、その後緩やかになり、引火点に一定の割合で近付く。試験炎は、指定された間隔でカップにわたって通過する。引火点は、試験炎の適用が試験試料の蒸気に発火をもたらす最低の液体温度に対応する。発火点の決定（後述）のために、試験は、試験炎が発火をもたらし、さらに５秒間以上燃焼を維持するまで継続する。

【0009】

上述のように、液体冷却媒体は、２７ｃＳｔ以下の粘度を有することができる。様々な実施形態では、液体冷却媒体は、２７ｃＳｔ未満、２５ｃＳｔ未満、２３ｃＳｔ未満、２０ｃＳｔ未満、１８ｃＳｔ未満、または１５ｃＳｔ未満の粘度を有することができる。さらに、このような実施形態のいずれか１つでは、液体冷却媒体は、少なくとも５ｃＳｔ、少なくとも７ｃＳｔ、または少なくとも１０ｃＳｔの粘度を有することができる。本明細書で示される粘度は、４０℃の温度での動粘度についてのＡＳＴＭ Ｄ４４５試験方法に従って決定される。この方法では、較正された粘度計のキャピラリーを通って重力下で一定量の流体が流動する時間を制御された温度で測定する。動粘度は、測定された流動の時間と粘度計の較正定数との積として定義される。

【0010】

上述のように、様々な実施形態において、液体冷却媒体は、ある特定の引火点及び粘度の組合せを有することができる。したがって、１つ以上の実施形態では、液体冷却媒体は、少なくとも１９０℃、少なくとも１９２℃、少なくとも１９５℃、少なくとも２００℃、または少なくとも２０５℃の引火点を有し、同時にまた２７ｃＳｔ以下、２７ｃＳｔ未満、２５ｃＳｔ未満、２３ｃＳｔ未満、２０ｃＳｔ未満、１８ｃＳｔ未満、または１５ｃＳｔ未満の粘度を有することができる。このような実施形態のいずれかでは、液体冷却媒体は、最大３００℃、最大２８０℃、または最大２７０℃の引火点を有し、同時に少なくとも５ｃＳｔ、少なくとも７ｃＳｔ、または少なくとも１０ｃＳｔの粘度を有することができる。

【0011】

様々な実施形態では、液体冷却媒体は、少なくとも２１０℃、少なくとも２１５℃、または少なくとも２２０℃の発火点を有することができる。このような実施形態では、液体冷却媒体は、最大３２０℃、最大３１０℃、最大３００℃、または最大２９０℃の発火点を有することができる。発火点は、上述のように本明細書ではＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される。

【0012】

様々な実施形態では、液体冷却媒体は、０．１２〜０．１４ワット毎メートルケルビン（「Ｗ／ｍ・Ｋ」）の範囲の熱伝導率を有することができる。熱伝導率は、以下の試験方法の項で提供される手順に従って４０℃で決定される。

【0013】

上述の特性を有する任意の液体冷却媒体は、本明細書に記載の様々な実施形態で用いることができる。上述のように、ある実施形態では、液体冷却媒体は、中鎖トリグリセリド（「ＭＣＴ」）を含むことができる。当該技術分野で知られているように、「トリグリセリド」は、グリセロール及び三つの脂肪酸のトリエステルであり、トリグリセリドは、多くの場合、動物脂肪及び植物油のような天然の供給源で見出される。「中鎖」という用語は、カルボニル炭素を含む６個の炭素原子〜１２個の炭素原子の範囲の炭素鎖長の脂肪酸を有するトリグリセリドを表す。したがって、例えば、本明細書での使用に適するＭＣＴは、グリセロールと、カプロン酸（Ｃ６）、カプリル酸（Ｃ８）、カプリン酸（Ｃ１０）、及びラウリン酸（Ｃ１２）からなる群から選択される脂肪酸と、のトリエステルであり得る。様々な実施形態では、ＭＣＴは飽和している（すなわち、炭素−炭素の２重結合を含まない）が、微量の不飽和化合物（例えば、１０百万分率未満）は許容される。実施形態では、使用に適するＭＣＴは、平均８〜１０個の炭素原子の範囲の炭素鎖長の脂肪酸を有することができる。さらに、ＭＣＴは、単独で、または多成分液体冷却媒体の成分として、のいずれかで使用されるとき、液体冷却媒体の全重量に基づいて１重量パーセント（「重量％」）未満、０．５重量％未満、または０．０１重量％未満の遊離脂肪酸を含むことができる。

【0014】

様々な実施形態では、ＭＣＴは、Ｃ８のトリグリセリドとＣ１０のトリグリセリドとの混合物を含む。そのような実施形態では、Ｃ８のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの１０〜９０重量％、２０〜８５重量％、４０〜８０重量％、または５０〜６０重量％の範囲を占め得る。さらに、Ｃ１０のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの１０〜９０重量％、１５〜８０重量％、３０〜７０重量％、４０〜５０重量％の範囲を占め得る。実施形態では、ＭＣＴは、５６重量％のＣ８のトリグリセリドと４４重量％のＣ１０のトリグリセリドからなるＣ８及びＣ１０のトリグリセリドのブレンド物であり得る。

【0015】

様々な実施形態では、ＭＣＴは、Ｃ６と、Ｃ８と、Ｃ１０と、Ｃ１２のトリグリセリドとの混合物を含む。このような実施形態では、Ｃ６のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの０．５〜１０重量％、または１〜５重量％の範囲を占め得る。さらに、Ｃ８のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの５０〜８０重量％、または６０〜７０重量％の範囲を占め得る。さらに、Ｃ１０のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの２０〜４０重量％、または２５〜３５重量％の範囲を占め得る。このような実施形態では、Ｃ１２のトリグリセリドは、ＭＣＴの全重量に基づいて全てのＭＣＴの０．５〜１０重量％、または１〜５重量％の範囲を占め得る。

【0016】

適切な市販のＭＣＴの実施例は、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，ＩＬ，ＵＳＡから入手可能なＭＣＴのＮＥＯＢＥＥ（商標）系列（例えば、ＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３及びＮＥＯＢＥＥ（商標）Ｍ−２０）を含む。

【0017】

様々な実施形態では、液体冷却媒体は、上述のＭＣＴと少なくとも１つの鉱物油のうちの任意の１つ以上の混合物を含むことができる。本明細書で使用される場合、「鉱物油」は、石油などの非植物源から派生する一般にＣ１５〜Ｃ４０の範囲の主としてアルカンの混合物を表す。鉱物油は、一般に約１４０℃〜１８５℃の範囲の低い引火点を有する。したがって、鉱物油単独は、一般に液体冷却媒体としての使用に望ましくない。しかしながら、鉱物油は、ＭＣＴと併用すると、組み合わせによって上述の特性を有する液体冷却媒体を形成することができる。様々な実施形態では、ＭＣＴとの併用に選択される鉱物油は、１７５〜１８５℃、１８０℃〜１８５℃、または約１８５℃のような、通常鉱物油に見出される上限近くの引火点を有する。

【0018】

ＭＣＴと鉱物油との混合物が液体冷却媒体として使用されると、ＭＣＴは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。さらに、鉱物油は、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。様々な実施形態では、ＭＣＴ及び鉱物油は、ＭＣＴ対鉱物油の重量比が２：１〜６：１、３：１〜５：１、または約４：１の範囲で液体冷却媒体中に存在することができる。

【0019】

適切な市販の鉱物油は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡによって製造されるＵＮＩＶＯＬＴ（商標）Ｎ６１Ｂ、またはＳｈｅｌｌ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡによって製造されるＤＩＡＬＡ（商標）ＡＸを含む。

【0020】

様々な実施形態では、液体冷却媒体は、上述のＭＣＴのうちの任意の１つ以上と少なくとも１つの合成エステルとの混合物を含むことができる。本明細書で使用する場合、「合成エステル」は、有機（例えば、カルボン）酸とアルコールとの反応によって生成される流体を表す。合成エステルは、一般により高い引火点を有するが、許容できないほどの高い粘度（例えば、４０℃で２８ｃＳｔ以上）の問題があり得る。したがって、合成エステル単独は、一般に液体冷却媒体としての使用に望ましくない。しかしながら、合成エステルは、ＭＣＴと併用すると、組み合わせによって上述の特性を有する液体冷却媒体を形成することができる。様々な実施形態では、ＭＣＴとの併用に選択される合成エステルは、２８〜３８ｃＳｔ、２８〜３３ｃＳｔ、または約２８ｃＳｔのような、通常合成エステルに見出される下限近くの粘度を有する。

【0021】

ＭＣＴと合成エステルとの混合物が液体冷却媒体として使用されると、ＭＣＴは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。さらに、合成エステルは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。

【0022】

適切な市販の合成エステルの実施例は、Ｍ＆Ｉ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｌｔｄ．，Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＵＫによって製造されるＭＩＤＥＬ（商標）７１３１を含む。

【0023】

様々な実施形態では、液体冷却媒体は、上述のＭＣＴの任意の１つ以上と少なくとも１つの植物油との混合物を含むことができる。本明細書で使用される場合、「植物油」は、主として、グリセロールと３つの脂肪酸のトリエステルであるが、一般にＭＣＴと比較して長鎖脂肪酸の部分（例えば、Ｃ１８）を含むトリグリセリドからなる組成物を表す。植物油は、一般により高い引火点を有するが、許容できないほどの高い粘度（例えば、４０℃で４０ｃＳｔ以上）の問題があり得る。したがって、植物油単独は、一般に液体冷却媒体としての使用に望ましくない。しかしながら、植物油は、ＭＣＴと併用すると、組み合わせによって上述の特性を有する液体冷却媒体を形成することができる。様々な実施形態では、ＭＣＴとの併用に選択される植物油は、３０〜５０ｃＳｔ、３５〜４５ｃＳｔ、または約４０ｃＳｔのような、通常植物油に見出される下限近くの粘度を有する。

【0024】

ＭＣＴと植物油との混合物が液体冷却媒体として使用されるとき、ＭＣＴは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。さらに、植物油は、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、２０〜８０重量％、または４０〜６０重量％の範囲を占め得る。様々な実施形態では、ＭＣＴ及び植物油は、ＭＣＴ対植物油の重量比が３：１〜１：１の範囲で液体冷却媒体中に存在することができる。

【0025】

本明細書での使用に適する植物油の具体的なタイプは、限定するものではないが、ヒマワリ油、キャノーラ油、及び大豆油を含む。実施形態では、植物油はヒマワリ油である。

【0026】

１つ以上の実施形態では、液体冷却媒体は、ポリアルキレングリコールを含む。「ポリアルキレングリコール」は、主として重合アルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド）からなるオリゴマーまたはポリマーを表す。適切なポリアルキレンオキシドの実施例は、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、及びポリブチレンオキシドを含む。ポリアルキレングリコールが液体冷却媒体に用いられるとき、それは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の少なくとも５０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９９重量％、または全てを占め得る。

【0027】

好適なポリアルキレングリコールは、５００〜１，０００ｇ／モル、６００から８００ｇ／モル、または６５０〜７５０ｇ／モルの範囲の重量平均分子量（「Ｍｗ」）を有することができる。実施形態では、ポリアルキレングリコールは、約７００ｇ／モルのＭｗを有することができる。さらに、好適なポリアルキレングリコールは、０．８０〜１．０ｇ／ｍＬ、０．８５〜０．９８ｇ／ｍＬ、０．９０〜０．９４ｇ／ｍＬ、または０．９１〜０．９３ｇ／ｍＬの範囲の密度を有することができる。実施形態では、ポリアルキレングリコールは、約０．９２ｇ／ｍＬの密度を有することができる。

【0028】

適切な市販のポリアルキレングリコールの実施例は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡによって製造されるＵＣＯＮ（商標）ＯＳＰ及びＳｙｎａｌｏｘ ＯＡ、及びＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ，ＵＳＡから入手可能なＰＬＵＲＩＯＬ（商標）ポリアルキレングリコールを含む。

【0029】

１つ以上の実施形態では、液体冷却媒体は、パラフィン系オイルを含むことができる。「パラフィン系オイル」は、芳香族炭化水素の含有量が低い、ｎ−アルカンベースの鉱物油のクラスを表す。適切なパラフィン系オイルの実施例は、上述の引火点及び粘度要件を満たす任意のパラフィン系オイルを含む。パラフィン系オイルが液体冷却媒体に用いられるとき、それは、液体冷却媒体の全重量に基づいて液体冷却媒体の少なくとも５０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９９重量％、または全てを占め得る。

【0030】

好適な市販のパラフィン系オイルの実施例は、Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓａｎ Ｒａｍｏｎ，ＣＡ，ＵＳＡによって共に製造されるＰＡＲＡＭＯＵＮＴ（商標）１００１及びＰＡＲＡＬＵＸ（商標）１００１を含む。

【0031】

前述の実施形態のいずれかにおいて、用いられる液体冷却媒体が２つ以上の成分のブレンド物である場合、このブレンド物は、２つの液体成分をブレンドするための当該技術分野で既知の任意の方法または今後発見される方法によって調製することができる。例えば、複数の液体成分は、攪拌機を使用して機械的にブレンドすることができる。様々な実施形態において、液体冷却媒体を構成する２つ以上の成分は、混和性である。

【0032】

・電子ハードウェアデバイス
上述のように、液体冷却媒体は、データセンターなどの電子ハードウェアデバイスを冷却するために用いることができる。実施形態では、電子ハードウェアデバイスは、コンピュータデバイスまたは構成要素（例えば、コンピュータサーバ）であり得る。用いることができる電子ハードウェアデバイスの具体的な実施例は、コンピュータサーバ、サーバマザーボード、マイクロプロセッサ、及び他の発熱電子デバイスを含む。

【0033】

このような冷却を行うために、電子ハードウェアデバイスは、液体冷却媒体と物理的に接触して配置することができる。例えば、電子ハードウェアデバイスは、部分的に、少なくとも部分的に、または完全に液体冷却媒体内に沈めることができる。

【0034】

液体冷却媒体内に少なくとも部分的な没入を用いる具体的な冷却システムは、多様である。実施例として、一実施形態では、電子ハードウェアデバイスは、液体冷却媒体の個別に密封された槽の中に完全に浸漬される。この実施形態では、液体冷却媒体は、熱を電子ハードウェアデバイスから、水が循環して冷却された槽の隔壁によって形成された一体的熱交換器へ、受動的に転送する。別の実施形態では、サーバマザーボードは、液体冷却媒体の個別に密封された槽の中に完全に浸漬することができる。次に、液体冷却媒体は、密封されたサーバケースを介してポンピングされ、熱交換器として働くポンプに取り付けられたラジエータを通って循環する。さらに別の実施形態では、サーバラック全体が、液体冷却媒体で満たされたタンク内に浸漬することができる。この実施形態では、液体冷却媒体は、熱が外部の空気と直接に交換される屋外のラジエータを介して循環することができる。

【0035】

このような冷却システムの具体的な実施例は、例えば、Ｈａｒｄｃｏｒｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｉｎｃの米国特許第７，４０３，３９２号、及びＧｒｅｅｎ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｏｌｉｎｇ，Ｉｎｃの米国特許出願公開第２０１１／０１３２５７９号に見出すことができる。

【0036】

試験方法
発火点
発火点は、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される。

【0037】

引火点
引火点は、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される。

【0038】

熱伝導率
熱伝導率は、試料を軸方向の温度勾配に曝すことにより、ＡＳＴＭ Ｄ５９３０に従って決定される。熱流束変換器からの出力とともに試料にわたる温度差を測定することにより、試料の熱伝導率を決定することができる。

【0039】

粘度
粘度は、４０℃でＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って決定される。

【実施例】

【0040】

実施例１−比較試料試験
上述の試験方法に従って、３つの比較試料（ＣＳ Ａ〜Ｃ）を分析する。ＣＳ Ａは、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡから入手可能なＵＮＩＶＯＬＴ（商標）Ｎ６１Ｂの商品名で販売されている１００重量％の鉱物油である。ＵＮＩＶＯＬＴ（商標）Ｎ６１Ｂは、９０〜１００％の水素化処理軽ナフテン蒸留物である。ＣＳ Ｂは、Ｓａｉｐｏｌ Ａｇｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅから得られる１００重量％のヒマワリ油である。ＣＳ Ｃは、Ｍ＆Ｉ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｌｔｄ．，Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＵＫによって製造され、ＭＩＤＥＬ（商標）７１３１の商品名で販売されている１００重量％の合成エステルである。ＭＩＤＥＬ（商標）７１３１は、ペンタエリトリトールとＣ５〜１０脂肪酸（直鎖及び分岐鎖）との混合エステルを含む。分析の結果は、以下の表１に示す。

【表1】

【0041】

表１に示す結果からわかるように、鉱物油（ＣＳ Ａ）は望ましい低粘度を示すが、それはまた望ましくない低い引火点を呈する。逆に、ヒマワリ油（ＣＳ Ｂ）及び合成エステル（ＣＳ Ｃ）は、単独で望ましい高い引火点を有するが、許容できないほどの高い粘度を有する。

【0042】

実施例２−中鎖トリグリセリド
上述の試験方法に従って２つの試料（Ｓ１及びＳ２）を分析した。Ｓ１は、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，ＩＬ，ＵＳＡによって、ＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３の商品名で販売されている１００重量％の中鎖トリグリセリドである。ＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３は、飽和カプリル（Ｃ８）／カプリン酸（Ｃ１０）トリグリセリドである。ＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３は、５６パーセントの飽和カプリル（Ｃ８）脂肪酸鎖、及び４４パーセントの飽和カプリル酸（Ｃ１０）脂肪酸鎖を含む。Ｓ２は、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，ＩＬ，ＵＳＡによって、ＮＥＯＢＥＥ（商標）Ｍ−２０の商品名で販売されている１００重量％の中鎖トリグリセリドである。ＮＥＯＢＥＥ（商標）は、１パーセントのＣ６の脂肪酸鎖、１パーセントのＣ１２の脂肪酸鎖、６８パーセントのＣ８の脂肪酸鎖、及び３０パーセントのＣ１０の脂肪酸鎖を含む。分析の結果は、以下の表２に示す。

【表2】

【0043】

表２に示すように、ＭＣＴサンプルの両方は、優れた粘度（例えば、約２８ｃＳｔ未満）を示し、同時に良好な引火点を示す（例えば、少なくとも約１９０℃）。

【0044】

実施例３−ＭＣＴと鉱物油との混合物
以下の表３に示す組成に従って、ＭＣＴ及び鉱物油を含む２つの試料（Ｓ３〜Ｓ４）を調製する。試料Ｓ３〜Ｓ４は、２つの成分を１５分間にわたって５０℃で閉じられた瓶内で磁気攪拌して混合することにより調製される。試料Ｓ３及びＳ４のそれぞれに用いられるＭＣＴは、実施例２で上述したＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３である。試料Ｓ３及びＳ４内の鉱物油は、実施例１で上述したＵｎｉｖｏｌｔによって供給される鉱物油である。

【0045】

上記した試験方法に従って、試料Ｓ３及びＳ４を分析する。結果を以下の表３に示す。

【表3】

【0046】

表３に見られるように、鉱物油単独（ＣＳ Ａ、表１）では低い粘度及び高い引火点の好適な組合せを示さないが、ＭＣＴと鉱物油との混合物は、そのような組合せを示す。Ｓ４は１７０℃の引火点を達成したに過ぎないが、しかしながら、上記の表１のＣＳ Ａによって示されるように、Ｕｎｉｖｏｌｔの鉱物油単独のときの１５４℃の引火点が大幅に改善されている。

【0047】

実施例４−ＭＣＴと植物油との混合物
以下の表４に示す組成に従うＭＣＴ及びヒマワリ油を含む５つの試料（Ｓ５〜Ｓ９）を調製する。試料Ｓ５〜Ｓ９は、２つの成分を１５分間にわたって５０℃で閉じられた瓶内で磁気攪拌して混合することにより調製される。試料Ｓ５〜Ｓ７で用いられるＭＣＴは、実施例２で上述したＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３である。試料Ｓ８〜Ｓ９で用いられるＭＣＴは、実施例２で上述したＮＥＯＢＥＥ（商標）Ｍ−２０である。試料Ｓ５〜Ｓ９のヒマワリ油は、実施例１で上述したヒマワリ油と同じである。

【0048】

上記の試験方法に従って試料Ｓ５〜Ｓ９を分析する。結果を以下の表４に示す。

【表4】

【0049】

表４に見られるように、ヒマワリ油（ＣＳ Ｂ）単独では、低い粘度及び高い引火点の好適な組合せを示さないが、ＭＣＴとヒマワリ油との混合物は、全て優れた粘度及び引火点を示す。

【0050】

実施例５−ＭＣＴと合成エステルとの混合物
以下の表５に示す組成に従うＭＣＴ及び合成エステルを含む３つの試料（Ｓ１０〜Ｓ１２）を調製する。試料Ｓ１０〜Ｓ１２は、１５分間にわたって５０℃で閉じられた瓶内で磁気攪拌して混合することにより調製される。試料Ｓ１０〜Ｓ１２で用いられるＭＣＴは、実施例２で上述したＮＥＯＢＥＥ（商標）１０５３である。試料Ｓ１０〜Ｓ１２の合成エステルは、実施例１で上述したＭＩＤＥＬ（商標）７１３１である。

【0051】

上記の試験方法に従って試料Ｓ１０〜Ｓ１２を分析する。結果を以下の表５に示す。

【表5】

【0052】

表５に見られるように、合成エステル（ＣＳ Ｃ）単独では、低い粘度及び高い引火点の好適な組合せを示さないが、ＭＣＴと合成エステルとの混合物は、全て優れた粘度及び引火点を示す。

【0053】

実施例６−ポリアルキレングリコール
試料１３（Ｓ１３）は、１００重量％のポリアルキレングリコール（「ＰＡＧ」）である。具体的には、Ｓ１３は、ＵＣＯＮ ＯＳＰ−１８、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌからの油溶性ＰＡＧベース流体技術である。試料Ｓ１３を上記の試験方法に従って分析する。Ｓ１３は、１８．０ｃＳｔの粘度、２０４℃の引火点、２４０℃の発火点、１．９６Ｊ／ｇ／℃の熱容量、及び０．１４ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。

【0054】

実施例７−パラフィン系オイル
試料１４（Ｓ１４）は、１００重量％のパラフィン系オイルである。具体的には、Ｓ１４は、Ｃｈｅｖｒｏｎから入手可能なＰＡＲＡＭＯＵＮＴ（商標）１００１である。Ｓ１４は、２０．４ｃＳｔの粘度及び２１２℃の引火点を有する。
なお、本発明には以下の態様が含まれることを付記する。
〔１〕
装置であって、
（ａ）電子ハードウェアデバイスと、
（ｂ）液体冷却媒体と、を備え、
前記電子ハードウェアデバイスが、前記液体冷却媒体内に少なくとも部分的に沈められ、
前記液体冷却媒体が、６〜１２個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する飽和中鎖トリグリセリドを含む、装置。
〔２〕
前記飽和中鎖トリグリセリドが、平均８〜１０個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する、〔１〕に記載の装置。
〔３〕
６〜１２個の炭素原子の範囲内の炭素鎖長の脂肪酸を有する前記飽和中鎖トリグリセリドが、前記液体冷却媒体の第１の構成要素を構成し、前記液体冷却媒体が、鉱物油、植物油、合成エステル、及びそれらのうちの２つ以上の混合物からなる群から選択される第２の構成要素をさらに含む、〔１〕に記載の装置。
〔４〕
前記第１の構成要素が、合計液体冷却媒体重量に基づいて、前記液体冷却媒体の少なくとも１５重量パーセントを構成する、〔３〕に記載の装置。
〔５〕
前記飽和中鎖トリグリセリドが、中鎖トリグリセリド全重量に基づいて、５０〜６０重量パーセントの範囲の量で、８個の炭素原子の炭素鎖長の脂肪酸を有するトリグリセリドを含み、前記飽和中鎖トリグリセリドが、中鎖トリグリセリド全重量に基づいて、４０〜５０重量パーセントの範囲の量で、１０個の炭素原子の炭素鎖長の脂肪酸を有するトリグリセリドを含む、〔１〕に記載の装置。
〔６〕
前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、少なくとも１９０℃の引火点を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って決定される、４０℃で２７センチストーク（「ｃＳｔ」）以下の粘度を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、少なくとも２１０℃の発火点を有し、前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ５９３０に従って決定される、０．１２〜０．１４Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内の熱伝導率を有する、〔１〕に記載の装置。
〔７〕
前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ９２に従って決定される、１９２〜３００℃の範囲内の引火点を有する、〔５〕に記載の装置。
〔８〕
前記液体冷却媒体が、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って決定される、４０℃で５〜２５ｃＳｔの範囲内の粘度を有する、〔５〕に記載の装置。
〔９〕
前記電子ハードウェアデバイスが、コンピュータデバイスまたはコンピュータ構成要素である、〔１〕に記載の装置。
〔１０〕
前記電子ハードウェアデバイスが、コンピュータサーバ、サーバマザーボード、及びマイクロプロセッサからなる群から選択される、〔１〕に記載の装置。