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電子機器の発達により高発熱電子機器の冷却が問題になっている。例えば、レーザダイオードを使った業務用プロジェクターの冷却には、省スペース・静音性を考慮して水冷方式が採用されている。最近、プロジェクションマッピングなどの新しい使い方により高輝度なプロジェクターの需要が高まり、さらに性能の良い冷却装置が求められている。そこで、本研究では、水冷式よりもさらに冷却能力の高い沸騰熱伝達を利用した強制対流式マイクロ熱交換器に関する研究を行った。沸騰熱伝達を促進するために、沸騰面上の蒸気泡を強制的に排除できるマイクロスリット電極を提案した。マイクロスリット電極は、縦25mm、横24mmで厚みが1.4mmであり、幅1mmのスリットが10本設けてある。この電極を、直径15mmあるいは一辺が17mmの正方形の沸騰面から600μmの高さに電極を設置した。平成28年度は、沸騰面を銅平滑面にした場合と、ダイヤモンド微粒子を電着して表面処理を施した場合の沸騰熱伝達の違いについて調べた。次に、沸騰面とマイクロスリット電極間に電界を印加した場合の熱伝達促進について調べた。平成29年度は、マイクロスリットチャネルに流入させる流量と液温を変化させた場合の熱伝達の変化を調べた。また、モデル式と実験結果を比較し、流量変化と流入液温の変化が及ぼす熱伝達性能について詳細に考察した。平成30年度は、姿勢変化による冷却性能の違いについて調べた。以上の結果、電界印加と表面処理により、電界を印加しない場合に比べて、熱伝達性能が8倍を示した。モデル式では、流量の増加及び流入温度低下による沸騰発現の抑制効果が考慮されておらず、実験式との差がみられた。姿勢変化においては、蒸気が浮力の影響を受け、性能が大きく変化することを明らかにした。
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