マイクロチャネル冷却は、高熱流密度の熱問題を解決するための最も効果的な技術の一つであり、熱伝達効率が高く、熱抵抗が低く、構造がコンパクトであるという利点がありますが、同時に圧力損失の増加という問題も存在します。マイクロチャネルの構造は、その流動および熱伝達特性に影響を与える重要な要素です。本稿では、単相液冷マイクロチャネルヒートシンクの構造設計に関する国内外の研究進展を概説し、チャネルの幾何構造、撹乱構造、ニードルフィン構造、多層構造、生体模倣構造および複合強化構造に分類しました。各構造の熱伝達強化の原理を踏まえ、熱伝達係数、圧力損失、総合性能、温度均一性の観点からそれぞれの長所短所を分析し、マイクロチャネルヒートシンクに一般的に用いられる基体材料および加工方法についてコスト分析を行いました。以上のまとめと紹介を踏まえ、応用の観点からマイクロチャネルヒートシンクの展望と発展方向を考察し、複合構造の応用、シミュレーションと実験の連携、材料学と加工技術の進歩、学際的な融合が今後の構造研究の重点であることを指摘しました。

マイクロチャネル; 熱伝達係数; 単相流; 構造設計