科技部工程司能源學門

109年度科技部傑出研究獎得獎人

王啟川講座教授：上場就要有不服輸的決心與拚勁

文/圖：王啟川   網頁編輯：張萬珍

圖一、參加桌球比賽的一瞥

簡歷

姓名：王啟川

最高學歷：國立交通大學機械工程系博士(1989/6)、碩士(1984/6)、學士 (1982/6)

經歷

國立陽明交通大學講座教授(2021/5~)

國立交通大學特聘教授(2013/2~2021/4)

國立交通大學教授(2010/2~2013/1)

UCB visiting industrial fellow(2004/6~2004/12)

工業技術研究院研究員、正研究員、資深正研究員(1989/10~2010/1)

主要獎項/榮譽

• Fellow ASME
• Fellow ASHRAE
• 2017 & 2020 科技部傑出研究獎

研究績效

https://scholar.google.com/citations?user=QlIdSPIAAAAJ&hl=zh-TW

研究專長

• 節約能源(冷凍空調、有機朗肯循環、廢熱回收、熱交換器、熱傳增強技術、乾燥除溼除霜技術開發)、LGWP冷媒熱流特性
• 熱管理(電子散熱、智能熱系統管理、資料中心熱與能源管理)

緣起

我從小學開始打桌球，國小就獲得全國國小組(高雄市十全國小)團體冠軍，國中(高雄市三民國中)拿過多次全國團體冠軍、一次全國個人單打冠軍與兩次季軍；國中同隊隊友後來有7位成為國家代表隊，國三後就暫停打球，大學後再拾球拍，曾兩次當選大專盃乙組明星球員。

圖二、我國一得到的第一個全國個人單打冠軍獎盃

戮力四十多年的研究生涯

從1978年開始算起，北漂來到新竹已超過43個年頭了，轉眼即逝的時光恍如隔世般的快，在這段人生的歷程中，我把它分成三個階段，前面的11個年頭，在交大中度過( 4年大學，2年碩士班再加上5年的博士班)，第二個階段，從1989年底到2010年初約20載的光陰中，在工研院度過，第三個階段為2010年初再回母校執教與研究迄今。碩士與博士班，基本上是個解決問題的訓練過程，拿到博士學位後才面對真實的世界，新的研究工作才剛開始。

畢業後進入工研院能資所(現為綠能所)工作20年，真正的研究工作於進入工研院後變得更為廣闊與深入。這20年間，從基本的英文、研究能力的建立、待人接物的能力、到國際觀的培養等等，藉由工研院充足資源的協助，讓我個人的研究領域更為壯闊。中間有幸得力於一些貴人的幫忙，例如當時的主管徐瑞鐘博士給予寬廣的研究資源與支持，Penn State的Ralph Webb教授，是我在這段研究飛躍成長期的Mentor。個人覺得在工研院的最大收穫是能同時面對學界與業界，轉化學界的研究結合實際的應用；在工研院的日子中，努力在這個轉化研究過程中去尋求累積一些技術與知識的內涵，並將這些研究所得投稿到學術期刊，接受學研單位的淬鍊來豐富研究成果。

2010年初，從工研院退休回到母校從事教學研究工作，面對的都是如空白紙張的研究生，基本都要從頭訓練。在工研院，長官多，同事也多，同事間存在競合關係，單位與單位之間的界線很明顯。到了學校，角色扮演突然改變，發現自己變成小老闆管理一群毛頭小子，好的地方是這些小朋友相對聽話，缺點是他們絕大部分都從一片空白開始，許多地方都必須要注意叮嚀，剛開始時感覺有點像是個保母，處處得注意這些小朋友避免他們犯錯；慢慢地下來，發現這並非一個正確的督導方式，研究本來就是從錯誤中學習，必須允許犯錯的空間，但同時必須督導研究生做足準備功課，避免他們在完全沒準備的前提下犯錯；老師的角色在提醒研究生先做好功課降低基本學理的錯誤；同時也要提醒自己，也是經常在犯錯，因此也要時時做功課。對學生的要求也應該與對自己的要求沒有不同，在不斷的錯誤學習中，老師與學生自然會產生更好的想法與做法，研究過程就是跟著學生一起成長；我常鼓勵學生，學界最大的好處是有人出錢給你做失敗的研究，失敗的研究不僅可累積經驗，為後續的成功奠基；但同時，也要提醒學生產業應用上是沒辦法賣失敗的研究與產品的，即使學校研究的容錯率是遠大於產業，我們仍要從失敗中提出更有效的可能替代方案，因此學界比較能進行先進與前衛的想法，產業界就相對保守。總之，對研究生這個歷程，要讓他們養成自學解決問題的能力，我的責任只在確定他們走的過程沒有犯基本的錯誤，然後我就跟著他們一起走下去。

扮演業界的think tank   於電子零件與系統的散熱應用影響顯著

個人的研究絕大部分為應用類的研究，在到交大服務前，曾在工業技術研究院能資所(現為綠能所)服務工作20年，對產業的需求與脈動，不論是傳統行業或是高科技業都有一定的瞭解；到交大後因為時空環境的轉換，有更大的彈性去面對產業的問題，因此更能積極地與相關業者合作，但學術界的研究主力為學生，因此比較適合幫助產業界中上游的問題，我的研究課題幾乎都是直接從產業的問題去尋求，圖三為本實驗室近年的支持單位，從科技部、工研院、傳統產業與高科技業，只要他們有熱流能源上的問題，我都很樂意參與問題的解決，提供想法與做法去驗證，尤其在電子零件與系統的散熱應用上，本人與團隊在這個領域的影響非常的顯著。從氣冷(自然對流、強制對流、free cooling)、液冷(單相、相變化、浸泡式冷卻)、資料中心氣流能源管理、智能熱管理、各式熱管(震盪式熱管、虹吸式熱管、蒸氣腔室、旋轉熱管)的基本設計與應用、board level and chip level cooling，我們團隊都有相當的著墨。

從圖三就可清楚看出本研究室與相關業界的密切關聯，基本上，我們扮演業界的 think tank，從合乎基本運作的物理原理現象提供合宜的解決方案，由於客戶多是清一色來自產業，因此邊界條件就是 cost effective，我們經常會提出更便宜但卻更有效的設計方案。之所以能在短時間中提供業界解決方案，來自多年蹲馬步的基本功訓練與長期和業界互動中的學習。除了參與產業界熱絡的電子散熱研究外，與傳統行業也有非常密切的合作，從高溫熱回收、低溫廢熱利用、乾燥除溼除霜系統設計與應用、有機朗肯循環、熱泵系統、低溫室效應工作流體熱流特性研究、熱交換器、冷凍空調系統節能設計與智慧節能診斷系統，本人與團隊都有參與相關研究，目前產業界有非常多由我們實驗室產生的構想落實在真正的量產產品與設計應用上。

圖三、本實驗室近年的支持機構與合作企業

明天的我比今天厲害   廣泛的訓練更多能接棒的學生

其實我也很清楚，自己在研究的歷程上也是接近下半場的尾聲了，雖說學研永無止境，只要在體力心力允許的狀況下，仍會努力往前走，現階段的目標是明天的我比今天厲害，雖然目前仍然活躍在場上，但早晚也必須下場，下階段最主要的目標希望能廣泛的訓練更多能接棒的學生，祈對台灣的產業能有更深遠的貢獻；退休後會好好地寫幾本書，個人先前在工研院時期撰寫的【熱交換設計】一書一直是華人這領域的重要參考書，本以為到交大後可以再寫幾本專業書籍，但發現實在是忙不過來，這項工作只能列在退休後來實現。

圖四、【熱交換設計】由五南圖書出版股份有限公司出版(ISBN：9789571147642)

研究的火力來自優秀的人力，我的研究成果除了感謝政府單位、法人與產業界長期支持外，來自研究生、博士後與研究及行政助理源源不斷的火種支援才是最重要的關鍵。從工研院到陽明交通大學，前後大概培養將近兩百人進入相關業界與單位，在最後的一段歷程中，我希望可以再持續培養百人的研究人力進入職場，圖五為實驗室近期的研究團隊合影。

圖五、近期之研究團隊