JPH09268386A - 電子計算機の防食方法及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、メンテナンス回数を少なく
し、防食効果の高い電子計算機の防食方法及び運転方法
を提供する。 【解決手段】半導体モジュールを密閉循環系による冷却
水によって冷却しながら運転する電子計算機の防食方法
において、冷却水は腐食抑制剤が含有され、冷却水中の
腐食抑制剤は運転初期の冷却水に接する金属面に防食皮
膜が形成されることにより消費される量と、少なくとも
１年間の運転で消費される量と少なくとも１年間の運転
後に運転初期の反応で消費される量と同等の量が残存す
る量とを有すること、所定運転後に前述の残存する量を
測定し、その残存する量を調整する運転方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腐食防止のために
冷却水に添加されるインヒビタを含む場合の電子計算機
の防食方法と運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機の冷却装置には鉄系，銅系材
料が多く使われており、通常はインヒビタを添加してこ
れらの腐食防止を図っている。しかし、インヒビタは分
解，還元及び吸着等により消耗するので厳重な濃度管理
が必要である。

【０００３】従来のインヒビタ濃度の管理方法は、冷却
装置より冷却水を直接サンプリングして、化学分析によ
り計測する方法、あるいは間接的にインヒビタ濃度と発
生ガス量との関係を把握しておいて発生ガス量を計測
し、インヒビタ濃度を推定する方法がある。これらの方
法はインヒビタの種類や装置によって使いわけられてい
る。後者は化学分析などの直接的な方法による試料採取
の煩雑性を改良することを目的としたもので、特開昭52
−37257 号公報はインヒビタの分解ガスで生じる配管内
の内圧変化を計測することでインヒビタの消耗量を知る
方法であり、分解ガスを発生しないインヒビタの場合は
特開昭52−46552 号公報に腐食により発生する水素ガス
量を計測することでインヒビタ濃度を知る方法が示され
ている。

【０００４】また、特公昭55−10831 号公報はベンゾト
リアゾールと金属イオンとの反応を利用し、ベンゾトリ
アゾール濃度を化学分析して計測する方法も示されてい
る。また、特公平5−32702号公報には自動車エンジン冷
却用のラジエータ溶液中の銅系防食材の劣化程度を色濃
度変化で測定する方法が記載されている。この測定方法
は、エチレングリコールがラジエータ溶液の３割を占め
ている該ラジエータ溶液中の銅系防食剤であるベンゾト
リアゾールと銅イオンとの沈殿反応を利用し、沈殿物を
ろ別し、過剰の銅イオンを含むろ液にジエチルジチオカ
ルバミン酸ナトリウムを投入し、発色化合物を酢酸エチ
ル等で抽出して、その発色の程度を基準色見本チャート
と比較対比して劣化程度を判定するというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
間接的な方法ではインヒビタの濃度を正確に把握できな
い恐れがあり、直接的な方法では分析機器を用いる化学
分析以外に濃度を直接計測できる方法は確立されていな
い。特にベンゾトリアゾールとモリブデン酸塩などのイ
ンヒビタではその測定法の確立は難しい。特公昭55−10
831 号公報及び特公平5−32702号公報にはベンゾトリア
ゾールを過剰の銅イオンで沈殿させ、未反応の銅イオン
を発色化合物にして抽出し、その抽出液の発色の程度か
らのベンゾトリアゾール濃度を測定する方法が記載され
ているが、抽出工程が入るため、測定操作が煩雑とな
り、現場で測定する方法としては現実的には不向きであ
った。すなわち、冷却装置においては装置の運転を停止
することなく、また、化学分析の分別，定量等の煩雑な
操作及び分析機器類を必要とせず、現地において簡単に
インヒビタ濃度を計測することができないという問題が
あった。

【０００６】本発明の目的は、メンテナンス回数を少な
くして防食効果の高い電子計算機の防食方法及び運転方
法を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体モジュ
ール密閉循環系による冷却水によって冷却しながら運転
する電子計算機の防食方法において、前記冷却水は腐食
抑制剤が含有され、該腐食抑制剤は前記運転時に少なく
とも１年間の前記運転で消費される量と好ましくは少な
くとも１年間の前記運転後に前記運転の初期の反応で消
費される量の半分以上、より好ましくはそれと同等の量
が残存する量とを有することを特徴とする電子計算機の
防食方法にある。

【０００８】更に、本発明は、半導体モジュール密閉循
環系による冷却水によって冷却しながら運転する電子計
算機の運転方法において、前記冷却水は腐食抑制剤が含
有され、該腐食抑制剤は前記運転時に少なくとも１年間
の前記運転で消費される量と好ましくは少なくとも１年
間の前記運転後に前記運転初期の反応で消費される量の
半分以上、より好ましくはそれと同等の量が残存する量
とを有し、少なくとも前記１年後の所望の時期に前記腐
食抑制剤の残存する量を測定し、次回の所望の運転後に
前記残存する前記腐食抑制剤の含有量を調整することを
特徴とする電子計算機の運転方法にある。

【０００９】本発明は、腐食抑制剤（インヒビタ）成分
が金属イオンと一定の割合で反応して沈殿を生成する反
応を利用して過剰量の金属イオンと反応させ、その未反
応の金属イオンを計測する方法において、未反応の金属
イオンの錯化合物を形成して発色させることにより、該
発色の程度によってインヒビタ濃度を測定するのが好ま
しい。

【００１０】すなわち、冷却装置の構造材料の腐食防止
のためにインヒビタが添加されてなる冷却水を一定量採
取し、その採取した冷却水に前記インヒビタに対して過
剰量の金属イオンを所定量加えて該インヒビタを全て沈
殿させ、未反応の金属イオンを含む溶液から錯化合物を
生成して発色させ、その発色の程度を濃度既知の標準液
と比較してインヒビタの濃度を測るのが好ましい。

【００１１】冷却装置の銅系材料のインヒビタとしてベ
ンゾトリアゾールが添加されてなる冷却水を一定量採取
し、その採取した冷却水に前記ベンゾトリアゾールに対
して過剰量の銅イオンを所定量加えて該ベンゾトリアゾ
ールを全て沈殿させ、未反応の銅イオンを含む溶液をア
ルカリ性にして銅−ベンゾトリアゾール錯体を生成して
発色させ、その発色の程度を濃度既知の標準液と比較し
てインヒビタの濃度を測るのが好ましい。

【００１２】冷却装置の鉄系材料のインヒビタとして無
機系のモリブデン酸塩が添加されてなる冷却水を一定量
採取し、その採取した冷却水に前記モリブデン酸塩に対
して過剰量の鉄イオンを所定量加えて該モリブデン酸塩
を全て沈殿させ、未反応の鉄イオンを含む溶液を還元し
て錯化合物を生成して発色させ、その発色の程度を濃度
既知の標準液と比較してインヒビタの濃度を測るのが好
ましい。

【００１３】モリブデン酸塩に対して過剰量の鉄イオン
を含むチオシアン酸鉄溶液を所定量加えてモリブデン酸
塩を沈殿させた後、塩化スズ溶液を添加して未反応の鉄
イオンを含む溶液を還元してチオシアン酸モリブデンの
錯化合物を生成して発色させるのが好ましい。

【００１４】錯化合物生成後にろ過し、ろ液の発色の程
度によりインヒビタの濃度を測ることが好ましい。

【００１５】インヒビタ成分が金属イオンと１：１の割
合で反応することを利用したものである。冷却水中に含
まれるベンゾトリアゾール濃度とそれよりも高い濃度の
例えば硫酸銅溶液とを反応させてベンゾトリアゾールを
沈殿させ、未反応の銅イオンを含む溶液をアルカリ性に
して銅−ベンゾトリアゾール錯体を形成し、発色させる
ものである。この発色の程度は冷却水中にベンゾトリア
ゾールが多いほど薄くなり、少ないほど濃くなる関係に
ある。

【００１６】一方、インヒビタがモリブデン酸塩の場合
で、冷却水中に含まれるモリブデン酸塩の濃度より高い
濃度の例えばチオシアン酸鉄溶液の一定量と反応させ、
未反応の鉄イオンを含む溶液を還元することによりチオ
シアン酸モリブデンの錯化合物を形成し、発色させるも
のである。この発色の程度は冷却水中にモリブデン酸塩
が多いほど濃くなり、少ないほど薄くなる関係にある。

【００１７】これらは、事前に被検液と同じ溶液を用い
て上記手順により、ベンゾトリアゾールと硫酸銅溶液の
間及びモリブデン酸塩とチオシアン酸モリブデン溶液の
間で濃度の違いによる発色の程度の異なる標準液を作成
しておき、冷却水から採取したサンプル液と標準液との
発色の程度の違いを比較することによって、冷却水中の
インヒビタ濃度を簡易に計測することができる。

【００１８】冷却装置の構造材料の腐食防止のためにイ
ンヒビタが添加されてなる冷却水の適量を抽出槽に採取
し、これを希釈槽に送って純水で希釈し、その反応槽に
送り、この反応槽にて前記インヒビタ成分と化合して沈
殿物質を生じる金属イオンの溶液を供給して反応させ、
更に未反応金属イオンを含む溶液から有色の錯化合物を
生成する錯化合物生成用溶液を供給して反応させ、その
後ろ過槽に送って、その発色の程度を標準液のそれと比
較対比してインヒビタの濃度の測定が終了する。

【００１９】本発明に係る腐食抑制剤は、無機系の酸化
剤型のモリブデン酸塩，硝酸塩，亜硝酸塩，クロム酸
塩，タングステン酸塩から選ばれる少なくとも一種と、
有機系のベンゾトリアゾール及びその誘導体，トリアゾ
ール及びその誘導体，イミダゾール及びその誘導体，ベ
ンゾイミダゾールおよびその誘導体，メルカプトベンゾ
イミダゾール及びその誘導体からなる化合物群から選択
した少なくとも一種の化合物を混合したものであるのが
よい。また、冷却媒体中の無機系及び有機系の混合腐食
抑制剤の濃度範囲が１×１０^-6mol／ｌ〜１×１０^-1mol
／ｌで、混合比が１：１０〜１０：１であるのがよい。

【００２０】本発明者らは冷却装置を構成する鉄系及び
銅系材に適用できる腐食抑制剤について検討した。ベン
ゾトリアゾール（ＢＴＡ）は銅に対する有効なインヒビ
タであるが、ＢＴＡを添加することにより銅の電位が高
くなり、ステンレス鋼と銅を接合した部分での電位差に
よるガルバニック腐食が発生することが分かった。そこ
で、ステンレス鋼の電位を高めるようなインヒビタを探
索した。その結果、無機系の酸化剤型のインヒビタがス
テンレス鋼を不動態化して電位を高くし効果のあること
がわかった。無機系の酸化剤型のインヒビタとＢＴＡの
ような有機系の化合物形成型のインヒビタを混合して添
加することにより、無機系のインヒビタは鉄系に、有機
系のインヒビタは銅系に効果を示すのは勿論であるが、
従来問題であったステンレス鋼と銅の接合部の腐食にも
効果を示した。

【００２１】無機系のインヒビタとしては、モリブデン
酸塩，硝酸塩，亜硝酸塩，クロム酸塩，タングステン酸
塩等が好ましく、有機系のインヒビタとしては例えば、
トリアゾール及びその誘導体，ベンゾトリアゾール及び
その誘導体，イミダゾール及びその誘導体，ベンゾイミ
ダゾール及びその誘導体、メルカプトベンゾイミダゾー
ル及びその誘導体等が好ましい。誘導体の具体例は表１
乃至表３にその名称及び構造式を示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】また、腐食抑制剤の濃度管理法の一例とし
ては、冷却水経路内に腐食抑制剤が防食性能を示す金属
で構成された一対の電極を設置し、該電極間に周波数１
ｋHz以上及び１Ｈｚ以下の交流の微小電圧を印加し、各
周波数のインピーダンス値を検出することにより達成で
きる。前記電極素子の電極間の抵抗値から、金属の腐食
に関与する腐食抵抗値と溶液のみの抵抗値を分離して求
めることにより腐食抑制剤の濃度の状況を知ることがで
きる。

【００２６】電極間に観測される抵抗成分には、溶液の
抵抗Ｒｓと金属電極の腐食反応による抵抗値Ｒｃが関与
する。Ｒｃ値は金属電極の腐食速度Ｉcorrとの関係によ
り求めることができる。

【００２７】従って腐食速度Ｉcorrを求めるには、腐食
抵抗値Ｒｃ値が分かれば算出することができる。上記Ｒ
ｃ値を精度良く測定する方法としては交流インピーダン
ス法が最適である。この方法は一対の電極間に高周波数
の微小な交流電圧と低周波数の微小な交流電圧を印加
し、それぞれの周波数におけるインピーダンスを測定す
る方法である。

【００２８】即ち、測定電極の銅の腐食抵抗値Ｒｃが小
さくなることで混合腐食抑制剤中のＢＴＡの濃度の減少
がわかり、溶液の抵抗値Ｒｓが大きくなることで混合腐
食抑制剤中のモリブデン酸塩の濃度の減少が分かる。

【００２９】このように、電子計算機の冷却装置に有機
系と無機系例えばＢＴＡとモリブデン酸塩とからなる混
合腐食抑制剤を含む冷却水を循環し、冷却系統にインピ
ーダンス測定系，腐食抑制剤注入系及び腐食抑制剤を注
入させる制御系を設けることにより、電子計算機の冷却
装置は高い信頼性を有することが明らかになった。

【００３０】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１は本発明の電子計算機冷却装置の系統
図である。冷却水１は腐食抑制剤を含む冷却水である。
この冷却水１は、ポンプ２により電子計算機の複数個の
LSI素子を備えた半導体モジュールの冷却部３に送ら
れ、熱交換されて発熱したLSI素子は冷却されると同時
に、冷却水１は昇温され、冷却水タンク４に流入され
る。冷却水タンク４から出た冷却水１はポンプ２により
冷却器５に送られる。冷却器５には冷凍器６に連結され
た熱交換器７が設けられており、電子計算機の発熱体を
冷却して昇温された冷却水１は冷却器５の中で再び冷却
される。次いで、冷却器５から出た冷却水１は流量制御
装置８で制御され、電子計算機の冷却部３に送られる。
このとき、冷却水系統内には腐食抑制剤の濃度管理をす
る冷却水の取出口９であるバルブが設置されている。

【００３１】図２は、ムライト，ＡｌＮ，アルミナ等の
セラミック焼結体からなる多層回路基板１３に半導体素
子１６を搭載し、その上にくし歯状のフィンを有する熱
伝導ディスク１１を接触させて銅製の金属製ハウジング
１９で封止し、内部にＨｅガスを入れた半導体モジュー
ル構造を示す部分断面図である。熱伝導ディスク１１は
セラミック焼結体からなり、熱伝導率として室温で０.
２cal／cm・sec.℃以上を持つＡｌＮ又はＳｉＣ焼結体
が好ましい。この焼結体としてＳｉＣに０.１〜３重量
％Ｂｅを含む（特にＢｅＯが好ましい）ものが好まし
い。半導体素子１６は集積回路として発熱量が大きいの
で、冷却口２０よりインヒビタを含む水が送られて冷却
され、出口２１より次のモジュールに送られる。金属製
ハウジング１９は半導体素子１６側と冷却水側の２重密
閉構造を有する。半導体素子１６側は熱伝導ディスク１
１のフィンにミクロンオーダーのギャップで接触するよ
うに設けられたフィン１７が形成されている。更に、冷
却水側もその中にインヒビタ入りの冷却水が高速で流
れ、冷却効率を高めるのに上下でフィン１７が設けられ
ている。これらは銅製であり、前述の如くインヒビタの
添加が必要である。特に、近年半導体素子の高集積化が
高まっているので、その発熱量が高く、冷却効率を高め
る必要があり、より冷却水の流速も高く、そのための防
食は特に重要になっている。

【００３２】図３は図２の半導体モジュール２４をポリ
イミド等の有機樹脂からなる多層プリント回路板２５に
ピンを介して装着するとともに、多層プリント回路板２
５に設けられた端子を介してプラッタ２６のコネクタ２
７に装着した半導体モジュール２４を三次元実装された
コンピュータ実装構造を示す斜視図である。

【００３３】このような構造にすることにより、コンピ
ュータ実装はコンパクトにでき、前述のように比誘電率
も低いので信号処理スピードも高いものが得られる。

【００３４】図４は銅の腐食量に及ぼすＢＴＡ濃度の影
響について、冷却水環境下を模擬し、４０℃，２ｍ／ｓ
の純水中で二百時間腐食試験して調べた結果を示す。図
から、ＢＴＡ濃度５ppm 以上あれば銅の腐食を抑制でき
る。ここで、腐食抑制剤の有効濃度範囲は５ppm から２
×１０⁴ppmである。これは、低い添加濃度では、腐食抑
制効果がなく、高い添加濃度ではＢＴＡの溶解度により
沈殿物が生じ、その沈殿物が系統内を浮遊し、伝熱部等
に付着して冷却性能を低下させる等のトラブルの原因に
なるためである。

【００３５】図５及び図６は、SUS304ステンレス鋼の隙
間腐食及び銅の腐食に対し、腐食抑制剤の抑制効果を塩
化物存在下の加速環境を模擬した１０^-2mol／ｌ のＮａ
Ｃｌ溶液中で６０℃，２００時間腐食試験して調べた結
果を示す。図から、ステンレス鋼の隙間腐食に対しては
モリブデン酸塩が、銅の腐食に対してはベンゾトリアゾ
ールの腐食抑制効果の高いことがわかる。また、本発明
の混合腐食抑制剤はステンレス鋼及び銅の双方に対して
腐食抑制効果が高い。従って、鉄系及び銅系の共存する
系には混合腐食抑制剤の良いことがわかる。ここで、混
合腐食抑制剤の濃度範囲は１×１０^-6mol／ｌから１×
１０^-1mol／ｌで、混合比が１：１０〜１０：１である
ことが望ましい。

【００３６】これは、低い添加濃度では腐食抑制効果が
なく、高い添加濃度ではベンゾトリアゾールの溶解度に
より沈殿物が生じ、その沈殿物が系統内を浮遊し、伝熱
管等に付着してトラブルの原因になるためである。また
前記混合比の根拠は表４に示した。モリブデン酸塩，タ
ングステン酸塩及びクロム酸塩のいずれも上記範囲で腐
食抑制効果が得られている。

【００３７】

【表４】

【００３８】図７はインヒビタ濃度と抵抗値の関係を調
べた結果である。ここで、混合インヒビタにはモリブデ
ン酸塩とＢＴＡを用い、インピーダンス測定用電極には
銅を用いた。電極間に高周波数側に１０ｋＨｚ，低周波
数側には１０ｍＨｚを印加した。図７から、銅の腐食抵
抗値Ｒｃと溶液抵抗値Ｒｓとの関係を調べると両者は直
線関係にあり、インヒビタ濃度が減少すれば測定電極の
銅の腐食抵抗値が小さくなり、溶液抵抗値は大きくなる
のでこの値をモニターすればインヒビタの濃度が推定で
きる。

【００３９】また、インヒビタとして冷却装置用として
鉄系材に効果のある無機系のモリブデン酸塩と銅系材に
効果のあるベンゾトリアゾールを用いた。分析操作の手
順は冷却水１００ｍｌを採取後、１００ｍｌメスフラス
コに１０ｍｌ分取し、水で７０ｍｌに希釈した後、硫酸
銅溶液をベンゾトリアゾール推定量の１.２５ 倍相当量
（ベンゾトリアゾール２００ppm の場合は１ｇ／ｌの硫
酸銅溶液２５ｍｌ）を正確に加えて沈殿させた後、２０
％アンモニア水溶液を１.５ｍｌ 添加し、水で１００ｍ
ｌとして溶液をアルカリ性にし、銅−ベンゾトリアゾー
ル錯体を形成する。よく混合し、１０分間放置して、そ
の溶液の発色の程度をあらかじめ作成してある標準液と
比較してベンゾトリアゾール量を求める。この場合、沈
殿を熟成させた後にろ紙（Ｎo.５Ｃ）で沈殿をろ過し、
そのろ液の発色の程度をあらかじめ作成してある標準液
と比較してベンゾトリアゾール量を求めるとさらに正確
な濃度を求めることができる。

【００４０】ベンゾトリアゾールの場合と同じように冷
却水１００ｍｌを採取後、１００mlメスフラスコに１０
ｍｌ分取し、水で６５ｍｌに希釈した後、チオシアン酸
鉄溶液（３価の鉄イオンを１０ｍｇ含む１：４の硫酸溶
液と１０％のシアンアンモニウム溶液の混合液）をモリ
ブデン酸塩推定量の１.２５ 倍相当量である５ｍｌを正
確に加えて沈殿させた後によく混合し、１０％塩化スズ
溶液を５ｍｌ添加後、水で１００ｍｌとしてチオシアン
酸鉄を還元し、チオシアン酸モリブデンの錯化合物を形
成する。２０分間放置して、その溶液の発色の程度をあ
らかじめ作成してある標準液と比較してモリブデン酸塩
量を求めることができる。

【００４１】本発明の検量用の標準液の作成は、ベンゾ
トリアゾール及びモリブデン酸塩ともそれぞれ０.１ｍ
ｇ〜１００ｍｇ を１００ｍｌメスフラスコに採取し、
水で希釈してベンゾトリアゾール及び、モリブデン酸塩
を前述に従って操作して発色させておき、各濃度におけ
る検量用の標準液とする。標準液以外にもインヒビタの
各濃度における発色の程度をまとめた比較表を作成して
おき、その表とサンプル液の発色の程度を比較してイン
ヒビタ濃度を求めてもよい。

【００４２】表５は本発明による分析手法の測定精度を
みるための比較試験の結果で、冷却水１０００ｍｌにベ
ンゾトリアゾール及びモリブデン酸ナトリウムをそれぞ
れ一定量を添加して試験液を作成した後、前述の分析手
法によって計測した。ベンゾトリアゾール及びモリブデ
ン酸ナトリウムの計測値はいずれも添加量の±１０％の
範囲内にあり、本発明の評価法は冷却装置における冷却
水中のベンゾトリアゾール及びモリブデン酸塩インヒビ
タ濃度の計測法として効果的であることが分かる。

【００４３】

【表５】

【００４４】密閉循環型の電子計算機の水冷却における
インヒビタ濃度の時間変化を測定した結果、モリブデン
酸ナトリウムは初期の１０００ｈで２５ppm 及びベンゾ
トリアゾールは約５００時間の初期に２５ppm 減少し、
その後いずれも徐々に減少し、１年後に前者が約２５pp
m ，後者が約４５ppm 減少することが分かった。このよ
うなことから予め運転の初期に消費される量とその後に
合計１年後に消費される量を求め、系全体で初期に急激
に消費される量が１年後に残存するように運転時に密閉
循環系での冷却システムでその純水中にインヒビタを添
加するものである。そして、１年後のメンテナンス時に
上述の各々のインヒビタ濃度を測定することにより残存
するインヒビタの量を測定する。その残存する量は前述
の運転の初期に消費される量の半分以上となるように運
転時に添加される。より好ましくはそれと同等の量又は
それ以上の量が残存されるようにするものである。イン
ヒビタの量を多量に入れ過ぎると冷却効率が低下するの
で好ましくなく、運転初期に消費される量の１.５倍 以
下が好ましい。次回のインヒビタの残存する量の測定は
更に１年後でよく、その後も年１回の残存量の検査を行
うものである。尚、冷却水の温度を２０〜４０℃，流速
を１〜２ｍ／秒で行った。

【００４５】本実施例では、所定の濃度でインヒビタと
してはベンゾトリアゾールとモリブデン酸塩の混合イン
ヒビタを添加した冷却水はポンプ２により冷却部３に送
り、ＬＳＩモジュールを冷却するものである。そして、
冷却水循環系路内に取出口９が設けられ、必要に応じて
冷却水を取出し上記方法によりインヒビタ濃度を計測
し、インヒビタの濃度が機器の腐食を抑制するために不
十分な場合には冷却水タンク４に設けられた投入口３０
よりインヒビタを補給し、逆にインヒビタ濃度が濃すぎ
て他の機器に悪影響を及ぼす場合には同じように冷却水
を補給するなど、常に機器の健全性を保つためのインヒ
ビタの有効濃度の範囲内に維持する。

【００４６】図８はＢＴＡ，モリブデン酸塩及びＢＴＡ
とモリブデン酸塩を混合した場合に白色光の吸光光度法
によりそれぞれの吸収曲線を測定した結果を示す。いず
れも濃度は１０ppm とした。図から、混合の場合の吸収
曲線はいずれの波長においても、ＢＴＡとモリブデン酸
塩の吸収曲線をプラスした所にある。従って、混合の場
合吸収曲線から各々の吸収曲線を差し引けば、各々の腐
食抑制剤の濃度が推定できる。すなわち、波長２７０ｎ
ｍの吸収ピークがモリブデン酸塩濃度によらずＢＴＡの
濃度を示すことと、２２０ｎｍの波長における吸光度の
構成がモリブデン酸塩の吸光度と２７０ｎｍの吸収ピー
クから求めたＢＴＡの吸光度の１／７の絶対値から成る
ことを用いて、モリブデン酸塩の濃度とＢＴＡの濃度を
２波長の吸光度から推定できる。

【００４７】このように、本発明は腐食抑制剤の白色光
の吸収特性を測定し、各波長における吸光度の測定値を
比較することにより簡易に腐食抑制剤の濃度管理を行う
ことができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の電子計算機の防食方法及び運転
方法によれば、メンテナンス回数を少なくでき、冷却液
中に無機系及び有機系の混合腐食抑制剤が存在し、さら
に冷却液中の腐食抑制剤の濃度の状況を把握でき、更に
その消耗量を検出し、定期的に腐食抑制剤の調整を行う
ので、冷却装置の腐食による冷却液の漏洩等のトラブル
を事前に防止することが可能となり、極めて高い信頼性
が得られるものである。特に、本発明の混合腐食抑制剤
は鉄系，銅系金属及びそれらが共存する系に対し優れた
耐食性を示し、さらに、腐食抑制剤が防食性能を示す金
属を電極とし、その腐食抵抗及び溶液抵抗を測定するこ
とにより簡易に腐食抑制剤の濃度管理を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子計算機冷却装置の一実施例を示す
系統図。

【図２】半導体モジュールの冷却構造を示す部分切断面
を示す斜視図。

【図３】電子計算機の実装構造を示す斜視図。

【図４】銅の腐食量とＢＴＡ量との関係を示す線図。

【図５】SUS304の腐食速度とインヒビタ濃度との関係を
示す線図。

【図６】銅の腐食速度とインヒビタ濃度との関係を示す
線図。

【図７】インヒビタ濃度と抵抗値との関係を示す線図。

【図８】吸光度と波長との関係を示す線図。

【符号の説明】

１…冷却水、２…ポンプ、３…冷却部、４…冷却水タン
ク、５…冷却器、６…冷凍器、７…熱交換器、８…流量
制御装置、１１…熱伝導ディスク、１３…多層回路基
板、１６…半導体素子、１９…金属製ハウジング、２４
…半導体モジュール、２５…多層プリント回路板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｎ (72)発明者 笠井 憲一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 平賀 良 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体モジュールを密閉循環系による冷却
   水によって冷却しながら運転する電子計算機の防食方法
   において、前記冷却水は腐食抑制剤が含有され、該腐食
   抑制剤は前記運転時に少なくとも１年間の前記運転で消
   費される量と残存する量とを有することを特徴とする電
   子計算機の防食方法。
2. 【請求項２】半導体モジュールを密閉循環系による冷却
   水によって冷却しながら運転する電子計算機の運転方法
   において、前記冷却水は腐食抑制剤が含有され、該腐食
   抑制剤は前記運転時に少なくとも１年間の前記運転で消
   費される量と残存する量とを有し、少なくとも前記１年
   後の所望の時期に前記腐食抑制剤の残存する量を測定
   し、次回の所望の運転後に前記残存する前記腐食抑制剤
   の含有量を調整することを特徴とする電子計算機の運転
   方法。
3. 【請求項３】請求項２において、前記冷却水を一定量採
   取し、その採取した冷却水に前記腐食抑制剤に対して過
   剰量の金属イオンを所定量加えて該腐食抑制剤を全て沈
   殿させ、未反応の金属イオンを含む溶液から錯化合物を
   生成して発色させ、その発色の程度を濃度既知の標準液
   と比較する電子計算機の運転方法。
4. 【請求項４】請求項２又は３において、前記腐食抑制剤
   としてベンゾトリアゾールが添加されてなる冷却水を一
   定量採取し、その採取した冷却水に前記ベンゾトリアゾ
   ールに対して過剰量の銅イオンを所定量加えて該ベンゾ
   トリアゾールを全て沈殿させ、未反応の銅イオンを含む
   溶液をアルカリ性にして銅−ベンゾトリアゾール錯体を
   生成して発色させ、その発色の程度を濃度既知の標準液
   と比較して前記腐食抑制剤の濃度を測る電子計算機の運
   転方法。
5. 【請求項５】請求項２又は３において、前記腐食抑制剤
   として無機系のモリブデン酸塩が添加されて成る冷却水
   を一定量採取し、その採取した冷却水に前記モリブデン
   酸塩に対して過剰量の鉄イオンを所定量加えて該モリブ
   デン酸塩を全て沈殿させ、未反応の鉄イオンを含む溶液
   を還元して錯化合物を生成して発色させ、その発色の程
   度を濃度既知の標準液と比較して前記腐食抑制剤の濃度
   を測る電子計算機の運転方法。
6. 【請求項６】請求項５において、モリブデン酸塩に対し
   て過剰量の鉄イオンを含むチオシアン酸鉄溶液を所定量
   加えてモリブデン酸塩を沈殿させた後、塩化スズ溶液を
   添加して未反応の鉄イオンを含む溶液を還元してチオシ
   アン酸モリブデンの錯化合物を生成して発色させる電子
   計算機の運転方法。
7. 【請求項７】請求項３〜６のいずれかにおいて、錯化合
   物生成後にろ過し、ろ液の発色の程度により腐食抑制剤
   の濃度を測る電子計算機の運転方法。
8. 【請求項８】半導体モジュールを密閉循環系による冷却
   水によって冷却しながら運転する電子計算機の防食方法
   において、前記冷却水は腐食抑制剤が含有され、該腐食
   抑制剤は前記運転時に少なくとも１年間の前記運転で消
   費される量と、少なくとも１年間の前記運転後に前記運
   転の初期の反応で消費される量の半分以上の量が残存す
   る量とを有することを特徴とする電子計算機の防食方
   法。
9. 【請求項９】半導体モジュールを密閉循環系による冷却
   水によって冷却しながら運転する電子計算機の運転方法
   において、前記冷却水は腐食抑制剤が含有され、該腐食
   抑制剤は前記運転時に少なくとも１年間の前記運転で消
   費される量と少なくとも１年間の前記運転後に前記運転
   の初期の反応で消費される量の半分以上の量が残存する
   量とを有し、少なくとも前記１年後の所望の時期に前記
   腐食抑制剤の残存する量を測定し、次回の所望の運転後
   に前記残存する前記腐食抑制剤の含有量を調整すること
   を特徴とする電子計算機の運転方法。