JPH08193937A - 電子機器および腐食モニタ装置 - Google Patents
電子機器および腐食モニタ装置Info
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- JPH08193937A JPH08193937A JP470695A JP470695A JPH08193937A JP H08193937 A JPH08193937 A JP H08193937A JP 470695 A JP470695 A JP 470695A JP 470695 A JP470695 A JP 470695A JP H08193937 A JPH08193937 A JP H08193937A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】電気絶縁性冷媒１０を用いて機器の冷却または
加熱を行う電子機器において、気液二相に分離された電
気絶縁性冷媒の両相のうちどちらか一方に、冷媒１０の
腐食性を評価するための腐食モニタ装置２６を具備す
る。 【効果】電気電子部品の電気絶縁性冷媒中で腐食モニタ
装置を安定に作動させることが可能であり、冷媒の腐食
性、または、装置を形成する材料の腐食度を正確かつ容
易に測定できるので、微細化された電気電子機器の故障
防止を図れる。
加熱を行う電子機器において、気液二相に分離された電
気絶縁性冷媒の両相のうちどちらか一方に、冷媒１０の
腐食性を評価するための腐食モニタ装置２６を具備す
る。 【効果】電気電子部品の電気絶縁性冷媒中で腐食モニタ
装置を安定に作動させることが可能であり、冷媒の腐食
性、または、装置を形成する材料の腐食度を正確かつ容
易に測定できるので、微細化された電気電子機器の故障
防止を図れる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気電子機器の腐食モニ
タ装置に係り、特に、直接液冷コンピュータ，サイリス
タ，変圧器など、電気絶縁性冷媒を用い、かつ、長期間
運転される電気電子機器の腐食モニタ装置に関する。
タ装置に係り、特に、直接液冷コンピュータ，サイリス
タ，変圧器など、電気絶縁性冷媒を用い、かつ、長期間
運転される電気電子機器の腐食モニタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気絶縁性冷媒を用いた電子機器
装置では、電気絶縁性冷媒に接する金属材料の腐食の問
題を解決するため、溶解水分やその他の腐食因子を冷媒
から除去することが必要不可欠である。例えば、液冷コ
ンピュータの場合には、文献(ＩＥＥＥ，１９９３，３,
「SUPERCOMPUTER COOLING SYSTEM」頁２１８〜２３７)に
記載されているように、電気絶縁性冷媒中に溶存する水
分や酸素などの腐食因子を抑制するため、電気絶縁性冷
媒の流路に各種フィルタを設置している。
装置では、電気絶縁性冷媒に接する金属材料の腐食の問
題を解決するため、溶解水分やその他の腐食因子を冷媒
から除去することが必要不可欠である。例えば、液冷コ
ンピュータの場合には、文献(ＩＥＥＥ，１９９３，３,
「SUPERCOMPUTER COOLING SYSTEM」頁２１８〜２３７)に
記載されているように、電気絶縁性冷媒中に溶存する水
分や酸素などの腐食因子を抑制するため、電気絶縁性冷
媒の流路に各種フィルタを設置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術により電
気絶縁性冷媒を用いた電子機器において、腐食や短絡な
どの問題を解決するため、各種フィルタを設置し、冷媒
中から腐食因子を除去することにより電子機器の腐食信
頼性を確保している。しかし、フィルタは可逆性の吸着
剤のものが多く、冷媒の温度が通常の運転時に比べ高く
なると腐食因子の流出源となりうる。そのうえ電気電子
機器を長期運転する場合、フィルタ性能の悪化や冷媒温
度の急激な変化，冷媒の分解による酸の発生、また、密
閉シール部からの腐食因子の混入などの要因により電気
絶縁性冷媒の腐食性が高くなり、電気電子機器の接液材
料の腐食が加速する事も考えられ、これは機器の故障の
原因となる。このため冷媒の腐食性、または、接液材料
の腐食量をin−situでモニタリングする必要がある。
気絶縁性冷媒を用いた電子機器において、腐食や短絡な
どの問題を解決するため、各種フィルタを設置し、冷媒
中から腐食因子を除去することにより電子機器の腐食信
頼性を確保している。しかし、フィルタは可逆性の吸着
剤のものが多く、冷媒の温度が通常の運転時に比べ高く
なると腐食因子の流出源となりうる。そのうえ電気電子
機器を長期運転する場合、フィルタ性能の悪化や冷媒温
度の急激な変化，冷媒の分解による酸の発生、また、密
閉シール部からの腐食因子の混入などの要因により電気
絶縁性冷媒の腐食性が高くなり、電気電子機器の接液材
料の腐食が加速する事も考えられ、これは機器の故障の
原因となる。このため冷媒の腐食性、または、接液材料
の腐食量をin−situでモニタリングする必要がある。
【０００４】本発明の目的は、電気絶縁性冷媒を用いた
電子機器において、電気絶縁性冷媒中の実環境がどのよ
うに変化したか、またその環境中の材料がどれだけ腐食
したかを、正確かつ容易にin−situで知ることができ、
接液材料の腐食による故障の心配がない電子機器を提供
することにある。
電子機器において、電気絶縁性冷媒中の実環境がどのよ
うに変化したか、またその環境中の材料がどれだけ腐食
したかを、正確かつ容易にin−situで知ることができ、
接液材料の腐食による故障の心配がない電子機器を提供
することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、高圧環境の電気絶縁
性冷媒中での腐食のモニタリング可能な装置を提供する
ことにある。
性冷媒中での腐食のモニタリング可能な装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電気絶縁性冷媒によって加熱または冷却
する電気電子機器において、気液二相に分離された電気
絶縁性冷媒の両相のどちらか一方に、電気絶縁性冷媒の
腐食性を評価するモニタ手段を有することを特徴とす
る。尚、この場合モニタ手段として共振周波数の変化を
モニタすることが有効である。
に、本発明は、電気絶縁性冷媒によって加熱または冷却
する電気電子機器において、気液二相に分離された電気
絶縁性冷媒の両相のどちらか一方に、電気絶縁性冷媒の
腐食性を評価するモニタ手段を有することを特徴とす
る。尚、この場合モニタ手段として共振周波数の変化を
モニタすることが有効である。
【０００７】また、本発明の腐食評価システムは、共振
周波数変化を測定する手段（腐食モニタ装置）によって
出力される結果から、材料の腐食速度および電気絶縁性
冷媒環境の腐食性を評価する演算装置において、前記演
算装置は予め求めておいた前記材料の周波数特性と腐食
速度、または周波数特性と環境の腐食性との関係のデー
タベースから、測定時における腐食速度および環境の腐
食性を評価することを特徴とする。
周波数変化を測定する手段（腐食モニタ装置）によって
出力される結果から、材料の腐食速度および電気絶縁性
冷媒環境の腐食性を評価する演算装置において、前記演
算装置は予め求めておいた前記材料の周波数特性と腐食
速度、または周波数特性と環境の腐食性との関係のデー
タベースから、測定時における腐食速度および環境の腐
食性を評価することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の液質管理システムの制御方
法は、電気絶縁性冷媒の液質をフィルタにより管理する
液質管理システムにおいて、フィルタの前後に前記腐食
モニタ装置を設置し、これら前後の腐食モニタ装置から
の信号差により前記フィルタの運転状況を判定し、冷媒
流路を制御することを特徴とする。
法は、電気絶縁性冷媒の液質をフィルタにより管理する
液質管理システムにおいて、フィルタの前後に前記腐食
モニタ装置を設置し、これら前後の腐食モニタ装置から
の信号差により前記フィルタの運転状況を判定し、冷媒
流路を制御することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明は、気液二相に完全に分離された電気絶
縁性冷媒の気相または液相のどちらか一方に腐食モニタ
リング用のセンサを設置することにより、センサを安定
に作動させ、冷媒の腐食性モニタリングを正確に行うこ
とができる。
縁性冷媒の気相または液相のどちらか一方に腐食モニタ
リング用のセンサを設置することにより、センサを安定
に作動させ、冷媒の腐食性モニタリングを正確に行うこ
とができる。
【００１０】また、本発明による腐食モニタ装置は、水
晶振動子の共振周波数がその質量の変化によって変化す
ることを利用したものである。すなわち水晶振動子に蒸
着した薄膜が腐食により重量が増加すると、水晶振動子
の質量あるいは厚さが増加したのと同じ効果が生じ、質
量変化に比例した共振周波数の変化が生じる。
晶振動子の共振周波数がその質量の変化によって変化す
ることを利用したものである。すなわち水晶振動子に蒸
着した薄膜が腐食により重量が増加すると、水晶振動子
の質量あるいは厚さが増加したのと同じ効果が生じ、質
量変化に比例した共振周波数の変化が生じる。
【００１１】水晶の共振周波数ｆの変化ｄｆと単位面積
あたりの質量変化ｄｍとの間には次の関係が成立する。
あたりの質量変化ｄｍとの間には次の関係が成立する。
【００１２】
【数１】
【００１３】ρは水晶の密度(２.２６ｇ／cm3)、Ｎは周
波数定数(１６７ｋＨｚ・cm)である。従って、ｆ＝６Ｍ
Ｈｚの水晶振動子を用いれば、１Ｈｚの変化は１２.３
ｎｇ／cm2の質量変化に相当する。直径８mmの振動子を
用いると６.２ｎｇの質量変化が１Ｈｚの振動数変化を
生じることになり、極めて高感度に質量変化を測定する
ことができる。
波数定数(１６７ｋＨｚ・cm)である。従って、ｆ＝６Ｍ
Ｈｚの水晶振動子を用いれば、１Ｈｚの変化は１２.３
ｎｇ／cm2の質量変化に相当する。直径８mmの振動子を
用いると６.２ｎｇの質量変化が１Ｈｚの振動数変化を
生じることになり、極めて高感度に質量変化を測定する
ことができる。
【００１４】ＡＴカットで作成された板上の水晶の両側
に電極を取付け、厚み方向に交流電圧をかけると、水晶
の圧電的性質によりせん断方向に共振振動を起こす。こ
の時の共振周波数は水晶の厚さの微小変化、さらにこの
厚さの微小変化に対応する質量に比例する。この原理を
利用した微小質量変化の検出方法が水晶マイクロバラン
ス（Quartz Crystal Microbalance ：ＱＣＭ）法であ
る。
に電極を取付け、厚み方向に交流電圧をかけると、水晶
の圧電的性質によりせん断方向に共振振動を起こす。こ
の時の共振周波数は水晶の厚さの微小変化、さらにこの
厚さの微小変化に対応する質量に比例する。この原理を
利用した微小質量変化の検出方法が水晶マイクロバラン
ス（Quartz Crystal Microbalance ：ＱＣＭ）法であ
る。
【００１５】ＱＣＭ法は常時水晶振動子に電圧を印加し
て測定する手段であるので、周波数変化の微分値を求め
るとその時間での腐食環境の変化をモニタリングするこ
とが可能である。また、測定開始時からの周波数変化の
積分値を求めると、その時間までの腐食量を求めること
が可能である。これらの出力により、腐食環境の劣化や
接液材料の腐食量を検出し、フィルタの交換，冷媒の交
換，シール部の補強，修復を行うことにより、腐食によ
る電子機器の故障を防ぐことが可能であり、電子機器の
高信頼化が図れる。
て測定する手段であるので、周波数変化の微分値を求め
るとその時間での腐食環境の変化をモニタリングするこ
とが可能である。また、測定開始時からの周波数変化の
積分値を求めると、その時間までの腐食量を求めること
が可能である。これらの出力により、腐食環境の劣化や
接液材料の腐食量を検出し、フィルタの交換，冷媒の交
換，シール部の補強，修復を行うことにより、腐食によ
る電子機器の故障を防ぐことが可能であり、電子機器の
高信頼化が図れる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
【００１７】図１は本発明による電気絶縁性冷媒中での
腐食による質量変化を測定する腐食モニタ装置のブロッ
ク図である。また、図２は本発明による腐食モニタ装置
の腐食センサの断面図である。図１，図２において、１
は測定用水晶振動子、２は薄膜、３は水晶振動子を支持
するホルダ、４は冷媒貯槽、５は電圧を印加させる水晶
発振器、６は周波数カウンタ、７はコンピュータ、８は
Ｏリング、９はとめ具、１０は電気絶縁性冷媒、１４は
腐食センサ、１５は測定制御装置、１６は蓋である。電
気絶縁性冷媒１０を密閉の冷媒貯槽４に入れたとき内圧
が高くなるため冷媒貯槽４は耐圧構造にする必要があ
り、Ｏリング８を介して蓋１６をとめ具９で固定するこ
とにより密閉、かつ、耐圧構造にすることが可能であ
る。腐食モニタ装置は、腐食センサ１４と測定制御装置
１５にて構成されている。腐食モニタの対象となる材料
の薄膜２が測定用水晶振動子１の両面に蒸着されてお
り、薄膜２は電極の役割も兼ねている。薄膜２は、装置
内の材料で最も腐食する単一材料あるいは、複合材料で
もよい。電気絶縁性冷媒１０中に腐食センサ１４を浸せ
きし、水晶発振器５により薄膜２に電圧を印加する。周
波数カウンタ６により共振周波数を測定し、コンピュー
タ７により質量変化が計算されるとともにメモリ部に記
憶される。
腐食による質量変化を測定する腐食モニタ装置のブロッ
ク図である。また、図２は本発明による腐食モニタ装置
の腐食センサの断面図である。図１，図２において、１
は測定用水晶振動子、２は薄膜、３は水晶振動子を支持
するホルダ、４は冷媒貯槽、５は電圧を印加させる水晶
発振器、６は周波数カウンタ、７はコンピュータ、８は
Ｏリング、９はとめ具、１０は電気絶縁性冷媒、１４は
腐食センサ、１５は測定制御装置、１６は蓋である。電
気絶縁性冷媒１０を密閉の冷媒貯槽４に入れたとき内圧
が高くなるため冷媒貯槽４は耐圧構造にする必要があ
り、Ｏリング８を介して蓋１６をとめ具９で固定するこ
とにより密閉、かつ、耐圧構造にすることが可能であ
る。腐食モニタ装置は、腐食センサ１４と測定制御装置
１５にて構成されている。腐食モニタの対象となる材料
の薄膜２が測定用水晶振動子１の両面に蒸着されてお
り、薄膜２は電極の役割も兼ねている。薄膜２は、装置
内の材料で最も腐食する単一材料あるいは、複合材料で
もよい。電気絶縁性冷媒１０中に腐食センサ１４を浸せ
きし、水晶発振器５により薄膜２に電圧を印加する。周
波数カウンタ６により共振周波数を測定し、コンピュー
タ７により質量変化が計算されるとともにメモリ部に記
憶される。
【００１８】電気絶縁性冷媒１０に溶存する水や酸素な
どの腐食因子により薄膜２が腐食し、腐食生成物の質量
が増加すると、水晶振動子１の共振周波数が低下する。
この低下の大きさは質量変化に比例する。６ＭＨｚの水
晶振動子を用いた場合、１Hzの変化は１２.３ｎｇ／cm2
の質量変化に相当し、極めて感度がよい。例えば、電気
絶縁性冷媒中で銅は腐食し一千時間で数μｇ／cm2重量
が増加するので、12.3ｎｇ／cm2の感度を持つこの腐食
モニタ方法は有効である。
どの腐食因子により薄膜２が腐食し、腐食生成物の質量
が増加すると、水晶振動子１の共振周波数が低下する。
この低下の大きさは質量変化に比例する。６ＭＨｚの水
晶振動子を用いた場合、１Hzの変化は１２.３ｎｇ／cm2
の質量変化に相当し、極めて感度がよい。例えば、電気
絶縁性冷媒中で銅は腐食し一千時間で数μｇ／cm2重量
が増加するので、12.3ｎｇ／cm2の感度を持つこの腐食
モニタ方法は有効である。
【００１９】ここで、周波数変化の微分値を求めるとそ
の時間での腐食環境の変化をモニタリングすることが可
能である。また、測定開始時からの周波数変化の積分値
を求めると、その時間までの腐食量を求めることが可能
である。これらの出力により、腐食環境の劣化や接液材
料の腐食量を検出し、フィルタの交換，冷媒の交換，シ
ール部の補強，修復をする時期を知ることができる。
の時間での腐食環境の変化をモニタリングすることが可
能である。また、測定開始時からの周波数変化の積分値
を求めると、その時間までの腐食量を求めることが可能
である。これらの出力により、腐食環境の劣化や接液材
料の腐食量を検出し、フィルタの交換，冷媒の交換，シ
ール部の補強，修復をする時期を知ることができる。
【００２０】また、水晶発振器５は、水晶振動子１を気
相中に設置する場合には低消費電力のＣ−ＭＯＳ型発振
回路を、水晶振動子１を液中に浸せきさせる場合にはパ
ワーの大きいＴＴＬ発振回路を用いる。
相中に設置する場合には低消費電力のＣ−ＭＯＳ型発振
回路を、水晶振動子１を液中に浸せきさせる場合にはパ
ワーの大きいＴＴＬ発振回路を用いる。
【００２１】水晶振動子を電気絶縁性冷媒中で使用する
場合には、水晶振動子ホルダ３は溶出や腐食の心配の無
いステンレス製が望ましい。液が電気絶縁性冷媒である
ときは、電解質溶液とは異なり電極の絶縁の必要が無
く、両面を液中に浸せきさせることができるので、水晶
振動子ホルダ測定の感度が片面使用の場合の２倍にな
る。しかし、腐食センサ１４からの導線１３と冷媒貯槽
４との接触部は絶縁する必要があり、これはセラミック
やプラスチックを用いることにより実現する。
場合には、水晶振動子ホルダ３は溶出や腐食の心配の無
いステンレス製が望ましい。液が電気絶縁性冷媒である
ときは、電解質溶液とは異なり電極の絶縁の必要が無
く、両面を液中に浸せきさせることができるので、水晶
振動子ホルダ測定の感度が片面使用の場合の２倍にな
る。しかし、腐食センサ１４からの導線１３と冷媒貯槽
４との接触部は絶縁する必要があり、これはセラミック
やプラスチックを用いることにより実現する。
【００２２】また、測定に用いる水晶振動子は温度に対
して共振周波数が極めて安定なＡＴカットの水晶が最も
望ましい。また共振周波数は感度の面からより高周波の
ものが有利であるが、発振の安定性，取扱い易さなどか
ら考えて６〜１０ＭＨｚのもの望ましい。
して共振周波数が極めて安定なＡＴカットの水晶が最も
望ましい。また共振周波数は感度の面からより高周波の
ものが有利であるが、発振の安定性，取扱い易さなどか
ら考えて６〜１０ＭＨｚのもの望ましい。
【００２３】図３は、本発明による電気絶縁性冷媒中で
の腐食による質量変化を測定する腐食モニタ装置の他の
ブロック図である。図３において１１は参照用水晶振動
子、１２は参照用薄膜である。水晶振動子を液中で使用
する場合には、温度変化により液の粘度および密度が変
化するため、水晶振動子への負荷加重が変化し周波数変
化に影響を及ぼす。そこで、図３に示すようにこれら腐
食以外の因子による周波数変化を校正するための参照用
水晶振動子１１を設ければよい。参照用水晶振動子１１
に蒸着する薄膜１２は電気絶縁性冷媒中で腐食する心配
の無い材料、たとえば金などの耐食性の高い材料であ
る。測定用水晶振動子１の周波数変化から参照用水晶振
動子１１の周波数変化を差し引くことによって、腐食以
外の因子による周波数変化を除外することができ、腐食
モニタ装置中の電気絶縁性冷媒の温度や水晶振動子に加
わる圧力が変化した場合でも腐食量の正確な値を知るこ
とが可能である。
の腐食による質量変化を測定する腐食モニタ装置の他の
ブロック図である。図３において１１は参照用水晶振動
子、１２は参照用薄膜である。水晶振動子を液中で使用
する場合には、温度変化により液の粘度および密度が変
化するため、水晶振動子への負荷加重が変化し周波数変
化に影響を及ぼす。そこで、図３に示すようにこれら腐
食以外の因子による周波数変化を校正するための参照用
水晶振動子１１を設ければよい。参照用水晶振動子１１
に蒸着する薄膜１２は電気絶縁性冷媒中で腐食する心配
の無い材料、たとえば金などの耐食性の高い材料であ
る。測定用水晶振動子１の周波数変化から参照用水晶振
動子１１の周波数変化を差し引くことによって、腐食以
外の因子による周波数変化を除外することができ、腐食
モニタ装置中の電気絶縁性冷媒の温度や水晶振動子に加
わる圧力が変化した場合でも腐食量の正確な値を知るこ
とが可能である。
【００２４】図４は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータの一実施例を示すブロック図であ
る。図４において、コンピュータの筐体内部の集積回路
基板２２上には一つないし複数個の半導体素子２３が搭
載されており、半導体素子２３を冷却するために電気絶
縁性冷媒１０に浸せきされている。絶縁性冷媒１０は、
ポンプ２７によって、冷却モジュール２１，熱交換器２
５、そしてフィルタ２８を循環している。冷却モジュー
ル２１内の半導体素子２３の発熱によって、一部が気化
し気液二相が混在した状態の電気絶縁性冷媒１０は、熱
交換器２５により再び液化される。熱交換器２５からフ
ィルタ２８に至る配管途中に腐食モニタ装置２６が設置
されている。腐食モニタ装置２６の腐食センサ１４を、
気液二相に分離された電気絶縁性冷媒１０のうち液相１
０ａに設置したものである。腐食モニタ装置２６により
この冷媒環境中での冷却系の腐食損傷または冷媒の腐食
性をモニタすることが可能である。また、フィルタに流
入する前の、冷却系内で冷媒の腐食性が最も高い場所で
腐食をモニタリングできるので、安全側の評価ができ
る。
た液冷コンピュータの一実施例を示すブロック図であ
る。図４において、コンピュータの筐体内部の集積回路
基板２２上には一つないし複数個の半導体素子２３が搭
載されており、半導体素子２３を冷却するために電気絶
縁性冷媒１０に浸せきされている。絶縁性冷媒１０は、
ポンプ２７によって、冷却モジュール２１，熱交換器２
５、そしてフィルタ２８を循環している。冷却モジュー
ル２１内の半導体素子２３の発熱によって、一部が気化
し気液二相が混在した状態の電気絶縁性冷媒１０は、熱
交換器２５により再び液化される。熱交換器２５からフ
ィルタ２８に至る配管途中に腐食モニタ装置２６が設置
されている。腐食モニタ装置２６の腐食センサ１４を、
気液二相に分離された電気絶縁性冷媒１０のうち液相１
０ａに設置したものである。腐食モニタ装置２６により
この冷媒環境中での冷却系の腐食損傷または冷媒の腐食
性をモニタすることが可能である。また、フィルタに流
入する前の、冷却系内で冷媒の腐食性が最も高い場所で
腐食をモニタリングできるので、安全側の評価ができ
る。
【００２５】図５は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は図４と同様の構成において、腐食モニタ
装置２６の腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒１０の気相
部１０ｂに設置し腐食モニタリングをするものであり、
図４に示す実施例と同様の効果が得られる。
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は図４と同様の構成において、腐食モニタ
装置２６の腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒１０の気相
部１０ｂに設置し腐食モニタリングをするものであり、
図４に示す実施例と同様の効果が得られる。
【００２６】図６は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータのさらに他の実施例を示すブロック
図である。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２
８から冷却モジュール２１に至る配管途中に設置し、腐
食モニタ装置２６は、腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒
１０の液相１０ａに浸せきしたものである。腐食モニタ
装置２６をフィルタ２８から冷却モジュール２１に至る
配管途中に設置することにより、最も腐食を抑制する必
要のある冷却モジュール内と同様の液質の冷媒をモニタ
リングすることができる。
た液冷コンピュータのさらに他の実施例を示すブロック
図である。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２
８から冷却モジュール２１に至る配管途中に設置し、腐
食モニタ装置２６は、腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒
１０の液相１０ａに浸せきしたものである。腐食モニタ
装置２６をフィルタ２８から冷却モジュール２１に至る
配管途中に設置することにより、最も腐食を抑制する必
要のある冷却モジュール内と同様の液質の冷媒をモニタ
リングすることができる。
【００２７】図７は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータのさらに他の実施例を示すブロック
図である。本実施例は図６と同様の構成において腐食モ
ニタ装置２６の腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒１０の
気相部１０ｂに設置し、腐食のモニタリングをするもの
であり、図６に示す実施例と同様の効果が得られる。
た液冷コンピュータのさらに他の実施例を示すブロック
図である。本実施例は図６と同様の構成において腐食モ
ニタ装置２６の腐食センサ１４を電気絶縁性冷媒１０の
気相部１０ｂに設置し、腐食のモニタリングをするもの
であり、図６に示す実施例と同様の効果が得られる。
【００２８】図４ないし図７では、腐食モニタ装置２６
の構成として図１の場合を図示したが、図３の腐食モニ
タ装置に置き換えてもよい。
の構成として図１の場合を図示したが、図３の腐食モニ
タ装置に置き換えてもよい。
【００２９】図８は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２８の前
後両方に設置したものである。腐食モニタ装置２６から
の出力により、冷媒の腐食性または材料の腐食度が一定
レベル以下であるかが判断される。腐食性または腐食度
が満足すべき値であれば、冷媒１０は冷却モジュール２
１に流れ込み、満足すべき値でなければ、切り替えバル
ブ２９により冷媒流路が切り替わり再びフィルタにかけ
られる。本実施例により冷却モジュール２１内に供給さ
れる冷媒１０は、常に腐食性を低く保つことができ、半
導体素子２３の腐食による故障を防ぐことができる。
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２８の前
後両方に設置したものである。腐食モニタ装置２６から
の出力により、冷媒の腐食性または材料の腐食度が一定
レベル以下であるかが判断される。腐食性または腐食度
が満足すべき値であれば、冷媒１０は冷却モジュール２
１に流れ込み、満足すべき値でなければ、切り替えバル
ブ２９により冷媒流路が切り替わり再びフィルタにかけ
られる。本実施例により冷却モジュール２１内に供給さ
れる冷媒１０は、常に腐食性を低く保つことができ、半
導体素子２３の腐食による故障を防ぐことができる。
【００３０】図９は本発明による腐食モニタ装置を用い
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２８の前
後両方に設置したものである。腐食モニタ装置２６から
の出力により、冷媒の腐食性または材料の腐食度が一定
レベル以下であるかが判断される。腐食性または腐食度
が満足すべき値であれば、冷媒１０はフィルタを通らず
に冷却モジュール２１に流れ込み、満足すべき値でなけ
れば、切り替えバルブ２９により冷媒流路が切り替わり
フィルタを通ってから冷却モジュール２１に流入する。
本実施例により冷却モジュール２１内に供給される冷媒
１０は、常に腐食性を低く保つことができ、半導体素子
２３の腐食による故障を防ぐことができる。
た液冷コンピュータの他の実施例を示すブロック図であ
る。本実施例は腐食モニタ装置２６をフィルタ２８の前
後両方に設置したものである。腐食モニタ装置２６から
の出力により、冷媒の腐食性または材料の腐食度が一定
レベル以下であるかが判断される。腐食性または腐食度
が満足すべき値であれば、冷媒１０はフィルタを通らず
に冷却モジュール２１に流れ込み、満足すべき値でなけ
れば、切り替えバルブ２９により冷媒流路が切り替わり
フィルタを通ってから冷却モジュール２１に流入する。
本実施例により冷却モジュール２１内に供給される冷媒
１０は、常に腐食性を低く保つことができ、半導体素子
２３の腐食による故障を防ぐことができる。
【００３１】図１０に本発明による腐食モニタ装置を用
いた冷凍機の実施例を示す。図１０において、１０１は
圧縮機、１０２は凝縮器、１０３は容量可変の膨張装置
としての電動膨張弁、１０４は蒸発器で、これらは順に
配管により接続されて冷凍サイクルが構成されており、
冷媒が循環している。圧縮器１０１で圧縮された高温高
圧の冷媒ガスは、凝縮器１０２で送風ファン１０５によ
り送風されてくる空気へ放熱して凝縮し、電動膨張弁１
０３で減圧され、蒸発器１０４で送風ファン１０６によ
り送風されてくる空気から吸熱して蒸発し、再び圧縮器
１０１へ戻る。電動膨張弁１０３の下流に腐食モニタ装
置２６を設置する。冷媒の腐食性の悪化は、測定試料表
面の腐食を加速させるため、本実施例により容易に監視
できる。
いた冷凍機の実施例を示す。図１０において、１０１は
圧縮機、１０２は凝縮器、１０３は容量可変の膨張装置
としての電動膨張弁、１０４は蒸発器で、これらは順に
配管により接続されて冷凍サイクルが構成されており、
冷媒が循環している。圧縮器１０１で圧縮された高温高
圧の冷媒ガスは、凝縮器１０２で送風ファン１０５によ
り送風されてくる空気へ放熱して凝縮し、電動膨張弁１
０３で減圧され、蒸発器１０４で送風ファン１０６によ
り送風されてくる空気から吸熱して蒸発し、再び圧縮器
１０１へ戻る。電動膨張弁１０３の下流に腐食モニタ装
置２６を設置する。冷媒の腐食性の悪化は、測定試料表
面の腐食を加速させるため、本実施例により容易に監視
できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、測定材料の腐食前後の
共振周波数の差から質量の変化を求め、電気電子部品の
電気絶縁性冷媒の腐食性、または冷媒中での装置を形成
する材料の腐食量を正確かつ容易にin−situで検出する
ことができる。また、本発明の腐食モニタ装置を大形コ
ンピュータや冷凍サイクル等の電気絶縁性冷媒の気液二
相に分離した両相のうちどちらか一方に設置することに
より、腐食モニタ装置を安定に作動することが可能であ
る。従って、コンピュータや冷凍サイクルの異常を検知
でき、電気電子機器の故障防止を図ることができる。
共振周波数の差から質量の変化を求め、電気電子部品の
電気絶縁性冷媒の腐食性、または冷媒中での装置を形成
する材料の腐食量を正確かつ容易にin−situで検出する
ことができる。また、本発明の腐食モニタ装置を大形コ
ンピュータや冷凍サイクル等の電気絶縁性冷媒の気液二
相に分離した両相のうちどちらか一方に設置することに
より、腐食モニタ装置を安定に作動することが可能であ
る。従って、コンピュータや冷凍サイクルの異常を検知
でき、電気電子機器の故障防止を図ることができる。
【図１】腐食モニタ装置のブロック図。
【図２】腐食モニタ装置のセンサの断面図。
【図３】腐食モニタ装置の他のブロック図。
【図４】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータの一
実施例を示すブロック図。
実施例を示すブロック図。
【図５】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータの他
の実施例を示すブロック図。
の実施例を示すブロック図。
【図６】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータのさ
らに他の実施例を示すブロック図。
らに他の実施例を示すブロック図。
【図７】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータのさ
らに他の実施例を示すブロック図。
らに他の実施例を示すブロック図。
【図８】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータのさ
らに他の実施例を示すブロック図。
らに他の実施例を示すブロック図。
【図９】腐食モニタ装置を用いた液冷コンピュータのさ
らに他の実施例を示すブロック図。
らに他の実施例を示すブロック図。
【図１０】腐食モニタ装置を用いた冷凍サイクルの一実
施例を示すブロック図。
施例を示すブロック図。
１０…電気絶縁性冷媒、１０ｂ…電気絶縁性冷媒の気
相、１３…導線、１４…腐食センサ、１５…測定制御装
置、２１…冷却モジュール、２２…集積回路基板、２３
…半導体素子、２４…配管、２５…熱交換器、２６…腐
食モニタ装置、２７…ポンプ、２８…フィルタ。
相、１３…導線、１４…腐食センサ、１５…測定制御装
置、２１…冷却モジュール、２２…集積回路基板、２３
…半導体素子、２４…配管、２５…熱交換器、２６…腐
食モニタ装置、２７…ポンプ、２８…フィルタ。
フロントページの続き (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
Claims (14)
- 【請求項１】電気絶縁性冷媒を用いて機器の冷却または
加熱を行う電子機器において、気液二相に分離された電
気絶縁性冷媒の両相のどちらか一方に、前記電気絶縁性
冷媒の腐食性を評価するモニタ手段を有することを特徴
とする電子機器。 - 【請求項２】発熱体である半導体素子を有する冷却モジ
ュールと熱交換器とを電気絶縁性冷媒が循環するように
配管で接続して成る電子機器において、前記熱交換器か
ら前記冷却モジュールに至る配管途中に前記電気絶縁性
冷媒環境の腐食性を評価するモニタ手段を有することを
特徴とする電子機器。 - 【請求項３】請求項２において、前記熱交換器からフィ
ルタに至る配管途中に前記電気絶縁性冷媒の環境の腐食
性を評価するモニタ手段を有する電子機器。 - 【請求項４】請求項２において、フィルタに至る配管途
中に前記電気絶縁性冷媒の環境の腐食性を評価するモニ
タ手段を有する電子機器。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
モニタ手段が共振周波数変化をモニタする電子機器。 - 【請求項６】請求項５において、前記モニタ手段が水晶
マイクロバランス法を用いた機器である電子機器。 - 【請求項７】請求項６における前記水晶マイクロバラン
ス法で、水晶の表面に電子機器と同一材料を有する電子
機器。 - 【請求項８】請求項６における前記水晶マイクロバラン
ス法で、測定用の水晶振動子の他に参照用の水晶振動子
を少なくとも一つ有する電子機器。 - 【請求項９】共振周波数変化を測定する手段によって出
力される結果から、材料の腐食速度および電気絶縁性冷
媒の環境の腐食性を評価する演算装置において、前記演
算装置は予め求めておいた前記材料の周波数特性と腐食
速度、または周波数特性と環境の腐食性との関係のデー
タベースから、測定時における腐食速度および環境の腐
食性を評価することを特徴とする腐食評価システム。 - 【請求項１０】電気絶縁性冷媒の液質をフィルタにより
管理する液質管理システムにおいて、フィルタの前後に
前記腐食モニタ装置を設置し、これら前後の腐食モニタ
装置からの信号差により前記フィルタの運転状況を判定
し、冷媒流路を制御することを特徴とする電気絶縁性冷
媒の液質管理システムの制御方法。 - 【請求項１１】請求項１ないし１０の前記腐食モニタ装
置を用いた液冷コンピュータ。 - 【請求項１２】請求項１ないし１０の前記腐食モニタ装
置を用いたサイリスタ。 - 【請求項１３】請求項１ないし１０の前記腐食モニタ装
置を用いた変圧器。 - 【請求項１４】請求項１ないし１０の前記腐食モニタ装
置を用いた冷凍器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470695A JPH08193937A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 電子機器および腐食モニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470695A JPH08193937A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 電子機器および腐食モニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08193937A true JPH08193937A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11591334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP470695A Pending JPH08193937A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 電子機器および腐食モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08193937A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877243A1 (en) * | 1997-05-10 | 1998-11-11 | Horiba, Ltd. | Material evaluation method |
| JP2002116136A (ja) * | 2000-05-23 | 2002-04-19 | General Electric Co <Ge> | 高サイクル疲労寿命試験の方法及び装置 |
| JP2006010650A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Ulvac Japan Ltd | 校正ユニット及び分析装置 |
| US7681449B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-03-23 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Metal loss rate sensor and measurement using a mechanical oscillator |
| CN103323385A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 大连理工大学 | 光纤锚杆腐蚀传感器 |
| WO2013186856A1 (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-19 | 富士通株式会社 | 環境測定装置及び環境測定方法 |
| JP2014228484A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 富士通株式会社 | 環境測定装置及び環境測定方法 |
| CN105229444A (zh) * | 2013-05-24 | 2016-01-06 | 富士通株式会社 | 环境测定装置以及环境测定方法 |
| CN109738354A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-10 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 一种腐蚀在线监测装置 |
| EP2880403B1 (en) * | 2012-08-03 | 2019-10-09 | Konecranes Global Corporation | An apparatus configured with a sensor |
| JP2021148687A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社東芝 | 汚損物質検出センサ、汚損物質量測定装置および汚損物質量測定方法 |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP470695A patent/JPH08193937A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6053035A (en) * | 1997-05-10 | 2000-04-25 | Horiba Ltd | Material evaluation method |
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| US9880132B2 (en) | 2012-06-12 | 2018-01-30 | Fujitsu Limited | Environmental measurement apparatus and environmental measurement method |
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| JP2021148687A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社東芝 | 汚損物質検出センサ、汚損物質量測定装置および汚損物質量測定方法 |
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