JPH03191274A - Cooling device for electronic computer - Google Patents
Cooling device for electronic computerInfo
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- JPH03191274A JPH03191274A JP32901289A JP32901289A JPH03191274A JP H03191274 A JPH03191274 A JP H03191274A JP 32901289 A JP32901289 A JP 32901289A JP 32901289 A JP32901289 A JP 32901289A JP H03191274 A JPH03191274 A JP H03191274A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、冷却構造体を備えたICを搭載した電子計算
機の冷却システムに係り、特に冷却系構成材料の腐食を
防止し、高い耐食信頼性を得る冷却装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a cooling system for a computer equipped with an IC equipped with a cooling structure, and in particular prevents corrosion of cooling system constituent materials and achieves high corrosion resistance reliability. The present invention relates to a cooling device that obtains properties.
電子計算機は年々高密度、大容量化されるにしたがって
、LSIの発熱密度が大幅に上昇する傾向にある。電子
計算機の冷却は、従来ファンにより風を内部へ送り込む
いわゆる強制空冷方式が用いられていたが、上述の如き
電子計算機の大容量化に伴い、発熱量が増えて空冷では
LSIの許容温度以下にすることが難しく、液冷による
冷却が必要となる。液体の冷却システムでは冷却効率の
高い水冷方式が提案されており、LSI上に冷却構造体
を設け、該冷却構造体内に通水して冷却する方式が最も
実用的且つ冷却効率の高い方法である。As electronic computers become denser and larger in capacity year by year, the heat generation density of LSIs tends to increase significantly. Conventionally, electronic computers have been cooled using a so-called forced air cooling method in which a fan blows air into the interior, but as the capacity of electronic computers has increased as mentioned above, the amount of heat generated has increased, and air cooling has lowered the temperature below the allowable temperature of LSIs. It is difficult to do so, and liquid cooling is required. For liquid cooling systems, a water cooling method with high cooling efficiency has been proposed, and the most practical and highly efficient method is to provide a cooling structure on the LSI and cool it by passing water through the cooling structure. .
従来、提案されている液体による冷却システムは特開昭
60−160149号、特開昭60−160150号、
特開昭52−16981号の各公報に記載のように、L
SI等の発熱素子を効率よく冷却することを主体とした
ものであった。Conventionally proposed liquid cooling systems are disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 60-160149, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-160150,
As described in each publication of JP-A-52-16981, L
Its main purpose was to efficiently cool heat generating elements such as SI.
〔発明が解決しようとする課題]
上記従来技術ではLSIの冷却効率を高めるために伝熱
板を薄くシ、極力冷却水をLSIチップ直上まで接近さ
せる、あるいはLSIチップの面内温度分布を均一にす
るために、伝熱板に設ける伝熱フィンの形状や冷却水の
流路などについては十分な配慮がなされている。しかし
、冷却系全体の腐食、特に冷却水が原因で発生する冷却
系統の腐食を防止する点については配慮されておらず。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technology, in order to improve the cooling efficiency of LSI, the heat exchanger plate is made thinner, the cooling water is brought as close as possible to directly above the LSI chip, or the in-plane temperature distribution of the LSI chip is made uniform. In order to achieve this, sufficient consideration has been given to the shape of the heat transfer fins provided on the heat transfer plate, the flow path of the cooling water, etc. However, no consideration is given to preventing corrosion of the cooling system as a whole, especially corrosion of the cooling system caused by cooling water.
耐食信頼性に問題があった。There was a problem with corrosion resistance reliability.
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、腐食
信頼性の高い電子計算機の冷却装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above and to provide a cooling device for an electronic computer with high corrosion reliability.
ここで、本発明をするに至った経緯を説明する。Here, the circumstances that led to the invention will be explained.
超大型の電子計算機ではその性能もさることながら信頼
性が極めて重要であり、冷却系材料の腐食に伴う冷却水
の漏洩は致命的な問題となる。In ultra-large electronic computers, reliability is extremely important as well as performance, and leakage of cooling water due to corrosion of cooling system materials becomes a fatal problem.
しかしながら、計算機の冷却効率を高めるために、冷却
媒体として水を用いる関係上金属材料の腐食は避けられ
ない、電子計算機の冷却系統では通常、陽及び陰イオン
交換樹脂塔から成る浄化装置が設けられ、冷却水として
電導塵1μS/ci以下、溶存酸素100〜500pp
bに調整したいわゆる高純度水(以下純水と称す)が使
用される。However, in order to improve the cooling efficiency of computers, since water is used as a cooling medium, corrosion of metal materials is unavoidable.The cooling system of electronic computers is usually equipped with a purification device consisting of cationic and anionic exchange resin towers. , Conductive dust 1μS/ci or less, dissolved oxygen 100-500pp as cooling water
So-called high-purity water (hereinafter referred to as pure water) that has been adjusted to
一方、水冷却モジュールの構成材料は単一の材料で構成
されることはなく1種々の材料がAg−Cu、Sn
Ag及びA u −S nなどの半田(以下接合材と称
す)材で接合されて構成される。本発明者らの検討によ
れば、純水中における冷却モジュール構成材の腐食速度
は構成材そのものよりも、該構成材と接合材との接合部
の方が大きく。On the other hand, the constituent material of the water cooling module is not a single material, but various materials such as Ag-Cu and Sn.
It is configured by being joined with a solder (hereinafter referred to as a joining material) material such as Ag and Au-Sn. According to studies by the present inventors, the corrosion rate of cooling module constituent materials in pure water is greater at the joint between the constituent material and the bonding material than at the constituent material itself.
純水を使用しても接合部の局部腐食を防止することがで
きなかった。Even using pure water, local corrosion of the joints could not be prevented.
そこで、本発明者らはインヒビタを用いて局部腐食を抑
制することを考えた。Therefore, the present inventors considered suppressing local corrosion using an inhibitor.
しかし、上述した冷却系統ではインヒビタ成分がイオン
交換樹脂塔に吸着し、良好な腐食抑制作用を示さないた
め、浄化装置のない冷却系統で試験した。その結果、液
の電導塵が高くなりインヒビタの絶対量が不足した場合
には接合部の腐食が生じ、溶出した微量の金属イオン特
に銅イオンが主構成材である鉄系材料の腐食を加速する
ことがわかった。However, in the above-mentioned cooling system, the inhibitor component is adsorbed on the ion exchange resin tower and does not exhibit a good corrosion inhibiting effect, so a cooling system without a purification device was tested. As a result, if the conductive dust in the liquid becomes high and the absolute amount of inhibitor is insufficient, corrosion of the joint will occur, and trace amounts of eluted metal ions, especially copper ions, will accelerate the corrosion of the iron-based material, which is the main constituent material. I understand.
インヒビタを用いて防食する場合−には、インヒビタ成
分を損うことなく、有害な腐食性イオンのみを除去すれ
ば、さらに高い防食効果が得られる。When using an inhibitor to prevent corrosion, even higher corrosion prevention effects can be obtained by removing only harmful corrosive ions without damaging the inhibitor components.
上記目的を達成するために、冷却水循環系路内に腐食性
因子の陽イオンのみを選択除去する腐食性金属イオン除
去装置を設けたものである。また。In order to achieve the above object, a corrosive metal ion removal device for selectively removing only cations of corrosive factors is provided in the cooling water circulation path. Also.
冷却水中に浸漬した白金電極の電位変化をモニタするこ
とでインヒビタの消耗量を把握でき、さらにイオン分析
計で冷却水中に溶出した金属イオンをモニタすることに
よってもインヒビタの消耗量が把握できるようにしたも
のである。The amount of inhibitor consumption can be determined by monitoring the potential change of a platinum electrode immersed in cooling water, and the amount of inhibitor consumption can also be determined by monitoring the metal ions eluted into the cooling water using an ion analyzer. This is what I did.
上記目的を達成するため本発明は、配線基板上に搭載さ
れた半導体素子を冷却する循環水冷却モジュールを有す
る電子計算機の冷却装置において、インヒビタを含む冷
却水の循環系路内に腐食性因子の陽イオンを選択的に除
去する腐食性イオン除去装置を設けたことを特徴とする
電子計算機の冷却装置である。In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling system for an electronic computer having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, in which corrosive factors are contained in the cooling water circulation path containing an inhibitor. A cooling device for an electronic computer characterized by being provided with a corrosive ion removal device that selectively removes positive ions.
また、本発明は、配線基板上に搭載された半導体素子を
冷却する循環水冷却モジュールを有する電子計算機の冷
却装置において、冷却水循環系路内に白金電極の電位測
定計と、インヒビタ添加手段とを設け、白金電極の電位
変化をモニタすることによりインヒビタの添加量を規定
する制御手段を設けると共に、腐食性イオン除去装置を
設けたことを特徴とする電子計算機の冷却装置である。Further, the present invention provides a cooling device for an electronic computer having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, in which a platinum electrode potential measuring meter and inhibitor addition means are provided in the cooling water circulation path. This cooling device for an electronic computer is characterized in that it includes a control means for regulating the amount of inhibitor added by monitoring the change in potential of a platinum electrode, and a corrosive ion removal device.
また、本発明は、配線基板上に搭載された半導体素子を
冷却する循環水冷却モジュールを有する電子計算機の冷
却装置において、冷却水循環系路内にイオン分析計と、
インヒビタ添加手段とを設け、溶出した特定の金属イオ
ンをモニタすることによりインヒビタを補給の添加量を
規定する制御手段を設けると共に、腐食性イオン除去装
置を設けたことを特徴とする電子計算機の冷却装置であ
る。The present invention also provides a cooling device for an electronic computer having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, including an ion analyzer in a cooling water circulation path;
Cooling of an electronic computer, characterized in that it is provided with an inhibitor addition means, a control means for regulating the addition amount of the inhibitor by monitoring specific eluted metal ions, and a corrosive ion removal device. It is a device.
また1本発明は、配線基板上に搭載された半導体素子を
冷却する循環水冷却モジュールを有する電子計算機の冷
却装置において、インヒビタを含む冷却水の循環系路内
に白金電極の電位測定計あるいはイオン分析計を設け、
白金電極の電位変化あるいは溶出した特定の金属イオン
を測定することにより、自動的に腐食性イオン除去装置
を通る系路が切換わることを特徴とする電子計算機の冷
却装置である。In addition, the present invention provides a cooling device for an electronic computer having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, in which a platinum electrode potential measuring meter or an ion Install an analyzer,
This computer cooling device is characterized in that the path passing through the corrosive ion removal device is automatically switched by measuring potential changes of a platinum electrode or specific metal ions eluted.
前記の各装置において、腐食性イオン除去装置は、腐食
性因子である陽イオンよりもイオン選択性の小さい陽イ
オン交換樹脂より成るものであるのがよい、また、腐食
性イオン除去装置は、インヒビタの陽イオンと同種のイ
オン形を持つ陽イオン交換樹脂より成るものであるのが
よい、また。In each of the above devices, the corrosive ion removing device is preferably made of a cation exchange resin that has lower ion selectivity than cations that are corrosive factors, and the corrosive ion removing device is preferably made of an inhibitor. It is also preferable that the resin be made of a cation exchange resin having the same type of ion form as the cation of.
腐食性イオン除去装置は、腐食性因子である陽イオンよ
りもイオンの原子価が低い陽イオン交換樹脂より成るも
のであるのがよい、また、インヒビタは陽イオンがNa
”形及びLi“形である酸化剤型のインヒビタであるの
がよい。The corrosive ion removal device is preferably made of a cation exchange resin in which the valence of the ions is lower than that of the cations that are the corrosive factor.
Preferably, the inhibitors are of the oxidant type, which are the "form" and the "Li" form.
電子計算機の冷却系統には1例として構成材としてコバ
ール、ニッケル、ステンレス鋼が、接合部材として銀ロ
ーが用いられる。これらの材料は腐食を受けて構成材か
らは鉄イオンが、接合部材からは銅イオンが溶出する。For example, in the cooling system of an electronic computer, Kovar, nickel, and stainless steel are used as constituent materials, and silver solder is used as a joining member. When these materials undergo corrosion, iron ions are leached from the constituent materials and copper ions are leached from the joining members.
この中で銅イオンは鉄系材料上に析出し、この時に鉄系
材料の腐食を加速する。この問題は本発明によれば、上
記したように腐食性イオンである銅イオンを除去するこ
とにより解決できる。In this process, copper ions precipitate on the iron-based material, and at this time accelerate the corrosion of the iron-based material. According to the present invention, this problem can be solved by removing copper ions, which are corrosive ions, as described above.
さらに、溶出した鉄イオン、銅イオン等は高温の冷却水
中でその化学形態が変化し、酸化鉄あるいは酸化銅など
の腐食生成物として冷却水中に浮遊あるいは冷却系統内
に堆積する。腐食生成物の中では酸化鋼が鉄系材料の腐
食を著しく加速する。Furthermore, the chemical forms of the eluted iron ions, copper ions, etc. change in the high-temperature cooling water, and they float in the cooling water or are deposited in the cooling system as corrosion products such as iron oxide or copper oxide. Among the corrosion products, oxidized steel significantly accelerates the corrosion of ferrous materials.
この問題は酸化鋼の生成源が銅イオンであることから、
本発明によれば上記したように銅イオンを除去すること
により解決できる。This problem arises because the source of oxidized steel is copper ions.
According to the present invention, the problem can be solved by removing copper ions as described above.
本発明において、冷却水中の腐食性イオンを除去する装
置としては、腐食性因子の陽イオンよりもイオン選択性
の小さいあるいはイオンの原子価が低い陽イオン交換樹
脂を用いることができる。In the present invention, as a device for removing corrosive ions from the cooling water, a cation exchange resin having lower ion selectivity or lower valence than the cations of the corrosive factor can be used.
例えばR−Li形の樹脂を用い、ここにFe”+及びC
u”+イオンを含む冷却水を流すとFe”+及びCu2
+はLi中よりも選択性が大きいために、次のイオン交
換が起こり。For example, using R-Li type resin, Fe"+ and C
When cooling water containing u”+ ions flows, Fe”+ and Cu2
Since + has greater selectivity than Li, the following ion exchange occurs.
この結果Cu”十及びFe”十が捕捉され1代わりにL
i中を放出する。この場合、インヒビタとして陽イオン
がLi中型のインヒビタであると、インヒビタ成分はイ
オン交換樹脂に捕捉されないため、良好な腐食抑制作用
を示す、すなわち、腐食性金属イオン除去装置はインヒ
ビタの陽イオンと同種のイオン形を持つ陽イオン交換樹
脂であるとよい。As a result, Cu” 10 and Fe” 0 are captured and L instead of 1
emit i inside. In this case, if the cation as an inhibitor is a medium-sized Li inhibitor, the inhibitor component will not be captured by the ion exchange resin, so it will exhibit a good corrosion inhibiting effect. It is preferable that the resin is a cation exchange resin having an ionic form.
また、R−Na形の樹脂でも同様な効果が得られる。Further, similar effects can be obtained with R-Na type resin.
ここで用いるインヒビタ(腐食抑制剤)としては陽イオ
ンがNa十及びLi中型のモリブデン酸塩、硝酸塩、亜
硝酸塩、クロム酸塩及びタングステン酸塩等の酸化剤型
のインヒビタが良好である。特にモリブデン酸塩が良好
な腐食抑制作用を示す。As the inhibitors (corrosion inhibitors) used here, oxidizing agent type inhibitors such as molybdates, nitrates, nitrites, chromates, and tungstates having medium-sized cations of Na+ and Li are preferable. In particular, molybdates exhibit good corrosion inhibiting effects.
これらのインヒビタは構成材の表面を酸化して酸化被膜
を形成することにより腐食を抑制する。These inhibitors inhibit corrosion by oxidizing the surface of the component to form an oxide film.
また、腐食性イオン除去装置としてはカートリッジタイ
プの陽イオン選択交換膜を用いてもよい。Furthermore, a cartridge type cation selective exchange membrane may be used as the corrosive ion removal device.
さらに、冷却水循環系路内に白金電極の電位測定計また
はイオン分析計と、インヒビタ添加系を備え、前者は白
金電極の電位変化をモニタし、後者は溶出した特定の金
属イオンをモニタし、いずれも測定値が基準値を超えた
場合には自動的に循環系路内にインヒビタを補給するシ
ステムにすることにより、耐食信頼性はさらに向上する
。Furthermore, the cooling water circulation system is equipped with a platinum electrode potential measuring meter or ion analyzer and an inhibitor addition system.The former monitors potential changes of the platinum electrode, and the latter monitors specific metal ions eluted. Corrosion resistance reliability can be further improved by creating a system that automatically replenishes the inhibitor into the circulatory system when the measured value exceeds the reference value.
一方、冷却水循環系路内に並列に腐食性イオン除去装置
を備え、冷却水中の特定の金属イオンあるいは液中に浸
漬した白金電極の電位をモニタし、いずれも測定値が基
準値を超えた場合は自動的に腐食性金属イオン除去装置
を通る系路が切換るシステムにすることも可能である。On the other hand, a corrosive ion removal device is installed in parallel in the cooling water circulation system to monitor specific metal ions in the cooling water or the potential of a platinum electrode immersed in the liquid, and if any of the measured values exceeds the standard value. It is also possible to create a system in which the path passing through the corrosive metal ion removal device is automatically switched.
このシステムにすることにより、一方の腐食性イオン除
去装置の性能が低下した場合でも、冷却システムを停止
させることなく腐食性イオン除去装置の樹脂及びカート
リッジの交換ができる。With this system, even if the performance of one of the corrosive ion removal devices deteriorates, the resin and cartridge of the corrosive ion removal device can be replaced without stopping the cooling system.
以上の個々の作用を組み合せることによって、接合部の
異常腐食で生じる腐食性イオンが除去できる。すなわち
、電子計算機の冷却系統内に腐食性イオン除去系を備え
ることにより、高い腐食信頼性を有する電子計算機の冷
却システムが構成される。By combining the above individual effects, corrosive ions generated due to abnormal corrosion of the joint can be removed. That is, by providing the corrosive ion removal system in the cooling system of the computer, a cooling system for the computer with high corrosion reliability is constructed.
〔実施例]
本発明者らは、インヒビタにより接合部の局部腐食を抑
制する効果を実験的に確認するために次の試験をした。[Example] The present inventors conducted the following test in order to experimentally confirm the effect of suppressing local corrosion of joints by using an inhibitor.
NaCQ濃度0.1+woQ/flの水溶液を調整し、
これに各種濃度のモリブデン酸塩(N a 、 M o
○4)をインヒビタとして添加して供試液とした。腐食
試験は構成材としてのコバール及び接合材としてのA
g −Cuの半田を重ね合せて、密着隙間を形成し、6
0℃で30日間試験して、コバールの腐食速度を最大隙
間腐食深さより求めた。接合部のコバールの腐食速度の
インヒビタ濃度依存性を第4図に示す、第4図から明ら
かなように試験液のインヒビタ濃度が高くなるに従って
、コバールの腐食速度は低下していることがわかる。ま
た、第4図からNaCjio、 1mallIQの水溶
液中では。Prepare an aqueous solution with a NaCQ concentration of 0.1 + woQ/fl,
To this, various concentrations of molybdate (N a , Mo
○4) was added as an inhibitor to prepare a test solution. Corrosion tests were carried out using Kovar as a constituent material and A as a bonding material.
G-Cu solder is overlapped to form an adhesion gap, and 6
The test was conducted at 0°C for 30 days, and the corrosion rate of Kovar was determined from the maximum crevice corrosion depth. The dependence of the Kovar corrosion rate on the inhibitor concentration at the joint is shown in FIG. 4. As is clear from FIG. 4, the corrosion rate of Kovar decreases as the inhibitor concentration of the test solution increases. Also, from Figure 4, in an aqueous solution of NaCjio, 1mallIQ.
インヒビタを0.01@oQ/Q以上添加すれば、特に
局部腐食の抑制に有効であることがわかる。It can be seen that adding an inhibitor of 0.01@oQ/Q or more is particularly effective in suppressing local corrosion.
以下、本発明を実施した電子計算機の例を第1図〜第3
図により詳細に説明する。Examples of electronic computers implementing the present invention are shown in Figures 1 to 3 below.
This will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図はインヒビタを含む冷却水を電子計算機の冷却シ
ステムに用いた場合である。第5図に配線基板上に搭載
された半導体素子を冷却する循環水冷却モジュール、す
なわち電子機器の循環水冷却モジュールの断面図を示す
、21は半導体チップ、22はプリント基板、23はハ
ンダ端子、24は熱伝導ペースト、25は冷却板、26
はキャップ、27はベローズ、28はハウジング、29
は接合ハンダを示す、冷却水は矢印30に沿って冷却板
25上を流れ、半導体チップ21で発生した熱を吸収し
、それを冷却する。すなわち、第1図において、冷却水
1は循環ポンプ2により電子計算機の電子機器3の冷却
部分である前記循環水冷却モジュール内に送られ、LS
I等の発熱体と熱交換することにより該発熱体を冷却す
ると同時に、冷却水lは昇温されて冷却水タンク4に流
入する。冷却水タンク4内には冷凍機5に連結された熱
交換器6が設けられており、電子計算機内の発熱体を冷
却して昇温された冷却水1は、この中で熱交換器6によ
り再び冷却される。すなわち、冷却水タンク4、冷凍機
5、熱交換器6及び冷却水1の循環路により冷却装置が
形成されている。FIG. 1 shows a case where cooling water containing an inhibitor is used in a cooling system for an electronic computer. FIG. 5 shows a cross-sectional view of a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, that is, a circulating water cooling module for electronic equipment. 21 is a semiconductor chip, 22 is a printed circuit board, 23 is a solder terminal, 24 is a thermally conductive paste, 25 is a cooling plate, 26
is the cap, 27 is the bellows, 28 is the housing, 29
indicates bonding solder. Cooling water flows over the cooling plate 25 along the arrow 30, absorbs heat generated in the semiconductor chip 21, and cools it. That is, in FIG. 1, cooling water 1 is sent by a circulation pump 2 into the circulating water cooling module, which is a cooling part of the electronic equipment 3 of the computer, and is sent to the LS.
By exchanging heat with a heating element such as I, the heating element is cooled, and at the same time, the temperature of the cooling water 1 is raised and the cooling water 1 flows into the cooling water tank 4. A heat exchanger 6 connected to a refrigerator 5 is provided in the cooling water tank 4, and the cooling water 1 heated by cooling the heating element in the computer is passed through the heat exchanger 6. It is then cooled down again. That is, the cooling water tank 4, the refrigerator 5, the heat exchanger 6, and the circulation path for the cooling water 1 form a cooling device.
次いで、冷却水1はその1部分に冷却水分岐バルブ7及
び冷却水サンプリング管8を介して、イオン分析計9あ
るいは電位測定計9に連結され、液中の特定の金属イオ
ンあるいは液中に浸漬した白金電極の電位を測定する。Next, a portion of the cooling water 1 is connected to an ion analyzer 9 or a potential meter 9 via a cooling water branch valve 7 and a cooling water sampling pipe 8 to detect specific metal ions in the liquid or immerse the liquid in the liquid. Measure the potential of the platinum electrode.
白金電極の電位測定計9は第6図に示した如く試料電極
31の電位変化をポテンショスタット32で測定するも
のである。The platinum electrode potential measuring meter 9 measures the potential change of the sample electrode 31 using a potentiostat 32, as shown in FIG.
イオン分析計は冷却水中に腐食により流出したFe”、
CS”、N十等のイオンを検出するものである。冷却水
タンク4から出た冷却水1は通常は流量制御バルブ10
を通って、再びポンプ2により電子計算機3に送られる
。イオン分析計あるいは電位測定計9には制御装置11
が接続され、予めインプットしておいた基準値と冷却水
1の測定値を比較し、所定の値以上になった時には制御
装置11の指示により、流量制御バルブ10を閉じ、変
わって腐食性イオン除去系バルブ12を開いて冷却水1
を、第9図に示した如く陽イオン交換樹脂または陽イオ
ン選択交換膜から成る腐食性イオン除去装置13に導入
して、冷却水1の中の腐食性イオンを除去する。腐食性
イオン除去装置13の陽イオン交換樹脂は腐食性因子で
ある陽イオン(Cu”、 Fe”十等)よりイオン選択
性が小さい又はイオンの原子価が低く、インヒビタの陽
イオンと同形のL”、Na十等の陽イオン交換樹脂を用
いるのがよい。すなわち、冷却水中の特定の金属イオン
、あるいは液中に浸漬した白金電極の電位をモニタし、
測定値が基準値を超えた場合に腐食性金属イオン除去装
置13を通る系路と通常の系路とが自動的に切換る構造
になっている。次いで、これをポンプ2により電子機器
3の冷却部分に送る。冷却水1を腐食性イオン除去装置
13に通し、白金電極の電位または特定の金属イオンの
値が所定の値以下になった時は再び制御装置11の指示
により、自動的に腐食性イオン除去系バルブ12を閉じ
、流量制御バルブ10を開いて、冷却水1は通常の冷却
系統を通って電子計算機を冷却する。白金電極の電位変
化をモニタすることによりインヒビタの添加量を規定す
る上記制御表[11のインヒビタ濃度と電位との関係を
第7図と第8図に示す。第7図はコバールの孔食発生電
位とインヒビタ濃度との関係を示し、第8図はニッケル
の孔食発生電位とインヒビタ濃度との関係を示す図であ
る。インヒビタの添加量を増すに従って孔食電位は食倒
に移行している。The ion analyzer detects Fe leaked into the cooling water due to corrosion.
It detects ions such as "CS" and N10.The cooling water 1 discharged from the cooling water tank 4 is normally passed through the flow control valve 10.
The water is then sent to the computer 3 by the pump 2 again. The ion analyzer or potential meter 9 has a control device 11.
is connected, the measured value of the cooling water 1 is compared with the reference value input in advance, and when the value exceeds the predetermined value, the flow rate control valve 10 is closed according to the instructions of the control device 11, and corrosive ions are removed. Open the removal system valve 12 and turn on the cooling water 1.
is introduced into a corrosive ion removing device 13 made of a cation exchange resin or a cation selective exchange membrane, as shown in FIG. 9, to remove corrosive ions in the cooling water 1. The cation exchange resin of the corrosive ion removal device 13 has lower ion selectivity or ion valence than the cations (Cu", Fe", etc.) that are corrosive factors, and has the same type of L as the inhibitor cation. It is better to use a cation exchange resin such as ``, Na 10, etc.'' In other words, by monitoring specific metal ions in the cooling water or the potential of a platinum electrode immersed in the liquid,
The structure is such that when the measured value exceeds a reference value, the system that passes through the corrosive metal ion removal device 13 and the normal system are automatically switched. This is then sent by the pump 2 to the cooling part of the electronic device 3. The cooling water 1 is passed through the corrosive ion removal device 13, and when the potential of the platinum electrode or the value of a specific metal ion becomes below a predetermined value, the corrosive ion removal system is automatically activated again according to instructions from the control device 11. By closing the valve 12 and opening the flow control valve 10, the cooling water 1 passes through a normal cooling system to cool the computer. The relationship between the inhibitor concentration and potential in the control table [11], which defines the amount of inhibitor added by monitoring the potential change of the platinum electrode, is shown in FIGS. 7 and 8. FIG. 7 shows the relationship between the pitting potential of Kovar and the inhibitor concentration, and FIG. 8 shows the relationship between the pitting potential of nickel and the inhibitor concentration. As the amount of inhibitor added increases, the pitting corrosion potential shifts to pitting.
本システムにより、系統水中にはインヒビタ成分のみが
存在し、システム構成材料の有効な腐食抑制が図れる。With this system, only inhibitor components are present in the system water, and corrosion of system constituent materials can be effectively inhibited.
第2図は冷却系統内にインヒビタ添加系を設けた場合で
ある。冷却水1は第1図と同様に冷却系統内を循環し、
液中の特定の金属イオンあるいは液中に浸漬した白金電
極の電位は、それぞれイオン分析計あるいは電位測定計
9により測定される。FIG. 2 shows a case where an inhibitor addition system is provided in the cooling system. Cooling water 1 circulates within the cooling system as in Fig. 1,
The potential of a specific metal ion in the liquid or a platinum electrode immersed in the liquid is measured by an ion analyzer or a potential meter 9, respectively.
イオン分析計あるいは電位測定計9および制御装置11
とから、測定値が予めインプットしておいた基準値より
も高い場合には制御装置11の指示により、インヒビタ
注入バルブ15が開き、冷却系統内にインヒビタを添加
補給する。注入されたインヒビタを含む冷却水1は腐食
性イオン除去装置13を通り、以後第1図と同様に冷却
系統内を循環する。なお、測定値が所定の値以下になっ
た時は、再び制御装置の指示により自動的にインヒビタ
注入バルブ15が閉じ、冷却水1は通常の冷却系統を通
って電子計算機を冷却する。Ion analyzer or potential meter 9 and control device 11
Therefore, if the measured value is higher than a reference value inputted in advance, the inhibitor injection valve 15 is opened in response to an instruction from the control device 11, and the inhibitor is added and replenished into the cooling system. The injected cooling water 1 containing the inhibitor passes through the corrosive ion removal device 13 and thereafter circulates within the cooling system in the same manner as in FIG. When the measured value falls below a predetermined value, the inhibitor injection valve 15 is automatically closed again according to instructions from the control device, and the cooling water 1 passes through the normal cooling system to cool the computer.
本システムにより、インヒビタが消耗して、腐食が発生
した場合でもインヒビタの自動補給が可能となり、シス
テム構成材料の高い防食効果が得られる。This system makes it possible to automatically replenish the inhibitor even when the inhibitor is worn out and corrosion occurs, resulting in a highly effective corrosion protection for the system's constituent materials.
第3図は冷却系統内に腐食性金属イオン除去装置を複数
個設けた場合である。冷却水1は第1図と同様に冷却系
統内を循環し、冷却水タンク4から出ただ冷却水1は1
通常は腐食性イオン除去系バルブ12を通って再びポン
プ2により電子計算機3に送られる。イオン分析計ある
いは電位測定計9には制御装!!11が接続され、測定
値が予めインプットしておいた基準値よりも高い場合に
は制御装!!11の指示により、腐食性イオン除去系バ
ルブ12を閉じ、変わって腐食性イオン除去系切換バル
ブ16を開いて、冷却水の流路を切換える。以後、第1
図と同様に系統水中を循環する。FIG. 3 shows a case where a plurality of corrosive metal ion removal devices are provided in the cooling system. The cooling water 1 circulates within the cooling system in the same way as shown in Fig. 1, and the cooling water 1 that comes out of the cooling water tank 4 is
Normally, the water passes through the corrosive ion removal system valve 12 and is again sent to the computer 3 by the pump 2. The ion analyzer or potential meter 9 has a control device! ! 11 is connected and the measured value is higher than the pre-input reference value, the control device! ! 11, the corrosive ion removal system valve 12 is closed, and the corrosive ion removal system switching valve 16 is opened to switch the cooling water flow path. From then on, the first
It circulates in the system water as shown in the figure.
本システムにより、電子計算機の冷却システムを停止す
ることなく、腐食性イオン除去装置の樹脂の交換あるい
はカートリッジの交換ができ、保守管理が容易である。With this system, the resin or cartridge of the corrosive ion removal device can be replaced without stopping the computer cooling system, making maintenance management easy.
以上述べたように、本発明の腐食性イオン除去装置の設
置により系統水中には腐食抑制に有効なインヒビタ成分
のみが存在し、高い腐食抑制効果が得られる。As described above, by installing the corrosive ion removal device of the present invention, only inhibitor components effective for inhibiting corrosion are present in the system water, and a high corrosion inhibiting effect can be obtained.
なお、本実施例はそれぞれ単独で用いてもよいが、これ
らを組み合せても何ら効果に影響を及ぼさず、さらによ
い効果が期待できる。Note that each of the present embodiments may be used alone, but even if they are combined, the effects will not be affected in any way, and even better effects can be expected.
本発明によれば、電子計算機の冷却系統の腐食、特に接
合部の局部腐食を効果的↓こ防止できるので、冷却水の
漏洩などのトラブルを未然に防止できる。According to the present invention, it is possible to effectively prevent corrosion of the cooling system of an electronic computer, especially local corrosion of the joints, thereby preventing troubles such as leakage of cooling water.
また、液中の特定の金属イオンあるいは液中に浸漬した
白金電極の電位をモニタすることで、インヒビタの消耗
量が把握できインヒビタの補給などの対策をすることが
可能となり、極めて効果的に腐食防止も図れる。In addition, by monitoring specific metal ions in the solution or the potential of the platinum electrode immersed in the solution, it is possible to determine the amount of inhibitor consumption and take measures such as replenishing the inhibitor. It can also be prevented.
これにより、極めて信頼性の高い電子計算機の冷却シス
テムとする効果がある。This has the effect of providing an extremely reliable computer cooling system.
第1図〜第3図はそれぞれ本発明の異なる実施例の電子
計算機の冷却装置の系統図であり、第4図はコバールの
腐食速度に及ぼすインヒビタ濃度の影響を示す実験グラ
フ図、第5図は電子機器の冷却モジュールの断面図、第
6図は白金電極の電位計の構成図、第7図及び第8図は
それぞれ電位とインヒビタ濃度との関係を示す図、第9
図は腐食性イオン除去装置の一実施例を示す断面図であ
る。
1・・・冷却水、2・・・循環ポンプ、3・・・計算機
。
4・・・冷却水タンク、5・・・冷凍機、6・・・熱交
換器、7・・・分岐バルブ、8・・・サンプリング管、
9・・・イオン分析計あるいは電位測定計、10・・・
流量制御バルブ、11・・・制御装置、12・・・腐食
性イオン除去系バルブ、13・・・腐食性イオン除去装
置、14・・・インヒビタ添加装置、15・・・インヒ
ビタ注入バルブ、16・・・腐食性イオン除去系切換バ
ルブ。
第1図FIGS. 1 to 3 are system diagrams of computer cooling devices according to different embodiments of the present invention, FIG. 4 is an experimental graph showing the effect of inhibitor concentration on the corrosion rate of Kovar, and FIG. is a cross-sectional view of a cooling module of an electronic device, FIG. 6 is a configuration diagram of a platinum electrode electrometer, FIGS. 7 and 8 are diagrams showing the relationship between potential and inhibitor concentration, respectively, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between potential and inhibitor concentration.
The figure is a sectional view showing one embodiment of a corrosive ion removal device. 1... Cooling water, 2... Circulation pump, 3... Calculator. 4... Cooling water tank, 5... Freezer, 6... Heat exchanger, 7... Branch valve, 8... Sampling pipe,
9... Ion analyzer or potential measuring meter, 10...
Flow rate control valve, 11... Control device, 12... Corrosive ion removal system valve, 13... Corrosive ion removal device, 14... Inhibitor addition device, 15... Inhibitor injection valve, 16. ...Corrosive ion removal system switching valve. Figure 1
Claims (8)
水冷却モジュールを有する電子計算機の冷却装置におい
て、インヒビタを含む冷却水の循環系路内に腐食性因子
の陽イオンを選択的に除去する腐食性イオン除去装置を
設けたことを特徴とする電子計算機の冷却装置。1. In an electronic computer cooling system that has a circulating water cooling module that cools semiconductor elements mounted on a wiring board, a corrosive solution that selectively removes cations of corrosive factors from the cooling water circulation path containing an inhibitor. A cooling device for an electronic computer, characterized by being provided with an ion removal device.
水冷却モジュールを有する電子計算機の冷却装置におい
て、冷却水循環系路内に白金電極の電位測定計と、イン
ヒビタ添加手段とを設け、白金電極の電位変化をモニタ
することによりインヒビタの添加量を規定する制御手段
を設けると共に、腐食性因子の陽イオンを選択的に除去
する腐食性イオン除去装置を設けたことを特徴とする電
子計算機の冷却装置。2. In an electronic computer cooling device having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, a platinum electrode potential measuring meter and an inhibitor adding means are provided in the cooling water circulation path to measure the potential of the platinum electrode. 1. A cooling device for an electronic computer, comprising a control means for regulating the amount of inhibitor added by monitoring changes, and a corrosive ion removal device for selectively removing cations of corrosive factors.
水冷却モジュールを有する電子計算機の冷却装置におい
て、冷却水循環系路内にイオン分析計と、インヒビタ添
加手段とを設け、溶出した特定の金属イオンをモニタす
ることによりインヒビタを補給の添加量を規定する制御
手段を設けると共に、腐食性因子の陽イオンを選択的に
除去する腐食性イオン除去装置を設けたことを特徴とす
る電子計算機の冷却装置。3. In an electronic computer cooling device having a circulating water cooling module for cooling semiconductor elements mounted on a wiring board, an ion analyzer and an inhibitor addition means are installed in the cooling water circulation path to detect specific metal ions eluted. What is claimed is: 1. A cooling device for an electronic computer, comprising a control means for regulating the amount of inhibitor to be added by monitoring, and a corrosive ion removal device for selectively removing cations of corrosive factors.
水冷却モジュールを有する電子計算機の冷却装置におい
て、インヒビタを含む冷却水の循環系路内に白金電極の
電位測定計あるいはイオン分析計を設け、白金電極の電
位変化あるいは溶出した特定の金属イオンを測定するこ
とにより、腐食性因子の陽イオンを選択的に除去する腐
食性イオン除去装置を通る系路が自動的に切換わること
を特徴とする電子計算機の冷却装置。4. In an electronic computer cooling system that has a circulating water cooling module that cools semiconductor elements mounted on a wiring board, a platinum electrode potential measuring meter or ion analyzer is installed in the cooling water circulation path containing the inhibitor. An electronic device characterized in that a path passing through a corrosive ion removal device that selectively removes cations of corrosive factors is automatically switched by measuring changes in electrode potential or specific metal ions eluted. Computer cooling system.
去装置は、腐食性因子である陽イオンよりもイオン選択
性の小さい陽イオン交換樹脂より成るものである電子計
算機の冷却装置。5. 5. A cooling device for an electronic computer according to claim 1, wherein the corrosive ion removal device is made of a cation exchange resin that has less ion selectivity than cations that are corrosive factors.
去装置は、インヒビタの陽イオンと同種のイオン形を持
つ陽イオン交換樹脂より成るものである電子計算機の冷
却装置。6. 5. A cooling device for an electronic computer according to claim 1, wherein the corrosive ion removal device is made of a cation exchange resin having the same type of ion type as the inhibitor cation.
去装置は、腐食性因子である陽イオンよりもイオンの原
子価が低い陽イオン交換樹脂より成るものである電子計
算機の冷却装置。7. 5. A cooling device for an electronic computer according to claim 1, wherein the corrosive ion removal device is made of a cation exchange resin in which ions have a lower valence than cations that are corrosive factors.
イオンがNa^+形及びLi^+形である酸化剤型のイ
ンヒビタである電子計算機の冷却装置。8. 5. A cooling device for an electronic computer according to claim 1, wherein the inhibitor is an oxidizing agent type inhibitor in which the cations are Na^+ type and Li^+ type.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329012A JPH07117330B2 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Electronic computer cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1329012A JPH07117330B2 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Electronic computer cooling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03191274A true JPH03191274A (en) | 1991-08-21 |
| JPH07117330B2 JPH07117330B2 (en) | 1995-12-18 |
Family
ID=18216614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1329012A Expired - Lifetime JPH07117330B2 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Electronic computer cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117330B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254849A (en) * | 1991-07-05 | 1993-10-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image reading apparatus having light shielding element disposed between light emitting elements |
| JPH08233423A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-13 | S T S Kk | Cooling device |
| JP2009164522A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | Cooling system for electronic equipment |
| US8120916B2 (en) | 2009-09-17 | 2012-02-21 | International Business Machines Corporation | Facilitating cooling of an electronics rack employing water vapor compression system |
| JP2013125888A (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Fujitsu Ltd | Electronic apparatus cooling system |
| JP2015167906A (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 富士通株式会社 | Metal ion removal device and liquid cooling device |
| JPWO2019167232A1 (en) * | 2018-03-01 | 2020-04-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Cooling device and cooling water treatment method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5758056A (en) * | 1980-07-18 | 1982-04-07 | Siemens Ag | Cooler |
| JPS63251779A (en) * | 1987-04-08 | 1988-10-19 | 株式会社日立製作所 | Cooling device for electronic computer |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1329012A patent/JPH07117330B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5758056A (en) * | 1980-07-18 | 1982-04-07 | Siemens Ag | Cooler |
| JPS63251779A (en) * | 1987-04-08 | 1988-10-19 | 株式会社日立製作所 | Cooling device for electronic computer |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254849A (en) * | 1991-07-05 | 1993-10-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image reading apparatus having light shielding element disposed between light emitting elements |
| JPH08233423A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-13 | S T S Kk | Cooling device |
| US5970729A (en) * | 1995-03-01 | 1999-10-26 | Sts Corporation | Cooling apparatus |
| JP2009164522A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | Cooling system for electronic equipment |
| US8120916B2 (en) | 2009-09-17 | 2012-02-21 | International Business Machines Corporation | Facilitating cooling of an electronics rack employing water vapor compression system |
| JP2013125888A (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Fujitsu Ltd | Electronic apparatus cooling system |
| JP2015167906A (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 富士通株式会社 | Metal ion removal device and liquid cooling device |
| JPWO2019167232A1 (en) * | 2018-03-01 | 2020-04-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Cooling device and cooling water treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117330B2 (en) | 1995-12-18 |
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