(57)【要約】【課題】  流れの滞留部でセンシングを行うことができるバイオフィルム形成センサ等の提供。【解決手段】  バイオフィルム形成センサは、流路内に配置される金属電極と、前記流路内に配置される参照電極と、非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部とを備える。【選択図】  図２
2014181963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内に配置される金属電極と、
前記流路内に配置される参照電極と、
非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部とを備える、バイオフィルム形成センサ。
【請求項２】
前記金属電極は、平板状の形態であり、面直方向が前記流路内の流れ方向に平行になるように配置される、請求項１に記載のバイオフィルム形成センサ。
【請求項３】
前記カバー部は、前記金属電極の側面と、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で下流側の表面の外周部とを更に覆う、請求項１又は２に記載のバイオフィルム形成センサ。
【請求項４】
電子機器を冷却するための冷媒が流通する流路と、
前記流路内に流路内に配置される金属電極と、
前記流路内に配置される参照電極と、
非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部と、
殺菌剤を貯留する殺菌剤タンクと、
前記殺菌剤タンクと前記流路との間に設けられるバルブと、
前記金属電極及び前記参照電極間の電位差が所定閾値以上となった場合に、前記バルブを開放して前記殺菌剤タンクから殺菌剤を前記流路に導入する制御装置とを備える、電子機器冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、バイオフィルム形成センサ及び電子機器冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋭敏化処理を施した金属材料を備えた微生物的汚れ付着のモニタリング用センサを利用する水処理方法であって、センサの電位が閾値に達すると２つの薬注ポンプの双方で薬注し、該電位が正常値まで低下すると一方のポンプのみで薬注を行う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この構成では、テスト管内にセンサ（鋭敏化処理を施した金属材料）と共に参照電極とを設け、参照電極を基準としてセンサの電位を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-4590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、微生物腐食を引き起こすバイオフィルムは、流路内の流速の小さい箇所（流れの滞留部）に形成される傾向にある。従って、流路全体における任意の箇所でのバイオフィルム形成の兆候を早期に検知するためには、流路全体におけるバイオフィルムが形成されやすい箇所（流れの滞留部）でセンシングを行うことが重要となる。
【０００５】
この点、上記の特許文献１に記載の構成では、テスト管内でセンシングを行う構成であるので、テスト管内の流速によっては、バイオフィルム形成の兆候を早期に検知することができない虞がある。例えば、テスト管内の流速が、他の配管内の流速よりも大きい場合は、テスト管内でバイオフィルムが検知される前に、他の配管内でバイオフィルムが形成されている可能性がある。
【０００６】
そこで、開示の技術は、流れの滞留部でセンシングを行うことができるバイオフィルム形成センサ等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一局面によれば、流路内に配置される金属電極と、
前記流路内に配置される参照電極と、
非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部とを備える、バイオフィルム形成センサが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術によれば、流れの滞留部でセンシングを行うことができるバイオフィルム形成センサ等が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子機器冷却システム１の一例を示す図である。
【図２】バイオフィルム形成センサ２０の配置状態の一例を示す断面図である。
【図３】銅電極部２１の構成の一例（第１実施態様）を示す図であり、（Ａ）は下流側から視た上面図であり、（Ｂ）は上流側から視た上面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）におけるラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４】銅電極部２１の一例を示す分解図である。
【図５】電子機器冷却システム１におけるバイオフィルム形成からバイオフィルム除去までのイメージ図である。
【図６】他の例（第２実施態様）による銅電極部２１'の構成の一例を示す図であり、（Ａ）は下流側から視た上面図であり、（Ｂ）は上流側から視た上面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）におけるラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図７】比較例１に係る電子装置用冷却システム１Ｂを示す図である。
【図８】調査結果（試験結果）を示す図である。
【図９】バイオフィルム形成センサ２０の配置状態の他の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら各実施態様について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、電子機器冷却システム１の一例を示す図である。
【００１２】
この電子機器冷却システム１では、循環ポンプ１３の駆動力によって冷媒C0が循環ライン２を循環しており、冷却部３によって電子計算機等の電子装置７が冷却される。冷却部３は、冷媒C0を電子装置７内で分流するためのマニフォールド４と、マニフォールド４から出た冷媒C0が通るゴムチューブ５と、銅配管８と、冷却板（クーリングプレート）６とを備える。冷却板６は、電子装置７に搭載されたLSI(large-scale integration)等の半導体装置毎に設けられてよい。この場合、各半導体装置は、個別に冷却板６により冷却される。冷却板６の材料としては、熱伝導率が高く電子装置７の熱を奪い易い銅を用いるのが好ましい。
【００１３】
冷媒C0は、任意であるが、例えば、インヒビター（腐食防止剤）を純水に溶解して形成されてよい。インヒビターとしては、銅材料の腐食防止に有効なベンゾトリアゾールを使用するのが好適である。この場合、インヒビター濃度は、例えば１００ppmであってよい。銅配管８及び冷却板６の銅材料は、pHが中性〜弱アルカリの領域では安定しているが、弱酸性〜酸性では銅イオンの溶出が起こりやすく配管腐食の原因になりやすい。循環ライン２の管路で使用されてよい樹脂ホース材料や接続継手カプラのO−リングゴム材料は、酸性、アルカリ性では劣化しやすくなる。このため冷媒にpH調整剤を用いることが好ましい。例えば、pH調整剤は、水酸化ナトリウム（NaOH）であってよい。pH調整剤の濃度は例えば20ppmとすればよい。このように銅用のインヒビターとpH調整剤を使用することで、銅製の冷却板６において冷媒C0と接する部分が冷媒C0によって溶出するのが防止され、ホース材料やO-リング材料の劣化が防止される。
【００１４】
電子装置７によって温められた冷媒C0は、冷却部３の下流の循環ライン２に設けられた熱交換器１６に入る。熱交換器１６では、ファンにより冷媒C0が空冷され、冷媒C0の熱が外部に放熱される。熱交換器１６における冷媒C0と接する部分には、銅材料が使用されてよい。この場合も、冷媒C0に銅用のインヒビターを添加することにより、熱交換器１６の腐食を抑制し、熱交換器１６における漏水を防止することができる。
【００１５】
循環ライン２には、タンク１８が設けられる。タンク１８には、殺菌剤タンク１４がポンプ１５及び開閉バルブ１７を介して接続される。殺菌剤タンク１４には殺菌剤が貯留される。殺菌剤は、任意であるが、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン等を含んでよい。開閉バルブ１７が開状態にあるとき、殺菌剤タンク１４内の殺菌剤がタンク１８内に導入され、循環ライン２内へと供給される。この際、ポンプ１５は、殺菌剤タンク１４内の殺菌剤をタンク１８へと送る。尚、重力を利用して殺菌剤タンク１４内の殺菌剤をタンク１８へと送ることも可能であり、この場合、ポンプ１５は、省略されてもよい。
【００１６】
電子機器冷却システム１は、図１に示すように、バイオフィルムの形成の兆候をモニターするためのバイオフィルム形成センサ２０が設けられる。バイオフィルム形成センサ２０は、銅電極部２１と、参照電極２８とを含む。参照電極２８は、例えば、銀/塩化銀/飽和塩化カリウム電極であってよい。バイオフィルム形成センサ２０は、電位差計２３を含んでもよい。電位差計２３は、銅電極部２１と参照電極２８との間の電位差（自然電位）を測定する。尚、電位差計２３は、バイオフィルム形成センサ２０とは別製品であってもよい（後付されてもよい）。バイオフィルム形成センサ２０の構造（特に銅電極部２１の構造）の詳細は後述する。
【００１７】
バイオフィルム形成センサ２０は、循環ライン２内の任意の箇所に設けられてよい。但し、好ましくは、バイオフィルム形成センサ２０は、循環ライン２内の流速が低い箇所に設けられる。尚、図１に示す例では、バイオフィルム形成センサ２０は、循環ライン２内の配管部２ａに設けられる。配管部２ａは、図１に模式的に示すように、他の配管部よりも径が大きい部位であってもよい。
【００１８】
電子機器冷却システム１は、図１に示すように、コントローラ３０を含む。コントローラ３０は、例えばコンピューターにより形成されてよい。コントローラ３０には、電位差計２３、及び、開閉バルブ１７が接続される。コントローラ３０は、電位差計２３からの電位差に基づいて、開閉バルブ１７を開閉する。例えば、コントローラ３０は、電位差計２３からの電位差が所定閾値以上となった場合に、開閉バルブ１７を開き（及び、ポンプ１５を駆動し）、殺菌剤タンク１４から殺菌剤を循環ライン２内へと供給する。殺菌剤の供給量は、開閉バルブ１７の開閉制御により調整されてもよい。
【００１９】
所定閾値は、一般的な冷媒の場合、100〜200mV （飽和銀・塩化銀電極基準）の範囲に設定することが望ましく、閾値は180mV〜190mVに設定しておくことが望ましい。これは、銅管の孔食電位は、参照電極２８基準で194mＶであり、この値を超えると腐食しやすいためである。コントローラ３０は、電位差計２３からの電位差が所定閾値未満となった場合に、開閉バルブ１７を閉じ、殺菌剤の供給を停止してよい。
【００２０】
尚、図１に示した電子機器冷却システム１の構成は、あくまで一例であり、多様な変更が可能である。例えば、バイオフィルム形成センサ２０は、電子装置７の前段に配置されているが、電子装置７の後段に配置されてもよい。また、バイオフィルム形成センサ２０は、循環ライン２内の複数個配置されてもよい。また、循環ポンプ１３やタンク１８の位置も任意であり、図１に示す位置以外の位置に配置されてもよい。
【００２１】
図２は、バイオフィルム形成センサ２０の配置状態の一例を示す断面図である。図２には、冷媒の流れが矢印Ｐ、P１で模式的に示されている。
【００２２】
バイオフィルム形成センサ２０の銅電極部２１と参照電極２８は、図２に示すように、流れ方向で対向するように配置されてよい。また、銅電極部２１は、参照電極２８よりも流れ方向で上流側に配置されてよい。尚、銅電極部２１及び参照電極２８は、図２に示すように、エナメル線（被覆銅線）等のリード線２３ａにより電位差計２３に接続されてよい。
【００２３】
銅電極部２１は、図２に示すように、銅電極（金属電極の一例）を形成する銅板２１０と、カバー部２２０とを含む。
【００２４】
銅板２１０は、平板状の形態であってよい。銅板２１０は、好ましくは、面直方向（平板状の法線方向）が流れ方向に平行になるように配置される。
【００２５】
カバー部２２０は、銅板２１０における流れ方向で上流側の表面２１０ａを覆う。この際、カバー部２２０は、好ましくは、銅板２１０の上流側の表面２１０ａの全体を覆う。これにより、冷媒の流れ方向に対して銅板２１０が露出しなくなるので、流速の大きい冷媒が銅板２１０に当たることが防止される。従って、銅板２１０は、流速の低くなる下流側で露出することになり、バイオフィルムが形成されやすい環境で安定したセンシングが可能となる。即ち、銅板２１０は、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂが露出することになり、微生物の生存環境として好適な流速の小さい環境で安定したセンシングが可能となる。
【００２６】
図２に示す例では、カバー部２２０は、積層構造を有し、上流側から、第１樹脂板２２２と、第１ゴム部材２２４と、第２ゴム部材２２６と、第３ゴム部材２２８と、第２樹脂板２３０とを含む。第３ゴム部材２２８及び第２樹脂板２３０には、中央部に開口部（窓）７０が形成される。銅板２１０は、第３ゴム部材２２８の中央部に嵌めこまれる。これにより、銅板２１０の側面が覆われ、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂのみが開口部７０を介して冷媒に対して露出する。開口部７０内での冷媒の流速は略ゼロになるので（冷媒の滞留部となるので）、バイオフィルムが形成されやすい環境でのセンシングが可能となる。
【００２７】
このように本実施態様によれば、カバー部２２０を備える銅電極部２１を用いることにより、冷媒の滞留部を模擬的に形成して、センシングを行うことが可能となる。これにより、全配管系の中でバイオフィルムが最も形成しやすい場所（冷媒が滞留する可能性のある箇所）に相当する自然電位をモニターすることができる。この結果、バイオフィルム形成の兆候を早期に検出して、殺菌剤を投与し金属配管の腐食劣化を防止することが可能となる。
【００２８】
尚、銅電極部２１の下流側では、矢印Ｐ２に示すように、銅電極部２１の縁部により流れ（後流）に乱れが発生し、上流側に向かう成分（対流成分）が生じうる。この点、図２に示す例では、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂは、中央部のみが露出するので（外周部が覆われるので）、かかる対流の影響を低減することができる。
【００２９】
図３は、銅電極部２１の構成の一例（第１実施態様）を示す図であり、（Ａ）は下流側から視た上面図であり、（Ｂ）は上流側から視た上面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）におけるラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【００３０】
図３に示す銅電極部２１は、図２に示した銅電極部２１と実質的に同一の構成を有する。但し、図３に示すように、図３に示す銅電極部２１は、開口部７０により形成される孔の深さ（即ち第３ゴム部材２２８及び第２樹脂板２３０の厚さ）が、図２に示した銅電極部２１よりも大きく図示されている。開口部７０により形成される孔の深さは、大きいほど、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂに接する冷媒の流速はゼロに近くなる。銅板２１０の下流側の表面２１０ｂに接する冷媒の流速がゼロに近くなるほど、バイオフィルムが形成されやすい環境となる。従って、開口部７０により形成される孔の深さは、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂに当たる冷媒の流速が略ゼロになるように設定されてもよい。或いは、循環ライン２において最もバイオフィルムが形成されやすい箇所の流速に応じて、開口部７０により形成される孔の深さが調整（適合）されてもよい。即ち、循環ライン２全体において最もバイオフィルムが形成されやすい箇所の流速をＶｏとすると、開口部７０により形成される孔の深さは、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂに接する冷媒の流速がＶｏになるように設定されてもよい。尚、銅板２１０が冷媒と接する開口部７０は大きさが2mm×2mm程度あればよく、開口部７０付きの第２樹脂板２３０の大きさは7mm×5mm程度であってよく、開口部７０付きの第３ゴム部材２２８は厚さが10〜20mm程度であってよい。
【００３１】
図４は、銅電極部２１の一例を示す分解図である。銅電極部２１は、図４に示すように、第１樹脂板２２２と、第１ゴム部材２２４と、銅板２１０が中央部に嵌めこまれた第２ゴム部材２２６と、第３ゴム部材２２８と、第２樹脂板２３０とを積層して形成されてもよい。第１樹脂板２２２と第１ゴム部材２２４の間のような、各部材間は、接着剤等により密接に結合されてよい。また、第２ゴム部材２２６は、リード線２３ａが貫通されてよい。リード線２３ａは、銅板２１０に溶接等により結合されてよい。
【００３２】
尚、図３及び図４に示す銅電極部２１の具体的な構造は、あくまで一例であり、多様な変更が可能である。例えば、第１樹脂板２２２及び第１ゴム部材２２４のいずれかが省略されてもよいし、及び／又は、第３ゴム部材２２８及び第２樹脂板２３０のいずれかが省略されてもよい。また、銅電極部２１は、樹脂モールド成形等により形成されてもよい。即ち、銅電極部２１は、銅板２１０を樹脂により封止することにより形成されてもよい。また、シール材等が追加されてもよい。
【００３３】
図５は、電子機器冷却システム１におけるバイオフィルム形成からバイオフィルム除去までのイメージ図であり、（Ａ）は、バイオフィルムが形成されている状態を模式的に示し、（Ｂ）は、殺菌剤が投入された状態を示し、（Ｃ）は、殺菌剤によりバイオフィルムが除去された状態を示す。
【００３４】
バイオフィルムは、図５（Ａ）に示すように、細菌や、細菌が分泌する多糖類等を含む。バイオフィルムが形成され始めると、銅電極部２１にもバイオフィルムが形成され始める。これは、上述の如く銅電極部２１には、バイオフィルムが付着しやすい部分（特に開口部７０内）が形成されているためである。銅電極部２１にバイオフィルムが付着すると、電位差計２３により計測される電位差（自然電位）が上昇し、所定閾値を越える。この結果、図５（Ｂ）に示すように、殺菌剤が投入され、バイオフィルムの除去が開始され、最終的に、図５（Ｃ）に示すように、バイオフィルムが除去される。これに伴い、電位差計２３により計測される電位差（自然電位）が低減していき、最終的に、図５（Ｃ）に示すように、正常値に回復する。
【００３５】
図６は、他の例（第２実施態様）による銅電極部２１'の構成の一例を示す図であり、（Ａ）は下流側から視た上面図であり、（Ｂ）は上流側から視た上面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）におけるラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【００３６】
図６に示す銅電極部２１'は、図３及び図４に示した第１実施態様による銅電極部２１に対して、第１樹脂板２２２'の構成が異なる。具体的には、第１樹脂板２２２'は、上流側に向かって尖がる四角錐状を有する。これにより、銅電極部２１の後流の乱れ（図２の矢印Ｐ２参照）が低減し、対流の影響をより軽減することができる。
【００３７】
尚、図６に示す例においても、多様な変更が可能である。例えば、第１ゴム部材２２４が省略されてもよいし、及び／又は、第３ゴム部材２２８及び第２樹脂板２３０のいずれかが省略されてもよい。また、第１樹脂板２２２'がゴム材料で形成されてもよい。また、銅電極部２１'は、樹脂モールド成形等により形成されてもよい。即ち、銅電極部２１は、銅板２１０を樹脂により封止することにより形成されてもよい。また、第１樹脂板２２２'は、切頭型の四角錐状であってもよい。
【００３８】
ところで、一般的に、電子計算機の大規模水冷系においては、冷媒の水質維持管理が重要である。水冷の電子計算機の接液部材は、金属配管と樹脂配管が混在しており、CPU(central processing unit)の発熱を冷却するためには、熱伝導率の高い銅製のクーリングプレートを用い、配管は銅やステンレスを用いることが多い。完全な閉鎖循環系ではない電子計算機の水冷システムでは、大気中に存在する微生物が冷媒中に混入して、微生物が冷媒中で繁殖し、熱交換器内部にバイオフィルムを形成して冷却効率が低下する問題がある。また金属表面に付着したバイオフィルムは、微生物腐食を引き起こすことが知られている。冷媒中の細菌が増えることによって引き起こされる微生物腐食は銅配管とSUS（Stainless steel）配管、樹脂配管を劣化させ最悪配管に穴が貫通し冷媒が漏えいする危険性がある。水冷系の電子計算機は冷媒を運ぶ配管が複雑に入り組んでいて、かつ、常時稼動を前提に運用していることから、冷媒交換して配管内部を洗浄することが困難である。
【００３９】
この点、上述した各実施態様によれば、循環冷却系の配管の中で最もバイオフィルムが付着しやすい部分（冷媒の滞留部）を銅電極部２１、２１'の構成自体により作っておく（模擬的に形成する）。これにより、冷媒の滞留でのバイオフィルム形成による自然電位の変化を計測することができるので、全体配管系にバイオフィルムが付着する兆候をいち早く検出することができる。これにより、適切なタイミングに（例えばバイオフィルムによる腐食が生じる前に）、殺菌剤タンク１４から殺菌剤を循環ライン２内に放出することができ、微生物腐食を効果的に低減することができる。
【実施例】
【００４０】
本願発明者は、上述した実施態様の効果を確かめるために、以下の試験を行った。具体的には、本願発明の第1、第2実施態様で説明した冷媒の滞留部を模擬した箇所の自然電位を計測する銅電極部２１、２１'の効果を確認するため、冷媒の流れが直接銅電極に当たる比較例との比較を行った。そして電子機器冷却システム１の効果も併せて調査した。
【００４１】
上記した第１、第２実施態様で説明した銅電極部２１、２１'により自然電位を1日に1回計測して、必要の場合は殺菌剤を導入することによって循環系内の銅板の腐食がどの程度抑制されるかを調査した。即ち、本調査では、便宜上、コントローラ３０による自動的な開閉バルブ１７の開閉ではなく、手動による開閉バルブ１７の開閉を行った。
【００４２】
また、この調査では、図７に示すような比較例１に係る電子装置用冷却システム１Ｂについても調べられた。図７では、第１実施態様と同じ要素には第１実施態様と同じ符号を付してある。この比較例１に係る電子装置用冷却システム１Ｂは、第１実施態様における銅電極部２１のカバー部２２０が存在しない点が異なり、冷媒の流れが銅板（電極部）に直接当たる構成である。
【００４３】
比較例２（図示せず）は、図７における殺菌剤タンク１４の開閉バルブ１７を閉じたまま維持する構成（即ち、実質的に、殺菌剤タンク１４等を備えない構成）である。更に、この調査では、冷媒中の残存インヒビター濃度と、冷媒の導電率、冷媒のｐHも併せて調べられた。調査結果を図８に示す。
【００４４】
銅板の腐食については、銅板よりなる試験片（50mm×30mm×3mm）の全面を研磨布紙の４００番までを用いて研磨した。その後、この試験片の寸法から全表面積を算出した。次いで、試験片を水で洗浄した後、メタノール、アセトンで脱脂し、乾燥後の試験片の重量を測定した。そして、循環ライン２のタンク１８内部に設けられた仕切り板２６の下部に試験片を配備した（図７参照）。このようにして、冷媒が滞留する部分を意識的に作った。循環ポンプ１３により冷媒C0を循環させた。冷媒C0としては、純水中にベンゾトリアゾールを１００ppmの濃度と水酸化ナトリウムを２０ｐｐｍで溶解させたものを使用した。配管内の保有水量は１００Ｌである。なおスライムを含む汚れ成分を含む水を３０Ｌ添加した。この場合保有水を３０Ｌ分抜いて、汚れ成分の水を３０Ｌ加え、全保有水量として１００Ｌとした。試験期間は９０日と１８０日であり、試験時の冷媒の温度は３０℃にした。殺菌剤の5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オンを1Lの水に1wt%になるよう分散させ殺菌剤タンク１４に入れた。試験を終了後、試験片に付着した腐食生成物を除去し、メタノール、アセトンで洗浄し、乾燥後の試験片の重量を測定した。表中の侵食度は腐食度Wを用いて算出された。腐食度Wは、試験片の表面積１dm2に対する一日あたりの腐食減量のmg数であって、次式で定義されるようにその単位はmddとなる。
W=(M1−M2)／(S×T)
この式における各パラメータの意味は次の通りである。
W：腐食度（mdd）
M1：試験片の試験前の重量（mg）
M2：試験片の試験後の重量（mg）
S：試験片の表面積（dm2）
T：試験日数
この腐食度Wを用いて、侵食度Pは以下のようにして算出される。
P＝W×３６５×１０−４／d
式中の各パラメータの意味は次の通りである。
P：侵食度（mm／y）
W：腐食度（mdd）
d：試験片の密度（g／cm3）
このようにして定義される侵食度Pは、一年あたりの侵食深さをmmで表したものであり、その単位はmm／yとなる。なお、図８中のインヒビター濃度は、紫外分光光度計（日立製作所製U−1100）により測定した。また、冷媒の導電率とpHは、卓上型導電率計−ｐＨ計（堀場製作所製Ｆ-55）により測定した。
【００４５】
バイオフィルムの被覆試験では、タンク１８内の仕切り板２６を設けた部分に銅板２７（図７参照）を浸漬させて所定期間経過後の銅板２７を取り出し、表面を観察したときのバイオフィルム被覆面積を見積もった。次いで、バイオフィルム被覆率（＝取り出し後の銅板におけるバイオフィルム被覆面積／銅板の全表面積）を求めた。
【００４６】
図８に示す結果より、第１、第２実施態様では、銅の自然電位の平均値が試験期間に関わらず一定となっている。これは、バイオフィルム検出部において銅の自然電位を計測し、所定閾値よりも高い電位が計測された場合に、殺菌剤添加によって、水質が保持されたためと考えられる。
【００４７】
また、第１、第２実施態様では、銅板のバイオフィルム被覆率が低い値になっている。それに加えて第1、第２実施態様では、冷媒のインヒビター濃度が常に１００ppm程度の値となっている。これらの結果は、銅の自然電位計測によって閾値よりも高い自然電位の場合に殺菌剤成分が添加されたためと考えられる。そして、このように冷媒のｐＨとインヒビター濃度を一定に維持することができ、ｐＨとインヒビターによる銅の腐食防止効果が長期にわたって発揮され１８０日後でも侵食度が０．００５（mm／y）以下という非常に小さな値となった。
【００４８】
他方、比較例1では自然電位がそれほど高くなっていないにもかかわらずバイオフィルム被覆率が高くなっており，ｐＨとインヒビター濃度が低下していることから、冷媒の滞留部を反映した銅の自然電位を計測できていないことが分かる。比較例1では腐食防止の効果が十分に発揮されていなかった。
【００４９】
比較例２では、殺菌剤を補充できない仕組みのものである。試験期間と供に銅板の自然電位上昇とバイオフィルム被覆率が高くなっており、ｐＨとインヒビター濃度が低下していることから、水質の悪化に伴いインヒビター成分が消費されていると考えられる。このように自然電位の上昇とｐＨの低下とインヒビター成分が減少したことで、比較例２では腐食防止の効果が十分に発揮されず、銅の侵食度が大きくなった。
【００５０】
このような調査結果から、第１、第２実施態様のように冷媒の滞留部に電位検出部を作り、自然電位を計測して閾値を超えた場合に殺菌剤を添加することが、銅等の腐食防止に効果的であることが裏付けられた。
【００５１】
以上、各実施態様について詳述したが、特定の実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施態様の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００５２】
例えば、上述した実施態様では、銅電極部２１（銅電極部２１'も同じ）のように銅が電極の金属材料として使用されているが、銅以外の金属材料により電極が形成されてもよい。この際、冷媒が接触する部材（接液部材）の材料のうち、腐食が最も早く起きうる材料が電極材料として採用されてよい。例えば、接液部材の材料として銅が一切使用されず、ステンレスが使用される構成では、ステンレスが電極の金属材料として使用されてもよい。この場合、殺菌剤を導入する判定条件の所定閾値は、ステンレス鋼の孔食電位に応じて設定されてよい。
【００５３】
また、上述した実施態様では、図２に示すように、銅電極部２１（銅電極部２１'も同じ）は、配管部２ａ内の径方向で中央付近（中心付近）に配置されているが、より径方向外側に配置されてもよい。例えば、図９に示すように、銅電極部２１は、配管部２ａの内周面に銅電極部２１の縁部が沿う態様で配置されてもよい。この場合、図９に示すように、配管部２ａの内周面に沿う流れが銅電極部２１により塞き止められるので、配管部２ａの内周面側において銅電極部２１の後流に滞留部が形成される。従って、配管部２ａの内周面によって滞留が形成されるので、より効率的に滞留部を形成することができる。
【００５４】
また、上述した実施態様では、バイオフィルム形成センサ２０は、循環ライン２内に設けられているが、循環ライン２から分岐した専用の配管内に設けられてもよい。但し、上述した実施態様によれば、上述の如く循環ライン２内に滞留部を形成することができるので、専用の配管（バイオフィルム検知用の専用配管）を設ける必要が無い。
【００５５】
また、上述した実施態様では、好ましい例として、銅電極部２１（銅電極部２１'も同じ）における銅板２１０は、上流側の表面２１０ａ、側面及び下流側の表面２１０ｂの一部がカバー部２２０により覆われている。しかしながら、銅電極部２１は、上流側の表面２１０ａのみがカバー部２２０により覆われてもよいし、上流側の表面２１０ａ及び側面のみがカバー部２２０により覆われてもよい。この場合も、銅板２１０の上流側の表面２１０ａがカバー部２２０により覆われていることで、銅板２１０の下流側の表面２１０ｂによる比較的流速の低い箇所でのセンシングが依然として可能である。
【００５６】
また、上述した実施態様では、参照電極２８は、流れ方向で銅電極部２１（銅電極部２１'も同じ）よりも下流側に、銅板２１０と流れ方向で対向する態様で配置されている。しかしながら、参照電極２８は、必ずしも流れ方向で銅電極部２１より下流側に配置される必要は無く、また、必ずしも銅板２１０と流れ方向で対向する必要もない。
【００５７】
なお、以上の実施態様に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
流路内に配置される金属電極と、
前記流路内に配置される参照電極と、
非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部とを備える、バイオフィルム形成センサ。
（付記２）
前記金属電極は、平板状の形態であり、面直方向が前記流路内の流れ方向に平行になるように配置される、付記１に記載のバイオフィルム形成センサ。
（付記３）
前記カバー部は、前記金属電極の側面と、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で下流側の表面の外周部とを更に覆う、付記１又は２に記載のバイオフィルム形成センサ。
（付記４）
前記金属電極及び前記参照電極間の電位を計測する電位差計を更に含む、付記１〜３のうちのいずれか１項に記載のバイオフィルム形成センサ。
（付記５）
前記参照電極は、前記流路内の流れ方向で前記金属電極よりも下流側に配置され、前記金属電極と前記流れ方向で対向する、付記１〜４のうちのいずれか１項に記載のバイオフィルム形成センサ。
（付記６）
電子機器を冷却するための冷媒が流通する流路と、
前記流路内に流路内に配置される金属電極と、
前記流路内に配置される参照電極と、
非金属材料により形成され、前記金属電極における前記流路内の流れ方向で上流側の表面を覆うカバー部と、
殺菌剤を貯留する殺菌剤タンクと、
前記殺菌剤タンクと前記流路との間に設けられるバルブと、
前記金属電極及び前記参照電極間の電位差が所定閾値以上となった場合に、前記バルブを開放して前記殺菌剤タンクから殺菌剤を前記流路に導入する制御装置とを備える、電子機器冷却システム。
【符号の説明】
【００５８】
１    電子機器冷却システム
２    循環ライン
２ａ    配管部
３    冷却部
４    マニフォールド
５    ゴムチューブ
６    冷却板
７    電子装置
８    銅配管
１３    循環ポンプ
１４    殺菌剤タンク
１５    ポンプ
１６    熱交換器
１７    開閉バルブ
１８    タンク
２０    バイオフィルム形成センサ
２１，２１'    銅電極部
２３    電位差計
２３ａ    リード線
２８    参照電極
３０    コントローラ
７０    開口部
２１０    銅板
２１０ａ，２１０ｂ    表面
２２０    カバー部
２２２，２２２'    第１樹脂板
２２４    第１ゴム部材
２２６    第２ゴム部材
２２８    第３ゴム部材
２３０    第２樹脂板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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