フロリナート

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Cray-2(1985年)。C字型の本体が丸ごとフロリナートの水槽になっている

フロリナート(英:Fluorinert)は、3Mによって販売される電子機器の冷却材の製品群の商標である。日本ではスリーエムジャパン(旧・住友スリーエム)社が製造・販売している。

概要[編集]

絶縁体によって安定したフルオロカーボンを基にした液体であり、主に電子機器の冷却など多様な冷却用途に使用される。異なる分子構造により、用途に応じて多様な沸点で利用が可能となっている。液体での用途を企図した単相での利用法か、液体の蒸発時の気化潜熱を利用する二相での利用法がある。

3Mの化合物の一例としてFC-72(ペルフルオロカーボン、C6F14)がある。ペルフルオロカーボンは沸点が56 °C (133 °F)なので、低温での伝熱用途に使用される。もう1つの例ではFC-75、ペルフルオロ(2-ブチル-テトラヒドロフロン)がある。これらの3Mの液体は、FC-70(ペルフルオロトリペンチルアミン)のように215 °C (419 °F)までの温度で扱える[1]

京都議定書の対象物質として、日本で「代替フロン等3ガス」と呼ばれ、排出が規制される温室効果ガスの一つであるペルフルオロカーボン(PFC)を利用した製品であり、極めて高い地球温暖化係数を持つ。モントリオール議定書の対象外であったため、かつてはフロンの代替として洗浄剤や溶剤としても使われることもあったが、京都議定書で批准国に排出量の削減が義務付けられたため、環境中に排出されることが好ましくなく、スリーエム社としても環境への配慮からハイドロフルオロエーテル(HFE)系の「ノベック™」の利用を推奨していることもあり、少なくとも日本では、代替が困難な用途を除いてほとんど使われなくなった[2]

スパコンでの利用[編集]

スーパーコンピュータの冷却用として、空冷では不十分な状況や、強制的なポンプでの送風が制限される状況下で使用されることで知られる。1980年代に開発されたスパコンでよく使われ、特に1985年に発売されたCray-2は、フロリナートによる浸漬液冷が史上初めて本格的に利用されたスパコンとして、ハードウェア一式がフロリナートに満たされた水槽の中に沈んでいる公開写真のインパクトでも話題となった。1980年代当時にスパコン用のLSIとして使われていたECLが非常に発熱量が多かったのも一因である。

しかし、フロリナートの水槽に漬けられるのはプリント基板のみで、HDDやファンなどの物理的に稼働する部品が有るものは浸けられない、また一部のプラスチック部品もフロリナートに溶けてしまうので漬けられない、という点に加えて、フロリナートの価格の高さ、誤って吸入した際の人体への毒性、開放式システムの場合はフロリナートが蒸発して減っていく、などの運用の難しさと(フロリナートが蒸発しない密閉式も存在するが、保守が面倒になる)、極めて高い温暖化効果を持ち地球環境に悪影響を与えることなどから、1990年代以降にスパコン用LSIの主流がECLと比べて発熱量が少ないCMOSになるに従い、ファンを使った空冷が再び主流となった。

スパコンの浸漬液冷用の冷却材としては、フロリナートの代わりに安価で安全性も高い鉱油(車のエンジンオイルなどに使われる物と同種のもの)を使った物も存在するが、フロリナートは鉱油と違って粘性が少なく、保守がしやすいことと(フロリナートは水槽から引き揚げた際にパーツから大部分が流れ落ち、微量に残った分のみを蒸発させればいいのに対して、鉱油の場合はパーツのべたべたを除去するのがとても面倒)、Cray-2以来の実績から、フロリナートはその後も浸漬液冷の主流となっている。

2015年6月には、Green500でフロリナートを冷媒とするスーパーコンピュータが1位から3位までを独占した[3][4]

毒性[編集]

吸入した場合に適切な処置を施したり、目や皮膚への接触を避けなければ危険である場合があるが、摂取による健康への影響は予想されていない[5]

非常に高い地球温暖化係数(GWP1,000を超え10,000に迫る水準)と長期間大気圏に残留するので、フロリナート油の使用は閉鎖されたシステムで少ない量を使用すべきである[6]

SF映画『アビス』(1989年)では、実験的な液体呼吸システムで高酸素濃度のフロリナートを使用することにより、潜水者の深海潜水を可能にして俳優のエド・ハリスが液体呼吸を模擬する場面が描かれた。なお、複数の実験用ネズミが実際にフロリナートによって呼吸する場面もあるが、イギリスでは動物虐待との判断から削除されている。

関連項目[編集]

出典[編集]

外部リンク[編集]