水枕について

水冷でまず目が行ってしまうパーツが水枕ではないでしょうか、構造的には凄く単純で密封された空冷ヒートシンクと考えれば一番解りやすいと思います、以前は単純に水を流すだけだった構造も最近はマイクロチャネル方式という水をベースプレートに直接当てる構造が主流となっています、これだけで2~3度の温度低下が有ったのでやはり水の流れ方も冷え方に影響を与えるのでしょう。

【水枕のバリエーション】

【CPU用】

これが無くては始まらない???CPU用の水枕です、左のDanger Den製の用に対応CPUが決まっている製品や右のアルファクール製の用にマウント金具のみを取り替えて様々なCPUに対応出来る物が有ります、性能自体は双方とも同等ですが管理人は水枕の固定方式で左の製品の方が好みですね。

 


 


【チップセット用】

最近はチップセットの発熱も大きいですから結構重要です、おまけに空冷ではCPUクーラーの風である程度冷えていたチップセットが水冷化によって無風状態になりますからCPUを水冷化した時はチップセットも水冷化するかファンを別に用意してチップセットに風を当てる事は必須となっています。

 


 


【VGAカード用】

VGAチップ用はチップ単体のみを冷却する汎用の水枕とメモリーやカード上のVRM等を同時に冷却してしまう専用の水枕が有ります、VGAカードも高性能化によりファンの音がかなり五月蠅いですから水冷化の効果は有りますね

こちらが専用水枕 X1800/1900用の物です

 


 


【VRM用】

CPUの高性能化によって電力を供給するVRM(ボルテージレギュレーター)も発熱が大きくなりVRM用の水枕まで出てきました、以前はVRMにヒートシンクも装着されていなかった事を考えると凄いことになってきたなと・・・・せっかく有るのだからと管理人はこれも装備しています(笑

 


 


【HDD用】

そのほかにPCケース内で発熱する物体と言えばHDD、当然の様にHDDも同時用の水枕も有ります、写真の製品は熱伝導ジェルシートを介してモーター部分と基板上のチップを冷やすようになっています、HDDに風を当てる事が難しかったり出来るだけファンを減らしたい場合はかなり効果が有りますよ、ただしHDD水枕を使う場合は水温もそれなりに低く保たないと駄目ですから中途半端に水冷化すると逆効果になる場合もありますからご注意を。

HDD用には静音用のボックスに入れてしまう物も有ります、HDDも同時筐体のサイドを冷やすのですが標準の空冷ではHDD全体で放熱している事を考えるとサイド側から吸熱するだけでも効果は有りますね、無風状態の箱に入れてしまうのですから何処かから放熱をしなければならないですから。

 


 


このほかにもメモリーモジュールを冷却する水枕なんてのも存在します。

 



【構造編】

 

一昔前は水枕も右から左に水が流れるだけでした

写真は当店が一番最初に扱ったCPU用水枕でSlitEdgeという製品ですが、これなんかは見事に右から左に水が流れて冷やします、現在でもCPU用以外は殆どこの方式ですし現在に至ってもさして性能が悪いわけでは有りません。管理人は未だにこれを使用していますから




内部構造はスリットの間を水が流れて熱を奪っていく様になっています、現在は同じ様な水の流れ方をしてもピンタイプが主流になってきていますね、写真の様にスリットもある程度の厚みがなければ水枕の場合は熱を上手く放熱出来ないみたいです、なぜなら水は空冷と違ってベースプレートの熱を一気に奪って行くのでスリット(フィン)部分が薄いとベースからの熱がフィンの先まで到達しないまま熱が奪われて放熱効率が悪くいまいち冷えないからです、この辺が空冷ヒートシンクと水冷の水枕の大きな違いと思います。現実に薄いフィンを使用した水枕が無い事をみれば理解できると思います、以前は有ったみたいですがね・・・




これが現在では主流になったCPU水枕の構造です、写真の製品はAlphacoolのNexXxoS XPですがこれを最初に見た時は上手い方法を考えついたなと言う感想でした。これが出るまでも水をベースプレートの真ん中に当てる水枕は有ったのですがフィッティングがオフセットしていたり3本有ったりだったんです。しかしミドルプレートを使用し見た目にもすっきり仕上げて来たのには感心しましたよ。ミドルプレートが水の流れを真ん中に持っていきスプレーの様にベースプレートに水を当てて冷やす様になっています。

 

それから水枕への水が流れる量でCPU等の温度が変わるのかと言う質問を良く聞きますがハッキリ変わります、これは管理人自身がテストベンチで実験しており流量以外の条件は全て同じで測定した結果ですので間違い有りませんしアルファクールの水枕が以前はG1/8のネジ径だったものが最近は全てG1/4径の大きな物に変わった事でも流量は重要だと言うことが解ると思います。

測定用に写真の水枕テスト用ベンチを製作し常に一定の負荷を掛けられる様に100Wのヒーターを装備しております、写真はΩですが測定データが何処かにいってしまったのでNexXxoS XPのもので御勘弁を、データは温度が安定した後に30分測定した平均です。いずれ色んなデータをきっちり取り直して別のページでアップします。

 

流量(L/m)

温度差(℃)

1.0 10.0
1.5 9.2
2.0 9.0
2.5 8.7
3.0 8.2
3.5 8.0
4.0 7.8
4.5 7.5

 

 

NexXxoS XP Silver  外気温15℃、負荷100W一定、使用ラジエター Black Ice Pro

4.5L/mを超えると差は殆ど無くなりますしポンプの能力から考えても実際に組み込んだときの現実的な流量では有りませんから出来うる限り水が流れやすいようにすれば効率が良くなるではと思います、当然フィッティングは1/8より1/4を使う方が圧倒的に有利です。水枕によって温度差は大きくなったり小さくなったりは有りますが多く流れる事によって冷えが良くなる事は間違い無いです。チョロチョロとしか水が流れていないので有れば流量を上げることによって驚く程温度が下がる場合が有りますよ。

ただしラジエターの容量が足りないのであればそちらをまずなんとかするのが先決なんですがね。



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