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ラジエーター(Radiator)は、水冷システムにおいて冷却液から熱を大気中に放出する熱交換器で、その性能が水冷システム全体の冷却能力を決定する重要なコンポーネントです。
ラジエーターの役割:
コア部分:
- フィン: アルミ製薄板
- チューブ: 冷却液通路
- タンク: 上下の集合部
- ポート: 入出力口
材質:
- フィン: アルミニウム
- チューブ: 銅/真鍮
- タンク: 真鍮/プラスチック
- 混合金属は要注意
ファンサイズ基準:
- 120mm: 最小単位
- 240mm: 120×2
- 280mm: 140×2
- 360mm: 120×3
- 420mm: 140×3
- 480mm: 120×4
厚さ:
- 薄型: 25-30mm
- 標準: 30-38mm
- 厚型: 45-60mm
- 極厚: 60mm以上
目安(ΔT=10℃時):
- 120mm: 100-150W
- 240mm: 200-300W
- 360mm: 300-450W
- 480mm: 400-600W
影響要因:
- 表面積
- フィン密度
- 風量/風圧
- 冷却液流量
密度による特性:
- 低密度(8-12 FPI)
- 低速ファン向き
- 低抵抗
- 静音運用
- 中密度(13-16 FPI)
- バランス型
- 一般的
- 汎用性高
- 高密度(17-20 FPI)
- 高速ファン必要
- 高性能
- 騒音大
基本計算:
必要サイズ = 総発熱量 / 150W × 120mm
例:
- CPU(150W) + GPU(250W) = 400W
- 400W / 150W = 2.67
- 推奨: 360mm以上
余裕率:
- 通常: +30%
- 静音: +50%
- OC: +70%
トップ(天面):
- 熱気の自然上昇
- 排気として理想的
- ケース内温度低下
- 埃堆積しやすい
フロント(前面):
- 吸気として使用
- 冷たい空気利用
- ケース内温度上昇
- 見た目良好
ボトム/サイド:
- スペース活用
- 補助的使用
- 特殊ケース向け
配置: ファン → ラジエーター
特徴:
- 最も一般的
- 清掃容易
- 十分な性能
- 標準的選択
配置: ラジエーター → ファン
特徴:
- やや性能低下
- 見た目すっきり
- 埃溜まりやすい
- 特殊事情向け
配置: ファン → ラジエーター → ファン
効果:
- 性能10-15%向上
- 騒音増加
- コスト2倍
- 厚さ増加
推奨条件:
- 厚型ラジエーター
- 極限性能追求
- スペース余裕
- 騒音許容
シングルパス:
- 一方通行
- シンプル
- 標準的
デュアルパス:
- U字型流路
- 流速上昇
- 効率向上
クロスフロー:
- 横断流
- 特殊設計
- 高性能型
考慮事項:
- チューブ取り回し
- エア抜き
- ポンプ位置
- ケース制約
一般原則:
- 上部にエア溜まり回避
- 流れの自然性
- アクセス性
要注意:
- 銅+アルミ = 電食リスク
- 真鍮+アルミ = 要添加剤
- オール銅 = 最も安全
対策:
- 同一金属統一
- 防食剤使用
- 定期メンテ
- pH管理
推奨:
- 蒸留水+防食剤
- プレミックス液
- メーカー推奨品
避けるべき:
- 水道水のみ
- 不適合な添加剤
- 混合使用
外部清掃:
- 3-6ヶ月ごと
- エアダスター
- フィン損傷注意
- ファン側から
内部洗浄:
- 年1回程度
- 専用洗浄液
- 完全排水
- 十分なすすぎ
チェック項目:
- フィン目詰まり
- 腐食・変色
- 漏れ
- 流量低下
対策:
- フィルター使用
- 適切な冷却液
- 定期交換
- 早期発見
特徴:
- 25-30mm厚
- 省スペース
- 性能は劣る
- SFFケース向け
用途:
- 小型PC
- 補助冷却
- スペース制限時
MO-RA3等:
- 超大型(9×140mm等)
- 圧倒的性能
- 完全静音可能
- 設置場所必要
メリット:
- ケース内スペース
- 超低速ファン
- 拡張性
オール銅:
- 最高性能
- 腐食耐性
- 高価
- 重量大
ステンレス:
- 耐食性最高
- 医療/食品向け
- 特殊用途
- 非常に高価
原因:
- サイズ不足
- 詰まり
- エア混入
- ファン不良
対策:
- 容量見直し
- 清掃/洗浄
- エア抜き
- ファン交換
種類:
- 流水音: エア/流量
- 振動音: 共振
- 金属音: 熱膨張
解決:
- エア抜き
- 防振対策
- 取り付け見直し
選択基準:
- 厚型選択
- 銅製チューブ
- 適切なFPI
- 余裕あるサイズ
推奨:
- 360mm以上
- 38mm以上厚
- 中密度フィン
方針:
- 大型ラジエーター
- 低FPI
- 低速ファン運用
- 余裕率高め
構成例:
- 420mm薄型
- 8-10 FPI
- 800rpm以下
開発中:
- マイクロチャンネル
- 3D構造フィン
- 可変FPI
- スマート制御
期待効果:
- 効率2倍
- 小型化
- 低騒音
- 自動最適化
ラジエーターは水冷システムの心臓部として、冷却性能を決定づける重要部品。サイズ、厚さ、FPIの選択により、用途に最適な性能を実現。120mmあたり100-150Wを目安に、余裕を持ったサイズ選択が重要。適切なファン組み合わせとメンテナンスにより、長期間にわたって安定した冷却性能を維持できる。