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ウォーターブロック(Water Block)は、CPUやGPUなどの発熱部品に直接取り付けて熱を冷却液に効率的に伝達する、水冷システムの最も重要な熱交換器です。
ウォーターブロックの役割:
ベースプレート:
- 銅製が主流
- ニッケルメッキ
- 鏡面仕上げ
- 0.1mm以下の平面度
トップ部:
- アクリル/金属
- 流路形成
- ポート配置
- 密封構造
内部構造:
- マイクロフィン
- ジェットプレート
- 流路設計
- 最適化形状
銅(推奨):
- 熱伝導率: 401 W/mK
- 加工性良好
- 耐久性高い
- 業界標準
アルミニウム:
- 軽量
- 安価
- 腐食注意
- 限定使用
ハイブリッド:
- 銅ベース
- アクリルトップ
- 視認性
- 一般的
ユニバーサル型:
- 多ソケット対応
- 汎用性高い
- コスパ良好
- 主流
専用設計:
- 特定CPU最適化
- 最高性能
- 高価
- エンスージアスト向け
サイズ:
- 標準: 60×60mm前後
- 拡大: VRM冷却含む
- コンパクト: ITX向け
フルカバー:
- GPU全体冷却
- VRM/メモリ含む
- 最高冷却性能
- カード別専用
GPUコアのみ:
- 汎用性
- 安価
- 限定的冷却
- 旧式
特徴:
- 大型化傾向
- 複雑な形状
- 高い冷却要求
マイクロチャンネル:
- 極細流路
- 表面積最大化
- 高性能
- 詰まりリスク
ピンフィン:
- 円柱/角柱配列
- バランス型
- 一般的
- 信頼性高い
スプリットフロー:
- 中央噴流
- 放射状拡散
- 効率的
- 高度な設計
層流 vs 乱流:
- 乱流促進設計
- 熱伝達率向上
- 圧力損失増
- 最適化必要
流速分布:
- ホットスポット集中
- 均一冷却
- デッドゾーン排除
- CFD設計
定義:
θ = ΔT / Q [K/W]
目標値:
- 高性能: <0.05 K/W
- 標準: 0.05-0.1 K/W
- エントリー: 0.1-0.15 K/W
影響要因:
- ベース厚
- フィン密度
- 流量
- 接触面
重要性:
- ポンプ負荷
- 流量影響
- システム設計
- バランス必要
典型値:
- 低抵抗: <0.5 PSI
- 標準: 0.5-1.5 PSI
- 高性能: 1.5-3 PSI
表面処理:
- 完全清掃
- 平面確認
- TIM塗布
- 保護フィルム除去
確認事項:
- 対応ソケット
- クリアランス
- 向き/方向
- 付属品
基本フロー:
1. バックプレート設置
2. スタンドオフ取付
3. TIM塗布
4. ブロック設置
5. 均等締付
6. 配管接続
注意点:
- 過締め禁止
- 対角締め
- 水平確認
- 確実な固定
流入/流出:
- ホットスポット優先
- 短経路
- 気泡除去考慮
- メーカー推奨
統合設計:
- VRM冷却
- チップセット
- M.2 SSD
- トータル冷却
推奨流量:
- 60-120 L/h
- それ以上は効果薄
- ポンプ寿命考慮
- システムバランス
制限要因:
- 内部抵抗
- 配管径
- ポンプ性能
- 他部品
分解清掃:
- 年1回程度
- フィン詰まり除去
- 腐食確認
- 再組立
洗浄方法:
- 温水洗浄
- 酸性洗浄剤(軽度)
- 歯ブラシ使用
- 完全乾燥
寿命:
- 通常5-10年
- 腐食で短縮
- 詰まりで性能低下
- 定期確認
交換サイン:
- 温度上昇
- 流量低下
- 腐食/変色
- 漏れ
概要:
- IHS除去
- ダイ直接接触
- 究極の性能
- 高リスク
効果:
- 10-20℃改善
- 熱抵抗最小
- 特殊ブロック必要
- プロ向け
オーダーメイド:
- 特殊用途
- 最適設計
- 極めて高価
- 量産不可
3Dプリント:
- 試作/実験
- 複雑形状
- 材質制限
- 将来性
チェックポイント:
- ベース材質/厚さ
- フィン密度
- 流路設計
- 実測データ
推奨:
- 純銅ベース
- 実績ブランド
- レビュー確認
- 保証期間
バランス:
- 必要十分性能
- 信頼性
- 汎用性
- 将来性
避ける:
- 無名ブランド
- 極端な安値
- 情報不足
- サポートなし
EK Water Blocks:
- 業界リーダー
- 高品質
- 豊富な種類
- 高価
Aquacomputer:
- ドイツ品質
- 高性能
- 革新的設計
- プロ仕様
Barrow/Bykski:
- 中国メーカー
- 良好な性能
- 手頃な価格
- 品質向上中
Alphacool:
- ドイツブランド
- バランス良好
- 実用的
- 中価格帯
ウォーターブロックは、水冷システムの冷却性能を決定する最重要部品。材質、流路設計、加工精度が性能を左右し、適切な選択と取り付けが成功の鍵。CPUとGPUでは要求が異なり、用途に応じた製品選択が必要。定期的なメンテナンスにより、長期間にわたって高い冷却性能を維持できる。