PCファン-あなたが知る必要があるすべて

あなたがここにいるのはあなたのPCのファンの重要性を過小評価していないからです。 それらが失敗し、騒ぎ始めたときにのみ覚えているいくつかの要素。 しかし、現実からそれ以上のことは何もありません。 ファンの品質とパフォーマンスは、PCの適切な機能に依存する可能性があります。正確に、それをここで明らかにします。

私たちは常に購入を成功させるためにファンについて知っておくべきすべてを実際に見て説明します。 これの使用は非常に明確です。これらは、プロペラの回転とその高回転のおかげで、高温の金属表面に直接影響する強制的な空気の流れを生成する要素です。 空気と要素の温度差により、熱の一部が流れに伝達され、ヒートシンクの温度が下がり、その結果、CPU、RAM、グラフィックスカード、または配置した場所が下がります。

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PCのファンはどれほど重要ですか

まあ、コンポーネントの適切な冷却はそれらに部分的に依存します。 言うまでもなく、電子部品は高周波で強力な電流強度で動作します。 これは、最小表面と一緒に、 それらの温度を上昇させ、ヒートシンクを必要とします。 次に、これらのヒートシンクは、チップによって生成されたすべての熱を取り、その中の無数の銅またはアルミニウムフィンに分配することができます。 フィンはこんなにたくさんあるの？ さて、強制空気流がそれらに入り、可能な限りすべての熱を環境に取り込みます 。

ファンがない場合でも、熱はヒートシンクに残り、周囲の穏やかな空気に入るのは、 自然対流によりはるかに少なくなります。 このように、チップは温度を蓄積し続け、それを保護するシステムは、発生する熱を制御するために、サーマルスロットルと呼ばれる電圧を大幅に下げます。 したがって、結果として、より遅く、より高温で、寿命が短くなります。 ファンの重要性を確信していますか？

ジュールトムソン効果

きっとあなたは一度あなたの顔の前にファンを置いたでしょう、そしてあなたはそれから出る空気が環境のそれより少し冷たいことに気付くでしょう。 実際、 速度が速いほど、冷たく見えます。 これはジュールトムソン効果によるものです。

この物理現象は、 一定のエンタルピーでの自然な膨張または圧縮により、気温が低下または上昇するプロセスを説明します。 エンタルピーは基本的に、システム（空気）が他の環境と交換するエネルギーです。 空気が圧縮されると温度が上昇し、膨張すると減少します。 これは非常に簡単に証明できます。口を開いて手に空気を吹き込むと、熱くなっていることがわかります（熱がない場合は約36.5⁰C）。 口をほぼ閉じた状態で同じことを行うと、周囲の空気よりもさらに冷たい空気が出てくることがわかります。 おめでとうございます！ ジュールトムソン効果はあなたと共にあります。

ファンには両方の現象があります。 プロペラを通過すると、空気は圧縮されて温度がわずかに上昇しますが、排出されると空気は減少します。 ファンがより多くのエネルギーを環境（ヒートシンク）と交換するため、ファンの空気の流れが多いほど、冷却能力が高くなります。

直径とタイプ

直径

ファンを選択する上で非常に重要な要素は、その直径とその構成または動作のタイプです 。

これらは、理解するのが非常に簡単な2つの要素です。 1つ目は、ファンの大きさ、直径が大きいほどブレードのサイズが大きくなるため、生成される空気の流れが大きくなることです。 フロータイプ、層流、乱流などの技術的な側面については説明しませんが、大きな低速ファンは、小さな高速ファンよりもはるかに優れた冷却効果があることはわかっています。

この時点でユーザーにとって本当に興味深いのは、購入したファンがシャーシまたはヒートシンクに入るということです。これから行う必要があるのは、シャーシの仕様に行ってファンの直径を確認することだけです。認めます。 基本的に3つのサイズ、120 mm、140 mm、200 mmがあります。 これらは標準の測定値であり、カスタム構成を除いて現在使用されているものです。 80mmファンは使用しないでください。非常に古く、基本的なものであり、音を立てるだけです。

ファンの種類については、次のとおりです。

• 遠心分離機またはタービン ：これらのファンは、 送風機タイプのヒートシンクで使用されるものです。 空気を集めるフィンは、回転軸に対して完全に垂直に配置されているため、空気の流れは 、入口に対して90度の方向に生成されます（水平に入り、正面から出る）。 一般的に、ファンはより静かでより効率的ですが、電子機器ではこれは推奨される構成ではありません。空気の速度と圧力が低く、熱をほとんど集めないためです。

タービンファン

• 軸流 ：これらはすべての生命のファンであり、 角度を付けて配置されたそれらのブレードは、ローターから直接離れ、軌道を変更することなく、それらに垂直な流れを生成します 。 これらはノイズが多く、より多くの電力を必要とします が、気圧と流量が高いため、フィン付きヒートシンクでより効果的です。

軸流ファン

• ヘリカル ：ブレードが直線ではなく、それ自体が湾曲している軸流ファンの変形です。 これらのファンは、より低い圧力で大きな空気の流れを生成し、静かにします。 シャーシの内外に空気を送り込むのに最適です。

ヘリカルファン

ファンの性能と特性

PCファンの 主な特性を詳しく見てみましょう。PCファンは耐久性とパフォーマンスにとって重要であるためです。

ブレードのデザインと数

軸流ファンとヘリカルファンが非常によく似ていることはすでに見てきましたが、それはブレードの設計を差別化するだけの問題です。 これらは、指示された方向に空気を移動させる役割を担っており、このようにして空気に加速度が加わり、ノイズに変換されます。これにより、製造業者はあらゆるコストでこれを排除しようとします。

これらのほとんどは、内部のリブや背面のスポイラーなどのカスタムのブレード付きファンを武器に備えており、乱気流がノイズに変換されるのを防ぎます。 それらの数も重要です 。なぜなら、私たちが多くなればなるほど、それらが低回転で動くことができる空気が増えるため、常にそれらの間のバランスを見つける必要があるからです。

ベアリング

ベアリングまたはベアリングは、モーターを通るファンの動きを可能にするためのメカニズムです。 これらの非常に小さなファンでは、回転軸と電気コイルまたはステーターは通常分離されており、通常後者は固定されています。 これは、おもちゃを使う人など、通常のモーターとは正反対です。 この式で達成されるのは、コイルが固定されているときの軸の慣性が少なく 、その内部に流体を入れることで、音をなくして耐久性を最大化できることです。

これらは、PCファンで最も使用されるベアリングです。

• スリーブまたはプレーンベアリング：ファンシャフトには、回転を容易にするための潤滑と潤滑を備えたプレーンベアリングがあります。 コイルは、メーカーに応じて4または6の外輪を形成します。 それらは非常に静かで 、製造が簡単で、潤滑が消耗するまで約25, 000〜30000時間持続します。 潤滑ボールは、回転シリンダーとの接触を確実にするために、以前のベアリングのこの摩耗を改善および排除するために配置されます。 それらはより高い耐久性を提供し、 より高い温度に耐えますが 、打撃後に動いて故障する可能性のあるボールの摩擦のため、 ややノイズが多くなります。 流体ダイナミンクベアリング：最後に、 耐久性と潤滑性を最大化するためにベアリングの周りに加圧オイルプレチャンバーを使用する、最も複雑なものがあります。 また、非常に静かで、平均寿命は150, 000時間です。 これらは、Noctuaで広く使用されています。

RPM

これらは、ファンが回転する1分あたりの回転数です。 各回転はそれの完全な回転であるため、1分間の回転数が多いほど、速度が速くなり、より多くの空気の流れが生成されます。

電気接続のタイプ

ファンをPCに接続する方法も非常に重要です。 おそらく、ファンが常に同じ電源コネクタを備えているわけではないことに気づいたかもしれません。3ピンヘッダーを介して提供するファンもあれば、4ピンヘッダーを使用するファンもあり、最も基本的なものでさえ、MOLEXの隣に2ピンコネクタを備えています。

• MolexまたはLP4接続：これは最も基本的なもので、2つの導体（正と負）が対応するマザーボードのヘッドの一部に接続されるか、PSUのMOLEXヘッドに直接接続されます。 これらは5Vまたは12Vの一定の電気信号を受信するため、常に最大RPMで回転します。 DC接続：これは、シャーシに統合された、または基本的なマイクロコントローラーに接続されたミッドレンジファンでは非常に一般的です。 今回は2つではなく3つのピンがあり、モーターに入る張力の割合に応じて回転速度制御を追加します。 制御は同様に行われ、コントローラーに互換性がある場合はユーザーの操作が可能です。 PWM接続：最後に、4つのピンを使用して最も完全なものになり、 パルス幅変調（PWM）を使用してモーターの回転を制御できます。 電圧は、パルスによって形成されるデジタル信号によって生成され、パルス密度が高いほど、平均出力電圧が高くなり、回転が速くなります。 このシステムは、消費電力に基づいてファンのCFMを制御するのに非常に役立ちます。

空気の流れと静圧どちらが良いですか？

基本的な機能と構造を確認した後、ファンのさまざまなパフォーマンス測定値を確認します。 ほとんど間違いなく現れるのは、空気の流れとその静圧です。

空気の流れは、ファンを循環する空気の量です。 流体力学では、それは流れ（Q）の形で測定され、 ダクトの断面（S）と空気の速度（V）に比例し、 Q = S * Vです。 このタイプのデジタルファンで広く使用されているもう1つの測定基準は、CFMまたはCubit Feet Per Minuteまたは立方フィート/ Minuteで、英国の測定です。 この場合、 単位時間あたりのセクションを通過する空気の流れが測定されます。

それを国際システムのユニットに渡したい人にとって、これは同等です：

一方、 静圧は、空気が物体に及ぼすことができる力です。たとえば、空気がファンを出る力です。 静圧が高いほど、空気の流れを遮断することが難しくなります。 それはmmH2Oまたは水のミリメートルで測定されます。

ここで、ユーザーにとって重要なことになります。より多くのフローまたはより多くの圧力が必要ですか？ まあそれは依存しますが、両方を持つことが最善です。 市場では、測定の種類ごとに特定のファンがあり、 ブレード数が多い（9以上）ファンはCFMが高く 、 ブレード数が少ない（8以下）ファンはmmH2Oに特化しています 。 コルセアなどのブランドの場合、 SPまたはAFシリーズ は「静圧」または「気流」である ことを意味します。

AFファンは 、より多くの流れがキャビン内のより多くの空気を更新することを可能にするので、シャーシ内で空気を出し入れするためのそれらの使用により指向しています 。 一方、 SPファンは、表面からより多くの熱を除去できるようにするために、ヒートシンクやラジエーターにそれらを推奨します 。 2つのパラメータが高いほど、ファンの性能は向上するので、CFMが等しい場合は、mmH2Oが最も高いファンを採用し、mmH2Oが1ユニットのみ変化する場合は、流量が最も高いものを採用します。 たとえば、次のとおりです。

コルセアSP120 RGB	コルセアAF120 LED
1.45 mmH2O 52 CFM €17.9	0.75 mmH2o 52.19 CFM €22.90
最悪のオプション	最良の選択

異音

ファンから発生するノイズは、上記のパラメータと、内部のベアリングの種類にも一部依存します。 RPMが高いほど、空気の循環量が増えるため、ノイズが大きくなります。 含油ファンは最も静かです。

生成されたノイズはデシベル（dB）で測定されますが、通常、前にA（ dBA ）が付いて表示されます。 つまり、この値は人間の聴力に合わせて重み付けされています。 dBは利用可能なすべてのサウンド周波数をカバーし、dBAは人間が聞く20〜20, 000 Hzの範囲に調整します。

RGB点灯ファン

すでにファンの基本的な部分は、 RGB照明システムの組み込みです 。 もちろん、RGBを使用すると、ファンのすべてのパフォーマンスが劇的に向上します（冗談）。 いずれにせよ、私たちはすべてRGBに打たれていることを否定することはできず、シャーシがすべての中で最高であることを望んでいます。

現在のシナリオでは、ほとんどすべてのメーカーが独自の照明技術を使用しており 、LEDは最大1670万色を提供できます。 最も重要なことは、 ソフトウェアでそれをカスタマイズできるシステムを用意することです 。そのため、これらが 4ピンヘッダーのARGB（アドレス可能なRGB）であることを確認する必要があります。

シャーシで最高の空気の流れを得る方法

最後に、迅速に検討し、シャーシ内の空気の流れを最適化するためのヒントを示します。 多くの場合、それはファンの数ではなく、ファンの質やファンの配置に関するものです。 基本的に、シャーシでは3種類の空気の流れを生成できます。 水平流れ、垂直流れ、混合流れ。 熱気は冷気よりも軽いため、常に上昇する傾向があることに常に注意してください。

垂直流

シャーシの底面から空気を取り入れ、上から取り出して作成します 。 空気の循環を最大限に促進するので、これはすべての中で最も最適なフローです。 問題は、シャーシが中央のコンパートメントから分離するPSUカバーを搭載しているため、下に開いているシャーシが少ないことです。 重要なことは、上のファンは常に空気を吸い込み、下のファンは空気を吸い込まなければならないことを知っていることです。

水平流

一方、塔の上下は閉鎖されています。 この場合、前面に開いているか半開きのファンのパネルがあります。 これらは常に空気を入れるために配置する必要がありますが、背面にはこの空気をすべて排出する別のファンがあります。

理想的には、CFMが大きいファンを使用して、上部、特に背面に熱風が詰まらないようにします。

混合流

これらのシャーシは、今日の中で最も一般的です。 PSUカバーで下部が閉じていますが、前面と上面の両方が開いており、背面も開いています。

繰り返しになりますが、理想は 、 空気を前面に置くファンを置き、背面と上部を離れて熱気を排出することです。 それは水平流ですが、非常に非常に開いた部分によって助けられ、液体冷却ラジエーターに最適です。

PC向けの最高のファンによる結論とガイド

ファンを購入することには多くの秘密がないと思っていたのであれば、ここでは、ファンにもくずがあることを示しました。 特に非常に強力なハードウェアを使用している場合や、シャーシの品質が低い場合は、PCでの重要性を過小評価しないでください 。 高温はコンポーネントに大きな損害を与える可能性があります。 今、私たちはあなたに私たちのガイドを残します。

シャーシには何人のファンがいて、どれくらいの大きさですか？ なぜこれほど多くのファンモデルが市場に出ているのか考えに立ち止まったことはありますか？