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PCのエアフロー CFM

PCケースをCooler Master Centurion 5 II から Silencio 452 に入れ替え、ファンはフロント14cm×2、背面12cm×1となりました。

この他にはCPUファン12cm×2と電源に搭載されたファンが回っています。

Centurion 5 IIよりファンの搭載数が少なく、メッシュ部分が少ないかわりに静音性の高いSilencio 452ですが、排熱についてはどうなのでしょうか。


ファンの仕様について

CoolerMaster Silencio FP 120 PWM

CoolerMaster Silencio FP 120 PWM

製品寸法:120mm (L) x 120mm (W) x 25mm (H)
ファン回転数:800~1400rpm
ファン風量:16.4~44 CFM ±10%
ファン風圧:0.47~1.69 H2O ±10%
製品寿命:160,000時間(MTBF/理論値)
騒音値:6.5~14 dBA
ベアリング方式:LDB(ループダイナミックベアリング)
コネクタ:4pin PWM

先日購入したファンです。

ファンが大きいほど、回転数が高いほど、風量と風圧は高まりますが、反面、うるさくなります。

ケース内などの温度に応じて回転数をコントロールできる4pinのPWM方式であれば最大回転数で回り続けることはありませんが、マザーボードのPWMに対応した端子に接続する必要があります。

3pinのDC方式ではファンは最大回転数で回転しますが、最近ではDC方式でも回転数をコントロールできるマザーボードも見掛けるようになりました。

今回は「CFM」に注目してみたいと思います。

風量の単位:CFM (Cubic Feet per Minute)

「1分間あたりに何立方フィートの風量があるか」

これがCFMの単位となります。

先程の例のファンでは最大回転時の1400rpmで1分間に44立方フィートの風量があるということになります。

言い換えれば、1分間に30cm(約1立方フィート)の立方体44個分の風量です。

計算してみましょう

Silencio 452の外寸です。

449mm(高)×190mm(幅)×449mm(奥)=38,304,190立方ミリメートル

1立方フィートは約28,316,846立方ミリメートルなので、Silencio 452は約1.35立方フィート。

先程のファンの仕様である44CFMを1.35で割れば約32.5となるので、大雑把で1分間にケース容積の32.5個分の風を送れるという計算でしょうか。

これをフロントファン×2、背面ファン×1で計算して、

吸気量が多ければ「正圧」、排気量が多ければ「負圧」となります。

正圧では吸気ファンの前面にフィルターが付いていればケース内部にホコリが溜まりません。

負圧では換気口からも吸気することになるのでケース内にホコリが溜まりやすいです。

あとは熱はケース上部に溜まりやすいこと、どの部分に風を当てて冷やしたいかでファンの位置と向きを決めますが、ファンの取り付け位置が少ない場合は必然的となります。

実際には様々な抵抗があるので計算とおりとはいかないのですがアレコレ考える参考にはなるでしょう。(^^)

エアフローとファンコントロール

今実際に設置しているのは、最大回転時でフロントパネルに14cmファン(吸気/62CFM)×2=124CFM、背面12cmファン×1(排気/74CFM)となる「正圧」となっています。

CPUファンはケース内の冷気をヒートシンクに送る側が71CFM、ヒートシンクの熱気を逃がす側が74CMFにして、そのまま74CFMの背面ファンでケース外部に排出しています。

吸気が74CFM以上でないと負圧になり、ケース内に熱気がこもったり、換気口からホコリが混入しやすくなります。

吸気ファン14cm×2の回転数を最大60%にすると吸排気が同じ量に。60%以上で換気口からケース内の空気が自然排出されるようになります。

各ファンが最大回転すると換気口から50CFM分の空気が排出される計算です。

マザーボードのファンコントロール機能を利用して、各ファンの回転数を制御すれば、ある温度までは負圧とか吸排気のバランスが良い状態とか、一定を超えると1分間にケース91回分換気できる最大風量にするとか可能ですが、エアフローの実際はファンの特性であったり、ケースのフィルターや構造、配線などの抵抗によって異なります。

ファンの大きさや能力を考えて設置しても、ファンコントローラ標準プロファイルと数度しか違わないことも多いのですが、アレコレ試しているうちが楽しい訳で。(^^;

 

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