ケースファンとは？ パソコン冷却ガイド
PCケースファンは、高性能PCやゲーミングPCの基盤です。PCが安全に最高のパフォーマンスで動作することを保証します。激しいゲームをプレイしたり、高性能コンピューティングを実行したりしているときに、ハードウェアが過熱して突然ゲームが遅くなったり、処理速度が低下したりすることを想像してみてください。このような事態を防ぎたいなら、PCを冷却し、最高のパフォーマンスを発揮できるようにするためのガイドをご紹介します。
この記事では、ケースファンの基礎知識から始め、その実装方法、そしてPCパフォーマンスへの影響について検証します。さらに、最適なPCケースファンの評価と選定方法についても解説します。PCケースファンの重要な側面について、ぜひ読み進めてください。
ケースファンとは
ケースファンは、PCケースの内部を冷却する可変速または固定速のファンです。構成やパフォーマンスによっては、複数のケースファンが搭載される場合があります。PCケースファンはハードウェアを冷却し、動作温度を許容範囲内に維持します。
プロセッサ、グラフィックカード、SSD、RAMモジュール、電源ユニットなどのPCハードウェアは、使用中に熱を発生します。PCケース内部の温度を維持し、ハードウェアを安全に保つためには、この熱をPCケースから放熱する必要があります。
空冷および液冷システム
通常、PCには空冷式と液冷式の2種類の冷却システムが採用されています。どちらのシステムも、最終的には熱を放散するためのファンを必要とします。
空冷システム
空冷システムは、PCケースファンを使用してシステム内に空気の流れを作り出し、PCケース内を新鮮で冷たい空気が循環するようにします。この冷たい空気はハードウェアから熱を吸収し、ケース外に排出することでPC内部を冷却します。
液冷システム
液冷システムでは、ラジエーターのような熱交換器を使用して、ハードウェアコンポーネントから液体の冷却媒体に熱を伝達します。その後、ファンを備えたラジエーターが冷却液から大気中に熱を放出します。
冷却能力の低下による影響
冷却性能が低下するとパフォーマンスが低下し、PCに搭載されているハードウェアが危険にさらされる可能性があります。冷却性能の低下が及ぼす影響として、以下の3点を考慮する必要があります。
- サーマルスロットリング：サーマルスロットリングは、プロセスの動作速度を低下させることで動作温度と発熱を抑えるハードウェア保護メカニズムです。設計通りの適切な冷却が行われないと、パフォーマンスの低下につながります。
- ハードウェア寿命の短縮:不適切な冷却により、CPU、GPU、RAM などの重要なコンポーネントの動作温度が上昇し、寿命が短くなる可能性があります。
- オーバークロック不足：冷却が不十分だと、ハイエンドプロセッサのクロック速度が低下する可能性があります。オーバークロック可能なプロセッサでは、通常、大型のヒートシンクや水冷システムが必要になります。
ケースファンの評価方法
PCケースファンの性能は、回転数、エアフロー、圧力、騒音、サイズといった指標で測られます。購入を決定する前に、以下の仕様を慎重に評価する必要があります。
RPM
1分間の回転数を表します。簡単に言えば、ファンの回転速度です。回転数が高いほど、冷却性能は向上します。PCファンの平均的な回転数の上限は約4000 RPMです。これを超えるとファンの騒音が大きくなり、高速回転させる場合はファンが損傷する可能性があります。
空気の流れと圧力
風量はCFMで測定され、圧力は通常mmH2Oまたはパスカル（PA）で表されます。これらの用語と冷却との関係を理解しましょう。
- CFM:立方フィート/分（cubic feet per minute）の略です。これは、ファンが一定時間内にPCケース内に送り込むことができる空気の量です。一般的なケースファンは、50～90 CFMの空気流量を冷却に提供します。一方、高性能レベルのファンは最大120 CFMの空気流量を提供します。
- 圧力：圧力は、空気がどれだけの障害物を回避できるかを決定します。低圧ファンは、比較的開放的なPCの冷却には十分ですが、高圧ファンは、密閉された小型のケースや液体ラジエーターを使用する場合に優れた冷却効果を発揮します。
ノイズ
dBはデシベルの略で、音や騒音の測定単位です。ファンが高速回転し、空気が物体に当たって流れる際に騒音が発生します。高風量ファンは大きな騒音を発生するため、多くのユーザーにとって許容できない場合があります。この問題に対処するため、より優れたベアリングとブレード設計を備えたファンを利用することで、必要な風量を確保しながら騒音レベルを低減できます。
ベアリングタイプ
スリーブベアリングファンは油圧ベアリングファンよりも安価です。油圧ベアリングファンは静音性に優れていますが、スリーブベアリングファンは高速回転時に騒音が大きくなります。ライフルベアリングファンは耐久性と静音性のバランスに優れています。
美学と照明
ケースファンには、お好みのスタイルに合わせてライト付きとライトなしの2種類があります。RGBファンには、固定色または点滅するライトが搭載されているものもあります。また、必要に応じて色を調整できる可変色のLEDを搭載したモデルもあります。
サイズ
最後に、冷却ファンには様々なサイズがあります。120mmまたは140mmが標準サイズです。通常、ファンが大きいほどエアフローは良くなりますが、設計パラメータによっては小型ファンでも高いエアフローを実現できます。ファンの配置方法によってサイズが異なります。
ニーズに合ったケースファンの選択
市場には、様々なユーザーのニーズに応える幅広いファンが揃っています。自分に最適なファンを知ることで、情報に基づいた選択を行い、PCのパフォーマンスを最大限に高めることができます。
熱設計電力
必要なファンの数は、システムコンポーネントのTDPに比例します。TDPが高いほど、システムを冷却するために必要なファンの数も増えます。
- 日常:統合グラフィックを搭載した基本的なオフィス用または家庭用の PC は TDP が低く、必要な PC ファンは吸気用と排気用にそれぞれ 1 つずつ、合計 2 つだけです。
- 高性能/ゲーミング：これらのPCは中～高TDPの範囲に該当します。通常、専用のグラフィックカードと高速プロセッサを搭載しています。3～5個のファンで十分な場合があり、複数の吸気口と排気口を使用します。
- オーバークロックとワークステーション：これらのシステムでは、通常、ハイエンドのオーバークロックプロセッサ、あるいは複数のプロセッサが採用されており、TDPが非常に高くなります。必要なエアフローを低騒音で実現するには、6個以上のファンが必要になります。また、これらのシステムでは水冷システムが採用されている場合もあります。
ケースのエアフロー設計
PCケースは、負圧、中圧、または過圧のいずれかになります。選択はPCの用途と大気条件によって異なります。
中立的な圧力
中性圧力ケースは、環境と同じ圧力で動作します。空気の流入量と流出量は等しくなります。この構成は、PCケース内にホットスポットや空気の滞留領域がない、日常的に使用するシステムに適しています。
正圧
正圧ケースは、環境よりもわずかに高い圧力で動作します。これは、高CFMの吸気ファンを多数使用し、低CFMの排気ファンを少数使用することで実現されます。正圧ケースは、ケース内への冷気の安定した流れを確保し、同時に埃の侵入を防ぎます。
負圧
負圧ケースは、周囲圧力よりも低い圧力で動作します。これは、排気流量の増加と吸気流量の減少によって実現されます。熱気がケース内に滞留する時間が短くなるため、ホットスポットや空気の停滞領域があるシステムに適しています。放熱性は高いですが、ケース内に埃が入り込みやすいため、よりクリーンな環境や管理された環境が必要になる場合があります。
ファンの配置
前から後ろへ
吸気ファンはケース前面に、排気ファンは背面に配置されています。これにより、ケース内外の空気の流れが均一になり、ほとんどのコンポーネントに空気が行き渡ります。これは、統合型グラフィックスを搭載した日常的なシステムに最適です。
下から上へ
専用GPUを標準の向きでマウントすることで、ケースを効果的に冷却できます。空気はケース下部から吹き出し、上部から排出されます。この構成では、GPUとCPUもエアフローを補完します。
組み合わせ
組み合わせるファンの数を増やす必要がありますが、PCケース内のホットスポットと空気の滞留領域を減らすことができます。設置場所は、高TDPコンポーネントの搭載場所に基づいて決定されます。
結論
PCケース冷却ファンは、最高のパフォーマンスを実現し、ハードウェアを最大出力で安全かつ確実に動作させることを可能にします。PCケースファンは、静音性、外観、そして性能要件に基づいて選択されます。ESGAMINGは、お客様の冷却ニーズを満たす幅広いファンを取り揃えています。