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静音×冷却×省電力、超バランスPCの最適解
TEXT:橋本新義
ますます重要度の高まるファンの使いこなしを極める
image効率的な冷却を行なうには、適切なファンの使いこなしが不可欠。ファンの仕様や性能を知り、適切な製品を選びたい。
空冷の基本となるファンの役割を知る
 PCケースやCPUクーラーをはじめ、PCの各所で使われるファンは、冷却の基本とも言えるパーツだ。

 一般的なPCにおける各パーツの冷却を細かく見ると、発生した熱を周辺の空気に逃がす、いわゆる放熱を行なっている。この放熱において、いかにファンが重要かが分かる。

 ファンを使わない冷却の基本となっているのは、温度の高い空気は上昇し、低い空気は下がるという、「熱対流」と呼ばれる自然現象だ。これにより、PCケースに空気の出入り口さえ設けられていれば、内部での熱の発生により自然にエアフロー(空気の流れ)が起こる。ファンレスPCなどが作れるのは、この対流現象のおかげである。

 ただし、対流によるエアフローはかなり小さいため、一般的なPCの発熱はカバーできない。そこで使われるのがファンだ。ファンによって強制的に周辺の空気を移動させ、エアフローを起こすことで放熱を促す――これがファンの基本的な役割である。CPUクーラーの場合、ファンのエアフローはヒートシンクの熱を奪い、ケースファンのエアフローはケース内にたまった熱い空気を外部に放出する。

 その一方で、ファンは静音化を考える上では可能な限り使いたくないパーツでもある。ファンの動作は、原理的に動作音(ノイズ)を発生させるからだ。

 そのため、PCの冷却性能と静音性を両立させるには、適切なファン選びと使いこなしが重要だ。そこで本編では、ファンのスペックと、製品選びのポイントについて重点的に解説していこう。
imageケースに追加、交換することで、吸気や排気効率をアップ。CPUクーラーの交換用ファンとしても利用できる
ファン選びの
ポイント1
ファンのサイズ
可能な限り大口径かつ回転数の低いものがベター
 ファンの基本性能は、風量の大きさ、つまりどれだけの空気を動かせるかだ。風量を大きく左右するのは、ファンの口径と回転数だが、静音性という点では、両者には大きな差が生じる。回転数を上げると動作音に直結するのに対して、口径を大きくしても動作音の増大にはつながらないからである。

 そのため、風量(=冷却性能)と静音性のバランスを取るには、装着する機器側で対応可能な、最大口径のものでなおかつ、できるだけ低速回転のファンを搭載するのがセオリーだ。

 ただし、口径はともかく回転数に関しては製品選びが難しい。あまり低過ぎると冷却能力が足りなくなるので、PCパーツの発熱量や、ケース内のエアフローなどをかんがみて選ぶ必要がある。
image左から8cm角、9cm角、10cm角、12cm角ファン。これらのサイズがPCケースでよく利用されているが、より小さいファンや大きいファンもある
ファン選びの
ポイント2
電源コネクタとPWM
複数ある電源コネクタPWM対応製品に注目
 ファンの電源コネクタにも種類がある。主に使用されているのは2ピン、3ピン、4ピンのコネクタだ。

 なかでも4ピンのものは、PWM(Pulse Width Modulation)と呼ばれる、回転数制御機構に対応している。マザーボードからの指示に従って、温度に応じて回転数を自動的に制御してくれる優れ物。対応製品は少ないが、これからファンを購入する場合には注目したいポイントの一つだ。
image単純に+電極とー電極だけで構成される2ピンコネクタ。一定の回転数をキープしたいファン、たとえばチップセットファンやビデオカード用ファンなどで、よく使われている
imagePWM対応ファンの4ピンコネクタ。従来の3ピンコネクタにも装着可能な形状となっており、その場合は3ピンの製品と同等の動作となる
imageファン用としてはもっとも標準的な3ピンコネクタ。内部の信号は、+電極とー電極、それにファンから出力される回転数信号の3種類で構成される
imageペリフェラル用の4ピンコネクタを2ピン、3ピンの電源コネクタに変換するアダプタも売られている。ファン用電源コネクタが不足している場合に使える
ファン選びの
ポイント3
風量と静圧
風の強さを示す要素 PC用では風量を優先したい
 ファンの性能で基本となるのは、「風量」。文字どおり数値が大きいほど多くの空気を動かせることを示す。

 しかし、風の強さの基準は風量だけでなく圧力も重要で、これを示すのが「静圧」だ。静圧が大きいほど、強い風を得られる。ただ、PC用では静圧よりも風量を優先するのがよいだろう。
image風量でよく使われる単位は、cfm(立方フィート毎分)と、m3/min(立方メートル毎分)の二つ。1cfm=0.0283m3/minとして換算できる
imageファン口径や回転数が同じでも、フィン(羽根)の形状や枚数、面積によって、風量や静圧に大きな違いが出てくる
ファン選びの
ポイント4
リブと回転方向
装着時に注意したいリブの有無と回転方向
 装着時に大きなポイントとなるのが、「リブ」の有無とファンの回転方向だ。

 リブとはネジ止め穴の周辺に取り付けられた筒状の補強材のこと。これの有無で取り付け時の条件が異なってくる。

 また、取り付け時にファンの回転方向を間違えると、冷却性能を大きく落とす可能性があるので気を付けよう。
imageリブなし(左)とリブあり(右)の違い。リブありのほうが強度があり、歪みにも強いが、取り付けられないパーツもある
image一般的なファンには、側面に回転方向の矢印が刻印されている。写真では左側の矢印が排気方向、右側の矢印が回転方向を示している
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