ファンのチュートリアル: PC のファンに関する興味深い事実

コンピューター ファンの分野では、幅広い選択肢があり、さまざまな形やサイズを見つけることができます。 ここでは、何に注目すべきか、どの分野でどのファンが有利であるかをまとめます。

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あるいは、英語の「airflow」や「static pressure」という用語でよく使われます。 これらの値はほぼすべてのファンに指定されていますが、実際には何を意味するのでしょうか? まずは各ジャンルの代表的なものとその見分け方を見ていきましょう。

エアフロー ファンには、比較的少数のファン ブレード (通常は 7 枚) があり、比較的幅が狭く、ブレード間に多くのスペースがあります。 したがって、空気を素早く加速することができ、気流に含まれる空気の速度を低下させることはありません。

一方、圧力最適化ファンにはかなり大きなファンブレードがあり、かなり平らな方向を向いており、ほとんど透けて見えません。 空気を少しゆっくりと押し込みますが、圧力の方向に逆らって空気が移動する余地はほとんどありません。

近年はオールラウンドファンの傾向が強い。 これらは両方のデザインの特徴を組み合わせたものです。 多くの場合、ファンブレードはサイズ的に特殊形状の間にありますが、ファンブレードの数を増やすことにより、それらの間のスペースが小さくなります。 多くの場合、9 枚のファンブレードが見つかります。 これらのファンはそれほど専門的ではありませんが、どの位置でも安定したパフォーマンスを提供し、間違った位置で使用することはできません。

オールラウンダーとはその名のとおり、どんな分野でも大丈夫で「スペシャリスト」ではありません。 したがって、明確な良心を持ってどのポジションでも使用できますが、どの領域でも可能な限り最高の価値を提供するわけではありません。 したがって、この記事の残りの部分では、この属についてはこれ以上説明しません。

3 つのコンセプトを比較するために、あらゆる分野で何かを提供する Noctua のポートフォリオを見てみましょう。 比較には 3 つの 120 mm ファンが含まれています。 Noctua NF-S12A PWM はエアフロー ファンとして、Noctua NF-F12 PWM は静圧ファンとして、Noctua NF-A12x25 はオールラウンド ファンとして比較に含まれます。

わずか 1200 RPM であっても、NF-S12A は 2000 RPM の NF-A12x25 よりも多くの空気を移動させ、NF-F12 は 1500 RPM でより多くの圧力を提供しますが、搬送される空気の量では不十分です。 人気のある NF-A12x25 は、どちらの値でもスペシャリストに近づきますが、より高い RPM が必要になります。

ケースのどの位置にどんなファンを入れていますか？ これは実際にはケースとそのデザインによって異なります。 一般的なルールとして、抵抗が低いほど、ファンの通気性が向上します。 これの問題は、ほとんどの場所で抵抗が発生し、圧力最適化ファンと比較して効率が低下することです。 多くの古いスタイルのケースでは、フロント ファンの後ろにハード ドライブ ケージがあります。 これらは、特にハードドライブが取り付けられている場合には明らかに足かせになります。 しかし、他にも障害があります。前面のダストフィルター? 抵抗！ しっかりしたメッシュ? 抵抗！

したがって、実際には、ほとんどの場合、前面にある圧力が最適化されたファンの恩恵を受ける傾向があるようです。 Fractal Design North など、前面が非常に開いたケースは、エアフロー ファンとの併用にも非常に適しています。 特に防塵フィルターなし。

経験則として、ファンが両側から直接見える場合 (照明がなく、ガラス越しでない場合でも)、エアフロー ファンは問題ありません。 1 つ以上の側面からほとんど隠れている場合は、静圧ファンを使用する必要があります。

背面では、状況がかなり異なって見えます。 ここでは、抵抗があまりなく、かなりオープンなグリルがよく見られます。 ほとんどの場合、これは稼働中のファンに誤って手を伸ばすことができないようにそこに置かれているだけです。 したがって、これらの場所はエアフローファンに適しています。

ラジエーターは、緻密な設計と高い空気抵抗の代表的な例です。 ここでは、明らかに静圧の高いファンを使用する必要があります。 ただし、最も効果的に使用するために必要な特性は他にもあります。 たとえば、たわみによって空気が横に逃げたり、前に戻ったりしないように注意する必要があります。 つまり、ギャップが問題となり、効率が低下します。 このため、たとえば、「静かにしてください!」は、Silent Wings Pro 4 の正方形のフレームに依存しています。経験則として、ファン側のフィンが見えなくなると、空気が通過する機会が減ります。ラジエターを通り抜ける前に逃げます。

Noctua は、わずかな隙間さえも防ぐように設計されたファン用のシール リングまで提供しています。

空冷クーラーの場合、まず 2 つの異なる設計を区別する必要があります。 ほとんどのコンパクトな空冷クーラーやデュアルタワー クーラーは、ラジエーターと同様に非常に高密度で構成されているため、120 mm クーラーに約 50 個のフィンが搭載されていることも珍しくありません。 例には、AK400 などの DeepCool の AK シリーズ クーラーが含まれます。 または、Endorfy Fortis 5 デュアル ファンも。 これらのクーラーは側面に「閉じた」フィンがあり、圧力を維持するために前面と背面にのみ空気を通すように湾曲しています。 したがって、静圧ファンには明確な利点があります。 現実的には、これらのクーラーが利用可能な選択肢の大部分を占めます。

ただし、他のデザインもあります。 見てみると、静かにしてください！ たとえば、Shadow Rock 3 や Scythe Mugen 5 では、フィンの数が少なく、フィンの間隔が広くなり、表面積が広くなっていることがわかります。 また、これらのクーラーは側面に開いています。 そのため、この設計のヒートシンクは抵抗が少なく、エアフロー ファンにも適しています。

空冷クーラーに 2 つ目のファンを追加する場合は、それらが相互に作用しないことを確認する必要があります。 ヒートシンクを通る空気を一方向に一緒に移動させる必要があり、両側から吹き込まないようにする必要があります。 そうするとクーラー内に空気と熱が溜まってしまうからです。 したがって、1 つは後ろから、もう 1 つは前から見る必要があります。 また、背面のケースファンは、空気の流れの方向をさらに進めて、ケースの外へ排出する必要があります。

PC 分野の一般的なファン サイズは 80、92、120、140 mm で、特に最後の 2 つのサイズは現代では確立されています。 小型のコンピューターや小型の空冷クーラーには、依然として 92 mm ファンが搭載されていることがあります。 80 mm ファンは 2006 年頃までまだ普及していましたが、現在ではほとんど見られなくなりました。 場合によっては、最大 200 mm の巨大なファンも見つかりますが、これらは例外です。

しかし、どのサイズのメリットとデメリットがあるのでしょうか？ 原理的には、ファンが大きいほど、低速でもより多くの空気を移動させることができます。 速度が低いほど、騒音の発生も確実に低くなります。 このことから、ファンが大きいほど静かになる可能性があります。 ただし、これは真実の半分にすぎません。実際にファンをより低速で回転させることを前提としているからです。 同じ速度では、大きいファンの方が小さいファンよりも音が大きくなるからです。 同等の技術を提供します。

ただし、大型ファンの低速化には、良好なエアフローでノイズが少ないという利点があるだけではありません。 しかし、速度が低下すると圧力が低下するという欠点もあります。 たとえば、Noctua の Allrounder シリーズを比較してみましょう。 140 mm Noctua NF-A14 ファンと 120 mm のモデル Noctua NF-A12x25、および 80 mm の Noctua NF-A8:

この例でも、速度は依然として十分近いため、大型ファンの動作音が小型ファンよりも静かになることはありません。 したがって、速度が体積の点で一致している場合、静圧の差はさらに大きくなります。 移動する空気の量は少しずつ近くなりますが、それでもかなり異なります。 容積の範囲内に収まるため、シリーズ最大のモデルである 200mm Noctua NF-A20 ファンも比較対象に加えます。

これは、通気口がほとんどなく、小さなファンを備えた古いコンピューターでも完全に窒息しなかった理由を説明しています。 空気の移動量は減りましたが、より活発に移動しました。

特に 120mm サイズでは、RGB 点灯ファンを豊富に取り揃えています。 他のサイズでも、選択肢は若干少なくなりますが、見つけることもできます。 これらは実際にパフォーマンスに影響しますか? まあ、一般的に言えば、直接的なことではありません。 ただし、もちろん、照明の設置方法によって異なります。 たとえば、フレームが照明されている場合、フレーム照明のないファンよりも少し厚くする必要がある可能性が高くなります。 互換性を高めるためにファンの幅を大きくすることはできないため、ファン ブレードのサイズが小さくなる可能性が高く、最終的にはパフォーマンスが若干低下します。 また、ファンブレードを照らす場合は、材料の選択が少し制限されます。

とはいえ、RGB ライティング自体がパフォーマンスに影響を与えるわけではありませんが、ファンの設計に何らかの妥協が生じる可能性は十分にあります。 とはいえ、照明を設置すると当然ファンのコストと消費電力が増加します。 それにもかかわらず、印象的な外観に加えて非常に高いパフォーマンスを提供する非常に優れた RGB ファンが存在することは間違いありません。