PC熱対策

（最終更新日2004年 12月12日）

メインPCがどうにもこうにもうるさくて、静音化に取り組んでみました。しかしSETI@homeやTMPGEncで絶えず負荷 をかけているマシンなので、単に低速ファンに交換しただけではとんでもないことになり、あれこれ苦労しました。その格闘記みたいなものです。

メインPCの主なスペックは以下のとおりです（熱対策に関係するもののみ）。

• CPU : Pentium4 2.8GHz (FSB533)
• HD :  Hitachi　HDS722525VLAT80 （250GB） ＋ IC35L120AVV207-0（120GB）
• Mother : Asustek　 P4T533-C
• Video : Matrox　Parhelia 128MB
• 電源 : Seasonic　SS-400FS
• ケース：KEIANKN-01A

まず、ケースの問題から。このケース、背面12cmファン付きでアルミケースと言う点が決め手となって購入したのですが、このファンがうるさい （DELTA製のWFB1212H）。天下のデルタ製なのでモノは悪くは ないし、独特のファン形状に惹かれるものがあるのだが、なんせ高速回転による大風量モデルで、データ シートによると回転数2470rpm、音圧37.6dBA、風量86.5CFM。これじゃうるさくて夜も眠れない。
　それと前面についている8cmファン、これも結構うるさい、しかもデザイン重視のフロントパネル（分厚い透明アクリル）のために、吸気穴が非常に狭く、 風が中に入りにくい構造なのも減点かな。

ビデオカードParheliaも騒音源＆発熱源です。最近のビデオカードはどれもうるさいらしいそうですが、こいつもご多分に漏れず、ファンが爆音を奏で ます。しかもカード自体がかなり熱くなるようなので、かなりの発熱量があるものと思われます（メーカのWebサイトを漁っても消費電力がかかれていないよ うだ）。この手のボード上にある小型ファンは

• どこのウマの骨ともわからんファンなので、寿命や安全対策が未知数
• ヒートシンクのフィンの間隔が狭く埃が詰まりやすい。実際、埃で目詰まりして、ファンの効果がほとんどなくなっていたことが何度かありま した。
  

の点から早急に対策したいところです。

CPUファンはリテールファンですが、これは意外と優秀で、負荷が軽いときはほとんど音が気になりません（2500rpm以下）。しかし、夏場に負荷をか けると、とたんに回転数が上がり（3000rpm以上）、かなり耳 につくようになります。余談ですが、Intelのリテールファンには温度によって自動的に回転数を制御する機能があるのですが、意外と知られていないよう ですね。

とりあえずの対策

まず、やかましいケースファンを交換してみました。

交換前	交換後
DELTA製WFB1212	山 洋製109P1212L403
2470rpm	1400rpm
音圧37.6dBA	音圧24dBA
風量86.5CFM (2.45m3/min)	風量43.1CFM (1.22m3/min)

ついでにフロント吸気ファンもPanafloのFBA０８A12L（1900rpm、21.0ｄB）に交換しました。
これで、騒音は許容できるレベルに落ち着いたものの、ケース内のCPU付近の廃熱がうまくいかなくなってしまいました。夏場（室温30度以上）になると

• CPU温度：60度オーバ（AsusPCProbe）
• マザー温度：46度

さらに恐ろしいことに、CPUとビデオカードの間にあるコンデンサ（下の写真に映っている緑のコンデンサ）の温度が60度を超える事態に陥ってしまいまし た。このコンデンサは105度品のようですが、それでも10度上がると寿命が半減する電解コンデンサの特性を考えると早急に対策を打たないといけないです ね。

　そこでとりあえずCPUの温度が下げるために、CoolerMasterのファンレスCPUクーラー「ZERO-4」を購入し ました。。無論ファンレスでの運用は不可能なのは わかっていたけど、近くに ケースファンがあるからもしかしら。。。と思って動かしてみましたが、さすがにすぐに60度突破。　そこで、このヒートシンクにCPU付属リテールファン を取 り付けたところ、49度で安定しました。　すげー、同じCPUファンなのにヒートシンクを変えただけで10度も下がるとは（もっとも交換前の純正ヒートシ ンクには 埃が貯まりまくっていて効率が落ちていたようですが）。

CoolerMasterのファンレスCPUクーラー「ZERO-4」を装着したところ。ケースファ ンは外してあります。

しかし、これでもコンデンサの異常高温状態は解消されない上に、夏場になるとやっぱりCPUファンが勢いよく回りだして耳につくようになりました。

ダクト導入

とにかくCPUの廃熱を筐体内と留まらせず、直接外部に排気させる必要があると思い、ダクトを作成してみました。

CPUダクトはアルミ板（1ｍｍ厚）で作成。12cmファンをCPUの廃熱に使うためには極力流入抵 抗が小さくさせる必要があるようです（低速12cmファンは最大風量は大きいけど、静圧は低いので、抵抗が大きいと風量が落ちてしまう）	ダクトとヒートシンクの不要な隙間は0.3mm耐熱アルミテープで塞ぎました。上面は透明ポリプロピ レンテープでふさぐことでスケルトン仕様にしています（ヒートシンクの埃のたまり具合をいつでも確認できます）。ヒートシンクのAGP側の隙間はやや大き く取って風の流れを大きくして、コンデンサがよく冷えるようにしました。

さらに、ケース側面から冷気が入るように１０ｃｍアルミダクトを通して外付け吸気ユニットを取り付けてみました。

１０ｃｍアルミダクトで外気が直接CPUやビデオカードに当たるようにしました。これによりCPU温 度が10度近く下げる効果がありました。これは、冷たい外気がCPU付近に直接入った効果と、PC内部の圧力が高まることにより12cmファンの排気を後 押しする効果 によるものだと思います。	外部吸気ユニット。1cm厚の木材とウレタンフォームでファンのノイズをシャットアウトしています。 　ファンにはPanafloのFBA０８A12L(1900rpm, 0.68m3/min, 21dB)を使用しています。このファンはやや高音がするのですが、吸音材のおかげで耳につきません。　なお、ウレ タンは非常に燃え易いので、ファンに直接触れない様にする必要があると思います。また、異物がつまりファンが止まっても過熱しないような安全性の高いファ ンを使用する必要もあると思います。

余談ですが、12cmケースファンを山洋の新型と交換してみました。

左が山洋9G1212L4031、右が山 洋109P1212L403　です。カタログスペックは同一ですが、羽の形状は全く違います。騒音の違いは比較していませんのでわかりません。

以上の改造を行ったところ、CPU温度は以下のように改善されました（室温が違うのは測定日が異なるため）。

	ダクト導入前	ダクト導入後
室温	25度	24度
CPU温度	53度	48度
マザー温度	48度	37度

なお、CPUはTMPGEncによるMpeg2エンコード作業をさせています。SETI@homeで負荷をかけるよりも2,3度CPU温度が高くなるよう です。
このようにCPUファンを無くしたにもかかわらず、温度を下げることに成功しました。これなら、夏場でも問題なく使えそうです。

ビデオカードのファ ンレス化

さて、CPUの廃熱処理＆静音化には成功しましたが、するとビデオカード（Matrox Parhelia）のファンノイズが耳につくようになりました。Parheliaには小型のファンがついていますが、これがかなりの高速で回転する上、寿 命も不明なのがイヤですね。それにヒートシンクも小型のため、埃が溜まりやすく、定期的に掃除しないと埃でフィンが目詰まりして、加熱することもしばしば 発生していました。そこで、銅製ヒートシンクに交換して、ファンレス化を目指してみました。

まずはリテールファンを取り外してみました。これが結構大変で、2箇所の固定用ピンを取り外して、ヒートシンクとチップの間にカッターの歯を当てたり、叩 いたりした程度ではびくともしませんでした。そこで、ファンを止めた状態で2,3分動作させて、温まった状態でカッターの歯をヒートシンクとチップの隙間 に当てたところ、簡単に外れました。ヒートシンクにはかなり粘着力のある灰黒色のシリコングリース？がついていました。

自作ヒートシンク（7cm×10cm）です。3mm厚の銅版をベースにその上に0.5mm厚の銅版で フィンを作成しました。この写真撮影後にハンダ付けしてフィンを固定。ちなみに熱伝導率は銅：403w/mk、アルミ238w/mk、ハンダ50w/mk 程度です。 高性能シリコングリースが5〜10w/mk程度なので、シリコングリースよりもハンダ付けの方が良いと思われます。重量は未測定ですが、200g程度で す。	ヒートシンクとカードは3mmネジで固定。裏面はシリコンゴムをワッシャーとして使用しています。こ のゴムの弾性でヒートシンクをチップに押し付けています。

Parheliaって詳しい仕様が手に入らないので、消費電力とか、上限温度が不明な上にチップ温度を確認することもできません。ですから、この程度の ヒートシンクで大丈夫なのか不安だったので、念のため、AGP直下のPCIバスに自作ファン付きカードを取り付けてみました。

1.5mm厚のABS樹脂版に8cm低速ファン（山洋109R0812L417, 1850rpm, 20dB, 0.65m³/min） を取り付けました。

結局ファンレスとは言いがたいものになりましたが、信頼性のはっきりしたファンにすることができた効果は大きいと思います。もちろん、ファンの騒音を減ら すこともできましたし。　なお、動作中のヒートシンクの温度はほんのり暖かい程度ですので、おそらく40度以下だと思います。これはリテールヒートシンク よりも明らかに低いのでVGAチップの温度もおそらく下がっているものと思います。ちなみに、このファンを止めてみたところ、数分で触れないほど熱くなっ てしまいました。やっぱりこの程度のヒートシンクでファンレス化は無理でした。

今後

一通りメインPCの熱対策は終了しましたが、いくつか問題点が残りました。

• ファンの数が電源ファンを含めて、5個、、、これはちょっと多いですよね。
• 特に目立つ騒音源はなくなったんだけど、やっぱり全体的にうるさい。
  

さて、どうしよっかな。