『閲覧注意』クーラー設計してたら気持ち悪いことになった。～アルミ塊自作CPUクーラー計画②～
Vložit
- čas přidán 29. 03. 2023
- 前回動画からコメント欄より様々なアドバイスをいただき、とにかく設計！
まずは表面積を増加させるためにいろいろと試行錯誤するさなか....
なんか不安な気持ちにさせるほどの不気味なデザインが....
性能とか関係なく作りたくないようなデザインになってしまった。
果たしてどうなるのか？
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製品化までの道のり
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え～っと。地味にですがトゥイットゥーやってます。
実験・作業・編集状況など配信していきたいと思っています。
CZcams動画アップに時間がかかるケースなどで途中経過を報告できるツールになればと思っています！
/ pcer24
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蓮コラって言ってもわからない世代がほとんどなのね。
俺は分かるぜ
あれきもい死ぬ
私もダメかな。
特に手のひらがボコボコになった画像見たときは、総毛立つって現象を体感しちゃたしね。
俺もわかるぜ
ネットにどっぷりだったＺ世代はギリ分かるけどそれ以降はどっぷりでも分からないと思う
面積だけじゃなく空気の抜け易さも考えないといけないんじゃないかな？
面積を稼いでも温まった空気がとどまり続けると冷えなくなりそうですし
数年前のインテルのリテールクーラーに形状が似てきたような…。加工コストもだが性能安定性重視で量産できるものを作り出せるのはやっぱりメーカーってすごいなと思う。
結局1つの塊から削り出すより、薄板とスペーサーで層にした方が工作難度も下がって表面積稼げて良いって結果に行きつきそう
結局一般的なクーラーの形になるんですね
単純な表面積を虎徹に追従するなら、結局虎徹と同じ形状になってしまいそうなｗ
いずれにしても試作品をいっぱい作って吟味することになりそうですね。
多分なんだけど、底面のヒートパイプは点で接地するより
線で接地したほうが熱吸収率が高くなるんじゃないかなあ
虎徹もそうなってますよね
新企画始まってる！！コテツ超え楽しみにしてます。
ご参考までに多分今の形状だと溝が狭すぎてエアが抜けていかないのとフィンの中に彫り込まれた穴もエアが抜け辛い構造に見えるので性能をフルで発揮するのが難しいと思います。熱交換は表面積と流量の関係がかなり大きいので計算式を活用するのも手かもしれません。
続きが早く見たい！楽しみです。
表面積を稼ぐ方法だとただの丸い虎徹になっていくの草
風洞を意識するとか抜本的な発想転換がないと
板の組み合わせに負けそう
某おじさん「筒状にしてそこに液体窒素を流し込めば！？」
最高クロック数は！？
???「Hey guys! オーバークロックおじさんです」
DMM3Dプリントとかで出力してもらえないんですかね？ 形状の制限や費用が少し高いですがアルミ素材もできたはず。
今回も待ってました〜😂
私も集合体恐怖症です。特に蓮の花が。。😰
球に近づくほど表面積は小さくなるんで角を取って面を増やすのは逆効果ですね
視聴者さんのアイデアと PCER24さんの実行力で、これまでにない空冷CPUクーラーが爆誕してほしい
また長くなりそうだな😂
これからも頑張ってくださいね
アルミの塊からではないですが、アルミの薄板を60度で等間隔に折っていき、正三角形の穴が開くようにして強度を保った52層の立体構造にして風を穴に通すと、同じサイズの52層の虎徹に比べ約2倍の表面積が得られるかも。
凄い形になりますね
結局ヒートシンクの形に落ち着くよね
うぽつ
旋盤とかとどっちのが楽かわからんけど3dプリンターあるなら鋳造のが早そうw
3dプリンターで模型を作ります
それの周りを固めたりして型を作ります
ってのを最近外人がよくやってる印象
何処迄迫れるか、楽しみにしてます。 虎徹のフィンを銅板に変えて見ても、性能は変わるか見てみたい気もします。
三菱のロスナイエレメント（室温が変化しにくい24時間換気で使う熱交換器を兼ねたフィルター）のように三角形の組み合わせで作るのが多分1番面積稼げそうな気がします、完成系は虎徹みたいなやつでフィンの間が三角形みたいな形になります
アルミホイルを使うと体積のわりに表面積が稼げそうですね．切り紙の天の川の要領で切り込みを入れて吊り下げることでメッシュ状にすることもできるので面白そうな気がします．
金属加工が難しそうならアルミ粉末が入ったフィラメントやパテを用いてみても面白いと思います．
応援してます．頑張ってください．
あえて塊を維持するとして、
・純銅で作成
・表面をブラスト処理
・対流しやすい構造(煙突効果を呼ぶために、ロケットストーブなど参照)
とかとか見てみたいです。
表面積を稼げてもどうやって風を当てるかが難所になりそうですね！
外形溝の物は深さによっては厳しくなりそうでしょうね
企業努力というものが改めて分かるような動画だ。
ここまで来るとアルミ柱にスリット彫ってアルミプレート差し込むほうが手っ取り早そう。
アルミを素材に出来る3Dプリンタがあれば、内部にスパイラル形状の穴を作るとか、複雑なこともしやすいんだろうなぁ。
Eventually you may arrive stacking sheets of metal if you want to maximize surface area lol
'Block of metal' itself is implying minimized outer surface with maximum mass, so carving it might be a hard work rewards little.
Anyway it looks cool.
ひまわり型は熱の通り道が途中で細くなってるから熱伝導率下がりそうだし、熱が放出できても逃げ道がないからあんまり冷却できなさそう
つまり、縦と横にスリット入れれば表面積を稼げる！！
・・・むかしそんなクーラー見たな
小さな3角を作ってそれを繋げてく感じで行けるんじゃないかな？3点接触して他の部分に熱逃げて、空気の通り道もあるし
アルミのかまたり＋表面積を極限に突き詰めたのがリテールクーラーです。
面積を増やすと体積が減っていって熱源からの熱を全体に行き渡らせたり、一旦ためたりする能力が減っていきます。
それを補うチートアイテムがヒートパイプです。
最終的に虎徹と同じ形に行き着きそうですね…
技術的、物理的に可能なのかは全く不明ですがフィン型のヒートパイプ（ヒートフィン？）みたいなの作れたら強そう（小学生的な発想）
虎徹に勝てるまで、私は見届けます。是非頑張って欲しいです！
表面積が大きくても熱源からの熱抵抗が大きくなっては冷却に寄与しない、とどこかで聞いた覚えがあります。
穴あけで表面積を増やすなら正六角形のハニカム構造(蜂の巣)が良いと思います。
その際、暖かい空気の逃げ道の確保ためサイドフローなら縦穴ではなく横穴にしないと冷却風が抜けずあまり意味ないです。
ヒートパイプは中央に密集させるのではなく全体に均一にした方が放熱効率いいです。
現在の空冷クーラー最強であるDEEPCOOLのアサシンⅢは、ツインタワー型でヒートパイプ14本なのでそれ以上だと面白いと思います(笑)
アルミだけでは下の方に熱が溜まって冷却が間に合わない感じなので、中心に数本ヒートパイプを埋め込んで全体に熱が吸収するようにした方が効率は良くなると思う。
あとはそれをどのように風を当てるのかだと思う。
アルミ削り出しで細かいフィンを作るなら放電ワイヤーカットとかじゃないと難しそう
話し方うまい！！です。
時間を短く感じますよ。
２と３複合したらどうですかね？ 横向きの溝を等間隔で掘っていけばさらに表面積稼げるのでは？
工場の人に見せたらガチギレされそうな形状ですね……w
とうもろこしみたいに円柱の芯から側面に棒がついてるみたいにしたら表面積を稼げそう！
光らせるのが先かと思ってました〜
横に溝を作った上でさらに縦に溝を掘り、さらに縦方向に穴を開ける構造なら越えられそう(ただし、個人レベルでははもはや作成不可能)
(構造としては9:29のやつと9:49の物を組み合わせた感じの物)
先に穴を開けてから丁寧に溝を掘っていけばいけるんじゃない？
側面に横方向の溝掘る方式左右をファンで挟めるからエアフロー的にも良さそう
あとはコの字に曲がったヒートパイプ入手してCPUとの接触面積増やすとかもあり。なんか見覚えのある形状になってきたな……
教えてやるから自分でやれは草生えるっす。ある意味自分の技術が向上すると考えたらとてもプラスかもしれないですね。
どの形状も難しいなぁw最後のは一番現実的かも。ドリルってL/Dが10超えてくると途端に難しくなるし、縦にスリットを入れるって言うのは、大きなスロッターがいるから機械も選ぶし…
表面積あっても風当たらなそうなんだよなぁ・・・
熱は交換するもの
いっそ穴を空けるのであれば、(強度に問題なければ)普通にストレートに穴を空けるのではなく、ネジ穴みたいな感じでスクリューで開けたら内側の表面積稼げたりしないでしょうか。
加工性考えるとワイヤーカット一発でいける放射状フィンに何本かヒートパイプ用の穴あけてぶっさしてロウ付けor液体金属注入(非Ga系かメッキによる防護必須)が一番楽っちゃ楽そうなんですよね・・・それでもこの手のやつには及ばなさそうですが。
ヒートパイプにベイパーチャンバーを普通のヒートシンク並みの枚数重ねたら最強な気がします（小並感）
いつも楽しく見ています。
個人的にはなんとか重工さん（@nantoka）とのコラボみたいなのも見てみたいです。
アルミの切削等相性がよさそうな気がします。
熱伝導の良い1000系は加工が難しいし
加工を優先すると熱伝導悪いし・・
いつかは水銀での水冷をやってみて欲しい。
溝が細すぎて風が流れないよｗある程度は空気が抵抗なく流れる幅が必要ですね。
でないとどんなに沢山の溝を掘っても冷却能力はアップしないです。
アルミの塊云々より、ヒートパイプを何本も使ってアルミをしっかり巻きつけるかにフォーカスするのも検討してみては？
スリット入れ始めた辺りからザルマンのタワシみたいだなーなんて思ってたｗ
その昔Tシューターというアルミ縦型クーラーがありましたね
これを見て虎徹さんもきっと闘志を燃やしてくれるだろうから、競争は大事。
最後のやつ完全に二次戦時代のLMGの冷却方式なんだよなぁ…
いわゆるバレルフィンってやつ
穴をあける形だと、表面積は増やせても、その部分に風が通らないからあまり意味ないんじゃないですかね？中心部以外に同じ高さで数ミリずつ溝を掘る形がいいと思いますが、中心の円柱に溝がない分、虎徹mk3より大きくする必要がありますね。
あと、レギュレーションとして、削り出しはmustなんですか？フィンをたくさん並べた方が楽な気がしますが。
穴をいっぱい開ける場合空気が動きにくくて冷えないような気もします
どこから風を当てるかまでを考慮してみてはどうですか？
ヒートシンクは風の通りやすさが重要です。またヤスリで削るのも表面積大幅アップになりますよ(´∀｀)
特大のアルミ板とか良さそう
チップ用ヒートシンクのさいの目切りのように、縦横にスリットを入れればさらに表面積が稼げますよね
円柱への縦横スリット加工は難しそうですが、角柱なら円柱よりも高い密度でも可能だと思います
ヒートパイプの場所は分散させた方が電熱効率がよいでしょうから、ヒートパイプを通す縦貫穴の箇所についてはスリットを横向きだけにすると虎徹にも迫れるかもしれません
荒らし加工や焼結加工とかも気流を殺さない程度に粗めであれば効果あるかも？単純表面積より取付ファンの気流との接面積の方が重要でしょうから、悪あがきかもですが……
溝堀パターンの最終形態が虎徹とかのヒートシンクだな
虎徹はファン一基で冷却するから、アルミはファンを立てに２～4個並べる長さならいけるかも。戦前の研究だと「長さ300mm、巾100mmのアルミブロックに厚さ0.8～2.0mm(7種）、ピッチ2.0～5.0mm(9種)、高さ40、60、80mmのアルミフィンを鋳込んだテストピース（組合せで約60種）を作り、ブロックの底を電気ヒーターで加熱し、フィンを包んで冷却風を一方から流して伝熱の研究」では冷却フィンは厚さ1mmでピッチ3mmが最良だったらしい、戦後の最新研究は知らない
塊という縛りがなければ、アルミ板を渦巻状（蚊取り線香のイメージ）に丸めれば表面積を逆算して作れそう。
加工費に糸目をつけないならワイヤカットでめちゃくちゃ入り込んだ形状を切り出して欲しいかなｗ
ヒートパイプは内側の方が放熱性は上がるんじゃないかなと。現状だと熱の逃げ場が少ないように見えました
加工すること度外視で考えるなら螺旋状とかどうなんだろう？
スェーデントーチ方式のミソは【上昇気流】にあるとおもうので表面積はあんまり気にしなくていいのでは？
暖かくなった空気が上に上がるにつれて速くなるように細くする加工（流速を上げる）は可能ですか？
切り込みじゃなくて穴の方が加工は楽かも？
穴をあけておいてヒートシンクを半分だけツッコむ、これで中心より上がってきた熱がヒートシンク部分で細くなって流速があがるかもしれない？知らんけど
サイズといえば「NINJA COPPER」アルミ削りだしタワーって40年くらい前の富士通のスパコンのCPU冷却のデザインで似たようなのありましたけどね。
もう伝導率稼ぐなら純金と併用するしかないっすよ。
水平、垂直の両方向からスリット入れて、いわばハリセンボンみたいにしたら表面積どうなりますかね。
いかに細くスリット入れられるかが勝負の分かれ目？？
Mac Proぽくアルミを開けるのも有効そう
コーヒーとかのアルミ缶(縦にスリット入れて)の中に1円硬貨か10円硬貨(加工は出来ないので挟むだけ)を5/14?と重ねていくのはどうでしょう？
初めてコメントしたのでアイデアが被っていたらすみません。
面積という点では円や球は最も効率の悪い形状のような🤔
堅牢さと面積を両立するなら六角形の穴でハニカム構造とかだろうか🤔
ベースを円柱にこだわらず、メンガーのスポンジ風にすることで表面積増やすと言うのはどうでしょう？
現行MacProみたいな大根おろしケースみたいな形状にすれば表面積稼げそう
2mmの溝を旋盤で彫るって結構大変そうだけどいけるか？
サムネに練炭が出てきたので何事かと思いました。
隙間があまり狭いと空気の粘性により風が通らなくなります
適度な隙間を開けましょう
レンコンみたいだなぁと思いました。
薄いアルミとか銅板と水溶性サポートフィラメントの板を交互に積んで行き、穴加工。穴にヒートパイプを圧入。水に沈めてサポート材を溶かすとかどうでしょう？
深すぎる穴と深すぎる溝、、、私だったら加工断りますね、、笑
機械加工部品と板金部品を理解した上で、安くて易いのは板金部品なので、アルミ薄板をタレパンかレーザー抜きして重ねる方が無難、虎鉄も似た感じで作ってるからロゴ付きのが積層されてる
旋盤、複合旋盤を使ってその部品作ろうとしたら…ワンオフだと結構高額になると思う
自作クーラーは一度妄想したことあるｗ
次回卓上旋盤とフライス盤買ってみた
熱を捨てる先である空気を高い流速で円滑に流さないと冷えないから、ただ表面積増やしても残念ながら意味がないよー。
ふと思ったんだけど中を空洞にして膨張熱で回すのはどうでしょうか？
運動エネルギーは「熱エネルギーを使います」ので重たくすればファンを付けずに静かで回るクーラーになるかもしれない。それに熱を飛ばす為には結局ファンを強くするしかないので表面積を大きくするのでは虎徹には勝てない可能性があります。
自分だったら中を真空にさせるギミックと空気を入れるギミックを採用しますけどねw
最後のスライスと一個前のやつのハイブリットはできないのかな…？
横と縦両方に切れ込みを…
追記 ていうか↑これほぼプロペラじゃん
空ける穴は大きいのを1つ空けるより小さいのを2つ空けた方が効率いいと思う(試作品で言えば大1つ小1つではなく小3つ)
小さな孔や、狭いスリットを入れても、そこを有効な気流が通らないなら放熱を期待できないですよ。表面積は重要だが、表面積だけに着目してはいけない。
9:49 ギロじゃんwww
それ程効果はないでしょうけど、旋盤を利用出来るならば、外周（円筒面）にローレット加工をしてから溝を掘ってみてはどうでしょうか?
外周の全部がギザギザになって、素手で触るのが躊躇われる見た目になるでしょうが・・・
そして最後にダメ押しのサンドブラストをかければ、幾分かは面積を増やせるハズです。
サンゴみたいな形にすると放熱がいいらしい
自然空冷で考えてるのかな？
とりあえずアルミの円柱でイメージつけましょうか💪
・自然空冷
・円柱 半径5cm(=0.05m) 高さ10cm(=0.1m)
⇒側面積0.0314m^2
・ヒートパイプ上手いこと差し込んでアルミ全体の温度分布均一とする。
・夏場周囲30℃としてアルミ90℃としたら温度差60℃
・CPUは165Wとする。
熱伝達率は2.51×0.55×(60℃÷0.1m)^0.25
⇒6.83W/(m^2・K)
表面積(主に側面積)より
6.83W/(m^2・K)×0.0314m^2
⇒0.215W/K
CPU165Wより到達温度は
165W÷0.215W/K=767K
アチチチチ
自然空冷は絶望的です。表面積も大事ですし、ファンで風を引っ張って真上に熱風を吐き出す経路がいいかもです。
ヒートパイプを刺す箇所は空気も通らないし表面積カウントには乗らないような？
せっかく自作するなら普通の販路では汎用性がなくて絶対載らないくらい、横に広いマザボが見えないくらいの面積のほうがインパクトがありそうではある
液体窒素の方の言によると、CPUの台に上に銅とかアルミの塊にヒートパイプを通してますよね？ソコは熱を一定量蓄える為にある程度の体積がいるのだそうです。
そうで無いと熱の移動効率が悪くなるのだそうです。
昔、水冷タワーでそんなのあったな…
鉄工所で「教えてやるから自分でやれ」は結構全国共通なのですかね？
レンコンみたいな構造だな結局表面積やら熱伝導の関係でこんな構造にした方が効率いいし
これだけヒートパイプがあれば、むしろヒートパイプ同士を半田付けしてヒートパイプOnly CPUクーラー(大量のヒートパイプだけで作るCPUクーラー)を作れるのでは・・・。