初めてのPC水冷化(4) - 組み立て
create: 7/4/2020
初めてのPC水冷化

部品は揃った。
休みも取った。

いざ組み立てです!

部品一覧

水路構築部品

  • リザーバータンク付きポンプ(以下リザポン)
  • ラジエータ
  • GPU ウォーターブロック(以下 GPU 水枕)
  • CPU ウォーターブロック(以下 CPU 水枕)
  • 水路用チューブ(ID10mm / OD16mm) 2m
  • フィッティング x8
  • サーマルペースト
  • クーラント
  • 精製水

ここまでが水路構築のために最低限必要なパーツです。
クーラントは自動車用の 33%濃度のものと精製水をブレンドしています。

その他補助

  • 45 度アングル x1
  • 90 度エルボー x4
  • PWM  制御ファン x6
  • ファンコントローラ x1
  • RGB コントローラ x1
  • リザポン固定用ステー
  • 排気バルブ
  • 洗瓶

これらは好みや構築スペースによって変動します。
必ず必要になるものではないです。
リザポン固定用ステーはリザポンに付属していたものが使えなかったので追加しました。
仮組み大事。

組み立て中、いろんな事がありました

写真は無いですが、組立時のダイジェストを。

グラボのバラし方がわからない

グラボを水冷化するので、当然リファレンスファンを外さなくてはいけません。
説明書には GPU 水枕の取り付け方は載っていますが、外し方がわからない。

適当にネジを外しまくって、最後はサーマルペーストでくっついているだけのようだったので、えいやっと外しました。

怖いわ。
壊れなくてよかった。

ウォーターブロックを取り付けたRTX2060

水路イメージ

水路をどう這わすか、はいろいろ考えました。
リザポンをケース内に入れるとスッキリするのですが、ケースとリザポン底面が接触すると共振して結構な音が出るので外に出しました。
結果としてラジエータのエアフローも良くなったので、ここに置かなくてよかったと思います。

ただ、水路がムダに長くなったのでクーラントはけっこう使います。
400cc のクーラント + 精製水 300cc を使いました。
次にクーラント交換するときはクーラントだけで 2 本、800cc 用意しておこうと思います。

フィッティングの締め方に注意!

フィッティングは手締めするのですが、持つところがないのでネジ部分をもって締めていたら指を切りました。
作業用手袋は持っていなかったので、5cm くらいに切った水路用チューブをはめて回しました。

90 度エルボからのリーク

試験運転時、4 つある 90 度エルボの 1 つから緑色のクーラントが漏れてました。
メールで販売者に連絡したあと、角度を変えて様子を見ていたらリークが止まっていました。

一晩稼働させても大丈夫っぽい。
どうしよう。やっぱり怖いから、念のため交換しておこうか。

ラジエータのファンの向き

最初の試験運転時、ファンはケース内の熱を排気する向きに取り付けていました。
ケースのフロント側に取り付けていたのですが、排気がケースのフロントメッシュカバーを温めてしまい、どんどん高温に。
吸気方向にすることで、ケース内の温度、ラジエータの温度も同じベンチマーク実行で 10 度くらい下がりました。
ケースの構造や素材にも依存すると思います。
思い立ったら検証してみるのは大事ですね。

ファンは PWM 制御を選ぶ

静音固定速タイプもイイのですが、やはり PWM で動作速度を下げたほうがより静音です。
こだわらなかったら中華製ファンが PWM 制御 3 本で 2,000 円弱で買えます。
またファンが多くなるとマザーボードのコネクタでは足りないので分岐コントローラが必要です。
8 分岐も必要ないかなーと思ってましたが、最終的にはファンは 6 機つなぎました。
そんなに余裕ない。

ラジエータのファンをサンドイッチ構造に

ラジエータは片面にファンを 2 機ずつ付けられます。
リザポンをケース外に設置してスペースが余ったので、ファンを 2 機追加しました。
ラジエータのオモテウラを合計 4 機で挟み、冷やしまくります。
もちろん PWM 制御で静か!

注文したファンが届くまで 2 → 3 → 4  と増やしていったのですが、数に比例するように冷却効果がありました。
水冷システムの場合、ラジエータが放熱のキモなので、いっぱいファンつけて冷やすと良いようです。

エア抜き

水路内に気泡が残っているとうまく冷えません。
本体ごと傾けてエアを抜きました。
リザポンの注入口はちゃんと塞いでおかないと、クーラント漏れるからな!

完成!

RGB LED もせっかくなので付けてみました。
要らないかなと思ってましたが GPU 水枕内の気泡をチェックするのに便利です。

全体イメージ

緑色のクーラントがキレイです
緑色のクーラントとリザポン

動作音

一晩稼働して、水路内の気泡がほとんどなくなりました。
動作音が静かすぎて気泡の流れも見えないので、動いているのか止まっているのかわかりません。
次回メンテ時には水路内に水車か流量計を入れたい。

リザポンって、アクアリウムのポンプくらいぶーんっていう音がすると思っていたのですが、PWM で出力 40%くらいだとほとんど音がしません。
ケースの外側にむき出しのリザポンと耳の距離は 1m くらいです。
期待以上の静音化です。

ファンも PWM 制御で出力を抑えておけば、しっかり冷えつつもほとんど音がしません。
ゲーム中も今までファンの音が気になっていたのですが、スピーカーの音に集中できます。
大満足。

動作温度

通常運転

室温はエアコンの 28 度設定にしています。
このブログを書くくらいなら CPU 負荷 10%、GPU 負荷 2%くらいで 35℃ を示しています。
平熱より低い!

ストレステスト

3D Mark や Kombustor でストレステストをすると、GPU はゆっくりと 66 ℃ くらいまで上がっていきます。
チューブはともかくフィッティング部分はけっこう熱くなります。
キッチン用温度計でポンプ内のクーラント温度を計ったら、47.5℃ でした。
それでもファン、ポンプは 40%くらいで済むので静かです。

3D ゲーム

水冷化前の GPU は、ゲーム中に 80℃ を超えてギャンギャンにファンが回っていたので、かなりうるさかったです。

今回は Steam セールだった戦場のヴァルキュリア4を 4K 最高品質で、3 時間位ぶっ続けでやってみましたが GPU 温度 60℃ くらいで安定していました。
負荷は低いけれども、水温につられて CPU のセンサーは 50 度くらい。
静かなのでノイズにセリフや音楽がかき消されることもなく快適です!

やってよかった水冷化

大きなトラブルもなく、無事水冷化することができました。
最終的にラジエータに吸気ファン 4 つ、ケースに排気ファン 2 つで運用しています。
ファンが多いのでうるさいかというと PWM 制御のおかげで通常運転ならほとんど気にならない音量です。

ゲームも仕事に快適にできそうです!
それなりにコストはかかりますが、大満足。
何年後かに次のマシンを組むときは最初から水冷マシンにしたいと思います。

負荷テストと温度変化につづく。