PCケースのエアーフロー／ATXとBTXの冷却システム

パソコン内部の熱はエアーフローによって排熱されます。基本はパソコン前面から空気を取り込み、背面からPCケース外に排出するシステムになっています。ここではATXとBTXの冷却システムを詳しく紹介していきます。なお、BTXはATXの後継予定でしたが普及せず、廃止されています。

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ATXケースのエアーフロー

ATXフォームファクタ
PCケース内での空気の流れ、つまりエアーフローについて解説します。パソコン内部は熱を発するパーツの集まりなので、その熱を空気の流れで外へ排出しなければなりません。現在の主流であるATXケースでは、「前面から空気を取り込み、背面からPCケース外に排出するシステム」になっています。なお、CPUファンは空気を排出しているのではなく、空気を取り込んで真下にあるCPUを空冷しています。

ATXケースの、エアーフローにおける課題

ATXケースの基本的な冷却システムはファンです。さらに冷却効果を高めるためには、冷却ファンを増やすことですが騒音の原因となります。そして冷却すべきパーツが分散しているので、冷却効率がいいとは言えず、課題はあります。しかし、新しい規格パーツは省エネ・低発熱で開発される傾向にあるので、このままATXケースが主流でしょう。

2003年にATXケースの後継として、より効率的なエアーフローのBTXケースが登場しましたが、2007年ごろには廃止されました。ATXと互換性がないこと、パーツが低発熱化していることが理由で重要性がなかったみたいです。

CPUファンのエアーフロー

CPUファンは空気を排出しているのではなく、取り込んで真下にあるCPUを空冷しています。CPUファンにエアーダクトが付いているモデルでは、熱のこもったPC内部の空気ではなく、外部から空気を取り込みます。

CPUファンにエアーダクトが付いているPCでは、サイドパネルに吸気口が施されています。パソコン内部からではなく、外気を取り込む仕組みですね。

グラフィックカードのエアーフロー

多くのグラフィックカードには冷却ファンが付いています。これもCPUファンと同じく、排気ではなく吸気でGPU（グラフィックの頭脳となるチップ）を冷却します。

PCのサイドパネルを見ると、グラフィックカード用の吸気口が確認できます。

パソコン前面のエアーフロー（吸気口）

前面から空気を取り込むため、ATXケースでは前面に吸気口が配置されています。

高級モデルでは、より効率的に吸気できるようにファンが取り付けられています。安価なモデルでは配置されていません。

大型ファンにズームイン
吸気ファンの様子。（DELL Studio XPS 9100）

Inspiron 580の前面方向には障害物がないので、
安価なモデルでは吸気ファンなし（DELL Inspiron 580）

フロントパネルを横に並べる
一見、前面パネルに吸気口が無いようでも、パネルの背部では吸気口が開けられています。

通気口がないと思った
前面パネルに吸気口がないと思ったら、底面に設けられている場合があります。

PCケース・ファン／背面エアーフロー（排気）

9cmのケースファンを採用。
背面に取り付けられているファンは排気用です。一般的にPCケース・ファンと呼ばれるのがこれです。（※モデルによっては天井に配置される場合もあります。）
PCケース・ファンでは、パソコン内部のこもった熱を外部に排気します。「12センチ、14センチ、20センチ～」といった大型ファンほど排気能力が高く、少ない回転ですむため風切り音が抑えられます。一般的なのは8センチですが、ハイエンドモデルでは12センチもメジャーになりつつあります。

ケースファンが取り付けられていますが、Inspiron 580sの背面側では縦長の通気口があるのみ
背面に排気ファンがないPCケースでは、

ンは天井側に設置されてます。
天井側に設置されてます。

こちらがメインとなるエアーフローです。
排気口は塞がないように。

2007年ごろには廃止になったBTX

ｂｔｘ
2006年前半までのCPUといえば、高クロック化することで高性能化していました。そのため高発熱の傾向にあり、以前より「ATXの冷却システムを見直そう」という動きがありました。空気の流れに対して「冷却するパーツが分散している」のがATXの問題だったのです。

BTX (Balanced Technology eXtended form factor specification)
そこで、ATXの後継としてBTXが2003年に登場し、ATXからBTXへの移行が想定されていました。しかし、高クロック化からマルチコア化へ、そして低消費電力化が進み、BTXの重要性がなくなったので2007年には廃止。BTXの方が効率のいい冷却システムですが、ATXとの互換性がなかったことも移行しなかった理由でした。

エアーフローを1本化！BTX

BTXケースの仕組み

BTXでは、パソコン本体前面に大型のCPUファンが取り付けられています。これはメインとなるPCケースファンを兼ねており、パソコン前面から一気に吸気されます。このファンは大口径なので少ない回転数で済み、騒音が抑えられます。BTXのデザイン的特徴として、空気を取り込むための大規模なスリットが前面にあります。

CPUファン（CPUファン）の取り込んだ空気は一直線に突き進みます。それに沿って冷却すべきパーツ（水色で表示）が並べられているため、効率よく熱を奪っていきます。

背面に到達した空気のほとんどは、外へ排出されます。一部跳ね返った空気がメモリや拡張カードに当たり、パーツを冷却します。パソコン背面にはATXのような排気用ファンはありません。CPUファンの一本で効率よく冷却できるので、ファンの搭載数が少なくて騒音が抑えられます。

以上、PCケースのエアーフロー解説でした。

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