ウォーターブロック

ウォーターブロックは、水冷におけるヒートシンクに相当するものです。プレート式熱交換器の一種で、^{マザーボード上}のCPU、GPU、PPU、ノースブリッジチップセットなど、さまざまなコンピュータコンポーネントに使用できます。^また、 PCマザーボードに取り付けられ、CPUソケット周辺にあるCPUとその電源供給VRM（電圧レギュレータモジュール）を覆うモノブロック^も市販されています。ウォーターブロックは、少なくとも2つの主要部分で構成されています。1つは「ベース」で、冷却対象デバイスと接触する部分であり、通常はアルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属で作られています。もう1つは「トップ」で、ウォーターブロック内に水が安全に保持されるようにし、ホースで水冷ループに接続するための接続部があります。トップは、ベースと同じ金属、透明なパーペックス、デルリン、ナイロン、またはHDPEで作ることができます。最新のハイエンドウォーターブロックのほとんどには、ジェットチューブ、ノズル、その他の流量調整装置を追加するための中間プレートが内蔵されています。

ベース、トップ、ミッドプレートは一体化して「ブロック」を形成し、水が流れる経路が設けられています。経路の両端には、水冷システムの残りの部分に接続するチューブ用の入口/出口コネクタがあります。初期の設計では、冷却対象デバイスから水への熱伝達面積を最大化するために、らせん状、ジグザグ状、またはヒートシンクのようなフィンが採用されていました。これらの設計は、高性能を実現するには最大流量が必要であるという推測に基づいて一般的に使用されていました。試行錯誤とウォーターブロック設計の進化により、流量と乱流のトレードオフが性能向上につながることが多いことが分かっています。Stormシリーズのウォーターブロックはその一例です。ジェットチューブミッドプレートとカップ状のベース設計により、初期の迷路型設計よりも水の流れが制限されますが、乱流の増加により性能が大幅に向上します。新しい設計には、「ピン」型ブロック、「ジェットカップ」型ブロック、さらに改良された迷路型設計、マイクロフィン設計、およびこれらの設計のバリエーションがあります。より制約の多い設計が可能になったのは、市販されているウォーターポンプの最大揚程圧力が向上したからに他ならない。

水冷ブロックは、水の比熱容量と熱伝導率が高いため、空冷式ヒートシンクよりも放熱性に優れています。通常、水はポンプでラジエーターに送られ、ファンが空気を送り込むことで、デバイスから発生した熱を吸収し、空気中に放出します。ラジエーターは、表面積がはるかに大きいため、標準的なCPUやGPUのヒートシンク／空冷クーラーよりも効率的に熱を除去します。

水冷ブロックの取り付けもヒートシンクの取り付けと似ており、熱伝導を促進するために、水冷ブロックと冷却対象機器の間にサーマルパッドまたはサーマルペーストを配置します。