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ヒートパイプを冷凍庫で冷やすのです！アルミブロックを沸騰したお湯で温めるのです！！
既存のクーラーのように、ヒートパイプをクーラーの底面に接地させないと熱の吸い取るスピードが足りなさそう。こうやって見ると改めて銅やアルミよりも圧倒的な熱伝導能力を持つヒートパイプってスゴイ発明だわ
ヒートパイプがなかったらここまでPCは発達してなかっただろうね
企画として素晴らしい。PCクーラーとしての価値を改めて考えさせられる動画だと思います。本当に素晴らしい。試行錯誤の上で自作で作り上げていく過程が最高にワクワクする。
綺麗に加工された金属の塊を握った時のワクワク感、わかります😊
改善の余地はあるのかもしれないですが、美しいですねー😊金属加工って素晴らしいです👍
わざわざ撮影の為に奥側から溝入れしてくれる工員さん
まあ、予想通りの結果というか…市販品は優秀だよねやっぱりw
ヒートシンク一枚とっても、ただの薄い鉄板じゃなくて、ヒートパイプに接触する面積を稼ぐために奥行きのある穴に整形されてるんだから恐ろしい…
リテールクーラーですら、結構優秀なんだなぁって。
どんどん研究を重ねていったら行き着く先が市販品と同じような形になる未来が見えますね
ここからコツコツ熱伝導とか計算してデザインを最適化していった結果がいまの市販品なのではないでしょうか。
打ち込んだヒートパイプがチンアナゴみたいになってて面白かったです！
うぽつです。旋盤で削るシーンは見ていて気持ちいいですね😊
毎回めっちゃ楽しみにしてます！
理論や仮説を実際の形にし検証するのが凄いメーカーのCPUクーラーはノウハウの塊で良く出来ているのですね
やっぱ昔から使われてるフィンブレート積層型のミルフィーユクーラーが理にかなってるってことか
斬新な発想で考えてみました。2つの部屋(チューブでつながっている)を作る。1つ目の部屋(CPUに近い方)を真空にして純水を入れる。2つ目の部屋は「CPUの熱で気化した水蒸気により、1つ目の部屋の内圧が0.2気圧」に上がってくると、体積を増やした後(水蒸気を吸い込む)、部屋間の通路を塞ぎ、体積を1/10にする(シリンダー等で圧縮発火の様に)。発生した水を冷やして1つ目の部屋に戻す(重力で)。
CPUとの密着度は保たれていますか？わずかながら金属も膨張するのでしっかりと固定しないと離れてしまう可能性があり熱伝導がうまくいかない可能性もあると思います。
「軸方向のヒートパイプを限界まで突っ込む(貫通させて殴って磨いてフラットにするレベル)」「ヒートパイプをもっと外側(リブの中央ぐらい)にも配置する」「リブを細く、数を増やす、径を大きく(強度不足なので旋盤では無理っぽい)」
熱の移動はヒートパイプに任せるというのはその通りだと思います。そしてそのためにメーカー品のヒートパイプは1箇所に向かうのではなくあちこちに向かって伸びています。ヒートパイプで移動させても終着点が同じだとそこからフィンを伝っていくのでフィンの先端は冷たいまま、根元は爆熱というふうになってしまうためです。ヒートパイプ自体を四方八方に向かわせ熱を分割した上で、そこからフィンで冷やしていくという形になります。それと今回のヒートパイプで不利だなと思ったのは貫通しちゃってる点ですね。蒸気となって素早く移動するのに終着点にはフィンなどの冷却形が一切繋がっていないと。中間のフィンで十二分に冷却されてる間はいいですが、発熱が多くなりガスがヒートパイプのエンドまで到達する状況になると冷却されていないような気がします。
コレジャナイ感笑でもすごいとても参考になりました
クーラー本体に意識が集中しているようですが、圧着固定方法も非常に重要です。CPUのヒートスプレッダとクーラー表面が理想的な平滑面ならば本来はグリスは邪魔者でしかないのですが、実際には機械加工の工程上、完全平滑面を作るのは不可能なので接触箇所の微小な空間に空気が残り断熱効果によい熱移動を阻害するのを防ぐために使用するのがグリスの本来の役目です。従って可能な限り薄く塗った後、強い圧力を掛けて無駄なグリスを極力押し出して金属同士の直接接触箇所を増やしてやる必要があります。動画を見る限りでは、おそらくクーラーとヒートスプレッダはほとんど直接接触しておらず、グリスの薄膜の上にクーラーが載っているだけの状態になっていますのでこれが熱移動が遅い要因の一つになっています。(おそらくグリス内に微小な気泡も混じったままでこれも悪影響を与えてると思います。)熱伝導率の高いグリスでも金属同士の直接接触には全く敵わないので、極力金属同士が直接接触するような圧着固定構造も合わせて検討が必要でしょう。これを抜きにしてクーラー本体の構造や材質だけで再検討してもほとんど改善はしないと思います。あと、グリスを出来るだけ薄く塗る方法ですが、私はグリスを灯油で溶いてエアブラシで吹き付けた後、灯油を完全に揮発させてから取り付ける方法でやってました。今は面倒なのでリテールのまま使ってますがw
アルミを加熱して膨張させた状態でヒートパイプを入れればいいんじゃないかなヒートパイプよりやや細めの穴にすればがっちり密着すると思います
溝の方向を考えないとエアフローがね… 今回の形だと中心の支柱が大きくて裏面の排熱がうまくいってなさそう
いつも興味を惹かれる企画楽しんでおります。今度は、車のインタークーラーのようなものは作れないのでしょうか？
市販品のベースプレートがなぜ銅製なのかよくわかる結果ですね。CPUの熱を素早くヒートパイプに移動させる重要性がわかります。ところで、CPUグリスによく配合されている、銀とかダイヤモンドの熱伝導がかなり優秀ですよ
銀のCPUクーラーですか？胸が熱くなりますねw
この動画と、多くのクーラーのCPU接着部分が銅になってたり、ヒートパイプ直付けになっていることからまずCPUから熱を素早く奪う機構が必要そうですね。
高級マイクみたいで形状カッコよ
goodjob🎉つぎは、縦溝ですか?50本くらい縦溝でどうでしょう😅たのしい🎉
放熱と言うよりも今回は比熱で冷却をしている感じですね。
この手のヒートシンクで参考になりそうなものは、3dプリンターのV6ヒートシンク。まんまこの形状ですが、ファンシュラウドを使って風を円周部にまんべんなく当たるようにして冷やしてます。W数が違うため一概に適用ができるか。というと不明なところはありますが参考にはなりえるかと。切削の限界ではないですが、難易度が上がるので金額はどんどん高くなる。・・・ロストワックスいっちゃいますか？
ヒートシンクを含む冷却装置ってたくさん特許が出てるんでなかなか改善できないときは参考にしてみるのも有りかもですね
今回サムネに惹かれて水冷PS4以来久しぶりにお邪魔します先日Redditで話題になっていた銅柱にも似たアルミ塊という面白いアプローチですね現段階で冷やしきれていないみたいですが今後に期待ですここからは僕の見解ですがまずアルミの熱伝導率への言及ですが、もちろんアルミにも純度や含有されてる金属によって種類が多数あり、それぞれに番号が存在している前提ですが熱伝導率が足りていないというのはちょっと違うかも知れません。フィンとして今回切削なさっている部分での冷却に限界があり、比熱容量の関係でベンチ後半の冷却ができていないと思われます。もちろん削り出しという前提で限界がありこのような厚みになってしまい結果として芳しくないというのはしょうがないと思います。ナイストライです。以下、私も個人的に拙いながらもアイデアが浮かんだので参考までに見て貰えると嬉しいです今回のような平行なフィンではなく2重に螺旋状に溝を周り、in out両方が柱の天井に来るように螺旋末端を接続、外周を何らかの形で覆う、と言ったように流動経路を確保し、そこへシロッコファンで空気を流し込み煙突のように熱風を吹き出させるような形や、それを応用する形で水路として利用し水冷というのも面白いかと思います。また、サイドフローという形を取りたいのだとしたら側面2方向から重ならない形で切込みのような形で切削を行い、横から見て蛇腹になるような形を作ると加工の面でも現実的で取っ掛かりやすいと思います。今後の益々の活躍、心より応援しております。
旋盤なつかしぃ…学生時代にお世話になりました
円柱だとファンの逆側に風が当たらないね。フィンの真ん中に板を入れて左右からファンでふいて風をぶつける形、風の清流板もあった方がいいかな？
アルミ塊は受熱部と放熱部を分離しないと、ヒートパイプ放熱がアルミ塊を通してCPU側に還流します。アルミ塊を上下に分けて、その間をヒートパイプで繋ぐ構造とすべきです。受熱部はヒートパイプとの接触面積は広く、体積は極力小さく、CPU接触面との距離を極力薄く、長く（熱抵抗を小さく）します。だから、ヒートパイプはCPU受熱側は横向き、両端にヒートパイプが張り出し、アングル加工で上に曲げて放熱部に接続。また、放熱部はフィンの直径を大きくした方が良いです。ツインタワーも格好よいかと！！
胸が熱くなるないや、熱くなるのはCPUか
1:06 工業高校で突っ切りバイトを折った思い出😅
熱伝導云々よりヒートパイプが5本あったとしても真ん中に集中していると実質大きな熱源が1個ある事になるしそこから外側まで熱を伝えるっていう工程が一番のネックかと表面積をどんなに増やしても熱源が分散していなければ冷やすのに時間が掛かるしある程度で頭打ちになるかと真ん中からくの字のように放熱フィンを貫通するのが1番効率いいけど自作となると難しそうか...どの既製品もフィンをパイプで貫通してるから両方とも同時に冷やせてるってのが最適解なんだろうなぁ
熱伝導率、熱抵抗、熱貫流率で鑑みると板厚は薄い方が良いですかね？表面積の話でメンガーのスポンジを考えましたが現実ではないですね💦接地面は広く、ただ薄い状態でヒートパイプと連結できればもう少し効率良くなりますかね？次回作を期待してます😊
サムネを見て一瞬無線機のテストに使うダミーロードかと思ったw
吸熱と排熱を考えないと中心のCPUの熱が収まらない熱は軽くなり、冷たいと重くなる上部の冷えたヒートパイプを下部分につなげれば改善はできる
接触面とヒートパイプ間までの距離が熱流にとって長く、熱抵抗が大きいのでしょうね。あとアルミも熱容量そこそこあるので、それも相まってヒートパイプが熱を引くまでのタイムラグが大きいのだと思います。あとは加工方法上仕方がないですが、羽が少ないのと厚いのも放熱が弱い要因かと
ヒートパイプの銅のパイプの中は真空だそうですが、ブタンやフロン等の作動液の代わりが入っていたほうが熱の移送効率は高くなるような気がします
アルミはバーナーとかで熱してヒートパイプは冷凍したら楽に入いらんかね？熱伝導はヒートパイプは音速で移動なので可能な限り熱源にヒートパイプが近いほど有利ですね
目標とされている市販品のフィンの幅は狭く乱流領域となっていると推測されます。ご試作されたアルミのブレード部は、間隔が広く空気の流れが層流となるため熱交換率が良くないのだと思います。また埋め込まれたヒートパイプはバルクのアルミの中でほぼ同温となっており、熱の循環があまり生じずこちらも熱の移動の効果が低くなっている可能性があります。こういうイチからBuildUpするのって好きです。頑張ってください応援してます。(既知の内容含んでおりましたら釈迦に説法すみません)
熱伝導って温度差がドライビングフォースなので、アルミ塊の中にも温度差の連続で伝熱していきます。アルミ塊の中に温度勾配があるってイマージがわかりやすいかも。ゆえにCPUと反対側にいかにCPU温度と近い状態で熱を持っていいってあげるかになりますね。塊が大きくても距離が離れているほど伝わらないです。フィンの外径がわも同じですね。距離があるほど温度勾配が下になって温度差を形成できないので、熱が伝わらなくなります。ヒートパイプのピッチをもうすこし話してフィンの外径近くにしないと効果がないですね。
玄能の柄を入れる時のような感じに、慣性を使ってヒートシンクを差し込むのはどうでしょうか？
11:06 風の流れを無視してるため、ファン周辺のみ冷えそれ以外に風が回っていないように見えるヒートシンクでファンの反対側になる部分に、風がまわらないところに熱溜りができているようにも見える風の流れを調べて整流板つけたほうがよさげ？
なんとなくエンジンのフィンみたいなので冷える予感はありますね
デザインは本当にいので虎徹タイプのクーラーでも同じ形のものがあると面白そうかも
モアッサナイトとかの塊を乗せてやってみてほしい!
ヒートシンクの溝加工を水平方向から垂直方向へ変えたら熱溜まりが抑えられそうな気がします
ヒートパイプ差し込むときアルミのヒートシンク本体を暖めて熱膨張させておけばすんなり入ったかもしれないですね。暖めるのは大変だとは思いますが。
@@two-hoo_man CPUの温度をモニタしながらやれば案外大丈夫そうな気もしますねー。実のところ煮込むことを真っ先に思い付いて、水気の除去が厄介だなって思ってましたｗ
工業高校で初めて突っ切りバイト使ったとき、音が大きくてびびってたのを思い出しました。
CPUにあたる部分を銅製にしてってヒートパイプをその近くまで通してってやると既存のCPUクーラーの形に近づいちゃいますね。多分失敗するけど、昔懐かしのペルチェ素子を一発逆転要素に使うのもありかも。ML360 SUB-ZEROっていうのがペルチェ素子使ってるそうです。定価からかなり安くなってるからあまり評判は良くなかったのかもですが。
熱を受ける部分、熱を移動する部分、放熱する部分で考えると、まず熱を受ける部分の要検討ですかね。底面ギリで横からヒートパイプを入れて、なんとかそれを縦方向に入れ込むとか。あと熱交換はスムーズじゃない方が、交換効率上がります。楽しみにしてるので、頑張ってください＾＾。
金タワシ使ったらどうなるんやろ
ファンの風が反対側に抜けてないと放熱しませんよ。今回の要因は底面までヒートパイプが届いてない事だと思います。一番良いのはダイレクトタッチまではいかなくとも銅製のベースプレートで熱を流すのが鍵です。
金属３Ｄプリンター専門企業に頼んでなんかかすごいデザインのヒートシンクもやってほしいかも
放熱フィンの間を抜ける風が重要そうな予感。
ヒートパイプの原理を見ると、パイプの中に水（純水）を入れてあるようです。水は過熱により、液体から気体に相転移するときに結構大きな蒸発熱を奪うので、冷却効果が高いようです。そして、気化した水蒸気は軽いので上方に移動し、冷やされて、再び水になり下方に戻って行くと言うのが繰り返されると言うことだそうです。これは、虎徹のとっている構造そのものだと思います。パイプの中が真空だと、断熱となるので、熱伝導する部分が銅のパイプだけとなり、返って熱を伝わりにくくすると思います。ところで、アルミ塊をおわん型にくり抜いて、その中に液体窒素を入れると言うのは如何でしょうか？液体窒素が蒸発してなくなったら終わりなので、実用性はありませんが、ちょっとの間なら虎徹に勝てるかもです。液体窒素の代わりとして、ドライアイスを砕いて入れると、コスト的には安いだろうと思います。氷でも良いかもしれません。いずれも、低温により発生する滴露（水）の防止策を取らないと、マザボに落ちると、ショートする危険がありますので、ご注意を。
ヒートパイプを中央に固めすぎな気がします。場合によっては溝と塊の境目あたりまで離してもいいかもしれません。中央の塊では蓄熱ばかりで放熱ができないので、もう少し溝を深くするのもありだと思います。(これ以上深くするのは難しいのか？)CPUとの接地面はヒートパイプを銀ロウでロウ付けして並べることができれば良さそうだと思います。
ヒートパイプだけでクーラーを作って欲しいですw10本くらい束ねてなんか、こう、うまいことやってw
アルミ塊にとらわれてるけど、アルミ板とか使うとデザインとかの自由度高くなりそう。あとヒートパイプをグリスで引っ付けるのは限界があったり乾燥したり効率悪かったりであんまり良くないと思う。溶接待ってます‼️文が長くなりすぎるけど、ヒートパイプとベース部分の接触が少なかったり悪かったりすぎるとヒートパイプも効果が薄れてしまう気がする
ヒートパイプのダイレクトタッチとかも良さそう
昔(20年位前）、エネルギー密度が高い素子の冷却をやったことがあるのですが、銅合金を芯材にしてフィン厚目、フィン間隔広め、という組み合わせで強制空冷させていましたね。 中心からフィンの先までの熱が移動ができないと中心は冷えないでようです。 アルミはそんなに冷えない記憶があります。
熱膨張使ってヒートパイプ使ったら楽に入れれそう
ヒートパイプを貫通させたら変わっていたかもね。
素人が市販品を超えるには市販品が守っている制約をブチ抜くしかないね素材、大きさ、音、消費電力、どれでもお好きに
接触面に銅板追加して、放熱のために全体を塗装すると良い。透明のでもいいから。サーマルパッドを貼らないと温度測定できないのは本当に熱が流れ出してないから。
放熱についてですが...アルマイト処理をすれば性能が上がるかもと思いました。放射率(赤外線として熱が逃げる)が、0.05から0.8と断然良くなるはずです...トランジスタ用のヒートシンクにおいて、全面がアルマイト処理されているものが良いと聞いたことがあります。
Fusion360なら熱伝導解析できるから、そういうので設計パラメータの絞り込みをして勘所を押さえた設計をしないと難しいかな。端材とはいいえもったいないし。
前回のアルミの形はドアノブ今回のアルミの形はオシャレたシフトノブに見えるのは私だけだろうか?CPUに接触する部分はヒートパイプじゃないと素早く熱は移動はできそうにもないですね。フィンの代替は、キャンプで使用する風防とか使えないかなと思う。
T-Shooter復活なるかと期待してました
ヒートパイプ自体の自作が可能でしたら、車用のオイルクーラーやエアコンのエバポレーター(ラジエーターは圧力耐性や気密に問題あるので使えない)に繋いで冷媒を循環させてしまえば、CPUクーラーの比でない冷却性能が得られそうな気もします。
今更ですが、ヒートシンクを温めると(ヒートガンとかで)熱膨張してヒートパイプは簡単に挿入出来たんじゃないかなと思います
その厚さならブレードの平らな部分に凹みを作った方が表面積が稼げるかと。可能ならですが。
ヒートパイプは好きなところにさせるから端の部分で縦に熱を伝えられるようにする方がいいと思うまあ普通のクーラーみたいな構造になるけど変なことやりたいなら横方向に入れてみるとかかな
普通のCPUクーラーは直ぐにヒートパイプに行くようになってるのでそのあたりの時点で熱がまず伝わってないんだと思います後はヒートパイプは真ん中に配置するのではなく溝(外周側)の部分に配置したほうがファンの空冷もあって効果上がるのでは？ヒートパイプの肉厚がどれくらいか分かりませんが叩き入れるよりは外側をサンドペーパーでスリスリして自然に入るようにする方がいいですよ
いぜんみたコスパ良いSSDクーラーのベンチ動画を参考に思いついたのですけど、筒形状を割ったような４分割にしてL字状にパイプを左右対称にはめ込むみたいなのはダメなのかな？
昔NOFANというメーカーにCR-100Aという史上最強のTDP100WファンレスCPUクーラーがありました今はもう倒産してないけどね
アルミ？の切削ってすげえな～～ヒートパイプ入れたら、「もやし」が生えてるみたいになってるなｗｗ
ヒートパイプの先っぽにもっとMX-4を塗って空気抜きの穴から漏れ出る位にしないとCPUからの熱をよりCPUと近い位置で吸収できないかも？底部分のアルミの厚さは1㎜位までは攻めたいですね。
そういえば、鉄拳（格ゲー）の原田Pさんが、車のラジエーター使っただか言ってた気がしたのを思い出した…あと廃熱で熱帯魚飼ったとか（ちなみに熱帯魚のためにPCフル回転させることになって本末転倒だったそうw）
10:47, 10:58 Can't agree more :)
ヒートパイプがＣＰＵに接するくらいまで近づける必要がありそうですねえ
CPUと接触している周辺に熱が籠る…。つまりは熱移動に問題があるような気がします。空冷CPUクーラーは殆どCPUとの接触面にダイレクトタッチ方式でヒートパイプが這っているので、その部分は市販品を真似しないといけないかも…。接触面の素材だけ銀(1gで100円弱)に変えてみるとかも面白そうです。
もう遅いですがですが、アルミを温めてヒートパイプを冷やしてからなら叩かなくても入ったかもですね！
ギヤプーラーかベアリングプーラーあれば圧入できたね。ただベースプレート接触部からL字で外に逃がして、フィンを貫く形状にヒートパイプを・・・て市販のヒートシンクじゃない（汗
正方形の銅プレートをずらしながら交互に重ねてヒートパイプを通したらより高性能なクーラーを安価につくれるんじゃないかな？あと前回動画でもコメントしたけどコの字型のヒートパイプを使えば尚良し
ヒートパイプはアルミを暖めて入れるのが良いのかな
昔の富士通の大型計算機の冷却機構に似てる、雑誌の記事でしか見たことないけど
アルミたわしを分解して風通しを良くしたものとか良さそう
アルミ塊を十分熱して、ヒートパイプをキンキンに冷やしてあげると多分すんなり入りやすいと思う。(瓶の蓋を温めると取れやすいのと同じ)まぁ、これやると外すときにどっちか壊す必要出てくるんですけどね。あと、CPUと接触する切削時に軸受けにしてた部分を薄くして出来るだけブレードとCPUを近づけるとか?それと、加工難易度爆上がりだけどヒートパイプ通す軸部分を楕円形にして長手方向から空気を流すと裏まで風が通りやすくなると思う。まぁ、10日前の動画だし後の祭りな気もするけど
今回のは、クルマのシフトノブに再加工しましょう。
￥１５，０００位かな！ 銅パイプの打ち込みはあんこを入れて卓上ボール盤で圧入すればきれいに出来たのでは？
叩いて入れるという発想では駄目です。
昔しげるクーラーってのがありましたが、山折り谷折りで表面積を稼いだ銅フィン＋ヒートパイプのオロチ級重量クーラーもみてみたいですねー
ヒートパイプが飛び出ている姿から、花瓶を連想してしまいました。いっそ長いヒートパイプに、アルミ屑を大量にくっつけてみてはどうでしょう。この～木 何の木 アルミの木～♪
平型アルミヒートパイプを縦に重ねたら良いのでは？
ヒートパイプ縦より横のがいんでないですかね？？
正面から当たった空気が左右に逃げまくって無駄になってるから、円柱の外周の側面のやや前側からやや後までをテープでふさいで背面まで空気が回るようにして見るといいんじゃないかなあとはその空気が基盤に当たるように基盤方向に風防でも付けとくとそこそこ変わる気がする
なんならファンから円柱までの上部と側面もふさいで完全に空気の通り道を決めても良いかも
@@two-hoo_man 芯の内部から直接熱を逃がせるのでいいと思いますが、多分そんなに空気が入らないかなと。中心付近にへヒートパイプもありますしね。空気の逃げ道を塞ぐ、あるいは空気が自然と入る仕掛けが欲しいですね。虎徹はファンから出た空気が逃げられずに全部フィン？に当たるようにゼロ距離設置になってますから、張り合うなら似たような仕掛けが欲しいところですね。
ヒートシンクを加熱して ヒートパイプを冷却して入れたらもう少し簡単に入りませんか
ファンをトップに密着してくっつけて、アルミ塊はファン径と同じサイズのパイプ状にくり抜いて、熱を空気ごと吸い上げたらどうか！？
ヒートパイプを刺すのではなく、ヒートパイプを掘ってしまうのも良いと思いました穴をあけて、タップして、アルミを加熱して少々の水を入れる、そしてシールテープをしたボルトで穴を閉じてしまう冷えると中は真空になって水が少量入ったヒートパイプ状態に、穴を沢山あけると良いと思います。
それならいっその事アルミを使わずに銅ブロックでやってしまえば……ということになりそう。
@@A_01x 熱伝導よりも物理的に熱を持つ分子が移動する気化熱と対流のヒートパイプの方が効率は良いと思うのですが
@@Mokkon 直掘りヒートパイプにするなら基材自体をアルミではなく銅にした方が……?と思っただけです。
ヒートパイプを冷凍庫で冷やすのです！
アルミブロックを沸騰したお湯で温めるのです！！
既存のクーラーのように、ヒートパイプをクーラーの底面に接地させないと熱の吸い取るスピードが足りなさそう。
こうやって見ると改めて銅やアルミよりも圧倒的な熱伝導能力を持つヒートパイプってスゴイ発明だわ
ヒートパイプがなかったらここまでPCは発達してなかっただろうね
企画として素晴らしい。
PCクーラーとしての価値を改めて考えさせられる動画だと思います。
本当に素晴らしい。試行錯誤の上で自作で作り上げていく過程が最高にワクワクする。
綺麗に加工された金属の塊を握った時のワクワク感、わかります😊
改善の余地はあるのかもしれないですが、美しいですねー😊
金属加工って素晴らしいです👍
わざわざ撮影の為に奥側から溝入れしてくれる工員さん
まあ、予想通りの結果というか…市販品は優秀だよねやっぱりw
ヒートシンク一枚とっても、ただの薄い鉄板じゃなくて、ヒートパイプに接触する面積を稼ぐために奥行きのある穴に整形されてるんだから恐ろしい…
リテールクーラーですら、結構優秀なんだなぁって。
どんどん研究を重ねていったら行き着く先が
市販品と同じような形になる未来が見えますね
ここからコツコツ熱伝導とか計算してデザインを最適化していった結果がいまの市販品なのではないでしょうか。
打ち込んだヒートパイプがチンアナゴみたいになってて面白かったです！
うぽつです。
旋盤で削るシーンは見ていて気持ちいいですね😊
毎回めっちゃ楽しみにしてます！
理論や仮説を実際の形にし検証するのが凄い
メーカーのCPUクーラーはノウハウの塊で良く出来ているのですね
やっぱ昔から使われてるフィンブレート積層型のミルフィーユクーラーが理にかなってるってことか
斬新な発想で考えてみました。2つの部屋(チューブでつながっている)を作る。1つ目の部屋(CPUに近い方)を真空にして純水を入れる。2つ目の部屋は「CPUの熱で気化した水蒸気により、1つ目の部屋の内圧が0.2気圧」に上がってくると、体積を増やした後(水蒸気を吸い込む)、部屋間の通路を塞ぎ、体積を1/10にする(シリンダー等で圧縮発火の様に)。発生した水を冷やして1つ目の部屋に戻す(重力で)。
CPUとの密着度は保たれていますか？わずかながら金属も膨張するのでしっかりと固定しないと離れてしまう可能性があり熱伝導がうまくいかない可能性もあると思います。
「軸方向のヒートパイプを限界まで突っ込む(貫通させて殴って磨いてフラットにするレベル)」「ヒートパイプをもっと外側(リブの中央ぐらい)にも配置する」「リブを細く、数を増やす、径を大きく(強度不足なので旋盤では無理っぽい)」
熱の移動はヒートパイプに任せるというのはその通りだと思います。
そしてそのためにメーカー品のヒートパイプは1箇所に向かうのではなくあちこちに向かって伸びています。
ヒートパイプで移動させても終着点が同じだとそこからフィンを伝っていくのでフィンの先端は冷たいまま、根元は爆熱というふうになってしまうためです。
ヒートパイプ自体を四方八方に向かわせ熱を分割した上で、そこからフィンで冷やしていくという形になります。
それと今回のヒートパイプで不利だなと思ったのは貫通しちゃってる点ですね。
蒸気となって素早く移動するのに終着点にはフィンなどの冷却形が一切繋がっていないと。
中間のフィンで十二分に冷却されてる間はいいですが、発熱が多くなりガスがヒートパイプのエンドまで到達する状況になると冷却されていないような気がします。
コレジャナイ感笑
でもすごい
とても参考になりました
クーラー本体に意識が集中しているようですが、圧着固定方法も非常に重要です。
CPUのヒートスプレッダとクーラー表面が理想的な平滑面ならば本来はグリスは邪魔者でしかないのですが、実際には機械加工の工程上、完全平滑面を作るのは不可能なので
接触箇所の微小な空間に空気が残り断熱効果によい熱移動を阻害するのを防ぐために使用するのがグリスの本来の役目です。
従って可能な限り薄く塗った後、強い圧力を掛けて無駄なグリスを極力押し出して金属同士の直接接触箇所を増やしてやる必要があります。
動画を見る限りでは、おそらくクーラーとヒートスプレッダはほとんど直接接触しておらず、グリスの薄膜の上にクーラーが載っているだけの状態になっていますので
これが熱移動が遅い要因の一つになっています。(おそらくグリス内に微小な気泡も混じったままでこれも悪影響を与えてると思います。)
熱伝導率の高いグリスでも金属同士の直接接触には全く敵わないので、極力金属同士が直接接触するような圧着固定構造も合わせて検討が必要でしょう。
これを抜きにしてクーラー本体の構造や材質だけで再検討してもほとんど改善はしないと思います。
あと、グリスを出来るだけ薄く塗る方法ですが、私はグリスを灯油で溶いてエアブラシで吹き付けた後、灯油を完全に揮発させてから取り付ける方法でやってました。
今は面倒なのでリテールのまま使ってますがw
アルミを加熱して膨張させた状態でヒートパイプを入れればいいんじゃないかな
ヒートパイプよりやや細めの穴にすればがっちり密着すると思います
溝の方向を考えないとエアフローがね… 今回の形だと中心の支柱が大きくて裏面の排熱がうまくいってなさそう
いつも興味を惹かれる企画楽しんでおります。
今度は、車のインタークーラーのようなものは作れないのでしょうか？
市販品のベースプレートがなぜ銅製なのかよくわかる結果ですね。CPUの熱を素早くヒートパイプに移動させる重要性がわかります。
ところで、CPUグリスによく配合されている、銀とかダイヤモンドの熱伝導がかなり優秀ですよ
銀のCPUクーラーですか？
胸が熱くなりますねw
この動画と、多くのクーラーのCPU接着部分が銅になってたり、ヒートパイプ直付けになっていることから
まずCPUから熱を素早く奪う機構が必要そうですね。
高級マイクみたいで形状カッコよ
goodjob🎉
つぎは、縦溝ですか?
50本くらい縦溝でどうでしょう😅
たのしい🎉
放熱と言うよりも今回は比熱で冷却をしている感じですね。
この手のヒートシンクで参考になりそうなものは、3dプリンターのV6ヒートシンク。
まんまこの形状ですが、ファンシュラウドを使って風を円周部にまんべんなく当たるようにして冷やしてます。
W数が違うため一概に適用ができるか。というと不明なところはありますが
参考にはなりえるかと。
切削の限界ではないですが、難易度が上がるので金額はどんどん高くなる。
・・・ロストワックスいっちゃいますか？
ヒートシンクを含む冷却装置ってたくさん特許が出てるんで
なかなか改善できないときは参考にしてみるのも有りかもですね
今回サムネに惹かれて水冷PS4以来久しぶりにお邪魔します
先日Redditで話題になっていた銅柱にも似たアルミ塊という面白いアプローチですね
現段階で冷やしきれていないみたいですが今後に期待です
ここからは僕の見解ですがまずアルミの熱伝導率への言及ですが、もちろんアルミにも純度や含有されてる金属によって種類が多数あり、それぞれに番号が存在している前提ですが熱伝導率が足りていないというのはちょっと違うかも知れません。
フィンとして今回切削なさっている部分での冷却に限界があり、比熱容量の関係でベンチ後半の冷却ができていないと思われます。
もちろん削り出しという前提で限界がありこのような厚みになってしまい結果として芳しくないというのはしょうがないと思います。ナイストライです。
以下、私も個人的に拙いながらもアイデアが浮かんだので参考までに見て貰えると嬉しいです
今回のような平行なフィンではなく2重に螺旋状に溝を周り、in out両方が柱の天井に来るように螺旋末端を接続、外周を何らかの形で覆う、と言ったように流動経路を確保し、そこへシロッコファンで空気を流し込み煙突のように熱風を吹き出させるような形や、それを応用する形で水路として利用し水冷というのも面白いかと思います。
また、サイドフローという形を取りたいのだとしたら側面2方向から重ならない形で切込みのような形で切削を行い、横から見て蛇腹になるような形を作ると加工の面でも現実的で取っ掛かりやすいと思います。
今後の益々の活躍、心より応援しております。
旋盤なつかしぃ…
学生時代にお世話になりました
円柱だとファンの逆側に風が当たらないね。フィンの真ん中に板を入れて左右からファンでふいて風をぶつける形、
風の清流板もあった方がいいかな？
アルミ塊は受熱部と放熱部を分離しないと、ヒートパイプ放熱がアルミ塊を通してCPU側に還流します。アルミ塊を上下に分けて、その間をヒートパイプで繋ぐ構造とすべきです。受熱部はヒートパイプとの接触面積は広く、体積は極力小さく、CPU接触面との距離を極力薄く、長く（熱抵抗を小さく）します。
だから、ヒートパイプはCPU受熱側は横向き、両端にヒートパイプが張り出し、アングル加工で上に曲げて放熱部に接続。また、放熱部はフィンの直径を大きくした方が良いです。ツインタワーも格好よいかと！！
胸が熱くなるな
いや、熱くなるのはCPUか
1:06
工業高校で突っ切りバイトを折った思い出😅
熱伝導云々よりヒートパイプが5本あったとしても真ん中に集中していると実質大きな熱源が1個ある事になるしそこから外側まで熱を伝えるっていう工程が一番のネックかと
表面積をどんなに増やしても熱源が分散していなければ冷やすのに時間が掛かるしある程度で頭打ちになるかと
真ん中からくの字のように放熱フィンを貫通するのが1番効率いいけど自作となると難しそうか...
どの既製品もフィンをパイプで貫通してるから両方とも同時に冷やせてるってのが最適解なんだろうなぁ
熱伝導率、熱抵抗、熱貫流率で鑑みると板厚は薄い方が良いですかね？
表面積の話でメンガーのスポンジを考えましたが現実ではないですね💦
接地面は広く、ただ薄い状態でヒートパイプと連結できればもう少し効率良くなりますかね？次回作を期待してます😊
サムネを見て一瞬無線機のテストに使うダミーロードかと思ったw
吸熱と排熱を考えないと中心のCPUの熱が収まらない
熱は軽くなり、冷たいと重くなる
上部の冷えたヒートパイプを下部分につなげれば改善はできる
接触面とヒートパイプ間までの距離が熱流にとって長く、熱抵抗が大きいのでしょうね。あとアルミも熱容量そこそこあるので、それも相まってヒートパイプが熱を引くまでのタイムラグが大きいのだと思います。
あとは加工方法上仕方がないですが、羽が少ないのと厚いのも放熱が弱い要因かと
ヒートパイプの銅のパイプの中は真空だそうですが、ブタンやフロン等の作動液の代わりが入っていたほうが熱の移送効率は高くなるような気がします
アルミはバーナーとかで熱してヒートパイプは冷凍したら楽に入いらんかね？
熱伝導はヒートパイプは音速で移動なので可能な限り熱源にヒートパイプが近いほど有利ですね
目標とされている市販品のフィンの幅は狭く乱流領域となっていると推測されます。
ご試作されたアルミのブレード部は、間隔が広く空気の流れが層流となるため熱交換率が良くないのだと思います。
また埋め込まれたヒートパイプはバルクのアルミの中でほぼ同温となっており、熱の循環があまり生じずこちらも熱の移動の効果が低くなっている可能性があります。
こういうイチからBuildUpするのって好きです。頑張ってください応援してます。
(既知の内容含んでおりましたら釈迦に説法すみません)
熱伝導って温度差がドライビングフォースなので、アルミ塊の中にも温度差の連続で伝熱していきます。アルミ塊の中に温度勾配があるってイマージがわかりやすいかも。
ゆえにCPUと反対側にいかにCPU温度と近い状態で熱を持っていいってあげるかになりますね。塊が大きくても距離が離れているほど伝わらないです。
フィンの外径がわも同じですね。距離があるほど温度勾配が下になって温度差を形成できないので、熱が伝わらなくなります。
ヒートパイプのピッチをもうすこし話してフィンの外径近くにしないと効果がないですね。
玄能の柄を入れる時のような感じに、慣性を使ってヒートシンクを差し込むのはどうでしょうか？
11:06 風の流れを無視してるため、ファン周辺のみ冷えそれ以外に風が回っていないように見える
ヒートシンクでファンの反対側になる部分に、風がまわらないところに熱溜りができているようにも見える
風の流れを調べて整流板つけたほうがよさげ？
なんとなくエンジンのフィンみたいなので冷える予感はありますね
デザインは本当にいので虎徹タイプのクーラーでも同じ形のものがあると面白そうかも
モアッサナイトとかの塊を乗せてやってみてほしい!
ヒートシンクの溝加工を水平方向から垂直方向へ変えたら熱溜まりが抑えられそうな気がします
ヒートパイプ差し込むときアルミのヒートシンク本体を暖めて
熱膨張させておけばすんなり入ったかもしれないですね。
暖めるのは大変だとは思いますが。
@@two-hoo_man CPUの温度をモニタしながらやれば案外大丈夫そうな気もしますねー。
実のところ煮込むことを真っ先に思い付いて、水気の除去が厄介だなって思ってましたｗ
工業高校で初めて突っ切りバイト使ったとき、音が大きくてびびってたのを思い出しました。
CPUにあたる部分を銅製にしてってヒートパイプをその近くまで通してってやると既存のCPUクーラーの形に近づいちゃいますね。
多分失敗するけど、昔懐かしのペルチェ素子を一発逆転要素に使うのもありかも。
ML360 SUB-ZEROっていうのがペルチェ素子使ってるそうです。定価からかなり安くなってるからあまり評判は良くなかったのかもですが。
熱を受ける部分、熱を移動する部分、放熱する部分で考えると、まず熱を受ける部分の要検討ですかね。底面ギリで横からヒートパイプを入れて、なんとかそれを縦方向に入れ込むとか。あと熱交換はスムーズじゃない方が、交換効率上がります。楽しみにしてるので、頑張ってください＾＾。
金タワシ使ったらどうなるんやろ
ファンの風が反対側に抜けてないと放熱しませんよ。
今回の要因は底面までヒートパイプが届いてない事だと思います。
一番良いのはダイレクトタッチまではいかなくとも銅製のベースプレートで熱を流すのが鍵です。
金属３Ｄプリンター専門企業に頼んでなんかかすごいデザインのヒートシンクもやってほしいかも
放熱フィンの間を抜ける風が重要そうな予感。
ヒートパイプの原理を見ると、パイプの中に水（純水）を入れてあるようです。
水は過熱により、液体から気体に相転移するときに結構大きな蒸発熱を奪うので、冷却効果が高いようです。
そして、気化した水蒸気は軽いので上方に移動し、冷やされて、再び水になり下方に戻って行くと言うのが繰り返されると言うことだそうです。
これは、虎徹のとっている構造そのものだと思います。
パイプの中が真空だと、断熱となるので、熱伝導する部分が銅のパイプだけとなり、返って熱を伝わりにくくすると思います。
ところで、アルミ塊をおわん型にくり抜いて、その中に液体窒素を入れると言うのは如何でしょうか？
液体窒素が蒸発してなくなったら終わりなので、実用性はありませんが、ちょっとの間なら虎徹に勝てるかもです。
液体窒素の代わりとして、ドライアイスを砕いて入れると、コスト的には安いだろうと思います。
氷でも良いかもしれません。
いずれも、低温により発生する滴露（水）の防止策を取らないと、マザボに落ちると、ショートする危険がありますので、ご注意を。
ヒートパイプを中央に固めすぎな気がします。
場合によっては溝と塊の境目あたりまで離してもいいかもしれません。
中央の塊では蓄熱ばかりで放熱ができないので、もう少し溝を深くするのもありだと思います。(これ以上深くするのは難しいのか？)
CPUとの接地面はヒートパイプを銀ロウでロウ付けして並べることができれば良さそうだと思います。
ヒートパイプだけでクーラーを作って欲しいですw
10本くらい束ねてなんか、こう、うまいことやってw
アルミ塊にとらわれてるけど、アルミ板とか使うとデザインとかの自由度高くなりそう。
あとヒートパイプをグリスで引っ付けるのは限界があったり乾燥したり効率悪かったりであんまり良くないと思う。
溶接待ってます‼️
文が長くなりすぎるけど、ヒートパイプとベース部分の接触が少なかったり悪かったりすぎるとヒートパイプも効果が薄れてしまう気がする
ヒートパイプのダイレクトタッチとかも良さそう
昔(20年位前）、エネルギー密度が高い素子の冷却をやったことがあるのですが、銅合金を芯材にしてフィン厚目、フィン間隔広め、という組み合わせで強制空冷させていましたね。 中心からフィンの先までの熱が移動ができないと中心は冷えないでようです。 アルミはそんなに冷えない記憶があります。
熱膨張使ってヒートパイプ使ったら楽に入れれそう
ヒートパイプを貫通させたら変わっていたかもね。
素人が市販品を超えるには市販品が守っている制約をブチ抜くしかないね
素材、大きさ、音、消費電力、どれでもお好きに
接触面に銅板追加して、放熱のために全体を塗装すると良い。透明のでもいいから。サーマルパッドを貼らないと温度測定できないのは本当に熱が流れ出してないから。
放熱についてですが...
アルマイト処理をすれば性能が上がるかもと思いました。
放射率(赤外線として熱が逃げる)が、0.05から0.8と断然良くなるはずです...
トランジスタ用のヒートシンクにおいて、全面がアルマイト処理されているものが良いと聞いたことがあります。
Fusion360なら熱伝導解析できるから、そういうので設計パラメータの絞り込みをして勘所を押さえた設計をしないと難しいかな。端材とはいいえもったいないし。
前回のアルミの形はドアノブ
今回のアルミの形はオシャレたシフトノブ
に見えるのは私だけだろうか?
CPUに接触する部分はヒートパイプじゃないと素早く
熱は移動はできそうにもないですね。
フィンの代替は、キャンプで使用する風防とか使えないかなと思う。
T-Shooter復活なるかと期待してました
ヒートパイプ自体の自作が可能でしたら、車用のオイルクーラーやエアコンのエバポレーター(ラジエーターは圧力耐性や気密に問題あるので使えない)に繋いで冷媒を循環させてしまえば、CPUクーラーの比でない冷却性能が得られそうな気もします。
今更ですが、ヒートシンクを温めると(ヒートガンとかで)
熱膨張してヒートパイプは簡単に挿入出来たんじゃないかなと思います
その厚さならブレードの平らな部分に凹みを作った方が表面積が稼げるかと。可能ならですが。
ヒートパイプは好きなところにさせるから端の部分で縦に熱を伝えられるようにする方がいいと思う
まあ普通のクーラーみたいな構造になるけど
変なことやりたいなら横方向に入れてみるとかかな
普通のCPUクーラーは直ぐにヒートパイプに行くようになってるのでそのあたりの時点で熱がまず伝わってないんだと思います
後はヒートパイプは真ん中に配置するのではなく溝(外周側)の部分に配置したほうがファンの空冷もあって効果上がるのでは？
ヒートパイプの肉厚がどれくらいか分かりませんが叩き入れるよりは外側をサンドペーパーでスリスリして自然に入るようにする方がいいですよ
いぜんみたコスパ良いSSDクーラーのベンチ動画を参考に思いついたのですけど、筒形状を割ったような４分割にしてL字状にパイプを左右対称にはめ込むみたいなのはダメなのかな？
昔NOFANというメーカーにCR-100Aという史上最強のTDP100WファンレスCPUクーラーがありました
今はもう倒産してないけどね
アルミ？の切削ってすげえな～～
ヒートパイプ入れたら、「もやし」が生えてるみたいになってるなｗｗ
ヒートパイプの先っぽにもっとMX-4を塗って
空気抜きの穴から漏れ出る位にしないと
CPUからの熱をよりCPUと近い位置で吸収できないかも？
底部分のアルミの厚さは1㎜位までは攻めたいですね。
そういえば、鉄拳（格ゲー）の原田Pさんが、車のラジエーター使っただか言ってた気がしたのを思い出した…あと廃熱で熱帯魚飼ったとか（ちなみに熱帯魚のためにPCフル回転させることになって本末転倒だったそうw）
10:47, 10:58 Can't agree more :)
ヒートパイプがＣＰＵに接するくらいまで近づける必要がありそうですねえ
CPUと接触している周辺に熱が籠る…。
つまりは熱移動に問題があるような気がします。
空冷CPUクーラーは殆どCPUとの接触面にダイレクトタッチ方式でヒートパイプが這っているので、その部分は市販品を真似しないといけないかも…。
接触面の素材だけ銀(1gで100円弱)に変えてみるとかも面白そうです。
もう遅いですがですが、アルミを温めてヒートパイプを冷やしてからなら叩かなくても入ったかもですね！
ギヤプーラーかベアリングプーラーあれば圧入できたね。
ただベースプレート接触部からL字で外に逃がして、フィンを貫く形状にヒートパイプを・・・て市販のヒートシンクじゃない（汗
正方形の銅プレートをずらしながら交互に重ねてヒートパイプを通したらより高性能なクーラーを安価につくれるんじゃないかな？あと前回動画でもコメントしたけどコの字型のヒートパイプを使えば尚良し
ヒートパイプはアルミを暖めて入れるのが良いのかな
昔の富士通の大型計算機の冷却機構に似てる、雑誌の記事でしか見たことないけど
アルミたわしを分解して風通しを良くしたものとか良さそう
アルミ塊を十分熱して、ヒートパイプをキンキンに冷やしてあげると多分すんなり入りやすいと思う。(瓶の蓋を温めると取れやすいのと同じ)まぁ、これやると外すときにどっちか壊す必要出てくるんですけどね。
あと、CPUと接触する切削時に軸受けにしてた部分を薄くして出来るだけブレードとCPUを近づけるとか?
それと、加工難易度爆上がりだけどヒートパイプ通す軸部分を楕円形にして長手方向から空気を流すと裏まで風が通りやすくなると思う。まぁ、10日前の動画だし後の祭りな気もするけど
今回のは、クルマのシフトノブに再加工しましょう。
￥１５，０００位かな！ 銅パイプの打ち込みはあんこを入れて卓上ボール盤で圧入すればきれいに出来たのでは？
叩いて入れるという発想では駄目です。
昔しげるクーラーってのがありましたが、山折り谷折りで表面積を稼いだ銅フィン＋ヒートパイプのオロチ級重量クーラーもみてみたいですねー
ヒートパイプが飛び出ている姿から、花瓶を連想してしまいました。
いっそ長いヒートパイプに、アルミ屑を大量にくっつけてみてはどうでしょう。
この～木 何の木 アルミの木～♪
平型アルミヒートパイプを縦に重ねたら良いのでは？
ヒートパイプ縦より横のがいんでないですかね？？
正面から当たった空気が左右に逃げまくって無駄になってるから、円柱の外周の側面のやや前側からやや後までをテープでふさいで背面まで空気が回るようにして見るといいんじゃないかな
あとはその空気が基盤に当たるように基盤方向に風防でも付けとくとそこそこ変わる気がする
なんならファンから円柱までの上部と側面もふさいで完全に空気の通り道を決めても良いかも
@@two-hoo_man 芯の内部から直接熱を逃がせるのでいいと思いますが、多分そんなに空気が入らないかなと。中心付近にへヒートパイプもありますしね。
空気の逃げ道を塞ぐ、あるいは空気が自然と入る仕掛けが欲しいですね。
虎徹はファンから出た空気が逃げられずに全部フィン？に当たるようにゼロ距離設置になってますから、張り合うなら似たような仕掛けが欲しいところですね。
ヒートシンクを加熱して ヒートパイプを冷却して入れたらもう少し簡単に入りませんか
ファンをトップに密着してくっつけて、アルミ塊はファン径と同じサイズのパイプ状にくり抜いて、熱を空気ごと吸い上げたらどうか！？
ヒートパイプを刺すのではなく、ヒートパイプを掘ってしまうのも良いと思いました
穴をあけて、タップして、アルミを加熱して少々の水を入れる、そしてシールテープをしたボルトで穴を閉じてしまう
冷えると中は真空になって水が少量入ったヒートパイプ状態に、穴を沢山あけると良いと思います。
それならいっその事アルミを使わずに銅ブロックでやってしまえば……ということになりそう。
@@A_01x 熱伝導よりも物理的に熱を持つ分子が移動する気化熱と対流のヒートパイプの方が効率は良いと思うのですが
@@Mokkon 直掘りヒートパイプにするなら基材自体をアルミではなく銅にした方が……?と思っただけです。