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前回動画にて皆様に質問しまして、これに対して多くのコメント・アドバイスを頂きました。本当ありがとうございます😂大変お世話になっております、本当に…。まず質問した内容に触れる前に、一点お伝えしたいことがありまして…。油直に使用した冷媒、今回は調理用のキャノーラ油ですが可燃性があります。私自身は可燃性に対して完全に失念・忘れていたため危険性への対策を怠っていました。また油の酸化・変質や、膨潤など部材への影響など、本来なら検討すべき対処すべき部分を忘れていたため、危険な製作になっています。この点を指摘して下さった方、大変ありがとうございます…。本動画の油直は紹介した通りすでに解体しており、また長期使用する予定もないので特に対策や改良について紹介しませんが、油直のような製作を挑戦される方は、この製作および紹介では可燃性・安全対策に対する検討が欠落している点にご留意下さい。パート23にて質問した内容についてですが、現在は頂いたコメントをもとに調べて今後の方針・製作アイディアを修正している状況です。まだ話せるほど整理できていないので本動画内で触れずにコメントとして書いた次第なんですが…、パート27辺りで今後の方針を紹介できるかと思いますので、ちょっと時間を下さい。
熱交換には、流量と比熱が効くと思います。冷却水と油を比較すると、流体の特性である比熱が60%減となるので、ざっくり流量が2.5倍にならないと冷却水を使用したときと同じ冷却性能がでないと思います。単純にポンプのパワーUPが効果ありかと予想されますが、粘度の差も大きいのでなかなか難しそうですね。ただ、非常に面白い試みで楽しく拝見させていただきました。今後も、面白い動画を待っています。
循環させるのではなくマザーボードごと全てを油に沈めることで解決しそう油は電気伝導もなく実現できるのでは
ガチ勢の動画はおもしろい水で大きい水中ポンプを使って流水あげるだけではダメかな?CPU温度を常温25℃ぐらいに保てれば、結露もないし大量の水使えば水温上がりずらいと思うもしも、水温上がってしまったら、銅管に水を通らせて常温で冷ますだけで下がる気がするポンプの回転速度はインバータを取り付けて流水調整できるようにして、水圧で水漏れがないレベルに本当ガチでなにかをやる人って、見てて面白い
スズキの油冷エンジンについて調べてみてくださいオイルは粘土が高いので、それに会わせたポンプを使用しています。いろいろ発見になるかとおもいます。
低音だと粘度が高く、高温になると粘度が低くなるという特質がネックなんですね。
ミネラルオイルを使ってポンプの送量をの上げないと無理じゃないかな。
めちゃくちゃ大雑把に言って流量は粘度に反比例して、密度に比例します。100℃付近で水の粘度は約0.3 cP、サラダ油は大体5~10 cPです(cPは粘度の単位)。また、水の比重は約1 g/mL、サラダ油は約0.9 g/mLです。計算するとサラダ油の流量は水の15~30分の1になります。動画では水で2.7 L/min流れていたみたいなので、サラダ油だと0.2~0.1 L/minしか流れない計算になります(お手持ちの流量計はおそらく0.1 mL/min以上の流量しか計測できないのでは)。さらに、水の比熱は4 kJ/kg・K、サラダ油は約2 kJ/kg・Kなので、トータルした冷却能力は水のときと比べて30~60分の1になっていると考えても大きく間違ってはいないと思います。対策としてはCPUダイの上に設けた狭い隙間を広くする(#23の動画で見ました)、粘度の低い油にするなどです。強いポンプを使って水と同程度の流量を確保するとなると水を使用したときの15~30倍の圧力に耐えられるシーリングが必要になるので十分気を付けてください(お勧めできません)。
揚げ物原理ですね。高温油と低温油で粘度が違いますから。それに油は意外に熱抜けが悪くてラジエーター液に「水」が使われてているのでは?まぁ、オイルクーラーついてる車もありますが、あれはオイルでも「ガソリン」の混合気を冷やすための物ですし。
ポンプインペラが冷媒の中で空回りのようで、オイルポンプで適正油圧を確保できればできそうな気がしますー。水冷用のパーツが油圧に適応していればいいですが。ひとまず、お疲れ様でした。チャレンジして自ら失敗を考察するのは大切なことですね。
ガリウム合金使って、液体金属を冷却に使うとか?(濡れ性が高いので対策は必須だが)
検証お疲れさまです。やっぱり熱容量の低さと粘度の高さが足かせだったんですね。
冷媒をLLC使うとか
専門外のため、詳しく無いのですが、形状が一定の場合ら熱交換には熱伝導率と粘度(液体の流速)が重要な気がしますこの2つが高い冷媒を用いると良いと思います
面白い実験有難うございます。熱交換する部分は『循環冷媒』との接触表面積を上げる必要があります。問題は粘性が高い油を、水の粘性に適した細い熱交換部分に流すと、抵抗が大きくなりポンプ圧力を相当上げないと熱交換に必要な流量を得られないと考えられます。ラジエター部分が外部と熱交換を空冷で行っているわけで、熱交換効率を上げるため『水粘性に適した接触面積と流量』の設計となっているためではないでしょうか?水の様にサラサラな「シリコン冷媒液体」をペジーコンピュータは使っていたハズ。空冷用ヒートパイプには、液化ガスが充填されており、水冷の様に『循環設計』でないが、ガスの気化と液化によって放熱板とCPU接触部分との熱交換効率を上げる設計の様です。空冷も金属熱伝導による熱拡散だけではないという事で、液化ガスの状態変化を利用して『冷媒』を使用しているという事です。※他のUA-camRの方が、ヒートパイプの切断とガス注入の興味深い実験をしています。
おそらく熱の移動が致命的でしょうね。油流れてないとのことですが、CPU出口付近の油は居続けるのでそこの局所的な油の温度はどうなんでしょうかね?流れていなければその分、油の方に熱が移動しやすい状況ではあると思いますが、想像するにCPU出口付近であったとしても油の温度上昇してないかもしれませんね。熱の移動には、熱伝導に加えて、熱容量も重要と思います。ヒートスプレッダーが厚くなったのも、熱容量の問題かと理解しています。ダイで発生した熱を素早く他の場所に移動させることがポイントで、移動させた先に蓄えられる熱がいっぱいになればそれ以上熱移動が起きないわけで。
油ではなくクーラント液の方が循環しやすいと思います。基本的に熱伝導率が高くて、高速に液が循環させられるような、「軽い」液体が好ましいと思います。
流体における粘度の影響は想像以上に大きいですね。おそらくラジエーターの熱交換器内の細管で詰まっているのでしょう。湯直するのだったら、ラジエーターを自作しないといけない、もしくは原子力発電所のように一次冷却液、二次冷却液の用意が必要なのですかね。油と他の不凍液との熱交換器を用意しなければいけませんが、一次冷却液という単語に底しれぬロマンがありますね……笑
粘度が低いシリコンオイルがおすすめ!(゚∀゚)
のすけさんや
オイルじゃなくて水でよくね?蒸留水なら絶縁体だったハズ。しかもダイの縁ってシーリングしてあるはず。っていうかポンプをもっと排圧あるものにするべきかなって。安い奴ってウォーターヘッドほとんどなかったはず。
こういう失敗が見れるのは研究っぽくていいなw
水に対して油は熱伝導率が25%しかなく比重も50%ぐらいしかない。単純計算でも八倍の流速で回してやっと水と同等の冷却性能…水銀回そうぜ。
水と油(液体)の熱伝導率を見ても油のほうが温まりにくいみたいなので水以上の液体を探す必要がありそうです(素人感想)
熱伝導率が致命的に悪いのかもね。
確かにオイルポンプと言うとトルコイド式とかで圧送してますね。
今回の実験はポンプのパワー不足以上のことが分からなかったのが残念でしたね。圧力が足りないなら揚程の大きいDDCポンプを使うとか、ポンプを直列に何個か繋いだらよかったのではないかと思います。直列ポンプ自体は水冷PCではよくやられている方法です。あと粘土が大きいので粘性抵抗も大きなものになると予想されますのでひと回り大きい径のホースを使うだけでも大きく下がりますよ。
冷凍庫の空間を介して冷やすのでは無く、冷凍庫のエバポレーターを直接CPUに取り付けると言うのはどうでしょう?中古の車用エアコンを使えば作るのはそれ程難しく無いかと思います。冷やし切れるかどうかは分かりませんが。
CPUにオイルを満遍なく流すための「邪魔板」が、オイルの低い粘度によって「邪魔し過ぎ」たように感じます。
ダイに直接接する金属を広く薄くするのが効果的なんだと思うつまりダイ直水枕はヒートスプレッダそのものを代替する存在かと
油を循環させるなら、ウォーターポンプではなく電動のオイルポンプがありますが・・・それで循環できても冷却はきびしいでしょうね。
粘度の高い液体ならトロコイドポンプが一般的かな?それにダイ部分の流路があまりいいようには見えないな。ダイ表面の液体があまりきれいに流れてないと思うあと温度境界で検索かけるといろいろ参考になると思う
外部ポンプの後付けは比較的簡単だと思います。アマゾンです3000円くらいのやつはメッチャ流量があって三年間壊れていません。後、放射面積は液体全体を放熱版と同じ放熱量にしたら後は全力で回せば放射面積は増えるので最強じゃね?と浅く考えました。つまり、液体金属最強じゃね?ですねw (^^;;これこそケミカル用ポンプを数台使用して流量確保出来るのか?通電性あるじゃん!やらめちゃ高い!とか色々問題が有りそうですけど楽しみに勝手に期待してますw
絶縁性とある程熱媒体としての機能を重視するのであればポリオレフィン系の低粘度な油って事になりますかね。 それってモービル1な気がするw
なんだよ、やり直しだよ。
ちょっと専門知識を含むとこんなことできるんだ!!って伸びるのに行き過ぎると伸びないんですね。こんなに面白いのに
液体窒素ならポンプいらないですよ~。
水冷のままでリザーバータンクをペルチェ素子で冷やしてみるとかw
今後もし違う冷媒使う場合に粘度の考慮のデータ取り出来たので結果オーライですね!
オイルももっと沢山の種類がありますよ
チャンネル登録した瞬間投稿www
ありがとー!おめでとー!
ブレーキフルードかパワステフルードはサラサラですよ
水ポンプは消防車と同じ仕組み油のポンプは油圧ポンプを使ってる重機し同じ仕組みそれを利用して組立て下さい
金属でヒートシンクを作る理由は熱伝導率と熱交換のための表面積を稼ぐためです仮にダイ直で液体による熱交換をさせるなら金属と同程度の熱伝導率の液体を使用しないと無理でしょうそんな液体があるのならば、ですけれど
多少高額だが、ガリウム合金というのが存在する。水銀と違って無害で入手しやすいが……濡れ性が高く容器とかにへばり付きやすいのが弱点。
水冷用パーツなので。油には。 無理でしょー どこにも 油用 パーツ なんか 売ってないと思うのだがそれくらいはメーカーが 液体は何を使ったら 冷えるくらいは 検証しているはずなので。あえて 誰も やらないでしょー
油を使う理由が故障防止なら純水とかどうなんでしょう
前回動画にて皆様に質問しまして、これに対して多くのコメント・アドバイスを頂きました。本当ありがとうございます😂大変お世話になっております、本当に…。
まず質問した内容に触れる前に、一点お伝えしたいことがありまして…。
油直に使用した冷媒、今回は調理用のキャノーラ油ですが可燃性があります。
私自身は可燃性に対して完全に失念・忘れていたため危険性への対策を怠っていました。また油の酸化・変質や、膨潤など部材への影響など、本来なら検討すべき対処すべき部分を忘れていたため、危険な製作になっています。
この点を指摘して下さった方、大変ありがとうございます…。
本動画の油直は紹介した通りすでに解体しており、また長期使用する予定もないので特に対策や改良について紹介しませんが、油直のような製作を挑戦される方は、この製作および紹介では可燃性・安全対策に対する検討が欠落している点にご留意下さい。
パート23にて質問した内容についてですが、現在は頂いたコメントをもとに調べて今後の方針・製作アイディアを修正している状況です。
まだ話せるほど整理できていないので本動画内で触れずにコメントとして書いた次第なんですが…、パート27辺りで今後の方針を紹介できるかと思いますので、ちょっと時間を下さい。
熱交換には、流量と比熱が効くと思います。
冷却水と油を比較すると、流体の特性である比熱が60%減となるので、ざっくり流量が2.5倍にならないと冷却水を使用したときと同じ冷却性能がでないと思います。
単純にポンプのパワーUPが効果ありかと予想されますが、粘度の差も大きいのでなかなか難しそうですね。
ただ、非常に面白い試みで楽しく拝見させていただきました。
今後も、面白い動画を待っています。
循環させるのではなくマザーボードごと全てを油に沈めることで解決しそう
油は電気伝導もなく実現できるのでは
ガチ勢の動画はおもしろい
水で大きい水中ポンプを使って流水あげるだけではダメかな?
CPU温度を常温25℃ぐらいに保てれば、結露もないし
大量の水使えば水温上がりずらいと思う
もしも、水温上がってしまったら、銅管に水を通らせて常温で冷ますだけで下がる気がする
ポンプの回転速度はインバータを取り付けて流水調整できるようにして、水圧で水漏れがないレベルに
本当ガチでなにかをやる人って、見てて面白い
スズキの油冷エンジンについて調べてみてください
オイルは粘土が高いので、それに会わせたポンプを使用しています。
いろいろ発見になるかとおもいます。
低音だと粘度が高く、高温になると粘度が低くなるという特質がネックなんですね。
ミネラルオイルを使ってポンプの送量をの上げないと無理じゃないかな。
めちゃくちゃ大雑把に言って流量は粘度に反比例して、密度に比例します。100℃付近で水の粘度は約0.3 cP、サラダ油は大体5~10 cPです(cPは粘度の単位)。また、水の比重は約1 g/mL、サラダ油は約0.9 g/mLです。計算するとサラダ油の流量は水の15~30分の1になります。動画では水で2.7 L/min流れていたみたいなので、サラダ油だと0.2~0.1 L/minしか流れない計算になります(お手持ちの流量計はおそらく0.1 mL/min以上の流量しか計測できないのでは)。さらに、水の比熱は4 kJ/kg・K、サラダ油は約2 kJ/kg・Kなので、トータルした冷却能力は水のときと比べて30~60分の1になっていると考えても大きく間違ってはいないと思います。対策としてはCPUダイの上に設けた狭い隙間を広くする(#23の動画で見ました)、粘度の低い油にするなどです。強いポンプを使って水と同程度の流量を確保するとなると水を使用したときの15~30倍の圧力に耐えられるシーリングが必要になるので十分気を付けてください(お勧めできません)。
揚げ物原理ですね。
高温油と低温油で粘度が違いますから。
それに油は意外に熱抜けが悪くてラジエーター液に「水」が使われてているのでは?
まぁ、オイルクーラーついてる車もありますが、あれはオイルでも「ガソリン」の混合気を
冷やすための物ですし。
ポンプインペラが冷媒の中で空回りのようで、オイルポンプで適正油圧を確保できればできそうな気がしますー。水冷用のパーツが油圧に適応していればいいですが。ひとまず、お疲れ様でした。チャレンジして自ら失敗を考察するのは大切なことですね。
ガリウム合金使って、液体金属を冷却に使うとか?(濡れ性が高いので対策は必須だが)
検証お疲れさまです。
やっぱり熱容量の低さと粘度の高さが足かせだったんですね。
冷媒をLLC使うとか
専門外のため、詳しく無いのですが、形状が一定の場合ら熱交換には熱伝導率と粘度(液体の流速)が重要な気がします
この2つが高い冷媒を用いると良いと思います
面白い実験有難うございます。
熱交換する部分は『循環冷媒』との接触表面積を上げる必要があります。
問題は粘性が高い油を、水の粘性に適した細い熱交換部分に流すと、抵抗が大きくなりポンプ圧力を相当上げないと熱交換に必要な流量を得られないと考えられます。
ラジエター部分が外部と熱交換を空冷で行っているわけで、熱交換効率を上げるため『水粘性に適した接触面積と流量』の設計となっているためではないでしょうか?
水の様にサラサラな「シリコン冷媒液体」をペジーコンピュータは使っていたハズ。
空冷用ヒートパイプには、液化ガスが充填されており、水冷の様に『循環設計』でないが、ガスの気化と液化によって放熱板とCPU接触部分との熱交換効率を上げる設計の様です。
空冷も金属熱伝導による熱拡散だけではないという事で、液化ガスの状態変化を利用して『冷媒』を使用しているという事です。
※他のUA-camRの方が、ヒートパイプの切断とガス注入の興味深い実験をしています。
おそらく熱の移動が致命的でしょうね。
油流れてないとのことですが、CPU出口付近の油は居続けるのでそこの局所的な油の温度はどうなんでしょうかね?
流れていなければその分、油の方に熱が移動しやすい状況ではあると思いますが、想像するにCPU出口付近であったとしても油の温度上昇してないかもしれませんね。
熱の移動には、熱伝導に加えて、熱容量も重要と思います。
ヒートスプレッダーが厚くなったのも、熱容量の問題かと理解しています。
ダイで発生した熱を素早く他の場所に移動させることがポイントで、移動させた先に蓄えられる熱がいっぱいになればそれ以上熱移動が起きないわけで。
油ではなくクーラント液の方が循環しやすいと思います。
基本的に熱伝導率が高くて、高速に液が循環させられるような、「軽い」液体が好ましいと思います。
流体における粘度の影響は想像以上に大きいですね。
おそらくラジエーターの熱交換器内の細管で詰まっているのでしょう。
湯直するのだったら、ラジエーターを自作しないといけない、もしくは原子力発電所のように一次冷却液、二次冷却液の用意が必要なのですかね。油と他の不凍液との熱交換器を用意しなければいけませんが、一次冷却液という単語に底しれぬロマンがありますね……笑
粘度が低いシリコンオイルがおすすめ!(゚∀゚)
のすけさんや
オイルじゃなくて水でよくね?蒸留水なら絶縁体だったハズ。しかもダイの縁ってシーリングしてあるはず。
っていうかポンプをもっと排圧あるものにするべきかなって。安い奴ってウォーターヘッドほとんどなかったはず。
こういう失敗が見れるのは研究っぽくていいなw
水に対して油は熱伝導率が25%しかなく比重も50%ぐらいしかない。単純計算でも八倍の流速で回してやっと水と同等の冷却性能…
水銀回そうぜ。
水と油(液体)の熱伝導率を見ても油のほうが温まりにくいみたいなので水以上の液体を探す必要がありそうです(素人感想)
熱伝導率が致命的に悪いのかもね。
確かにオイルポンプと言うとトルコイド式とかで圧送してますね。
今回の実験はポンプのパワー不足以上のことが分からなかったのが残念でしたね。
圧力が足りないなら揚程の大きいDDCポンプを使うとか、
ポンプを直列に何個か繋いだらよかったのではないかと思います。
直列ポンプ自体は水冷PCではよくやられている方法です。
あと粘土が大きいので粘性抵抗も大きなものになると予想されますので
ひと回り大きい径のホースを使うだけでも大きく下がりますよ。
冷凍庫の空間を介して冷やすのでは無く、冷凍庫のエバポレーターを直接CPUに取り付けると言うのはどうでしょう?
中古の車用エアコンを使えば作るのはそれ程難しく無いかと思います。
冷やし切れるかどうかは分かりませんが。
CPUにオイルを満遍なく流すための「邪魔板」が、
オイルの低い粘度によって「邪魔し過ぎ」たように
感じます。
ダイに直接接する金属を広く薄くするのが効果的なんだと思う
つまりダイ直水枕はヒートスプレッダそのものを代替する存在かと
油を循環させるなら、ウォーターポンプではなく電動のオイルポンプがありますが・・・
それで循環できても冷却はきびしいでしょうね。
粘度の高い液体ならトロコイドポンプが一般的かな?
それにダイ部分の流路があまりいいようには見えないな。ダイ表面の液体があまりきれいに流れてないと思う
あと温度境界で検索かけるといろいろ参考になると思う
外部ポンプの後付けは比較的簡単だと思います。アマゾンです3000円くらいのやつはメッチャ流量があって三年間壊れていません。
後、放射面積は液体全体を放熱版と同じ放熱量にしたら後は全力で回せば放射面積は増えるので最強じゃね?と浅く考えました。
つまり、液体金属最強じゃね?ですねw (^^;;
これこそケミカル用ポンプを数台使用して流量確保出来るのか?通電性あるじゃん!やらめちゃ高い!とか色々問題が有りそうですけど楽しみに勝手に期待してますw
絶縁性とある程熱媒体としての機能を重視するのであればポリオレフィン系の低粘度な油って事になりますかね。 それってモービル1な気がするw
なんだよ、やり直しだよ。
ちょっと専門知識を含むとこんなことできるんだ!!って伸びるのに行き過ぎると伸びないんですね。こんなに面白いのに
液体窒素ならポンプいらないですよ~。
水冷のままでリザーバータンクを
ペルチェ素子で冷やしてみるとかw
今後もし違う冷媒使う場合に粘度の考慮のデータ取り出来たので結果オーライですね!
オイルももっと沢山の種類がありますよ
チャンネル登録した瞬間投稿www
ありがとー!おめでとー!
ブレーキフルードかパワステフルードはサラサラですよ
水ポンプは消防車と同じ仕組み
油のポンプは油圧ポンプを使ってる重機し同じ仕組み
それを利用して組立て下さい
金属でヒートシンクを作る理由は熱伝導率と熱交換のための表面積を稼ぐためです
仮にダイ直で液体による熱交換をさせるなら金属と同程度の熱伝導率の液体を使用しないと無理でしょう
そんな液体があるのならば、ですけれど
多少高額だが、ガリウム合金というのが存在する。水銀と違って無害で入手しやすいが……濡れ性が高く容器とかにへばり付きやすいのが弱点。
水冷用パーツなので。油には。 無理でしょー どこにも 油用 パーツ なんか 売ってないと思うのだが
それくらいはメーカーが 液体は何を使ったら 冷えるくらいは 検証しているはずなので。あえて 誰も やらないでしょー
油を使う理由が故障防止なら
純水とかどうなんでしょう