チューブ内径の差による流量検証 まとめ

先日行ったチューブ内径の違いによる流量の差の検証はソフトチューブで測るとチューブだけで無くフィッティングの内径も変わるのに気付くのが遅すぎて確定検証にはなりませんでしたが、チューブ内径による流量の差はほぼ無いと言う事が推測出来ました。

その推測を確かな物ににする為にフィッティング内径の変わらないハードチューブで再検証を行いました。

ハードチューブは内径が当店扱いでは10ミリ、11ミリ、12ミリと3種類有りますので全てのチューブで測定を実施しました。

例によってまずはフィッティングの内径
フィッティングの内径をできる限り大きい物を使う為にBitspower製を使っています、同等のチューブを使う当店扱いの他社フィッティングはBitspower製より1ミリ程度小さいです。

外径14mm用のハードチューブフィッティング
9.94mm

OD14mmのチューブは内径10ミリと内径11ミリの2種類があります。OD12mmも内径は10ミリですがBitspowerのBP-EMLフィッティングはBP-EML14と同じ内径ですので交換の手間を省く為にBP-EML14で2種類のチューブを測定しています。

外径16mm用のハードチューブフィッティング
9.95mm（14ミリの物とは測定誤差ですね)

他に使用している主なフィッティング


さて測定結果は
内径10ミリは5.1L毎分

内径11ミリは5.1L毎分

内径12ミリは5.1L毎分

という事で結論はフィッティングの内径で流量は決まってしまいチューブの内径は全く影響が無いと言う事が証明されました、ですのでチューブサイズの選択はお好みで選べば良いと言う事ですね。

ちょっとでも流量を大きくしたいならフィッティングはBistpowerの一択になりますが、１ミリ程度の差で流量も滅茶苦茶変わる訳では無いのでこだわりが無ければBykskiの様な安いフィッティングで十分です、要はどんだけこだわりが有るか無いかですね。

ちなみにBitspowerの新しい樽形シールのハードチューブフィッティングは六角レンチで締める構造ですので内径は8ミリちょっとと他社と同じ内径です、特徴はガッチリ締め付けてチューブが抜けにくいと言う事ですね。

ソフトチューブの場合はフィッティングの内径も変化しますので流量も微妙に変化しますが、内径1ミリの変化で400ml毎分の差、毎秒にすると6.6mlでこの御猪口くらいの水で温度がどんだけ変わるねんてなると殆ど変わらんのでは無いでしょうか？

また400mlの差と言うのは揚程6mのポンプを使っての差ですのでご注意下さい、揚程の低い（圧力の低い）ポンプではこの差が大きくなるのは間違い無いと思います。

配管抵抗と言うのは確かにありますがPC水冷では長くても全長４メートル程度なので、長さによる抵抗は無視して良いと思います。ちなみに今回の検証で使用した配管長は2.7メートルになります。

チューブの内径の差はどれだけの流量差を生むのか

水冷PCを組む時のパーツ選択で悩ましいのがチューブの径だと思います。
普通に考えれば内径が大きい方が抵抗が少なくなるので出来る限り内径の大きなチューブを選択するのが一般的な決め方でした、ただ実際に「どれだけ流量が変わるねん」となるのでしょうが、僕は実際に検証した人も見た事無いですし通説だけになっているので確かめてみました。

水冷初期の頃は水路に水を流すだけだったので、流量マンセーで流れれば流れる程冷えるのは当たり前だったのです、ただ同時にその頃は今の様にPC水冷用の圧力の上がるポンプは無く、アクアリウムポンプの流用で悲しい位に流量が少なかったのです。
その少ない流量で如何にして冷やすかとあみ出されたのが吹き付け型の水枕でアルファクールのNexXxoS XPが最初だった筈です、そこからどのメーカーも一気に吹き付け型（マイクロチャネル）に変わっていきました、吹きつけは水を撒くときにホースの先を絞って勢いを付ける方法と考えると解り易いです、少ない流量でも勢いよくベースプレートに水が当たれば熱を奪いやすいからです。

と余計な話は置いといて、ホースサイズの比較

まず前提ですが今のPC水冷のフィッティングはほぼ全てがG1/4ネジを使用しています、と言う事はこのサイズの限界以上に内径を広くする事は出来ないと言うことです、G1/4ネジの内側で最大の物で10ミリ弱になり、かならずそのサイズに一回絞られてしまうのです。

今回使った各サイズのホースに合わせたフィッティングの内径は次の通りでした。
ID8mm / OD11mm用のフィッティング
G1/4ネジ側　9.92mm
ホース側　　6.9mm

ID3/8 / OD1/2用のフィッティング
G1/4ネジ側　8.44mm
ホース側　　8.37mm

ID1/2用のフィッティング
G1/4ネジ側　9.5mm
ホース側　　11.91mm

ホース側は挿入されるホース内径より１ミリくらい小さいです、これはタケノコ部分の最低限必要な肉厚を考えるとわかると思います。

ここまで書いてうっかりしてましたがソフトチューブの場合はホース内径よりも必ずフィッティングの内径が小さくなってしまう為、内径3/8と内径1/2では差が出てしまうと言う事です、チューブ外側でシールするプッシュインプラグやハードチューブはチューブの内径が10ミリ以上は変わらないかなと、再検証してみなければですがハードチューブを同じ長さで同じように曲げるのはかなり面倒なので、めっちゃやる気が起きた時にまたやろうｗ
今回の結果である程度は想像出来そうですが・・・・・

さて結果ですがID8mmは昨日もアップしましたが4.3リットル毎分でした。

内径3/8インチは4.7リットル毎分でした。

内径1/2インチは5.1リットル毎分でした。

フィッティングの内径が1ミリ違うと大体0.4リットル毎分の流量アップ、1時間で24リットルアップ、結果から見てやっぱりチューブの内径と言うよりもフィッティングの内径で流量が決まってる様な気がします。

たかが0.4リットル毎分、されど0.4リットル毎分です。限界を極めた冷却をするなら差はいくらか有るでしょうが、普通に運用するならたいした差は無いと言う事になるかなと僕は思います。ホースが細くなれば取り回しが楽で配管も楽です、ただ太いのは見た目の迫力が有るのは確かですしModding PC的には良いかも。

個人的な結論はホース内径の差は普通に使うならパフォーマンス的にたいした影響は無いので、自分の好みで選ぶのが良いと思います。

お勧めはソフトチューブなら折れ曲がり難いID3/8 - OD5/8、ハードチューブなら肉厚が有り曲げやすいOD14mmのチューブかな、14ミリは２種類の内径があるけど今回の結果を見ると内径10mmでも内径11mmでも、どちらでも一緒の様な気がします。

チューブ内径比較テストの準備完了

先週の土曜と今日の２日間でチューブの内径が変わったら流量も変わるのかをテストする為の準備をしていました。

長らく放置？状態だったテスト台をポンプ系のテストがしやすい様に変更しました。

元はこんな感じですがデータロガーが多分使えない（ソフトがWinXP専用）のと温度のテストは巷で沢山有るので、多分もうしないと思うので流量関連のテストに特化して変更。

リザーバーを縦型にしてドレンバルブを付けて水を排出しやすくし、ポンプがサクッと変更出来る様に更新。

今回のテストでは手前２本の固定配管は使用しません。

ポンプはBYKSKIのPMD３でテストしますが、内径テストが終了したら次は内径が同じでポンプの違いで流量がどれだけ出るかのテストをします。水冷パーツを選ぶときに配管のサイズやポンプ選択の目安になると思います、温度はハッキリ言って今のマイクロチャネル式の水枕なら極端な差は出ないですし。（コンマ何度を気にする人は別ですよ）

それでテストの構成ですがリザーバーは外径60ミリ、長さ250ミリの筒型で直下にポンプを設置、ここに短い内径1/2のホースを使ってますがこの部分は変更しません。そこから圧力計と流量計（非接触電磁式で圧損はほぼ無いです）用の固定配管（内径13ミリ）を通して、ラジエター接続します(Black Ice Nemesis GTX480)、次にマイクロチャネル式CPU水枕(HEATKILLER CPU Rev3.0)、同じくマイクロチャネル式のVGA水枕(EK-VGA Supreme)を通ってリザーバーに戻します。

同条件にする為にホースの長さは内径が変わっても同じとします。

最初に配管した内径8ミリ/外径11ミリのチューブから。

表示では毎分4.3リットルの水が流れています、水枕２個と480ラジエターでEHEIM1048時代には考えらなかった水量ですｗ

さて明日には比較テストやります、どんな結果になるか乞うご期待。