CPUクーラー【CPU cooler】CPUファン/CPU fan

概要

一般的な構造は、熱伝導率の高い金属製フィンを高密度に並べた「ヒートシンク」（heat sink）をCPU上面に密着固定し、小型ファンで送風して放熱を促す空冷方式である。ヒートシンク単体やファン単体で構成される製品も存在する。送風の向きによって、上方から空気を当てる「トップフロー型」と、側面から当てる「サイドフロー型」に分類され、後者は放熱性能を高めやすいため高性能CPU向け製品で広く採用されている。

CPUとヒートシンクの接触面には微細な凹凸があり、そのまま密着させると隙間に空気が残って熱伝導が低下する。これを補うため、粘性のある「サーマルグリス」（放熱グリス）を塗布して熱伝達効率を高めることが一般的である。また、内部に封入した作動液の蒸発と凝縮を利用して熱を素早く広範囲へ拡散させる「ヒートパイプ」（heat pipe）を組み合わせた製品も普及している。ペルチェ素子を用いた方式も存在するが、消費電力の大きさや結露対策の必要性から用途は限られる。

より高い冷却能力が求められる場合には水冷式が用いられる。CPUに密着させた「ウォーターブロック」（水枕）で熱を冷却液へ移し、ポンプで循環させながらラジエーターで放熱する仕組みである。空冷に比べて冷却効率と静音性に優れ、高性能なゲーミングPCやサーバ、ワークステーションなどで採用される。近年はウォーターブロック、ポンプ、ラジエーターを一体化した簡易水冷製品が普及し、個人ユーザーでも入手しやすくなっている。近年の高性能プロセッサは半導体素子の微細化・高密度化を背景に発熱量が増加する傾向にあり、CPUの温度に応じてファン回転数を自動制御する機能も製品の重要な要素となっている。