水冷PCで冷却性能と静音性を両立！水冷ユニットの仕組みやメリットを徹底解説

水冷ユニットを搭載した水冷PCは、高い冷却性能と静音性を追求するユーザーにとって魅力的なオプションです。パソコンの熱問題を解決するために開発された水冷ユニットは、CPUやビデオカード（グラフィックボード）などの冷却効果を最大化します。

水冷ユニットの仕組みは、専用のポンプで冷却液を循環させ、熱を吸収した後にラジエーターで放熱するというものです。この方法により、いわゆる“空冷”に比べてより優れた冷却効果が得られます。また、冷却液を通すチューブは柔軟性があり、設置の自由度が高いのも特徴です。

水冷PCは、高負荷のタスクやオーバークロックにおいても安定した動作を実現することができます。さらに、空冷式のCPUクーラーに比べて静音性が高く、パソコンを静かに運用したいユーザーにとっては理想的な冷却方法です。

ただし、水冷ユニットは専門的な知識や設置に手間がかかる場合があります。また、コスト面でも空冷式に比べて高くなる傾向があります。これらの要素を考慮した上で、自身のニーズや予算に合わせた最適な選択をすることが重要です。

本記事では、水冷ユニットの仕組みやメリット、注意点について詳しく解説します。水冷ユニットの魅力を理解し、高性能かつ高静音な環境を実現するための情報を紹介します。自身のニーズにあわせて水冷PCの構築を検討する際の参考にしてください。

1．水冷PC＆水冷ユニットの基本知識

1-1．水冷PCとは？

パソコンには熱に弱いパーツが多く、冷却について多大な注意を払う必要があります。特に高熱を発するCPUには、大きなヒートシンクと強力なファンを組み合わせた、いわゆるCPUクーラーが使用されます。

高熱は故障やトラブルの原因になりますので、最近のCPUは熱が上がりすぎないように、サーマルスロットリングという仕組みが採用されています。これは、クロック周波数を落とすことによって発熱を抑える仕組みで、サーマルスロットリングが機能すると、CPUは性能をフルに発揮できなくなるわけです。

つまり、CPUの性能をフルに発揮するためには冷却が重要で、特に高性能のCPUは、大型かつヒートパイプを採用した強力なCPUクーラーを利用することによって冷却性能を高める必要があります。しかし、ヒートシンクとファンによる“空冷”では、冷却性能にも限界があり、そこで注目を集めているのが水冷ユニットを利用した“水冷PC”なのです。

1-2．水冷PCの仕組み

水冷PCは、水冷ユニットを使ってCPUを冷却します。この水冷ユニットは基本的に、CPUと接触する「ヘッド」、「クーラント」と呼ばれる冷却液を満たした「リザーバータンク」、熱を吸収したクーラントを放熱する「ラジエーター」を「チューブ」でつなぎ、「ポンプ」を使ってクーラントを循環させることでCPUを冷却します。

1-3．水冷PCのメリットとデメリット

水冷ユニット、つまり水冷式のCPUクーラーは、空冷式のCPUクーラーよりも冷却性能が高いと言われています。このあたりは、製品によっての性能差があるため、絶対とは言えない部分ではありますが、一般的に、水冷式のほうが空冷式よりも冷却性能の点では高い傾向にあります。

また、CPUに取り付けるヘッド部分はかなり小型になっているので、CPU周りのクリアランスが広く確保できるのと同時に、メモリなどとの干渉が防げるというメリットがあります。

また、ファンがラジエータ部分のみで、あまり回転数を上げる必要がないため、静音性が高いのも見逃せないポイントです。ただし、あまり質の良くない水冷ユニットの場合、ポンプの駆動音やクーラントの循環音が気になる場合もあるので、注意しましょう。

一方、水冷ユニットは、空冷式のCPUクーラーと比較して、値段がかなり高額になります。また、PCケースによっては、正しく装着できないことがあるほか、組み立て難易度が高い製品もあります。水冷ユニットを利用する場合は、このあたりのメリットとデメリットをしっかりと見極めるようにしましょう。

1-4．水冷ユニットの「本格水冷」と「簡易水冷」とは

水冷ユニットには、「本格水冷」と「簡易水冷」と呼ばれる2つが存在します。「本格水冷」は、ヘッド、ポンプ、リザーバータンク、ラジエーターといった水冷ユニットを構成するパーツがそれぞれ独立しているのがポイント。特にリザーバータンクは本格水冷における特徴的なパーツで、循環するクーラントを一時的に貯めることによって、効率的な冷却が可能になっています。一方、「簡易冷却」は、ポンプがヘッドと一体となっており、リザーバータンクを持たないのが特徴で、名前の通り、非常に簡略化したつくりとなっています。

「本格水冷」は拡張性が高く、ヘッドを増やすことでGPUを冷却したり、ラジエーターを増やして冷却性能を高めるなど、ユーザー独自のカスタマイズが可能。また、クーラントも自由に交換できるので、色のついたクーラントを使ってビジュアル面を高めることもできますし、普通の水を代用することもできます。ただし、組み立て難易度が高く、水漏れのリスクがあるほか、クーラントが蒸発して徐々に減っていくため、定期的にリザーバータンクの水量をチェックするなど、メンテナンスも必要です。

一方、「簡易冷却」は、完全に密閉したつくりになっており、チューブなどもクーラントができるだけ蒸発しにくい素材を使用。ほとんどカスタマイズはできないものの、メンテナンスフリーを謳う製品が多く、組み立てやすさからも水冷初心者向けといえそうです。

基本的に、冷却性能を追求するなら「本格水冷」、手軽さやコスト面を重視するなら「簡易水冷」に軍配が上がります。

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2．水冷ユニットの構成

2-1．ヘッド

水冷ユニットの「ヘッド」は、「水枕」や「ウォーターブロック」などとも呼ばれ、CPUに密着させることで、ヘッド内部を流れるクーラントに熱を伝導する役割をはたします。

「簡易水冷」では、ポンプが組み合わされていることが多く、「本格水冷」よりもヘッドのサイズがやや大きめですが、それでも一般的なCPUクーラーよりも小さく、CPU周りのクリアランスは十分に確保できます。

2-2．リザーバータンク／ポンプ

リザーバータンクは「本格水冷」のキモとなるパーツで、クーラントを一時的に貯めることで、クーラントの冷却をサポートします。「本格水冷」では、リザーバータンクの水位を定期的に確認し、こまめに補充する必要があります。

水冷ユニットはポンプを使ってクーラントを循環させますが、「本格水冷」ではリザーバータンク、「簡易水冷」では、先にも述べた通り、ヘッドとセットになっている製品が多いです。ポンプの性能が高くなると、水流が増すので、冷却性能も高くなります。

2-3．ラジエーター／ファン

ヘッドでCPUの熱を吸収したクーラントは、チューブを通り、ラジエーター部分で放熱します。そのため、ラジエーター部分には、冷却を助けるためのファンが組み合わされます。ラジエーターの大きさとファンの数は、水冷ユニットの冷却性能を左右します。大型ラジエータかつ複数のファンを搭載した水冷ユニットは冷却性能が高くなりますが、PCケースによっては装着できない場合があるほか、ノイズも大きくなる点に注意しましょう。

なお、水冷ユニットのラジエーターを冷却するためのファンは、CPUクーラーのファンほど強力なものである必要はありません。これも、水冷ユニットの静音性が高い理由になっています。

2-4．チューブ／コネクタ

水冷ユニットの場合、「本格水冷」も「簡易水冷」もクーラントはチューブの中を循環します。水冷ユニットを利用する場合は、チューブがPCケース内のエアフローを妨げないように注意する必要があります。

また、チューブはクーラントが蒸発するポイントとなるため、特に「簡易水冷」では蒸発しにくい素材が利用されます。また、チューブを各パーツに接続するコネクタは蒸発だけでなく、水漏れが起こりやすいポイントになりますので、自分で組立てる必要がある「本格水冷」の場合は、ちゃんと接続できているかをしっかりチェックする必要があります。チューブに穴が空いて水漏れすると、冷却性能が大きく落ちてしまうので、メンテナンスフリーの「簡易水冷」でも、定期的にチェックすることをおすすめします。

2-5．クーラント

クーラントは冷却液とも呼ばれ、水冷ユニット内を循環し、ヘッド部分で熱を吸収することによって、CPUの発熱を抑えます。水冷ユニットにおいて、クーラントは非常に重要で、特に「本格水冷」では、クーラント不足がもっとも気をつけるべきポイントになります。

水冷ユニットに利用されるクーラントには、腐食防止剤などが含まれており、長期間利用しても腐食せず、サビの発生などを防ぐこと声質を持っています。そのため、「本格水冷」でクーラントを補充する場合は、水冷ユニット専用のクーラントを利用するのがおすすめですが、普通の水でも冷却性能が落ちるということはありません。ただ、水道水などは不純物が多く、腐食やサビ、水つまりなどによるトラブルが発生しやすくなります。専用クーラントの代用として水を利用する場合は、精製水などを利用しないと、水冷ユニットの寿命を縮めてしまう可能性が高くなるのです。

3．水冷ユニットの選び方とメンテナンス

3-1．水冷ユニットの選び方

水冷ユニットを選ぶ場合、まず「本格水冷」か「簡易水冷」かを選ぶ必要がありますが、基本的には「簡易水冷」の水冷ユニットがおすすめです。冷却性能では「本格水冷」ですが、最近の「簡易水冷」は冷却性能も高く、コスト面や手間を考えても、「簡易水冷」のほうが使い勝手が上。ヘッドやラジエーターを追加するといったカスタマイズは、少しハードルが高く、ほとんどの方にとってはあまり重視するポイントではないかもしれません。自分が利用しているPCケースに装着できないなどの理由がない限りは、メンテナンスフリーで使える「簡易水冷」に注目しましょう。

実際に製品を選ぶ場合は、冷却性能やデザイン、価格などから自分が重視したいポイントを絞って検討しましょう。なお、冷却性能が高い製品は、ラジエーターが大きいものが多く、PCケースによっては装着できない場合があるので注意が必要です。

なお、水冷ユニットは冷却性能の高さが大きなメリットである以上、発熱の大きいハイエンドのCPUと組み合わせるのがベストです。特に動画編集などで高クロックのCPUをフル活用するような方や、オーバークロックで性能を追求したい方におすすめのアイテムと言えます。

静音性も水冷ユニットのメリットではありますが、まったく無音というわけではありません。ローエンドやミドルレンジのCPUと組みあわせて静音PCを構築するのも水冷ユニットならではの楽しみではありますが、静音性が高い空冷式のCPUクーラーを組み合わせたほうが、コスト面でのメリットが大きくなることが多く、そのあたりのバランスもしっかり検討しましょう。

3-2．水冷ユニットが必要なPCのスペック

それでは、どの程度のスペックであれば、水冷ユニットを導入すべきかを考えると、Intel製では「Core i7」から「Core i9」、AMD製であれば「Ryzen 7」から「Ryzen 9」クラスのCPUで、基本的にはTDPが100Wを超えるようなCPUであれば、水冷ユニットの恩恵を受けることができるでしょう。静音化が目的であれば、ミドルレンジクラスとの組み合わせも面白いかもしれません。先にも述べましたが、オーバークロックなどでトコトンまで性能を引き出したいという方は、迷わず水冷ユニットを狙ってみましょう。

また、ビデオカードの高性能化にあわせて、GPU用の水冷ユニットも登場しており、特にゲームユーザーからの注目を集めています。その場合でも、やはりNVIDIA製であれば「GeForce RTX 4080」や「GeForce RTX 4090」、AMD製であれば「Radeon RX 7900XT」や「Radeon RX 7900XTX」などのハイエンドクラス以外は、無理に水冷を導入するメリットは高くないかもしれません。特に、GPUの水冷化は、CPUの水冷化よりもハードルが高く、ビデオカードのデザインによってはヘッドを取り付けることができない場合もあるので注意しましょう。

3-3．水冷ユニットのメンテナンス

「簡易水冷」の場合、メンテナンスフリーを謳う製品が多く、基本的にメンテナンス不要です。一方、「本格水冷」は、定期的なメンテナンスが必要で、まずクーラントが蒸発しやすいため、水位が下がっているようであれば、補充する必要があります。また、水漏れなどがないかもチェックしておきましょう。

さらに、1年～2年を目処に全体をチェックし、クーラントやチューブの色が変色していれば交換します。メンテナンスの際は、すべてのパーツを取り外して洗浄。接続部分などが劣化していないかもしっかり確認しておきたいところです。再度組み直した際も、水漏れがないかを確認してから、PCケースの蓋を閉じましょう。

「簡易水冷」はメンテナンスフリーですが、水漏れなどがないかは、定期的にチェックすることをおすすめします。

3-4．簡易水冷の寿命は5～7年

「簡易水冷」はメンテナンスフリーですが、逆に言えば、パーツの交換などが非常に困難で、クーラントの交換などもできない製品がほとんどです。チューブや接続部などに、できるだけ蒸発を防ぐ素材が採用されていますが、完全に密閉することは難しく、徐々にですが蒸発してクーラントが目減りしてきます。そして、チューブ内に空気が入ると、冷却効率が落ちてしまい、CPUクーラーとしての役割を果たせなくなってしまいます。

「簡易水冷」には、クーラントの蒸発のほか、ポンプの故障や水漏れなどのトラブルがあり、そうなると交換するか修理に出すしかありません。これが「簡易水冷」の寿命で、およそ5～7年くらいで寿命を迎えると言われています。

「簡易水冷」が故障しているかどうかを判断するのは非常に困難で、黒いチューブを採用している製品では、クーラントの目減りも目視では確認できません。ポンプが異音を発しているなどはわかりやすいのですが、パソコンを使用中、こまめにCPUの温度を確認して、あまり下がらなくなってきた場合は故障や寿命を疑ってみるとよいでしょう。

4．サイコムの水冷PCについて

4-1．サイコムについて

水冷ユニットは、自作パソコンで利用する場合が多く、メーカー製パソコンに後から組み込むのは非常に困難です。パーツなどの知識にあまり自信はないけど、水冷パソコンを利用したいという方におすすめなのがBTOパソコンです。BTOメーカーが用意する水冷モデルであれば、CPUやグラフィックボードなどのカスタマイズも可能なので、自分好みの水冷パソコンを手に入れることができるのです。ここでは、水冷モデルで定評があるBTOメーカー・サイコムについて紹介します。

サイコムは、1999年5月に埼玉県草加市にて、インターネットを利用したカスタムPCの販売をスタート。以降、インターネットを主戦場に信頼性の高いBTOメーカーとして、その地位を築いています。BTOでありながらも高いカスタマイズ性が魅力で、保証やサポート面にも力が入れられており、中・上級者だけでなく、初心者にも安心のBTOメーカーとなっています。

4-2．サイコムの水冷PCのこだわり

サイコムは、水冷モデルに力を入れており、充実したラインナップが用意されています。同社の水冷モデルには、冷却性能に定評があるAsetek製の水冷ユニットを、同社オリジナル仕様にカスタマイズして採用。ハイエンドのCPUと組み合わせても、満足のいく冷却性能を体験することができます。

サイコムの水冷PCは、「Aqua-Master」シリーズとしてラインナップされていますが、ハイエンドゲーマー向けの「G-Master Hydro」は、CPUだけでなく、ビデオカードのGPUも水冷で冷却するデュアル水冷を採用。サイコムならではのハイエンド仕様で、ヘビーゲーマーからも大きな注目を集めています。

そのほかサイコムでは、配信者向けの「Lepton Stream Box」やAMD Ryzen Treadripper PROを採用したワークステーションモデルなどにも水冷ユニットを搭載し、高冷却と高静音の両立を実現しています。

4-3．デュアル水冷で強力冷却「G-Master Hydro」シリーズ

CPUだけでなくGPUの冷却にも水冷ユニットを採用した「G-Master Hydro」シリーズは、水冷にこだわるサイコムだからこそ可能となった、ハイエンドゲーマー向けのフラグシップモデルです。

ハイエンドCPUとハイエンドGPUを組み合わせたゲーミングPCは、冷却が非常に重要となります。しかし、冷却性能を高めるためにファンを増やせば、それだけノイズも増えてしまうのです。しかし、「G-Master Hydro」シリーズは、デュアル水冷を採用することによって、高いパフォーマンスを維持しつつ、静音性もキープすることができるのです。

ビデオカード(GPU)の水冷化は非常にハードルが高いと先述しましたが、サイコムは同社独自の技術で水冷化に成功。公称スペックよりも高クロックで動作させながら、温度の上昇を抑え、高い静音性も実現しています。

現在、「G-Master Hydro」シリーズでは、「GeForce RTX 4080」か「GeForce RTX 4090」を選択可能。高いパフォーマンスを安定して引き出すことができるので、最新の3Dゲームを存分に楽しみたい方は、ぜひ注目してほしいラインナップとなっています。

4-4．水冷初心者にもおすすめのベーシックモデル「Aqua-Master」シリーズ

とにかく水冷PCがほしいという方に、まず注目してほしいのが「Aqua-Master」シリーズで、Intel製CPU＋DDR5モデル、Intel製CPU＋DDR4モデル、AMD製CPU＋DDR5モデルといった3つのラインナップが用意されています。

水冷ユニットは、Asetek製の高性能水冷ユニットが標準で搭載されていますが、CoolerMasterやCorsair、ASUSなどの水冷ユニットにもカスタマイズ可能。これらの水冷ユニットは、LEDによるライティングにも対応しており、デザイン性を重視したい方におすすめです。

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5．まとめ

水冷ユニットを利用した水冷PCは、高い冷却性能と静音性が魅力で、動画編集や快適にゲームをプレイしたい方におすすめのオプションとなっています。

ヘッド、ポンプ、ラジエーターの組み合わせでCPUを冷却する水冷ユニットは、空冷式のCPUクーラーよりも高い冷却性能を発揮します。ファンもラジエーターに装着する大型かつ低回転型のファンでよいため、静音性も大きな魅力です。

水冷ユニットには「本格水冷」と「簡易水冷」といった2種類があり、「本格水冷」のほうが冷却性能が高い傾向にありますが、設置に手間がかかるほか、定期的なメンテナンスも必要です。一方、「簡易水冷」は、設置が簡単な上、メンテナンスフリーで使えます。冷却性能が高い製品も数多く登場していますし、「本格水冷」よりも低コストで導入できるので、特に初めて水冷ユニットの導入を検討している方は「簡易水冷」がおすすめです。

初めての水冷PCであれば、BTOパソコンも注目です。「簡易水冷」は設置が簡単とはいえ、初めての方には意外とハードルが高い場合もあります。PCケースによってはうまく設置できない場合もあります。その点、BTOパソコンであれば、そのあたりの不安はありません。本記事では、水冷に定評があるサイコムのBTOパソコンを紹介していますので、ご自身のニーズとあわせて、検討してみてください。

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