相比普通分體式水冷,一體式水冷已經算是「成品」,玩家無需自己設計和組裝水管、冷頭等各個配件,只要買來即可使用,大大降低了技術難度,也減少了漏液的危險,為那些喜歡水冷,又怕組裝起來比較麻煩的玩家提供了一個好選擇。這幾年,除了技術日漸成熟外,注重散熱性能的遊戲玩家、DIY發燒友也增加了不少,使得一體式水冷迅速發展和普及,成為市場中的一大熱點。
除了無需組裝外,比起分體式水冷,一體式水冷也顯得更加緊湊,在外觀上只有冷排、水管、水冷頭這幾大部分,那麼,一體式水冷的內部結構又是如何,和普通分體式水冷之間又有什麼不同呢?今天我們拿來Tt近期推出的一款水冷--Water 3.0 Performer,通過對這款產品的拆解,讓大家看看一體式水冷內部的秘密。
不同於電源、機箱等產品的拆解,由於水冷散熱器內部會有水冷液,如果不首先排出,在拆解時就會受到很大限制,所以我們想先把水冷液排光,這樣後邊的拆解就都可以順利進行,不用太擔心有漏液問題了。
一體式水冷拆解
將水管從冷排上拔下來,排出內部水冷液
一體式水冷都是預先灌裝水冷液,出廠時都已經完全密封好,無需後期包養,有部分一體式水冷也會在冷排或是書冷頭上設置一個注水口,方便用戶在長期使用後為水冷補充水冷液。我們本次拆解的一體式水冷在冷排,水冷頭上都沒有發現注水口,所以我們選擇了暴力拆解,將水管從冷排上拆下來,放出內部水冷液。
拆卸水冷管
由於不知道水冷管和冷排之間連接有多緊密,我們事先還準備了鉗子,而在實際拆卸過程中,發現無需工具也可以將水冷管慢慢拆下來的,只是整個過程比較費力,也需要一定耐心。
冷排自帶接頭
拆下水管後,我們可以看到冷排上的接頭都採用了防滑設計,來增強與水管間的摩擦力,提升穩固性。除此之外,接頭也是直接焊在冷排上,而不是像普通水冷冷排那樣採用分離式設計。接著就讓我們來拆解一體式水冷中的重要組成部分--水冷頭。
在排光水冷液後,讓我們接著來拆解水冷頭。在普通分體式水冷中,水冷頭僅僅負責將熱量在CPU與內部水冷液之間進行交換,而一體式水冷中,很多都將水泵也集成到水冷頭內部,因此結構會更為複雜。
水冷頭,使用「米」字形螺絲固定
為了保證密閉性,水冷頭上使用的螺絲也比較多,從上圖我們可以看到,這款產品的水冷頭上配備了多達20顆螺絲,並且都是「米」字頭螺絲,以免用戶隨意拆卸。
一顆螺絲擰花了
電磨機來幫忙
首先我們拆下來的是銅質底座,由於手頭沒有米字型螺絲刀,只好用十字型螺絲刀替代,雖然拆卸時比較小心,但還是有一顆螺絲被擰花了,好在我們還有電磨機這樣的「大殺器」,先在螺絲帽上刻出兩個小凹槽,之後用一字型螺絲刀將這顆螺絲拆了下來。
銅質冷頭內部結構
微水道設計
拆下冷頭後,我們可以看到這款水冷使用了微水道設計,乍看上去像是分成左右兩部分,實際上中間部分也刻出了水道,只是被橫向開出一條凹槽,高度較低而已。整個水冷頭的水道間隙非常小,有利於熱量交換,讓水冷液經過冷頭時帶走更多熱量,提升散熱效能。
接著我們再來看水冷頭主體部分,內部是一個橡膠材質製成的支架,比較柔軟,並且有一定彈性,突起的邊緣部分能夠起到密封圈作用,與剛剛拆下來的銅質水冷頭緊密接觸,封閉內部的水冷液。支架下方與水冷頭主體之間也留有一定空隙,可以看出是將銅質冷頭底面和水冷頭主體分隔開來,形成上、下兩個空間,讓水冷液在中間流通。
橡膠支架與金屬導流板
在橡膠支架中央是一個金屬導流板,導流板中央是鏤空水道,對應底部的出水口,同時導流板兩側與支架間也留出了空隙,可以看出也是為了水流通過而設計,那麼水流的方向應該是如何呢?等我們看完支架下方的結構就可以知道了。
支架部分直接可以取下
內層結構
拿下中間支架部分後,就可以直接看到左下和右上兩個排水孔了,同時其中右上方排水孔還能看到內部藍色的渦輪葉片,從這一設計也可以知道這是個出水孔,而左下的自然就是進水孔。
冷頭上設置了很多小圓柱體,來支撐橡膠支架,為內部留出空間
水冷液流向是從內到兩側(箭頭為水流方向)
水冷液從左下方進入,經過兩側水道,由內部出水口流出(箭頭為水流方向)
在了解兩個排水孔的設計後,我們就可以很容易知道水流方向了,水冷液先是從左下方的進水孔流入,經過兩側微水道,並吸收從CPU傳導來的熱量,之後從導流板兩側流入下層空間,從配備藍色渦輪的出水孔流出,經過外部冷排,完成散熱,再從進水孔流進水冷頭,完成一次整個循環。
了解了有關水流方向的設計後,下一步自然是接著拆解,擰下外圈螺絲。這一部分雖然也使用的是米字型螺絲,不過尺寸較大,用十字螺絲也能較好配合,因此拆解時並沒有多少阻礙。
外側螺絲比較容易拆卸
內部結構
不過在打開這一部分後,內部似乎並沒有什麼零件,只是有兩個排水孔和一個圓形下凹設計,那麼,剛剛看到的藍色渦輪在哪裡呢?自然是在取下來的那一部分上。
內部結構
這一部分也可以看做擋板或是上蓋,內部安裝了水泵渦輪轉子,並設計了水流通道,轉子通過旋轉帶動渦輪扇葉產生離心力(從上圖看為順時針旋轉),將水冷液從下方出口排出。
橡膠填充物,有一定減震作用
邊緣部分使用一體成型的橡膠密封圈
使用陶瓷軸承
這款水冷的轉子部分使用了陶瓷軸承,具有抗腐蝕、耐磨能力強的優點,在高轉速情況下也能保持長時間穩定運行,有著良好的靜音效果和使用壽命。
拆下這裡、外兩圈共20顆螺絲後,接下來好像就沒有螺絲可以拆了。是的,剩下部分是採用卡扣結合,只要用螺絲刀將卡扣向外撬動,或是直接撬機身側面的縫隙,就可以很容易的打開上蓋。
上蓋是採用卡扣連接
內部水泵馬達
打開上蓋後,內部就是水泵馬達了,雖然結構外形和我們常見的電機有所不同,不過可以看出原理還是一樣的,通過U形定子產生的磁場驅動中央轉子進行運動。上圖中黑色圓形部分並不是磁鐵,而是第一張圖中右側的圓柱凹陷設計,相當於一個上蓋,不但起到了固定轉子的功能,還可以隔絕水冷液,同時由於是塑料材質,也不會干擾馬達的正常運行,設計還是很巧妙的。
電路板部分
定子鐵芯
標註了水流方向
在旋轉接頭頂部,有兩個箭頭標註出了水流方向,與我們之前的推論是相符合的。而兩個接頭中間的那顆螺絲,我們第一反應是用來固定接頭,不過在仔細觀察後,發現這其實就是用來補充水冷液的注水口,玩家如果有需要的話,輕輕撬開水冷頭上蓋、擰下這顆螺絲即可,只是由於旁邊是電機,實際操作起來或許還不如拔水冷管更直接、方便。
拆解後的幾個主要部件
到這裡後,我們的拆解也就結束了。在本次拆解中,我們了解到了Tt Water 3.0 Performer一體式水冷主要結構,以及冷頭類型、水冷液流動方向,水泵樣式等平時所看不到的豐富信息,收穫還是很多的。從中我們也能夠發現,一體式水冷雖然在大體結構上看起來很簡單,不像普通分體式水冷那樣有水泵、水箱、接頭等較多配件,但實際上正是由於這樣「濃縮」的設計,讓一體式水冷的內部結構變得更加複雜,尤其是在水冷頭部分,融合了傳統冷頭和水泵兩大結構,這就需要在水流、水泵位置,乃至密封性等多方面做好設計,並保證整體的有機結合,才能實現出色的性能表現。
一體式水冷已經算是「成品」,玩家無需自己設計和組裝水管、冷頭等各個配件,只要買來即可使用,大大降低了技術難度,也減少了漏液的危險,為那些喜歡水冷,又怕組裝起來比較麻煩的玩家提供了一個好選擇。
司宇