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「期待寿命」が,実際の稼働環境では半分に!?

装置の“メンテナンスフリー”を実現する,長寿命のファンとは―

電源装置メーカーL社(従業員数:約300名)
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Problem
課題・問題

スマートフォンの急速な普及によるデータ通信量の増大に対応するため,携帯電話キャリア各社では,基地局の増設や設備強化を急ピッチで進めています。
携帯電話は社会生活にとって必要不可欠なインフラであるため,基地局などの設備には,長期間にわたり故障せず確実に動作する信頼性が求められます。

インフラを支える装置なので,信頼性が重要

スイッチング電源などの各種電源装置の開発・製造・販売をおこなうL社は,通信機メーカーから携帯電話基地局の次期モデル用電源の開発依頼を受けました。同社,設計開発部のB部長はこう振り返ります。

「基地局は,ビルの屋上や住宅地だけでなく,人里離れた山林や空港のない離島などにも設置されます。部品が故障すると,通信が遮断されるなど社会的に大きな問題が発生する可能性もあります。 そのため,装置に使用する部品一つ一つに高い信頼性が求められます。それは,電源装置も例外ではありません。」

期待寿命50,000時間の冷却ファンなのに,実際は3年で交換が必要に!?

顧客の要望に合わせたカスタム対応を得意とするL社は,この電源装置の開発も順調に進めていました。しかし,冷却ファンについて課題を抱えていました。

「基地局に使う部品の寿命が短いと部品交換などのメンテナンスが頻繁に必要になり,非常にコストがかかります。通信機メーカーからは,そのコストを抑えたいという強い要望がありました。私たちは,顧客のニーズに合わせた多種多様な電源装置を開発してきました。なんとしてもニーズにそった電源を開発したいと思っていました。
長年の技術の蓄積で回路設計などは得意です。しかし,装置全体の寿命に大きな影響を与える冷却ファン選びは悩みの種でした。私たちは,装置のメンテナンスフリーを実現する長寿命の冷却ファンを探していました。」(B氏)

というのも,同社は以前「期待寿命50,000時間」のファンを採用していましたが,実際には3年ほどで交換が必要となることがしばしばありました。
仕様に記載されている期待寿命に対し,実際には半分ほどしかもたない理由について,B氏が製造元に問い合わせたところ,期待寿命は「周囲温度25℃」で定義したものであると回答を得ました。実際の周囲温度は約50℃であり,それが予想外に寿命を短くしたのだと考えられました。

そのため,今回開発する電源装置には,高い周囲温度でも長期間故障せず確実に動作し続ける信頼性の高い冷却ファンが求められました。

課題
  • インフラを支える装置なので,信頼性が重要。
  • 「期待寿命50,000時間」の冷却ファンが実際の環境下では3年で故障。
  • 頻繁なメンテナンスにかかるコストを削減したいという強い要望。

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