DC팬의 사례

Problem

정보통신기기, 산업용기기부터 가전에 이르기까지 모든 기기의 동작을 지원하는 전원장치. 이 전원 장치는 CPU 등 발열원이 되는 부품이 밀집한 좁은 공간에 실장됩니다. 또한 자신도 발열원이 되기 때문에 높은 신뢰성은 물론 무엇보다 고효율과 장수명인 것이 요구됩니다.
그래서 전원장치의 신뢰성 향상에 필수적인 존재가 되고 있는 것이 「냉각팬」등의 쿨링 시스템입니다. 그러나 한입에 냉각팬이라고 해도 그 종류는 다양하고, 전원장치의 용도나 사이즈, 스펙에 따라 요구되는 성능도 다릅니다.

종래의 냉각 팬에서는 요구 사양을 채우지 않고… 냉각 성능 향상·소음 저감·신뢰성 향상의 열쇠는?

X사는, 기판 단체형이나 온보드형, 유닛형 등, 다양한 타입의 기기 내장형 전원 장치를 개발·제조하는 전원 메이커입니다. 특히 정보통신기기용 스위칭 전원을 주력으로 하여 범용품부터 커스터마이즈품까지 다양한 제품을 다루고 있습니다.

최근, 이 정보통신 분야에서는 ICT의 현저한 진보와 함께, 전원장치에 있어서도 한층 더 절전화나 소형화, 장수명화 등의 요구가 높아지고 있어, 탑재하는 전원에 대한, 각 기기 메이커의 요구는 엄격해 가 증가하고 있습니다.
X사에서도 전력 변환 효율의 향상이나 고밀도 설계 등 다양한 연구 개발을 계속해 왔지만, 그 중에서도 “냉각 효율의 향상”은 신뢰성 면에서도 중요한 과제가 되고 있습니다. 했다.

X사는 지금까지 제품 코스트 저감을 위해 염가의 해외제의 냉각팬을 오랫동안 채용하고 있었습니다만, 서서히, 요구되는 냉각 성능·정음·신뢰성 등의 요건을 충족할 수 없게 되어 있었던 것이었습니다 . 그래서 전원장치에 탑재하는 냉각팬의 선정에 대해 처음부터 재검토를 하기로 했습니다.

다양한 "냉각 팬". 최적의 “선정 기준”을 모르고, 개발은 교착 상태로…

그러나 여기서 X사는 큰 벽에 직면합니다. 그것은 최적의 냉각 팬의 "선정 기준"이었습니다. 전원장치가 탑재되는 기기마다 냉각팬에 요구되는 성능은 다양합니다. 예를 들어 PC 탑재 시에는 정음화가 절대 조건입니다. 한편, 서버 탑재시에는 높은 배열 성능을 유지하면서, 저진동인 것이 요구됩니다.

X사가 직면한 과제에 대해, 동사 기술 개발부 매니저 Y씨는 이렇게 말합니다.
"전자 기기의 고기능화에 의해 기기 내부의 발열량이 증가하는 경향이 있으며, 또한 장치 내부의 고밀도 실장에 의해 이전에 비해 높은 냉각 성능이 요구되고 있습니다. 따라서 냉각 효율의 개선은 매우 에 중요한 포인트였습니다.또, 전원 장치의 장수명화를 요구되는 사안도 있어, 탑재 기기 각각의 특성에 맞추어, 최적인 특성이나 사이즈의 팬을 선택·실장하는 것은 용이하지 않았습니다 .

또, 해외 메이커와의 교환은, 납기 및 세세한 요망에 대한 서포트면 등에 있어서도 제약이 많아, 제품 개발에 있어서의 병목의 하나가 되어 있었습니다.

도전

신규 개발에 있어서, 지금까지의 냉각 팬에서는 냉각 성능·정음·신뢰성 등의 요건을 채울 수 없게 되어 있었다.
해외 메이커의 서포트가 불충분해, 최적의 냉각 팬의 “선정 기준”을 모르고, 장치 개발에 시간이 걸리고 있었다.

Solution

모든 요구에 대응할 수 있는 충실한 라인업

“냉각 효율 향상”을 위해 적극적으로 정보 수집을 계속하고 있던 Y씨는 어떤 전시회에서 다양한 유형의 냉각 팬이 전시된 산요전기의 부스를 방문했습니다. Y씨는 우선 그 라인업의 풍부함에 놀랐습니다.

「영업 담당자에게 자세하게 이야기를 들었는데, 표준적인 DC팬 만으로도 40종류를 넘는 프레임 사이즈에, 다양한 풍량·정압의 바리에이션이 존재하고, 심지어는 조용한 팬, 이중반전팬, 방유· 방수팬, 장수명팬, 저소비 전력 팬, CPU 냉각 등, 모든 요구에 즉응할 수 있을 만큼의 종류가 갖추어져 있는 것을 알 수 있었습니다.”(Y씨)

또한 모든 냉각팬에서 날개 밸런스를 측정하고 엄격한 규격을 클리어한 것만을 사용하여 출하 검사도 전수 실시되고 있기 때문에 품질면에서도 큰 향상을 기대할 수 있었습니다. 게다가 현재 채용하고 있는 메이커의 냉각 팬과 비교해, 기대 수명이 긴 것도 큰 매력이었습니다.

사양뿐만 아니라 세밀한 기술 지원 - "최적의 냉각 팬 선정 포인트"

Y씨에게 유익했던 것은, 「최적의 냉각 팬의 선정 포인트」에 대한 어드바이스였습니다.

"개발 도중이었던 전원 장치의 정음 특성에 대해 의견을 구했는데, 단순히 정음 팬을 탑재하는 것만으로는 안된다고 알았습니다. 게다가 탑재 위치에 따라 소음 레벨이 바뀌는 등 팬의 스펙 뿐만 아니라 시스템 임피던스 등도 포함해 재검토할 필요가 있다는 점을 시사해 주셨습니다.

풍부한 라인업은 물론, 이러한 기술적인 어드바이스를 얻을 수 있는 것으로 「큰 안심감에 연결되었다」라고 하는 Y씨는, 신규 전원 장치 개발에 있어서, 구체적인 제안을 의뢰하기로 했습니다 .

산요전기는 X사에 기술자를 동행하여 방문하여 해당 장치의 확인과 협의를 실시했습니다. 장치 레이아웃과 사양, 조건을 확인한 후 냉각에 필요한 동작 풍량을 검토했습니다. 그 후, 흡기·배기의 밸런스 확보에 최적인 구성을 찾아, 팬의 설치 위치나 표준 팬의 사양 변경 등 몇가지 제안을 했습니다.
Y씨가, 전원 장치의 시제품으로 실기 검증한 결과, 정음성을 유지하면서 충분한 냉각 성능을 확보할 수 있는 것이 확인되었습니다.

양산 프로토타입까지의 토탈 서포트와 단납기 납품 서비스로, 개발 공정의 단축에 공헌!

X사는 산요전기 제의 80mm각 DC팬의 채용을 결정했습니다. 산요전기에 의한 기술 서포트는 계속해, 하네스 가공을 한 양산 프로토타입에까지 이르기도 했습니다.
"산요전기 전기에는 양산 프로토 타입까지의 지속적인 지원을 받았습니다. 하는 것이 산요전기의 종이었습니다. .」(기술팀 A씨)

또, 「단납기 납품 서비스」에 의한 냉각 팬의 신속한 납품도, 큰 만족 요인의 하나가 되었습니다. 이 서비스에 의해 급한 사양 변경에도 대응할 수 있기 때문에, 개발·평가 공정의 단축에 공헌했습니다.

몇 달 후, X사가 만을 가지고 릴리스한 새로운 전원 장치는, 정음성에 가세해 장수명화를 실현해, 그 높은 신뢰성은 유저로부터 호평을 받을 수 있었습니다.
Y씨는 이렇게 말합니다.
“풍부한 라인업이나 높은 품질에 더해, 개발 현장의 과제에 주목한 기술 서포트에 의해, 당사의 제품 개발 스피드가 대폭 향상했습니다.향후, 그 외의 전원 장치의 성능 향상을 도모하는 데, 꼭 여러가지 상담하고 싶다고 생각합니다.

축류 팬에 대해서 자세한 것은「축류 팬이란? 특징・구조・사용법」도 봐 주세요.

효과