높은 냉각 성능을 유지하면서 「저소음・저진동화」에 도전!

성능 향상에 필수적인 "높은 냉각 성능". 팬 2대로 충분한 것이…

컴퓨터 시스템, 주변기기, 소프트웨어 제품의 개발·제조 등을 다루는, IT 기기 제조 및 정보 서비스업의 J사. 새로운 PC 워크스테이션의 개발에 착수하고 있던 동사에서는, 대량의 데이터 처리나 연산 부하가 높은 어플리케이션 이용 등, 시장 요구에 대응하기 위해서, 차기 모델에 새로운 고성능 CPU의 채용을 결정하고 있습니다 네.

그러나 고밀도 실장된 기기 내부에서 발열은 처리 속도의 저하나 기기의 결함, 한층 더 고장을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. CPU 본래의 퍼포먼스를 발휘해, 기기의 “안정성”과 “신뢰성”을 향상시키기 위해서도, “높은 냉각 성능”은 필수 불가결했습니다.

동사에서는, 현행 모델 개발시에 냉각 성능의 재검토를 행하고 있어, 「40mm각 28mm후」타입의 팬을 2대 탑재하고 있었습니다. 이 사양이라면 차기 모델에서도 요구되는 냉각 성능을 충분히 충족해야했습니다. 그러나 냉각 팬의 사양에 대해 대폭적인 재검토를 강요받게 됩니다.

“냉각 성능”과 “저소음·저진동”-상반되는 요구가 제품 개발의 벽에…

현행 모델에 있어서는, 유저로부터 자주, 「소음이 크고, 업무에 지장을 초래한다」라고의 지적을 받고 있어, 더 설치하는 장소에 따라서는, 공진에 의해 진동음이 증폭되어 버리는 사례도 있었습니다.

이 때문에 J사에서는, 「저소음화」와 「저진동화」를, 차기 모델 개발에 있어서의 과제라고 파악하고 있었습니다. 문제는 얼마나 높은 냉각 성능을 유지하면서 이러한 요구 사항을 실현하는 것입니다. 회사 개발부의 D 부장은 이렇게 말합니다.

“PC 워크스테이션이 이용자에게 친숙해지고 전용 서버룸이 아닌 사무소 내에 설치되는 경우가 많아졌습니다. “정음화”가 매우 중요한 요소가 되고 있습니다.

현행 팬으로 과제를 클리어하기 위해서는, 대폭적인 구성 파트의 레이아웃 변경이나, 공진에 의한 소음을 저감하기 위해서 장치 강성의 향상이 필요하다고 판단합니다만, 개발 스케줄을 생각하면 그대로 되지 않고, D씨들은 큰 벽에 직면해 버렸습니다.
※팬의 소음에 대해서 자세한 것은 산요교실 팬의 기초 지식:팬의 소음과 음압 레벨

「40mm각 2대」를 「60mm각 1대」에! ? 냉각 성능을 유지하면서 소음을 줄이는 제안

며칠 후 이 회사를 방문한 산요전기 영업담당은 D씨 등 보다 상세한 청취를 하고 저소음화를 향한 포인트를 정리했습니다.

• 냉각 성능을 유지하면서 소음을 억제
• 설치 장소에 관계없이 공진에 의한 진동음을 억제한다
• 대기 상태에서 소음을 낮추고 싶습니다.
• 개발 일정을 변경할 수 없습니다.

“동사이즈(40mm각 28mm 두께)로 냉각 성능을 저하시키지 않고 저소음화를 실현하려면 팬을 구성하는 모든 부품을 재검토하고 새로운 팬을 개발할 필요가 있었습니다. J사의 개발 스케줄의 변경은 할 수 없기 때문에, 팬의 사이즈 변경을 제안했습니다.」(산요전기 영업 담당)

J사는 기존의 「40mm각 28mm후」타입의 DC팬 2대 구성에 대해 「60mm각 25mm후」타입의 DC팬 1대 구성의 제안을 받습니다. 시행착오를 반복하는 가운데, 차기 워크스테이션 내의 각 파트의 배치를 재검토해, 60mm각까지라면 탑재할 수 있는 것을 알았습니다.

"의찰의 소리보다 조용"? 30%의 저소음화를 실현. 또한 저진동화에도 성공!

즉시, 산요전기는 60mm각 DC팬의 평가용 샘플을 J사에 납품. 이 회사는 팬들의 평가를 시작합니다.
프로토 타입에서 실제 기계 검증을 수행하고 팬이 예상대로 효과를 발휘하는 것을 확인. 1대라도 충분한 냉각 성능을 얻을 수 있는 것으로, 저소음·저진동화에 대한 과제를 클리어하는 데 성공했습니다.

"상상 이상으로 팬의 특성이 좋고, 소음이나 진동의 면에서도 문제 없고, 예상대로의 효과를 발휘했습니다. 그 때문에, 개발 스케줄을 단축할 수 있었습니다. 이것에 더해, 스위칭 노이즈도 대폭 저감되고 있다 현행의 팬에서는, 저속 회전시에 「지리지리」라고 하는 자기 소음이 발생하고 있었습니다만, 소프트 스위칭을 하는 IC가 탑재되고 있어 문제 없었습니다. "(D씨)

팬을 실장함으로써 현행 팬 2대에서 0.48m ³ /min이었던 풍량을 1대에서 0.58m ³ /min을 실현할 수 있었습니다. 한편, 소음은 33db(A)에서 24db(A)로의 저감을 실현했습니다. 또, 팬의 바람 소리뿐만 아니라, 케이스와의 공진에 의해 발생하는 진동음도 저감할 수 있었습니다. 이번 「DC팬」도입에 대해서, D씨는 이렇게 총괄하고 있습니다.

“24dB라고 하면, 의찰의 소리보다 작은 레벨입니다.너무 조용함에 놀랐습니다.지금까지의 팬에 비해, 30%의 저소음화를 달성할 수 있었습니다.게다가, 1대로 한 것에도 상관없이 풍량은 0.10mm3/min 업하고 있습니다.

사용자의 요구를 충족하면서도 성능 향상에 성공한 회사의 제품은 시장 우위성을 확립하고 향후 추가 점유율 확대가 기대되고 있습니다.

게시일: 2019-01-12 00:00