충분한 냉각 성능을 유지하면서 소음을 억제하는 방법?

초음파 진단 장치의 “소음”이 환자의 스트레스에…

각종 의료기기·이화학기기의 제조·판매를 행하는 C사에서는, 유저로부터 초음파 진단 장치의 “소음”에 대해서 요망을 받고 있었습니다. 회사 설계부장의 K씨는 이렇게 말합니다.

“초음파 진단 장치를 사용하는 환경은 어두운 곳이 많습니다. 안에 있는 환자들은 정신적으로 불안정해질 수 있기 때문에 이러한 소음에 의해 불안감이 조장될 가능성도 있었습니다.

소음의 주된 원인은, 장치 냉각을 위해 탑재하고 있는 팬의 바람 소리나, 저속 회전시에 들리는 「칠레 칠레」라고 하는 스위칭 노이즈였습니다. 또한 팬과 장치가 공진하여 소음이 커지고 있을 가능성도 있습니다.
※팬의 소음에 대해서 자세한 것은 산요교실 팬의 기초 지식:팬의 소음과 음압 레벨

소형화로 장치 내부는 고온으로… 냉각 성능은 희생할 수 없다.

C사는 신속하게 장치 개선에 나섰습니다.

“이 기종에는 전원부의 냉각과 하우징 외부와의 공기 교환용으로 각각 2대의 팬을 사용하고 있었습니다.
최근에는, 장치의 소형화에 따라 사용하는 기판의 실장 밀도가 올라가고 있어, 지금까지 이상으로 열을 가지게 되어 왔습니다. 소음을 줄이기 위해 냉각 성능을 희생할 수 없습니다. 이 과제를 극복하고 "충분한 냉각 성능 확보"와 "소음 저감"을 양립할 수 있으면, 경쟁에 큰 차별화가 될 것으로 기대가 있었습니다.
그러나, 풍량을 유지하면서, 저소음·저진동을 만족할 수 있는 팬은, 좀처럼 발견되지 않았습니다. "(K씨)

“풍량의 유지”와 “정음성의 향상을”양립, 스위칭 노이즈도 대폭 억제!

국내외 팬 메이커를 맞아 최적의 팬을 찾고 있던 K 씨는 우연히 문의 한 산요전기 영업 담당자로부터 "저소음 저 진동 팬이 있습니다"라는 제안을 받아 해결 실마리를 찾습니다.

며칠 후 C사를 방문한 산요전기 담당자는 설계부 스탭에게 지참한 「DC팬」의 샘플을 제시했습니다. 강하게 흥미를 가진 K씨는 자세하게 이야기를 듣기로 했습니다.

"당사의 팬은 저소음이라는 특징이 있기 때문에 사람 근처에서 장시간 사용되는 전자기기나 음향기기 등 팬의 구동음이 장치의 성능에 악영향을 미칠 가능성이 있는 장치에 탑재할 것 그래서 풍량을 확보하면서 소음을 억제할 수 있다는 것이었습니다.
통상의 팬과 동등의 풍량을 가지면서, 소음을 저감할 수 있다고 하는 특징은, 확실히 요구하고 있던 것이었습니다. 바람 소리와 진동을 억제하면서, 장치의 충분한 냉각을 행할 수 있었습니다.
또, 회전시에 발생하는 스위칭 노이즈가 낮게 억제되고 있는 점에도 놀랐습니다. 자신의 귀로 확인한 한이라도 정말 희미하게 들릴 정도로 기존의 팬들에 비해 분명히 차이를 알 수 있었습니다.
마지막 결정자는 실제로 귀로 들은 소리군요. 스펙상의 음압 레벨은 손색이 없고, 몇개의 팬을 시험했지만, 최종적으로는 음색이라고 하는지, 귀 당이 좋은 산요전기의 팬을 채용하기로 했습니다. "(K씨)

검증에 의해, 소음을 저감할 수 있다고 판단한 C사는, 곧 산요전기 제 「DC팬」의 채용을 결정했습니다.

커스텀 가공, 단납기 대응으로 개발 공정을 만전 서포트

또한 산요전기는 PWM 컨트롤 기능 제안했습니다. 이로써 장치 대기시의 추가 정음화와 저소비 전력화를 실현. 또, 커넥터 설치나 리드선의 길이 변경 등의 커스텀 가공을 행한 것 외에, 발주된 수천대의 모터를 단납기로 대응했습니다. K씨는 이번 채용에 대해 이렇게 말하고 있습니다.

“십이분에 서포트해 주신 것으로, 신모델에서는 기대대로 충분한 정음 성능을 얻을 수 있어, 진찰시에 환자의 스트레스를 최소한으로 억제하고 싶은 요구를 충족할 수 있었습니다. 소비전력화도 도모해 타사와의 차별화를 할 수 있었습니다.

게시일: 2019-01-29 00:00