장수명・ 고저온팬의 사례｜045｜고온에서 팬의 날개가 변형! ? 주위 온도 90℃에서도 깨지지 않는 팬을 찾아내라!

Problem

장수명, 절전 등 수많은 이점에서 다양한 분야에서 보급을 가속시키는 LED. 최근에는 고휘도의 LED도 늘어나고, 장시간 사용하면 그 주변은 상당한 고온이 되어, 고장 등의 트러블로 이어질 우려도 있습니다. 따라서 프로젝터나 조명기기 등 고출력으로 장시간 사용이 예상되는 장치에 탑재하는 경우에는 팬이 필수가 되고 있습니다.

고온에서 팬의 날개가 변형! ? 대체 팬 확보가 시급히…

가정용 조명으로부터 옥외의 대규모 라이트 업 설비까지, 각종 조명 기기를 취급하는 S사. 이 회사의 제품은 현재 LED를 이용한 모델이 주류가 되고 있습니다. LED는 백열등에 비해 발열이 적다고는 해도, 장시간 사용하면 유닛 내부는 고온이 됩니다. 따라서 대부분의 제품에 냉각용 AC팬 탑재하고 있습니다만, 이 팬이 문제를 안고 있었던 것입니다. S사 기술개발부의 A씨는 이렇게 말합니다.

"현행기에서는 광원의 냉각용으로 AC팬 사용하고 있습니다. 그런데도 주위 온도가 90℃로 매우 고온이 되어, 팬의 날개가 변형되어 팬 프레임에 접촉한다고 하는 불편이 발생해 "열로 녹은 날개가 원심력으로 뻗어 프레임에 닿았습니다.

A씨는 이번 버그를 받고 이 팬의 채용을 급히 거절했지만, 신속하게 대체 팬을 준비할 필요에 육박했습니다.

신뢰성・내구성이 높고, 소비 전력이 적은 팬이 요구된다…

"고온 환경에서 정상적으로 동작하는 것은 물론이지만 LED의 수명은 매우 길기 때문에 탑재하는 팬에게도 상응하는 내구성이 요구됩니다. 또한 LED를 사용하는 큰 이점 중 하나입니다. 에너지 절약 성능을 활용하기 위해서도, 팬의 소비 전력을 어떻게 삭감하는가 하는 것도 과제가 되고 있었습니다.
고온 환경하에서도 문제없이 동작하여 내구성이 높고 절전. 고객에게 안심하고 사용하기 위해서도 LED 유닛에 적합한 팬을 찾아내야 했습니다. "(A씨)

도전

LED 유닛 내부의 고온 환경하에서도 정상적으로 동작하는 팬이 필요.
LED의 긴 수명에 맞추어, 팬에게도 상응하는 내구성이 요구된다.
LED의 에너지 절약 성능을 살리기 위해 팬의 소비 전력을 가능한 한 저감하고 싶다.

Solution

기대 수명은 AC팬의 7.2배! 「장수명팬」을 제안

LED 유니트에 탑재하는 팬에 대해서 정보 수집을 계속하고 있던 A씨는, 산요전기 에도 문의했습니다.

나중에 S사를 방문한 산요전기 담당자에게 팬의 과제를 상담한 A씨는 DC전원의 「장수명팬」의 제안을 받습니다.
"DC 팬은 AC팬에 비해 고효율이고 기대 수명도 길기 때문에 이번과 같은 환경에도 적합하다고 설명했습니다. 장수명팬 사용함으로써 고온 환경에서도 기대 수명이 현행 팬의 7.2배, 소비 전력을 70% 가까이 저감할 수 있다고 들었습니다.”(A씨)

제안에 강한 관심을 가진 A 씨는 자세한 이야기를 듣기로 결정했습니다.
"팬은 주위 온도가 15℃ 상승하면 수명이 약 절반이 된다고 합니다. 제안해 주신 장수명팬의 기대 수명은 주위 온도 60℃에서 180,000시간이었습니다. 90℃의 경우, 45,000시간. 현행 AC팬은 주위 온도 60℃에서 25,000시간의 기대 수명이었기 때문에 90℃에서 6,250시간밖에 안 된다는 것을 알았습니다.

그러나 그래도 "정말 90℃라는 고온 환경에서도 문제없이 팬이 작동하는지 불안했다"는 A씨. 이에 대해 산요전기는 시험 데이터를 제출했습니다.
“산요전기의 장수명팬은 100℃ 이상에서 시험을 하고 있다고 하는 것으로, 실제로 12,500시간 회전시킨 데이터를 내 주었습니다.충분한 내구성을 가지는 것을 알고, 불안이 단번에 해소했습니다.」(A씨)