팬의 수명

팬의 수명은 장치의 수명을 좌우합니다. 이는 장치에 사용되는 부품의 수명이 온도에 달려 있기 때문입니다. 팬의 수명이 장치보다 짧으면 장치의 유지 보수로 팬 교체가 필요합니다. 3시간째에는 팬의 수명을 살펴보겠습니다.

팬의 수명이란?

일반적으로 팬의 수명이란, 어느 일정 기간 연속 운전하는 것으로, 「일정 이상의 송풍 능력의 저하」 「일정 이상의 소음의 증가」를 기준으로 정의하고 있습니다.

카탈로그에는 팬의 기대 수명이 이와 같이 기재되어 있습니다.

"잔존율 90%"와 "L10"은 총수의 90%의 팬이 정상적으로 계속 회전할 수 있는 시간을 나타냅니다. 즉, 둘 다 같은 의미에서 신뢰도 90%의 수명을 정의합니다.

산요전기 에서는 '일정 이상의 송풍능력 저하'를 팬의 회전속도의 저하로 간주하고 팬의 회전속도가 초기값의 70%로 저하될 때까지의 시간을 수명으로 정의하고 있습니다.

■회전 속도와 팬 수명의 관계

팬의 수명에 영향을 미치는 요소

전기 제품의 수명은 부품이 많이 탑재될수록 영향을 받는 요소도 많아집니다. 장치 설계 시 장치 수명 = MTBF(전자 부품 수명)로 정의할 수도 있습니다.
그러나 팬의 경우는 전자 부품보다 날개를 돌리는 모터부에 있는 베어링 부품, 즉 구조 부품의 수명이 크게 영향을 줍니다. 베어링 부품에도 종류는 여러 가지가 있습니다만, 산요전기 에서는, 모두 신뢰성이 높은 볼 베어링을 채용하고 있습니다.

볼 베어링의 수명에는 「피로 수명(하리리 수명)」과 「그리스 수명」의 2종류가 있습니다. 팬은 산업용 모터와 달리 베어링에 대한 부하가 비교적 작기 때문에 "피로 수명"이 문제가되는 경우는 거의 없습니다.
따라서 볼 베어링의 "그리스 수명"이 팬의 수명을 결정하는 가장 큰 요소입니다.

팬의 수명을 연장하려면

팬의 수명은 「그리스 수명」으로 정해지기 때문에, 그리스 수명을 연장하면 팬의 수명도 연장됩니다. 이 "그리스 수명"을 연장하는 방법은 네 가지가 있습니다.

1. 베어링 온도 감소
2. 베어링 하중 감소
3. 그리스 개선
4. 베어링의 내하중 개선

2~4는 팬 개발 시에 정해져 버리기 때문에, 유저 여러분이 개선하는 것은 어렵습니다만, 「1.베어링 온도의 저감」에 대해서는, 팬의 주위 온도를 저감하는 방법에서도 같은 효과를 얻는다 됩니다. 예를 들어 60℃ 환경에서의 기대 수명이 40,000시간인 팬(*)은 40℃ 환경 하에서는 약 70,000시간이 됩니다.
*San Ace 형번：9GA0312P3K001의 경우.

주로 냉각에 사용되는 팬이지만, 팬 자체도 주위 온도의 영향을 받고 있다는 것을 이해하고 있으면, 주위 온도를 고려한 후에 선정할 수 있으므로, 장치의 메인터넌스 프리에 연결된다고 생각 합니다.

산요전기 팬의 장수명화에 대한 대책

베어링의 "그리스 수명"은 기대 수명에 영향을 미치는 가장 큰 요소입니다. 그 때문에 산요전기 에서는, 「베어링 온도의 저감」이나 「베어링 하중의 저감」등, 그리스 수명을 연장하기 위한 궁리를 하고 있습니다.

예를 들면 그림 1과 같이, 수지제 프레임으로부터 방열성이 좋은 알루미늄제 프레임으로 하는 것으로 베어링의 온도 상승을 억제할 수 있어, 「베어링 온도의 저감」을 실현하고 있습니다.

이번에는 팬의 수명에 대해 배웠습니다. 기대 수명 외에, 여러분이 냉각이나 송풍에 사용하는 팬을 선정할 때에, 자주 최대풍량과 최대정압의 수치를 비교하고 있지 않습니까? 사실 팬은 장치에 설치하면 이 두 가지 성능을 모두 낼 수 없습니다.
다음 번에는 “팬의 풍량-정압 특성”에 대해 함께 배워 갑시다.

감수 : 산요전기 주식회사 쿨링 시스템 설계부

게시일: 2018-01-26 00:00