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解決事例
獲勝的關鍵是“提高冷卻效率”。

最適合設備散熱!擁有高風量和高靜壓的風扇的能力是什麽?

ICT設備制造商S公司 (員工人數:約200人)

Problem

隨著企業處理數據量的不斷增加,伺服器和存儲器等信息通信相關設備的CPU等的高性能化和小型化正在迅速發展。另一方面,也提高了發熱引起的失控和故障等風險,開發此類設備時的“熱對策”已成為確保穩定運行的重要課題。

設備內部的高集成化、封裝密度的增加,如何提高冷卻效率?在各廠商不斷摸索的過程中,高性能小型冷卻風扇的需求出現了前所未有的增長。

在市場競爭激烈的背景下,伺服器的性能和散熱對策將如何應對?

由於機架式伺服器易於擴展且不占用空間,因此廣泛應用於數據中心,企業的伺服器機房,制造業的CAE係統,大學和研究設施的中心係統等需要大規模引入的場景。可以說,它現在是世界上最受歡迎的商用Web伺服器。

從事係統設計與開發、伺服器及網路通信設備等生產的ICT設備廠商S公司,最近在開發面向數據中心的1U伺服器新一代機型時,為了降低耗電量和減少發熱,進行了反復試驗。

近年來,由於1U伺服器普及率高,市場競爭加劇,伺服器的穩定運行和節能性能受到重視。作為S公司,為了與競爭對手拉開差距,不僅要追求性價比,還要在產品性能上始終領先一步。

“並列”、“串聯”安裝2臺風扇仍無法提高冷卻效率...

S公司的開發團隊在開發下一款機型時,專注於“冷卻效率”,決定重新審視現有的冷卻系統,增加風扇數量。公司技術開發中心開發一部F主任表示:
「由於在有限的空間內高密度安裝元件,設備內部的溫度升高。此外,系統阻抗(氣流阻力)也增加,因此需要高靜壓的風扇來冷卻設備。」該公司開始使用多個軸流風扇進行測試。

首先,我串聯裝了兩台小風扇。原以為在計算中可以獲得兩倍的靜壓,但實際安裝時,由於背風側風扇成為上風側風扇的阻力(屏障),因此靜壓特性受到影響。
接下來,我嘗試了並行實現,但由於空間限制無法安裝,決定放棄。 F先生回顧當時的情況如下。

「為了提高冷卻效率,我們使用各公司的風扇進行了反復研究,但都沒有達到預期的效果,完全陷入了僵局。這樣下去會給產品開發帶來障礙,因此必須想辦法找到解決方法。」

挑戰
  • 為了實現高密度封裝,提高冷卻效率成為課題。
  • 即使串聯安裝2臺小型風扇,也得不到所需的靜壓,而且由於沒有空間而放棄了並列安裝。
  • 需要適合有限空間的高風量和高靜壓冷卻風扇。

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Solution

高度可靠的業績記錄…以山洋電氣的「二重反轉風扇」為中心

F先生一直在收集有關如何在有限的安裝空間內提高冷卻效率的信息,他在一次展覽會上看到了山洋電氣的「二重反轉風扇」。事實上,F先生研究二重反轉風扇已有一段時間了,但一直未能做出引進的決定。 F先生立即決定向展位負責人諮詢開發下一款車型的挑戰。

「我之前聽說,當我們公司的另一個部門採用山洋電氣產品時,他們得到了詳細的支持。山洋電氣擁有良好的可靠性記錄,能夠提出我寄予厚望的最佳解決方案。他會把它給我。

它不僅僅是堆疊兩個冷卻風扇!一臺機器有兩臺以上的高靜壓

隨後,山洋電氣銷售代表訪問了S公司,並進行了使用二重反轉風扇和兩個普通風扇的演示,並進行了演示。

「雖然二重反轉風扇的厚度與兩個風扇差不多,但我能體驗到它能夠獲得更大的風量和靜壓。如果你看一下規格,你會發現風量和靜壓更高。但是,透過在這次演示中實際看到二重反轉風扇,我能夠了解它如何在有限的空間內提高冷卻效率。
透過在同一軸上佈置兩個不同旋轉方向的風扇,據說這種二重反轉風扇比安裝兩個風扇能夠確保更高的風量和靜壓。
而且已經安裝在大量伺服器上,可靠性讓S公司人員放心。

輕松清除超出預想的風量、靜壓...節能、低噪音性能提升

S公司確信「二重反轉風扇」的有效性,決定在原型模型中採用它,並在傳達了下一個模型所需的系統概要和配置要求後,要求山洋電氣提出建議。

山洋電氣收到要求後,推出了「40mm見方、48mm厚」的最佳風扇型號。起初,S公司的員 工對其結構感到驚訝。入口(前)有 5 個葉片,而出口(後)只有 4 個葉片。

「負責人介紹說,對於40mm見方的風扇,這種結構能夠最有效地獲得特性。這是我感受到冷卻風扇專業多年經驗的那一刻。」(第一開發部設計負責人G)

當我們立即將交付的風扇安裝在樣機上並進行溫升測試時,我們獲得了超出我們預期的冷卻效果。
“說實話,我很驚訝,因為我們能夠輕鬆滿足要求。而且,根據提交的各種數據,我們發現可靠性方面沒有問題。”

由於冷卻效果比預期好,山洋電氣推薦了具有PWM控制功能的型號,以進一步降低功耗。透過始終將轉速設定為所需的最低轉速,我們能夠滿足節能和低噪音性能的要求。

成功將最大風量提高了約51%,最大靜壓約44%!表現超乎預期

就這樣,S公司順利完成了下一款車型的原型製作。這台原型機的最大風量增加了約51%,最大靜壓約44%,並降低了功耗,其性能超出了預期。

F先生說:
「透過使用二重反轉風扇,我們能夠獲得超出我們預期的冷卻效果。此外,我們能夠比我們預期更多地降低風扇的功耗和噪音,這讓我們非常滿意。」我相信,由於山洋電氣的持續支持,我們能夠實現我們的要求。

幾個月後,S公司經過充分準備推出的新款正如F先生所期待的那樣,受到了市場的好評。

有關對二重反轉風扇更多信息,請另參閱“二重反轉風扇的特點”。

效果
  • 透過使用二重反轉風扇,我們成功地將最大風量增加了約51%,最大靜壓44%。
  • PWM控制功能實現節能、低雜訊。
  • 持續支持,支持定制,從風扇選擇到樣機開發全程跟蹤。

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發布日期:

風扇
【粉絲基礎知識】 第7節課
設備的通風阻力
風扇
【粉絲基礎知識】 第6節課
風扇噪音和聲壓級
風扇
【粉絲基礎知識】 第5節課
風扇電流
風扇示例列表