【应用】山洋电气音风扇助力CPU实现高效的冷却性能，实现30%的低噪音化，减少与外框架发生的共振产生的振动音

时间： 2023-05-20 来源：SANYO DENKI官网

技术问答

由于用于专业用途的CAD、制图设计软件等开始普及，高度技术计算、事务处理等高性能计算机「工作站」被广泛使用各项业务中。为了满足大多数用户的需求，不仅需要搭载能长时间连续使用的、高扩展性、能实现高速处理的高性能的CPU，还要能对应在严酷的使用环境下，高度的“安定性”和“依赖性”的要求比以前增加了许多。

由于过去UNIX系统的高昂价格，使一般用户无法使用，但近年来搭载Windows系统的「PC工作站」的普及，从企业办公室到店铺，再到SOHO人员，使大多数的用户都能轻松使用

课题・问题

为了提高“安定性”和“信赖性”，必须在机器内部设置散热的高效冷却性能。

保持高效性能的同时，必须实现装置的低噪音化。

大幅改善组件配置和检讨提高装置刚性，使开发日程更加紧迫。

用于维持不可或缺的“高效冷却性能”，原则上2台风扇应该够用了…？

业务范围包括计算机系统，周边机器、软件产品的开发和制造、IT机器制造以及信息服务业的J公司。为了迎合市场需求，该公司现着手于新PC工作站的开发，实现大量的数据处理、演算符合等的高效应用，并决定在下一期型号采用新型高性能的CPU。

在搭载高密度部件机器的内部，发热时引起处理速度低下、机器的的缺陷而引起故障的主要原因。为了使CPU本来的性能充分发挥，保障机器的“安定性”和“信赖性”，“高效的冷却性能”是不可或缺的功能。

该公司在当下机型开发的同时改进冷却性能，搭载2台「40mm角28mm厚」型号的风扇。有如此规格的组件，相信下一期机型的冷却性能会很大改善。但是，对于冷却风扇的规格急需大幅度的改善。

“冷却性能”和“低噪音、低振动”- 这两项完全相反的要求是产品开发的难点…

对于现行机型，接到很多用户陆续反映「噪音过大，已经影响到日常工作」，另外，有在放置设备的场所，共振发出的振动声音逐渐增强的事例。

为此J公司把“低噪音化”和“低振动化”列入下期机型开发的核心课题。该社开发部的D部长表示：问题是如何保持高效的冷却性能，是实现本次要件的关键点。

「PC工作站，并非放置在专用的机房，而是在使用者身边的设备，大多在事务所内使用。为此，高性能化是必备的，使噪音不妨碍用户使用，“静音化”是非常重要的因素。为了在激烈的竞争环境捏脱颖而出，务必实现下期机型的低噪音化。」

为了完成现行风扇的课题，在考虑开发日程上，不仅做出必须大幅变更组件构成的布局，为减低共振发出的噪音提高装置的刚性的判断，D氏他们向更大的困难做出挑战。

将「40mm角2台」更换为「60mm角1台」！？提出维持冷却性能的同时减低噪音的提案

数日后，拜访该公司的山洋电气的营业担当整理出关于低噪音化的详细冷却风扇的报告向D氏等介绍。

「同样尺寸（40mm角28mm厚）下，为了不降低冷却性能并实现低噪音化，所有的构成风扇零件都必须重做，是新型风扇开发的必要条件。但是，由于J公司的开发行程无法变更，于是提出了变更风扇尺寸的提案。」（山洋电气营业担当）

J公司对应于现有的2台「40mm角28mm厚」型号风扇的构成提出了1台「60mm角25mm厚」型号的静音风扇构成的提案。经过不断运行错误的调试，修正在工作站内各零件的配置，确认了尺寸到60mm角也可安装。

「比衣物摩擦产生的声音还要轻」？实现30%的低噪音化。再加上低振动也成功实现！

于是，J公司当即将山洋电气的60mm角静音风扇的评价用样品购入。开始对静音风扇进入检测。对试用机的进行实际验证，确认静音风扇发挥出如期待般的效果。1台就可满足冷却需要，对于低噪音、低振动化的课题也成功解决。

「超出预期之外的静音风扇的特性，噪音和振动方面也没有任何问题，发挥出预期的效果。因此，开发日程得以缩短。除此之外，开关噪音也大幅减少。现行的风扇在低速回转时发出的“滋啦滋啦”的磁气噪音，如果搭载在有软开关的IC上就没有这样的问题了。」（D氏）

静音风扇实际测试结果，现有2台风扇产生的0.48m³/min风量，现在，1台就可以达到0.58m³/min的风量。再者，噪音从33db (A)降低至24db (A)。关于本次「静音风扇」的导入，D氏这样概括的：搭载静音风扇的效果，不仅消减了风扇产生的声音，也减少了与外框架发生的共振产生的振动音。

「24dB的概念是，比衣物摩擦产生的声音还要小。惊叹于风扇的安静度。与既往的风扇相比，实现30%的低噪音化。而且，更改为1台后，反而风量增加了0.10mm3/min。再者，由于2台构成变为1台，也消减了成本。」

在满足客户需求的同时，成功提高性能的该公司产品，确立了市场优越性，更加期待扩大今后的合作范围。

解决方案・效果

构造的修正，由2台「40mm角28mm厚」风扇的构造变更为「60mm角25mm厚」的静音风扇。

不仅是搭载数的消减，与既往风扇相比实现了0.10mm3/min风量的提高。

由于搭载了静音风扇，实现了30%的低噪音化。

成功低振动化，减低了与框架发生共振而产生的噪音。

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