耐温ファン「San Ace T」シリーズ 9GTタイプ

新製品紹介
耐温ファン「San Ace T」シリーズ
9GT タイプ
西川修
御供重一
Osamu Nishikawa
Shigekazu Mitomo
上野宏治
漆本光瑠
Kouji Ueno
Hikaru Urushimoto
1. まえがき
また，業務用冷蔵冷凍機器やショーケースといった低温環境
で空気循環を目的としたファンの要求もある。
近年，地球環境保護の観点から太陽光発電や電気自動車など
これらの要求に対して，当社製ファンの標準的な使用温度範
が急速に普及し，世界各地さまざまな地域で利用されている。
囲− 20˚C ∼＋ 70˚C では応えることができないため，新たに使
このため，ファンに対する使用温度も低温側，高温側ともに拡大
用温度範囲− 40˚C ∼＋ 85˚C を保証する耐温ファン「San Ace
の要求が増えつつある。
T」シリーズ 9GT タイプ 6 機種（以下，開発品という）を開発し製
こうした要求に応えるため新たに幅広い温度範囲にて使用
品化した。
が可能な耐温ファン 6 機種を開発した。本稿では今回開発した
シリーズ 9GT タイプの特長と各サイズの性能を紹
「San Ace T」
介する。
3. 開発品の特長
開発品の特長を以下に示す。
2. 開発の背景
（1）幅広い使用温度範囲：− 40˚C ∼＋ 85˚C
各産業分野のグローバル化に伴って，ファンの使用温度環境
（2）85℃で期待寿命 40,000 時間
も低温側，高温側ともに過酷なものになっている。中でも，太
（3）高風量
陽光発電用インバータや EV 急速充電器等は設置される地域に
（4）PWM コントロール機能
よって周囲温度が異なるため，幅広い使用温度での対応が必要
図 1 に開発品 6 機種の外観を示す。
となる。
40mm 角 28mm 厚
60mm 角 25mm 厚
80mm 角 25mm 厚
92mm 角 25mm 厚
92mm 角 38mm 厚
図 1 「San Ace T」9GT タイプ 6 機種の外観
9
SANYO DENKI Technical Report No.39 May 2015
120mm 角 38mm 厚
耐温ファン「San Ace T」シリーズ 9GT タイプ
4. 開発品の概要
4.3 特性
4.3.1 一般特性
4.1 寸法諸元
定格電圧は DC12V または DC24V である。
開発品は，ファンの外形サイズ，取付穴の寸法など従来品と互
開発品 6 機種 12 型番の一般特性を表 1 に示す。
換性を保っている。
4.3.2 風量−静圧特性
開発品 6 機種の風量−静圧特性例を，PWM 速度コントロー
4.2 使用温度範囲
ルにおける特性も踏まえてそれぞれ図 2，3，4，5，6，7 に示す。
温度範囲− 40˚C ∼ +85˚C としている。
4.3.3 PWM コントロール機能
開発品は，従来品に対して低温側，高温側の両方に幅広い使用
開発品は 6 機種とも PWM コントロール機能を有し，速度コ
ントロールが可能である。
表 1 「San Ace T」開発品の一般特性
型番
定格
電圧
使用
電圧範囲
[V]
[V]
9GT0412P3J001 12 10.2 ∼ 13.8
9GT0424P3J001 24 20.4 ∼ 27.6
9GT0612P4G001 12 10.2 ∼ 13.8
9GT0624P4G001 24 20.4 ∼ 27.6
9GT0812P4S001 12 10.2 ∼ 13.8
9GT0824P4S001 24 20.4 ∼ 27.6
9GT0912P4J001 12 10.2 ∼ 13.8
9GT0924P4J001 24 20.4 ∼ 27.6
9GT0912P1M001 12 10.2 ∼ 13.8
9GT0924P1M001 24 20.4 ∼ 27.6
9GT1212P1S001 12
9.0 ∼ 13.8
9GT1224P1S001 24 18.0 ∼ 27.6
PWM
デューティ
サイクル
定格電流定格入力
[A]
[W]
100
0.31
30
定格
回転速度
最大風量
音圧
レベル
最大静圧
[min ]
[m /min]
[CFM]
[Pa]
3.72
11700
0.52
18.40
206.0
0.827
48
0.08
0.96
4100
0.18
6.36
25.2
0.100
21
100
0.15
3.60
11700
0.52
18.40
206.0
0.827
48
30
0.05
1.20
4100
0.18
6.36
25.2
0.100
21
100
0.56
6.72
10000
1.26
44.50
243.0
0.970
52
30
0.11
1.32
4100
0.52
18.30
42.8
0.170
25
100
0.28
6.72
10000
1.26
44.50
243.0
0.970
52
30
0.06
1.44
4100
0.52
18.30
42.8
0.170
25
100
0.46
5.52
6700
1.86
65.70
143.0
0.570
46
30
0.09
1.08
2650
0.73
25.70
22.3
0.080
26
100
0.22
5.28
6700
1.86
65.70
143.0
0.570
46
30
0.05
1.20
2650
0.73
25.70
22.3
0.080
26
100
0.42
5.04
5000
2.20
77.70
105.0
0.420
44
[%]
-1
3
[inchH O] [dB(A)]
2
30
0.07
0.84
1850
0.81
28.70
14.3
0.050
18
100
0.21
5.04
5000
2.20
77.70
105.0
0.420
44
30
0.05
1.20
1850
0.81
28.70
14.3
0.050
18
100
1.50
18.00
8100
3.30
116.60
315.0
1.260
58
30
0.30
3.60
3750
1.50
53.00
72.0
0.290
37
100
0.75
18.00
8100
3.30
116.60
315.0
1.260
58
30
0.15
3.60
3750
1.50
53.00
72.0
0.290
37
100
2.20
26.40
5600
6.00
211.80
270.0
1.080
58
35
0.48
5.76
2900
3.00
106.00
85.6
0.340
41
100
1.10
26.40
5600
6.00
211.80
270.0
1.080
58
35
0.24
5.76
2900
3.00
106.00
85.6
0.340
41
使用
温度範囲
[˚C]
期待寿命
[h]
-40 ∼ +85 40000/85˚C
-40 ∼ +85 40000/85˚C
-40 ∼ +85 40000/85˚C
-40 ∼ +85 40000/85˚C
-40 ∼ +85 40000/85˚C
-40 ∼ +85 40000/85˚C
注：PWM デューティサイクル 0％時の回転速度は 0min-1
SANYO DENKI Technical Report No.39 May 2015
10
1.0
[inchH2O]
DC 12V/24V
0.55
0.50
250
0.8
200
0.6
150
0.4
100
0.2
50
0
0
静圧
PWM Duty100%
STATIC PRESSURE
STATIC PRESSURE
静圧
[inchH2O] [Pa]
300
1.2
Duty30%
0.1
0.2
0
0.3
5
0.5
0.4
10
15
AIR FLOW
20
0.40
0.35
0.30
0.25
0.05
風量
0
図 2 40mm 角 28mm 厚
「San Ace 40T」風量−静圧特性例
120
100
PWM Duty100%
80
60
0.20
0.10
[CFM]
DC 12V/24V
0.45
0.15
0.6 [m3/min]
[Pa]
140
40
20
Duty30%
0
0.5
0
10
1
1.5
風量
250
STATIC PRESSURE
0.8
200
0.6
PWM Duty100%
150
0.4
100
0.2
50
0
0
[inchH2O]
静圧
静圧
1.0
図 5 92mm 角 25mm 厚
「San Ace 92T」風量−静圧特性例
DC 12V/24V
Duty30%
0.4
0
10
0.8
20
1.6 [m3/min]
1.2
30
AIR FLOW
40
50
STATIC PRESSURE
[Pa]
300
1.5
[Pa]
400
1.0
200
0.5
100
0.3
80
100 120 140 [CFM]
80
風量
[inchH2O] [Pa]
300
Duty30%
60
40
20
0
0.5
0
20
1.0
1.5
40
AIR FLOW
2.5 [m3/min]
2.0
60
80
[CFM]
風量
図 4 80mm 角 25mm 厚
「San Ace 80T」風量−静圧特性例
11
60
4 [m3/min]
図 6 92mm 角 38mm 厚
「San Ace 92T」風量−静圧特性例
PWM Duty100%
140
0.4
0
40
3
AIR FLOW
DC 12V/24V
160
120
0.1
20
2
180
0.5
0.2
1
0
0
静圧
0.6
Duty30%
100
0
STATIC PRESSURE
STATIC PRESSURE
静圧
0.7
PWM Duty100%
[CFM]
風量
[Pa]
200
DC 12V/24V
300
図 3 60mm 角 25mm 厚
「San Ace 60T」風量−静圧特性例
[inchH2O]
0.8
[CFM]
20 30 40 50 60 70 80
AIR FLOW
[inchH2O]
1.2
2.5 [m3/min]
2
SANYO DENKI Technical Report No.39 May 2015
1
DC 12V/24V
250
PWM Duty100%
200
0.5
150
Duty35%
100
50
0
0
0
1
2
50
3
4
100
AIR FLOW
5
150
6
200
7 [m3/min]
[CFM]
風量
図 7 120mm 角 38mm 厚
「San Ace 120T」風量−静圧特性例
耐温ファン「San Ace T」シリーズ 9GT タイプ
5. 開発品のポイント
6. むすび
5.1 従来品との使用温度範囲の違い
本稿では，開発した耐温ファン「San Ace T」シリーズ 9GT タ
従来品と開発品の使用温度範囲を表 2 に示す。
イプの特長と性能の一部を紹介した。
開発品 6 機種はそれぞれ，同サイズの従来品と取付穴の寸法
表 2 従来品と開発品の使用温度範囲
など互換性を保ちながら，低温側・高温側ともに使用温度範囲の
拡大を実現した。
使用温度範囲
下限値 [˚C]
上限値 [˚C]
開発品
-40
+85
従来品
-20
+70
開発品は従来品に比べ，低温側で− 20˚C，高温側で＋ 15˚C 使
用温度範囲を拡大している。
5.2 開発の工夫点
これにより，従来品では対応できなかった温度環境下での要
求に応えるとともに，冷却用途とは異なる新たな分野・市場への
対応が可能となることで，大いに貢献できると考える。
西川修
2009 年入社
クーリングシステム事業部設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。
従来品の使用温度範囲− 20˚C ∼＋ 70˚C よりも広い範囲とな
る− 40˚C ∼＋ 85˚C を実現するために，以下の 2 点に重点をおき
設計を行った。
（1）構造
御供重一
1990 年入社
クーリングシステム事業部設計部
冷却ファンの開発，設計に従事、
（2）部品の選定
5.2.1 構造
開発にあたり，上限は＋ 85˚C，下限は− 40˚C という幅広い温
度範囲にて十分な信頼性が得られるよう，各機種ともフレーム
上野宏治
2001 年入社
クーリングシステム事業部設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。
はアルミフレームを採用した。また，使用温度範囲を拡大しつ
つ従来品と同等の信頼性を保証するため，過酷な信頼性評価試
験を実施し，広い温度変化にも耐性のある構造の検討を行った。
5.2.2 部品の選定
漆本光瑠
2014 年入社
クーリングシステム事業部設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。
ファンを構成する各部品（羽根材，マグネット，軸受，電子部
品，リード線等）について使用温度の見直しをおこない，− 40˚C
∼＋ 85˚C を十分満足できる部品・部材の選定を行った。
軸受については低温と高温で特性に差があるため，実際の温
度で何回も試験を行い使用温度範囲内で特性の変化が少ない軸
受を採用した。
制御回路部については，使用する電子部品が使用温度範囲
− 40˚C ∼＋ 85˚C を満足することはもちろんのこと，従来品よ
りも上限限界での動作が厳しくなる分，十分な余裕度を確保す
る必要があった。そのため，駆動 IC や半導体の見直しを実施し，
高温環境下でも問題なく駆動できる設計を行った。
SANYO DENKI Technical Report No.39 May 2015
12

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