Вентиляторы переменного тока компании EVERCOOL — современные решения широкого применения

Тайваньская компания EVERCOOL Thermal Corp., Ltd. принадлежит к числу хорошо известных и признанных на рынке производителей вентиляторов и кулеров самой широкой номенклатуры и различного назначения. Компания ведет свою историю с момента продажи процессорных кулеров компании Intel в 1994 году. Головной офис компании находится в Тайбэе (Тайвань), а завод площадью 25 000  м² расположен в Донг Гуане. Хотя штат компании EVERCOOL составляет около 500 человек, ее производственная мощность достигает 2 млн вентиляторов постоянного тока и 1 млн кулеров.

Основные типы вентиляторов, выпускаемых компанией EVERCOOL:

• вентиляторы постоянного тока;
• вентиляторы переменного тока;
• вентиляторы со светодиодной подсветкой;
• турбовентиляторы;
• вентиляторы с управлением посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ);
• компьютерные кулеры;
• пыле- и влагозащищенные вентиляторы (класс защиты IP68);
• вентиляторы специального назначения.

Производственные мощности компании сертифицированы по стандарту качества ISO 9002. Что касается вентиляторов, производственная программа представлена различными моделями типоразмеров от 17×17×х8 мм и до 172×150×50 мм. Помимо вентиляторов компания EVERCOOL выпускает защитные сетки, блоки управления скоростью, термопасты, шлейфы, различные аксессуары и радиаторы.

Более чем за 15-летнюю историю EVERCOOL постепенно перешла от производителя оригинального оборудования к развитию собственной торговой марки и стремится стать мировым брендом. Пять принципов, на которых строится все политика компании и которые следуют из основного слогана компании «Faith Reliability Trust» — инновации, требовательность к качеству, выгодные условия поставок, конкурентоспособная цена и точные сроки выполнения заказа, — обеспечивают клиентам компании гарантию качественных услуг и получение современных высокоэффективных продуктов. Кроме того, один из слоганов EVERCOOL — «The Aesthetics of Heat Dispersion» (буквально: «Эстетика рассеивания тепла») — говорит о стремлении компании предлагать продукты с достойным внешним видом, отвечающие современным эстетическим требованиям. Именно эта концепция делает продукты компании уникальными и стильными. Само же название компании «EVERCOOL» можно разделить на два слова: «всегда» (EVER) и «прохладно» (COOL), хотя последнее слово означает еще и «круто», что также характеризует ее продукцию.

Вентиляторы переменного тока: общие сведения

Вентиляторы переменного тока — это, как правило, терморегулирующие устройства, обеспечивающие оптимальный температурный режим радиоэлектронной аппаратуры и различной техники бытового и промышленного назначения. Такие решения используются для термостатирования больших объемов воздуха, создания воздушного потока, в том числе и заданной температуры, обдува, приточной и вытяжной вентиляции. Автор статьи использовал вентиляторы переменного тока для стабилизации температуры в замкнутом объеме с переменной полезной нагрузкой, для охлаждения блоков питания и нагрузок большой мощности, а также для создания регулируемого потока большого объема воздуха заданной температуры.

Конструктивно осевые вентиляторы переменного тока состоят из рабочего колеса-крыльчатки с корпусом, выполняющим роль направляющего устройства воздушного потока, и приводного роторного электродвигателя (рис. 1).

Рис. 1. Типовой вентилятор переменного тока индустриального назначения и принцип его использования

Осевые вентиляторы характеризуются как вентиляторы с высокой производительностью при среднем давлении. Они имеют внешний корпус и встроенный в рабочее колесо электродвигатель. Нагнетание или всасывание воздушного потока рабочей зоны, регулируя необходимый температурный режим, обеспечивает вращение изогнутых лопастей крыльчатки. Осевыми они называются потому, что воздух через рабочее колесо вентилятора проходит параллельно оси. Для удобства монтажа и крепления на фланце таких вентиляторов предусмотрены отверстия. Детали вентилятора изготавливаются из огнестойкого термопластика, соответствующего стандартам горючести UL 94 и спецификации V-0, корпус может быть также изготовлен из алюминиевого сплава.

При выборе вентиляторов необходимо учитывать указанные в таблицах значения с учетом условий измерения, но при этом надо принимать во внимание особенности конкретной конструкции конечного продукта, поскольку конкретные условия применения вентилятора могут существенно отличаться от тех, в которых их параметры нормировались. Как правило, в реальных конструкциях могут быть препятствия при притоке и оттоке воздуха, в результате производительность вентилятора снизится, а уровень шума возрастет. Уровень шума, как один из важных факторов (он нормируется стандартами на конечный продукт), в значительной мере зависит не только от самого вентилятора (подшипников и в большей степени крыльчатки), но и от элементов конструкции, установленных перед ним, расстояние между вентилятором и соседними узлами должно быть по крайней мере равно монтажной глубине вентилятора, а для входного и выходного протоков воздуха не должно быть препятствий. Здесь необходимо учитывать, что воздушные фильтры и сетки снижают производительность вентилятора и повышают мощность потребления.

Существенным моментом при выборе вентилятора является тип используемого в нем подшипника и требования по периодическому техническому обслуживанию. Если сравнивать типы подшипников, а здесь могут использоваться подшипники качения и скольжения (рис. 2), то и первые, и вторые имеют как достоинства, так и недостатки.

Рис. 2. Типы подшипников, используемые в вентиляторах: а) скольжения; б) качения

Преимущества подшипников скольжения — это высокая скорость вращения, устойчивость к вибрационным и ударным воздействиям, возможность установки на валах, точная установка на геометрической оси вала. К их недостаткам можно отнести высокие потери на трение и, следовательно, пониженный коэффициент полезного действия (0,95–0,98), необходимость в непрерывном смазывании, неравномерный износ подшипника и цапфы, применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов и относительно высокую трудоемкость изготовления.

Преимущества подшипников качения — это значительно меньше потери на трение, более высокий коэффициент полезного действия (до 0,995) и, соответственно, меньший нагрев, их момент трения при старте в 10–20 раз меньше, чем у подшипников скольжения, их проще обслуживать и менять, у них меньший расход смазочного материала и вследствие массового производства невысокая стоимость. К их недостаткам можно отнести непригодность для работы при значительных ударных и вибрационных нагрузках, довольно крупные габаритные размеры в радиальном направлении, большую массу, относительно высокий шум во время работы на высоких скоростях, обусловленный погрешностями форм, сложность установки и монтажа подшипниковых узлов, повышенную чувствительность к неточности установки (перекосу в обойме или на валу).

Соответственно, при выборе типа вентилятора, а без подшипников тут не обойтись, необходимо взвесить все pro et contra. То есть, чтобы не платить лишнего, но выполнить требования конкретного приложения (с учетом не только технического задания, но и соответствующих стандартов), нужно использовать подходы на основе функционально-стоимостного анализа (ФСА).

Новая технология смазки подшипников от EVERCOOL

Научно-исследовательская группа компании EVERCOOL создала вентилятор с воздушным уплотнением вала [4]. Конструкция вала такого типа очень экономична (низкие материальные затраты и длительный срок службы по сравнению с традиционным решением). Особенности этого решения заключаются в следующем: герметичный подшипник состоит из пяти компонентов — удерживающего масло колпачка, медной гильзы, подшипника, пластиковой шайбы из майлара и уплотнительного кольца. Конструктивное решение компонентов эффективно предотвращает утечку масла через верхнюю часть подшипника. В нижней части вентилятора герметичный цельный механизм может полностью герметизировать масло внутри конструкции вентилятора без утечки. Медный подшипник, используемый для блока вентилятора, способен уменьшить количество растекание масла, эффективно удерживая его необходимое количество в вентиляторе в течение длительного времени, увеличивая срок службы устройств и уменьшая акустический шум.

Особенность вентиляторов системы EL заключается в том, что их смазывают, впрыскивая достаточное количество масла в медный подшипник, а затем уплотняя верхнюю и нижнюю части подшипника, чтобы предотвратить утечку масла, тем самым увеличивая срок службы вентилятора. Поскольку подшипник, по сути, герметизирован, то пыль остается на верхней или нижней части данной детали, что минимизирует вероятность отказа вентилятора из-за накопления пыли.

Концепция дизайна — это полностью герметичная несущая конструкция, отсутствие механического контакта в течение всего срока службы вентилятора и отсутствие потерь масла. Следует отметить, что в этом решении качество масла не ухудшается, что немаловажно. Пока подшипники EL используются в вентиляторах постоянного тока, но разработки на их основе ведутся, и такие изделия выйдут на рынок. Сравнение между подшипником EL и подшипником скольжения:

• подшипник скольжения, чтобы предотвратить утечку масла, имеет простую конструкцию всего с одним уплотнительным кольцом на валу вентилятора;
• подшипник EL оснащен уплотнительным кольцом на валу вентилятора и, в дополнение к механизму уплотнения, для эффективного снижения риска утечки масла и увеличения срока службы вентилятора имеет закрытое основание вентилятора, в составе которого резиновая шайба, уплотнительное кольцо, деталь из майлара, медный колпачок.

Сравнение конструктивных решений блоков подшипников, используемых компанией EVERCOOL, приведено в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение конструктивных решений блоков подшипников, используемых компанией EVERCOOL

Примечание. 1 — пыль; 2 — маслоуплотнительное кольцо; 3 — медная гильза; 4 — смазка; 5 — стопорная шайба; 6 — шарикоподшипник; 7 — пружина; 8 — медная втулка; 9 — резиновая прокладка; 10 — пластиковая прокладка; 11 — заглушка; 12 — пластиковый фиксатор; 13 — медный подшипник.

Вентиляторы переменного тока EVERCOOL

На текущий момент номенклатура вентиляторов переменного тока компании EVERCOOL представлена восемью сериями: EC-8025, EC-8038, EC-9225, EC-9238, EC-12025, EC-12038, EC-12038-7 и EC-17250 [2]. Рекомендуемые области применения вентиляторов этих серий:

• вентиляторы для шкафов;
• охлаждение любых машин;
• охлаждения промышленного оборудования;
• охлаждения серверов и хранилищ данных в ЦОС;
• охлаждения телекоммуникационного оборудования и шкафов;
• охлаждения оборудования автоматизации и систем управления обрабатывающим оборудованием;
• охлаждения офисного оборудования;
• охлаждение 3D-принтеров и проекторов.

Внешний вид вентиляторов представлен на рис. 3, расшифровка номера заказа — на рис. 4, а их основные характеристики приведены в таблице 2.

Рис. 3. Конструктивное исполнение и внешний вид вентиляторов переменного тока компании EVERCOOL серий: а) EC-8025; б) EC-8038; в) EC-9225; г) EC-9238; д) EC-12025; е) EC-12038/EC-12038-7; ж) EC-17250

Рис. 4. Расшифровка номера заказа для выбора вентиляторов переменного тока компании EVERCOOL

Таблица 2. Основные характеристики вентиляторов переменного тока компании EVERCOOL

Допустимые отклонения на величины, приведенные в таблице 2:

• ток: ±0,02 А;
• мощность: ±10%;
• частота вращения: 10%;
• скорость воздушного потока:15%.

Все вентиляторы переменного тока компании EVERCOOL работают от напряжения частотой 50 и 60 Гц, сопротивление изоляции при испытании напряжением 1500 В (АС) составляет не менее 100 МОм. Кроме того, в течение 1 мин вентиляторы подвергаются проверке напряжением 1500 В.

Надежность и качество продуктов компании EVERCOOL подтверждены соответствующими сертификатами безопасности, а сама компания имеет сертификаты ISO 9001:2009 (входит в серию стандартов ISO 9000, устанавливает требования к системе менеджмента качества организаций и предприятий.) и ISO 14001:2005 (международный стандарт, содержащий требования к системе экологического управления).

• Наименование
  К продаже
  Цена от

EC8025HH12B 80*80*25 12V

К продаже:

3 278 шт.

Цена от:

566,56₽

EC8025H24B 80*80*25 24V

К продаже:

3 175 шт.

Цена от:

538,47₽

• Производитель
  Корпус
  Описание

EVERCOOL

Вентилятор 12В, 80х80х25мм, подшипник качения, 3500 об/мин

EVERCOOL

Вентилятор 24В, 80х80х25мм, 61.65 м3/час, 33dB, подшипник качения, 3000 об/мин