DC 팬 모터란?
DC 팬 모터는 모터로 팬을 회전시키는 것 중 직류 전류로 구동하는 것을 말합니다.
구조에 따라 프로펠러 팬, 송풍기, 크로스 플로우 팬 등으로 크게 나뉘지만, 송풍을 한다는 점에서는 공통점이 있으며, DC 팬 모터는 모두 크기와 풍량, 특성이 다릅니다.
따라서 카탈로그 사양을 확인하고 용도와 목적에 따라 구분하여 사용하는 것이 중요합니다. 가장 일반적인 것은 프로펠러 팬에 의한 송풍이므로, 선택에 고민이 된다면 이쪽을 선택하는 것이 무난합니다.
DC 팬 모터의 사용 용도
DC 팬 모터는 팬의 회전으로 공기를 송풍하거나 대류시켜 가전제품, OA기기 등 전자기기 내부를 냉각시키는데 사용되며, DC 팬 모터에 의한 냉각에는 내부의 열을 외부로 배출하는 방법과 외부의 열을 내부로 유입시키는 방법이 있습니다.
DC 팬 모터에 의한 냉각은 공기의 대류에 의한 것이기 때문에 기기의 구조와 온도 등을 고려하여 가장 효율적인 방법을 선택해야 하며, 온도가 상승하면 전자기기의 열 폭주를 유발할 뿐만 아니라 고장의 원인이 되기 쉽습니다.
DC 팬 모터의 원리
DC 팬 모터의 구조는 크게 구조 부재의 케이싱, 송풍을 위한 팬과 러너, 이를 회전시키는 DC 모터로 나뉘며, DC 모터로 팬을 연속적으로 회전시켜 공기를 압송하여 송풍하는 방식입니다.
프로펠러 팬의 경우 송풍 방향이 회전축과 같은 방향이기 때문에 작고 큰 풍량을 얻을 수 있으며 비교적 조용하게 회전합니다. 반면 송풍기는 회전축과 수직이 되고, 송풍구의 토출구가 좁아져 공기의 흐름을 집중시켜 높은 정압을 얻을 수 있습니다.
DC 팬 모터의 구조
일반적인 팬은 임펠러, 케이싱, 주축, 베어링, 축봉으로 구성됩니다.
1. 임펠러
바람을 만드는 부분으로 팬의 핵심 부품입니다. 송풍의 효율을 좌우하며 용도와 환경 등에 따라 다양한 종류가 있습니다.
2. 케이싱
팬 자체의 외곽 틀과 내부의 바람의 흐름길을 만드는 것으로, 팬의 흡입부와 토출부를 만드는 부분입니다.
3. 주축
팬의 중심축이 되는 부분으로, 임펠러를 지탱하는 강도를 가집니다.
4. 베어링
주축의 회전 운동을 받는 부분으로, 그 작용을 원활하게 하고 지지하는 부분입니다. 베어링이 있어 마찰과 마모를 줄일 수 있습니다. 품질이 좋지 않으면 기계적 마모 등으로 인해 고장으로 이어질 수 있으므로 중요한 부분입니다.
DC 팬 모터의 기타 정보
1. 송풍 저항이란?
공기를 유로 내로 보낼 때, 유로 내로 공기가 이동하는 방향과 반대 방향으로 송풍 저항이 발생합니다. 유로 내에 송풍을 방해하는 장애물이 있을수록 송풍 저항은 커지며 풍량은 감소합니다. 송풍 저항은 장치 내부의 정압을 상승시키는 에너지가 되며, 압력 손실이라고도 합니다.
팬에 의한 냉각의 경우 송풍 저항이 발생하기 때문에 내부 구조로 인한 압력 손실을 고려하여 팬의 성능을 선택해야 합니다. 또한, 팬에 의한 냉각을 고려하면 송풍을 방해하지 않는 구조로 설계하는 것이 중요합니다.
필요한 풍량과 정압을 얻기 위해 여러 개의 팬을 사용할 경우 직렬과 병렬 중 어느 쪽이 더 효율적일지도 고려해야 합니다. 일반적으로 팬을 병렬로 사용하면 풍량이 더 크고 직렬로 사용하면 정압이 더 높습니다.
2. AC 팬 모터와의 차이점
DC 팬은 모터와 회로로 회전 속도를 변경할 수 있습니다. 반면 AC 팬은 교류전원의 주파수에 따라 회전속도가 고정되어 있습니다. 현재 회전 속도를 자유자재로 조절할 수 있는 DC 팬이 주류이며, AC 전원으로 DC 팬을 회전시키는 ACDC 팬도 있습니다.
3. DC 축류 팬이란?
DC 축류 팬은 직류로 구동되는 축류 팬을 말합니다. 축류 팬은 프레임 중앙에 날개가 장착되어 있으며, 날개의 앞쪽에서 공기를 흡입하고 뒤쪽으로 배출합니다.
팬이 바람을 보내는 방향이 축 방향이기 때문에 풍량이 많고 소음이 적다는 장점이 있다. 발열된 물질의 냉각 용도로 폭넓게 사용되고 있습니다. 저항물에 의한 풍량의 증감이 비교적 적은 것이 축류팬의 특징입니다.
4. 기타 팬의 종류
기타 축류 팬의 종류로는 원심 팬, 사류 팬을 들 수 있다. 원심 팬은 바람을 보내는 방향이 후방이 아니라 흡입한 방향과 90도 방향입니다.
또한 사류팬은 축류팬과 원심팬의 중간쯤 되는 팬입니다. 날개 모양에 따라 축 방향에서 공기를 흡입하고 축의 대각선 방향으로 압력을 가해 배기 방향을 바꿔서 송풍한다. 소형, 경량화가 특징입니다.
원심팬은 장비의 공간상 바람을 후방으로 송풍할 수 없을 때 적합한 팬이 됩니다. 밀집된 장비 내부의 공기를 빼낼 때 등에 사용됩니다. 축류 팬의 대표적인 팬 모터는 프로펠러 팬이다. 날개 모양의 프로펠러를 케이싱 안에 넣고 회전시킴으로써 회전축 방향으로 바람을 발생시킵니다.
바람의 흐름이 회전축 방향으로 이루어지기 때문에 컴팩트한 구조로 되어 있습니다. 원심 팬의 대표적인 팬 모터는 송풍기입니다. 송풍기는 원통형으로 배치된 전방으로 향하는 날개의 원심력에 의해 회전축에 거의 수직인 방향으로 바람의 흐름을 만듭니다.