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DANNIS LUO · FANOVA 애플리케이션 엔지니어링 · 2026년 9월
동남아시아에 위치한 상업용 태닝 장비 제조사가 LED 모듈 팬 어셈블리 도면 세트를 우리에게 보냈다. 이 박스는 완성 시 530 × 453 × 218 mm 크기이며 무게는 7.74 kg이다. 내부에는 하나의 송풍기가 설치되어 있다. 이 송풍기는 5개의 트위스트-락 커넥터와 1개의 사각 루버 포트로 공기를 공급하며, 이들 포트를 통해 침대의 LED 모듈로 공기가 전달된다.
고객의 질문은 구체적이었다: 단일 공기 공급원에서 6개의 병렬 출력구로 일정한 풍량을 유지할 수 있는 팬 계열은 무엇인가? LED 모듈 냉각의 경우, 제품 사양서에 명시된 풍량 수치는 결정적 요인이 아니었다. 정압이 핵심이었다.
LED 모듈 냉각 박스는 개방형 공기 흐름 경로가 아니라 매니폴드이다. 공기는 하나의 블로어에서 나와 다섯 개의 트위스트-락 커플러와 루버식 포트를 거쳐야 한다.
두 가지 제약 조건으로 인해 일반 환기 용도보다 사양이 더 엄격해졌다. 박스 크기가 작아서, 블로어는 소형 임펠러에서 필요한 압력을 제공해야 한다. 또한 이 조립체는 사람이 사용하는 장비 내부에 설치되므로, 음압 수준이 제품 경험의 일부가 된다.
모든 팬 곡선은 두 개의 끝점으로 구성된다: 제한이 없는 상태에서의 자유 유량과, 출구가 완전히 차단되었을 때의 최대 정압이다. 실제 설치 환경에서는 이 두 점 사이, 즉 팬 곡선과 시스템 곡선의 교차점에서 작동한다.
업계에서 널리 쓰이는 경험칙은 간명하다. 축류 팬은 시스템 저항이 약 100파스칼까지일 때 경제적으로 작동한다. 원심식 블로어는 300파스칼 이상에서 우위를 점하며, 전체 시스템 압력이 100~200파스칼 사이일 경우 일반적으로 원심식 설계가 선호된다.
시스템 압력 강하가 유량의 제곱에 비례해 증가하기 때문에, 시스템 곡선은 급격히 가팔라진다. 이것이 분기형 박스 내에서 저압 팬의 성능을 크게 저해하는 이유다. 축류 팬은 자유 유량 수치가 유사할 수 있지만, 그 수치는 거의 제한이 없을 때만 달성되며, 커넥터와 루버가 연결되는 순간부터 팬 곡선을 따라 급격히 하락한다.
이제 6개의 출구를 갖춘 LED 모듈 냉각 박스에 이를 적용해 보자.
| 모델 | 유형 | 최대 공기 유량 | 최대 정압 | 전력 | 소음 |
|---|---|---|---|---|---|
| FG3G200-2AGL-70 | 축류식, 200 mm | 1,205 m³/h | 250 Pa | 45 W | 62dB(A) |
| FG3G250-2AGL-90 | 축류식, 250 mm | 1,740 m³/시간 | 226 파스칼 | 80 W | 61 dB(A) |
| FB3G250-2APS-90 | 후방 곡선 원심식, 250밀리미터 | 1,590 m³/시간 | 762 파스칼 | 220 W | 77.1 데시벨(A) |
| FS3G180-2AGL-20 | 단일 흡입 원심식, 180밀리미터 | 1,320 m³/시간 | 1,265 파스칼 | 495 W | 76 dB(A) |
이는 200 mm 축류 팬보다 작은 임펠러에서 발생하는 정압의 약 5배에 해당하며, 축류 팬의 경제적 범위 상한인 100 Pa보다도 12배 이상 높다.
이 LED 모듈 냉각 어셈블리에 대해 파노바(FANOVA)는 단일 FS3G180-2AGL-20 — EC 싱글 인렛 원심 블로어(스크롤 하우징 및 180 mm 임펠러 장착)를 지정하였다. 스크롤 하우징의 방사형 배출이 압력 헤드를 생성하며, 싱글 인렛 설계는 530 × 453 × 218 mm 크기의 박스 내에서 어셈블리를 충분히 소형화한다.
| 사양 | 값 |
|---|---|
| 모델 | FS3G180-2AGL-20 |
| 유형 | EC 싱글 인렛 원심 블로어, 스크롤 하우징 |
| 정격 전압 | 230 VAC, 단상, 50/60 Hz (184–270 VAC 범위) |
| 전류 소비 | 2.2 A ±10% |
| 속도 | 2,460 rpm ±5% |
| 전력 소비 | 495 W ±10% |
| 최대 공기 유량 | 776.8 CFM / 1,320 m³/h |
| 최대 정압 | 5.06 in.wg / 1,265 Pa |
| 음압 레벨 | 76 dB(A) ±5 |
| 단열계급 | B급 |
| 보호 정도 | IP54 |
| 제어 입력 | 0~10 VDC 또는 PWM |
| 신호 출력 | FG 타코미터, 회전당 3 펄스 |
| 시리얼 인터페이스 | RS485 MODBUS(RSA/RSB) |
| 임펠러 | 180 mm 지름, 38 블레이드, 냉간 압연 강판 |
| 로터 직경 | 102mm |
| 전자 장치 하우징 | 다이캐스트 알루미늄 |
| 모터 | EC 외부 로터, 볼 베어링, S1 작동 방식 |
| 작동 온도 | -25~+60°C 주변 온도 |
| 수명 | 40°C에서 50,000시간(L10) |
| 무게 | 6.5kg |
| 승인 | CE, RoHS, ISO 9001, ErP 2015 |
선탠 베드는 옥상 공기 처리 장치가 아니다. 블로어는 사용자와 동일한 케이스 안에 위치한다. 음압 수준은 단순한 배경 사양을 넘어 제품 경험의 일부가 된다.
1,265파스칼의 압력을 얻는 대가는 76dB(A)이다. 출구 수나 덕트 길이가 낮은 압력으로도 충분하다면, FS3G180-2AGL-90 모델은 70dB(A)와 200W로 동일한 작업을 수행한다(대신 495W가 아님). 우리는 6개 출구 배치에 필요했기 때문에 고압 버전을 지정했고, 정상 작동 시 속도 제어 기능으로 대부분의 차이를 상쇄할 수 있기 때문이다.
이곳에서 EC 블로어는 고정 속도 AC 대체 제품과 차별화된다. 0~10 VDC 또는 PWM 입력을 통해 컨트롤러가 속도를 연속적으로 설정할 수 있다. LED 모듈에 장착된 열민감 저항기(서미스터)가 접합부 온도를 측정하므로, 팬 속도는 모듈이 가열되었을 때만 상승하며, 유휴 시간에는 베드가 부분 속도로 작동한다.
연간 3,650시간 동안 최대 속도로 495 W를 유지하면 1,807 kWh를 소비한다. 팬의 전력 소비는 속도의 세제곱에 비례하여 감소하므로, 대부분의 시간을 부분 속도로 운전하면 이 값이 크게 줄어든다.
단일 모델이 아닌 LED 모듈 냉각용 제품군을 개발 중이라면, 동일한 180 mm 임펠러를 다른 작동 조건에서도 사용할 수 있다:
원심 송풍기 사용 여부를 결정하는 데 세 가지 질문이 있습니다. 축류 팬으로 충분한지 판단할 수 있습니다.
첫째, 배출구 수를 세고 덕트 총 길이를 합산하세요. 분기 구조, 수미터 이상의 길이, 루버나 필터가 있는 경우 등은 모두 고정압을 요구하는 조건입니다.
둘째, 자유 유동 상태에서의 성능 수치가 아닌, 시스템 곡선을 기준으로 검토하세요. 모든 구성 요소의 저항을 추정하고, 10~20퍼센트의 여유를 추가한 후, 송풍기 성능 곡선이 그 값을 교차하는 지점을 찾아야 합니다. 이 단계가 대부분의 LED 모듈 냉각 사양을 결정합니다.
셋째, 부하 변동 여부를 판단하세요. 변동이 있다면, 0~10VDC 입력을 지원하는 EC 송풍기를 선택하면 초기 비용 차이를 운전 비용 절감으로 상쇄할 수 있으며, FG 신호를 통해 고장 감지 기능도 확보할 수 있습니다.
지정된 FS3G180-2AGL-20은 단일 임펠러로 이 LED 모듈 냉각 배치를 커버합니다: 180 mm 휠에서 1,320 m³/h 및 1,265 Pa의 공기 유량을 제공하며, 크기는 530 × 453 × 218 mm인 박스 내부에 장착됩니다. 속도 제어 기능을 통해 제조사는 블로워를 최대 출력으로 가동하지 않고 LED 접합부 온도에 따라 공기 유량을 정밀 조정할 수 있습니다. 또한 FG 타코미터 출력은 제품 차원의 고장 감지를 지원합니다.
