KR101405501B1 - Rack mounted computing device - Google Patents
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Abstract
실장밀도를 증가시키고 냉각효율을 향상시킨 랙 마운트 컴퓨팅 장치가 개시된다. 상기 랙 마운트 컴퓨팅 장치는, 랙 내부에 수평으로 눕인 상태로 배치되는 랙 마운트 전원공급유닛; 및 상기 전원공급유닛에 대응하여 세워진 상태로 상기 전원공급유닛의 상부 또는 하부에 수평으로 다수 개 배열된 랙 마운트 컴퓨팅 유닛이 하나의 세트를 구성하며, 상기 전원공급유닛의 너비와 상기 각 컴퓨팅 유닛의 너비는 동일하게 형성되고 상기 컴퓨팅 유닛의 폭은 좁게 형성하여 상기 전원공급유닛의 길이만큼 다수의 상기 컴퓨팅 유닛이 인접하여 배치되고, 상기 각 컴퓨팅 유닛의 전면에서 후면으로 연결되는 방향으로 외부 공기가 흘러 상기 각 컴퓨팅 유닛의 내부를 냉각한다.A rack-mounted computing device is disclosed that increases mounting density and improves cooling efficiency. The rack-mounted computing device includes: a rack-mounted power supply unit disposed horizontally in a rack; And a plurality of rack-mounted computing units arranged horizontally in the upper portion or the lower portion of the power supply unit in a state erected corresponding to the power supply unit constitute one set, and the width of the power supply unit and the width Wherein a width of the computing unit is narrow and a width of the computing unit is narrow so that a plurality of the computing units are disposed adjacent to each other by a length of the power supply unit and external air flows in a direction from the front surface to the rear surface of each computing unit And cools the interior of each computing unit.
Description
본 발명은 랙 마운트 컴퓨팅 장치에 관한 것으로, 특히 실장밀도를 증가시키고 냉각효율을 향상시킨 랙 마운트 컴퓨팅 장치에 관련한다.The present invention relates to a rack-mounted computing device, and more particularly to a rack-mounted computing device that increases mounting density and improves cooling efficiency.
지구의 온난화 등으로 인하여 최근 에너지 절약형 제품에 대한 개발이 상당히 활발해지고 있다. 이러한 시대의 흐름은 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)에도 요구되어 그린 PC의 시대가 열리고 있다.Due to the global warming and the like, the development of energy-saving products has recently become very active. The trend of this age is demanded by personal computer, and the era of green PC is opening.
일반적으로, 랙 마운트(rack mount) 컴퓨팅 시스템은 전자기기 등을 통합하여 제공하기 위하여 종종 이용되어 왔다. In general, rack-mount computing systems have been used to provide integrated electronics and the like.
예를 들어, 공개실용신안 2011-0006223에는, 전원의 효율을 높일 수 있는 랙 전원공급장치와 이들 랙 전원공급장치로부터 DC 전원을 공급받아 동작하는 랙 마운트 컴퓨팅 유닛을 구비한 랙 마운트 컴퓨팅 장치가 개시되어 있다.For example, a public utility model 2011-0006223 discloses a rack-mounted computing device having a rack power supply capable of increasing the efficiency of a power supply and a rack-mounted computing unit that operates by receiving DC power from these rack power supplies. .
이러한 구조에 의하면, 다수의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛에 필요한 DC 전원을 공급하기 위한 고 에너지 효율을 갖는 랙 전원공급장치가 랙 마운트 컴퓨팅 장치에 함께 실장됨으로써 에너지를 절감할 수 있다.With this structure, a high energy efficient rack power supply for supplying the DC power required for a number of rackmount computing units can be energy-saved by being mounted together in a rackmount computing device.
그러나, 상기의 구조에 의하면, 하나의 랙 전원공급장치에 대응하여 다수의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛을 수직으로 적층하고 있어 실장밀도가 감소하여 많은 공간을 차지한다는 문제점이 있다.However, according to the above structure, a plurality of rack-mounted computing units are vertically stacked in correspondence with one rack power supply device, thereby reducing the mounting density and occupying a large space.
또한, 실장밀도를 늘리기 위해 적층되는 랙 마운트 컴퓨팅 유닛의 대수를 증가시킬 수 있지만, 각 랙 마운트 컴퓨팅 유닛으로부터 발생하는 열을 효율적으로 제거하지 못하면 캄퓨팅 유닛의 성능에 악영향을 줄 수 있다는 문제점이 있다.Further, although it is possible to increase the number of the rack-mounted computing units stacked to increase the mounting density, if the heat generated from each rack-mounted computing unit can not be efficiently removed, there is a problem that the performance of the camping unit may be adversely affected .
따라서, 본 발명의 목적은 랙 마운트 컴퓨팅 유닛의 실장밀도를 증가시키면서 각 랙 마운트 컴퓨팅 유닛으로부터 발생하는 열을 효과적으로 신속하게 제거할 수 있는 랙 마운트 컴퓨팅 장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a rack-mounted computing device capable of effectively and rapidly removing heat generated from each rack-mounted computing unit while increasing the mounting density of the rack-mounted computing unit.
상기의 목적은, 랙 내부에 수평으로 눕인 상태로 배치되는 랙 마운트 전원공급유닛; 및 상기 전원공급유닛에 대응하여 세워진 상태로 상기 전원공급유닛의 상부 또는 하부에 수평으로 다수 개 배열된 랙 마운트 컴퓨팅 유닛로 이루어진 세트가 다수개 구비되며, 상기 각 컴퓨팅 유닛은 전면에 유입공이 형성되고 후면에 방출공이 형성된 케이스를 구비하여 상기 전면에서 상기 후면으로 연결되는 방향으로 외부 공기가 흘러 상기 각 컴퓨팅 유닛의 내부를 냉각하고, 상기 각 컴퓨팅 유닛은, 상기 케이스 내부의 더운 공기를 배출시켜 외부의 차가운 공기를 상기 케이스 내부에 대량으로 유입되도록 하여 상기 케이스 내부의 공기를 전체적으로 순환시키는 순환 냉각팬; 및 다량의 열을 발생하는 전자부품을 중점적으로 냉각하며, 블로워(blower) 타입을 적용하여 특정 방향으로 공기가 방출되도록 한 직접 냉각팬을 포함하는 설치한 것을 특징으로 하는 랙 마운트 컴퓨팅 장치에 의해 달성된다.The above object is achieved by a rack-mount power supply unit arranged horizontally in a rack; And a plurality of sets of rack-mounted computing units arranged horizontally in an upper portion or a lower portion of the power supply unit in a state erected corresponding to the power supply unit, wherein each of the computing units has an inlet hole formed in the front surface thereof And a case having a discharge hole formed on a rear surface thereof for discharging outside air to the inside of the case to cool the inside of each of the computing units, A circulation cooling fan circulating the air inside the case as a whole by allowing cool air to flow into the case in a large amount; And a direct cooling fan which heats the electronic components generating a large amount of heat and blows air in a specific direction by applying a blower type. do.
바람직하게, 상기 순환 냉각팬은 상기 케이스의 후면 모서리 부분에 설치되고 고속의 모터를 구비하고, 상기 직접 냉각팬은 메인보드에 실장된 CPU와 열적으로 결합한 냉각블록 위에 장착된 CPU 냉각팬과, 하드디스크 드라이브에 인접하여 설치된 하드디스크 드라이브 냉각팬을 포함할 수 있다.Preferably, the circulation cooling fan is installed at a rear corner of the case and includes a high-speed motor. The direct cooling fan includes a CPU cooling fan mounted on a cooling block thermally coupled to a CPU mounted on the main board, And a hard disk drive cooling fan installed adjacent to the disk drive.
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바람직하게, 상기 하드디스크 드라이브 냉각팬은 상기 순환 냉각팬을 향하도록 설치된다.Preferably, the hard disk drive cooling fan is installed to face the circulation cooling fan.
상기한 구조에 의하면, 수평으로 눕인 하나의 전원공급유닛에 대응하여 다수의 컴퓨팅 유닛을 매칭할 수 있으므로 실장밀도를 증가시킬 수 있으며, 하나의 전원공급유닛이 담당하는 컴퓨팅 유닛의 최대 대수를 설정할 수 있어 전원공급유닛의 용량 설계가 용이하다는 이점이 있다. According to the above structure, since a plurality of computing units can be matched to one power supply unit horizontally lying down, it is possible to increase the mounting density and to set the maximum number of computing units in which one power supply unit is responsible The capacity of the power supply unit can be easily designed.
또한, 작업자가 랙 전면에서 작업을 하는 경우, 각 컴퓨팅 유닛의 전면에서 후면으로 송풍이 이루어지므로 작업에 영향을 받지 않게 된다.In addition, when the operator performs work on the front surface of the rack, since the blowing is performed from the front surface to the rear surface of each computing unit, the work is not affected.
또한, 케이스 외부의 차가운 공기를 대량으로 유입하고 케이스 내부의 더운 공기를 신속하게 배출시켜 케이스 내부의 공기를 전체적으로 순환시키는 냉각팬과, 다량의 열을 발생하는 전자부품을 중점적으로 냉각하는 냉각팬을 중복하여 설치하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.In addition, a cooling fan that flows a large amount of cold air outside the case, rapidly discharges hot air inside the case to circulate air in the case as a whole, and a cooling fan that mainly focuses an electronic component that generates a large amount of heat So that the cooling efficiency can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 랙 마운트 컴퓨팅 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛의 냉각 구조를 보여준다.Figure 1 shows a rackmount computing device in accordance with the present invention.
Figure 2 shows the cooling structure of a rackmount computing unit of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 랙 마운트 컴퓨팅 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a rack-mounted computing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 랙 마운트 컴퓨팅 장치를 나타낸다.Figure 1 shows a rackmount computing device in accordance with the present invention.
도 1에 의하면, 랙 마운트 컴퓨팅 장치는 하나의 랙 마운트 전원공급유닛(100)과, 이에 대응하는 다수의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛(200)을 구비한다. Referring to FIG. 1, a rackmount computing device includes one rackmount
도 1에서는 도시의 편의를 위하여, 한 세트의 랙 마운트 전원공급유닛(100)과 랙 마운트 컴퓨팅 유닛(200)을 도시한다.FIG. 1 illustrates a set of rackmount
랙 마운트 전원공급유닛(100)은 수평으로 눕인 상태로 배치되어 랙(10) 내부에 슬라이드 삽입되어 분리가능하게 고정되고, 다수의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛(200)은 랙 마운트 전원공급유닛(100) 위에 세워진 상태로 수평으로 배열되어 분리가능하게 장착된다.The rack mount
여기서, 전원공급유닛(100)과 각 컴퓨팅 유닛(200)의 너비는 동일하게 형성되고 컴퓨팅 유닛(200)의 폭은 좁게 형성하여 전원공급유닛(100)의 길이만큼 다수의 컴퓨팅 유닛(200)을 인접하여 배치할 수 있다.Here, the
그 결과, 상기와 같이 매칭된 배치를 하나의 세트(set)로 설정하여 랙(10) 내부에 시스템적으로 다수의 세트를 수납할 수 있다.As a result, it is possible to systematically accommodate a large number of sets within the
이러한 구조에 의하면, 수평으로 눕인 하나의 전원공급유닛(100)에 대응하여 다수의 컴퓨팅 유닛(200)을 매칭할 수 있으므로 실장밀도를 증가시킬 수 있으며, 하나의 전원공급유닛(100)이 담당하는 컴퓨팅 유닛(200)의 최대 대수를 설정할 수 있어 전원공급유닛(100)의 용량 설계가 용이하다는 이점이 있다. According to this structure, since a plurality of
한편, 각 컴퓨팅 유닛(200)으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해서, 도 1에 점선 화살표로 나타낸 것처럼, 각 컴퓨팅 유닛(200)의 전면에서 후면으로 연결되는 방향으로 바람이 송풍된다.On the other hand, in order to discharge the heat generated from each
이러한 구조에 의하면, 작업자가 랙(10) 전면에서 작업을 하는 경우, 각 컴퓨팅 유닛(200)의 전면에서 후면으로 송풍이 이루어지므로 작업에 영향을 받지 않게 된다.According to this structure, when the operator performs work on the front surface of the
도 2는 본 발명의 랙 마운트 컴퓨팅 유닛의 냉각 구조를 보여준다.Figure 2 shows the cooling structure of a rackmount computing unit of the present invention.
컴퓨팅 유닛(200)은 케이스(210)와 이 케이스(210)에 분리가능하게 결합하는 커버(도시되지 않음)로 이루어진다.The
케이스(210)는, 도 1과 같이, 좁은 폭으로 이루어지며, 전면에 너비방향으로 배열되는 다수의 유입공(212)이 형성되고 케이스(210)를 랙(10)에 끼우거나 랙(10)으로부터 인출할 때 잡을 수 있는 손잡이(214)가 장착된다.1, the
케이스(210)의 후면에는 전면의 유입공(212)보다 작은 직경의 다수의 방출공(216)이 형성된다.On the rear surface of the
케이스(210)의 내부에는 메인보드(Main Board, 250), 송신보드(TX Board, 270) 및 전원분배보드(Power Distribution Board, 260)의 기판 종류와 하드디스크 드라이브(280)가 장착된다.A substrate type and a
메인보드(250)로 작은 크기의 마이크로 ATX 보드가 사용되고, 하드디스크 드라이버(280)로 2.5인치 하드디스크 드라이버를 사용하여 실장면적을 줄일 수 있다.A small size micro ATX board is used as the
열이 비교적 많이 발생하는 메인보드(250)와 송신보드(270)는 인접하여 설치하되, 메인보드(250)는 사이즈가 크기 때문에 중앙 부분에 설치하고 송신보드(270)는 후면에 인접하여 설치한다.The
특히, 송신보드(270)는 케이스(210) 바닥으로부터 이격 설치되어 송신보드(270)의 상하로 공기가 흐를 수 있다.Particularly, the
본 발명에 따르면 케이스(210) 내부에는 방열을 위한 다수의 냉각팬이 설치되어 다중으로 케이스(210) 내부이 열을 신속하게 방출한다.According to the present invention, a plurality of cooling fans for heat dissipation are installed inside the
다시 말해, 케이스(210) 외부의 차가운 공기를 대량으로 유입하고 케이스(210) 내부의 더운 공기를 신속하게 배출시켜 케이스(210) 내부의 공기를 전체적으로 순환시키는 냉각팬과, 다량의 열을 발생하는 전자부품을 중점적으로 냉각하는 냉각팬을 중복하여 설치하여 냉각효율을 향상시킨다.In other words, a cooling fan that flows a large amount of cool air outside the
이 실시 예에 의하면, 케이스(210) 내부의 공기를 흡입하여 방출하는 고속의 제1냉각팬(220)이 후면 모서리 부분에 설치되고, 메인보드(252)의 CPU 위에 장착된 냉각블록(252) 위에 제2냉각팬(230)이 설치되며, 하드디스크 드라이브(280)에 인접하여 제2냉각팬(220)이 설치된다.According to this embodiment, a high-speed
먼저, 제1냉각팬(220)을 후면 모서리 부분에 설치하고 10,000rpm 이상의 고속 회전을 하는 모터를 적용함으로써, 케이스(210) 내부의 좁은 공간에 잔류하는 더운 공기를 신속하게 배출하고 그와 동시에 차가운 외부 공기를 신속하게 유입하여 전체적으로 내부 공기가 순환되도록 한다.First, the
즉, 도 2에 화살표 A와 A'로 나타낸 것처럼, 제1냉각팬(220)의 회전에 의해 케이스(210)의 전면에 형성된 큰 직경의 유입공(212)을 통하여 많은 양의 공기가 한꺼번에 유입되어 케이스(210)의 내부 공간을 전체적으로 훑듯이 진행하며, 이와 동시에 케이스(210) 내부의 더운 공기는 제1냉각팬(220)에 의해 외부로 신속하게 방출된다.That is, as indicated by arrows A and A 'in FIG. 2, a large amount of air flows in at a time through the large-
그 결과, 케이스(210)의 내부 공간에 채워진 더운 공기를 외부로 배출함과 동시에 차가운 외부 공기를 유입하여 신속하게 케이스(210) 내부의 온도를 떨어뜨린다.As a result, the hot air filled in the inner space of the
제2냉각팬(230)은 많은 열을 발생하는 CPU의 냉각블록(230) 위에 설치되어 냉각블록(230)을 냉각시키는데, 블로워(blower) 타입을 적용하여 특정 방향으로 공기가 방출되도록 한다.The
이 실시 예에서는, 화살표 C로 나타낸 것처럼, 제2냉각팬(230)은 블로워 타입이므로 특정 방향으로 공기가 방출된다. 따라서, 제2냉각팬(230)으로부터 방출되는 공기가 송신보드(270)를 향하게 함으로써, 제2냉각팬(230)에 의해 CPU를 냉각함과 동시에 송신보드(270)에서 발생하는 열을 방출시킨다. In this embodiment, as shown by the arrow C, since the
상기한 것처럼, 케이스(210)의 후면에 형성된 방출공(216)의 직경이 작고 송신보드(270)가 후면에 인접하여 설치되므로 제2냉각팬(230)으로부터 방출되는 공기가 방출공(216)을 빠져 나가기 전에 케이스(210) 후면에 부딪혀 와류를 형성하면서 충분한 시간동안 송신보드(270)를 냉각시킬 수 있다.Since the diameter of the
특히, 송신보드(270)가 케이스(210)의 바닥으로부터 이격 설치되어 송신보드(270)의 상하로 공기가 흐르게 되어 냉각효율이 향상된다.In particular, the
제3냉각팬(240)은 열이 많이 발생하는 하드디스크 드라이브(280)에 인접하여 설치되어 직접적으로 하드디스크 드라이브(280)를 냉각하며, 바람직하게 화살표 B로 나타낸 것처럼, 제3냉각팬(240)으로부터 방출된 바람이 제1냉각팬(220)으로 직접 향하도록 제1냉각팬(220)을 향하여 비스듬하게 설치된다.The
이러한 구조에 의하면, 제3냉각팬(240)으로부터 생성된 바람이 하드디스크 드라이버(280)를 직접 냉각한 후, 곧바로 제1냉각팬(220)을 통하여 외부로 방출되도록 하여 케이스(210) 내부에 잔류하는 시간을 최소화하여 효율적인 냉각이 이루어지도록 한다. 또한, 제3냉각팬(240)으로부터 생성된 바람이 제1냉각팬(220)으로 진행하는 동안, 메인보드(250) 위를 통과하면서 메인보드(250)에 실장된 전자부품으로부터 발생하는 열도 같이 배출시킨다.According to this structure, the wind generated from the
한편, 제1 내지 제3냉각팬(220, 230, 240)은 모두 내부 온도에 따라 속도가 조절된다. 즉, 제1 내지 제3냉각팬(220, 230, 240)의 구동모터는 회전 속도가 빠를수록 전기를 많이 사용하기 때문에 절전 차원에서 바람직하고, 온도에 따라 속도를 조절함으로써 제1 내지 제3냉각팬(220, 230, 240)의 수명을 연장할 수 있다.Meanwhile, all of the first to
즉, 설정된 온도 이하일 경우 저속으로 회전하다가 설정된 온도 이상일 경우 고속으로 회전하여 빠르게 더운 공기를 외부로 배출한다.
That is, if the temperature is below the set temperature, the motor rotates at a low speed. If the temperature is higher than the set temperature, the motor rotates at a high speed to discharge the hot air quickly.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described above, but should be construed in accordance with the following claims.
210: 케이스
212: 유입공
214: 손잡이
216: 방출공
220: 제1냉각팬
230: 제2냉각팬
240: 제3냉각팬
250: 메인보드
260: 전원분배보드
270: 송신보드
280: 하드디스크 드라이브210: Case
212: Inflow ball
214: Handle
216: Emitter
220: first cooling fan
230: second cooling fan
240: Third cooling fan
250: Motherboard
260: Power distribution board
270: transmission board
280: Hard disk drive
Claims (4)
상기 전원공급유닛에 대응하여 세워진 상태로 상기 전원공급유닛의 상부 또는 하부에 수평으로 다수 개 배열된 랙 마운트 컴퓨팅 유닛로 이루어진 세트가 다수개 구비되며,
상기 각 컴퓨팅 유닛은 전면에 유입공이 형성되고 후면에 방출공이 형성된 케이스를 구비하여 상기 전면에서 상기 후면으로 연결되는 방향으로 외부 공기가 흘러 상기 각 컴퓨팅 유닛의 내부를 냉각하고,
상기 각 컴퓨팅 유닛은,
상기 케이스 내부의 더운 공기를 배출시켜 외부의 차가운 공기를 상기 케이스 내부에 대량으로 유입되도록 하여 상기 케이스 내부의 공기를 전체적으로 순환시키는 순환 냉각팬; 및
다량의 열을 발생하는 전자부품을 중점적으로 냉각하며, 블로워(blower) 타입을 적용하여 특정 방향으로 공기가 방출되도록 한 직접 냉각팬을 포함하는 설치한 것을 특징으로 하는 랙 마운트 컴퓨팅 장치.A rack-mount power supply unit arranged in a horizontal position in a rack; And
A plurality of sets of rack-mounted computing units arranged horizontally in an upper portion or a lower portion of the power supply unit in a state erected corresponding to the power supply unit,
Wherein each of the computing units includes a case having an inlet hole formed on a front surface thereof and a discharge hole formed on a rear surface thereof to allow outside air to flow from the front surface to the rear surface to cool the interior of each computing unit,
Each computing unit comprising:
A circulation cooling fan for circulating the air inside the case as a whole by discharging hot air inside the case and allowing external cold air to flow into the case in a large amount; And
And a direct cooling fan for cooling the electronic components generating a large amount of heat and blowing air in a specific direction by applying a blower type.
상기 순환 냉각팬은 상기 케이스의 후면 모서리 부분에 설치되고 고속의 모터를 구비하고,
상기 직접 냉각팬은 메인보드에 실장된 CPU와 열적으로 결합한 냉각블록 위에 장착된 CPU 냉각팬과, 하드디스크 드라이브에 인접하여 설치된 하드디스크 드라이브 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 마운트 컴퓨팅 장치.The method according to claim 1,
Wherein the circulation cooling fan is provided at a rear edge portion of the case and has a high-speed motor,
Wherein the direct cooling fan includes a CPU cooling fan mounted on a cooling block thermally coupled to a CPU mounted on the main board and a hard disk drive cooling fan installed adjacent to the hard disk drive.
상기 하드디스크 드라이브 냉각팬은 상기 순환 냉각팬을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 랙 마운트 컴퓨팅 장치.
The method of claim 3,
And the hard disk drive cooling fan is installed to face the circulation cooling fan.
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