KR101708380B1 - 온도감응형 쿨링파워 컨트롤 랙 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센싱모듈을 통해 랙 내부의 온도를 감지하여 감지된 온도에 따라 표시모듈을 통해 다른 색상의 빛을 발광하고, 이를 통해 관리자가 원거리에서도 발광하는 빛의 색상을 통해 랙 내부의 온도를 판단할 수 있도록 하여 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 제공하고, 나아가 랙 내부의 온도에 따라 쿨러를 구성하는 팬의 구동 수와 회전속도를 조절하여 에너지 절감효과를 제공하는 랙 시스템에 관한 것으로.
내부에 장착부를 구비한 랙 하우징, 그리고 상기 랙 하우징의 일 측에 구비된 다수의 팬을 포함하는 쿨러, 그리고 상기 장착부에 구비되어 상기 장착부 내 온도를 측정하는 센싱모듈, 그리고 측정된 상기 장착부 내 온도에 따라 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하는 제어모듈, 그리고 상기 랙 하우징의 일 측 외면에 구비되고, 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두에 따라 색상을 달리하여 발광하는 표시모듈을 포함하여 이루어진다.

Description

온도감응형 쿨링파워 컨트롤 랙 시스템{RACK SYSTEM}

본 발명은 허브, 서버 등을 내장하는 온도감응형 쿨링파워 컨트롤 랙 시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 센싱모듈을 통해 랙 내부의 온도를 감지하여 감지된 온도에 따라 표시모듈을 통해 다른 색상의 빛을 발광하고, 이를 통해 관리자가 원거리에서도 발광하는 빛의 색상을 통해 랙 내부의 온도를 판단할 수 있도록 하여 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 제공하고, 나아가 랙 내부의 온도에 따라 쿨러를 구성하는 팬의 구동 수와 회전속도를 조절하여 에너지 절감효과를 제공하는 랙 시스템에 관한 것이다.

랙(Rack)이란, 전산실, 중앙통제실과 같이 허브, 서버와 같은 네트워크 장비(이하 서버로 통칭)를 안정적으로 보호하고, 공간 효율성을 위해 서버를 층층이 쌓아서 내장시키는 장치를 말한다.

랙에 내장된 서버들은 구동 시 발열하기 때문에, 랙 내부의 온도는 지속적으로 상승하고, 서버와 같은 전자기기는 온도에 민감하게 영향을 받기 때문에 상승한 랙 내부에 온도에 의해 고장이 발생할 여지가 있다.

이를 해결하기 위해 대부분의 랙 시스템은 랙 내부의 온도를 떨어뜨리기 위한 수단을 구비하고 있는데, 이를 쿨러라 한다. 따라서 랙 시스템은 랙 하우징과 쿨러로 이루어진다고 볼 수 있고, 쿨러는 보통 랙 내부를 냉각하는 냉각수단이나 또는 가열된 랙 내부 공기를 외부로 배출하는 배기용 팬으로 이루어지는데, 본 발명은 쿨러 중 특히 배기를 위한 팬의 구동에 관한 기술을 제시하고 있다.

랙 시스템에 관한 종래의 기술을 살펴보면, 공개특허 제10-2015-0104515호(2015년09월15일)[밀폐형 랙 시스템](이하 종래기술)이 있는데, 종래기술에는 온도 센서/소리 센서의 측정값 및/또는 인터넷 데이터 센터의 제어부로부터 획득한 정보에 기초하여 서버 랙의 작동 정도를 파악하고 공기 흐름의 속도를 조절함으로써 효율적인 냉각이 이루어지도록 하는 기술이 제시되어 있다.

특히 종래기술은 측정된 랙 내부의 온도에 따라 팬의 작동 속도를 조절하는데, 팬의 작동 속도를 조절하는 것만으로는 효율적인 랙 내부 온도 제어가 어렵고, 아울러 고장 발생에 의해 랙 내부의 온도가 급격하게 상승하거나 또는 화재 발생과 같이 비정상적으로 랙 내부의 온도가 상승하는 경우 등과 같은 돌발 상황에 즉각적이고 효과적인 대처를 제공하기에는 무리가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,

센싱모듈을 통해 랙 내부의 온도를 감지하여 감지된 온도에 따라 표시모듈을 통해 다른 색상의 빛을 발광하고, 이를 통해 관리자가 원거리에서도 발광하는 빛의 색상을 통해 랙 내부의 온도를 판단할 수 있도록 하여 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 랙 내부의 온도를 감지하여 감지된 온도에 따라 쿨러를 구성하는 팬의 구동 수와 회전속도를 조절하여 빠른 냉각이 필요한 경우에는 구동하는 팬의 숫자를 늘리거나 또는 각 팬의 회전속도를 증가시키고, 느린 냉각이 필요한 경우에는 구동하는 팬의 숫자를 줄이거나 또는 각 팬의 회전속도를 저하시키고, 냉각이 필요 없는 경우에는 팬의 구동을 정지시키는 등, 효율저인 팬의 구동을 통한 에너지 절감효과를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 특유의 도어 구조를 통해, 도어의 완전 분리를 제공하고 이를 통해 작업자가 랙 시스템에 대한 유지 및 관리를 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

나아가 랙 하우징 내부에 구비되어 서버를 고정하는 마운트암을 이동형 마운트암 구조로 구성하여, 다양한 규격을 갖는 다종의 서버 모두에 범용적으로 사용 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은

내부에 장착부를 구비한 랙 하우징, 그리고 상기 랙 하우징의 일 측에 구비된 다수의 팬을 포함하는 쿨러, 그리고 상기 장착부에 구비되어 상기 장착부 내 온도를 측정하는 센싱모듈, 그리고 측정된 상기 장착부 내 온도에 따라 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하는 제어모듈, 그리고 상기 랙 하우징의 일 측 외면에 구비되고, 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두에 따라 색상을 달리하여 발광하는 표시모듈을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 랙 하우징 일 측에 구비되고, 결합부를 갖는 도어를 더 포함하고, 상기 랙 하우징은 상기 도어의 결합부와 결합하는 결합대응부를 포함하되, 상기 결합부는 손잡이를 구비한 잠금핀 및, 이 잠금핀 외측 둘레에 결합된 리턴 스프링으로 이루어지고, 상기 결합대응부는 상기 잠금핀이 출입하는 잠금홈으로 이루어질 수 있음을 특징으로 한다.

아울러 상기 랙 하우징은 상기 장착부에 상하 방향으로 배치되고 상호 이격된 한 쌍의 마운트암(Arm) 및, 이 마운트암의 이격 거리를 조절하는 조절수단을 포함하되, 상기 조절수단은 상기 랙 하우징의 내벽면에 구비된 레일부재 및, 상기 마운트암에 구비되고 상기 레일부재에 결합되는 가이드부재로 이루어질 수 있음을 특징으로 한다.

나아가 DC 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성모듈을 더 포함하여, 상기 제어모듈은 상기 제어신호를 통해 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하고, 상기 신호생성모듈은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은

랙 내부의 온도에 따라 각기 다른 색상의 빛을 발광하여, 관리자가 원거리에서도 발광하는 빛의 색상을 통해 랙 내부의 온도를 판단할 수 있도록 하여 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 제공할 수 있고, 또한 랙 내부의 온도에 따라 쿨러를 구성하는 팬의 구동 수와 회전속도를 조절하여 효율저인 팬의 구동을 통한 에너지 절감효과를 제공할 수 있고, 아울러 특유의 도어 구조에 의한 도어의 완전 분리를 제공함으로써 용이한 유지 및 관리를 제공할 수 있고, 나아가 이동형 마운트암 구조를 통해 범용적 사용이 가능하다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 외형을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 모듈 구성을 도식화한 개념도.
도 3은 본 발명의 제1실시예.
도 4는 본 발명의 제2실시예.
도 5는 본 발명의 제3실시예.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 센싱모듈을 통해 랙 내부의 온도를 감지하여 감지된 온도에 따라 표시모듈을 통해 다른 색상의 빛을 발광하고, 이를 통해 관리자가 원거리에서도 발광하는 빛의 색상을 통해 랙 내부의 온도를 판단할 수 있도록 하여 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 제공하고, 나아가 랙 내부의 온도에 따라 쿨러를 구성하는 팬의 구동 수와 회전속도를 조절하여 에너지 절감효과를 제공하는 랙 시스템에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 온도감응형 쿨링파워 컨트롤 랙 시스템(이하 본 시스템(R))에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 외형을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 모듈 구성을 도식화한 개념도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 시스템(R)은 랙 하우징(2), 쿨러(3), 센싱모듈(500), 제어모듈(600) 및 표시모듈(700)을 포함하여 이루어진다.

각 구성 별로, 먼저 랙 하우징(2)은 내부에 허브, 서버 등(이하 서버로 통칭)이 장착되는 장착부(20)를 구비하는 구성으로, 장착부(20)는 벽체 및 도어(4)로 둘러싸인 랙 하우징(2)의 내부 공간을 의미한다. 참고로 본 명세서에 첨부된 도면(도 1, 도 3, 도 4)에서는 내부 구성의 용이한 확인을 위해 벽체의 구성을 생략하고 도시하였다.

다음으로, 쿨러(3)는 랙 하우징(2)의 내부 장착부(20)의 가열된 공기를 냉각하는 구성으로, 도 1에서 확인 가능한 바와 같이 랙 하우징(2)의 일 측에 구비된 다수의 팬(30)을 포함할 수 있다.

이러한 팬(30)은 장착부(20)의 가열된 공기를 외부로 배출하여 장착부(20)의 온도를 떨어뜨려 장착부(20) 내 서버를 보호한다. 본 발명에서 특징적인 것은 상기한 팬(30)이 다수 구비된다는 것인데, 이는 본 발명이 장착부(20) 내부 온도에 따라 팬(30)의 구동 수를 달리하여 냉각 정도를 달리하기 때문이고, 본 명세서에 첨부된 도면에는 4개의 팬(30)을 구비한 것을 특정하여 도시하고 있는 바, 이하에서도 쿨러(3)는 4개의 팬(30)을 구비한 것으로 한정하여 설명하기로 한다. 물론 이러한 한정이 본 발명의 권리범위를 제한하는 요소로 기인해서는 안 될 것이다.

다음으로, 센싱모듈(500)은 장착부(20)에 구비되어 장착부(20) 내 온도를 측정하는 구성으로, 장착부(20) 내 온도 측정을 위한 온도센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

다음으로, 제어모듈(600)은 측정된 장착부(20) 내 온도에 따라 팬(30)의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하는 구성으로, 팬(30)의 제어를 위한 중앙처리장치(CPU, MCU, MICOM 등)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 장착부(20) 내 온도에 따라 팬(30)의 구동 수를 제어하거나 또는 팬(30)들의 회전속도를 제어하거나 또는 구동 수 및 회전속도를 동시에 제어하며, 바람직하게는 팬(30)의 구동 수와 회전속도를 모두 제어하되, 미리 프로그래밍된 프로세스에 따라 각각 독립적으로 제어하는 것이다.

다음으로, 표시모듈(700)은 랙 하우징(2)의 일 측 외면에 구비되고, 팬(30)의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두에 따라 색상을 달리하여 발광하는 구성으로, 발광 효율 측면을 고려할 때 LED 모듈로 이루어지는 것이 바람직하며, 관리자가 한눈에 쉽게 알아볼 수 있도록 랙 하우징(2)의 외면, 특히 전면에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명의 실시는 예를 들어 '전원이 공급지 않는 경우에는 표시모듈(700)이 점등되지 않는다. 랙 내부 온도가 35℃ 이하인 경우에는 LED가 파란색으로 점등되며, 이 때 팬(30)은 구동되지 않는다. 랙 내부의 온도가 36℃~45℃인 경우에는 LED가 노란색으로 점등되며, 이 때 팬(30)은 2개만이 구동된다. 랙 내부의 온도가 46℃ 이상인 경우에는 LED가 빨간색으로 점등되며, 이 때 팬(30)은 4개가 모두 구동된다.'라는 식으로 이루어질 수 있다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은 랙 내부의 온도에 따라 표시모듈(700)의 색상이 바뀌기 때문에, 수치를 직접 표현하였던 기존의 방식에 비해 보다 직관적이고 가시적으로 랙 내부의 온도를 파악이 가능하게 하고, 이에 관리자가 랙 시스템에 대한 효율적인 관리 및 즉각적인 대처를 수행할 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 랙 내부의 온도에 따라 쿨러(3)를 구성하는 팬(30)의 구동 수와 팬(30)의 회전속도가 자동으로 조절되기 때문에, 빠른 냉각이 필요한 경우에는 구동하는 팬(30)의 숫자를 늘리거나 또는 각 팬(30)의 회전속도를 증가시키고, 느린 냉각이 필요한 경우에는 구동하는 팬(30)의 숫자를 줄이거나 또는 각 팬(30)의 회전속도를 저하시키고, 냉각이 필요 없는 경우에는 팬(30)의 구동을 정지시키는 등, 효율적인 팬(30)의 구동을 통한 에너지 절감효과를 제공할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 추가적인 특징들에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 관한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 본 시스템(R)은 랙 하우징(2) 일 측에 구비되는 도어(4)를 더 포함하여 이루어진다.

도어(4)와 랙 하우징(2) 간의 결합을 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 도어(4)는 결합부(41)를 구비하고, 랙 하우징(2)은 도어(4)와의 결합부(41)위 측에 이 결합부(41)와 결합하는 결합대응부(21)를 구비한다.

특히 제1실시예에 따르면, 도 3에 상부 영역에 도시된 바와 같이 도어(4)의 결합부(41)는 손잡이(411a)를 구비한 잠금핀(411) 및, 이 잠금핀(411) 외측 둘레에 결합된 리턴 스프링(412)으로 이루어지고, 랙 하우징(2)의 결합대응부(21)는 잠금핀(411)이 출입하는 잠금홈(211)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 의해 본 발명은 도어(4)의 완전 분리를 제공하고, 이를 통해 본 시스템(R)의 유지 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

보다 구체적으로, 먼저 도어(4)의 개폐는 잠금홈(211)에 삽입된 잠금핀(411)의 회동에 의해 이루어진다. 이는 일반적인 도어(4)의 기능과 큰 차이가 없는 것이다.

특징적인 것은 관리자가 손잡이(411a)를 잡아당겨 잠금핀(411)을 하강시킴으로써 잠금핀(411)을 잠금홈(211)에서 이탈시키면 랙 하우징(2)에서 도어(4)를 완전하게 분리할 수 있다는 것인데, 서버가 충격에 약하고 유지 및 관리에서 있어서 세심한 주의를 필요로 한다는 점을 고려할 때, 랙 하우징(2)에서 도어(4)를 완전히 분리하여 작업 공간이 충분하게 확보되는 것이 바람직한 바, 상기한 결합부(41) 및 결합대응부(21)의 구조를 통한 도어(4)의 완전 분리는 랙 시스템에서 큰 의미를 가질 수 있다.

유지 및 관리 작업이 완료된 후, 랙 하우징(2)에 도어(4)를 결합할 때에는 잠금홈(211)의 위치에 잠금핀(411)을 맞추고, 잡아당긴 손잡이(411a)를 놓아주면, 잠금핀(411)이 리턴 스프링(412)의 복원력에 의해 상승하여 잠금홈(211)으로 삽입됨으로써, 랙 하우징(2)과 도어(4)의 결합이 완료된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예 관한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 본 시스템(R)은 랙 하우징(2)이 서버의 장착을 위한 한 쌍의 마운트암(23)(Arm)을 포함하고, 특히 이 마운트암(23)의 이격 거리를 조절하는 조절수단(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 도 4에서 확인 가능한 바와 같이, 마운트암(23)은 장착부(20)에 상하 방향으로 배치되고 한 쌍이, 즉 제1마운트암(231)과 제2마운트암(232)이 상호 이격 배치된다.

이러한 마운트암(23)은 장착부(20)에 내장되는 서버의 양단에 각각 제1마운트암(231)과 제2마운트암(232)이 배치되고, 제1마운트암(231)과 제2마운트암(232)이 서버의 양단부를 고정 지지하여, 장착 상태를 유지시킨다.

다음으로, 조절수단(24)은 다양한 서버의 규격(특히 폭)에 맞추어 제1마운트암(231)과 제2마운트암(232)의 이격 거리를 조절하여, 본 시스템(R)이 다양한 서버의 규격에 대해 범용적으로 사용 가능하게 하는 구성이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 조절수단(24)은 랙 하우징(2)의 내벽면에 구비된 레일부재(241) 및, 마운트암(23)에 구비되고 레일부재(241)에 결합되는 가이드부재(242)로 이루어질 수 있다.(도 4에서 가이드부재(242)의 구성은 육안으로 식별이 쉽지 않으나, 레일부재(241)를 통해 가이드부재(242)의 존재를 유추하는 것은 어렵지 않을 것이다.)

상기 구성 및 구조로 이루어진 조절수단(24)은 제1마운트암(231) 또는 제2마운트암(232) 또는 둘 모두(231)(232)가 이동 가능하게 구비되는데, 이 때 각 마운트암(23)에 구비된 가이드부재(242)가 랙 하우징(2)의 내벽면에 구비된 레일부재(241)를 따라 이동함으로써, 안정적인 마운트암(23)의 이동, 즉 마운트암(23) 간의 간격 조절이 가능해진다.

한편, 본 시스템(R)에서 제어모듈(600)은 팬(30)의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어한다는 것을 상기한 바 있는데, 이러한 제어모듈(600)의 제어는 제어신호를 통해 이루어지는 것이 일반적이다.

그러나 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경(온도, 습도, 먼지 등)에 의한 영향 등, 각종 외부요인에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다.

제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 노이즈의 유입 가능성을 원천 배제한 클린 상태의 제어신호를 생성하는 신호생성모듈(100)을 구비하여, 제어신호에 유입될 노이즈를 사전에 검출 및 제거하고, 이를 통해 안정된 동작 제어가 가능하도록 하였다.

본 발명의 신호생성모듈(100)은 여러 단계를 거쳐 노이즈를 검출 및 제거하며, 최종적으로 제어신호 출력에 앞서 제어신호의 노이즈 포함 여부를 재 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예(제3실시예)에 따른 신호생성모듈(100)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도 5에 도시된 바와 같이, 신호생성모듈(100)은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호를 안정화하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

이러한 신호생성모듈(100)은 노이즈증폭부(110)에서 DC 신호용 전원을 증폭함으로써 이에 포함된 노이즈 역시 증폭시켜 검출이 용이하도록 하고, 노이즈검출부(120)에서 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하며, 필터부(130)에서 검출된 노이즈를 제거하되, 필터구동부(140)를 통해 노이즈 검출 시에만 노이즈 제거 과정을 수행하도록 하여 불필요한 전력 소모 및 동작 과부하를 방지하고, 신호생성부(150)에서 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 클린한 제어신호를 생성하며, 이를 신호출력부(160)에서 클린 여부를 확인하여 출력한다.

이하 도 5를 참고하여 신호생성모듈(100)의 각 부 구성에 대한 보다 상세한 설명 및 동작 과정에 대한 설명, 그리고 그에 따른 효과에 대한 설명을 진행하기로 한다.

노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하여 이루어진다.

제1증폭회로(111)와 제2증폭회로(112)는 동일 구조로 이루어지고, 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함한다.

제1증폭회로(111) 및 제2증폭회로(112)의 동작 및 효과를 제1증폭회로(111)를 예로 들어 설명하면, 앰프(A101)는 분배저항(R101)(R102)과 피드백저항(R106), 그리고 접지 저항에 의해 비반전 증폭기로 동작하여 신호용 전원의 전압 레벨을 증폭시킴에 따라 노이즈 역시 함께 증폭시켜 노이즈의 검출이 용이하도록 한다. 이때 피드백 캐패시터(C105)는 앰프(A101)의 발진을 방지한다.

제2증폭회로(112)에서도 동일한 과정을 거쳐 신호용 전원의 증폭이 이루어진다.

또한 노이즈증폭부(110)는 제1증폭회로(111)의 앰프 출력단과 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 신호용 전원이 제1증폭회로(111)에서 1차로 증폭되고, 그 출력이 제2증폭회로(112)로 전송되어 2차 증폭됨에 따라 신호용 전원을 2중으로 보다 현저하게 증폭시켜 노이즈 검출이 용이하게 이루어지도록 한다.

다음으로, 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함한다.

또한 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 노이즈검출부(120)의 동작 및 효과에 대해 설명하면, 인가회로(122)는 노이즈증폭부(110)에서 증폭된 신호용 전원을 저항(R201) 및 캐패시터(C201)를 통해 직류성분을 제거하고 노이즈 성분만 남긴다. 이 후 노이즈 성분을 저항(R202)에 인가한다.

이 후 기준회로는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)에 의해 기준전압을 생성하고, 비교기(121)가 기준전압과 저항(R202)에 인가된 노이즈 전압을 비교함으로써 노이즈 발생 여부를 검출하고, 노이즈 검출 시 필터구동부(140)에 구동신호를 전송하여 필터부(130)를 구동함으로써 신호용 전원에 포함된 노이즈를 제거하고, 노이즈 미 검출 시 필터구동부(140)에 비구동신호를 전송하거나 또는 신호를 전송하지 않아 필터부(130)를 구동시키지 않고, 신호용 전원이 바로 신호생성부로 전달되도록 한다.(비구동신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않는 실시의 선택은 필터구동부(140)의 사양에 따라 달라질 수 있을 것이다.)

(필터구동부(140)의 구체적인 회로 구성은 이미 널리 공지된 사항인 바, 그 상세한 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에 무리가 없을 것이다.)

추가적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 노이즈검출부(120)는 릴레이로 전송하는 신호를 지연시키는 딜레이회로(124)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

딜레이회로(124)는 상호 병렬 배치되는 역방향 다이오드(D201) 및 저항(R206)과, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

이러한 딜레이회로(124)의 구비를 통해 필터구동부(140)의 수명을 연장할 수 있는데, 일반적으로 노이즈는 연속적, 주기적으로 발생하지 않고 간헐적으로 발생하기 때문에 필터구동부(140)가 구동 및 비구동을 반복하면서 수명 저하가 발생하게 되므로, 딜레이회로(124)를 구비하여 필터구동부(140)의 작동 후 일정 시간 경과 전까지는 계속하여 필터구동부(140)를 구동하도록 하여 수명을 연장시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하여 이루어진다.

제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 제2필터링회로(132)는 제1필터링회로(131)와 동일 구조를 갖는다.

아울러 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 제2필터링회로(132)와 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 필터부(130)를 통해, 3단에 걸쳐 노이즈를 제거할 수 있어 종래의 노이즈필터에 비해 노이즈 제거 효과가 우수하고, 노이즈의 제거 후 직류에 가까운 일정한 파형을 갖는 신호용 전원을 출력할 수 있기 때문에 추가적인 정류나 직류화 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

다음으로, 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)을 포함하여 이루어진다.

상기한 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)는 도 5에서는 2개 구비한 것을 도시하였지만, 복수로만 구비하면 되고, 필요한 전압 강하 정도에 따라 2개 이상 구비할 수 있다.

신호생성부(150)의 동작 및 특징에 대해 설명하면, 노이즈가 제거된 신호용 전원이 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)를 통과하면서 제어신호에 알맞은 전압 레벨로 변환되고, 변환 과정에서 유입 또는 생성되는 잡음에 대해서는 필터링용 인덕터(L501)와 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)에 의해 제거되어, 클린한 제어신호를 생성하여 신호출력부(160)로 전송한다.

다음으로, 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어진다.

각 회로 별로 동작 및 특징을 살펴보면, 먼저 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함한다.

이러한 안정화회로(162)는 전달된 제어신호를 저항(R601) 및 다이오드(D601)를 통해 캐패시터(C601)에 저장함으로써 신호 유입에 대한 완충을 제공하여 제어신호의 끊김을 억제하고, 출력제어소자(161)의 과부하를 방지한다.

다음 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함한다.

이러한 감지회로(163)는 제어신호의 전류를 저항(R602)을 통해 전압으로 변환하고, 저항(R603)에 인가되며, 캐패시터(C602)(C603)를 통해 필터링되어 출력제어소자(161)로 전달한다. 이 후 출력제어소자(161)는 감지회로(163)를 통해 최종적으로 출력될 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 출력하거나 또는 제어신호의 재 필터링을 명령하게 된다.

다음 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 이루어진다.

출력제어소자(161)는 제어신호의 출력 상태를 최종적으로 점검하고 출력하기 위한 소자로 항시 구동되는 것이 바람직한데, 이에 제품 전체에 공급되는 전원은 물론 비상상황을 대비한 추가적인 전원 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 전원공급회로(164)가 신호용 전원을 적절하게 처리하여 출력제어소자(161)의 구동을 위한 전원을 별도로 공급하게끔 구비되는 것이다.

이러한 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605)을 통해 노이즈가 제거된 신호용 전원을 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 저장함으로써 비상 상황 발생 시에도 출력제어소자(161)로 전원이 공급될 수 있도록 하고, 이 때 다이오드(D604)를 통해 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 충전된 전원이 방전되지 않도록 하고, 비상 상황 발생 시에는 출력제어소자(161)로 전원이 공급되도록 한다.

이상의 설명에서 각 회로를 구성하는 부가적인 소자에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 통상의 기술자의 실시에 따라 설계 변경 가능한 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

R: 본 시스템(랙 시스템)
2: 랙 하우징 20: 장착부
21: 결합대응부 211: 잠금홈
23: 마운트암 24: 조절수단
241: 레일부재 242: 가이드부재
3: 쿨러 30: 팬
4: 도어 41: 결합부
411: 잠금핀 412: 리턴 스프링
500: 센싱모듈 600: 제어모듈
700: 표시모듈 100: 신호생성모듈

Claims (4)

1. 내부에 장착부를 구비한 랙 하우징;
   상기 랙 하우징의 일 측에 구비된 다수의 팬을 포함하는 쿨러;
   상기 장착부에 구비되어 상기 장착부 내 온도를 측정하는 센싱모듈;
   측정된 상기 장착부 내 온도에 따라 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하는 제어모듈; 및
   상기 랙 하우징의 일 측 외면에 구비되고, 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두에 따라 색상을 달리하여 발광하는 표시모듈;
   을 포함하여 이루어지고,
   
   DC 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성모듈;을 더 포함하여, 상기 제어모듈은 상기 제어신호를 통해 상기 팬의 구동 수 또는 회전속도 또는 둘 모두를 제어하고,
   상기 신호생성모듈은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 포함하고,
   상기 노이즈증폭부는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로를 포함하되,
   상기 제1증폭회로 및 상기 제2증폭회로는 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함하며, 상기 제1증폭회로의 앰프 출력단과 상기 제2증폭회로의 앰프 (+)단은 서로 연결되고,
   상기 노이즈검출부는 비교기, 이 비교기의 (-)단에 연결된 인가회로, 비교기의 (+)단에 연결된 기준회로를 포함하되, 상기 인가회로는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함하고, 상기 기준회로는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함하고,
   상기 필터부는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로를 포함하되, 상기 제1필터링회로는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 상기 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 상기 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되고,
   상기 제2필터링회로는 상기 제1필터링회로와 동일 구조를 갖고,
   상기 제3필터링회로는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 상기 제2필터링회로(132)와 상기 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되고,
   상기 신호생성부는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C502)(C503)(C504)을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 랙 하우징 일 측에 구비되고, 결합부를 갖는 도어;를 더 포함하고,
   상기 랙 하우징은 상기 도어의 결합부와 결합하는 결합대응부를 포함하되,
   상기 결합부는 손잡이를 구비한 잠금핀 및, 이 잠금핀 외측 둘레에 결합된 리턴 스프링으로 이루어지고,
   상기 결합대응부는 상기 잠금핀이 출입하는 잠금홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 랙 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 랙 하우징은
   상기 장착부에 상하 방향으로 배치되고 상호 이격된 한 쌍의 마운트암(Arm) 및, 이 마운트암의 이격 거리를 조절하는 조절수단을 포함하되,
   상기 조절수단은 상기 랙 하우징의 내벽면에 구비된 레일부재 및, 상기 마운트암에 구비되고 상기 레일부재에 결합되는 가이드부재로 이루어진 것을 특징을 하는 랙 시스템.
   
4. 삭제

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