KR101853231B1 - 서버 랙 냉방 장치 - Google Patents

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유원대
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Abstract

일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 상하로 적층되는 복수개의 서버를 수용할 있는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 포함하는 서버 랙; 상기 상부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛; 상기 하부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛; 상기 서버 랙의 측면에 부착되고, 상기 서버 랙의 상기 상부 수용 공간 또는 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위한 냉방부; 및 상기 제 1 전원 분배 유닛 또는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여 상기 냉방부를 조절하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.

Description

서버 랙 냉방 장치{SERVER RACK COOLING APPARTUS}
이하의 설명은 서버 랙 냉방 장치에 관한 것이다.
클라우딩(Clouding)을 제공하는 서버는 데이터 사용량 변화에 대비하여야 한다. 웹 트래픽(Web Traffic)이 발생할 경우 기반장치의 전력소비에 따른 발열이 발생하고 이를 원활하게 냉각시켜주지 못할 경우 IT장비의 사용 온도범위를 벗어나 클라우딩 시스템은 멈추게 된다.
원활한 데이터센터 운영을 위한 IT 인프라는 전체 전력사용량의 평균 50%를 소모하고 있으며 이중 90%(전체전력사용량의 평균 45%)는 장비 냉각을 위한 전력을 소비하고 있다.
현재 대부분의 데이터 센터는 공간 전체를 냉각하는 공조 방식을 사용하고 있다. 공간 안에 차가운 공기와 더운 공기가 섞이지 않도록 분리하는 열복도/냉복도 방식을 적용하고 고발열 장비가 있는 랙에는 상부 천장에 보조냉각장치를 설치하기도 한다.
이 경우, 서버는 부하량에 따라 발열의 차이가 발생하여 공간 안에 설치된 서버 랙(server rack)들의 요구 냉각량의 차이를 야기시키다. 냉각에 필요한 냉열 공급이 원활하지 못하면 열복도/냉복도의 온도의 균형이 깨지기 때문에 가장 큰 냉각부하에 만족하도록 하기 때문에 전력 소비량이 크다는 문제점이 존재하였다.
또한, 다수의 냉각 유닛(증발기)이 있는 냉각장치에 있어서, 안정적 냉열공급 및 냉각장치의 효율을 향상하기 위해서는 냉매순환량 제어가 필수적이다. 적합한 제어가 이뤄지지 않아 냉매순환량이 많을 경우 과냉 현상이 발생하여 냉매관 주변에 결로(응축수)가 발생한다. 이는 전기/전자 장치의 치명적 오류를 가져올 수 있다. 반대로, 냉매순환량이 적을 경우 냉각부하 대응을 할 수 없기 때문에 서버의 원활한 운용이 불가능할 수 있다.
따라서, 데이터센터의 효율적 전력소비를 위해서 서버 랙(Server Rack)의 서버 발열에 의해서 발생되는 열을 랙 밖으로 배출하지 않으면서 빠르고 정확한 냉각을 수행하고, 그에 따라 신속하게 냉매 순환량을 제어할 수 있는 냉방 장치가 필요한 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 서버 랙 냉방 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 상하로 적층되는 복수개의 서버를 수용할 있는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 포함하는 서버 랙; 상기 상부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛; 상기 하부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛; 상기 서버 랙의 측면에 부착되고, 상기 서버 랙의 상기 상부 수용 공간 또는 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위한 냉방부; 및 상기 제 1 전원 분배 유닛 또는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여 상기 냉방부를 조절하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
상기 서버 랙은, 상기 냉방부와 결합되어 외부로부터 밀폐되고, 상기 서버 랙과 접하는 상기 냉방부의 측면에는, 상기 상부 수용 공간 또는 하부 수용 공간으로 냉방된 공기를 공급하기 위한 공기 공급 통로; 및 상기 상부 수용 공간 또는 하부 수용 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입 통로가 형성될 수 있다.
상기 냉방부는, 상기 상부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기; 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기; 상기 상부 증발기 주위의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 이송시키기 위한 상부 팬; 상기 하부 증발기 주위의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 이송시키기 위한 하부 팬; 상기 상부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브; 및 상기 하부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 상기 상부 증발기 및 하부 증발기의 내부를 흐르는 제 1 냉매를 응축시키기 위해, 상기 제 1 냉매의 유로에 설치되는 응축기; 및 상기 응축기와 연결되고, 제 2 냉매를 작동 유체로 사용하는 실외기를 더 포함할 수 있고, 상기 응축기에서, 상기 제 1 냉매는 상기 제 2 냉매에 열을 전달하여 응축하고, 상기 실외기는 상기 냉방부의 외부에 설치될 수 있다.
상기 제 1 냉매는 대기 상태에서 기체화되는 R134a일 수 있다.
상기 냉방부는, 상기 냉방부의 하측에 설치되고, 상기 냉매를 상기 상부 증발기 및 상기 하부 증발기로 공급시키는 액 펌프를 더 포함할 수 있고, 상기 액 펌프는, 상기 액 펌프 출구 쪽의 압력을 측정하여, 압력에 따라 액 펌프의 회전수를 조절할 수 있다.
상기 냉방부는, 냉매의 순환 방향을 일정하게 유지시키기 상기 액 펌프의 출구 쪽에 설치되는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 냉방부는, 상기 응축기 및 상기 액 펌프 사이에서 냉매액을 일시로 저장하는 수액기를 더 포함할 수 있고, 상기 수액기는 상기 액 펌프보다 높은 위치에 설치될 수 있다.
상기 냉방부는, 상기 수액기 및 상기 액 펌프 사이에서 냉매 내의 수분 및 이물질을 제거하는 드라이 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙의 냉방 방법은, 서버 랙의 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간에 나뉘어져 수용되는 복수 개의 서버의 전력 사용량의 변화를 측정하기 위해서 상기 상부 수용 공간에 수용된 서버의 전력을 제어하는 제 1 전원 분배 유닛 및 상기 하부 수용 공간에 수용된 서버의 전력을 제어하는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량을 측정하는 전력 측정 단계; 및
상기 제 1 전원 분배 유닛 및 상기 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여, 상기 서버 랙에 인접하게 설치되는 냉방부를 제어하는 냉방 단계를 포함할 수 있다.
상기 냉방 단계는, 상기 전력 측정 단계에서 측정된 전력 사용량의 증가율이 커지면, 상기 냉방부의 냉방량을 증가시킬 수 있다.
상기 냉방 단계는, 상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기 주변의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 공급시키기 위한 제 1 팬의 회전 속도를 조절하거나, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기 주변의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 공급시키기 위한 제 2 팬의 회전 속도를 조절하는 팬 제어 단계를 포함할 수 있다.
상기 냉방 단계는, 상기 팬 제어 단계 이후에 수행되고, 상기 상부 증발기의 출구 쪽의 온도 및 상기 하부 증발기의 출구 쪽의 온도를 측정하는 온도 측정 단계; 및 상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도에 기초하여, 상기 상부 증발기에 공급되는 냉매의 순환량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브를 제어하고, 상기 하부 증발기의 출구 쪽의 온도의 증감에 따라서, 상기 하부 증발기에 공급되는 냉매의 순환량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 제어하는 전자 팽창 밸브 조절 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 냉방 단계는, 상기 전자 팽창 밸브 조절 단계 이후에 수행되고, 상기 상부 증발기 및 하부 증발기로 냉매를 공급하는 상기 액 펌프의 출구 쪽의 압력의 증감을 측정하는 압력 측정 단계; 및 상기 액 펌프의 출구 쪽의 압력의 증감에 따라서, 상기 액 펌프의 속도를 조절하는 액 펌프 제어 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 서버의 발열에 의해서 발생되는 열을 외부로 배출하지 않고 랙 내부에서 냉각시키는 방식을 통해 전력 소비량을 줄일 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치에 의하면, 서버의 전력 사용량에 기반하여 냉방을 제어하기 때문에, 빠르고 정확하게 서버를 냉각시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치에 의하며, 2개의 증발기를 통해서 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 각각 냉방 시킬 수 있기 때문에, 각 수용 공간에 따라 서버의 냉방을 개별적으로 제어하는 것이 가능함에 따라 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 2개의 독립된 냉동 사이클을 가지는 2원 냉동 사이클을 가지기 때문에, 냉매 선택의 폭이 넓고, 냉각 효율을 높일 수 있다.
일 실시 예에 따른 서버 랙 냉방 장치는, 냉방량의 변화에 따라서 실시간으로 변화하는 냉각 부하에 대응하여, 신속하게 팬, 전자 팽창 밸브 및 액 펌프를 제어함으로써, 실시간으로 냉매순환량을 가변하는 VRF제어를 수행할 수 있으며 이를 통해 안정적으로 냉열을 공급하고 동력소비를 최적화시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 전방 사시도이다.
도 2는 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 후방 사시도이다.
도 3은 일 실시 예의 냉방부의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예의 냉방부의 내부 투시도이다.
도 5는 일 실시 예의 냉방부의 냉방 사이클을 나타낸 계통도이다.
도 6은 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예의 서버 랙의 냉방 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 일 실시 예의 냉방 단계를 나타내는 순서도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 전방 사시도이고, 도 2는 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 후방 사시도이고, 도 3은 일 실시 예의 냉방부의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치(1)는 서버 랙의 서버 발열에 의해서 발생되는 열을 랙 밖으로 배출하지 않고 랙 내부에서 냉각 시키는 인클로저 랙(enclosure rack)에서의 국부적인 냉각을 수행하는 장치일 수 있다.
예를 들어, 서버 랙 냉방 장치(1)는 서버 랙(400) 및 냉방부(100)를 포함할 수 있다.
서버 랙(400)은 복수개의 서버를 상하로 적층하여 수용할 수 있는 장치로서, 내부에 복수개의 서버가 수용되고 설치될 수 있는 수용 공간(401)을 포함할 수 있다.
도 1을 기준으로 서버 랙(400)의 전면 및 후면은 수용 공간(401)을 외부로부터 차폐하면서도 수용 공간(401)의 내부를 관찰할 수 있도록 투명한 플라스틱 또는 유리로 형성된 판형 부재가 설치될 수 있다. 서버 랙(400)의 좌측면은 개방된 구조일 수 있지만 좌측면으로 냉방부(200)와 결합되어 결과적으로, 서버 랙(400)의 수용 공간(401)은 외부로부터 밀폐될 수 있다.
상기 수용 공간(401)은 상하 방향으로 가운데를 기준으로 상부 수용 공간(401a) 및 하부 수용 공간(402b) 구획될 수 있고, 상부 수용 공간(401a) 및 하부 수용 공간(402b)에는 서버가 설치될 수 있고, 본 명세서에서 상부 수용 공간(401a)에 설치된 서버를 일컬어 상부 서버(310), 하부 수용 공간(401b)에 설치된 서버를 일컬어 하부 서버(320)라 칭할 수 있다.
상부 서버(310) 및 하부 서버(320)는 하나의 전원 분배 유닛(Power Distribution Unit)을 통해 전원을 공급받을 수 있지만, 각각 별도의 전원 분배 유닛을 통해서 전원을 인가 받을 수 있고, 이 경우, 서버 랙 냉방 장치(1)에는 상부 서버(310)에 전원을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛(330)과, 하부 서버(320)에 전원을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛(340)이 구비될 수 있다.
냉방부(200)는 서버 랙(400)과 결합하여 서버 랙(400)의 수용 공간(401)을 냉방하기 위한 장치일 수 있다.
예를 들어 냉방부(200)는 하우징(220), 냉방 시스템, 외부 조작 인터페이스(222), 공기 공급 통로(224), 공기 흡입 통로(225), 제 1 냉열원 포트(223a) 및 제 2 냉열원 포트(223b)를 포함할 수 있다.
하우징(220)은, 냉방부(200)의 외형을 형성하는 케이스형 부재일 수 있다.
냉방 시스템은 냉방부(200)의 내부 즉, 하우징(220)의 내부에 위치하여 냉방을 수행할 수 있는 냉동 사이클을 갖는 시스템일 수 있다. 냉방 시스템에 대한 자세한 설명은 아래 도 4 내지 6에서 후술하기로 한다.
외부 조작 인터페이스(222)는 하우징(220)의 전면에 부착되어 냉방 시스템의 조작 명령을 내릴 수 있는 사용자 인터페이스일 수 있다.
공기 공급 통로(224)는 도 1 및 도 3과 같이 냉방부(200)의 우 측면의 전방에서 상하 방향으로 걸쳐서 형성된 복수개의 구멍일 수 있다. 공기 공급 통로(224)에 의하면, 냉방부(200)에서 생성되는 차가운 공기가 공기 공급 통로(224)를 통해 공급되어 서버 랙(400)의 수용 공간(401)으로 안내될 수 있다.
예를 들어, 공기 공급 통로(224)는 서버 랙(400)의 수용 공간(401)이 상부 수용 공간(401a) 및 하부 수용 공간(401b)으로 나뉘어진 것과 마찬가지로, 같은 위치를 기준으로 상하로 나뉘어진 상부 공기 공급 통로(224a) 및 하부 공기 공급 통로(224b)로 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상부 공기 공급 통로(224a)는 상부 수용 공간(401a)과 맞닿게 되고, 하부 공기 공급 통로(224b)는 하부 수용 공간(401b)과 맞닿게 된다.
공기 흡입 통로(225)는 냉방부(20)의 우측면의 후방에서 상하 방향으로 걸쳐서 형성된 복수개의 구멍일 수 있다. 공기 흡입 통로(225)에 의하면, 서버 랙(400)의 수용 공간(401)의 더운 공기를 흡입할 수 있다.
예를 들어, 공기 흡입 통로(225)는 공기 공급 통로(224)와 마찬가지로 상부 수용 공간(401a)과 맞닿는 상부 공기 흡입 통로(225a) 및 하부 수용 공간(401b)과 맞닿는 하부 공기 흡입 통로(225b)를 포함할 수 있다.
제 1 냉열원 포트(223a)는, 외부에 설치되는 실외기(207)로부터 연결되는 제 1 냉열원관(261)이 하우징(220)내부로 관통하여 통과할 수 있도록 형성된 구멍일 수 있다.
제 2 냉열원 포트(223b)는, 외부에 설치되는 실외기(207)로부터 연결되는 제 2 냉열원관(262)이 하우징(220)내부로 관통하여 통과할 수 있도록 형성된 구멍일 수 있다.
도 4는 일 실시 예의 냉방부의 내부 투시도이고, 도 5는 일 실시 예의 냉방부의 냉동 사이클을 나타낸 계통도이고, 도 6은 일 실시 예의 서버 랙 냉방 장치의 블록도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 일 실시 예의 냉방부(200)의 냉방 시스템은, 액 펌프(205), 상부 증발기(201a), 하부 증발기(201b), 상부 팬(202a), 하부 팬(202b), 상부 전자 팽창 밸브(203a), 하부 전자 팽창 밸브(203b), 응축기(206), 실외기(207), 복수의 냉매관(251, 252, 253, 254a, 254b, 261, 262), 체크 밸브(210), 수액기(208), 드라이 필터(209), 사이트 글라스(204), 온도 센서부(231, 232, 233, 234, 235, 236), 압력 센서부(241, 242, 243, 244) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
액 펌프(205)는 냉방부(200)의 하측에 설치될 수 있고, 상부 및 하부 증발기(201a, 201b) 각각으로 제 1 냉매를 공급하는 펌프일 수 있다. 예를 들어, 액 펌프(205)에는 액 펌프(205)의 회전수를 조절할 수 있는 인버터가 설치될 수 있고, 이를 통해 액 펌프(205)를 통해 토출되는 냉매의 순환량이 조절할 수 있다.
예를 들어, 제 1 냉매는 상온에서는 기체화 되어 누설이 발생하더라도 전기/전자 장치에 손상을 입히지 않으면서, 열 수송 효율이 높은 냉매가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 냉매는 R134a일 수 있다.
상부 증발기(201a)는 냉방부(200)의 상측에 설치될 수 있고, 냉방 운전시 제 1 냉매를 기체상태로 증발시키는 역할을 할 수 있다.
하부 증발기(201b)는 냉방부(200)의 하측에 설치될 수 있고, 냉방 운전시 제 1 냉매를 기체상태로 증발시키는 역할을 할 수 있다.
상부 팬(202a)은, 상부 증발기(201a)에 인접하게 설치되어 상부 증발기(201a) 주위에서 생성된 냉방된 공기를 송풍하여 상부 공기 공급 통로(224a)로 이송시킬 수 있고, 이에 따라 냉방된 공기는 서버 랙(400)의 상부 수용 공간(401)으로 이송될 수 있다.
하부 팬(202n)은, 하부 증발기(201b)에 인접하게 설치되어 하부 증발기(201b) 주위에서 생성된 냉방된 공기를 송풍하여 하부 공기 공급 통로(224b)로 이송시킬 수 있고, 이에 따라 냉방된 공기는 서버 랙(400)의 하부 수용 공간(401b)으로 이송될 수 있다.
상하부로 구성된 2 개의 증발기(201a, 201b), 2 개의 팬(202a, 202n) 및 2 개의 수용 공간(401a, 401b)에 의하면, 상부 수용 공간(401a) 및 하부 수용 공간(401b)에 각각 수용된 상부 서버(310) 및 하부 서버(320)의 냉방을 선택적으로 또는 개별적으로 제어하는 것이 가능하기 때문에, 전력 사용량을 최적화할 수 있다.
상부 전자 팽창 밸브(203a)는, 액 펌프(205)에서 상부 증발기(201a)로 분지되는 상부 냉매관(254a) 사이에 설치되고, 액 펌프(205)로부터 전달 받은 제 1 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액냉매로 만들어 상부 증발기(201a)에 전달 할 수 있다. 상부 전자 팽창 밸브(203a)는, 전기적으로 개도율(open rate)이 조절될 수 있고, 이에 따라 상부 전자 팽창 밸브(203a)를 지나가는 제 1 냉매의 순환량이 조절될 수 있다.
하부 전자 팽창 밸브(203b)는, 액 펌프(205)에서 하부 증발기(201b)로 분지되는 하부 냉매관(254b) 사이에 설치되고, 액 펌프(205)로부터 전달 받은 제 1 냉매를 팽창시켜 저온저압의 액냉매로 만들어 하부 증발기(201b)에 전달 할 수 있다. 하부 전자 팽창 밸브(203b)는, 전기적으로 개도율이 조절될 수 있고, 이에 따라 하부 전자 팽창 밸브(203b)를 지나가는 제 1 냉매의 순환량을 조절될 수 있다.
응축기(206)는, 독립적인 2개의 냉동 사이클이 통과하는 장치로서, 예를 들어, 응축기(206)는 제 1 냉매를 응축시키고, 제 2 냉매를 증발시키는 역할을 할 수 있다.
응축기(206)는, 상부 및 하부 증발기(201a, 201b)에서 전달받은 제 1 냉매와, 제 1 냉매의 유로와 별도의 유로를 가지며 응축기(206)와 실외기(207) 사이에서 순환하는 제 2 냉매 사이에서 열교환이 이루어지도록 한다. 응축기(206)를 통과하는 제 1 냉매는 제 2 냉매로 열을 전달하여, 제 1 냉매는 액체상태로 응축될 수 있다. 응축기(206)에서 응축된 제 1 냉매는 중력 구배에 의하여 수액기(208)에 모일 수 있다.
실외기(207)는, 하우징(220)의 외부, 예를 들어, 실외에 설치될 수 있고, 응축기(206)로부터 나오는 제 2 냉매를 외부 공기와 열교환 시키기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 실외기는 응축기(206)로부터 열을 어서 제 1 냉열원관(261)을 통해 토출되는 제 2 냉매의 열을 외부 대기로 전달시킬 수 있고, 그 후, 제 2 냉매를 다시 제 2 냉열원관(262)을 통해서 응축기(206)로 전달할 수 있다. 이에 따라 제 1 냉매 및 제 2 냉매는 독립적인 냉동 사이클을 가질 수 있다.
예를 들어, 제 2 냉매는 제 1 냉매와 다른 종류의 냉매이어도 무방할 수 있고, 냉방의 설계 및 효율에 따라 자유롭게 선택될 수 있다. 제 1 냉매 및 제 2 냉매의 종류를 자유롭게 선택할 수 있음에 따라서, 냉방부(200)의 냉동 사이클의 설계에 있어서 높은 자유도를 가질 수 있고, 그에 따라, 효율적인 냉방 시스템의 설계를 도모할 수 있다.
예를 들어, 복수개의 서버 랙 냉방 장치(1)가 하나의 실외기(207)를 공유하는 병렬 형태로 형성될 수도 있다.
복수의 냉매관(251, 252, 253, 254a, 254b, 261, 262)은, 제 1 냉매관(251), 상부 냉매관(254a), 하부 냉매관(254b), 제 2 냉매관(252), 제 1 냉열원관(261), 제 2 냉열원관(262) 및 제 3 냉매관(253)을 포함할 수 있다.
제 1 냉매관(251)은, 액 펌프(205)의 출구로부터 토출되는 제 1 냉매를 이송하는 관으로서, 말단에서 상부 냉매관(254a) 및 하부 냉매관(254b)으로 분지될 수 있다.
상부 냉매관(254a)은, 제 1 냉매관(251)으로부터 분지되어 제 2 냉매관(252)으로 제 1 냉매를 이송시키는 관일 수 있다. 상부 냉매관(254a)에는 냉매의 이송방향에 따라 순차적으로 상부 전자 팽창 밸브(203a) 및 상부 증발기(201a)가 위치할 수 있다.
하부 냉매관(254b)은, 제 1 냉매관(251)으로부터 분지되어 제 2 냉매관(252)으로 제 1 냉매를 이송시키는 관일 수 있다. 하부 냉매관(254b)에는 냉매의 이송방향에 따라 순차적으로 하부 전자 팽창 밸브(203b) 및 하부 증발기(201b)가 위치할 수 있다.
제 2 냉매관(252)은, 분지되었던 상부 냉매관(254a) 및 하부 냉매관(254b)이 다시 합류하는 지점으로부터 응축기(206)까지의 냉매의 이송을 담당하는 관일 수 있다.
제 1 냉열원관(261)은 응축기(206)로부터 제 2 냉매를 실외기(207)로 전달하는 관일 수 있고, 제 1 냉열원관(261)은 도 2의 제 1 냉열원 포트(223a)를 통해서 실외기(207)로부터 하우징(220)의 내부로 연결될 수 있다.
제 2 냉열원관(262)은 실외기(207)로부터 제 2 냉매를 응축기(206)로 전달하는 관일 수 있고, 제 2 냉열원관(262)은 도 2의 제 2 냉열원 포트(223b)를 통해서 실외기(207)로부터 하우징(220)의 내부로 연결될 수 있다.
제 3 냉매관(253)은, 응축기(206)로부터 액 펌프(205)까지 제 1 냉매를 이송하는 관일 수 있다.
체크 밸브(210)는, 액 펌프(205)의 출구 쪽의 제 1 냉매관(251)에 설치되어, 액 펌프가 운전을 하지 않더라도 냉매의 순환방향을 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 체크 밸브(210)는, 제 2 냉매관(252)에도 설치될 수 있어서, 응축기(206)에서 제 1 냉매가 과응축될 경우 발생하는 냉매액이 다시 상부 및 하부 증발기(201a, 201b)로 다시 유입되는 것을 방지할 수 있다.
수액기(208)는, 냉매액을 일시로 저장하는 장치로서, 제 3 냉매관(253)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 수액기(208)는 냉방부(200)의 하단에 설치된 액 펌프(205)보다 높은 상부에 설치될 수 있다. 액 펌프(205)보다 높은 위치에 설치되는 수액기(208)에 의하면, 중력에 의한 구배를 형성하여 액 펌프(205)의 흡입양정을 유지시켜주고, 항상 제 1 냉매가 액 펌프(205)에 가득 차 있도록 유지시킬 수 있도록 하여 액 펌프(205)의 고장을 방지하고 성능의 저하를 방지할 수 있다.
예를 들어, 수액기(208)은 응축기(206)에서 액화된 제 1 냉매를 중력 구배를 통해서 전달받을 수 있도록 응축기(206)의 위치보다 하측에 설치될 수 있다.
드라이 필터(209)는, 제 3 냉매관(253)에 설치될 수 있다. 드라이 필터(209)는, 제 1 냉매 내의 수분 또는 이물질을 제거하는 역할을 할 수 있다.
사이트 글라스(204)는, 냉매의 순환을 확인하기 위해 일부가 투명한 관으로 형성된 장치일 수 있다. 예를 들어, 사이트 글라스(204)는 제 1 냉매관(251), 제 2 냉매관(252) 및/또는 제 3 냉매관(253)에서 응축기(206) 및 수액기(208) 사이에 설치될 수 있다.
온도 센서부(231, 232, 233, 234, 235, 236)는, 상부 팬(202a)을 통해 송풍되는 공기의 온도를 측정하는 제 1 온도 센서(231), 하부 팬(202b)을 통해 송풍되는 공기의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서(232), 상부 팬(202a) 및 상부 증발기(201a)를 통과하기 이전의 공기의 온도를 측정하는 제 3 온도 센서(233), 하부 팬(202b) 및 하부 증발기(201b)를 통과하기 이전의 공기의 온도를 측정하는 제 4 온도 센서(234), 상부 증발기(201a)의 출구에서 상부 냉매관(254a)을 따라 유출되는 제 1 냉매의 온도를 측정하는 제 5 온도 센서(235) 및 하부 증발기(201b)의 출구에서 하부 냉매관(254b)을 따라 유출되는 제 1 냉매의 온도를 측정하는 제 6 온도 센서(236)를 포함할 수 있다.
압력 센서부(241, 242, 243, 244)는, 액 펌프(205)의 출구 쪽의 제 1 냉매관(251)을 따라 토출되는 제 1 냉매의 압력을 측정하는 제 1 압력 센서(241), 액 펌프(205)의 입구 쪽의 제 3 냉매관(253)을 따라 유입되는 제 1 냉매의 압력을 측정하는 제 2 압력 센서(242), 상부 증발기(201a)의 출구에서 상부 냉매관(254a)을 따라 유출되는 제 1 냉매의 압력 측정하는 제 3 압력 센서(243) 및 하부 증발기(201b)의 출구에서 하부 냉매관(254b)을 따라 유출되는 제 1 냉매의 압력 측정하는 제 4 압력 센서(244)를 포함할 수 있다.
제어부(300)는, 온도 센서부(231, 232, 233, 234, 235, 236) 및 압력 센서부(241, 242, 243, 244)로부터 냉방부(200)의 각각의 지점들에서 측정된 온도 및 압력을 계측할 수 있고, 제 1 전원 분배 유닛(330) 및 제 2 전원 분배 유닛(340)의 전력 사용량을 실시간으로 계측할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는, 계측된 정보를 바탕으로 상부 팬(202a) 및 하부 팬(202b)의 회전 속도를 제어할 수 있고, 상부 전자 팽창 밸브(203a) 및 하부 전자 팽창 밸브(203b)의 개도율을 조절할 수 있고, 액 펌프(205)의 속도를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 VRF(variable refrigerant flow) 방식으로 전자 팽창 밸브(203, 203) 및 액 펌프(205)를 제어하여 냉매순환량을 가변적으로 조절하는 것이 가능할 수 있다.
도 7은 일 실시 예의 서버 랙의 냉방 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 일 실시 예의 냉방 단계를 나타내는 순서도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 서버 랙의 냉방 방법은 전력 측정 단계(51) 및 냉방 단계(52)를 포함할 수 있다.
전력 측정 단계(51)는, 상부 서버(310) 및 하부 서버(320)에 각각 전원을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛(330) 및 제 2 전원 분재 유닛(340)의 전력을 실시간으로 계측하여, 제 1 전원 분배 유닛(330) 및 제 2 전원 분배 유닛(340)의 전력 사용 사용량을 측정할 수 있다.
예를 들어, 전력 측정 단계(51)에서, 제어부(300)는 제 1 및 제 2 전원 분배 유닛(330, 340)의 전력 사용량을 미리 정해진 기간마다 지속적으로 측정하여, 실시간으로 측정한 순간 전력 사용량과 이전에 측정된 순간 전력 사용량의 편차를 계산하여 전력 사용량의 증가율 또는 전력 사용량의 증감을 측정할 수 있고, 이에 따라, 상부 서버(310) 및 하부 서버(320)의 사용량 및 발열량을 미리 예측하는 것이 가능할 수 있다.
냉방 단계(52)는, 전력 측정 단계(51)에서 측정한 제 1 전원 분배 유닛(330) 및 제 2 전원 분배 유닛(340)의 전력 사용량에 기초하여, 냉방부(200)의 냉방량을 조절하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 냉방 단계(52)는 팬 제어 단계(521), 온도 측정 단계(522), 전자 팽창 밸브 제어 단계(523), 압력 측정 단계(524) 및 액 펌프 제어 단계(525)를 포함할 수 있다.
팬 제어 단계(521)는, 상기 전력 측정 단계(51)에서 제 1 전원 분배 유닛(330) 또는 제 2 전원 분배 유닛(340)에서 측정한 전력 사용량의 증감에 따라서 예측한 상부 서버(310) 또는 하부 서버(320) 발열량에 기초하여, 냉각된 공기를 상부 수용 공간(401a)에 위치하는 상부 서버(310)로 이송시키는 상부 팬(202a) 또는 냉각된 공기를 하부 수용 공간(401b)에 위치하는 하부 서버(320)로 이송시키는 하부 팬(202b)의 회전 속도를 제어하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 전력 측정 단계(51)에서 상부 서버(310) 또는 하부 서버(320)에 발열량이 증가될 것이라고 예상되는 경우, 제어부(300)는 상부 팬(202a) 또는 하부 팬(202b)의 PWM(Pulse Width Modulation)제어를 통해서 팬의 속도를 상승시켜 상부 서버(310) 또는 하부 서버(320)로 이송되는 공기량을 증가시켜 냉방량을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 측정 단계(51)에서 측정된 전력 증가율이 커지면, 냉방부(200)의 냉방량을 증가시킴으로써 신속한 대응이 가능하다.
반대로 발열량이 감소될 것이라고 예상되는 경우, PWM 제어를 통해 상부 팬(202a) 또는 하부 팬(202b)의 회전 속도를 감소시켜 상부 서버(310) 또는 하부 서버(320)로 이송되는 공기량을 감소시켜 냉방량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 측정 단계(51)에서 측정된 전력 증가율이 작아지면, 냉방부(200)의 냉방량을 감소시킴으로써 신속한 대응이 가능하다.
전력 측정 단계(51) 및 팬 제어 단계(521)에 의하며, 서버의 발열량을 측정하여 냉방을 제어하는 방식이 아니라, 서버의 전력 사용량에 기반하여 냉방을 제어하기 때문에, 빠르고 정확하게 서버를 냉각 시킬 수 있다. 따라서, 과냉각 등에 따라 서버 랙 내부에 생길 수 있는 결로 현상을 현저히 감소시킬 수 있다.
온도 측정 단계(522)는, 상기 팬 제어 단계(521)이후, 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구에서의 냉매의 온도의 증감을 측정하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 온도 측정 단계(522)에서, 제어부(300)는, 상부 증발기(201a) 및 하부 증발기(201b) 각각의 출구에 설치된 제 5 온도 센서(235) 및 제 6 온도 센서(236)를 통해 각각의 증발기(201a, 201b)에서 유출되는 냉매의 온도를 계측할 수 있고, 온도의 증감을 계측할 수 있다.
예를 들어, 상부 팬(202a) 또는 하부 팬(202b)의 속도가 증가하여 공기의 이송량이 늘어나는 경우, 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구의 온도가 상승할 수 있고, 반대로, 상부 팬(202a) 또는 하부 팬(202b)의 속도가 감소하여 공기의 이송량이 감소하는 경우, 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구의 온도가 감소될 수 있다.
전자 팽창 밸브 제어 단계(523)는, 온도 측정 단계(522)에서 측정한 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구에서의 냉매의 온도 증감에 기초하여 상부 전자 팽창 밸브(203a) 또는 하부 전자 팽창 밸브(203b)의 개도율을 제어하여 냉매의 순환량을 조절하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 전자 팽창 밸브 제어 단계(523)에서, 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구에서의 냉매 온도가 증가하는 경우, 제어부(300)는 상부 전자 팽창 밸브(203a) 또는 하부 전자 팽창 밸브(203b)의 개도율을 열린 방향으로 높여서 냉매의 순환량을 늘려 상부 또는 하부 증발기(201a, 201b)의 출구쪽의 냉매의 온도를 낮출 수 있다.
반대로, 상부 증발기(201a) 또는 하부 증발기(201b) 출구에서의 냉매 온도가 감소하는 경우, 상부 전자 팽창 밸브(203a) 또는 하부 전자 팽창 밸브(203b)의 개도율을 닫힌 방향으로 낮추어서 냉매의 순환량을 감소시켜 상부 또는 하부 증발기(201a, 201b)의 출구쪽의 냉매의 온도를 상승시킬 수 있다.
압력 측정 단계(524)는, 액 펌프(205) 입구에서의 냉매의 압력을 측정하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 압력 측정 단계(524)에서 제어부(300)는, 액 펌프(205)의 입구 쪽의 제 1 냉매관(251)에 설치된 제 2 압력 센서(242)를 통해서 액 펌프(205)로 흡입되는 제 1 냉매의 압력을 계측할 수 있다.
예를 들어, 전자 팽창 밸브 제어 단계(523) 이후, 상부 또는 하부 전자 팽창 밸브(203a, 203b)의 개도율이 최대 개도율까지 올라가도 충분한 냉매액을 공급하지 못 할 경우 시스템 압력 즉, 액 펌프(205)로 흡입되는 냉매의 압력이 높아질 수 있다. 반대로, 상부 또는 하부 전자 팽창 밸브(203a, 203b)의 개도율이 최소 개도율까지 낮아져도 냉매액의 공급이 과잉 되는 경우, 시스템 압력 즉, 액 펌프(205)로 흡입되는 냉매의 압력이 낮아질 수 있다.
액 펌프 제어 단계(525)는, 압력 측정 단계(524)에서, 측정한 시스템 압력에 기초하여 액 펌프(205)의 동작 속도 또는 회전수를 조절하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 압력 측정 단계(524)에서 액 펌프(205) 입구 쪽의 냉매의 압력이 설정된 압력보다 낮을 경우, 제어부(300)는 액 펌프(205)의 동작 속도 또는 회전수를 높여 냉매 순환량을 늘릴 수 있고, 반대로, 액 펌프(205) 입구 쪽의 냉매의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우, 제어부(300)는 액 펌프(205)의 동작 속도 또는 회전수를 낮추어 냉매 순환량을 줄일 수 있다.
냉매 순환량의 제어가 신속하게 이루어 지지 않아서, 냉매 순환량이 많아질 경우 과냉 현상이 발생하여 냉매관 주변에 결로(응축수)가 발생한다. 이는 전기/전자 장치의 치명적 오류를 가져올 수 있다. 반대로, 냉매순환량이 적을 경우 냉각부하 대응을 할 수 없기 때문에 서버의 원활한 운용이 불가능할 수 있다.
냉방 단계(52)에 의하면, 제어부(300)는 냉방량의 변화에 따라서 실시간으로 변화하는 냉각 부하에 대응하여, 신속하게 팬(202a, 202b), 전자 팽창 밸브(203a, 203b) 및 액 펌프(205)를 제어함으로써, 실시간으로 냉매순환량을 가변하는 VRF(Variable Refrigerant Flow) 제어를 수행할 수 있다. 이를 통해 냉방부(200)는 안정적으로 냉열을 공급할 수 있고, 냉방부(200)의 냉각 효율 및 전력 소비량의 효율을 증진시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 상하로 적층되는 복수개의 서버를 수용할 있는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 포함하는 서버 랙;
    상기 상부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛;
    상기 하부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛;
    상기 서버 랙의 측면에 부착되고, 상기 서버 랙의 상기 상부 수용 공간 또는 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위한 냉방부; 및
    상기 제 1 전원 분배 유닛 또는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여 상기 냉방부를 조절하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 냉방부는,
    상기 상부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기;
    상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기;
    상기 상부 증발기 주위의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 이송시키기 위한 상부 팬;
    상기 하부 증발기 주위의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 이송시키기 위한 하부 팬;
    상기 상부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브; 및
    상기 하부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 포함하고,
    상기 상부 증발기 및 하부 증발기의 내부를 흐르는 제 1 냉매를 응축시키기 위해, 상기 제 1 냉매의 유로에 설치되는 응축기; 및
    상기 응축기와 연결되고, 제 2 냉매를 작동 유체로 사용하는 실외기를 더 포함하고,
    상기 응축기에서, 상기 제 1 냉매는 상기 제 2 냉매에 열을 전달하여 응축하고, 상기 실외기는 상기 냉방부의 외부에 설치되고,
    상기 냉방부는,
    상기 상부 증발기 및 상기 하부 증발기와 상기 응축기 사이에 설치되고 상기 제 1 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브를 더 포함하는 서버 랙 냉방 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버 랙은, 상기 냉방부와 결합되어 외부로부터 밀폐되고,
    상기 서버 랙과 접하는 상기 냉방부의 측면에는,
    상기 상부 수용 공간 또는 하부 수용 공간으로 냉방된 공기를 공급하기 위한 공기 공급 통로; 및
    상기 상부 수용 공간 또는 하부 수용 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입 통로가 형성되는 서버 랙 냉방 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 상하로 적층되는 복수개의 서버를 수용할 있는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 포함하는 서버 랙;
    상기 상부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛;
    상기 하부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛;
    상기 서버 랙의 측면에 부착되고, 상기 서버 랙의 상기 상부 수용 공간 또는 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위한 냉방부; 및
    상기 제 1 전원 분배 유닛 또는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여 상기 냉방부를 조절하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 냉방부는,
    상기 상부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기;
    상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기;
    상기 상부 증발기 주위의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 이송시키기 위한 상부 팬;
    상기 하부 증발기 주위의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 이송시키기 위한 하부 팬;
    상기 상부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브; 및
    상기 하부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 포함하고,
    상기 상부 증발기 및 하부 증발기의 내부를 흐르는 제 1 냉매를 응축시키기 위해, 상기 제 1 냉매의 유로에 설치되는 응축기; 및
    상기 응축기와 연결되고, 제 2 냉매를 작동 유체로 사용하는 실외기를 더 포함하고,
    상기 응축기에서, 상기 제 1 냉매는 상기 제 2 냉매에 열을 전달하여 응축하고, 상기 실외기는 상기 냉방부의 외부에 설치되고,
    상기 제 1 냉매는 대기 상태에서 기체화되는 R134a인 것을 특징으로 하는 서버 랙 냉방 장치.
  7. 상하로 적층되는 복수개의 서버를 수용할 있는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 포함하는 서버 랙;
    상기 상부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 1 전원 분배 유닛;
    상기 하부 수용 공간에 수용되는 서버의 전력을 공급하는 제 2 전원 분배 유닛;
    상기 서버 랙의 측면에 부착되고, 상기 서버 랙의 상기 상부 수용 공간 또는 상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위한 냉방부; 및
    상기 제 1 전원 분배 유닛 또는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여 상기 냉방부를 조절하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 냉방부는,
    상기 상부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기;
    상기 하부 수용 공간을 냉방하기 위하여, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기;
    상기 상부 증발기 주위의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 이송시키기 위한 상부 팬;
    상기 하부 증발기 주위의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 이송시키기 위한 하부 팬;
    상기 상부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브; 및
    상기 하부 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 포함하고,
    상기 상부 증발기 및 하부 증발기의 내부를 흐르는 제 1 냉매를 응축시키기 위해, 상기 제 1 냉매의 유로에 설치되는 응축기; 및
    상기 응축기와 연결되고, 제 2 냉매를 작동 유체로 사용하는 실외기를 더 포함하고,
    상기 응축기에서, 상기 제 1 냉매는 상기 제 2 냉매에 열을 전달하여 응축하고, 상기 실외기는 상기 냉방부의 외부에 설치되고,
    상기 냉방부는,
    상기 냉방부의 하측에 설치되고, 상기 냉매를 상기 상부 증발기 및 상기 하부 증발기로 공급시키는 액 펌프를 더 포함하고,
    상기 액 펌프는, 상기 액 펌프 입구 쪽의 압력을 측정하여, 압력에 따라 액 펌프의 회전수를 조절할 수 있는 서버 랙 냉방 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉방부는,
    냉매의 순환 방향을 일정하게 유지시키기 상기 액 펌프의 출구 쪽에 설치되는 체크 밸브를 더 포함하는 서버 랙 냉방 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉방부는,
    상기 응축기 및 상기 액 펌프 사이에서 냉매액을 일시로 저장하는 수액기를 더 포함하고,
    상기 수액기는 상기 액 펌프보다 높은 위치에 설치되는 서버 랙 냉방 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 냉방부는,
    상기 수액기 및 상기 액 펌프 사이에서 냉매 내의 수분 및 이물질을 제거하는 드라이 필터를 더 포함하는 서버 랙 냉방 장치.
  11. 서버 랙의 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간에 나뉘어져 수용되는 복수 개의 서버의 전력 사용량의 변화를 측정하기 위해서 상기 상부 수용 공간에 수용된 서버의 전력을 제어하는 제 1 전원 분배 유닛 및 상기 하부 수용 공간에 수용된 서버의 전력을 제어하는 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량을 측정하는 전력 측정 단계; 및
    상기 제 1 전원 분배 유닛 및 상기 제 2 전원 분배 유닛의 전력 사용량에 기초하여, 상기 서버 랙에 인접하게 설치되는 냉방부를 제어하는 냉방 단계를 포함하고,
    상기 냉방 단계는,
    상기 냉방부의 상부에 설치되는 상부 증발기 주변의 공기를 상기 상부 수용 공간으로 공급시키기 위한 제 1 팬의 회전 속도를 조절하거나, 상기 냉방부의 하부에 설치되는 하부 증발기 주변의 공기를 상기 하부 수용 공간으로 공급시키기 위한 제 2 팬의 회전 속도를 조절하는 팬 제어 단계;
    상기 팬 제어 단계 이후에 수행되고, 상기 상부 증발기의 출구 쪽의 온도 및 상기 하부 증발기의 출구 쪽의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;
    상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도에 기초하여, 상기 상부 증발기에 공급되는 냉매의 순환량을 조절하는 상부 전자 팽창 밸브를 제어하고, 상기 하부 증발기의 출구 쪽의 온도의 증감에 따라서, 상기 하부 증발기에 공급되는 냉매의 순환량을 조절하는 하부 전자 팽창 밸브를 제어하는 전자 팽창 밸브 조절 단계;
    상기 전자 팽창 밸브 조절 단계 이후에 수행되고, 상기 상부 증발기 및 하부 증발기로 냉매를 공급하는 액 펌프의 입구 쪽의 압력의 증감을 측정하는 압력 측정 단계; 및
    상기 액 펌프의 입구 쪽의 압력의 증감에 따라서, 상기 액 펌프의 속도를 조절하는 액 펌프 제어 단계를 포함하는 서버 랙의 냉방 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 냉방 단계는,
    상기 전력 측정 단계에서 측정된 전력 사용량의 증가율이 커지면, 상기 냉방부의 냉방량을 증가시키는 서버 랙의 냉방 방법.
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CN110730601A (zh) * 2019-11-15 2020-01-24 北京丰联奥睿科技有限公司 一种液浸式服务器机柜及其冷却系统
KR102128498B1 (ko) * 2018-12-20 2020-07-01 주식회사 삼화에이스 데이터센터 실내 냉각용 냉각분배기

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