KR101912684B1 - 입체 냉각 구조를 갖는 emp 랙 장착형 자체 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 냉각 구조를 갖는 EMP 랙 장착형 자체 냉각시스템에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 EMP 랙 내부 서버 장비에 대하여 냉각모듈로 하여금 외부 공기를 흡입하여 발열이 일어나는 위치에 직접 또는 집중 냉각을 도모하도록 하되, 동시에 서버 장비에서 발생되는 열은 서버 장비의 자체 쿨링팬에 의해 방열시 배기모듈로 하여금 즉시 흡열 회수하여 EMP 랙의 외부로 방출하도록 하는 바, 이는 서버 장비의 과열을 방지하여 장비의 안정적인 운전을 도모하고 특히 EMP 랙의 내부 온도를 외부의 기능에 의지하지 않고 자체적으로 조절하여 정상 및 비상 사태에서도 서버의 기능을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

입체 냉각 구조를 갖는 EMP 랙 장착형 자체 냉각시스템{Cooling system for EMP rack}

본 발명은 EMP 랙 내부 서버 장비에 대하여 냉각모듈로 하여금 외부 공기를 흡입하여 발열이 일어나는 위치에 직접 또는 집중 냉각을 도모하도록 하되, 동시에 서버 장비에서 발생되는 열은 서버 장비의 자체 쿨링팬에 의해 방열시 배기모듈로 하여금 즉시 흡열 회수하여 EMP 랙의 외부로 방출하도록 하는 바, 이는 서버 장비의 과열을 방지하여 장비의 안정적인 운전을 도모하고 특히 EMP 랙의 내부 온도를 외부의 기능에 의지하지 않고 자체적으로 조절하여 정상 및 비상 사태에서도 서버의 기능을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

EMP 랙의 경우 핵으로부터 발생하는 고출력 전자파로부터 내부의 서버장비를 보호하기 위해 랙의 6면을 전도체로 밀폐하여 고출력전자파의 유입을 차단해야 하기 때문에 내부의 서버장비로부터 발생하는 열기를 외부로 배출하는데 기술적 한계를 가지고 있다.

특히 전산 랙은 전산장비를 사람으로부터 격리시켜 외부의 물리적 충격이나 침입으로부터 전산장비를 보호하고 효율성을 높이기 위해 고집적, 고밀도 배치를 시도하기 때문에 크기의 표준화가 시도되고 있다.

이러한 고집적, 고밀도 배치로 인해 건물의 공기조화시스템과 연결하여 사용하거나 랙 외부에 장착하는 냉각시스템을 추가로 부착하여 냉각 기능을 유지하고 있다.

그러나 이와 같은 냉각 시스템은 표준 랙의 크기의 변화가 생겨 데이터 전산센터의 효율적 운용에 한계를 준다.

또한, 핵무기로 인한 고출력전자파로 전원이 차단되는 비상사태가 발생하면 냉각시스템의 작동이 정지되고 서버가 과열되어 제 기능을 발휘할 수 없게 된다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1188879호(2012.09.28. 등록) 2. 일본 특허공개공보 제2004-063755호(2004.02.26. 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 EMP 랙 내부에 장착된 서버 장비로부터 발생되는 열을 서버 장비가 설치된 위치에 따라 조절하여 신속하고 효과적으로 배출하는 냉각시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

다시 말해, 본 발명은 EMP 랙 내부 서버 장비에 대하여 냉각모듈로 하여금 외부 공기를 흡입하여 발열이 일어나는 위치에 직접 또는 집중 냉각을 도모하도록 하되, 동시에 서버 장비에서 발생되는 열은 서버 장비의 자체 쿨링팬에 의해 방열시 배기모듈로 하여금 즉시 흡열 회수하여 EMP 랙의 외부로 방출하도록 하는 바, 이는 서버 장비의 과열을 방지하여 장비의 안정적인 운전을 도모하고 특히 EMP 랙의 내부 온도를 외부의 기능에 의지하지 않고 자체적으로 조절하여 정상 및 비상 사태에서도 서버의 기능을 유지할 수 있는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

즉, 본 발명의 냉각모듈은 크로스팬과 에어챔버 및 노즐패널이 하나의 냉풍 공급 수단을 이루면서 서버 장비를 기준으로 양측에 구비되도록 하되, 상기 노즐패널은 일측 힌지구에 의해 가변식 각도조절이 되면서 차등식 직경 구조의 분사공으로 하여금 균일한 풍압과 풍속을 갖도록 형성되고, 특히 서버 장비의 후면에는 시로코 팬과 배출관로 및 배기덕트로 구성된 즉시 흡열식 배기모듈이 구비되어 상기한 냉각과 동시에 흡열 환기가 이루어지도록 하는 바, 이는 서버 장비의 발열을 신속하게 방열시킬 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 EMP 랙(10)의 바닥면 일측 및 타측에 각각 형성된 흡입용 차폐그릴(11: 공기의 유입을 위해 관통된 관로이나 허니컴 형태의 고출력 전자파의 유입을 방지하는 전도성 재질로 제작된 메쉬망임)의 저면에 크로스팬(110)이 구비되도록 하되, 상기 흡입용 차폐그릴(11)의 상면에는 크로스팬(110)을 통해 흡입된 공기(외기 또는 냉기)가 EMP 랙 내의 서버 장비(미도시)를 향해 양측에서 직분사될 수 있도록 다수개의 분사공(121)을 갖는 타공망 형태의 노즐패널(120)이 에어챔버(130)의 개구부에 장착되어 일련의 유로를 이루도록 형성되는 냉각모듈(100)과; 복수의 에어챔버(130) 사이와 서버 장비 자체에 장착된 후면 쿨링팬(미도시)과 대응되는 위치에 하나 이상의 시로코 팬(210)이 배치되도록 하되, 상기 시로코 팬(210)의 배기구(211)에는 배기덕트(220)와 연결된 배출관로(230)가 형성되어 쿨링팬의 동작과 함께 시로코 팬(210)이 가동되면 서버 장비로부터 발생된 열기가 흡입되면서 배출관로(230)와 배기덕트(220)를 거쳐 EMP 랙(10)의 상단 일측에 형성된 배출용 차폐그릴(12: 공기의 유입을 위해 관통된 관로이나 허니컴 형태의 고출력 전자파의 유입을 방지하는 전도성 재질로 제작된 메쉬망임)을 통해 배출되도록 형성되는 배기모듈(200)이; 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 노즐패널(120)은 에어챔버(130)의 내부에 장착시 길이방향 하단부가 힌지구(140)에 의해 결합되어 자유단인 상단부가 서버 장비를 향해 전후방향으로 기울어지면서 각도 가변이 이루어지도록 하되, 상기 노즐패널의 분사공(121)은 노즐패널의 면상을 기준으로 하단부로부터 상단부를 향해 위로 올라갈수록 직경이 점증적으로 커지는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시로코 팬(210)과 연결된 배출관로(230)는 배기덕트(220)에 대하여 상하 수직방향으로 부설되면서 병합 또는 연통되도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 서버 장비로부터 발생하는 열기를 입체적으로 배출시켜 EMP 랙 내부의 온도를 외부의 기능에 의지하지 않고 자체적으로 조절할 수 있도록 한 것으로, EMP 랙의 하단 좌우측에는 외기(외부 공기) 흡입용 냉각모듈이 형성되도록 하되, 상기 냉각모듈의 노즐패널은 균일한 풍압과 풍속을 갖도록 형성되며, 서버 장비로부터 발생한 열기는 서버 장비의 후면에 형성된 배기모듈로 하여금 즉시 신속하게 배출되도록 형성되어 열기를 원활하고 안정적으로 배기시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 냉각시스템이 적용된 EMP 랙의 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 냉각시스템의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 냉각모듈의 예시도,
도 6은 도 5의 요부 확대도,
도 7은 본 발명에 따른 배기모듈의 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 냉각모듈(100)과 배기모듈(200)로 크게 구성된다.

이에, 상기 냉각모듈(100)은 EMP 랙(10)의 바닥면 일측 및 타측에 각각 형성된 흡입용 차폐그릴(11: 공기의 유입을 위해 관통된 관로이나 허니컴 형태의 고출력 전자파의 유입을 방지하는 전도성 재질로 제작된 메쉬망임)의 저면에 크로스팬(110)이 구비되도록 형성된다.

이때, 상기 흡입용 차폐그릴(11)의 상면에는 크로스팬(110)을 통해 흡입된 공기(외기 또는 냉기)가 EMP 랙 내의 서버 장비(미도시)를 향해 양측에서 직분사될 수 있도록 다수개의 분사공(121)을 갖는 타공망 형태의 노즐패널(120)이 에어챔버(130)의 개구부에 장착되어 일련의 유로를 이루도록 형성된다.

이에, 상기 노즐패널(120)은 에어챔버(130)의 내부에 장착시 길이방향 하단부가 힌지구(140)에 의해 결합되어 자유단인 상단부가 서버 장비를 향해 전후방향으로 기울어지면서 각도 가변이 이루어지도록 하되, 상기 노즐패널의 분사공(121)은 노즐패널의 면상을 기준으로 하단부로부터 상단부를 향해 위로 올라갈수록 직경이 점증적으로 커지는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 배기모듈(200)은 복수의 에어챔버(130) 사이와 서버 장비 자체에 장착된 후면 쿨링팬(미도시)과 대응되는 위치에 하나 이상의 시로코 팬(210)이 배치되도록 형성된다.

이때, 상기 시로코 팬(210)의 배기구(211)에는 배기덕트(220)와 연결된 배출관로(230)가 형성되어 쿨링팬의 동작과 함께 시로코 팬(210)이 가동되면 서버 장비로부터 발생된 열기가 흡입되면서 배출관로(230)와 배기덕트(220)를 거쳐 EMP 랙(10)의 상단 일측에 형성된 배출용 차폐그릴(12: 공기의 유입을 위해 관통된 관로이나 허니컴 형태의 고출력 전자파의 유입을 방지하는 전도성 재질로 제작된 메 쉬망임)을 통해 배출되도록 형성된다.

또한, 상기 시로코 팬(210)과 연결된 배출관로(230)는 배기덕트(220)에 대하여 상하 수직방향으로 부설되면서 병합 또는 연통되도록 형성된다.

이를 보다 자세히 살펴보면, 본 발명의 냉각모듈은 외부의 공기를 유입하기 위해 EMP 랙 하부에 흡입용 차폐그릴을 설치하는데, 이러한 흡입용 차폐그릴은 전도성 재질로 제작된 허니컴 형태의 고출력전자파 차단관로로서 형성된다.

즉, 상기 흡입용 차폐그릴은 고출력전자파의 유입을 방지하되, 크로스 팬의 가동시 에어챔버와 노즐패널로 공기를 유입하도록 형성된다.

이때, 서버 장비를 냉각시키기 위한 노즐패널은 서버 장비에 대하여 좌우측에 각각 있게 됨으로써, 공기 유입구가 좌우에 있는 형태로 크로스 팬을 통해 외부 공기 유입을 효과적으로 증대시킨다.

이때, 유입된 공기가 서버 장비의 위치에 따라 분배될 수 있도록 타공망 형태의 노즐패널이 형성되는데, 이는 하부 힌지구를 기준으로 각도가 조절되어 서버 장비의 주요 발열부를 향해 공기 유입량을 조절할 수 있게 된다.

즉, 서버 장비에서 발생된 열기가 유입된 공기로 대체되면서 서버 장비는 냉각효과를 가지게 된다.

그리고, 서버 장비로부터 발생된 과열 공기는 서버 장비 자체에 장착된 쿨링팬을 통해 후면으로 배출되는데 이러한 발열은 냉각모듈로 하여금 공기의 방향이 배기모듈 즉, 후방으로 밀려(또는 바뀌어) 서버 장비 후면으로 집중된다.

이때, EMP 랙의 내부에서 전면을 기준으로 후면부에는 시로코 팬이 형성되는데, 이러한 시로코 팬은 하나 이상의 다수개가 세로방향으로 설치되어 서버 장비로부터 발생된 열기가 후면으로 집중되면 과열된 공기를 흡입하여 배출관로로 이송시키도록 형성된다.

이때, 배출관로로 이송된 열기는 배기덕트로 모집되어 EMP 랙 상부에 설치된 고출력전자파 차단관로인 배출용 차폐그릴을 통해 전자파의 유입을 차폐하면서 외부로 배출된다.

이때, 상기 시로코 팬과 연결된 배출관로는 배기덕트에 대하여 상하 수직방향으로 부설되도록 하되, 상기 배출관로는 수직으로 연통된 배기덕트에 대하여 사선형 병합이 이루어지도록 경사각이 형성되어 기류의 충돌없이 상승(배출)하는데 무리가 없도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 배기덕트와 연통되는 배출관로의 연결부는 최하측 배출관로에서 최상측 배출관로로 갈수록 개별 유로라인(차선)이 형성되어 이웃한 하측 배출관로와 상측 배출관로가 하나의 배기덕트와 연결시 상승부로 갈수록 통로가 확장되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 기류의 원활한 배기 흐름을 조장하기 위함이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 ... 냉각모듈 110 ... 크로스팬
120 ... 노즐패널 121 ... 분사공
130 ... 에어챔버 140 ... 힌지구
200 ... 배기모듈 210 ... 시로코 팬
211 ... 배기구 220 ... 배기덕트
230 ... 배출관로

Claims (3)

1. EMP 랙(10)의 바닥면 일측 및 타측에 각각 형성된 흡입용 차폐그릴(11)의 저면에 크로스팬(110)이 구비되도록 하되, 상기 흡입용 차폐그릴(11)의 상면에는 크로스팬(110)을 통해 흡입된 공기(외기 또는 냉기)가 EMP 랙 내의 서버 장비(미도시)를 향해 양측에서 직분사될 수 있도록 다수개의 분사공(121)을 갖는 타공망 형태의 노즐패널(120)이 에어챔버(130)의 개구부에 장착되어 일련의 유로를 이루도록 형성되는 냉각모듈(100)과;
   복수의 에어챔버(130) 사이와 서버 장비 자체에 장착된 후면 쿨링팬(미도시)과 대응되는 위치에 하나 이상의 시로코 팬(210)이 배치되도록 하되, 상기 시로코 팬(210)의 배기구(211)에는 배기덕트(220)와 연결된 배출관로(230)가 형성되어 쿨링팬의 동작과 함께 시로코 팬(210)이 가동되면 서버 장비로부터 발생된 열기가 흡입되면서 배출관로(230)와 배기덕트(220)를 거쳐 EMP 랙(10)의 상단 일측에 형성된 배출용 차폐그릴(12)을 통해 배출되도록 형성되는 배기모듈(200)이;
   구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 입체 냉각 구조를 갖는 EMP 랙 장착형 자체 냉각시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐패널(120)은 에어챔버(130)의 내부에 장착시 길이방향 하단부가 힌지구(140)에 의해 결합되어 자유단인 상단부가 서버 장비를 향해 전후방향으로 기울어지면서 각도 가변이 이루어지도록 하되, 상기 노즐패널의 분사공(121)은 노즐패널의 면상을 기준으로 하단부로부터 상단부를 향해 위로 올라갈수록 직경이 점증적으로 커지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 냉각 구조를 갖는 EMP 랙 장착형 자체 냉각시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 시로코 팬(210)과 연결된 배출관로(230)는 배기덕트(220)에 대하여 상하 수직방향으로 부설되면서 병합 또는 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 입체 냉각 구조를 갖는 EMP 랙 장착형 자체 냉각시스템.
   

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