KR101969813B1 - 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온에서 기화하는 액체냉매(10)를 다시 냉각시키기 위해 냉각파이프(200)에 다공성 금속시트(300)를 구비함으로써, 상기 액체냉매(10)와의 접촉 면적을 증가시켜 냉각 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 금속시트를 구비한 냉각장치는, 내부에 액체냉매가 수용된 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 액체냉매의 상부에 배치되는 냉각파이프; 상기 냉각파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수순환펌프; 상기 냉각수파이프에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 냉각수열교환장치; 를 포함하되, 상기 냉각파이프에는 다공성 금속 재질로 이루어진 금속시트가 구비되며, 상기 금속시트는 기화된 액체냉매를 냉각시켜 액화 상태로 전환 시킨다.

Description

금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템{Cooling device with metal sheet and Crypto Currency mining system with the same }

본 발명은 저온에서 기화되는 비전도성 액체를 이용하여 연산장치(600)의 냉각 효율을 현저히 증대시킨 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 암호화폐는 정해진 암호와 알고리즘을 풀면 그 보상으로 발행되는 디지털 통화인 것이다.

이상과 같은 전자화폐 중 대표전인 전자화폐인 비트코인(Bitcoin)은 통화를 발행하고 관리하는 중앙 장치가 존재하지 않는 구조를 가지고 있으며, 비트코인의 거래는 P2P(Peer to Peer) 기반 분산 데이터베이스에 의해 이루어지는 것이다.

상기한 바와 같은 비트코인은 지갑 파일의 형태로 저장되며, 이 지갑에는 각각의 고유 주소가 부여되고, 비트코인은 부여된 고유 주소와 공개 키 암호 방식을 기반으로 거래가 이루어지고 있다.

이와 같은 비트코인과 같은 전자화폐는 정해진 알고리즘에 따라 일정 주기마다 자동으로 정해진 양의 비트코인이 생성되고 생성된 암호화폐는 특정 알고리즘을 통해 만들어지는 복잡한 수학적, 암호화적인 문제를 풀면 소유권이 넘어가는 것이다.

이상과 같은 비트코인의 특정 알고리즘을 통해 만들어지는 복잡한 수학적, 암호화적인 문제를 푸는 것은 컴퓨터의 메인모드에 장착되는 CPU보다 그래픽카드 또는 해쉬보드에 장착되는 GPU가 연산능력이 우수하며, 채굴작업은 그래픽카드 또는 채굴에 필요한 연산만 하는 전용 ASIC을 다수개 장착한 다수의 해시보드에 의존하여 이루어지고 있는 것이다.

따라서, 전자화폐 채굴시스템은 하나의 메인보드에 다수의 그래픽카드 또는 다수의 해시보드를 연결하는 방식으로 구성하여 사용하고 있는 것이다.

그러나, 종래의 전자화폐 채굴시스템은 다수의 그래픽카드 또는 연산전용 ASIC을 다수개 장착한 다수의 해시보드가 장착됨에 따라 많은 열이 발생되었고, 열을 냉각시키기 위한 냉각 시스템이 구비되었다.

종래의 냉각 시스템은 공냉식 방식으로, 그래픽 카드 주변에 다수의 냉각팬을 설치하여 대류 작용에 의해 열을 냉각시켰다. 그러나 공냉식 방식은 다수의 냉각팬으로 인해 장치의 부피를 증가시키고, 또한 많은 전력이 소비되며, 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 냉각팬은 장기간 사용시 먼지 등과의 접촉에 의해 냉각 효율이 저하되고, 먼지가 끼어 고장 발생이 잦는 등 유지 및 수리 비용이 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0020060호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저온에서 기화하는 액체냉매(10)를 다시 냉각시키기 위해 냉각파이프(200)에 다공성 금속시트(300)를 구비함으로써, 상기 액체냉매(10)와의 접촉 면적을 증가시켜 냉각 효율이 향상된 금속시트를 구비한 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 암호화폐 채굴을 위한 연산장치(600)가 상기 액체냉매(10)에 침수된 상태로 구성됨으로써, 성능을 향상시키고, 유지 및 관리가 편리한 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속시트를 구비한 냉각장치는, 내부에 액체냉매가 수용된 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 액체냉매의 상부에 배치되는 냉각파이프; 상기 냉각파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수순환펌프; 상기 냉각수파이프에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 냉각수열교환장치; 를 포함하되, 상기 냉각파이프에는 다공성 금속 재질로 이루어진 금속시트가 구비되며, 상기 금속시트는 기화된 액체냉매를 냉각시켜 액화 상태로 전환 시킨다.

상기 금속시트는 구리를 발포 성형하여 제작된 구리폼으로 이루어진다.

상기 금속시트의 기공크기는 35~45 ppi(pore per inch)이고, 기공율은 90~94%이다.

상기 냉각파이프에는 상기 액체냉매의 상부에 배치되며 일정한 간격으로 지그재그 형태로 절곡 형성된 접촉부가 형성되되, 상기 금속시트는 상기 접촉부의 상부 또는 하부에 배치되며, 브레이징 공법에 의해 상기 접촉부와 결합된다.

상기 하우징에는 내부를 확인할 수 있도록 투명한 판으로 이루어진 확인창이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 액체냉매는 60℃ 이상에서 기화되는 물질이며, 비전도성 액체이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템은, 내부에 액체냉매가 수용되는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 상기 액체냉매에 침수된 상태로 설치되는 암호화폐 채굴을 위한 연산장치; 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 연산장치의 상부에 배치되는 냉각파이프; 상기 냉각파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수순환펌프; 상기 냉각수파이프에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 냉각수열교환장치; 를 포함하되, 상기 냉각파이프의 상부 또는 하부에는 다공성 금속 재질로 이루어진 금속시트가 구비되며, 상기 금속시트는 기화된 상기 액체냉매를 냉각시켜 액화 상태로 전환시킨다.

상기 금속시트는 구리를 발포 성형하여 제작된 구리폼으로 이루어진다.

상기 금속시트의 기공크기는 35~45 ppi(pore per inch)이고, 기공율은 90~94%이다.

상기 연산장치의 작동을 위해 전원을 공급하는 전원공급장치; 를 더 포함하되, 상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내부에서 상기 액체냉매에 침수된 상태로 배치된다.

상기 액체냉매는 60℃ 이상에서 기화되는 물질이며, 비전도성 액체인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

많은 열이 발생하는 상기 연산장치(600) 및 상기 전원공급장치(700)를 액체냉매(10)가 수용된 상기 하우징(100)에 침수되게 배치함으로써, 상기 연산장치(600) 및 상기 전원공급장치(700)를 신속히 냉각시켜 시스템 효율을 향상시키고, 유지 및 보수가 용이하며, 소음 발생을 줄이는 효과가 있다.

특히, 저온에서 기화하는 상기 액체냉매(10)를 냉각시키기 위해 냉각파이프(200)에 다공성 금속시트(300)를 구비함으로써, 냉각 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 내부 구조를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 구조도이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 내부 구조를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치 및 이를 갖는 암호화폐 채굴 시스템의 구조도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치는 하우징(100), 냉각파이프(200), 금속시트(300), 냉각수순환펌프(400), 냉각수열교환장치(500)로 이루어진다.

상기 하우징(100)은 직육면체 형상으로 형성되며, 내부에는 액체냉매(10)를 수용하기 위한 공간이 형성된다.

여기에서 상기 액체냉매(10)는 60℃ 이상에서 기화되는 물질이며, 비전도성 액체로 내부에 전자부품을 넣어도 손상되지 않는다.

본 발명의 실시예에서 상기 액체냉매(10)는 3M사의 NOVEC 7100 제품을 사용한다.

또한, 상기 하우징(100)의 정면에는 내부의 상황을 확인하기 위한 확인창(110)이 형성된다.

상기 확인창(110)은 투명한 판으로 형성되어 내부 상황을 육안으로 확인하기 위한 것이다.

또한, 상기 하우징(100)의 하단에는 이동을 용이하게 하기 위해 이동바퀴(120)가 구비된다.

상기 이동바퀴(120)는 상기 하우징(100)의 바닥면 꼭지점 부근에 하나씩 구비되며, 상기 하우징(100)을 수동으로 밀면 쉽게 밀려 이동이 가능하도록 한다.

한편, 상기 냉각파이프(200)는 내부에 냉각수가 이동하면서 열을 냉각시키는 것으로, 접촉부(210)와 순환부(220)로 이루어진다.

상기 접촉부(210)는 상기 냉각파이프(200)에는 상기 액체냉매(10)의 상부에 배치되며 일정한 간격으로 지그재그 형태로 절곡 형성된다.

이러한 상기 접촉부(210)는 기화하는 상기 액체냉매(10)와 접촉하여 상기 액체냉매(10)를 냉각시켜 다시 액체로 환원시킨다.

이러한 상기 접촉부(210)에는 후술할 상기 금속시트(300)가 구비된다.

상기 순환부(220)는 상기 접촉부(210)에서 연장 형성되며, 후술할 상기 냉각수열교환장치(500)와 연결된다.

상기 금속시트(300)는 다공성 금속재질, 구체적으로 구리를 발포 성형한 구리폼으로 이루어진 것으로, 납작한 사각형 형태로 형성된다.

또한, 상기 금속시트(300)의 기공크기는 35~45 ppi(pore per inch)이고, 기공율은 90~94%인 것이 바람직하다.

상기 금속시트(300)의 기공크기가 45ppi 이상이 되면 기화된 상기 액상냉매와 접촉되는 면적이 줄어들게 되어 냉각 효율이 저하되며, 상기 금속시트(300)의 기공크기가 35ppi 이하가 되면 기공에 물방울이 맺히면서 기체의 순환을 방해하여 냉각 효율이 떨어지게 된다.

이러한 상기 금속시트(300)는 상기 접촉부(210)의 상부에 배치되며, 브레이징 공법에 의해 상기 접촉부(210)와 결합된다.

여기에서 브레이징(Brazing)이란, 경납땜이라고도 하며, 450℃ 이상에서 접합하고자 하는 모재 용융점 이하에서 모재는 상하지 않고 용가재와 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술이다.

경우에 따라 상기 금속시트(300)는 상기 접촉부(210)의 하부에 배치될 수도 있다.

한편, 상기 냉각수순환펌프(400)는 상기 냉각파이프(200)에 냉각수를 공급하며, 상기 냉각파이프(200)를 따라 냉각수가 순환되게 한다.

상기 냉각수열교환장치(500)는 상기 냉각파이프(200)에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 것으로, 구체적으로 실외공기와 직접 접촉시켜 냉각수를 냉각시키는 냉각탑(510)을 포함하여 이루어진다.

위 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치는, 냉각시킬 대상물을 상기 하우징(100)의 내부에서 상기 액체냉매(10)에 침수시키고, 상기 액체냉매(10)가 열에 의해 기화되면서 상기 냉각파이프(200) 및 상기 금속시트(300)와 접촉되며, 이 때 열교환이 이루어져 상기 액체냉매(10)가 냉각되고 다시 액체로 전환되면서 하부로 떨어지게 된다.

여기에서, 상기 금속시트(300)는 기화된 상기 액체냉매(10)와의 접촉면적을 증가시켜 전체적인 냉각 효율이 큰 폭으로 증가하게 되는 효과를 준다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템은, 상기 냉각장치, 연산장치(600) 및 전원공급장치(700)로 이루어진다.

상기 냉각장치는 위에 설명된 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 연산장치(600)는 암호화폐에 채굴을 위해 사용되는 장치로서, 메인보드와 상기 메인보드에 다수개 장착되는 그래픽카드 또는 다수의 연산전용 ASIC를 장착한 다수개의 해시보드를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 그래픽카드 또는 해시보드에는 많은 열이 발생하게 되므로, 상기 연산장치(600)는 상기 하우징(100)에서 액체냉매(10)에 침수된 상태로 배치된다.

상기 전원공급장치(700)는 상기 연산장치(600)에 작동시 필요한 전원을 공급하는 것으로, 일반적으로 컴퓨터에 사용되는 파워서플라이 이다.

상기 전원공급장치(700)는 외부의 220V의 전원을 받아 상기 연산장치(600)에 전압을 낮춘 직류전원으로 전환하여 공급하게 된다.

이러한 상기 전원공급장치(700)에서도 많은 열이 발생하므로, 상기 연산장치(600)와 마찬가지로 상기 하우징(100) 내부에서 상기 액체냉매(10)에 침수되게 배치된다.

한편, 상기 하우징(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 상기 연산장치를 냉각시키기 위해 다수 세트가 구비될 수 있다.

또한, 상기 냉각파이프(200)에서 배출되는 열을 이용하여 온수를 생성하는 온수생성장치(800)가 연결될 수 있다.

상기 온수생성장치(800)는 상기 하우징에서 상기 액체냉매를 냉각시키고 배출되는 상기 냉각파이프(200)의 열기를 이용하며, 열교환을 통해 물을 가열시켜 온수를 생성하고, 이를 난방장치나 스파 시설 등에 이용할 수 있다.

또한, 상기 하우징(100) 내부가 과열되어 기압이 올라갈 경우 내부 기체를 외부로 배출하기 위한 조절수단(900)이 구비된다.

상기 조절수단(900)은 상기 하우징(100)과 연결되는 배출파이프(910)와 상기 배출파이프(910)를 개폐하는 개폐밸브(920)로 이루어진다.

이러한 상기 조절수단(900)은 상기 하우징(100)의 내부의 기압이 올라갈 경우 내부 기체를 외부로 배출하여 폭발 등의 사고를 방지하며, 이로 인해 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

위 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템은, 많은 열이 발생하는 상기 연산장치(600) 및 상기 전원공급장치(700)를 액체냉매(10)가 수용된 상기 하우징(100)에 침수되게 배치함으로써, 상기 연산장치(600) 및 상기 전원공급장치(700)를 신속히 냉각시켜 시스템 효율을 향상시키고, 유지 및 보수가 용이하며, 소음 발생을 줄이는 효과가 있다.

특히, 저온에서 기화하는 상기 액체냉매(10)를 냉각시키기 위해 냉각파이프(200)에 다공성 금속시트(300)를 구비함으로써, 냉각 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.

본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구 범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 형태로 변형 실시될 수 있으며, 따라서 이와 같은 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석해야 할 것이다.

10 : 액체냉매
100 : 하우징 110 : 확인창
120 : 이동바퀴 200 : 냉각파이프
210 : 접촉부 220 : 순환부
300 : 금속시트 400 : 냉각수순환펌프
500 : 냉각수열교환장치 510 : 냉각탑
600 : 연산장치 700 : 전원공급장치
800 : 온수생성장치 900 : 조절수단
910 : 배출파이프 920 : 개폐밸브

Claims (11)

1. 내부에 액체냉매가 수용된 하우징;
   상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 액체냉매의 상부에 배치되는 냉각파이프;
   상기 냉각파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수순환펌프;
   상기 냉각파이프에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 냉각수열교환장치;
   상기 냉각파이프에서 배출되는 열을 이용하여 온수를 생성하는 온수생성장치; 를 포함하되,
   상기 냉각파이프에는 상기 액체냉매의 상부에 배치되며 일정한 간격으로 지그재그 형태로 절곡 형성된 접촉부가 형성되되, 상기 접촉부에는 구리를 발포 성형하여 제작된 다공성 구리폼으로 이루어진 금속시트가 구비되며,
   상기 금속시트는, 상기 접촉부의 상부 또는 하부에 배치되고, 브레이징 공법에 의해 상기 접촉부와 결합되며, 기화된 액체냉매를 냉각시켜 액화 상태로 전환 시키고,
   상기 하우징에는 상기 하우징의 내부가 과열되어 기압이 올라갈 경우 내부 기체를 외부로 배출하기 위한 조절수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 금속시트의 기공크기는 35~45 ppi(pore per inch)이고, 기공율은 90~94%인 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치.
   
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 하우징에는 내부를 확인할 수 있도록 투명한 판으로 이루어진 확인창이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치.
   
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 액체냉매는 60℃ 이상에서 기화되는 물질이며, 비전도성 액체인 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치.
   
7. 내부에 액체냉매가 수용되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에서 상기 액체냉매에 침수된 상태로 설치되는 암호화폐 채굴을 위한 연산장치;
   상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 연산장치의 상부에 배치되는 냉각파이프;
   상기 냉각파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수순환펌프;
   상기 냉각파이프에서 가열되어 나온 냉각수를 냉각시키는 냉각수열교환장치;
   상기 냉각파이프에서 배출되는 열을 이용하여 온수를 생성하는 온수생성장치; 를 포함하되,
   상기 냉각파이프에는 상기 액체냉매의 상부에 배치되며 일정한 간격으로 지그재그 형태로 절곡 형성된 접촉부가 형성되되, 상기 접촉부에는 구리를 발포 성형하여 제작된 다공성 구리폼으로 이루어진 금속시트가 구비되며,
   상기 금속시트는, 상기 접촉부의 상부 또는 하부에 배치되고, 브레이징 공법에 의해 상기 접촉부와 결합되며, 기화된 액체냉매를 냉각시켜 액화 상태로 전환 시키고,
   상기 하우징에는 상기 하우징의 내부가 과열되어 기압이 올라갈 경우 내부 기체를 외부로 배출하기 위한 조절수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템.
   
8. 삭제
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 금속시트의 기공크기는 35~45 ppi(pore per inch)이고, 기공율은 90~94%인 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템.
   
10. 제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 연산장치의 작동을 위해 전원을 공급하는 전원공급장치; 를 더 포함하되,
    상기 전원공급장치는 상기 하우징의 내부에서 상기 액체냉매에 침수된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템.
    
11. 제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 액체냉매는 60℃ 이상에서 기화되는 물질이며, 비전도성 액체인 것을 특징으로 하는 금속시트를 구비한 냉각장치를 갖는 암호화폐 채굴 시스템.

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