KR102064979B1 - 함체의 냉각 유지 장치 및 이를 구비하는 수중운동체 - Google Patents

Abstract

수중운동체에 탑재되는 함체의 냉각 유지 장치에 있어서, 전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들을 포함하는 보드 수납부, 상기 전자보드의 동작에 의해 상승되는 상기 전자보드의 온도를 감소시키기 위해 상기 보드 수납부의 일면에 위치하여 동작하는 쿨링 팬 및 상기 보드 수납부의 타면 위치하고, 상기 보드 수납부로 유입되는 공기의 유입량을 조절함으로써 상기 각 보드 수납공간의 온도를 개별적으로 제어하는 냉각 유지부를 포함할 수 있다.

Description

함체의 냉각 유지 장치 및 이를 구비하는 수중운동체 {Apparatus for maintaining cooling of rack and underwater vehicle having the same}

본 발명은 함체(rack structure)의 냉각 유지 장치 및 이를 구비하는 수중운동체에 관한 것이다.

일반적으로, 밀폐된 공간인 전산실에는 랙 구조물과 같은 함체가 다수 설치되고, 이러한 함체의 내부에는 전산이나 통신 장비가 장착된다. 특히, 함정전투체계에서의 정보는 다기능콘솔 및 캐비닛 등과 같은 함체를 이용하여 획득된다.

이러한 함체 내에 장착되는 장비들은 가동시 상당한 열을 발생시키므로, 이러한 열을 제대로 냉각시켜 주지 않으면 과열에 의해 장비의 오동작이 발생할 우려가 있다.

랙에 다수의 전자보드가 장착되어 구동하는 장치에 있어서, 단일 전자보드의 온도가 상승하는 경우 기존에는 함체 내에 구비된 팬의 속도를 높였으나, 팬의 속도를 높이게 되면 소음이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 또한, 외부온도가 높을 때는 팬의 속도를 최대로 높이더라도 보드의 온도를 기준치 이하로 냉각하지 못할 수 있는 한계가 있다.

즉, 이와 같이 랙의 온도가 높아질 때 팬의 속도를 높여 온도를 제어했던 종래의 온도 조절 방법은 전체 다른 전자보드들은 온도가 이상적인 온도 범위보다 매우 낮음에도 불구하고, 1개의 보드 온도가 높아짐으로 인해 전체 송풍팬의 속도를 높여야 했다.

이로 인해, 소음이 증가하거나, 송풍팬의 속도를 최대로 높여도 유량의 한계로 전자보드의 온도가 낮아지지 않아, 1개 전자보드의 고온 이상으로 인해 전체 랙이 사용 불가 상태가 되는 경우가 발생할 수 있다는 문제가 있다.

한국 등록 특허 제10-1408068호 (등록)

본 발명의 함체의 냉각 유지 장치 및 이를 구비하는 수중운동체는, 다수의 전자보드들을 장착하는 공랭식 냉각 방법을 이용하는 함체에서, 송풍 팬(쿨링 팬)의 속도를 높이지 않고도 온도가 과도하게 높은 특정 전자보드로 유입되는 공기의 유입량을 제어함에 따라 온도를 낮출 수 있도록 하여, 송풍 팬에 의한 소음을 감소시키고, 냉각 방식의 효율성을 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치는, 전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들을 포함하는 보드 수납부, 상기 전자보드의 동작에 의해 상승되는 상기 전자보드의 온도를 감소시키기 위해 상기 보드 수납부의 후면에 위치하여 동작하는 쿨링 팬 및 상기 보드 수납부의 전면(front)에 위치하고, 기 설정된 각도 범위로 구동하여 외부로부터 공급되는 공기가 상기 보드 수납부로 유입되는 유입량을 조절함으로써 상기 각 보드 수납공간의 온도를 개별적으로 제어하는 냉각 유지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각 유지부는, 상기 유입되는 공기가 상기 보드 수납공간 각각으로 유입되거나 차단될 수 있도록 상기 기 설정된 각도 범위로 구동하면서 상기 보드 수납공간 각각을 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

또한, 상기 냉각 유지부는, 상기 각 보드 수납공간의 전면에 위치하여 상기 보드 수납 공간 각각을 개방하거나 폐쇄하는 상기 복수개의 보드 수납 공간에 상응하는 복수개의 개폐수단들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 각 보드 수납공간의 온도를 고려하여, 상기 냉각 유지부의 구동 각도를 결정하고, 상기 결정된 구동 각도에 따른 제어 명령을 상기 냉각 유지부로 전달하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 보드 수납공간에 삽입된 전자보드 별 미리 정해진 운용 가능한 최고 온도와 상기 각 보드 수납공간의 현재 내부온도의 차이온도로 정의되는 개별 마진 온도를 고려하여 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 개별 마진 온도를 고려하여 결정된 상기 각 개폐수단의 구동 각도에 따라 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 제어하고, 상기 각 개폐수단의 구동 각도 제어 후 상기 각 보드 수납공간의 개별 마진 온도와, 상기 복수개의 보드 수납공간들에 따른 개별 마진 온도들을 기반으로 평균한 평균 마진 온도를 비교한 결과에 따라 상기 쿨링 팬을 제어할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 냉각 유지가 가능한 수중운동체는, 복수의 전자보드들; 및 전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들을 포함하는 보드 수납부, 상기 전자보드의 동작에 의해 상승되는 상기 전자보드의 온도를 감소시키기 위해 상기 보드 수납부의 후면에 위치하여 동작하는 쿨링 팬 및 상기 보드 수납부의 전면(front)에 위치하고, 기 설정된 각도 범위로 구동하여 외부로부터 공급되는 공기가 상기 보드 수납부로 유입되는 유입량을 조절함으로써 상기 각 보드 수납공간의 온도를 개별적으로 제어하는 냉각 유지부를 포함하는 함체;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각 유지부는, 상기 보드 수납공간 각각으로 상기 유입되는 공기가 유입되거나 차단될 수 있도록 상기 기 설정된 각도 범위로 구동하면서 상기 보드 수납공간 각각을 개방하거나 폐쇄하는 상기 복수개의 보드 수납 공간에 대응되는 복수개의 개폐수단들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 각 보드 수납공간의 온도를 고려하여, 상기 냉각 유지부의 구동 각도를 결정하고, 상기 결정된 구동 각도에 따른 제어 명령을 상기 냉각 유지부로 전달하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 보드 수납공간에 삽입된 전자보드 별 미리 정해진 운용 가능한 최고 온도와 상기 각 보드 수납공간의 현재 내부온도의 차이온도로 정의되는 개별 마진 온도를 고려하여 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 개별 마진 온도를 고려하여 결정된 상기 각 개폐수단의 구동 각도에 따라 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 제어하고, 상기 각 개폐수단의 구동 각도 제어 후 상기 각 보드 수납공간의 개별 마진 온도와, 상기 복수개의 보드 수납공간들에 따른 개별 마진 온도들을 기반으로 평균한 평균 마진 온도를 비교한 결과에 따라 상기 쿨링 팬을 제어할 수 있다.

본 발명의 함체의 냉각 유지 장치 및 이를 구비하는 수중운동체는, 송풍 팬(쿨링 팬)의 속도를 높이지 않고도 온도가 과도하게 높은 특정 전자보드로 유입되는 공기의 유입량을 제어함에 따라 온도를 낮출 수 있도록 하여, 송풍 팬에 의한 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있고, 효율적으로 각 전자보드의 온도를 냉각시킬 수 있어 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 랙 구조체를개략적으로 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 단면도 및 측면도를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 유지부의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 측면도 및 후면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 방법을 시간의 흐름에 따라 개략적으로 도시한 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 잠수정에 탑재되는 함체의 냉각 유지 장치의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 잠수정 외에도 냉각 유지 장치는 일반적인 전자보드를 장착하는 공랭식 장비에서 모두 사용이 가능하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 랙 구조체(10)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 단면도 및 측면도를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 보드 수납부(110), 쿨링 팬(120), 레일(130), 냉각 유지부(140) 및 덕트(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 도1을 참고하면, 본 발명의 함체의 냉각 유지 장치 내부에 탑재되는 보드의 외표면에는 방열판이 부착되어 있는 구조로 구현될 수 있다.

먼저, 도3을 참고하여 설명하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지 장치를 설명하도록 한다. 도3의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 단면도이고, 도3의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 측면도이다.

도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보드 수납부(110)는 전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들(111)을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 보드 수납부(110)의 후면에는 덕트(150)가 배치되고, 쿨링 팬(120)은 덕트(150)의 후면에 구비되어, 보드 수납공간들(111)에 삽입된 복수개의 전자보드들의 동작에 의해 상승되는 전자보드 및 함체의 온도를 감소시키기 위해, 보드 수납부(110)가 위치하는 방향의 반대방향을 향해 팬을 구동시킴으로써 상기 전자보드들 및 함체를 냉각시킬 수 있다. 여기서, 본 발명의 쿨링 팬(120)은 랙(10)의 면적을 커버할 수 있는 크기로 마련되어 가동될 수 있다.

이때, 쿨링 팬(120)이 구동됨에 따른 공기의 흐름은 도2에 도시된 바와 같다. 즉, 본 발명의 함체의 냉각 유지 장치는 진공청소기와 같은 원리를 이용하여 냉각시키는 장치로서, 공기의 압력차를 이용한다. 본 발명의 냉각 유지 장치 내부와 외부가 압력차이가 있어, 압력이 높은 고기압의 외부로부터 압력이 낮은 저기압의 냉각 유지 장치 내부로 공기가 흐르게 된다. 여기서, 본 발명의 냉각 유지 장치는 공기가 외부로부터 유입되고 또 반대편으로 배기될 수 있도록, 쿨링 팬(120)이 위치하는 냉각 유지 장치의 일면의 적어도 일부분은 공기(바람)이 통풍할 수 있는 메시(mesh) 형상과 유사한 그물망 형태로 구현될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 타면에 형성되는 냉각 유지부(140)는 상기 보드 수납부(110)의 전면에 위치하여, 보드 수납부(110)의 도어(door)와 같은 개폐부로서의 역할을 수행할 수 있다.

다시 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유지부(140)는 보드 수납부(110)의 복수개의 보드 수납공간들(111) 각각의 전면에 배치되는, 보드 수납공간들(111)의 개수에 대응하는 복수개의 개폐수단들(141)을 포함할 수 있고, 이러한 복수개의 개폐수단들(141)은 기 설정된 각도 범위로 구동하여 냉각보조 팬(150)으로부터 공급되는 공기가 보드 수납공간들(111) 각각으로 유입되는 유입량을 조절하도록 한다.

즉, 본 발명의 냉각 유지부(140)의 개폐수단들(141) 각각이 회전하는 구동 각도를 개별적으로 운용할 수 있도록 함으로써, 각 보드 수납공간의 온도를 개별적으로 제어할 수 있도록 한다.

보다 상세하게는, 본 발명의 냉각 유지부(140)의 복수개의 개폐수단들(141)은 보드 유입되는 공기가 수납공간(111) 각각으로 유입되거나 차단될 수 있도록 상기 기 설정된 각도 범위로 구동하면서 보드 수납공간 각각을 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

이때, 본 발명의 냉각 유지부(140)의 각 개폐수단(141)의 구동 각도는 각 개폐수단의 일측부에 위치하는 각 보드 수납공간의 온도를 고려하여 구동될 수 있는데, 이와 같은 보드 수납공간의 온도를 고려한 구동 각도는 본 발명의 제어부(190)가 결정할 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 유지부의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 참고도이다.

먼저 도4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(190)는 보드 수납부(110)의 각 보드 수납공간(111) 내부의 온도를 고려하여, 냉각 유지부(140)의 구동 각도를 결정하고, 결정된 구동 각도에 따른 제어 명령을 냉각 유지부(140)로 전달함으로써, 각 개폐수단(141)은 상기 제어 명령에 따른 구동 각도로 회전하여 쿨링 팬(120)에 의해 유입되는 공기의 유입량을 제어할 수 있다.

통상적으로, 함체에 장착된 전자보드의 성능과 각 전자보드의 동작 소프트웨어가 다르기 때문에 각 전자보드의 온도가 서로 다를 수 있다. 일반적으로, 보드 수납부(110)의 온도 이상은 전체 전자보드들의 전반적인 온도 이상이 아닌, 특정 전자보드의 온도가 과도하게 높아져 발생하는 경우가 대부분이다.

이에 따라, 제어부(190)는 보드 수납부(110)의 온도를 감지하는 센서부(200)로부터 감지된 보드 수납부의 온도 또는 전자보드의 온도에 대한 정보를 입력 받아, 상기 각 개폐수단(141)을 구동시키고자 하는 구동 각도를 계산하고, 그 계산된 구동 각도에 대한 상기 제어 명령을 냉각 유지부(140)로 전달한다.

여기서, 본 발명의 제어부(190)는 센서부(200)가 각 보드 수납공간 및 냉각 유지 장치(함체) 내 온도를 측정하고, 측정된 각 보드 수납공간 및 냉각 유지 장치 내 온도에 따라 냉각 유지부(140)를 제어할 수 있고, 또 다른 실시예로 제어부(190)는 센서부(200)가 각 보드 수납공간에 삽입되는 각 전자보드의 온도를 각각 측정하거나, 각 전자보드 별 마진 온도를 계산함으로써 냉각 유지 장치(함체)의 온도를 측정하여, 측정된 온도에 따라 냉각 유지부(140)를 제어할 수도 있다.

여기서, 각 전자보드 별 마진 온도는 각 전자보드 별로 미리 정해진 운용 가능한 최고 온도와 현재 전자보드의 온도(해당 보드 수납부의 내부온도를 측정하여 측정 가능함)의 차이온도로 정의될 수 있다. 마찬가지로, 상기 전자보드 별 마진 온도는 해당 보드 수납부의 내부 온도로 대체될 수 있다. 이하에서는 전자보드의 온도를 측정하는 것으로 가정하여 설명한다.

보다 구체적인 실시예로 설명하면, 제어부(190)는 각 전자보드 별 마진 온도를 계산하고, 그에 따라 각 전자보드 별 마진 온도의 평균값(이하, 평균 마진 온도)를 계산하여, 상기 각 전자보드의 마진 온도와 상기 평균 마진 온도의 차이 온도를 미리 설정된 온도범위로 변경시킬 수 있도록 각 개폐수단(141)의 구동 각도를 제어할 수 있다.

즉, 본 발명의 제어부(190)는 상기 센서부(200)로부터 감지된 각 전자보드의 온도를 통해, 상기 각 전자보드의 개별 마진 온도를 계산하고, 이를 토대로 랙(10)에 마련된 다수개의 전자보드들의 평균 마진 온도를 더욱 계산함에 따라, 개별 마진 온도와 평균 마진 온도를 비교하여 개별 마진 온도들 각각을 조절하도록 개폐수단(141)들 각각을 제어한다.

보다 구체적인 설명을 위하여 도7 내지 도10을 참고한다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 방법을 시간의 흐름에 따라 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도7을 참고하면, 먼저, S71 단계에서 센서부(200)가 랙 내부에 마련된 다수개의 전자보드들 각각의 온도를 측정한다.

그리고, S72 단계에서 제어부(190)가 상기 다수개의 전자보드들 각각의 개별 마진 온도를 계산한다. 여기서, 상기 각 전자보드의 개별 마진 온도는 미리 정해진 각 전자보드 별 운용 가능한 최고 온도와 센서부에 의해 측정된 상기 각 전자보드의 온도의 차이온도를 계산함에 따라 구할 수 있다.

그리고, S73 단계에서 제어부(190)는 상기 다수개의 전자보드들 각각의 개별 마진 온도와 평균 마진 온도를 비교하여, 상기 개별 마진 온도가 평균 마진 온도의 차이 온도가 미리 정해진 기준 범위(정상 범위)를 초과하는 경우, S74 단계에서 제어부(190)는 해당 개별 마진 온도를 상기 평균 마진 온도로 낮추기 위한 개폐수단 구동 각도를 계산한다.

반면, S73 단계에서 상기 차이 온도가 상기 미리 정해진 기준 범위 이내인 경우, 이는 정상 범위인 것으로 판단되므로 개폐수단의 구동각도를 조절하지 않고 바로 종료될 수 있다.

S74 단계 이후, S75 단계에서 제어부(190)는 상기 S74 단계에서 계산된 각 개폐수단의 구동 각도에 따라 각각의 개폐수단의 구동 각도를 조절한다.

S76 단계에서, 센서부(200)가 다시 각 전자보드의 온도를 측정함에 따라, 제어부(190)가 다시 구동 각도가 조절된 이후의 각 전자보드의 개별 마진온도와 평균 마진온도를 비교하고, 그에 따라 상기 차이 온도가 미리 정해진 기준 범위 이내에 해당하는지 여부를 확인한다.

S76 단계에서 제어부(190)의 확인 결과, 상기 차이 온도가 상기 미리 정해진 기준 범위 이내 라면 종료되지만, 상기 차이 온도가 여전히 상기 미리 정해진 기준 범위를 초과한다면, S77 단계에서 제어부(190)는 쿨링 팬(120)의 가동 속도를 높여준다.

도8 내지 도10은 상기 도7에 대한 동작 원리를 보다 구체적으로 설명하기 위해 일 실시예를 나타낸 도면이다. 즉, 도8 내지 도10은 본 발명의 실시예에 따라 각 전자보드의 온도를 조절하기 위한 알고리즘을 설명하기 위해 도시한 참고도이다.

예를 들어, 도8 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 랙 구조체에 수납할 수 있는 전자보드의 개수가 6개일 때, 제1 전자보드(1) 및 제2 전자보드(2)의 운용 가능한 최고 온도가 80도, 제3 전자보드(3) 내지 제6 전자보드(6)의 운용 가능한 최고 온도가 90도이고, 제1 전자보드의 현재 온도가 70도, 제2 전자보드의 현재 온도는 60도, 제3 전자보드의 현재 온도는 50도, 제4 전자보드 내지 제6 전자보드의 현재 온도는 40도 인 경우, 제1 전자보드의 마진 온도는 10도, 제2 전자보드의 마진 온도는 20도, 제3 전자보드의 마진 온도는 40도, 제4 내지 제6 전자보드의 마진 온도는 50도가 된다. 따라서, 제1 내지 제6 전자보드의 평균 마진 온도는 36.66도가 된다.

도8 (b)는 각 전자보드의 마진 온도를 나타낸 것이다. 일 실시예로 미리 정해진 기준 범위가 10도로 설정된 경우, 도8에 따른 실시예에서 본 발명의 제어부는 제3 전자보드만 정상 범위의 온도로 동작되고 있고, 나머지 전자보드들은 정상 범위를 벗어난 상태로 동작되고 있음을 확인할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로 도9를 참조한다. 도9 (a)를 참조하면, 본 실시예에서의 제1 전자보드의 마진 온도는 30도, 제2 전자보드의 마진 온도는 25도, 제3 전자보드의 마진 온도는 30도, 제4 전자보드의 마진 온도는 25도, 제5 전자보드의 마진 온도는 28도, 제6 전자보드의 마진 온도는 25도이다. 이에 본 발명의 제어부는 도9 (b)에 도시된 바와 같이, 6개 모든 전자보드들이 모두 미리 정해진 기준 범위(정상 범위) 내에 해당되므로, 모두 정상적인 동작 온도로 운용되고 있음을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명의 제어부는 도8과 같은 운용 상황에서는 제3 전자보드를 제외한 나머지 전자보드들의 온도를 조절하기 위해 각 전자보드의 개폐 수단의 구동각도를 조절하도록 제어하고, 도9와 같은 운용 상황에서는 모두 정상 범위에 해당하므로 전자보드들의 온도를 별도로 조절할 필요가 없기 때문에, 개폐 수단의 구동각도를 조절하지 않는다.

도10은 서로 다른 실시예에 따른 도8과 도9의 각 전자보드별 온도에 대한 정보를 나타내는 표이다. 도10에 나타난 바와 같이, 개폐수단 제어 후에 전자보드들의 평균온도는 50도에서 59.5도로 올라갔지만, 전자보드들 중 최저 개별 마진 온도가 10도에서 25도로 올라가게 되었음을 확인할 수 있다.

도8과 같은 실시예에서, 본 발명의 제어부는 제6 전자보드에 비해 제1 전자보드의 개별 마진 온도가 현저히 작으므로, 제1 전자보드의 제1 개폐수단을 제6 전자보드의 제6 개폐수단보다 더 많이 개방시키도록 함으로써, 제1 보드 수납공간에 공기가 보다 많이 유입될 수 있도록, 냉각보조 팬(150)으로부터 유입되는 공기의 유입량을 제어할 수 있다.

보다 구체적인 일 실시예에 따르면, 본 발명의 냉각 유지부(140)는 미리 정해진 기준 각도로 개폐수단(141)들의 각도를 설정하고, 이에 따라 제어부(190)는 보드 수납공간들 각각 또는 보드들 각각의 온도를 확인하여, 쿨링 팬(120)의 회전속도(RPM)과 개폐수단들(141)의 구동각도를 고려하여 각 보드 수납공간(111)의 공기 유동량을 계산할 수 있다. 이때, 현재 쿨링 팬(120)의 회전속도에서 개폐수단(141)의 각도가 최대 유동량을 발생시키는 각도(예를 들어 90도)일 때의 보드 수납공간(111) 또는 전자보드의 온도를 계산한다. 만약, 함체의 냉각 유지 장치 내부의 공기 유동량이 최대인 경우, 현재 보드 수납공간 또는 보드의 온도를 기반으로 개폐수단(141)들 각각의 구동 각도를 재설정하여 구동할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 제어부(190)는 함체 내 보드 수납부(110)의 온도를 계산하여, 계산된 함채 내 보드 수납부(110)의 온도에 따라 보드 수납부(110)의 후면에 위치하는 쿨링 팬(120)을 제어할 수 있다.

즉, 제어부(190)는 보드 수납공간(111) 각각의 개별 온도에 따라 각 보드 수납공간(111) 전면에 위치하는 개폐수단(141)의 구동 각도를 제어함으로써 함체 내부를 효율적으로 냉각시키도록 하고, 그럼에도 불구하고 적어도 하나의 전자보드의 개별 마진 온도와 평균 마진 온도의 차이가 미리 설정된 온도 범위보다 높다면 유량을 더 늘이기 위해 쿨링 팬(120)의 가동 속도(회전 속도)를 증가시키도록 할 수 있다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 냉각 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 유지 장치의 측면도 및 후면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도5를 먼저 참조하면, 도면번호 10은 도1에서 설명한 랙(rack)의 구성을 보다 상세하게 도시하였다. 즉, 냉각 유지 장치의 랙(10)은 측면부에 마련된 레일(130)을 통해 안팎으로 구동 가능하다. 예컨대, 레일(130)을 통해 랙(10)이 밖으로 분리되는 경우, 체결되어있던 체결부(160) 또한 도5와 같이 분리되어 구동된다. 이때, 밖으로 분리된 체결부(160)의 일 영역과 보드 수납부(110)의 하단에 배치된 메인보드(170)가 케이블(cable)로 연결될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 메인보드(170)는 마더보드(motherboard)로 마련될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 체결부(160)는 blind mating connector로 구현될 수 있다. 레일(130)은 냉각 유지 장치의 하우징 외표면에 부착되어 있는 형태로 마련되고, 체결부(160)는 냉각 유지 장치 내부에 구비되어 있는 형태로 구현될 수 있다.

이때, 메인보드(170)와 체결부(160)의 연결구조에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 메인보드(170)의 하단에는 케이블과 연결하기 위한 연결부(180)가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은, 랙(10)의 후면에는 덕트(150)와 쿨링팬(120)이 배치된다. 본 발명에서는 랙(10)과 쿨링팬(120)을 분리시킬 수 있는 구조를 통해, 쿨링팬의 정비성(maintainability)을 향상시킬 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명의 냉각 유지 장치는 상술한 바와 같은 복수개의 랙(10) 구조체가 종방향(longitudinal)으로 배치된 형태로 구현될 수 있다. 이와 관련하여 보다 상세하게 살펴보기 위해 도6을 참고한다.

도6은 본 발명의 일 실시예로서, 냉각 유지 장치에 2개의 랙(10)(A, B)이 구비된 것으로 예시하여 도시하였다. 먼저, 도6의 측면도를 참고하면, 제1 랙(A)과 제2 랙(B) 모두 각각의 체결부(160a, 160b)를 이용하여 냉각 유지 장치로부터 분리되거나 결합되도록 구동 가능하다. 이때, 제1 랙(A)의 제1 체결부(160a)와 제2 랙(B)의 제2 체결부(160b) 또한 케이블로 연결된다.

그리고, 도6의 후면도를 참고하면, 마찬가지로 제1 랙(A)의 제1 체결부(160a)와 제2 랙(B)의 제2 체결부(160b)가 케이블로 연결된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 냉각 유지 장치의 최후단에 위치하는 쿨링 팬(120)은 랙(10)의 전체 면적을 커버할 수 있을 정도의 크기로 구현되어 종래에 비해 쿨링 팬(120)에 의한 유량을 증가시킬 수 있어 냉각 효율이 증가되고, RPM이 감소됨에 따라 팬의 소음 또한 감소시킬 수 있다는 이점이 있다. 이 뿐만 아니라, 전자 보드가 위치하는 보드 수납부(110)와 쿨링 팬(120)의 간격 거리가 비교적 떨어져 있어, 각 전자보드로 유입되는 유동량이 일정하여 각 개폐수단(141)을 이용한 공기의 유동량 제어가 보다 용이해진다는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 일 실시예로, 함체의 냉각 유지 장치는, 개폐수단(141) 고장 여부 판단부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 고장 여부 판단부는, 냉각 유지부(140)의 개폐수단들(141) 중 적어도 하나의 고장 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 고장 여부 판단부가, 복수개의 개폐수단들 중 제6 개폐수단이 고장난 것으로 판단하면, 제어부(190)는 고장 여부 판단 결과를 상기 고장 여부 판단부로부터 전달 받아, 쿨링 팬(120)의 가동 속도(회전 속도)를 제어할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 고장 여부 판단부(미도시)는 제6 개폐수단이 고장난 것으로 판단하면, 제어부(190)는 고장난 제6 개폐수단의 현재 정지된 상태에서의 각도를 확인하여, 상기 현재 정지된 상태에서의 제6 개폐수단의 각도가 완전히 개방된 상태(예컨대, 90도)라면, 그대로 유지하고, 제6 개폐수단의 각도가 완전히 차단된 상태(예컨대, 0도)가 아닌 일부 개방된 상태라면, 냉각 유지 장치의 전체적인 온도가 높아지지 않도록 쿨링 팬(120)의 가동 속도를 증가시킬 수 있고, 제6 개폐수단의 각도가 완전히 차단된 상태(예컨대, 0도)라면, 고장 경보 알람 또는 고장 경보 등(light)를 통해 사용자에게 고장 상태를 알릴 수 있다.

여기서, 본 발명의 고장 여부 판단부(미도시)는 센서부에 의해 측정된 제6 전자보드의 개별 마진 온도가 평균 마진 온도와 같거나 높은 상태로 미리 설정된 시간(예를 들어, 30분 내지 50분) 이상 유지되는 경우에, 제6 보드 수납공간 전면에 배치되는 제6 개폐수단이 고장난 것으로 판단할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 보드 수납부
111: 보드 수납공간
120: 쿨링 팬
130: 레일
140: 냉각 유지부
141: 개폐수단
150: 덕트
160: 체결부
170: 메인보드
180: 연결부
190: 제어부
200: 센서부
10: 랙(rack)

Claims (11)

1. 수중운동체에 탑재되는 함체의 냉각 유지 장치에 있어서,
   전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들을 포함하는 보드 수납부;
   상기 전자보드의 동작에 의해 상승되는 상기 전자보드의 온도를 감소시키기 위해 상기 보드 수납부의 일면에 위치하여 동작하는 쿨링 팬;
   상기 보드 수납부의 타면에 위치하고, 상기 보드 수납부로 유입되는 공기의 유입량을 조절함으로써 상기 각 보드 수납공간의 내부 온도를 개별적으로 제어하는 냉각 유지부; 및
   상기 각 보드 수납공간의 온도를 고려하여, 상기 냉각 유지부의 구동 각도를 결정하고, 상기 결정된 구동 각도에 따른 제어 명령을 상기 냉각 유지부로 전달하는 제어부;를 포함하되,
   상기 냉각 유지부는, 상기 각 보드 수납공간의 전면에 위치하여 상기 보드 수납공간들 각각을 개방하거나 폐쇄하는 상기 복수개의 보드 수납공간들 각각에 상응하는 복수개의 개폐수단들을 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 보드 수납공간에 삽입된 전자보드 별 미리 정해진 운용 가능한 최고 온도와 상기 각 보드 수납공간의 현재 내부온도의 차이온도로 정의되는 개별 마진 온도를 고려하여 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 결정하고, 상기 개별 마진 온도를 고려하여 결정된 상기 각 개폐수단의 구동 각도에 따라 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 제어하며, 상기 각 개폐수단의 구동 각도 제어 후 상기 각 보드 수납공간의 개별 마진 온도와, 상기 복수개의 보드 수납공간들에 따른 개별 마진 온도들을 기반으로 평균한 평균 마진 온도를 비교한 결과에 따라 상기 쿨링 팬을 제어하는 것을 특징으로 하는 함체의 냉각 유지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각 유지부는, 상기 유입되는 공기가 상기 보드 수납공간 각각으로 유입되거나 차단될 수 있도록 기 설정된 각도 범위로 구동하면서 상기 보드 수납공간 각각을 개방하거나 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 함체의 냉각 유지 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 상기 보드 수납공간이 기 설정된 시간 이상 미리 설정된 기준온도보다 높은 온도로 유지되는 경우 상기 적어도 하나의 보드 수납공간의 전면에 배치된 적어도 하나의 상기 개폐수단이 고장난 것으로 판단하는 고장 여부 판단부를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 고장 여부 판단부로부터 상기 적어도 하나의 개폐수단이 고장난 것으로 판단된 결과에 따른 신호가 입력되면, 상기 쿨링 팬의 가동 속도를 제어하여 상기 보드 수납부의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 함체의 냉각 유지 장치.
8. 수중운동체에 있어서,
   복수의 전자보드들; 및
   상기 전자보드가 삽입될 수 있는 공간을 형성하는 복수개의 보드 수납공간들을 포함하는 보드 수납부, 상기 전자보드의 동작에 의해 상승되는 상기 전자보드의 온도를 감소시키기 위해 상기 보드 수납부의 일면에 위치하여 동작하는 쿨링 팬, 상기 보드 수납부의 타면에 위치하고, 상기 보드 수납부로 유입되는 공기의 유입량을 조절함으로써 상기 각 보드 수납공간의 온도를 개별적으로 제어하는 냉각 유지부, 및 상기 각 보드 수납공간의 온도를 고려하여, 상기 냉각 유지부의 구동 각도를 결정하고, 상기 결정된 구동 각도에 따른 제어 명령을 상기 냉각 유지부로 전달하는 제어부를 포함하는 함체;를 포함하되,
   상기 냉각 유지부는, 상기 각 보드 수납공간의 전면에 위치하여 상기 보드 수납공간들 각각을 개방하거나 폐쇄하는 상기 복수개의 보드 수납공간들 각각에 상응하는 복수개의 개폐수단들을 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 보드 수납공간에 삽입된 전자보드 별 미리 정해진 운용 가능한 최고 온도와 상기 각 보드 수납공간의 현재 내부온도의 차이온도로 정의되는 개별 마진 온도를 고려하여 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 결정하고, 상기 개별 마진 온도를 고려하여 결정된 상기 각 개폐수단의 구동 각도에 따라 상기 각 개폐수단의 구동 각도를 제어하며, 상기 각 개폐수단의 구동 각도 제어 후 상기 각 보드 수납공간의 개별 마진 온도와, 상기 복수개의 보드 수납공간들에 따른 개별 마진 온도들을 기반으로 평균한 평균 마진 온도를 비교한 결과에 따라 상기 쿨링 팬을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지가 가능한 수중운동체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 냉각 유지부는,
   상기 보드 수납공간 각각으로 상기 유입되는 공기가 유입되거나 차단될 수 있도록 기 설정된 각도 범위로 구동하면서 상기 보드 수납공간 각각을 개방하거나 폐쇄하는 상기 복수개의 보드 수납 공간에 대응되는 복수개의 개폐수단들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지가 가능한 수중운동체.
10. 삭제
11. 삭제

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