KR102113652B1

KR102113652B1 - Idc 현열 냉각용 바이패스 crah

Info

Publication number: KR102113652B1
Application number: KR1020180148503A
Authority: KR
Inventors: 최재용; 이성만; 신현창
Original assignee: 한국코로나 주식회사
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-05-20

Abstract

본 발명은, 컴퓨터룸의 냉각이 필요하지 않은 경우에는 냉각벽에 형성된 덕트를 통하여 공기를 순환시키고, 순환공기 내에 포함된 먼지를 제거하여 서버랙의 고장을 예방하고자 하는 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH에 관한 것으로서, 순환공기를 냉각시키는 냉각벽(110)과, 컴퓨터 룸 내부에 설치된 서버랙(120)과, 관통공이 형성된 액세스 플로워(130)와, 공기가 순환되는 순환통로(160)와, 순환통로(160)에 설치되어 공기를 순환시키는 송풍팬(140)으로 이루어진 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH에 있어서, 냉각벽(110)사이에 덕트(200)가 형성된 것을 요지로 한다.

Description

IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH {Sensible heat cooling by-pass CRAH for IDC}

본 발명은 인터넷 데이터 센터(internet data center. 이하 'IDC'라 한다)의 컴퓨터룸 공기조화기(computer room air handler, 이하 'CRAH'라 한다)에 관한 것으로서, 상세하게는 컴퓨터룸의 환기를 냉각환기 또는 냉각기능이 없는 단순 순환환기 등이 선택적으로 이루어지는 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH 에 관한 것이다.

일반적으로 데이터센터는 기업 및 개인에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나, 고객의 설비를 유치하여 유지, 보수 등의 서비스를 제공하며, 이러한 데이터센터는 보통 통신기기를 탑재한 서버랙 복수개가 열을 이루어 설치되어, 작업자가 작업할 수 있는 작업공간과, 서로 인접하는 상기 서버랙 열 상호간에 형성되는 랙공간부를 포함하고 있다.

상기한 서버랙을 포함하는 기기는 고온에서 작동이 원활하지 않으며, 작동 중에 열이 발생하기 때문에, 데이터센터는 이를 냉각시키기 위한 냉각장치가 필요로 한다.

도 1은 종래 컴퓨터룸의 작동상태의 예시도이다.

도시된 바와 같이 컴퓨터룸(100)은 냉각벽(110), 서버랙(120), 액세스플로워(130), 송풍팬(140), 지지대(150), 순환통로(160)로 이루어져 있으며, 서버랙(120)에서 발생된 열이 포함된 공기를 냉각벽(110)으로 통과시켜 냉각을 한 후 냉각된 공기를 송풍팬(140)에 의하여, 관통공이 형성된 액세스 플로워(130)와 순환통로(160)를 거쳐 서버랙(120)이 설치된 룸의 액세스 플로워(130)를 통해, 송순환시키는 구조가 공지되어 있다.

그러나 이와 같은 종래기술은 컴퓨터룸의 냉각이 필요하지 않은 경우에도 냉각벽(110)을 통하여 공기를 순환시키는 구조를 가지고 있어, 공기순환이 원활하게 이루어지지 않아 에너지 소모가 많아지는 문제가 있었다.

아래의 선행기술을 공지된 데이터센터의 공기조화시스템이다.

등록특허공보 제10-1437312호(2014.11.04.공고)

본 발명은, 컴퓨터룸의 냉각이 필요하지 않은 경우에는 냉각벽에 형성된 덕트를 통하여 공기를 순환시킴으로써, 공기의 순환을 원활하게 하여, 에너지가 절감하고자 함이다.

본 발명 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH는, 순환공기를 냉각시키는 냉각벽과, 컴퓨터 룸 내부에 설치된 서버랙과, 관통공이 형성된 액세스 플로워와, 공기가 순환되는 순환통로와, 순환통로에 설치되어 공기를 순환시키는 송풍팬으로 이루어진 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH에 있어서, 냉각벽사이에 덕트가 형성되어 공기의 순환이 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 덕트는, 장방형 구조를 가지며, 일측의 전방에는 제1회전축이 형성되고, 후방에는 제2회전축이 형성된 루버와, 덕트의 상면에 브라켓에 의하여 고정되며, 유압실린더에 내장되어 출몰하는 로드로 이루어진 개폐수단과, 타원형의 구조를 가며, 일측에는 제1힌지가 형성되고, 타측에는 제2힌지가 형성되며, 중앙에는 관통공이 형성되고, 일측면에는 제3힌지가 구비된 레버가 돌출 형성된 회전판과. 회전판의 관통공에 끼움 결합된 가이드바와, 측면판의 일측에 관통,형성된 슬릿으로 이루어지되; 제1회전축은 제1힌지에 회전 가능하도록 결합되고, 제2회전축은 덕트의 측면판에 회전이 가능하도록 결합되며, 로드는 제3힌지에 회전 가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 송풍팬은, 공기가 토출되는 토출구와, 송풍팬의 표면에서 슬라이드 이동되어 토출구의 직경을 확대 또는 축소하는 풍량조절판넬과, 토출구의 일측면에 형성되어, 풍량조절판넬이 관통되도록 형성된 장공과, 풍량조절판넬과 구동부 사이에 링크로 연결된 크랭크링크와, 송풍팬을 지지하는 지지부와, 송풍팬 및 구동부를 지지하는 받침부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH는, 컴퓨터룸의 냉각이 필요하지 않은 경우에는 냉각벽에 형성된 덕트를 통하여 공기를 순환시킴으로써, 공기의 순환을 원활하게 하여, 에너지가 절감되는 효과가 있다.

도 1은 종래 컴퓨터룸의 작동상태 예시도,
도 2는 본 발명 컴퓨터룸의 작동상태 예시도,
도 3은 본 발명 덕트의 사시도,
도 4a는 본 발명 덕트가 폐쇄된 상태의 부분 사시도,
도 4b는 본 발명 덕트가 개방된 상태의 부분 사시도,
도 5는 본 발명 풍량조절 및 진동감쇄 기능을 갖는 송풍팬의 측면도,
도 6은 도 5의 진동감쇄부의 확대단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

아래에서 설명하는 냉각벽(110)은, 유입되는 공기를 냉각시켜 배출하는 것으로서, 도시되지 않았지만 냉각부 등을 포함하며, 외기가 유입되는 외기유입구와, 유출구가 각각 형성되어 있고, 내부에는 유입된 공기를 유출구로 안내하는 유로가 형성되어 있는데, 이와 같은 구성은 이 기술분야에서는 일반적으로 상용되는 주지, 관용의 구성이므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명 컴퓨터룸의 작동상태 예시도이다.

도시된 바와 같이 컴퓨터룸(100)은 냉각벽(110), 서버랙(120), 액세스플로워(130), 송풍팬(140), 지지대(150), 순환통로(160)로 이루어져 있으며, 서버랙(120)에서 발생된 열이 포함된 공기를 냉각벽(110)으로 통과시켜 냉각을 한 후 냉각된 공기를 송풍팬(140)에 의하여, 관통공이 형성된 액세스 플로워(130)와 순환통로(160)를 거쳐 서버랙(120)이 설치된 룸의 액세스 플로워(130)를 통해, 순환시키는 구조는 종래의 구성과 다름이 없다.

본 발명은 냉각벽(110) 사이에 덕트(200)가 형성된 구성에 특징이 있다.

이와 같은 구성은 가지는 본 발명의 덕트(200)는, 컴퓨터룸(100)에 냉각이 필요한 경우에는 덕트(200)에 구비된 루버(210)를 폐쇄한 상태에서 공기를 순환시킴으로써, 냉각벽(110)에 의하여 공기를 냉각시킬 수 있으며, 냉각이 필요 없는 경우에는 냉각벽 내부 냉각부의 작동을 중지시키고, 덕트(200)에 구비된 루버(210)를 개방시킨 상태에서 공기를 순환시킴으로써, 작업환경에 따라 공기의 순환구조를 선택할 수 있는 것이어서, 공기순환의 효율 및 에너지를 절감할 수 있다.

도 3은 본 발명 덕트의 사시도이고, 도 4a는 본 발명 덕트가 폐쇄된 상태의 부분 사시도, 도 4b는 본 발명 덕트가 개방된 상태의 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명 덕트(200)는 루버(210), 개폐수단(220), 회전판(230), 가이드바(240), 측면판(250), 슬릿(260)으로 대별된다.

루버(210)는 덕트(200)에 내장되어 있으며, 덕트(200)를 폐쇄 또는 개방하여 공기를 선택적으로 순환시키는 기능을 하는 것으로서, 상기 루버(210)는 장방형의 구조를 가지고 있으며, 일측의 전방에는 제1회전축(211)이 형성되어 있고, 후방에는 제2회전축(212)이 형성되어 있다. 상기 제1회전축(211)은 후술하는 회전판(230)에 제1힌지(H1)를 매개로 회전이 가능하도록 결합되어 있고, 제2회전축(212)은 덕트(200)의 측면판(250)에 회전이 가능하도록 결합되어 있다.

개폐수단(220)은 덕트(200)의 상면에 브라켓(223)에 의하여 고정되어 있으며, 유압실린더(221)에 내장되어 출몰하는 로드(222)로 이루어지고, 로드(222)는 후술하는 레버(231)에 제3힌지(H3)를 매개로 회전 가능하도록 결합된다.

상기 개폐수단(220)는 도시하지 않은 제어부에 의하여 제어될 수 있음은 물론이다.

회전판(230)은 타원형의 구조를 가지고 있으며, 일측에는 제1힌지(H1)가 형성되어 있어, 루버(210)의 제1회전축(211)이 회전 가능하도록 결합되어 있으며, 타측에는 제2힌지(H2)가 형성되어 있고, 제2힌지(H2)는 측면판(250)에 회전 가능하도록 결합된다. 또한 회전판(230)의 중앙부에는 관통공(232)이 형성되어 있어, 후술하는 가이드바(240)가 끼움,결합되어 있으며, 일측면으로는 레버(231)가 돌출 형성되어, 로드(222)와 제3힌지(H3)를 매개로 회전 가능하도록 결합된다.

가이드바(240)는 상하로 다수개 형성된 회전판(230)의 관통공(232)에 끼움 결합되어, 다수개의 회전판(230)의 제2힌지(H2)를 중심으로 동시에 상,하로 움직에게 하는 기능을 한다.

슬릿(260)은 측면판(250)의 일측에 상,하 방향의 길이를 가지며 관통,형성되어 있으며, 루버(210)의 일측면에 형성된 제1회전축(H1)이 슬릿(260)을 관통하여 회전판(230)의 제1힌지(H1)에 결합된다.

이상과 같은 덕트의 작동관계를 살펴보면, 컴퓨터룸을 냉각하지 않고, 단순히 환기만을 실행할 경우에는 제어부는 개패수단(220)의 실린더(221)에 내장된 로드(222)를 밀어내는 신호를 보내고, 로드(222)가 레버(231)를 밀어 회전시키면, 레버(231)는 회전판(230)을 수평방향으로 회전시키게 되고, 회전판(230)이 회전하면, 회전판(230)에 결합된 가이드바(240)가 상,하로 이동하여 나머지 회전판(230)도 동시에 회전하게 된다.

또한, 회전판(230)이 회전하면, 회전판(230)에 제1힌지(H1)을 매개로 연결되어 있는 루버(210)도 회전하여, 루버(210)가 수평상태가 됨으로써, 공기를 순환시킬 수 있게 되는 것이다.

컴퓨터룸을 냉각하고자 할 경우에는 상기 덕트의 개방순서를 역순으로 행하여 덕트를 폐쇄한다. 따라서 컴퓨터룸의 냉각이 필요하지 않은 경우에는 냉각벽(110)에 형성된 덕트를 통하여 공기를 순환시킴으로써, 공기의 순환을 원활하게 하여, 에너지가 절감하는 효과가 있다.

또한, 이와 같은 덕트는 구조가 단순하고, 작동이 정확하게 이루어지므로, 생산원가절감, 불량품의 최소화, 생산제품의 균일화, 표준화가 가능하여 덕트의 품질향상과 대량생산이 가능하도록 함으로써, 원자재 및 인건비가 절감되고, 제품의 불량률 절감 및 가동률 향상으로 생산성의 향상 및 생산량을 증가할 수 있다.

또한, 작업의 편리성이 있어, 생산설비의 수명연장 및 생산원가가 절감되고, 조립 및 이송작업이 부드럽고 단순화되어 조립공정의 사이클 타임이 단축됨에 따라 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다

이하에서는 본 발명의 제2실시 예인 송풍팬의 구조에 관하여 설명한다.

도 5는 본 발명 풍량조절 및 진동감쇄 기능을 갖는 송풍팬의 측면도이다.

도시된 바와 같이 본 실시 예의 송풍팬(140)은 토출구(141), 풍량조절판넬(142), 장공(143), 크랭크링크(144), 구동부(145), 지지부(146), 받침부(147), 진동감쇄부(500)로 이루어져 있다.

토출구(141)는 송풍팬의 구동으로 인하여 공기가 토출되는 부분이다.

풍량조절판넬(142)은 후술하는 토출구(141)에 형성된 장공(142)를 관통하여 토출구(141)의 직경을 제한함으로써, 토출구(141)에서 토출되는 공기의 양을 조절하는 구성으로서, 후술하는 크랭크링크(144)와 연결되어 있어, 장공(142)을 관통하여 출몰함으로써, 토출구의 직경을 확대 또는 축소한다.

상기 풍량조절판넬(142)은 송풍팬의 표면에서 가이드홈(도시를 생략함)를 따라 슬라이드 이동함은 물론이다.

장공(143)은 토출구(141)의 일측면에 형성되어 있으며, 풍량조절판넬(142)이 관통되어 출몰하면서, 토출구(141)의 직경을 축소하거나 확대하는 기능을 한다.

크랭크링크(144)는 상기 풍량조절판넬(142)과 후술하는 구동부(145) 사이에 링크로 연결되어 있어, 구동부에 의하여 링크가 회전하면, 출량조절판넬(142)을 밀거나 당겨, 토출구(141)의 직경을 축소 또는 확대한다.

구동부(145)는 상기 크랭크링크(144)를 회전시키도록 연결되어 있으며, 크랭크링크(144)를 제어부(도시를 생략함)의 신호에 의하여 회전시킨다.

지지부(146)는 송풍팬을 지지하는 기능을 한다.

받침부(147)는 송풍팬 및 구동부를 지지하는 기능을 한다.

진동감쇄부(500)는 받침부(147)의 하면에 다수개 형성되어 있으며, 송풍팬의 구동으로 인한 진동을 감쇄하는 기능을 하며, 구체적인 구성은 후술한다.

이상과 같은 송풍팬의 작동관계를 살펴보면,

제어부에서 풍량을 조절하기 위하여 신호를 구동부(145)로 보내면, 구동부(145)는 제어부의 신호에 의한 양만큼 회전하게 되고, 구동부(145)가 회전하면, 구동부과 연결된 크랭크링크(144)가 회전하게 된다. 크랭크링크(144)가 회전하면, 크랭크링크(144)와 연결된 풍량조절판넬(142)이 장공(143)으로 출몰하면서 토출구(141)의 직경을 확대 또는 축소시켜 송풍팬에서 토출되는 공기량을 조절할 수 있는 것이다.

도 6은 도 5의 진동감쇄부(500)의 확대단면도이다.

도시된 바와 같이 진동감쇄부(500)는 몸체(510), 완충고무(520), 스프링(530), 볼트(540), 박스(550)로 이루어져 있다.

몸체(510)는 원기둥 형상을 가지고 있으며, 받침부(147)를 관통하는 볼트(540)에 의하여 체결,고정되어 있으며, 몸체의 양측 하면에는 제1 지지홈(511a)이 형성되어 있어, 후술하는 완충고무(520)의 상면에 형성된 제2 지지홈(521a) 사이에 스프링(530)이 결합된다.

완충고무(520)는 후술하는 박스(550)의 내부에 탄성변형이 가능하도록 결합되어 있으며, 상면에는 제2 지지홈(521a)이 형성되어 있어, 스프링(530)이 결합된다.

스프링(530)은 몸체(510)의 양측 하면에 형성된 제1 지지홈(511a)과 완충고무(520)의 상면에 형성된 제2 지지홈(521a) 사이에 결합된다.

박스(550)는 중공의 원통형의 구조를 가지고 있으며, 상면에는 관통공이 형성되어 있어, 몸체(510)가 슬라이드 가능하도록 결합되어 있다.

이상과 같은 진동감쇄부의 작동관계를 살펴보면,

송풍팬의 구동으로 진동이 발생하면, 그 진동은 볼트(540)를 통하여 몸체(510)로 전달되고, 몸체는 완충고무(520)와 스프링(530)을 매개로 연결되어 있으므로, 상이한 탄성계수를 부여할 수 있는 완충고무(520)와 스프링(530)에 의하여 상,하 및 경사방향의 진동을 모두 감쇄하는 기능을 가지게 됨으로써, 서버랙에 가해질 수 있는 미세진동을 감쇄하여 서버랙의 고장을 최소화하는 효과가 있다.

100:컴퓨터룸 110:냉각벽
120:서버랙 130:액세스플로워
140:송풍팬 141:토출구
142:풍량조절판넬 143:장공
144:크랭크링크 145:구동부
146:지지부 147:받침부
150:지지대 160:순환통로
200:덕트 210:루버
211:제1회전축 212:제2회전축
220:개폐수단 221:실린더
222:로드 223:브라켓
230:회전판 232:관통공
240:가이드바 250:측면판
260:슬릿 500:진동감쇄부
510:몸체 511a:제1지지홈
521a:제2지지홈 520:완충고무
530:스프링 540:볼트
550:박스 H1:제1힌지
H2:제2힌지 H3:제3힌지

Claims

순환공기를 냉각시키는 냉각벽(110)과,
컴퓨터 룸 내부에 설치된 서버랙(120)과,
관통공이 형성된 액세스 플로워(130)와,
공기가 순환되는 순환통로(160)와,
순환통로(160)에 설치되어 공기를 순환시키는 송풍팬(140)으로 이루어진 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH에 있어서,
냉각벽(110)사이에 덕트(200)가 형성되되;
상기 덕트(200)는,
장방형 구조를 가지며, 일측의 전방에는 제1회전축(211)이 형성되고, 후방에는 제2회전축(212)이 형성된 루버(210)와,
덕트(200)의 상면에 브라켓(223)에 의하여 고정되며, 유압실린더(221)에 내장되어 출몰하는 로드(222)로 이루어진 개폐수단(220)과,
타원형의 구조를 가지며, 일측에는 제1힌지(H1)가 형성되고, 타측에는 제2힌지(H2)가 형성되며, 중앙에는 관통공(232)이 형성되고, 일측면에는 제3힌지(H3)가 구비된 레버(231)가 돌출 형성된 회전판(230)과.
회전판(230)의 관통공(232)에 끼움 결합된 가이드바(240)와
측면판(250)의 일측에 관통,형성된 슬릿(260)으로 이루어지되;
제1회전축(211)은 제1힌지(H1)에 회전 가능하도록 결합되고,
제2회전축(212)은 덕트(200)의 측면판(250)에 회전이 가능하도록 결합되며,
로드(222)는 제3힌지(H3)에 회전 가능하도록 결합되고,
상기 송풍팬(140)은,
공기가 토출되는 토출구(141)와,
송풍팬의 표면에서 슬라이드 이동되어 토출구(141)의 직경을 확대 또는 축소하는 풍량조절판넬(142)과,
토출구(142)의 일측면에 형성되어, 풍량조절판넬(142)이 관통되도록 형성된 장공(143)과,
풍량조절판넬(142)과 구동부(145) 사이에 링크로 연결된 크랭크링크(144)와,
송풍팬을 지지하는 지지부(146)와,
송풍팬 및 구동부를 지지하는 받침부(147)로 이루어지고,
진동감쇄부(500)가 더 구비되되,
진동감쇄부(500)는,
원기둥 형상이며, 받침부(147)를 관통하는 볼트(540)에 의하여 체결,고정되고, 양측 하면에는 제1 지지홈(511a)이 형성된 몸체(510)와,
중공의 원통형 구조이며, 상면에는 관통공이 형성되어, 몸체(510)가 슬라이드 가능하도록 결합된 박스(550)와,
박스(550)의 내부에 탄성변형이 가능하도록 결합되며, 상면에는 제2 지지홈(521a)이 형성된 완충고무(520)와,
몸체(510)의 양측 하면에 형성된 제1 지지홈(511a)과 완충고무(520)의 상면에 형성된 제2 지지홈(521a) 사이에 결합된 스프링(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 IDC 현열 냉각용 바이패스 CRAH.
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