KR102302986B1

KR102302986B1 - Modular cooling system for data center

Info

Publication number: KR102302986B1
Application number: KR1020210037757A
Authority: KR
Inventors: 김현기
Original assignee: 주식회사 삼화에이스
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2021-09-17

Abstract

The present invention provides a modular cooling system for a data center. Unit air-conditioning modules each having a blowing fan and a cooling coil can be brought into an installation site by using a freight elevator or the like of a building by minimizing the volume of the unit air-conditioning modules to improve site accessibility. The installation of an air-conditioning system is completed by stacking a plurality of unit air-conditioning modules brought into the installation site in response to a cooling capacity and arranging the unit air-conditioning modules in a horizontal row to facilitate installation in comparison to a conventional air-conditioning system to shorten construction periods. The front surface of the unit air-conditioning module is opened while a blowing unit and a front frame coupled to a module housing by a hinge rotate to conveniently maintain and repair a blowing fan which is a driving body of the unit air-conditioning module. A device is opened from the front surface of the device without entering the device to conveniently perform maintenance and repair work.

Description

Modular cooling system for data center

본 발명은 데이터센터용 냉방모듈 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송풍팬 및 냉방코일을 각각 구비한 단위공조모듈의 부피를 최소화하여, 현장 접근성이 향상되므로, 건물의 화물 엘리베이트 등을 이용하여 설치현장에 반입할 수 있고, 설치현장에 반입된 복수 개의 단위공조모듈들을 냉방 용량에 대응하여 적층, 가로 열로 배치하는 것으로 공기조화시스템 설치가 완료되므로, 종래의 공기조화시스템보다 설치가 수월하여 공사기간을 단축하며, 모듈하우징에 힌지로 결합된 전면프레임 및 송풍부가 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈의 전방면이 개방되므로, 상기 단위공조모듈의 구동체인 송풍팬의 유지보수가 편리하고, 장치 내부의 진입 필요 없이 장치의 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업 가능한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling module system for a data center, and more particularly, by minimizing the volume of a unit air conditioning module each having a blower fan and a cooling coil, thereby improving site accessibility. Since the installation of the air conditioning system is completed by stacking and arranging a plurality of unit air conditioning modules brought into the installation site in horizontal rows corresponding to the cooling capacity, installation is easier than the conventional air conditioning system, and the construction period Since the front surface of the unit air conditioning module is opened while the front frame and the blower coupled by a hinge to the module housing are selectively rotated, maintenance of the blower fan, which is the driving body of the unit air conditioning module, is convenient and entry into the device. It relates to a modular cooling system for data centers that can be opened from the front of the device without the need for convenient maintenance work.

일반적으로 데이터센터는 기업 및 개인에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나, 고객의 설비를 유치하여 유지, 보수 등의 서비스를 제공하며, 이러한 데이터센터는 보통 통신기기를 탑재한 랙 복수 개가 열을 이루어 설치되어 있으며, 작업자가 작업할 수 있는 작업공간을 포함하고 있다.In general, data centers lease computer equipment or network equipment to companies and individuals, or provide services such as maintenance and repair by attracting customer equipment. It is installed and includes a work space where workers can work.

한편, 상기한 서버랙을 포함하는 기기는 고온에서 작동이 원활하지 않으며, 또한 작동 중에 열이 발생하기 때문에, 상기 데이터센터는 이를 냉각시키기 위한 냉각장치가 필요로 한다. On the other hand, since the device including the above-described server rack does not operate smoothly at high temperature, and heat is generated during operation, the data center requires a cooling device for cooling it.

나아가, 상기 데이터센터는 전자부품이나 회로의 경우 습기가 많으면 누전의 위험이 있고, 습기가 너무 적은 경우에는 정전기 발생 및 스파크 등에 의한 화재나 전자부품 파손 등의 문제가 발생할 우려가 높다.Furthermore, in the case of electronic parts or circuits in the data center, if there is a lot of moisture, there is a risk of a short circuit, and if the moisture is too little, there is a high possibility that problems such as fire or damage to electronic parts due to generation of static electricity and sparks may occur.

때문에, 데이터센터는 냉각 및 항온항습을 위한 공기조화장치가 설치되며, 이러한 기술의 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0478755호, 제10-1103394호, 제10-2010-0013312호 등에는 전산실 및 랙에 설치하는 다양한 공기조화장치에 대한 기술이 공개된 바 있다.Therefore, the data center is equipped with an air conditioner for cooling and constant temperature and humidity, and as an example of this technology, a computer room and a rack are disclosed in Korean Patent Publication Nos. 10-0478755, 10-1103394, and 10-2010-0013312. Techniques for various air conditioners to be installed in

공조시스템의 구동체인 송풍팬은 정기적인 관리를 요하고, 고장이 발생할 시, 신속한 교체가 이루어져야 하는데, 종래에는 장비의 점검 도어를 열고 점검자가 내부로 진입하여 좁은 공간에서 점검 및 해체, 반입, 설치 등을 실시해야 하는데, 이에 장시간의 시간이 소요되는 문제점이 있었다.The blower fan, which is the driving chain of the air conditioning system, requires regular maintenance and must be replaced quickly when a failure occurs. There is a problem that it takes a long time to do this, etc.

또한, 종래의 패키지형 공기조화기는 단위공조모듈의 반입을 위해 벽면에 큰 개구부를 형성한 후, 상기 개구부를 통해 반입 설치하거나, 빌트 업의 경우, 현장에 모든 자재를 반입하여 현장에서 조립함으로 공사기간에 영향을 미치는 단점을 안고 있었다.In addition, the conventional package-type air conditioner is constructed by forming a large opening on the wall to bring in the unit air conditioning module and then carrying in and installing it through the opening, or in the case of a build-up, by bringing in all materials to the site and assembling it at the site. It had a disadvantage that affected the period.

본 발명은 송풍팬 및 냉방코일을 각각 구비한 단위공조모듈의 부피를 최소화하여, 현장 접근성이 향상되므로, 건물의 화물 엘리베이트 등을 이용하여 설치현장에 반입할 수 있고, 설치현장에 반입된 복수 개의 단위공조모듈들을 냉방 용량에 대응하여 적층, 가로 열로 배치하는 것으로 공기조화시스템 설치가 완료되므로, 종래의 공기조화시스템보다 설치가 수월하여 공사기간을 단축하며, 필요로 하는 냉방 정도에 따라 설치된 복수개의 단위공조모듈 전체 또는 일부만 동작이 이루어지도록 제어하므로 모듈하우징에 힌지로 결합된 전면프레임 및 송풍부가 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈의 전방면이 개방되므로, 상기 단위공조모듈의 구동체인 송풍팬의 유지보수가 편리하고, 장치 내부의 진입 필요 없이 장치의 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업 가능한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention minimizes the volume of a unit air conditioning module each having a blowing fan and a cooling coil to improve site accessibility, so it can be brought into the installation site using a cargo elevator of a building, and a plurality of Since the installation of the air conditioning system is completed by stacking and arranging unit air conditioning modules in horizontal rows corresponding to the cooling capacity, it is easier to install than the conventional air conditioning system and shortens the construction period. Since the operation of all or part of the unit air conditioning module is controlled so that the front frame and the blower connected by a hinge to the module housing rotate selectively, the front surface of the unit air conditioning module is opened, so maintenance of the blower fan, which is the driving chain of the unit air conditioning module It aims to provide a modular cooling system for data centers that is convenient and can be opened from the front of the device without the need for entry into the device and can be conveniently maintained and operated.

본 발명에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템은 각각은 실내의 공기(환기)를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 다시 실내로 제공하며, 복수 개가 적층, 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 단위공조모듈, 및 상기 단위공조모듈 각각과 전기적으로 연결되어, 상기 각각의 단위공조모듈을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 단위공조모듈은 외부의 공기 또는 실내의 공기를 유입하는 흡기구를 전방측에 형성하고, 대향진 후방측에는 내부를 통과한 공기를 실내로 급기하는 급기구를 형성한 모듈하우징과, 상기 모듈하우징의 내부 중 흡기구 측에 구비되어, 상기 흡기구를 통해 유입된 공기를 배후로 송풍하는 송풍부와, 상기 모듈하우징의 내부 중 상기 송풍부의 배후에 구비되어, 상기 송풍부에 의해 송풍된 공기를 통과시켜 냉각한 후 급기로 전환하는 냉방코일부와, 상기 모듈하우징의 내부 중 냉방코일부의 배후에 구비되어, 상기 냉방코일부를 통과한 급기에 선택적으로 가습하는 가습부, 및 상기 모듈하우징의 내부 중 급기구 측에 구비되어, 상기 급기구를 선택적으로 개폐하는 급기댐퍼부를 포함한다.The modular cooling system for a data center according to the present invention, each of which introduces air (ventilation) in the room, converts the introduced air to supply air while cooling, and provides it back to the room. a unit air conditioning module constituting a cooling system, and a control unit electrically connected to each of the unit air conditioning modules to control each unit air conditioning module, wherein the unit air conditioning module introduces external air or indoor air A module housing in which an intake port is formed on the front side and an air supply port for supplying air that has passed through the interior to the room is formed on the opposite rear side, and is provided on the intake port side of the inside of the module housing, and the air introduced through the intake port a blower for blowing to the rear, a cooling coil part provided behind the blower in the inside of the module housing, the air blown by the blower passes through and cools and then converts to supply air; and the module housing It is provided behind the cooling coil part of the inside of the humidifier, which selectively humidifies the supply air passing through the cooling coil part, and is provided on the inside of the module housing on the air supply port side to selectively open and close the supply port It includes a supply air damper part.

이때 본 발명에 따른 상기 모듈하우징은 육면체의 변들을 이루는 프레임과, 상기 프레임의 상측에 결합되어, 상기 프레임의 상측을 밀폐하는 상측판넬과, 상기 프레임의 하측에 결합되어, 상기 프레임의 하측을 밀폐하는 받침프레임과, 상기 프레임의 좌, 우측에 각각 결합되어, 상기 프레임의 좌, 우측을 각각 밀폐하는 좌, 우판넬과, 상기 프레임의 전방측인 흡기구에 일측이 힌지 결합되어, 상기 힌지를 축으로 하여 선택적으로 회전하는 전면프레임과, 상기 전면프레임에 거치되어, 상기 흡기구로 유입되는 공기 중 이물질을 필터링하는 복수 개의 필터유닛을 포함한다.At this time, the module housing according to the present invention includes a frame constituting the sides of a hexahedron, an upper panel coupled to the upper side of the frame to seal the upper side of the frame, and a lower side of the frame to seal the lower side of the frame a support frame that is coupled to the left and right sides of the frame, left and right panels respectively sealing the left and right sides of the frame, and one side is hinged to the intake port on the front side of the frame, so that the hinge is pivoted and a plurality of filter units mounted on the front frame and selectively rotated to the front frame to filter foreign substances in the air introduced into the intake port.

그리고 본 발명에 따른 상기 송풍부는 상기 모듈하우징의 내부에 수직선상으로 결합 고정되고, 중앙에는 사각형의 홀을 형성한 고정브라켓과, 상기 고정브라켓의 홀 일측과 힌지로 결합되는 거치브라켓과, 상기 거치브라켓에 거치되는 송풍팬을 포함한다.And the blower according to the present invention is coupled and fixed in a vertical line inside the module housing, a fixing bracket having a rectangular hole in the center, a fixing bracket coupled to one side of the hole of the fixing bracket by a hinge, and the mounting It includes a blower fan mounted on the bracket.

또한, 본 발명에 따른 상기 송풍팬은 상기 거치브라켓이 힌지를 축으로 회전함에 따라 선택적으로 회전하는 것이 바람직하다.In addition, the blowing fan according to the present invention is preferably rotated selectively as the mounting bracket rotates about the hinge axis.

더불어 본 발명에 따른 상기 급기댐퍼부에는 토출되는 급기를 면 상으로 균일한 유량으로 유출하는 저류 플레이트를 구비한다.In addition, the air supply damper according to the present invention is provided with a storage plate for discharging the discharged air at a uniform flow rate on the surface.

본 발명에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.The modular cooling system for a data center according to the present invention has the following effects.

첫째, 단위공조모듈 그 자체가 공조장치이기 때문에 모듈화가 용이하고, 냉방용량에 따라 복수 개를 연결하여 하나의 냉방시스템화할 수 있어 확장이 용이하며, 시공 및 유지보수가 편리하다.First, since the unit air conditioning module itself is an air conditioning device, it is easy to modularize, and it is possible to form one cooling system by connecting a plurality of units according to the cooling capacity.

둘째, 단위공조모듈의 구조를 간단하게 하여 불필요한 챔버와 덕트로 인한 정압손실을 최소화할 수 있어, 이로 인한 송풍유닛의 소비 전력량을 저감시킬 수 있기에 경제적이다.Second, by simplifying the structure of the unit air conditioning module, it is possible to minimize static pressure loss due to unnecessary chambers and ducts, which is economical because it is possible to reduce the power consumption of the blowing unit.

셋째, 온도에 의한 제어뿐만 아니라 압력에 의한 제어도 병행하여, 기존의 온도에 의해서만 제어했을 경우, 발생되는 정확한 데이터를 얻기 힘든 점, 가령 평균값을 얻을 수는 있으나 전체 서버랙의 정확한 정보는 확인하기 힘든 점 및 부분적으로 과열되는 곳이 있을 수 있는 문제점을 보완하여, 전체적으로 균일한 값을 얻을 수 있으며, 서버랙에 일정한 풍량을 보낼 수 있다.Third, not only temperature control but also pressure control are performed in parallel, and when control is performed only by the existing temperature, it is difficult to obtain accurate data, for example, it is possible to obtain an average value, but it is necessary to check the exact information of the entire server rack. By compensating for the problems that may be difficult and partially overheated, a uniform value can be obtained as a whole, and a constant air volume can be sent to the server rack.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 단위공조모듈을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈의 전면프레임을 개방한 상태를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈에서 필터유닛을 분리하는 상태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단위공조모듈 복수 개를 적층 가로 열로을 배치하여 냉방시스템을 이룬 것을 보인 예시도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템을 서버룸 일측에 설치한 상태를 보인 예시도이다. 1 is an exemplary view showing a unit air conditioning module of a modular air conditioning system for a data center according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a state in which the front frame of the unit air conditioning module is opened according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a state in which the filter unit is separated from the unit air conditioning module according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating a cooling system by arranging a plurality of unit air conditioning modules in a stacked horizontal row furnace according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view illustrating a state in which a modular cooling system for a data center according to an embodiment of the present invention is installed on one side of a server room.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so at the time of the present application, they are equivalent It should be understood that there may be variations.

본 발명은 송풍팬 및 냉방코일을 각각 구비한 단위공조모듈의 부피를 최소화하여, 현장 접근성이 향상되므로, 건물의 화물 엘리베이트 등을 이용하여 설치현장에 반입할 수 있고, 설치현장에 반입된 복수 개의 단위공조모듈들을 냉방 용량에 대응하여 적층, 가로 열로 배치하는 것으로 공기조화시스템 설치가 완료되므로, 종래의 공기조화시스템보다 설치가 수월하여 공사기간을 단축하며, 모듈하우징에 힌지로 결합된 전면프레임 및 송풍부가 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈의 전방면이 개방되므로, 상기 단위공조모듈의 구동체인 송풍팬의 유지보수가 편리하고, 장치 내부의 진입 필요 없이 장치의 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업 가능한 데이터센터용 모듈형 냉방시스템에 관한 것으로 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention minimizes the volume of a unit air conditioning module each having a blowing fan and a cooling coil to improve site accessibility, so it can be brought into the installation site using a cargo elevator of a building, and a plurality of Since the installation of the air conditioning system is completed by stacking and arranging unit air conditioning modules in horizontal rows corresponding to the cooling capacity, installation is easier than the conventional air conditioning system and shortens the construction period. Since the front surface of the unit air conditioning module is opened while the blower is selectively rotated, the maintenance of the blower fan, which is the driving body of the unit air conditioning module, is convenient, and data that can be opened from the front of the device without the need for entry into the device can be conveniently maintained It relates to a modular cooling system for a center and is as follows with reference to the drawings.

도 1 내지 도 4를 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템은 외부의 공기 또는 실내의 공기를 유입하고, 유입된 공기를 냉각하면서 급기로 전환하여 다시 실내로 제공하며, 복수 개가 적층 또는 가로 열로 배치되어 하나의 냉방시스템을 구성하는 복 수개의 단위공조모듈(100)을 포함하고, 상기 단위공조모듈(100) 각각과 전기적으로 연결되어, 상기 각각의 단위공조모듈(100)을 제어하는 제어부(200)를 포함한다.The modular air conditioning system for a data center according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 4 introduces external air or indoor air, cools the introduced air, converts it to supply air, and provides it back to the room, A plurality of unit air conditioning modules 100 are arranged in a stacked or horizontal row to constitute one cooling system, and are electrically connected to each of the unit air conditioning modules 100, and each unit air conditioning module 100 ) includes a control unit 200 for controlling the.

따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 단위공조모듈(100)은 데이터센터의 규모에 대응하여 그 개수가 정해지고, 데이터센터의 실내에서 요구하는 냉방용량에 따라 전체 또는 복수 개의 상기 단위공조모듈(100) 중 일부만이 구동하도록 제어할 수 있다.Therefore, the number of the unit air conditioning module 100 according to an embodiment of the present invention is determined according to the size of the data center, and the total or plurality of unit air conditioning modules ( 100) can be controlled to be driven.

여기서 상기 단위공조모듈(100)을 살펴보면, 상기 단위공조모듈(100)은 모듈하우징(110)과, 송풍부(120)와, 냉방코일부(130)와, 가습부(140) 및 급기댐퍼부(150)를 포함한다.Here, looking at the unit air conditioning module 100, the unit air conditioning module 100 includes a module housing 110, a blower unit 120, a cooling coil unit 130, a humidifier unit 140, and a supply air damper unit. (150).

먼저, 상기 모듈하우징(110)은 외부의 공기 또는 실내의 공기인 환기를 유입하는 흡기구(a)를 전방측에 형성하고, 대향진 후방측에는 내부를 통과하여 급기로 전환된 공기를 실내로 제공하는 급기구(b)를 형성한다.First, the module housing 110 forms an intake port (a) for introducing ventilation, which is external air or indoor air, on the front side, and provides air converted to supply air through the inside on the opposite rear side to the room. Form a supply port (b).

상기 모듈하우징(110)을 더욱 상세하게 살펴보면, 상기 모듈하우징(110)은 육면체의 변들을 이루는 프레임(111)을 포함하는데, 상기 프레임(111)은 단열을 위해 내부가 중공인 부재로 상기 프레임(111)을 형성할 수 있다. Looking at the module housing 110 in more detail, the module housing 110 includes a frame 111 that forms sides of a hexahedron, and the frame 111 is a member with a hollow inside for thermal insulation, and the frame ( 111) can be formed.

그리고 상기 프레임(111)의 상측에는 상측판넬(112)을 결합하는데, 상기 상측판넬(112)은 판 상으로 단열성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 프레임(111)의 상측에 결합되어, 상기 프레임(111)의 상측을 밀폐한다.And the upper panel 112 is coupled to the upper side of the frame 111, and the upper panel 112 is preferably made of a plate-like material with high thermal insulation properties, and is coupled to the upper side of the frame 111, The upper side of the frame 111 is sealed.

또한, 상기 프레임(111)의 하측에는 받침프레임(113)을 결합하는데, 상기 받침프레임(113)은 상기 상측판넬(112)과 같은 판 상이나, 그 두께는 상기 프레임(111)을 지면과 일정 높이로 이격시키고, 상기 프레임(111) 및 상기 프레임(111) 내부에 설치되는 기재를 받치도록 해당 두께를 두껍게 형성되어, 상기 프레임(111)의 하측을 밀폐하면서 받침대를 이룬다.In addition, a support frame 113 is coupled to the lower side of the frame 111 , and the support frame 113 is on the same plate as the upper panel 112 , but the thickness thereof is a predetermined height between the frame 111 and the ground. The frame 111 and the frame 111 are formed to have a thick corresponding thickness to support the base material installed inside the frame 111 , and form a pedestal while sealing the lower side of the frame 111 .

더불어 상기 프레임(111)의 좌, 우측에는 각각 좌, 우측판넬(114, 115)을 결합하는데, 상기 좌, 우측판넬(114, 115) 역시, 판 상으로 단열성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 프레임(111)의 좌, 우측에는 각각 결합되어, 상기 프레임(111)의 좌, 우측을 각각 밀폐한다.In addition, left and right panels 114 and 115 are coupled to the left and right sides of the frame 111, respectively. The left and right sides of the frame 111 are coupled to each other to seal the left and right sides of the frame 111 , respectively.

상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)에는 전면프레임(116)이 결합되는데, 상기 전면프레임(116)은 일측이 상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)에 힌지(h)로 결합되어, 상기 전면프레임(116)이 상기 힌지(h)를 축으로 회전하여, 상기 전면프레임(116)이 상기 프레임(111)의 전방측인 흡기구(a)를 개폐한다.A front frame 116 is coupled to the intake port (a) which is the front side of the frame 111, and the front frame 116 has one side hinged on the intake port (a) which is the front side of the frame 111 (h). coupled to, the front frame 116 rotates about the hinge (h) about the axis, and the front frame 116 opens and closes the intake port (a) on the front side of the frame (111).

이때 상기 전면프레임(116)에는 복수 개의 필터유닛(160)을 거치하는데, 상기 전면프레임(116)은 복수 개의 거치공간으로 구획되고, 구획된 각 거치공간에는 상기 거치공간의 면적에 대응하는 크기를 갖는 필터유닛(160)을 구비하여, 상기 흡기구(a)로 유입되는 공기 중 이물질을 필터링한다.At this time, a plurality of filter units 160 are mounted on the front frame 116, and the front frame 116 is divided into a plurality of mounting spaces, and a size corresponding to the area of the holding space is provided in each of the divided mounting spaces. A filter unit 160 having a filter unit 160 is provided to filter foreign substances in the air introduced into the intake port (a).

따라서 상기 전면프레임(116)은 힌지(h)를 축으로 하여 선택적으로 회전하면서 단위공조모듈(100)의 전방면을 개방시킴에 따라 상기 단위공조모듈(100)의 유지보수를 위해 단위공조모듈(100)에 별도의 출입구를 형성할 필요 없이 상기 전면프레임(116)을 전면에서 열어 편리하게 유지보수 작업을 할 수 있다.Therefore, as the front frame 116 opens the front surface of the unit air conditioning module 100 while selectively rotating about the hinge h as an axis, for the maintenance of the unit air conditioning module 100, the unit air conditioning module ( 100), the front frame 116 is opened from the front without the need to form a separate entrance, and maintenance work can be performed conveniently.

그리고 상기 송풍부(120)는 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 흡기구(a) 측에 구비되어, 상기 흡기구(a)를 통해 유입된 공기를 배후로 송풍한다. And the blower 120 is provided at the intake port (a) side of the inside of the module housing 110, and blows the air introduced through the intake port (a) to the rear.

이때 상기 송풍부(120)는 상기 모듈하우징(110)의 내부에 수직선상으로 결합 고정되고, 중앙에는 사각형의 홀을 형성한 고정브라켓(121)을 포함하고, 상기 고정브라켓(121)의 홀 일측과 힌지(h)로 결합되어, 선택적으로 상기 힌지(h)를 축으로 회전하는 거치브라켓(122)을 포함하며, 상기 거치브라켓(122)에 거치되는 송풍팬(123)을 포함한다.At this time, the blower 120 is coupled and fixed in a vertical line inside the module housing 110 and includes a fixing bracket 121 having a rectangular hole in the center, and one side of the hole of the fixing bracket 121 . It is coupled to the hinge (h) and includes a mounting bracket (122) for selectively rotating the hinge (h) as an axis, and includes a blowing fan (123) mounted on the mounting bracket (122).

따라서 상기 송풍부(120)는 상기 전면프레임(116)와 같이 선택적으로 힌지를 축으로 하여 회전하면서 단위공조모듈(100)의 전방면이 개방됨과 동시에, 상기 송풍팬(123)이 상기 모듈하우징(110)의 내부에서 상기 모듈하우징(110)의 전방으로 노출되므로, 상기 단위공조모듈(100)의 구동체인 송풍팬(123)의 유지보수 및 교체가 편리해진다.Therefore, the blower 120 selectively rotates about the hinge as an axis, like the front frame 116, while the front surface of the unit air conditioning module 100 is opened, and at the same time, the blower fan 123 moves to the module housing ( Since the inside of 110 is exposed to the front of the module housing 110 , maintenance and replacement of the blower fan 123 , which is the driving body of the unit air conditioning module 100 , is convenient.

또한, 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 상기 송풍부(120)의 배후에는 냉방코일부(130)를 구비하는데, 상기 냉방코일부(130)는 상기 송풍부(120)에 의해 송풍된 공기를 통과시켜 냉각한 후, 급기로 전환한다.In addition, a cooling coil unit 130 is provided behind the blowing unit 120 in the module housing 110 , and the cooling coil unit 130 receives the air blown by the blowing unit 120 . After cooling by passing through, it is switched to supply air.

이때 상기 냉방코일부(130)는 저정압 냉방코일로, 상기 모듈하우징(110)의 내부를 따라 이동하는 공기를 기설정의 급기온도에 대응하는 온도로 냉각되도록, 냉각핀 사이로 공기를 통과시켜, 냉각핀을 따라 유동하는 냉매와 공기의 열교환으로, 상기 냉각핀을 통과한 공기가 냉각되면서 급기로 전환된다.At this time, the cooling coil unit 130 is a low static pressure cooling coil, and the air moving along the inside of the module housing 110 is cooled to a temperature corresponding to the preset supply air temperature by passing air through the cooling fins, By heat exchange between the refrigerant and air flowing along the cooling fins, the air passing through the cooling fins is cooled and converted to supply air.

여기서 상기 냉방코일부(130)의 냉방코일 유입부 측에는 냉수밸브(도시하지 않음)를 구비하는데, 상기 냉수밸브는 급기온도를 기준으로 선택적으로 개폐 및 개도가 조절되는 것이 바람직하다.Here, a cold water valve (not shown) is provided on the cooling coil inlet side of the cooling coil unit 130, and the cold water valve is preferably opened and closed and the degree of opening is selectively controlled based on the supply air temperature.

그리고 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 냉방코일부(130)의 배후에는 가습부(140)를 구비하는데, 상기 가습부(140)는 상기 냉방코일부(130)를 통과한 급기에 선택적으로 가습한다.And a humidifying unit 140 is provided behind the cooling coil unit 130 among the inside of the module housing 110 , and the humidifying unit 140 selectively humidifies the supply air that has passed through the cooling coil unit 130 . do.

이때 상기 가습부(140)는 기화식 가습기로, 상기 모듈하우징(110)의 내부를 따라 유동하는 공기에 의해 기화되어 가습이 이루어진다.At this time, the humidifier 140 is a vaporization type humidifier, and is vaporized by the air flowing along the inside of the module housing 110 to perform humidification.

더불어 상기 모듈하우징(110)의 내부 중 급기구(b) 측에는 급기댐퍼부(150)를 구비하는데, 상기 급기댐퍼부(150)는 상기 급기구(b)를 선택적으로 개폐한다.In addition, a supply air damper unit 150 is provided on the inner middle air supply port (b) side of the module housing 110, and the air supply damper unit 150 selectively opens and closes the air supply port (b).

상기 급기댐퍼부(150)에는 토출되는 급기를 면 상으로 균일한 유량으로 유출하는 저류 플레이트(151)를 구비하는데, 상기 저류 플레이트(151)는 상기 급기댐퍼부(150)의 개구부 측에 배치되어, 상기 실내로 공급되는 급기를 전체면에 형성된 저속 기류격자들에 통과시켜, 상기 급기의 토출풍량을 균일하게 분포시켜 유출한다.The air supply damper unit 150 includes a storage plate 151 for discharging the discharged supply air at a uniform flow rate, the storage plate 151 being disposed on the opening side of the supply air damper unit 150. , by passing the supply air supplied to the room through the low-speed airflow grids formed on the entire surface, uniformly distributing the discharge air volume of the supply air and flowing out.

도 5를 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템의 단위공조모듈(100)들은 데이터센터의 서버룸 일측에서 적층, 가로 열로 배치되면서 전기적으로 서로 연결되고, 하나의 제어부(200)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(200)의 제어로 데이터센터의 실내인 서버룸을 냉방한다.The unit air conditioning modules 100 of the modular air conditioning system for a data center according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 5 are stacked and arranged in a horizontal row at one side of the server room of the data center and are electrically connected to each other, and one control unit ( 200), and cools the server room, which is an indoor room of the data center, under the control of the control unit 200 .

이때 상기 제어부(200)는 서버룸의 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 차압, 환기온도, 급기온도를 기반으로 상기 단위공조모듈의 송풍팬(123)과 냉방코일부(130), 및 급기댐퍼부(150)를 제어하는데, 상기 송풍팬(123) 및 냉방코일부(130)는 급기온도를 기반으로 제어되고, 상기 송풍팬(123) 및 급기댐퍼부(150)는 서버랙의 차압 또는 환기온도 또는 급기온도 중 어느 하나의 측정값을 기반으로 제어된다. At this time, the control unit 200 is based on the differential pressure between the hot zone and the cool zone of the server room, the ventilation temperature, and the supply air temperature of the unit air conditioning module based on the blowing fan 123 and the cooling coil unit 130, And to control the air supply damper unit 150, the blowing fan 123 and the cooling coil unit 130 is controlled based on the supply air temperature, the blowing fan 123 and the air supply damper unit 150 is the server rack It is controlled based on the measured value of either the differential pressure or the ventilation temperature or the supply air temperature.

여기서 상기 단위공조모듈(100)의 내부 또는 외부와 상기 데이터센터의 서버룸 등에는 각각 온/습도센서를 구비하는데, 상기 단위공조모듈(100)을 통해 서버룸으로 제공되는 급기와, 상기 서버룸에서 상기 단위공조모듈(100)로 유입되는 환기 각각의 온도 및 습도를 감지하여, 이에 대한 환기 및 급기의 온도 및 습도 정보를 상기 제어부(200)로 전송한다. Here, a temperature/humidity sensor is provided in each of the inside or outside of the unit air conditioning module 100 and the server room of the data center. to detect the temperature and humidity of each ventilation flowing into the unit air conditioning module 100 , and transmit temperature and humidity information of the ventilation and supply air thereto to the control unit 200 .

상세하게는 상기 온/습도센서는 환기 온/습도센서(201)와, 급기 온/습도센서(202)를 포함하는데, 상기 환기 온/습도센서(201)는 상기 단위공조모듈(100)의 흡기구(a) 측 또는 서버룸의 핫존(Hot zone) 또는 환기가 유동하는 통로 상에 구비되어, 상기 단위공조모듈(100)의 흡기구(a)로 유입되는 환기의 온도 및 습도를 감지한다.In detail, the temperature/humidity sensor includes a ventilation temperature/humidity sensor 201 and a supply air temperature/humidity sensor 202 , wherein the ventilation temperature/humidity sensor 201 is an intake port of the unit air conditioning module 100 . (a) is provided on the side or a hot zone of the server room or a passage through which ventilation flows, and detects the temperature and humidity of ventilation flowing into the intake port (a) of the unit air conditioning module 100 .

그리고 상기 급기 온/습도센서(202)는 상기 단위공조모듈(100)의 급기구(b) 측 또는 서버룸의 쿨존(cool zone) 또는 급기가 유동하는 통로 상에 구비되어, 상기 단위공조모듈(100)의 급기구(b)에서 유출되는 급기의 온도 및 습도를 감지한다.And the supply air temperature/humidity sensor 202 is provided on the air supply port (b) side of the unit air conditioning module 100 or on the cool zone of the server room or the passage through which the supply air flows, the unit air conditioning module ( 100) detects the temperature and humidity of the supply air flowing out from the supply port (b).

또한, 상기 서버룸의 설치된 서버랙들을 경계로 한 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone)의 경계선상에 차압센서(204)를 구비하는데, 상기 차압센서(204)는 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 차압을 측정한다.In addition, a differential pressure sensor 204 is provided on a boundary line between a hot zone and a cool zone with the server racks installed in the server room as a boundary, and the differential pressure sensor 204 is a hot zone and Measure the differential pressure between cool zones.

상기 차압센서(204)에서 측정된 차압, 또는 급기온도를 토대로, 각 운전모드 별로 송풍부(120) 및 냉방코일부(130)가 제어된다.Based on the differential pressure measured by the differential pressure sensor 204 or the supply air temperature, the blower 120 and the cooling coil 130 are controlled for each operation mode.

본 발명의 일 실시 에에 따른 데이터센터용 모듈형 냉방시스템은 상기 제어부(200)에 급기의 온도, 습도를 설정하는 단계와, 상기 환기온습도센서(201) 및 급기온습도센서(202)로 각각 환기 및 급기의 온도, 습도를 측정하여 제어부(200)로 제공하는 단계와, 상기 제어부(200)가 제공된 환기의 온도, 습도와 급기의 온도, 습도를 토대로 단위공기모듈(100)을 제어하는 단계와, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 측정하는 단계, 및 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계 순으로 제어된다.The modular air conditioning system for a data center according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting the temperature and humidity of the supply air in the control unit 200, and the ventilation temperature and humidity sensor 201 and the supply air temperature and humidity sensor 202, respectively. Measuring the temperature and humidity of the supply air and providing it to the control unit 200, and controlling the unit air module 100 based on the temperature and humidity of the ventilation provided by the control unit 200 and the temperature and humidity of the supply air; Measuring the differential pressure between the hot zone and the cool zone of the server room, and controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure and the supply air temperature between the hot zone and the cool zone of the server room. do.

여기서 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값 범위 내에 있는 경우, 상기 송풍부(120)의 풍량이 유지되도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 지속 유지되도록 제어한다.Here, in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure and the supply air temperature between the hot zone and the cool zone of the server room, the pressure difference between the hot zone and the cool zone When it is within the set value range, the control unit 200 controls the blowing fan 123 of the blower 120 so that the air volume of the blower 120 is maintained, so that the air volume of the supply air is continuously maintained. .

그리고 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 높은 경우, 상기 송풍부(120)의 출력이 내려가도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 감소하도록 제어한다.And in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure and the supply air temperature between the hot zone and the cool zone of the server room, the pressure difference between the hot zone and the cool zone If it is higher than the set value, the control unit 200 controls the blowing fan 123 of the blower 120 so that the output of the blower 120 is lowered, thereby controlling the amount of air supplied to be reduced.

또한, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 핫존(Hot zone)과 쿨존(cool zone) 간의 압력차가 해당 설정 값보다 낮은 경우, 상기 송풍부(120)의 출력이 올라가도록, 상기 제어부(200)가 송풍부(120)의 송풍팬(123)을 제어하여, 급기의 공기량이 증가하도록 제어한다.In addition, in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure and the supply air temperature between the hot zone and the cool zone of the server room, the pressure between the hot zone and the cool zone When the difference is lower than the set value, the control unit 200 controls the blowing fan 123 of the blower 120 to increase the output of the blower 120 to control the amount of air supplied to increase.

따라서 급기량은 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압을 추종하여 제어되는 것이 바람직하고, 어떠한 경우라도 실내 설정온도를 유지하기 위하여 필요에 따라 송풍팬(123)의 송풍량을 증가 또는 감소시켜 최소의 에너지 소비로 실내 설정온도를 유지하기 위한 운전이 이루어지며, 급기댐퍼부(150)와의 연동은 관리자의 필요에 따라 수동 또는 제어부를 통한 온도 설정 및 특정 기간 지정으로 자동 운전할 수도 있다.Therefore, it is preferable that the air supply amount is controlled by following the differential pressure between the hot zone and the cool zone of the server room. Operation is made to maintain the indoor set temperature due to consumption, and interlocking with the supply air damper unit 150 may be automatically operated by manually setting the temperature through the control unit or specifying a specific period according to the needs of the manager.

더불어 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위 내인 경우, 상기 냉방코일부(130)의 냉수밸브(도시하지 않음) 개도율이 유지되도록 제어한다.In addition, in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure between the hot zone and the cool zone of the server room and the supply air temperature, when the supply air temperature is within a set temperature range, the cooling coil unit ( 130) of the cold water valve (not shown) is controlled so that the opening degree is maintained.

그리고 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 높은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 증가되도록 제어한다.And in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the pressure differential between the hot zone and the cool zone of the server room, the ventilation temperature, and the supply air temperature, when the supply air temperature is higher than the set temperature range, the Controlled so that the opening rate of the cold water valve of the cooling coil part is increased.

또한, 상기 서버룸의 핫존 및 쿨존 간의 차압 및 환기온도, 급기온도를 토대로 상기 단위공조모듈(100)의 급기량 및 냉수밸브 개도를 제어하는 단계에서, 상기 급기온도가 설정온도 범위보다 낮은 경우, 상기 냉방코일부의 냉수밸브 개도율이 감소되도록 제어한다.In addition, in the step of controlling the air supply amount and the cold water valve opening degree of the unit air conditioning module 100 based on the differential pressure between the hot zone and the cool zone of the server room, the ventilation temperature, and the supply air temperature, when the supply air temperature is lower than the set temperature range, Controlled so that the opening rate of the cold water valve of the cooling coil part is reduced.

따라서 저정압 냉각코일로 이루어진 냉방코일부(130)는 급기온도를 기반으로 한 제어부(200)의 제어신호에 대응하여 냉수의 유동을 개폐하는 냉수밸브가 비례 제어되며, 가습 역시, 환기 및 급기 상태량에 따라 건구온도, 노정온도, 상대습도, 절대습도값에 따라 실내 노점온도에 맞게 가습이 제어된다.Therefore, in the cooling coil unit 130 made of a low static pressure cooling coil, the cooling water valve that opens and closes the flow of cold water in response to the control signal of the control unit 200 based on the supply air temperature is proportionally controlled, and humidification is also controlled by ventilation and supply air condition. Humidification is controlled according to the indoor dew point temperature according to the dry bulb temperature, furnace top temperature, relative humidity, and absolute humidity values.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

a: 흡기구 b: 급기구
h: 힌지 100: 단위공조모듈
110: 모듈하우징 111: 프레임
112: 상측판넬 113: 받침프레임
114: 좌측판넬 115: 우측판넬
116: 전면프레임 120: 송풍부
121: 고정브라켓 122: 거치브라켓
123: 송풍팬 130: 냉방코일부
140: 가습부 150: 급기댐퍼부
151: 저류 플레이트 160: 필터유닛
200: 제어부a: intake port b: intake port
h: hinge 100: unit air conditioning module
110: module housing 111: frame
112: upper panel 113: support frame
114: left panel 115: right panel
116: front frame 120: blower
121: fixing bracket 122: mounting bracket
123: blow fan 130: cooling coil part
140: humidification unit 150: air supply damper unit
151: storage plate 160: filter unit
200: control unit

Claims

Each unit introduces air (ventilation) in the room, converts the supplied air to supply air while cooling, and provides it back to the room, and a plurality of unit air conditioning modules are stacked and arranged in horizontal rows to constitute one cooling system; and
a control unit electrically connected to each of the unit air conditioning modules to control the entire unit air conditioning module or a part of the plurality of unit air conditioning modules;
The unit air conditioning module,
a module housing in which an intake port for introducing external air or indoor air is formed on the front side, and an air supply port for supplying air that has passed through the interior into the room is formed on the opposite rear side;
a blower provided on the intake port side of the module housing to blow the air introduced through the intake port to the rear;
a cooling coil unit provided behind the blower in the module housing to cool the air blown by the blower through the blower and then convert the air to supply;
a humidifier provided behind the cooling coil part in the module housing to selectively humidify the supply air passing through the cooling coil part; and
It includes a; is provided on the side of the air supply port in the module housing, the air supply damper for selectively opening and closing the air supply port;
The module housing is
a frame forming the sides of the cube;
an upper panel coupled to the upper side of the frame and sealing the upper side of the frame;
a support frame coupled to the lower side of the frame and sealing the lower side of the frame;
Left and right panels respectively coupled to the left and right sides of the frame to seal the left and right sides of the frame, respectively;
a front frame having one side hinged to the intake port, which is a front side of the frame, and selectively rotating with the hinge as an axis;
It is mounted on the front frame and includes a plurality of filter units for filtering foreign substances in the air flowing into the intake port,
The blower
a fixing bracket fixed to the inside of the module housing in a vertical line and formed with a square hole in the center;
a mounting bracket coupled to one side of the hole of the fixing bracket by a hinge and rotating like the front frame when the front frame rotates;
The modular cooling system for a data center comprising a; a blowing fan mounted on the mounting bracket and rotating as the mounting bracket rotates about the hinge.

delete

The method according to claim 1,
In the air supply damper
A modular cooling system for a data center having a storage plate that discharges discharged supply air at a uniform flow rate on a surface.

The method according to claim 1,
The unit air conditioning module is
A modular cooling system for data centers that consists of a single cooling system by connecting multiple units according to cooling capacity.