KR20100122444A - 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법 - Google Patents

컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법 Download PDF

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타쿠로 하시구치
토오루 타가하시
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가부시키가이샤 라스코
카와무라덴키산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 온도, 습도의 편차 발생을 방지하면서 컴퓨터 서버 룸 내의 온도, 습도를 확실하게 관리가능함과 아울러, 에너지 절약을 달성가능하게 하는 것을 과제로 하는 것이다.
본 발명의 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템은, 서버 랙(23)의 천정에 배치되는 배기구(3)와, 배기로(4)를 통해 배기구(3)와 연통하는 공조기(2)와, 공급구(2001)를 통해 공조기(2)와 연통하고 급기구(5)를 통해 서버 랙(23)과 연통하는 급기공간(6)을 구비하며, 공조기(2)는 배기로(4)와 연통하는 흡입실(7)과, 흡입실(7)과 연통하며 외부배기구(8)를 갖는 배기실(9)과, 순환구(11)를 통해 배기실(9)과 연통하며 외기유입구(13)를 가진 혼합실(12)과, 필터(14)를 통해 혼합실(12)과 연통하며 송풍기(16)를 구비한 송풍기 설치실(15)과, 송풍기(16)를 통해 송풍기 설치실(15)과 연통하며 가습기(18)를 구비한 가습제어실(17)과, 냉각수단(19)을 통해 가습제어실(17)과 연통하며 공급구(2001)를 통해 급기공간(6)과 연통하는 냉각실(20)을 구비하였다.

Description

컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법 {Temperature management system of computer server room and temperature management method of computer server room by using same system}
본 발명은 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도 및 습도의 편차 발생을 방지하면서 컴퓨터 서버 룸 내의 온도 및 습도를 관리가능하며, 에너지 절약을 달성할 수 있게 한 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법에 관한 것이다.
종래의 컴퓨터 서버 룸 내의 온도관리방법에서는 서버 룸의 넓이에 따라, 필요한 수만큼의 패키지 에어컨를 벽측에 설치하고, 컴퓨터의 온도상승으로 인한 열폭주나 고장을 방지하기 위해 패키지 에어컨을 24시간 365일 운전하였었다.
그러나, 이와 같은 벽측에 패키지 에어컨를 설치하는 종래의 방법에서는 서버 룸의 내부 전체를 이상적이라 할 수 있는 25℃의 온도, 50%RH의 습도로 할 수 없어 열이 제거되지 않는 곳이 생기게 되어, 그 때문에, 서버 룸 내의 온도 및 습도에 편차가 발생하고, 그로 인해 열이 충분히 제거되지 않는 곳에 설치되어 있는 컴퓨터에 불안정과 같은 문제점 등이 발생하였었다.
또한, 종래 방법에서는 패키지 에어컨을 24시간 365일 운전하였었기 때문에, 소비전력이 매우 커지게 되었다.
본 발명은 컴퓨터 서버 룸의 온도관리에 있어서, 온도 및 습도의 편차 발생을 방지하면서 컴퓨터 서버 룸 내의 온도 및 습도를 확실하게 관리가능함과 동시에, 온도 및 습도의 관리시에 에너지 절약을 달성할 수 있게 한 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템, 및 이를 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명은 컴퓨터 서버 룸 내에 설치되어 내부에 컴퓨터 서버가 수용된 서버 랙내에, 원하는 온도 및 습도로 한 공기를 공급하고, 이로써 상기 서버 랙 내의 온도를 관리하기 위한 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템으로서,
서버 랙의 천정에 배치되는 배기구와,
배기로를 통해 상기 배기구와 연통하고 있는 공조기와,
공급구를 통해 상기 공조기와 연통함과 아울러 급기구를 통해 상기 서버 랙과 연통하며, 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래에 형성된 급기공간을 구비하고,
상기 공조기는
상기 배기로와 연통하고 있는 흡입실과,
배기팬을 구비한 배기유입구를 통해 상기 흡입실과 연통하며, 상기 배기유입구를 통해 내부에 유입된 서버 랙으로부터의 배기가스를 공조기의 외부로 배출하기 위한 외부배기구를 가진 배기실과,
개폐가능하게 한 순환구를 통해 상기 배기실과 연통하며, 공조기의 외부 공기를 유입하기 위한 외기유입구를 가진 혼합실과,
필터를 통해 상기 혼합실과 연통하며, 그 내부에 송풍기를 구비한 송풍기 설치실과,
상기 송풍기를 통해 상기 송풍기 설치실과 연통하며, 그 내부에 가습기를 구비한 가습제어실과,
냉각수단을 통해 상기 가습제어실과 연통하며, 상기 공급구를 통해 상기 급기공간과 연통하는 냉각실을 구비하여,
상기 서버 랙 내의 공기를 상기 흡입실 및 배기유입구를 통해 상기 배기실에 유입하여,
상기 공급구에서의 온도습도에 따라,
상기 외부배기구를 통해, 배기실에 유입된 공기를 0∼100% 사이에서 외부로 배기하며,
상기 순환구를 통해, 상기 배기실 내의 공기를 혼합실에 유입하고,
상기 외기 유입구를 통해, 상기 외부배기구를 통해 외부로 배치한 공기량에 따라 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실에 유입하여, 상기 순환구를 통해 유입된 상기 배기실 내의 공기와 외기를 혼합실 내에서 혼합하고,
상기 혼합실 내의 공기를 송풍기 설치실, 가습제어실 및 냉각실을 통과시키면서, 공급구로부터 상기 급기공간에 공급함으로써, 급기구를 통해 상기 서버 랙에 공급함과 아울러, 적절히, 가습기에 의해 가습하고 냉각수단에 의해 냉각하여, 상기 급기구로부터 서버 랙 내로 공급하는 공기를 원하는 습도 및 온도로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 이 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템을 이용한 본 발명의 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법은
서버 랙 내의 공기를 상기 흡입실 및 배기유입구를 통해 상기 배기실에 유입하고,
상기 공급구에서의 온도/습도에 따라,
상기 외부배기구를 통해, 배기실에 유입된 공기를 0∼100% 사이에서 외부로 배기하며,
상기 순환구를 통해, 상기 배기실 내의 공기를 혼합실에 유입하고,
상기 외기유입구를 통해, 상기 외부배기구를 통해 외부로 배기한 공기량에 따라 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실에 유입하며, 이로써, 상기 순환구를 통해 유입된 상기 배기실 내의 공기와 외기를 혼합실 내에서 혼합하고,
상기 혼합실 내의 공기를, 송풍기 설치실, 가습제어실 및 냉각실을 통과시키면서, 공급구로부터 상기 급기공간에 공급함으로써, 급기구를 통해 상기 서버 랙에 공급함과 아울러, 적절히, 가습기에 의해 가습하고 냉각수단에 의해 냉각하여, 상기 급기구로부터 서버 랙 내로 공급하는 공기를 원하는 습도 및 온도로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는 서버 랙의 천정에 배치한 배기구를 통해 서버 랙 내의 배기열을 회수함과 아울러, 원하는 온도 및 습도로 제어한 공기를, 서버 랙에 형성한 급기구와 연통하는 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래의 급기공간을 통해 서버 랙 내로 공급하기 때문에, 서버 랙 단위로 서버 랙 내를 편차 없이 원하는 온도, 습도로 하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에서는 서버 랙에 공급하는 공기를 원하는 온도 및 습도로 함에 있어, 공급구에서의 온도 습도에 따라, 0∼100% 사이에서 서버 랙으로부터의 배기가스를 외부로 배출함과 아울러, 이 배출량에 따라 외기를 유입하여 서버 랙으로부터의 배기와 외기를 혼합하도록 하고 있으며, 이로써, 가습기, 냉각수단의 작동을 최소한도로 할 수 있기 때문에, 패키지 에어컨을 24시간 365일 운전하였었던 종래의 방법과 달리, 소비전력을 억제하여 에너지 절약을 달성하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템의 실시예의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템의 실시예의 제어계를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법의 실시예를 설명하기 위한 플로차트.
도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법의 실시예를 설명하기 위한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법의 실시예를 설명하기 위한 블록도.
본 발명의 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템은 컴퓨터 서버 룸 내에 설치되는 하나 또는 복수의 서버 랙을 가지고 있으며, 서버 랙 내에는 컴퓨터 서버가 수용되어 있다.
그리고, 서버 랙의 천정에는 배기구를 배치하고 있으며, 이 배기구에는 배기로를 통해 공조기가 연통되며, 그 공조기 내에서, 상기 서버 랙으로부터 배기된 공기를 0∼100%의 사이에서 외부로 배출함과 아울러 이 배출량에 따른 양의 외기를 유입함으로써, 상기 서버 랙으로부터 배기된 공기와 외기가 혼합되어, 원하는 온도, 습도로 제어한 공기가 생성된다.
또한, 본 발명에 있어 상기 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래에는 급기공간이 형성되어 있으며, 이 급기공간은 공급구를 통해 상기 공조기와 연통함과 아울러 급기구를 통해 상기 서버 랙과 연통하며, 이로써, 상기 공조기 내에서 원하는 온도, 습도가 된 공기가 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래의 급기공간을 통해 급기구로부터 서버 랙 내로 공급된다.
그리고, 상기 공조기는 흡입실, 배기실, 혼합실, 송풍기 설치실, 가습제어실 및 냉각실을 구비하고 있고, 흡입실은 배기로와 연통하고 있다. 이로써, 서버 랙으로부터 배기된 공기를 흡입실에 받아들이도록 하고 있다.
또한, 배기실은 배기팬을 구비한 배기유입구를 통해 상기 흡입실과 연통하고있으며, 이로써, 흡입실 및 배기유입구를 통해, 서버 랙으로부터의 배기를 배기실에 유입하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 배기실은 외부배기구를 가지고 있으며, 이 외부배기구를 통해, 배기유입구를 통해 내부에 유입된 서버 랙으로부터의 배기를 공조기의 외부에 배출가능하게 하고 있다.
그리고, 배기실에는 개폐가능하게 한 순환구를 통해 혼합실이 연통되어 있고, 이 혼합실은 공조기의 외부 공기를 유입하기 위한 외기유입구를 가지며, 배기실의 외부배기구를 통해 공조기의 외부로 배기한 공기량에 따라, 외기를 유입하도록 하고 있다.
또한, 혼합실에는 필터를 통해 송풍기 설치실이 연통되어 있으며, 이 송풍기 설치실 내에는 송풍기가 구비되어 있다.
또한, 송풍기 설치실에는 송풍기를 통해 가습제어실이 연통되어 있으며, 이 가습제어실 내에는 가습기가 구비되어, 송풍기 설치실로부터 공급된 공기에 대해, 가습제어실 내에서 적절히 가습이 이루어진다.
그리고 또한, 가습제어실에는 냉각코일 등의 냉각수단을 통해 냉각실이 연통됨과 아울러, 냉각실은 공급구를 가지고 있어, 이 공급구를 통해, 냉각실은 상기 급기공간과 연통하고 있다. 그 때문에, 가습제어실 내의 공기는 냉각수단을 통해 냉각실 내로 공급된 후에 공급구를 통해 급기공간으로 공급됨과 아울러, 냉각수단을 통과할 때에 적절히 냉각수단에 의해 냉각된다.
그리고, 이와 같이 구성되는 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템을 이용한 본 발명의 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법에서는 상기 서버 랙 내의 공기를 흡입실에 받아들임과 아울러, 흡입실에 받아들인 공기를 배기유입구를 통해 배기실로 유입시킨다.
그리고, 공급구에서의 온도습도에 따라, 상기 외부배기구를 통해, 배기실에 유입된 공기를 0∼100%의 사이에서 외부로 배기한다.
이어서, 배기실 내에 남아 있는 공기를, 순환구를 통해 혼합실 내로 유입함과 아울러, 외부배기구로부터 배기한 공기량에 따라, 외기유입구를 통해, 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실에 유입하여, 혼합실 내에서, 서버 랙으로부터 배기된 공기와 외기를 혼합한다.
그리고, 그 후에, 상기 혼합실 내의 공기를 송풍기 설치실, 가습제어실 및 냉각실을 통과시키면서, 공급구로부터, 서버 룸 바닥 아래의 상기 급기공간에 공급함으로써, 급기구를 통해 상기 서버 랙에 공급함과 아울러, 적절히, 가습기에 의해 가습하고 냉각수단에 의해 냉각하여, 상기 급기구로부터 서버 랙 내로 공급하는 공기를 원하는 습도 및 온도로 한다.
(실시예 1)
본 발명의 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템(이하, 단순히 '온도관리시스템'이라 한다.)의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 실시예의 온도관리시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이며, 도면에 있어서, 1은 본 실시예의 온도관리시스템이다.
또한, 도면에 있어서, 22는 컴퓨터 서버 룸의 바닥면, 23은 컴퓨터 서버 룸 내에 설치된 서버 랙이며, 도시를 생략하였지만, 이 서버 랙(23) 내에는 컴퓨터 서버가 수용되어 있다. 그리고, 본 실시예의 온도관리시스템(1)에서는 서버 랙(23) 내의 온도 및 습도를 컴퓨터 서버에게 가장 적합한 온도 및 습도로 하기 위해 사용된다.
즉, 도면에 있어서, 본 실시예의 온도관리시스템에서는 상기 서버 랙(23)의 천정에 복수의 배기구(3)가 배치되어 있으며, 이 배기구(3)는 각각 배기로인 배기덕트(4)에 연결되어 있다.
한편, 본 실시예의 온도관리시스템에서는 상기 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래에 급기공간(6)이 형성되어 있으며, 이 급기공간(6)은 컴퓨터 서버 룸의 바닥면(22)에 형성한 급기구(5)를 통해 상기 서버 랙(23)과 연통하고 있다.
그리고, 상기 배기로 덕트(4) 및 급기공간(6)은 각각 공조기(2)에 연결되어 있어, 서버 랙(23) 내의 공기를 배기구(3) 및 배기덕트(4)를 통해 공조기(2) 내로 배기하고, 공조기(2) 내에서는 이 배기된 서버 랙(23) 내의 공기를 적절히 외기와 혼합하면서, 원하는 온도 및 습도로 하고, 그 후에, 이 원하는 온도 및 습도로 한 공기를 급기공간(6) 및 급기구(5)를 통해 서버 랙(23) 내로 공급하며, 이로써, 서버 랙(23) 내의 온도 및 습도를 컴퓨터 서버에게 가장 적합한 온도 및 습도로 하는 것을 가능하게 하고 있다.
여기서, 상기 공조기(2)에 대해 설명하면, 본 실시예에 있어 상기 공조기(2)는 상기 배기덕트(4) 및 배기구(3)를 통해 상기 서버 랙(23)과 연통하는 흡입실(7)을 가지고 있으며, 서버 랙(23)으로부터의 배기를 흡입실(7) 내로 받아들이도록 하고 있다.
그리고, 흡입실(7)의 하방에는 배기유입구(8)를 통해 배기실(9)이 연통되어 있어, 흡입실(7)에 받아들인 서버 랙(23)으로부터의 배기를 배기유입구(8)를 통해 배기실(9) 내로 배기하도록 하고 있다.
즉, 상기 배기유입구(8) 내에는 배기댐퍼(801)가 구비되며, 또한 이 배기댐퍼(801)의 상방에는 배기팬(802)이 구비되고, 이로써, 배기팬(802)을 구동함으로써, 상기 서버 랙(23) 내의 공기를 배기구(3), 배기덕트(4) 및 흡입실(7)을 통해 배기실(9) 내로 배기하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 본 실시예의 온도관리시스템에서는 배기실(9) 내에 온도센서(20c)를 배치하고 있으며, 이로써, 상기 서버 랙(23)으로부터 배기된 공기의 온도를 감시가능하게 하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 배기유입구(8)를 2군데에 구비함과 아울러 각각의 내부에 배기댐퍼(801) 및 배기팬(802)를 구비하여, 한쪽을 통상 사용으로 하고, 다른 한쪽을 비상시 사용으로 하여 사용가능하게 하고 있다. 단, 반드시 이와 같이 할 필요는 없으며, 배기유입구(8), 배기댐퍼(801) 및 배기팬(802)는 한 세트여도 좋다.
이어서, 도면에 있어 10은 외부배기구이다. 즉, 본 실시예의 온도관리시스템(1)에서는 상기 배기실(9)에 외부배기구(10)를 가지고 있으며, 상기 배기유입구(8)를 통해 배기실(9)의 내부에 유입된 서버 랙(23)으로부터의 배기를 0∼100% 사이에서 공조기(2)의 외부로 배출하도록 하고 있다.
그리고, 본 실시예에 있어 상기 외부배기구(10)에는 외부배기댐퍼(1001)를 가지고 있으며, 이 외부배기댐퍼(1001)에 의해 외부배기구(10)를 개폐가능하게 하고 있다.
이어서, 상기 배기실(9)의 하방에는 혼합실(12)이 배설되어 있으며, 배기실(9)과 혼합실(12)은 내부에 순환댐퍼(1101)를 구비한 순환구(11)에 의해 개폐가능하게 서로 연통하며, 이로써, 순환구(11)를 통해 배기실(9) 내의 공기를 혼합실(12)에 유입하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 상기 혼합실(12)은 공조기(2) 외부의 외기를 내부에 유입하기 위한 외기유입구(13)를 가지고 있으며, 이 외기유입구(13) 내에는 외구유입댐퍼(1301)가 구비되고, 이 외기유입댐퍼(1301)에 의해, 상기 외기유입구(13)는 개폐가능하게 되어 있다. 그리고, 이로써, 외기유입구(13)로부터 외기를 유입한 경우에는 혼합실(12) 내에서, 배기실(9)로부터 유입된 공기와 외기가 혼합되도록 하고 있다.
또한, 도면에 있어서, 20d는 온도센서이다. 즉, 본 실시예의 온도관리시스템(1)에서는 외기유입구(13) 근방에 온도센서(20d)를 배치하고 있으며, 이로써 외기의 온도를 감시가능하게 하고 있다.
이어서, 상기 혼합실(12)의 하방에는 송풍기 설치실(15)이 배설되어 있다. 그리고, 상기 혼합실(12)과 송풍기 설치실(15) 사이에는 에어 필터(14)가 개재되어 있으며, 이 에어필터(14)를 통해 혼합실(12)과 송풍기 설치실(15)은 서로 연통하고 있다.
또한, 송풍기 설치실(15)에는 송풍팬(16)이 구비되어 있으며, 이 송풍팬(16)을 구동함으로써, 상기 서버 랙(23)으로부터 배기실(9) 내로 배기된 공기를, 원하는 온도 및 습도로 한 후에, 급기공간(6) 및 급기구(5)를 통해 서버 랙(23) 내에 공급하는 것이 가능하게 된다.
또한, 송풍기 설치실(15) 내에는 에어 필터(14)를 통해 송풍기 설치실(15)에 공급된 공기의 온도 및 습도를 감시하기 위한 온습도 센서(20b)가 설치된다. 이 온습도 센서(20b)에 의해, 혼합된 공기의 온습도를 감시가능하게 하고 있다.
즉, 상기 송풍기 설치실(15)의 하방에는 가습기(18)를 구비한 가습제어실(17)이 배설되어 있으며, 이 가습제어실(17)에서, 필요에 따라 가습기(18)를 작동시킴으로써, 상기 송풍팬(16)을 통해 송풍기 설치실(15)로부터 보내온 공기의 습도가 가장 적합한 값으로 제어된다.
또한, 가습제어실(17)의 하방에는 냉각실(20)이 배설됨과 아울러, 가습제어실(17)과 냉각실(20) 사이에는 냉각수단이 구비되어 있으며, 본 실시예에서 이 냉각수단은 실외기(21)에 접속된 냉각코일(19)로 하고 있다. 그리고, 이로써, 상기 가습제어실(17)로부터 보내온 공기의 온도가 원하는 온도로 제어된다.
이어서, 도면에 있어서, 2001은 냉각실(20) 내의 공기를 상기 급기공간(6)으로 공급하기 위한 공급구이다. 즉, 상기 냉각실(20)은 공급구(2001)에 의해 상기 급기공간(6)과 연통하고 있으며, 이로써, 공조기(2) 내에서 원하는 온도 및 습도로 제어된 공기를 급기공간(6), 급기구(5)를 통해 서버 랙(23) 내로 공급하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 도면에 있어서, 20a는 냉각실(20)에서의 공급구(2001) 근방에 배치한 온습도센서이며, 이 온습도센서(20a)의 검지결과에 따라 가습제어 및 온도제어가 이루어진다.
이어서, 본 실시예의 온도관리시스템(1)의 제어계에 대해 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 온도관리시스템(1)에서는 시스템 전체의 작동을 제어하기 위한 제어부를 가지고 있으며, 이 제어부는 마이크로컴퓨터 등을 사용하면 된다.
그리고, 상기 제어부에는 상기 배기댐퍼(801), 배기팬(802), 외부배기댐퍼(1001), 순환댐퍼(1101), 외기유입댐퍼(1301), 송풍팬(16), 가습기(18), 냉각코일(19)과 실외기를 제어하기 위한 냉각수단 외에, 각종 조작스위치를 구비한 조작패널 및 전원이 접속되어 있으며, 이로써, 배기댐퍼(801), 배기팬(802), 외부배기댐퍼(1001), 순환댐퍼(1101), 외기유입댐퍼(1301), 송풍팬(16), 가습기(18), 냉각수단은 제어부의 지시에 따라 그 작동이 제어된다.
또한, 상기 제어부에는 상기 센서(20a, 20b, 20c, 20d)가 접속되어 있으며, 제어부는 이들 센서(20a, 20b, 20c, 20d)로부터 송신되어 오는 온도 등의 검지결과에 따라, 상기 배기댐퍼(801), 배기팬(802), 외부배기댐퍼(1001), 순환댐퍼(1101), 외기유입댐퍼(1301), 송풍팬(16), 가습기(18), 냉각수단 등에 작동지시를 내리도록 하고 있다.
이어서, 이와 같이 구성된 본 실시예의 온도관리시스템을 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법에 대해 도 3의 플로차트를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 온도관리방법으로 온도관리를 할 경우에는 먼저, 미리 서버 랙(23) 내에서의 최적의 온습도를 제어부에 설정함과 아울러, 서버 랙(23)으로부터 배기된 공기의 온습도, 외기의 온습도 등의 모든 조건에 따른, 서버 랙(23)으로부터 배기된 공기를 가장 적합한 온습도로 하기 위해 필요한 각종 연산방법 등을 제어부에 설정해 두고, 그 후에, 공조기(1)의 운전을 개시한다.
즉, 도면에 있어서, 공조기(1)의 운전이 개시되면, 배기댐퍼(801)가 개방됨과 아울러, 배기팬(802) 및 송풍팬(16)이 구동된다.
그러면, S1에서, 상기 서버 랙(23) 내의 공기는 배기구(3) 및 배기덕트(4)를 통해 흡입실(7) 내에 받아들여진 후에, 배기실(9) 내로 배기된다. 그리고, 배기실(9) 내의 공기는 혼합실(12) 내로 유입되며, 혼합실(12) 내의 공기는 송풍기 설치실(15), 가습제어실(17) 및 냉각실(20)의 순으로 보내진 후에, 공급구(2001)를 통해 급기공간(6)으로 공급된다.
한편, 운전개시와 함께, S2에서, 온습도 센서(20a, 20b, 20c, 20d)에 의해, 냉각실(20)에서의 공급구(2001) 부근의 온습도, 송풍기 설치실(15) 내의 온습도, 배기실(9) 내의 온도, 및 외기의 온도 등에 대한 감시가 이루어진다.
그리고, 공급구(2001) 부근에서의 온도습도에 따라, 제어부는 S3에서 외부배기댐퍼(1001)의 작동을 제어하여, 배기실(9)에 유입된 공기를 0∼100% 사이에서 외부배기구(10)를 통해 배기하고, 나머지 공기는 순환구(11)를 통해 혼합실(12) 내로 보내게 된다.
한편, 제어부는 S4에서, 외부배기구(10)를 통해 외부로 배기한 공기량에 따라, 상기 외기유입구(13)를 통해, 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실(12) 내로 유입하고, 이로써, 배기실(9)로부터 유입된 공기와 외기가 혼합실(12) 내에서 혼합된다.
이 혼합비율에 대해 설명하면, 본 실시예의 온도관리방법은 서버 랙에 공급하는 공기를 원하는 온도 및 습도로 함에 있어, 가습기나 냉각수단의 작동을 최소한도로 함으로써, 패키지 에어컨을 24시간, 365일 운전하였었던 종래의 방법에 비해 소비전력을 억제하여 에너지절약을 달성하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 때문에, 본 실시예의 온도관리방법에서는 공급구에서의 온도습도에 따라, 서버 랙(23)으로부터의 배기와, 공조기 밖의 외기를 어느 정도의 비율로 혼합함으로써, 가습기, 냉각수단의 작동을 최소한으로 억제하면서, 서버 랙에 공급하는 공기의 온습도를 원하는 온도, 습도로 할 수 있을지 어떨지를, 제어부에서 연산하고, 그 연산결과에 따라, 외부배기댐퍼(1001), 외기유입댐퍼(1301)의 작동을 제어하도록 하고 있다.
예를 들면, 서버 랙(23)으로부터의 배기비 엔탈피보다도 외기비 엔탈피가 높은 경우, 외기를 일정 비율로 유입하는 것보다도, 서버 랙(23)으로부터 배출된 배기의 전량을 순환시키는 편이 냉각수단의 작동을 억제할 수 있다고 판단한 경우에는 외부배기를 0으로 하는 선택이 이루어진다.
그에 비해, 서버 랙(23)으로부터의 배기비 엔탈피보다도 외기비 엔탈피가 낮은 경우 등, 외기를 유입하여 서버 랙(23)으로부터의 배기와 외기를 혼합하는 편이, 서버 랙(23)으로부터의 배기 전량을 순환시키는 경우보다도 냉각수단의 작동을 억제할 수 있는 경우에는 가습기, 냉각수단의 작동을 최소한도로 억제할 수 있는 혼합비율을 제어부가 연산하여, 그에 따라, 서버 랙(23)으로부터의 배기와 외기를 혼합한다.
또한, 도 4 및 도 5는 본 실시예의 온도관리방법에서의 공기 흐름을 나타낸 도면으로, 도 4는 서버 랙(23)으로부터의 배기와 외기를 혼합한 경우의 공기의 흐름을 나타내며, 도 5는 서버 랙(23)으로부터의 배기 전량을 순환시킨 경우의 공기의 흐름을 나타내고 있다.
이어서, 상기 송풍기 설치실(15) 내에 배치된 온습도 센서(20b)의 온습도 검지결과에 따라, 가습기(16) 및 냉각코일(18)이 구동된다.
즉, 미리, 조작스위치 등을 이용하여 원하는 습도를 설정하여 두고, 에어 필터(14)를 통과하여 송풍기 설치실(15) 내에 유입된 공기의 습도가 상기 미리 설정한 습도와 다를 때에는, S5에서, 가습기(18)를 구동하여, 서버 랙(23)으로 공급하는 공기의 습도를 원하는 값으로 제어한다.
또한 마찬가지로, 미리, 조작 스위치 등을 이용하여 원하는 온도를 설정해 두고, 에어 필터(14)를 통과하여 송풍기 설치실(15) 내에 유입된 공기의 온도가 상기 미리 설정한 온도와 다를 때에는, S6에서, 냉각코일(19)을 구동하여, 서버 랙(23)에 공급하는 공기의 온도를 원하는 값으로 제어한다.
그리고, 에어 필터(14)를 통과하여 송풍기 설치실(15) 내에 유입된 공기의 온도 및 습도가 원하는 온도 및 습도와 일치할 때에는 가습기(18) 및 냉각코일(19) 중 어느 것도 구동하지 않는다(S7, S8).
그리고, 이와 같이 하여, 공조기(1) 내에서 온도 및 습도를 원하는 값으로 제어된 공기는 공급구(2001)로부터 급기공간(6)에 공급된 후에, S9에서, 급기구(5)를 통해 서버 랙(23)에 공급된다.
이와 같이, 본 실시예의 온도관리시스템에서는 서버 랙의 천정에 배치한 배기구를 통해 서버 랙 내의 배기열을 회수함과 아울러, 원하는 온도 및 습도로 제어한 공기를 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래에 형성한 급기공간, 및 급기구를 통해 서버 랙 내에 공급하기 위해, 서버 랙 내를 편차 없이 원하는 온도, 습도로 하는 것이 가능하다.
그리고, 그 때, 본 실시예의 온도관리시스템에서는 공급구(2001)의 온도습도에 따라, 0∼100% 사이에서 서버 랙으로부터의 배기를 외부로 배출함과 아울러, 이 배출량에 따라 외기를 유입하여 서버 랙으로부터의 배기와 외기를 혼합하도록 하고, 이로써, 가습기, 냉각수단의 작동을 최소한도로 하는 것을 가능하게 하고 있기 때문에, 패키지 에어컨을 24시간 365일 운전하였었던 종래의 방법과 달리, 소비전력을 억제하여 에너지 절약을 달성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 온도 및 습도의 편차 발생을 방지하면서 컴퓨터 서버 룸 내의 온도 및 습도를 확실하게 관리가능하기 때문에, 온도 및 습도를 항상 이상치로 유지해야만 하는 각종 룸에서의 온도관리의 전반에 적용가능하다.
1 : 온도관리시스템 2 : 공조기
3 : 배기구 4 : 배기덕트
5 : 급기구 6 : 급기공간
7 : 흡입실 8 : 배기유입구
801 : 배기댐퍼 802 : 배기팬
9 : 배기실 10 : 외부배기구
1001 : 외부배기댐퍼 11 : 순환구
1101 : 순환댐퍼 12 : 혼합실
13 : 외기유입구 1301 : 외기유입댐퍼
14 : 에어 필터 15 : 송풍기 설치실
16 : 송풍팬 17 : 가습제어실
18 : 가습기 19 : 냉각코일
20 : 냉각실 2001 : 공급구
21 : 실외기 21a, 21b, 21c, 21d : 센서
22 : 컴퓨터 서버 룸의 바닥면 23 : 서버 랙

Claims (3)

  1. 컴퓨터 서버 룸 내에 설치되어 내부에 컴퓨터 서버가 수용된 서버 랙(23) 내에, 원하는 온도 및 습도로 한 공기를 공급하고, 이로써 상기 서버 랙 내의 온도를 관리하기 위한 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템으로서,
    서버 랙(23)의 천정에 배치되는 배기구(3)와,
    배기로(4)를 통해 상기 배기구(3)와 연통하는 공조기(2)와,
    공급구(2001)를 통해 상기 공조기(2)와 연통함과 아울러 급기구(5)를 통해 상기 서버 랙(23)과 연통하고, 컴퓨터 서버 룸의 바닥 아래에 형성된 급기공간(6)을 구비하며,
    상기 공조기(2)는
    상기 배기로(4)와 연통하는 흡입실(7)과,
    배기팬(802)을 구비한 배기유입구(8)를 통해 상기 흡입실(7)과 연통하며, 상기 배기유입구(8)를 통해 내부에 유입된 서버 랙(23)으로부터의 배기를 공조기(2)의 외부로 배출하기 위한 외부배기구(10)를 가진 배기실(9)과,
    개폐가능하게 한 순환구(11)를 통해 상기 배기실(9)과 연통하며, 공조기(2)의 외부 공기를 유입하기 위한 외기유입구(13)를 가진 혼합실(12)과,
    필터(14)를 통해 상기 혼합실(12)과 연통하며, 그 내부에 송풍기(16)를 구비한 송풍기 설치실(15)과,
    상기 송풍기(16)를 통해 상기 송풍기 설치실(15)과 연통하며, 그 내부에 가습기(18)를 구비한 가습제어실(17)과,
    냉각수단(19)을 통해 상기 가습제어실(17)과 연통하며, 상기 공급구(2001)를 통해 상기 급기공간(6)와 연통하는 냉각실(20)을 구비하여,
    상기 서버 랙(23) 내의 공기를 상기 흡입실(7) 및 배기유입구(8)를 통해 상기 배기실(9)에 유입하고,
    상기 공급구(2001)의 온도습도에 따라,
    상기 외부배기구(10)를 통해, 배기실(9)에 유입된 공기를 0∼100% 사이에서 외부로 배기하며,
    상기 순환구(11)를 통해, 상기 배기실(9) 내의 공기를 혼합실(12)에 유입하고,
    상기 외기유입구(13)를 통해, 상기 외부배기구(10)를 통해 외부로 배기한 공기량에 따라 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실(12)에 유입하며, 이로써, 상기 순환구(11)를 통해 유입된 상기 배기실(9) 내의 공기와 외기를 혼합실(12) 내에서 혼합하고,
    상기 혼합실(12)내의 공기를 송풍기 설치실(15), 가습제어실(17) 및 냉각실(20)을 통과시키면서, 공급구(2001)를 통해 상기 급기공간(6)으로 공급함으로써, 급기구(5)를 통해 상기 서버 랙(23)에 공급함과 아울러, 적절히, 가습기(18)에 의해 가습하고 냉각수단(19)에 의해 냉각하여, 상기 급기구(5)로부터 서버 랙(23) 내로 공급하는 공기를 원하는 습도 및 온도로 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공조기(2)에, 상기 서버 랙(23)으로부터 배기된 공기의 온도를 감시하기 위한 센서(20c)와, 외기의 온도를 감시하기 위한 센서(20d)와, 혼합실(12)로부터 공급된 공기의 온도 및 습도를 감시하기 위한 센서(20b)와, 공급구(2001)로부터 공급하는 공기의 온도 및 습도를 감시하기 위한 센서(20a)를 구비한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템.
  3. 제1항 또는 제2항의 컴퓨터 서버 룸용 온도관리시스템을 이용한 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법으로서,
    서버 랙(23) 내의 공기를 상기 흡입실(7) 및 배기유입구(8)를 통해 상기 배기실(9)에 유입하고,
    상기 공급구(2001)의 온도/습도에 따라,
    상기 외부배기구(10)를 통해, 배기실(9)에 유입된 공기를 0∼100% 사이에서 외부로 배기하며,
    상기 순환구(11)를 통해, 상기 배기실(9) 내의 공기를 혼합실(12)에 유입하고,
    상기 외기유입구(13)를 통해, 상기 외부배기구(10)를 통해 외부로 배기한 공기량에 따라 외기를 0∼100% 사이에서 상기 혼합실(12)에 유입하며, 이로써, 상기 순환구(11)를 통해 유입된 상기 배기실 내의 공기와 외기를 혼합실(12) 내에서 혼합하고,
    상기 혼합실(12) 내의 공기를, 송풍기 설치실(15), 가습제어실(17) 및 냉각실(20)을 통과시키면서, 공급구(2001)로부터 상기 급기공간(6)으로 공급함으로써, 급기구(5)를 통해 상기 서버 랙(23)에 공급함과 아울러, 적절히, 가습기(18)에 의해 가습하고 냉각수단(19)에 의해 냉각하여, 상기 급기구(5)로부터 서버 랙(23) 내에 공급하는 공기를 원하는 습도 및 온도로 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 서버 룸의 온도관리방법.
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