KR101637354B1 - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

냉장고 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101637354B1
KR101637354B1 KR1020100018540A KR20100018540A KR101637354B1 KR 101637354 B1 KR101637354 B1 KR 101637354B1 KR 1020100018540 A KR1020100018540 A KR 1020100018540A KR 20100018540 A KR20100018540 A KR 20100018540A KR 101637354 B1 KR101637354 B1 KR 101637354B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
storage
supercooling
time
storage chamber
Prior art date
Application number
KR1020100018540A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110085814A (ko
Inventor
신종민
이지영
백우현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US12/820,947 priority Critical patent/US8378835B2/en
Priority to EP10844037.1A priority patent/EP2526357B1/en
Priority to PCT/KR2010/004311 priority patent/WO2011090241A1/en
Priority to CN201080057218.0A priority patent/CN102656414B/zh
Publication of KR20110085814A publication Critical patent/KR20110085814A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101637354B1 publication Critical patent/KR101637354B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators
    • F25D17/065—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators with compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/005—Mounting of control devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/08—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation using ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14—The load or loads being home appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64—The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y04S20/244—Home appliances the home appliances being or involving heating ventilating and air conditioning [HVAC] units
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)

Abstract

본 발명은 전력요금을 절감할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공한다. 본 발명에 의한 냉장고 제어방법은 네트워크을 통해 전력요금 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 단계와, 상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 단계와, 상기 절전구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실이 냉각되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 제시하는 다양한 실시예들을 통해 전력요금을 절약하면서도 냉장고의 기능을 유지하는 것이 가능하게 된다.

Description

냉장고 및 그 제어방법{A REFRIGERATOR AND A CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 에너지 절약기능을 구비하는 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
냉장고는 냉매 싸이클을 이용하여 식품 기타 보관물을 냉장 또는 냉동보관할 수 있는 가전제품이다. 이러한 기능을 위하여, 냉장고는 제1저장실과 제2저장실을 구비하는 본체와, 상기 본체에 마련되는 증발기와, 냉매를 압축하는 압축기, 그리고, 냉매를 응축하는 응축기와, 냉매를 감압 팽창하는 팽창장치를 구비하고 있다.
이러한 구성을 갖는 냉장고는 제1저장실 및 제2저장실 내부온도가 소정 온도범위내에서 유지될 수 있도록 압축기를 주기적으로 온/오프(on/off) 시킨다.
다만, 이러한 압축기의 주기적인 운전은 전력수요에 따라서 단위시간당 전력요금이 과금되는 변동요금제를 고려하지 않고 단지 제1저장실 또는 제2저장실 내부의 온도유지라는 측면만 고려한다는 문제점이 있었다.
최근에 에너지 절약 및 효율화가 문제되고 있는 상태에서 전력수요처에서의 전력사용의 효율화를 위한 지능형 전력망(스마트 그리드)가 도입이 큰 이슈가 되고 있으며, 이러한 지능형 전력망이 도입되면 전력수요에 따라서 전력요금이 달라지는 변동요금제가 도입될 것이다.
즉, 이러한 변동요금제 하에서는 전력수요가 많은 시간대에서의 단위시간당 전력요금은 현재의 단일요금체계하에서의 단위시간당 전력요금보다 현저하게 늘어날 것이고, 전력수요가 상대적으로 적은 시간대에서의 전력요금은 현재보다 싸게 책정될 소지가 많다.
따라서, 전력요금을 절약하기 위해서는 가급적이면 단위시간당 전력요금이 높은 시간에서의 전기제품 사용을 자제하고, 단위시간당 전력요금이 낮은 시간대에서 전기제품을 사용하는 것이 바람직하다.
종래의 냉장고의 경우, 상술한 바와 같이, 압축기의 주기적인 운전은 단위시간당 전력요금과 무관하게 이루어지는데, 압축기의 운전이 전력요금이 하루 중 최대가 되는 시간구간에서 수행되는 경우에는 과금 되는 전력요금이 현저하게 증대됨으로써 사용자에게 경제적인 부담을 가중시킬 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 전력요금을 절약하면서도 냉장고의 기능을 유지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 냉장고는 복수개의 저장실을 구비하고, 스마트 그리드망에 연결되어 전력요금 정보를 수신하는 요금정보 수신부와, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 구간 설정부와, 상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 과냉각 제어부와, 상기 절전 구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실을 냉각함으로써 스마트 절전 기능을 수행하는 절전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절전 구간은 수신된 전력요금 정보로부터, 고액과금 시간 구간을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과냉각 구간은 상기 설정된 절전 구간의 유지 시간과 과냉각에 필요한 소요 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과냉각된 저장실의 냉기를 다른 저장실로 이동시키기 위해 냉기댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력관리 네트워크을 통해 전력요금 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 단계와, 상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 단계와, 상기 절전구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실이 냉각되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절전 구간 동안, 상기 과냉각된 저장실의 냉기를 다른 저장실로 이동시키기 위해 냉기댐퍼의 개폐를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 냉장고는, 복수개의 저장실을 구비하는 본체와, 상기 저장실 사이에 마련되어 선택적으로 저장실들을 연통시키는 냉기댐퍼와, 전력요금 정보를 수신하고, 수신된 전력요금 정보에 따라 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하며, 상기 과냉각 구간동안 과냉각된 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하고, 상기 절전구간 동안 상기 냉기댐퍼의 개폐를 조절하여 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실을 냉각하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저장실은 제1저장실과, 제1저장실보다 높은 온도로 유지되는 제2저장실을 포함하되, 상기 제어부는 절전 구간 시작시간보다 소정시간 이전에, 제1저장실 내부의 온도가 하락하도록 과냉각 제어를 하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 현재시간이 절전 구간에 돌입한 경우, 상기 제1저장실과 제2저장실 사이에 마련되는 냉기댐퍼를 개방하도록 제어하되, 상기 절전 구간 동안 상기 제2저장실의 내부 온도가 소정범위내에서 조절될 수 있도록 상기 냉기댐퍼를 개방 또는 폐쇄를 반복 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 사용자 접촉여부를 인지할 수 있는 도어 핸들부와, 냉장고의 운전상태 및 정보를 표시하는 표시부와, 음성신호를 발생시키는 알람부를 더 포함하되, 상기 제어부는 과냉각 구간 또는 절전 구간에서의 운전시, 상기 표시부에 그 내용을 표시하고, 사용자가 도어 핸들 접촉시 상기 알람부를 작동시켜 음성신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저장실 내부에 마련되어 저장실의 냉기누설을 방지하도록 공기를 분사하는 분사노즐을 구비하는 저장실 냉기누설방지장치를 더 포함하되, 상기 저장실 냉기누설방지장치는 도어 개방시 공기를 분사하여 상기 저장실의 내부와 외부의 경계상에 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력요금 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간을 설정하는 단계와, 상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 단계와, 상기 과냉각 구간 이후, 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 과냉각되지 않은 다른 저장실의 온도가 원하는 범위내로 유지되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력요금 정보를 수신하는 단계와, 단위 시간당 전력요금이 소정의 금액 이상이 되는 고액과금 시간구간을 확인하는 단계와, 현재 시간이 상기 고액과금 시간구간 보다 소정 시간범위 전인 경우, 냉장고 내부에 마련된 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각 시키는 단계와, 현재 시간이 상기 고액과금 시간구간에 속하는 경우, 냉장고의 소비전력을 감소시키고, 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력요금 정보를 수신하는 단계와, 단위 시간당 전력요금이 소정의 금액 이상이 되는 고액과금 시간구간을 확인하는 단계와, 상기 고액과금 시간구간 동안 냉장고 구동에 필요한 전력을 보조전원으로부터 충당할 수 있는지 판단하는 단계와, 보조전원으로부터 충당가능한 경우 상기 고액과금 시간구간 동안 상기 보조전원으로부터 전력을 공급하는 단계와, 부족한 경우, 상기 고액과금 시간구간 전에 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각한 후, 상기 고액과금 시간구간에 해당하면 상기 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 냉장고는, 복수개의 저장실을 구비하는 본체와, 상기 복수개의 저장실 사이를 선택적으로 연통시키는 냉기댐퍼와, 전력회사에서 제공하는 전력 또는 보조전원으로부터 공급되는 보조전력을 제공받는 전원부와, 고액과금 시간구간 동안 냉장고 구동에 필요한 전력을 상기 보조전원으로부터 충당할 수 있는지 판단하고, 상기 보조전원으로부터 충당가능한 경우에는 상기 고액과금 시간구간 동안 상기 보조전원으로부터 전력을 공급받고, 상기 보조전원으로부터의 충당이 부족한 경우에는 상기 고액과금 시간구간 전에 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각한 후, 상기 고액과금 시간구간에 해당하면 상기 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통되도록 상기 냉기댐퍼를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고액과금 시간구간은, 전력회사가 권장하는 시간구간으로 설정하거나, 또는 권장되는 전력요금 밴드가 형성되는 시간구간으로 설정하거나, 또는 사용자가 설정한 소정금액 이상이 되는 시간구간으로 설정하거나, 또는 수신받은 변동전력요금정보 상에서 최고금액 대비 소정의 이격율 범위 내에 있는 시간구간으로 설정하는 방식 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 다양한 실시예들을 통해 전력요금을 절약하면서도 냉장고의 기능을 유지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 전력수요에 따라 시간대 별로 전력요금이 달라지는 변동요금제 하에서 단위 시간당 전력요금이 소정의 기준요금(또는 피크요금)에 도달한 경우(즉, 현재시간이 고액과금 시간구간에 돌입한 경우) 냉장고 압축기의 작동 주파수를 감소시키거나 또는 압축기를 정지시킴으로써 누적전력요금을 종전보다 절약할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 고액과금 시간구간을 결정하는 기준요금을 사용자의 의도에 따라 설정하거나 또는 전력회사의 권장안에 따라서 설정하게 함으로써 사용자의 상황에 따라서 탄력적으로 기준요금을 설정할 수 있는 장점이 있다.
태양열 발전 장치 등과 같은 자가 발전장치와 축전지와 같은 보조전원이 가정에 구비되는 경우, 고액과금 시간구간에 그러한 보조전원으로부터 전력을 공급받아서 냉장고를 구동시킬 수 있다.
그리하여, 냉장고를 원 설정상태대로 구동시키면서도 전력회사와 같은 외부전원으로부터의 전력공급량을 저감시킴으로써 전력요금을 줄일 수 있는 장점도 있다.
또는, 압축기가 정지되거나 작동주파수가 감소되어야 하는 고액과금 시간구간구간 돌입 직전에 압축기의 작동주파수를 일시적으로 높여서 냉매의 압축량을 늘려 특정 저장실을 과냉각 하여 소정의 기준온도보다 낮춘 후, 고액과금 시간구간 돌입 후에는 과냉각된 특정 저장실과 다른 저장실을 연통시킴으로써 제2저장실의 온도가 지나치게 높아질 수 있는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.
도1은 스마트 그리드가 구현되는 시스템의 개략도이다.
도2는 본 발명에 의한 냉장고가 구현되는 가정 내의 전력관리 네트워크의 개략도이다.
도3은 본 발명에 의한 냉장고 및 전력관리 네트워크의 제어블록도이다.
도4는 본 발명에 의한 냉장고의 사시도이다.
도5는 본 발명에 의한 냉장고의 내부구조를 도시한 단면도이다.
도6은 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법의 제1실시예를 도시한 제어흐름도이다.
도7 내지 도12는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법의 제2실시예를 도시한 제어흐름도이다.
도13 내지 도24는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법의 제3실시예를 도시한 제어흐름도이다.
도25는 본 발명에 의한 저장실의 부하 변화에 따른 압축기의 가동주파수 및 소비전력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도26(a)는 시간변화 및 전력수요 변화에 따른 전력요금의 변화를 나타내는 그래프이다.
도26(b)는 시간 및 전력요금 변화에 따른 냉장고의 압축기의 동작상태변화 및 각 저장실의 온도상태 변화를 도시한 그래프이다.
도26(c)는 제2저장실의 온도변화에 따른 냉기댐퍼의 동작상태를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명에서 제공하는 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 하나의 예로서 제공되어 지며, 본 발명의 기술적 범위는 제공되는 실시예들에만 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.
도1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.
그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 삼무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 전력관리네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 자체적으로 생산하여 전기를 자체공급할 수 있고, 남는 전기는 외부에 되팔수도 있다.
그리고, 사무실이나 가정에는 스마트 계측장치가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전력요금을 실시간을 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전력요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전력요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.
한편, 상기 발전소, 전력소, 저장장치 및 수요처는 양방향 통신이 되기 때문에 수요처에서 일방적으로 전기를 받도록 하는 것만을 떠나서, 수요처의 상황을 저장장치, 전력소, 발전소로 통지함으로써 수요처의 상황에 맞게 전기 생산 및 전기분배를 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 스마트 그리드에서는 수요처의 실시간 전력관리 및 소요전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지관리장치(EMS, Energy Management System) 및 전력의 소모량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI,Advanced Metering infrastructure)가 중추적인 역할을 담당한다.
여기서 스마트 그리드 하에서의 계측장치는 오픈 아키텍쳐를 근거로 하여 소비자를 통합하려는 기반기술로서 소비자에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
여기서, 오픈아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다.
따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 "가격 대 장치(Prices to Devices)" 와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능케 한다.
즉, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지관리장치(EMS)를 통하여 중계되며, 에너지관리장치(EMS)는 각 전기장치와 통신을 하며 이를 제어하므로 사용자는 에너지관리장치(EMS)를 보고 각 전기장치의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전력요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
여기서 에너지관리장치(EMS)는 사무실이나 가정에서 사용되는 로컬에너지관리장치(EMS)와, 상기 로컬에너지관리장치(EMS)와 양방향 통신을 하여 로컬에너지관리장치(EMS)에서 취합된 정보를 처리하는 중앙에너지관리장치(EMS)로 구성되는 것이 바람직하다.
스마트 그리드에서 공급자와 수요자간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, "실시간 전력망 반응"을 현실화 시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.
도2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력관리네트워크(10)를 도시한 것이다.
상기 전력관리네트워크(10)는 각 가정에 공급되는 전력 및 전력요금을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장치(스마트미터)(20) 또는 에너지관리장치(EMS)(30)를 포함한다.
여기서 전력요금은 시간당 요금제를 기준으로 하여 과금될 수 있으며, 전력소모량이 급격하게 증대되는 시간구간에서는 시간당 전력요금이 비싸지게 되거나, 전력소모량이 상대적으로 적은 심야 시간구간와 같은 때에는 시간당 전력요금이 저렴해질 수 있다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 현재의 전기 소모상태 및 외부의 환경(온도, 습도)를 표시하는 화면(31)을 구비하고, 사용자의 조작이 가능한 입력버튼(32) 등을 구비한 단말기 형태로 마련될 수 있다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30) 또는 상기 계측장치(스마트 미터)(20)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 냉장고(100), 세탁기 또는 건조기, 에어컨, TV 또는 조리기기와 같은 전기제품과 연결되어, 이들과 양방향 통신을 하게 된다.
집안 내부에서의 통신은 무선 또는 PLC와 같은 유선을 통하여 이루어질 수 있다. 그리고, 각 전기제품들도 다른 전기제품들과 연결되어 통신이 가능해지도록 배치하는 것이 가능하다.
한편, 상기 전력관리네트워크(10)에는 가정에 마련되는 보조전원(50), 즉, 태양광 발전장치 등과 같은 자가발전시설(51)과, 이러한 자가발전시설에서 발생하는 전력을 축전할 수 있는 축전지(52)를 포함한다.
그리고, 상기 축전지(52) 이외에 연료전지(53)도 상기 전력관리네트워크(10)에 연결되어 보조전원으로서의 역할을 할 수 있다.
여기서 보조전원(50)은 전력회사와 같은 외부전원에서 전력을 공급받지 않는 상태에서 가정에 전력을 공급하는 역할을 한다.
이와 같은 보조전원에서 공급받을 수 있는 전력량 또는 보조전원(50)에 충전되어 있는 전력량은 상기 에너지관리장치(EMS)(30) 또는 상기 계측장치(스마트미터)(20)에 표시될 수 있다.
도3은 전력관리네트워크(10)의 제어블록도 및 전력관리네트워크(10)에 연결되는 냉장고의 제어블록도를 도시한 것이다.
여기서, 전력관리프로그램 운영주체(40)는 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 구비하거나 신재생에너지(태양광, 풍력, 지열)등을 이용한 발전장비등을 구비한 전력회사가 될 수 있으나 이에만 한정할 것은 아니다.
상기 전력관리프로그램 운영주체(40)는 전력을 공급할 뿐만 아니라, 변동요금제와 관련한 정보를 각 가정에 제공하여 가정에서 이를 근거로 전력요금변동에 따른 전력요금 절약 전략을 세울 수 있도록 돕는 역할을 한다.
또한, 사용자가 전력요금을 절약할 수 있도록 가이드를 권장하고, 후술하는 고액과금 시간구간에 대한 기준을 세워주거나 권장함으로써 사용자의 합리적인 전력소비를 돕는다. 이하에서는 이러한 전력관리프로그램 운영주체(40)가 갖는 전력공급원을 외부전원이라고 하겠다.
상기 전력관리네트워크(10)는 상술한 바와 같이 각 가정에 구비될 수 있는 보조전원 즉, 태양열 발전시설과 같은 자가발전시설(51)과, 축전지(52) 및 연료전지(52)를 포함하고 있다.
여기서 보조전원(50)은 상기 외부전원과 구별되고, 상기 외부전원과 별도로 전력을 가정에 공급할 수 있는 역할을 한다. 이러한 보조전원(50)과 상기 외부전원은 상기 계측장치(스마트미터)(20) 및 상기 에너지관리장치(EMS)(30)와 통신가능하게 연결된다. 그리고, 상기 계측장치(스마트미터)(20) 및 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 상기 전기제품들과 통신가능하게 마련된다. 따라서, 상기 각 전기제품은 상기 외부전원 및/또는 보조전원을 모두 공급받을 수 있는 전원부를 구비하도록 설계될 수 있다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 구성을 보면, 제어부(35) 및 입력부(38), 통신부(34), 표시부(39)를 포함하고 있으며, 상기 계측장치(스마트미터)(20)도, 제어부(25) 및 입력부(28), 통신부(24), 표시부(29)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)나 계측장치(스마트미터)(20)는 냉장고(100)와 통신가능하게 연결되며, 이를 위하여 상기 냉장고(100)에는 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 통신부(34) 또는 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 통신할 수 있는 통신부(104)가 마련된다.
그리하여, 상기 냉장고(100)에 마련되는 통신부(104)는 상기 에너지관리장치(EMS) 또는 상기 계측장치(20)로부터 실시간으로 변동되는 전력요금 정보 등과 같은 전력정보를 받을 수 있다.
상기 냉장고(100)에는 제어부(101)와, 상기 제어부에 연결되는 전원부(102), 입력부(103), 상기 통신부(104) 및 냉매를 압축하기 위한 압축기(105), 갑압팽창된 냉매가 유입되는 증발기에서 생성된 냉기를 복수의 저장실로 유입시키는 냉기팬(106), 응축기를 냉각시키는 응축팬(107)을 포함한다.
그리고, 제1저장실과 제2저장실 사이에는 냉기댐퍼(108)가 마련되어 선택적으로 상기 제1저장실과 제2저장실을 연통시켜 공기가 서로 섞이게 할 수 있다.
한편, 상기 냉장고(101)의 외부에는 냉장고의 상태 및 현재 소모전력이나 전력요금과 같은 전력정보를 표시할 수 있는 표시부(109)가 마련된다.
또한, 상기 제어부(101)에는 센서부(140)가 연결되는데, 상기 센서부(140)는 도어의 핸들에 장착되어 사용자가 핸들을 파지하는 경우, 이를 인식하는 역할을 한다.
또한, 상기 제어부(101)에는 알람부(141)가 연결되는데, 상기 알람부(141)는 냉장고가 후술하는 과냉각 운전 중 또는 고액과금 시간구간에서 작동 중 사용자의 도어 핸들 파지가 있는 경우, 사용자에게 그러한 운전 중임을 알려서 그러한 운전 중 가급적 도어의 잦은 개방을 피하도록 권고하기 위함이다.
간략하게 말하면, 과냉각 운전은 특정 저장실의 온도를 통상 운전으로 인하여 발생하는 온도보다 더 낮은 온도가 되도록 운전하는 것을 말한다. 그리고, 상기 고액과금 시간구간이라 함은 전력수요의 폭증으로 인하여 시간당 전력요금이 소정기준요금 이상이 되어 전력요금이 다른 때보다 현저하게 높아지는 시간구간대를 말한다.
상기 과냉각 운전과, 상기 고액과금 시간구간에 대해서는 도면과 그래프를 이용하여 구체적으로 후술하도록 하겠다.
한편, 제어부(101)는 저장실에 마련되는 저장실 냉기누설 방지장치(142)와도 연결되는데, 이러한 저장실 냉기누설 방지장치(142)는 상기 과냉각 운전 중 또는 고액과금 시간 구간에서 작동 중 도어가 개방되는 경우, 저장실 내부의 냉기가 외부로 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 저장실 냉기누설 방지장치(142)는 저장실 입구 테두리에 마련되는 에어커튼장치로 구성될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
그리고, 저장실과 저장실간의 냉기 이동이 원활하게 이루어지게 하기 위해, 안내팬(143)이 구비되는데, 상기 안내팬(143)은 상기 냉기댐퍼(108)가 개방작용을 하는 경우에 작동될 수 있다.
여기서, 상기 제어부(101)는 상술한 구성요소들을 제어하는 역할을 하는데, 특히, 상기 통신부(104)가 받은 변동요금제 하에서 시간대별로 달라지는 전력요금을 고려하여 상기 압축기(105)의 가동상태 및 냉기댐퍼(108)의 개폐상태 등을 조절하는 것이 중요하다.
관련하여, 상기 제어부(101)는 전력관리 네트워크을 통해 전력요금 정보를 수신하고, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간(over-cooling period) 및 절전 구간(power-saving period)을 설정하며, 상기 과냉각 구간동안은 과냉각 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하고, 상기 절전구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실이 냉각되도록 제어하게 된다.
따라서, 상기 제어부(101)의 동작을 고려시에 도면에는 미도시 하였으나, 상기 제어부(101) 세부구성을, 전력요금 정보를 수신하는 요금정보 수신부와, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 구간 설정부와, 상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 과냉각 제어부와, 상기 절전 구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실을 냉각함으로써 스마트 절전 기능을 수행하는 절전 제어부를 포함하는 것으로 구성하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 상기 제어부의 동작이 냉장고내에 구비된 제어부에 의해 수행되어 짐을 설명하였으나, 이는 본 발명을 구현하기 위한 한 예에 불과하고, 냉장고 외부의 제어수단 예를 들어 전술한 스마트 미터(20) 또는 에너지관리장치(30)에서 수행되는 것도 가능하다. 즉, 전술한 바와 같이, 전력관리 네트워크가 구비된 환경하에서는 네트워크상의 모든 전기제품(본 발명의 냉장고를 포함)을 통합하여 전력요금을 절약하기 위한 절전(power-saving) 제어를 수행하는 제어장치가 구비될 수 있음을 의미한다.
관련하여, 상기 절전 구간은 수신된 전력요금 정보로부터 전력절감이 필요한 고액과금 시간대를 고려하여 설정하고, 상기 과냉각 구간은 상기 설정된 절전 구간의 유지 시간과 과냉각에 필요한 소요 시간을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 절전 구간 설정 및 과냉각 구간 설정에 대한 구체적인 예는 이하 후술하기로 한다.
도4는 본 발명에 의한 냉장고의 사시도이다. 도4에서 도시한 바와 같이, 상기 냉장고 본체(100a)의 전면에는 저장실(미도시)을 개폐하는 도어(100b)가 마련되며, 상기 도어(100b)에는 사용자가 파지할 수 있는 핸들(100c)이 마련된다.
여기서, 상기 핸들(100c)에는 상기 센서부(140)가 장착되어, 사용자의 파지여부를 인식할 수 있다. 상기 센서부(140)는 압력감지센서 또는 열감지센서, 터치센서 등으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 도어(100b)에는 냉장고 작동과 관련된 정보를 디스플레이 하는 상기 표시부(109)가 마련되는데, 상기 표시부는 액정화면 형태로 마련되어, 시각적인 정보를 제공한다.
이러한 표시부(109)에 의하여 사용자는 저장실 내부의 온도 및 과냉각 운전 및 고액과금 시간구간에서의 운전 여부를 알 수 있다.
상기 알람부(141) 또한 상기 도어(100b)에 장착되는데, 상기 알람부(141)는 스피커 형태로 마련되어 음성신호를 발생시킨다. 그 역할은 상술한 바와 같다.
상기 도어(100b)는 상기 본체(100a)와 힌지장치(100d)로 연결되는데, 상기 힌지장치(100d)에는 상기 통신부(104)가 마련된다. 상기 통신부(104)는 무선통신 모뎀형태로 마련되며 이를 통하여 상기 제어부(도3참조 101)가 외부와 통신할 수 있고, 다양한 정보를 송수신 할 수 있다.
도5에서 도시한 바와 같이, 상기 냉장고(100)의 본체(100a)는 제1저장실(110)과 제2저장실(111)로 구획되며, 상기 제1저장실(110)과 상기 제2저장실(111) 사이에는 격벽(112)이 마련된다.
여기서, 제1,2저장실(110,111) 이외에도 다른 저장실이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 격벽의 상부와 하부에는 상기 제1저장실(110)과 상기 제2저장실(111)의 공기가 연통될 수 있는 연통구(113)가 마련되며, 상기 연통구(113)에 상기 냉기댐퍼(108)가 마련된다.
그리하여 상기 제어부(도3참조, 101)의 명령에 따라서 상기 냉기댐퍼(108)가 상기 연통구(113)를 개폐하는 역할을 한다. 상기 연통구(113)의 일측에는 상기 안내팬(143)이 마련되어, 상기 냉기댐퍼(108)가 상기 연통구(113)를 개방한 경우, 제1저장실(110)의 냉기가 상기 제2저장실(111)로 신속하게 이동할 수 있게 한다.
상기 제1저장실(110)의 후방과 상기 제2저장실(111)의 후방에는 각각 제1저장실용 증발기(121)와 제2저장실용 증발기(122)가 마련된다. 다만, 증발기는 제1저장실(110)에만 장착되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 제1저장실용 증발기(121)와 상기 제2저장실용 증발기(122)의 상부에는 이들로부터 발생한 냉기를 각각 상기 제1,2저장실(110,111)로 유입시키는 냉기팬(106)이 마련된다.
또한, 상기 제1저장실(110)과 제2저장실(111)의 내측벽에는 상기 저장실 냉기누설방지장치(142)가 각각 마련된다. 상기 저장실 냉기누설방지장치(142)는 상술한 바와 같이 도어(도4참조, 100b) 개방시 저장실 내부에 있던 공기가 외부로 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 저장실 냉기누설방지장치(142)는 제1,2저장실(110,111)의 입구부 측에 공기를 분사하는 노즐(142a)을 구비하는 에어커튼장치로 구성되는 것이 바람직한데, 이는 에어커튼을 상기 제1,2저장실(110,111)의 입구에 형성하여 상기 제1,2저장실(110,111)의 내부 공기와 외부공기간의 유동을 차단하는 역할을 한다.
즉, 상기 제1,2저장실(110,111)의 내부와 그 외부 사이의 경계에 상기 에어커튼을 형성하여 이들 간의 열교환을 방지하는 역할을 하는 것이다.
한편, 상기 제1저장실(110)과 상기 제2저장실(111) 내에는 축냉제(200)가 구비되어 각 저장실에 있던 냉기를 잠열 형태로 보관하고 있다가, 상기 제1저장실(110)과 상기 제2저장실(111)의 온도가 소정기준 이상으로 상승하는 경우, 제1,2저장실 내에 있던 공기의 열을 빼앗아 냉각을 시키는 역할을 한다.
통상적으로 축냉제(200)는 소금물이나 기타 화학물질로 구성되는 것이 바람직하며, 냉장고가 통상적으로 작동하는 경우, 결빙되어 있다가, 이후, 그 주위의 온도가 상승하게 되면, 융해되면서 외부의 열을 빼앗아 오는 역할을 한다.
이러한 역할이 상기 제1,2저장실(110,111) 내에서 효과적으로 수행될 수 있도록, 상기 축냉제(200)는 상기 각 저장실에 마련되는 보관케이스(201)에 보관될 수 있다.
또는, 상기 축냉제(200)는 상기 제1,2저장실(110,111) 내에 마련되는 선반(150)에 마련될 수 있다. 상기 선반(150)은 프레임(151)과, 상기 프레임(151) 내부에 마련되는 강화유리(152)로 구성되는데, 상기 축냉제(200)는 상기 강화유리(152)의 내부에 마련되는 것이 가능하다. 또한, 상기 선반(150)은 상기 제1,2저장실(110,110)의 내부에 각각 복수 개로 마련될 수 있다.
상기 제1저장실(110)이 냉동실로서 기능하고, 상기 제2저장실(111)이 냉장실로서 기능하는 경우, 상기 제1저장실(110)에 마련되는 축냉제와 상기 제2저장실(111)에 마련되는 축냉제의 어는점은 각각 달라져야 하고, 그에 따라서 각각의 축냉제를 구성하는 물질도 달라질 것이다.
대략, 제1저장실(110)에 구비되는 축냉제는 대략 -18℃ 정도에서 결빙될 수 있는 물질(예를 들면 소금물)로 구성되는 것이 바람직하고, 제2저장실(111)에 구비되는 축냉제는 대략 3~4℃정도에서 결빙될 수 있는 물질로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 어는점 구비한 물질이어야 각 저장실의 온도가 그 어는점 이상으로 올라가는 경우, 융해되면서 각 저장실(110,111) 내부에 있는 공기의 열을 빼앗아 저장실 내부 온도의 상승폭 또는 상승율를 저하시킬 수 있기 때문이다.
상기 냉장고(100)의 본체(100a) 내측 하부에는 상기 압축기(105)와 상기 압축기(105)와 연결되어 상기 압축기(105)에서 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기(130)가 마련된다.
상기 압축기(105)는 가동주파수를 변화시킬 수 있는 인버터 압축기로 구성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 냉장고가 통상적으로 운전하는 경우 상기 제1저장실(110)의 내부온도는 상기 제2저장실(111)의 내부온도보다 낮도록 설계되는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들어 제1저장실(110)은 냉동실로, 제2저장실(111)은 냉장실로 구성할 수 있다. 이는 저장되는 대상물의 특징에 따라 사용자에게 선택의 폭을 넓혀주기 위함이다.
이러한 구성을 갖는 냉장고의 제어동작을 보면, 도6에서 도시한 바와 같다.
즉, 제1저장실 및 제2저장실에서의 냉동 또는 냉장보관을 위하여 상기 압축기를 표준가동주파수로 작동을 시킨다(S601). 그리고 시간에 따라 달라지는 전력요금에 대한 정보를 전력회사 또는 전력서비스회사로부터 수신한다. (S602).
여기서 상기 표준가동 주파수라 함은 도25에서 도시한 바와 같이, 저장실 내부의 부하(온도, 저장물의 부피)에 따라서 저장실 내부의 냉동보관 능력 또는 냉장보관능력이 소정 범위내에서 일정하게 유지될 수 있는 주파수를 말한다.
상기 표준가동 주파수는 특정한 주파수로 정해져 있지 아니하고, 부하의 변동에 따라서 증감하게 된다. 즉, 도25에서 개시된 것처럼, 저장실 내부의 부하가 증가할 수록 상기 표준가동 주파수도 증가하는 추세를 보이며, 이에 따라서 상기 압축기에서 소비되는 전력도 증가하게 된다.
압축기에서 압축된 냉매는 압축, 응축, 팽창 과정을 거친 뒤 증발기로 유입되고, 이에 따라서 제1저장실과 제2저장실의 내부 온도가 각각 냉동보관온도 및 냉장보관온도로 유지된다.
이때, 현재 시간이 단위 시간당 전력요금이 소정의 기준요금 또는 그 이상이 되는 고액과금 시간구간에 속하는지 판단한다(S603).
상기 고액과금 시간 구간은 도26(a)에서 도시한 바와 같이, 전력수요(A)의 변화에 따라서 단위 시간당 전력요금(B)이 변화하는 상태에서, 단위 시간당 전력요금(B)이 소정의 기준요금 또는 그 이상이 되는 시간구간을 말한다.
상기 고액과금 시간구간의 금액 기준이 되는 상기 기준요금은 24시간 중 전력요금이 최대가 되는 피크요금이거나 또는 상기 피크요금과 소정비율만큼 이격되는 금액이다.
즉, 피크요금이 1kwh당 500원인 경우, 이 요금을 기준요금으로 하거나, 이 피크요금보다 약 -10%의 이격률을 보이는 450원을 기준요금으로 할 수 있는 것이다.
도26(a)에서는 빗금으로 상기 고액과금 시간구간이 표시되며, 이 시간구간에서 전력을 소모하게 되면, 다른 시간구간에서 전력을 사용하는 것보다 현저하게 전력요금이 늘어나게 된다. 따라서, 전술한 절전 구간을 상기 고액과금 시간구간으로 설정할 수 있게 된다.
현재 시간이 상기 고액과금 시간구간에 아직 속하지 않은 경우에는 압축기의 소비전력을 감소시킬 필요는 없으나, 고액과금 시간구간에 돌입한 이후 압축기의 소비전력이 감소되거나 정지되는 경우, 냉매 압축량의 현저한 감소로 인하여 제1저장실 또는 제2저장실의 온도가 과도하게 상승하여, 냉장보관 또는 냉동보관기능이 적절하게 수행되지 못할 수 있다.
이러한 문제발생을 방지하기 위하여, 현재 시간이 고액과금 시간구간보다 소정시간 전인지 판단하고(S604), 그렇다고 판단되면, 상기 제1저장실에 대한 과냉각 운전을 위한 목표온도를 설정하고, 과냉각을 수행하기 위하여 압축기의 가동주파수또는 운전율(전체 시간에서 on 상태가 되는 시간의 비율)을 증가시켜서 냉매의 압축량을 늘린다.
이에 의하여 고액과금 시간구간 돌입 직전에 제1저장실의 온도를 급강하시킨다(S605). 통상적으로 제1저장실의 내부온도가 -18℃정도로 유지된다면, 과냉각 운전에서는 그 목표온도를 -25~30℃정도로 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 도26(b)에서 도시한 것 처럼, 압축기를 평소에는 표준가동주파수(C1) 영역에서 구동하다가, 상기 고액과금 시간구간의 돌입 직전 시간(t1)동안 가동주파수 를 C2까지 증가시킨다. 그리고 운전율도 증가시키는 것이 바람직하다.
그리고, 가동주파수 또는 운전율이 증가하여 냉매의 압축량이 증가하면, 제1저장실의 온도(D)도 그 시간(t1)동안 급강하 한다.
한편, 압축기 가동주파수가 C2까지 증가된 상태에서, 다시 S602 단계를 거쳐, 현재 시간이 고액과금시간구간에 속한다고 판단되면, 압축기의 소비전력을 감소시켜 전력요금을 절약할 수 있게 한다(S606).
도26(b)에서 표준가동주파수(C1)가 일정하게 나타나는 것은 저장실 내부의 부하가 일정하게 유지된다는 것을 전제한 것이며, 부하의 변화가 현저한 경우에는 표준가동주파수(C1)도 상기 도25에서 나타난 그래프의 형태로 증가할 수 있다.
상기 압축기의 소비전력을 감소시키는 단계는 압축기의 가동주파수 또는 운전율 현저하게 감소시키거나 또는 압축기의 작동을 정지시키는 것을 포함한다.
그리고, 압축기의 가동주파수가 감소되는 경우, 표준가동주파수(C1)보다 현저히 낮은 값(C3)이 되도록 감소시키는 것이 바람직하며, 운전율도 마찬가지이다.
압축기가 정지되거나 표준가동주파수(C1)보다 현저하게 낮은 값(C3)인 경우에는 냉매에 의한 냉기형성 작용이 중단되거나, 미약하므로 제1저장실과 제2저장실의 온도가 상승한다.
다만, 제1저장실의 온도는 S604 단계와 같이 압축기의 가동주파수를 일시적으로 증가시켰기 때문에 온도가 상승한다고 하더라도 도26(b)에서 도시하는 바와 같이 표준가동주파수(C1) 또는 운전율로 압축기를 구동시킬 때의 온도보다 낮거나 유사한 온도범위가 된다.
따라서 냉동기능은 큰 문제가 되지 않으나, 제2저장실의 경우, 냉장고 외부온도에 의하여 영향을 받아서 쉽게 온도가 상승할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여, 상기 냉기댐퍼를 개방한다(S607).이에 의하여 상기 제1저장실과 제2저장실이 연통되어 상기 제1저장실의 냉기가 제2저장실로 이동할 수 있게 된다(S608).
한편, 상술한 바와 같이 축냉제가 상기 제1저장실 및 상기 제2저장실에 구비되는 경우에는 축냉제의 냉각 작용에 의하여 상기 제1,2저장실 내에서의 온도 상승이 더디게 일어날 수 있다.
제2저장실의 온도가 과도하게 낮아질 경우에는 상기 일시적으로 냉기댐퍼를 닫는 작용이 필요할 것이나, 전체적으로는 냉기댐퍼 개방을 통하여 제1저장실의 냉기가 제2저장실로 이동할 수 있도록 안내하는 것이 중요하다.
그리고, 상기 고액과금 시간구간을 경과하였는지 판단하여(S609). 경과하였다고 판단되면, 상기 냉기댐퍼를 폐쇄하여 제1저장실 냉기가 제2저장실로 더 이상 이동하지 못하게 차단한다(S610).
그리고, 다시 상기 압축기를 표준가동 주파수 또는 운전율로 작동시켜서 정상적으로 냉매를 압축시켜 저온의 냉매에 의한 냉기 형성을 유도한다(S611).
즉, 본 발명의 일시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력요금 정보를 수신하면, 상기 수신된 전력요금 정보에 따라 절전 시점을 결정하고, 상기 결정된 절전 시점 이후부터는 전력 소비를 줄이기 위해 과냉각 구간을 설정하게 된다. 이후, 상기 과냉각 구간 동안은 절전 시점 이후에 사용할 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하고, 상기 과냉각 구간 이후, 절전 시점이 도래하면 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 과냉각되지 않은 다른 저장실의 온도가 원하는 범위내로 유지되도록 제어하게 된다.
좀 더 구체적으로는, 본 발명의 일시예에 의한 냉장고 제어방법은, 전력요금 정보를 수신하면, 단위 시간당 전력요금이 소정의 금액 이상이 되는 고액과금 시간구간을 확인하고, 현재 시간이 상기 고액과금 시간구간 보다 소정 시간범위 전인 경우, 냉장고 내부에 마련된 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각 시키되, 현재 시간이 상기 고액과금 시간구간에 속하는 경우, 냉장고의 소비전력을 감소시키고, 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통시키는 제어 기능을 수행하게 된다.
그러면, 도7이하에서는 본 발명의 냉장고의 제어방법의 구체적인 제어흐름에 대하여 알아보기로 하겠다.
도7에서 도시한 바와 같이, 압축기가 표준 가동주파수 또는 운전율로 작동을 하면서 각 저장실에 냉기가 유입되어 냉장보관 또는 냉동보관이 수행된다(S701). 그리고, 전력회사 또는 전력서비스회사로 부터 전력요금에 대한 정보를 수신한다 (S702).
수신된 정보에서는 전력수요의 변화에 따라 변화하는 시간대별 전력요금에 관한 정보가 포함된다.
그리고, 상기 냉장고의 제어부 또는 에너지관리장치(EMS)의 제어부는 현재 전력요금에 대한 고액과금 시간구간이 어떠한 방식으로 설정되었는지 판단한다(S703).
여기서, 고액과금 시간구간의 설정방식은 사용자 정률 방식과, 사용자 일정액 설정방식, 그리고, 전력회사 권장방식이 있는데, 이에만 한정할 것은 아니다.
사용자 정률 방식은, 전력요금이 전력회사가 제공한 전력요금 그래프상 최고금액(피크금액)대비 소정의 이격률만큼 떨어져 있는 금액을 도26(a)에 나타난 기준요금으로 하고, 현재 전력요금이 이러한 기준요금보다 위에 있는 시간구간을 고액과금 시간구간으로 설정하는 방식이다.
이러한 설정방식은 상술한 바와 같이, 만약에 전력회사에서 받은 전력요금그래프상에서 시간당 전력요금이 500원이고, 이격율을 10%로 한다면, 450원 이상이 되는 시간을 고액과금 시간구간으로 설정하는 것이다(S704).
전력요금그래프 등의 전력요금의 변동 정보는 전력회사가 하루 전날 또는 몇일 전에 통지하는 것을 전제로 한다.
한편, 사용자 일정액 설정방식은, 말 그대로, 전력요금이 사용자가 설정한 소정금액을 기준요금으로 하여 그 기준요금 이상이 되는 시간구간을 고액과금 시간구간으로 설정하는 것이다(S705).
마지막으로 전력회사 권장방식은 전력회사가 제공하는 전력관리 프로그램 상에서 제공하는 것인데, 전력관리 프로그램 상에서 시간에 따른 전력 수요의 변화 추이 및 시간당 전력요금의 변화 추이, 그리고, 가정에서의 전력수요 히스토리 등을 감안하여 적절하다고 판단되는 시간구간이나 또는 기준전력요금 또는 기준 전력요금 밴드와 이들이 위치하는 시간구간을 추천하고, 이러한 추천된 시간구간을 초과하는 시간대를 고액과금 시간구간으로 설정하는 것이다(S706).
여기서 기준요금밴드라 함은 전력회사가 정한 전기요금의 하한치와 상한치 사이의 값이 된다. 상한치는 수요 피크점에서의 전력요금이 될 것이고, 하한치는 그 피크점보다 낮은 특정한 값이 될 것이다.
그리고, 기준전력요금 밴드가 위치하는 시간이라 함은 상기 요금 밴드를 형성하는 하한치와 상한치 사이의 값이 형성되는 시간을 말한다.
즉, 24시간 중에서 전력요금이 상한치와 하한치의 사이에서 움직이고, 그 움직임이 오전 10시부터 오후 3시 사이의 시간구간에서 이루어진다면, 상기 그 시간대를 기준전력요금 밴드가 위치하는 시간이라고 할 수 있고, 이를 고액과금 시간구간으로 정의할 수 있는 것이다.
상기 S704 내지 S706 중 어느 하나에 의한 설정방식에 의하여 고액과금시간구간에 대한 기준이 정해지면, 현재 시간이 고액과금 시간구간에 속하는지 판단한다(S707).
만약에, 현재 시간이 고액과금 시간구간에 속하지 않는다고 판단되면, 도8에서 도시한 바와 같이, 수신받은 전력요금 정보 및 그래프 상에서 예상되는 고액과금 시간구간이 몇 시간정도 되는지 산출한다(S801).
그리고, 예상 산출된 고액과금시간구간에 사용되어야 할 냉기의 생산을 위한 과냉각 시간 및 과냉각 목표 온도를 산출한다(S802).
고액과금시간구간 동안에는 전력소모를 줄이는 운전을 하게 되고, 이에 따라서 압축기도 그 가동주파수가 현저하게 낮아지거나 정지되므로, 저장실에 적절한 냉기가 공급되지 못한다.
따라서, 고액과금 시간구간 돌입전에 과냉각을 통하여 과냉각된 냉기를 이용하여 고액과금 시간구간 동안 저장실의 온도가 일정범위에서 유지될 수 있게 하기 위함이다.
여기서, 과냉각되는 공기는 온도가 낮은 저장실에 보관되어야 하기 때문에 본 실시예에서는 온도가 상대적으로 낮은 제1저장실 대하여 과냉각 운전이 이루어지는 것이 바람직하다.
과냉각 운전을 하기 위하여는 압축기에 의한 냉매의 공급이 평소보다 많아져야 한다. 바람직하게는 냉기팬도 빨리 회전하여 냉기를 신속하게 공급해야 한다.
이와 같은 과냉각 운전은 어느정도의 전력소비량의 증가를 의미하기 때문에 그 운전시작 시점을 선택하는 것이 중요하다.
따라서, 상술한 과냉각 시간 및 온도가 산출이 되면 현재시간과 상기 고액과금시간구간의 시작시간 차이가 상기 과냉각 시간에 도달하였는지 판단한다(S803).
즉, 평소에 제1저장실이 -18 ℃ 정도에서 유지되나, 과냉각 운전은 -30℃가 될 때까지 이루어져야 하고, 과냉각 운전에 필요한 시간이 30분이라고 판단되는 경우를 가정하자.
이 때, 전력요금그래프 상에서 고액과금시간구간의 시작은 오전 11시라고 나타나고, 현재 시간이 10시 20분이 되면, 현재 시간과 고액과금 시간구간의 시작시간은 40분 차이가 있기 때문에 과냉각 운전은 수행되지 않는다.
그러나, 시간이 지나서 현재 시간이 10시 30분이 되면, 현재 시간과 고액과금 시간구간의 시작시간은 30분 차이가 나고, 이 시간 차이는 상술한 과냉각 운전에 필요한 시간(30분)과 일치하기 때문에 그 때부터 과냉각 운전이 수행된다.
상기 과냉각 운전을 위한 목표온도가 설정되고 이를 달성하기 위한 과냉각 운전이 수행되면 상기 압축기의 가동주파수 또는 운전율이 증가되고, 바람직하게는 상기 냉기팬의 회전수도 증가한다(S804).
상기 압축기의 가동주파수 및 냉기팬의 회전수가 증가하면 소비전력량이 평소보다는 많아지지만, 이러한 증가량에 의한 전력요금의 증가는 상기 고액과금 시간구간에서 냉장고가 원 설정상태대로 동작한다면 발생할 전력요금의 증가분 보다는 현저하게 적기 때문에 경제적이다.
이러한 과냉각 운전에 의한 과냉각 냉기에 의하여 상기 축냉제도 결빙하게 된다.
도26(b)를 참조하면, C1 시간대에서는 제1저장실에 대한 과냉각 운전이 이루어지지 않으며, C2시간대, 즉 과냉각 운전이 이루어져야 하는 시간대에서 과냉각이 이루어지고, 그에 따라서 압축기의 가동주파수 또는 운전율은 높아지고, 그에 따라서 제1저장실 내부의 온도는 평소보다 급냉하게 된다.
한편, 과냉각 운전이 시작되면, 상기 표시부에는 상기 제1저장실에서 과냉각 운전중임을 표시한다(S805).
그리고, 사용자가 도어를 개방하기 위하여 도어와 접촉하였는지 판단한다(S806). 여기서 도어 접촉 여부 판단은 상기 도어의 핸들에 마련되는 센서부에 의하여 수행된다.
자세하게는 제1저장실을 개폐하는 도어에 마련되는 핸들의 센서부에 의하여 이루어진다.
사용자가 도어에 접촉하였다고 판단되는 경우에는 사용자의 개방의사가 있다고 판단하여, 현재 과냉각 운전중 이기 때문에 도어를 가급적 개방하지 않는 것이 좋다고 알리고 경고하는 알람음을 발생시킨다(S807).
동시에 상기 표시부에도 그러한 취지의 시각적 메세지가 표시되는 것이 바람직하다.
도9에서 도시한 바와 같이, 사용자가 도어를 개방하였는지 판단하여(S901), 도어가 개방된 경우, 상기 저장실 냉기누설 방지장치를 작동시킨다(S902). 상술한 바와 같이 제1저장실의 입구부에 에어커튼을 형성시켜서 외부의 공기와 저장실 내부의 공기간의 유동을 차단한다(S902).
그리고, 도어 개방 상태가 지속되면 상기 저장실 냉기누설 방지장치가 지속적으로 가동하되, 도어 폐쇄가 되었는지 판단하여(S903), 폐쇄가 되었다면, 상기 저장실 냉기누설 방지장치를 정지시킨다(S904).
한편, 상기 도7의 S706 단계에서, 현재 시간이 고액과금시간구간에 속하는지 판단하여, 그렇다고 판단되면, 도10에서 도시한 바와 같이, 압축기의 소비전력 감소운전을 수행한다(S1001).
여기서, 압축기의 소비전력 감소운전은 압축기 자체를 정지시키거나 또는 가동주파수 또는 운전율을 현저하게 떨어뜨리게 되어 최소한도의 냉기 발생만을 수행하는 것이다.
그리고, 그 상태에서 상기 제1저장실과 제2저장실 사이에 마련되는 격벽에 위치하는 냉기댐퍼(S1002)를 개방시켜, 제1저장실과 제2저장실을 연통시킨다(S1003). 그리하여 제1저장실의 냉기가 제2저장실로 용이하게 움직일 수 있다.
상기 제1저장실 내에는 상기 고액과금 시간구간 돌입 전에 과냉각 운전으로 인하여 평소보다 현저하게 낮은 온도의 냉기가 수용되어 있다.
따라서, 그러한 냉기를 사용하여 제1저장실 내부의 온도가 소정온도 이상으로 올라가지 않도록 하면서도, 제2저장실 내부의 온도도 소정 온도 이상으로 올라가지 않도록 제어할 수 있는 것이다. 그리고, 상기 제1,2저장실에 마련되는 축냉제에 의하여 온도의 상승이 축냉제가 없을 때보다 더디게 일어날 수 있다는 점도 긍정적인 고려대상이 된다.
제2저장실이 그 내부 온도가 영상의 온도로 제어되어야 하는 냉장실로 이루어지는 경우 상술한 과냉각 운전에 의한 냉기의 전달 및 축냉제의 냉각 작용의 중요성이 더 부각된다.
왜냐하면, 냉장실의 경우 냉동실보다, 냉장고 외부의 온도에 의하여 큰 영향을 받고, 그에 따라 온도 상승폭이 냉동실의 온도상승폭보다 커지기 때문이다.
상기 고액과금 시간구간에서의 전력요금의 변화는 도26(a) 에 개시되어 있고, 압축기의 가동주파수 및 제1,2저장실의 온도변화는 도26(b)에 개시되어 있다.
가장 바람직한 모습은 상기 냉기댐퍼의 동작에 의하여 제2저장실의 온도가 일정범위에서 유지되고, 제1저장실의 경우, 상기 고액과금 시간구간(C3 시간구간) 동안에도 소정온도를 넘지 않는 것이다.
한편, 표시부에는 현재 고액과금 시간구간임을 표시하고, 그 시간구간에서 냉장고가 작동 중임을 표시한다(S1004).
그리고, 만약에 사용자가 도어에 접촉하였는지, 구체적으로는 사용자가 도어의 핸들을 파지하였는지 판단한다(S1005).
만약에 도어의 핸들을 파지한 경우에는 도어 개방의사가 있는 것으로 간주하여, 고액과금 시간 구간에서의 운전을 알리는 알람음을 발생시킨다(S1006).
한편, 사용자가 도어를 개방하였는지 판단하여(S1007), 도어를 개방한 경우에는 냉기의 누설을 방지하기 위하여 상기 저장실 냉기누설방지장치를 작동시킨다(S1008).
그리고, 사용자 도어 개방 후, 도어가 다시 폐쇄되었는지 판단한 뒤(S1009), 폐쇄되었다면 저장실 냉기누설방지장치의 작동이 정지된다(S1010).
한편, 현재 냉기댐퍼의 개방으로 인하여 상기 제1,2저장실 사이가 연통된 상태에서 제2저장실의 온도가 너무 낮아져서 제2저장실에 보관된 저장물에 대한 냉해가 발생할 우려가 있는 경우, 이를 방지하기 위한 대책이 필요하다.
이는 제2저장실이 냉장실로 구성되고, 제1저장실이 냉동실로 구성되는 경우에 중요한데, 제2저장실의 온도가 소정범위 이하 인지 판단하고(S1101), 소정범위 이하라고 판단되면, 제1저장실로부터의 냉기유입을 한시적으로 차단하기 위하여 냉기댐퍼를 폐쇄한다(S1102).
이에 의하여 제1저장실과 제2저장실간의 연통상태가 해제된다.
한편, 냉기댐퍼 폐쇄상태에서 제2저장실의 온도가 소정범위 이상으로 된다면, 냉장보관의 취지가 퇴색되기 때문에, 이를 방지하기 위해서, 제2저장실의 온도가 소정범위 이상인지 판단하고(S1103), 그러하다면 냉기댐퍼를 개방한다(S1104).
이러한 상기 냉기댐퍼의 동작과 제2저장실 온도와의 관계는 도26(c)에서 나타난 바와 같다.
상기 제2저장실의 경우, 내부 온도조절을 위한 냉기를 상기 제1저장실에서 공급받기 때문에 상기 제1저장실과의 연통관계가 중요하다. 이러한 상기 냉기댐퍼
그러나, 제1저장실의 경우, 고액과금시간구간 이전에 과냉각된 냉기의 양 및 그 온도에 따라서 그 역할을 충실히 수행할 수 있는지가 중요하며, 과냉각된 냉기의 양 또는 온도가 일정한 기준을 충족하지 못한다면, 이를 보완할 수 있는 대책이 필요하다.
따라서, 제1저장실의 온도가 소정온도(예를 들어 -18℃) 이상인지 판단하고, 소정온도 이상이라면, 현재 고액과금시간구간의 잔여시간이 얼마나 되는지 판단한다. 즉, 고액 과금시간구간의 잔여시간이 소정 시간이하인지 판단한다(S1106).
만약에 고액과금시간구간이 몇 분 정도 남지 않았다면, 고액과금시간구간이 종료한 이후에 냉장고를 정상적으로 작동시켜도 냉장보관기능 또는 냉동보관기능이 크게 훼손되지 않기 때문에 이러한 잔여시간을 판단하는 단계가 필요한 것이다.
따라서, 잔여시간이 소정시간 이하라고 판단되면, 압축기의 현재상태를 유지한다. 즉, 압축기가 정지상태이면 정지상태를 유지하고, 압축기의 가동주파수가 최소범위의 가동주파수라면 그 상태를 유지하는 것이다(S1107).
그러나, 잔여시간이 소정시간 이상이라면, 냉동보관기능 및 냉동보관기능을 보완해줘야 하는 필요성이 발생한다.
고액과금 시간구간 이전에 수행했던 과냉각 운전에 의하여 발생한 과냉된 냉기로 부족하기 때문에, 불가피하게 압축기를 가동시키거나 또는 최소범위 가동주파 수 또는 운전율로 작동된 상태라면 어느정도 가동주파수 또는 운전율을 올리는 단계가 이루어져야 한다(S1108).
이러한 단계에 의하여 제1저장실의 온도가 소정온도범위 이하가 되면(S1109), 압축기는 종전상태(압축기 정지상태 또는 압축기 가동주파수 최소범위 또는 운전율)로 복귀한다(S1110).
만약에 압축기의 작동 또는 가동주파수 또는 운전율 증가의 조건이 되는 제1저장실의 온도조건(S1105의 온도조건)이 -18℃ 이라면, 다시 압축기가 종전상태로 돌아갈 수 있는 온도 조건(S1109의 온도조건)은 그보다 낮은 온도, 예를 들면 -25℃정도가 되면 될 것이다.
왜냐하면, 만약에 단일한 온도를 기준으로 압축기가 켜지고 꺼지면 그 만큼 압축기의 on/off 동작이 잦아질 것이고, 그에 따라 압축기를 구동시키는데 소비전력이 많이 들어가기 때문이다.
도12에서 도시한 바와 같이, 고액과금시간이 종료되었는지 판단한 후(S1201), 종료되었다면, 제1,2저장실의 연통상태를 해제하기 위하여 상기 냉기댐퍼를 폐쇄한다(S1202.S1203).
그리고, 상기 압축기는 표준가동 주파수 또는 운전율로 작동하여 다시 냉매를 압축하여 제1저장실 및 제2저장실로 냉매를 공급한다(S1204).
그리고, 상기 표시부에는 상술한 운전에 의하여 절약된 전력요금과 전력소비량 그리고 감소된 이산화탄소 배출량 등을 표시하여, 그러한 절약운전의 결과를 사용자에게 직접적으로 표시해주는 것이 바람직하다(S1205).
도13이하에서는 보조전원을 이용한 다른 실시예를 서술하기로 하겠다.
도13에서 도시한 바와 같이, 냉장고 작동시 압축기를 표준 가동주파수 또는 운전율로 작동하는 것(S1301) 및 전력요금정보를 수신하는 것(S1302), 전력요금에 대한 고액과금시간구간에 대한 설정방식의 선택(S1303), 및 설정방식이 사용자 정률설정방식(S1304)과, 사용자 일정액 설정방식(S1305), 그리고, 전력회사 권장방식(S1306)으로 이루어지는 것은 도7에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
한편, 상기 여러가지 선택사항 중에서 어느 하나로 고액과금 시간구간에 대한 설정이 이루어진 후, 우선 예상되는 고액과금 시간구간이 몇 시간 정도 되는지 산출을 한다(S1307).
그리고, 예상 시간이 산출이 되면, 보조전원, 즉, 가정에 비치된 축전지, 연료전지 또는 자가발전시설에 의하여 공급가능한 전략량으로서 상술한 예상되는 고액과금시간구간 동안 냉장고를 구동시킬 수 있는지 판단한다(S1308).
판단결과, 보조전원의 전력량으로 냉장고가 상기 고액과금 시간구간동안 구동될 수 있다고 판단되면, 도14에서 도시한 바와 같이, 현재시간이 고액과금 시간구간에 속하는지 판단한다(S1401).
그리고, 현재 시간이 고액과금 시간구간이라고 판단되는 경우, 외부전원에의 전력공급, 예를 들면 전력회사에서의 전력 공급을 차단하고(S1402), 상기 보조전원으로부터 전력공급을 시작한다(S1403).
도시하지는 않았으나, 표시부에 고액과금시간구간 중 운전중이라는 표시를 수행하고, 사용자가 도어 손잡이를 잡으면 알람음을 발생시키고, 사용자가 도어를 열면 저장실 냉기누설방지장치를 구동시키는 것이 바람직하다. 이에 대한 구체적인 설명은 상술한 바와 같으므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
한편, 보조전원의 잔여전력량이 소정기준을 충족하는지 판단하여야 하는 단계를 수행하는데(S1404), 이는 냉장고의 부하증가로 인하여 예상치 못한 전력소비량이 증가할 수 있기 때문에 이러한 상황에 대비한 보완책을 마련하기 위함이다.
판단 결과, 보조전원의 잔여전력량이 소정기준 이하라고 판단되면, 우선, 고액과금시간구간의 종료시까지 잔여시간이 소정시간 이하가 되는지 판단한다(S1405). 잔여시간을 판단하는 이유는 상술한 바와 같이, 잔여시간이 몇 분 정도 밖에 남지 않았으면, 전력이 부족한 상태가 되어도 냉장고의 냉동보관능력이나 냉장보관능력이 크게 훼손되지 않을 것이기 때문이다.
그리하여, 잔여시간이 얼마 남지 않았으면, 현 상태를 유지한다(S1406).
한편, 잔여시간이 소정 시간 이상이고, 전력이 원활하게 공급되지 아니하여 냉기공급량이 부족하다면, 냉동보관능력 또는 냉장보관능력이 훼손되어 보관물이 적절하게 냉장보관 또는 냉동보관되지 않을 것이다.
따라서, 이런 문제를 해결하기 위해서는 불가피하게 외부전원에서 공급되는 전력이 필요하므로, 외부전원에서 전력공급을 시작한다(S1409).
그러한 상태에서, 상기 고액과금시간구간이 종료되었는지 판단하고(S1407), 종료된 경우에는, 고액과금 시간구간 전 상태처럼 외부전원에서 전력을 공급받는 단계를 거친다(S1408).
한편, 도13의 S1307 단계에서 고액과금 시간구간에서 냉장고의 구동이 보조전원만으로 부족하다고 판단되면, 도15에서 도시한 바와 같이, 상기 보조전원에서 공급될 수 있는 전력량이 소정기준 이상인지 판단한다(S1501).
판단결과, 그러하다면, 고액과금시간에 소요되는 예상 전력량과 보조전원에서 공급될 수 있는 전력량 간의 차이값을 계산한다(S1502).
그리고, 예상되는 고액과금시간구간에서의 냉장고의 예상 구동시간과 보조전원에서 공급될 수 있는 전력을 받아서 동작할 수 있는 냉장고의 예상 구동시간 간의 차이값을 계산한다(S1503).
그리고, 그 구동시간의 차이값(실질적으로는 부족한 시간)에 사용되어야할 냉기의 생성을 위한 과냉각 시간 및 온도를 산출한다(S1504).
예를 들면, 고액과금시간구간에서 냉장고의 예상 구동시간은 3시간이고, 보조전원에 의하여 전력을 공급받아서 냉장고가 통상적인 능력을 발휘하면 운전할 수 있는 시간이 2시간이라면, 부족한 1시간에 대한 대비책이 필요하다.
냉장고의 제1저장실 및 제2저장실이 보조전원에 의한 전력 공급에 의하여 통상적인 온도(예를 들면 -18℃)를 2시간 동안 유지하다가 그 2 시간이 경과하고 나머지 1시간동안 보조전원에 의한 전력공급이 끊어지면, 제1저장실의 온도가 상승하게 될 것이므로, 이러한 온도 상승 억제책이 필요하다.
이때 나머지 1시간동안에 외부전원이 공급되면 전력요금이 현저하게 비싸기 때문에 이러한 비용의 문제점을 발생시키지 않으면서도 냉장고의 보관능력이 훼손되지 않게 하는 것이 중요하다.
따라서, 그 나머지 1시간동안에도 제1저장실 및 제2저장실의 온도가 소정 온도를 넘지 않도록- 예를 들면, 제1저장실이 냉동실인 경우 -18℃을 넘지 않고, 제2저장실이 냉장실인 경우 3℃를 넘지않도록- 과냉각된 냉기를 고액과금 시간구간 돌입전에 주입하는 것이 필요하다.
다만, 현재 제어흐름에서는 보조전원에서 어느정도 전력을 공급받을 수 있기 때문에 후술할 제어흐름, 즉 보조전원에서 전력을 공급받을 수 없는 상태보다는 그 과냉각 시간이 짧고 및 과냉각 목표온도가 높을 것이 바람직하다.
그리하여, 현재시간과 상기 고액과금시간구간의 시작시간 차이가 상기 과냉각 시간에 도달하였는지 판단하고(S1505), 그러하다면, 과냉각 운전을 위한 목표온도를 설정하고 이를 달성하기 위해 압축기의 가동주파수 또는 운전율을 증가시킨다(S1506).
도16에서 도시한 바와 같이, 현재 과냉각 운전중임을 표시부에 표시하고(S1601), 사용자가 도어개방을 위하여 핸들을 잡는 등의 도어 접촉이 있는지 판단하여(S1602), 그러하다면, 과냉각 운전을 알리는 알람음을 발생시킨다(S1603).
사용자의 도어 개방이 있는 경우에는 저장실 냉기 누설방지장치를 작동시키고, 도어 폐쇄가 있는 경우에는 저장실 냉기누설방지장치를 정지시킨다(S1604~S1607).
한편, 과냉각 운전 중에, 현재 시간이 고액과금시간구간에 돌입하였는지 판단하고(S1608), 그러하다면, 도17에서 도시한 바와 같이 보조전원의 전력공급을 개시하고(S1701), 외부전원의 전력공급을 차단한다(S1702).
그 상태에서 보조전원으로부터 전력을 공급받아서 압축기 등을 구동시켜 냉장고를 작동시키면서 보조전원에 의한 전력이 일정기준 이하가 되는지 판단한다(S1703). 이는 보조전원의 전력의 부족여부를 체크하기 위함이다.
그리하여, 보조전원의 전력이 일정기준 이하가 되어, 거의 O 상태에 가까워지면, 압축기를 정지시키고, 상기 냉기댐퍼를 개방시켜서, 제1저장실과 제2저장실간의 냉기가 유동할 수 있도록 한다(S1704~S1707).
또한, 이 상태에서는 상기 축냉제에 의하여 제1,2저장실 내부의 온도 상승이 더디게 일어날 수 있다.
그리고, 현재 고액과금 시간구간 중에서 운전임을 표시부에 표시한다(S1707).
한편, 사용자의 도어 핸들 파지와 같은 도어 접촉이 있는 경우, 알람음을 발생시켜 사용자에게 알리고(S1708~1709), 도18과 같이 사용자의 도어개방이 있는 경우에는 저장실 냉기누설방지장치를 작동시키고, 도어 폐쇄가 있는 경우에는 저장실 냉기누설 방지장치를 정지시켜 제1,2저장실 내부의 냉기의 누설을 방지한다(S1801~1804).
한편, 제1저장실로부터 냉기를 받는 제2저장실의 온도가 소정온도범위 이하인 경우 보관물의 냉해를 방지하기 위하여 냉기댐퍼를 폐쇄하여, 제1,2저장실간의 연통을 막는다(S1805~1806).
그리고, 그 상태에서 제2저장실의 온도가 소정온도 범위 이상이 되는 경우에는 다시 냉기댐퍼를 개방하여 제1,2저장실간에 연통이 되도록 한다(S1807~1808).이러한 냉기 댐퍼의 작동상태는 도26(c)에 도시되었다.
도19에서 도시한 바와 같이, 제1저장실의 온도가 소정온도범위 이상이 되는 경우(S1901), 냉기의 공급이 필요한데, 다만, 고액과금 시간구간 종료시까지의 잔여시간이 얼마 남지 않은 경우에는 압축기가 현 상태(정지상태)를 유지하고 남은 냉기를 이용하여 보관작용을 하는 것이 바람직하다(S1902,1903).
그러나, 잔여시간이 소정 시간 이상이 되는 경우에는 압축기 가동으로 인한 냉기의 공급이 필요하므로, 외부전원에서 전력을 공급받아서 압축기 가동을 시작한다(S1909).
이와 같은 압축기의 냉매 압축 및 냉기공급에 의하여 상기 제1저장실의 온도가 소정온도범위 이하가 되는 경우에는 상기 압축기를 정지시킨다(S1910,1911).
상술한 제어동작 중 고액과금 시간구간이 종료된 경우에는(S1904), 상기 냉기댐퍼를 폐쇄하고(S1905), 제1저장실과 제2저장실간의 냉기유동을 차단한다(S1906).
그리고, 외부전원에 의한 전력이 공급되고, 압축기는 표준 가동주파수 또는 운전율로 작동을 한다(S1907).
또한, 바람직하게는 이와 같은 제어에 의하여 절약된 전기요금 및 전력소비량과 감소된 이산화 탄소 배출량도 표시되는 것도 바람직하다(S1908).
한편, 도15의 S1501단계에서 상기 보조전원에서 공급될 수 있는 전력량이 소정기준 이하라고 판단되는 경우에는 보조전원에서 전력을 공급받지 아니한 상태에서 작동을 한다.
도20에서 개시된 바와 같이, 우선, 도13의 S1306단계에서 산출된 예상 고액과금시간구간의 시간에 사용되어야할 냉기의 생산을 위하여 제1저장실에서의 과냉각 운전시간과 과냉각 목표 온도를 산출한다(S2001).
그리고, 현재시간과 고액과금시간 구간의 시작시간 차이가 상기 과냉각 운전시간에 도달하였는지 판단한다(S2002). 즉, 과냉각 운전시간이 30분인 경우, 현재시간이 과액과금 시간구간 시작시간보다 30분전인지 판단하는 것이다.
판단결과, 과냉각 운전이 되어야 한다면, 과냉각 운전을 위한 목표온도를 설정하고 압축기 가동주파수 또는 운전율을 증가시킨다(S2003). 그리고, 현재 과냉각 운전 중임을 표시하고(S2004), 사용자의 도어 핸들 접촉이 있는 경우(S2005), 과냉각 운전중임을 알리는 알람음을 발생시킨다(S2006).
그리고, 도21과 같이 사용자의 도어 개방이 있는 경우에는(S2101), 저장실 냉기누설방지 장치를 구동시켜 에어커튼을 형성하여, 외부와 제1저장실간의 공기 유동을 차단한다(S2102).
그리고, 도어가 폐쇄되면, 상기 저장실 냉기누설방지장치를 정지시킨다(S2104).
이와 같은 동작 중에, 현재 시간이 고액과금시간구간에 속하는지 판단하고(S2105), 그러하다면, 도22에서 도시한 바와 같이 압축기의 소비전력 감소 운전을 한다. 여기서는 바람직하게는 압축기를 정지시키거나, 가동주파수가 최소가 되도록 한다(S2201)
그리고, 냉기 댐퍼를 개방하여, 제1,2저장실이 연통되도록 한다(S2202,2203). 그리고, 현재 고액과금 시간구간에서 운전 중임을 표시한다(S2204).
사용자의 도어 핸들 접촉이 있는 경우에(S2205), 고액과금시간구간에서의 운전을 알리는 알람음을 발생시킨다(S2206).
사용자의 도어 개방이 있는 경우, 각 저장실의 냉기가 외부로 유출되거나, 외부 공기가 저장실로 유입되어 온도가 높아지는 것을 방지하기 위하여 저장실 냉기유출방지장치를 작동시키고, 도어 폐쇄가 되면, 이를 정지시킨다(S2207~2210).
도25에서 도시한 바와 같이, 이 상태에서 냉장실처럼 기능하는 제2저장실의 온도가 소정온도 범위 이하가 되면(S2301), 보관물의 결빙 및 냉해를 방지하기 위하여 상기 냉기댐퍼를 폐쇄하여 제1저장실과 제2저장실 간의 연통을 방지하여 냉기의 제2저장실로의 유입을 방지한다(S2302).
또한 그 상태에서, 제2저장실의 온도가 소정범위 이상이 되는 경우, 온도를 떨어뜨리기 위하여 상기 냉기댐퍼를 개방하여 재차 제1저장실과 제2저장실을 연통시키고, 제1저장실의 냉기가 제2저장실로 유입되도록 한다(S2303,2304).
한편, 제1저장실의 온도가 소정온도 범위 이상인지 판단하고(S2305), 판단결과 온도가 소정온도 범위 이상이 되었다면, 현재 고액과금시간구간의 잔여시간이 소정시간 이하인지 판단한다(S2306).
잔여시간이 소정시간 이하라고 판단되면, 상술한 경제적 이유에서 압축기의 현재상태(정지상태 또는 최소가동주파수 또는 최소 운전율)를 유지한다(S2307).
그러나, 잔여시간이 소정시간 이상이라고 판단되면, 외부전원에서 전력을 공급받아서 압축기를 가동시키거나 또는 가동주파수 또는 운전율을 증가시킨다(S2308). 그리고, 그와 같은 동작에 의하여 제1저장실의 온도가 소정온도 범위 이하로 떨어진 경우에는 상기 압축기를 종전 상태로 복귀시킨다(압축기 정지 또는 최소가동주파수 또는 최소운전율)(2309,2310).
도24에서 도시한 바와 같이, 상기 고액과금시간구간이 종료되었다고 판단된 경우에는(S2401), 상기 냉기댐퍼를 폐쇄하여, 제1저장실과 제2저장실간의 냉기유동을 차단한다(S2402,2403).
그리고, 상기 압축기를 가동시켜 표준 가동 주파수 또는 운전율로 작동하도록 한다(S2404). 바람직하게는 절약된 전력요금과 전력소비량 그리고 감소된 이산화 탄소 배출량을 표시부에 표시한다(S2405).
10: 전력관리 네트워크 20: 계측장치(스마트미터)
30: 에너지관리장치(EMS) 40: 전력관리프로그램 운영주체
50: 보조전원 51: 자가 발전시설
52: 축전지 53: 연료전지
100: 냉장고 101: 제어부
105: 압축기 108: 냉기댐퍼
140: 센서부 141: 알람부
142: 저장실 냉기누설방지장치 143: 안내팬
150: 선반 200: 축냉제

Claims (18)

  1. 복수개의 저장실을 구비한 냉장고에 있어서,
    스마트 그리드망에 연결되어 전력요금 정보를 수신하는 요금정보 수신부와,
    상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 구간 설정부와,
    상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 과냉각 제어부와,
    상기 절전 구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실을 냉각함으로써 스마트 절전 기능을 수행하는 절전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절전 구간은 수신된 전력요금 정보로부터, 고액과금 시간 구간을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 과냉각 구간은 상기 설정된 절전 구간의 유지 시간과 과냉각에 필요한 소요 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 과냉각된 저장실의 냉기를 다른 저장실로 이동시키기 위해 냉기댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 전력관리 네트워크에 연결된 냉장고 제어방법에 있어서,
    전력관리 네트워크을 통해 전력요금 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하는 단계와,
    상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 단계와,
    상기 절전구간 동안 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실이 냉각되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 절전 구간은 수신된 전력요금 정보로부터, 고액과금 시간 구간을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 과냉각 구간은 상기 설정된 절전 구간의 유지 시간과 과냉각에 필요한 소요 시간을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 절전 구간 동안, 상기 과냉각된 저장실의 냉기를 다른 저장실로 이동시키기 위해 냉기댐퍼의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
  9. 복수개의 저장실을 구비하는 본체와;
    상기 저장실 사이에 마련되어 선택적으로 저장실들을 연통시키는 냉기댐퍼와;
    전력요금 정보를 수신하고, 수신된 전력요금 정보에 따라 과냉각 구간 및 절전 구간을 설정하며, 상기 과냉각 구간동안 과냉각된 냉기를 생성하여 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하고, 상기 절전구간 동안 상기 냉기댐퍼의 개폐를 조절하여 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 다른 저장실을 냉각하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 저장실은 제1저장실과, 제1저장실보다 높은 온도로 유지되는 제2저장실을 포함하되,
    상기 제어부는 절전 구간 시작시간보다 소정시간 이전에, 제1저장실 내부의 온도가 하락하도록 과냉각 제어를 하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 현재시간이 절전 구간에 돌입한 경우, 상기 제1저장실과 제2저장실 사이에 마련되는 냉기댐퍼를 개방하도록 제어하되,
    상기 절전 구간 동안 상기 제2저장실의 내부 온도가 소정범위내에서 조절될 수 있도록 상기 냉기댐퍼를 개방 또는 폐쇄를 반복 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제 9항에 있어서,
    사용자 접촉여부를 인지할 수 있는 도어 핸들부와;
    냉장고의 운전상태 및 정보를 표시하는 표시부와;
    음성신호를 발생시키는 알람부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 과냉각 구간 또는 절전 구간에서의 운전시, 상기 표시부에 그 내용을 표시하고, 사용자가 도어 핸들 접촉시 상기 알람부를 작동시켜 음성신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 저장실 내부에 마련되어 저장실의 냉기누설을 방지하도록 공기를 분사하는 분사노즐을 구비하는 저장실 냉기누설방지장치를 더 포함하되,
    상기 저장실 냉기누설방지장치는 도어 개방시 공기를 분사하여 상기 저장실의 내부와 외부의 경계상에 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 냉장고 제어방법에 있어서,
    전력요금 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 전력요금 정보에 따라, 과냉각 구간을 설정하는 단계와,
    상기 과냉각 구간동안, 과냉각 냉기를 생성하여 적어도 하나의 저장실이 과냉각되도록 제어하는 단계와,
    상기 과냉각 구간 이후, 상기 과냉각된 냉기를 이용하여 과냉각되지 않은 다른 저장실의 온도가 원하는 범위내로 유지되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
  15. 전력요금 정보를 수신하는 단계와;
    단위 시간당 전력요금이 소정의 금액 이상이 되는 고액과금 시간구간을 확인하는 단계와;
    현재 시간이 상기 고액과금 시간구간 보다 소정 시간범위 전인 경우, 냉장고 내부에 마련된 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각 시키는 단계와;
    현재 시간이 상기 고액과금 시간구간에 속하는 경우, 냉장고의 소비전력을 감소시키고, 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  16. 전력요금 정보를 수신하는 단계와;
    단위 시간당 전력요금이 소정의 금액 이상이 되는 고액과금 시간구간을 확인하는 단계와;
    상기 고액과금 시간구간 동안 냉장고 구동에 필요한 전력을 보조전원으로부터 충당할 수 있는지 판단하는 단계와;
    보조전원으로부터 충당가능한 경우 상기 고액과금 시간구간 동안 상기 보조전원으로부터 전력을 공급하는 단계와;
    부족한 경우, 상기 고액과금 시간구간 전에 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각한 후, 상기 고액과금 시간구간에 해당하면 상기 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  17. 복수개의 저장실을 구비하는 본체와;
    상기 복수개의 저장실 사이를 선택적으로 연통시키는 냉기댐퍼와;
    전력회사에서 제공하는 전력 또는 보조전원으로부터 공급되는 보조전력을 제공받는 전원부와;
    고액과금 시간구간 동안 냉장고 구동에 필요한 전력을 상기 보조전원으로부터 충당할 수 있는지 판단하고, 상기 보조전원으로부터 충당가능한 경우에는 상기 고액과금 시간구간 동안 상기 보조전원으로부터 전력을 공급받고, 상기 보조전원으로부터의 충당이 부족한 경우에는 상기 고액과금 시간구간 전에 복수의 저장실 중 적어도 하나의 저장실을 과냉각한 후, 상기 고액과금 시간구간에 해당하면 상기 과냉각된 저장실을 나머지 저장실 중 적어도 어느 하나와 연통되도록 상기 냉기댐퍼를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 고액과금 시간구간은,
    전력회사가 권장하는 시간구간으로 설정하거나,
    또는 권장되는 전력요금 밴드가 형성되는 시간구간으로 설정하거나,
    또는 사용자가 설정한 소정금액 이상이 되는 시간구간으로 설정하거나,
    또는 수신받은 변동전력요금정보 상에서 최고금액 대비 소정의 이격율 범위 내에 있는 시간구간으로 설정하는 방식 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
KR1020100018540A 2010-01-20 2010-03-02 냉장고 및 그 제어방법 KR101637354B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/820,947 US8378835B2 (en) 2010-01-20 2010-06-22 Refrigerator and control method thereof
EP10844037.1A EP2526357B1 (en) 2010-01-20 2010-07-02 Refrigerator and control method thereof
PCT/KR2010/004311 WO2011090241A1 (en) 2010-01-20 2010-07-02 Refrigator and control method thereof
CN201080057218.0A CN102656414B (zh) 2010-01-20 2010-07-02 冰箱及其控制方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100005066 2010-01-20
KR20100005066 2010-01-20
KR1020100012131 2010-02-09
KR20100012131 2010-02-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110085814A KR20110085814A (ko) 2011-07-27
KR101637354B1 true KR101637354B1 (ko) 2016-07-07

Family

ID=44922565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100018540A KR101637354B1 (ko) 2010-01-20 2010-03-02 냉장고 및 그 제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8378835B2 (ko)
EP (1) EP2526357B1 (ko)
KR (1) KR101637354B1 (ko)
CN (1) CN102656414B (ko)
WO (1) WO2011090241A1 (ko)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011083086A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Panasonic Electric Works Co Ltd 電力分配システム
KR20120000011A (ko) * 2010-06-26 2012-01-03 엘지전자 주식회사 네트워크 시스템 및 에너지소비부
CN103004137A (zh) * 2010-06-26 2013-03-27 Lg电子株式会社 用于网络***的要素的控制方法
US8869546B2 (en) * 2010-11-03 2014-10-28 General Electric Company Refrigeration demand response recovery
US9410994B2 (en) * 2010-11-15 2016-08-09 Lg Electronics Inc. Refrigerator and operation method thereof
US20120047921A1 (en) 2010-11-22 2012-03-01 General Electric Company Dsm enabling of electro mechanically controlled refrigeration systems
US8504216B2 (en) 2010-11-22 2013-08-06 General Electric Company DSM enabling of electro mechanically controlled refrigeration systems
US9146604B2 (en) * 2010-12-16 2015-09-29 Lg Electronics Inc. Power control apparatus and power control method
DE102011008808A1 (de) * 2011-01-18 2012-07-19 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
KR101817355B1 (ko) * 2011-01-31 2018-01-11 삼성전자주식회사 스마트 전자제품의 전력 관리 방법 및 장치
KR101943314B1 (ko) * 2011-08-30 2019-01-29 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법
EP2587195B1 (en) 2011-08-30 2019-10-02 LG Electronics Inc. Refrigerator
KR20130023872A (ko) * 2011-08-30 2013-03-08 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법
KR101988305B1 (ko) * 2011-08-30 2019-06-12 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법
DE102011081952A1 (de) * 2011-09-01 2013-03-07 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät mit Intensivkühlfunktion
US20120095605A1 (en) * 2011-09-17 2012-04-19 Tran Bao Q Smart building systems and methods
DE102011120254A1 (de) * 2011-11-07 2013-05-08 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
US20130158726A1 (en) 2011-12-20 2013-06-20 Kohler Co. System and method for using a network to control multiple power management systems
US9281716B2 (en) * 2011-12-20 2016-03-08 Kohler Co. Generator controller configured for preventing automatic transfer switch from supplying power to the selected load
CN103216983B (zh) * 2012-01-24 2016-04-13 三菱电机株式会社 冷却***
US9010133B2 (en) 2012-06-20 2015-04-21 Whirlpool Corporation On-line energy consumption optimization adaptive to environmental condition
DE102012211357A1 (de) * 2012-06-29 2014-01-02 Wurm Gmbh & Co. Kg Elektronische Systeme Verfahren zum Steuern eines Kühlmöbelsystems und Kühlmöbelsystem
US9647777B2 (en) * 2012-08-21 2017-05-09 Anheuser-Busch Inbev Icebreaker activities using an intelligent beverage container
WO2014049953A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 パナソニック株式会社 行動傾向の特定方法および行動傾向の特定システム
JP6124642B2 (ja) * 2013-03-26 2017-05-10 三菱電機株式会社 電力管理システム及び冷蔵庫
WO2014203393A1 (ja) * 2013-06-21 2014-12-24 三菱電機株式会社 電力管理システム及び冷蔵庫
JP6430106B2 (ja) * 2013-08-26 2018-11-28 東芝ライフスタイル株式会社 消費電力出力装置
JP6123909B2 (ja) * 2013-10-29 2017-05-10 三菱電機株式会社 冷蔵庫、冷蔵庫管理システムおよび冷蔵庫制御方法
KR102169953B1 (ko) * 2014-02-07 2020-10-26 엘지전자 주식회사 인공지능 냉장고 및 냉장고의 제어 방법
US9427097B2 (en) * 2014-05-22 2016-08-30 Hill Phoenix, Inc. Refrigeration control using a door handle proximity sensor
DE102014214630A1 (de) * 2014-07-25 2016-01-28 BSH Hausgeräte GmbH Kältegerät mit Eis- und/oder Wasserspender
US9316431B2 (en) * 2014-08-08 2016-04-19 Vishnu Sivadas Method of regulating a refrigeration device by storing thermal energy during non-peak hours for use during peak hours in order to shift refrigeration device operation to non-peak hours
EP3024107B1 (en) * 2014-11-19 2019-05-08 Danfoss A/S A method for operating at least one distributed energy ressource comprising a refrigeration system
KR20160084149A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR101723169B1 (ko) * 2015-06-18 2017-04-05 동부대우전자 주식회사 주변 조도에 따라 냉장고를 제어하는 장치 및 방법
DE102015014757A1 (de) * 2015-09-16 2017-03-16 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kommunikationssystem
KR101959896B1 (ko) * 2016-01-13 2019-03-19 주식회사 경동원 온도제어시스템의 제어장치
KR102478245B1 (ko) * 2016-06-09 2022-12-15 엘지전자 주식회사 스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법
CN107796167B (zh) * 2016-09-05 2021-07-06 博西华电器（江苏）有限公司 冰箱及其控制装置、控制方法
JP6740146B2 (ja) * 2017-01-31 2020-08-12 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫
JP6982596B2 (ja) * 2017-01-31 2021-12-17 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫
WO2020014279A1 (en) * 2018-07-09 2020-01-16 Crane Payment Innovations, Inc. Refrigerant leak detector for a vending machine
US10830475B2 (en) 2018-10-29 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for thermal storage in a zoning system
KR102461225B1 (ko) * 2020-09-24 2022-11-01 엘지전자 주식회사 냉장고 및 냉장고의 제어 방법
CN112484392B (zh) * 2020-11-30 2022-03-11 珠海格力电器股份有限公司 制冷设备的瞬冻控制方法、装置、控制器和制冷设备
JP7248712B2 (ja) * 2021-01-12 2023-03-29 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫
CN114087825B (zh) * 2021-11-24 2023-08-01 广西成电智能制造产业技术有限责任公司 一种电冰箱节能控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249358A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷蔵庫システムおよびそのプログラム
JP2007240027A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Sanyo Electric Co Ltd 電化製品及び冷蔵庫の除霜制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4924680A (en) * 1988-07-18 1990-05-15 Whirlpool Corporation Refrigerator temperature responsive air outlet baffle
JP3320082B2 (ja) * 1991-05-13 2002-09-03 三菱電機株式会社 冷蔵庫の制御装置
DE69529240T2 (de) * 1994-11-11 2003-10-16 Samsung Electronics Co Ltd Steuerungsverfahren für einen Kühlschrank mit Hochleistungsmehrverdampferkreislauf
CN2480786Y (zh) * 2001-06-06 2002-03-06 广东科龙电器股份有限公司 冰箱
US6631622B1 (en) * 2002-03-22 2003-10-14 Whirlpool Corporation Demand side management of freezer systems
KR20050096338A (ko) * 2004-03-30 2005-10-06 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 제어방법
JP2005333688A (ja) 2004-05-18 2005-12-02 Sanyo Electric Co Ltd 使用電力量管理システム
KR101095563B1 (ko) 2007-05-25 2011-12-19 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 히터 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249358A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷蔵庫システムおよびそのプログラム
JP2007240027A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Sanyo Electric Co Ltd 電化製品及び冷蔵庫の除霜制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102656414A (zh) 2012-09-05
EP2526357B1 (en) 2018-05-30
EP2526357A4 (en) 2016-10-12
CN102656414B (zh) 2014-04-02
US20110175742A1 (en) 2011-07-21
KR20110085814A (ko) 2011-07-27
US8378835B2 (en) 2013-02-19
WO2011090241A1 (en) 2011-07-28
EP2526357A1 (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101637354B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
EP2494735B1 (en) Network system and method of controlling the same
EP2494103B1 (en) An electric appliance and a control method thereof
US8869546B2 (en) Refrigeration demand response recovery
US8474279B2 (en) Energy management of household appliances
US9684358B2 (en) Electrical appliance
KR20110042862A (ko) 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법
KR20120000298A (ko) 전기제품의 제어방법
KR20110080643A (ko) 에너지 절약기능을 구비하는 전기제품
KR101955875B1 (ko) 냉장고
KR101988305B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR101943314B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR101781221B1 (ko) 네트워크 시스템
KR101802094B1 (ko) 네트워크 시스템
KR101736688B1 (ko) 네트워크 시스템 및 그 제어방법
KR101656884B1 (ko) 네트워크 시스템
WO2024007943A1 (zh) 用于冷藏冷冻装置的磁场保鲜抽屉与冷藏冷冻装置
KR101867832B1 (ko) 공기조화기 및 이의 제어방법
KR20130023872A (ko) 냉장고 및 그 제어방법
KR101677767B1 (ko) 네트워크 시스템
KR101918297B1 (ko) 가전제품
KR101967469B1 (ko) 가전제품
KR101649634B1 (ko) 냉장고 제어 장치 및 제어 방법
KR101660539B1 (ko) 네트워크 시스템 및 그 제어방법
KR101915817B1 (ko) 네트워크 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant