KR102451818B1 - 전기 가열 장치의 전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 작동 단수에 따라 사용 전력이 달라지는 복수의 화구를 구비하는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법은, 사용자가 상기 복수의 화구 중 적어도 하나의 화구, 즉 선작동 화구를 작동시키는 제1 단계, 상기 선작동 화구가 작동하는 동안, 사용자가 새로운 화구, 즉 추가작동 화구를 추가로 작동시키는 제2 단계, 상기 선작동 화구와 추가작동 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력을 초과하는 경우, 상기 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮추는 제3 단계를 포함할 수 있다.

Description

전기 가열 장치의 전력 제어 방법 {METHOD FOR CONTROLLING POWER TO ELETRIC HEATING DEVICE}

본 발명은 전기 가열 장치에 관한 것으로, 복수의 화구를 구비한 전기 가열 장치에서 각 화구에 전력을 분배하도록 제어하는 방법에 관한 것이다.

전기 가열 장치가 다양한 분야에서 활용되고 있다. 예컨대 조리용으로 사용되는 전기 가열 장치로 전자 레인지, 전기 레인지가 있는데, 특히 전기 레인지는 전통적인 가스 레인지에 비해 공기 오염 문제나 화상의 위험이 적으며, 전자 레인지에 비해 활용도가 높고 사용상 편리성이 뛰어나 최근 들어 사용이 증대되고 있다.

전기레인지는 하이라이트 방식, 인덕션 방식 등이 주류를 이루는데, 어느 방식이든 복수의 화구를 구비하고 있는 경우가 많다. 복수의 화구를 동시에 사용하는 경우, 사용처에 공급되는 전력에 제한이 있으므로 이 최대 허용 전력의 범위 이내에서 각 화구에 전력을 적절히 분배하도록 제어할 필요가 생긴다. 이때 어느 화구에 우선적으로 전력을 공급할 것인지, 어떤 전력 제어가 사용자의 의도에 부합하는 것인지가 고려되어야 한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복수의 화구를 가진 전기 가열 장치에서 각 화구에 공급되는 전력을 최적화할 수 있는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 작동 단수에 따라 사용 전력이 달라지는 복수의 화구를 구비하는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법은, 사용자가 상기 복수의 화구 중 적어도 하나의 화구, 즉 선작동 화구를 작동시키는 제1 단계, 상기 선작동 화구가 작동하는 동안, 사용자가 새로운 화구, 즉 추가작동 화구를 추가로 작동시키는 제2 단계, 상기 선작동 화구와 추가작동 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력을 초과하는 경우, 상기 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮추는 제3 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 작동 단수가 자동적으로 낮추어지는 화구의 작동 단수는 한 단수씩 순차로 낮추거나, 상기 선작동 화구와 추가작동 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력을 초과하지 않는 선에서 최고의 단수로 한번에 낮출 수 있다.

본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 작동 단수가 자동적으로 낮추어진 화구의 작동 단수가 상기 선작동 화구 중 다른 화구의 작동 단수와 같아졌으나 총 사용 전력이 여전히 최대 허용 전력을 초과하는 경우, 작동 단수가 같아진 화구들의 작동 단수를 함께 자동적으로 낮출 수 있다.

또한 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구가 복수 개인 경우, 가장 높은 단수로 작동 중인 화구 모두의 작동 단수를 자동적으로 낮출 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 우선 작동 화구로 미리 지정된 화구를 제외한 화구 중 가장 작동 단수가 높은 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮출 수 있다. 이때 상기 제3 단계에서, 상기 우선 작동 화구를 제외한 모든 화구의 작동 단수를 낮추었음에도 여전히 최대 허용 전력을 초과하는 경우 상기 우선 작동 화구 중 가장 높은 작동 단수로 작동 중인 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮출 수 있다. 또는 상기 선작동 화구 중 우선 작동 화구로 미리 지정된 화구는, 다른 화구들과의 관계에서 미리 설정된 순서에 따라 그 작동 단수가 자동적으로 낮추어지는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.

본 발명에 따르면, 최근에 작동된 화구에 대한 전력을 유지하되 그보다 앞서 작동 개시된 화구에 대한 전력을 감소시킴으로써 사용자의 의도를 최대한 반영하면서 총 사용 전력을 최대 허용 전력 이내로 유지할 수 있다.

아울러, 작동 단수를 기준으로 각 화구의 전력을 제어함으로써 복잡한 연산을 필요로 하지 않고 간단한 알고리즘으로 구현할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법의 일례를 도시한 순서도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실 시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법을 적어도 둘 이상 복수의 화구를 구비한 전기 레인지를 예를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법의 일례를 도시한 순서도로서, 기존에 작동 중인 화구가 존재하는 상태에서 사용자가 추가로 다른 화구를 작동시키는 상황을 예시하고 있다. 또한, 각 화구는 작동 단수를 가지고 있으며, 작동 단수에 따라 소비하는 전력이 달라지는 바, 예컨대 작동 단수가 0이면 해당 화구에는 전력이 실질적으로 공급되지 않는 상태이고, 작동 단수 1단에서보다 작동 단수 2단에서 소비 전력이 더 크다.

먼저, 전기 가열 장치의 복수의 화구 중 적어도 하나가 작동 중인 상태(제1 단계, S1)에서, 사용자가 새로운 화구를 작동시킨다(제2 단계, S2). 이하에서는 이미 작동 중인 화구를 선작동 화구, 사용자가 새롭게 작동시킨 화구를 추가작동 화구라 한다. 선작동 화구는 하나일 수도 있으나, 3개 이상의 화구를 가진 전기 레인지에서는 2개일 수도 있으며, 더 많은 화구를 가진 전기 레인지에서는 3개 이상일 수도 있다. 한편, 여기서 화구를 작동시킨다는 것은 작동 단수를 변화시키는 것으로 이해된다. 따라서 작동 단수를 0에서 1 이상으로 변화시키는 것, 즉 미사용 중이던 화구를 임의의 작동 단수로 사용 시작하는 것은 물론, 기사용 중이던 화구의 작동 단수를 올리는 것도 포함한다.

제2 단계(S2)가 이루어지면, 선작동 화구 중 가장 높은 작동 단수의 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮추도록 제어하는데(제3 단계), 이 제3 단계는 구체적으로 다음과 같이 구현될 수 있다.

먼저, 제어 장치는 선작동 화구와 추가작동 화구가 사용하고 있는 전력을 합산하여 총 사용 전력을 연산하고, 이를 최대 허용 전력과 비교한다(S3). 여기서 최대 허용 전력은 해당 전기 레인지에 대해 설정된 것일 수도 있고, 사용처에 공급되는 최대 전력일 수도 있다. 예컨대, 전기 레인지를 사용하는 일반 가정에 15A 누전 차단기가 설치되어 있다면, 사용처에 공급되는 최대 전력은 3,300W일 수 있다.

총 사용 전력이 최대 허용 전력 미만인 것으로 판단되면, 특별히 전력 제어가 필요 없는 상태이므로, 전력 제어를 그대로 종료한다(S4).

총 사용 전력이 최대 허용 전력 이상인 것으로 판단되면, 제어 장치는 선작동 화구가 1개인지 2개 이상인지를 판단한다(S5).

선작동 화구가 1개라면, 그 선작동 화구의 작동 단수를 낮춘다(S6).

선작동 화구가 2개 이상이라면, 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구의 현재 작동 단수를 낮춘다. 이를 위해 먼저 선작동 화구들 중 동일한 작동 단수로 작동 중인 화구가 있는지 판단하고(S7), 그런 화구가 있다면 이들 화구의 작동 단수가 선작동 화구 중 가장 높은 작동 단수인지 판단하며(S8), 그렇다면 이들 화구의 작동 단수를 함께 낮춘다(S9).

위 S7 단계에서 동일한 작동 단수로 작동 중인 화구가 없는 것으로 판단되면, S6 단계로 진행하여 선작동 화구 중 가장 높은 작동 단수인 화구의 작동 단수를 낮춘다. 위 S7 단계에서 동일한 작동 단수인 화구가 있더라도, S8 단계에서 이들이 선작동 화구 중 가장 높은 작동 단수가 아니라고 판단되면, 역시 S6 단계로 진행하여 선작동 화구 중 가장 높은 작동 단수인 화구의 작동 단수를 낮춘다.

이후에 다시 S3 단계로 돌아가 총 사용 전력이 최대 허용 전력 이상인지를 판단한다. 따라서 위 S3 단계 내지 S9 단계, 즉 제3 단계는 총 사용 전력이 최대 허용 전력 미만이 될 때까지 계속하여 반복된다.

이상에서 각 화구의 작동 단수는 1단씩 순차로 낮출 수도 있으며, 미리 설정된 단수로 한번에 낮출 수도 있다. 예컨대, 선작동 화구 중 가장 높은 단수의 화구를 한번에 1단으로 낮추도록 제어할 수 있다. 또는, 작동 중인 모든 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력 미만이되는 단수를 연산하여 한번에 그 단수로 낮추도록 제어할 수도 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 전기 가열 장치의 전력 제어 방법은 다음과 같이 적용될 수 있다.

예컨대, 제1 화구 내지 제3 화구를 포함하는 3개의 화구를 가진 전기 레인지에서, 제1 화구가 5단, 제2 화구가 4단으로 작동 중인 상태에서(S1), 사용자가 제3 화구를 3단으로 새롭게 작동시키고(S2), 이에 따라 3개 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력 이상인 것으로 판단되면(S3), 제어 장치는 S5, S7 단계를 거쳐 가장 높은 작동 단수인 제1 화구의 작동 단수를 4단으로 낮춘다(S6). 제1 화구가 5단이고 제2 화구가 4단이라고 하여, 제1 화구의 사용 전력이 제2 화구의 사용 전력보다 반드시 크지는 않다는 점에 유의하여야 한다. 즉, 예컨대 제1 화구는 상대적으로 소화력 화구로서 5단에서 500W를 소비하고 제2 화구는 상대적으로 대화력 화구로서 4단에서 800W를 사용할 수 있다. 그러나 이미 사용자가 각 화구에 적합한 양의 가열 대상을 올려놓은 상태라면, 총 사용 전력을 상대적으로 큰 폭으로 줄이기 위해 제2 화구의 작동 단수를 낮추는 것에 비해, 제1 화구의 작동 단수를 낮추는 것이 발생되는 총 열량에서의 변화폭을 줄이는 결과가 될 수 있으며, 이것이 사용자의 의도를 더 충실히 반영하는 것일 수 있다.

S6 단계에서 제1 화구의 작동 단수를 낮추었음에도 불구하고, 다시 S3 단계에서 총 사용 전력이 최대 허용 전력 이상인 것으로 판단되면, 다시 작동 단수를 낮추어야 하는데, 이때 제1 화구와 제2 화구는 모두 4단으로 작동하고 있으므로, 위 S5, S7, S8 단계를 거쳐 S9 단계로 진행하여 제1 화구와 제2 화구 모두의 작동 단수가 함께 낮추어진다.

이상의 예와 달리, 애초에 제1 화구와 제2 화구가 모두 5단으로 작동 중이었던 경우에도, 역시 위 S5, S7, S8, S9의 단계들로 진행되어 제1 화구와 제2 화구의 작동 단수가 함께 낮추어진다. 그러나, 예컨대 4개의 화구를 가진 전기 레인지에서, 제1 화구, 제2 화구 외에 제3 화구도 작동 중인 상태에서 제4 화구를 추가로 작동시켰을 때, 제1 화구와 제2 화구의 작동 단수가 동일하더라도, 제3 화구의 작동 단수가 더 높다면, S8 단계에서 S6단계로 이어져 제3 화구의 작동 단수를 줄이게 됨을 이해할 수 있다.

또는, 위의 예에서 각 화구의 작동 단수를 낮출 때, 초기에 제1 화구의 작동 단수를 5단에서, 예컨대 미리 정해진 1단으로 바로 낮출 수도 있으며, 그 이후에는 제2 화구가 가장 높은 작동 단수이므로, 제2 화구의 작동 단수만을 낮추게 되는 경우도 있을 수 있다. 이와 같이 작동 단수를 특정한 값으로 바로 낮추는 것은 전기 레인지의 제조사에서 미리 설정해 둘 수 있으며, 적절한 인터페이스를 제공하여 사용자가 직접 설정하도록 할 수도 있다.

이에 더하여, 각 화구의 작동 단수를 낮출 때, 낮추어진 그 작동 단수를 기준으로, 작동 중인 모든 화구, 즉 선작동 화구와 추가작동 화구가 소비하는 총 전력이 최대 허용 전력 미만이 되는 단수를 연산하여, 그 단수로 바로 낮출 수도 있다.

한편, 선작동 화구 중에서도 미리 정해진 특정한 화구는 제3 단계에서 그 작동 단수가 자동적으로 낮아지지 않도록 할 수도 있다. 예컨대 복수의 화구 중 특정한 화구를 우선 작동 화구로 미리 지정해 두면, 선작동 화구 중 우선 작동 화구로 지정된 화구는 그 작동 단수가 가장 높더라도 작동 단수를 낮추지 않으며, 선작동 화구들 중 우선 작동 화구를 제외한 화구들 중 작동 단수가 가장 높은 화구부터 작동 단수를 낮추게 된다. 선작동 화구 중 다른 화구들의 작동 단수를 모두 낮추었음에도 불구하고 총 사용 전력이 최대 허용 전력 이상인 경우에만 우선 작동 화구의 작동 단수를 낮추도록 할 수 있다.

우선 작동 화구는 예컨대 사용자가 가장 자주 사용하는 전면 화구, 즉 3개 이상의 화구를 구비한 전기 레인지에서 사용자에게 더 가깝도록 전면 측에 배치된 화구, 또는 가장 화력이 강한 화구 중 적어도 하나 지정될 수 있다. 우선 작동 화구는 복수로 지정될 수도 있다. 이와 같은 우선 작동 화구의 지정 역시 전기 레인지의 제조사에서 미리 지정해 둘 수 있으며, 적절한 인터페이스를 제공하여 사용자가 직접 지정하도록 할 수도 있다.

다른 한편으로, 우선 작동 화구는 그 명칭에도 불구하고 작동 순위가 지정될 수도 있다. 예컨대 복수의 화구 중 우선 작동 화구로 지정된 화구는 전력 제어 과정에서 그 작동 단수가 가장 높지 않음에도 불구하고, 작동 단수가 가장 높은 화구보다 앞서 그 작동 단수가 낮추어질 수도 있다. 즉, 위의 설명에서 우선 작동 화구는 다른 화구들의 작동 단수가 다 낮추어진 이후에 가장 늦게 작동 단수가 낮추어지는 예라고 할 수 있다면, 이 예의 우선 작동 화구는 다른 화구들의 작동 단수가 낮추어지기에 앞서, 가장 먼저 그 작동 단수가 낮추어지는 예라고 할 수 있다. 물론, 설정하기에 따라, 다른 화구들과의 관계에서 우선 작동 화구의 작동 단수가 낮추어지는 순서를 위와 같은 최후, 최선 이외에도 그 사이의 특정한 순서로 하는 것도 가능하다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (8)

1. 작동 단수에 따라 사용 전력이 달라지는 복수의 화구를 구비하는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법에 있어서,
   사용자가 상기 복수의 화구 중 적어도 하나의 화구, 즉 선작동 화구를 작동시키는 제1 단계,
   상기 선작동 화구가 작동하는 동안, 사용자가 새로운 화구, 즉 추가작동 화구를 추가로 작동시키는 제2 단계,
   상기 선작동 화구와 추가작동 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력을 초과하는 경우, 상기 추가작동 화구의 작동 단수를 유지하면서 상기 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구의 작동 단수를 한 단수씩 순차로 낮추어 상기 선작동 화구와 추가작동 화구의 총 사용 전력이 최대 허용 전력을 초과하지 않는 선에서 최고의 단수로 자동적으로 낮추는 제3 단계를 포함하는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 작동 단수가 자동적으로 낮추어진 화구의 작동 단수가 상기 선작동 화구 중 다른 화구의 작동 단수와 같아졌으나 총 사용 전력이 여전히 최대 허용 전력을 초과하는 경우, 작동 단수가 같아진 화구들의 작동 단수를 함께 자동적으로 낮추는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 가장 높은 단수로 작동 중인 화구가 복수 개인 경우, 가장 높은 단수로 작동 중인 화구 모두의 작동 단수를 자동적으로 낮추는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 우선 작동 화구로 미리 지정된 화구를 제외한 화구 중 가장 작동 단수가 높은 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮추는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 우선 작동 화구를 제외한 모든 화구의 작동 단수를 낮추었음에도 여전히 최대 허용 전력을 초과하는 경우 상기 우선 작동 화구 중 가장 높은 작동 단수로 작동 중인 화구의 작동 단수를 자동적으로 낮추는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 선작동 화구 중 우선 작동 화구로 미리 지정된 화구는, 다른 화구들과의 관계에서 미리 설정된 순서에 따라 그 작동 단수가 자동적으로 낮추어지는 전기 가열 장치의 전력 제어 방법.

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