KR20130023872A - Refrigerator and controlling method for the same - Google Patents

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KR20130023872A
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refrigerant
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electric charge
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KR1020110086944A
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조일현
윤석준
이태희
윤영훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A refrigerator and a controlling method for the same are provided to save electric rates by a refrigerator by controlling electricity consumption according to the time zone of expensive or inexpensive electric rates. CONSTITUTION: A refrigerator comprises a compression unit(110), a condensation unit, a capillary unit, an evaporation unit, an ice storage unit, a fluid passage guide unit(108), an energy management device(30), and a refrigerator control unit(102). The compression unit compresses refrigerant. The condensation unit condenses the refrigerant passing through the compression unit. The capillary unit lowers the temperature and pressure of the refrigerant passing through the condensation unit. The evaporation unit vaporizes the refrigerant passing through the capillary unit. The ice storage unit is cooled by exchanging heat through conduction with the refrigerant which circulates on a refrigeration cycle. The fluid passage guide unit changes the fluid passage of the refrigerant. The energy management device performs an electric rates saving mode on the basis of electric information delivered from the outside. The refrigerator control unit controls the fluid passage guide unit and compression unit according to the electric information delivered from the energy management device. [Reference numerals] (102) Refrigerator control unit; (104) Room temperature sensor; (106) Cold storage temperature sensor; (108) Fluid passage guide unit; (110) Compression unit; (142) Ventilation fan; (30) Energy management device

Description

냉장고 및 그 제어방법{Refrigerator and Controlling Method for the same}Refrigerator and Controlling Method {Refrigerator and Controlling Method for the same}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기요금을 절약할 수있는 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly, to a refrigerator capable of saving an electric charge.

일반적으로 냉장고는 음식물 등을 냉동시키거나 냉장보관하기 위해 사용하는 것으로, 냉장고는 냉동실과 냉장실로 분리된 수납공간을 구성하는 케이스와, 압축기, 응축기, 증발기, 모세관 등과 같이 냉동 사이클을 이루어 냉동실과 냉장실의 온도를 낮추기 위한 기기들을 포함하여 구성되어 있다.In general, a refrigerator is used to freeze or refrigerate food, etc. The refrigerator comprises a case constituting a storage space divided into a freezer compartment and a refrigerating compartment, and a freezer cycle such as a compressor, a condenser, an evaporator, and a capillary tube to form a freezer compartment. It is configured to include devices to lower the temperature of.

상기 케이스의 일측에는 상기 냉동실과 냉장실을 개폐하는 도어가 장착되어 있다.One side of the case is equipped with a door for opening and closing the freezer compartment and the refrigerating compartment.

이와 같은 구성의 냉장고에서는 압축기가 저온 저압의 기체상태 냉매를 고온 고압으로 압축시키고, 압축된 고온고압의 기체상태 냉매가 응축기를 지나면서 냉각 응축되어 고압의 액체상태로 되며, 고압의 액체상태로 된 냉매가 모세관을 통과하면서 그 온도와 압력이 낮아지고 계속해서 증발기에서 저온 저압의 기체상태로 변하면서 주위로부터 열을 빼앗아 그 주위의 공기를 냉각시키게 되는 냉동사이클에 의해 냉각작용이 수행된다.In the refrigerator having such a configuration, the compressor compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant to high temperature and high pressure, and the compressed high-temperature high-pressure gaseous refrigerant is cooled and condensed as it passes through the condenser to become a high-pressure liquid state. As the refrigerant passes through the capillary tube, its temperature and pressure are lowered, and the cooling operation is performed by a refrigeration cycle that takes heat from the surroundings and cools the air around it while changing to a low temperature low pressure gas state in the evaporator.

현재까지 사용되는 냉장고의 시스템은 사용되는 전기요금에 무관하게 냉동사이클을 구현하는 형태의 냉장고가 일반적이다. 이와는 달리 냉장고에서 사용되는 전력량이나 사용하는 전기요금 등에 관한 정보를 표시하는 냉장고들이 개발되어 왔고, 그러한 기구의 일례로는 한국 공개특허 2006-0128417에서 개시된 소비전력 및 전기요금이 표시되는 냉장고가 있다. The refrigerator system used to date is generally a refrigerator that implements a refrigeration cycle regardless of the electricity bill used. In contrast, refrigerators have been developed that display information on the amount of electricity used, the electricity bill used, and the like. An example of such a device is a refrigerator in which power consumption and electric charges disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0128417 are displayed.

최근 들어 전기요금이 크게 상승하고 있기 때문에, 종래기술과 달리 냉장고에서 사용하는 전기요금을 줄일 수 있는 능동적인 형태의 냉장고에 대한 개발 필요성이 대두된다.In recent years, since the rate of electricity has risen significantly, there is a need for development of an active refrigerator that can reduce the electric charge used in the refrigerator, unlike the prior art.

본 발명은 전기요금이 비싼 시간 때에는 전기 사용량을 줄이고, 전기요금이 싼 시간 때에는 통상적으로 작동시켜 냉장고에 의해서 사용되는 전기요금을 줄일 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a refrigerator that can reduce the amount of electricity used when the electricity bill is expensive, and can reduce the electricity bill used by the refrigerator by operating normally when the electricity bill is low.

또한 본 발명은 축냉부를 이용해서 냉기를 저장할 수 있고, 축냉부에 저장된 냉기를 냉동실 또는 냉장실에 공급하는 냉장고를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a refrigerator that can store the cold air by using the cold storage unit, and supplies the cold air stored in the cold storage unit to the freezer compartment or the refrigerator compartment.

나아가 본 발명은 축냉부를 전도를 이용해서 냉각하는 방식의 냉장고를 제공할 수 있다.Furthermore, this invention can provide the refrigerator of the system which cools a heat storage part using conduction.

또한 본 발명은 축냉부에 저장된 냉기를 송풍팬에 의한 강제 대류에 의하거나, 송풍팬에 의한 강제 대류가 아닌 자연 대류에 의해서 냉동실 또는 냉장실에 공급하는 냉장고에 제공할 수 있다.In addition, the present invention can be provided to the refrigerator supplied to the freezer compartment or the refrigerating chamber by the forced convection by the blowing fan, or by natural convection instead of the forced convection by the blowing fan.

본 발명은 냉매를 압축하는 압축부; 상기 압축부를 통과한 냉매가 응축되는 응축부; 상기 응축부를 통과한 냉매의 온도와 압력을 낮추는 모세관부; 상기 모세관부를 통과한 냉매를 기화시키는 증발부; 냉동 사이클을 순환하는 냉매와 전도를 통해서 열교환이 이루어져 냉각되는 축냉부; 냉매의 유로를 변화시키는 유로 안내부; 및 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 전기요금을 절약하기 위한 전기요금 절약모드를 수행하는 에너지관리장치;를 포함하고, 상기 에너지관리장치에서 전달된 전력정보에 따라 상기 유로 안내부 및 상기 압축부를 제어하는 냉장고 제어부를 더 포함하는 냉장고를 제공한다.The present invention relates to a refrigerating machine comprising a compression unit for compressing a refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant passing through the compression unit; A capillary unit for lowering the temperature and pressure of the refrigerant passing through the condensing unit; An evaporator for evaporating the refrigerant passing through the capillary portion; A cold storage part configured to cool through heat exchange through conduction with a refrigerant circulating through a refrigeration cycle; A flow path guide part for changing a flow path of the refrigerant; And an energy management device configured to perform an electric charge saving mode for saving electric charges based on power information supplied from the outside, wherein the flow path guide unit and the compression unit are configured according to power information transmitted from the energy management device. It provides a refrigerator further comprising a refrigerator control unit for controlling.

상기 전력정보는 전기요금이 달라지는 전력공급시간에 관한 것일 수 있다.The power information may relate to a power supply time at which an electric charge varies.

특히 상기 냉장고 제어부는 전기요금이 상대적으로 싸면, 냉장고의 내부 냉각 또는 상기 축냉부에 축냉이 이루어지도록 상기 유로 안내부를 조절할 수 있다.In particular, when the electric charge is relatively low, the refrigerator control unit may adjust the flow path guide unit to cool the internal cooling of the refrigerator or the storage unit.

상기 축냉부는 상기 증발부 후단에 배치되는 것이 가능하다.The cold storage part may be disposed at a rear end of the evaporation part.

한편 상기 유로 안내부는 상기 모세관부의 전방에서 냉매를 분기하는 제1방향전환 밸브를 구비하고, 상기 제1방향전환 밸브에서 분기된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 보조 모세관부:를 더 포함할 수 있다.The flow guide may further include an auxiliary capillary unit including a first diverter valve for branching the refrigerant from the front of the capillary unit and lowering a temperature and a pressure of the refrigerant diverged from the first diverter valve.

상기 보조 모세관부를 통과한 냉매와 상기 증발부를 통과한 냉매는 혼합 또는 개별적으로 상기 축냉부로 안내되는 것이 가능하다.The refrigerant passing through the auxiliary capillary portion and the refrigerant passing through the evaporation portion may be mixed or individually guided to the accumulator.

상기 유로 안내부는 상기 증발부의 후방에서 냉매를 분기하는 제2방향전환 밸브를 구비하고, 상기 제2방향전환 밸브에서 분기된 냉매를 안내하는 바이패스 관;을 더 포함할 수 있다.The flow guide may further include a bypass pipe having a second diverter valve for branching the refrigerant from the rear of the evaporator and for guiding the refrigerant diverged from the second diverter valve.

냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 바이패스 관은 상기 축냉부와 병렬로 배치되는 것도 가능하다.Based on the refrigeration cycle direction, the bypass pipe may be arranged in parallel with the heat storage.

물론 상기 유로 안내부는 상기 응축부를 통과한 냉매가 분기되는 제1방향전환 밸브를 구비하고, 상기 제1방향전환 밸브의 후방에 설치되는 보조 모세관부;를 더 포함하며, 상기 축냉부는 상기 보조 모세관부의 후단에 배치되는 것이 가능하다.Of course, the flow path guide portion further comprises a first capacitive valve which is provided with a first diverter valve for branching the refrigerant passing through the condensation unit; It is possible to be arranged at the rear end.

이때 냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 축냉부는 상기 증발부와 병렬적으로 배치될 수 있다.At this time, based on the refrigeration cycle direction, the cold storage unit may be disposed in parallel with the evaporator.

상기 축냉부를 통과한 냉매는 상기 증발부를 통과한 냉매와 혼합되거나 개별적으로 상기 압축부로 안내되는 것이 가능하다.The refrigerant passing through the accumulator may be mixed with the refrigerant passing through the evaporator or individually guided to the compression unit.

나아가 상기 축냉부는 내부에 소정 공간을 형성하는 인너 케이스에 부착될 수 있고, 상기 축냉부는 상기 인너 케이스의 냉장실에 설치되는 냉장실용 축냉부와, 상기 인너 케이스의 냉동실에 설치되는 냉동실용 축냉부를 더 포함하는 것이 가능하다.Furthermore, the cold storage part may be attached to an inner case forming a predetermined space therein, and the cold storage part further includes a cold storage part for a refrigerator compartment installed in a cold compartment of the inner case, and a cold storage part for a freezer compartment installed in a freezer compartment of the inner case. It is possible to.

본 발명은 냉장고에 대한 전기요금 절약모드가 선택되었는지 판단하는 단계; 및 상기 전기요금 절약모드가 선택된 경우, 전기요금이 상대적으로 비싸면 압축부의 구동을 중지하고, 축냉부에 저장된 냉기를 이용해서 냉장고 내부를 냉각하는 단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of determining whether the electric charge saving mode for the refrigerator is selected; And when the electric charge saving mode is selected, stopping the driving of the compression unit when the electric charge is relatively high, and cooling the inside of the refrigerator by using the cold air stored in the cold storage unit.

상기 전기요금 절약모드가 선택되지 않았거나 상기 전기요금 절약모드가 선택되었더라도 상대적으로 전기요금이 싼 경우에는, 냉장고 내부에 냉기를 공급하거나 축냉부에 냉기를 저장하기 위해서 압축부가 구동되는 일반운전 단계가 수행되는 것이 가능하다.When the electricity rate saving mode is not selected or the electricity rate saving mode is selected, when the electricity rate is relatively low, a general operation step in which the compression unit is driven to supply cold air to the refrigerator or to store cold air in the cold storage part is performed. It is possible to be carried out.

나아가 상기 일반운전 단계에서는 선택적으로 냉장고 내부에 냉기를 공급하거나 축냉부에 냉기를 저장할 수 있다.Furthermore, in the general operation step, cold air may be selectively supplied into the refrigerator or cold air may be stored in the cold storage part.

이때 상기 일반운전 단계에서, 축냉부의 온도가 축냉부 설정온도 보다 높은 경우에는 상대적으로 축냉이 많이 이루어질 수 있도록 냉매의 유로가 조절되는 것이 가능하다.At this time, in the general operation step, when the temperature of the cold storage portion is higher than the temperature setting of the cold storage portion, it is possible to adjust the flow path of the refrigerant so that relatively cool storage is made.

상기 전기요금 절약모드가 선택된 경우에도, 냉장고 내부 온도가 임계온도 이상인 경우에는 압축부가 구동될 수 있다.Even when the electric charge saving mode is selected, the compression unit may be driven when the temperature inside the refrigerator is greater than or equal to the threshold temperature.

본 발명에 따르면, 전기요금이 비싼 시간과 싼 시간을 구분해서 전력 사용량을 제어할 수 있기 때문에, 냉장고에 의해서 발생되는 전기요금이 절약될 수 있다.According to the present invention, since the power usage can be controlled by dividing the time between the high cost and the low time, the electric charge generated by the refrigerator can be saved.

본 발명의 축냉부에 포함된 상변화 물질을 전도에 의해서 냉각하는 방법은 상변화 물질의 양이 많아 축냉부에 의한 방냉 시간 대비 축냉 시간이 부족할 경우에 유용하다. 전도에 의할 경우 열교환이 직접적으로 이루어질 수 있어서, 상변화 물질에 축냉이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.The method of cooling the phase change material included in the cold storage part of the present invention by conduction is useful when the amount of phase change material is large and the storage time is insufficient compared to the cooling time by the cold storage part. By conduction, heat exchange can be made directly, so that cold storage can be made more efficiently to the phase change material.

또한 전도에 의해서 축냉부를 냉각하는 경우는 냉장고의 구조적으로 축냉부가 고내로 노출하지 못하거나 노출시 줄어드는 내부 용적 감소에 대한 단점이 클 경우에 적용할 수 있다.In addition, the cooling of the cold storage part by conduction may be applied when the disadvantage of the structural volume of the refrigerator is not exposed to the inside of the refrigerator or the internal volume decreases when exposed.

그리도 전도에 의해서 냉각하는 경우는 상변화 물질의 녹는점(Melting point)이 낮아, 대류에 의한 간접 냉각으로 축냉이 곤란할 경우에 사용될 수 있다.In the case of cooling by conduction, however, the melting point of the phase change material is low, and it may be used when the refrigeration is difficult due to indirect cooling by convection.

한편 축냉부에 저장되어 있는 냉기를 냉장고 내부로 방냉하는 방법은 송풍팬을 사용하지 않고 자연 대류를 이용하는 직접 냉각방식과 송풍팬을 사용해서 강제 대류를 이용하는 간접 냉각방식으로 다양하게 변형해서 적용할 수 있다.On the other hand, the method of cooling the cold air stored in the refrigerating unit to the inside of the refrigerator can be applied in various ways by using a direct cooling method using natural convection without using a blower fan and an indirect cooling method using forced convection using a blower fan. have.

방냉 방식에서 강제 대류를 발생시키기 위한 별도의 송풍팬을 사용하지 않는 직접 냉각 방식은 전력이 전혀 공급되지 않는 상태에서도 축냉부에 저장된 냉기를 냉장고에 공급할 수 있다는 장점이 있다. The direct cooling method, which does not use a separate blower fan for generating forced convection in the cooling method, has an advantage of supplying cold air stored in the cold storage part to the refrigerator even when no power is supplied.

반면에 방냉 방식에서 강제 대류를 발생시키는 송풍팬을 이용한 간접 냉각 방식은 축냉부가 냉장고 내부에 노출되지 않도록 설치되어도 대류에 의해서 충분히 열교환이 이루어질 수 있기 때문에, 축냉부를 설치하는 위치에 대한 제약이 없다는 장점을 갖는다.On the other hand, the indirect cooling method using the blower fan that generates forced convection in the cooling method has the advantage that there is no restriction on the location of the cold storage part because heat exchange can be sufficiently performed by convection even when the cold storage part is not exposed to the inside of the refrigerator. Has

도 1은 스마트 그리드의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 에너지관리장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도.
도 5는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 다른 실시예의 제어블록도.
도 6은 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어방법을 도시한 제어흐름도
도 7은 시간별 소비전력량 및 전기요금의 추이를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명에 의한 냉장고의 블록도.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 주요 구성도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 주요 구성도.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 주요 구성도.
도 12는 냉장고의 정단면도.
도 13은 냉장고의 측단면도.
도 14는 본 발명에 따른 냉장고의 전체 제어 흐름도.
도 15는 도 14에서 냉장고 내부 냉각과 축냉에 관한 세부 제어 흐름도.
도 16은 도 14에서 직접 방냉에 관한 세부 제어 흐름도.
도 17은 도 14에서 간접 방냉에 관한 세부 제어 흐름도.
도 18은 제1실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면.
도 19는 제2실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면.
도 20은 제3실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면.
1 is a schematic diagram of a smart grid.
2 is a schematic diagram of a power supply network system according to the present invention;
Figure 3 is a front view of the energy management device according to the present invention.
4 is a control block diagram of a power supply network system according to the present invention;
5 is a control block diagram of another embodiment of a power supply network system according to the present invention;
6 is a control flowchart illustrating a control method of a power supply network system according to the present invention.
7 is a graph showing the change in the amount of power consumed over time and the electricity bill.
8 is a block diagram of a refrigerator according to the present invention.
9 is a main configuration diagram according to the first embodiment of the present invention.
10 is a main configuration diagram according to a second embodiment of the present invention.
11 is a main configuration diagram according to a third embodiment of the present invention.
12 is a front sectional view of the refrigerator.
13 is a side cross-sectional view of the refrigerator.
14 is a flow chart of the overall control of the refrigerator according to the present invention;
FIG. 15 is a detailed control flowchart of cooling and internal cooling of a refrigerator in FIG. 14; FIG.
FIG. 16 is a detailed control flowchart of direct cooling of FIG. 14. FIG.
FIG. 17 is a detailed control flowchart of indirect cooling in FIG. 14. FIG.
18 shows the operational flow of components over time in the first embodiment;
19 shows the operational flow of the components over time of the second embodiment;
20 shows the operational flow of components according to the time of the third embodiment.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.1 is a schematic diagram of a smart grid, a smart grid includes a power plant that generates power through thermal power, nuclear power or hydropower, and a solar power plant and a wind power plant using solar or wind power as renewable energy. .

그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다. In addition, the thermal power plant or nuclear power plant or hydroelectric power station transmits power to a power station through a transmission line, and the power station sends electricity to a substation so that the electricity is distributed to a demand destination such as a home or an office.

그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 삼무실이나 각 가정으로 분배된다.The electricity produced by the renewable energy is also sent to substations to be distributed to each customer. The electricity transmitted from the substation is distributed to the office or each household via the power storage device.

가정용 전력네트워크(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.Even in homes that use the Home Area Network (HAN), it is possible to supply electricity by producing electricity by itself through fuel cells mounted on solar power or PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). The remaining electricity can also be sold outside.

그리고, 사무실이나 가정에는 스마트 계측장치가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전기요금을 실시간을 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전기요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전기요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.In addition, the smart measuring device is installed in the office or home to identify the real-time power and electricity bills used at each demand source. Through this, the user recognizes the amount of electricity and the electricity bill currently used, and according to the situation, the power consumption or the electricity bill according to the situation. Measures to reduce the

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. On the other hand, since the power plant, power station, storage device and the source of demand are bidirectional communication, only the unilaterally receive electricity from the source of demand, and notify the storage, power station, and power plant of the demand source to produce electricity according to the situation of the source of demand. Electric distribution can be performed.

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. Meanwhile, in the smart grid, an energy management system (EMS), which is responsible for real-time power management and real-time prediction of power consumption, and an advanced metering infrastructure (AMI), which measures power consumption in real time, are pivotal. Play the role of person.

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. Here, the measuring device under the smart grid is a basic technology for integrating consumers on the basis of open architecture, and provides consumers with the ability to efficiently use electricity, and provides power providers with the ability to operate the system efficiently by detecting problems in the system. do.

여기서, 오픈아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다. Here, the open architecture, unlike a general communication network, refers to a standard that allows all electric devices to be connected to each other regardless of which manufacturer the electric device is manufactured in a smart grid system.

따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 "가격 대 장치(Prices to Devices)" 와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능케 한다. Thus, the instrumentation used in the smart grid enables a consumer friendly efficiency concept such as "Prices to Devices."

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 전기요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다. That is, the real-time price signal of the electric power market is relayed through the energy management device (EMS) installed in each home, and the energy management device (EMS) communicates with and controls each electric device so that the user can control the energy management device (EMS). By recognizing the power information of each electric device and performing the power information processing such as the amount of power consumption or the electric charge limit setting based on the power information, energy and cost can be saved.

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. The energy management device (EMS) is a local energy management device (EMS) used in the office or at home, and the local energy management device (EMS) by performing bidirectional communication to process the information collected from the local energy management device (EMS) It is preferably composed of a central energy management device (EMS).

스마트 그리드에서 공급자와 수요자 간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, "실시간 전력망 반응"을 현실화시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.Real-time communication of power information between suppliers and consumers in the smart grid enables real-time "real-time grid response," thus reducing the high cost of meeting peak demand.

도 2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력공급네트워크 시스템(10)을 도시한 것이다. 2 illustrates a power supply network system 10 in a home, which is a major consumer of a smart grid.

상기 전력공급네트워크 시스템(10)은 각 가정에 공급되는 전력 및 전기요금을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장치(스마트미터)(20)와, 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결되며 가전장치와 같은 복수 개의 전기장치와 연결되고 이들의 동작을 제어하는 에너지관리장치(EMS)(30)을 구비한다. The power supply network system 10 is connected to the measuring device (smart meter) 20 and the measuring device (smart meter) 20 that can measure the power and electricity rates supplied to each home in real time An energy management device (EMS) 30 is connected to a plurality of electrical devices, such as devices, and controls their operation.

여기서 전기요금은 시간당 요금으로 과금되며, 전력소모량이 급격하게 증대되는 시간구간에서는 시간당 전기요금이 비싸지며, 전력소모량이 상대적으로 적은 심야시간구간와 같은 때에는 시간당 전기요금이 저렴해진다. Here, the electric charge is charged at an hourly rate, and the hourly electric charge is high in a time section in which the power consumption is rapidly increased, and the hourly electric charge is low at the same time as the late night time section, where the power consumption is relatively low.

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 마련되는 것이 바람직하다. The energy management device (EMS) 30 has a screen 31 for displaying the current state of electricity consumption and the external environment (temperature, humidity), and has an input button 32 or the like which can be operated by a user. It is preferably provided in the form of a terminal.

상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 냉장고(101), 세탁기 및 건조기(102), 에어컨(103), TV(105) 또는 조리기기(104)와 같은 전기제품과 연결되어, 이들과 양방향 통신을 하게 된다. The energy management device (EMS) 30 is again an electrical appliance such as a refrigerator 101, a washing machine and a dryer 102, an air conditioner 103, a TV 105, or a cooking appliance 104 through a home network. It will be connected to, and bi-directional communication with them.

집안 내부에서의 통신은 무선 또는 PLC와 같은 유선을 통하여 이루어질 수 있다. Communication inside the house can be via wireless or wired, such as a PLC.

그리고, 각 전기제품들도 다른 전기제품들과 연결되어 통신이 가능해지도록 배치하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the electrical appliances are arranged to be connected to other electrical appliances so that communication is possible.

도 3은 본 발명의 에너지관리장치(EMS)의 일 실시예를 도시하고 있는데, 상기 에너지관리장치(EMS)는 터치패널(33)을 구비한 단말기 형태를 띠고 있다. FIG. 3 shows an embodiment of an energy management device (EMS) of the present invention, wherein the energy management device (EMS) takes the form of a terminal having a touch panel 33.

상기 터치패널(33)에는 현재 전기사용량, 및 전기요금, 그리고 누적된 히스토리에 의하여 예상되는 예상요금 및 이산화 탄소 발생량과 같은 금일의 에너지 정보와, 현재 시간 구간의 전기요금 및, 다음 시간구간의 전기요금 그리고, 전기요금이 변하는 시간구간를 포함하는 실시간 에너지 정보 및 날씨정보가 디스플레이되는 화면(31)이 표시된다. The touch panel 33 includes current energy information such as current electricity consumption, electricity charges, and estimated charges and carbon dioxide generation amount estimated by accumulated history, electricity charges of the current time interval, and electricity of the next time interval. A screen 31 is displayed on which the real-time energy information and the weather information including the rate and the time period in which the electric charge is changed are displayed.

그리고, 터치패널(33)의 화면(31)은 각 가전기기의 시간구간별 전력소모량 및 그 변화를 나타내는 그래프를 포함하고 있으며, 도 6에서 개시된 시간구간별 전기요금 추이 그래프도 나타날 수 있다. In addition, the screen 31 of the touch panel 33 includes a graph showing the power consumption amount of each time period of each home appliance and its change, and a graph of the electricity rate trend for each time period disclosed in FIG. 6 may also appear.

이러한 화면(31)의 일측에는 사용자가 필요에 따라 전기제품의 동작 등을 설정할 수 있는 버튼부(32)가 마련된다.One side of the screen 31 is provided with a button unit 32 that allows the user to set the operation of the electrical appliance, if necessary.

이러한 버튼부(32)를 이용하여 사용자는 자기가 사용하고자하는 전력량 또는 전기요금의 한계를 설정할 수 있고, 이러한 설정에 따라 에너지관리장치(EMS)(30)는 각 전기제품의 동작을 제어할 수 있게 되는 것이다.By using the button unit 32, the user can set a limit of the amount of electricity or electricity bill that he or she wants to use, and according to this setting, the energy management device (EMS) 30 can control the operation of each electric product. Will be.

도 4는 스마트 그리드 하에서의 전력공급원과, 가정 내의 전기제품에 대한 전력공급을 담당하는 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도를 도시한 것이다.FIG. 4 shows a control block diagram of a power supply network system that is in charge of power supply for a power supply under a smart grid and electrical appliances in a home.

여기서, 전력공급원은 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 구비하거나 신재생에너지(태양광, 풍력, 지열)등을 이용한 발전장비등을 구비한 전력회사(50)가 될 수 있고 , 또한, 각 가정에 구비될 수 있는 자가 태양광발전시설(51)과, 연료전지 자동차 또는 가정에 구비될 수 있는 연료전지(52)를 포함하고 있다.Here, the power supply source may be a power company 50 having general power generation equipment (fire power, nuclear power, hydropower) or power generation equipment using renewable energy (solar, wind, geothermal) and the like. A self-photovoltaic facility 51 that can be provided in each home, and a fuel cell 52 that can be provided in a fuel cell vehicle or home.

이러한 전력공급원은 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결되고, 상기 계측장치(스마트미터)(20)는 상기 에너지관리장치(EMS)(30)와 연결된다.This power supply source is connected to the measuring device (smart meter) 20, the measuring device (smart meter) 20 is connected to the energy management device (EMS) (30).

여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 구성을 보면, 제어부(35) 및 입력부(38), 통신부(34), 표시부(39)와, 시계 또는 타이머(40)를 포함하고 있다. Here, in the configuration of the energy management device (EMS) 30, the control unit 35, the input unit 38, the communication unit 34, the display unit 39 and the clock or timer 40 is included.

상기 통신부(34)는 가정 내의 전기제품, 즉, 냉장고(101), 세탁기 또는 건조기(102), 그리고, 공기조화기(103), 조리기기(104) 등과 통신을 하며, 이들의 전력정보 및 구동정보를 송수신하는 역할을 한다.The communication unit 34 communicates with electrical appliances in a home, that is, a refrigerator 101, a washing machine or a dryer 102, an air conditioner 103, a cooking appliance 104, and the like, and power information and driving thereof. It is responsible for transmitting and receiving information.

상기 에너지관리장치(EMS)(30)에서 상기 제어부(35)는 상기 입력부(38)에 의하여 사용자가 입력한 설정정보 및 기존에 누적된 전기제품의 동작 및 전력사용 히스토리 정보, 그리고 외부에서 공급되는 전력량을 실시간으로 파악하고 이들 정보를 실시간으로 처리하여 전기제품들의 동작을 제어하고, 이들 전기제품에 공급되는 전력을 제어한다.In the energy management device (EMS) 30, the control unit 35 is provided by the input unit 38, the setting information input by the user, the operation and power usage history information of the existing accumulated electrical appliances, and externally supplied. The amount of power is measured in real time and the information is processed in real time to control the operation of electrical appliances, and to control the power supplied to these electrical appliances.

그리고, 상기 표시부(39)는 전력공급원에서 공급되는 전력정보 또는 전기제품의 작동정보 및 전력정보에 관한 사항이 표시된다. In addition, the display unit 39 displays power information supplied from a power supply, or information regarding operation information and power information of an electric product.

상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 상기 전기제품의 동작을 제어하는 역할을 하는데, 가장 큰 역할은 전기제품 작동시 전기요금을 절약할 수 있게 하는 전기요금 절약모드를 제공하는 것이다. 여기서 전기요금 절약모드는 전기제품이 작동되는 시간에 따라 달라지는 전기요금에 대한 정보를 근거로 하여 작동된다. The energy management device (EMS) 30 serves to control the operation of the electrical appliance, the biggest role is to provide an electrical charge saving mode that can save the electricity bill when the electrical appliance is operating. Here, the electricity rate saving mode is operated based on the information on the electricity rate, which depends on the time of operation of the electrical appliance.

상기 시계 또는 타이머(40)를 이용하여 상기 제어부(35)는 현 시간구간이 전기요금이 소정기준을 넘어서는 시간구간, 즉 제1시간구간인지 또는 소정기준 이하가 되는 시간구간, 즉 제2시간구간인지 판단한다.  By using the clock or timer 40, the control unit 35 controls the current time interval to be a time interval in which the electric charge exceeds a predetermined criterion, that is, whether the first time interval or less than a predetermined criterion, that is, the second time interval. Determine if it is.

또한, 상기 시계 또는 타이머(40)는 현재시간이 제1시간구간에 속한다고 판단한 경우, 제2시간구간에 돌입하려면 시간이 얼마나 남았는지도 알려주는 역할도 한다. In addition, when the clock or timer 40 determines that the current time belongs to the first time interval, the clock or timer 40 also serves to inform how much time is left to enter the second time interval.

사용자가 소정의 전기제품을 사용하기 위하여 그 전기제품의 작동을 설정하고, 그 원설정모드대로 전기제품을 사용하려고 하는 경우에, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 현재시간이 상기 제1시간구간인지 제2시간구간인지 판단한다.When the user sets the operation of the electrical appliance to use a predetermined electrical appliance, and tries to use the electrical appliance in its original setting mode, the energy management device (EMS) 30 has a current time of the first time. It is determined whether it is a time interval or a second time interval.

그리하여, 제2시간구간이라면, 원설정모드대로 전기제품이 작동되도록 한다. 그런데, 현재시간이 제1시간구간에 속한다고 판단되면, 사용자에게 현재시간이 전기요금이 시간당 소정기준이상이 되어 전기요금이 기준보다 더 지출된다는 표시를 하고, 전기요금을 절약할 수 있는 제2시간구간에 대한 정보를 제공한다.Thus, in the second time interval, the electrical appliance is operated in the original setting mode. By the way, if it is determined that the current time belongs to the first time period, the current time is displayed to the user that the electric charge is more than the predetermined standard per hour, and the electric charge is more than the standard, and the second electric charge can be saved. Provides information about time intervals.

즉, 제2시간구간에 돌입하려면 몇 시간이 남았는지, 제2시간구간에서 전기제품을 원설정모드대로 동작하면 얼마만큼의 전기요금을 절약할 수 있는지를 알려주어서 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 전기요금절약모드로의 동작이 수행되도록 하는 이른바 선택제어모드가 가능하게 하는 것이다. In other words, how many hours are left to enter the second time period, and how much electricity charges can be saved by operating the electrical appliance in the original setting mode in the second time interval, so as to select the electrical products It is to enable the so-called selective control mode in which the operation in the electric charge saving mode is performed.

다만, 사용자는 상기 선택제어모드를 통한 전기요금의 절약이 이루어지도록 하는 것 이외에 상기 에너지관리장치(EMS)(30)를 설정하여, 상기 제2시간구간에 대한 안내를 생략하고 현재시간이 제1시간구간에 속한 경우, 제1시간구간이 종료될 때까지 상기 전기제품이 원설정모드대로 동작되는 것을 지연시킬 수 있다. However, the user sets the energy management device (EMS) 30 in addition to saving the electric charge through the selection control mode, omitting the guidance for the second time period, and the current time is the first time. If it belongs to the time interval, it is possible to delay the operation of the electrical appliance in the original setting mode until the end of the first time interval.

이와 같이 현재시간이 제1시간구간에 속한 경우, 강제적으로 상기 전기제품의 동작이 제어되는 경우를 강제제어모드라고 한다. In this way, when the current time belongs to the first time interval, the case where the operation of the electric product is forcibly controlled is called a forced control mode.

이는 사용자가 전기요금에 민감하지 않은 범주(예를 들면, 어린이, 청소년, 성인남자 등)에 속한 경우에, 전기요금에 민감한 사용자(예를 들면 가정주부)가 미리 설정하여 전기요금에 민감하지 않은 사용자가 사용할 수 있는 경우를 대비토록 한 것이다. This means that if the user belongs to a category that is not sensitive to the electricity bill (for example, a child, adolescent, adult man, etc.), the user who is sensitive to the electricity bill (for example, housewife) is not preset to the electricity bill. This is in case the user can use it.

다만, 강제제어모드가 설정된 경우에는 제2시간구간까지 냉장고의 동작을 지연시키거나, 원래 수행되어야할 동작중에서 필수적인 동작을 제외하고는 다른 동작의 수행을 정지시킨다. However, when the forced control mode is set, the operation of the refrigerator is delayed until the second time interval, or the execution of other operations is stopped except for the essential operation among the operations to be originally performed.

다만, 미리 상기 에너지관리장치(EMS)에 선택제어모드가 설정된 경우에는 미리 그러한 전기요금 절약모드와 관련된 운전모드에 관한 사항을 사용자에게 알려주어 사용자가 그러한 운전모드를 선택하게 할 수 있다.However, when the selection control mode is set in the energy management apparatus EMS in advance, the user may be notified of the operation mode related to the electric charge saving mode in advance so that the user may select such an operation mode.

그리고, 강제제어모드가 설정된 경우엔, 세탁기 또는 건조기, 냉장고가 강제적으로 전기요금 절약모드로 전환되어 동작한다. When the forced control mode is set, the washing machine or the dryer and the refrigerator are forcibly switched to the electric charge saving mode.

상술한 바와 같이 전기요금 절약모드는 상기 전기제품과 독립하여 마련되는 에너지관리장치(EMS)(30)에 의하여 제어되는 것을 도시하였으나, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 전기제품에 착탈가능하게 마련되거나, 또는 전기제품이 에너지관리장치(EMS)(30)의 기능을 수행하는 것을 생각할 수도 있다. As described above, although the electric charge saving mode is controlled by an energy management device (EMS) 30 provided independently of the electric product, the energy management device (EMS) 30 is detachable to the electric product. Or, it may be conceived that the electrical appliance performs the function of the energy management device (EMS) 30.

즉, 도 5에서 도시한바 와 같이, 전기제품 중 냉장고(101)와 같이, 24시간 계속 동작되어야 하는 전기제품에 에너지관리장치(EMS)(30)를 착탈가능하게 마련할 수도 있다. That is, as shown in Figure 5, such as the refrigerator 101 of the electrical appliance, the energy management device (EMS) 30 may be provided detachably to the electrical appliance that must be operated continuously for 24 hours.

더 나아가, 그러한 에너지관리장치(EMS)의 기능을 각 전기제품에서 수행할 수 있도록 하여, 사용자가 사용하고자 하는 전기제품의 에너지관리장치의 기능에 대응되는 기능을 선택하여 전기요금 절약모드를 수행할 수도 있다. Furthermore, the electric power saving mode can be performed by selecting a function corresponding to the function of the energy management device of the electric product to be used by the user by performing the function of such an energy management device (EMS) in each electric product. It may be.

즉, 이러한 전기제품의 제어부(101a)와 별도로 에너지 관리장치(EMS)(30)의 제어부(35), 통신부(34), 입력부(38), 표시부(39)를 마련하여 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에 의하여 모든 전기제품의 동작신호 및 전력정보가 송수신되고 처리되도록 하는 것도 생각할 수 있다. That is, the control unit 35, the communication unit 34, the input unit 38, and the display unit 39 of the energy management device (EMS) 30 are provided separately from the control unit 101a of the electrical appliance. It is also conceivable to transmit / receive and process the operation signals and power information of all electrical appliances by means of 30).

위와 같은 에너지 관리장치(EMS)(30)의 설치 위치를 제외하고는 그 동작 및 기능은 도 4에서 이루어지는 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 하겠다.Except for the installation position of the energy management device (EMS) 30 as described above, since the operation and function are the same as those made in Figure 4 will be omitted a detailed description.

도 6은 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어방법을 도시한 제어흐름도이다. 이하 도 6을 참조해서 설명한다. 6 is a control flowchart illustrating a control method of a power supply network system according to the present invention. A description with reference to FIG. 6 is as follows.

사용자는 우선 냉장고와 같은 전기제품의 작동을 위하여 설정을 하고(S11), 상기 에너지관리장치(EMS)를 작동시킨다(S12). The user first sets for the operation of an electrical appliance such as a refrigerator (S11), and operates the energy management device (EMS) (S12).

이때 상기 에너지관리장치(EMS)를 작동시키는 단계는 전기제품과 독립적으로 마련되어 상기 전기제품과 통신하는 별도의 단말기를 작동시키는 것이 대표적이나, 상술한 바와 같이 상기 전기제품에 마련되는 에너지관리장치(EMS)의 기능과 대응되는 기능을 동작시키는 경우에도 적용될 수 있다.In this case, the step of operating the energy management device (EMS) is typically provided independently of the electrical appliance to operate a separate terminal to communicate with the electrical appliance, as described above, the energy management device (EMS) provided in the electrical appliance It may also be applied to the case of operating a function corresponding to the function of).

이 상태에서 전기요금 약모드 또는 사용자가 원래대로 설정한 원설정상태 동작 중 어떤 것을 선택하였는지 판단한다(S13).In this state, it is determined whether the electric charge weak mode or the original operation set by the user originally selected (S13).

여기서, 원설정상태 동작을 선택한 경우에는 그에 따라서 동작하게 된다(S19). 원설정상태 동작은 전기요금에 대한 고려없이 사용자가 설정한 동작이 수행되는 것을 의미한다.In this case, when the home state operation is selected (S19). The original set operation means that the operation set by the user is performed without consideration of the electric charge.

한편, 전기요금 절약모드가 선택된 경우에는, 현재 시간이 시간당 전기요금이 소정기준 이상이 되는 제1시간구간에 속하는지 판단하여(S14), 현재 시간이 제1시간구간에 속하지 않은 경우에는 전기제품이 원설정상태대로 동작한다.On the other hand, when the electricity rate saving mode is selected, it is determined whether the current time belongs to the first time period when the hourly electricity rate is more than a predetermined standard (S14), and if the current time does not belong to the first time period, the electrical appliance It operates as it is.

제1시간구간의 경우, 도 7에서 도시한 그래프처럼, 굵은 실선으로 표시된 전기요금이 소정기준(S) 이상이 되는 시간구간을 말한다.In the case of the first time period, as shown in the graph shown in FIG. 7, the electric time indicated by the thick solid line refers to the time period when the predetermined reference (S) or more.

상기 제1시간구간에 속한다고 판단된 경우에는 전기요금 절약모드를 사용자의 선택에 의하여 동작시키는 선택제어모드 또는 사용자의 의사와 무관하게 전기요금 절약모드를 수행하는 강제제어모드 중 어느 것이 선택되었는지 판단한다(S15).If it is determined to belong to the first time interval, it is determined whether the selection control mode for operating the electricity rate saving mode by the user's selection or the forced control mode for executing the electricity rate saving mode regardless of the user's intention. (S15).

여기서, 강제제어모드가 선택된 경우에는 사용자의 의사와 무관하게 전기요금 절약모드가 작동하게 된다(S17). Here, when the forced control mode is selected, the electric charge saving mode is operated regardless of the user's intention (S17).

상기 전기요금 절약모드로 작동하게 되면, 상기 제1시간구간 동안 전기제품의 동작이 사용자가 원래대로 설정한 원설정상태로 동작하는 것이 방지된다. 즉, 작동 중이라면, 멈추게 되거나, 원래 전력소모량보다 적게 소모되는 운전을 하게 된다.When operating in the electric charge saving mode, the operation of the electrical appliance during the first time period is prevented from operating in the original setting state that the user originally set. In other words, if it is in operation, it will stop or operate with less power consumption than the original power consumption.

상기 전기요금 절약모드 작동 중에 현재시간이 계속 제1시간구간에 속하는지 판단하여, 제1시간구간을 벗어나 전기요금이 소정기준(도 7 참조, S) 이하가 되는 제2시간구간이 도래하였다고 판단한 경우에는 원설정상태로 전기제품이 작동된다(S609).It is determined whether the current time continues to belong to the first time period while the electric charge saving mode is in operation, and it is determined that a second time period has arrived where the electric charge falls below a predetermined criterion (see FIG. 7, S) beyond the first time period. In this case, the electrical appliance is operated to the original setting state (S609).

한편, 사용자가 S15단계에서 선택제어모드를 선택한 경우에는, 제2시간구간에 대한 정보가 제공된다(S16). On the other hand, when the user selects the selection control mode in step S15, the information on the second time interval is provided (S16).

즉, 제2시간구간까지 얼마동안의 시간이 남았는지 또는 상기 제2시간구간 내에서의 전기요금의 정보, 제1시간구간에서와 제2시간구간에서의 전기요금의 차이에 대한 정보 등을 제공하여, 사용자가 전기요금 절약모드를 선택하는데 지침을 주게된다.That is, it provides information on how much time is left until the second time period, or information on the electric charge in the second time period, and information on the difference in the electric charge in the first time period and the second time period. Thus, the user is guided in selecting the electric charge saving mode.

그리고, 현재 시간이 제1시간 구간에 속한 상태에서, 전기요금 절약모드를 선택하게 되면(S20), 상술한 전기요금 절약모드에 따른 전기제품의 작동이 시작된다(S17).Then, when the current time is in the first time interval, when the electric charge saving mode is selected (S20), the operation of the electrical appliance according to the above-described electric charge saving mode is started (S17).

즉, 사용자가 상기 S16 단계에서 받은 정보를 기초하여 제1시간구간에서 전기요금 절약모드를 선택하는 것이 경제적이라고 판단하거나, 또는 해당 전기제품의 작동이 현재 시간대에서는 급박하지 않다고 판단한 경우, 전기요금을 절약하기 위하여 전기요금 절약모드를 선택할 수 있는 것이다. That is, if it is determined that it is economical for the user to select the electric charge saving mode in the first time period based on the information received in step S16, or if it is determined that the operation of the electric product is not urgent at the current time, In order to save electricity, you can select the electricity saving mode.

만약에 사용자가 제2시간구간 및 그에 따른 전력요금 정보를 본 경우에도 전기요금 절약모드를 선택하지 않은 경우에는 사용자가 원래대로 설정한 원설정상태대로 작동한다(S19).If the user does not select the electricity rate saving mode even when the user views the second time interval and the corresponding power rate information, the user operates as originally set (S19).

도 7은 시간별 소비전력량 및 전기요금의 추이를 도시한 그래프이다. 이하 도 7을 참조해서 설명한다. 7 is a graph showing the change in the amount of power consumption and electricity bills over time. This will be described below with reference to FIG.

도 7은 상기 제1시간구간 및 제2시간구간, 그리고, 이들을 구분하는 기준(S)을 도시한 것이다. 여기서, 시간당 전기요금이 상기 기준가격 이상이 되는 상기 제1시간구간에서는 전력의 사용량이 다른 때보다 많아지기 때문에 수요와 공급의 법칙에 의하여 전기요금이 급격하게 상승한다.FIG. 7 illustrates the first time period and the second time period, and a criterion S for distinguishing them. In the first time section in which the hourly electric charge is equal to or greater than the reference price, the electric charge increases rapidly due to the law of supply and demand because the amount of electric power is used more than at other times.

그리고, 제2시간구간에서는 전력의 사용이 상대적으로 낮아지기 때문에 전기요금이 비교적 낮다. 따라서, 사용자 입장에서는 상기 제1시간구간에서의 전력 사용을 자제하고, 제2시간구간에서 전력을 사용하는 것이 경제적이다.In addition, since the use of electric power is relatively low in the second time period, the electric charge is relatively low. Therefore, it is economical for the user to refrain from using the power in the first time section and to use the power in the second time section.

상기 제1시간구간 및 상기 제2시간구간에 대한 기준은 상기 기준(S)에 따라 유동적이며, 상기 총 소비전력량 그래프(얇은 실선) 및 전기요금 그래프(굵은 실선)도 상황에 따라 달라지는 것이 특징이다.The reference for the first time period and the second time period is flexible according to the criterion S, and the total power consumption graph (thin solid line) and the electric charge graph (bold solid line) also vary depending on the situation. .

본 발명에서 적용되는 축냉부는 내부에 상변화 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상변화 물질은 온도가 변화함에 따라 상변화가 이루어져 잠열 등을 내장할 수 있는 물질을 의미하고, 피씨엠(PCM: Phase Change Material)이라고 불리운다.It is preferable that the cold storage part applied in the present invention includes a phase change material therein. Phase change material refers to a material that can incorporate latent heat by changing phase as the temperature changes, and is called a PCM (Phase Change Material).

냉장고에 상변화 물질을 수용한 축냉부를 설치할 때에는 축냉부에 냉기 에너지를 축적하는 축냉 방법과, 축냉부에 저장된 냉기 에너지를 냉장고로 방출하는 방냉 방법을 고려해야 한다.When installing a cold storage unit containing a phase change material in the refrigerator, a cold storage method of accumulating cold air energy in the cold storage unit and a cold cooling method of releasing cold air energy stored in the cold storage unit to the refrigerator should be considered.

축냉 방법은 직접 냉각 방식과 간접 냉각 방식으로 구분될 수 있고, 방냉 방법도 직접 냉각 방식과 간접 냉각 방식으로 구분될 수 있다.The storage cooling method may be classified into a direct cooling method and an indirect cooling method, and the anti-cooling method may also be classified into a direct cooling method and an indirect cooling method.

우선 축냉부에 냉기 에너지를 축냉하는 방식에는 직접 냉각 방식, 즉 냉매가 흐르는 관에 상변화 물질을 설치하는 방법이 있을 수 있는데, 이 경우에 냉매가 흐르는 관과 상변화 물질 사이에는 전도에 의해서 열교환이 이루어질 수 있다.First of all, there is a direct cooling method, that is, a method of installing a phase change material in a tube through which a refrigerant flows. In this case, heat exchange between the tube through which the refrigerant flows and the phase change material is conducted by conduction. This can be done.

또한 축냉부에 냉기 에너지를 축냉하는 방식에는 간접 냉각 방식, 즉 증발기와 상변화 물질이 열교환될 때에 공기를 매개로 이용하는 방법이 있을 수 있다. 이 경우에 증발기와 상변화 물질 사이에 대류에 의해서 열교환이 이루어지게 된다. In addition, a method of accumulating cold air energy in the cold storage part may include an indirect cooling method, that is, a method of using air as a medium when the evaporator and the phase change material exchange heat. In this case, heat exchange takes place by convection between the evaporator and the phase change material.

축냉부에서 냉기 에너지를 방냉하는 방식에는 팬 등을 이용해 강제 대류를 발생시키지 않고 직냉식 냉장고와 유사하게 고내에 설치된 열교환기 등을 이용해서 자연 대류 방식으로 고내를 냉각하는 방식인 직접 냉각 방식과 팬 등을 이용해 강제 대류를 발생시키는 간접 냉각 방식으로 구분할 수 있다. Direct cooling method and fan, which is a method of cooling cold energy in the cold storage part, by using a heat exchanger installed in the inside of a refrigerator, like a direct-cooling refrigerator, without using forced fan to generate cold air energy. It can be classified into indirect cooling method that generates forced convection using.

방냉 방식에서 직접 냉각 방식의 경우에는 자연 대류를 이용하기 때문에 냉장고 내부의 적절한 냉각을 위해 냉각하고자 하는 고내의 상측에 위치하는 것이 바람직하다. 상변화 물질이 고내 상측에 있으면, 상변화 물질에서 공급되는 냉기가 냉장고의 하부까지 용이하게 전달될 수 있다.In the case of direct cooling, natural convection is used in the case of direct cooling, and therefore, it is preferable to be located above the inside of the refrigerator to be cooled for proper cooling in the refrigerator. When the phase change material is above the inside of the refrigerator, cold air supplied from the phase change material may be easily transferred to the lower part of the refrigerator.

반면에 방냉 방식에서 간접 냉각 방식의 경우 축냉부의 설치 위치에 대한 제약은 없으나 강제 대류를 발생시키기 위한 송풍팬 구동을 위해 일정 수준 이상의 전력이 필요하다는 단점이 있다. 참고로 간접 냉각 방식은 송풍팬에 의해서 고내에 대류가 발생되기 때문에 고내 온도가 전체적으로 균일하게 유지될 수 있고, 상변화 물질과 접촉하는 열교환 효율이 향상되기 때문에 고내 냉각 성능이 우월할 수 있다.On the other hand, in the case of the indirect cooling method, there is no restriction on the installation position of the cold storage unit, but there is a disadvantage that a certain level or more of power is required for driving the blower fan to generate forced convection. For reference, indirect cooling may be maintained uniformly in the high temperature because the convection is generated in the air by the blower fan, and the high in-temperature cooling performance may be superior because the heat exchange efficiency of contact with the phase change material is improved.

한편, 축냉부의 열교환 효율을 향상시키기 위한 열교환기의 사용 유무에 따라 직접식과 간접식으로 구분할 수 있다. 직접식은 상변환 물질이나 상변화 물질을 수용하는 케이스 표면에서 열교환이 이루어지도록 하는 방식을 의미하고, 간접식은 별도의 열교환기를 사용해서 열교환기에서 열교환이 이루어지도록 하는 방식을 의미할 수 있다.On the other hand, according to the presence or absence of the use of a heat exchanger to improve the heat exchange efficiency of the heat storage can be divided into direct and indirect. The direct type may refer to a method of performing heat exchange on the surface of the case accommodating the phase change material or the phase change material, and the indirect type may refer to a method of performing heat exchange on the heat exchanger using a separate heat exchanger.

도 8은 본 발명에 의한 냉장고의 블록도이다. 이하 도 8을 참조해서 설명한다.8 is a block diagram of a refrigerator according to the present invention. A description with reference to FIG. 8 is as follows.

상기 에너지관리장치(30)는 전기요금이 달라지는 전력공급시간에 관한 정보를 상기 냉장고 제어부(102)에 전달한다. 즉 현재시간의 전기요금이 다른 시간의 전기요금보다 상대적으로 비싼지 싼지에 관한 정보를 상기 냉장고 제어부(102)에 제공할 수 있다.The energy management device 30 transmits information about a power supply time at which an electric charge varies, to the refrigerator control unit 102. That is, the refrigerator control unit 102 may provide the refrigerator control unit 102 with information about whether the current electric charge is relatively expensive or cheaper than the electric charge of another time.

또한 고내 온도센서(104)는 냉장고 내부의 온도를 감지하고, 축냉부 온도센서(106)는 축냉부의 온도를 감지해서 감지된 온도값을 상기 냉장고 제어부(102)에 전달한다. 상기 고내 온도센서(104)는 냉장고 내부에 노출되어 냉장고 내부 온도를 측정할 수 있도록 설치되고, 상기 축냉부 온도센서(106)는 상기 축냉부에 접촉되도록 설치되어 상기 축냉부의 온도를 측정하는 것이 가능하다.In addition, the inside temperature sensor 104 detects the temperature inside the refrigerator, and the cold storage temperature sensor 106 detects the temperature of the cold storage portion and transmits the detected temperature value to the refrigerator control unit 102. The internal temperature sensor 104 is exposed to the inside of the refrigerator is installed to measure the temperature inside the refrigerator, the cold storage temperature sensor 106 is installed in contact with the cold storage it is possible to measure the temperature of the cold storage. Do.

상기 냉장고 제어부(102)는 상기 에너지관리장치(30)에서 전달된 정보, 사용자가 전기요금 절약모드를 설정했는지 여부와 현재시간의 전기요금이 상대적으로 싼지 여부에 따라 전기요금을 절약할 수 있는 방식으로 냉장고를 구동한다.The refrigerator control unit 102 may save the electric charge according to the information transmitted from the energy management device 30, whether the user has set the electric charge saving mode and whether the current charge is relatively cheap. To drive the refrigerator.

한편 상기 냉장고 제어부(102)는 공기 흐름을 발생시키는 송풍팬(142)을 온오프하고, 냉동 사이클을 순환시키는 압축부(110)를 구동한다. 또한 상기 냉장고 제어부(102)는 유로 안내부(108)를 이용해서 냉매의 유로를 제어할 수 있다. 상기 유로 안내부(108)는 이후에 설명할 제1방향전환 밸브와 제2방향전환 밸브를 포함할 수 있다. 상기 제1방향전환 밸브는 증발부의 앞단에 설치된 것이고, 상기 제2방향전환 밸브는 증발부의 후단에 설치된 것으로 구분될 수 있다. Meanwhile, the refrigerator control unit 102 turns off the blower fan 142 that generates air flow, and drives the compression unit 110 that circulates the refrigeration cycle. In addition, the refrigerator control unit 102 may control the flow path of the refrigerant using the flow path guide unit 108. The flow guide 108 may include a first diverter valve and a second diverter valve, which will be described later. The first diverter valve may be installed at the front end of the evaporator, and the second divert valve may be classified as being installed at the rear end of the evaporator.

이때 상기 송풍팬(142)은 상기 축냉부에 인접하게 설치되는 것이 가능한데, 상기 송풍팬(142)은 축냉부의 방냉 방식이 간접 냉각 방식인 경우에만 적용되는 것이 바람직하다. 상기 송풍팬(142)은 축냉부의 냉기를 냉장고 내부로 공급하기 위한 공기 유동을 발생시키는 기능을 수행하기 때문이다. In this case, the blower fan 142 may be installed adjacent to the cold storage part, and the blower fan 142 is preferably applied only when the cooling method of the cold storage part is an indirect cooling method. This is because the blowing fan 142 performs a function of generating an air flow for supplying the cold air of the cold storage part into the refrigerator.

특히 상기 냉장고 제어부(102)는 상기 에너지관리장치(30)에서 전달된 전력정보에 따라 상기 유로 안내부(108)를 제어할 수 있다. 이때 상기 전력정보는 전기요금이 달라지는 전력공급시간에 관한 것일 수 있다. 상기 전력정보에 관한 구체적인 내용은 도 7에 관련된 제1시간구간과 제2시간구간에 관련된 내용인 것이 바람직하다.In particular, the refrigerator control unit 102 may control the flow path guide unit 108 according to the power information transmitted from the energy management device 30. In this case, the power information may be related to a power supply time at which an electric charge varies. Specifically, the power information may be related to the first time period and the second time period related to FIG. 7.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 주요 구성도이다. 이하 도 9를 참조해서 설명한다.9 is a main configuration diagram according to the first embodiment of the present invention. This will be described below with reference to FIG.

본 발명의 냉장고에서는 기본적인 냉동 사이클을 구현하는 압축부(110), 응축부(120), 모세관부(130) 및 증발부(140)를 포함하고, 해당 구성요소를 이용해서 냉동 사이클이 수행된다. 상기 압축부(110)는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 압축하고, 상기 응축부(120)는 상기 압축부(110)를 통과한 냉매를 응축하며, 상기 모세관부(130)는 상기 응축부(120)를 통과한 냉매의 온도와 압력을 낮추며, 상기 증발부(140)는 상기 모세관부(130)를 통과한 냉매를 기화시키는 기능을 수행한다.The refrigerator of the present invention includes a compression unit 110, a condensation unit 120, a capillary unit 130, and an evaporation unit 140 for implementing a basic refrigeration cycle, and a refrigeration cycle is performed using the corresponding components. The compression unit 110 compresses the refrigerant circulating through a refrigeration cycle, the condensation unit 120 condenses the refrigerant passing through the compression unit 110, and the capillary unit 130 is the condensation unit 120. Lowering the temperature and pressure of the refrigerant passing through the), the evaporator 140 performs a function of vaporizing the refrigerant passing through the capillary tube 130.

도 9에 따른 제1실시예에서는 상기 축냉부(170)는 상기 증발부(140) 후단에 배치된다. 이때 상기 증발부(140)의 후단이라 함은 냉동 사이클을 순환하는 냉매의 이동 방향을 기준으로 한 것으로, 냉매가 상기 증발부(140)를 거치고 난 후에 이동하게 되는 위치를 의미한다. 즉 냉매는 상기 증발부(140)를 통과한 후에 상기 축냉부(170)로 이동된다. In the first embodiment according to FIG. 9, the heat storage unit 170 is disposed at the rear end of the evaporation unit 140. At this time, the rear end of the evaporator 140 refers to the movement direction of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, and means a position where the refrigerant moves after passing through the evaporator 140. That is, the refrigerant is moved to the cold storage unit 170 after passing through the evaporator 140.

상기 축냉부(170)는 냉장고의 아우터 케이스와 인너 케이스의 사이 공간에 설치될 수도 있고, 인너 케이스의 내부에 설치되어 냉장고에 보관되는 식품 등에 직접 노출되는 것도 가능하다. The cold storage unit 170 may be installed in a space between the outer case and the inner case of the refrigerator, or may be directly exposed to food and the like stored inside the inner case and stored in the refrigerator.

도 9에 따르면 상기 압축부(110), 상기 응축부(120), 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)를 거친 냉매가, 상기 축냉부(170)나 상기 축냉부(170)의 케이스에 접촉하게 되면서 상기 축냉부(170)를 직접적으로 냉각시키게 된다.According to FIG. 9, the refrigerant having passed through the compression unit 110, the condensation unit 120, the capillary unit 130, and the evaporation unit 140 is formed of the storage unit 170 or the storage unit 170. As it comes into contact with the case, the cold storage unit 170 is directly cooled.

상기 축냉부(170)는 냉동 사이클을 순환하는 냉매와 전도를 통해서 열교환이 이루어져 냉각된다. 접촉에 의해서 에너지가 전달되는 전도에 의해서 상기 축냉부(170)가 냉각될 수 있기 때문에, 냉매의 냉기가 상기 축냉부(170)로 원활하게 전달될 수 있다.The heat storage unit 170 is cooled by heat exchange through the conduction with the refrigerant circulating the refrigeration cycle. Since the cold storage unit 170 may be cooled by conduction through which energy is transferred by contact, cool air of the refrigerant may be smoothly transferred to the cold storage unit 170.

이때 축냉부(170)와 냉동 사이클을 순환하는 냉매관의 열교환이 이루어지는 면적을 늘리기 위해서 냉매관을 갈 지(之)자 형태로 구부려 궤적을 늘리거나 냉매관의 외측에 핀(fin)과 같이 접촉 면적을 증가시킬 수 있는 별도의 부재를 설치하는 것이 가능하다.At this time, in order to increase the area where the heat exchange between the storage cooling unit 170 and the refrigerant pipe circulating the refrigeration cycle is bent in the shape of a ridge to increase the trajectory or to contact the outer side of the refrigerant pipe like a fin. It is possible to install a separate member that can increase the area.

한편 제1실시예에서는 상기 모세관부(130)의 전방에서 냉매를 분기하는 제1방향전환 밸브(124) 및 상기 제1방향전환 밸브(124)에서 분기된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 보조 모세관부(132)를 더 포함한다. 상기 제1방향전환 밸브(124)는 냉매가 이동하는 통로 중에서 상기 모세관부(130)와 상기 응축부(120)의 사이에 설치되어, 냉매가 상기 모세관부(130) 또는 상기 보조 모세관부(132)로 이동되는 이동 통로를 선택하도록 한다.Meanwhile, in the first embodiment, the first capillary valve 124 for branching the refrigerant from the front of the capillary tube 130 and the auxiliary capillary tube for lowering the temperature and pressure of the refrigerant branched from the first valve 124. 132 more. The first diverter valve 124 is installed between the capillary portion 130 and the condensation portion 120 in a passage through which the refrigerant moves, so that the refrigerant is in the capillary portion 130 or the auxiliary capillary portion 132. Select a moving path to be moved.

이때 상기 보조 모세관부(132)는 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)와 병렬적으로 배치가 되어, 상기 제1방향전환 밸브(124)에 의해서 유로가 변경된 냉매가 이동될 수 있다.In this case, the auxiliary capillary portion 132 is disposed in parallel with the capillary portion 130 and the evaporator 140, and the refrigerant whose flow path is changed by the first direction switching valve 124 may be moved. .

한편 상기 보조 모세관부(132)를 통과한 냉매와 상기 증발부(140)를 통과한 냉매는 혼합 또는 개별적으로 상기 축냉부(170)로 안내될 수 있다. 즉 상기 보조 모세관부(132)를 통과한 냉매와 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)를 통과한 냉매는 상기 축냉부(170)의 전단에서 수렴된다.Meanwhile, the refrigerant passing through the auxiliary capillary portion 132 and the refrigerant passing through the evaporator 140 may be mixed or individually guided to the heat storage unit 170. That is, the refrigerant passing through the auxiliary capillary unit 132 and the refrigerant passing through the capillary unit 130 and the evaporator 140 converge at the front end of the heat storage unit 170.

도 9에 따르면 상기 제1방향전환 밸브(124)가 냉매의 유로를 상기 모세관부(130)로 형성하는 경우(A 위치로)에는 냉매는 상기 모세관부(130)를 통과한 후에 상기 증발부(140)에서 기화된다. 그리고 상기 증발부(140)에서 냉장고 내부의 냉각이 이루어진 후에, 남은 냉기를 이용해서 상기 축냉부(170)가 냉각될 수 있다.According to FIG. 9, when the first diverter valve 124 forms the flow path of the refrigerant into the capillary portion 130 (to the A position), the refrigerant passes through the capillary portion 130 and then the evaporation portion ( Vaporized at 140). After cooling of the inside of the refrigerator in the evaporator 140, the cold storage unit 170 may be cooled by using the remaining cold air.

반면에 상기 제1방향전환 밸브(124)가 냉매의 유로를 상기 보조 모세관부(132)로 형성하는 경우(B 위치로)에는 냉매는 상기 보조 모세관부(132)를 통과한 후에 바로 상기 축냉부(170)로 이동되어 상기 축냉부(170)가 냉각될 수 있다. 이러한 상기 제1방향전환 밸브(124)는 상기 냉장고 제어부(102)에서 제어될 수 있다.On the other hand, when the first directional valve 124 forms the flow path of the coolant to the auxiliary capillary 132 (to the B position), the coolant passes immediately after passing through the auxiliary capillary 132. The cold storage unit 170 may be cooled by moving to 170. The first direction switching valve 124 may be controlled by the refrigerator control unit 102.

이러한 상기 제1방향전환 밸브(124)의 유로 선택은 냉장고 내부에 냉기를 우선적으로 공급해서 냉장고 내부의 온도를 하강시킬지 또는 상기 축냉부(170)에 냉기를 우선적으로 공급해서 냉기를 저장할지 여부에 따라서 결정되는 것이 가능하다. 예를 들어, 냉장고 내부의 온도가 충분히 하강한 경우에는 상기 제1방향전환 밸브(124)가 냉매의 유로를 상기 보조 모세관부(132)로 형성하도록 하여, 상기 축냉부(170)에 냉기를 신속히 충전하도록 하는 것이 가능하다.The flow path selection of the first direction switching valve 124 may be performed by supplying cool air to the inside of the refrigerator to lower the temperature of the refrigerator or supplying cold air to the cold storage unit 170 to store the cold air. It is therefore possible to determine. For example, when the temperature inside the refrigerator is sufficiently lowered, the first directional valve 124 forms a coolant flow path as the auxiliary capillary 132 to quickly cool the air in the storage unit 170. It is possible to charge.

반면에 냉장고에 냉기를 공급해야 하는 상황에서는 상기 제1방향전환 밸브(124)에서 냉매의 유로를 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)로 이루어지도록 함이 바람직하다.On the other hand, in a situation in which cold air needs to be supplied to the refrigerator, the flow path of the refrigerant may be made of the capillary part 130 and the evaporator 140 in the first direction switching valve 124.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 주요 구성도이다. 이하 도 10을 참조해서 설명한다.10 is a main configuration diagram according to a second embodiment of the present invention. A description with reference to FIG. 10 is as follows.

제2실시예에서는 상기 증발부(140)의 후방에서 냉매를 분기하는 제2방향전환 밸브(144) 및 상기 제2방향전환 밸브(144)에서 분기된 냉매를 안내하는 바이패스 관(146)을 더 포함한다. 즉 냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 바이패스 관(146)은 상기 축냉부(170)와 병렬로 배치된다.In the second embodiment, the second diverter valve 144 for branching the refrigerant from the rear of the evaporator 140 and the bypass pipe 146 for guiding the refrigerant diverged from the second diverter valve 144. It includes more. That is, based on the refrigeration cycle direction, the bypass pipe 146 is disposed in parallel with the heat storage section 170.

상기 제2방향전환 밸브(144)는 냉매가 이동하는 통로 중에서 상기 증발부(140)와 상기 축냉부(170)의 사이에 배치되어, 상기 증발부(140)를 통과한 냉매를 상기 축냉부(70)를 통과시킬지 여부를 선택한다. 냉매가 상기 축냉부(170)를 통과하는 경우(B 위치)에는 상기 축냉부(170)가 냉각될 수 있고, 상기 바이패스 관(146)으로 유로가 변경되는 경우(A 위치)에는 상기 축냉부(170)가 냉각되지 않는다.The second diverter valve 144 is disposed between the evaporator 140 and the cool storage 170 in a passage through which the coolant moves, and the coolant passed through the evaporator 140 receives the coolant ( 70) select whether or not to pass. When the refrigerant passes through the cold storage unit 170 (B position), the cold storage unit 170 may be cooled, and when the flow path is changed to the bypass pipe 146 (A position), the cold storage unit 170 is not cooled.

예를 들어, 상기 축냉부(170)가 냉각될 필요가 있는 경우에는 상기 제2방향전환 밸브(144)가 냉매의 유로를 상기 축냉부(170)를 향하도록 한다. 이 경우는 상기 축냉부(170)에 충분한 냉기가 저장되지 않는 경우에 수행될 수 있다.For example, when the cold storage unit 170 needs to be cooled, the second direction switching valve 144 directs the flow path of the coolant toward the cold storage unit 170. This case may be performed when sufficient cold air is not stored in the heat storage unit 170.

반면에 상기 축냉부(170)가 냉각될 필요가 없는 경우, 즉 상기 축냉부(170)가 충분히 냉각된 경우에는 상기 제2방향전환 밸브(144)가 냉매의 유로를 상기 바이패스 관(146)으로 향하도록 할 수 있다. 이 경우는 냉매는 상기 축냉부(170)를 거치지 않고, 상기 압축부(110)로 바로 이동하게 되므로 통상적인 냉동 사이클이 구현될 수 있다.On the other hand, when the cold storage unit 170 does not need to be cooled, that is, when the cold storage unit 170 is sufficiently cooled, the second direction switching valve 144 passes the refrigerant passage through the bypass pipe 146. Can be turned to In this case, since the refrigerant moves directly to the compression unit 110 without passing through the heat storage unit 170, a conventional refrigeration cycle may be implemented.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 주요 구성도이다. 이하 도 11을 참조해서 설명한다.11 is a main configuration diagram according to a third embodiment of the present invention. This will be described below with reference to FIG.

도 11에 따른 제3실시예에서는 상기 응축부(120)를 통과한 냉매가 분기되는 제1방향전환 밸브(124) 및 상기 제1방향전환 밸브(124)의 후방에 설치되는 보조 모세관부(132)를 더 포함한다. 이때 상기 축냉부(170)는 상기 보조 모세관부(132)의 후단에 배치되는 것이 가능하다.In the third embodiment according to FIG. 11, a first capacitive valve 124 in which the refrigerant passing through the condenser 120 is branched, and an auxiliary capillary tube 132 installed at the rear of the first diverter valve 124 are provided. More). At this time, the cold storage unit 170 may be disposed at the rear end of the auxiliary capillary tube 132.

냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)는 상기 보조 모세관부(132) 및 상기 축냉부(170)와 병렬적으로 배치된다. 상기 모세관부(130) 및 상기 증발부(140)를 통과한 냉매는 상기 보조 모세관부(132) 및 상기 축냉부(170)를 통과한 냉매와 그 후단에서 수렴될 수 있다.Based on the direction of the refrigeration cycle, the capillary portion 130 and the evaporator 140 is disposed in parallel with the auxiliary capillary portion 132 and the cold storage section 170. The refrigerant passing through the capillary unit 130 and the evaporator 140 may converge at the rear end of the refrigerant passing through the auxiliary capillary unit 132 and the heat storage unit 170.

도 11에 따르면, 냉동 사이클을 순환하는 냉매는 상기 제1방향전환 밸브(124)에서 상기 모세관부(130) 또는 상기 보조 모세관부(132) 중에서 냉매의 유로를 선택할 수 있다. 상기 모세관부(130)로 냉매의 유로를 선택하는 경우(A 위치)에는 상기 증발부(140)로 냉매가 이동하기 때문에 냉장고 내부가 냉각될 수 있다.According to FIG. 11, the refrigerant circulating in the refrigerating cycle may select a flow path of the refrigerant from the capillary portion 130 or the auxiliary capillary portion 132 in the first direction switching valve 124. When the flow path of the refrigerant is selected as the capillary unit 130 (A position), since the refrigerant moves to the evaporator 140, the inside of the refrigerator may be cooled.

반면에, 상기 보조 모세관부(132)로 유로를 선택하는 경우(B 위치)에는 상기 축냉부(170)로 냉매가 이동하기 때문에 상기 축냉부(170)가 냉각되어 축냉이 이루어질 수 있다. 물론, 상기 축냉부(170)가 냉장고 내부에 위치하는 경우에는 축냉부(170)가 냉각되면서 냉장고 내부가 함께 냉각되는 것도 가능하다. 다만 상기 축냉부(170)로 냉매가 이동하는 경우에는 상기 증발부(140)로 냉매가 이동하는 것보다는 냉장고 내부의 냉각 효율은 떨어질 것이다.On the other hand, when the flow path is selected as the auxiliary capillary 132 (B position), since the refrigerant moves to the cold storage unit 170, the cold storage unit 170 may be cooled to perform cold storage. Of course, when the cold storage unit 170 is located inside the refrigerator, the inside of the refrigerator may be cooled together while the cold storage unit 170 is cooled. However, when the coolant moves to the heat storage unit 170, the cooling efficiency of the inside of the refrigerator may be lower than that of the coolant moves to the evaporator 140.

냉장고 내부의 온도를 하강시키는 데에 주요한 목적이 있는 경우에는 상기 제1방향전환 밸브(124)가 냉매를 상기 증발부(140)로 이동하도록 하고, 냉장고 내부의 온도가 충분히 하강되어 상기 축냉부(170)에 냉기를 저장할 필요가 있는 경우에는 상기 제1방향전환 밸브(124)가 냉매를 상기 축냉부(170)로 이동하도록 할 수 있다.When the main purpose is to lower the temperature inside the refrigerator, the first diverter valve 124 moves the refrigerant to the evaporator 140, and the temperature inside the refrigerator is sufficiently lowered to reduce the temperature of the refrigerator. When it is necessary to store cold air in 170, the first directional valve 124 may allow the refrigerant to move to the heat storage unit 170.

상기 축냉부(170)를 통과한 냉매는 상기 증발부(140)를 통과한 냉매와 혼합되거나 개별적으로 상기 압축부(110)로 안내되고, 통상적인 냉동 사이클이 구현된다. 즉 상기 제1방향전환 밸브(24)를 통해서 상기 모세관부(30) 또는 상기 보조 모세관부(32)로 냉매의 유로가 선택되더라도, 냉매는 모두 상기 압축부(110)로 이동된다.The refrigerant passing through the cold storage unit 170 is mixed with the refrigerant passing through the evaporator 140 or guided to the compression unit 110 separately, and a conventional refrigeration cycle is implemented. That is, even if the flow path of the refrigerant is selected to the capillary portion 30 or the auxiliary capillary portion 32 through the first directional valve 24, the refrigerant is all moved to the compression portion 110.

도 12는 냉장고의 정단면도이고, 도 13은 냉장고의 측단면도이다. 이하 도 12 및 도 13을 참조해서 설명한다.12 is a front sectional view of the refrigerator, and FIG. 13 is a side sectional view of the refrigerator. A description with reference to FIGS. 12 and 13 is as follows.

도 12 및 도 13에 따른 방냉 방법에 관한 제1실시예는 상기 축냉부(170)의 냉기를 냉장실 또는 냉동실로 전달하기 위해서 별도의 송풍팬을 필요로 하지 않는 직접 냉각 방식을 구현한 실시 형태이다. 상기 축냉부(170)는 냉장고 내부 공간에 노출되어 있기 때문에 자연 대류에 의해서 상기 축냉부(170)에 포함된 냉기가 냉장고로 공급될 수 있다. 12 and 13 illustrate an embodiment of a direct cooling method that does not require a separate blower fan in order to deliver cold air of the cold storage unit 170 to a refrigerating chamber or a freezing chamber. . Since the cold storage unit 170 is exposed to the internal space of the refrigerator, cold air included in the cold storage unit 170 may be supplied to the refrigerator by natural convection.

구체적으로 상기 축냉부(170)는 내부에 소정 공간을 형성하는 인너 케이스에 부착될 수 있다. 또한 상기 축냉부(170)는 상기 인너 케이스에 복수 개가 설치되어, 상기 축냉부(170)에 냉기가 충분히 저장되도록 할 수 있다. Specifically, the cold storage unit 170 may be attached to an inner case forming a predetermined space therein. In addition, the plurality of cold storage parts 170 may be installed in the inner case, so that cold air is sufficiently stored in the cold storage part 170.

상기 축냉부(170)는 상기 인너 케이스의 상면 및 측면에 각각 설치될 수 있다. 상기 축냉부(170)를 상기 인너 케이스의 다양한 면에 넓게 설치하면, 동일한 양의 상변화 물질을 사용하더라도 상기 인너 케이스 내부의 공기와 보다 큰 크기의 접촉 면적을 가질 수 있다는 장점이 있다. 상기 축냉부(170)와의 접촉 면적이 커지면 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기가 원활하게 상기 인너 케이스(180) 내부로 전달될 수 있다.The cold storage unit 170 may be installed on the upper and side surfaces of the inner case, respectively. If the cold storage unit 170 is widely installed on various surfaces of the inner case, it is advantageous to have a larger contact area with air in the inner case even when the same amount of phase change material is used. When the contact area with the cold storage unit 170 increases, cold air stored in the cold storage unit 170 may be smoothly transferred into the inner case 180.

한편 도 12 및 도 13에 도시된 바처럼, 상기 축냉부(170)는 상기 인너 케이스의 냉장실(180b)에 설치되는 냉장실용 축냉부와, 상기 인너 케이스의 냉동실(180a)에 설치되는 냉동실용 축냉부를 포함할 수 있다. 설치되는 냉장실용 축냉부와 냉동실용 축냉부는 그 설치 위치에 따라서 구분된다. 즉 상기 인너 케이스에 복수 개의 축냉부를 설치하고, 냉동실 또는 냉장실에 따라 축냉부를 또한 구분해서 설치하는 것이 가능하다. 냉동실과 냉장실의 온도는 다르기 때문에 냉동실에 설치되는 축냉부는 냉장실에 설치되는 축냉부보다 더 많은 냉기를 포함할 수 있도록 축냉부의 크기나 축냉부의 물질을 달리하는 것도 가능하다.On the other hand, as shown in Figure 12 and 13, the cold storage unit 170 is a cold storage for the cold storage unit is installed in the refrigerating chamber 180b of the inner case, and a freezer for the cold storage 180a installed in the freezing chamber (180a) of the inner case. It may include wealth. The refrigerating compartment for the refrigerating compartment and the refrigerating compartment for the freezer compartment are installed according to the installation position. That is, it is possible to provide a plurality of cold storage parts in the inner case, and to separately install the cold storage parts according to the freezing compartment or the refrigerating compartment. Since the temperature of the freezer compartment and the refrigerating compartment is different, it is also possible to vary the size of the refrigerating compartment or the material of the refrigerating compartment so that the refrigerating compartment installed in the freezing compartment may include more cold air than the refrigerating compartment installed in the refrigerating compartment.

상기 축냉부(70)가 상기 인너 케이스 내부에 노출된 경우에는 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기는 별도의 송풍팬 없이 자연 대류에 의해서 냉장고 내부를 냉각하는 데에 사용될 수 있다.When the cold storage unit 70 is exposed to the inner case, cold air stored in the cold storage unit 170 may be used to cool the inside of the refrigerator by natural convection without a separate blowing fan.

한편 12 및 도 13에 따른 직접 방냉 방식과 달리 별도의 송풍팬(142)을 상기 축냉부(170)에 인접하게 설치해서, 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기를 냉장고 내부로 공급하는 간접 방냉 방식도 구현하는 것이 가능하다. 이때 상기 송풍팬(142)은 전기요금이 비싼 경우에만 구동되어 상기 축냉부(170)의 냉기를 냉장고 내부로 전달할 수 있다.On the other hand, in contrast to the direct cooling method according to 12 and 13 installed by a separate blower fan 142 adjacent to the cold storage unit 170, indirect cooling method for supplying cold air stored in the cold storage unit 170 into the refrigerator. It is also possible to implement. In this case, the blower fan 142 may be driven only when the electric charge is expensive to transfer the cool air of the heat storage unit 170 to the inside of the refrigerator.

도 14는 본 발명에 따른 냉장고의 전체 제어 흐름도이다. 이하 도 14를 참조해서 설명한다.14 is an overall control flowchart of the refrigerator according to the present invention. A description with reference to FIG. 14 is as follows.

우선 냉장고 내부 온도를 조절한다(S30). 냉장고 내부에는 식품 등이 보관되기 때문에 상술한 상기 압축부(110) 등을 구동해서 냉장고 내부가 충분히 온도가 하강될 수 있도록 한다.First, the temperature inside the refrigerator is adjusted (S30). Since food and the like are stored in the refrigerator, the compression unit 110 or the like may be driven to sufficiently lower the temperature in the refrigerator.

그리고 상기 축냉부(170)의 온도를 조절한다(S60). 상기 축냉부(170)는 상기 압축부(110) 등에 의해서 발생되는 냉기를 축적할 수 있다.And the temperature of the cold storage unit 170 is adjusted (S60). The heat storage unit 170 may accumulate cold air generated by the compression unit 110 or the like.

사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되었는 지를 판단한다(S80).It is determined whether the electricity bill saving mode is set by the user (S80).

사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되지 않은 경우에는 전기요금을 절약할 필요가 없는 것으로 판단하고 일반 운전을 수행한다(S200). 이때 일반 운전에서는 통상적인 냉동사이클에 의해서 냉장고 내부가 냉각되거나 축냉부(170)에 냉기가 축적되는 과정이 수행될 수 있다. 즉 일반 운전이라 함은 전기요금이 비싼지 여부와 무관하게 통상적으로 냉장고가 구동되는 상태를 의미할 수 있다. 한편 상기 일반 운전은 앞에서 설명한 원설정상태운전과 동일한 의미를 갖는 것이 가능하다.When the electric charge saving mode is not set by the user, it is determined that there is no need to save the electric charge, and the general operation is performed (S200). At this time, in the normal operation, the inside of the refrigerator may be cooled by a conventional refrigerating cycle or a process of accumulating cold air in the cold storage unit 170 may be performed. That is, normal driving may mean a state in which a refrigerator is normally driven regardless of whether an electric charge is expensive. Meanwhile, the general operation may have the same meaning as the original setting state operation described above.

만약 전기요금 절약모드가 설정되었다면, 전기요금이 비싼지 여부를 판단한다(S81). 이때 전기요금이 비싼지 여부는 상기 에너지관리장치(30)에서 전달되는 정보를 이용해서 판단할 수 있다. 즉 전력공급시간이 제1시간구간에 해당되는 경우에는 전기요금이 상대적으로 비싸다고 판단하고, 전력공급시간이 제2시간구간에 해당되는 경우에는 전기요금이 상대적으로 싸다고 판단할 수 있다.If the electric charge saving mode is set, it is determined whether the electric charge is expensive (S81). At this time, whether the electric charge is expensive can be determined using the information transmitted from the energy management device (30). That is, when the power supply time corresponds to the first time period, it may be determined that the electric charge is relatively expensive, and when the power supply time corresponds to the second time period, it may be determined that the electric charge is relatively cheap.

전기요금이 비싸다고 판단되면, 우선 상기 압축부(110)의 구동을 중지한다(S82). 전기요금이 비싼 경우에 상기 압축부(110)를 구동하면 상대적으로 비싼 전기요금이 발생될 수 있기 때문이다.If it is determined that the electric charge is expensive, first, the driving of the compression unit 110 is stopped (S82). This is because when the electric charge is expensive, driving the compression unit 110 may generate a relatively expensive electric charge.

그리고 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기를 냉장고 내부에 방냉해서 냉장고 내부를 냉각한다(S90).The cold air stored in the cold storage unit 170 is cooled inside the refrigerator to cool the inside of the refrigerator (S90).

반면에 전기요금 절약모드가 설정되었더라도, 전력공급시간이 제2시간구간에 해당되어, 전기요금이 상대적으로 싸다고 판단되는 경우에는 상술한 일반 운전이 수행되는 것이 가능하다(S200).On the other hand, even if the electric charge saving mode is set, when the power supply time corresponds to the second time interval, and the electric charge is determined to be relatively low, the above-described general operation may be performed (S200).

도 15는 도 14에서 냉장고 내부 냉각과 축냉에 관한 세부 제어 흐름도이다. 이하 도 15를 참조해서 설명한다.FIG. 15 is a detailed control flowchart of cooling and internal cooling of a refrigerator in FIG. 14. A description with reference to FIG. 15 is as follows.

우선 상기 유로 안내부(108)의 유로가 A위치로 설정되도록 한다(S32). A위치는 상기 축냉부(170)에 축냉이 이루어지지 않거나, 유로가 B위치로 설정되는 경우에 비해서 냉장고 내부의 냉각이 보다 많이 이루어질 수 있는 상태이다.First, the flow path of the flow path guide part 108 is set to the A position (S32). The position A is a state in which the cooling of the storage unit 170 is not performed, or more cooling of the inside of the refrigerator is achieved as compared with the case where the flow path is set to the position B.

그리고 상기 고내 온도센서(104)에 의해서 냉장고 내부 온도(Tref)를 측정한다(S34).The internal temperature T ref of the refrigerator is measured by the temperature sensor 104 in operation S34.

측정된 냉장고 내부 온도(Tref)가 냉장고의 설정온도를 기준으로 허용범위(Tset - Tdiff) 보다 낮은 지를 판단한다(S36). It is determined whether the measured temperature T ref of the refrigerator is lower than the allowable range T set -T diff based on the set temperature of the refrigerator (S36).

냉장고 내부 온도가 낮지 않다면, 냉장고 내부가 냉각될 필요가 있는 것으로 판단해서 상기 압축부(110)를 구동하고, 냉장고 내부를 냉각한다(S40).If the inside temperature of the refrigerator is not low, the inside of the refrigerator needs to be cooled, and the compression unit 110 is driven to cool the inside of the refrigerator (S40).

반면에 냉장고 내부 온도가 낮다면 상기 압축부(110)의 구동을 중지한다(S38). 냉장고 내부 온도가 허용범위(Tset - Tdiff)보다 낮다면 냉장고 내부가 더 이상 냉각될 필요가 없다고 판단하기 때문이다. 만약 초기에 상기 압축부(110)의 구동이 중지된 상태라면 S38은 생략될 수 있다.On the other hand, if the internal temperature of the refrigerator is low, the driving of the compression unit 110 is stopped (S38). If the temperature inside the refrigerator is lower than the allowable range (T set -T diff ), it is determined that the inside of the refrigerator does not need to be cooled anymore. If the driving of the compression unit 110 is stopped initially, S38 may be omitted.

이어서 상기 축냉부 온도센서(106)에 의해서 축냉부의 온도(TPCM)를 측정한다(S62).Subsequently, the temperature T PCM of the cold storage part is measured by the cold storage part temperature sensor 106 (S62).

상기 축냉부(170)의 온도(TPCM)가 축냉부 설정온도(TPCM _ set)보다 높다면, 상기 축냉부(170)에 냉기가 축냉될 필요가 있는 것으로 판단하고, 냉매가 B위치로 흐르도록 상기 유로 안내부(108)를 제어한다(S66).The shaft surface, the temperature (T PCM) of naengbu 170 is greater than the axial naengbu set temperature (T PCM _ set), it is determined in the axial naengbu 170 that there is a need to be chuknaeng cool air, as the refrigerant B position The flow path guide 108 is controlled to flow (S66).

냉매가 B위치로 흐르게 되면, A위치 보다 상대적으로 축냉이 많이 이루어지거나, 상기 압축부(110)에서 발생된 모든 냉기에 의해서 축냉이 이루어질 수 있다.When the refrigerant flows to the B position, relatively cool storage is made more than the A position, or the cool storage can be made by all the cool air generated in the compression unit 110.

그리고 상기 압축부(110)를 구동해서, 상기 축냉부(170)에 냉기가 저장될 수 있도록 한다(S68).In addition, the compression unit 110 is driven to allow cold air to be stored in the cold storage unit 170 (S68).

만약 상기 축냉부(170)의 온도가 축냉부 설정온도보다 낮다면, 상기 유로 안내부(108)에서 냉매가 A위치로 이동되도록 상기 유로 안내부(108)를 제어한다(S70). 이때 상기 유로 안내부(108)에서 냉매가 A위치로 이동되도록 설정되어 있으면, S70은 생략하는 것이 가능하다.If the temperature of the storage cooling unit 170 is lower than the temperature of the storage cooling unit, the flow path guide unit 108 is controlled to move the refrigerant to the A position in the flow path guide unit 108 (S70). At this time, if the coolant is set to move to the A position in the flow path guide 108, S70 can be omitted.

그리고 상기 압축부(110)의 구동을 중지한다(S72). 한편 S72도 상기 압축부(110)가 구동되지 않는 상태라면 생략하는 것이 가능하다.Then, the driving of the compression unit 110 is stopped (S72). On the other hand, S72 can also be omitted if the compression unit 110 is not driven.

도 16은 도 14에서 전기요금이 비싼 경우에 직접 방냉에 관한 세부 제어 흐름도이다. 도 16은 사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되었는데, 전력 공급시간이 제1시간구간에 해당된 경우의 제어 흐름도이다. 만약 사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되었더라도 전력 공급시간이 제2시간구간에 해당된 경우에는 도 16에 따른 제어는 수행되지 않는다. 이하 도 16을 참조해서 설명한다.FIG. 16 is a detailed control flowchart of direct cooling when the electric charge is high in FIG. 14. FIG. 16 is a control flowchart when an electric charge saving mode is set by a user and the power supply time corresponds to the first time period. If the electric charge saving mode is set by the user, if the power supply time corresponds to the second time period, the control according to FIG. 16 is not performed. A description with reference to FIG. 16 is as follows.

우선 압축부(110)의 구동을 중지한다(S82). 전기요금이 상대적으로 비싼 동안에 상기 압축부(110)를 구동하면 전기요금이 많이 발생되기 때문이다.First, the driving of the compression unit 110 is stopped (S82). This is because driving the compression unit 110 while the electric charge is relatively expensive generates a lot of electric charge.

상기 압축부(110)의 구동이 중단되었기 때문에, 냉장고 내부의 온도는 점진적으로 상승하게 된다. 이때 냉장고 내부 온도가 일정 온도에 도달하면 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기가 냉장고 내부로 공급되어 냉장고 내부의 온도가 하강할 수 있다.Since the driving of the compression unit 110 is stopped, the temperature inside the refrigerator gradually increases. At this time, when the internal temperature of the refrigerator reaches a predetermined temperature, cold air stored in the cold storage unit 170 may be supplied into the refrigerator, and the temperature of the refrigerator may decrease.

특히 도 16의 제어 흐름은 직접 방냉에 관련된 것으로, 도 12 및 도 13에 도시된 바처럼 상기 축냉부(170)가 냉장고 내부에 노출되어 있는 상태에 이루어질 수 있다. 따라서 상기 축냉부(170)의 냉기를 냉장고 내부로 공급하기 위한 별도의 구동장치가 없더라도 냉장고 내부가 냉각될 수 있다.In particular, the control flow of FIG. 16 relates to direct cooling, and may be in a state in which the cool storage unit 170 is exposed to the inside of the refrigerator as illustrated in FIGS. 12 and 13. Therefore, even if there is no separate driving device for supplying the cold air of the cold storage unit 170 to the inside of the refrigerator, the inside of the refrigerator may be cooled.

또한 상기 축냉부(170)는 냉장고 내부로 노출되어 있기 때문에, 냉장고 내부 온도가 일정 온도 이상 상승되었는지 여부에 따라 상기 축냉부(170)의 냉기가 방출되도록 제어할 필요도 없다. 왜냐하면 냉장고 내부 온도가 상승된 경우에는 상기 축냉부(170)의 온도는 냉장고 내부 온도보다 늦게 상승하게 되고, 따라서 냉장고 내부와 상기 축냉부(170)의 사이에 온도차이가 존재하기 때문에 자연스럽게 대류에 의해서 냉장고 내부가 냉각될 수 있기 때문이다.In addition, since the cold storage unit 170 is exposed to the inside of the refrigerator, it is not necessary to control the cold air of the cold storage unit 170 to be released depending on whether the temperature inside the refrigerator has risen above a predetermined temperature. Because the temperature inside the refrigerator rises later than the temperature inside the refrigerator when the temperature inside the refrigerator rises, and therefore, a temperature difference exists between the inside of the refrigerator and the storage cold storage 170, so that the condensation may naturally occur due to convection. This is because the inside of the refrigerator can be cooled.

그리고 상기 고내 온도센서(104)에 의해서 냉장고 내부의 온도가 측정된다(S84).And the temperature inside the refrigerator is measured by the temperature sensor 104 in the refrigerator (S84).

이때 상기 고내 온도센서(104)에 의해서 측정된 고내 온도(Tref)가 임계온도(Tcritical)보다 높은지 여부를 판단한다(S100).At this time, it is determined whether the internal temperature T ref measured by the internal temperature sensor 104 is higher than a critical temperature T critical (S100).

측정된 고내 온도가 임계온도(Tcritical)보다 높다면, 냉장고 내부에 보관된 식품 등이 손상될 우려가 있는 것으로 판단해서 전기요금이 비싼지 여부와 무관하게 상기 압축부(110)를 구동시킨다(S102).If the measured internal temperature is higher than the critical temperature (T critical ), it is determined that the food, etc. stored in the refrigerator may be damaged to drive the compression unit 110 regardless of whether the electric charge is expensive ( S102).

계속해서 고내 온도(Tref)를 계속 측정하고(S106), 고내 온도가 냉장고 내부 설정온도에서 허용범위의 한계치(Tset - Tdiff)보다 낮아지면 상기 압축부(110)의 구동을 중지한다(S108). 왜냐하면 고내 온도(Tref)가 충분히 하강되어, 고내가 충분히 냉각되었다고 판단하기 때문이다.Subsequently, the internal temperature T ref is continuously measured (S106), and when the internal temperature is lower than the allowable range T set − T diff at the internal temperature of the refrigerator, the driving of the compression unit 110 is stopped ( S108). This is because the internal temperature T ref is sufficiently lowered and it is determined that the internal cooling is sufficiently cooled.

도 17은 도 14에서 전기요금이 비싼 경우에 간접 방냉에 관한 세부 제어 흐름도이다. 도 17은 사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되었는데, 전력 공급시간이 제1시간구간에 해당 된 경우의 제어 흐름도이다. 만약 사용자에 의해서 전기요금 절약모드가 설정되었더라도 전력 공급시간이 제2시간구간에 해당된 경우에는 도 17에 따른 제어는 수행되지 않는다. 이하 도 17을 참조해서 설명한다.FIG. 17 is a detailed control flowchart of indirect cooling when the electric charge is high in FIG. 14. FIG. 17 is a flowchart illustrating a case in which an electric charge saving mode is set by a user, when a power supply time corresponds to a first time period. If the electric charge saving mode is set by the user, if the power supply time corresponds to the second time interval, the control according to FIG. 17 is not performed. A description with reference to FIG. 17 is as follows.

도 17의 제어 흐름은 도 16의 흐름과 유사한데, 상기 축냉부(170)에 의한 냉장고 내부의 냉각이 간접적으로 이루어진다는 차이가 있다. 즉 도 17에서는 상기 축냉부(170)가 냉장고 내부로 노출되어 있지 않기 때문에, 상기 축냉부(170)에 저장된 냉기를 냉장고 내부로 배출하기 위해서 별도의 송풍팬(142)을 이용하는 방식이다.The control flow of FIG. 17 is similar to the flow of FIG. 16, except that the inside of the refrigerator is indirectly cooled by the heat storage unit 170. That is, in FIG. 17, since the cold storage unit 170 is not exposed to the inside of the refrigerator, a separate blower fan 142 is used to discharge cold air stored in the cold storage unit 170 into the refrigerator.

도 17은 도 16과 동일한 부분은 생략하고, 차이점만을 설명한다.17 omits the same parts as FIG. 16 and describes only differences.

냉장고 내부 온도가 상기 고내 온도센서(104)에 의해서 측정되고(S82), 측정된 냉장고 내부 온도(Tref)가 냉장고 설정온도에서 허용범위의 한계치(Tset + Tdiff)보다 높으면, 냉장고 내부가 냉각될 필요가 있다고 판단한다.If the inside temperature of the refrigerator is measured by the internal temperature sensor 104 (S82) and the measured inside temperature of the refrigerator (T ref ) is higher than the allowable range T set + T diff at the refrigerator setting temperature, the inside of the refrigerator is It is determined that it needs to be cooled.

그리고 송풍팬(142)을 구동해서, 상기 축냉부(170)의 냉기를 냉장고 내부로 공급한다(S94). 상기 송풍팬(142)은 상기 축냉부(170)와 냉장고 내부에 강제 대류를 발생시켜 냉장고 내부가 냉각될 수 있다.Then, the blower fan 142 is driven to supply the cool air of the heat storage unit 170 to the inside of the refrigerator (S94). The blower fan 142 may generate forced convection between the heat storage unit 170 and the refrigerator to cool the inside of the refrigerator.

도 18은 제1실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면이다. 이하 도 9 및 도 18을 참조해서 설명한다.18 is a view showing the operational flow of components according to the time of the first embodiment. A description with reference to FIGS. 9 and 18 is as follows.

상기 압축부(110)는 단속적으로 구동되다가, 사용자가 전기요금 절약모드를 선택하고 전기요금이 비싼 제1시간구간이라고 판단되는 경우에는 상기 압축부(110)는 구동을 중지한다.The compression unit 110 is intermittently driven, and when the user selects an electric charge saving mode and determines that the electric charge is a high first time section, the compression unit 110 stops driving.

한편 고내 온도는 상기 압축부(110)의 구동여부에 따라 상승 또는 하강되다가, 상기 압축부(110)의 구동이 중지되고 소정 시간이 경과된 경우에는 임계온도까지 상승될 수 있다. 냉장고 고내 온도가 임계온도(Tcritical)까지 상승되는 경우에는 상기 압축부(110)를 구동해서 냉장고 내부 온도를 하강시키게 된다. On the other hand, the internal temperature is raised or lowered depending on whether the compression unit 110 is driven, and when the driving of the compression unit 110 is stopped and a predetermined time elapses, the internal temperature may be raised to a threshold temperature. When the temperature inside the refrigerator rises to a critical temperature (T critical ), the compressor 110 is driven to lower the temperature inside the refrigerator.

마찬가지로 상기 유로 안내부(108)는 A위치 또는 B위치로 선택될 수 있다. 상기 유로 안내부(108)가 A위치로 설정되는 경우에는 냉매는 상기 증발부(140)를 거친 후에 상기 축냉부(170)로 안내되기 때문에 상기 축냉부(170)에 냉기가 상대적으로 적게 축적된다. 이때 상대적이라는 것은 상기 유로 안내부(108)가 B위치에 있는 경우와 비교했을 때를 의미한다. Likewise, the flow path guide 108 may be selected as the A position or the B position. In the case where the flow path guide part 108 is set to the A position, since the refrigerant is guided to the cold storage part 170 after passing through the evaporator 140, relatively less cool air is accumulated in the cold storage part 170. . In this case, relative means a comparison with the case where the flow path guide 108 is located at the B position.

따라서 상기 유로 안내부(108)가 A위치로 냉매를 안내하는 것보다, B위치로 냉매를 안내하는 경우에 상기 축냉부(170)의 온도는 큰 기울기를 가지고 하강하게 된다.Therefore, when the flow guide 108 guides the coolant to the B position, rather than guides the coolant to the A position, the temperature of the heat storage unit 170 is lowered with a large slope.

상기 유로 안내부(108)가 B위치로 유로를 형성하는 경우에는 냉매가 상기 증발부(140)로 안내되지 않기 때문에, 고내의 온도는 상승하게 된다.When the flow path guide part 108 forms a flow path to the B position, since the refrigerant is not guided to the evaporator 140, the temperature in the refrigerator increases.

도 19는 제2실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면이다. 설명의 편의상 도 19는 도 18과의 차이점만을 위주로 설명한다. 이하 도 10 및 도 19를 참조해서 설명한다.19 is a view showing an operational flow of components according to the time of the second embodiment. For convenience of description, FIG. 19 will be described based only on differences from FIG. 18. A description with reference to FIGS. 10 and 19 is as follows.

도 19에서는 상기 유로 안내부(108)에 의해서 냉매가 A위치 또는 B위치로 안내될 수 있는데, A위치로 안내되는 경우에는 상기 축냉부(170)를 거치지 않기 때문에 축냉이 이루어지지 않는다. 따라서 밸브가 A의 위치에 있는 경우에는 상기 축냉부(170)의 온도가 하강되지 않고 상승되지만, 냉장고 내부의 온도만이 하강될 수 있다.In FIG. 19, the coolant may be guided to the A position or the B position by the flow path guide part 108. When the coolant is guided to the A position, the coolant does not pass through the cold storage part 170. Therefore, when the valve is in the position of A, the temperature of the cold storage unit 170 is raised without being lowered, but only the temperature inside the refrigerator may be lowered.

반면에 밸브가 B의 위치에 있는 경우에는 냉매는 상기 증발부(140) 및 상기 축냉부(170)를 차례로 거치기 때문에 냉장고 내부의 냉각 및 상기 축냉부(170)에 축냉이 동시에 이루어진다. 따라서 해당 구간에서는 고내 온도와 상기 축냉부(170)의 온도가 동시에 하강된다. 밸브가 B의 위치로 설정되는 경우에는 A의 위치로 설정되는 경우보다 냉장고 내부의 온도 하강 기울기가 작다.On the other hand, when the valve is in the position of B, since the refrigerant passes through the evaporator 140 and the cold storage unit 170 in turn, cooling inside the refrigerator and cold storage of the cold storage unit 170 are simultaneously performed. Therefore, in the section, the temperature inside the high temperature and the temperature of the cold storage unit 170 is simultaneously lowered. When the valve is set to the position of B, the slope of the temperature drop inside the refrigerator is smaller than that of the A position.

도 20은 제3실시예의 시간에 따른 구성요소의 작동 흐름을 나타낸 도면이다. 설명의 편의상 도 20은 도 18과의 차이점만을 위주로 설명한다. 이하 도 11 및 도 20을 참조해서 설명한다.20 is a diagram showing the operational flow of components according to the time of the third embodiment. For convenience of description, FIG. 20 will be described based only on differences from FIG. 18. A description with reference to FIGS. 11 and 20 is as follows.

도 20에서는 상기 유로 안내부(108)에 의해서 냉매가 A위치 또는 B위치로 안내될 수 있는데, A위치로 안내되는 경우에는 도 19에서와 같이 축냉이 이루어지지 않는다.In FIG. 20, the coolant may be guided to the A position or the B position by the flow path guide part 108. In the case where the refrigerant is guided to the A position, the coolant is not formed as in FIG. 19.

반면에 도 18 및 도 19와는 달리 유로가 B위치로 형성되는 경우에는 냉매는 상기 축냉부(170)를 거치지 않고, 상기 증발부(140)만을 거치는 냉동사이클이 구현된다. 즉 냉매는 상기 축냉부(170)로 안내되어 축냉이 이루어지거나, 상기 증발부(140)로 안내되어 냉장고 내부의 냉각이 이루어질 수 있다. 따라서 밸브가 A위치로 유로를 형성하는 경우에는 고내 온도는 하강하지만, 상기 축냉부(170)의 온도는 하강되지 않는다. 반면에 밸브가 B위치로 유로를 형성하는 경우에는 상기 축냉부(170)의 온도는 하강하지만, 고내 온도는 하강되지 않는다. 따라서 본 실시예에 의해서 사용자는 고내 온도와 축냉부에 축냉을 선택적으로 제어할 수 있다.On the other hand, unlike Figures 18 and 19, when the flow path is formed in the B position, the refrigerant is not passed through the storage unit 170, the refrigeration cycle passing through only the evaporator 140 is implemented. That is, the coolant may be guided to the cold storage unit 170 to cool the battery or may be guided to the evaporator 140 to cool the inside of the refrigerator. Therefore, when the valve forms a flow path in the A position, the temperature inside the refrigerator is lowered, but the temperature of the heat storage 170 is not lowered. On the other hand, when the valve forms a flow path to the B position, the temperature of the cold storage unit 170 is lowered, but the temperature in the refrigerator is not lowered. Therefore, according to the present embodiment, the user can selectively control the cold storage in the internal temperature and the cold storage part.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.

20: 계측장치 30: 에너지관리시스템
34: 통신부 34: 제어부
38: 입력부 39: 표시부
40: 시계/타이머 102: 냉장고 제어부
110: 압축부 120: 응축부
130: 모세관부 132: 보조 모세관부
140: 증발부 170: 축냉부
20: measuring device 30: energy management system
34: communication unit 34: control unit
38: input unit 39: display unit
40: clock / timer 102: refrigerator control part
110: compression section 120: condensation section
130: capillary 132: auxiliary capillary
140: evaporator 170: cold storage

Claims (18)

냉매를 압축하는 압축부;
상기 압축부를 통과한 냉매가 응축되는 응축부;
상기 응축부를 통과한 냉매의 온도와 압력을 낮추는 모세관부;
상기 모세관부를 통과한 냉매를 기화시키는 증발부;
냉동 사이클을 순환하는 냉매와 전도를 통해서 열교환이 이루어져 냉각되는 축냉부;
냉매의 유로를 변화시키는 유로 안내부; 및
외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 전기요금을 절약하기 위한 전기요금 절약모드를 수행하는 에너지관리장치;를 포함하고,
상기 에너지관리장치에서 전달된 전력정보에 따라 상기 유로 안내부 및 상기 압축부를 제어하는 냉장고 제어부를 더 포함하는 냉장고.
A compression unit for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant passing through the compression unit;
A capillary unit for lowering the temperature and pressure of the refrigerant passing through the condensing unit;
An evaporator for evaporating the refrigerant passing through the capillary portion;
A cold storage part configured to cool through heat exchange through conduction with a refrigerant circulating through a refrigeration cycle;
A flow path guide part for changing a flow path of the refrigerant; And
And an energy management device configured to perform an electricity rate saving mode for saving electricity rates based on externally supplied power information.
The refrigerator further comprises a refrigerator control unit for controlling the flow path guide unit and the compression unit in accordance with the power information transmitted from the energy management device.
제1항에 있어서,
상기 전력정보는 전기요금이 달라지는 전력공급시간에 관한 것임을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 1,
The power information is a refrigerator, characterized in that related to the power supply time that the electric charge is different.
제2항에 있어서,
상기 냉장고 제어부는 전기요금이 상대적으로 싸면, 냉장고의 내부 냉각 또는 상기 축냉부에 축냉이 이루어지도록 상기 유로 안내부를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 2,
The refrigerator control unit, characterized in that if the electric charge is relatively cheap, the flow path guide portion to adjust the internal cooling of the refrigerator or the cold storage to the storage.
제1항에 있어서,
상기 축냉부는 상기 증발부 후단에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 1,
The accumulator is a refrigerator, characterized in that disposed in the rear end of the evaporator.
제4항에 있어서,
상기 유로 안내부는 상기 모세관부의 전방에서 냉매를 분기하는 제1방향전환 밸브를 구비하고,
상기 제1방향전환 밸브에서 분기된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 보조 모세관부:를 더 포함하는 냉장고.
5. The method of claim 4,
The flow path guide portion includes a first direction switching valve for branching a refrigerant from the front of the capillary portion,
And an auxiliary capillary unit for lowering the temperature and pressure of the refrigerant branched from the first diverter valve.
제5항에 있어서,
상기 보조 모세관부를 통과한 냉매와 상기 증발부를 통과한 냉매는 혼합 또는 개별적으로 상기 축냉부로 안내되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 5,
The refrigerant passing through the auxiliary capillary and the refrigerant passing through the evaporator are mixed or individually guided to the storage cooling unit.
제4항에 있어서,
상기 유로 안내부는 상기 증발부의 후방에서 냉매를 분기하는 제2방향전환 밸브를 구비하고,
상기 제2방향전환 밸브에서 분기된 냉매를 안내하는 바이패스 관;을 더 포함하는 냉장고.
5. The method of claim 4,
The flow path guide portion includes a second diverter valve for branching a refrigerant from the rear of the evaporator.
And a bypass tube for guiding the refrigerant branched from the second diverter valve.
제7항에 있어서,
냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 바이패스 관은 상기 축냉부와 병렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 7, wherein
The bypass pipe, based on the refrigeration cycle direction, characterized in that the refrigerator is arranged in parallel with the cold storage.
제1항에 있어서,
상기 유로 안내부는 상기 응축부를 통과한 냉매가 분기되는 제1방향전환 밸브를 구비하고,
상기 제1방향전환 밸브의 후방에 설치되는 보조 모세관부;를 더 포함하며,
상기 축냉부는 상기 보조 모세관부의 후단에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 1,
The flow path guide part includes a first direction switching valve through which the refrigerant passing through the condensation part branches.
Further comprising: an auxiliary capillary portion installed in the rear of the first direction switching valve,
And the accumulator is disposed at a rear end of the auxiliary capillary unit.
제9항에 있어서,
냉동 사이클 방향을 기준으로, 상기 축냉부는 상기 증발부와 병렬적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
10. The method of claim 9,
The refrigerator according to the refrigeration cycle direction, characterized in that the cold storage unit is disposed in parallel with the evaporator.
제10항에 있어서,
상기 축냉부를 통과한 냉매는 상기 증발부를 통과한 냉매와 혼합되거나 개별적으로 상기 압축부로 안내되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 10,
The refrigerant passing through the accumulator is mixed with the refrigerant passing through the evaporator or individually guided to the compression unit.
제1항에 있어서,
상기 축냉부는 내부에 소정 공간을 형성하는 인너 케이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
The method of claim 1,
And the storage unit is attached to an inner case forming a predetermined space therein.
제12항에 있어서,
상기 축냉부는 상기 인너 케이스의 냉장실에 설치되는 냉장실용 축냉부와,
상기 인너 케이스의 냉동실에 설치되는 냉동실용 축냉부를 더 포함하는 냉장고.
The method of claim 12,
The cold storage part is a cold storage part for a refrigerator compartment installed in the refrigerator compartment of the inner case;
A refrigerator further comprising a freezing compartment for a freezer compartment installed in the freezer compartment of the inner case.
냉장고에 대한 전기요금 절약모드가 선택되었는지 판단하는 단계; 및
상기 전기요금 절약모드가 선택된 경우, 전기요금이 상대적으로 비싸면 압축부의 구동을 중지하고, 축냉부에 저장된 냉기를 이용해서 냉장고 내부를 냉각하는 단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.
Determining whether an electric charge saving mode for the refrigerator is selected; And
If the electric charge saving mode is selected, stopping the driving of the compression unit when the electric charge is relatively high, and cooling the inside of the refrigerator by using the cold air stored in the cold storage unit.
제14항에 있어서,
상기 전기요금 절약모드가 선택되지 않았거나 상기 전기요금 절약모드가 선택되었더라도 상대적으로 전기요금이 싼 경우에는, 냉장고 내부에 냉기를 공급하거나 축냉부에 냉기를 저장하기 위해서 압축부가 구동되는 일반운전 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
15. The method of claim 14,
When the electricity rate saving mode is not selected or the electricity rate saving mode is selected, when the electricity rate is relatively low, a general operation step in which the compression unit is driven to supply cold air to the refrigerator or to store cold air in the cold storage part is performed. Control method of a refrigerator, characterized in that performed.
제15항에 있어서,
상기 일반운전 단계에서는 선택적으로 냉장고 내부에 냉기를 공급하거나 축냉부에 냉기를 저장하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
16. The method of claim 15,
The control method of the refrigerator, characterized in that for supplying cold air to the inside of the refrigerator or storing the cold air in the cold storage selectively in the normal operation step.
제15항에 있어서,
상기 일반운전 단계에서, 축냉부의 온도가 축냉부 설정온도 보다 높은 경우에는 상대적으로 축냉이 많이 이루어질 수 있도록 냉매의 유로가 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
16. The method of claim 15,
In the general operation step, when the temperature of the cold storage unit is higher than the set temperature of the cold storage unit, the control method of the refrigerator, characterized in that the flow path of the refrigerant is adjusted to allow a lot of storage.
제14항에 있어서,
상기 전기요금 절약모드가 선택된 경우에도, 냉장고 내부 온도가 임계온도 이상인 경우에는 압축부가 구동되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
15. The method of claim 14,
Even when the electric charge saving mode is selected, the control unit of the refrigerator, characterized in that the compression unit is driven when the temperature inside the refrigerator is greater than the threshold temperature.
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