KR20160023182A - 냉장고 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 압축기와, 축냉제와, 외부로부터 인가되는 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 직류 전원이 인가되는 전원 공급부와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 직류 전원 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 정전시 소비전력을 저감할 수 있게 된다.

Description

냉장고 및 그 동작방법{Refrigerator and method for operating the same}
본 발명은 냉장고 및 그 동작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정전시 소비전력을 저감할 수 있는 냉장고 및 그 동작방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로써, 식품을 냉동 보관하기 위한 냉동실과, 식물을 냉장 보관하기 위한 냉장실과, 냉동실 및 냉장실을 냉각시키기 위한 냉동사이클로 구성되고, 이에 내장된 제어부에 의해 동작 제어가 이루어진다.
한편, 냉장고는 상시 전원이 공급되어 동작하여야 하며, 공급되는 전원이 불안정한 경우, 특히, 정전시에도, 안정적으로 동작하도록 하는 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은, 정전시 소비전력을 저감할 수 있는 냉장고 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 압축기와, 축냉제와, 외부로부터 인가되는 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 직류 전원이 인가되는 전원 공급부와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 직류 전원 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 압축기와, 축냉제와, 외부로부터 인가되는 제1 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 외부로부터 인가되는 제2 교류 전원을 전력 변환하는 전원 공급부와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 제1 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 제2 교류 전원 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 동작방법은, 압축기와 축냉제를 구비하는 냉장고의 동작방법으로서, 냉장고에 인가되는 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여 냉력을 고내로 공급하는 단계와, 정전시, 냉장고에 인가되거나 냉장고에 저장된 직류 전원에 기초하여 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 냉장고는, 압축기와, 축냉제와, 외부로부터 인가되는 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 직류 전원이 인가되는 전원 공급부와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 직류 전원 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 정전시 소비전력을 저감할 수 있게 된다.
특히, 정전시, 제1 구간 동안, 축냉제에 기초한 냉력을 고내로 제공하거나, 제2 구간 동안, 인가되는 직류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하며, 구동되는 압축기에 기초한 냉력을 고내로 공급함으로써, 정전시 인가되는 직류 전원에 의한 소비전력을 저감할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉장고는, 압축기와, 축냉제와, 외부로부터 인가되는 제1 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 외부로부터 인가되는 제2 교류 전원을 전력 변환하는 전원 공급부와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 제1 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 제2 교류 전원 및 축냉제에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 정전시 소비전력을 저감할 수 있게 된다.
특히, 정전시, 제1 구간 동안, 축냉제에 기초한 냉력을 고내로 제공하거나, 제2 구간 동안, 인가되는 제2 교류 전원에 기초하여, 압축기를 구동하여, 구동되는 압축기에 기초한 냉력을 고내로 공급함으로써, 정전시 인가되는 제2 교류 전원에 의한 소비전력을 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 일예이다.
도 2는 본 발명과 관련한 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4의 전원 공급부의 내부 블록도의 일예이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
도 7 내지 도 8은 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 다른 예이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 또 다른 예이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 또 다른 예이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 냉장고는, 홈 어플라이언스 내에 구비되는 냉장고일 수 있다. 홈 어플라이언스는, 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨, 제습기, 조리기기, 청소기 등을 포함하는 것으로서, 이하에서는, 다양한 홈 어플라이언스 중 냉장고를 중심으로 기술한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 일예이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고 전원 공급 시스템(10)은, 냉장고(100), 그리드(70), 및 무정전 전원공급장치(UPS)(50)를 구비할 수 있다.
그리드(70)는, 상용 교류 전원(AC1)을 제1 선로(Pln)를 통해, 냉장고(100)로 공급한다.
한편, 그리드(70)에서 공급되는 상용 교류 전원의 레벨이 불안정하거나, 전원이 중단되는 정전을 대비하여, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)가, 제1 선로(Pln)에 병렬로 접속될 수 있다. 도면에서는, 제2 선로(Pli)가 제1 선로(Pln)에 병렬 접속되는 것을 예시한다.
한편, 무정전 전원공급장치(UPS)(50), 제2 선로(Pli)를 통해 인가되는 교류 전원의 레벨이 소정 레벨 이하인 경우, 정전으로 판단하고, 내부 배터리(미도시)에 저장된 직류 전원(DC1)을 제3 선로(Pld)를 통해, 냉장고(100)로 공급할 수 있다.
냉장고(100)는, 정전이 아닌 통상의 경우, 제1 선로(Pln)를 통해, 그리드(70)로부터의 상용 교류 전원(AC1)을 인가받으며, 정전시, 제3 선로(Pld)를 통해, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)로부터의 직류 전원(DC1)을 인가받을 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 냉장고(100)는, 압축기(112)와, 축냉제(190)와, 정전이 아닌 통상의 경우, 외부로부터 인가되는 상용 교류 전원(AC1)을 전력 변환하며, 정전시 무정전 전원공급장치(UPS)(50)로부터의 직류 전원(DC1)을 인가받는 전원 공급부(195)와, 정전이 아닌 경우, 인가되는 상용 교류 전원(AC1에 기초하여, 압축기(112)를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 직류 전원(DC1) 및 축냉제(190)에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하는 제어부(310)를 포함한다.
특히, 냉장고(100)는, 정전시, 제1 구간 동안, 축냉제(190)에 기초한 냉력을 고내로 제공하며, 제2 구간 동안, 인가되는 직류 전원에 기초하여, 압축기(112)를 구동하며, 구동되는 압축기(112)에 기초한 냉력을 고내로 공급한다. 이와 같이, 정전시, 축냉제와, 인가되는 직류 전원을 이용하여, 고내에 냉력을 공급함으로써, 정전시 무정전 전원공급장치(UPS)(50)로부터의 직류 전원(DC1)의 전력소비를 저감할 수 있게 된다. 따라서, 정전이 길어지더라도, 안정적으로, 냉장고(100) 내의 고내에 냉력을 공급할 수 있게 된다.
한편, 축냉제(190)는, 냉동실 내에 배치될 수 있다. 이러한, 냉장고의 동작 방법 등에 대해서는, 도 6 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 2는 본 발명과 관련한 냉장고를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명과 관련한 냉장고(100)는, 도시되지는 않았지만 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실도어(120)와 냉장실을 차폐하는 냉장실도어(140)에 의해 개략적인 외관이 형성된다.
그리고, 냉동실도어(120)와 냉장실도어(140)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실도어(120)와 냉장실도어(140)를 회동시킬 수 있도록 한다.
한편, 냉장실도어(140)의 전면에는 사용자가 냉장실도어(140)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(180)가 더 구비될 수 있다.
그리고, 냉동실도어(120)의 전면에는 사용자가 냉동실도어(120)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160)의 상측에는, 냉장고(100)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(100)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(200)이 더 구비될 수 있다.
컨트롤패널(200)은, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(230)를 포함할 수 있다.
표시부(230)는, 제어 화면, 작동 상태 및 고내(庫內) 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(230)는 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각얼음), 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(230)는, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230)는 입력부(220)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220)는, 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각 얼음 등)를 설정하기 위한 디스펜서 설정버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220)는 표시부(230)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명과 관련한 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문하며, 냉장고 냉장사이클 또는 냉동사이클을 위한 압축기 및 팬을 구비하기만 하면 충분하다.
도 3은 도 2의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 냉장고(100)는, 압축기(112)와, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116)와, 응축기(116)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(122) 및 냉동실(미도시)에 배치되는 냉동실 증발기(124)와, 응축기(116)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(122) 또는 냉동실 증발기(124)에 공급하는 3방향 밸브(130)와, 냉장실 증발기(122)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(132)와, 냉동실 증발기(124)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(134)를 포함한다.
또한, 냉장고(100)는 증발기(122,124)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 냉장고(100)는, 냉장실 증발기(122) 및 냉동실 증발기(124)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(미도시)로 불어주는 냉장실 팬(142) 및 냉동실 팬(144)을 더 포함할 수 있다.
또한, 압축기(112)를 구동하는 압축기 구동부(113)와, 냉장실 팬(142) 및 냉동실 팬(144)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(143) 및 냉동실 팬 구동부(145)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 냉장고는, 압축기(112), 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 댐퍼(115), 제어부(310), 및 온도 감지부(320)를 포함한다. 또한, 압축기 구동부(113), 냉장실 팬 구동부(143), 냉동실 팬 구동부(145), 댐퍼 구동부(400), 및 입력부(220), 통신부(235)를 더 포함할 수 있다.
압축기(112), 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144)에 대한 설명은 도 3를 참조한다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 냉동실 설정 온도 또는 냉장실 설정 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다.
온도 감지부(320)는, 냉장고 내의 온도를 감지하여 감지된 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다. 여기서 온도 감지부(320)는 냉장실 온도, 및 냉동실 온도를 각각 감지한다. 또한, 냉장실 내의 각 실 또는 냉동실 내의 각 실의 온도를 감지할 수도 있다.
댐퍼(115)는, 냉장실 및 냉동실 사이에 배치될 수 있다. 댐퍼 구동부(400)는, 댐퍼(115)가 개방되도록 구동할 수 있다.
예를 들어, 냉동실에 축냉제(190)가 배치되는 경우, 냉동실의 냉력을 냉장실로 전달되도록, 댐퍼(115)가 개방될 수 있다.
댐퍼 구동부(400)는, 정전시, 적어도 제1 구간 동안, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉기가 냉장실로 공급되도록, 댐퍼(115)가 개방되도록 댐퍼(115)를 구동할 수 있다.
한편, 댐퍼(115)의 개방 시간 또는 개방량 중 적어도 하나는, 냉동실 또는 냉장실의 온도에 따라 가변될 수 있다. 특히, 냉장실의 온도에 따라 가변될 수 있다.
전원 공급부(195)는, 평상시, 외부로부터 상용 교류 전원(AC1)을 인가받을 수 있다. 한편, 정전시, 외부의 무정전 전원공급장치(50)로부터, 직류 전원(DC1)을 인가받을 수 있다.
전원 공급부(195)는, 평상시, 외부로부터 인가되는 상용 교류 전원(AC1)을 직류로 변환하는 제1 컨버터(도 5의 410)와, 변환된 직류 전원을 교류로 변환하는 인버터(420)를 구비할 수 있다. 인버터(420)에서 변환된 교류 전원은, 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 압축기(112)에 인가되어, 구동에 사용될 수 있다.
한편, 전원 공급부(195)는, 정전시, 외부의 무정전 전원공급장치(50)로부터 공급되는 직류 전원(DC1)을 레벨 변화시키는 제2 컨버터(415)를 더 구비할 수 있다. 제2 컨버터(415)에서 레벨 변환된 직류 전원은, 댐퍼(115)에 인가될 수 있다. 또는 제2 컨버터(415)에서 레벨 변환된 직류 전원은, 인버터(420)에 인가되어, 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 압축기(112)의 구동에 사용될 수 있다.
한편, 전원 공급부(195)는, 변환된 직류 전원 또는 변환된 교류 전원을, 압축기 구동부(113), 팬 구동부(143, 145), 댐퍼 구동부(400) 등에 공급할 수도 있다.
표시부(230)는, 냉장고(100)의 동작 상태 등을 표시할 수 있다. 이를 위해, LED, LCD, OLED 등을 구비할 수 있다.
특히, 표시부(230)는, 정전시의 냉력 공급 모드를 표시할 수 있다. 예를 들어, 정전시의 냉력 공급 모드가, 직류 전원 및 축냉제에 기초하는 모드인 경우, 이를 나타내는 정보를 표시할 수 있다. 다른 예로, 정전시의 냉력 모드가, 축냉제에 기초하는 모드인 경우, 이를 나타내는 정보를 표시할 수 있다.
통신부(235)는, 유선 또는 무선 통신 방식에 의해, 외부 장치와의 데이터 교환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력선 통신(PLC), 또는, WiFi, 블루투스, 지그비 등의 통신 방식에 의해, AP 장치(미도시), 무정전 전원공급장치(50), 또는 이동 단말기(미도시) 등으로부터, 정전 정보, 정전에 따라 공급되는 대체 전원의 종류, 공급되는 전원의 레벨 정보, 또는 공급 가능 시간 정보 등을 수신할 수 있다.
제어부(310)는, 냉장고(100) 내부의 각 종 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압축기(112), 팬(142 또는 144), 댐퍼(115) 등의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 압축기 구동부(113), 팬 구동부(143 또는 145), 댐퍼 구동부(400)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예와 관련하여, 제어부(310)는, 정전이 아닌 경우, 인가되는 교류 전원에 기초하여, 압축기(112)를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 인가되는 직류 전원 및 축냉제(190)에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 정전시, 제1 구간 동안, 축냉제(190)에 기초한 냉력을 고내로 제공되도록 제어하며, 제2 구간 동안, 인가되는 직류 전원에 기초하여, 압축기(112)를 구동하도록 제어하며, 구동되는 압축기(112)에 기초한 냉력을 고내로 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 정전시, 적어도 제1 구간 동안, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉기가 냉장실로 공급되도록, 댐퍼(115)가 개방되도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(310)는, 냉장실의 온도에 기초하여, 댐퍼(115)의 개방 시간 또는 개방량 중 적어도 하나를 가변할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 정전시, 냉장실의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 압축기(112)가 오프되도록 제어하며, 냉장실의 온도가 기준 온도 초과인 경우, 압축기(112)가 구동되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 통신부(235)에서 수신되는 정전 정보, 정전에 따라 공급되는 대체 전원의 종류, 공급되는 전원의 레벨 정보, 또는 공급 가능 시간 정보 등에 기초하여, 정전시, 냉장고(100)의 운전 모드를 가변하거나, 운전 시간을 가변하도록 제어할 수 있다. 즉, 맞춤형 운전을 수행하도록 제어할 수도 있다.
도 5는 도 4의 전원 공급부의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 전원 공급부(195)는, 평상시, 외부로부터 인가되는 상용 교류 전원(AC1)을 감지하는 교류 전원 감지부(407)와, 외부로부터 인가되는 상용 교류 전원(AC1)을 직류로 변환하는 제1 컨버터(410)와, 변환된 직류 전원을 교류로 변환하는 인버터(420)를 구비할 수 있다. 인버터(420)에서 변환된 교류 전원은, 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 압축기(112)에 인가되어, 구동에 사용될 수 있다.
한편, 전원 공급부(195)는, 정전시, 외부의 무정전 전원공급장치(50)로부터 공급되는 직류 전원(DC1)을 감지하는 직류 전원 감지부(409)와, 외부의 무정전 전원공급장치(50)로부터 공급되는 직류 전원(DC1)을 레벨 변화시키는 제2 컨버터(415)를 더 구비할 수 있다. 제2 컨버터(415)에서 레벨 변환된 직류 전원은, 댐퍼(115)에 인가될 수 있다. 또는 제2 컨버터(415)에서 레벨 변환된 직류 전원은, 인버터(420)에 인가되어, 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 압축기(112)의 구동에 사용될 수 있다.
한편, 전원 공급부(195)는, 변환된 직류 전원 또는 변환된 교류 전원을, 압축기 구동부(113), 팬 구동부(143, 145), 댐퍼 구동부(400) 등에 공급할 수도 있다.
교류 전원 감지부(407)는, 그리드(70)로부터 입력되는 상용 교류 전원(AC1)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 교류 전원 감지부(407)는, 입력 교류 전류를 검출하기 위한 CT(current trnasformer), 션트 저항, 입력 교류 전압을 검출하기 위한 VT(voltage trnasformer) 등을 구비할 수 있다. 검출되는 입력 교류 전류 또는 입력 교류 전압은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(310)에 입력될 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 검출되는 입력 교류 전류 또는 입력 교류 전압에 기초하여, 상용 교류 전원(AC1)의 정전 여부를 판단할 수 있다.
직류 전원 감지부(409)는, 무정전 전원공급장치(50)로부터 입력되는 직류 전원(DC1)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 직류 전원 감지부(409)는, 입력 직류 전류를 검출하기 위한 CT(current trnasformer), 션트 저항, 입력 직류 전압을 검출하기 위한 VT(voltage trnasformer) 등을 구비할 수 있다. 검출되는 입력 직류 전류 또는 입력 직류 전압은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(310)에 입력될 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 검출되는 입력 직류 전류 또는 입력 직류 전압에 기초하여, 상용 교류 전원(AC1)의 정전 여부를 판단할 수 있다.
제1 컨버터(410)는, 상용 교류 전원(AC1)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다.
예를 들어, 제1 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
다른 예로, 제1 컨버터(410)는, 스위칭 소자를 구비하고, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
제2 컨버터(415)는, 직류 전원(DC1)을 레벨 변환하여, 출력할 수 있다. 즉, 제2 컨버터(415)는, dc/dc 컨버터일 수 있다. 예를 들어, 제2 컨버터(415)는, 벅 컨버터, 부스트 컨버터, 벅 부스트 컨버터, 또는 플라이 백 컨버터 등일 수 있다.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해, 제1 컨버터(410) 또는 제2 컨버터(415)로부터 입력되는 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이러한 인버터(420) 내의 스위칭 소자의 동작에 의해, 변환된 교류 전원이, 냉장실 팬(142), 냉동실 팬(144), 압축기(112) 등에 공급될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 나타내는 순서도이고, 도 7 내지 도 8은 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 정전 여부를 판단한다(S610).
예를 들어, 제어부(310)는, 교류 전원 감지부(407)에서 감지되는 교류 전원에 기초하여, 정전 여부를 판단하거나, 직류 전원 감지부(409)에서 감지되는 직류 전원에 기초하여, 정전 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(310)는, 교류 전원 감지부(407)에서 감지되는 교류 전원의 레벨이 제1 소정치 이하인 경우, 정전으로 판단할 수 있다. 또는, 제어부(310)는, 직류 전원 감지부(409)에서 감지되는 직류 전원의 레벨이 제2 소정치 이상인 경우, 정전으로 판단할 수 있다.
정전이 아닌 경우, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 냉장고(100)가 정상동작하도록 제어한다. 즉, 냉장고에 인가되는 상용 교류 전원(AC1)에 기초하여, 압축기(112)를 구동한다.
한편, 정전인 경우, 제615 단계(S615)가 수행된다.
즉, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 직류 전원(DC1)이 공급되는 지 여부를 판단한다(S615). 예를 들어, 어부(310)는, 직류 전원 감지부(409)에서 감지되는 직류 전원(DC1)의 레벨이 제2 소정치 이상인 경우, 정전으로 판단함과 동시에, 직류 전원이 공급되는 것으로 판단할 수 있다.
직류 전원이 공급되는 경우, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 인가되는 직류 전원(DC1) 및 축냉제(190)에 기초하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어한다(S620).
구체적으로, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 정전시, 제1 구간 동안, 축냉제(190)에 기초한 냉력을 고내로 제공되도록 제어하며, 그 이후, 제2 구간 동안, 인가되는 직류 전원(DC11)에 기초하여, 압축기(112)를 구동하도록 제어하며, 구동되는 압축기(112)에 기초한 냉력을 고내로 공급하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 정전시, 공급되는 직류 전원(DCc1)에만 의존하지 않고, 냉장고(100) 내부의 축냉제를 이용하여, 냉력을 제공함으로써, 직류 전원(DC1)을 덜 소모할 수 있게되며, 따라서, 정전시, 긴 시간 동안 안정적으로 냉력을 고내로 공급할 수 있게 된다.
한편, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 축냉제(190)의 주변 온도가 소정 온도 이하인 지 여부를 판단하고(S625), 해당하는 경우, 압축기(112)를 오프하도록 제어한다(S630). 한편, 해당하지 않는 경우, 즉, 소정 온도 초과인 경우, 압축기(112)를 온시켜, 동작하도록 제어한다(S635).
예를 들어, 축냉제(190)가 냉동실에 배치되는 경우, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 온도 감지부(320)에서 감지되는 냉장실 온도가, 소정 온도 이하인 지 여부를 판단하고, 해당하는 경우, 압축기(112)를 오프하도록 제어하며, 소정 온도 초과인 경우, 압축기(112)를 온시켜, 동작하도록 제어한다.
이와 같이, 압축기(112)를 선택적으로 구동함으로써, 냉장실의 온도가 계속 올라가지 않도록, 냉력을 공급할 수 있게 된다.
한편, 제615 단계(S615)에서 직류 전원이 공급되지 않는 경우, 냉장고(100)의 제어부(310)는, 냉장고 내에 배치되는 축냉제(190)에 기초하여, 냉력이 공급되도록 제어한다(S640).
한편, 도 7은 정전 전과 정전 이후의 냉장고의 동작 방법의 일예를 예시한다.
도면을 참조하면, Tx 시점이 정전되는 순간을 나타내며, 그 이전 구간이 제1 모드인, 통상 운전 모드이며, 그 이후 구간이 제2 모드인 정전 운전 모드를 나타낸다.
냉장고(100)가 제1 모드로 운전되는 경우, 상용 교류 전원(AC1)에 의해 압축기(112)가 구동하며, 압축기(112)에 의한 제1 냉력(Le1)이 고내에 공급될 수 있다.
한편, Tx 시점에 정전되는 경우, 압축기(112)의 동작은 일시 정지하며, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉력(Le3)이 고내에 공급될 수 있다.
한편, Tx 시점에, 상용 교류 전원(AC1)은, 냉장고(100)에 공급되지 않고, 무정전 공급장치(50)로부터의 직류 전원(Dc1)이 공급될 수 있다.
냉장고(100)가 제2 모드로 운전되는 경우, 제1 구간(Pe1) 동안, 축냉제(190)에 기초한 냉력(Le3)이 고내에 제공될 수 있으며, 제2 구간(Pe2) 동안, 인가되는 직류 전원(DC11)에 기초하여, 구동되는 압축기(112)에 의한 냉력(Le2)이 고내에 제공될 수 있다.
한편, 정전시, 즉 제2 모드 동안, 고내로 공급되는 냉력(Le3 또는 Le2)은, 정전이 아닌 경우, 즉, 제1 모드 동안, 고내로 공급되는 냉력(Le1) 보다 작으며, 제1 구간 동안 고내로 공급되는 냉력(Le3)은, 제2 구간 동안 고내로 공급되는 냉력(Le2) 보다 작게 된다.
한편, 제1 모드 운전시, 고내의 온도는 예를 들어, 제1 온도(Ta)일 수 있으며, 정전에 의한 제2 모드 운전시, 고내의 온도는 도면과 같이, 지속적으로 상승할 수 있다.
제어부(310)는, 정전시, 냉장실의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 압축기(112)가 오프되도록 제어하며, 냉장실의 온도가 기준 온도 초과인 경우, 압축기(112)가 구동되도록 제어한다.
따라서, 도면과 같이, 정전시, 냉장실의 온도가 기준 온도(Tref) 이하인, 제1 구간(Pe1) 동안, 제어부(310)는, 압축기(112)가 오프된 상태로, 축냉제(190)에 의한 냉력(Le3)만을 고내로 공급하도록 제어한다.
즉, 제어부(310)는, 제1 구간(Pe1) 동안, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉기가 냉장실로 공급되도록, 댐퍼(115)가 개방되도록 제어할 수 있다.
한편, 정전시, 냉장실의 온도가 기준 온도(Tref) 초과인, 시점(Ty) 부터 시점(Tz)의 구간, 즉, 제2 구간(Pe2) 동안, 제어부(310)는, 압축기(112)를 온 시켜, 압축기(112)에 의한, 냉력(Le2)을 고내로 공급하도록 제어한다.
한편, 제2 구간(Pe2) 동안, 제어부(310)는, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉기가 냉장실로 공급되지 않도록, 댐퍼(115)가 폐쇄도록 제어할 수 있다.
또는, 이와 달리, 제2 구간(Pe2) 동안, 압축기(112)에 의한, 냉력(Le2)과 축냉제(190)에 의한 냉력(Le3)이 함께 고내에 제공되는 것도 가능하다.
도 7에서는, 냉장실의 온도가 기준 온도(Tref)가 초과인지 여부에 따라, 제1 구간(Pe1)과 제2 구간(Pe2)가 반복되는 것을 예시한다.
이와 같이, 정전시, 공급되는 직류 전원(Dc1)에 의한 냉력과, 축냉제에 의한 냉력을 혼용함으로써, 공급되는 직류 전원(Dc1)에 소비 전력이 저감되며, 긴 시간 동안, 고내로 안정적으로 냉력 제공이 가능하게 된다. 따라서, 정전시, 에버 쿨 모드(evercool mode)의 제공이 가능하게 된다.
한편, 표시부(230)는, 정전시의 냉력 공급 모드를 표시할 수 있으며, 제1 구간과 제2 구간에 대해 구분하여 표시할 수 있다. 이에 대해서는 도 8을 참조하여 기술한다.
도 8은 표시부에 냉장고의 동작 모드 정보가 표시되는 것을 예시한다.
먼저, 도 8a는, 정전이 아닌 경우인 통상 모드, 즉, 제1 모드에서, 상용 교류 전원에 의해 고내에 냉력이 제공되는 것을 나타내는 정보(810)가, 표시부(230)에 표시되는 것을 예시한다.
다음, 도 8b는, 정전시, 즉 제2 모드에서, 직류 전원 및 축냉제에 의해 고내에 냉력이 제공되는 것을 나타내는 정보(815)가, 표시부(230)에 표시되는 것을 예시한다. 특히, 제2 모드 중 제2 구간(Pe1)에서, 압축기(112)에 의한 냉력이 제공되며, 축냉제에 의한 냉력이 제공되는 것을 나타낸다.
한편, 제2 모드 중 제2 구간(Pe2)에서, 압축기(112)만 구동되는 것이 가능하며, 따라서, 도면과 달리, 압축기(112)에 의해 고내에 냉력이 제공되는 것을 나타내는 것도 가능하다.
다음, 도 8c는, 정전시, 즉 제2 모드에서, 축냉제에 의해 고내에 냉력이 제공되는 것을 나타내는 정보(820)가, 표시부(230)에 표시되는 것을 예시한다. 특히, 제2 모드 중 제1 구간(Pe1)에서, 축냉제에 의한 냉력이 제공되는 것을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 다른 예이다.
도면을 참조하면, 도 9의 전원 공급 시스템(20)은, 냉장고(100a), 그리드(70)를 구비할 수 있다.
도 1과 달리, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)가 구비되지 않으며, 냉장고(100a)가 배터리(199)를 더 구비하는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 차이를 위주로 기술한다.
정전이 아닌 경우, 그리드(70)로부터의 상용 교류 전원(AC1)이, 제1 선로(Pln)를 통해, 냉장고(100a)로 인가되며, 냉장고(100a)는, 상용 교류 전원(AC1)을 이용하여, 압축기(112)에 의한 냉력을 공급한다.
한편, 냉장고(100a)는, 상용 교류 전원(AC1)을 이용하여, 배터리(199)에 직류 전원을 저장할 수 있다.
냉장고(100a)는, 교류 전원 감지부(407)에서 감지되는 교류 전원에 기초하여, 정전 여부를 감지하고, 정전시, 배터리(199)에 저장된 직류 전원 및 축냉제(190)에 기초하여 냉력을 고내로 제공한다.
한편, 도 9의 냉장고(100a)에 따르면, 도 5의 직류 전원 감지부(409)는 구비되지 않을 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 또 다른 예이다.
도면을 참조하면, 도 10의 전원 공급 시스템(20)은, 냉장고(100b), 그리드(70), 무정전 전원공급장치(UPS)(50)를 구비할 수 있다.
도 1과 달리, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)는, 직류 전원을 공급하지 않고, 제2 교류 전원(AC2)을 공급하며, 냉장고(100b)가 배터리(199)를 더 구비하는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 차이를 위주로 기술한다.
정전이 아닌 경우, 그리드(70)로부터의 상용 교류 전원(AC1)이, 제1 선로(Pln)를 통해, 냉장고(100b)로 인가되며, 냉장고(100b)는, 상용 교류 전원(AC1)을 이용하여, 압축기(112)에 의한 냉력을 공급한다. 한편, 냉장고(100a)는, 상용 교류 전원(AC1)을 이용하여, 배터리(199)에 직류 전원을 저장할 수 있다.
정전시, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)는, 선로(PLu)를 통해, 제2 교류 전원(AC2)을 제1 선로(Pln)에 공급한다. 한편, 냉장고(100b)는, 정전시 제2 교류 전원(AC2)을 이용하여, 배터리(199)에 직류 전원을 저장할 수 있다.
그리고, 냉장고(100b)는, 정전시, 배터리(199)에 저장된 직류 전원 및 축냉제(190)에 기초하여 냉력을 고내로 제공한다.
한편, 도 10의 냉장고(100b)에 따르면, 도 5의 직류 전원 감지부(409)는 구비되지 않을 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대한 전원 공급의 또 다른 예이다.
도면을 참조하면, 도 10의 전원 공급 시스템(20)은, 냉장고(100c), 그리드(70), 무정전 전원공급장치(UPS)(50)를 구비할 수 있다.
도 1과 달리, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)는, 직류 전원을 공급하지 않고, 제2 교류 전원(AC2)을 공급하는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 차이를 위주로 기술한다.
정전이 아닌 경우, 그리드(70)로부터의 상용 교류 전원(AC1)이, 제1 선로(Pln)를 통해, 냉장고(100c)로 인가되며, 냉장고(100c)는, 상용 교류 전원(AC1)을 이용하여, 압축기(112)에 의한 냉력을 공급한다.
정전시, 무정전 전원공급장치(UPS)(50)는, 선로(PLu)를 통해, 제2 교류 전원(AC2)을 제1 선로(Pln)에 공급한다.
그리고, 냉장고(100c)는, 정전시, 제2 교류 전원(AC2) 및 축냉제(190)에 기초하여 냉력을 고내로 제공한다.
이때, 제어부(310)는, 정전시, 제1 구간(Pe1) 동안, 축냉제(190)에 기초한 냉력을 고내로 제공되도록 제어하며, 제2 구간(Pe) 동안, 인가되는 제2 교류 전원에 기초하여, 압축기(112)를 구동하도록 제어하며, 구동되는 압축기(112)에 기초한 냉력을 고내로 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 적어도 제1 구간 동안, 냉동실에 배치되는 축냉제(190)에 의한 냉기가 냉장실로 공급되도록, 댐퍼(115)가 개방되도록 제어할 수 있다.
한편, 도 11의 냉장고(100c)에 따르면, 도 5의 직류 전원 감지부(409), 제 컨버터(415)는 구비되지 않을 수 있으며, 댐퍼(115)는, 제1 컨버터(410)로부터의 직류 전원 등에 기초하여 구동될 수 있다.
본 발명에 따른 냉장고 및 그 동작방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (17)

  1. 압축기;
    축냉제;
    외부로부터 인가되는 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 직류 전원이 인가되는 전원 공급부;
    정전이 아닌 경우, 상기 인가되는 교류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 상기 인가되는 직류 전원 및 상기 축냉제에 기초하여, 상기 냉력을 상기 고내로 공급하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정전시,
    제1 구간 동안, 상기 축냉제에 기초한 냉력을 상기 고내로 제공되도록 제어하며,
    제2 구간 동안, 상기 인가되는 직류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하도록 제어하며, 상기 압축기에 기초한 냉력을 상기 고내로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고내의 냉동실과 냉장실 사이에 배치되는 댐퍼;를 더 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 정전시, 적어도 상기 제1 구간 동안, 상기 냉동실에 배치되는 상기 축냉제에 의한 냉기가 상기 냉장실로 공급되도록, 상기 댐퍼가 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 냉장실의 온도에 기초하여, 상기 댐퍼의 개방 시간 또는 개방량 중 적어도 하나를 가변하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정전시, 상기 냉장실의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 상기 압축기가 오프되도록 제어하며, 상기 냉장실의 온도가 상기 기준 온도 초과인 경우, 상기 압축기가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 정전시 상기 고내로 공급되는 냉력은, 상기 정전이 아닌 경우, 상기 고내로 공급되는 냉력 보다 작으며,
    상기 제1 구간 동안 상기 고내로 공급되는 냉력은, 상기 제2 구간 동안 상기 고내로 공급되는 냉력 보다 작은 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 정전시, 외부의 무정전 전원공급장치로부터 상기 직류 전원을 인가받는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환된 교류 전원에 기초하여 직류 전원을 저장하는 배터리;를 더 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    상기 정전시, 상기 배터리로부터 상기 직류 전원을 인가받는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정전시의 냉력 공급 모드를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 정전시의 냉력 공급 모드를 표시하는 표시부;를 더 포함하며,
    상기 표시부는,
    상기 제1 구간과 상기 제2 구간에 대해 구분하여 표시하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 외부로부터 인가되는 교류 전원을 감지하는 교류 전원 감지부; 및
    상기 정전시 인가되는 직류 전원을 감지하는 직류 전원 감지부;를 더 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 교류 전원 감지부에서 감지되는 교류 전원에 기초하여, 상기 정전 여부를 판단하거나, 상기 직류 전원 감지부에서 감지되는 직류 전원에 기초하여, 상기 정전 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 압축기;
    축냉제;
    외부로부터 인가되는 제1 교류 전원을 전력 변환하며, 정전시 외부로부터 인가되는 제2 교류 전원을 전력 변환하는 전원 공급부;
    정전이 아닌 경우, 상기 인가되는 제1 교류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하여, 냉력을 고내로 공급하도록 제어하며, 정전시, 상기 인가되는 제2 교류 전원 및 상기 축냉제에 기초하여, 상기 냉력을 상기 고내로 공급하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정전시,
    제1 구간 동안, 상기 축냉제에 기초한 냉력을 상기 고내로 제공되도록 제어하는 것
    제2 구간 동안, 상기 인가되는 제2 교류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하도록 제어하며, 상기 압축기에 기초한 냉력을 상기 고내로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고내의 냉동실과 냉장실 사이에 배치되는 댐퍼;를 더 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 정전시, 적어도 상기 제1 구간 동안, 상기 냉동실에 배치되는 상기 축냉제에 의한 냉기가 상기 냉장실로 공급되도록, 상기 댐퍼가 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 압축기와 축냉제를 구비하는 냉장고의 동작방법에 있어서,
    상기 냉장고에 인가되는 교류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하여 냉력을 고내로 공급하는 단계; 및
    정전시, 상기 냉장고에 인가되거나 상기 냉장고에 저장된 직류 전원 및 상기 축냉제에 기초하여, 상기 냉력을 상기 고내로 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 동작방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 정전시의 냉력 공급 단계는,
    제1 구간 동안, 상기 축냉제에 기초한 냉력을 상기 고내로 제공하는 단계; 및
    제2 구간 동안, 상기 인가되는 직류 전원에 기초하여, 상기 압축기를 구동하여, 상기 압축기에 기초한 냉력을 상기 고내로 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 동작방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 정전시의 냉력 공급 단계는,
    상기 정전시, 냉장실의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 상기 압축기를 오프하는 단계; 및
    상기 냉장실의 온도가 상기 기준 온도 초과인 경우, 상기 압축기를 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 동작방법.
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