KR101480459B1 - 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법이 개시된다.
개시되는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치는 내부를 개폐시키는 도어를 구비하는 냉장고에 있어서, 상기 냉장고의 내부가 개폐되도록 상기 도어를 이동시키는 피스톤; 상기 도어가 이동되도록 상기 피스톤을 동작시키는 모터; 및 상기 도어의 이동이 요구되는 경우, 상기 모터를 작동시키는 제어부;를 포함한다.
개시되는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 피스톤, 모터, 제어부 및 전자석이 구비됨에 따라, 도어의 개폐 시에 상기 구성 요소들의 작동에 의해 도어가 자동으로 개폐될 수 있다. 따라서, 도어의 개폐를 위해 사용자가 큰 외력을 가할 필요가 없으므로, 냉장고에 대한 사용 편의성이 향상될 수 있고, 사용자의 실수 등에 의해 도어가 완전히 닫히지 아니한 경우에도 자동으로 도어가 닫힐 수 있으므로, 냉기 누설이 방지되어 냉장고의 작동 효율이 향상될 수 있는 장점이 있다.
도어 자동 개폐, 전자석, 피스톤

Description

냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법{Door auto opening and closeing apparatus of refrigerator, and controlling method of the same}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 식품의 저온저장을 목적으로 하는 장치로서, 보관하고자 하는 식품의 상태에 따라서 냉동 또는 냉장하여 보관하게 된다.
냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급되고, 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.
이와 같은 냉장고는 식생활의 변화와 사용자의 기호가 다양해 짐에 따라 대형화 및 다기능화의 추세에 있으며, 저장공간의 구성에 따라 그 형태 또한 다양해지고 있다.
이러한 냉장고에는 내부의 냉장실과 냉동실을 개폐시키기 위해 도어가 설치된다. 이러한 도어는 냉장고의 케이스에 회전 가능하게 연결된다.
그러나, 종래의 냉장고에서는, 도어의 개폐가 사용자의 외력에 주로 의존하는 방식에 의함에 따라, 도어의 개폐를 위해 사용자가 큰 외력을 가해야 하는 불편이 있었다.
본 발명은 냉장고의 도어가 자동으로 개폐될 수 있는 구조를 가진 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치는 내부를 개폐시키는 도어를 구비하는 냉장고에 있어서,
상기 냉장고의 내부가 개폐되도록 상기 도어를 이동시키는 피스톤; 상기 도어가 이동되도록 상기 피스톤을 동작시키는 모터; 및 상기 도어의 이동이 요구되는 경우, 상기 모터를 작동시키는 제어부;를 포함한다.
상기 냉장고의 도어 자동 개폐 장치는 상기 도어가 열려야 하는 경우, 상기 제어부는 상기 피스톤이 전진되도록 상기 모터를 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 냉장고의 도어 자동 개폐 장치는 상기 도어가 닫혀야 하는 경우, 상기 제어부는 상기 피스톤이 후진되도록 상기 모터를 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 냉장고의 도어 자동 개폐 장치는 상기 피스톤의 말단에 전자석이 구비되고, 상기 도어의 대응 부분에는 철판이 구비되어, 상기 피스톤이 후진하는 경우, 상기 전자석이 작동되어 상기 도어도 함께 후진되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법은 도어의 이동 요구를 감지하는 단계; 도어 감지 센서로 상기 도어의 위치를 감지하는 단계; 및 상기 도어가 요구되는 방향으로 이동되도록, 모터를 구동시켜 피스톤을 상기 요구되는 방향으로 이동시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 피스톤, 모터, 제어부 및 전자석이 구비됨에 따라, 도어의 개폐 시에 상기 구성 요소들의 작동에 의해 도어가 자동으로 개폐될 수 있다. 따라서, 도어의 개폐를 위해 사용자가 큰 외력을 가할 필요가 없으므로, 냉장고에 대한 사용 편의성이 향상될 수 있고, 사용자의 실수 등에 의해 도어가 완전히 닫히지 아니한 경우에도 자동으로 도어가 닫힐 수 있으므로, 냉기 누설이 방지되어 냉장고의 작동 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치를 구비한 냉장고의 전면을 보이는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉장고(10)는, 그 외관을 형성하는 케이스(11)와 상기 케이스(11)의 내부를 외부공간으로부터 밀폐시키는 도어(100)를 포함한다.
상기 케이스(11)는, 도 1에 도시되지는 않았지만, 그 외측에 구비되는 외부케이스의 내측에 저장공간이 형성된 내부케이스가 결합되어 형성되며, 그 사이의 공간에는 상기 저장공간과 상기 본체의 외부 사이의 단열을 위해 단열재가 충진된다.
상기 도어(100)는, 상기 저장공간으로 음식물 등을 투입 및 인출할 수 있도록 형성되는 상기 저장공간의 개방면을 밀폐하도록 구비되며, 상기 본체의 일측에 힌지결합된다.
상기 케이스(11)의 내부에는 음식물 등의 저장 대상물에 대한 저장 공간이 형성되고, 상기 도어(100)는 상기 케이스(11)를 개폐시킨다.
도 1에서는, 상기 저장공간이 좌우 공간으로 나누어지는 경우는 상정하여 도시 하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 저장공간이 상하로 나누어지는 경우, 상기 저장공간이 셋 이상의 공간으로 나누어지는 경우 등 다양한 형태로 구비될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 도어(100)를 통해 외부 공간의 열이 상기 저장공간으로 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 도어(100)의 내부에도 상기 본체와 마찬가지로 단열재가 충진된다.
상기 단열재의 충진을 위해 상기 도어(100)는 도어 본체(110), 상기 도어 본체(110)의 개방면을 덮는 덮개 부재(120)를 포함하며, 상기 단열재의 충진과정에서 단열재의 압력으로 인해 상기 도어 본체(110)와 상기 덮개 부재(120) 사이에 상대운동이 일어나 상기 단열재의 충진완료 후 도어(100)가 뒤틀리는 현상을 방지하기 위한 유동 방지부(130)가 구비된다.
또한, 상기 냉장고(10)의 도어(100)의 외관을 미려하게 하기 위한 외장재 등이 더 포함될 수 있으며, 상기 외장재에는 상기 도어(100)의 개폐를 위한 도어 손잡이(141)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 도어(100)에는 상기 도어(100)를 개방하지 않고 간편하게 음료수 등을 인출할 수 있도록 구비되는 홈바(12)가 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 이러한 도어(100)가 자동으로 개폐될 수 있도록 하는 도어 자동 개폐 장치(200)가 설치되는데, 이하에서 이에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치가 설치된 냉장고의 일 부분을 보이는 부분 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치의 내부 구성을 보이는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 피스톤이 후진한 모습을 보이는 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치(200)는 피스톤(210, 230)과, 도어 감지 센서(220, 240)와, 제어부(250)와, 모터(260)와, 피스톤 감지 센서(270)와, 전자석(280)을 포함한다. 여기서는, 설명의 편의를 위하여, 일 측의 피스톤(210)을 중심으로 설명한다.
상기 피스톤(210)은 전후 방향으로 이동되면서 상기 도어(100)를 해당 방향으로 이동시킨다. 그러면, 상기 도어(100)는 그 방향에 따라 개폐된다.
상기 모터(260)는 상기 피스톤(210)을 이동시키기 위한 것으로, 이러한 모터(260)와 피스톤(210)은 서로 맞물린 랙(212)과 피니언(261)에 의해 동력 전달될 수 있다. 상기 모터(260)로는 스텝 모터가 적용될 수 있다.
상기 제어부(250)는 상기 피스톤(210) 이동을 위해 상기 모터(260)를 제어한다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(210)의 전진 또는 후진을 위하여, 상기 모터(260)를 정방향 또는 역방향으로 구동시킨다.
여기서, 상기 모터(260)의 정방향 회전은 상기 피스톤(210)이 전진되도록 하는 방향으로, 상기 모터(260)의 역방향 회전은 상기 피스톤(210)이 후진되도록 하는 방향으로 정의될 수 있다.
상기 도어 감지 센서(220)는 상기 도어(100)의 대응 부분에 설치된 도어 자석(221)의 위치를 감지하는 홀 센서로서, 상기 도어(100)의 위치를 감지하여, 상기 제어부(250)로 해당 정보를 전달한다.
상기 피스톤 감지 센서(270)는 상기 피스톤(210)의 자석 지지부(272)에 설치된 피스톤 자석(271)의 위치를 감지하는 홀 센서로서, 상기 피스톤(210)의 위치를감지하여, 상기 제어부(250)로 해당 정보를 전달한다.
상기 피스톤(210)의 말단부에는 피스톤 가이드(211)가 형성되고, 상기 피스톤(210)의 전단부 및 상기 피스톤 가이드(211) 부분이 각각 피스톤 전측 지지대(202) 및 피스톤 후측 지지대(203)에 의해 지지되면서 전후 방향으로 이동될 수 있다. 상기 피스톤 전측 지지대(202) 및 상기 피스톤 후측 지지대(203)는 상기 도어 자동 개폐 장치(200)의 케이스(201)의 일부일 수 있다.
도면 번호 210은 스위치로서, 상기 도어 손잡이(141)에 설치된다. 사용자가 상기 도어(100)를 개폐시키기 위해 상기 도어 손잡이(141)를 잡으면, 상기 스위 치(210)가 온(on)되고, 그러한 정보는 상기 제어부(250)로 전달된다. 그러면, 상기 제어부(250)는 해당 정보에 대응되는 신호를 발생시켜, 상기 모터(260)를 구동시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 도어 열림 동작 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 사용자가 상기 스위치(210)를 온시키면(S100), 상기 도어 감지 센서(220)가 상기 도어(100)의 위치를 감지한다(S110).
상기 도어(100)의 위치 감지 결과에 따라, 상기 도어(100)의 개폐 여부를 판단한다(S120). 이러한 판단(S120) 결과, 상기 도어(100)가 닫힌 것으로 판단되면, 상기 피스톤 감지 센서(270)로 상기 피스톤(210)의 위치를 감지하고(S130), 그러한 감지 결과에 따라 상기 피스톤(210)의 위치를 초기화시킨다(S140).
그 후, 상기 모터(260)를 정방향으로 구동시켜, 상기 피스톤(210)을 전진시킨다(S150). 그러면, 상기 피스톤(210)에 의해 상기 도어(100)가 밀리게 되므로, 상기 도어(100)가 자동으로 열리게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 도어 닫힘 동작 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 상기 도어 감지 센서(220)로 상기 도어(100)의 위치를 감지한다(S200).
상기 도어(100)의 위치 감지 결과에 따라, 상기 도어(100)가 소정 범위 내에 있는지 여부를 판단한다(S210). 여기서, 상기 도어(100) 위치의 소정 범위는 상기 전자석(280)이 작용될 수 있는 범위로 정의될 수 있다.
상기 판단(S210) 결과, 상기 도어(100)가 소정 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 피스톤(210)이 전진되도록 상기 모터(260)를 정회전시킨다(S220). 그 후, 상기 전자석(280)을 작동시키면, 상기 전자석(280)과 상기 도어(100)의 철판(281)이 접합되어, 상기 도어(100)와 상기 피스톤(210)이 접합된 상태가 된다(S230).
그런 다음, 상기 피스톤(210)이 후진되도록 상기 모터(260)를 역회전시킨다(S240). 그러면, 상기 도어(100)가 후진된다.
상기 과정 중에, 상기 도어 감지 센서(220)로 상기 도어(100)의 위치를 감지하여(S250), 상기 도어(100)가 닫힌 위치에 도달될 때까지, 상기 피스톤(210)이 후진되도록 상기 모터(260)를 작동시킨다.
상기와 같이, 피스톤(210), 모터(260), 제어부(250) 및 전자석(280)이 구비됨에 따라, 상기 도어(100)의 개폐 시에 상기 구성 요소들의 작동에 의해 상기 도어(100)가 자동으로 개폐될 수 있다. 따라서, 상기 도어(100)의 개폐를 위해 사용자가 큰 외력을 가할 필요가 없으므로, 상기 냉장고(10)에 대한 사용 편의성이 향상될 수 있고, 사용자의 실수 등에 의해 상기 도어(100)가 완전히 닫히지 아니한 경우에도 자동으로 상기 도어(100)가 닫힐 수 있으므로, 냉기 누설이 방지되어 상기 냉장고(10)의 작동 효율이 향상될 수 있다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 냉장고의 도어가 자동으로 개폐될 수 있으므로, 그 산업상 이용 가능성이 높다고 하겠다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치를 구비한 냉장고의 전면을 보이는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치가 설치된 냉장고의 일 부분을 보이는 부분 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 자동 개폐 장치의 내부 구성을 보이는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 피스톤이 후진한 모습을 보이는 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 도어 열림 동작 제어 방법을 보이는 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 도어 닫힘 동작 제어 방법을 보이는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 도어 141 : 도어 손잡이
200 : 도어 자동 개폐 장치 201 : 개폐 장치 케이스
202 : 피스톤 전측 지지대 203 : 피스톤 후측 지지대
210, 230 : 피스톤 211 : 피스톤
220, 240 : 도어 감지 센서 221, 241 : 도어 자석
250 : 제어부 260 : 모터
261 : 피니언 270 : 피스톤 감지 센서
271 : 피스톤 자석 272 : 자석 지지부
280, 290 : 전자석 281, 291 : 철판

Claims (12)

  1. 내부를 개폐시키는 도어를 구비하는 냉장고에 있어서,
    상기 냉장고의 내부가 개폐되도록 상기 도어를 이동시키는 피스톤;
    상기 도어가 이동되도록 상기 피스톤을 동작시키는 모터; 및
    상기 도어의 이동이 요구되는 경우, 상기 모터를 작동시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 도어가 닫혀야 하는 경우, 상기 제어부는 상기 피스톤이 후진되도록 상기 모터를 구동시키며,
    상기 피스톤의 말단에는 전자석이 구비되고, 상기 도어의 대응 부분에는 철판이 구비되어, 상기 피스톤이 후진하는 경우, 상기 전자석이 작동되어 상기 도어가 닫히도록 상기 도어를 이동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어가 열려야 하는 경우, 상기 제어부는 상기 피스톤이 전진되도록 상기 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어의 위치를 감지하는 도어 감지 센서를 더 구비하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤 감지 센서를 더 구비하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
  7. 도어의 이동 요구를 감지하는 단계;
    도어 감지 센서로 상기 도어의 위치를 감지하는 단계;
    피스톤 감지 센서로 피스톤의 위치를 감지하고, 상기 피스톤의 위치를 초기화시키는 단계; 및
    상기 도어가 요구되는 방향으로 이동되도록, 모터를 구동시켜 상기 피스톤을 상기 요구되는 방향으로 이동시키는 단계;를 포함하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 피스톤을 상기 요구되는 방향으로 이동시키는 단계는 상기 도어가 닫히도록 상기 피스톤이 후진되어야 하는 경우, 상기 피스톤과 상기 도어가 접합되도록 전자석을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 피스톤을 상기 요구되는 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 도어가 닫히도록 상기 피스톤이 후진되어야 하되 상기 도어와 전자석이 이격되어 있는 경우,
    상기 전자석이 상기 도어에 작용할 수 있는 작용 범위를 판단하는 단계;
    상기 도어가 상기 작용 범위 내에 있다고 판단되는 경우, 상기 피스톤이 전진되도록 상기 모터를 구동시키는 단계; 및
    상기 피스톤과 상기 도어가 접합되도록 상기 전자석을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 도어가 닫힐 수 있도록 상기 피스톤이 후진되어야 하되 상기 도어와 상기 전자석이 이격되어 있는 경우,
    상기 전자석이 상기 도어에 작용할 수 있는 작용 범위를 판단하여, 상기 도어가 상기 작용 범위 내에 있다고 판단되는 경우, 상기 피스톤이 전진되도록 상기 모터를 구동시킨 후, 상기 피스톤과 상기 도어가 접합되도록 상기 전자석을 구동시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 도어와 접합된 상기 피스톤이 후진되도록 상기 모터를 작동시키는 과정 중, 도어 감지 센서로 상기 도어의 위치를 감지하여, 상기 도어가 닫힌 위치에 도달될 때까지 상기 모터를 작동시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 도어 자동 개폐 장치.
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