KR102418145B1 - 냉장고 - Google Patents

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KR102418145B1
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정병상
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박승제
하상두
손용준
박선욱
양재성
이원복
최규철
정중길
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Abstract

본 출원은 내부공간을 균일하게 조명할 수 있는 냉장고를 개시한다. 본 출원은 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛; 상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반; 외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되며, 소정범위의 1차 공진주파수를 갖는 송신부; 및 상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며, 상기 송신부는 상기 수신부가 상기 송신부에 인접하게 배치될 때 발생하는 2차 공진주파수를 이용하여, 상기 수신부에 전력을 전송하는 냉장고를 제공할 수 있다.

Description

냉장고{refrigerator}
본 출원은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 냉장고내에 설치되는 선반에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 식품을 신선하게 저장하도록 구성된 장치이다. 상기 냉장고는 본체의 하부에 기계실을 포함한다. 상기 기계실은 냉장고의 무게중심과 조립의 효용성 및 진동저감을 위해 냉장고의 하부에 설치되는 것이 일반적이다. 이러한 냉장고의 기계실에는 냉동사이클장치가 설치되어, 저압의 액체상태 냉매가 기체상태의 냉매로 변화하면서 외부의 열을 흡수하는 성질을 이용하여 냉장고 내부를 냉동/냉장상태로 유지함으로써 식품을 신선하게 보관하게 된다.
상기 냉장고의 냉동사이클장치는 저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 상기 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액채상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 변화된 저온고압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기 등으로 구성된다.
이러한 냉장고의 내부공간은 어둡기 때문에 사용자가 저장된 식품을 용이하게 찾기 위해서 내부공간에 조명이 제공될 수 있다. 그러나, 일반적으로 광원이 내부공간의 특정위치에 설치되기 때문에 내부공간 전체가 조명되기 어려울 수 있다. 한편, 상기 냉장고는 내부공간내에 설치되며 식품을 지지하도록 구성되는 선반을 가질 수 있다. 일반적으로 다수개의 선반들이 내부공간내에 설치되므로, 이러한 선반에 광원을 제공하면, 내부공간은 균일하게 조명될 수 있다. 따라서, 균일한 조명을 위해, 내부공간을 조명하도록 상기 선반을 개량하는 것이 고려될 필요가 있다.
본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 출원의 목적은 냉장고의 내부공간을 균일하게 조명하도록 구성되는 냉장고를 제공하는 것이다.
또한, 본 출원의 목적은 내부공간을 조명하도록 구성되는 선반을 갖는 냉장고를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 출원의 일 측면에 따르면, 본 출원은 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛; 상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반; 외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되며, 소정범위의 1차 공진주파수를 갖는 송신부; 및 상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며, 상기 송신부는 상기 수신부가 상기 송신부에 인접하게 배치될 때 발생하는 2차 공진주파수를 이용하여, 상기 수신부에 전력을 전송하는 냉장고를 제공할 수 있다.
상기 2차 공진주파수는 상기 1차 공진주파수보다 크게 설명될 수 있으며, 보다 상세하게는, 상기 2차 공진 주파수는 상기 1차 공진 주파수의 2배보다 크게 설정될 수 있다. 상기 1차 공진 주파수는 100-150kHz의 범위를 가지며, 상기 2차 공진 주파수는 300-400kHz의 범위를 가질 수 있다.
상기 수신부는 상기 2차 공진 주파수를 생성하기 위해 상기 광원부의 부하의 저항에 따라 상기 부하에 연결되는 커패시터의 용량을 조절하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 수신부는 상기 광원부의 부하의 저항에 따라 상기 부하에 직렬 및/또는 병렬로 연결되는 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 송신부 및 수신부는 서로 마주보도록 상기 저장실의 측벽 및 상기 선반의 측부에 각각 제공될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 선반은 선반부재와 상기 선반부재의 양측부들을 지지하도록 구성되는 브라켓들을 포함하며, 상기 송신부는 상기 저장실의 측벽에 설치되며 상기 수신부는 상기 선반의 측부에 설치될 수 있다. 또한, 상기 수신부는 상기 브라켓의 후방부에 설치될 수 있다.
상기 송신부 및 수신부는 누설되는 전자기파를 차폐하도록 구성되는 차폐부재를 각각 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 송신부는 상기 수신부와 마주하는 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면을 포함하며, 상기 차폐부재는 상기 제 2 표면에 부착될 수 있다. 상기 수신부는 상기 송신부와 마주하는 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면을 포함하며, 상기 차폐부재는 상기 제 2 표면에 부착될 수 있다.
상기 송신부는 회로기판: 상기 회로기판의 상기 수신부와 마주하는 표면에 형성되며 전력전송을 위한 전자기파를 생성하는 코일; 및 상기 회로기판과 상기 외부전원을 연결하는 배선을 포함할 수 있다. 또한, 상기 수신부는 회로기판; 상기 회로기판의 상기 송신부와 마주하는 표면에 형성되며 상기 송신부로부터 전달된 전자기파로부터 전류를 유도하도록 구성되는 코일; 및 상기 회로기판과 상기 광원부를 연결하며, 유도된 전류를 공급하도록 구성되는 배선을 포함할 수 있다.
다른 한편(alternatively), 상기 목적을 달성하기 위한 본 출원의 다른 측면에 따르면, 본 출원은 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛; 상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반; 외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되는 송신부; 및 상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며, 상기 광원부는 하우징과, 상기 하우징내에 배치되며 빛을 조사하도록 구성되는 광원모듈을 포함하는 냉장고를 제공할 수 있다.
상기 광원부는 상기 선반의 전방부에 배치되며, 아래쪽으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다.
상기 하우징은 빛을 통과시키지 않도록 구성되는 차광부와 빛을 통과시키도록 구성되는 윈도우를 포함하며, 상기 윈도우는 상기 하우징의 바닥부의 후방부에 배치될 수 있다. 상기 윈도우의 전단 및 후단사이의 거리는 상기 하우징의 전단 및 후단 사이 거리의 1/2로 설정될 수 있다. 또한, 상기 윈도우는 만곡지게(curved) 형성될 수 있다. 더 나아가, 상기 광원모듈은 상기 하우징의 상부 내면을 향해 빛을 조사하도록 배향될 수 있으며, 다른 한편 상기 하우징의 상부 및 전방 내면들을 향해 빛을 조사하도록 수평면에 대해 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.
상기 광원부는 상기 광원모듈을 붙잡도록 구성되는 홀더를 포함하며, 상기 홀더는: 상기 광원모듈의 양 끝단을 지지하도록 구성되는 스토퍼; 상기 광원모듈의 상부 및 하부를 각각 지지하도록 구성되는 제 1 및 제 2 암들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 암이 상기 제 1 암보다 길게 연장될 수 있다.
상기 선반은 물품들을 지지하도록 구성되며 투명한 몸체를 갖는 선반부재를 포함하며, 상기 선반부재는 상기 투명한 몸체에 배치되어 상기 몸체를 통해 빛이 누출되는 것을 방지하도록 구성되는 불투명 레이어를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 레이어는 상기 선반부재의 가장자리를 따라 형성될 수 있다.
상기 광원부는 상기 선반의 직하방에 빛을 조사하도록 수평면과 나란하게 배향되거나 상기 선반의 후방부에도 빛을 조사하도록 상기 수평면에 대해 소정각도로 틸트되게 배향될 수 있다.
또 다른 한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 출원의 다른 측면에 따르면, 본 출원은 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛; 상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반; 외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되는 송신부; 및 상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며, 상기 송신부 및 상기 수신부의 내부에는 외부로부터 이물질이 그 내부로 진입하는 것을 방지하는 실링부재가 제공되는 냉장고를 제공할 수 있다.
상기 광원부는: 하우징; 상기 하우징내에 배치되며 빛을 조사하도록 구성되는 광원모듈; 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 광원모듈을 붙잡는 홀더; 및 상기 하우징과 상기 홀더사이에 개재되어 외부 물질이 상기 하우징내로 진입하는 것을 방지하는 제 1 실링부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원부는: 상기 하우징 외부에 배치되어 상기 선반에 결합되는 헤드; 및 상기 헤드의 내부에 제공되어 외부 물질이 상기 하우징내로 진입하는 것을 방지하는 제 2 실링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원부는 상기 홀더와 상기 광원모듈사이에 개재되어 외부물질이 상기 광원모듈에 도달하는 것을 방지하는 제 3 실링부를 더 포함할 수도 있다.
상기 냉장고는 상기 수신부를 보호하도록 상기 수신부를 덮도록 구성되는 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버는 무선전력전송을 방해하지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 커버는 비 전도 또는 비 금속 재질로 이루어질 수 있다.
본 출원에서 설명되는 예들에 따라 냉장고의 선반에 광원이 제공됨으로써 냉장고의 내부공간은 균일하게 조명될 수 있다. 또한, 선반의 광원에 무선으로 전력을 공급함으로써 누전, 감전 또는 부식과 같은 문제가 발생되지 않는다. 더 나아가, 무선 전력 전송을 위한 기계적 및 회로적 구성이 최적으로 설계되고, 최적의 제어가 적용됨으로써 냉장고의 내부공간은 보다 효과적이고 효율적으로 조명될 수 있다.
본 출원에서 설명된 예들(example)의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 설명된 예들의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 출원의 바람직한 예들은 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 출원에 따른 냉장고를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 출원의 일 예(example)에 의한 냉장고 선반에 장착되는 무선 전력 전송 시스템의 회로를 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 예에 의한 냉장고 선반에 장착되는 무선 전력 전송 시스템의 회로를 보다 상세하게 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 출원의 일 예에 따라 실험적으로 획득된 1차공진, 2차공진과 게인(gain)과의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 출원의 일 예에 따라 실험적으로 획득된 1차공진, 2차공진과 위상(phase)과의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 출원의 일 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 송신부 구조를 간략히 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 일예를 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 다른 일예를 도시하는 개략도이다.
도 9는 본 출원의 일 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 또 다른 일예를 도시하는 개략도이다.
도 10은 도 11 내지 도 13에 도시된 각각의 수신부 구조를 위한 조건을 도시하는 테이블이다.
도 11은 도 10에 도시된 송신부 구조의 일예를 도시하는 개략도이다.
도 12는 도 10에 도시된 송신부 구조의 다른 일예를 도시하는 개략도이다.
도 13은 도 10에 도시된 송신부 구조의 또 다른 일예를 도시하는 개략도이다.
도 14는 냉장고의 저장실 및 선반을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 15는 본 출원의 일 예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 출원에 따른 선반을 좌측 및 우측에서 각각 바라본 사시도들이다.
도 16c는 본 출원에 따른 선반을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 16d는 이동된 선반부재를 갖는 선반을 나타내는 사시도이다.
도 17 및 도 18은 도 16의 선반의 분해사시도이다.
도 19는 커버, 수신부 및 송신부를 포함하는 선반의 부분 사시도이다.
도 20a은 수신부와 광원부의 어셈블리를 보여주는 평면도이다.
도 20b는 커버를 상세하게 보여주는 평면도이다.
도 21은 본 출원에 따른 냉장고 및 선반을 나타내는 부분 사시도이다.
도 22는 선반의 브라켓 및 수신부를 나타내는 부분 평면도이다.
도 23은 저장실 측벽의 송신부와 선반의 수신부의 정렬을 설명하는 측면도들이다.
도 24는 도 16a의 A-A선을 따라 얻어진 단면도이다.
도 25는 선반의 광원부의 상부(top)을 나타내는 평면도이다.
도 26a은 도 25의 B-B선을 따라 얻어진 단면도이다.
도 26b는 도 16a의 C-C선을 따라 얻어진 단면도이다.
도 27은 전방으로 빛을 조사하도록 구성된 선반의 광원부를 나타내는 사시도이다.
도 28은 하방으로 빛을 조사하도록 구성된 선반의 광원부를 나타내는 사시도이다.
도 29는 도 27의 광원부의 바닥부(bottom)을 나타내는 평면도이다.
도 30a은 브라켓에 결합된 광원부를 나타내는 부분 사시도 및 광원부의 캡 부재를 상세하게 보여주는 부분 확대도이다.
도 30b는 브라켓에 결합된 광원부를 나타내는 부분 사시도이다.
도 31은 송신부의 측부를 나타내는 측면도이다 .
도 32는 송신부의 배면을 나타내는 배면도이다.
도 33은 송신부 설치를 위한 구조를 포함하는 인너 케이스의 부분 사시도이다.
도 34a는 냉장고에 설치된 송신부 및 수신부의 일 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 34b는 냉장고에 설치된 송신부 및 수신부의 다른 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 35는 냉장고에 설치된 송신부를 나타내는 부분 사시도이다.
도 36a-도 36e는 광원부의 우측 및 좌측 캡들을 나타내는 사시도들 및 상기 캡을 나타내는 평면도, 정면도, 우측면도이다.
도 37은 선반부재의 레일을 나타내는 사시도 및 부분 확대도이다.
도 38은 냉장고 내부를 조명하는 벽체(wall)의 광원을 보여주는 냉장고의 정면도이다.
도 39는 냉장고 내부를 조명하는 벽체 광원 및 선반의 광원부를 보여주는 냉장고의 단면도이다.
도 40a 및 도 40b는 광원부의 배향의 예들을 보여주는 측면도들이다.
도 41a는 광원부의 하우징 및 광원모듈의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 41b-도 41e는 도 41a의 구성의 다른 예들을 보여주는 단면도들이다.
도 42는 불투명한 레이어를 포함하는 선반부재를 보여주는 평면도이다.
도 43a-도 43c는 광원부 및 브라켓의 바(bar)의 다양한 배치의 예들을 보여주는 측면도들이다.
도 44는 광원부 및 바의 배치와 관련된 상세한 구성을 보여주는 측면도이다.
도 45는 수신부와 광원부의 전기적 연결의 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 46은 저장실의 후벽에 설치되는 송신부를 보여주는 정면도이다.
도 47은 후방부에 설치된 수신부를 갖는 선반을 보여주는 사시도이다.
도 48은 저장실의 측벽에 지지되는 선반에 있어서 송신부 및 수신부의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 49는 도 48의 선반을 나타내는 배면도이다.
도 50은 저장실의 측벽에 지지되는 선반에 있어서 송신부 및 수신부의 구성의 다른 예를 보여주는 정면도이다.
도 51은 도 50의 선반을 나타내는 측면도이다.
도 52는 송신부의 기판 및 코일의 상세한 구성을 보여주는 평면도이다.
도 53은 수신부의 기판 및 코일의 상세한 구성을 보여주는 평면도이다.
도 54는 도어가 열릴 때 광원을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 55는 도어가 닫힐 때 광원을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
일반적으로 냉장고는 내부에 단열재로 충진된 캐비닛과 도어에 의해, 외부에서 침투하는 열을 차단 가능한 식품 저장공간을 형성하고, 상기 식품저장공간 내부의 열을 흡수하는 증발기와 상기 식품저장공간 외부로 수집된 열을 배출하는 방열장치로 구성된 냉동장치를 구비하여, 상기 식품저장공간을 미생물의 생존 및 증식이 어려운 저온의 온도영역으로 유지하여, 저장된 식품을 장기간 변질없이 보관하는 장치이다.
상기 냉장고는 영상의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉장실과 영하의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉동실로 분리하여 형성되고, 상기 냉장실과 냉동실의 배치에 따라, 상부 냉동실과 하부 냉장실을 배치한 탑프리즈(Top Freezer)냉장고와 하부 냉동실과 상부 냉장실을 배치한 바텀프리즈(Bottom Freezer)냉장고, 그리고 좌측 냉동실과 우측 냉장실로 배치한 사이드바이사이드(Side by side)냉장고 등으로 분류된다. 그리고, 사용자가 상기 식품저장공간에 저장된 식품을 편리하게 적치하거나, 인출하기 위해, 다수개의 선반과 서랍 등을 상기 식품저장공간 내부에 구비한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 출원의 예들(examples)을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 출원의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 명세서에서 설명되는 무선 전력 전송 시스템의 회로적 및 구조적 구성은 무선 전력 송신 또는 충전이 필요한 어떠한 디바이스에도 적용 가능하다. 즉, 다음의 상세한 설명에서는 상기 무선 전력 전송 시스템의 구성이 주로 냉장고, 특히 선반과 관련하여 설명되지만, 반드시 냉장고에 한정되는 것은 아니고, 모든 디바이스에서 전력의 무선 전송을 위해 특별한 변형없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 휴대폰, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, HMD, 싸이니지, 스마트워치, 스마트 글래스, TV, 세탁기, 청소기, 에어컨 등에 상기 무선 전력 전송 시스템의 회로적 및 구조적 구성들이 바로 적용될 수 있다. 따라서, 설명된 구성들을 포함하는 어떠한 디바이스들도 본원의 권리범위에 포함된다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 냉장고의 정면도이다.
도 1을 참조하면, 일 예에 따른 냉장고는 외관을 형성하는 캐비닛(1)을 포함한다.
상기 캐비닛(1)에는 식품을 저장할 수 있는 저장실(2)이 구비된다. 캐비닛(1)은 인너 케이스(10)와 소정간격으로 이격되면서 상기 인너 케이스(10)를 감싸는 아우터 케이스(10a)를 가질 수 있다. 또한, 인너 케이스(10)와 아우터 케이스(10a)의 사이의 공간은 단열재로 채워질 수 있다.
상기 저장실(2)은 상기 캐비닛(1)의 내측에 구비되는 인너 케이스(10)에 의해서 형성될 수 있다. 상기 저장실(2)는 후방면을 형성하는 후벽(13), 상측면을 형성하는 상측벽(12), 측면을 형성하는 두 개의 측벽(15) 및 하면을 형성하는 바닥(14)을 포함한다. 상기 저장실(2)의 전면은 개방되어서, 사용자가 상기 저장실(2)의 전면을 통해서 상기 저장실에 식품을 넣거나 상기 저장실로부터 식품을 인출할 수 있다. 보다 상세하게는, 후벽(13)은 이의 중앙부를 중심으로 좌측후벽(13a) 및 우측 후벽(13b)을 포함할 수 있다. 또한, 측벽(15)은 좌측 측벽(15a)과 우측 측벽(15b)을 포함할 수 있다. 다음의 설명에서, 다른 설명이 없는 한, 후벽(13)은 좌우측 후벽(13a,13b)를 포괄하며, 도면부호 13, 13a, 13b는 관련된 구성요소의 상대적 위치에 적합하게 선택적으로 사용될 수 있다. 마찬가지로 측벽(15)은 좌우측 측벽(15a,15b)를 포괄하며, 도면부호 15, 15a, 15b는 관련된 구성요소의 상대적 위치에 적합하게 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 캐비닛(1)의 전면에는 상기 캐비닛(1)에 회동가능하게 설치되고, 상기 저장실(2)의 일측을 개폐하는 제1도어(20)와, 상기 캐비닛(1)에 회동가능하게 설치되고, 상기 저장실(2)의 타측을 개폐하는 제2도어(40)가 구비된다. 이때 상기 제1도어(20)와 상기 제2도어(40)가 상기 저장실(2)의 전면을 폐쇄하면 상기 저장실(2)이 전체적으로 밀폐될 수 있다.
상기 제1도어(20)에는 상기 제2도어(40)에 접촉가능하도록 회전되는 필라(50)가 구비될 수 있다. 상기 필라(50)는 전체적으로 직육면체 형상으로 이루어져서, 상기 제1도어(20)에 대해서 회전될 수 있도록 상기 제1도어(20)에 결합될 수 있다.
상기 제1도어(20)는 상기 제1도어(20)의 후방 외관을 형성하는 도어 다이크(22)가 구비될 수 있다. 또한 상기 제2도어(40)도 상기 제2도어(40)의 후방 외관을 형성하는 도어 다이크(42)가 구비될 수 있다.
상기 도어 다이크(42, 22)에는 각각 바스켓(44, 24)이 설치되고, 각각의 바스켓(44, 24)에는 다양한 형태의 식품이 저장되는 것이 가능하다.
상기 저장실(2)에는 상기 제1도어(20) 측에 배치되는 제1드로워(32)와 상기 제2도어(40) 측에 배치되는 제2드로워(34)가 구비될 수 있다. 이때 상기 제1드로워(32)와 상기 제2드로워(34)는 동일한 수평면 상에 배치될 수 있다. 즉 상기 제1드로워(32)와 상기 제2드로워(34)는 상기 저장실(2) 내에서 동일한 높이 상에, 좌우측에 각각 배치되는 것이 가능하다. 상기 제1드로워(32)와 상기 제2드로워(34)는 각각 독립적으로 인출가능하다.
본 출원의 일 예에서는 단일의 저장실(2)의 좌측부를 개폐하는 상기 제1도어(20)와 우측부를 개폐하는 상기 제2도어(40)가 구비되어서, 하나의 저장실의 좌우측이 각각의 도어에 의해서 개폐될 수 있다.
상기 저장실(2)에는 이의 상부위에 식품이 배치될 수 있는 선반(100)이 설치될 수 있다. 상기 선반(100)은 식품을 지지하기 위해서 저장실(2)의 내측벽들에 의해 지지될 필요가 있다. 만일 선반(100)이 좌우측벽(15a,15b)에 의해 지지되면, 이러한 선반(100)는 좌측벽(15a)으로부터 우측벽(15b)까지 계속적으로 연장되며, 이에 따라 동일 높이 또는 동일 평면상에 하나의 선반(100)만이 설치될 수 있다. 한편, 만일 선반(100)이 후벽(13)에 의해 지지되면, 두개 또는 그 이상의 선반들(100)이 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 저장실(2)의 좌우측에 각각 배치될 수 있다. 즉 다수개의 선반들(100)이 후벽(13)에 지지되면서 동일 평면상에 배치될 수 있다. 또한, 다수개의 선반들(100)이 후벽(13) 또는 측벽(15)에 지지되면서 높이를 달리해서 배치될 수 있다.
한편, 냉장고의 저장실(2)은 어둡기 때문에 사용자가 저장된 식품을 용이하게 찾기 위해서는 내부공간에 조명이 제공될 수 있다. 그러나, 일반적으로 광원은 내부공간의 특정위치, 예를 들어 상측벽(12) 또는 후벽(13)에 설치되기 때문에 내부공간 전체가 조명되기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 선반(100)이 저장실(2)을 조명하도록 구성될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 다수개의 선반들(100)이 저장실(2)을 분할하면서 저장실(2)내에 설치되므로, 이러한 선반(100)이 광원을 제공하면, 내부공간, 즉 저장실(2)은 균일하게 조명될 수 있다.
만일, 선반(100)이 광원 또는 조명장치를 갖는 경우, 이러한 광원에 전원을 공급하기 위한 장치가 요구된다. 이러한 전원공급장치로서, 전원과 광원을 배선 또는 접점을 이용하여 직접적으로 연결하는 연결구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 선반(100)의 소정부위에 전원 수급 접점부가 설치되고, 냉장고의 소정부위, 즉 저장실(2)의 벽들(12-15)중 어느 하나에는 전원 공급 접점부가 설치될 수 있다. 또한, 선반이 저장실(2)의 벽들(12-15)중 어느 하나에 설치되면, 전원 수급 접점부와 전원 공급 접점부가 서로 연결될 수 있다. 따라서, 전원이 공급되면, 선반(100)의 광원은 빛을 발산할 수 있다. 그러나, 이러한 직결식 구조에서는 냉장고 자체의 다습 환경으로 인하여, 선반 및 냉장고 본체 각각의 도출된 접점부가 부식되거나 기계적 접촉 불량을 야기할 가능성이 매우 높다. 나아가, 냉장고 내부에 보관된 액체의 관리 소홀이나 선반 세척 후 결합 과정에서 접점부의 누수나 감전 가능성도 매우 높다.
한편, 쇄교 자속(Magnetic Flux)을 이용하는 무선 전력 전송 기술이 최근에 논의되고 있으며, 모바일 기기 뿐만 아니라 전기 자동차의 무선 충전 분야에도 상용화 되도록 기술 개발이 논의되고 있다. 특히, 후술되는 바와 같이, 이와 같은 무선 전력 전송 기술은 자속을 이용하여 배선없이 전력을 전송할 수 있으므로, 탈부착이 요구되거나, 방수 기능이 요구되거나 또는 방진 기능이 요구되는 장치들에 유용할 수 있다. 따라서, 선반(100)은 저장실(2)을 조명하기 위한 광원을 가지도록 구성되며, 또한, 이러한 광원에 전력을 공급하기 위해 무선 전력 전송 시스템을 이용할 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 예에 의한 냉장고 선반에 장착되는 무선 전력 전송 시스템의 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은 1차 코일을 포함하는 회로(냉장고의 본체에 설치됨) 및 2차 코일을 포함하는 회로(선반에 설치됨)로 구성된다. 선반은 냉장고 본체로부터 탈부착이 가능하여, 세척 등의 문제가 없도록 설계된다. 도 2에 도시된 1차 코일에 AC 전류(Alternating Current, 교류)가 인가되면 자기, 즉 전자기파가 발생하고, 상기 발생된 자기, 즉 전자기파로 인하여 2차 코일에 자기가 유도되고 결과적으로 부하(예를 들어, LED)에 전력이 공급된다.
도 2에 도시된 1차 코일을 포함하는 회로는 도 1에 도시된 냉장고 본체, 즉 캐비닛(1)에 설치되며, 무선 전력 전송 시스템의 송신부(200)를 구성할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 2차 코일을 포함하는 회로는 도 1에 도시된 냉장고의 선반(100)에 설치되며, 무선 전력 전송 시스템의 수신부(300)를 구성할 수 있다. 상기 무선 전력 전송 시스템은 선반(100)의 광원에 전원을 공급하기 위해 냉장고 자체의 일부로서 구성될 수 있으므로, 상기 송신부(200) 및 수신부(300)도 마찬가지로 냉장고의 일부로서 구성될 수 있다. 이러한 송신부(200) 및 수신부(300)의 기계적 구성은 선반(100)의 구조와 함께 도 14-도 53에서 보다 상세하게 설명되며, 이들의 회로적 구성이 먼저 다음에서 상세하게 설명된다. 또한, 이러한 회로적 구성을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 송신부 및 수신부에는 서로 다른 도면부호들이 다음에서 부여되나 본 명세서 전체에 걸쳐서 송신부 및 수신부에는 도면부호 200 및 300이 공통적으로 적용된다.
송신부(200) 및 수신부(300)는 예를 들어 소형/박형 구조 적용을 위한 PCB (Printed Circuit Board) 코일 구조로 설계 가능하다. 냉장고에 설치된 각각의 선반에 공급되는 전력은 약 1.2W 이고, 전력 전달을 위한 거리, 즉 선반(100)과 냉장고 본체(예를 들어, 저장실(2)의 후벽(13) 및 측벽(15))와의 거리는 약 6 내지 10mm 이다. 만일 상기 거리가 6mm보다 작으면, 선반(100)의 장착 및 탈착하는 동안 좁은 거리, 즉 간격으로 인해 후벽(13)/측벽(15) 및 선반(100)이 서로 마찰하게 되고 이에 따라 이들에 손상이 발생될 수 있다. 또한, 냉장고의 인너 및 아우터 케이스(10,10a)사이에 충진되는 단열재에 의해 후벽(13) 및 측벽(15)이 돌출될 수 있으며, 6mm 보다 작은 간격하에는 돌출된 후벽(13) 및 측벽(15)과 선반(100)이 서로 간섭할 수도 있다. 더 나아가, 만일 상기 거리가 10mm보다 크면, 무선 전력 전송의 효율이 저하되고 후술되는 2차 공진 주파수의 생성도 방해받을 수 있다. 따라서, 선반(100)과 냉장고 본체와의 거리는 앞서 설명된 바와 같이, 약 6mm-10mm로 설정되는 것이 선반(100) 및 후벽/측벽(13,15)의 손상 방지 및 원활한 무선 전력 전송에 있어서 유리하다. 송신부(200) 및 수신부(300)는 냉장고 본체와 선반(100)에 각각 설치되므로, 이러한 거리는 동일하게 송신부(200) 및 수신부(300)사이의 거리에도 적용될 수 있다. 물론, 상기 수치는 일예에 불과하며, 본 출원의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 따라 해석되어야 함은 당연하다.
나아가, 비용 절감을 위하여 송신부(200) 및 수신부(300)에는 다른 통신 기능을 적용하지 않았다. 한편, FOD(Foreign Object Detect) 기능을 제외할 경우 비용 절감의 기술적 효과가 있으나, 선반이 탈착된 후 금속 이물질이 근접시 발열 이슈가 예상된다. 이와 같은 문제점 해결을 위하여, 2차 공진 주파수 대역을 이용하는 것이 본 출원의 일특징이다. 이와 관련하여, 도 4이하에서 보다 상세히 후술한다.
그리고, 냉장고 본체에 설치된 송신부(200)에 전원을 공급하는 시간은, 냉장고의 도어가 열린 시점부터 약 7분간 동작하도록 설계한다. 물론, 다른 수치로 변형 설계하는 것도 본 출원의 다른 권리범위에 속한다.
도 3은 본 출원의 일예에 의한 냉장고 선반에 장착되는 무선 전력 전송 시스템의 회로를 보다 상세히 도시하고 있다.
도 3에 도시된 무선 전력 전송 시스템의 송신부(710)는 냉장고 본체에 설치되며, 특히 탈부착 가능한 선반과 약간의 거리를 두고 설치된다. 상기 약간의 거리라 함은, 송신부(710) 및 수신부(720)에 설치된 코일로 2차 공진이 발생할 정도면 충분하다. 상기 냉장고 본체는 예를 들어, 냉장고 내부의 측벽(15) 및 후벽(13) 모두가 될 수 있다.
나아가, 상기 송신부(710)는 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 필터(711), 레귤레이터(712), 오실레이터(713), 인버터(714), 코일/공진기(715) 등으로 구성되는데, 상기 오실레이터(713), 인버터(714) 및 코일/공진기(715)는 필수구성요소이며, 나머지 구성요수는 선택적으로 포함할 수 있다. 이는 단순 전력 전송 회로이며, 별도의 신호 변/복조 알고리즘이 없으며, 약 12V 입력 전력에 따라 동작/비동작 모드로만 구성된다. 또한, 도 3에 도시된 회로도는 일예에 불과하며, 당업자가 일부 회로를 추가, 변경, 삭제하는 것도 본 출원의 권리범위에 속한다.
한편, 도 3에 도시된 무선 전력 전송 시스템의 수신부(720)는 냉장고의 선반(100)에 설치되며, 냉장고 본체와 약간의 거리를 두고 설치된다. 상기 약간의 거리라 함은, 송신부(710) 및 수신부(720)에 각각 설치된 코일을 통해 2차 공진이 발생할 정도면 충분하다. 상기 2차 공진(또는 보조 공진)에 대해서는 도 4 이하에서 보다 상세히 후술한다.
나아가, 상기 수신부(720)는 도 3에 도시된 바와 같이, 코일/공진기(721), 정류기(Rectifier, 722), 부하(Load, 723) 등으로 구성된다. 상기 부하(723)는 예를 들어, LED (Light Emitting Diode) 등에 해당한다. 다만, 상기 LED 대신 빛을 내는 어떠한 물질로도 상기 부하(723)를 구현 가능하다. 또한, 송신부(710)와 마찬가지로 수신부(720)도 별도의 신호 변조 알고리즘이 없어도 무방하며, 송신부(710)에서 자기장 발생시 수신부(720)의 부하(723)로 전력이 전달되는 구조(또는 회로)면 충분하다.
도 4은 본 출원의 일예에 따라, 송신부(200)에서 실험적으로 획득된 1차공진, 2차공진과 게인(gain = 1차코일전류/1차코일전압)과의 관계를 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 본 출원의 일예에 의한 무선 전력 전송 시스템을 구현함에 있어서, 송신부(200)와 수신부(300)간 통신 기능을 적용하지 않음에 따라 통신을 이용한 송신부(200)(예를 들어, 냉장고 본체) 주변 금속 물질 감지 기능(FOD, Foreign Object Detection)이 적용되지 않는다.
따라서, 효율적인 무선 전력 전송 및 금속 재질 이물질의 가열 방지를 위해 2차 공진(부공진, 보조공진)의 게인(gain)을 최대화하기 위한 2차 공진 주파수값을 설정할 필요가 있다. 한편, 2차 공진 주파수 사용으로 인한 금속 재질의 이득은 최소화 해야 한다. 참고로, 상기 2차 공진 주파수 설정시 고려할 사항으로 (1) 제1공진주파수 선정, (2) 금속 이물질에서 유도가열이 최소화 되도록, 제1공진 주파수의 1.5배 (적절하게는 2배) 이상 되는 주파수로 제2공진 주파수 선정 (3) 부하조건을 고려하여 제2공진 주파수에서 보조공진을 갖도록 제2커패시터(직렬커패시터)또는 제3커패시터(병렬커패시터)의 구성이 있다.
도 6 이하에서 후술할 무선 전력 전송 시스템의 송신부 및 수신부로 구현할 경우, 도 4에 도시된 결과를 실험적으로 획득하였다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이 송신부(200)(냉장고 본체)만 존재하고 수신부(300)(냉장고 선반(100))이 없는 경우, 100 내지 150kHz 에서 1차 공진(주 공진)만이 송신부(200), 즉 이의 1차 코일에 발생한다. 한편, 송신부(200)(냉장고 본체)에 수신부(300)(냉장고 선반(100))가 위치하지 않으나 알루미늄이나 스틸 등의 이물질이 근처에 접근하면, 해당 이물질의 근접정도에 따라 주공진 주파수가 150 내지 250kHz 으로 변경된다. 그러나, 송신부(200)(냉장고 본체)에 수신부(300)(냉장고 선반(100))가 약간의 거리를 두고 부착된 경우, 이물질로 인한 공진주파수 범위(150-250kHz)를 벗어나면서 2차 공진 주파수(300 내지 400kHz)가 송신부(200)에 발생한다. 따라서, 보조공진을 이용함으로써 무선 전력 전송이 가능하면서도, 대기전력을 최소화하고, 이물질에 유도 가열을 발생시키지 않는 기술적 효과가 있다.
도 5는 본 출원의 일예에 따라 실험적으로 획득된 1차공진, 2차공진과 위상(phase)과의 관계를 도시하고 있다.
이전 도 4에서는 송신부(200)의 구동주파수에 따른 송신부의 공진부(1030: 도 6 참조)의 게인(1차코일전류/전압)을 도시한 반면, 도 5에서는 송신부(200)의 구동 주파수에 따른 송신부의 공진부(1030)의 구동전압과 전류의 위상(phase: 1차 코일 전압과 전류의 위상차)를 도시하였다.
도 4과 마찬가지로 도 5에서도, 본 출원의 일예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 송신부(200)와 수신부(300)의 결합(일정한 거리를 두고)에 따라 1차 공진 및 2차 공진이 발생하는 것을 확인할 수가 있다. 따라서, 상기 2차 공진의 주파수(300-400kHz)가 송신부(200)와 금속물질이 커플링된 경우의 주파수(150-250kHz) 보다 높기 때문에, 2차 공진 주파수를 이용하여 전력을 전송할 경우, 송신부(200) 근처에 수신부(300)없이 금속물질이 오더라도 유도가열의 원인이 될 수 있는 1차 코일에서의 전류가 거의 발생되지 않는다. 따라서, 상기 금속물질의 가열 현상을 방지할 수 있는 기술적 효과가 기대된다고 할 것이다. 또한, 공진에 의한 전력전송의 높은 효율성에 의해, 2차 공진 주파수의 이용은 금속물질의 가열을 회피하면서도 효과적인 무선전력전송을 가능하게 한다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 제2공진주파수는 제1공진주파수 보다 약 2배 (또는 그 이상) 높도록 설계하면, 금속 이물질이 송신부(200)(냉장고 본체)에 수신부(300)(선반) 대신 접근하는 경우 예상되는 발열 현상을 차단할 수가 있다.
나아가, 도 4 및 도 5를 다시 요약 정리해서 설명하면 다음과 같다.
스틸 계열의 금속이 송신부(200)(냉장고의 본체)에 정렬될 경우, 스틸은 상기 송신부(200)의 코일에 흐르는 전류에 따라 유도전류가 발생하여 열로 소모되므로(유도 가열) 상기 송신부의 임피던스로 볼때, 저항성분이 크게 증가하는 경향이 있다.
또한 알루미늄 계열의 금속이 상기 송신부(200)에 정렬 될 경우 유도가열은 발생하지 않으나 코일의 자기 경로를 변화시키므로 코일의 인덕턴스가 변화하여 송신부 공진기의 공진주파수가 크게 변화한다. 그러나 이와 같은 금속재질의 물질은 공진 특성만 변화시킬 뿐 추가 공진점(2차 공진)을 발생하지는 않는다.
반면, 추가 공진점을 가진 수신부(300)(냉장고의 선반)가 상기 송신부에 정렬될 경우 별도의 보조 공진점을 송신부(200)에 발생시킬 수 있으며 송신부(200) 및 수신부(300)의 자기 결합상태, 수신부(300)의 공진부를 조정하여 2배 이상 높은 주파수로 설정 할 수 있다.
도 6은 본 출원의 일예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 송신부 구조를 간략히 도시하고 있다.
본 출원의 일예에 의한 무선 전력 전송 시스템의 송신부(200)는 전원(1010), 인버터(1020), 공진부(1030) 등으로 구성되며, 공진부(1030)는 코일(1031) 및 커패시터(1032)로 구성된다. 물론, 일부 모듈을 삭제, 추가, 변경하는 것도 본 출원의 다른 권리범위에 속한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 코일(1031)의 인덕턴스와 커패시터(1032)가 직렬로 연결된 공진부(1030)를 이용하는 송신부(200)(냉장고 본체)가 단독으로 존재하면, 공진부(1030)에는 단일의 공진점이 발생한다.
그러나, 도 6에 도시된 송신부(200)의 코일(1031) 주변에 금속성 이물질이 위치할 경우, 공진 주파수 및 공진 품질 수치(Quality Factor)가 변화 한다. 또한, 도 6에 도시된 송신부(200)와 유사하게 코일의 인덕턴스와 커패시터를 이용한 공진부를 가지는 수신부(300)(냉장고 선반(100))가 위치할 경우 보조 공진(또는 2차 공진)을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 수신부(300)의 구체적인 구조에 대해서는, 이하 도 7을 참조하여 보다 상세히 후술한다.
한편, 본 출원의 일예에 의한 복수개의 코일들을 이용한 무선 전력 전송 시스템은 도 6에 도시된 송신부(200) 및 도 7 이하에서 후술할 수신부(300)로 구성된다.
송신부(200)는 기설정된 전압을 수신하는 모듈(1010) 및 상기 수신된 전압에 따라 제1공진주파수를 발생하는 제 1 공진부(1030)을 포함하고, 제 1 공진부(1030)은 제 1 코일(1031) 및 제 1 커패시터(1032)를 포함한다. 나아가, 상기 모듈(1010)은, DC 파워를 AC 파워로 변환하고 변환된 AC 파워를 제 1 공진부(1030)에 공급하는 인버터(1020)를 포함하도록 설계하는 것도 본 출원의 다른 일특징이다. 또한, 상기 모듈(1010)은 제2공진주파수로 구동되는 상기 인버터(1020)를 컨트롤 하도록 설계된다. 더욱이, 본 출원의 일예에 의한 무선 전력 전송 시스템이 냉장고에 설계된 경우, 냉장고의 도어 열림이 감지된 경우 상기 모듈(1010)에 기설정된 전압이 수신되고, 냉장고의 도어 닫힘이 감지된 경우 상기 모듈(1010)에 기설정된 전압의 수신을 중단하여 불필요한 전력 손실을 방지하는 것도 본 출원의 또 다른 권리범위에 속한다.
한편, 상기 송신부(200)와 이격한 수신부(300)는 빛(light)을 발산하는 부하, 상기 부하의 등가저항에 따라 직렬 또는 병렬로 연결된 커패시터 및 상기 제 2 공진주파수를 발생시키도록 설계되는 제2코일을 포함한다. 상기 수신부(300)의 보다 구체적인 구조에 대해서는 도 7 이하에서 상술한다.
도 7은 본 출원의 일예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 일예를 도시하고 있다. 도 8는 본 출원의 일예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 다른 일예를 도시하고 있다. 도 9은 본 출원의 일예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구조의 또 다른 일예를 도시하고 있다.
도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 수신부(300) 각각은 추가 공진점(보조 공진, 2차 공진)을 가질 수 있도록 하는 부하별 수신부(300)의 구조 이다.
부하의 크기에 따라 수신부(300)의 구조가 변경되는 본 출원의 다른 일특징이며, 주요 전류가 커패시터에 흐르도록 설계해야 한다. 나아가, 부하의 등가저항이 크고 작음은 송신부(200) 및 수신부(300)의 결합상태(예를 들어, 거리)에 따라 상대적으로 적용되는 값으로서, 실험적으로 구할 수도 있다.
실험적으로 데이터를 축적한 결과, 송신부(200) 및 수신부(300)의 코일의 결합이 증가할 수록(즉, 상호 인덕턴스가 증가할수록, 송수신부 거리가 가까워질수록), 직렬 커패시터의 크기가 작아질수록, 병렬 커패시터의 크기가 작아질수록, 보조 공진(2차 공진)의 주파수는 증가하는 경향이 있다.
수신부(300)(예를 들어, 냉장고의 선반(100))의 부하(예를 들어, LED)의 등가 저항이 상대적으로 작을 때는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수신부(300)의 코일(1101) 및 정류기/부하(1103)는 커패시터(1102)와 직렬로 연결된다.
한편, 상기 수신부(300)의 부하의 등가 저항이 중간 정도의 범위를 가지는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 코일(1201)과 정류기/부하(1204) 사이에 병렬 커패시터(1202) 및 직렬 커패시터(1203)가 모두 존재한다.
마지막으로, 상기 수신부(300)의 부하의 등가 저항이 상대적으로 큰 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 수신부(300)의 코일(1301) 및 정류기/부하(1303)는 커패시터(1302)와 병렬로 연결된다.
도 7 내지 도 9을 정리해 보면, 수신부(300)의 부하(LED)의 등가 저항이 기설정된 제1문턱값(threshold) 미만인 경우, 수신부(300)의 코일과 커패시터는 직렬로 연결되며, 수신부(300)의 부하의 등가 저항이 기설정된 제2문턱값 초과인 경우, 수신부(300)의 코일과 커패시터는 병렬로 연결된다. 여기서, 상기 제2문턱값은 예를 들어 상기 제1문턱값 보다 크다. 한편, 상기 수신부(300)의 부하의 등가 저항이 기설정된 제1문턱값 이상이고 상기 제2문턱값 이하인 경우, 상기 커패시터는 2개로 구성되며 각각 수신부(300)의 코일과 직렬 및 병렬로 연결된다. 송신부(200)의 코일을 제1코일로 명명하고, 수신부(300)의 코일을 제2코일로 명명할 수도 있다.
도 10는 도 7 내지 도 9에 도시된 각각의 수신부 구조를 위한 조건을 도시하고 있다. 특히, 도 10은 무선 전력 전송 시스템의 송신부(200)(냉장고 본체) 및 수신부(300)(냉장고 선반(100)) 각각의 공진부 트랜스포머 모델링을 통하여 보조 공진(2차 공진)이 발생하는 원리를 상세히 도시하고 있다.
상기 수신부(300)의 공진부가 가지는 별도의 인덕터 성분(Llk2) 및 커패시터(Cp/Cs) 성분에 의해 발생하는 보조공진점이 송신부(200) 및 수신부(300) 각각의 코일 결합에 의해 발생하는 상호 인덕턱스인 Lm 및 이를 병렬로 가지는 이상적인 트랜스포머(Ideal Transformer)로 인하여 전달되는 원리이다.
나아가, 수신부(300)의 공진부의 공진 특성을 표시하는 지표인 Q(Quality factor)가 충분히 커야 공진 특성을 나타낼 수 있으므로, 부하(예를 들어, LED)의 등가저항의 크기에 따라 수신부(300)는 도 10와 같이 설계해야 보조 공진(2차 공진)의 특성이 충분히 나타나는 기술적 효과가 있다.
즉, 수신부(300) 부하의 등가 저항이 상대적으로 작을 때는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 커패시터(Cs)를 직렬로 연결하는 반면, 수신부(300) 부하의 등가 저항이 상대적으로 클 때는 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 커패시터(Cp)를 병렬로 연결하도록 설계한다.
나아가, 도 10의 (a) 및 (c)에 도시된 회로도를 사용할 수 없는 경우(즉, 수신부(300) 부하의 등가 저항이 중간 범위에 속하는 경우)에는, 수신부(300)의 공진부에 직렬 커패시터(Cs) 및 병렬 커패시터(Cp)를 모두 추가하면, 보조 공진(2차 공진) 특성이 충분히 나타난다.
한편, 도 10에서는 부하의 등가 저항에 따라 회로도가 달라지는 것을 예시하였으나, 스위치를 두어 하나의 회로도 만으로 부하의 등가 저항에 따라 직렬/병렬 커패시터가 연결되도록 설계하는 것도 본 출원의 다른 권리범위에 속한다.
도 11은 도 6에 도시된 송신부 구조의 일예를 도시하고 있다. 이하, 도 11를 참조하여, 고정 주파수를 이용하는 송신부(200)를 이용하여 보조 공진을 발생시키는 원리를 설명하겠다.
도 11에 도시된 바와 같이, 송신부(200)(냉장고 본체)는 오실레이터(1510), 인버터(1520), 공진부(1530)로 구성되며, 상기 공진부(1530)는 코일(1531) 및 커패시터(1532)로 구성된다.
이전에도 설명한 바와 같이, 송신부(200)(냉장고 본체)가 단독으로 존재할 시(선반(100)이 부착되지 않은 상태), 송신부(200) 공진기의 공진주파수를 f1, 상기 수신부(300)가 장착되었을 때 추가로 생성되는 공진 주파수를 f2라고 할 때, f2 > 2f1이 되도록, 해당 거리에서 수신부(300)의 직렬 커패시터 혹은 병렬 커패시터를 설정하고(이전 도 10 등 참조), 도 11, 도 12 또는 도 13에 도시된 송신부(200)의 구성을 통해 무선 전력 전송이 가능하다.
추가로 생성되는 2차 공진 주파수인 f2의 주변 주파수에서 고정으로 송신부(200)를 구동하면, 송신부(200)가 단독으로 존재할 때 발생하는 송신부(200)의 공진부의 공진 주파수(f1), 혹은 다른 금속 이물질이 근접할 때 발생되는 송신부(200)의 공진부의 공진주파수는 공진 주파수(f2)에서 멀리 이격되어 있으므로, 송신부(200)의 공진부에는 매우 미약한 전류만 흐르게 된다.
따라서 금속물질에 의한 유도가열은 매우 낮은 수준이며, 수신부(300)(선반(100))가 정렬 되었을 때, 보조공진의 특성으로 인하여 에너지가 충분히 전송이 되는 기술적 효과가 있다.
도 11는 이러한 방법을 이용하는 송신부(200) 구조의 일예를 도시한다. 상기 오실레이터(1510)는 구동하고자 하는 주파수의 펄스(PULSE)형태의 출력을 갖고, 상기 인버터(1520)는 DC Power를 해당주파수 성분의 AC Power로 변환한다. 나아가, 상기 인버터(1520)에서 출력되는 AC Power를 송신부(200) 공진기(1530)의 코일(1531)에 흐름으로서 수신부(300)와 자기 결합이 일어나 에너지를 전송하게 된다.
도 12은 도 6에 도시된 송신부 구조의 다른 일예를 도시하고 있다. 이하, 도 12을 참조하여, 위상(phase)을 감지하는 송신부(200)를 이용하여 보조 공진을 발생시키는 수신부(300)를 감지하는 방법을 설명하겠다
도 12에 도시된 바와 같이, 송신부(200)(냉장고 본체)는 전압제어형 오실레이터(VCO)(1610), 로우패스필터(Low Pass Filter)(1620), Phase 감지기(1630), Phase 센서(1640), 인버터(1650) 그리고 공진부(1660)를 포함한다. 상기 공진부(1660)는 코일(1661) 및 커패시터(1662)로 구성된다.
도 12는, 송신부(200)(냉장고의 본체) 및 수신부(300)(선반(100))가 정렬될 때, 송신부(200) 공진부(1660)에서의 뚜렷한 전류/전압간 위상차 변화를 관측하여 수신부(300)(선반(100))를 감지하는 방법이다. 도 11와 대비하여 설명하면, 도 11의 오실레이터(1510)는 전압제어형 오실레이터(VCO, Voltage Controller Oscillatro)로 변경되고, 송신부(200) 공진부(1660)의 정류와 인버터(1650)의 구동 주파수와의 phase 차를 감지하기 위한 phase 센서(1640) 및 phase 비교기(1630), 그리고 피드백 시스템이 발진하지 않도록 하는 LPF(1620)가 추가되었다.
동작 알고리즘은 다음과 같다.
우선, 도 12에 도시된 송신부(200)는 f2(보조공진 주파수 또는 2차 공진 주파수라고 함) 보다 높은 주파수에서 구동을 시작하고, 수신부(300)가 정렬되었을 때만 발생하는 송신부(200)의 공진부의 특정한 전압/전류 위상차를 갖는 동작점을 f2를 포함하는 특정 주파수 범위내에서 탐색한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 2차 공진은 어느 하나의 특정 주파수가 아닌 소정의 주파수 대역에서 발생하므로, 상기 특정 주파수 범위는 적어도 도 4에 도시된 2차 공진이 발생할 수 있는 주파수 대역의 일부를 포함하거나 또는 상기 2차 공진 주파수 대역의 전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 특정 주파수 범위는 상기 2차 공진 주파수 대역보다 넓거나 좁게 설정될 수도 있다.
해당 특정 주파수 범위 내에서 동작점 탐색이 불가한 경우, 이물질(선반(100)이 아닌 다른 금속)이 접근했거나 또는 수신부(300)(선반(100))이 분리된 것으로 판단하여, 송신부(200)에 공급되는 전원을 오프시킨다.
반면, 해당 특정 주파수 범위 내에서 동작점이 탐색된 경우에는, 수신부(300)(선반(100))가 정렬된 상태로 판단하여, 해당 위상 차이가 유지되는 한 지속적으로 에너지(전력)를 전송하도록 설계한다.
도 11에 도시된 고정 주파수 구동 방식과 비교해 볼 때, 도 12에 도시된 소위 phase 감지법은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 수신부(300)(선반(100)) 정렬 여부를 감지하여 대기 전력을 감소시키는 기술적 효과가 있다. 둘째, 이물질 정렬 여부를 감지하여 유도 가열의 가능성을 방지하는 기술적 효과가 있다.셋째, 송수신부 부품에 산포가 발생하더라도 일정한 동작점을 유지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 13은 도 6에 도시된 송신부 구조의 또 다른 일예를 도시하고 있다. 이하, 도 13을 참조하여, 입력 전력을 감지하는 송신부(200)를 이용하여 보조 공진을 발생시키는 원리를 설명하겠다.
도 13에 도시된 바와 같이, 송신부(200)(냉장고 본체)는 전압제어형 오실레이터(VCO)(1710), 증폭기(Amplifier, 1720), 로우패스필터(Low Pass Filter)(1730), 입력전류 감지기(1740), 인버터(1750) 그리고 공진부(1760)를 포함한다. 상기 공진부(1760)는 코일(1761) 및 커패시터(1762)로 구성된다.
보조공진(또는 2차공진) 주파수인 f2에서 동작시 수신부(300)(선반(100))가 정렬하였을 때에만 전력이 크게 전달 되며, 부하 별, 거리별에 대한 효율 차이는 둔감하므로, 수신부(300)의 전력을 제어하고 싶은 경우 송신부(200)에서 전력을 제어가 가능하다.
도 13은 이러한 특징을 이용하는 송신부 전력 제어 방법을 나타낸다. 도 11에 도시된 고정 주파수 구동 방법에 비하여 전력을 측정하기 위한 입력 전류 감지기(1740), 입력전류에는 구동 주파수 성분이 섞여 있으므로 이를 제거하기 위한 Low Pass Filter(LPF)(1730), 그리고필터된 입력전류 값을 특정 값에 피드백이 인가되도록 하는 레퍼런스전압 및 OPAMP(1720)가 추가 되었다.
도 13에 도시된 전력 제어 방법의 구동 알고리즘은 다음과 같다.
송신부(200)(냉장고 본체)는 상기 f2 보다 높은 주파수에서 구동을 시작하고, 특정 입력 전류를 가지는 동작점을 f2를 포함하는 특정 주파수 범위내에서 탐색한다.
해당 특정 주파수 범위내에서 동작점 탐색이 불가한 경우, 이물질(선반(100)이 아닌 다른 금속)이 접근했거나 또는 수신부(300)(선반(100))이 분리된 것으로 판단하여, 송신부(200)에 공급되는 전원을 오프시킨다.
반면, 해당 특정 주파수 범위내에서 동작점이 탐색된 경우에는, 수신부(300)(선반(100))가 정렬된 상태로 판단하여, 해당 입력전압이 유지되는 한 지속적으로 에너지(전력)를 전송하도록 설계한다.
도 11에 도시된 고정 주파수 구동 방식과 비교해 볼 때, 도 13에 도시된 소위 입력 전력 감지 방법은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 수신부(300)(선반(100)) 정렬 여부를 감지하여 대기 전력을 감소시키는 기술적 효과가 있다.둘째, 이물질 정렬 여부를 감지하여 유도 가열의 가능성을 방지하는 기술적 효과가 있다.셋째, 송수신부 부품에 산포가 발생하더라도 일정한 동작점을 유지할 수 있는 기술적 효과가 있다.넷째, 송신부(200)(냉장고 본체) 및 수신부(300)(냉장고의 선반(100)) 각각의 코일간 결합이 변경되어도(예를 들어, 송신부(200) 코일 및 수신부(300) 코일의 거리 변경 등), 일정한 동작점을 유지시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.다섯째, 정전력 구동을 통해 안정적인 부하 구동이 가능하다. 예를 들면, LED 부하의 경우 별도의 정전류 구동기가 필요 없는 장점이 있다.
전술한 바와 같이, 본 출원의 일예에 의한 무선 전력 전송 시스템을 이용하여 냉장고를 설계하면, 탈부착이 가능한 각각의 선반들(100)에 광원(즉, LED)를 구축하는 것이 가능하다.
종래 기술에 따르면, 냉장고 내의 탈부착이 가능한 선반(100)에 장착되는 LED의 경우 접점방식의 커넥터를 이용하므로, 노화와 부식의 위험을 안고 있다. 그러나, 본 출원의 일예는 이러한 문제점을 해결 가능하다.
냉장고 안쪽 벽면에 송신부(200)를 장착하고, 선반(100)에 수신부(300)를 장착하고 보조 공진점을 이용하여 무선으로 전력을 전송함으로써, 선반(100)으로 효과적으로 전력을 무선으로 전송할 뿐만 아니라, 선반(100)을 빼고 알루미늄재질의 음료수캔 혹은 철 계열의 냄비 등을 놓아도 이들이 유도가열 되거나 과도한 공진으로 인하여 송신부(200)가 파손되지 않도록 하는 것이 가능하다. 전술한 바와 같이 본 출원의 일예는 보조공진점(2차 공진점)을 이용하여 이러한 우려사항을 모두 해결할 수 있으므로 매우 유용하다.
한편, 냉장고의 본체에 내장된 송신부(200)의 코일 및 냉장고의 선반(100)에 내장된 수신부(300)의 코일 모두 PCB코일로 제작되었으며, 코일에는 MnZn계열의 페라이트(차폐부재)를 덧대어 송수신 코일간 상호 인덕턴스를 증가시켰다.
상기 차폐부재는 송신부(200) 및 수신부(300) 모두에 적용 가능하며, 차폐부재 두께는 1.2 - 10mm 정도가 적당하다. 또한, 상기 차폐부재는 단단한(rigid) 플레이트(plate) 뿐만 아니라 플렉서블한 쉬트(sheet)로도 이루어질 수 있다.
나아가, 송신부(200)의 공진부의 구체적인 사양은, 예를 들어 코일 인덕턴스는 약 9.3μH, 직렬 커패시터는 약 100nF, 그리고 송신부(200) 단독으로 존재할 경우의 공진 주파수는 약 150kHz 이다.
한편, 수신부(300)의 공진부의 구체적인 사양은, 예를 들어 코일 인덕턴스는, 약 36μH, 직렬 커패시터는 약 4.7nF, 병렬 커패시터는 약 2.2nF, 그리고 송신부(200) 및 수신부(300) 결합시 발생하는 보조공진 주파수는 약 350kHz 이다. 물론, 송/수신부 결합상태에 따라 상기 보조공진 주파수는 다를 수 있으며, 송신부(200)와 수신부(300)가 약 9mm간격으로 정렬 되었을 때의 실험값이다.
마지막으로, 수신부(300)의 부하의 구체적인 사양은, 예를 들어 부하의 종류로는 LED부하를 사용하였으며, 등가 부하 저항은 약 50Ω 이다.
한편, 본 출원의 다른 일예로서, 각각의 선반(100)에 다른 칼라 또는 밝기의 빛이 발광하도록 설계하는 것도 가능하다. 이를 구현하기 위하여, 각각의 선반(100)의 측면에 위치하는 냉장고 본체(송신부(200))에 공급되는 전력의 양을 차등적으로 조절할 수 있다. 또한, 무선전력전송 모듈에 전원이 인가되면 전력이 전송되고, 전원이 차단되면 전력 전송이 차단되는 원리를 이용하여 전원을 껐다 켜는 듀티(duty)를 조절하여 디밍(dimming)을 구현할 수 있다. 더 나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 보조 공진 주파수에서 구동주파수가 높아질수록 전력전송이 낮아지는 점을 이용하여, 구동 주파수를 이용하여 디밍(dimming)을 구현할 수 있다. 즉, 보조 공진 주파수로부터 점차적으로 구동 주파수를 높여 광원의 밝기를 점차적으로 감소시킬 수 있다. 반대로 보조 공진 주파수까지 점차적으로 구동 주파수를 감소시켜 광원의 밝기를 점차적으로 증가시킬 수 있다.
상기 선반(100) 조명의 디밍(dimming) 기술은 냉장고 도어 오픈 시 조명을 서서히 밝혀 시인성을 높이는 효과가 있으며, 냉장고 주변 온도 또는 시간에 따라 선반(100) 조명의 밝기를 조절하게 할 수 있다. 상기 디밍 기술은 다양한 컬러의 색(예를들어 R, G, B)을 조합하여 컬러 조명도 가능하게 한다.
앞서 상세하게 설명된 바와 같이, 복수개의 코일들을 이용한 무선 전력 전송 시스템에서, 송신부는 기설정된 전압을 수신하는 모듈 및 흐르는 전류에 따라 자속(magnetic flux)을 발생시키는 제1코일 및 제 1코일과 직렬로 연결되어 제1 공진주파수를 발생시키는 제1캐퍼시터를 포함할 수 있다. 상기 송신부와 이격한 수신부는, 전력을 소비하는 부하와, 제 1코일과 자속을 쇄교하여 전류가 유도되는 제2코일, 그리고 수신부가 송신부와 정렬하였을 때 보조공진을 발생시킬 수 있도록 상기 부하의 등가저항에 따라 제2코일과 직렬로 연결된 제2캐퍼시터 또는 병렬로 연결된 제3캐패시터를 포함할 수 있다.
이와 같은 무선 전력 전송 시스템은 송신부와 수신부가 정렬되었을 때 발생하는 보조 공진점을 이용하여, 수신부가 탈착되었을 때 송신부 코일에 과도한 공진 에너지(전류)가 발생하는 문제점 및 전송부와 수신부가 탈착된 이후 금속 이물질이 근접시 상기 금속 이물질을 유도 가열시키는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 상기 무선 전력 전송 시스템은 수신부가 탈착되었을 때 대기전력을 최소화할 수 있다. 더 나아가, 무선 전력 전송 시스템은 불필요한 회로를 최소화함으로써 단순하고 고 효율을 달성할 수 있다.
앞서 도 2-도 13을 참조하여 설명된 회로적 구성, 즉 기능적 구성을 포함하면서, 송신부(200) 및 수신부(300)는 냉장고의 선반(100)에 다양한 기계적 구성, 즉, 구조적 구성들을 갖도록 적용될 수 있다. 이와 같은 기계적 구성들중 송신부(200) 및 수신부(300)의 배치가 설계적 관점에서 중요할 수 있으며, 이에 따라 먼저 고려될 필요가 있다. 보다 상세하게는, 송신부(200) 및 수신부(300)의 배치가 결정되면, 선반(100) 및 관련 구조들이 이러한 배치에 기초하여 용이하게 설계될 수 있다. 따라서, 도 14는 냉장고의 저장실 및 선반을 개략적으로 도시하는 사시도이며, 다음에서 송신부(200) 및 수신부(200)의 배치가 도 14를 참조하여 설명된다.
앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)은 저장실(2)내의 설치를 위해 측벽(15) 또는 후벽(13)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 송신부(200) 및 수신부(300)는 자속즉, 전자기파를 이용하여 무선으로 전력을 전송하기 위해서는 서로 마주보고 있어야 한다. 따라서, 서로 마주하는 선반(100)과 냉장고(저장실(2))의 부분들, 즉, 선반(100)의 측부(100a,100b)/측벽(15a,15b) 또는 선반(100)의 후방부(100c,100d)/후벽(13a,13b)에 송신부(200) 및 수신부(300)가 설치될 수 있다. 실제적으로 선반(100)은 얇은 플레이트 형상을 가지므로, 이의 측부(100a,100b) 또는 후방부(100c,100d)는 송신부(200) 또는 수신부(300)를 직접 설치하기에 부적절할 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 송신부(200) 또는 수신부(300) 설치를 위한 플랜지(100e,100f)가 선반의 측부(100a,100b) 및 후방부(100c,100d)에 각각 제공될 수 있다.
송신부(200)는 측벽(15a,15b)에 배치될 수 있으며, 또한 후벽(13a,13b)에 배치될 수도 있다. 또한, 수신부(300)는 상기 송신부(200)와 마주하도록 선반(100)의 측부(100a,100b) 또는 후방부(100c,100d)에 배치될 수 있다. 만일 송신부(200) 및 수신부(300)가 측벽(15a,15b) 및 선반(100)의 측부(100a,100b)에 각각 배치되는 경우, 이러한 송신부(200) 및 수신부(300)는 사용자에게 잘 보여지지 않으며, 이에 따라 냉장고의 외관이 향상될 수 있다. 따라서, 송신부(200) 및 수신부(300)를 측벽(15a,15b) 및 선반(100)의 측부(100a,100b)에 각각 배치하는 것이 먼저 고려될 수 있으며, 다음에 도 16-도 45에 설명되는 선반(100)도 그와 같이 배치된 송신부(200) 및 수신부(300)를 갖는다. 보다 상세하게는, 수신부(300)는 선반의 광원에 수신한 전원을 공급하기 위해 선반(100)의 측부(100a,100b)에 설치될 수 있으며, 송신부(200)는 외부 전원과 연결되면서 수신부(300)와 마주하도록 측벽(15a,15b)에 설치될 수 있다. 다른 한편(alternatively), 후벽(13a,13b)의 뒤쪽에는 다양한 기계장치들이 전원과 연결되면서 배치되므로, 만일 송신부(200)가 후벽(13a,13b)에 배치되면, 외부전원에 용이하게 연결될 수 있다. 따라서, 후술되는 도 46 및 도 47의 예에서와 같이, 송신부(200)와 수신부(300)가 후벽(13a,13b) 및 선반(100)의 후방부(100c,100d)에 각각 배치될 수도 있다.
선반(100)은 앞서 설명된 바와 같이 배치된 송신부(200) 및 수신부(300)와 기능적 및 구조적으로 최적으로 연계되도록 설계될 수 있다. 이와 같은 선반(100)이 관련된 도면을 참조하여 다음에서 상세하게 설명된다. 도 16a 및 도 16b는 본 출원에 따른 선반을 좌측 및 우측에서 각각 바라본 사시도들이며, 도 17 및 도 18은 도 16의 선반의 분해사시도이다. 또한, 도 19는 커버, 수신부 및 송신부를 포함하는 선반의 부분 사시도이며, 도 20a은 수신부와 광원부의 어셈블리를 보여주는 평면도이고, 도 20b는 커버의 내부구조를 상세하게 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 14을 참조하여 설명된 바와 같이, 저장공간을 효율적으로 사용하기 위해 다수개의 선반(100)들이 후벽(13)에 의해 지지되면서, 상기 저장실(2)의 좌우측에 각각 배치될 수 있다. 도 16a는 냉장고를 정면에서 보았을 때, 저장실(2)의 좌측에 배치되는 선반(100)을 도시하며, 도 16b는 냉장고를 정면에서 보았을 때, 저장실(2)의 우측에 배치된 선반(100)을 도시한다. 앞서 설명되었으며 또한 도 19, 도 21, 도 23에도 도시된 바와 같이, 송신부(200) 및 수신부(300)는 무선 전력 송수신을 위해 서로 마주보도록, 측벽(15) 및 상기 측벽(15)을 마주하는 선반(100)의 측부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 도 16a의 선반(100)에서, 좌측부(100a)가 좌측벽(15a)과 마주하므로, 수신부(300)는 선반(100)의 좌측부(100a)에 배치되며, 송신부(200)는 좌측벽(15a)에 배치될 수 있다. 또한, 도 16b의 선반(100)의 경우, 우측부(100b)가 우측벽(15b)과 마주하므로, 수신부(300)는 선반(100)의 우측부(100b)에 배치되며, 송신부(200)는 우측벽(15b)에 배치될 수 있다. 더 나아가, 도시된 선반(100)들은 좌우측들에 각각 배치되기 위해 후벽(13)상에 고정 또는 지지되므로, 도시된 바와 같이 좌우측 브라켓(121a,121b)를 가질 수 있다. 이들 브라켓(121a,121b)은 선반(100)의 좌우측부(100a,100b)를 각각 형성하며, 수신부(300) 설치에 충분한 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 도 16a의 선반(100)의 경우, 수신부(300)가 좌측 브라켓(121a)에 설치되며, 도 16b의 선반(100)의 경우, 수신부(300)가 우측 브라켓(121b)에 설치될 수 있다. 이러한 브라켓(121a,121b) 어셈블리는 나중에 보다 상세하게 설명된다. 한편, 만일, 도 1 및 도 16에 도시된 것과는 다르게, 냉장고가 좌우측벽(15a,15b)에 걸쳐 연속적으로 연장되는 단일 선반(100)을 갖는 경우, 송신부(200) 및 수신부(300)는 좌측벽(15a)/선반 좌측부(100a) 및 우측벽(15b)/선반 우측부(100b)중 어느 하나에 선택적으로 설치될 수 있다.
이와 같은 기본적인 구성에 뒤이어, 앞서 언급된 도면들 다시 참조하여, 선반(100)의 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선반(100)은 선반부재(110)을 포함할 수 있다. 선반부재(110)상에는 냉장고 내에 저장되는 식품이 놓여질 수 있다. 선반부재(110)는 상기 식품을 실질적으로 지지하는 플레이트(plate)(110a)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트(110a)는 실질적으로 선반부재(110)의 대부분을 차지하며, 이에 따라 상기 선반부재(110)의 몸체를 형성할 수 있다. 플레이트(110a)는 식품의 안정적인 지지를 위해 충분한 강도를 가질 수 있다. 플레이트(110a)는 그위에 놓여진 식품뿐만 아니라 다른 선반(100)의 플레이트(110a)에 놓여진 식품들도 용이하게 식별할 수 있도록 투명한 부재로 이루어질 수 있다. 또한, 선반부재(110)는 플레이트(110a)의 양측부에 각각 배치되는 레일(rail)(113a,113b)를 포함할 수 있다. 이러한 레일(113a,113b)는 플레이트(110a)의 양측을 지지하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 24에 잘 보여지는 바와 같이, 레일(113a,113b)는 이의 상부에 형성되며 길이방향으로 연장되는 리세스(113c)를 포함할 수 있다. 플레이트(110a)의 측부는 이러한 리세스(113c)내에 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 선반부재(100)는 플레이트(110a)의 전단부 및 후단부에 각각 배치되는 전방 커버(111) 및 후방커버(112)를 포함할 수 있다. 전방 및 후방커버(111,112)는 노출되는 플레이트(110a)의 전후단부들을 보호하며, 동시에 선반(100)의 외관을 향상시킬 수 있는 디자인을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 후방 커버(112)는 이의 상부에 설치되는 배리어(barrier)(112a)를 가질 수 있다. 배리어(112a)는 후방 커버(112)로부터 소정 높이까지 돌출되며, 이에 따라 선반부재(110)상에 놓여지는 식품이 선반의 뒤쪽으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 선반부재(110)의 조립시, 먼저 플레이트(110a)가 레일(113a,113b)의 리세스(113c)상에 안착되며, 고정수단, 예를 들어 접착제(113f)를 이용하여 상기 리세스(113c)상에 고정될 수 있다. 또한, 이러한 플레이트(110a)-레일(113a,113b)의 예비 어셈블리의 전방 및 후방 끝단에 상기 커버들(111,112)가 각각 끼워지며, 플레이트(110a) 뿐만 아니라 레일(113a,113b)의 끝단들도 커버들(111,112)에 의해 붙잡힐(held) 수 있다. 따라서, 이러한 과정을 통해, 플레이트(110a), 레일(113a,113b) 및 커버들(111,112)은 하나의 어셈블리, 즉 선반부재(110)로 형성될 수 있다.
또한, 선반(100)은 후벽(13)에 대해 상기 선반부재(110) 및 그위에 놓인 식품을 지지하도록 구성되는 브라켓(120)을 포함할 수 있다. 브라켓(120)은 선반부재(110)의 아래쪽에 배치되며, 선반부재(110)의 바닥부를 지지할 수 있다. 브라켓(120)은 선반부재(110)의 안정적인 지지를 위해 선반부재(110)의 양측부에 각각 배치되는 좌측 및 우측 브라켓(121a,121b)로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는, 이러한 좌우측 브라켓(121a,121b)는 선반부재(110)의 좌우측 아래쪽에 배치되며, 선반부재(110)의 바닥부의 좌우측부를 각각 지지할 수 있다. 좌우측 브라켓(121a,121b)는 선반부재(110)의 안정적인 지지를 위해 선반부재(110)의 좌우측부를 따라 길게 연장될 수 있다. 또한, 브라켓(120)은 좌우측 브라켓(121a,121b)을 지지하도록 구성되는 바(bar)(122a,122b)를 포함할 수 있다. 바(122a,122b)는 좌우측 브라켓(121a,121b)사이에 배치되며, 좌우측 브라켓(121a,121b)에 수직하게 배향될 수 있다. 또한, 바(122a,122b)는 좌우측 브라켓(121a,121b)의 전방 및 후방에 각각 배치될 수 있다. 바(122a,122b)는 브라켓(121a,121b)에 볼트와 같은 고정부재를 이용하여 결합될 수 있으며, 또한, 브라켓(121a,121b)에 직접 용접될 수도 있다. 상기 바(122a,122b)는 외력에 의한 브라켓(121a,121b)의 비틀림이나 변형을 방지할 수 있으며, 이에 따라 선반(100) 자체의 강도를 증가시킬 수 있다. 이와 같은 바(122a,122b)는 적절한 강도를 갖는다면, 원형, 타원형, 사각형과 같은 다양한 단면 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 16c에 도시된 바와 같이, 전방 바(122a)는 원형 단면을 갖는 원기둥 부재로 이루어지는 반면, 후방 바(122b)는 사각 단면을 갖는 플레이트 부재로 이루어질 수 있다.
브라켓(120)은 선반부재(110)을 지지하기 위해 후벽(13)에 고정되거나 지지되도록 구성될 수 있다. 이러한 고정 및 지지를 위해, 후벽(13)은 상기 브라켓(120)의 후단이 걸려서 지지될 수 있는 안착공(18)을 포함할 수 있다. 한편, 식품들의 높이 및 크기는 서로 다르므로, 이러한 식품들을 효율적으로 저장하기 위해서 선반(100)은 수직방향, 즉 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 이동가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 도 1, 도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이, 복수개의 안착공(18)이 수직하게 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 이러한 복수개의 안착공들(18)의 열(column)은 좌우측 브라켓(121a,121b)에 각각 제공될 수 있다. 브라켓(121a,121b)이 어느 하나의 안착공(18)으로부터 분리되어 다른 높이를 갖는 다른 안착공(18)에 결합되면, 선반(100)의 높이가 변화될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 16-도 19 및 도 22에 상세하게 도시된 바와 같이, 브라켓(120)은 후벽(13), 즉 안착공(18)에 결합되는 제1걸림편(123a)과 제2걸림편(123b)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 걸림편(123a,123b)은 브라켓(120)의 후단부에 제공되며, 상기 후단부의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1걸림편(123a)과 상기 제2걸림편(123b)은 각각 서로 다른 안착공(18)에 결합되어서, 상기 브라켓(120)을 상기 후벽에 고정할 수 있다. 상기 제1걸림편(123a)은 전체적으로 'ㄱ'자 형상, 즉 앵글 형상으로 형성되고, 상기 브라켓(120)의 후단의 상측에 제공될 수 있다. 상기 제1걸림편(123a)은 상기 안착공(18)에 삽입되면, 상기 안착공(18)의 상측에 걸려지며, 상기 브라켓(120)의 전단부가 아래쪽으로 쳐지는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2걸림편(123b)은 상기 제1걸림편(123b)의 하부에 제공되어서, 상기 안착공(18)에 삽입될 수 있다. 상기 제2걸림편(123b)이 상기 안착공(18)에 삽입되면, 상기 브라켓(120)이 상기 제1걸림편(123a)를 중심으로 후벽(13)을 향해 회전(pivot)하는 것을 방지하며, 이에 따라 상기 브라켓(120)의 전단이 아래쪽으로 쳐지는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2걸림편(123b)은 기능적 차이로 인해 상기 제1걸림편(123a)와 다른 형상을 가지는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 제2걸림편(123b)은 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(120)의 후방에서 후방을 향해서 돌출된 핀(pin)형상을 가지는 것이 가능하다.
상기 안착공(18)에서, 상기 제1걸림편(123a)에 삽입되기 위한 안착공과 상기 제2걸림편(123b)에 삽입되기 위한 안착공이 서로 인접하게 배치되어 짝을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1걸림편(123a)이 삽입되기 위한 안착공의 크기는 상기 제2걸림편(123b)가 삽입되기 위한 안착공의 크기에 비해서 클 수 있다. 이러한 경우에 상기 제1걸림편(123a)에 삽입되기 위한 안착공과 상기 제2걸림편(123b)에 삽입되기 위한 안착공이 짝을 형성하도록 순차적으로 배치되는 것이 가능하다. 또한,이러한 안착공들의 짝들은 앞서 설명된 바와 같이, 후벽(13)에 수직하게 일렬로 배치될 수 있다.
다른 한편, 사용자는 선반(100)의 후방에 놓인 식품을 꺼내기 어려울 수 있다. 따라서, 식품을 쉽게 꺼낼 수 있도록, 선반(100)은 수평방향, 즉 전방 및 후방으로 이동가능하게 구성될 수 있다. 실제적으로, 선반(100) 전체를 이와 같이 이동시키는 것은 구조적으로 어려울 수 있으므로, 선반(100)의 선반부재(110)가 전방 및 후방으로 이동가능하게 구성될 수 있다. 이러한 전후방의 이동을 위해 선반부재(110)의 레일(113a,113b)는 브라켓(120)에 슬라이드 가능하게 지지되거나 결합되도록 구성될 수 있다. 도 24는 도 16a의 A-A선을 따라 얻어진 단면도이며, 도 37은 선반부재의 레일을 나타내는 사시도 및 부분 확대도이다. 보다 상세하게는, 도 24는 플레이트(110a) 및 우측 브라켓(121b)과 함께 우측레일(113b)을 보여주며, 도 37은 관련된 다른 부재 없이 우측레일(113b)만을 보여준다. 이들 도면을 참조하여, 전후방 이동을 위한 메커니즘 및 레일의 상세한 구성이 다음에서 설명된다.
도 24에 도시된 바와 같이, 브라켓(120), 즉 우측 브라켓(121b)은 우측 레일(113b)를 슬라이드 가능하게 지지하도록 구성된 플랜지(121c)를 포함할 수 있다. 플랜지(121c)는 레일(113b)의 바닥면을 지지하도록 안쪽방향으로 연장될 수 있다. 레일(113b)은 아랫쪽방향으로 연장되며 플랜지(121c)의 외측면상에 지지되는 제 1 플랜지(113d)를 포함할 수 있다. 또한, 레일(113b)는 마찬가지로 아랫쪽 방향으로 연장되며 플랜지(121c)의 내측면에 의해 지지되는 제 2 플랜지(113e)를 포함할 수 있다. 제 2 플랜지(113e)는 다시 수평하게 바깥쪽으로 연장되는 연장부를 포함할 수 있으며, 보다 안정적인 지지를 위해 플랜지(121c)를 감쌀 수 있다. 따라서, 이러한 제 1 및 제 2 플랜지(113d,113e)에 의해 안내되면서 레일(113b)은 플랜지(121c)를 따라 이동할 수 있다. 이와 같은 제 1 및 제 2 플랜지(113d,113e) 및 플랜지(121c)는 좌우 레일(113a,113b) 및 브라켓(121a,121b)에 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 도 16d에 도시된 바와 같이, 좌우 레일(113a,113b)를 이용하여 선반부재(110)가 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 선반부재(110)가 전방으로 이동되면, 식품들은 사용자에게 가까워질 수 있으며, 이에 따라 사용자는 편리하게 식품들을 꺼낼 수 있다. 한편, 플랜지(121c)의 상부면이 레일(113b)의 바닥면과 전체적으로 접촉하면, 면접촉에 의한 상대적으로 큰 마찰저항이 발생할 수 있다. 따라서, 도 24에 도시된 바와 같이, 레일(113b)는 이의 바닥면에 형성되는 돌출부(113h)를 포함할 수 있다. 돌출부(113h)는 제 1 및 제 2 플랜지(113d,113e) 사이에 배치되도록 대체적으로 폭 방향에서 레일(113b)의 바닥부의 중앙부에 배치되며, 아래쪽으로 플랜지(121c)를 향해 연장될 수 있다. 돌출부(113h)는 플랜지(121c)와 상대적으로 좁은 접촉면을 가지므로, 큰 저항없이 레일(113b)은 플랜지(121c)를 따라 이동할 수 있다, 따라서, 도 16d에 도시된 바와 같이, 선반부재(110)는 보다 원활하게 전방 및 후방으로 좌우 레일(113a,113b) 및 브라켓(121a,121b)에 의해 지지되면서 이동할 수 있다.
냉장고는 상술된 이동가능한 선반부재(110)을 갖는 선반(100) 뿐만 아니라 상기 선반부재(110)가 움직이지 않도록 브라켓(121a,121b)에 고정된 선반(100)도 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 저장실(2)의 상부에 배치된 선반(100)의 후방에 높인 식품을 꺼내기는 어려운 반면, 저장실(2)의 하부에 배치된 선반(100)의 후방에 놓은 식품을 비교적 용이하게 꺼낼 수 있다. 따라서, 저장실(2) 상부의 선반(100)에는 이동 가능한 선반부재(110)가 적용될 수 있으며, 저장실(2) 하부의 선반(100)에는 고정되고 이동불가한 선반부재(110)가 적용될 수 있다. 즉, 선반(100)의 상대적 위치 및 다른 요건들을 고려하여, 상기 이동 가능한 선반부재(110)는 선택적으로 적용될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 리세스(113c)내에 안착된 플레이트(110a)는 접착제(113f)를 이용하여 리세스(113c)의 바닥면상에 고정될 수 있다. 이러한 고정을 보다 효율적으로 수행하기 위해, 다양한 추가적인 구성이 레일(113a,113b)에 추가될 수 있으며, 도 24 및 도 37은 그와 같은 구성을 잘 보여준다. 먼저, 플레이트(110a)가 리세스(113c)의 바닥부에 고정될 때, 플레이트(110a)는 가압될 수 있다. 이러한 가압에 의해 접착제(113f)가 리세스(113c)의 외부로 유출될 수 있으며, 선반(100)의 외관을 저해할 수 있다. 이러한 이유로, 레일(113a,113b)의 상부, 정확하게는 리세스(113c)의 바닥면에는 도 24 및 도 37에 도시된 바와 같이, 홈(113g)이 형성될 수 있다. 상기 홈(113g)은 리세스(113c)상에서 유동하는 접착제(113f)를 수용하며, 이에 따라 접착제(113f)가 리세스(113c)외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 접착제(113f)의 유출을 보다 효과적으로 방지하기 위해 한 쌍의 홈(113g)가 리세스(113c)의 바닥면상에 형성될 수 있다. 이들 한 쌍의 홈(113g)은 서로 소정간격으로 이격되며, 레일(113a,113b)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 따라서, 이들 홈들(113g)사이에 실질적인 접착면(113k)이 형성될 수 있다. 더 나아가, 리세스(113c)의 바닥면상에는 스페이서(spacer)(113i)가 형성될 수 있다. 스페이서(113i)는 리세스(113c)의 바닥면으로부터 위쪽으로 소정길이로 연장될 수 있다. 플레이트(110a)는 실질적으로 이러한 스페이서(113i)상에 놓여지며, 상기 스페이서(113i)에 의해 플레이트(110a)와 리세스(113c)사이에는 접착제(113f)가 채워질 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 이러한 이유로, 스페이서(113i)는 한 쌍의 홈들(113g)사이에, 보다 상세하게는 접착면(113k)상에 배치될 수 있다. 선반부재(110)의 조립시, 스페이서(113i)의 상부에는 접착부재, 예를 들어 양면 테이프가 불여질 수 있으며, 플레이트(110a)가 상기 스페이서(113i)상에 예비적으로 부착될 수 있다. 이 후, 플레이트(110a)는 접착제(113f)를 이용하여 레일(113b)에 최종적으로 고정될 수 있다. 이러한 고정작업중에, 접착제(113f)는 상기 홈(113g)에 의해 외부로 유출되지 않으며, 플레이트(110a)의 고정에 모두 사용될 수 있다. 따라서, 앞서 설명된 구성에 의해, 선반(100)의 외관을 해치지 않으면서, 플레이트(110a)는 레일(113a,113b)에 보다 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 선반(100)은 수신부(300)로부터 전원을 공급받아서 빛을 조사하도록 구성되는 광원부(140)을 포함할 수 있다. 도 25는 선반의 광원부의 상부(top)을 나타내는 평면도이며, 도 26a은 도 25의 B-B선을 따라 얻어진 단면도이고, 도 26b는 도 16a의 C-C선을 따라 얻어진 단면도이다. 도 27은 전방으로 빛을 조사하도록 구성된 선반의 광원부를 나타내는 사시도이며, 도 28은 하방으로 빛을 조사하도록 구성된 선반의 광원부를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 29는 도 27의 광원부의 바닥부(bottom)을 나타내는 평면도이며, 도 30a 및 도 30b은 브라켓에 결합된 광원부를 나타내는 부분 사시도이다. 더 나아가, 도 36a-도 36e는 광원부의 우측 및 좌측 캡들을 나타내는 사시도들 및 상기 캡을 나타내는 평면도, 정면도, 우측면도이다. 도 38은 냉장고 내부를 조명하는 벽체(wall)의 광원을 보여주는 냉장고의 정면도이며, 도 39는 냉장고 내부를 조명하는 벽체 광원 및 선반의 광원부를 보여주는 냉장고의 단면도이다. 이들 도면을 참조하여, 광원부(140)을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 또한, 도 16-도 20은 선반(100)의 전제 구조들을 상세하게 보여주므로, 다음의 설명에서 함께 참조된다.
냉장고의 내부공간, 즉 저장실(2)은 어둡기 때문에 사용자가 저장된 식품을 용이하게 찾을 없다. 따라서, 도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이, 냉장고의 내부, 즉 저장실(2)을 조명하기 위해서 광원(60A,60B)이 제공될 수 있다. 상기 저장실(2)의 균일한 조명을 위해, 광원(60A,60B)은 예를 들어, 상측벽(12)에 설치될 수 있으며, 상측벽(12)의 전방부 및 후방부에 각각 배치될 수 있다. 그러나, 광원(60A,60b)에서 방출된 빛은 선반(100) 및 그 위에 놓여진 물품에 가려져, 저장실(2)의 모든 영역들에 도달할 수 없다. 따라서, 광원(60A,60B)에 추가적으로, 선반(100)에 광원부(140)가 설치되면, 이러한 광원부(140)는 선반들(100)사이의 공간을 직접적으로 조명할 수 있다. 이러한 이유로, 선반(100)에 설치된 광원부(140)에 의해 사용자는 선반(100)에 높인 물품을 더 잘 확인할 수 있으며, 저장실(2)이 균일하게 조명될 수 있다. 또한, 일반적으로 저장실(2)의 후방부가 전방부에 비해 더 어둡기 때문에, 전방 광원(60A)도 도 39에 도시된 바와 같이, 저장실(2)의 후방부의 조명을 위해 상기 후방부를 향해 배향될 수 있다. 따라서, 저장실(2)의 전방부가 상대적으로 저장실(2)의 후방부에 비해 조명이 부족할 수 있다. 이러한 이유로, 저장실(2)의 전방부를 조명할 수 있도록 광원부(140)는 선반(100)의 전방부에 배치될 수 있다. 또한, 광원부(140)는 균일한 조명을 위해 선반(100)의 전방부를 따라 연속적으로 연장될 수 있다. 실제적으로 광원부(140)는 브라켓(121a,121b)사이에 배치되며, 이의 좌우측 양끝단들이 브라켓(121a,121b)에 결합될 수 있다. 이러한 광원부(140)는 저장실(2)의 전방부 조명을 보충할 수 있다. 또한, 도 39에 도시된 바와 같이, 광원부(140)로부터 방출된 빛은 바로 아래에 있는 식품들이나 다른 선반들에 의해 반사될 수 있으며, 이에 따라 저장실(2)이 보다 균일하게 조명될 수 있다. 더 나아가, 도 39에 도시된 바와 같이, 냉장고는 선반(100)의 중앙부에 설치되는 추가 조명부(140-1) 및/또는 선반(100)의 후방부에 설치되는 추가 조명부(140-2)를 가질 수 있다. 이러한 추가 조명부(140-1,140-2)는 전방의 조명부(140)와 함께 저장실(2)을 보다 균일하게 조명할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 17 및 도 25에 잘 도시된 바와 같이, 광원부(140)는 하우징(141)을 포함한다. 하우징(141)은 중공의 관 형상의 부재로 이루어질 수 있다. 또한, 광원부(140)는 빛을 발광하도록 구성되는 광원모듈(142)를 포함할 수 있다. 모듈(142)는 도 29에 잘 도시된 바와 같이, 기판(142a)과 기판에 부착된 발광소자(142b)로 이루어질 수 있다. 발광소자(142b)는 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)로 이루어질 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 균일한 조명을 위해 광원부(140)는 선반(100)의 전방부를 따라 길게 연장되므로, 모듈(142)의 기판(142a)도 마찬가지로 길게 연장된 스트립 부재로 형성되며, 발광소자들(142b)도 기판(142a)을 따라 소정간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 수신부(300)로부터 전원을 공급받기 위해서 모듈(142)는 기판(142a)에 연결되는 배선(142c,142d)을 포함할 수 있으며, 이들 배선(142c,142d)은 광원부(140)외부로 연장되어 수신부(300)에 연결될 수 있다. 이와 같은 모듈(142)은 외부의 환경으로부터 보호받기 위해 하우징(141)내에 수용된다. 또한, 하우징(141)은 모듈(142)에 생성된 빛을 원하는 방향으로 조사하기 위해 특정부분을 제외한 나머지 부분들은 불투명하게 만들어진다. 즉, 상기 하우징(141)은 빛을 통과시키지 않도록 구성되는 차광부 및 빛을 통과시키도록 구성되는 투명부, 즉 윈도우(141c: 도 29 참조)를 포함할 수 있다.
또한, 도 26a, 도 26b 및 도 36a-도 36e에 잘 도시된 바와 같이, 광원부(140)는 하우징(141)의 양 끝단을 폐쇄하도록 구성되는 캡(143)을 포함할 수 있다. 캡(143)은 기본적으로 수분이나 기타 이물질이 하우징(141)내에 진입하여 모듈(142)의 고장을 유발하는 것을 방지할 수 있다. 캡(143)은 헤드(143i)와 상기 헤드(143i)로부터 연장되는 연장부(143a)를 포함할 수 있다. 헤드(143i)는 하우징(141)의 외부에 위치되며, 브라켓(121a,121b)과 결합될 수 있다. 헤드(143i)는 일부가 개방된 중공(hollow)인 몸체를 가질 수 있다. 즉, 헤드(143i)는 내부에 소정의 공간을 형성하는 컨테이너로 이루어질 수 있다. 일부가 개방되어 있으므로, 헤드(143i)의 내부 공간은 엑세스(access)될 수 있다. 따라서, 하우징(141)내부로부터 캡(143)을 통해 광원부(140)의 외부로, 작업자는 배선(142c,142d)를 용이하게 인출할 수 있다. 반면(in contrast), 연장부(143a)는 하우징(141)내부로 삽입되며, 모듈(142)을 붙잡을 수 있다. 즉, 연장부(143a)는 모듈(142)를 실질적으로 붙잡으며 지지하는 홀더가 될 수 있다. 하우징(141)의 좌우측 끝단에 캡(143)이 설치되면, 연장부, 즉 홀더(143a)는 모듈(142)의 좌우측부를 붙잡을 수 있다. 따라서, 이와 같은 캡(143), 정확하게는 연장부(143a)를 이용하여, 모듈(142)는 하우징(141)의 내벽들과 일정한 간격을 유지하면서 하우징(141)내에서 안정적으로 지지될 수 있다.
또한, 캡(143)은 도 25에도 도시된 바와 같이, 캡(143)의 몸체와 하우징(141)사이에 배치되는 실링부재(143b)를 더 포함할 수 있다. 실제적으로 실링부재(143b)는 상기 연장부(143a)를 감싸도록 배치된다. 실링부재(143b)는 캡(143), 즉 연장부(143a) 및 하우징(141)사이에 압입되며, 이에 따라 하우징(141)내부로 수분 및 기타 이물질이 진입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상기 실링부재(143b)는 하우징(141) 및 연장부(143a)사이에 개재되어 외부 물질이 상기 하우징(141)내로 진입하는 것을 방지하는 광원부(140)의 제 1 실링부를 형성할 수 있다. 또한, 캡(143)은 돌기(protrusion)(143c)를 포함할 수 있다. 돌기(143c)는 캡(143)의 좌우측 끝단으로부터 길이방향으로 바깥쪽으로 연장될 수 있다. 도 16-도 20에서도 잘 보여지는 바와 같이, 브라켓(120)는 전방부에 형성되는 홈(121d)을 포함할 수 있다. 따라서, 도 30a 및 도 30b에 잘 도시된 바와 같이, 돌기(143c)를 홈(121d)에 삽입함으로써 광원부(140)는 브라켓(120)에 결합되며, 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 돌기(143c)는 브라켓(120)에 직접적으로 결합되며 브라켓(120)의 외부로 노출되는 부위가 된다. 따라서, 이러한 돌기(143c)를 통해 배선(142c,142d)은 수신부(300)와 연결되기 위해 광원부(140) 및 브라켓(120)의 외부로 인출될 수 있다. 이와 같은 인출을 위해, 돌기(143c)는 도 30a 및 도 30b에 잘 도시된 바와 같이, 관통공(143h)를 포함할 수 있다. 수신부(200)의 위치에 따라 배선(142c,142d)은 좌우측 돌기(143c)중 수신부(200)와 인접한 어느 하나를 통해 인출될 수 있다.
한편, 상기 연장부(143a)는 앞서 설명된 바와 같이, 모듈(142)를 붙잡는 홀더로서의 기능을 제공할 수 있다. 즉, 캡(143)은 하우징(141)내부로 연장되며, 모듈(142)을 안정적으로 고정하도록 구성되는 홀더(143a)를 포함할 수 있다. 상기 홀더(143a)는 도 26a 및 도 26b에서 잘 보여진다. 도 26a는 모듈(142)와 결합된 홀더(143a)를 보여주는 반면, 도 26b에서는 홀더(143a)를 더 잘 보여주기 위해 모듈(142)이 생략되어 있다. 도 26a 및 도 26b를 참조하면, 캡(143)은 모듈(142)의 양 끝단을 지지하도록 구성되는 스토퍼(143d)를 홀더(143a)로써 가질 수 있다. 모듈(142)은 일반적으로 소정의 길이를 가지며, 이러한 길이는 여러가지 조건들, 예를 들어 포함된 소자(142b)의 갯수에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 모듈(142)의 길이가 먼저 결정되므로, 이와 같은 모듈(142)의 양끝단과 맞닿으면서 이들을 지지하도록 스토퍼(143d)의 크기,즉 길이도 결정될 수 있다. 상기 스토퍼(413d)에는 관통공(143k)이 형성되며, 하우징(141)의 내부와 외부가 상기 관통공(143k)에 의해 서로 연통될 수 있다. 따라서, 배선(142c,142d)은 관통공(143k)를 통해 하우징(141)의 외부로 인출될 수 있으며, 이러한 관통공(143k)은 도 30a 및 도 30b에도 잘 보여진다.
또한, 캡(143)은 모듈(142)의 상부를 지지하도록 구성되는 제 1 암(arm)(143e)을 홀더(143a)로서 가질 수 있다. 제 1 암(143e)는 모듈(142)의 상부를 지지하도록 모듈(142)의 상부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 암(413e)은 스토퍼(143d)의 상부로부터 하우징(141)의 안쪽으로 소정길이로 연장될 수 있다. 더 나아가, 캡(143)은 모듈(142)의 하부를 지지하도록 구성되는 제 2 암(arm)(143f)을 홀더(143a)로서 가질 수 있다. 제 2 암(143f)는 모듈(142)의 하부를 지지하도록 모듈(142)의 하부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 암(413f)은 스토퍼(143d)의 하부로부터 하우징(141)의 안쪽으로 소정길이로 연장될 수 있다. 또한, 모듈(142)는 긴 몸체를 가지고 있으므로, 자중에 의해 아래로 처질 수 있다. 따라서, 제 2 암(413f)는 도시된 바와 같이, 제 1 암(413e)보다 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 암(413f)은 제 1 암(413e)의 1.1배-3.0배의 길이를 가질 수 있다. 또한, 제 2 암(413f)는 부분적으로 축소된 폭을 갖도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 26b 및 도 36a-도 36e에 잘 도시되는 바와 같이, 제 2 암(413f)은 헤드(143i)로부터 소정길이로 연장되는 제 1 연장부(143f-1)과 상기 제 1 연장부(143f-1)로부터 연장되며 제 1 연장부(143f-1)보다 적은 폭을 갖는 제 2 연장부(143f-2)를 포함할 수 있다. 제 1 연장부(143f-1)는 제 1 암(143e)와 대체적으로 동일한 길이를 가질 수 있으며, 이에 따라 제 2 연장부(143f-1)가 제 2 암(413f)의 연장된 길이를 형성하게 된다. 따라서, 보다 단순한 구조 및 적은 소재를 사용하여 제 2 암(413f)의 의도된 길이가 확보될 수 있다. 이와 같은 제 2 암(413f)은 모듈(142)의 하부의 보다 넓은 부위를 지지할 수 있으며, 이에 따라 긴 길이의 모듈(142)를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 앞서 설명된 바와 같이, 기판의 배선(142c,142d)은 스토퍼(143d)의 관통공(143k)를 통해 하우징(141) 외부로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 관통공(143k)을 통해서도 수분이 침투할 수 있다. 이러한 이유로, 도 30a에 잘 도시된 바와 같이, 캡(143)의 헤드(143i)는 실링물질(143g)로 충진될 수 있다. 즉, 상기 실링물질(143g)는 헤드(143i)내부에 제공되어 외부 물질이 하우징(141)내로 진입하는 것을 방지하는 광원부(140)의 제 2 실링부를 형성할 수 있다. 이러한 실링물질(143g)는 또한 헤드(143i)내에서 배선(142c,142d)을 고정시키는 역할도 할 수 있다. 더 나아가, 도 26a에 도시된 바와 같이, 수분 및 외부물질에 의한 모듈(142)의 고장을 보다 효과적으로 방지하기 위해, 홀더(143a), 즉 스토퍼(143d)와 제 1 및 제 2 암(143e,143f)의 내부 및/또는 주위에 추가적으로 실링부재 또는 물질(143m)이 제공될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 실링부재 또는 물질(143m)은 홀더(143a)(즉, 스토퍼(143d)/제 1 및 제 2 암(143e,143f))와 모듈(142)사이에 개재될 수 있으며, 수분 또는 다른 외부물질이 모듈(142)에 도달하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 즉, 앞서 설명된 제 1 및 제 2 실링부(143b,143g)와 더불어, 상기 실링부재 또는 실링 물질(143m)은 홀더(143a)와 모듈(142)사이에 개재되어 외부물질이 상기 모듈(142)에 도달하는 것을 방지하는 광원부(140)의 제 3 실링부로서 작용할 수 있다. 이러한 추가적인 실링부재 또는 물질(143m)은 스토퍼(143d)의 관통공(143k)도 실링할 수 있다. 따라서, 헤드(143i)내의 실링물질(143g)(도 30a 참조)이 관통공(143k)를 통해 하우징(141)내부로 진입하는 것도 방지할 수 있다.
이와 같은 광원부(140)는 도 27에 도시된 바와 같이, 전방으로 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 도 25를 참조하면, 하우징(141)은 전방부(141a) 및 후방부(141a)를 포함할 수 있으며, 상기 전방부(141a)가 사용자를 향해서 배향될 수 있다. 따라서, 도 27에 도시된 바와 같이, 발광소자(142b)는 전방으로 빛을 조사하도록 전방, 즉 전방부(141a)를 향해 배향될 수 있다. 또한, 전방부(141a)만이 투명하게 만들어져 조사된 빛을 통과시킬 수 있다. 이러한 빛의 조사는 저장실(2)을 효과적으로 조명할 수 있으나, 사용자의 눈부심을 유발할 수 있다. 이러한 이유로, 광원부(140)은 도 28에 도시된 바와 같이, 하방으로 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도 29에도 도시된 바와 같이, 발광소자(142b)는 하방으로 빛을 조사하도록 하우징(141)의 바닥부를 향해 배향될 수 있다. 또한 조사된 빛을 통과시키도록 구성된 윈도우(141c)가 하우징(141)의 바닥부에 형성될 수 있다. 이러한 배향에 따라 사용자에게 직접 빛이 조사되지 않아서, 눈부심이 방지될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 40a에 도시된 바와 같이, 광원부(140)는 직하방을 향해 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 이러한 직하방으로의 빛의 조사를 위해, 광원부(140)는 수평면에 실질적으로 나란하게 배향될 수 있다. 빛을 방출하는 윈도우(141c)가 광원부(140), 정확하게는 하우징(141)의 바닥부에 배치되므로, 직하방으로 빛을 조사하기 위해, 광원부(즉, 하우징(141))의 바닥부 또는 윈도우(141c)가 상기 수평면에 실질적으로 나란하게 배향될 수 있다. 다른 한편, 도 40b에 도시된 바와 같이, 광원부(140)는 하방 뿐만 아니라 저장실(2)의 후방부에도 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 광원부(140)는 저장실(2)의 후방부를 향해 배향될 수 있으며, 상기 수평면에 대해 소정의 경사각을 갖도록 배향될 수 있다. 보다 정확하게는, 저장실(2)의 후방부에도 빛을 조사하기 위해, 하우징(141)의 바닥부 또는 윈도우(141c)가 저장실(2)의 후방부를 향해 배향될 수 있으며, 상기 수평면에 대해 소정의 경사각을 갖도록 배향될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 같이, 광원부(140)은 모듈(142), 정확하게는 발광소자(142b)를 보호하는 하우징(141)을 포함하나, 이러한 하우징(141)없이 광원부(140)는 모듈(142)을 포함할 수 있다. 즉, 광원부(140)는 외부로 노출된 모듈(142), 즉 발광소자(142b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 27에 도시된 바와 같이, 노출된 발광소자(142b)가 광원부(140)로서 선반(100)에 배치될 수 있으며, 전방으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 다른 한편, 도 28에 도시된 바와 같이, 노출된 발광소자(142b)는 광원부(140)로서 선반(100)에 배치될 수 있으며, 하방으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 이러한 노출된 발광소자(142b)를 갖는 광원부(140)에도 본 명세서에서 설명되는 다양한 광원부(140)의 구성이 동일하게 적용될 수 있다.
윈도우(141c)가 광원부(140)(즉,하우징(141)) 바닥부 전체에 형성되면, 빛의 방출면적의 증가로 인해 저장실(2) 내부를 더 밝게 조명할 수 있다. 그러나, 이와 같은 윈도우(141c)에서 방출된 빛의 일부가 전방으로 조사되어 사용자에게 눈부심을 발생시킬 가능성이 있다. 따라서, 도 29 및 광원부(140)의 단면을 나타내는 도 41a-도 41e에 도시된 바와 같이, 윈도우(141c)는 하우징(141)의 바닥부 전체가 아닌 일부에만 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 41a에 도시된 바와 같이, 윈도우(141c)의 전단(fron end)에서 후단(rear end)사이의 길이(A1)는 광원부(140)(정확하게는, 하우징(141))의 전단에서 후단까지의 거리(A2)의 1/2로 설정될 수 있다. 이러한 윈도우(141c) 길이(A2)의 설정에 의해, 눈부심이 방지되면서도 충분한 조명이 제공될 수 있다. 또한, 이와 같은 윈도우(141c)가 하우징(141)의 바닥부의 전방부에 배치되면, 앞서 이미 언급된 바와 같이, 사용자의 눈부심을 야기시킬 수 있다. 따라서, 도 41a-도 41e에 도시된 바와 같이, 윈도우(141c)는 하우징(141)의 바닥부의 후방부에 배치될 수 있다. 도 41a의 윈도우(141c), 즉, 하우징(141)의 후방부에 배치된 윈도우(141c)는 눈부심을 발생시키지 않으므로, 도 40a에 도시된 바와 같이, 직하방으로 조사하는 광원부(140)에 적용될 수 있다. 반면, 도 40b의 광원부(140)에 있어서, 윈도우(141c) 자체가 저장실(2)의 후방부를 향해 배향되므로, 이러한 윈도우(141c)로부터 조사된 빛은 눈부심을 발생시킬 가능성이 적다. 따라서, 도 40b의 광원부(140)는 하우징(141)의 바닥부 전체에 형성되는 윈도우(141c)를 가질 수 있다. 또한, 발광소자(142b)들은 소정간격으로 이격되어 있으므로, 발광소자(142b)에 인접한 윈도우(141c)의 일부는 윈도우(141c)의 다른 부위에 비해 상대적으로 밝을 수 있다. 즉, 점 광원이 사용자에게 인식될 수 있다. 이러한 현상은 냉장고의 외관에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이유로, 윈도우(141c)는 입사되는 빛을 균일하게 분산시킬 수 있는 디퓨져(diffuser)로 이루어질 수 있다. 상기 디퓨져의 사용으로 인해 점 광원효과가 제거될 수 있다.
또한,도 41b에 도시된 바와 같이, 윈도우(141c)는 만곡지게(curved) 형성될 수 있다. 즉, 윈도우(141c)는 실질적인 곡률반경(R)을 갖도록 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 윈도우(141c)는 부분적으로 만곡질 수 있으며, 이에 따라 적어도 하나의 만곡진 부분(curved portion)을 포함할 수 있다. 또한, 윈도우(141c)는 전체적으로 만곡지게 형성될 수 있다. 이러한 만곡진 윈도우(141c)를 통해 빛은 보다 넓은 범위로 확산될 수 있으며, 저장실(2)이 보다 균일하게 조명될 수 있다. 광원부(140)가 앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)의 아래쪽에 위치한 영역을 조명하도록 구성되므로, 모듈(142) 및 발광소자(142b)도 도 41a 및 도 41b에 도시된 바와 같이, 하방으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 즉, 적어도 발광소자(142b)는 하우징(141)의 하부를 향해 배향되며, 이에 따라 하우징(141)의 하부 내면을 마주할 수 있다. 그러나, 다른 한편(alternatively), 도 41c에 도시된 바와 같이, 모듈(142) 및 발광소자(142b)는 하방 대신에 위쪽방향으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 즉, 발광소자(142b)는 하우징(141)의 상부를 향해 배향될 수 있으며, 하우징(141)의 상부 내면을 마주할 수 있다. 이러한 배향에 의해 발광소자(142b)는 윈도우(141c)와 마주하지 않으므로, 앞서 언급된 바와 같은 점광원 현상은 근본적으로 방지될 수 있다. 또한, 발광소자(142b)로부터 방출된 빛은 불투명한 하우징(141)의 내면들에 의해 반사되면서 확산(diffused)될 수 있으며, 이에 따라 일차적으로 하우징(141)내부에서 균일한 상태, 즉 균일한 광속(flux)을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 균일한 빛이 윈도우(141c)를 통해 외부로 방출됨으로써 보다 균일한 조명이 수행될 수 있다. 또한, 도 41d에 도시된 바와 같이, 위쪽방향으로 배향된 모듈(142) 및 발광소자(142b)는 광원부(140)의 후방부에 배치될 수 있다. 즉 발광소자(142b)는 하우징(141)의 내부공간의 후방부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광소자(142b)의 수직방향 중심축은 광원부(140)(즉, 하우징(141)의 수직방향 중심축(C)으로부터 소정거리(B)로 후방방향으로 이격될 수 있다. 이러한 이격 거리(B)는 예를 들어, 약 1mm 정도가 될 수 있다. 이러한 발광소자(142b)는 마찬가지로 후방부에 배치된 윈도우(141c)와 정렬될 수 있다. 따라서, 발광소자(142b)로부터 방출된 빛은 하우징(141)의 내면에 반사되어 바로 윈도우(141c)에 도달할 수 있다. 다른 한편, 도 41e에 도시된 바와 같이, 모듈(142) 및 발광소자(142b)는 광원부(140), 정확하게는 하우징(141)의 상부 뿐만 아니라 전방부를 향해 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 즉, 발광소자(142b)는 하우징(141)의 상부 내면 및 전방 내면을 마주할 수 있다. 이러한 배향을 위해, 발광소자(142b)는 수평면에 대해 소정의 각도(θ)로 경사질 수 있다. 예를 들어, 상기 각도(θ)는 10°내지 15°가 될 수 있다. 이와 같이 배향된 발광소자(142b)는 복수개의 하우징(141) 내면과 마주하므로, 발광소자(142b)에서 방출된 빛은 보다 크게 반사되고 확산될 수 있다. 예를 들어, 도 41a 및 도 41b에 도시된 하방으로 배향된 발광소자(142b)에서 빛의 40%가 하우징(141)의 내면에 의해 반사되는 반면, 도 41e의 발광소자(141b)에서는 빛의 70%가 상기 내면에 의해 반사될 수 있다. 따라서, 이러한 도 41e의 발광소자(141b)는 점광원 현상을 방지하면서도 현저하게 균일한 조명을 제공할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 선반부재(110)의 플레이트(110a), 즉 선반부재(100)의 몸체는 투명한 부재로 이루질 수 있으므로, 광원부(140)에서 방출되거나 냉장고의 다른 부분에서 반사된 빛을 통과시킬 수 있다. 따라서, 이와 같은 플레이트(110a)를 통한 빛의 누출로 인해, 의도된 공간이 적절하게 조명되지 못할 가능성이 있다. 이러한 이유로, 선반(100)은 선반부재(110), 정확하게는 플레이트(110a)에 형성되어 빛의 누출을 방지하기 위해 빛을 반사하도록 구성되는 레이어(layer)(114)을 포함할 수 있다. 도 42는 레이어를 포함하는 선반부재를 보여주는 평면도이다. 또한, 도 42는 설명상의 편의를 위해 선반부재(110)아래에 배치된 광원부(140)도 함께 도시한다.
레이어(114)는 플레이트(110a)에 입사되는 빛이 통과하지 못하도록 불투명하게 형성될 수 있다. 더 나아가, 이러한 불투명한 레이어(114)는 플레이트(110a)에 입사되는 빛을 반사할 수도 있다. 이러한 레이어(114)는 플레이트(110a)의 상면 또는 하면상에 배치될 수 있다. 또한, 레이어(114)는 여러가지 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 레이어(114)는 불투명한 도료를 사용하여 플레이트(110a)의 상면 또는 하면상에 인쇄되거나 플레이트(110a)의 상면 또는 하면상에 부착된 불투명한 필름으로 이루어질 수도 있다. 일반적으로 플레이트(110a)의 중앙부에는 물품들이 올려져 있으므로, 빛의 누출이 이러한 중앙부에서는 억제될 수 있다. 따라서, 레이어(114)는 도 42에 도시된 바와 같이, 플레이트(110a)의 가장자리에 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 레이어(114)는 플레이트(110a)의 전방부 및 후방부에 각각 배치되는 전방 및 후방 레이어(114a,114d)와 플레이트(110a)의 좌우측에 각각 배치되는 좌측 및 우측 레이어(114b,114c)를 포함할 수 있다. 이들 레이어들(114a,114b,114c, 114d)은 외부로 노출되어 빛을 통과시킬 수 있는 플레이트(110a)의 전후좌우 끝단들로부터 안쪽방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 플레이트(110a)의 가장자리부에서의 빛의 노출이 확실하게 방지될 수 있다. 특히, 플레이트(110a)의 전방부에는 광원부(140)가 배치되므로, 빛의 누출이 상기 플레이트(110a)의 전방부에서 심하게 발생될 수 있다. 따라서, 전방 레이어(114a)는 도 42에 도시된 바와 같이, 플레이트(110a)의 전단으로부터 플레이트(110a) 아래에 배치된 광원부(140)를 덮도록 연장될 수 있다. 이러한 전방 레이어(114a)에 의해 광원부(140)가 사용자에 보여지지 않으므로, 빛의 누출을 방지하면서도 선반(100)의 외관을 향상시킬 수 있다. 마찬가지로, 좌우측 레이어(114b,114c)도 좌우측 레일(113a,113b) 및 브라켓(121a,121b)를 사용자에게 보여지지 않게 가릴 수 있다.
광원부(140)은 앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)의 전방부에 배치되며, 하방으로 빛을 조사하도록 배향될 수 있다. 이러한 의도된 하방 조명을 위해서는, 광원부(140)는 선반의 상부를 형성하는 선반부재(100)보다 아래에 배치되는 것이 유리하다. 또한, 브라켓(121a,121b)이 선반부재(100)의 아래에 배치되며 충분한 강도를 가지므로, 선반부재(100)의 아래에 배치되는 광원부(140)를 지지하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 광원부(140)는 예를 들어, 도 16a에 도시된 바와 같이, 선반부재(110)의 아래쪽에 배치되며, 선반(100)의 전방부에 배치되도록 브라켓(121a,121b)의 전방부사이에 설치될 수 있다. 한편, 앞서 설명된 바와 같이, 전방 바(122a)도 광원부(140)와 마찬가지로 브라켓(121a,121b)의 전방부에 배치되므로, 광원부(140)와 전방 바(122a)의 다양한 상대적 배치가 고려될 수 있다. 이와 관련하여, 도 43a-도 43c는 광원부 및 브라켓의 바(bar)의 다양한 배치의 예들을 보여주는 측면도들이다. 먼저, 도 43a에 도시된 바와 같이, 광원부(140)가 전방 바(122a)의 앞쪽에 배치될 수 있다. 전방 바(122a)도 선반(100)의 전방부의 강도를 보강하기 위한 것이므로, 광원부(140)와 함께 브라켓(121a,121b)의 전방부에 배치되도록 광원부(140)에 인접하면서 상기 광원부(140)의 후방에 배치될 수 있다. 다른 한편(alternatively), 도 43b에 도시된 바와 같이, 광원부(140)가 전방 바(122a)의 뒤쪽에 배치될 수 있다. 앞서 도 43a에 설명된 것과 유사한 이유로, 광원부(140)는 저장실(2)의 전방부를 조명하기 위한 것이므로, 전방 바(122a)와 함께 브라켓(121a,121b)의 전방부에 배치되도록 전방 바(122a)에 인접하면서 상기 전방 바(122a)의 후방에 배치될 수 있다. 또 다른 한편, 도 43c에 도시된 바와 같이, 광원부(140)만이 브라켓(121a,121b)의 전방부에 배치될 수 있다. 대신에, 전방 바(122a)는 브라켓(121a,121b)의 전방부에 제공되지 않을 수 있다.
이와 같은 다양한 구성에 있어서, 먼저 도 43c의 예에서, 광원부(140)는 전방 바(122a)를 대체할 수 있을 만큼 충분한 강도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원부(140)의 하우징(141)은 금속재질로 만들어지고 충분한 두께 및 크기를 가질 수 있으며, 이에 따라 광원부(140) 자체가 선반(100)의 전방부에 충분한 강도를 제공할 수 있다. 따라서, 도 43c의 선반(100)은 적절한 강도를 가지면서도 단순한 구조를 가질 수 있다. 한편, 도 43a의 예에서, 광원부(140)는 전방 바(122a)의 앞쪽에 배치되므로, 광원부(140)에서 방출되는 빛이 전방 바(122a)에 의해 가려지거나 반사되지 않을 수 있다. 따라서, 전방 바(122a)와의 간섭없이, 도 43a의 광원부(140)는 의도된 저장실(2)의 전방부를 잘 조명할 수 있다. 또한, 광원부(140) 자체도 어느 정도의 강도를 선반(100)의 전방부에 제공할 수 있으므로, 전방 바(122a)의 추가에 의해 선반(100)의 강도는 더 보강될 수 있다. 결과적으로, 도 43A의 선반(100)은 높은 강도를 가지면서도 의도된 저장실(2)의 전방부를 적절하게 조명할 수 있으며, 본원의 다른 모든 도면들도 이와 같은 도 43a에 도시된 광원부(140)와 전방 바(122a)의 배치를 포함하고 있다.
이와 같은 도 43a의 배치 예와 관련하여, 광원부(140) 및 전방 바(122a)는 사용자의 편의를 위해 보다 상세하게 구성(configured)될 수 있다. 도 44는 광원부 및 바의 배치와 관련된 상세한 구성을 보여주는 측면도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 선반부재(110)은 전후방으로 이동가능하게 구성될 수 있다. 선반부재(110)의 전후방 이동을 위해, 사용자는 선반부재(110)를 당기거나 밀 수 있다. 이와 같은 조작을 원활히 수행하기 위해 선반부재(110)에 손잡이가 요구될 수 있다. 예를 들어, 선반부재(110)의 전방부, 즉 전방 커버(111)가 사용자에게 가깝게 위치되므로, 이러한 전방 커버(111)가 손잡이로서 이용될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 16c에도 도시되는 바와 같이, 선반(100)은 선반부재(110), 정확하게는 전방 커버(111)의 하부에 제공되는 손잡이(111a)를 포함할 수 있다. 손잡이(111a)는 사용자가 미끄러짐 없이 선반부재(110)를 파지할 수 있도록 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 손잡이(111a)는 도 16c에 도시된 바와 같이, 경사지게 배치된 다수개의 스텝부(step)로 이루어질 수 있다. 또한, 사용자의 손이 손잡이(111a)를 잡기 위해서는, 선반(100)의 전방부에 배치된 광원부(140)와 손잡이(111a)사이에 공간이 필요하다. 따라서, 광원부(140)는 전방커버(110)로부터 소정간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 광원부(140)의 전단부는 전방커버(110), 정확하게는 손잡이(111a)의 후단부로부터 소정거리(C1)으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 이격거리(C1)은 3mm-15mm가 될 수 있다. 이러한 이격거리(C1)에 의해 광원부(140)와 손잡이(111a)사이에는 사용자의 파지를 위한 충분한 공간이 제공될 수 있다. 또한, 광원부(140)는 선반(100)의 전방부에 배치되므로, 사용자가 선반부재(110)를 이동시키기 위해 손잡이(111a) 대신에 광원부(140)를 잡아당길 수 있다. 이러한 경우, 광원부(140)는 브라켓(121a,121b)에 고정되어 있으므로, 사용자의 당김에 의해 파손될 수 있다. 따라서, 앞서 이미 도 43a를 참조하여 설명된 바와 같이, 전방 바(122b)가 광원부(140)에 후방부에 인접하게 배치될 수 있다. 이러한 배치에 의해 전방 바(122b)와 광원부(140)사이에는 사용자의 손이 들어갈 수 있는 공간이 생성되지 않으므로, 광원부(140)가 손잡이(111a) 대신에 사용자에 의해 조작되는 것이 방지될 수 있다. 더 나아가, 전방 바(122b)는 광원부(140)보다 낮게 배치될 수 있다. 전방 바(122b)가 상대적으로 낮게 배치되므로, 사용자가 선반부재(110) 조작을 위해 손잡이(111a)대신 다른 부재를 잘못 잡는 경우에도, 사용자는 전방 바(122b)를 광원부(140)를 대신해서 잡을 수 있다. 보다 상세하게는, 전방 바(122a)의 하단부는 광원부(140)의 하단부보다 소정거리(C2)만큼 낮게 배치될 수 있다. 예를 들어, 이러한 거리(C2)는 1mm-7mm가 될 수 있다. 이러한 거리(C2)에 따른 배치로 인해, 전방 바(122a)는 사용자에 의해 광원부(140) 대신에 잡힐 수 있으며, 이에 따라 광원부(140)의 파손이 방지될 수 있다.
앞서 설명된 선반(100)의 구조에 뒤이어, 냉장고에 적용된 송신부(200) 및 수신부(300)의 실제적인 구조가 다음에서 관련된 도면들을 참조하여 설명된다. 도 21은 본 출원에 따른 냉장고 및 선반을 나타내는 부분 사시도이며, 도 22는 선반의 브라켓 및 수신부를 나타내는 부분 평면도이고, 도 23은 저장실 측벽의 송신부와 선반의 수신부의 정렬을 설명하는 측면도들이다. 특히, 송신부(200)와 관련해서는,도 31- 도 35가 다음에서 참조된다. 보다 상세하게는, 도 31은 송신부의 측부를 나타내는 측면도이며, 도 32는 송신부의 배면을 나타내는 배면도이다. 도 33은 송신부 설치를 위한 구조를 포함하는 인터 케이스의 부분 사시도이다. 끝으로, 도 34a 및 도 34b는 냉장고에 설치된 송신부 및 수신부의 다양한 예들을 나타내는 단면도이며, 도 35는 냉장고에 설치된 송신부를 나타내는 부분 사시도이다. 더 나아가, 도 16-도 20은 선반(100)의 전제 구조들을 상세하게 보여주므로, 다음의 설명에서 함께 참조된다.
송신부(200)는 앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)에 설치된 수신부(300)를 마주하도록 측벽(15)상에 배치될 수 있다. 도 19, 도 21, 도 23, 도 31 및 도 32에 각각 도시된 바와 같이, 송신부(200)는 회로기판(210)으로 이루어질 수 있다. 또한, 송신부(200)는 기판(210)상에 형성되는 코일(211)을 포함할 수 있다. 상기 코일(211)은 송신부(200), 정확하게는 기판(210)의 수신부(300)와 마주하는 표면상에 제공될 수 있다. 보다 상세하게는, 코일(211)은 송신부(200), 정확하게는 기판(210)의 표면들중 수신부(300)에 가장 가까운 표면상에 형성될 수 있다. 이러한 코일(211)은 전력 전송을 위한 전자기파를 발생시키며, 도 2를 참조하여 설명된 1차 코일에 해당될 수 있다.
상기 송신부(200)에서 발생되는 전자기파는 수신부(300)를 향해 이송되지만 일부 전자기파는 반대방향으로 누설될 수 있다. 따라서, 송신부(200)는 이러한 전자파의 누설을 방지하기 위한 차폐부재(212)를 포함할 수 있다. 도 34b에도 잘 도시되는 바와 같이, 차폐부재(212)는 수신부(300)와 마주하는 송신부(200)의 표면에 대향되게 위치하는 송신부(200)의 표면에 제공될 수 있다. 즉, 송신부(200)는 수신부(300)와 마주하는 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면을 포함할 수 있으며, 차폐부재(212)는 이러한 제 2 표면상에 부착될 수 있다. 보다 상세하게는, 차폐부재(212)는 코일(211)이 형성되는 표면의 반대표면상에 직접 부착될 수 있으며, 또는 이러한 반대표면에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 차폐부재(212) 대신에 차폐코팅도 같은 목적으로 적용될 수 있다. 차폐부재(212)는 전자기파가 누설되는 것을 방지하면서 동시에 누설되는 전자기파, 즉 수신부(300)쪽이 아닌 다른 방향으로 배향된 전자기파를 다시 수신부(300)를 향해 실제적으로 우회시키거나 재배향시킬 수 있다. 따라서, 송신부(200)의 대부분의 전자기파가 수신부(300)로 전송될 수 있다. 또한, 차폐부재(212)는 코일(211)의 인덕턴스를 증가시키는 역할도 할 수 있다. 이와 같은 차폐부재(212)로 인해 보다 많은 량의 전력이 수신부(300)로 효과적으로 전송될 수 있다. 또한, 송신부(200)는 기판(210)에 연결된 단자(213)를 포함할 수 있다. 이러한 단자(213)는 수신부(300)에 전력을 공급하기 위해 외부 전원과 직접 연결될 수 있다. 또한, 상기 저장실(2)에는 습도가 높고, 물을 포함하는 식품들이 많이 보관되기 때문에, 물이 튀거나 응결되는 물방울이 상기 송신부(200)에 맺힐 가능성이 있다. 따라서 송신부(200)에는 방수 코팅(214)이 적용될 수 있다. 즉, 송신부(200)는 이의 내부로 수분 및 기타 이물질들이 진입하는 것을 방지하도록 구성되는 실링부재로서 상기 방수코팅(214)를 포함할 수 있다. 도 31에 도시된 바와 같이, 방수코팅(214)은 기판(210)상에 적용될 수 있으며, 수분이나 기타 이물질들이 기판(210)에 도달하는 것을 방지함으로써 누전이나 감전을 효과적으로 방지할 수 있다.
수신부(300)는 앞서 설명된 바와 같이, 측벽(15)상에 배치된 송신부(200)와 마주하도록 선반(100)의 좌측부 또는 우측부, 즉 좌측 브라켓(121a) 또는 우측 브라켓(121b)에 배치될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 선반(100)을 견고하게 지지하기 위해, 브라켓(121a,121b)의 후방부는 브라켓(121a,121b)의 전방부보다 큰 크기를 갖는다. 따라서, 수신부(300)는 상대적으로 넓고 이에 따라 적절한 강도도 갖는 브라켓(121a,121b)의 후방부에 배치될 수 있다. 즉, 수신부(300)는 브라켓(121a,121b)의 후단부로부터 거리(L1) 지점까지의 후방부 영역내에 배치될 수 있다. 이러한 거리 (L1)은 예를 들어, 브라켓(121a,121b)의 전체 길이(L)의 1/4로 설정될 수 있다. 따라서, 수신부(300)는 브라켓(121a,121b)의 후단부로부터 전방부쪽으로 전체길이(L)의 1/4 지점까지의 영역내에 배치될 수 있다.
도 18-도 23에 각각 도시된 바와 같이, 수신부(300)도 회로기판(310)을 포함할 수 있다. 또한, 수신부(300)는 기판(310)상에 형성되는 코일(311)을 포함할 수 있다. 상기 코일(311)은 수신부(300), 정확하게는 기판(310)의 송신부(200)와 마주하는 표면상에 제공될 수 있다. 보다 상세하게는, 코일(311)은 수신부(300), 정확하게는 기판(310)의 표면들중 송신부(200)에 가장 가까운 표면상에 형성될 수 있다. 이러한 코일(311)은 도 2를 참조하여 설명된 2차 코일에 해당될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 송신부(200)의 코일(211)은 수신부(300)와 마주하는 송신부(200)의 어느 한 표면상에 제공되며, 수신부(300)의 코일(311)도 송신부(200)와 마주하는 수신부(300)의 어느 한 표면상에 제공되므로, 상기 코일(211,311)들을 서로 마주하게 되며, 효과적으로 전력을 전송할 수 있다.
송신부(200)에서 발생되는 전자기파는 상기 수신부(300)에 대부분 전달될 수 있지만, 일부 전자기파는 수신부(300)를 통과하여 저장실(2) 내의 저장용기에 전달될 수 있다. 상기 용기가 금속 재질 등의 전자기 유도가 일어날 수 있는 재질의 용기라면, 상기 용기가 가열되면서 용기에 보관된 식품의 온도가 상승될 수 있다. 이러한 경우에 상기 용기내의 식품은 오히려 높은 온도로 가열되어서 쉽게 부패하거나 식품이 변질될 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 수신부(300)는 차폐 부재(312)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 송신부(200)에서 전달되는 전자기파가 식품 용기를 가열하는 것을 방지할 수 있다. 도 34b에도 잘 도시되는 바와 같이, 차폐부재(312)는 송신부(200)와 마주하는 수신부(300)의 표면에 대향되게 위치하는 수신부(300)의 표면에 제공될 수 있다. 즉, 수신부(300)는 송신부(200)와 마주하는 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면을 포함할 수 있으며, 차폐부재(312)는 이러한 제 2 표면상에 부착될 수 있다. 보다 상세하게는, 차폐부재(312)는 코일(311)이 형성되는 표면의 반대표면상에 직접 부착될 수 있으며, 또는 이러한 반대표면에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 차폐부재(312) 대신에 차폐코팅도 같은 목적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 차폐부재(312)는 기판(310)에서 코일(311)이 형성되는 표면에 반대쪽 표면상에 부착될 수 있으며, 이에 인접한 브라켓(120)상에 부착될 수도 있다. 이러한 차폐부재(312)는 용기의 유도 가열을 방지할 뿐만 아니라 전자기파 누설의 방지로 인해 전력수신효율을 증가시킬 수도 있다. 더 나아가, 차폐부재(312)는 코일(311)의 인덕턴스를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 전력수신효율이 더욱 증가될 수 있다. 또한, 도 19, 도 20 및 도 22에 잘 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 광원부(140)의 배선(142c,142d)와 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 수신부(300)의 기판(310)이 상기 배선(142c,142d)과 연결되며, 이에 따라 수신된 전력이 배선(142c,142d)을 통해 모듈(142)에 공급될 수 있다. 또한, 송신부(200)와 마찬가지로 수신부(300)에도 방수코팅이 적용될 수 있으며, 누전이나 감전을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 수신부(300)도 이의 내부로 수분 및 기타 이물질들이 진입하는 것을 방지하도록 구성되는 실링부재로서 상기 방수코팅을 포함할 수 있다. 이러한 방수코팅은 기판(310)상에 적용될 수 있으며, 수분이나 기타 이물질들이 기판(310)에 도달하는 것을 방지함으로써 누전이나 감전을 효과적으로 방지할 수 있다.
송신부(200)에서 코일(211)은 도 21-도 23에서 도시된 바와 같이, 상기 측벽(15)에 수직한 중심축에 대해서 반지름이 점차 커지는 원형을 이루도록 감겨질 수 있다. 즉, 코일(211)은 나선으로 감겨질 수 있다. 따라서, 상기 코일(211)은 동일한 평면내에 배치될 수 있다. 또한, 수신부(300)에서도 동일하게 코일(311)은 나선형으로 감겨지며 동일평면내에 배치될 수 있다. 따라서, 이와 같은 코일(211,311)의 구성으로 인해, 송신부(200) 및 수신부(300)의 두께는 크게 증가되지 않으며, 이에 따라 냉장고내에서 많은 공간을 차지하지 않는다. 또한, 도 21-도 23에서 코일(211,311)은 원형 형상을 가지나, 도 19에 도시된 바와 같이, 타원형 형상을 가질 수도 있다.
이와 같은 타원형 코일(211,311)은 효율적인 전력전송을 위해 보다 상세한 구성을 포함할 수 있다. 도 52는 송신부의 기판 및 코일의 상세한 구성을 보여주는 평면도이며, 도 53은 수신부의 기판 및 코일의 상세한 구성을 보여주는 평면도이다. 이들 도면들 및 관련된 다른 도면을 참조하여, 코일(211,311)과 이와 관련된 송수신부(200,300)의 다른 부품들이 다음에서 보다 상세하게 설명된다.
타원형 코일(211,311)은 부분적으로 축소된 외경(예를 들어, 최소외경(D2,D4))을 갖는다. 따라서, 타원형 코일(211,311)은 이의 배향에 따라, 동일한 직경(예를 들어, 최대외경(D1,D3))을 갖는 원형코일 보다 작은 수평 또는 수직방향 너비를 가질 수 있다. 즉, 원형 코일과 비교할 때, 타원형 코일(211,311)은 컴팩트한 프로파일(profile)을 가질 수 있다. 이러한 이유로, 타원형 코일(211,311)은 효과적인 전력전송을 수행하면서도 냉장고 내의 한정된 공간내에 배치되기에 적합할 수 있다. 또한, 수신부(300)의 위치변화가 발생하는 경우에도 상기 수신부(300)와 계속적으로 마주하면서 안정적으로 전력을 전송하기 위해, 송신부(200)는 수신부(300)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 송신부(200)의 코일(211)은 수신부(300)의 코일(311)보다 크게 형성될 수 있다. 그러나, 냉장고에 있어서, 선반(100)은 지속적으로 같은 위치에 고정되므로, 송수신부(200,300) 위치도 소정의 위치들로 특정되며, 지속적으로 유지될 수 있다. 따라서, 송신부(200)는 수신부(300)보다 크게 형성될 필요가 없다. 이러한 이유로, 송신부(200)는 수신부(300)와 실질적으로 같은 크기를 가질 수 있다. 즉, 송신부(200)의 코일(211)과 수신부(300)의 코일(311)은 같은 크기의 외형(outer profile)을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 도 19에도 도시된 바와 같이, 코일(211)의 외경(D1,D2)는 코일(311)의 외경(D3,D4)와 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 코일(211)의 최대 외경(D1)은 코일(311)의 최대외경(D3)와 동일하며, 코일(211)의 최소외경(D2)는 코일(311)의 최소외경(D4)와 동일하게 설정될 수 있다.
이와 같은 구성하에서, 코일(211,311)은 다음과 같은 실제적인 사양(sepcification)을 가질 수 있다. 먼저, 송신부(200)의 코일(211)에서, 최대외경(D1)은 44mm, 최소외경(D2)은 33mm 가 될 수 있다. 또한, 최대 내경(d1)은 30mm, 최소내경(d2)는 19mm가 될 수 있다. 코일(211)의 패턴 폭(W1)은 1.0mm가 될 수 있으며, 패턴들사이의 간격은 0.2mm로 설정될 수 있다. 코일(211)의 두께는 70㎛가 될 수 있다. 또한, 코일(211)은 실제적으로 적층된 두개의 레이어로 이루어질 수 있으며, 각 레이어에서 패턴의 감김수(즉, 턴수)는 5.5 턴(turn)이 될 수 있다. 따라서, 전체적으로 패턴의 감김수는 11턴이 될 수 있다.
수신부(300)의 코일(311)에서, 최대외경(D3)은 44mm, 최소외경(D4)은 33mm 가 될 수 있다. 따라서, 앞서 설명된 바와 같이, 코일(211)의 외경(D1,D2)는 코일(311)의 외경(D3,D4)와 동일하게 형성된다. 또한, 최대 내경(d3)은 23mm, 최소내경(d4)는 12mm가 될 수 있다. 코일(311)의 패턴 폭(W2)은 0.6mm가 될 수 있으며, 패턴들사이의 간격은 0.2mm로 설정될 수 있다. 코일(311)의 두께는 70㎛가 될 수 있다. 또한, 코일(211)과 마찬가지로, 코일(311)도 실제적으로 적층된 두개의 레이어로 이루어질 수 있으며, 각 레이어에서 패턴의 감김수(즉, 턴수)는 13.5 턴(turn)이 될 수 있다. 따라서, 전체적으로 패턴의 감김수는 27 턴이 될 수 있다. 또한, 코일(311)의 인덕턴스는 36.1±0.5μH 가 될 수 있으며, DC 저항은 2.8±0.2Ω이 될 수 있다. 이들 인덕턱스 및 DC 저항은 차폐부재(312)가 설치되었때의 값이다.
차폐부재들(212,312)는 이러한 코일(211,311)에서 누설되는 전자기파 및 자속을 차단하기 위해 상기 코일(211,311)의 외형보다 큰 외형을 갖도록 구성될 수 있다. 차폐부재들(212,312)도 다른 도면들, 예를 들어, 도 17 및 도 19에서 도시된 바와 같이, 최대 및 최소직경을 갖는 타원형상을 가질 수 있다. 따라서, 차폐부재들(212,312)의 최대직경은 코일(211,311)외 최대직경(D1,D3)보다 크게 설정될 수 있다. 또한, 차폐부재들(212,312)의 최소직경도 코일(211,311)외 최소직경(D2,D4)보다 크게 설정될 수 있다. 예를 들어, 차폐부재들(212,312)의 최대 직경은 46mm, 최소직경은 35mm로 설정될 수 있다. 이러한 차폐부재들(212,312)은 접착제, 예를 들어 양면 테이프를 이용하여 기판(210,310)에 부착될 수 있다. 또한, 효과적인 차폐를 위해 차폐부재들(212,312)는 강자성체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 차폐부재들(212,312)는 μ(투자율(permeability)) > 3000 인 강자성체로 제조될 수 있다. 보다 상세하게는, 차폐부재들(212,312)는 강자성체들 중에서 페라이트(ferrite), 아모포스 등으로 만들어질 수 있다. 만일 페라이트가 사용되는 경우, Mn-Zn 계열 또는 Ni-Zn 계열 페라이트가 사용될 수 있다. Mn-Zn계열 페라이트는 저손실에 적합하며, Ni-Zn계열 페라이크는 고주파에 적합하다.
도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이, 송신부(200)는 측벽(15)내에 내장될 수 있다. 따라서, 이와 같은 송신부(200)는 측벽(15)내에 안정적으로 설치될 수 있으나 유지보수를 위해 측벽(15)으로부터 분리하기가 어려울 수도 있다. 이러한 이유로, 송신부(200)는 측벽(15)으로부터 용이하게 탈착될 수 있는 모듈로서 만들어질 수 있다. 이러한 모듈화된 송신부(200)가 도 31-도 32에 도시되며, 이들 도면을 참조하여 다음에서 상세하게 설명된다.
먼저, 송신부(200)는 앞서 설명된 바와 같이, 코일(211), 차폐부재(212) 및단자(213)이 설치된 기판(210)을 포함할 수 있다. 또한, 송신부(200)는 이와 같은 기판(210)을 덮는 커버(220)를 포함할 수 있다. 커버(220)는 또한 상기 기판(210)및 이에 설치된 다른 부품들을 수용하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 커버(220)는 도 34a 및 도 34b에 잘 도시된 바와 같이, 몸체(220a)를 가질 수 있으며, 몸체(220a)는 평평한 기판(210)을 적절하게 지지하도록 소정크기의 플레이트로 이루어질 수 있다. 커버(220)는 상기 몸체(220a)로부터 돌출되며 이의 가장자리를 따라 연장되는 벽체(wall)(221)을 가질 수 있다. 이러한 벽체(221) 및 몸체(220a)에 의해 커버(220)는 실질적으로 소정크기의 컨테이너를 형성할 수 있다. 따라서, 형성된 내부공간내에 기판(210) 및 다른 부품들이 수용될 수 있다. 또한, 기판(210)은 벽체(221) 및 몸체(220a)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 벽체(221)는 기판(210)을 고정시키기 위한 리브(211a)를 더 포함할 수도 있다. 커버(220)는 몸체(220a)로부터 추가적으로 연장되는 플랜지(222)를 포함할 수 있다. 또한, 커버(220)는 벽체(221)로부터 플랜지(222)와 같은 방향으로 연장되는 리브(223)을 포함할 수 있다. 이와 같은 커버(220)와 기판(210)의 결합에 의해 송신부(200)는 모듈화될 수 있다.
도 33을 참조하면, 모듈화된 송신부(200)를 수용하기 위해 인너케이스(10)에는 홀 또는 리세스(200a)가 형성될 수 있다. 도 34a에 도시된 바와 같이, 인너케이스(10)과 아우터 케이스(10a)사이에는 단열재(S)가 채워진다. 단열재(S)가 케이스들(10,10a)사이에 채워질 때 정전기가 발생할 수 있다. 만일 단열재(S)가 채워지기 이전에 송신부(200)가 설치되면, 정전기에 의해 송신부(200)의 회로가 파손될 수 있다. 이러한 이유로, 단열재(S)가 케이스들(10,10a)사이에 채워진 이후에 송신부(200)가 설치된다. 또한, 미리 채워진 단열재(S)가 저장실(2)내로 진입하지 못하도록 송신부(200)를 설치하기 위한 자리(seat)는 바닥부가 폐쇄된 리세스(200a)로 형성된다. 또한, 인너케이스(10)의 강도를 보강하기 위해 인너케이스(10)의 내면에는 보강판(15a)이 설치될 수 있다. 보강판(15a)에도 송신부(200)의 설치를 위한 관통공(200b)이 형성되며, 상기 리세스(200a)와 연통될 수 있다. 따라서, 도 34a에 도시된 바와 같이, 송신부 모듈(200)을 리세스(200a)내에 삽입하면, 플랜지(222)는 보강판(15a)의 바깥면에 걸리며, 리브(223)은 보강판(15a)의 내면에 걸릴 수 있다. 동시에 송신부 모듈(200)의 대부분은 리세스(200a)내에 배치되며, 외관을 저해하지 않도록 오직 커버(210) 만이 도 35에 도시된 바와 같이 외부로 노출된다. 따라서, 이러한 결합메커니즘에 의해 송신부 모듈(200)은 측벽(15)에 안정적으로 부착될 수 있으며, 같은 방식으로 유지보수를 위해 측벽(15)으로부터 용이하게 탈착될 수 있다. 또한, 플랜지(222)가 관통공(200b)보다 크게 형성되므로 외부의 이물질이 리세스(200a)내로 진입하지 못한다. 추가적으로 벽체(221)주위에 실링부재(224)가 제공될 수 있으며, 이에 따라 리세스(200a)는 송신부(200)의 고장을 방지하도록 보다 완전하게 밀폐될 수 있다. 또한, 단열재(S)가 채워지기 이전에, 외부전원과 연결된 배선이 리세스(200a)에 인접하게 미리 케이스들(10,10a)사이에 배치되며, 이후 채워진 단열재(S)에 의해 케이스들(10,10a)사이에 고정될 수 있다. 따라서, 송신부(200)가 리세스(200a)에 설치될 때, 상기 리세스(200a) 인접한 배선에 송신부(200)의 단자(213)는 바로 연결될 수 있으며, 송신부(200)와 외부전원사이의 연결은 용이하게 수행될 수 있다. 상기 외부전원에 연결된 배선의 끝단에는 상기 단자(213)와 직접적으로 연결되도록 구성된 단자가 설치될 수 있으며, 이에 따라 송신부(200)와 외부전원은 보다 용이하게 연결될 수 있다. 더 나아가, 도 34b에 도시된 바와 같이, 보강판(15a)은 관통공(200b) 주변에 형성되는 리세스(15b)를 포함할 수 있다. 플랜지(200)는 상기 리세스(15b)내에 삽입되며, 보강판(15a)외부로 돌출되지 않을 수 있다. 보다 상세하게는, 플랜지(200)의 외면은 냉장고의 측벽(15) 표면과 동일 평면내에 배치될 수 있다. 따라서, 송신부(200)는 냉장고 측벽(15)과 실질적으로 일체화되며, 냉장고의 외관이 향상될 수 있다.
앞서 설명된 송신부(200)와 유사한 이유로, 수신부(300)도 브라켓(120)으로부터 용이하게 부착되고 탈착될 수 있는 모듈로서 만들어질 수 있다. 이러한 모듈화된 수신부(300)가 도 17-도 20에 도시되며, 이들 도면을 참조하여 다음에서 상세하게 설명된다. 참고적으로 도 17-도 19는 좌측 브라켓(121a)에 설치되는 수신부(300)을 보여주며, 도 20a 및 도 20b는 우측 브라켓(121b)에 설치되는 수신부(300)를 보여준다.
먼저, 수신부(300)는 앞서 설명된 바와 같이, 코일(311), 차폐부재(312) 및 배선(142c,142d)이 설치된 기판(310)을 포함할 수 있다. 또한, 수신부(300)는 이와 같은 기판(310)을 덮는 커버(130)를 포함할 수 있다. 커버(130)는 또한 체결부재를 이용하여 브라켓(120)에 부착될 수 있으며, 이에 따라 브라켓(120)과 커버(130)에 의해 수신부(300)는 감싸질 수 있다. 따라서, 커버(130)는 수신부(300)를 외부환경으로부터 보호할 수 있다. 커버(130)는 브라켓(120)에 부착되어 선반(100)의 일부를 형성하므로, 선반(100)이 이와 같은 커버(130)를 포함한다고도 설명될 수 있다. 커버(130)는 또한 상기 기판(310)및 이에 설치된 다른 부품들을 수용하도록 구성될 수 있다. 더 나아가, 커버(130)는 송신부(200)와 수신부(300) 사이의 전력전송 및 이를 위한 공진주파수 생성을 방해하지 않는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버(130)는 플라스틱과 같은 고분자 재질 및 기타 비 전도/비 금속 재질로 만들어 질 수 있다.
보다 상세하게는, 도 20a 및 도 20b에 잘 도시된 바와 같이, 커버(130)는 몸체(130a)를 가질 수 있다. 상기 몸체(130a)는 판형부재로 이루어질 수 있으며, 상기 몸체(130a)의 가장자리로부터 이에 대체적으로 수직하게 리브(130b)가 연장될 수 있다. 따라서, 커버(130)는 몸체(130a)와 리브(130b)에 의해 수신부(300)의 부품들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 또한, 커버(130)는 상기 몸체(130a)로부터 돌출되는 벽체(131)을 가질 수 있다. 이러한 벽체(131) 및 몸체(130a)에 의해 커버(130)에는 소정크기의 자리부(seat)(131a)가 형성될 수 있다. 따라서, 형성된 자리부(131a)내에 기판(310) 및 다른 부품들이 수용될 수 있다. 또한, 배선(142c,142d)은 전원을 공급하기 위해서는 광원부(140)까지 연장되어야 한다. 이러한 배선(142c,142d)를 완전하게 보호하기 위해 커버(130)는 도시된 바와 같이, 브라켓(120)의 측면을 따라 길게 연장될 수 있으며, 도시된 바와 같이 배선(142c,142d)도 이러한 커버(130)를 따라 배치될 있다. 커버(130)는 브라켓(120)의 측면의 외형과 일치하는 외형을 가질 수 있으며, 이에 따라 선반(100)의 외관이 향상될 수 있다.
커버(130)는 또한, 배선(142c,142d)를 붙잡도록 구성된 다수개의 리브들(132)를 포함할 수 있다. 이러한 리브들(132)에 의해 커버(130)에 안정적으로 부착될 수 있다. 또한, 커버(130)은 몸체(130a)에 형성되는 다수개의 보스(boss)(134)를 포함할 수 있다. 이러한 보스(134)에 대응하여, 도 18에 도시된 바와 같이, 브라켓(121a,121b)은 다수개의 체결공(121e)를 포함할 수 있다. 더 나아가, 커버(130)는 몸체(130a)에 형성되는 다수개의 돌기(135)를 포함할 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 브라켓(121a,121b)에는 이러한 돌기(135)들이 삽입되는 다수개의 홀(hole)(121f)이 형성될 수 있다. 브라켓(121a,121b)의 후방부들은 선반(100)을 견고하게 지지할 수 있도록 이들의 전방부보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 브라켓(121a,121b)의 전방부들은 한정된 공간을 갖는다. 따라서, 상대적으로 큰 크기를 갖는 보스(134) 및 체결공(121e)은 커버(130) 및 브라켓(121a,121b)의 후방부 및 중앙부에 배치되는 반면, 상대적으로 작은 크기의 돌기(135) 및 홀(121f)는 커버(130) 및 브라켓(121a,121b)의 전방부에 배치될 수 있다. 커버(130)가 브라켓(121a 또는 121b)에 결합될 때, 먼저 돌기(135)가 홀(121f)에 삽입됨으로써 커버(130)가 정확한 결합위치에 배치될 수 있다. 이러한 돌기(135) 및 홀(121f)의 위치결정(positioning)에 의해, 보스(134)와 체결공(121e)도 서로 정렬될 수 있다. 체결부재를 정렬된 보스(134) 및 체결공(121e)에 체결함으로써 커버(130)는 브라켓(121a,121b)중 어느 하나에 결합될 수 있다.
앞서 설명된 커버(130)와 기판(310)의 결합, 즉 기판(310)의 자리부(131a)로의 삽입에 의해 송신부(300)는 커버(130)와 모듈화될 수 있으며, 커버(130)와 함께 용이하게 브라켓(120)에 설치 또는 분리될 수 있다. 더 나아가, 배선(142c,142d)은 커버(130)를 따라 배열되면서 이의 끝단부에 형성되는 개구부(aperture)(133)을 통해 커버(130)의 외부로 인출되며, 바로 돌기(143c)을 통해 모듈(142)와 연결될 수 있다. 따라서, 도 18, 도 20, 및 도 30에 도시된 바와 같이, 커버(130), 수신부(300) 및 광원부(140)는 하나의 모듈 또는 어셈블리를 형성할 수 있다. 이러한 어셈블리에서, 선반(100) 전체의 관점에서, 수신부(300)는 이를 수용하는 커버(130)의 일부와 더불어 도 20a에 도시된 바와 같이, 수신부(R)를 형성할 수 있다. 또한, 배선(142c,142d)는 이를 수용하는 커버(130)의 일부와 더불어, 배선부(W)을 형성할 수 있다. 광원부(140)는 배선부(W)에 의해 전원을 공급받는 부하로서 간주될 수 있다. 이와 같은 어셈블리로서, 커버(130), 송신부(300) 및 광원부(140)는 선반(100), 정확하게는 브라켓(120)에 한번에 용이하게 설치될 수 있으며, 또한 유지보수를 위해 용이하게 분리될 수 있다. 커버(130)는 앞서 설명된 바와 같은 솔리드한(soild) 부재이외에 다른 형태로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 브라켓(121a,121b)상에 수신부(300)와 배선(142c,142d)를 배치시키고, 앞서 설명된 바와 같은 전력전송을 방해하지 않는 물질이 브라켓(121a,121b), 수신부(300) 및 배선(142c,142d)상에 도포될 수 있다. 즉, 솔리드한 커버(130) 대신에 도료 또는 다른 플렉서블한 부재가 커버(130)와 같은 기능을 수행하도록 이용될 수 있다. 이러한 커버의 다른 예는 동일하게 전력전송 및 공진주파수 생성을 방해하지 않으면서, 브라켓(121a,121b)에 수신부(300) 및 배선(142c,142d)을 고정시키며, 수신부(300) 및 배선(142c,142d)을 외부물질로 부터 보호할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)은 서로 다른 높이를 갖도록 위쪽방향 및 아랫쪽 방향으로 이동될 수 있다. 상기 선반(100)의 광원부(140)에 전원을 공급하기 위해서는 송신부(200)와 수신부(300)가 서로 마주보아야 한다. 따라서, 선반(100)의 이동후에도 서로 마주할 수 있도록 송신부(200) 및 수신부(300)중 어느 하나가 조절될 필요가 있다. 그러나, 수신부(300)는 선반(100)에 고정되어 함께 이동되므로, 수신부(300) 대신에 송신부(200)가 서로 마주할 수 있도록 조절될 필요가 있다. 따라서, 송신부(200)는 선반(100)이 위쪽 또는 아래쪽으로 이동한 후에도 수신부(300)와 계속적으로 마주하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 송신부(200) 및 수신부(300)사이의 대면을 위해, 여러가지 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 21 및 도 23에 도시된 바와 같이, 다수개의 송신부(200)가 측벽(15)에 서로 다른 높이들로 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 선반(100)이 배치될 수 있는 높이들과 같은 높이들에 송신부(200)들이 각각 배치될 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 서로 인접한 안착공들(18)에 걸리는 제 1 및 제 2 걸림편들(123a,123b)를 이용하여, 선반(100)은 후벽(13)에 고정될 수 있다. 도 23 및 도 34에 도시되는 바와 같이, 고정된 선반(100)의 브라켓(120)은 안착공들(18)사이에 배치되며, 이러한 브라켓(120)의 측면에 배치된 수신부(300)도 마찬가지로 안착공들(18)사이에 배치될 수 있다. 따라서, 도 23에 도시된 바와 같이, 다수개의 송신부(200)는 서로 인접하는 안착공들(18)사이의 높이들(H)로 측벽(15)에 배치될 수 있다. 즉, 송신부(200)는 서로 인접하는 안착공들(18)사이, 즉 거리(H)사이에 배치되도록 냉장고의 측벽(15)에 설치될 수 있다. 이러한 이유로, 도 23(a)에 도시된 어느 하나의 높이에서 도 23(b)에 도시된 다른 높이로 선반(100)이 이동하는 경우에도 수신부(300)와 송신부(200)가 안정적인 전력 전달을 위해 마주볼 수 있다. 또한, 보다 높은 전력전송 효율을 위해, 선반(100)의 높이가 변경된 후에도 송신부 및 수신부(200,300)의 코일들(211,311)이 도시된 바와 같이 서로 마주볼 수 있다. 더 나아가, 선반(100)의 높이가 변경된 후에도 상기 코일들(211,311)의 중심축이 더 높은 전력전송을 위해 서로 일치되도록 배치될 수도 있다. 또한, 만일 걸림편(123a,123b) 및 안착공(18)의 구조가 도 23에 도시된 것과는 다르게 변경되면, 서로 마주하도록 측벽(15) 및 브라켓(120)에 각각 배치된 송신부(200) 및 수신부(300)는 더 이상 안착공(18)들 사이에 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 만일 도 23에 도시된 브라켓(120) 후단의 상부 및 하단에 각각 배치되는 걸림편들(123a,123b)와 다르게, 상기 걸림편들(123a,123b)중 어느 하나가 브라켓(120) 후단의 중앙부에 배치되면, 안착공(18)들의 사이의 거리(H)도 이러한 걸림편(123a,123b)의 변경에 따라 줄어들 수 있다. 따라서, 수신부(300)와 마주하는 송신부(200)는 더 이상 상기 거리(H)내에 배치될 수 없을 수 있다. 그러나, 이러한 경우에도 수신부(300)는 여전히 브라켓(120)의 측부에 배치된다. 따라서, 송신부(200)의 전체 또는 적어도 송신부(200)의 일부가 브라켓(120)의 측부를 마주하도록 측벽(15)에 배치되면, 보다 상세하게는, 상기 브라켓(120)의 상단 및 하단부사이에 배치되면, 이러한 송신부(200)는 걸림편(123a,123b) 및 안착공(18)의 구성의 변화에 상관없이 브라켓(120)의 측부에 배치된 수신부(300)와 마주할 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 바와 같은 구성을 갖는 다수개의 송신부(200)를 형성하기 위해 단일의 기판(210)상에 다수개의 코일들(211)이 배치될 수 있다. 도 23의 송신부(200)를 대신하여, 도 31-도 35에 도시된 바와 같이, 다수개의 모듈화된 송신부(200)가 제공될 수 있다. 또한, 상술된 다수개의 송신부(200)를 대신하여, 단일의 송신부(200)가 측벽(15)상에 수직방향으로 슬라이드 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 송신부(200)는 따라서, 변화되는 선반(100) 및 수신부(300)의 높이에 맞게 자신의 높이를 조절할 수 있다. 더 나아가, 도 23에 도시된 바와 같이, 단일의 기판(210)상에 수신부(300)가 배치될 수 있는 높이 전체에 걸쳐서 단일의 코일(211a)이 배치될 수 있다. 따라서, 수신부(300)의 높이가 선반(100)과 함께 변화되더라도 항상 송신부(200)는 수신부(300)와 마주할 수 있게 된다. 한편, 수신부(300)의 위치는 안착공(18)에 의해 결정된다. 따라서, 송신부들(200)의 위치가 먼저 결정되고, 이러한 기 설정된 위치의 송신부(200)와 수신부(300)가 선반(100)의 높이가 변경된 후에도 서로 마주할 수 있도록 안착공(18)의 높이가 조절될 수도 있다.
전자기 유도 방식에 의한 전력전송에 있어서, 송신부(200)와 수신부(300)가 멀어지면, 전력전송효율이 감소될 수 있다. 따라서, 송신부(200)와 수신부(300)는 서로 맞닿도록 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 도 34를 참조하면, 단열재(S)는 인너 및 아우터케이스(10,10a)사이에 고압으로 충진되므로, 이들 케이스들(10,10a)에 많은 압력을 가하게 된다. 따라서, 인너 케이스(10), 즉 측벽(15)이 돌출될 수 있으며, 설계된 것과 다른 치수를 가질 수 있다. 만일 송신부(200)와 수신부(300)가 서로 맞닿게 설계되면, 이러한 생산 공정중의 치수변경으로 인해 송신부(200)가 수신부(300)를 가압하고 파손을 발생시킬 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 선반(100)은 수직 및 수평방향으로 이동된다. 따라서, 만일 송신부(200) 및 수신부(300)이 서로 맞닿게 설계되면, 선반(100)의 탈부착시 측벽(15) 또는 선반(100)자체에 손상이 가해질 수도 있다. 따라서, 도 34에 도시된 바와 같이, 송신부(200)와 수신부(300)는 일정 거리(t)로 서로 이격될 수 있다. 즉, 송신부(200)와 수신부(300)는 서로 직접 접촉하지 않도록 구성된다. 상기 거리(t)는 전력전송효율을 크게 감소시키지 않도록 설정되며, 대략적으로 9mm 정도로 설정될 수 있다. 한편, 기존의 유선전력전송방식은 선반(100)과 인너케이스(10)의 직접적인 접촉을 요구하므로, 부식, 누전 및 감전등과 같은 이유에 추가적으로 앞서 설명된 치수변경 및 손상과 같은 문제점을 더 내포하게 된다. 따라서, 이러한 이유들을 고려할 때, 무선 전력 전송 기술에 기초한 송신부(200) 및 수신부(300)을 적용하는 것이 냉장고 선반(100)의 광원에 전원을 공급하는 데 있어서 최적인 것이 보다 명확해질 수 있다.
앞서 참조된 모든 도면들에서 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 배선(142c,142d)를 이용하여 광원부(140)과 전기적으로 연결되며, 송신부(200)로부터 전송된 전력을 광원부(140)에 공급할 수 있다. 한편, 이러한 배선(142c,142d)을 이용한 전기적 연결과는 다른 전기적 연결을 선반(100)은 변형예로써 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 45는 수신부와 광원부의 전기적 연결의 변형예를 보여주는 사시도이다. 선반의 구성은 이미 앞서 설명되었으므로, 다음에서는 구별되는 구성만이 설명된다. 같은 이유로, 설명되지 않은 구성에 대해서는 앞서 다른 도면들을 참조하여 설명된 구성이 동일하게 적용되며, 이에 대한 상세한 설명은 또한 생략된다.
도 45에 도시된 변형예는 배선(142c,142d) 대신에 브라켓(121a)을 수신부(300)와 광원부(140)의 전기적 연결을 위해 사용할 수 있다. 이미 앞서 전제된 바와 같이, 송신부(200) 및 수신부(300)의 구조와 상기 송신부(200)에서 수신부(300)로의 전력 전송을 위한 구성은 앞서 설명된 것과 동일하다. 먼저 선반(100)은 브라켓(121a)과 수신부(300)를 전기적으로 연결하는 제 1 연결부(124)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 연결부(124)는 브라켓(121a)에 제공되며, 수신부(300)와 연결되는 제 1 및 제 2 접점(124a,124b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 접접(124a,124b)는 배선(124c,124d)에 의해 수신부(300), 정확하게는 기판(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 선반(100)은 브라켓(121a)과 광원부(140)를 전기적으로 연결하는 제 2 연결부(125)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 연결부(125)는 브라켓(121a)에 제공되며, 광원부(140)과 연결되는 제 1 및 제 2 접점(125a,125b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 접접(125a,125b)은 배선(125c,125d)에 의해 광원부(140), 정확하게는 모듈(142)과 전기적으로 연결될 수 있다. 더 나아가, 상기 제 1 및 제 2 연결부(125)사이의 전기적 연결을 위해 브라켓(121a)의 몸체가 이용될 수 있다. 이러한 전기적 연결을 위해 브라켓(121a)은 높은 전도성 재질, 예를 들어 강철로 이루어질 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 브라켓(121a)의 일부 구간(L)이 제 1 및 제 2 연결부(124,125)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 수신부(300)는 전송된 전력을 제 1 연결부(124), 브라켓(121a), 및 제 2 연결부(125)를 순차적으로 거쳐 광원부(140)에 전달될 수 있다.
제 1 연결부(124)의 제 1 및 제 2 접점들(124a,124b)에는 실링부(124e)가 제공될 수 있으며, 이에 따라 수분 및 다른 외부물질로부터 보호될 수 있다. 같은 이유로, 실링부(125e)가 제 2 연결부(125)의 제 1 및 제 2 접점들(125a,125b)에 제공될 수 있다. 이러한 실링부(124e,125e)는 실링물질을 상기 제 1 및 제 2 접점들(124a,124b,125a,125b)에 도포함으로써 형성될 수 있다. 또한, 브라켓(121a)도 누전이나 감전을 방지하기 위해 절연재질로 도포될 수 있다. 더 나아가, 수신부(300)를 보호하기 위해 커버(126)가 브라켓(121a)에 부착될 수 있다. 브라켓(121a)이 전기적 연결을 위해 이용되므로, 커버(126)는 수신부(300)와 제 1 연결부(124)만을 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 앞서 설명된 배선(142c,142d)을 보호하기 위해 길게 연장되는 커버(130)와는 달리, 커버(126)는 상당히 축소된 크기를 가질 수 있다. 만일 필요하다면, 커버(126)와 동일한 기능을 갖는 추가적인 커버가 제 2 연결부(125)를 보호하기 위해 적용될 수 있다. 위에서 좌측 브라켓(121a)에 적용된 전기적 연결구조가 설명되었으나 동일하게 우측 브라켓(121b)에도 적용될 수 있다. 이와 같은 도 45의 전기적 연결구조는 선반의 구조를 단순화시키면서도 효과적으로 전력을 광원부(140)에 전달할 수 있다.
앞서 도 14를 참조하여 설명된 바와 같이, 송신부(200)는 측벽(15) 대신에, 후벽(13)에 배치될 수 있으며, 이에 따라 수신부(300)도 이러한 송신부(200)와 마주하도록 선반(100)의 후방부에 배치될 수 있다. 도 46은 저장실의 후벽에 설치되는 송신부를 보여주는 정면도이며, 도 47은 후방부에 설치된 수신부를 갖는 선반을 보여주는 사시도이다. 송신부(200)를 잘 보여주기 위해, 도 47에서 도시된 바와 같은 수신부(300) 장착을 위한 구조는 도 46의 선반(100)으로부터 생략된다. 도 45의 예와 마찬가지로, 선반의 구성은 이미 앞서 설명되었으므로, 다음에서는 구별되는 구성만이 설명된다. 같은 이유로, 설명되지 않은 구성에 대해서는 앞서 다른 도면들을 참조하여 설명된 구성이 동일하게 적용되며, 이에 대한 상세한 설명은 또한 생략된다.
도 46을 참조하면, 냉장고가 좌우측 선반(100a,100b)들을 포함하므로, 이러한 좌우측 선반(100a,100b)에 전력을 공급하기 위해 한 쌍의 송신부(200)가 좌우측 후벽(13a,13b)에 각각 설치될 수 있다. 보다 상세하게는, 송신부들(200)은 후벽의 중앙부에 배치될 수 있다. 즉, 하나의 송신부(200)는 좌측선반(100a)의 우측 브라켓(121b)에 인접하게 좌측 후벽(13a)에 배치될 수 있으며, 다른 하나의 송신부(200)는 우측선반(100b)의 좌측 브라켓(121a)에 인접하게 우측 후벽(13b)에 배치될 수 있다. 도 47를 참조하면, 좌우측 선반(100a,100b)의 후방부에는 수신부(300)를 지지하기 위한 한 쌍의 추가 브라켓(100f)들이 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 하나의 브라켓(100f)이 좌측선반(100a)의 우측 브라켓(121b)의 후방부로부터 좌측 후벽(13a)에 나란하게 소정길이로 연장될 수 있다. 또한, 다른 하나의 브라켓(100f)이 우측선반(100b)의 좌측 브라켓(121a)의 후방부로부터 우측 후벽(13b)에 나란하게 소정길이로 연장될 수 있다. 이러한 브라켓들(100f)에 수신부들(300)이 각각 설치될 수 있다. 또한, 배선들(142c,142d)이 전송된 전력을 공급하기 위해 수신부들(300)과 광원부들(140)을 연결할 수 있다. 보다 상세하게는, 배선들(142c,142d)은 수신부들(300)로부터 브라켓(121a,121b)를 따라 광원부(140)까지 연장될 수 있다. 수신부들(300) 및 배선들(142c,142d)을 보호하기 위해, 앞서 설명된 커버(130)가 브라켓(121a,121b)의 전체 측면 뿐만 아니라 추가 브라켓(100f)를 덮도록 연장될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 송신부(200)와 수신부를 서로 마주할 수 있으며, 효과적으로 전력의 전송이 이루어질 수 있다. 도 46에 도시된 것과 다르게, 하나의 송신부(200)는 좌측선반(100a)의 좌측 브라켓(121a)에 인접하게 좌측 후벽(13a)에 배치될 수 있으며, 다른 하나의 송신부(200)는 우측선반(100b)의 우측 브라켓(121b)에 인접하게 우측 후벽(13b)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 송신부들(200)과 마주하도록, 앞서 설명된 브라켓들(100f) 및 수신부들(300)이 동일한 방식으로 좌측선반(100a)의 좌측 브라켓(121a, 예를 들어 도 16a 참조) 및 우측선반(100b)의 우측 브라켓(121b)에 각각 제공될 수 있다.
한편, 선반(100)은 냉장고의 후벽(13) 대신에 측벽(15)에 지지될 수 있다. 또한, 이러한 선반(100)의 광원부(140)에도 무선으로 전력을 공급하기 위해 송신부(200) 및 수신부(300)가 적용될 수 있다. 도 48은 저장실의 측벽에 지지되는 선반에 있어서 송신부 및 수신부의 구성을 보여주는 정면도이며, 도 49는 도 48의 선반을 나타내는 배면도이다. 또한, 도 50은 저장실의 측벽에 지지되는 선반에 있어서 송신부 및 수신부의 구성의 다른 예를 보여주는 정면도이며, 도 51은 도 50의 선반을 나타내는 측면도이다. 도 45-도 47의 예와 마찬가지로, 선반의 구성은 이미 앞서 설명되었으므로, 다음에서는 구별되는 구성만이 설명된다. 같은 이유로, 설명되지 않은 구성에 대해서는 앞서 다른 도면들을 참조하여 설명된 구성이 동일하게 적용되며, 이에 대한 상세한 설명은 또한 생략된다.
도 48을 참조하면, 선반(100)을 지지하기 위해, 냉장고의 측벽(15a,15b)은 서포터(supporter)(15c,15d)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 좌측 서포터(15c)는 좌측벽(15a)로부터 저장실(2) 안쪽으로 소정길이로 연장되며, 유사하게 우측 서포터(15d)는 우측벽(15b)로부터 저장실(2) 안쪽으로 소정길이로 연장될 수 있다. 또한, 선반(100)의 좌우측부들은 상기 좌우측 서포터(15c,15d)상에 놓여지며, 이에 따라 선반(100)은 냉장고내에서 안정적으로 지지될 수 있다. 이와 같이 서포터(15c,15d)와 선반(100)의 좌우측부들이 서로 마주하므로, 송신부(200) 및 수신부(300)는 서로 마주하는 좌측서포터(15c)/선반의 좌측부 또는 우측 서포터(15d)/선반의 우측부에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 48에 도시된 바와 같이, 우측 서포터(15d)에 송신부(200)가 설치되는 경우, 수신부(300)는 이와 마주하도록 선반의 우측부에 설치될 수 있다. 보다 상세하게는, 서포터(15d)는 길이에 비해 상대적으로 좁은 폭을 가지므로, 송신부(200)는 이러한 서포터(15d)의 형상에 따라 좁은 폭을 가질 수 있다. 송신부(200)는 서포터(15d)의 상부의 어느 부위에도 설치될 수 있다. 그러나, 사용자에 눈에 보여지지 않도록, 서포터(15d)의 전방부보다는 중앙부 또는 후방부에 배치될 수 있다. 또한, 도 49에 도시된 바와 같이, 선반(100)의 우측부에는 우측 레일(113b)이 배치되므로, 수신부(300)는 송신부(200)와 마주하도록 우측레일(113b)의 하면(즉, 바닥면)상에 설치될 수 있다. 또한, 송신부(200)가 서포터(15d)의 후방부에 배치되는 경우, 이와 같은 송신부(200)와 마주하도록 레일(113b)의 하면의 후방부상에 배치될 수 있다. 전방에 배치된 광원부(140)와 수신부(300)사이의 전기적 연결을 위해 레일(113b)이 이용될 수 있다. 이러한 전기적 연결을 위해 도 45에 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 연결부(124,125)가 동일하게 레일(113b)에 적용될 수 있으며, 레일(113b)은 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 누전 및 감전을 방지하기 위해, 예를 들어 도 45의 접점(124a,124b,125a,125b)과 같은 전기적 접점을 제외한 레일(113b)의 나머지 표면은 절연물질로 도포될 수 있다. 레일(113b) 대신에, 앞서 설명된 바와 같은 배선(142c,142d)를 이용하여, 수신부(300)과 광원부(140)가 서로 전기적으로 연결될 수도 있다. 또한, 외부 물질 및 수분으로부터 보호하기 위해, 앞서 설명된 커버(130,126)와 같은 보호부재가 적용될 수도 있다.
다른 한편, 도 51을 참조하면, 측벽(15)에 지지되는 선반(100)에 있어서도, 송신부(200)는 후벽(13)에 배치될 수 있다. 도 50은 후벽(13)의 중앙부에 배치된 송신부(200)를 보여주나 송신부(200)는 선반(100)의 후방부에 인접하게 후벽(13)의 어느 부위에도 배치될 수 있다. 도 50 및 도 51 둘 다에 도시되는 바와 같이, 선반(100)의 후방부에는 수신부(300)를 지지하기 위한 브라켓(100f)이 제공될 수 있다. 이러한 브라켓(100f)는 도 51에 잘 도시된 바와 같이, 선반(100)의 후방 끝단으로부터 아래쪽 방향으로 소정 길이로 연장될 수 있다. 이러한 브라켓(100f)에 수신부(300)가 송신부(200)와 마주하도록 설치될 수 있다. 앞서 도 48 및 도 49의 예에서도 설명된 바와 같이, 전방에 배치된 광원부(140)와 수신부(300)사이의 전기적 연결을 위해 레일(113a,113b)중 어느 하나가 이용될 수 있다. 또한, 도 45에 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 연결부(124,125)가 동일하게 레일(113a,113b)중 어느 하나에 적용될 수 있으며, 해당 레일은 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 전기적 접점을 제외한, 전기적 연결을 위한 레일(113a 또는 113b)의 나머지 표면은 절연물질로 도포될 수 있다. 다른 한편, 배선(142c,142d)를 이용하여, 수신부(300)과 광원부(140)이 서로 전기적으로 연결될 수도 있다. 또한, 외부 물질 및 수분으로부터 배선(142c,142d), 수신부(300), 연결부(124,125)등을 보호하기 위해, 앞서 설명된 커버(130,126)와 같은 보호부재가 적용될 수도 있다.
상술된 바와 같은 도 48-도 51의 구성에 의해, 측벽(15)에 지지되는 선반(100)에서도 송신부 및 수신부(200,300)을 이용하여 효과적으로 광원부(140)에 전력이 공급될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 냉장고의 구성은 선반(100)의 광원부(140)에 요구되는 전력을 무선으로 공급할 수 있다. 그러나, 보다 향상된 기능을 제공하기 위해서는, 냉장고의 구조 및 특성을 고려한 적절한 제어가 적용될 필요가 있다. 또한, 그와 같은 제어의 최적화는 의도된 기능적 향상을 보다 효과적이고 효율적으로 달성할 수 있다. 이와 같은 이유로, 앞서 설명된 냉장고에 대한 제어방법이 개발되었으며, 다음에서 관련된 도면들을 참조하여 설명된다. 특별히 반대되는 설명이 없는 한 앞서 참조된 도면들 및 이에 대한 설명들은 다음의 제어방법의 설명 및 도면들에 기본적으로 포함되고 참조된다.
다음에서 설명되는 제어방법들은 앞서 설명된 구성요소, 즉 다양한 부품들의 작동을 제어하며, 이러한 작동에 기초하여 의도된 기능들을 제공할 수 있다. 따라서, 제어방법과 관련된 작동 및 기능들은 제어방법의 특징 뿐만 아니라 모두 관련된 해당 구조적 구성요소들의 특징으로도 간주될 수 있다. 또한, 제어부는 프로세서(processor), 제어기(controller) 및 제어장치(controlling device)와 같은 다양한 명칭으로 불릴 수 있으며, 소정의 작동을 수행하기 위해 냉장고의 모든 구성요소들을 제어할 수 있다. 따라서, 제어부가 실질적으로 본 출원에서 다음에 설명되는 모든 방법 및 모드들을 실질적으로 제어하며, 이에 따라 이후 설명될 모든 단계들은 제어부의 특징이 될 수 있다. 이러한 이유로, 비록 제어부 또는 냉장고에 의해 수행되는 것으로 명확하게 설명되지 않는다 하더라도, 다음의 단계들 및 이들의 세부적인 특징들은 모두 제어부 또는 냉장고 자체의 특징으로 이해되어야 한다.
도 15는 본 출원에 따른 냉장고를 나타내는 블럭도이다. 또한, 도 54은 도어가 열릴 때 광원을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이며, 도 55은 도어가 닫힐 때 광원을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 냉장고의 구성이 제어적 측면에서 설명될 수 있다. 먼저 냉장고는 도어(20,40)의 개폐를 감지하는 도어 스위치(60)를 가질 수 있다. 개폐를 감지하기 위해 상기 도어 스위치(60)는 도어(20,40)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 도어 스위치(60)는 상기 제1도어(20)의 개폐를 감지하는 제 1 도어 스위치와 상기 제2도어(40)의 개폐를 감지하는 제 2 도어 스위치를 포함할 수 있다.
상기 도어 스위치(60)에서 감지된 신호는 제어부(70)에 전달될 수 있다. 상기 제어부(70)는 상기 도어 스위치(60)에서 수신된 신호에 의해서 상기 도어(20,40)의 개폐를 감지할 수 있다. 상기 제어부(70)는 전력을 전송할 수 있는 송신부(200)에 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 제어부(70)는 도어가 개방된 경우에 한해서, 송신부(200)에 전력을 공급할 수 있다.
송신부(200)는 앞서 설명된 바와 같이 복수 개가 설치될 수 있다. 제어부(100)는 도어가 개방될 때, 복수 개의 송신부(200)로 모두에 전력을 공급하거나, 복수 개의 전력 송신부(110) 중에서 일부에만 전력을 공급할 수 있다. 전력은 송신부(200)로부터 수신부(300)로 무선으로 전달될 수 있다. 수신부(300)에서 수신한 전력은 광원부(140)로 전달되며, 빛이 광원부(140)로부터 조사될 수 있다.
이와 같은 냉장고의 구성에 기초하여 구체적인 제어방법이 도 54 및 도 55을 참조하여 다음에서 설명된다.
도 54를 참조하면, 먼저 도어(20,40)가 개방되면, 도어 스위치(60)는 상기 도어(20,40)의 개방을 감지할 수 있다(S11).
상기 감지단계(S11)이후. 제어부(70)는 송신부(200)에 전력을 공급할 수 있다(S12). 이러한 공급단계(S12)에 있어서, 도어(20,40)가 개방된 것으로 감지되면 다수개의 송신부(200)에 모두 전력이 공급될 수 있다.
다른 한편, 제어부(70)는 다수개의 송신부(200)중 일부에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 보다 상세하게는, 개방되는 도어에 의해 노출되는 선반(100)만이 빛을 조사할 수 있도록 이러한 노출되는 선반(100)에 연계된 송신부(200)에만 전력이 공급될 수 있다. 즉, 도어에 의해 노출되는 측부(15)에 배치되는 송신부(200)만이 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 좌측에 배치된 제 1 도어(20)가 개방되는 경우, 노출되는 좌측부의 선반들만이 빛을 조사하도록, 좌측벽(15)에 설치된 송신부(200)에만 전력이 공급될 수 있다.
또한, 수신부(300)가 인접하게 배치되지 않은 상태에서, 송신부(200)를 통해서 전자기파가 발생되면 근처의 금속 재질의 용기가 유도가열효과에 의해 가열될 수 있으며, 저장된 식품이 손상될 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해서, 송신부(200)로의 선택적인 전력공급의 다른 예로서, 전력은 수신부(300)와 마주하지 않는 송신부(200)에는 공급되지 않는다. 즉, 오직 수신부(300)와 마주하는 송신부(200)에만 전력이 공급될 수 있다. 이와 같은 선택적인 공급을 위해, 제어부(100)는 송신부(200)에서 수신되는 전자기파의 주파수 변화를 감지해서, 수신부(200)와 마주하지 않는 송신부(200)를 검출할 수 있다. 보다 상세하게는, 송신부(200)는 전자기파를 전송할 뿐만 아니라 일부 전자기파를 수신할 수도 있다. 수신부(300)와 마주하는 송신부(200)는 전력전송을 위한 공진에 의해 큰 주파수의 변화를 감지하는 반면, 수신부(300)와 마주하지 않는 송신부(200)는 적은 주파수의 변화만을 감지한다. 즉, 수신부(300)와 마주하지 않는 송신부(200)에서는 저주파 대역의 전자기파가 수신될 수 있다. 따라서, 제어부(70)는 송신부(200)에서 전송된 후에 재수신되는 전자기파의 주파수가 작게 변화되는 경우, 해당 송신부(200)에 공급된 전력을 차단할 수 있다.
상기 공급단계(12)이후, 수신부(300)에서는 전자기 유도 등에 의해서 전력이 수신될 수 있다(S14). 상기 수신부(300)에서 수신된 전력은 전류로 변화되어 광원부(140)로 전달되며, 이에 따라 상기 광원부(140)은 빛을 조사할 수 있다(S16). 만일 처음부터 너무 강한 빛을 조사하면, 사용자에게 눈부심을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 조사단계(S16)에서, 상기 광원부(140)에서 조사되는 빛의 강도는 시간이 경과에 따라 점차적으로 증가되도록 제어되며, 이에 따라 사용자가 빛에 익숙해질 수 있는 시간을 줄 수 있다.
한편, 송신부(200)의 전자기파는 대부분 수신부(300)로 전송되지만, 일부는 금속용기를 가열하고, 용기내의 식품을 손상시킬 수 있다. 이러한 유도가열을 방지하기 위해, 도어(20,40)의 개방후 소정시간동안만 송신부(200)에 전력이 공급될 수 있다. 즉, 도어(20,40)의 개방후 소정시간이 경과하면 송신부(200)에 공급되는 전원이 중단될 수 있다. 이러한 전원 공급의 중단은 유도가열을 방지하기 위해 도어(20,40)가 계속 개방되어 있다 하더라도 소정시간의 경과후에 수행된다. 예를 들어, 도어(20,40)의 개방후 7분이 경과하면, 송신부(200)에 공급되는 전력이 중단될 수 있다. 송신부(200)에 전력이 공급되지 않으면, 수신부(300)로 전자기파가 전송되지 않으므로, 유도 가열이 방지될 수 있다. 동시에, 송신부(200)에 전력이 공급되지 않으면, 광원부(140)도 꺼질 수 있다. 이러한 경우, 사용자가 고장을 의심하지 않도록 전력차단 및 광원부(140)의 꺼짐이 사용자에게 통지될 수 있다. 이러한 통지는 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 알람, 빛, 음성등이 통지를 위해 사용될 수 있다.
한편, 도 55를 참조하면, 도어(20,40)이 닫히면, 도어 스위치(70)에서 도어 닫힘이 감지될 수 있다(S21). 이 후, 제어부(70)는 모든 송신부(200)로의 전력 공급을 차단한다(S22). 송신부(200)에서 전자기파가 발생되지 않기 때문에, 수신부(300)에서도 전력이 수신될 수 없고(S24), 광원부(140)도 꺼지게 된다(S26).
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 출원의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 출원의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 출원의 범위에 포함된다.
1: 캐비닛 2: 저장실
10: 인너 케이스 13: 후벽
15: 측벽 18: 안착공
100: 선반 110: 선반부재
120: 브라켓 130: 커버
200: 송신부 300: 수신부

Claims (32)

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  15. 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛;
    상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반;
    외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되는 송신부; 및
    상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며,
    상기 광원부는 하우징과, 상기 하우징내에 배치되며 빛을 조사하도록 구성되는 광원모듈을 포함하고,
    상기 하우징은 빛을 통과시키지 않도록 구성되는 차광부와 빛을 통과시키도록 구성되는 윈도우를 포함하며, 상기 윈도우는 상기 하우징의 바닥부의 후방부에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 선반의 전방부에 배치되며, 아래쪽으로 빛을 조사하도록 배향되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 윈도우의 전단 및 후단사이의 거리는 상기 하우징의 전단 및 후단 사이 거리의 1/2로 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 윈도우는 만곡지게(curved) 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 광원모듈은 상기 하우징의 상부 내면을 향해 빛을 조사하도록 배향되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 광원모듈은 상기 하우징의 상부 및 전방 내면들을 향해 빛을 조사하도록 수평면에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 광원모듈을 붙잡도록 구성되는 홀더를 포함하며,
    상기 홀더는:
    상기 광원모듈의 양 끝단을 지지하도록 구성되는 스토퍼;
    상기 광원모듈의 상부 및 하부를 각각 지지하도록 구성되는 제 1 및 제 2 암들을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 암이 상기 제 1 암보다 길게 연장되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 선반은 물품들을 지지하도록 구성되며 투명한 몸체를 갖는 선반부재를 포함하며, 상기 선반부재는 상기 투명한 몸체에 배치되어 상기 몸체를 통해 빛이 누출되는 것을 방지하도록 구성되는 불투명 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 레이어는 상기 선반부재의 가장자리를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 선반의 직하방에 빛을 조사하도록 수평면과 나란하게 배향되거나 상기 선반의 후방부에도 빛을 조사하도록 상기 수평면에 대해 소정각도로 틸트되게 배향되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  27. 소정크기의 저장실을 포함하는 캐비닛;
    상기 저장실내에 설치되며, 상기 저장실내를 조명하도록 구성된 광원부를 포함하는 선반;
    외부전원과 연결되어 무선으로 전력을 전송하도록 구성되는 송신부; 및
    상기 송신부로부터 무선으로 전력을 수신하여 상기 선반의 광원부에 공급하도록 구성되는 수신부로 이루어지며,
    상기 송신부 및 상기 수신부의 내부에는 외부로부터 이물질이 그 내부로 진입하는 것을 방지하는 실링부재가 제공되고,
    상기 광원부는:
    하우징;
    상기 하우징내에 배치되며 빛을 조사하도록 구성되는 광원모듈;
    상기 하우징 내부에 배치되어 상기 광원모듈을 붙잡는 홀더; 및
    상기 하우징과 상기 홀더사이에 개재되어 외부 물질이 상기 하우징내로 진입하는 것을 방지하는 제 1 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  28. 삭제
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원부는:
    상기 하우징 외부에 배치되어 상기 선반에 결합되는 헤드; 및
    상기 헤드의 내부에 제공되어 외부 물질이 상기 하우징내로 진입하는 것을 방지하는 제 2 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 홀더와 상기 광원모듈사이에 개재되어 외부물질이 상기 광원모듈에 도달하는 것을 방지하는 제 3 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 수신부를 보호하도록 상기 수신부를 덮도록 구성되는 커버를 더 포함하며, 상기 커버는 무선전력전송을 방해하지 않는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 커버는 비 전도 또는 비 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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