KR102511622B1 - 냉장고 - Google Patents

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KR102511622B1
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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는 내부에 저장 공간이 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛을 개폐하며 상기 저장 공간과 연통되는 개구부를 갖는 도어, 상기 개구부에 구비되며 사용자의 조작에 따라 선택적으로 투명해지는 패널 어셈블리, 상기 패널 어셈블리의 내부에 배치되며 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 입력 영역에서의 물체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱 모듈, 상기 패널 어셈블리 내부에 배치되며 상기 센싱 신호에 의해 결정되는 정보를 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 표시 영역을 통해 표시하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 센싱 모듈은 상기 물체의 접근을 센싱하기 위한 광 신호를 출력하는 발광 소자 및 상기 발광 소자에 의해 출력된 광 신호 중 상기 물체에 의해 반사된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호의 수신에 따라서 상기 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함한다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고에 관한 것이다.
냉장고는 냉동 또는 냉장 사이클을 반복하면서 냉동실 또는 냉장실을 특정 온도로 냉각시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치이다. 일반적으로 냉장고에는 저장 공간을 형성하는 캐비닛 및 저장 공간을 개방 또는 폐쇄하는 도어가 포함된다. 저장 공간에는 음식과 같은 저장물이 저장되며 사용자는 저장물을 보관하거나 보관된 저장물을 인출하기 위하여 도어를 개방할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 냉장고의 도어의 가장 기본적이고 중요한 기능은 캐비닛 내부에 형성된 저장 공간의 냉기가 냉장고 외부로 빠져나가지 않게 하면서, 저장물의 보관 또는 인출을 용이하게 하는 것이다. 이와 같은 요구사항에 따라서, 종래의 냉장고 도어는 냉기 유지에 유리한 불투명한 소재로 제작되어 왔다.
그런데 냉장고의 폭 넓은 보급에 따라서 전술한 기본적인 기능 이외에 냉장고의 부가적인 기능에 대한 다양한 요구사항이 증가하고 있다. 최근에는 냉장고와 관련된 각종 정보, 예컨대 냉장고의 제어와 관련된 정보나 냉장고 내부에 저장된 저장물에 관한 정보를 표시하는 도어를 갖는 냉장고가 개발되고 있다. 이와 같은 냉장고에는 불투명한 소재로 이루어지는 냉장고 도어의 외부 표면에 각종 정보를 표시할 수 있는 디스플레이 장치가 결합된다. 이와 같은 디스플레이 장치를 통해 냉장고의 제어와 관련된 정보, 예컨대 냉장고의 저장실 온도나 냉장고 내부에 저장된 저장물에 관한 정보가 표시된다.
또한 종래의 냉장고에는 디스플레이 장치를 통해 표시되는 정보를 참고하여 냉장고의 제어나 정보 검색을 위한 명령을 입력하기 위한 입력 장치가 구비된다. 냉장고에 구비되는 입력 장치로는 물리적인 버튼을 구비한 버튼식 입력 장치나 감압식 또는 정전식 터치 기술이 적용된 터치식 입력 장치가 사용된다.
한편, 최근에는 도어의 일부분이 유리와 같은 투명한 소재로 형성되는 냉장고가 개발되고 있다. 사용자는 이와 같은 도어를 통해 냉장고의 저장실 내부에 어떤 저장물이 저장되어 있는지를 도어를 열지 않고도 확인할 수 있어 냉기 손실을 줄이고 저장물을 찾는 시간도 절약할 수 있다.
그런데 이와 같은 투명한 소재로 형성되는 도어를 구비하는 냉장고에는 종래와 같은 버튼식 입력 장치나 감압식 또는 정전식 터치 기술이 적용된 터치식 입력장치를 사용하는 것이 매우 어렵다. 예컨대 냉장고 도어의 투명 패널 상에 물리적인 버튼을 배치하는 것은 투명 패널의 투명도를 저하시키며 물리적인 버튼의 존재로 인한 냉장고 자체의 미감을 손상시킨다.
또한 감압식 터치 기술의 경우 사용자가 패널을 누를 때의 압력을 구분하기 위해서 일정 수준의 탄성을 갖는 소재가 패널에 적용되어야 한다. 그러나 유리와 같은 투명한 소재는 감압식 터치 기술에 적합한 탄성을 확보하기가 매우 어렵다.
아울러 감압식 또는 정전식 터치 기술을 투명 패널 전체에 적용할 경우 높은 제조 단가로 인하여 냉장고 가격이 지나치게 상승한다. 또한 감압식 또는 정전식 터치 패널은 고장 발생률이 높을 뿐만 아니라 일부 영역에 고장이 발생하더라도 패널 전체를 교체해야 하므로 수리 비용 또한 상승한다는 문제점이 있다.
본 발명은 투명한 소재로 형성되는 냉장고 도어의 투명도를 저하시키지 않으면서 정확하고 용이한 냉장고 제어를 가능하게 하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 투명한 소재로 형성되는 도어를 구비하는 냉장고의 제조 비용을 최소화하면서 고장 발생률과 고장 발생 시 수리 비용을 낮출 수 있는 냉장고를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉장고에 있어서, 내부에 저장 공간이 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛을 개폐하며 상기 저장 공간과 연통되는 개구부를 갖는 도어, 상기 개구부에 구비되며 사용자의 조작에 따라 선택적으로 투명해지는 패널 어셈블리, 상기 패널 어셈블리의 내부에 배치되며 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 입력 영역에서의 물체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱 모듈, 상기 패널 어셈블리 내부에 배치되며 상기 센싱 신호에 의해 결정되는 정보를 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 표시 영역을 통해 표시하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 센싱 모듈은 상기 물체의 접근을 센싱하기 위한 광 신호를 출력하는 발광 소자 및 상기 발광 소자에 의해 출력된 광 신호 중 상기 물체에 의해 반사된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호의 수신에 따라서 상기 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 내부에 저장 공간이 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛을 개폐하며 상기 저장 공간과 연통되는 개구부를 갖는 메인 도어, 상기 메인 도어에 회동 가능하게 장착되며 상기 개구부를 개폐하는 서브 도어, 상기 서브 도어의 전면을 형성하며 사용자의 조작에 따라 선택적으로 투명해지는 패널 어셈블리, 상기 패널 어셈블리의 내부에 배치되며 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 입력 영역에서의 물체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱 모듈, 상기 패널 어셈블리 내부에 배치되며 상기 센싱 신호에 의해 결정되는 정보를 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 표시 영역을 통해 표시하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 센싱 모듈은 상기 물체의 접근을 센싱하기 위한 광 신호를 출력하는 발광 소자 및 상기 발광 소자에 의해 출력된 광 신호 중 상기 물체에 의해 반사된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호의 수신에 따라서 상기 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 문제점들로 인하여 투명한 소재로 형성되는 도어를 구비하는 냉장고에 종래의 버튼식 입력 장치나 감압식 또는 정전식 입력 장치를 적용하는 것은 바람직하지 않다. 본 발명에 따른 냉장고는 전술한 문제점들을 극복하기 위하여 광 신호를 출력하는 발광 소자 및 물체의 표면에 반사되어 돌아오는 광 신호를 수신하여 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함하는 센싱 모듈을 포함한다.
이와 같은 센싱 모듈은 패널 어셈블리에 포함되는 전면 패널의 배면에 배치되며 적은 공간을 차지하기 때문에 투명한 소재로 형성되는 도어의 투명도 저하 및 냉장고 도어의 미감 저하를 최소화할 수 있다.
또한 이와 같은 센싱 모듈은 종래의 버튼식 입력 장치나 감압식 또는 정전식 입력 장치에 비해 부품 단가가 낮아 냉장고의 제조 단가를 낮출 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 센싱 모듈을 포함하는 냉장고는 종래의 버튼식 입력 장치나 감압식 또는 정전식 입력 장치에 비해 고장 발생률이 낮고, 고장이 발생하더라도 발광 소자나 수광 소자만을 교체하면 되므로 수리가 용이하고 수리 비용이 낮다.
본 발명에 의하면, 투명한 소재로 형성되는 냉장고 도어의 투명도를 저하시키지 않으면서 정확하고 용이한 냉장고 제어가 가능하다는 장점이 있다.
또한 본 발명은 투명한 소재로 형성되는 도어를 구비하는 냉장고의 제조 비용을 최소화하면서 고장 발생률과 고장 발생 시 수리 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어가 개방된 냉장고의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 서브 도어가 불투명한 상태일 때의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 서브 도어가 투명한 상태일 때의 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 도어 및 메인 도어와 결합된 서브 도어의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어를 전방에서 본 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어를 후방에서 본 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 어셈블리의 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈의 구성도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 높은 광 투과율을 갖는 전면 패널 적용 시 발광 소자로부터 출력되는 광 신호의 세기 및 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 도면.
도 12는 도 11의 실시예에서 발광 소자로부터 출력된 광 신호가 물체에 반사되기 이전 및 이후에 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 그래프.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 낮은 광 투과율을 갖는 전면 패널 적용 시 발광 소자로부터 출력되는 광 신호의 세기 및 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 도면.
도 14는 도 13의 실시예에서 발광 소자로부터 출력된 광 신호가 물체에 반사되기 이전 및 이후에 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 그래프.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈의 소자 케이스에 구비된 격벽에 의한 광 신호의 세기 변화를 설명하기 위한 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시예에서 발광 소자의 단면이 반구형일 때 발광 소자에서 출력되어 패널에 반사되는 광신호의 반사각을 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 일 실시예에서 발광 소자의 단면이 사각형일 때 발광 소자에서 출력되어 패널에 반사되는 광신호의 반사각을 나타내는 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어가 개방된 냉장고의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1300)는 내부에 저장 공간이 형성되는 캐비닛(1302)과, 캐비닛(1302)에 형성되는 저장 공간을 개폐하기 위한 도어(1304, 1306)를 포함한다.
캐비닛(1302)의 내부에 형성되는 저장 공간은 베리어에 의해 상하로 구획될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 캐비닛(1302)의 상부에는 냉장실이 형성될 수 있고 캐비닛(1302)의 하부에는 냉동실이 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예의 냉장고는 냉동실이 하방에 구비되는 바텀 프리즈 타입의 냉장고로서, 하나의 공간을 한쌍의 도어가 회동되어 각각 개폐하는 프렌치 타입의 도어가 적용되어 있다. 그러나 실시예에 따라서 캐비닛(1302)의 우측면(또는 좌측면)에 냉장실이 형성되고, 캐비닛(1302)의 좌측면(또는 우측면)에 냉동실이 형성될 수도 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 캐비닛(1302)의 전면에는 냉장실 도어(1304) 및 냉동실 도어(1306)가 회동 가능하게 결합된다. 냉장실 도어(1304)는 냉장실의 전면에 결합되어 냉장실 내부의 저장 공간을 개폐하고, 냉동실 도어(1306)는 냉동실의 전면에 결합되어 냉동실 내부의 저장 공간을 개폐한다. 냉장실 도어(1304) 및 냉동실 도어(1306)는 도 1 및 도 2와 같이 좌우 한쌍이 구비되어 각각 냉장실과 냉동실을 차폐할 수 있도록 구성된다.
냉장실 도어(1304) 내부와 냉동실 도어(1306) 내부에는 다수의 도어 바스켓이 구비될 수 있다. 이 도어 바스켓은 상기 냉장실 도어(1304)와 냉동실 도어(1306)가 닫힌 상태에서 캐비닛(1302) 내부에 구비되는 수납부재들과 간섭되지 않도록 배치된다.
도 1 및 도 2에 도시된 냉장실 도어(1304) 중 우측의 도어(1304)는 메인 도어(1308) 및 서브 도어(1310)를 포함한다. 메인 도어(1308)는 개구부를 가지며, 캐비닛(1032)에 회동 가능하게 결합되어 냉장실의 일부(우측면)를 개폐한다. 서브 도어(1310)는 메인 도어(1308)의 내부에 회동 가능하게 결합되어 메인 도어(1308)에 형성되는 개구부를 개폐한다. 본 발명의 다른 실시예에 서브 도어(1308)는 메인 도어(1308)에 고정적으로 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 메인 도어(1308)에는 개구부(1404)가 형성된다. 개구부(1404)의 내측을 비롯한 메인 도어(1308)의 배면에는 도어 바스켓(1406)이 장착될 수 있다. 이에 따라 사용자는 개구부(1404)를 통해서 메인 도어(1308)를 개방하지 않고도 도어 바스켓(1406)에 접근할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 메인 도어(1308)의 내측에 회동 가능하게 장착되는 서브 도어(1310)는 사용자에 의해 개방될 수 있다. 서브 도어(1310)의 개방에 따라서 사용자는 메인 도어(1308)에 형성된 개구부(1404)에 접근할 수 있다.
한편, 서브 도어(1310)의 적어도 일부는 유리와 같은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 따라서 사용자는 서브 도어(1310)가 닫혀 있는 상태에서도 개구부(1404)의 내측을 투시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 서브 도어(1310)는 사용자의 조작에 따라서 선택적으로 투명해지는 유리 소재로 이루어질 수 있다. 사용자는 냉장고를 조작하여 서브 도어(1310)의 광 투과율 또는 반사율을 조절할 수 있다. 다시 말해서, 사용자는 냉장고를 조작하여 서브 도어(1310)를 투명한 상태로 만들거나 불투명한 상태로 만들 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 서브 도어가 불투명한 상태일 때의 정면도이이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 서브 도어가 투명한 상태일 때의 정면도.
도 3에 도시된 바와 같이, 메인 도어(1308)와 서브 도어(1310)가 모두 닫힌 상태에서 사용자가 냉장고(1300)를 조작하지 않으면 서브 도어(1310)는 불투명한 블랙 색상 또는 거울면과 같은 상태가 된다. 따라서, 사용자는 서브 도어(1310)를 통해 냉장실의 내부를 투시할 수 없게 된다.
한편, 사용자는 특정한 조작을 통해 서브 도어(1310)를 투명한 상태로 만들 수 있다. 서브 도어(1310)가 투명한 상태가 되면 도 4와 같이 메인 도어(40)의 배면에 위치하는 수납 공간 및 냉장실의 내부 공간이 가시화될 수 있다. 따라서 사용자는 서브 도어(1310) 또는 메인 도어(1308)를 개방하지 않고도 메인 도어(40)의 배면에 위치하는 수납 공간 및 냉장실의 내부 공간의 저장 상태를 확인할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어(1310)의 전면에는 표시 영역(110) 및 입력 영역(112, 114, 116, 118)이 형성된다.
표시 영역(110)은 냉장고와 관련된 정보가 표시되는 영역이다. 표시 영역(110)은 다른 영역과의 구별을 위해 서브 도어(1310)의 전면에 원형이나 사각형 등의 도형으로 표시될 수 있다. 서브 도어(1310) 내부에는 표시 영역(110)에 정보를 표시하기 위한 표시 모듈이 배치될 수 있다.
입력 영역(112, 114, 116, 118)은 사용자가 신체의 일부, 예를 들어 손가락을 접근시킴으로써 냉장고에 명령을 입력하기 위한 영역이다. 입력 영역(112, 114, 116, 118)에는 각 영역의 기능을 표시하기 위한 도형(예를 들어, 열쇠 모양 도형) 또는 문자(예를 들어, '잠금/해제')가 표시될 수 있다. 서브 도어(1310) 내부에는 입력 영역(112, 114, 116, 118)을 통해 물체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성하기 위한 센싱 모듈이 배치될 수 있다.
사용자는 신체의 일부, 예를 들어 손가락을 입력 영역(112, 114, 116, 118) 중 어느 하나에 근접시켜 냉장고에 제어 명령을 내리거나 표시 영역(110)에 표시된 정보를 변경할 수 있다.
예를 들어 도 3과 같이 서브 도어(1310)가 불투명한 상태일 때 사용자가 손가락을 입력 영역(112, 114, 116, 118) 중 어느 하나에 접근시키면 사용자의 접근이 센싱되고, 사용자의 접근을 센싱함에 따라서 도 4와 같이 서브 도어(1310)가 투명한 상태로 바뀔 수 있다. 도 4와 같이 도 4와 같이 서브 도어(1310)가 투명한 상태가 되면 표시 영역(110)에는 미리 설정된 정보가 표시될 수 있고, 입력 영역(112, 114, 116, 118)에는 각 영역의 기능을 표시하기 위한 도형(예를 들어, 열쇠 모양 도형) 또는 문자(예를 들어, '잠금/해제')가 표시될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 도어 및 서브 도어의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 도어 및 메인 도어와 결합된 서브 도어의 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 메인 도어(1308)는 금속 소재의 아웃 플레이트(41)와 아웃 플레이트(41)와 결합되는 도어 라이너(42), 그리고 아웃 플레이트(41)와 도어 라이너(42)의 상단에 구비되는 도어 캡데코(45)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 도 5에는 도시되지 않았으나 도어 라이너(42)에 하단에도 도어 캡데코가 배치될 수 있다.
아웃 플레이트(41)는 판상의 스테인레스 소재로 형성될 수 있으며, 메인 도어(40)의 전면과 둘레면 일부를 형성하도록 절곡 형성될 수 있다. 또한 아웃 플레이트(41)는 개구부(1404)를 갖는다. 개구부(1404)에는 도어 바스켓이 장착될 수 있도록 다수의 요철 구조가 형성될 수 있다.
도어 라이너(42)는 플라스틱 소재로 사출 형성될 수 있으며, 메인 도어(1308)의 배면을 형성한다. 도어 라이너(42)의 배면 둘레에는 리어 가스켓(미도시)이 구비될 수 있다. 리어 가스켓은 캐비닛(1302)의 둘레와 밀착되어 메인 도어(1308)와 캐비닛(1302) 사이의 냉기 누설을 방지한다.
도어 라이너(42)의 상면에는 개구부(1404)의 내측을 밝히기 위한 도어 라이팅 유닛(미도시)이 구비될 수 있다. 도어 라이팅 유닛은 개구부(1404)의 상측에서 하방으로 빛을 조사하여 도어 바스켓을 비롯한 개구부 전체를 밝힐 수 있다. 도어 라이팅 유닛이 빛을 조사함에 따라서 서브 도어(1310)는 투명한 상태가 될 수 있다.
캡데코(45)에는 메인 도어(1308)가 캐비닛(1302)에 회동 가능하게 장착될 수 있도록 하는 힌지 장착부가 형성될 수 있다. 또한 메인 도어(1308) 하면의 캡데코(미도시)에는 도어 핸들(462)이 함몰 형성될 수 있다. 사용자는 도어 핸들(462)에 손을 넣어 메인 도어(1308)를 개방하거나 닫을 수 있다.
아웃 플레이트(41)와 도어 라이너(42)의 사이에는 도어 프레임(43)이 더 형성될 수 있다. 도어 프레임(43)은 아웃 플레이트(41)와 도어 라이너(42) 사이에 결합되며, 개구부(1404)의 둘레를 형성한다. 개구부(1404)의 둘레 영역 내부에는 단열재가 배치되어 캐비닛(1302) 내부와 외부를 단열시킨다.
그리고, 도어 프레임(43)의 내측면에는 내측으로 돌출되는 프레임 단차부(431)가 형성될 수 있다. 이에 따라 서브 도어(1310)가 닫혔을 때 프레임 단차부(431)가 서브 도어(50)를 지지할 수 있다. 프레임 단차부(431)에는 서브 도어(1310)가 닫혔을 때 서브 도어(1310)의 배면과 접하여 메인 도어(1308)와 서브 도어(1310)를 실링하기 위한 프론트 가스켓이 구비될 수 있다.
프레임 단차부(431)의 배면에는 프레임 히터(미도시)가 구비될 수 있다. 프레임 히터는 프레임 단차부(431)를 따라서 배치되어 프레임 단차부(431)를 가열하게 된다. 냉장실 내부의 냉기의 영향으로 상대적으로 프레임 단차부(431)의 표면의 온도가 낮을 수 있다. 따라서 프레임 단차부(431)의 표면에 결로가 발생될 수 있는데, 프레임 히터(432)를 구동함으로써 결로를 방지할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 도어 프레임(43)의 일측에는 서브 도어(1310)의 장착을 위한 서브 힌지(52)가 장착되는 힌지 홀(433)이 개구된다. 힌지 홀(433)은 서브 도어(50)의 측면과 마주보는 위치에 개구되며 서브 힌지(52)가 삽입될 수 있도록 형성된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어의 사시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어를 전방에서 본 분해 사시도이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 도어를 후방에서 본 분해 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 서브 도어(1310)는 개구부(1404)의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 서브 도어(1310)는 일정 간격으로 적층되는 복수의 패널을 포함하는 패널 어셈블리(54)와, 서브 도어(1310)의 양측면을 형성하는 사이드 프레임(55,56), 서브 도어(1310)의 배면 둘레를 형성하는 서브 도어 라이너(59), 그리고 서브 도어(1310)의 상면과 하면을 형성하는 어퍼 캡데코(57) 및 로어 캡데코(58)를 포함한다.
패널 어셈블리(54)는 서브 도어(1310)의 전면 전체면을 형성하게 된다. 패널 어셈블리(54)는 전면 외관을 형성하는 전면 패널(541)과 전면 패널(541)의 배면에 이격되어 배치되는 단열 패널(542)로 구성될 수 있다. 단열 패널(542)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 전면 패널(541)과 단열 패널(542) 사이, 그리고 복수의 단열 패널(542)들 사이에는 간봉(543)이 구비된다.
전면 패널(541)과 단열 패널(542)은 유리와 같이 냉장실 또는 냉동실 내부의 투시가 가능한 소재로 형성되어 선택적으로 고내를 투시할 수 있도록 구성된다. 그리고, 전면 패널(541)과 단열 패널(542)은 단열 소재 또는 단열 구조를 가지며 고내의 냉기가 유출되지 않도록 구성될 수 있다.
사이드 프레임(55,56)은 서브 도어(1310)의 좌우 양측면을 형성한다. 사이드 프레임(55,56)은 금속 소재로 형성될 수 있으며, 패널 어셈블리(54)와 도어 라이너(42)를 연결한다. 사이드 프레임(55,56)은 서브 힌지(51, 52)가 장착되는 일면을 형성하는 제 1 사이드 프레임(55)과, 사용자가 회동 조작하기 위한 손잡이(561)가 형성되는 제 2 사이드 프레임(56)으로 구성될 수 있다.
제 1 사이드 프레임(55)은 상하로 길게 연장 형성되며, 어퍼 힌지(51)와 로어 힌지(52)의 사이를 연결하도록 구성된다. 제 1 사이드 프레임(55)의 상단과 하단에는 어퍼 힌지(51)와 로어 힌지(52)가 삽입되는 힌지 삽입부(551,552)가 형성된다. 힌지 삽입부(551,552)는 제 1사이드 프레임(55)의 상단과 하단에 함몰되어 형성되며, 어퍼 힌지(51) 및 로어 힌지(52)의 일부가 형합될 수 있도록 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
제 2 사이드 프레임(56)은 제 1 사이드 프레임(55)과 같이 금속 또는 강도가 높은 소재로 형성될 수 있다. 제 2 사이드 프레임(56)은 서브 도어(1310)의 상단에서 하단까지 연장 형성될 수 있으며, 사용자가 손을 넣을 수 있도록 함몰된 손잡이(561)를 포함한다.
어퍼 캡데코(57)는 서브 도어(1310)의 상면을 형성하며, 제 1 사이드 프레임(55)과 제 2 사이드 프레임(56)의 상단을 연결한다. 또한 어퍼 캡데코(57)는 패널 어셈블리(54)의 상단 및 서브 도어 라이너(59)의 상단과 결합된다.
어퍼 캡데코(57)의 일측단에는 어퍼 힌지 장착부(571)가 형성된다. 어퍼 힌지 장착부(571)는 어퍼 힌지(51) 및 힌지 커버(53)가 장착될 수 있도록 함몰되며, 힌지 커버(53)가 장착된 상태에서 힌지 커버(53)와 어퍼 캡데코(57)의 상면은 동일 평면을 형성하게 된다.
로어 캡데코(58)는 서브 도어(1310)의 하면을 형성하며, 제 1 사이드 프레임(55)과 제 2 사이드 프레임(56)의 하단을 연결한다. 또한 로어 캡데코(58)는 패널 어셈블리(54)의 하단 및 서브 도어 라이너(59)의 하단과 결합된다.
로어 캡데코(58)의 일측단에는 로어 힌지 장착부(581)가 형성된다. 로어 힌지 장착부(581)는 로어 힌지(52)가 장착될 수 있도록 함몰된다.
서브 도어 라이너(59)는 서브 도어(50)의 배면 둘레의 형상을 형성하는 것으로, 플라스틱 소재로 사출 형성될 수 있다. 서브 도어 라이너(59)는 제 1 사이드 프레임(55)과 제 2 사이드 프레임(56) 그리고 어퍼 캡데코(57)와 로어 캡데코(58)와 결합된다. 서브 도어 라이너(59)에 의해 형성되는 서브 도어(50) 둘레의 내부 공간에는 발포액이 주입되어 단열재(미도시)가 충전되며 서브 도어(50) 둘레의 단열 구조를 제공하게 된다.
즉, 서브 도어(50)의 중앙 부분에는 패널 어셈블리(54)를 구성하는 단열 패널(542)에 의해 단열구조가 형성되며, 패널 어셈블리(54)의 둘레에는 단열재에 의해 단열 구조가 형성될 수 있다.
서브 도어 라이너(59)의 배면에는 서브 도어 가스켓(591)이 구비된다. 서브 도어 가스켓(591)은 서브 도어(50)가 닫히게 되었을때, 메인 도어(1308)와 접하여 밀착되도록 구성된다. 이에 따라 메인 도어(1308)와 서브 도어(1310) 사이의 냉기 누설을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 어셈블리의 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 어셈블리(54)는 전면 패널(541), 제1 간봉(543a), 제1 단열 패널(542a), 제2 간봉(543b), 제2 단열 패널(542b)을 포함한다. 또한 패널 어셈블리(54)는 전면 패널(541)과 제1 단열 패널(542a) 사이에 배치되는 입출력 인터페이스 모듈(106)을 포함한다. 입출력 인터페이스 모듈(106)은 표시 모듈(120), 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)을 포함한다. 도 9의 실시예에는 2개의 간봉(543a, 543b) 및 2개의 단열 패널(542a, 542b)만이 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 더 많은 간봉 및 단열 패널이 패널 어셈블리(54)에 포함될 수 있다.
전면 패널(541)은 사용자의 조작에 따라서 선택적으로 투명해지거나 불투명해지는 유리 소재로 형성될 수 있다. 본 발명에서 이와 같은 유리 소재는 하프 미러로 지칭된다. 이와 같은 하프 미러로 이루어지는 전면 패널(541)은 캐비닛(1302) 또는 메인 도어(1308)에 구비되는 라이팅 유닛에 의해 조사되는 빛의 양에 따라서 선택적으로 투명해질 수 있다. 즉, 라이팅 유닛이 켜진 상태에서는 전면 패널(541)이 투명해지므로 사용자가 서브 도어(1310) 배면의 저장 공간을 전면 패널(541)을 통해 투시할 수 있다. 반대로 라이팅 유닛이 꺼진 상태에서는 전면 패널(541)이 불투명해지므로 사용자는 전면 패널(541)을 통해 냉장고 내부를 볼 수 없게 된다.
다시 도 9를 참조하면, 전면 패널(541) 상에는 표시 영역(110) 및 입력 영역(112, 114, 116, 118)이 형성된다.
표시 영역(110)은 표시 모듈(120)에 의해 출력되는 냉장고와 관련된 정보가 표시되는 영역이다. 표시 영역(110)은 다른 영역과의 구별을 위해 전면 패널(541) 상에서 원형이나 사각형 등의 도형으로 표시될 수 있다. 전면 패널(541) 배면의 표시 영역(110)에 대응되는 위치에는 표시 모듈(120)이 배치될 수 있다.
입력 영역(112, 114, 116, 118)은 사용자가 신체의 일부, 예를 들어 손가락을 접근시킴으로써 냉장고에 명령을 입력하기 위한 영역이다. 입력 영역(112, 114, 116, 118)에는 각 영역의 기능을 표시하기 위한 도형(예를 들어, 열쇠 모양 도형) 또는 문자(예를 들어, '잠금/해제')가 표시될 수 있다. 전면 패널(541) 배면의 입력 영역(112, 114, 116, 118)에 대응되는 위치에는 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)이 각각 배치될 수 있다.
이에 따라 사용자는 신체의 일부, 예를 들어 손가락을 입력 영역(112, 114, 116, 118) 중 어느 하나에 근접시켜 냉장고에 제어 명령을 내리거나 표시 영역(110)에 표시된 정보를 변경할 수 있다. 사용자가 신체의 일부를 입력 영역(112, 114, 116, 118)에 근접시키면 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 사용자 신체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성한다. 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)에 의해 생성된 센싱 신호는 제어 모듈(미도시)로 전달된다. 제어 모듈(미도시)은 수신된 센싱 신호에 따라서 사용자가 요청한 정보를 표시 모듈(120)로 전달한다. 표시 모듈(120)은 수신된 정보를 출력하고, 사용자는 표시 영역(110)을 통해 출력된 정보를 인식할 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에서는 표시 영역(110)이 원형을 가지며 입력 영역(112, 114, 116, 118)은 표시 영역(110)을 중심으로 배치되어 있다. 그러나 표시 영역(110)과 입력 영역(112, 114, 116, 118)의 형상 및 배치는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 입력 영역(112, 114, 116, 118)은 수평, 수직 또는 사선으로 일렬로 배치될 수도 있고, 표시 영역(110)은 입력 영역(112, 114, 116, 118)의 중심이 아닌 완전히 다른 위치에 배치될 수도 있다. 이 때 도 9에 도시된 표시 모듈(120) 및 센싱 모듈(122, 124, 126, 128) 또한 표시 영역(110) 및 입력 영역(112, 114, 116, 118)의 위치에 각각 대응되도록 변경될 수 있다.
입출력 인터페이스 모듈(106)은 사용자로부터 제어 명령을 입력받고 입력된 제어 명령에 대응되는 정보를 출력하는 기능을 수행한다. 입출력 인터페이스 모듈(106)은 정보를 출력하기 위한 표시 모듈(120), 사용자로부터 제어 명령을 입력받기 위한 센싱 모듈(122, 124, 126, 128), 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)이 사용자의 명령을 센싱함에 따라 생성되는 센싱 신호에 따라서 표시 모듈(120)에 출력될 정보를 결정하는 제어 모듈(미도시)을 포함한다. 표시 모듈(120) 및 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 각각 전면 패널(541) 상의 표시 영역(110) 및 입력 영역(112, 114, 116, 118)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
표시 모듈(120)은 제어 모듈(미도시)로부터 인가되는 전기적 신호에 따라서 특정 정보를 출력한다. 실시예에 따라서 LCD 패널 또는 발광 다이오드 패널 등 다양한 표시 장치가 표시 모듈(120)로 사용될 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에서는 표시 모듈(120)이 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)과 함께 입출력 인터페이스 모듈(106)의 기판 상에 장착되어 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서, 표시 모듈(120)은 전면 패널(541) 배면 또는 제1 단열 패널(542a)의 전면 상에 발광 소자 및 도선을 표면 실장하는 형태로 구현될 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서, 표시 모듈(120)은 발광 소자 및 도선이 실장된 FPCB와 같은 기판 형태로 구현되어 전면 패널(541) 배면 또는 제1 단열 패널(542a)의 전면 상에 부착될 수도 있다.
센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 미리 정해진 파장의 광 신호를 출력하고, 출력된 광 신호가 물체에 반사되면 반사된 광 신호를 수신한다. 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 수신된 광 신호의 세기가 미리 정해진 기준값을 초과하면 센싱 신호를 생성하여 제어 모듈(미도시)에 전달한다. 이에 따라 제어 모듈(미도시)은 물체(예컨대, 사용자의 손가락)의 접근을 인식하고 각 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)에 할당된 기능에 따른 제어 명령 또는 정보를 표시 모듈(120)이나 다른 모듈에 전달한다. 도 9의 실시예에서 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 입출력 인터페이스 모듈(106)의 기판 상에 장착되어 있다. 그러나 실시예에 따라서 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)은 전면 패널(541) 배면 또는 제1 단열 패널(542a) 상에 직접 부착될 수도 있다.
전면 패널(541)의 배면 둘레에는 제1 간봉(543a)이 배치된다. 제1 간봉(543a)은 전면 패널(541)과 제1 단열 패널(542a)을 서로 이격시키며, 전면 패널(541)과 제1 단열 패널(542a)을 밀봉한다. 또한 제1 단열 패널(542a)의 배면 둘레에는 제2 간봉(543b)이 배치된다. 제2 간봉(543b)은 제1 단열 패널(542a)과 제2 단열 패널(542b)을 서로 이격시키며, 제1 단열 패널(542a)과 제2 단열 패널(542b)을 밀봉한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전면 패널(541), 제1 간봉(543a), 제1 단열 패널(542a)이 결합되면, 전면 패널(541) 및 제1 단열 패널(542a) 사이에 밀폐 공간이 형성된다. 마찬가지로, 제1 단열 패널(542a), 제2 간봉(543b), 제2 단열 패널(542b)이 결합되면, 제1 단열 패널(542a) 및 제2 단열 패널(542b) 사이에 밀폐 공간이 형성된다. 이와 같이 형성되는 밀폐 공간은 냉장고 내부의 냉기가 외부로 빠져나가는 현상을 차단하기 위하여 진공 상태로 형성되거나, 아르곤 가스와 같은 비활성 기체가 충전될 수 있다.
도 9에 도시된 전면 패널(541)은 전술한 바와 같은 하프 미러로 형성될 수 있다. 이와 같은 하프 미러의 특성을 나타내기 위하여, 전면 패널(541)의 배면에는 티탄화합물(TiO2)과 같은 특수한 물질이 증착될 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서, 전면 패널(541)은 빛의 투과 및 투시가 가능하며 투명 상태에서 미세하게 다크 그레이(Dark gray) 색상을 띄는 다크 그레이 글래스와 같은 유리 소재로 구성될 수도 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서, 전면 패널(541)은 표면에 증착되는 철, 코발트, 크롬과 같은 물질에 의하 하프 미러의 성질을 가질 수도 있다.
한편, 전면 패널(541)의 배면 방향으로 배치되는 단열 패널들, 즉 제1 단열 패널(542a) 및 제2 단열 패널(542b)은 투명한 소재, 예컨대 유리로 이루어질 수 있다. 제1 단열 패널(542a) 및 제2 단열 패널(542b) 또한 전면 패널(541)과 같은 하프 미러의 특성을 가질 수도 있으나, 사용자가 냉장고 내부를 보다 잘 투시할 수 있기 위해서 제1 단열 패널(542a) 및 제2 단열 패널(542b)은 청유리(green glass)와 같이 투명도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈(122, 124, 126, 128)의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈의 구성도이다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈은 소자 케이스(202), 발광 소자(204), 수광 소자(206)를 포함한다. 소자 케이스는 제1 벽체(21, 22, 23) 및 격벽(20)에 의해 이루어지는 제1 수용 공간 및 제2 벽체(24, 25, 26) 및 격벽(20)에 의해 이루어지는 제2 수용 공간을 포함한다. 제1 수용 공간은 가로(X1), 세로(Y1), 깊이(Z)에 따른 부피를 가지며, 제2 수용 공간은 가로(X2), 세로(Y2), 깊이(Z)에 따른 부피를 갖는다. 제1 수용 공간 내에는 발광 소자(204)가 배치되고, 제2 수용 공간 내에는 수광 소자(206)가 배치된다.
발광 소자(204)는 미리 정해진 대역의 파장, 예컨대 적외선 대역의 파장을 갖는 광 신호를 출력한다. 발광 소자(204)에 의해 출력된 광 신호 중 일부는 도 9의 전면 패널(541)에 반사되어 수광 소자(206) 쪽으로 입사될 수 있다. 발광 소자(204)에 의해 출력된 광 신호 중 일부는 도 9의 전면 패널(541)을 통과하여 전면 패널(541) 외부로 방출된다. 이 때 전면 패널(541) 상에 물체(예컨대, 사용자의 손가락)가 접근하면 전면 패널(541)을 통과한 광 신호는 물체에 반사된다. 물체에 반사된 광 신호 중 일부는 전면 패널(541)을 통과하여 수광 소자(206) 쪽으로 입사된다. 물체에 반사된 광 신호를 수신한 수광 소자(206)는 센싱 신호를 생성하여 제어 모듈(미도시)에 전달한다. 이에 따라 입력 영역(112, 114, 116, 118) 상에서 물체의 접근, 즉 제어 명령의 입력이 센싱된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 수용 공간의 부피는 제2 수용 공간의 부피보다 클 수 있다. 이와 같은 부피의 차이는 발광 소자(204)에 의해 출력되고 패널에 반사되어 수광 소자(206)로 수신되는 광 신호의 양을 줄이기 위한 것이다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 격벽(20)의 상부면의 너비(W)는 발광 소자(204)의 너비 또는 수광 소자의 너비 이상일 수 있다. 이와 같은 격벽(20)의 너비 또한 발광 소자(204)에 의해 출력되고 패널에 반사되어 수광 소자(206)로 수신되는 광 신호의 양을 줄이기 위한 것이다.
도 10에 도시된 실시예에서는 하나의 센싱 모듈이 각각 하나의 발광 소자(204) 및 하나의 수광 소자(206)로 이루어지는 것으로 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서, 하나의 센싱 모듈에 포함되는 발광 소자의 개수 및 수광 소자의 개수는 달라질 수 있다. 예를 들어 하나의 센싱 모듈은 하나의 발광 소자 및 발광 소자를 중심으로 서로 대칭적으로 배치되는 두 개의 수광 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 발광 소자(204) 또는 수광 소자(206)의 단면은 반구 형상을 가질 수 있다. 특히 센싱 모듈의 센싱율을 높이기 위해서는 발광 소자(204)의 단면이 반구 형상인 것이 바람직하다. 발광 소자(204) 또는 수광 소자(206)의 단면 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 수광 소자(206)는 미리 정해진 파장의 광 신호를 반사하기 위한 색소를 포함할 수 있다. 예를 들어 수광 소자(206)가 적외선 대역의 파장을 갖는 광 신호를 수신하도록 구성된다면, 수광 소자(206)는 적외선 대역을 제외한 대역, 예컨대 가시광 대역의 파장을 갖는 광 신호를 차단할 수 있는 색소를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 높은 광 투과율을 갖는 전면 패널 적용 시 발광 소자로부터 출력되는 광 신호의 세기 및 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 도면이다.
전술한 바와 같이, 전면 패널은 하프 미러의 특성, 즉 입사되는 빛을 일부만 투과시키는 특성을 가질 수 있다. 도 11의 실시예에는 이와 같은 하프 미러의 특성을 갖지 않는 전면 패널(316), 즉 광 투과율이 상대적으로 높은 전면 패널(316)이 사용되는 경우를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 기판(302) 상에 배치되는 발광 소자(304)는 미리 정해진 대역의 파장(예컨대, 적외선 영역의 파장)을 갖는 광 신호를 출력한다. 발광 소자(304)에 의해 출력된 광 신호(308) 중 일부는 전면 패널(316)에 의해 반사된다. 전면 패널(316)에 의해 반사된 광 신호(310)는 전면 패널(316)을 통과하지 못하고 전면 패널(316) 내로 입사되며, 수광 소자(306)는 이 광 신호(310) 중 일부를 수신한다. 발광 소자(304)에 의해 출력된 광 신호(308) 중 일부는 전면 패널(316)을 통과하여 전면 패널(316) 외부로 방출된다. 방출된 광 신호(312)는 전면 패널(316)의 전면에 접근하는 물체(예컨대, 사용자의 손가락)에 의해 반사된다. 물체에 의해 반사된 광 신호(314)는 전면 패널(316)을 통과하여 수광 소자(306)에 의해 수신된다.
도 12는 도 11의 실시예에서 발광 소자로부터 출력된 광 신호가 물체에 반사되기 이전 및 이후에 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 전면 패널(316)에 물체가 접근한 시간(T)을 기준으로 시간(T) 이전에는 전면 패널(316)에 의해 반사된 광 신호(310)만이 수광 소자(306)에 의해 수신된다. 이에 따른 수광 소자(306)가 수신하는 광 신호의 세기는 S1이다. 한편, 시간(T) 이후에는 광 신호(310)뿐만 아니라 물체에 반사된 광 신호(314) 또한 수광 소자(306)에 의해 수신된다. 따라서 시간(T) 이후에 수광 소자(306)가 수신하는 광 신호의 세기는 S1에서 S2로 증가하게 된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 낮은 광 투과율을 갖는 전면 패널 적용 시 발광 소자로부터 출력되는 광 신호의 세기 및 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 도면이다.
도 13의 실시예에는 전면 패널(516)이 하프 미러의 특성을 가지므로, 도 11에 도시된 전면 패널(316)에 비해 광 투과율이 상대적으로 낮은 경우를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 기판(502) 상에 배치되는 발광 소자(504)는 미리 정해진 대역의 파장(예컨대, 적외선 영역의 파장)을 갖는 광 신호를 출력한다. 발광 소자(504)에 의해 출력된 광 신호(508) 중 일부는 투명한 소재로 이루어지는 전면 패널(516)에 의해 반사된다. 전면 패널(516)에 의해 반사된 광 신호(510)는 전면 패널(516)을 통과하지 못하고 전면 패널(516)로 입사되며, 수광 소자(506)는 이 광 신호(510) 중 일부를 수신한다. 발광 소자(504)에 의해 출력된 광 신호(508) 중 일부는 전면 패널(516)을 통과하여 전면 패널(516) 외부로 방출된다. 방출된 광 신호(512)는 전면 패널(516)에 접근하는 물체(예컨대, 사용자의 손가락)에 의해 반사된다. 물체에 의해 반사된 광 신호(514)는 전면 패널(516)을 통과하여 수광 소자(506)에 의해 수신된다.
도 14는 도 13의 실시예에서 발광 소자로부터 출력된 광 신호가 물체에 반사되기 이전 및 이후에 수광 소자가 수신하는 광 신호의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 13 및 도 14을 참조하면, 전면 패널(516)에 물체가 접근한 시간(T)을 기준으로 시간(T) 이전에는 전면 패널(516)에 의해 반사된 광 신호(510)만이 수광 소자(506)에 의해 수신된다. 이에 따른 수광 소자(506)가 수신하는 광 신호의 세기는 S3이다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 전면 패널(516)에 특수한 기능을 위한 코팅 또는 물질이 적용되어 전면 패널(516)의 광 투과율이 낮아지면 전면 패널(516)에 의해 반사되는 광 신호(510)의 양은 패널(316)의 광 투과율이 높을 때의 광 신호(310)의 양보다 증가한다. 이에 따라 전면 패널(516)을 통과하는 광 신호(512)의 양은 패널(316)의 광 투과율이 낮을 때의 광 신호(312)의 양보다 감소하게 된다. 따라서 S3는 S1보다 크다.
한편, 시간(T) 이후에는 광 신호(510)뿐만 아니라 물체에 반사된 광 신호(514) 또한 수광 소자(506)에 의해 수신된다. 따라서 시간(T) 이후에 수광 소자(506)가 수신하는 광 신호의 세기는 S3에서 S4로 증가하게 된다. 도 13와 같이 전면 패널(516)의 광 투과율이 높아지면 전면 패널(516)을 통과하는 광 신호(512)의 양이 줄어들고, 이에 따라 물체에 반사되어 전면 패널(516)로 입사되는 광 신호(514)의 양도 줄어들게 된다. 따라서 S4는 S2보다 작다.
결국 전면 패널(516)에 대한 코팅 또는 물질의 적용에 의해 전면 패널(516)의 광 투과율이 낮아지면 전면 패널(516)을 통과하지 못하고 전면 패널(516) 내부에서 반사되는 광 신호(510)의 양이 증가하게 된다. 이와 같은 광 신호(510)는 그대로 수광 소자(506)에 의해 수신되므로, 수광 소자(506)의 센싱율을 저하시킨다는 문제가 있다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 도 10와 같이 격벽(20), 제1 수용 공간, 제2 수용 공간을 갖는 소자 케이스가 적용된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈의 소자 케이스에 구비된 격벽에 의한 광 신호의 세기 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이 기판(702) 상에는 소자 케이스(704)가 배치된다. 소자 케이스(704)에는 격벽(710)을 중심으로 형성되는 제1 수용 공간 및 제2 수용 공간을 포함한다. 제1 수용 공간에는 발광 소자(706)가 배치되고, 제2 수용 공간에는 수광 소자(708)가 배치된다.
앞서 도 11 내지 도 14을 통해 설명된 바와 같이, 발광 소자(706)에 의해 출력된 광 신호 중 전면 패널(712)에 의해 반사되는 광 신호(72)가 그대로 수광 소자(708)에 입사므로, 수광 소자(708)가 수신하는 광 신호(72)의 세기는 수광 소자(708)의 센싱율에 영향을 미친다. 따라서, 본 발명에서는 수광 소자(708)가 수신하는 광 신호(72)의 양을 감소시키기 위하여 발광 소자(706) 및 수광 소자(708) 사이에 미리 정해진 너비(W)를 갖는 격벽(710)이 배치된다. 도 15과 같은 격벽(710)의 존재로 인해 전면 패널(712)에 의해 반사되는 광 신호(72)는 일부 격벽(710)에 의해 차단된다. 결과적으로 격벽(710)에 의해 차단되어 수광 소자(708)에 입사되는 광 신호(74)의 양은 격벽(710)에 의해 차단되기 전의 광 신호(72)의 양보다 감소한다. 광 신호 차단 효과를 높이기 위해, 격벽(710)의 너비(W)는 발광 소자의 너비 또는 수광 소자의 너비 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시예에서 수광 소자(708)는 물체에 반사된 이후 전면 패널(712)을 통해 입사되는 광 신호를 보다 많이 수신할 필요가 있다. 따라서 도 15에 도시된 바와 같이 제2 수용 공간의 가로 길이(X2)는 제1 수용 공간의 가로 길이(X1)보다 작게 설정될 수 있다. 이에 따라 제2 수용 공간의 부피는 제1 수용 공간의 부피보다 작아질 수 있다. 이처럼 제2 수용 공간의 부피를 제1 수용 공간에 비해 작게 설정하면 물체에 의해 반사된 이후 전면 패널(712)을 통해 입사되는 광 신호의 양에는 영향을 미치지 않으면서, 전면 패널(712)에 의해 반사되는 광 신호(72)의 영향을 줄일 수 있다. 따라서 이와 같은 구조는 센싱 모듈의 센싱율을 높이는 데 기여할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 발광 소자(706) 및 수광 소자(708) 사이의 거리는 전면 패널(712)에 의해 반사되어 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호(72, 74)의 세기 및 물체에 의해 반사되어 전면 패널(712)을 통해 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호의 세기에 기초하여 결정될 수 있다. 이와 같은 발광 소자(706) 및 수광 소자(708) 사이의 거리는 실험적으로 결정될 수 있다. 예컨대 전면 패널(712)에 의해 반사되어 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호(72, 74)의 세기, 그리고 물체에 의해 반사되어 전면 패널(712)을 통해 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호의 세기가 발광 소자(706) 및 수광 소자(708) 사이의 거리 변화에 따라 각각 측정될 수 있다. 이후, 전면 패널(712)에 의해 반사되어 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호(72, 74)의 세기가 가장 작고 물체에 의해 반사되어 전면 패널(712)을 통해 수광 소자(708)에 의해 수신되는 광 신호의 세기가 가장 클 때의 거리가 발광 소자(706) 및 수광 소자(708) 사이로 결정될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 제1 수용 공간의 상부면 및 제2 수용 공간의 상부면, 즉 소자 케이스(704)의 상부면은 전면 패널(712)의 배면과 서로 밀착될 수 있다. 다시 말해서, 도 15의 D는 0으로 설정될 수 있다. 이와 같이 소자 케이스(704)의 상부면은 전면 패널(712)의 배면이 서로 밀착되면, 격벽(710) 또한 전면 패널(712) 배면과 서로 밀착된다. 이에 따라서 전면 패널(712)에 의해 반사되는 광 신호(72)가 보다 많이 차단될 수 있다. 이 때 발광 소자(706) 및 수광 소자(708)의 높이는 제1 수용 공간의 상부면 또는 제2 수용 공간의 상부면의 높이 이하로 설정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에서 발광 소자의 단면이 반구형일 때 발광 소자에서 출력되어 패널에 반사되는 광신호의 반사각을 나타내는 도면이고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에서 발광 소자의 단면이 사각형일 때 발광 소자에서 출력되어 패널에 반사되는 광신호의 반사각을 나타내는 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 발광 소자(802)의 단면이 반구형일 경우 발광 소자(802)에서 출력되고 전면 패널(804)에 의해 반사되어 수광 소자로 입사되는 광 신호의 각도는 A1이다. 또한 도 17에 도시된 바와 같이, 발광 소자(902)의 단면이 사각형일 경우 발광 소자(902)에서 출력되고 전면 패널(904)에 의해 반사되어 수광 소자로 입사되는 광 신호의 각도는 A2로서 A1보다 크다.
결국 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 발광 소자(802)의 단면이 반구형일 경우 전면 패널(804)에 의해 반사되는 광 신호의 반사 각도를 줄일 수 있다. 이에 따라 전면 패널(804)에 의해 반사되어 수광 소자로 입사되는 광 신호의 범위 및 세기는 발광 소자(902)의 단면이 사각형일 때에 비해 훨씬 더 감소하게 된다. 이에 따라 수광 신호의 센싱율을 더욱 증가시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (24)

  1. 상부에 제1저장 공간과 하부에 제2저장 공간이 형성되는 캐비닛과, 상기 제1저장공간의 적어도 일부분을 개폐하는 제1도어와, 상기 제2저장공간의 적어도 일부분을 개폐하는 제2도어로 구성된 냉장고에 있어서,
    상기 제1도어는,
    투명재질로 형성되어 상기 제1도어의 전면을 형성하는 전면패널, 투명재질로 형성되어 상기 제1도어의 후면을 형성하는 단열패널 및 상기 전면패널과 단열패널을 이격시켜 둘러싸는 간봉으로 구성된 패널 어셈블리;
    상기 단열패널과 접촉하여 상기 제1도어의 후면의 일부분을 형성하는 도어라이너;
    상기 제1도어의 양측면을 형성하는 복수개의 사이드프레임;
    상기 제1도어의 상면을 형성하는 어퍼캡데코;
    상기 제1도어의 하면을 형성하는 로워캡데코;
    상기 패널 어셈블리, 상기 복수개의 사이드프레임, 상기 어퍼캡데코, 상기 로워캡데코 및 상기 도어라이너에 의해 형성된 공간에 충진된 단열재; 및
    상기 전면패널의 후방에 배치되는 입출력 인터페이스모듈을 포함하고,
    상기 제1도어가 닫힌 상태에서 사용자가 냉장고를 조작하지 않으면 상기 전면패널은 블랙색상 또는 거울면과 같은 상태가 되고,
    사용자가 냉장고를 조작하면 상기 전면패널의 상부영역을 통해서 상기 제1저장공간을 투시 가능하게 됨과 동시에, 상기 전면패널의 하부영역을 통해서 상기 입출력 인터페이스모듈이 가시화되는
    냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스 모듈은
    상기 패널 어셈블리의 내부에 배치되며 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 입력 영역에서의 물체의 접근을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 센싱 모듈은
    상기 물체의 접근을 센싱하기 위한 광 신호를 출력하는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자에 의해 출력된 광 신호 중 상기 물체에 의해 반사된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호의 수신에 따라서 상기 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함하는
    냉장고.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스 모듈은
    상기 패널 어셈블리 내부에 배치되며 상기 센싱 신호에 의해 결정되는 정보를 상기 패널 어셈블리의 전면에 형성되는 표시 영역을 통해 표시하는 표시 모듈을 더 포함하는
    냉장고.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은
    하나 이상의 제1 벽체 및 격벽에 의해 형성되며 상기 발광 소자가 수용되는 제1 수용 공간; 및
    하나 이상의 제2 벽체 및 상기 격벽에 의해 형성되며 상기 수광 소자가 수용되는 제2 수용 공간을 포함하는
    냉장고.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 수용 공간의 부피는 상기 제2 수용 공간의 부피보다 큰
    냉장고.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 수용 공간의 상부면 및 상기 제2 수용 공간의 상부면은 상기 패널 어셈블리에 포함되는 전면 패널의 배면에 밀착되는
    냉장고.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 격벽의 상부면의 너비는 상기 발광 소자의 너비 또는 상기 수광 소자의 너비 이상인
    냉장고.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 발광 소자 및 상기 수광 소자 사이의 거리는
    상기 전면 패널에 의해 반사되어 상기 수광 소자에 의해 수신되는 광 신호의 세기 및 상기 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자에 의해 수신되는 광 신호의 세기에 기초하여 결정되는
    냉장고.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스 모듈은 상기 어퍼캡데코보다 상기 로워캡데코에 더욱 인접하게 배치되는
    냉장고.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전면패널의 상부영역은 상기 하부영역보다 크게 형성되는
    냉장고.
  11. 제1항에 있어서,
    발광 소자 및 수광 소자를 포함하는 센싱 모듈을 더 포함하고,
    미리 설정된 거리 이내에 물체가 접근하면 상기 입출력 인터페이스 모듈은 미리 설정된 정보를 표시하는
    냉장고.
  12. 상부에 제1저장공간이 형성되고 하부에 제2저장공간이 형성되는 캐비닛과, 상기 제1저장공간의 적어도 일부분을 개폐하고, 개구부를 갖는 제1도어와, 상기 개구부를 개폐하는 제3도어와, 상기 제2저장공간의 적어도 일부분을 개폐하는 제2도어로 구성된 냉장고에 있어서,
    상기 제3 도어는,
    투명재질로 형성되어 상기 제1도어의 전면을 형성하는 전면패널, 투명재질로 형성되어 상기 제1도어의 후면을 형성하는 단열패널 및 상기 전면패널과 단열패널을 이격시켜 둘러싸는 간봉으로 구성된 패널 어셈블리;
    상기 단열패널과 접촉하여 상기 제1도어의 후면의 일부분을 형성하는 도어라이너;
    상기 제1도어의 양측면을 형성하는 복수개의 사이드프레임;
    상기 제1도어의 상면을 형성하는 어퍼캡데코;
    상기 제1도어의 하면을 형성하는 로워캡데코;
    상기 패널 어셈블리, 상기 복수개의 사이드프레임, 상기 어퍼캡데코, 상기 로워캡데코 및 상기 도어라이너에 의해 형성된 공간에 충진된 단열재를 포함하고,
    상기 냉장고는,
    상기 제3도어가 상기 제1도어의 개구부를 폐쇄한 상태에서 상기 전면패널의 후방에 배치되는 표시모듈; 및
    물체의 접근을 센싱하기 위한 광신호를 출력하는 발광소자와, 상기 발광소자에 의해 출력된 광 신호중 물체에 의해 반사된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호의 수신에 따라서 센싱 신호를 생성하는 수광 소자를 포함하는 센싱모듈을 포함하고,
    사용자의 인체가 상기 센싱모듈에 의해 감지되면 상기 전면패널의 상부영역은 상기 제1저장공간을 투시 가능하게 됨과 동시에, 상기 전면패널의 하부영역을 통해서 상기 표시모듈이 가시화되는
    냉장고.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3도어가 닫힌 상태에서 사용자가 냉장고를 조작하지 않으면 상기 전면패널은 블랙색상 또는 거울면과 같은 상태가 되는
    냉장고.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 모듈 및 상기 표시 모듈은
    상기 전면 패널과 상기 단열 패널 사이에 형성되는 공간 내에 배치되는
    냉장고.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은
    하나 이상의 제1 벽체 및 격벽에 의해 형성되며 상기 발광 소자가 수용되는 제1 수용 공간; 및
    하나 이상의 제2 벽체 및 상기 격벽에 의해 형성되며 상기 수광 소자가 수용되는 제2 수용 공간을 포함하는
    냉장고.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 수용 공간의 부피는 상기 제2 수용 공간의 부피보다 큰
    냉장고.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 수용 공간의 상부면 및 상기 제2 수용 공간의 상부면은 상기 패널 어셈블리에 포함되는 전면 패널의 배면에 밀착되는
    냉장고.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 격벽의 상부면의 너비는 상기 발광 소자의 너비 또는 상기 수광 소자의 너비 이상인
    냉장고.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 발광 소자 및 상기 수광 소자 사이의 거리는
    상기 패널 어셈블리에 포함되는 전면 패널에 의해 반사되어 상기 수광 소자에 의해 수신되는 광 신호의 세기 및 상기 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자에 의해 수신되는 광 신호의 세기에 기초하여 결정되는
    냉장고.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은
    하나의 발광 소자; 및
    상기 발광 소자를 중심으로 대칭적으로 배치되는 2 이상의 수광 소자를 포함하는
    냉장고.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 발광 소자의 단면은 반구 형상을 갖는
    냉장고.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 수광 소자는 미리 정해진 대역의 파장을 갖는 광 신호를 반사하기 위한 색소를 포함하는
    냉장고.
  23. 제12항에 있어서,
    상기 전면패널의 상부영역은 상기 하부영역보다 크게 형성되는
    냉장고.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 표시 모듈은 상기 어퍼캡데코보다 상기 로워캡데코에 더욱 인접하게 배치되는
    냉장고.
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