KR200449998Y1

KR200449998Y1 - 냉장고 도어 열림장치

Info

Publication number: KR200449998Y1
Application number: KR2020080012574U
Authority: KR
Inventors: 이상호; 박진성; 원소연; 이진호
Original assignee: 주식회사 에스 씨디
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-08-30
Also published as: KR20100003347U

Abstract

본 고안은 냉장고의 냉장실과 냉동실 도어 열림장치에 관한 것인바, 냉장고 본체의 냉장실과 냉동실 전면에 설치된 열림장치를 그 내부 구성부품인 피니언 기어와 랙 기어가 AC동기 모터의 출력작동에 의해 연동되게 한 회전운동과 직선 왕복운동에 의해 냉장실 도어와 냉동실 도어를 쉽게 열 수 있도록 구성한 것인바,

냉장고 도어 열림장치(1)의 하우징(2) 내부 일측에 설치된 AC동기 모터(3)의 중심 출력축 기어(4)에 맞물리는 아이들 기어(5)를 장착하고, 그 일측에 상하부 기어(6a)(6b)로 구분된 제1 기어(6)를 장착하여 상기 상부 기어(6a)와 아이들 기어(5)가 맞물리고, 제1 가어(6)의 일측에는 상하부 기어(7a)(7b)로 구분된 제2 기어(7)를 장착하여 그 하부 기어(7b)가 제1 기어(6)의 하부 기어(6b)와 맞물리며, 제2 기어(7)의 전방에 상하부 기어(8a)(8b)로 구분된 제3 기어(8)를 장착하여 제2 기어(7)의 상부 기어(7a)와 제3 기어(8)의 상부 기어(8a)가 맞물리고, 제3 기어(8)를 중심으로 하여 그 양측에 상하부 기어(9a)(9b)로 구성된 제4 기어(9)와 상하부 기어(10a)(10b)로 구성된 제5 기어(10)를 각기 대향 배치하여 제3 기어(8)의 하부 기어(8b)에 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 하부 기어(9b)(10b)가 맞물려 제4 기어(9)와 제5 기어(10)가 반대방향으로 회전되게 하고, 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 각 상부 기어(9a)(10a)에 각기 맞물리는 좌우 랙 기어(11)(12)를 하우징(2)의 내부 양 측단에 배치 장착하여 AC동기 모터(3)의 회전작동에 의한 각 기어열(4)(5)...(9)(10)의 회전동력을 좌우 랙 기어(11)(12)의 직선운동으로 바꾸고, 좌측 랙 기어(11)에 돌출되어 있는 차폐판-1(11a)과 차폐판-2(11b)가 PCB기판(15) 상에 별도 설치된 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)를 ON/OFF 하여 발생되는 출력신호에 의해 각 랙 기어(11)(12)가 반대방향으로 동시 전후진 작동되었다가 초기상태로 정지되게 한 것이다.

냉장고 도어 열림장치, AC동기 모터, 랙 기어, 기어열, 차폐판, 포토 센서

Description

냉장고 도어 열림장치{Device For Opening Doors Of Refrigerator}

본 고안은 냉장고의 냉장실과 냉동실 도어 열림장치에 관한 것인바, 사용자가 적은 힘으로 도어를 열 수 있게 한 것으로, 냉장고 본체의 냉장실과 냉동실 전면에 설치된 열림장치를 그 내부 구성부품인 피니언 기어와 랙 기어가 AC동기 모터의 출력작동에 의해 연동되면서 발생하게 되는 회전운동과 직선 왕복운동에 의해 냉장고 본체 전면에 장착된 냉장실 도어와 냉동실 도어를 가볍게 열 수 있도록 구성한 것이다.

냉장고는 일반적으로 증발기로부터 생성된 냉기를 저장실(냉장실, 냉동실)로 공급하여 식품의 신선도를 유지하도록 하는 것이며, 필요에 의해 이 저장실의 개방된 전면을 각 도어에 의해 개폐하는데 각 도어의 내면 테두리에는 자석(磁石)이 내장된 가스켓이 설치되어 도어를 닫았을 때 자력(磁力)에 의해 가스켓이 저장실의 테두리에 밀착되면서 저장실의 기밀이 유지되도록 하고 있다.

이렇게 도어가 닫혀 기밀이 유지된 상태에서 냉장고의 작동으로 저장실의 공기는 증발기와 열교환되면서 계속 냉각하게 되고, 냉각된 공기의 수축으로 저장실의 압력이 대기압보다 낮아지게 된다,

따라서, 도어 가스켓에 내장된 자석의 자력에 의한 밀착력과 저장실 밖에서 작용되는 외부 압력을 합한 것보다 큰 힘으로 도어를 당겨 열어야하기 때문에 도어 열기에 그만큼 힘이 들었던 것이며, 근자에는 냉장고의 대형화로 도어의 자체 무게가 무거워져서 이를 열 때 더 큰 힘을 필요로 하는 문제점이 수반되었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 냉장고 도어를 열고자 할 때 먼저 냉장고 본체 내에 장착된 열림장치에 의한 전기적, 기계적 작동으로 도어를 밖으로 밀어 도어 밖에서 작용되는 외부 압력을 이기면서 도어 가스켓의 밀착상태가 1차적으로 해지되게 한 이후에 수동으로 도어를 열게 함으로써 사용자는 수동(手動)에 의한 적은 힘만으로 도어를 가볍게 열 수 있도록 한 냉장고 도어 열림장치의 제공에 그 목적이 있는 것이며, 이 목적 달성을 위한 기술적 과제 해결 수단은, 냉장고 도어 열림장치(1)의 하우징(2) 내부 일측에 설치된 AC동기 모터(3)의 중심 출력축 기어(4)에 맞물리는 아이들 기어(5)를 장착하고, 그 일측에 상하부 기어(6a)(6b)로 구분된 제1 기어(6)를 장착하여 상기 상부 기어(6a)와 아이들 기어(5)가 맞물리고, 제1 가어(6)의 일측에는 상하부 기어(7a)(7b)로 구분된 제2 기어(7)를 장착하여 그 하부 기어(7b)가 제1 기어(6)의 하부 기어(6b)와 맞물리며, 제2 기어(7)의 전방에 상하부 기어(8a)(8b)로 구분된 제3 기어(8)를 장착하여 제2 기어(7)의 상부 기어(7a)와 제3 기어(8)의 상부 기어(8a)가 맞물리고, 제3 기어(8)를 중심으로 하여 그 양측에 상하부 기어(9a)(9b)로 구성된 제4 기어(9)와 상하부 기어(10a)(10b)로 구성된 제5 기어(10)를 각기 대향 배치하여 제3 기어(8)의 하부 기어(8b)에 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 하부 기어(9b)(10b)가 맞물려 제4 기어(9)와 제5 기어(10)가 반대방향으로 회전되게 하고, 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 각 상부 기어(9a)(10a)에 각기 맞물리는 좌우 랙 기어(11)(12)를 하우징(2)의 내부 양 측단에 배치 장착하여 AC동기 모터(3)의 회전작동에 의한 각 기어열(4)(5)...(9)(10)의 회전동력을 좌우 랙 기어(11)(12)의 직선운동으로 바꾸고, 좌측 랙 기어(11)에 돌출되어 있는 차폐판-1(11a)과 차폐판-2(11b)가 PCB기판(15) 상에 별도 설치된 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)를 ON/OFF 하여 발생되는 출력신호에 의해 각 랙 기어(11)(12)가 반대방향으로 동시 전후진 작동되었다가 초기상태로 변환 정지되게 구성한 것이다.

본 고안은 냉장고의 냉장실 도어 또는 냉동실 도어를 열고자 할 때 먼저 냉장고 본체 내에 장착되어 전기적, 기계적 작동으로 좌우 랙 기어를 전후진 상태로 동시 구동되게 한 열림장치에 의해 선택된 도어를 밖으로 밀어 도어 밖에서 작용되는 외부 압력을 이기면서 도어 가스켓의 밀착상태가 해지되게 한 기술적 과제 해결 수단의 작동에 의해 1차적 열림상태가 되게 한 다음 수동으로 도어를 열게 함으로써 사용자는 힘들이지 않고 냉장실 도어 및 냉동실 도어를 가볍게 열 수 있는 효과를 제공한다.

본 고안의 목적 달성을 위한 기술구성 요부를 첨부도면에 의거 상세히 설명 하면 다음과 같다.

냉장고 도어 열림장치(1)를 구성함에 있어서,

도어 열림장치(1)의 하우징(2) 내부 일측에 AC동기 모터(3)를 설치하되 상기 모터(3)의 중심 출력축 기어(4)에 맞물리는 아이들 기어(5)를 모터(3)의 상부 편심위치에 배치 장착하고, 모터(3) 일측의 하우징(2) 내부에는 상하부 기어(6a)(6b)로 구분 성형된 제1 기어(6)를 장착하여 상기 상부 기어(6a)와 아이들 기어(5)가 맞물리게 하고, 제1 가어(6)의 일측에는 상하부 기어(7a)(7b)로 구분 성형된 제2 기어(7)를 장착하여 그 하부 기어(7b)가 제1 기어(6)의 하부 기어(6b)와 서로 맞물리게 하며, 다시 제2 기어(7)의 전방에 상하부 기어(8a)(8b)로 구분 성형된 이층구조의 제3 기어(8)를 배치 장착하여 제2 기어(7)의 상부 기어(7a)와 제3 기어(8)의 상부 기어(8a)가 상호 맞물리게 하고, 제3 기어(8)를 중심으로 하여 그 양측에 상하부 기어(9a)(9b)로 구성된 제4 기어(9)와 상하부 기어(10a)(10b)로 구성된 제5 기어(10)를 각기 대향 배치하여 제3 기어(8)의 하부 기어(8b)에 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 각 하부 기어(9b)(10b)가 맞물리면서 상기 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 회전방향이 서로 반대가 되게 하고, 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 각 상부 기어(9a)(10a)에 각기 맞물리는 좌우 랙 기어(11)(12)를 하우징(2)의 내부 양 측단에 배치 장착하여 AC동기 모터(3)의 회전작동에 의한 각 기어열(4)(5)...(9)(10)의 회전동력을 좌우 랙 기어(11)(12)의 직선운동으로 바꾸되 각 랙 기어(11)(12)가 서로 반대방향으로 동시에 전후진되거나 초기상태로 정지 작동되게 구성한 것이다.

상기의 좌우 랙 기어(11)(12) 중 좌측 랙 기어(11)는 냉장실 도어 열림용으 로, 우측 랙 기어(12)는 냉동실 도어 열림용으로 그 작동기능이 수행되도록 한 것이며, 좌측 랙 기어(11)의 소정 위치에는 차폐판-1(11a)과 차폐판-2(11b)이 일정간격을 두고 나란히 돌출 배치되어 랙 기어(11)의 전후진 작동시 PCB기판(15)상에 위치된 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)를 가리거나 열어주는 것에 의해 랙 기어(11)의 전후진 및 정지위치를 감지토록 함으로써 PCB기판(15)에 장착된 마이컴이 모터(3)의 정회전, 역회전, 정지상태 등 회전방향과 작동을 제어할 수 있게 한 것이다.

상기 설명에서 좌우 랙 기어(11)(12) 중 좌측 랙 기어(11)는 냉장실 도어 열림용으로, 우측 랙 기어(12)는 냉동실 도어 열림용으로 설명하고 있으나, 필요에 따라 랙 기어(11)를 냉동실 도어 열림용으로, 랙 기어(12)를 냉장실 도어 열림용으로 바꿔 설정할 수 있는 것이다.

본 고안의 포토 센서를 이용한 랙 기어의 위치감지 출력 신호체계 및 그 동작상태를 설명하면,

1) 초기위치

먼저, 도어 열림장치(1)의 조립시 도 2에서와 같이 좌우 랙 기어(11)(12)는 전진되거나 후진되지 않은 상태, 즉 초기위치가 정해진 상태로 조립되는 것이며, 이 초기상태에서는 좌우 랙 기어(11)(12)가 작동점의 가운데에 위치되어있어 전진 및 후진시에 기준점이 되는 위치이고, 좌측 랙 기어(11)에 돌출되어 있는 차폐판-1(11a)과 차폐판-2(11b)는 그 하방 PCB기판(15) 상에 별도 설치된 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)와 일치하는 수직 상방에 위치하는 상태이므로 포토 센 서-1(13)과 포토 센서-2(14)는 이를 감지하여 PCB기판(15)에 신호를 보내 초기상태의 원점위치를 확인하게 하는 것이며, 초기위치에서는 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)는 ON상태 인 것이다.

2) 냉장실 도어 열기

이 상태에서 사용자가 냉장고 외부에 설치된 스위치 또는 감지기를 통해 냉장실 도어를 열고자 할 때 PCB기판(15)에 장착된 마이컴에서 모터(3)에 전원을 인가하여 모터(3)를 회전시킴으로써 그 출력을 각 기어열(4)(5)...(9)(10)에 전달하여 감속 작동시켜 도 3에서와 같이 도어 열림장치(1)의 좌측 랙 기어(11)를 전진시키면(우측 랙 기어(12)는 동시 후진됨) 랙 기어(11)의 선단이 냉장실 도어를 랙 기어(11)의 전진 거리만큼 밀어 도어 가스켓의 밀착상태를 해지하는 1치적 도어 열림상태가 된다.

이렇게 좌측 랙 기어(11)가 전진된 상태에서 차폐판-1(11a)은 포토 센서-1(13)에서 벗어나게 되고, 차폐판-2(11b)는 포토 센서-2(14)에서 벗어나 포토 센서-1(13)의 상방에 위치하게 된다. 즉, 도 5의 출력신호에 도시한 바와 같이, 포토 센서-1(13)은 최초 ON상태→ OFF상태→ON상태로 변하며, 포토 센서-2(14)는 최초 ON상태→ OFF상태로 변화되는 것이다.

상기와 같은 센서의 출력신호는 포토 센서-1(13)에서만 ON신호가 발생하여 좌측 랙 기어(11)가 전진되었음을 인지하는 것이며, 이후 일정시간이 경과된 뒤 전진상태의 좌측 랙 기어(11)와 후진상태의 우측 랙 기어(14)를 다시 초기위치로 되돌리기 위해 모터(3)가 역회전됨으로서 좌측 랙 기어(13)는 후진되고, 우측 랙 기 어(14)는 전진되어 도 2에 도시한 초기상태를 유지하게 되고, 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14) 모두가 ON상태가 되면서 모터(3)의 전원을 차단하여 작동을 멈추게 되는 것이다.

즉, 냉장실쪽 스위치 작동→ 모터(3) 정회전→ 좌측 랙 기어(11) 전진→ 포토 센서-1(13)의 신호 감지→ PCB기판(15)에서 모터(3) 역회전→ 좌측 랙 기어(11) 후진→ 포토 센서-1(13)의 신호 감지→ 모터(3) 전원차단의 순서로 작동한다.

3) 냉동실 도어 열기

냉동실 도어을 열 때에도 상기 냉장실 도어 열기와 같은 원리로 작동하는 것이지만 모터(3)의 역회전으로 우측 랙 기어(12)가 전진되면서(이때 좌측 랙 기어(11)는 동시 후진함) 그 선단이 냉동실 도어를 랙 기어(12)의 전진되는 만큼 밀어주게 되어 도어 가스켓의 밀착상태를 해지하는 1치적 도어 열림상태가 된다.-

이때 도 4에서와 같이 좌측 랙 기어(11)는 후진되면서 차폐판-2(11b)는 포토 센서-2(14)에서 벗어나게 되고, 차폐판-1(11a)은 포토 센서-1(13)에서 벗어나 포토 센서-2(14)의 상방에 위치하게 된다. 즉, 도 5의 출력신호에 도시한 바와 같이, 포토 센서-2(14)는 최초 ON상태→ OFF상태로 변하며, 포토 센서-1(13)은 최초 ON상태→ OFF상태→ON상태로 변화되는 것이다.

상기와 같은 센서의 출력신호는 포토 센서-2(14)에서만 ON신호가 발생하여 좌측 랙 기어(11)가 후진되고 우측 랙 기어(12)는 전진되었음을 인지하는 것이며, 이후 일정시간이 경과된 뒤 전진상태의 우측 랙 기어(12)와 후진상태의 좌측 랙 기어(13)를 다시 초기위치로 되돌리기 위해 모터(3)가 역회전됨으로서 우측 랙 기어(14)는 후진되고, 좌측 랙 기어(13)는 전진되면서 다시 초기상태를 유지하게 되고, 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14) 모두가 ON상태가 되면서 이를 인지하여 모터(3)의 전원을 차단함으로써 작동이 멈추게 되는 것이다.

즉, 냉동실쪽 스위치 작동→ 모터(3) 역회전→ 우측 랙 기어(12) 전진→ 포토 센서-2(14)의 신호 감지→ PCB가판(15)에서 모터(3) 정회전→ 우측 랙 기어(12) 후진→ 포토 센서-2(14)의 신호 감지→ 모터(3) 전원차단의 순서로 작동한다.

본 고안의 실시에서 포토 센서(13)(14)의 사용을 기본으로 하는 것이며, 이외 홀IC의 사용도 포함되는 것이다.

도 1- 본 고안 열림장치의 구성요부 사시도.

도 2- 본 고안 열림장치의 렉 기어 초기위치 상태를 보인 평면도.

도 3- 본 고안 열림장치의 냉장실 열림작동 상태를 보인 평면도.

도 4- 본 고안 열림장치의 냉동실 열림작동 상태를 보인 평면도.

도 5- 본 고안 열림장치의 출력 신호체계 설명도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1- 도어 열림장치 2- 하우징 3- 모터

4- 출력축 기어 5- 아이들 기어 6- 제1 기어

7- 제2 기어 8- 제3 기어 9- 제4 기어

10- 제5 기어 6a, 7a, 8a, 9a, 10a- 상부 기어

6b, 7b, 8b, 9b, 10b- 하부 기어 11- 좌측 랙 기어

11a- 차폐판 1 11b- 차폐판 2 12- 우측 랙 기어

13- 포토 센서 1 14- 포토 센서 2 15- PCB기판

Claims

냉장고 도어 열림장치(1)의 하우징(2) 내부 일측에 설치된 AC동기 모터(3)의 중심 출력축 기어(4)에 맞물리는 아이들 기어(5)를 장착하고, 그 일측에 상하부 기어(6a)(6b)로 구분된 제1 기어(6)를 장착하여 상기 상부 기어(6a)와 아이들 기어(5)가 맞물리고, 제1 가어(6)의 일측에는 상하부 기어(7a)(7b)로 구분된 제2 기어(7)를 장착하여 그 하부 기어(7b)가 제1 기어(6)의 하부 기어(6b)와 맞물리며, 제2 기어(7)의 전방에 상하부 기어(8a)(8b)로 구분된 제3 기어(8)를 장착하여 제2 기어(7)의 상부 기어(7a)와 제3 기어(8)의 상부 기어(8a)가 맞물리고, 제3 기어(8)를 중심으로 하여 그 양측에 상하부 기어(9a)(9b)로 구성된 제4 기어(9)와 상하부 기어(10a)(10b)로 구성된 제5 기어(10)를 각기 대향 배치하여 제3 기어(8)의 하부 기어(8b)에 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 하부 기어(9b)(10b)가 맞물려 제4 기어(9)와 제5 기어(10)가 반대방향으로 회전되게 하고, 제4 기어(9)와 제5 기어(10)의 각 상부 기어(9a)(10a)에 각기 맞물리는 좌우 랙 기어(11)(12)를 하우징(2)의 내부 양 측단에 배치 장착하여 AC동기 모터(3)의 회전작동에 의한 각 기어열(4)(5)...(9)(10)의 회전동력을 좌우 랙 기어(11)(12)의 직선운동으로 바꾸고, 좌측 랙 기어(11)에 돌출되어 있는 차폐판-1(11a)과 차폐판-2(11b)가 PCB기판(15) 상에 별도 설치된 포토 센서-1(13)과 포토 센서-2(14)를 ON/OFF 하여 발생되는 출력신호에 의해 각 랙 기어(11)(12)가 반대방향으로 동시 전후진 작동되었다가 초기상태로 정지되게 한 냉장고 도어 열림장치.