KR20200042263A - 조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법 - Google Patents

조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법 Download PDF

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KR20200042263A
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Abstract

조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 근접 센서에서 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지하는 근접감지단계; 및 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 자동 개방 모듈이 도어를 개방할 수 있는 상태로 조리기기를 제어하는 도어개방준비단계;를 포함하고, 근접감지단계는, 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 근접 센서의 듀티비를 100% 미만으로 제어하는 제1감지단계; 및 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 근접 센서의 듀티비를 제1감지단계에서의 근접 센서의 듀티비보다 높게 제어하는 제2감지단계;를 포함한다.

Description

조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법{COOKING APPLIANCE AND METHOD FOR CONTROLING AUTOMATIC DOOR THEREOF}
본 발명은 조리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어가 자동으로 개방되는 조리기기와 그 도어의 자동 개방 제어 방법에 관한 것이다.
오븐이나 전자레인지 같은 조리기기는 전체적으로 직육면체 형태의 외관을 가지며, 내부의 조리실이 전방으로 개방된 형태이고, 조리실 전방에 도어가 구비된다.
도어의 개방 형태는 여러 가지가 있으나, 주로 힌지 연결된 도어가 회전축을 중심으로 회동하여 개폐되는 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 형태의 도어에는 사용자가 파지할 수 있는 손잡이나 홈(Groove)이 마련된 것이 대부분이다.
최근에는 조리기기 도어의 개폐가 자동으로 이루어지도록 하는 기능이 추가되고 있다. 그러나 종래의 조리기기들에 구현된 도어의 자동 개방 방식은 사용자가 적응하기 어렵고, 사용법이 직관적이지 않아 사용자가 별도로 사용법을 익혀야 하는 불편함이 있다.
또한 자동 개방 방식의 도어를 갖는 조리기기에는 도어 자동 개방 기능을 구현하기 위한 여러 전자 부품, 예를 들면 조리기기에 대한 사용자의 근접을 감지하는 근접 센서 등이 설치되는데, 이러한 전자 부품들로 인해 조리기기의 대기 전력 소모가 증가되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 사용자가 직관적으로 도어 자동 개방과 관련된 사용법을 알 수 있어 사용이 편리하면서도 대기 전력 소모가 낮은 조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법은: 내부에 조리실을 구비하는 본체와, 상기 조리실의 개방된 전방을 개폐하는 도어와, 상기 도어를 자동으로 개방하기 위해 상기 본체에 대해 상기 도어를 상대적으로 이동시키는 힘을 부여하는 자동 개방 모듈과, 상기 조리기기의 전방에 사람이 근접한 상태인지 여부를 감지하는 근접 센서와, 상기 도어의 개방 명령을 입력 받는 개방 명령 입력부를 포함하는 조리기기의 도어를 자동으로 개방하기 위한 제어 방법으로서, 상기 근접 센서에서 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지하는 근접감지단계; 및 상기 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 상기 자동 개방 모듈이 상기 도어를 개방할 수 있는 상태로 상기 조리기기를 제어하는 도어개방준비단계;를 포함하고, 상기 근접감지단계는, 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 상기 근접 센서의 듀티비를 100% 미만으로 제어하는 제1감지단계; 및 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 상기 근접 센서의 듀티비를 상기 제1감지단계에서의 상기 근접 센서의 듀티비보다 높게 제어하는 제2감지단계;를 포함한다.
이를 위해 상기 제1감지단계는, 상기 근접 센서로의 전류 공급이 간헐적으로 이루어지도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어한다.
또한 상기 제1감지단계는, 상기 근접 센서로의 전류 공급이 이루어지는 ON모드와 상기 근접 센서로의 전류 공급이 이루어지지 않는 OFF모드의 교번을 적어도 한 번 이상 포함하는 1회의 감지주기가 반복되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하되, 상기 ON모드와 상기 OFF모드가 동일 간격으로 교번되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2감지단계는, 상기 ON모드가 지속되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하되, 상기 제1감지단계 진행 중 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되면, 즉시 상기 제1감지단계 진행이 중단되고 상기 제2감지단계가 진행되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 조리기기에 대한 사람의 접근 감지 여부에 따라 접근 근접 센서의 듀티비가 달라지도록 근접 센서로의 전류 공급 제어가 이루어지도록 함으로써, 근접 센서의 감지 속도, 정확성을 유지하면서도 대기 전력이 효과적으로 절감된 조리기기를 제공할 수 있다.
또한 상기 제2감지단계 진행 중 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 설정시간 경과 후에도 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않으면 상기 제2감지단계 진행이 중단되고 상기 제1감지단계가 진행되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통해, 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 상태가 설정시간 이상 지속된 것으로 확인된 경우에만 근접 센서의 듀티비 저하가 이루어지도록 함으로써, 사용자가 의도하지 않은 상황에 영향 받지 않고 도어의 자동 개방에 필요한 조작을 안정적으로 취할 수 있도록 한다.
또한 상기 조리기기는, 상기 도어의 개방 명령을 입력 받는 개방 명령 입력부와, 상기 개방 명령 입력부 주변에 설치되는 조명, 및 상기 조리기기의 작동 상태를 표시하고 작동 제어 명령을 입력 받는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 도어개방준비단계는, 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우 상기 개방 명령 입력부가 사람의 조작이 가능한 상태로 활성화되고 상기 조명이 켜지며 상기 디스플레이가 켜지도록 상기 개방 명령 입력부와 상기 조명과 상기 디스플레이의 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통해, 사람이 조리기기에 근접한 것이 근접 센서에 의해 감지된 상태에서 개방 명령 입력부의 조명이 점등되고 디스플레이가 작동됨으로써, 현재 입력 가능한 사항을 사용자에게 직관적으로 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 조리기기 및 조리기기의 도어 자동 개방 제어 방법에 따르면, 사람이 조리기기에 근접한 것이 근접 센서에 의해 감지된 상태에서 개방 명령 입력부의 조명이 점등되고 디스플레이가 작동됨으로써, 현재 입력 가능한 사항을 사용자에게 직관적으로 제공할 수 있으므로, 사용자의 이용 편의성을 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명은 조명과 개방 명령 입력부가 상호 연동 작용하도록 함으로써, 사용자로 하여금 현재 개방 명령이 입력 가능한 상태인지 여부를 직관적으로 확인할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 높은 조리기기를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 조리기기에 대한 사람의 접근 감지 여부에 따라 접근 근접 센서의 듀티비가 달라지도록 근접 센서로의 전류 공급 제어가 이루어지도록 함으로써, 근접 센서의 감지 속도, 정확성을 유지하면서도 대기 전력이 효과적으로 절감된 조리기기를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 상태가 설정시간 이상 지속된 것으로 확인된 경우에만 근접 센서의 듀티비 저하가 이루어지도록 함으로써, 사용자가 의도하지 않은 상황에 영향 받지 않고 도어의 자동 개방에 필요한 조작을 안정적으로 취할 수 있도록 하는 조리기기를 제공할 수 있다.
도 1는 도어가 자중에 의해 개방되는 과정을 나타낸 조리기기의 측면도이다.
도 2는 도 1의 조리기기의 본체 전방에 설치된 도어의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 도어의 내부 서포터의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조리기기의 자동 개방 구조가 적용된 래치 홀더의 사시도이다.
도 5는 도 4의 래치 홀더의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 래치 홀더의 홀더바디의 사시도이다.
도 7은 도 5의 래치 홀더의 레버의 축부와 작용부와 푸쉬부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4의 측면도로서, 래치(미도시)가 삽입 고정된 상태의 래치 홀더를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 푸셔가 레버를 밀어주어, 레버의 부쉬부가 들어올려진 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 래치가 빠진 상태에서 푸셔와 레버가 초기 위치로 복귀한 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 래치 홀더가 설치된 조리기기에서, 조리기기의 캐비티 전방을 도어로 닫아 래치 홀더에 래치가 삽입 고정된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 12는 도 11에서 푸셔가 레버를 밀어 레버의 푸쉬부의 밀어올림경사면이 래치를 들어올리는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에서 래치를 들어올리는 과정이 더 진행되어 레버의 밀어냄부가 래치를 밀어내는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14는 래치가 밀려나간 뒤 하강하여 외경사면에 안착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1과 같이 도어의 자중에 의해 도어가 자동으로 하강 개방되도록 하기 위해 사용할 수 있는 도어 힌지 구조를 나타낸 사시도이다.
도 16은 도 15의 도어 힌지 구조를 나타낸 측면도이다.
도 17은 도 16의 도어 힌지 구조에서 실린더의 슬롯의 길이를 연장하여 도어의 개방에 대한 댐퍼의 개입 시점을 더 늦춘 구조를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 16의 도어 힌지 구조에서 개폐회전축에 대한 도어 바 연결힌지의 거리를 축소하여 도어의 개방에 대한 댐퍼의 개입 시점을 더 늦춘 구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 도어의 개방각도에 따른 도어의 개방력과 스프링의 개방저지력, 그리고 댐퍼의 감쇠력을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 레버의 기하학적 형상을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명에 따른 조리기기의 자동 개방 구조의 전반적인 제어 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 22는 도 21에서 에러신호 발생단계만을 별도로 나타낸 플로우차트이다.
도 23은 도 21에서 조리기기의 초기 기동 시 모터와 푸셔를 정 위치로 초기화하는 제어 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 24는 본 발명에 따른 도어 자동 개방 제어 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 25는 디스플레이의 입력 단계를 각각 순서대로 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명에 따른 도어의 개방 제어를 위한 구성을 나타낸 도면이다.
도 27은 도어의 개방 제어 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 28은 근접 센서의 대기 전력 제어 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 29는 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 일례를 보여주는 그래프이다.
도 30은 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 다른 예를 보여주는 그래프이다.
도 31은 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 또 다른 예를 보여주는 그래프이다.
도 32는 제1감지단계에서 제2감지단계로 전환될 때의 근접 센서 입력 전류 파형을 보여주는 그래프이다.
도 33은 제2감지단계에서 제1감지단계로 전환될 때의 근접 센서 입력 전류 파형을 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 조리기기 및 그 도어 자동 개방 제어 방법의 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
[조리기기의 전체적인 구조]
이하 본 발명에 따른 도어 자동 개방 제어 방법이 적용되는 조리기기의 전체적인 구조에 대해 먼저 살펴본다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예로서 조리기기는 전자레인지가 예시된다. 다만 본 발명의 조리기기가 전자레인지에 한정되지 아니하며 오븐 등 다른 조리기기에도 적용 가능함은 명백하다 할 것이다.
상기 조리기기는 대략 직육면체의 형상을 하며 전방이 개방되고 내부가 비어 있는 본체(710)와, 상기 본체(710)의 전방에 설치된 도어(720)를 포함한다.
본체(710)는 전체적인 조리기기의 외관을 형성하는 아우터 하우징, 그리고 상기 아우터 하우징 내부에 설치되며 전방으로 개방된 캐비티가 마련된 이너 하우징을 포함한다. 상기 캐비티는 조리실을 구성한다. 본체(710)의 상부와 후방, 측방에는 조리기기의 작동에 필요한 각종 부품이 마련된다.
상기 도어(720)는 도어의 하단부에 수평의 힌지축(814; 도 15, 도 16 참조)을 가지는 풀-다운(pull down) 방식의 개폐 구조를 가진다. 즉 도어(720)는 상기 본체에 대해 전방 하부로 회동하여 개방되고, 후방 상부로 회동하여 폐쇄된다.
상기 도어(720)의 면적은, 단지 조리실의 전방을 개방하거나 폐쇄하는 면적일 수도 있지만, 도시된 바와 같이 조리실은 물론 조리실 상부 공간의 전방을 모두 덮는 면적일 수도 있다. 이 때 상기 조리실의 상부 공간에 대응하는 도어(720)의 전면에는 디스플레이(761)와 터치패널 등의 제어부가 설치될 수 있다.
상기 도어(720)는 본체(710)의 전방 하부에 마련된 힌지 모듈(800)를 통해 상기 본체(710)와 결합된다. 상기 힌지 모듈(800)은 좌우로 연장되는 개폐회전축(814)을 기준으로 상기 도어(720)를 상기 본체(710)에 대해 회동시키는 중심이 된다. 이에 따라 상기 도어(720)는 상기 본체에 대해 전방 하부로 회동하여 개방되고, 후방 상부로 회동하여 폐쇄된다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 도어(720)는 전체적인 틀과 뼈대가 되는 프레임(721)을 구비한다. 프레임(721)은 직사각형의 테두리 형태이다. 상기 프레임(721)은 조리실은 물론 조리실의 상부 룸까지 덮는 크기의 테두리를 가진다.
프레임의 좌우 하단부에는 힌지 브래킷(726)이 더 설치된다. 조리기기의 도어(720)는 여러 장의 글라스가 사용될 수 있으며, 이에 따라 무게 역시 상당할 수 있다. 따라서 도어(720)의 회동 과정에서 힌지모듈(800)의 도어 바(840)와 결합되는 부분의 강성을 보강할 필요가 있다. 힌지 브래킷(726)은 이러한 도어(720)의 강성을 더욱 보강해준다.
상기 프레임(721)은 전후 방향으로 소정의 두께를 가지며, 상기 프레임(721)의 전면과 후면 부분에는 각각 반사 글라스(reflective glass)(725)가 한 장씩 설치된다. 상기 반사 글라스는 상기 조리실의 전방을 덮는 정도의 크기를 가지며 상기 프레임(721)의 안쪽 가장자리에 각각 서로 이격 고정된다.
그리고 상기 프레임(721)에서 반사 글라스가 설치된 부분의 상부에는 내부 서포터(724)가 고정된다. 상기 내부 서포터(724)는 상기 조리실의 상부 룸의 전방을 덮는 정도의 크기를 가지며 상기 프레임(721)의 안쪽 상부 가장자리에 고정된다. 내부 서포터(724)의 면적과 반사 글라스의 면적을 합하면 대략적으로 프레임(721)의 내부 면적이 된다.
도어의 후방에는, 하단부가 이너 글라스 홀더(7231)에 의해 상기 프레임에 고정되고 상단부는 도어 커버(727)에 의해 상기 프레임에 고정되는 이너 글라스(723)가 설치된다. 상기 도어 커버(727)는 상기 내부 서포터(724)의 후방을 덮으며 상기 프레임에 고정된다.
상기 프레임의 전방에는 상기 프레임의 전면 전체를 덮는 형태로 아우터 글라스(722)가 고정된다. 즉 아우터 글라스(722)는 프레임(721), 반사 글라스(725) 및 내부 서포터(724)를 모두 덮는 형태로 상기 프레임(721)에 고정된다.
상기 아우터 글라스(722)의 후면은 상기 내부 서포터(724)의 전면과 밀착된다. 내부 서포터(724)의 우측 상부에는, 조명(763)이 설치된 개방 명령 입력부(762)가 마련된다. 상기 조명(763)은 백색 LED일 수 있고, 상기 개방 명령 입력부는 상기 조명(763)이 점등되었을 때 빛이 투과되는 정전식 터치 패널일 수 있다. 상기 개방 명령 입력부(762)와 대응하는 위치로서 상기 아우터 글라스(52)의 우측 상부에는 해당 영역이 개방 명령 입력부임을 표시하는 마크가 인쇄될 수 있다. 상기 마크는 가령 "door open"과 같은 문자 형태일 수 있고, 도어가 열리는 형상이 표현된 아이콘일 수도 있다.
상기 개방 명령 입력부(762)와 그 관련 구성(조명, 마크 등)의 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 내부 서포터(724)의 전면의 임의의 위치일 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바 있듯이, 사용자가 조리기기를 조작하는 위치는 조리기기의 전방이고, 사용자의 시선은 조리기기 전방의 중앙 상부일 것이 예상되므로, 사용자 중 오른손잡이의 비율이 왼손잡이보다 더 많은 점을 감안하여 상기 개방 명령 입력부(762)는 일반적으로 우측 상부에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 개방 명령 입력부(762)는 단순히 터치 조작만으로 개방 명령을 발생시킬 수도 있고, 터치 및 드래그 조작을 함께 해야 개방 명령을 발생시킬 수도 있다. 또한 상기 개방 명령 입력부(762)는 터치 패널 뿐만 아니라 다양한 다른 형태의 입력 방식이 적용될 수 있다. 가령 상기 개방 명령 입력부는 모션을 감지하는 모션 센서일 수도 있다.
상기 내부 서포터(724)의 전방 중앙부에는 디스플레이(761)가 설치된다. 디스플레이의 설치 위치 역시 사용자의 자세나 위치를 고려한 것이다. 즉 사용자가 조리기기를 조작하는 위치는 조리기기의 전방이고, 사용자의 시선은 조리기기 전방의 중앙 상부일 것이 예상되므로, 디스플레이는 좌측 또는 우측에 치우쳐 위치하는 것보다, 사용자의 시선의 정면에 대응하는 위치인 내부 서포터(724)의 중앙부인 것이 바람직하다. 다만, 이러한 위치는 조리기기의 도어의 구조 등이 변경되어 사용자가 조리기기 전방에 서 있을 것으로 예상되는 위치가 달라질 경우 배치 위치가 변경될 수 있음은 물론이다. 디스플레이 역시 터치 패널을 통해 각종 명령이 입력될 수 있다.
상기 내부 서포터(724)의 좌측 하부에는 근접 센서(764)(proximity sensor)가 설치된다. 근접 센서는 소정의 거리 내에서 움직임이 감지된 경우 이를 감지할 수 있는 센서이거나, 전방에 있는 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 센서이거나 이들의 조합일 수 있다. 즉 근접 센서는 조리기기의 전방에 사람이 있음을 인식할 수 있는 방식이라면 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있다.
상기 근접 센서의 설치 위치는 도면에 도시된 위치에 한정되는 것은 아니며, 센서의 감지 영역이 조리기기의 전방을 대표할 수 있는 영역이라면 위치 변경 역시 가능하다. 다만 실시예의 조리기기에 따르면, 내부 서포터(724)의 정면 중앙부에 디스플레이(761)가 설치되어 있고, 우측에 개방 명령 입력부(762)가 설치되어 있는 점을 감안하여, 근접 센서를 좌측에 배치하는 것이 바람직하다.
조리기기의 조리실은 상당히 뜨거워질 수 있어, 조리실의 열이 내부 서포터(724)에 내장된 각종 센서나 디스플레이에 영향을 줄 가능성을 배제할 수 없다. 이러한 점에서 상기 도어, 그리고 내부 서포터 내부를 냉각하기 위한 공기를 강제 유동시키는 구조가 적용될 여지가 있는데, 내부 서포터 내에 각종 센서 등이 밀집되어 있다면 냉각 효과가 반감될 여지가 있다.
또한 주로 오른손잡이일 것으로 예상되는 사용자가 우측 팔을 들어 개방 명령 입력부(762)와 디스플레이(761)를 손으로 조작할 때, 근접 센서가 오른쪽에 있다면 이러한 사용자의 조작 동작이 모두 거리 신호로 잡히는 과정에서 일종의 외란으로 작용할 여지가 있다. 반면 근접 센서가 좌측에 위치한다면, 사용자의 손 동작이 일일이 근접 센서에 의해 감지되지 않을 수 있는바, 근접 센서의 위치는 좌측인 것이 여러모로 유리할 것이다.
또한 상기 내부 서포터(724)에는 반사 글라스(725)와 대응하는 영역의 아우터 글라스(722) 부분을 노크하였을 때, 노크에 의해 발생하는 소리를 인식하여 신호를 발생시키는 노크 온 센서(765)가 더 설치될 수 있다. 노크 온 센서(765)는 노크가 감지될 때 조리실 내부의 조명을 켜고, 다시 노크가 감지될 때 조리실 내부의 조명을 끄는 방식으로 조리실의 조명을 제어할 수 있다.
노크 온 센서의 위치 역시 그 위치가 지정된 상기 디스플레이(761), 개방 명령 입력부(762), 근접 센서(764)의 위치와 중첩되지 않는 위치로서, 상기 근접 센서(764)와 디스플레이(761) 사이, 또는 상기 디스플레이(761)와 개방 명령 입력부(762) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명에서는, 사용자가 개방 명령 입력부(762)를 누를 때 발생하는 소리가 노크 온 센서에 감지되는 것을 최소화하기 위해, 상기 근접 센서(764)와 디스플레이(761) 사이에 노크 온 센서가 배치된 구조가 예시된다.
상기 내부 서포터(724)의 상부면에는 상방으로 빛을 조사하는 도어 LED부(768)가 설치될 수 있다. 상기 도어 LED부는 어레이 형태로 설치될 수도 있고, 좌우 양측에만 LED가 구비되고 그 사이에는 확산판이 구비된 형태로 설치될 수도 있다.
후술할 래치 홀더(10)가 도어를 자동으로 개방하므로, 도어에는 별도의 손잡이가 없어도 무방하다. 이는 기존에 오븐 도어의 전방에 설치되어 있던 손잡이를 생략할 수 있어 오븐의 디자인을 한층 업그레이드할 수 있다.
상기 본체(710)의 측방 상부에는 도어(720)가 닫힌 상태를 유지해주고, 도어가 자동으로 개방되도록 하는 래치 홀더(10)가 마련된다. 상기 래치 홀더(10)는 도어의 자동 개방을 제어하는 자동 개방 모듈일 수 있다. 그리고, 도어(720)에는, 상기 래치 홀더(10)에 걸려 도어가 닫힌 상태를 유지하거나 상기 래치 홀더(10)로부터 걸림 해제되어 도어를 개방하는 래치(200)가 마련된다.
래치는 도어의 양단 상부에서 후방으로 돌출되도록 설치된다. 본체(710)의 래치 홀더(10)는, 상기 래치가 설치된 위치와 대응하는 본체의 양단 전방 상부에 배치된다. 상기 래치 홀더(10)는 전방으로 개방되어 상기 래치가 드나들 수 있는 래치 입출공(110)을 구비한다.
상기 래치의 걸림을 자동 해제(release)하는 래치 홀더(10)는 두 래치 중 어느 한 래치와 대응하여 구비될 수 있고, 다른 한 쪽에는 자동 해제 기능이 없는 종래의 통상적인 래치 홀더가 구비될 수 있다. 그리고 두 래치는 서로 독립적으로 거동하도록 도어에 설치된다. 두 래치는 선단부의 후크부가 하향하도록 도어 내에서 탄성 지지될 수 있으며, 두 래치에 작용하는 탄성력은 동일할 수 있다.
상기 본체의 전방 하부와 도어의 하부에는, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 스프링(823)과 댐퍼(850)가 설치된 힌지모듈(800)이 연결된다. 상기 스프링(823)은 도어(720)가 후방 상부로 회동하는 방향, 즉 도어를 폐쇄하는 방향으로 도어를 가세한다. 이에 따라 스프링(823)은 도어가 열리며 하강할 때 도어가 세게 열리는 것을 방지한다.
또한 댐퍼(850)는 상기 도어가 열릴 때 도어의 회전력을 감쇠하여 도어가 천천히 열리도록 해준다. 필요에 따라 상기 댐퍼(850)는 도어가 열릴 때에만 감쇠력이 제공되도록 하거나, 도어가 열리는 방향과 닫히는 방향으로 모두 감쇠력이 제공되도록 할 수도 있다. 또한 도어가 열리고 닫히는 모든 회동각 구간에서 감쇠력을 제공하거나, 상기 회동각의 범위 중 일부 구간에서 감쇠력을 제공하도록 할 수도 있다.
상기 댐퍼(850)는 도어의 소정의 개방각 구간에서 도어의 개방력을 감쇠하고, 상기 개방각을 벗어나는 구간에서는 감쇠력을 제공하지 않을 수 있다. 본 발명에서는 상기 댐퍼(850)가 도 1의 a2와 a3에 해당하는 구간에서 작동하는 구조가 예시된다. 상기 도어가 개방되면서 감쇠가 시작되는 감쇠 돌입각(a2)은 35 ± 5° 일 수 있다(도 1 참조).
[래치 홀더]
이하 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 도어 자동 개방 제어 방법이 적용되는 조리기기의 도어 자동 개방 장치인 래치 홀더에 대해 설명한다.
본 발명의 래치 홀더는 전체적인 구조를 지지하는 홀더바디(100)와, 홀더바디(100)의 전방에 마련된 래치 입출공(110), 상기 홀더바디(100)에 설치된 레버(300), 개방감지스위치(400), 푸셔(500), 푸셔 구동부(600)를 포함한다.
상기 래치 홀더의 전방으로부터 래치 입출공(110)을 통해 도어(720)의 래치(200)가 인입 인출된다. 래치 입출공(110)의 안쪽에는 래치의 후크가 수용되는 후크 수용공간(180)이 마련된다. 후크 수용공간의 하부에는 개방감지스위치(400)가 설치되어 항기 후크 수용공간(180)에 후크가 수용되어 걸림 상태를 유지하고 있는지 감지한다.
후크 수용공간(180)의 후방에는 레버(300)가 회동 가능하게 설치되는 레버 지지부(120)가 마련된다. 레버(300)는 레버 지지부(120)로부터 전방으로 연장되는 작용부(320)와 상기 작용부(320)의 선단부에서 상기 후크 수용공간(180)으로 연장되는 푸쉬부(330)를 구비하고, 레버 지지부(120)로부터 후방으로 연장된 후 상향 연장된 힘점부(340)를 구비한다.
후크 수용공간(180)의 하부에는 개방감지스위치(400)가 설치된다. 개방감지스위치(400)는 상기 푸쉬부(330)의 하부에 배치되는 트리거(420)를 구비한다. 트리거(420)는 상기 푸쉬부(330)와 접촉하여 눌리지만, 트리거(420)를 누르는 힘은 후크 수용공간(180)에 수용된 래치(200)가 제공한다.
레버 지지부(120) 상부에는 상기 레버(300)의 힘점부(340)를 후방으로 밀어주는 푸셔(500)와, 상기 푸셔(500)의 구동력을 제공하는 푸셔 구동부(600)가 설치된다. 푸셔 구동부(600)의 모터(610)는 홀더바디(100)의 제2측 면에 고정되고, 푸셔(500)는 홀더바디(100)의 제1측에 배치되어 상기 모터(610)에 의해 회전한다. 상기 모터(610)의 회전변위는 리턴스탑스위치(620)에 의해 제어된다. 이러한 제어는, 푸셔(500)의 회전 각도 변위에 따라, 상기 푸셔에 설치된 누름돌기(530)가 상기 리턴스탑스위치(620)의 트리거(622)를 누르게 되는 동작에 의해 이루어진다.
레버(300)의 힘점부(340)는 리턴스프링(630)을 통해 홀더바디(100)에 연결되어 있고, 상기 리턴스프링(630)에 의해 전방으로 가세되는 힘을 받는다. 이하 본 발명에 따른 래치 홀더의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
[홀더바디]
본 발명에 따른 래치 홀더의 전체적인 구조를 지지하는 홀더바디(100)는, 상하방향 및 전후방향으로 연장되는 평면, 즉 제1측방과 제2측방으로 법선을 가지는 평면을 포함하는 베이스면(101)을 포함한다.
상기 홀더바디(100)의 전방 하부에는, 전방으로 개방된 래치 입출공(110)이 마련된다. 상기 래치 입출공(110)은 전방으로부터 래치(200)가 상기 홀더바디(100) 내부로 진입하거나, 상기 홀더바디(100)로부터 래치가 전방으로 빠져 나가는 경로가 된다.
상기 래치 입출공(110)은, 하부로는 외경사면(111)이 그 경계를 규정하고, 상부로는 상부벽면(113)이 그 경계를 규정하며, 양 측방으로는 측벽면(114)이 그 경계를 규정한다.
래치입출공(110)의 하부에는, 전방에서 후방으로 갈수록 상향 경사진 형태의 외경사면(111)이 마련된다. 래치(200)가 홀더바디(100) 내부로 진입할 때, 래치(200)의 후크부(230)의 선단하부경사면(232)이 상기 외경사면(111)을 타고 오르게 된다.
외경사면(111)의 후방 단부에는 내경사면(112)이 구비된다. 내경사면(112)은 후방에서 전방으로 갈수록 상형 경사진 형태이다. 내경사면(112)의 상당부와 외경사면(111)의 상단부는 부드러운 곡면으로 상호 연결된다.
내경사면(112)은 홀더바디(100) 내부에 진입한 래치(200)의 후크부(230)의 이면경사면(231)과 접하며 상기 래치(200)가 전방으로 이탈되어 빠지는 것을 방지한다. 또 한편으로, 상기 내경사면(112)은, 사용자가 도어를 오픈하기 위해 도어를 전방으로 잡아당길 때, 상기 래치(200)의 이면경사면(231)이 자연스럽게 슬라이드 상승할 수 있도록 하는 경사면을 제공한다. 상기 이면경사면(231)은 평면이거나 약간 볼록하게 만곡한 곡면일 수 있다. 즉 본 발명에 따르면, 사용자는 도어를 수동으로 개방하는 것도 가능하다.
상부벽면(113)은 래치 입출공(110)의 상부에 마련된 수평한 천장면을 포함한다. 도어를 자동으로 개방하기 위해 레버(300)가 상기 래치(200)를 밀어낼 때, 상기 상부벽면(113)은 래치(200)의 상부면, 보다 구체적으로는 래치(200)의 상부경사면(221)과 접하며 상기 상부경사면(221)이 전방으로 슬라이드 이동할 수 있도록 안내한다.
상기 상부벽면(113)과 외경사면(111)은 측벽면(114)에 의해 제1측방과 제2측방이 상하로 상호 연결된다. 두 측벽면(114) 사이의 간격은 래치(200)의 폭보다 더 넓으므로 래치(200)와 간섭되지 아니한다.
상기 래치 입출공(110)의 후방에는, 전방에서 후방을 바라보았을 때, 상기 래치 입출공(110)을 통해 내부가 보이는 것을 차폐하는 차폐면부(123)가 구비된다. 차폐면부(123)는 전후방향의 법선을 가지는 평판 형태를 포함한다. 상기 차폐면부(123)가 상기 래치 입출공(110)에 대해 후방으로 이격됨으로써 마련되는 후크 수용공간(180)에 래치(200)의 후크부(230)가 수용된다.
상기 차폐면부는 상기 베이스면(101)과 수직을 이루며 상기 베이스면(101)에 연결됨으로써, 홀더바디(100)의 전체적인 강성을 보강한다. 상기 차폐면부의 후방에는, 레버(300)를 회전 가능하게 지지하는 레버 지지부(120)가 설치되어 있다. 상기 레버(300)는 홀더바디(100)에 고정되어 있는 래치(200)의 걸림 상태를 해지하는 작동을 하는 부품이다.
레버 지지부(120)는 레버를 지지하기 위해 어느 정도 강성이 필요한데, 이러한 강성은 상기 차폐면부(123)에 의해 어느 정도 충족된다.
차폐면부(123)가 상기 래치 입출공(110)을 가로막고 있으므로, 상기 레버 지지부(120)에 설치되는 레버(300)는 상기 차폐면부(123)와 레버 지지부(120)를 회피하는 위치에 배치된다. 상기 레버 지지부(120)는, 상기 베이스면(101)에서 연장되며, 상기 차폐면부(123)와 연결되는 연장부재(121)와, 상기 연장부재(121)에 마련되어 상기 레버(300)를 회전 가능하게 지지하는 레버지지축부(122)를 구비한다. 상기 레버(300)는 상기 레버지지축부(122)에 축 결합되어 회동하며, 상기 연장부재(121)의 제2측면에 접하여 회동 안내된다.
레버(300)의 선단부에는 상기 레버(300)의 선단부에서 제1측방으로 연장되는 푸쉬부(300)를 구비하는데, 상기 푸쉬부(300)가 상기 차폐면부(123)와 래치 입출공(110) 사이에 마련된 후크 수용공간(180)에 위치하게 된다.
상기 차폐면부(123)는 상기 레버입출공(110)에 대해 제1측방으로 약간 오프셋 된 형태로 배치될 수 있다. 이는 힘이 작용하는 레버(300)의 푸쉬부(330)와 힘점부(340) 간의 측방으로의 편심을 최소화하기 위한 것이다.
상기 래치입출공(110)과 상기 레버 지지부(120)의 하부에는, 도어의 닫힘 상태를 감지하는 개방감지스위치(400)가 고정되는 개방감지스위치 고정부(150)가 마련된다. 개방감지스위치 고정부(150)는, 측방으로 법선을 가지는 평면부를 포함하고, 상기 래치입출공(110)의 하부와 레버 지지부(120)의 하부를 상호 연결한다.
상기 개방감지스위치 고정부(150)는 상기 개방감지스위치(400)의 스위치바디(410)를 지지하기 위한 고정벽(151)을 포함하며, 상기 고정벽(151)의 적어도 일부는 상기 레버 지지부(120)와 연결된 형태일 수 있다.
상기 개방감지스위치 고정부(150)에 스위치바디(410)가 설치된 상태에서, 상기 개방감지스위치(400)의 트리거(420)는, 상기 후크 수용공간(180)을 향해 상향 돌출된다. 그리고 상기 레버(300)가 상기 트리거(420)를 누를 수 있는 궤적을 가진다.
상기 홀더바디(100)는, 레버(300)를 구동하기 위한 푸셔(500)와 푸셔 구동부(600)를 지지하는 구조를 더 포함한다.
상기 홀더바디(100)에는, 상기 래치(200)를 개방하는 방향으로 상기 레버(300)를 회동시키기 위해, 상기 레버(300)를 밀어주는 푸셔(500)가 설치된다. 이를 위해 상기 베이스면(101)에는, 상기 푸셔(500)를 지지하는 푸셔 지지부(130)가 마련된다. 푸셔 지지부(130)는 푸셔(500)의 회전축(510)이 삽입되는 홀(131)을 포함하고, 상기 홀(131) 주변에서 상기 푸셔(500)의 회전판(520)을 지지하는 제1측면을 포함한다. 상기 제1측면은 상기 회전판(520)의 제2측면에 마련된 누름돌기(530)와 접하여 상기 회전판(520)을 지지한다.
상기 베이스면(101)에서 상기 푸셔(500)가 설치되는 면(제1측면)의 반대면(제2측면)에는, 상기 푸셔(500)를 구동하는 푸셔 구동부(600)를 고정하는 푸셔 구동부 고정부(170)를 포함한다. 상기 푸셔 구동부(600)는 회전 모터(610)일 수 있으며, 상기 모터(610)의 하우징이 상기 베이스면(101)의 제2측면에 고정될 수 있다.
상기 홀더바디(100)의 베이스면(101)에는. 리턴스탑스위치(620)를 고정하는 리턴스탑스위치 고정부(160)가 마련된다. 상기 리턴스탑스위치(620)는 상기 푸셔(500)의 누름돌기(530)에 의해 눌리게 되는 트리거(622)를 구비한다. 상기 트리거(622)는 상기 푸셔(500)가 레버(300)를 밀어준 후 리턴하여 돌아와야 하는 위치에서 상기 누름돌기(530)에 의해 눌림으로써, 모터(610)의 회전 구동을 중단시킨다. 따라서 리턴스탑스위치(620)는, 상기 트리거(622)가 상기 푸셔(500)의 리턴 위치에서 상기 누름돌기(530)에 의해 눌리는 위치에 설치된다. 상기 리턴스탑스위치 고정부(160)는 상기 푸셔 지지부(130)의 상부에 마련될 수 있다.
또한 레버(300)가 래치(200)를 밀어내고 난 후 원위치로 복귀하는 힘을 제공하기 위해, 상기 홀더바디(100)에는 리턴스프링 지지부(140)가 마련된다. 상기 리턴스프링 지지부(140)는 상기 푸셔 지지부(130)보다 상기 레버 지지부(120)에 더 가깝게 배치된다. 상기 리턴스프링 지지부(140)는 리턴스프링(630)의 일측 단부에 마련된 링을 걸기 위한 후크걸이(141)를 포함할 수 있다.
[레버]
상기 레버(300)는, 그 축부(310)가 상기 홀더바디(100)의 레버지지축부(122)에 체결됨으로써, 레버 지지부(120)에 회동 가능하게 고정된다. 레버지지축부(122)는 제2측방으로 연장되는 축 형상을 포함하고, 축부(310)는 상기 축 형상을 수용하는 홀 형상일 수 있다. 반대로, 레버지지축부(122)가 홀 형상이고, 축부(310)가 축 형상일 수 있다.
상기 레버(300)는, 상기 축부(310)로부터 전방으로 연장되는 작용부(320)를 포함한다. 상기 작용부(320)의 선단부에는, 제1측방으로 연장되는 푸쉬부(330)가 구비된다. 레버(300)가 홀더바디(100)에 설치된 상태에서, 푸쉬부(330)는 상기 홀더바디(100)의 후크 수용공간(180)에 배치된다.
레버(300)는 래치(200)를 밀어내는 힘을 전달하므로, 상대적으로 강성을 가지는 재질로 제작되고, 상기 푸쉬부(330)는 래치(200)와 미끄럼 접촉하는 부위이므로 내마모성이 높고 마찰계수가 낮은 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 레버(300)는 알루미늄 합금 등의 금속 재질일 수 있다.
푸쉬부(330)는 상기 레버(300)의 전체적인 재질과 동일한 재질로 제작되거나, 상기 레버(300)와 일체로 제작되는 내삽부재(331)와, 상기 내삽부재(331)에 외삽되는 외삽부재(332)를 포함한다. 상기 내삽부재(331)는 상기 푸쉬부(330)의 강성을 확보하고, 상기 외삽부재(332)는 마찰계수가 낮고 내마모성이 높은 재질로 제작되어 래치(200)와 미끄럼 접촉할 수 있다. 특히 상기 푸쉬부(330)는 상기 래치(200)와 미끄럼 접촉하며 상승하여, 밀어냄부(336)가 상기 래치(200)의 선단면(232, 233)을 확실히 밀어내도록 작동하는바, 상기 외삽부재(332)를 표면의 경도나 내마모성이 높고 마찰계수가 낮으며 윤활성이 있는 재질로 제작하여 작동의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
상기 내삽부재(331)는 레버(300)와 함께 알루미늄 합금 등의 금속 재질로 일체를 이룰 수 있다. 반면 상기 외삽부재(332)는 수지계 재질로 제작될 수 있다. 수지계 재질은 표면 경도가 크면서도, 금속 재질과 대비하였을 때 탄성 변형과 복원 작용이 뛰어나 깨지거나 부스러지지 아니하므로, 래치에 의해 외삽부재(332)에 가해지는 힘에 의해 탄성 변형되었다가 복원하는 과정이 반복되더라도 표면이 파손될 우려가 훨씬 적다. 따라서 외삽부재는 래치와 접동하면서도 파손되지 아니하고, 탄성 변형과 복원을 통해 래치를 밀어주는 효과를 더 발휘할 수 있다.
반면 내삽부재(331)가 직접 래치와 접촉하도록 하면, 금속 재질 간의 접촉에 의해 어느 한 쪽 표면에 영구 손상이 발생할 우려가 있고, 이는 큰 마찰력을 유발하여 손상 부위가 확대되는 결과를 가질 수 있다. 또한 수지계 재질 정도의 탄성복원력 등을 기대할 수 없으므로, 래치의 개방 동작이 원활하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
상기 푸쉬부(330)는 측면에서 보았을 때 대략 사다리꼴 형상의 단면을 가질 수 있다. 상기 푸쉬부(330)의 저면(335)은, 푸쉬부(330)의 하부에 마련된 개방감지스위치(400)의 트리거(420)를 누르는 누름면이 된다. 상기 푸쉬부(330)의 윗면(334)은 후크 수용공간(180)에 수용된 래치(200)의 후크부(230)가 놓여지는 면이 된다. 즉 상기 래치(200)는 상기 푸쉬부(330)의 윗면에서 상기 푸쉬부(330)를 하향 압박하게 되고, 래치가 누르는 힘에 의해 상기 푸쉬부(330)는 트리거(420)를 누르게 된다.
트리거(420)가 스위치바디(410)에 대해 가지는 상방 가세력이 푸쉬부(330)의 하중보다 더 크기 때문에, 래치(200)가 없이 푸쉬부(330)만이 트리거(420) 상에 놓여진 상태에서는, 푸쉬부(330)가 트리거(420)를 눌러 내리지 못하고 트리거(420) 상에 살짝 올려진 상태가 된다.
푸쉬부(330)은 전방면에는 밀어올림경사면(333)이 마련된다. 상기 밀어올림경사면(333)은 하단부가 상단부보다 더 전방으로 돌출되고, 하단부에서 상단부로 갈수록 후방으로 경사진 형태이다. 상기 밀어올림경사면(333)은 약간 볼록한 곡면의 프로파일을 가지고, 래치(200)의 선단하부경사면(232)과 미끄럼 접촉하며 상기 레버(300)의 힘을 래치(200)로 전달하는 면이다. 상기 밀어올림경사면(333)의 하단부는 래치(200)의 선단을 가장 마지막까지 밀어주는 밀어냄부(336)를 구성한다.
상기 레버(300)는 상기 축부(310)를 기준으로 후방으로 연장되는 힘점부(340)를 더 포함한다. 푸쉬부(330)가 래치를 들어올리고 밀어내는 힘을 증폭시키기 위해, 상기 축부(310)와 푸쉬부(330) 사이의 거리보다, 상기 축부(310)와 힘점부(340)의 힘점 사이의 거리가 더 멀게 설정된다. 이러한 구조에 따르면 푸셔 구동부(600)를 더 저출력이면서 경량으로 구성할 수 있다.
래치 홀더를 더 컴팩트하게 제작하기 위해, 상기 힘점부(340)는 대략 "L" 자 형태로 제작될 수 있고, 힘점은 힘점부(340)의 상단부 부근에 마련될 수 있다. 상기 힘점부(340)는 푸셔(500)에 의해 힘을 받게 되고, 그 힘은 상기 푸쉬부(330)에 전달된다.
상기 힘점부(340)에는 푸셔(500)가 힘점부(340)에 힘을 가한 후 다시 복귀하였을 때, 상기 레버(300)도 원위치로 복귀시키는 리턴스프링(630)의 일측 단부가 연결되는 스프링고정부(342)를 포함한다. 상기 스프링고정부(342)는 상기 힘점부(340)의 힘점보다 상기 축부(310)에 가깝게 배치된다. 레버(300)가 래치(200)를 밀어낼 때와 달리, 레버(300)가 래치를 밀어낸 후 초기 위치로 복귀할 때에는 강한 복귀력이 필요 없다. 따라서 스프링고정부(342)는 푸셔(500)의 힘점보다 축부(310)에 더 가까이 배치될 수 있다. 상기 스프링고정부(342)는 리턴스프링(630)의 타측 단부에 마련된 링을 걸기 위한 후크걸이 형상을 포함할 수 있다.
상기 리턴스프링(630)은 상기 레버(300)가 원위치 되는 정도의 힘만 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 리턴스프링(630)이, 원위치에 돌아온 레버(300)를 계속적으로 가세하지 않도록 하여, 상기 레버(300)의 푸쉬부(330)가 단독으로 상기 개방감지스위치(400)의 트리거(420)를 누르지 않도록 할 수 있다.
상기 레버(300)는 제1측방을 바라보는 제1면과 제2측방을 바라보는 제2면을 포함하고, 상기 제1면이, 제2측방을 바라보는 상기 레버지지부(120)의 제2면에 접하여 지지된다.
[푸셔]
푸셔(500)는 상기 레버(300)의 힘점을 밀어주는 부품으로서, 상기 홀더바디(100)에 설치된다. 푸셔(500)는 상기 레버(300)의 힘점부(340)에 인접하여 배치된다. 푸셔(500)는 제1측방으로 법선을 가지는 평면 형상의 회전판(520)과, 상기 회전판의 제2측면(제2측방을 바라보는 면)에서 상기 회전판(520)의 중심에 마련된 회전축(510)과, 상기 제2측면에서 상기 회전판의 중심에서 편심된 위치에 마련된 누름돌기(530)와, 상기 회전판(520)의 제1측면(제1측방을 바라보는 면)에서 회전판(520)의 중심으로부터 편심된 위치에 마련된 푸셔캠(540)을 포함한다.
상기 회전판(520)은 전체적으로 평평한 원반 형상이며, 상기 레버(300)의 힘점부(340)는 상기 회전판(520)의 제1측면에 마주하여 배치된다.
상기 회전축(510)은 제2측방을 향해 연장된다. 즉 상기 회전축(510)은, 측방으로 연장되도록 배치된 상기 회전판(520)의 회전 중심이 된다. 상기 회전축(510)의 선단부(회전판으로부터 먼 끝부분)는 상기 홀더바디의 홀(131)에 삽입되어 회전 지지된다. 그리고 상기 회전축(510)은, 상기 홀더바디(100)를 사이에 두고 상기 회전판(520)의 반대편에 마련된 모터(610)의 회전구동축(611)에 축 이음 고정된다.
누름돌기(530)는 상기 회전축(510)의 기단부(회전판과 가까운 끝부분)와 연결되며 상기 회전판(520)의 제2측면에 구비된다. 누름돌기(530)는 회전판(520)의 원주방향에서 어느 일 부분에 마련되고, 누름돌기(530)의 반경방향 외측 단부는 리턴스탑스위치(620)의 트리거(622)를 누를 수 있는 위치에 마련된다. 상기 누름돌기(530)는 상기 회전축(510)을 중심으로 선회하면서 상기 트리거(622)를 누르기 때문에, 선단부에 볼록한 곡면부(531)가 구비된다. 이러한 누름돌기(530)의 곡면부(531)는, 적어도 측방에서 바라보았을 때 볼록한 형상을 가짐으로써, 트리거(622)가 곡면부(531)의 볼록한 형상을 따라 접하며 눌리게 된다.
상기 곡면부(531)는 양측에 마련된 곡면 프로파일(5311)과, 상기 곡면 프로파일(5311)을 연결하는 누름 유지 프로파일(5312)을 포함한다. 상기 누름 유지 프로파일(5312)는, 회전판(520)이 소정 각도(a) 회전하더라도 트리거(622)가 눌린 상태를 유지해준다. 관성에 의해 트리거(622)가 눌리자마자 모터(610)에 공급되던 전원이 차단되더라도, 모터(610)와 회전판(520)이 가지는 관성에 의해 회전판(520)이 조금 더 회전하여 누름돌기(530)가 트리거(622)를 벗어나면, 트리거(622)의 눌림 상태가 해제될 우려가 있다. 상기 누름 유지 프로파일(5312)는 모터와 회전판의 관성에 의해 회전판이 조금 더 회전하더라도 누름돌기가 트리거를 누른 상태를 유지하도록 해준다.
본 발명의 실시예에 따르면, 회전판(520)이 1회 회전하는 동작과 레버의 개방 동작이 연계된다. 따라서 상기 회전판의 1회 회전 제어는 상기 누름 유지 프로파일(5312) 구조에 의해 더욱 정확히 이루어질 수 있다.
반면 앞서 설명한 특허문헌 1의 캠 구조는 캠이 구동부에 직결되어 무겁고, 캠의 1/5 회전과 레버의 상승 동작이 연계되므로, 회전하던 캠이 정 위치에 멈추지 못하고 더 회전할 우려가 있으며, 이렇게 캠이 정위치에 멈추지 못한 경우, 도어가 닫혀 래치가 캠을 누르더라도 캠이 정위치로 다시 돌아가지 못할 가능성이 매우 높다.
상기 푸셔캠(540)은 상기 회전판(520)의 제1측면에서 제1측방으로 돌출 연장되는 원기둥 형상을 가진다. 푸셔(500)가 회전함에 따라, 상기 푸셔캠(540)의 원기둥의 외주면은 상기 회전판(520)의 제1측면과 가까이 배치되는 상기 레버(300)의 힘점부(340)를 후방으로 밀어주게 된다.
[푸셔 구동부]
푸셔 구동부(600)는 상기 홀더바디(100)의 제2측면 쪽에 고정되어, 상기 홀더바디(100)를 관통하는 푸셔(500)의 회전축(510)과 결합하는 모터(610)와, 상기 홀더바디(100)의 제1측면 쪽에 고정되어 상기 모터(610)가 멈춤을 제어하는 리턴스탑스위치(620)를 구비한다.
모터(610)의 하우징(612)은 상기 홀더바디(100)에 고정되고, 회전구동축(611)은 상기 푸셔의 회전축(510)과 동축 고정된다.
사용자가 조리기기의 도어를 자동으로 열고자 하는 명령을 입력하였을 때, 모터(610)에 전원이 공급되어 회전구동축(611)이 회전하게 된다. 그러면 모터(610)는, 상기 푸셔의 누름돌기(530)가 상기 리턴스탑스위치(620)의 트리거(622)를 누를 때까지 회전하게 된다. 즉 상기 리턴스탑스위치(620)의 트리거(622)가 상기 누름돌기(530)에 눌리게 되면, 상기 모터(610)에 공급되던 전원이 차단된다. 따라서 상기 회전구동축(611)과 푸셔(500)는 상기 누름돌기(530)가 트리거(622)를 누르는 위치에서 회전하기 시작하여, 누름돌기(530)가 다시 상기 트리거(622)를 누를 때까지 회전하게 된다. 따라서 실시예에서와 같이 누름돌기(530)가 원주방향으로 1개 구비된 경우, 푸셔(500)는 항상 1회전하고 정지한다. 만약 누름돌기(530)가 원주방향으로 등간격 2개 구비되어 있다면, 푸셔(500)는 항상 반바퀴를 회전하고 정지할 것이다.
상기 리턴스탑스위치(620)는 그 스위치바디(621)가 상기 푸셔(500)의 바깥쪽에서 상기 푸셔와 간섭되지 않는 위치에 설치되되, 상기 트리거(622)는 상기 누름돌기(530)와 간섭될 수 있는 위치에 설치된다.
리턴스탑스위치(620)로 푸셔(500)의 회전 정지 지점을 제어하는 것은 여러 가지 장점을 가진다. 먼저, 항상 소정 각도의 회전(실시예에서는 1회전)이 아주 간단한 구조로 물리적으로 구현된다. 그리고, 정전 등에 의해 푸셔(500)가 회전하는 도중에 멈추었더라도, 다시 전원이 들어올 때 푸셔(500)가 회전하도록 모터(610)에 전원을 인가하도록 제어하기만 하면, 푸셔(500)가 초기 위치에 정확히 정렬되어 멈추게 된다.
[개방감지스위치]
개방감지스위치(400)는 상기 후크 수용공간(180)의 하부에 마련된 개방감지스위치 고정부(150)의 고정벽(151)에 고정 설치되는 스위치바디(410)와, 상기 스위치바디(410)에서 상향 돌출된 트리거(420)를 구비한다. 트리거(420)는 외력이 가해지지 않았을 때 상향 돌출되도록 탄성 가세되어 있다. 따라서 트리거(420)를 누르던 외력이 사라지면, 트리거(420)는 상향 돌출된다.
앞서 설명하였지만, 상기 트리거(420)는, 후크 수용공간(180)에 래치(200)가 수용되어 그 후크부(230)가 상기 내경사면(112)에 걸림 고정된 상태에서 상기 래치(200)가 상기 레버의 푸쉬부(330)를 누르는 힘에 의해, 상기 푸쉬부(330)에 의해 눌리게 된다. 반면, 래치(200)가 래치 입출공(110)으로부터 인출되는 등의 이유로 상기 래치(200)가 상기 푸쉬부(330)를 누르지 않고, 푸쉬부(330)가 단독으로 트리거(420)에 올려진 상태에서는, 상기 트리거(420)가 상기 푸쉬부(330)에 의해 눌리지 않도록 한다. 즉 상기 트리거(420)의 상방 가세력은 래치(200)가 누르는 힘보다는 약하고 푸쉬부(330)가 단독으로 누르는 힘보다는 세다.
상기 래치(200)는 도어의 양측에 마련될 수 있으며, 이에 대응하여 래치의 걸림 구조인 외경사면(111)과 내경사면(112)을 구비하는 래치 홀더 역시 조리기기의 본체에서, 도어에 의해 개폐되는 캐비티의 개구부 양측에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 개방감지스위치(400) 역시 2개소에 마련될 수 있다. 따라서 2개의 개방감지스위치(400)의 트리거가 동시에 눌려 있지 않은 이상, 조리기기의 도어가 열려 있다고 판단하고 조리기기가 작동하지 않도록 할 수 있다.
물론 양측의 래치 홀더 중, 레버와 푸셔 등을 포함하는 상술한 본 발명의 래치 자동 해제(release) 구조는 어느 일 측에 마련될 수 있다. 따라서 일측의 래치 홀더에 설치된 개방감지스위치(400)는 래치(200)가 수용되었을 때 레버(300)에 의해 간접적으로 눌리고, 타측의 래치 홀더에 설치된 개방감지스위치는 래치가 수용되었을 때 래치에 의해 직접적으로 눌릴 수 있다.
[래치 홀더의 작동]
도 8을 참조하면, 후크 수용공간(180)에 후크가 수용된 상태, 즉 조리기기의 도어가 닫혀 있는 상태에서는, 레버의 푸쉬부(330)가 후크에 의해 눌리고, 이에 따라 푸쉬부(330)가 개방감지스위치(400)의 트리거(420)를 누른 상태가 된다. 이와 같은 상태는, 레버지지축부(122)를 중심으로 레버(300)가 가장 시계방향으로 회동한 상태가 된다.
사용자가 상기 후크 수용공간(180)에서 후크를 이탈시키기 위한 명령, 즉 도어 개방 명령을 입력하면, 도 9에 도시된 바와 같이 모터가 회전하여 푸셔(500)가 회전하게 된다. 회전 방향은 무관하지만, 본 발명에서는 반시계방향으로 푸셔(500)가 회전함이 예시된다. 푸셔(500)가 회전함에 따라, 레버(300)는 푸셔캠(540)에 의해 밀려 레버지지축부(122)를 중심으로 반시계반향으로 회전하게 된다. 이에 따라 푸쉬부(330)는 전방으로 들어올려지게 되고, 푸쉬부(330) 상에 놓여있던 후크 역시 들어올려질 것이다.
푸셔(500)가 더 회전하여 레버의 힘점부(340)를 가장 후방으로 밀어내고 난 후 다시 도 10에 도시된 위치까지 회전하여 정지하면, 레버(300)는 리턴스프링(630)에 의해 상기 레버지지축부(122)를 중심으로 시계방향으로 회전하여 다시 원위치로 복귀하게 된다.
[도어의 잠금 해제 동작]
이하 도 11 내지 도 14를 참조하여, 상술한 작동 원리를 가지는 래치 홀더(10)를 조리기기에 설치하여, 도어를 자동으로 개방시키는 과정에 대해 설명한다.
본 발명의 래치 홀더(10)와 함께 사용되는 래치(200)는, 도 11에 도시된 바와 같이 수평의 피봇축(210)을 중심으로 상하로 회동 가능하게 설치되되 하방으로 탄성 가세되는 래치바(220)와, 상기 래치바(220)의 선단부에서 하향 돌출된 형태로 연장되는 후크부(230)를 포함한다.
래치(200)의 선단 상부에는 선단으로 갈수록 하향하는 완만한 경사면 형태의 상부경사면(221)이 마련된다. 상기 상부경사면(221)은 래치(200)가 레버(300)에 의해 상승하며 전방으로 힘을 받을 때, 가령 도어의 개방 동작에 예기치 못한 장해가 발생한 경우, 래치 입출공(110)의 상부벽면(113)에 접하며 슬라이드 되는 면이다.
후크부(230)의 선단은 평평한 선단평면(233)이 구비되고, 선단평면(233)의 하부에는 곡면 형태의 선단하부 경사면(232)이 마련된다. 그리고 후크부(230)의 이면 쪽에는 상술한 래치입출공(110)의 내경사면(112)에 접하며 걸리는 이면경사면(231)을 구비한다.
상기 래치(200)의 형상은 도어의 좌우에 마련된 래치가 동일하게 구비할 수 있다.
도어의 일측에 마련된 상기 래치 홀더(10)의 레버(300)가 래치(200)를 전방 상부로 밀어내더라도, 도어의 타측에 마련된 래치는 상기 일측의 래치와 연동하여 회동하지 않는다. 그러나, 도어의 일측에 마련된 레버(300)가 일측의 래치를 밀어내는 힘에 의해 도어가 개방되려는 힘이 타측에도 전달되므로, 도어의 타측에 마련된 래치(200)의 후크부(230)의 이면경사면(231)은 내경사면(112)을 타고 오르며 타측의 래치홀더로부터 이탈하게 된다.
또한 상기 이면경사면(231)은 도어를 수동으로 개방하고자 할 때에도 사용될 수 있다. 가령, 사용자가 도어를 전방으로 잡아 당기면, 도어의 양쪽에 각각 마련된 래치의 후크부(230)의 이면경사면(231)이 래치입출공(110)의 내경사면(112)을 타고 오르며 래치(200)가 상기 래치 입출공(110)으로부터 이탈하게 된다. 본 발명은 본체의 일측 래치 홀더(10)에 레버(300)와 푸셔(500)와 푸셔 구동부(600)를 두어, 래치(200)를 래치입출공(110)으로부터 자동 이탈시키는 장치를 제공한다. 그러나, 정전이나 조리기기 고장, AS 등을 할 때 도어를 수동으로 열어야 하는 상황이 얼마든지 발생한다. 이에 본 발명에서는, 도어가 수동으로도 개방 가능하도록 양쪽 래치(200)의 후크부(230)에 이면경사면(231)을 형성하고, 양쪽 래치 홀더에 내경사면(112)과 외경사면(111)을 마련하였다.
도 11을 참조하면, 래치(200)의 후크부(230)가 후크 수용공간(180)에 진입하여 이면경사면(231)이 내경사면(112)에 걸려 있는 상태, 즉 도어가 닫혀 있는 상태가 도시되어 있다. 도어가 닫혀 있는 상태에서는 후크부(230)의 저면이 레버(300)의 푸쉬부(330)의 윗면(334)에 놓여지고, 후크부가 하향 가압하는 힘에 의해 상기 푸쉬부(330)는 개방감지스위치(400)의 트리거(420)를 누른 상태가 된다.
래치 홀더(10)는 본체의 양측에 모두 설치되어 있고, 도어가 정상적으로 닫혀 있다면 상기 두 래치 홀더(10)의 개방감지스위치(400)는 모두 눌려 있는 상태가 되고, 이에 따라 조리 기기의 제어부는 도어가 닫혀 있다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 사용자가 도어의 전면에 설치된 컨트롤패널을 조작하면, 조리가 시작될 수 있다.
한편, 사용자가 도어의 전면에 설치된 컨트롤패널에서 도어 오픈을 위한 명령을 입력하면, 도어는 자동으로 개방될 수 있다. 도어가 자동으로 개방되기 위해서는, 먼저 도어의 일측 래치(200)가 본체 일측의 래치 홀더(10)에 걸려 있는 상태를 해제하고, 이러한 동작과 함께 도어의 타측 래치도 본체 타측의 래치 홀더에 결려 있는 상태가 해제되어야 한다.
이를 위해 제어부는, 모터(610)를 회전시킨다. 모터(610)가 회전하면 도 12에 도시된 바와 같이, 푸셔(500)가 회전하며 푸셔캠(540)이 레버(300)의 힘점부(340)를 후방으로 밀어낸다. 이에 따라 레버(300)는 축부(310)를 중심으로 반시계방향으로 회전하고, 상기 레버(300)의 전방에 마련된 푸쉬부(330)는 상향 전방 이동한다. 본 발명에 따르면, 레버(300)의 축부(310)가 푸쉬부(330)보다 후방 상부에 있으므로, 레버(300)가 회전하면 푸쉬부(330)는 전방 상부로 회동한다.
이때, 축부(310)와 힘점부(340)간 거리가 축부(310)와 푸쉬부(330) 간 거리보다 더 길기 때문에, 모터(610)의 힘은 푸쉬부(330)에 증폭되어 전달된다.
푸쉬부(330)는 축부(310)를 기준으로 공전하며 상승하므로, 푸쉬부(330) 자체도 약간 자전하게 된다. 이에 따라, 푸쉬부(330)의 밀어올림경사면(333)이 래치(200)의 선단하부경사면(232)과 접동하며 상기 래치(200)를 전방 상부로 들어올리게 된다. 푸쉬부(330)의 외삽부재(332)는 윤활성 있고 내마모성이 높은 재질을 사용함으로써, 상기 접동이 부드럽게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 위와 같은 동작은, 레버와 래치의 궤적에 매우 민감하기 때문에, 푸쉬부(330)의 재질이 마찰력이 높은 재질이거나, 내마모성이 낮은 재질이라면, 래치(200)가 푸쉬부(330)를 파손시킬 뿐만 아니라, 푸쉬부(330)가 래치(200)를 들어올리지 못하는 상황이 발생함을 확인할 수 있었다.
푸쉬부(330)가 상승하며 래치(200)를 전방으로 밀며 들어올림에 따라, 개방감지스위치(400)의 트리거(420)는 눌림 해제된다.
그리고 상기 래치(200)의 후크부(230)는 내경사면(112)을 넘어 외경사면(111) 쪽으로 이동하게 된다.
푸쉬부(330)의 상승이 계속되면, 도 14에 도시된 바와 같이 최종적으로 밀어올림경사면(333)의 가장 하단부 모서리인 밀어냄부(336)가 레버(300)를 가장 멀리 밀어내게 되고, 상기 래치(200)는 탄성에 의해 다시 하강 회동한다.
하강 회동하는 래치(200)의 힘이 외경사면(111)을 타며 수평 방향으로 전환되어, 도어는 더욱 전방으로 개방된다.
한편 경우에 따라, 가령 도어가 열리는 궤적에 장애물 등이 있어, 도어가 개방되는 방향으로 더 큰 개방력이 요구되는 경우, 푸쉬부(330)가 상승하더라도 래치(200)가 전방으로 원활히 이동하지 못하는 상태에서 상승하기만 하는 동작이 일어날 수도 있다.
이러한 경우라 하더라도, 도 13에 도시된 바와 같이 래치(200)의 상부경사면(221)은 래치 입출공의 상부벽면(113)에 접하게 된다. 래치(200)가 상부벽면(113)에 접한 상태에서, 푸쉬부(330)가 더욱 상승하면, 도 13에 도시된 바와 같이 최종적으로 밀어올림경사면(333)의 가장 하단부 모서리인 밀어냄부(336)가 레버(300)를 가장 멀리 밀어내게 된다. 이때 래치(200)는, 그 상부경사면(221)이 래치 입출공의 상부벽면(113)에 접동하며 바깥쪽으로 밀려나게 된다.
이때, 상부경사면(221)은 전체적으로 상부벽면(113)에 접하도록 함으로써, 상부경사면(221)이 상부벽면(113)에 대해 부드럽게 접동하며 슬라이드 이동하도록 할 수 있다. 이를 위해, 래치(200)가 들어올려졌을 때, 상부벽면(113)과 접하는 상부경사면(221)은 대략 수평을 이루도록 할 수 있다.
만약 상부경사면(221)이 상부벽면에 전체적으로 면 접촉하지 않고, 어느 쪽으로든 약간 기울어지게 되면, 상부경사면(221)이 수평을 이루는 경우보다 자연스러운 인출이 더 어려울 수 있다.
이처럼 본 발명에 따르면, 도어에 요구되는 개방력이 작은 경우 상기 래치(200)는 도 11, 도 12 및 도 14의 순으로 거동하며 잠김이 해제될 수 있고, 도어에 요구되는 개방력이 큰 경우에도 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14의 순으로 거동하며 잠김이 해제될 수 있다. 즉 어떠한 경우라 하더라도, 도어의 자동 잠김 해제 동작에는 문제가 없다. 따라서 제품 별로 힌지모듈(800)의 스프링(823)이 도어를 닫는 방향으로 가세하는 힘에 편차가 발생하여 자동 개방을 위해 도어에 작용해야 하는 개방력에 편차가 있다 하더라도, 본 발명의 래치 홀더(10)는 래치의 잠김 해제를 확실하게 할 수 있다.
또한 도 14에 도시된 바와 같이, 어떠한 경우라 하더라도, 레버(300)에 의해 잠김이 해제되는 위치에 도달하여 하강 회동하는 래치(200)의 힘이 외경사면(111)을 타며 수평 방향으로 전환되어, 도어는 더욱 전방으로 개방되므로 도어의 개방 동작이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 20을 참조하면, 레버(300)가 축부(310)를 중심으로 회전할 때, 먼저 밀어올림경사면(333)의 상단부가 래치와 접동하며 래치를 들어올리기 시작한다. 이어서, 레버(300)가 반시계방향으로 더 회전해감에 따라, 래치(200)와 접하는 밀어올림경사면(333)의 위치는 점차 밀어올림경사면(333)의 하부로 이동하게 된다. 그리고, 레버(300)가 반시계방향으로 더 회전하여 상기 밀어냄부(336)가 상기 축부(310)와 동일한 높이까지 올라갔을 때, 상기 레버(300)가 래치를 바깥쪽으로 가장 많이 밀어내게 된다. 즉 상기 밀어올림경사면(333)은 도 20에 도시된 화살표 방향으로 래치(200)를 들어올리며 밀어내게 된다.
밀어냄부(336)가 축부(310)의 높이와 동일한 높이까지 올라가거나 이를 넘어서 더 올라가는 경우, 래치(200)는 푸쉬부(330)의 궤적에서 이탈하게 된다. 이에 따라 래치(200)는 도 14에 도시된 바와 같이 하향 가세되는 탄성에 의해 밑으로 떨어지게 된다. 즉 상부벽면(113)과 접하던 래치는, 다시 하강하게 된다. 이때, 래치(200)는 도 20에 도시된 화살표의 수평 방향 이상으로 더 밀려났기 때문에, 외경사면(111)에 놓여지게 된다. 즉 래치(200)의 후크는 더 이상 내경사면(112)에 걸리지 아니하고, 도어가 열림에 따라 후크부(230)의 하부가 외경사면(111)을 타고 내려갈 수 있게 된다.
축부(310)에 대해 푸쉬부(330)가 전방 하부에 배치되므로, 푸쉬부(330)가 축부(310)와 동일한 높이까지 올라옴에 따라 밀어올림경사면(333)의 상단부는, 원래 위치보다 m 만큼 전방으로 이동하게 된다. 본 발명에 따르면, 래치(200)의 선단하부 경사면(232)은 상기 밀어올림경사면(333)의 상단부에서 하단부까지 접동하므로, 래치(200)는 n 만큼 더 전방으로 밀리게 된다.
도 1에는 도 14와 같이 래치(200)가 바깥 쪽으로 밀려 나가서 도어가 개방된 개방각(a1)이 도시되어 있다. 도어가 수직을 이루지 못하고 도시된 바와 같이 a1 정도의 각도만큼 기울어짐에 따라, 도어의 자중에 의해 도어는 저절로 열리게 된다. 그런데, 도어가 자중에 의해 저절로 열리는 것에 대한 속도 제어를 하지 않는다면, 도어가 열리며 가속되어 쿵 떨어질 우려가 있다. 이에 본 발명에서는 도어(720)가 열릴 때, 소정의 각도(a2)에서 댐퍼가 작용하기 시작하여 최종 열림 각도(a3)까지 천천히 제어된 속도로 열리도록 함으로써, 도어의 힌지 모듈(800)에 무리가 가고 도어가 파손되는 것을 방지하고, 사용자가 도어가 자동 개방되는 과정을 보면서 편안함을 느끼도록 한다.
[도어 자동 개방 작동 1]
사용자가 도어의 전면 상부에 설치된 디스플레이 등을 터치하여 도어 개방 명령을 입력하면, 도 8 내지 도 10의 순서로 래치 홀더(10)가 동작하게 되고, 이에 따라 도 11 내지 도 14의 순서로 래치(200)가 래치홀더(10)로부터 걸림 해제되어 도어가 소정 각도(a1)만큼 밀려나게 된다.
상기 소정 각도(a1)는 도어가 자중에 의해 저절로 열릴 수 있는 정도로 설정될 수 있다. 상기 각도(a1)는 가령 1~7° 정도일 수 있으며, 바람직하게는 1~3° 정도일 수 있다.
도 15와 도 16을 참조하면, 본체(710)와 도어(720)를 연결하는 힌지모듈(800)은, 도어(720)에 고정되는 도어 바(840) 부분과, 본체(710)에 고정되는 하우징(810) 부분이 개폐회전축(814)을 기준으로 회전하게 된다.
하우징(810)에 대해 도어 바(840)가 회전함에 따라, 도어 바(840)에는 감쇠력이 전달된다.
상기 하우징(810) 내부에는 하우징의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 이너링크하우징(830)이 구비된다. 이너링크하우징(830)의 선단부는 상기 도어 바(840)와 도어 바 연결힌지(831)에서 힌지 연결된다. 상기 도어 바 연결힌지(831)는 상기 개폐회전축(814)에서 r의 거리만큼 편심되어 있으므로, 도어(720){도어 바(840)}가 열리면 상기 개폐회전축(814)을 기준으로 선회하며 앞으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 이너링크하우징(830)도 상기 하우징(810) 내에서 전방으로 이동한다.
도어(720) 또는 도어 바(840)는 수직으로 서 있는 상태에서 전방으로 수평으로 누운 상태까지 개방되므로, 최대 개방각(a3)은 90도가 된다. 이에 따라 상기 연결힌지(831) 역시 상기 개폐회전축(814)을 중심으로 90도 선회하게 된다. 그리고 상기 개폐회전축(814)이 90도 선회하는 수평거리(d3)만큼 상기 이너링크하우징(830)도 전방으로 이동하게 된다.
상기 이너링크하우징(830)의 후방에는 스프링 내삽핀(820)이 설치된다. 스프링 내삽핀(820)은 이너링크하우징(830)의 후방부와 내부하우징 관절핀(822)을 통해 연결된다. 그리고 상기 내부하우징 관절핀(822)의 양단부는, 상기 하우징(810)에 마련된 관절핀 가이드슬롯(815)에 끼워져 있다. 관절핀 가이드슬롯(815)은 상기 하우징(810)의 길이방향을 따라 연장된 장공의 형상이다.
스프링 내삽핀(820)에는 탄성이 매우 강한 압축코일 스프링(823)이 이미 압축된 상태로 외삽된다. 상기 스프링 내삽핀(820)은 상기 하우징(810)에 고정된 스프링 걸림판(811)을 관통하여 하우징(810)의 길이방향을 따라 슬라이드 이동할 수 있지만, 상기 압축코일 스프링(823)의 선단부는 상기 하우징(810)의 스프링걸림판(811)에 걸리게 된다. 상기 압축코일 스프링(823)의 가세력을 지탱할 수 있도록, 상기 하우징(810)에는 상기 스프링걸림판(811)을 추가적으로 지지하는 지지핀(812)이 더 설치될 수 있다.
상기 스프링 내삽핀(820)의 후단부에는, 상기 스프링(823)의 후단부를 고정하는 스프링 지지핀(821)이 설치되어 있다. 상기 스프링 지지핀(821)은 하우징(810)과 간섭되지 않는다.
따라서 도어 바(840)가 개방되면, 내부하우징 관절핀(822)이 하우징(810)의 가이드슬롯(815)의 안내를 받으며 이너링크하우징(830)과 스프링 내삽핀(820)이 전방으로 이동한다. 이에 따라 스프링(823)은 스프링 걸림판(811)과 스프링 지지핀(821) 사이에서 압축되어 가며 점점 탄성력이 커지게 된다. 상기 스프링(823)의 압축 길이는 상기 개폐회전축(814)의 수평 이동거리(d3)와 대응하며, 도어의 개방각이 작을 때에는 상기 스프링(823)의 탄성력이 작지만, 도어의 개방각이 커짐에 따라 스프링(823)의 탄성력도 커진다. 상기 탄성력은 도어가 개방되는 것을 방해하는 방향으로 작용한다.
상기 스프링(823)이 도어를 폐쇄하는 방향으로 밀어주는 가세력은, 도어의 개방각 a1에서 a3로 갈수록 점점 더 커지게 된다. 그리고 상기 스프링(823)이 도어의 개방각 a1에서 가지는 가세력은, 개방각 a1에서 도어의 자중에 의해 도어가 저절로 열리려는 힘(개방력)보다 더욱 작아, 레버(300)가 개방각 a1까지 밀어준 도어가 저절로 열리도록 설정된다.
상기 이너링크하우징(830) 내부에는 댐퍼(850)가 설치된다. 댐퍼(850)의 피스톤(851)은 이너링크하우징(830)에 일체로 고정된 댐퍼 가압면(832)에 의해 지지된다. 상기 피스톤(851)에는 실린더(852)가 외삽된다. 실린더(852)의 상부에는 상기 하우징(810)에 고정된 댐퍼 지지핀(813)이 끼워지는 슬롯(853)이 마련된다. 즉 상기 실린더(852)는 상기 슬롯(853)의 길이만큼 전후로 이동할 수 있다. 도 16에는, 도어가 닫혀 있는 상태에서의, 댐퍼(850)의 슬롯(853)과 하우징(810)의 댐퍼 지지핀(813) 간의 위치가 개시되어 있다.
도어가 개방되며 소정의 각도(a2)만큼 회동함에 따라, 이너링크하우징(830)이 d2만큼 수평 전방으로 이동하며, 이에 따라 상기 댐퍼(850)도 이너링크하우징(830)의 댐퍼 가압면(832)에 의해 전방으로 밀리며 함께 이동한다. 댐퍼가 전방으로 밀려남에 있어서, 댐퍼 가압면(832)은 댐퍼(850)의 피스톤(851)을 전방으로 밀지만, 아직 실린더(852)의 슬롯(853)은 댐퍼 지지핀(813)에 걸리지 않기 때문에, 댐퍼(850)는 이너링크하우징(830)과 함께 전방으로 이동하되, 아무런 감쇠력도 발생시키지 않는다.
도어의 개방각이 a2를 넘어서는 순간, 전방으로 이동하던 댐퍼(850)의 슬롯(853)이 댐퍼 지지핀(813)에 걸리게 되고, 이에 따라 댐퍼(850)는 압축되기 시작한다. 댐퍼(850)가 압축되며 발생하는 감쇠력은, 도어가 개방각 a2 ~ a3 구간에서 감쇠되며 개방되도록 해준다.
댐퍼(850) 고유의 최대 감쇠 거리(Lmax), 즉 댐퍼가 축소되며 감쇠력을 발생시킬 수 있는 최대 스트로크는, 도어에 댐핑력이 가해지는 동안 이너링크하우징(830)이 이동하는 거리(d3-d2) 이상으로 설정된다.
구체적으로, 닫혀 있던 도어가 a2까지 열리는 동안, 상기 도어 바 연결힌지(831)도 a2만큼 회전하고, 이에 따라 상기 이너링크하우징(830)과 스프링 내삽핀(820)은 d2만큼 전방으로 이동한다. d2의 거리만큼 이동하는 동안, 댐퍼(850)의 슬롯(853)은 댐퍼 지지핀(813)을 타고 이동하므로, 댐퍼는 눌리지 않는다. 즉 도어의 개방각이 0에서 a2에 이르는 구간은, 스프링(823)의 탄성력이 도어의 개방력에 반대방향으로 작용하여 도어의 개방 속도를 제어하게 된다.
닫혀 있던 도어가 a3까지 열리는 동안, 상기 도어 바 연결힌지(831)도 a3만큼 회전하고, 이에 따라 상기 이너링크하우징(830)과 스프링 내삽핀(820)은 d3만큼 전방으로 이동한다. 즉 이에 따라 상기 스프링(823)은 d3만큼 압축된다. 즉 상기 스프링(823)의 탄성력은, 도어의 개방각이 0도에서 a3에 이르는 구간까지, 도어의 개방력에 반대방향으로 작용하여 도어의 개방 속도를 제어하게 된다.
상기 최대 개방각(a3)은 상기 내부하우징 관절핀(822)의 슬라이드 이동거리를 규제하는 하우징(810)의 관절핀 가이드슬롯(815)에 의해 규제될 수 있다.
상기 댐퍼(850)가 도어의 개방력을 감쇠하는 각도 범위는, 가령 도어가 약 30°~40° 정도 되었을 때 시작되어 대략 90°가 될 때까지 지속되도록 할 수 있다. 그러면 도어는 초기 개방각(a1)까지 래치 홀더(10)에 의해 개방된 후, 자중에 의해 천천히 자중에 의해 가속 개방되다가 a2(약 30°~40°) 정도 되었을 때 댐퍼의 감쇠력을 받아 천천히 개방될 수 있다. 도어의 이러한 개방 방식은 사용자로 하여금 안정감을 느끼게 해준다.
도어가 개방되면서 감쇠가 너무 일찍 시작되면, 도어가 개방되기를 기다리는 대기 시간이 지나치게 길어져 오히려 불편함을 유발한다. 반면 도어의 감쇠가 너무 늦게 시작되면, 도어가 상당 수준 열리는 범위까지 도어가 너무 빨리 열리게 되어 사용자가 놀라거나 불편함을 느낄 수 있고, 빨리 열리는 도어에 부딪혀 다칠 우려도 있다.
이러한 점에서, 상기 댐퍼(850)가 도어의 개방력을 감쇠하기 시작하는 감쇠 돌입각(a2)은, 35 ± 5°인 것이 바람직하다.
그리고 상기 감쇠력은 도어가 완전히 개방되는 90° 까지 지속되거나, 그보다 5° 정도 작은 85°까지 지속될 수 있다. 도어가 완전히 개방되는 구간까지 전부 감쇠력이 작용하면, 도어가 완전히 열리지 않고 1~2° 정도 덜 열릴 우려를 불식시키기 위해, 감쇠력이 85° 이후에는 작용하지 않는 것도 고려할 수 있다.
이처럼 상기 감쇠 돌입각(a2)은 상기 강제 개방각(a1)보다 더 크게 설정된다. 그리고 상기 강제 개방각(a1)와 감쇠 돌입각(a2) 사이, 즉 1°~7° 이상 30~40° 이하의 구간은 도어가 아무런 댐퍼(850)에 의해 감쇠되지 아니하고 자중에 의해 저절로 열리는 구간이 된다. 물론 이 구간에서도 상술한 스프링(823)의 탄성력은 도어의 개방을 방해하는 방향으로 작용하므로, 자중에 의해 저절로 열리는 구간에서 도어가 급 가속되는 현상은 충분히 방지된다.
이러한 도어 자동 개방 구조를 적용하면, 사용자 불안감을 줄일 수 있고, 품질 감성이 높아지며, 도어의 전방으로 돌출된 손잡이를 삭제할 수 있어 특히 빌트인 설치 시 우수한 미감을 제공할 수 있다.
[도어 자동 개방 작동 2]
통상 건물의 도어에 사용하는 댐퍼는, 도어가 닫히는 방향으로 스프링을 가세하되 도어가 세게 닫히는 것을 방지하기 위해 설치되는 기계요소이다. 이러한 도어가 닫히는 방향으로 힘을 가하는 스프링의 탄성력은, 도어가 최대각으로 열렸을 때 가장 크며, 도어가 점점 닫히는 방향으로 이동할수록 점점 작아진다. 따라서 적정한 수준의 감쇠력을 발휘할 수 있는 댐퍼를 설치하면, 도어가 점점 닫힘에 따라, 도어를 닫는 방향으로 가세되는 스프링의 탄성력이 점점 약해지므로, 댐퍼의 감쇠력이 도어의 닫힘 속도에 더 영향력을 가지게 되어, 도어의 닫힘 속도가 서서히 줄어들게 된다.
반면 본 발명과 같이 도어가 풀 다운 방식으로 열리는 작동 과정에 댐퍼를 닫게 되면, 도어를 개방하는 개방력은 도어의 자중에 의한 모멘트로 구성된다. 따라서 종래의 도어들과 달리, 본 발명의 도어 자동 개방 시스템은, 댐퍼의 감쇠가 진행될수록 점점 감쇠해야 하는 힘이 커지는 시스템이라는 점에 차이가 있다.
도 19를 참조하면, 도어의 자중에 의해 가해지는 개방력은 도어의 개방각도에 대한 사인 함수로 규정될 수 있다. 반면, 스프링(823)에 의한 개방저지력은 스프링상수에 대한 1차 함수로 규정될 수 있다. 댐퍼의 감쇠력은 감쇠되는 운동의 속도에 비례하지만, 본 발명에서는 도어가 거의 정속으로 떨어지도록 제어되는바, 댐퍼의 감쇠력은 상수의 형태로 표현할 수 있다.
즉 감쇠력은 도어의 개방 각도에 관계 없이 일정하게 작용한다. 따라서 도어의 개방이 완료되어 가는 시점에 작용하는 큰 개방력에 대한 충분한 감쇠력을 제공하기 위해서는, 댐퍼의 감쇠계수가 매우 커야 한다. 그런데, 댐퍼의 감쇠계수가 크면, 그만큼 초기 개방 단계에서 개방력을 저지하는 감쇠력이 커지기 때문에, 초기 개방 동작이 매우 느려지거나, 초기 개방 동작이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 즉 댐퍼의 감쇠력(Fd1)이 너무 크면, 초기 개방 동작이 원활하지 않고, 댐퍼의 감쇠력(Fd1)이 작으면, 개방각이 커짐에 따라 증가하는 개방력을 감쇠력이 커버하지 못하게 된다.
이에 본 발명에서는, 풀 다운 도어의 두 힌지 부분에 각각 적용되는 힌지모듈(800)을 서로 달리 설계하는 방안을 제시한다. 가령 어느 한 쪽 힌지모듈(800)에 설치된 댐퍼(850)는, 도 16과 같이 설계되어, 보다 빠른 시점의 감쇠돌입각(a2)에서 제1댐핑력(Fd1)으로 감쇠가 시작되고, 다른 한 쪽의 힌지모듈(800)에 설치된 댐퍼(850)는, 도 17 또는 도 18과 같이 설계되어, 보다 늦은 시점의 추가 감쇠돌입각(a2')에서 제2댐핑력(Fd2)으로 감쇠가 시작되도록 하는 것이다.
이에 따르면, 추가 감쇠돌입각(a2')에 접어들어, 개방각의 증가와 함께 커진 개방력을 충분히 감쇠할 수 있는 댐핑력(Fd1 + Fd2)이 작용하게 되므로, 도어의 개방각이 커짐에 따라 하나의 댐퍼로는 감당할 수 없었던 개방력의 증가를 충분히 커버할 수 있게 된다.
상기 추가 감쇠돌입각(a2')은 약 60~80°, 즉 70° ± 10° 정도일 수 있다.
도 16과 도 17을 참조하면, 감쇠돌입각(a2)에 감쇠가 시작되는 도 16의 힌지모듈(800)과 대비하여, 추가 감쇠돌입각(a2')에 감쇠가 시작되는 도 17의 힌지모듈(800)은, 댐퍼(850)의 실린더(852)의 슬롯(853) 길이(d2')가 더 연장된 형태일 수 있다. 도 16과 도 17의 두 힌지모듈(800)은 모두 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r)가 동일하므로, 이너링크하우징(830)이 이동하는 구간(d3)은 서로 동일하다. 하지만, 슬롯(853)의 길이가 서로 다르기 때문에, 댐퍼의 감쇠력이 작용하지 않는 상태에서 이너링크하우징(830)이 이동하는 구간(d2, d2')은 서로 차이가 있다.
아울러, 도 16과 도 17의 힌지모듈은, 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r)가 동일하므로, 동일한 개방각에 대해 발생하는 감쇠력이 서로 동일하다. 즉 도 19의 Fd1과 Fd2가 서로 실질적으로 동일하다고 할 수 있다.
한편 도 16과 도 18을 참조하면, 감쇠돌입각(a2)에 감쇠가 시작되는 도 16의 힌지모듈(800)과 대비하여, 추가 감쇠돌입각(a2')에 감쇠가 시작되는 도 18의 힌지모듈(800)은, 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r')가 더 축소된 형태일 수 있다. 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r')가 더 짧으면, 도어가 완전히 개방될 때까지 이너링크하우징(830)이 전진하는 거리(d3')가 더 줄어든다. 즉 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r')가 줄어든 만큼, 동일 개방각에 대해 이너링크하우징(830)이 전진하는 거리(d3')가 더 줄어든다.
도 16과 도 18의 두 힌지모듈(800)은 모두 댐퍼(850)의 실린더(852)의 슬롯(853) 길이(d2)가 동일하므로, 이너링크하우징(830)이 감쇠력을 발생시키기 위해 이동해야 하는 거리(d2)는 동일하다. 하지만, 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리가 서로 다르기 때문에, 이너링크하우징(830)을 동일한 거리(d2)만큼 이동시키기 위해 도어(720) 또는 도어 바(840)가 회동해야 하는 각도에 서로 차이가 있다. 즉 도 16의 힌지모듈(800) 구조에서, 이너링크하우징(830)을 d2만큼 이동시키기 위해 회동해야 하는 도어의 개방각은 a2 라면, 도 18의 힌지모듈(800) 구조에서 이너링크하우징(830)을 d2만큼 이동시키기 위해 회동해야 하는 도어의 개방각은 a2'가 된다.
한편, 도 16의 힌지모듈과 대비하여, 도 18의 힌지모듈은 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r')가 더 짧으므로, 동일한 개방각에 대해 댐퍼의 감쇠 거리가 더 짧고, 이에 따라 발생하는 감쇠력도 줄어든다. 즉 도 18의 힌지모듈은 도 16의 힌지모듈과 대비하여, 동일한 개방각을 회동함에 따라 발생하는 감쇠력이 더 작다. 다시 말해, 도 19의 Fd1보다 Fd2가 더 작다고 할 수 있다.
도 16과 도 17의 힌지모듈의 관계, 그리고 도 16과 도 18의 힌지모듈의 관계에서 확인할 수 있듯이, 풀 다운 도어의 양쪽 힌지 부분에 설치되는 힌지모듈의 감쇠 돌입각을 서로 달리하여, 점점 커지는 도어의 개방력에 대항할 수 있는 감쇠력을 제공하는 것이 가능하다.
이러한 감쇠 돌입각의 차이는, 동일한 힌지모듈 구조를 적용하되, 실린더의 슬롯(853)의 길이(d2, d2')를 달리하거나, 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r, r')를 달리하여 조절할 수 있다. 아울러 두 감쇠 돌입각(a2, a2')에 돌입할 때 주어지는 댐핑력의 크기(Fd1, Fd2) 역시 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r, r')를 달리하여 조절할 수 있다.
따라서 도어의 자중이나 크기에 따라 개방력이 달라지더라도, 매번 힌지모듈의 설계를 다시 할 필요 없이, 양 쪽에 설치되는 힌지모듈의 실린더의 슬롯(853)의 길이(d2, d2')를 달리하거나, 개폐회전축(814)과 도어 바 연결힌지(831) 사이의 거리(r, r')를 달리하는 정도의 변경만으로, 점점 커지는 도어의 개방력에 대항할 수 있는 최적의 감쇠력을 제공하는 것이 가능하다.
그리고 서로 다른 감쇠력과 감쇠돌입각을 적용함에 더하여, 스프링(823)의 스프링상수(도 19의 기울기), 그리고 스프링의 초기 압축정도(도 19의 탄성력 그래프의 초기 값)을 추가적으로 조절함으로써, 도어의 개방력에 대항하여 도어가 제어된 속도로 개방될 수 있는 설계가 가능하다. 아울러 상기 스프링의 스프링상수와 초기 압축정도는, 초기 개방각(a1; 래치 홀더가 래치를 밀어내어 도어가 개방되는 각도)에서 도어의 자중에 의해 발생하는 개방력과 같거나 그보다 작도록 조절되는 것이 바람직하다. 도 19의 이점쇄선은 이와 같이 감쇠력과 스프링상수를 조절하여 댐퍼와 스프링에 의해 발생하는, 개방력에 대한 저항력을 나타낸다.
[도어 자동 개방 동작 제어 방법]
이하 도 21 내지 도 23을 참조하여, 본 발명에 따른 도어 자동 개방 동작의 제어 방법을 구체적으로 살펴본다.
본 발명에 따르면, 도어의 자동 개방 동작은 모터(610)의 1회전에 의해 이루어진다. 모터가 1회전하는 동안 푸셔(500)가 회전하고, 이에 따라 푸셔에 편심 배치된 푸셔캠(540)이 레버(300)를 밀어 주었다가 원 위치로 복귀하게 된다. 레버(300)는 상기 푸셔캠(540)에 의해 래치(300)를 전방 상부로 밀어내고, 이에 따라 도어는 자동 개방된다.
상술한 래치 홀더(10)의 구조 상, 본 발명의 조리기기의 전원이 꺼진 상태에서 래치 홀더는 크게 네 가지 상태로 존재할 수 있다.
첫째, 도 11에 도시된 바와 같이 도어가 닫혀 있어 래치(200)가 래치 홀더(10) 내에 걸림 상태를 유지하고, 래치(200)의 하향 가압력에 의해 레버(300)가 가장 시계방향으로 이동한 상태로 배치되고, 푸셔(500)가 리턴스탑스위치(620)를 누르고 있는 정 위치 상태에 있는 경우이다.
둘째는 도 10에 도시된 바와 같이 도어가 열려 있는 상태이고, 푸셔(500)가 정 위치에 정렬되어 리턴스탑스위치(620)를 누르고 있는 상태인 경우이다.
셋째는 정전 등의 문제로 푸셔(500)가 돌다가 멈추어서, 도 9에 도시된 바와 같이 푸셔(500)가 리턴스탑스위치를 누르는 상태에서 벗어나 있고, 레버(300)의 푸쉬부(330)가 들려 있으며, 도어가 열려 있는 상태인 경우이다. 도 9와 같은 상태에서는 레버(300)의 푸쉬부(330)가 래치 홀더(10)의 입구를 막고 있기 때문에, 래치(200)가 래치 홀더 내부로 들어올 수 없고, 이에 따라 도어가 닫혀 있을 수 없다.
넷째는 도 9의 상태와 도 10의 상태 사이, 즉 푸쉬부(330)가 래치 홀더(10)의 입구를 막고 있지는 않고 그보다 약간 하강한 상태에서, 푸셔의 누름돌기(530)가 리턴스탑스위치(620)를 누르지 않은 초기 상태에 있는 경우이다. 이러한 경우에는 래치(200)가 래치 홀더 내부로 들어올 수 있는데, 래치가 래치 홀더 내부로 들어오면, 래치의 하중이 레버를 누르므로, 레버가 강제로 회전하게 되고, 레버가 회전하며 푸셔(500)를 이동시켜 결국 도 11과 같은 상태로 바뀌게 된다.
본 발명에 따르면, 푸셔(500)가 일회전하며 도어의 개방 동작이 이루어지게 되며, 푸셔(500)는 정 위치 즉 도 11의 위치에서부터 회전 운동하기 시작하여 1회전하도록 제어된다. 이와 같이 푸셔(500)가 1회전하면, 레버(300)의 푸쉬부(330)가 1회 정확히 상승하게 되고, 이로써 도어의 자동 개방 동작이 이루어지게 된다. 만약 푸셔(500)가 정위치에 있지 않고 도 9와 같은 위치에 있는 상태에서 도어 개방 동작을 위한 푸셔(500)의 회전이 시작된다면, 도어 자동 개방 동작에 대한 신뢰성은 떨어지게 된다.
이에 본 발명에서는, 조리기기가 처음 시작될 때, 가령 사용자가 조리기기의 전원 플러그를 콘센트에 연결하는 경우, 또는 사용자가 조리기기의 전원 버튼을 눌러 전원을 켜는 경우, 상기 푸셔(500)가 정 위치에 있도록 하는 동작 제어를 수행한다.
도 11이나 도 10과 같이 이미 푸셔(500)가 리턴스탑스위치(620)를 눌러 리턴스탑스위치가 온 상태라는 신호를 보내는 경우에는, 이미 정 위치에 있음이 확인되므로 굳이 푸셔(500)의 정 위치 정렬을 위한 동작을 할 필요가 없다. 오히려 도 11과 같이 도어가 닫혀 있는 상태에서 정 위치 정렬을 위해 푸셔(500)를 회전시킨다면, 오히려 닫혀 있던 도어가 열리는 문제가 발생할 수 있다.
이와 같은 상태에서는 사용자가 도어 오픈 명령을 입력할 때까지 대기 상태를 유지하게 된다.
반면 도 9와 같이 푸셔(500)가 리턴스탑스위치(620)를 누르는 정 위치를 떠나 있는 상태에서는, 어차피 도어가 열려 있는 상태임이 예상되므로, 푸셔(500)의 정 위치 정렬을 위해 푸셔를 회전시켜도, 사용자가 보기에 도어가 닫혀 있던 도어가 열리는 것과 같은 이상 동작 현상은 발생하지 않는다.
즉 조리기기가 기동(전원을 연결하거나 전원 버튼을 켜는 상황)될 때, 리턴스탑스위치가 오프 상태, 즉 눌리지 않은 상태임이 감지된다면, 도 22에 도시된 푸셔(500)의 정 위치 정렬을 실시하게 된다.
초기 정 위치 정렬 절차는, 먼저, 모터에 전원을 공급하는 것이다. 본 발명의 제어방법에 따르면, 모터가 통상적인 회전과 다른 회전이 되도록 하는 전원(펄스 전원 등)의 공급 없이, 통상적인 연속 전원(교류 전원일 수 있음)을 공급하여 모터를 구동한다.
모터에 전원이 공급되면, 모터는 회전하게 된다. 이에 따라 푸셔(500)가 회전하여 도 10과 같은 위치에 이르면, 리턴스탑스위치(620)가 눌려 모터에 공급되던 전원은 차단되고, 이에 따라 푸셔는 정 위치 정렬된다.
제어부는 모터가 1회전하기에 충분한 시간(t0)이 지난 후, 리턴스탑스위치가 눌리는지 확인한다. 만약 리턴스탑스위치가 눌리는 것이 확인된다면, 모터도 정상적으로 작동하고 리턴스탑스위치도 정상적으로 작동하고 있으며, 푸셔(500)가 초기 정 위치에 정렬되었음을 확인할 수 있다. 이러한 상태가 확인되면, 앞서 설명한 바와 같이 사용자가 도어 오픈 명령을 입력할 때까지 대기 상태를 유지하게 된다.
만약 상기 시간(t0)이 지난 후에도 리턴스탑스위치가 눌리는 것이 확인되지 않는다면, 이는 모터 또는 리턴스탑스위치의 이상이라고 판단할 수 있다. 앞서 설명하였듯이 도 9와 같은 상태에서는 도어가 닫혀 있을 수 없기 때문에, 개방감지스위치(400)는 오프 상태로 되어 있고, 도어가 열려 있는 상태이기 때문에, 모터의 이동에 의해 도어가 열렸는지 여부를 통해 모터가 정상적으로 동작하는지 확인하기 어렵다. 그러면 제어부는 모터 또는 리턴스탑스위치에 이상이 있음을 알리는 제4 에러 신호를 발생시킬 수 있다. 또한 후속 조치로 조리기기의 작동을 종료할 수도 있다.
푸셔(500)가 정 위치 정렬된 후, 사용자의 도어 개방 명령을 대기하는 상태는 모두 도 10 또는 도 11과 같은 상태임이 예상된다. 도 10과 같은 상태, 즉 도어가 열려 있는 상태에서 도어 개방 명령이 입력되어 푸셔(500)를 일회전 시키더라도, 제품의 동작에 별다른 문제는 발생하지 않는다.
물론 도 10과 같은 상태, 즉 리턴스탑스위치는 눌려 있지만 개방감지스위치는 눌려 있지 않은 상태에서는 사용자가 도어 개방 명령을 입력해도 모터에 전원을 공급하지 않도록 할 수도 있을 것이다. 다만 제어 알고리즘의 단순화를 위해 도 10이나 도 11의 상태를 구분해서 도어 개방 명령에 대응하지 않아도 무방하다는 점은 주목할 만하다.
본 발명에 있어서 도어는 자동으로도, 또한 수동으로도 개방될 수 있다는 점에 주목하여 본 발명의 도어 자동 개방 작동 제어 방법을 살펴보면 이해에 더욱 도움이 될 것이다.
사용자의 도어 개방 명령 입력에 의해 모터에 전원이 공급되면, 잠시 후 리턴스탑스위치가 오프 상태로 전환되는지 확인한다. 리턴스탑스위치가 오프 상태로 전환된다면, 모터가 정상적으로 회전하기 시작했음을 확인할 수 있다.
그리고, 모터가 일 회전하기에 충분한 시간(t0)이 경과한 뒤, 개방감지스위치가 오프 상태인지 확인한다. 만약 도 11과 같은 상태였다면 도어가 열리면서 온 상태였던 개방감지스위치가 오프 상태로 전환될 것이고, 도 10과 같은 상태였다면 계속 개방감지스위치가 오프 상태였을 것이다. 따라서 어떠한 경우든 상관 없이, 상기 소정의 시간이 지난 뒤, 개방감지스위치가 오프 상태임이 확인되면, 래치는 정상적으로 래치 홀더로부터 빠져나간 상태가 되었음을 확인할 수 있게 된다.
다음으로, 모터가 일 회전하기에 충분한 시간이 경과한 뒤, 리턴스탑스위치가 다시 온 상태가 되는지 확인한다. 모터가 정상적으로 돌아 원 위치에 왔다면, 상기 리턴스탑스위치가 눌리게 되고, 이에 따라 리턴스탑스위치는 정상적으로 작동하고 있음을 확인할 수 있다. 또한 리턴스탑스위치가 눌리면, 모터에 공급되던 전원은 즉시 차단되므로, 푸셔 역시 초기 정 위치에 위치하게 되었음을 확인할 수 있다.
이 때, 제어부는 다시 사용자의 도어 개방 명령을 대기하는 상태가 된다.
반면 모터가 일 회전하기에 충분한 시간이 경과한 뒤에도 리턴스탑스위치가 온 상태로 전환되지 않는다면, 모터 또는 리턴스탑스위치에 이상이 있다고 예상할 수 있다.
만약 상기 소정 시간 동안 개방감지스위치는 온 상태에서 오프 상태로 전환되었는데(즉 도어는 개방됨이 확인되었는데), 소정 시간이 경과한 뒤에도 리턴스탑스위치가 온 상태로 전환되지 않는다면 리턴스탑스위치에 이상이 있음을 감지할 수 있다. 이와 같이 판단된다면, 리턴스탑스위치에 이상이 있음을 알리는 제2 에러 신호를 발생시키고, 모터에 공급되던 전원을 차단할 수 있다.
반면 이미 도어가 개방된 상태이어서, 상기 소정 시간 동안 개방감지스위치가 계속 오프 상태였다면, 모터와 리턴스탑스위치 중 어디에 이상이 있는지 명확하게 판단하기는 어려울 수 있다. 다만 모터에 전원이 공급되기 시작했을 때 일단 리턴스탑스위치가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었음이 확인된 상태이므로, 모터보다는 리턴스탑스위치에 이상이 발생하였을 가능성이 더 높다. 따라서 이와 같이 판단된다면, 리턴스탑스위치에 이상이 있음을 알리는 제2 에러 신호를 발생시키고, 모터에 공급되던 전원을 차단할 수 있다.
즉 어떠한 경우든 리턴스탑스위치가 온 상태로 전환되지 않으면, 리턴스탑스위치에 오류가 있음을 확인하고 제2 에러 신호를 발생시킬 수 있다.
한편, 사용자의 도어 개방 명령 입력에 의해 모터에 전원이 공급되고, 리턴스탑스위치가 오프 상태로 전환되었음에도 불구하고, 모터가 일 회전하기에 충분한 시간(t0)이 경과한 뒤에도, 개방감지스위치가 온 상태인 경우에는, 모터는 정상적으로 회전하고 있으나, 도어가 개방되는 방향에 장애물이 있어 도어 개방에 방해가 되거나, 도어 래치가 래치 홀더에 잘못된 형태로 걸려 버려 도어가 제대로 개방되지 않는 상황임을 예상할 수 있으므로, 래치 동작의 이상을 알리는 제1에러신호를 발생시키고 모터에 공급되던 전원을 차단할 수 있다.
한편, 사용자의 도어 개방 명령 입력에 의해 모터에 전원이 공급되었음에도 불구하고 리턴스탑스위치가 오프 상태로 전환되지 않는다면, 도 22와 같은 에러 신호 발생 단계에 돌입할 수 있다. 즉 이 때에는 모터나 리턴스탑스위치 중 어느 하나에 이상이 있음이 명백하다. 다만 추가적인 신호 확인을 통해 모터와 리턴스탑스위치 중 어디에 이상이 있는지 확인하는 것이 가능하다.
이는 도 23에 도시된 바와 같이 도어의 개방 여부를 근거하여 확인할 수 있다. 즉 모터에 전원이 공급되는 시점에는 개방감지스위치가 온 상태, 즉 도어가 닫혀 있는 상태였는데, 소정의 시간이 지난 뒤 개방감지스위치가 오프 상태로 전환되었다면, 도어가 열린 것으로 파악할 수 있다. 이는 모터는 정상적이라는 결과가 된다. 따라서 이와 같은 상황에서는 리턴스탑스위치에 이상이 있다고 판단하여 제2 에러 신호를 발생시키고 모터에 공급되던 전원을 차단한 뒤 종료할 수 있다.
반면 모터에 전원이 공급되는 시점에는 개방감지스위치가 온 상태, 즉 도어가 닫혀 있는 상태였는데, 소정의 시간이 지난 뒤에도 개방감지스위치가 계속 온 상태라면, 도어가 여전히 닫혀 있음을 파악할 수 있다. 이는 모터가 이상이라는 결과가 된다. 따라서 이와 같은 상황에서는 모터에 이상이 있다고 판단하여 제3 에러 신호를 발생시키고 모터에 공급되던 전원을 차단한 뒤 종료할 수 있다.
그러나, 이미 모터에 전원이 공급되던 시점부터 개방감지스위치가 오프인 상태, 즉 도어가 열려 있는 상태라면, 개방감지스위치를 통해서는 모터의 작동 여부를 확인하기 어려우므로, 모터나 리턴스탑스위치 중 어느 하나가 고장났음을 알리는 제4 에러신호를 발생시키고, 모터에 공급되던 전원을 차단하며, 제어를 종료할 수 있다.
상술한 제어방법에 따르면, 조리기기에 공급되는 통상적인 연속 교류 전원 외에 다른 형태의 전원을 생성하여 모터에 공급할 필요 없이, 통상적인 전원을 모터에 공급한다.
그리고, 모터의 동작 여부를 감지하기 위한 별도의 센서를 설치하지 않고, 모터의 정지 위치를 결정하기 위해 어차피 필요한 구성인 리턴스탑스위치와, 도어의 개방 여부를 확인하기 위해 종래부터 사용되어 오던 구성인 개방감지스위치의 신호를 활용하여 자동 개방 구조가 정상적으로 작동하고 있는지 모니터링 가능하다.
이하 도 24를 참조하여, 본 발명에 따른 조리기기의 도어를 자동으로 개방하기 위한 제어 방법을 살펴본다.
근접 센서(764)는 도어(720)가 닫힌 상태에서 작동하고, 도어가 열리면 작동이 멈출 수 있다. 도어가 닫힌 상태에서 근접 센서는 주기적으로 그 전방에 사람이 있는지를 감지한다. 사람이 감지되는 동안, 상기 근접 센서는 사람이 감지되었음을 알리는 신호를 발생시켜 마이콤 등의 제어부에 전송한다.
근접 센서(764)가 조리기기의 전방에 사람이 있음을 감지하지 못하는 경우, 즉 조리기기의 전방에 사람이 없는 경우에는, 개방 명령 입력부(762)가 비활성화되고 조명(763)도 꺼진 상태가 되며, 디스플레이(761)도 꺼져 있는 상태를 유지한다. 이러한 상태에서는 아우터 글라스의 "door open" 마크도 눈에 띄지 않고, 디스플레이 역시 눈에 잘 띄지 않는다.
근접 센서(764)에 의해 조리기기의 전방의 활성화 거리(b1; 도 1 참조) 내에 사람이 접근하였거나 사람이 있음이 감지된 경우에는 개방 명령 입력부(762)가 활성화되고 조명(763)이 켜지며, 디스플레이(761)도 켜지게 된다. 이러한 상태에서는 아우터 글라스의 "door open" 마크가 확연히 눈에 띄고, 디스플레이 역시 아우터 글라스(722)를 투과하며 눈에 띄게 된다.
따라서 조리기기를 작동하기 위해 조리기기 전방에 접근한 사람은, 디스플레이와 조명이 켜진 것을 보고 명령 입력이 가능한 상태임을 직관적으로 알 수 있고, 이에 따라 상기 디스플레이를 터치하여 명령을 입력하거나, 상기 개방 명령 입력부(762)를 터치하여 도어를 자동 개방할 수 있다.
상기 개방 명령 입력부(762)와 조명(763)은 상호 연동하여 작동할 수 있다. 즉 개방 명령 입력부(762)가 활성화된 상태에서는 조명(763)도 켜진 상태가 되고, 개방 명령 입력부(762)가 비활성화된 상태에서는 조명(763)도 꺼진 상태가 될 수 있다. 이러한 연동 방식은 사용자가 개방 명령 입력부(762)가 활성화 된 것인지를 직관적으로 알 수 있게 해준다.
사람이 다른 일로 조리기기 앞에 있을 뿐 조리기기를 작동할 의사가 없는 경우를 감안하여, 전원버튼(미도시)을 제공할 수도 있다. 상기 전원버튼은 하드웨어 스위치이거나, 디스플레이(761)에 뿌려지는 화상일 수 있다. 디스플레이와 조명이 켜진 상태(개방 명령 입력부가 활성화된 상태)에서 사람이 전원버튼을 누르면, 상기 디스플레이(761)와 조명(763)이 꺼지고 상기 개방 명령 입력부(762)는 비활성화된다. 전원버튼을 누를 수 있는 상황은, 사용자가 조리기기에 대한 모든 조작을 완료하고 조리기기 앞을 떠나는 경우, 사용자가 조리기기에 접근하기는 하였으나 조리기기를 사용할 의도가 없어 디스플레이와 개방 명령 입력부를 끄고자 하는 경우 등이 예정된다.
상기 전원버튼을 누르더라도, 근접 센서가 즉시 사람이 있음을 감지하면 상기 디스플레이와 개방 명령 입력부가 다시 작동할 여지가 있다. 따라서 사용자가 전원버튼을 누르면, 소정의 시간만큼 디스플레이와 개방 명령 입력부가 꺼진 상태를 유지한다. 이러한 기능은, 근접 센서를 수초, 가령 5~10초 정도 비활성화시키는 방식으로 구현하거나, 디스플레이와 개방 명령 입력부가 꺼진 상태가 5~10초 정도 유지되도록 직접 제어하는 방식으로 구현하는 등, 다양한 방식으로 구현하는 것이 가능하다. 상술한 5~10초 정도의 대기 시간이 지난 후에는, 초기화되어 근접 센서가 다시 작동하도록 할 수 있다.
한편 근접 센서(764)에 의해 조리기기의 전방에 사람이 접근한 것이 감지된 상태이면서, 활성화된 개방 명령 입력부(762)를 사용자가 터치 등의 조작을 하게 되면 래치 홀더(10)가 작동한다.
래치 홀더(10)가 작동하면, 도 12에 도시된 바와 같이 도어(720)는 하단부의 회전축을 중심으로 전방으로 개방 회동한다. 오븐과 같은 조리기기의 경우 힌지 모듈(800)이 도어(720)를 폐쇄 방향으로 가세하고 있으므로, 상기 래치 모듈(10)은 도어(720)의 자중에 의해 도어가 열리려는 힘이 탄성체의 탄성 가세력보다 큰 각도(a1)까지 상기 도어(720)를 강제 개방한다.
상기 초기 개방각(a1)까지 도어가 강제로 오픈된 후에는, 자중에 의해 도어가 스스로 열리게 된다.
도 24를 참조하면, 위와 같이 도어가 개방된 후에는 디스플레이(761)가 꺼지고 개방 명령 입력부(762)가 비활성화될 수 있다. 도어가 개방된 상태에서 디스플레이와 개방 명령 입력부는 하방으로 향하기 때문에 어차피 조작이 불가능하다는 점에서, 디스플레이가 꺼지도록 하여 절전 효율을 높이고, 디스플레이가 불측의 조작으로 터치되어 원치 않은 명령이 조리기기에 입력되는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지 이유로 도어가 개방된 후에는 근접 센서도 꺼지도록 할 수 있다.
상기 근접 센서는 도어가 다시 닫히면 재작동이 시작되고, 도어를 닫는 동작을 할 때 조리기기의 전방에는 사람이 있기 때문에 상기 디스플레이와 개방 명령 입력부가 다시 켜질 수 있다.
도어가 닫혀 있는지 여부는 개방감지스위치(400)를 통해 확인할 수 있다.
한편, 근접 센서가 조리기기 전방에 사람이 있음을 감지하여 디스플레이가 켜진 상태에서, 사용자가 디스플레이를 터치 등의 방식으로 작동하지 않은 상태로 소정의 대기시간(가령 5분)이 지난 경우에는 디스플레이를 자동으로 꺼 절전 효율을 더 높일 수 있다. 이러한 제어는, 사용자가 다른 일을 하며 조리기기의 전방에 머무르고 있는 경우, 디스플레이가 지속적으로 켜져 있어 전력을 낭비하는 것을 방지한다.
한편 상기 소정의 대기시간 내에 사용자가 디스플레이를 터치하게 되면 상기 대기시간은 초기화(reset) 되어 다시 시작된다. 도 25는 상기 디스플레이의 실시예를 도시한 것이다. 평상시 도 25의 (a)와 같이 화면이 꺼져 있던 상태에서 사용자가 접근하여 근접 센서가 사용자를 인식하면, (b)와 같이 웰컴 화면이 나타나며 현재 시각과 날짜 등이 표시될 수 있다.
이어서 사용자가 화면을 터치하면, 대기시간은 초기화되어 다시 시작되고, (c)와 같이 요리의 종류를 선택할 수 있는 제1 메뉴 화면이 나타난다. 그리고 제1 메뉴 화면에서 사용자가 적당한 명령을 선택하면, 대기시간은 초기화되어 다시 시작되고 (d)와 같이 제2메뉴 화면이 나타나게 된다. 즉 상기 웰컴 화면, 제1 메뉴 화면, 제2 메뉴 화면 상태에서도 상기 대기시간은 진행되고, 아무런 조작이 없는 상태로 대기 시간이 지나게 되면 디스플레이는 꺼지게 된다.
아울러 제1 메뉴 화면, 제2 메뉴 화면 상태에서도, 사용자가 전원버튼을 누르면 앞서 설명한 바와 같이 상기 디스플레이와 조명이 꺼지고 상기 개방 명령 입력부는 비활성화될 수 있다. 마찬가지로 제1 메뉴 화면, 제2 메뉴 화면 상태에서도, 사용자가 개방 명령 입력부, 즉 "door open" 버튼을 누르면 도어는 개방될 수 있다.
한편 제2 메뉴 화면에서 "요리 실행", "조리 시작", "START"와 같은 요리실행 버튼(k)을 누르게 되면 오븐은 작동하기 시작한다. 오븐이 작동하기 시작하면, 앞서 설명한 적색의 도어 LED부(768)가 켜져 도어의 상부면에서 상부로 적색 광이 조사된다. 이는 사용자로 하여금 오븐이 작동하고 있다는 사실을 명확히, 그리고 직관적으로 인식하도록 해준다.
한편 조리가 진행되고 있는 동안에도 사용자가 오븐을 개폐하는 경우가 있으므로, 상기 근접 센서가 조리기기 전방에 사람이 있음을 감지하면 개방 명령 입력부는 활성화되고, 사용자가 이를 통해 개방 명령을 입력하면 도어는 자동 개방될 수 있다.
조리 중에 도어가 개방되면, 상기 도어 LED부(768)가 소등되도록 함으로써, 사용자가 적색 광을 보고 놀라거나 위험한 느낌을 가지지 않도록 할 수 있다.
또한 앞서 설명한 바와 같이, 도어에는 노크 온 센서(765)가 설치되어 있어서, 사용자가 도어의 표면, 특히 조리실 내부가 보이는 면을 노크하면 조리실 내부를 밝히는 조명이 점등되어 조리기기 외부에서 내부를 보도록 할 수 있다.
이러한 기능은 조리 중일 때에는 물론, 조리 중이 아닐 때에도 작동하도록 하여, 사용자가 조리실 내부를 보고 싶을 때 노크를 함으로써 굳이 도어를 열지 않고도 내부를 보는 것이 가능하도록 할 수 있다.
한편 상기 조리기기에 어린이 보호 기능이 있음은 당연하다.
상기 도어(720)는 사용자가 개방 명령 입력부(762)를 통해 개방 명령을 입력하면 자동으로 개방된다. 그러나 사용자가 도어가 개방되는 궤적 내에 있을 때, 도어가 개방 명령과 동시에 개방되기 시작하거나 개방 속도가 빠르면, 사용자가 놀라거나 도어에 부딪힐 우려가 있다. 실시예에 의하면, 사용자의 위치에 따라 도어(720)의 개방 시점을 제어하거나 도어(720)의 개방 속도를 제어할 수 있다. 도어(720)의 개방 시점은 상기 래치 홀더(10)의 작동에 의해 이루어질 수 있다. 상기 개방 시점 제어 방식은 풀 다운 도어에 주로 사용될 수 있다. 도어(720)의 개방 속도 조절은, 상기 힌지모듈(800)에 가변 댐핑 구조(미도시)를 부가하거나, 개방 방향 또는 그 반대방향으로 회전력을 가할 수 있는 모터(미도시)를 추가하여 구현할 수 있다. 특히 도어의 개방 속도 제어는 스윙 도어에 주로 사용될 수 있다.
도 26을 참조하면, 도어의 근접센서(764)는 본체(710)의 전방에 사람이 접근하였는지, 사람이 어느 정도의 거리에 있는지 감지한다. 그리고 근접센서(764)는 상기 거리 정보를 제어부(77)에 제공한다. 제어부(77)는 근접센서(764)로부터 받은 거리 정보에 기초하여, 사용자가 활성화 거리(b1; 도 1 참조) 내에 있는 경우 개방 명령 입력부(762)를 활성화하고 조명(763)을 켤 수 있다. 이와 달리 개방 명령 입력부(762)는 항상 활성화 된 상태를 유지할 수 있고, 조명(763)은 사용자가 활성화 거리 내에 있는 경우 점등되도록 할 수도 있다.
근접 센서(764)는 사용자의 거리를 지속적으로 감지하여 그 신호를 제어부(77)에 제공한다. 근접 센서(764)는 소정의 시간 간격으로 감지를 수행할 수 있다. 근접 센서(764)는 소정의 시간 간격으로 감지된 거리 정보를 제어부(77)에 제공할 수 있다.
제어부(77)는 근접 센서(764)로부터 제공된 사용자의 거리에 기초하여 제어를 수행한다. 도 1을 참조하면, 본체로부터 전방으로 측정되는 거리는, 초근접거리(c1), 정상 개방 거리(c2), 원거리(c3)의 순으로 구분될 수 있다. 정상 개방 거리(c2)는 다시 근접거리(c21)와 기본거리(c22)로 구분될 수 있다. 근접거리(c21)는 기본거리(c22)보다 본체(710)에 더 가까운 구간이다.
초근접거리(c1)는, 사람이 해당 거리 내에 있을 때, 도어(720)가 개방되기 시작하면 사람이 도어를 피할 여유 시간이 없어 도어와 부딪힐 가능성이 높은 거리로 설정될 수 있다.
근접거리(c21)는, 초근접거리(c1)보다는 먼 위치로서, 사람이 해당 거리에 있을 때, 도어(720)가 개방되기 시작하면 사람이 도어가 개방됨을 인지하고 도어와 부딪히지 않도록 뒤로 물러설 수 있는 여유 시간이 있는 거리로 설정될 수 있다. 기본거리(c22)는 근접거리(c21)보다는 먼 위치로서, 사람이 개방 명령 입력부(762)에 개방 명령을 입력하기 위해 조리기기에 충분히 접근한 거리일 수 있고, 도어가 개방되더라도 개방되는 도어와는 부딪히지 않는 위치일 수 있다.
원거리(c3)는 상기 기본거리(c22)보다 더 먼 위치로서, 사람이 개방 명령 입력부(762)에 개방 명령을 입력할 수 없다고 판단되는 먼 거리이다.
도 1을 참조하면, 초기 개방각도(a1)에서 감쇠 돌입 각도(a2)까지 도어(720)는 자중에 의해 자동 개방되고 댐퍼에 의한 감쇠가 이루어지지 않는다. 실시예에 따르면, 상기 초근접거리(c1)는, 본체(710)로부터, 도어가 상기 감쇠 돌입 각도(a2)에 이르는 순간에 도어가 본체로부터 열린 거리(d2)까지의 구간으로 설정될 수 있다.
도 1을 참조하면, 감쇠 돌입 각도(a2)에서 완전 개방 각도(a3)까지 도어(720)는 감쇠를 받으며 제어된 속도로 개방된다. 실시예에 따르면, 상기 근접거리(c21)는, 도어가 감쇠 돌입 각도(a2)에 이르는 순간에 도어가 본체로부터 열리 거리(d2)로부터, 도어가 완전 개방 각도(a3)에 이르러 도어가 본체로부터 가장 멀리 열린 위치의 거리(d3)까지의 구간으로 설정될 수 있다.
즉 초근접거리(c1)와 근접거리(c21)는, 본체로부터, 도어의 개방 궤적과 중첩되는 구간으로 규정될 수 있다. 도어의 개방 궤적과 중첩되는 구간에 사람이 있을 때에는, 사람이 도어가 개방되는 궤적으로부터 물러나야 도어와 부딪히지 않는다. 상기 초근접거리(c1)는 도어가 개방되기 시작하였을 때 사람이 도어를 피하기 어려운 정도의 거리라고 이해할 수 있다면, 근접거리(c21)는 도어가 개방되기 시작하였을 때 사람이 이를 확인하고 뒤로 물러서면 도어를 피하기에 충분한 거리라고 이해할 수 있을 것이다. 따라서 초근접거리(c1)에 사람이 있을 때에는 도어가 개방되기 시작하지 않도록 제어될 수 있고, 근접거리(c21)에 사람이 있을 때에는 도어가 개방되도록 제어될 수 있다.
기본 거리(c22) 역시 도어가 개방되도록 제어될 수 있다. 즉 근접거리(c21)와 기본 거리(c22)를 포함하는 정상 개방 거리(c2)는 도어가 개방되도록 제어될 수 있다. 도어가 본체(710)로부터 전방으로 가장 멀리까지 열린 위치의 거리(b3)는 상기 정상 개방 거리(c2) 내에 존재할 수 있다.
원거리(c3)는 사용자가 개방 명령을 입력할 수 없다고 판단될 정도로 본체로부터 멀리 떨어진 거리이다. 따라서 개방 명령이 입력된 순간 근접 센서가 감지한 사람의 거리가 원거리(c3)라면, 개방 명령 입력 신호 또는 근접 센서 중 어느 하나에 오류가 있다고 판단할 수 있다.
초근접거리(c1)와 원거리(c3)는 사용자를 보호하거나 개방 명령 입력 신호에 오류가 있다고 판단할 수 있으므로, 개방 명령이 입력되더라도 도어가 개방되지 않도록 할 수 있다.
상기 활성화 거리(b1)는 정상 개방 거리(c2)보다는 본체로부터 더 먼 거리이다. 활성화 거리(b1)의 범위는, 사용자가 개방 명령을 입력하기에는 약간 멀지만 사용자가 조리 기기에 접근하고 있다고 판단할 수 있는 거리까지일 수 있다.
이하 구체적인 도어의 개방 제어 방법을 살펴본다.
근접 센서(764), 개방 명령 입력부(762) 및 디스플레이(761) 및 자동 개방 모듈(10)은 제어부(77)에 전기적으로 연결 되고(되거나), 신호를 주고 받을 수 있도록 연결될 수 있다. 근접 센서(764)는 제어부(77)에 의해 작동 여부가 제어될 수 있고, 근접 센서(764)는 감지된 거리를 신호화하여 제어부(77)에 제공할 수 있다. 개방 명령 입력부(762)는 제어부(77)에 의해 작동 여부가 제어될 수 있고, 개방 명령 입력부(762)는 사용자에 의해 입력된 개방 명령 신호를 제어부(77)에 제공할 수 있다. 래치 홀더, 즉 자동 개방 모듈(10)은 래치가 끼워진 상태(도어가 닫힌 상태)인지 여부를 감지하여 제어부(77)에 제공할 수 있고, 제어부(77)는 자동 개방 모듈(10)을 작동시켜 도어가 개방되도록 할 수 있다.
가전 기기에 전원이 공급되고 도어가 닫힌 상태에서, 근접 센서(764)가 작동할 수 있다. 근접 센서는 지속적으로 작동할 수 있으며, 소정의 시간 간격으로 감지 동작을 수행할 수 있다.
개방 명령 입력부(762)를 통해 도어 개방 명령이 입력되면, 제어부(77)는 도어 개방 명령이 입력된 순간 측정된 사람의 거리를 근접 센서(764)로부터 제공받아, 그 거리가 어느 구간에 있는지 판별한다.
제어부가 도어 개방 명령 입력 신호를 제공받은 순간, 제어부가 근접 센서로부터 제공받은 사용자의 거리가 정상 개방 거리(c2)라면, 제어부는 자동 개방 모듈(10)에 도어의 개방 동작을 수행한다.
다만 도어의 개방 동작을 수행함에 있어서, 개방 동작이 즉시 수행될 수도 있고, 어느 정도 지연된 시간 이후 수행될 수도 있다. 판별된 사용자의 거리가 기본 거리(c22)라면, 개방 동작은 즉시 수행될 수 있다. 판별된 사용자의 거리가 근접 거리(c21)라면, 어느 정도 지연된 시간 이후 개방 동작이 수행될 수 있다. 따라서 근접 거리에 사람이 있는 경우에는 사용자가 도어의 개방을 예상하고 뒤로 물러설 시간을 제공할 수 있다.
한편, 조리기기의 도어가 스윙 타입인 경우, 도어의 개방 동작을 수행함에 있어서, 개방 동작이 제1 속도로 수행되거나, 상기 제1 속도보다 느린 제2 속도로 수행될 수도 있다. 판별된 사용자의 거리가 기본 거리(c22)라면, 개방 동작은 정상적인 제1속도로 수행될 수 있다. 판별된 사용자의 거리가 근접 거리(c21)라면, 개방 동작은 정상적인 제1속도보다 느린 제2속도로 수행될 수 있다. 따라서 근접 거리에 사람이 있는 경우에는 사용자가 도어의 개방을 예상하거나 도어가 개방되기 시작하는 것을 인지하고 뒤로 물러설 시간을 제공할 수 있다.
상기 개방 시점 지연 제어나 개방 속도 차등 제어는, 선택적으로 이루어지거나, 이루어질 수 있다.
제어부가 도어 개방 명령 입력 신호를 제공받은 순간, 제어부가 근접 센서로부터 제공받은 사용자의 거리가 정상 개방 거리(c2)가 아니라면, 도어의 개방 동작을 수행하지 않는다.
제어부가 도어 개방 명령 입력 신호를 제공받은 순간, 제어부가 근접 센서로부터 제공받은 사용자의 거리가 초근접거리(c1)일 경우, 도어가 개방되면 사용자가 도어에 부딪힐 염려가 있으므로, 소리 또는 디스플레이(761)를 통해 사용자에게 뒤로 물러설 것을 알리는 경보를 발생시킬 수 있다. 근접 센서(764)는 사용자의 거리를 감지하는 것을 계속한다. 그리고 사용자가 뒤로 물러나 정상 개방 거리(c2)에 위치하여, 감지된 사용자의 거리가 초근접거리(c1)에서 벗어나 정상 개방 거리(c2)가 되면, 도어의 개방 동작을 수행한다.
한편 제어부가 도어 개방 명령 입력 신호를 제공받은 순간, 제어부가 근접 센서로부터 제공받은 사용자의 거리가 원거리(c3)일 경우, 제어부는 도어 개방 명령 신호를 무시할 수 있다. 즉, 사용자의 위치가 원거리라고 판단된 경우, 제어부에 제공된 도어 개방 명령 입력 신호는 오류라고 판단하고, 도어 개방 명령 입력 신호가 없었던 것이라 판단할 수 있다. 따라서 도어의 개방은 이루어지지 않는다.
이는 개방 명령 입력부(762)가 모션 센서인 경우 더 유용할 수 있다. 개방 명령 입력부(762)가 모션 센서인 경우, 사용자가 원거리(c3)에서 움직이는 것을 개방 명령 입력부(762)가 모션으로 감지하고 도어 개방 입력 신호를 제어부(77)에 전달할 가능성이 있다. 이 때, 근접 센서(764)에서 측정된 사용자의 거리가 원거리(c3)라면, 제어부(77)는 상기 도어 개방 명령을 오류라고 판단하고 무시할 수 있다.
사용자가 원거리(c3)에 있음에도 제어부가 개방 명령이 입력된 것으로 인지하더라도, 도어 개방 명령 자체가 오류라고 판단되므로, 도어 개방 명령은 없었던 것으로 된다. 따라서 사용자가 정상 개방 거리(c2)로 접근하더라도, 도어는 개방되지 않는다. 즉 제어부(77)가 도어 개방 명령이 입력되었다는 신호를 개방 명령 입력부(762)에서 받았을 때, 근접 센서(764)에서 전송 받은 사용자의 거리가 초근접거리(c1)인 경우와 원거리(c3)인 경우는 매우 다르게 취급될 수 있다.
위와 같은 도어 개방 제어 방법에 따르면, 도어를 자동으로 개방하더라도 사용자가 도어에 부딪히거나 도어가 개방되는 동작에 의해 놀라는 등의 현상을 방지할 수 있다.
[대기 전력 감소를 위한 근접 센서 제어 동작]
통상적으로, 조리기기와 같은 가전기기는 동작되지 않고 대기중인 상태에서도 어느 정도의 전력을 소비하게 되는데, 이처럼 소비되는 전력을 대기 전력(Standby power)라고 한다. 이러한 대기 전력은, 기기가 외부 전원과 연결된 상태에서 해당 기기의 주기능을 수행하지 않거나 내외부의 켜짐 신호를 기다리는 상태에서 소비되는 전력이다.
대기 전력은, 기기의 주기능 수행과 관계없이 사용자가 의식하지 않는 사이에 소모되는 전기에너지로서, 최근 전력 낭비 주범으로 인식되면서 '전기 흡혈기(Power vampire)'라는 별명으로 불리우기도 한다.
대기 전력은, 기기가 외부 전원과 연결된 상태에서 해당 기기의 주기능을 수행하지 않으면서 대기중인 상태에서도 동작을 지속하는 부품들로 인해 발생된다.
예를 들어, TV나 비디오와 같은 리모컨으로 동작시키는 제품의 경우를 예로 들면, 현재는 제품들이 꺼져있지만 리모컨을 누르면 켜질 준비를 하고 있는 리모컨 수신상태에서 소비되는 전력이 대기 전력에 해당한다.
본 실시예의 조리기기에서는, 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 감지하는 근접 센서의 동작으로 인해 소비되는 전력, 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되면 도어가 개방될 준비를 하고 있는 대기상태에서 소비되는 전력 등이 대기 전력에 해당된다.
최근, 전력 낭비를 줄이기 위해 가전기기의 대기 전력을 줄이는 것에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 따라 여러 나라에서 가전기기의 대기 전력을 일정 수준 이하로 낮추는 것을 국가의 공식 에너지절약정책으로 채택하여 추진하고 있다. 그 일례로서, 유럽의 대기 전력 기준은 0.5W로 지정되어 있으며, 이에 따라 유럽에서 판매되는 가전기기의 소비전력은 대기모드 상태에서 0.5W 이하가 되어야 한다.
본 실시예의 조리기기에서, 대기모드에서 가장 많은 전력을 소비하는 것은 근접 센서라고 할 수 있다. 근접 센서는 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지하는 동작을 수행하며, 이러한 감지 동작은 조리기기가 대기모드인 상태에서도 지속적으로 진행된다. 이를 위해 조리기기의 대기모드 상태에서도 근접 센서에서는 전력이 지속적으로 소비되고, 이로 인해 조리기기에서는 근접 센서에 의해 가장 많은 대기 전력이 소비된다.
따라서, 근접 센서에 의해 소비되는 대기 전력을 줄일 수 있다면, 조리기기 전체의 대기 전력을 상당 수준 줄일 수 있다. 즉 조리기기 전체의 대기 전력 중 상당한 비율을 차지하는 근접 센서의 소비전력을 일정 비율 감소시킬 수 있다면, 다른 부품에서 소비되는 대기 전력을 줄이는 것보다 조리기기 전체의 대기 전력을 좀 더 효율적으로 감소시킬 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 조리기기의 대기모드 상태에서 근접 센서에 의해 소비되는 대기 전력을 감소시키기 위한 조리기기의 제어방법이 제공된다. 이하, 이 내용에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 28은 근접 센서의 대기 전력 제어 과정을 나타낸 플로우차트이고, 도 29는 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 일례를 보여주는 그래프이다. 또한 도 30은 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 다른 예를 보여주는 그래프이고, 도 30은 제1감지단계에서의 근접 센서 입력 전류 파형의 또 다른 예를 보여주는 그래프이다. 또한 도 32는 제1감지단계에서 제2감지단계로 전환될 때의 근접 센서 입력 전류 파형을 보여주는 그래프이고, 도 33은 제2감지단계에서 제1감지단계로 전환될 때의 근접 센서 입력 전류 파형을 보여주는 그래프이다.
도 1과 도 2와 도 26 및 도 28을 참조하면, 본 실시예의 조리기기에는 근접 센서(764)가 마련된다. 근접 센서(764)는, 상술한 바와 같이, 소정의 거리 내에서 움직임이 감지된 경우 이를 감지할 수 있는 센서이거나, 전방에 있는 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 센서이거나 이들의 조합일 수 있다. 즉 근접 센서는 조리기기의 전방에 사람이 있음을 인식할 수 있는 방식이라면 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있다.
근접 센서(764)는 도어(720)가 닫힌 상태에서 작동하고, 도어가 열리면 근접 센서(764)의 작동이 멈출 수 있다. 도어가 닫힌 상태에서, 근접 센서(764)는 주기적으로 그 전방에 사람이 있는지를 감지한다. 사람이 감지되는 동안, 근접 센서(764)는 사람이 감지되었음을 알리는 신호를 발생시켜 마이콤 등의 제어부(77)에 전송한다.
근접 센서(764)가 조리기기의 전방에 사람이 있음을 감지하지 못하는 경우, 즉 조리기기의 전방에 사람이 없는 경우에는, 개방 명령 입력부(762)가 비활성화되고 조명(763)도 꺼진 상태가 되며, 디스플레이(761)도 꺼져 있는 상태를 유지한다. 이러한 상태에서는 아우터 글라스의 "door open" 마크도 눈에 띄지 않고, 디스플레이(761) 역시 눈에 잘 띄지 않는다.
근접 센서(764)에 의해 조리기기의 전방의 활성화 거리(b1; 도 1 참조) 내에 사람이 접근하였거나 사람이 있음이 감지된 경우에는, 자동 개방 모듈(10)이 상기 도어를 개방할 수 있는 상태, 즉 도어개방준비상태로 조리기기의 상태가 전환된다.
이러한 도어개방준비상태에서는, 개방 명령 입력부(762)가 활성화되고 조명(763)이 켜지며, 디스플레이(761)도 켜지게 된다. 이러한 상태에서는 아우터 글라스의 "door open" 마크가 확연히 눈에 띄고, 디스플레이 역시 아우터 글라스(722)를 투과하며 눈에 띄게 된다.
따라서 조리기기를 작동하기 위해 조리기기 전방에 접근한 사람은, 디스플레이(761)와 조명이 켜진 것을 보고 명령 입력이 가능한 상태임을 직관적으로 알 수 있고, 이에 따라 상기 디스플레이(761)를 터치하여 명령을 입력하거나, 상기 개방 명령 입력부(762)를 터치하여 도어를 자동 개방할 수 있다.
상술한 바와 같이, 근접 센서(764)는 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지한다. 그리고 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 자동 개방 모듈(10)이 도어를 개방할 수 있는 상태, 즉 도어개방준비상태로 조리기기의 상태가 전환된다.
이하에서는, 근접 센서(764)가 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지하는 단계를 "근접감지단계"로, 자동 개방 모듈(10)이 도어를 개방할 수 있는 상태로 조리기기의 상태가 전환된 상태를 "도어개방준비단계"로 칭하기로 한다.
본 실시예에서는, 근접감지단계가 제1감지단계(S10)와 제2감지단계(S20)로 구분된다.
제1감지단계(S10)는, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 상태일 경우에 행해지는 근접 센서(764)의 동작 제어 과정이다. 즉 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 제어부(77)는 근접 센서(764)의 듀티비(Duty ratio)를 100% 미만으로 제어한다.
이를 위해, 제어부(77)는 근접 센서(764)로의 전류 공급이 간헐적으로 이루어지도록 근접 센서(764)로의 전류 공급을 제어한다.
이에 따르면, 제1감지단계(S10)에서는 근접 센서(764)로의 전류 공급이 이루어지는 ON모드와 근접 센서(764)로의 전류 공급이 이루어지지 않는 OFF모드의 교번을 적어도 한 번 이상 포함하는 1회의 감지주기가 반복된다.
즉 제1감지단계(S10)에서의 1회의 감지주기에는 ON모드와 OFF모드의 교번이 적어도 1회 이상 포함되며, 제1감지단계(S10)에서는 이러한 감지주기가 반복되는 형태로 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어가 이루어진다.
본 실시예에서는, 제1감지단계(S10)에서 근접 센서(764)의 듀티비가 50%로 제어되는 것으로 예시된다. 그 일례로서, ON모드와 OFF모드가 동일 간격으로 교번되는 형태로 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어가 이루어짐으로써, 근접 센서(764)의 듀티비가 50%로 제어될 수 있다(도 29 참조).
다른 예로서, ON모드와 OFF모드가 다른 간격으로 교번될 수도 있다. 예를 들어, 첫 번째 감지주기에서는 ON모드의 지속시간이 OFF모드의 지속시간의 두 배 정도가 되도록 ON모드와 OFF모드 간의 교번이 이루어진 후, 두 번째 감지주기에서는 ON모드의 지속시간이 OFF모드의 지속시간의 절반 정도가 되도록 ON모드와 OFF모드 간의 교번이 이루어지면, 이 경우에도 근접 센서(764)의 듀티비가 50%로 제어될 수 있다.
아직 근접 센서(764)에 사람의 접근이 감지되지 않은 상태에서 진행되는 제1감지단계(S10)에서는, 상기한 바와 같이 근접 센서(764)의 전류 공급이 이루어지는 ON모드 사이 사이에 근접 센서(764)의 전류 공급이 이루어지지 않는 OFF모드가 개재된 형태로 근접 센서(764)에 대한 전류 공급 제어가 이루어진다.
이에 따라 조리기기의 대기모드 상태에서는, OFF모드가 진행된 만큼, 근접 센서(764)가 소비하는 전력이 감소될 수 있다. 즉 상기와 같이 근접 센서(764)의 듀티비가 50%로 제어됨에 따라, 제1감지단계(S10)에서 근접 센서(764)가 소비하는 전력은 근접 센서(764)의 듀티비가 100%인 경우에 비해 거의 절반 정도로 감소될 수 있게 된다.
또 다른 예로서, 근접 센서(764)의 듀티비가 50%보다는 높고 100%보다는 낮은 수준, 예를 들면 70% 수준으로 설정되도록 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어가 이루어질 수도 있다(도 30 참조).
이 경우, 근접 센서(764)에 의해 이루어지는 감지의 속도 및 정확성이 향상될 수 있으며, 이와 함께 조리기기의 대기모드 상태에서 근접 센서(764)가 소비하는 전력은 근접 센서(764)의 듀티비가 50%인 경우에 비해 다소 증가하게 된다.
또 다른 예로서, 근접 센서(764)의 듀티비가 0%보다는 높고 50%보다는 낮은 수준, 예를 들면 30% 수준으로 설정되도록 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어가 이루어질 수도 있다(도 31 참조).
이 경우, 근접 센서(764)의 듀티비가 50%인 경우에 비해, 근접 센서(764)에 의해 이루어지는 감지의 속도 및 정확성은 낮아지겠지만, 조리기기의 대기모드 상태에서 근접 센서(764)가 소비하는 전력은 더 감소될 수 있다.
상기 근접 센서(764)의 듀티비 설정은, 달성하고자 하는 대기 전력 기준, 근접 센서(764)가 소비하는 전력 수준, 도어 자동 개방 제어가 원활하게 이루어지는데 필요한 근접 센서(764)의 감지 속도, 정확성을 종합적으로 고려하여 이루어질 수 있다.
즉 달성하고자 하는 대기 전력 기준이 낮을수록 근접 센서(764)의 듀티비는 낮은 수치로 설정되어야 하고, 근접 센서(764)가 기본적으로 소비하는 전력 수준이 높을수록 근접 센서(764)의 듀티비는 낮은 수치로 설정되어야 한다. 또한 도어 자동 개방 제어가 원활하게 이루어지는데 필요한 근접 센서(764)의 감지 속도, 정확성의 수준이 높을수록 근접 센서(764)의 듀티비는 높은 수준으로 설정되어야 한다.
본 실시예에서는, 달성하고자 하는 조리기기 전체의 대기 전력 기준이 0.5W이고, 근접 센서(764)가 ON모드로만 동작될 때의 근접 센서(764)의 전력 소비량이 0.25W이며, 이에 따라 근접 센서(764)의 듀티비가 50%로 설정되는 것으로 예시된다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 근접 센서(764)의 듀티비는 상기한 바와 같이 달성하고자 하는 대기 전력 기준, 근접 센서(764)가 소비하는 전력 수준, 도어 자동 개방 제어가 원활하게 이루어지는데 필요한 근접 센서(764)의 감지 속도, 정확성이 종합적으로 고려된 다양한 수치로 설정될 수 있음을 밝혀둔다.
제1감지단계(S10)는, 조리기기의 대기모드 상태에서 이루어지는 근접 센서(764)의 감지 동작을 위해 적용되는 제어 과정이다. 조리기기의 대기모드 상태에서 근접 센서(764)의 듀티비가 높게 설정된다면, 근접 센서(764)의 감지 속도, 정확성이 향상될 수는 있을 것이다. 그러나 그만큼 근접 센서(764)가 소비하는 전력량은 증가될 수 밖에 없고, 이로 인해 조리기기 전체가 소비하는 대기 전력은 그만큼 증가될 수 밖에 없게 된다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예는 근접 센서(764)의 동작 조건을 두 가지 조건, 조리기기가 대기모드 상태이면서 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 아직 감지되지 않은 상태, 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 감지되기 시작한 상태로 구분하고, 구분된 각 조건에 따라 근접 센서(764)의 듀티비를 다르게 하는 전류 공급 제어 방법을 제공한다.
이에 따르면, 조리기기가 대기모드 상태이면서 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 아직 감지되지 않은 조건에서는, 근접 센서(764)의 듀티비가 100%보다 낮게, 좀 더 바람직하게는 근접 센서(764)의 듀티비가 50% 정도가 되도록 하는 근접 센서(764)에 대한 전류 공급 제어가 이루어진다. 이것이 제1감지단계(S10)에서 이루어지는 근접 센서(764)에 대한 전류 공급 제어에 해당된다.
그리고 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 감지되기 시작한 조건에서는, 조리기기가 대기모드 상태이면서 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 아직 감지되지 않은 조건에서보다 근접 센서(764)의 듀티비를 높이는 형태로 근접 센서(764)에 대한 전류 공급 제어가 이루어진다. 이것이 제2감지단계(S20)에서 이루어지는 근접 센서(764)에 대한 전류 공급 제어에 해당된다.
조리기기가 대기모드 상태이면서 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 아직 감지되지 않은 조건에서는, 조리기기에 대한 사람의 접근 여부가 확인되기만 하면 된다. 즉 조리기기에 대한 사람의 접근 상태가 지속되고 있는지 여부에 대한 확인은 불필요하다.
따라서, 상기와 같은 조건에서 근접 센서(764)의 듀티비가 100%로 유지되는 것은, 불필요하게 전력을 낭비하게 되는 원인이 될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 조리기기에 대한 사람의 접근 여부가 확인되기만 하면 되는 조건에서는 근접 센서(764)의 듀티비가 100%보다 낮게, 좀 더 바람직하게는 50% 정도가 되도록 함으로써, 조리기기의 대기모드 상태시 소비되는 대기 전력이 절감될 수 있도록 한다.
근접 센서(764)의 듀티비가 낮아지면, 그로 인해 근접 센서(764)의 감지 속도가 다소 느려질 수는 있다. 근접 센서(764)에 전류가 공급되지 않는 시간만큼 근접 센서(764)의 감지 시점이 지연되는 현상이 발생될 수 있기 때문이다.
그러나 조리기기와 사람의 접근 여부에 대한 확인이 다소 늦어진다고 해서 도어 개방 동작 효율이 크게 낮아진다고 하기 어렵고, 근접 센서(764)가 ON모드인 시점과 조리기기에 사람이 접근된 시점이 일치될 경우 근접 센서(764)의 감지 속도 지연이 발생되지 않을 수도 있다. 그리고 ON모드와 OFF모드의 교번 속도를 빠르게 하면, 즉 가능한 짧은 파장을 갖게 근접 센서(764) 입력 전류의 파형이 형성되도록 하면, 근접 센서(764)의 감지 속도 지연 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
결과적으로, 조리기기가 대기모드 상태이면서 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 아직 감지되지 않은 조건에서, 근접 센서(764)의 듀티비를 약 50% 정도로 낮춤으로써, 근접 센서(764)의 감지 속도, 정확성을 유지하면서도 조리기기의 대기 전력을 효과적으로 절감할 수 있게 된다.
상기 제1감지단계(S10)의 진행이 이루어지던 중, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우(PA; 도 32 참조), 그 즉시 제1감지단계(S10)의 진행이 중단되고 제2감지단계(S20)의 진행이 시작된다(도 32 참조).
제2감지단계(S20)에서는, 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 감지하는 근접 센서(764)의 듀티비가 제1감지단계(S10)에서의 근접 센서(764)의 듀티비보다 높게 제어된다.
본 실시예에서는, 제2감지단계(S20)에서 ON모드가 지속되도록 근접 센서(764)로의 전류 공급이 제어되는 것으로 예시된다. 즉 제2감지단계(S20)의 진행이 시작되면, 제어부(77)는 제2감지단계(S20)의 진행이 지속되는 동안 근접 센서(764)로의 전류 공급이 끊김 없이 이루어지도록 근접 센서(764)로의 전류 공급을 제어한다.
제2감지단계(S20)는, 제1감지단계(S10)에서 조리기기에 대한 사람의 근접이 일차적으로 확인된 상태에서 이루어지는 근접 센서(764)의 감지 동작을 위해 적용되는 제어 과정이다. 즉 제2감지단계(S20)는, 조리기기에 대한 사람의 접근이 근접 센서(764)에 의해 감지되기 시작한 조건에서 진행되는 제어 과정에 해당된다.
이러한 조건에서 진행되는 제2감지단계(S20)에서는, 조리기기에 대한 사람의 접근 여부 외에도 조리기기에 대한 사람의 접근 상태가 지속되고 있는지 여부에 대한 확인도 필요하다. 만약 조리기기에 대한 사람의 접근 상태가 지속되고 있다고 한다면, 이는 사용자가 도어(720)를 개방시킬 의사가 없다고 봐야 할 것이고, 따라서 조리기기의 상태가 도어개방준비상태로 전환될 필요가 없기 때문이다.
제1감지단계(S10)에서는 조리기기에 대한 사람의 접근 여부만이 확인된 상태이므로, 제2감지단계(S20)에서는 조리기기에 대한 사람의 접근 상태가 지속되고 있는지 여부를 확인하기 위한 근접 센서(764)의 동작 제어가 반드시 이루어져야만 한다.
이러한 점을 고려하여, 제2감지단계(S20)에서는 근접 센서(764)로의 전류 공급이 끊김 없이 이루어지도록 함으로써, 근접 센서(764)의 감지 동작이 끊김 없이 연속적으로 이루어지도록 하는 근접 센서(764) 동작 제어가 이루어진다.
제2감지단계(S20)에서 근접 센서(764)에 의해 사람이 감지되는 동안, 조리기기에 대한 사람의 접근 상태가 지속되고 있는 것으로 확인되는 동안, 근접 센서(764)는 사람이 감지되었음을 알리는 신호를 발생시켜 마이콤 등의 제어부(77)에 전송한다.
이에 따라 조리기기의 상태는 도어개방준비상태로 전환되고, 이러한 전환의 결과로서 개방 명령 입력부(762)가 활성화되고 조명(763)이 켜지며, 디스플레이(761)도 켜지게 된다.
따라서 조리기기를 작동하기 위해 조리기기 전방에 접근한 사람은, 디스플레이(761)와 조명이 켜진 것을 보고 명령 입력이 가능한 상태임을 직관적으로 알 수 있고, 이에 따라 상기 디스플레이(761)를 터치하여 명령을 입력하거나, 상기 개방 명령 입력부(762)를 터치하여 도어를 자동 개방할 수 있다.
만약 개방 명령 입력부(762)의 터치 및 이에 따른 도어의 자동 개방이 이루어지기 전에, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우(PB; 도 33 참조)에는, 제2감지단계(S20)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어가 중단되고, 그 대신 제1감지단계(S10)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어가 재개될 수 있다(도 33 참조).
이는, 사람이 조리기기에 접근하였다가 다시 조리기기로부터 멀어진 경우에 해당되는 근접 센서(764) 동작 제어라고 할 수 있다. 도어를 개방시키고 조리기기를 사용하기 위해 사람이 조리기기에 접근할 수도 있지만, 단순히 사람이 조리기기를 지나쳐 가는 과정에서 조리기기에 대한 사람의 접근이 이루어질 수도 있고, 원래는 조리기기의 사용을 위해 사람이 조리기기에 접근하였다가 다시 마음을 바꿔 조리기기 근처를 떠나거나 조리기기에 조리물을 넣은 후 조리기기 근처를 떠날 수도 있다.
이 경우, 근접 센서(764)로의 전류 공급이 끊김 없이 계속해서 이루어질 필요가 없으므로, 제어부(77)는 제2감지단계(S20)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어를 중단하고, 그 대신 제1감지단계(S10)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어를 재개한다.
이때, 제2감지단계(S20)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어로부터 제1감지단계(S10)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어의 전환은, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 즉시 이루어질 수도 있고, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 시점으로부터 소정 시간이 지연된 이후에 이루어질 수도 있다.
본 실시예에서는, 제2감지단계(S20)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어로부터 제1감지단계(S10)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어의 전환이, 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 시점으로부터 소정 시간이 지연된 이후에 이루어지는 것으로 예시된다.
이에 따르면, 제2감지단계(S20) 진행 중 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 시점으로부터 설정시간이 경과된 후에도 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 경우에만 제2감지단계(S20)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어로부터 제1감지단계(S10)에 따른 근접 센서(764)의 동작 제어의 전환이 이루어질 수 있다.
근접 센서(764)의 감지 범위의 경계 부근에 사람이 위치한 경우라든지, 도어의 개방을 위해 조리기기에 다가서던 사람이 잠시 움직이는 경우는 종종 발생될 수 있다. 또한 근접 센서(764)로의 전류 공급이 의도치 않게 잠시 끊기는 상황도 발생될 수 있다. 이 경우에 근접 센서(764)에 사람이 잠시 감지되지 않는 시점이 발생될 수 있는데, 이때마다 사람이 조리기기로부터 멀어진 것으로 간주하고 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어 방식이 변경되는 것은 효율적이지 못하다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 근접 센서(764)에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않는 상태가 설정시간 이상 지속된 것으로 확인된 경우에만 근접 센서(764)로의 전류 공급 제어 방식이 변경될 수 있다.
이로써 사용자가 의도하지 않은 상황으로 인해 근접 센서(764)의 감지 속도 및 정확성이 저하되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 사용자가 의도하지 않은 상황에 영향 받지 않고 도어의 자동 개방에 필요한 조작을 안정적으로 취할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 본체

Claims (10)

  1. 내부에 조리실을 구비하는 본체와, 상기 조리실의 개방된 전방을 개폐하는 도어와, 상기 도어를 자동으로 개방하기 위해 상기 본체에 대해 상기 도어를 상대적으로 이동시키는 힘을 부여하는 자동 개방 모듈과, 상기 조리기기의 전방에 사람이 근접한 상태인지 여부를 감지하는 근접 센서와, 상기 도어의 개방 명령을 입력 받는 개방 명령 입력부를 포함하는 조리기기의 도어를 자동으로 개방하기 위한 제어 방법으로서,
    상기 근접 센서에서 조리기기에 대한 사람의 근접 여부를 지속적으로 감지하는 근접감지단계; 및
    상기 근접 센서에서 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 상기 자동 개방 모듈이 상기 도어를 개방할 수 있는 상태로 상기 조리기기를 제어하는 도어개방준비단계;를 포함하고,
    상기 근접감지단계는,
    상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 상기 근접 센서의 듀티비를 100% 미만으로 제어하는 제1감지단계; 및
    상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우, 상기 근접 센서의 듀티비를 상기 제1감지단계에서의 상기 근접 센서의 듀티비보다 높게 제어하는 제2감지단계;를 포함하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지단계는, 상기 근접 센서로의 전류 공급이 간헐적으로 이루어지도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지단계는, 상기 근접 센서로의 전류 공급이 이루어지는 ON모드와 상기 근접 센서로의 전류 공급이 이루어지지 않는 OFF모드의 교번을 적어도 한 번 이상 포함하는 1회의 감지주기가 반복되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1감지단계는, 상기 근접 센서의 듀티비를 50%로 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1감지단계는, 상기 ON모드와 상기 OFF모드가 동일 간격으로 교번되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2감지단계는, 상기 ON모드가 지속되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1감지단계 진행 중 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되면, 즉시 상기 제1감지단계 진행이 중단되고 상기 제2감지단계가 진행되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지단계 진행 중 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않은 경우, 설정시간 경과 후에도 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지되지 않으면 상기 제2감지단계 진행이 중단되고 상기 제1감지단계가 진행되도록 상기 근접 센서로의 전류 공급을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조리기기는, 상기 도어의 개방 명령을 입력 받는 개방 명령 입력부와, 상기 개방 명령 입력부 주변에 설치되는 조명, 및 상기 조리기기의 작동 상태를 표시하고 작동 제어 명령을 입력 받는 디스플레이를 더 포함하고,
    상기 도어개방준비단계는, 상기 근접 센서에서 상기 조리기기에 사람이 근접해 있음이 감지된 경우 상기 개방 명령 입력부가 사람의 조작이 가능한 상태로 활성화되고 상기 조명이 켜지며 상기 디스플레이가 켜지도록 상기 개방 명령 입력부와 상기 조명과 상기 디스플레이의 동작을 제어하는 도어 자동 개방 제어 방법.
  10. 제1항의 도어 개방 제어 방법이 적용된 제어부를 포함하는 조리기기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20220065015A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Illinois Tool Works Inc. Cooking appliance with door counterweight
EP4134590A1 (en) * 2021-08-11 2023-02-15 LG Electronics Inc. Appliance
US12004279B2 (en) 2021-08-11 2024-06-04 Lg Electronics Inc. Control method of appliance

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