KR101592574B1 - 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고 및 그 제어 방법에 의하면, 사용자가 도어 인출입 명령을 입력하는 입력 수단을 조작하는 동작만으로 수납 박스가 도어와 함께 자동 인출 또는 인입되므로, 어린이나 노약자를 위한 사용 편의성이 증대되는 효과가 있다.

냉장고, 도어, 모터

Description

냉장고 및 그 제어 방법{A refrigerator for controlling refrigerator}

본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 음식물이 냉장 또는 냉동 상태로 보관되도록 하는 가전 기기이다.

상세히, 냉장고는 냉동실과 냉장실의 위치에 따라 탑마운트 타입(top mount type)과 바텀 프리저 타입(bottom freezer type) 및 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)으로 대별된다.

상기 바텀 프리저 타입은, 냉동실이 냉장실의 하측에 제공되는 구조로서, 냉장실을 개폐하는 냉장실 도어는 냉장고 본체의 일측 가장자리에 회동 가능하게 제공되며, 냉동실을 개폐하는 냉동실 도어는 수납 박스와 함께 전후 방향으로 인출입되는 형태로 제공된다.

한편, 상기 냉동실이 냉장고의 하측에 제공되므로, 사용자가 냉동실을 개방하기 위해서는 허리를 구부린 상태에서 상기 냉동실 도어를 앞으로 잡아당겨야 한다. 따라서, 사용자가 똑바로 선 자세에서 당기는 경우보다 큰 힘을 주어야 하기 때문에, 상기 냉장실 도어를 개방하는 경우에 비하여 불편함이 있다.

이러한, 불편함을 해소하기 위하여, 상기 냉동실 도어 개방을 용이하게 하기 위한 구조가 등장하였다.

일예로서, 사용자가 냉동실 도어를 개방하기 위하여 도어 핸들을 잡고 당기는 동작을 감지하여, 상기 냉동실 도어가 본체의 전면으로부터 소정 거리 만큼 이동되도록 하는 자동 개방 구조가 제시되었다.

다른 방법으로서, 냉동실 바닥면에 모터가 고정 장착되도록 하고, 상기 모터의 구동력에 의하여 상기 냉동실 도어가 인출되도록 하는 구조도 제시되었다. 구체적으로 설명하면, 냉동실 바닥면에 모터가 고정 장착되고, 상기 모터의 회전축에 기어와 같은 회전 부재가 연결되도록 한다. 그리고, 상기 수납 박스의 저면이 상기 회전 부재에 접촉되도록 하여, 상기 회전 부재의 회전에 따라 상기 수납 박스가 전후방으로 이동하도록 하는 구조이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 수납 박스 타입 냉장고는 다음과 같은 단점이 있다.

먼저, 수납 박스 자동 인출 구조가 없는 종래의 냉장고의 경우, 사용자가 수납 박스의 전면에 돌출되는 핸들을 잡고 힘을 주어 잡아당겨야 한다. 그러나, 냉장고 수납 박스의 배면에는 냉기 유출을 막기 위하여 가스켓과 같은 실링 부재가 장착되며, 실링 부재의 내부에는 자석과 같은 밀착 부재가 제공된다. 따라서, 수납 박스가 닫히면 자력에 의하여 냉장고 본체에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서, 사용자가 상기 수납 박스를 인출하기 위해서는 자력보다 큰 힘을 가하여 수납 박스를 잡아 당겨야 한다. 뿐만 아니라, 상기 수납 박스가 냉장고의 하측에 제공되는 경우에는 허리를 구부린 상태에서 잡아당겨야 하므로, 신체에 무리가 갈 수 있다. 즉, 어린이나 노약자 및 부녀자가 냉장고 수납 박스를 열기에는 다소 힘이 드는 문제가 있을 수 있다.

또한, 상기 수납 박스를 잡아당기기 위한 핸들이 수납 박스의 전면에 돌출되므로, 냉장고의 포장재의 부피가 커지는 단점이 있다. 그리고, 상기 냉장고가 실내에 설치된 경우, 상기 핸들이 돌출된 만큼의 공간을 필요로 하기 때문에 공간 활용도가 떨어지는 단점도 있다.

나아가, 상기 핸들이 냉장고 전면으로부터 돌출되는 구조를 이루므로, 사용자가 이동하는 과정에서 부딪히거나, 어린이들이 뛰어다니는 과정에서 부딪힐 수 있는 위험성도 존재한다.

한편, 상기에서 제시한 바와 같이, 수납 박스가 냉장고 본체로부터 분리될 정도의 거리만큼 밀어주는 수납 박스 분리 장치가 구비된 냉장고의 경우도 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 수납 박스가 본체로부터 분리되도록 하는 장치가 구비된 냉장고의 경우도 핸들이 반드시 필요하다. 즉, 사용자가 핸들을 잡고 수납 박스를 잡아당기려고 할 때, 이를 감지하여 자동으로 수납 박스가 본체로부터 분리만 되도록 하는 구조이기 때문에, 핸들이 필수 구성 요소이므로, 상기에서 언급한 바와 같은 문제점이 여전히 존재한다.

둘째, 사용자가 핸들을 잡고 인출하는데 걸리는 시간 대비, 제어부에서 이를 감지하여 수납 박스 분리 장치를 구동하는데 걸리는 시간이 너무 길어서 효율성이 떨어진다는 것이다. 즉, 수납 박스 인출 동작에 따른 상기 수납 박스 분리 장치의 반응 속도가 늦어서, 실질적으로 사용자가 편리함을 인식하지 못한다는 것이다.

셋째, 상기 수납 박스 분리 장치는 단순히 수납 박스가 냉장고 본체로부터 분리될 정도로만 밀어주기 때문에, 그 이후부터는 사용자가 핸들을 직접 잡아당겨야 하는 단점이 있다. 이 경우, 수납 박스에 수납된 음식물의 중량이 클 경우, 수납 박스 인출이 용이하지 않다는 문제점이 존재한다.

또한, 냉장고 본체의 바닥면에 모터가 고정 장착되어 수납 박스를 인출하는 구조가 구비된 냉장고의 경우도 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기와 같은 구조가 냉장고에 적용되기 위해서는 구동 모터 및 기어 어셈블리가 냉장실 또는 냉동실 바닥에 장착되어야 하므로, 그만큼 고내 용적이 줄어드는 단점이 있다.

둘째, 상기 구동 모터 및 기어 어셈블리가 냉장고의 인너 케이스로부터 하측으로 함몰 장착되는 경우라 하더라도, 냉장고 본체의 단열 손실을 야기할 수 있는 문제가 존재한다. 다시 말하면, 냉장고 본체는 아우터 케이스와 인너 케이스 및 그 사이에 제공되는 단열층으로 이루어진다. 이러한 구조 하에서, 모터 장착을 위하여 인너 케이스가 함몰되는 경우, 그만큼 단열층이 얇아져서 냉장고 고내와 실내 사이의 단열 효과가 저하되는 문제가 발생한다.

셋째, 모터 및 기어 어셈블리가 냉장고 고내 바닥면에 고정 장착되는 경우, 기어에 맞물리는 랙이 수납 박스의 바닥면에 전후 방향으로 길게 설치되어야 한다. 이때, 상기 랙의 최대 길이는 상기 수납 박스의 바닥면 전장 길이까지 가능하다. 그리고, 냉장고의 하측 후단에는 압축기 및 응축기가 수용되는 기계실이 제공된다. 따라서, 바텀 프리저 타입 냉장고의 냉동실 수납 박스 후면은 전방으로 경사지게 형성된다. 즉, 냉동실 수납 박스의 상단부 전장 길이보다 하단부 전장 길이가 짧은 구조를 이룬다.

만일, 상기 수납 박스 인출 구조가 상기 바텀 프리저 타입 냉장고의 냉동실 수납 박스에 제공된다면, 상기 랙이 상기 냉동실 수납 박스의 바닥면에 제공되어야 한다. 이 경우, 상기 냉동실 수납 박스가 최대로 인출되는 경우에도, 냉동실 수납 박스의 상측 후단부는 냉동실로부터 완전히 인출되지 못하는 단점이 있다.

넷째, 냉장고의 수납 박스가 상하 방향으로 복수 개가 제공되는 경우, 상측 수납 박스가 인출되도록 하는 별도의 모터 및 기어 어셈블리가 제공되어야 하고, 이를 위해서 상측 수납 박스와 하측 수납 박스에 별도의 배리어가 제공되어야 하는 단점이 있다.

다섯째, 냉장고 본체의 바닥면에 모터가 고정 장착되어 수납 박스를 인출하는 구조가 구비된 종래의 냉장고의 경우, 수납 박스가 인출되는 과정에서 상기 수납 박스의 인출 속도를 감지하고 이를 제어하는 기능이 수반되지 않는다. 다시 말하면, 종래의 냉장고의 경우, 냉장고 바닥면에 설치된 랙의 전단과 후단에 리드 스위치(lead switch)가 장착되어, 단순히 수납 박스가 끝까지 인출되었는지 여부와, 완전히 닫혔는지 여부만을 감지할 뿐이다. 따라서, 수납 박스가 정상 속도로 인출되는지 여부, 수납 박스의 인출 동작이 장애물에 의하여 방해받는지 여부 및 수납 박스에 수납된 음식물의 중량에 관계없이 설정된 속도로 인출되는지 여부를 감지할 수 없는 단점이 있다.

상세히, 상기 수납 박스의 인출 또는 인입이 장애물에 의해 방해를 받으면, 상기 모터로 전원은 계속 공급되는데도 불구하고 회전축이 회전되지 않는 것이므로, 상기 모터가 과열되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 수납 박스가 이동할 수 없는 상황임에도 불구하고 전원이 공급되어 소비 전력이 증가되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 사용자의 선택에 따라 자동으로 수납 박스가 인출입될 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기와 같은 수납 박스의 자동 인출입 기능을 제공하면서도, 냉장고 고내 용적을 확보할 수 있고, 단열 성능의 저하를 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 자동으로 인출입 가능한 수납 박스가 연속하여 복수 개 형성되는 경우에도 냉장고 고내 용적을 확보할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 수납 박스와 함께 인출입되는 도어를 상기 냉장고에 용이하게 착탈할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 수납 박스를 자동으로 인출한 후 상기 수납 박스의 안쪽 공간에도 음식물을 편리하게 수납할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 수납 박스의 이동이 방해받는 경우 상기 수납 박스를 이동시키는 모터에 과부하가 걸려 과열되는 것이 방지되는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 수납 박스의 이동이 방해받는 경우 전력 소모를 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 동일한 안정성을 제공하면서도 성능 및 효율이 더 좋은 모터를 사용할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에는, 음식물을 저온 보관하는 저장 공간이 구비되는 본체; 상기 저장 공간을 선택적으로 차폐하는 도어; 상기 도어의 후방에 제공되며, 상기 도어와 함께 인출입되는 수납 박스; 상기 저장 공간의 측벽에 적어도 일부가 인출 가능하게 제공되어, 상기 도어의 전후 방향 이동을 가능하게 하는 슬라이드 어셈블리; 상기 슬라이드 어셈블리에 장착되며, 상기 도어를 슬라이딩 인출입시키는 구동력을 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 구동 모터의 구동을 제어하는 모터 구동부; 및 상기 전원 공급부에서 상기 구동 모터로 전원이 공급되는 경로 상에 설치되는 전원 차단부가 포함된다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에는 도어와 함께 이동되는 구동 모터로 전원이 인가되는 단계; 상기 도어 또는 상기 구동 모터에 부하가 가해지는지 여부가 감지되는 단계; 상기 부하가 감지되는 경우 제어부에 의해 상기 구동 모터로 공급되는 전원이 1차적으로 차단되는 단계; 및 상기 1차적인 전원 차단에 의해 전원이 차단되지 않은 경우, 전원 차단부에 의해 상기 구동 모터로 공급되는 전원이 2차적으로 차단되는 단계가 포함된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 및 그 제어 방법에 의하면, 사용자가 도어 인출입 명령을 입력하는 입력 수단을 조작하는 동작만으로 수납 박스가 도어와 함께 자동 인출 또는 인입되므로, 어린이나 노약자를 위한 사용 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 상기 수납 박스가 자동 인출 가능하므로, 상기 수납 박스 내부에 수납된 음식물의 중량에 관계없이 편리하게 상기 수납 박스를 인출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 수납 박스의 자동 인출을 위한 구동 모터가 상기 냉장고의 본체에 고정 장착되지 않고, 상기 수납 박스와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 고내 용적이 감소되는 단점이 제거되는 효과가 있다.

또한, 상기 구동 모터가 상기 본체에 고정 장착되지 않고, 상기 수납 박스와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 상기 본체의 단열층 두께 감소로 인하여 단열 효과가 감소되는 단점이 제거되는 효과가 있다.

또한, 상기 자동 인출입되는 수납 박스가 연속으로 자동 인출입 가능하게 제공되는 경우, 상기 구동 모터가 상기 수납 박스와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 연속되는 수납 박스 사이의 공간을 충분히 활용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 구동 모터가 상기 도어에 연결되는 구성 요소에 직접적으로 연결되지 않으므로, 필요 시 상기 도어를 편리하게 착탈할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수납 박스의 이동을 안내하는 가이드가 상기 본체의 전후 방향으로 충분히 길게 형성되어, 상기 도어 및 수납 박스를 충분히 인출할 수 있으므로, 사용자는 상기 수납 박스의 안쪽 공간에도 음식물을 편리하게 수납할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 상기 수납 박스의 이동이 방해받는 경우, 상기 구동 모터에 인가되는 전원이 차단되도록 전원 차단부를 제공함으로써, 상기 구동 모터에 과부하가 걸리는 것이 방지된다는 효과가 있다.

또한, 상기 전원 차단부에 의한 전원 차단이 특정 조건하에서만 이루어지도록 제어함으로써 보다 더 효율적으로 상기 수납 박스의 자동 인출입 기능을 사용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 전원 차단부에 의해 상기 구동 모터의 과열이 방지되므로, 토크 및 회전 속도가 빠른 규격의 구동 모터를 사용하더라도, 안전성을 보장할 수 있다는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)는 본체(10)에 의해 외관이 형성되고, 상기 본체(10) 내부에는 음식물을 저온 보관하는 저장 공간이 제공된다.

상기 저장 공간은 음식물을 저온 보관하는 냉장실(11)과 음식물을 냉동 보관하는 냉동실(12) 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 본 실시예에서는 상기 냉장 실(11)이 상기 본체(10)의 상측에 배치되고 상기 냉동실(12)이 상기 본체(10)의 하측에 배치되는 형태의 냉장고를 예로 설명한다.

상기 냉장실(11)은 냉장실 도어(15)에 의해 선택적으로 차폐된다. 상기 냉장실 도어(15)는 상기 본체(10)의 전면에 회동 가능하게 결합될 수 있으며, 전면에 사용자가 파지할 수 있는 핸들(151)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 냉동실(12)은 냉동실 도어(17, 19)에 의해 선택적으로 차폐된다. 상기 냉동실(12)은 사용자의 필요에 따라 두 개의 공간으로 구획되어 각각 독립적으로 사용될 수 있으며, 본 실시예는 이를 예로 설명한다. 이 경우, 상기 냉동실 도어(17, 19)는 상기 냉동실(12)의 상측 공간을 차폐하는 상부 도어(17)와 하측 공간을 차폐하는 하부 도어(19)를 포함한다.

이때, 상기 상부 도어(17)는 슬라이딩 인출입 가능하도록 형성되어 상기 냉동실(12)의 상측 공간을 차폐한다. 그리고, 상기 상부 도어(17)의 후측에는 음식물을 수납할 수 있는 수납 박스(175)가 상기 상부 도어(17)를 전후 방향으로 이동시키는 슬라이드 어셈블리(도 2, 30) 또는 상기 슬라이드 어셈블리(30)에 결합되는 레일 커넥터(34)에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 수납 박스(175)는 상기 상부 도어(17)와 함께 인출입된다. 아울러, 상기 상부 도어(17)의 전면에는 사용자가 파지하여 상기 상부 도어(17)를 이동시킬 수 있는 핸들(171)이 더 형성될 수 있다.

상기 상부 도어(17)는 사용자가 상기 핸들(171)을 파지하여 당기거나 미는 동작에 의해, 즉 수동으로 슬라이딩 인출입될 수도 있고, 소정의 입력 수단을 통한 사용자의 명령에 의해 자동으로 슬라이딩 인출입될 수도 있다.

상기 하부 도어(19)도 상기 상부 도어(17)와 마찬가지로 슬라이딩 이동 가능하게 하여 상기 냉동실(12)의 하측 공간을 차폐할 수 있다. 또한, 이와 같이 상기 냉동실(12)을 두 개의 도어로 차폐하는 것은 일 예에 불과하며, 상기 냉동실(12)은 하나의 상부 도어로 차폐될 수도 있을 것이다.

한편, 상기 냉장실 도어(15)의 일측에는 디스펜서(20)가 제공될 수 있다. 상기 디스펜서(20)에는 물 또는 얼음을 취출할 수 있는 취출부(21)와, 상기 취출부(21)의 일측에 형성되는 조작부(22)를 포함한다. 상기 조작부(22)에는 상기 디스펜서(20) 또는 상기 냉장고(1)의 작동 상황 등을 표시할 수 있는 디스플레이 장치(221)와, 상기 디스펜서(20) 또는 상기 냉장고(1) 등의 작동을 제어할 수 있는 다수 개의 버튼을 포함할 수 있다.

그리고 상기 조작부(22)에는 상기 상부 도어(17)의 슬라이딩 인출입 명령을 입력할 수 있는 입력 수단(222)이 더 포함된다. 상기 입력 수단(222)은 정전 용량 변화를 이용한 정전 용량 스위치와, 일반적으로 널리 쓰이는 택트 스위치 또는 토글 스위치 등 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 사용자의 음성 인식 장치, 소리 인식 장치, 빛 감지 장치 등이 제공될 수도 있다.

또한, 상기 입력 수단(222)은 상기 디스펜서(20) 또는 상기 조작부(22)에 제공될 수도 있지만, 이에 한정되지 않으며 상기 도어(15, 17, 19)의 전면 또는 측면에 독립적으로 제공될 수도 있다.

일 예로서, 상기 입력 수단(222)은, 자동으로 개방하고자 하는 도어의 전면 일측에 제공되고, 상기 자동으로 개방하고자 하는 도어로 전달되는 진동을 감지하 여 작동하는 진동 감지 스위치일 수도 있다. 즉, 사용자가 양 손을 쓸 수 없는 상태에서, 발을 이용하여 도어에 약한 충격을 가하는 경우, 상기 충격으로부터 전달되는 진동을 감지하여 도어가 슬라이딩 인출입되도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 상기 입력 수단(222)은 단일의 버튼으로 제공되어 상기 상부 도어(17)의 인출 및 인입 명령을 모두 입력받도록 제공될 수도 있고, 인출 명령을 입력받는 버튼과 인입 명령을 입력받는 버튼이 각각 독립적으로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 상기 입력 수단(222)이 단일의 버튼으로 제공되는 경우 상기 상부 도어(17)가 인입되어 있을 때 버튼이 눌려지면 인출 명령으로 판단하고, 상기 상부 도어(17)가 인출되어 있을 때 버튼이 눌려지면 인입 명령으로 판단하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 상부 도어(17)가 이동 중에 버튼이 눌려지거나, 버튼이 소정 시간동안 지속적으로 눌려지면 정지 명령으로 판단될 수도 있다. 즉, 상기 입력 수단(222)의 누름 횟수 및 누름 시간을 통해 사용자가 입력하는 명령이 무엇인지 판단할 수 있다.

한편, 상기 본체(10)의 일측에는 상기 저장 공간과 구획되어 상기 저장 공간으로 공급되는 냉기를 발생시키기 위한 구성 요소들이 구비되는 기계실(미도시)이 제공된다. 상기 기계실에는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 공급된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 공급된 냉매를 팽창시켜 압력을 낮추는 팽창 부재가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 팽창 부재를 통과한 냉매는 상기 저장 공간의 일측에 구비되는 증발기에 공급되어 상기 저장 공간을 순환하는 공기와 열교환 한다. 즉, 상기 저장 공간을 순환하는 공기는 상기 증발기를 통과하는 냉매에 열을 빼앗겨 저온 상태의 냉기가 된다.

이하에서는 상기 상부 도어(17)를 슬라이딩 인출입시키는 구체적인 구성에 대해 도면을 참조하여 설명하겠다.

도 2는 도 1의 상부 도어가 인출된 모습을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 상부 도어의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 도어 구동 어셈블리가 슬라이드 어셈블리에 결합되는 모습을 자세히 보여주는 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 상부 도어(17)는 슬라이드 어셈블리(30)에 연결되어 상기 냉동실(12)의 상측 공간을 차폐하도록 구성된다.

상세히, 상기 슬라이드 어셈블리(30)는 상기 냉동실(12)의 측벽에 고정되고, 상기 슬라이드 어셈블리(30)에는 상기 상부 도어(17)에 고정되는 상기 레일 커넥터(34)가 연결된다. 따라서, 상기 슬라이드 어셈블리(30)의 슬라이딩 이동에 따라 상기 상부 도어(17)가 전후 방향으로 이동된다. 그리고, 상기 슬라이드 어셈블리(30) 또는 상기 레일 커넥터(34)에는 상기 수납 박스(175)가 착탈 가능하게 결합된다. 본 실시예에서는 상기 수납 박스(175)는 상기 레일 커넥터(34)에 연결되는 것을 예로 설명하겠다.

더 상세히, 상기 슬라이드 어셈블리(30)에는 상기 냉동실(12)의 내측벽에 고정 장착되는 레일 가이드(31)와, 상기 레일 가이드(31)에 결합되는 고정 레일(32), 및 상기 고정 레일(32)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 이동 레일(33)이 포함된다. 그리고, 상기 이동 레일(33)에는 상기 상부 도어(17)의 배면에 결합되는 레일 커넥터(34)가 연결된다.

상기 레일 가이드(31)는 상기 냉동실(12)의 양 측벽에 각각 제공되고, 상기 상부 도어(17)가 인출입되는 방향으로 연장 형성된다. 즉, 상기 레일 가이드(31)는 상기 냉장고(1)의 전후 방향으로 연장 형성된다. 상기 레일 가이드(31)는 상기 냉동실(12)의 내측벽에 상기 상부 도어(17)가 안정적으로 인출입될 수 있도록 볼트 등으로 견고하게 결합될 수 있다.

그리고, 상기 레일 가이드(31)의 하단부에는 후술할 피니언(52)의 이동을 안내하는 랙(315)이 형성된다. 상기 랙(315)은 상기 피니언(52)이 안착될 수 있도록 상기 레일 가이드(31)의 하단부로부터 소정길이 돌출 형성될 수 있다. 또한, 상기 피니언(52)의 중심부가 직선 운동할 수 있도록 상기 랙(315)도 직선으로 형성될 수 있으며, 상기 랙(315)은 상기 상부 도어(17)가 충분히 인출될 수 있도록 상기 냉동실(17)의 후단부부터 전단부까지 연장될 수 있다. 아울러, 상기 레일 가이드(31)의 상단부는 상기 냉동실(12) 내부 방향으로 절곡되어 후술할 상기 레일 커넥터(34)의 안착부(341)를 지지하는 지지부(311)를 형성한다.

그리고, 상기 랙(315)과 상기 지지부(311)의 사이 공간에 상기 고정 레일(32)이 결합된다. 상기 고정 레일(32)에는 상기 이동 레일(33)의 슬라이딩 이동을 가이드 하기 위한 가이드부(323)가 형성된다. 상기 가이드부(323)는 상기 이동 레일(33)의 상하 폭에 대응되는 길이만큼 이격되어 돌출 형성되는 상측 가이드와 하측 가이드로 구성되며, 상기 가이드들은 상기 이동 레일(33)이 슬라이딩 이동 중 탈거되지 않도록 서로를 향해 절곡되어 소정 길이 연장될 수 있다. 즉, 상기 가이드들이 상기 이동 레일(33)의 상측과 하측을 각각 잡아주는 역할을 하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드부(323)는 상기 이동 레일(33)이 원활하게 직선 슬라이딩 이동되도록 상기 랙(315)과 평행하게 형성될 수 있다. 아울러, 상기 고정 레일(32) 또한 상기 상부 도어(17)가 안정적으로 인출입될 수 있도록 볼트 등으로 상기 레일 가이드(31)에 견고하게 고정될 수 있다.

그리고, 상기 이동 레일(33)은 상기 고정 레일(32)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 상기 이동 레일(33)은 상기 가이드부(323)의 상하 폭에 대응되게 형성되며, 전후 방향으로 긴 플레이트 형상으로 형성된다. 상기 이동 레일(33)의 상단부와 하단부는 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 상기 가이드부(323)의 형상에 대응되도록 형성되고, 상기 가이드부(323)에 안착되어 전후 방향으로 슬라이딩된다. 그리고, 상기 이동 레일(33)에는 후술할 걸림 고리(345)가 삽입되는 삽입부(333)가 형성된다. 상기 삽입부(333)는 상기 냉동실(12)의 내측 방향으로 소정 길이 돌출 형성되어 상기 걸림 고리(345)가 끼워질 수 있는 홈을 형성한다.

아울러, 상기 이동 레일(33)의 후단부에는 후술할 구동 모터(51)가 고정 장착되는 브라켓(56)이 제공된다. 상기 브라켓(56)은 상기 삽입부(333)로부터 후방으로 소정 거리 이격된 지점에 형성된다. 즉, 상기 브라켓(56)이 상기 삽입부(333)보다 더 후측에 제공된다. 상기 브라켓(56)에는 상기 구동 모터(51)의 체결을 위한 볼팅홀(561)이 다수 개 형성될 수 있으며, 상기 브라켓(56)은 리벳, 볼트 등으로 상기 이동 레일(33)에 고정 장착된다.

그리고, 상기 이동 레일(33)에는 상기 피니언(52)이 결합되는 피니언 지지부(335)도 제공될 수 있다. 상기 피니언 지지부(335)는 상기 브라켓(56)의 일측에 형성되며, 상기 브라켓(56)에 결합되는 상기 구동 모터(51)와 연동할 수 있도록 상기 브라켓(56)으로부터 소정 거리 이격되어 제공된다. 물론, 상기 피니언 지지부(335)는 상기 브라켓(56)과 일체로 제공될 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 피니언 지지부(335)가 상기 브라켓(56)의 후측에 제공되는 것을 예로 설명한다. 그리고, 상기 피니언 지지부(335)에는 상기 피니언(52)이 끼워져 회전될 수 있도록 소정의 홈이 제공될 수 있다.

이때, 상기 고정 레일(32)도 상기 이동 레일(33)처럼 슬라이딩 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 레일 가이드(31)에 상기 고정 레일(32)을 이동시키기 위한 가이드부가 제공되고, 상기 고정 레일(32)은 상기 가이드부에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 다시 말하면, 상기 상부 도어(17)는 다단 인출되는 구조로 제공될 수도 있다.

그리고, 상기 이동 레일(33)에는 상기 레일 커넥터(34)가 결합된다. 상기 레일 커넥터(34)의 전단부(343)는 상기 상부 도어(17)의 배면에 평행한 방향으로 절곡되어 상기 상부 도어(17)의 배면에 결합된다. 이때, 상기 상부 도어(17)의 배면에는 상기 상부 도어(17)의 테두리를 따라 도어 라이너(172)가 돌출 형성되고, 상기 레일 커넥터(34)는 상기 도어 라이너(172)의 내측에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 이동 레일(33)이 슬라이딩되면 상기 상부 도어(17)도 함께 슬라이딩되고, 상기 냉동실(12)의 상측 공간을 선택적으로 차폐할 수 있다. 상기 레일 커넥터(34)의 상단부는 상기 냉동실(12)의 내측면 방향으로 절곡되어 상기 지지부(311)에 안착되는 안착부(341)를 형성한다. 상기 안착부(341)가 상기 지지부(311)에 안착되어 이 동됨으로써 상기 수납 박스(175)에 저장되는 음식의 하중이 분산되므로 상기 슬라이드 어셈블리(30)는 더욱 안정적으로 작동될 수 있다.

그리고, 상기 레일 커넥터(34)의 하단부의 일측에는 걸림 고리(345)가 제공된다. 상기 걸림 고리(345)는 상기 삽입부(333)에 대응되는 위치에 형성되며, 후크 형상으로 형성되어 상기 삽입부(333)의 홈에 끼워진다. 아울러, 상기 레일 커넥터(34)의 하단부의 타측은 상기 이동 레일(33)에 볼트 결합될 수 있다. 따라서, 상기 냉장고(1)가 좁은 문을 통과해야 하는 등 상기 상부 도어(17)를 분리할 필요가 있는 경우, 상기 레일 커넥터(34)와 상기 이동 레일(33)의 볼트 결합을 풀고, 상기 삽입부(333)에 끼워진 상기 걸림 고리(345)를 빼내는 동작만으로, 상기 상부 도어(17)와 상기 레일 커넥터(34)를 함께 상기 냉장고(1)로부터 분리할 수 있다.

아울러, 상기 안착부(341)에는 상기 수납 박스(175)가 착탈 가능하게 고정되는 수납 박스 고정홈(347)이 형성될 수 있다. 상기 수납 박스(175)는 직접 상기 수납 박스 고정홈(347)에 끼워질 수도 있으며, 별도의 고정 부재를 매개로 상기 고정홈(347)에 끼워질 수도 있다.

한편, 상기 도어 라이너(172)의 외측에는 가스켓(177)이 둘러진다. 상기 가스켓(177)은 상기 상부 도어(17)가 닫혔을 때, 상기 본체(10)와 밀착되어 상기 냉동실(12) 내부와 외부의 연통을 차단한다. 상기 가스켓(177)은 상기 냉동실(12) 내부를 완전하게 밀폐하고 상기 상부 도어(17)가 닫힐 때의 충격을 흡수하기 위해 실리콘 및 고무 등 연질의 소재로 형성된다.

상기와 같은 슬라이드 어셈블리(30) 구조는 상기 상부 도어(17)가 원활하게 인출입될 수 있도록 상기 냉동실(12)의 양측에 동일하게 적용될 수 있으며, 상기 브라켓(56)은 어느 한쪽의 이동 레일(33)에만 제공될 수 있다. 즉, 상기 구동 모터(51)는 한쪽의 슬라이드 어셈블리에만 결합될 수 있다.

한편, 상기 브라켓(56)에는 상기 이동 레일(33)을 전후 방향으로 이동시키는 구동력을 제공하는 구동 모터(51)가 결합된다. 즉, 상기 구동 모터(51)도 상기 이동 레일(33)과 함께 전후 방향으로 이동된다. 상기 구동 모터(51)는 모터 하우징(511)에 의해 둘러싸여 있으며, 상기 하우징(511)의 양측으로 제 1 회전축(513a)과 제 2 회전축(513b)이 각각 돌출된다. 상기 제 1 회전축(513a)은 후술할 연결부(55)와 연결되고, 상기 제 2 회전축(513b)은 피니언(52)과 연결된다. 이때, 상기 회전축(513a, 513b)은 동일한 선 상에 위치된다. 그리고, 상기 구동 모터(51)는 상기 회전축(513a, 513b)이 동시에 회전될 수 있도록 작동될 수 있으며, 상기 회전축(513a, 513b)은 단일의 축으로 구성될 수도 있다.

여기서, 상기 구동 모터(51)로는 3상 BLDC(Blushless DC) 모터 또는 단상 유도(Induction) 모터가 제공될 수 있다. 이때, 상기 구동 모터(51)에는 상기 구동 모터(51)의 회전을 감지하기 위하여 다수 개의 홀 센서가 구비될 수 있다. 일 예로 상기 구동 모터(51)로 3상 BLDC(Blushless DC) 모터가 제공되는 경우에는 3개의 홀 센서가 제공될 수 있고, 단상 유도 모터가 제공되는 경우에는 2개의 홀 센서가 제공될 수 있다.

그리고, 상기 구동 모터(51)는 후술할 모터 구동부(560)에 의해 작동이 제어되며, 필요한 전원을 공급받는다. 이와 관련된 구체적인 내용은 후술하겠다.

또한, 상기 구동 모터(51)로는 전원이 공급되지 않더라도 외력에 의해 상기 회전축(513a, 513b)이 회전될 수 있는 모터가 사용될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 상부 도어(17)를 자동으로 인출입시킬 수도 있고, 상기 핸들(171)을 사용하여 수동으로 인출입시킬 수도 있다.

그리고, 상기 모터 하우징(511)에는 상기 구동 모터(51)를 상기 이동 레일(33)에 고정시키기 위한 플랜지(515)가 제공된다. 상기 플랜지(515)는 상기 브라켓(56)에 볼트 등으로 고정되며, 이를 위해 상기 플랜지(515)에는 볼팅홀이 다수 개 형성될 수 있다. 또한, 상기 플랜지(515)는 상기 제 2 회전축(513b)에 끼워진 상기 피니언(52)이 상기 피니언 지지부(335)에 연결될 수 있도록 형성된다. 다시 말하면, 상기 플랜지(515)는 상기 하우징(511)으로부터 소정 길이로 연장되어, 상기 브라켓(56)에 고정되었을 때 상기 피니언 지지부(335)에 상기 피니언(52)의 중심이 회전 가능하게 연결되도록 형성된다. 따라서, 상기 구동 모터(51)가 상기 브라켓(56)에 결합되면, 상기 피니언 지지부(335)의 중심과 상기 피니언(52)의 중심 및 상기 제 1 회전축(513a)이 동일 축 상에 놓이게 된다. 여기서, 상기 구동 모터(51)가 상기 플랜지(515)와 상기 브라켓(56) 의 결합에 의하여 상기 이동 레일(33)에 고정되므로, 상기 피니언 지지부(335)는 제거되어도 무방하다.

또한, 상기 피니언(52)은 상기 피니언 지지부(335)에 끼워졌을 때, 상기 랙(315)과 연동될 수 있는 크기로 형성된다. 즉, 상기 피니언(52)은 상기 랙(315)을 따라 이동된다. 여기서, 상기 피니언(52)은 상기 구동 모터(51)의 회전력을 전달하므로 회전력 전달 부재라 할 수 있고, 상기 랙(315)은 상기 회전력 전달 부재 의 이동을 가이드하므로 가이드 부재라고 할 수 있다.

그리고, 상기 제 1 회전축(513a)은 연결부(55)를 매개로 샤프트(54)에 연결된다. 상세히, 상기 연결부(55)의 일측에는 상기 제 1 회전축(513a)의 형상에 대응되는 홈이 형성되고, 타측에는 상기 샤프트(54)의 형상에 대응되는 홈이 형성된다. 그리고, 상기 연결부(55)의 일측에는 상기 제 1 회전축(513a)에 끼워지고, 타측에는 상기 샤프트(54)가 끼워짐으로써, 상기 제 1 회전축(513a)의 회전이 상기 샤프트(54)에 전달된다. 상기 샤프트(54)는 볼트 등으로 상기 연결부(55)에 고정될 수 있다.

상기 샤프트(54)는 상기 냉동실(12)을 가로지르도록 형성되며, 일측은 상기 연결부(55)에 연결되고, 타측에는 피니언(53)이 직접 연결된다. 상기 피니언(53)은 상기 피니언(53)이 제공된 측의 슬라이드 어셈블리의 피니언 지지부에 연결되어 회전될 수도 있다. 따라서, 상기 구동 모터(51)에 의해 상기 회전축(513a, 513b)이 회전되면, 양 측의 피니언(52, 53)이 동일한 회전 속도로 회전된다.

이때, 상기 구동 모터(51)와 상기 샤프트(54)와 상기 피니언(52, 53)은 상기 슬라이드 어셈블리(30) 또는 상기 상부 도어(17)를 슬라이딩 이동시키는 구동 수단으로서, 이를 도어 구동 어셈블리라고 지칭할 수 있다. 여기서, 상기 도어 구동 어셈블리는 적어도 상기 구동 모터(51)와 상기 피니언(52)을 포함해야 할 것이다.

한편, 상기 구동 모터(51)는 상기 이동 레일(33)의 후단부에 제공되기 때문에, 상기 상부 도어(17)가 완전히 닫힌 상태에서 상기 냉동실(12)의 후벽면에 간섭될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 구동 모터가 냉동실 후벽의 형상에 대응 되도록 경사지게 장착될 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)의 작동에 대해 설명하겠다.

사용자가 상기 입력 수단(222)을 통해 상기 상부 도어(17)의 인출 또는 인입 명령을 입력하면, 상기 구동 모터(51)로 전원이 인가되어 상기 회전축(513a, 513b)이 회전된다.

상기 입력 수단(222)으로 인출 명령이 입력되면 상기 회전축(513a, 513b)이 정회전(도 2에서 시계방향)하도록 상기 구동 모터(51)에 전원이 인가되고, 그에 따라 상기 피니언(52, 53)도 시계 방향으로 회전되면서 상기 랙(315)을 따라 전방으로 이동된다. 따라서, 상기 구동 모터(51)가 결합되어 있는 상기 이동 레일(33)도 전방으로 이동된다. 이때, 상기 이동 레일(33)은 상기 가이드부(323)의 안내에 따라 슬라이딩 이동한다. 상기 레일 커넥터(34)는 상기 이동 레일(33)에 고정되어 있으므로, 상기 수납 박스(175) 및 상기 상부 도어(17)도 전방으로 이동된다. 즉, 상기 냉동실(12)의 상측 공간이 개방되고, 사용자는 상기 수납 박스(175)에 음식물을 수납할 수 있다.

그리고, 상기 입력 수단(222)으로 인입 명령이 입력되면 상기 회전축(513a, 513b)이 역회전(도 2 에서 반시계방향)하도록 상기 구동 모터(51)에 전원이 인가되고, 그에 따라 상기 피니언(52, 53)도 반시계 방향으로 회전되면서 상기 랙(315)을 따라 후방으로 이동된다. 따라서 상기 이동 레일(33)도 후방으로 이동되고, 상기 상부 도어(17)는 상기 냉동실(12)의 상측 공간을 폐쇄한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)에 의하면, 사용자가 도어 인출입 명령을 입력하는 상기 입력 수단(222)을 조작하는 동작만으로 상기 수납 박스(175)가 상기 상부 도어(17)와 함께 자동 인출 또는 인입되므로, 어린이나 노약자를 위한 사용 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 상기 수납 박스(175)가 자동 인출 가능하므로, 상기 수납 박스(175) 내부에 수납된 음식물의 중량에 관계없이 편리하게 상기 수납 박스(175)를 인출할 수 있다.

또한, 상기 구동 모터(51)가 상기 본체(10)에 고정 장착되지 않고, 상기 수납 박스(175)와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 고내 용적이 감소되는 단점이 제거된다.

또한, 상기 구동 모터(51)가 상기 본체(10)에 고정 장착되지 않고, 상기 수납 박스(175)와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 상기 본체(10)의 단열층 두께 감소로 인하여 단열 효과가 감소되는 단점이 제거된다.

또한, 상기 수납 박스(175)가 연속으로 자동 인출입 가능하게 제공되는 경우, 상기 구동 모터(51)가 상기 수납 박스(175)와 함께 이동 가능하게 제공되므로, 연속되는 수납 박스 사이의 공간을 충분히 활용할 수 있다.

또한, 상기 구동 모터(51)가 상기 상부 도어(17)에 직접 연결되는 구성 요소, 즉 상기 레일 커넥터(34)에 직접적으로 연결되지 않고 상기 이동 레일(33)을 통해 간접적으로 연결되므로, 필요 시 상기 상부 도어(17)를 편리하게 착탈할 수 있다.

또한, 상기 수납 박스(175)의 이동을 안내하는 가이드가 상기 기계실의 제약을 받지 않고 상기 본체(10)의 전후 방향으로 충분히 길게 형성될 수 있으므로, 상기 상부 도어(17) 및 상기 수납 박스(175)를 충분히 인출할 수 있으므로, 사용자는 상기 수납 박스(175)의 안쪽 공간에도 음식물을 편리하게 수납할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법의 제어 흐름을 보여주는 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 상기 냉장고(1)에는 구성 요소들을 통제하는 제어부(500)가 포함된다. 상기 제어부(500)는 상기 냉장고(1)의 각 구성 요소에 전원을 공급하는 전원공급부(510), 상기 냉장고(1)의 운전에 필요한 정보가 저장되는 메모리(520), 상기 상부 도어(17)의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지부(530), 상기 입력 수단(222)으로부터 입력되는 사용자의 명령을 감지하는 입력 감지부(540), 상기 상부 도어(17)와의 거리를 감지하는 거리 감지부(550), 및 상기 구동 모터(51)의 작동 또는 상기 구동 모터(51)로 인가되는 전압 등을 제어하는 모터 구동부(560)를 제어한다.

여기서, 상기 전원공급부(510)는 상기 모터 구동부(560)와도 연결되어 상기 구동 모터(51)로 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 모터 구동부(560)는 상기 전원공급부(510)로부터 공급되는 전원의 파형을 스위칭(예를 들면 직류 전압을 교류 전압으로 스위칭)하여, 상기 구동 모터(51)로 공급할 수도 있다. 또한, 상기 모터 구동부(560)에는 상기 구동 모터(51) 및 상기 홀 센서 등을 제어하는 프로세서가 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 본체(10)의 일측에는 상기 상부 도어(17)의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지 스위치(71)가 제공된다. 상기 도어 개폐 감지 스위치(71)는 누름식 스위치부가 제공되어 상기 상부 도어(17)가 닫히면 눌려지고, 개방되면 돌출되도록 하는 방식으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 도어 개폐 감지 스위치(71)에서 발생된 신호는 상기 도어 개폐 감지부(530)를 통해 상기 제어부(500)로 전송된다.

그리고, 상기 입력 감지부(540)는 상기 입력 수단(222)과 연결되어 사용자의 명령을 상기 제어부(500)로 전송한다. 예를 들어, 상기 입력 수단(222)이 단일의 버튼으로 제공되는 경우에는 상기 제어부(500)에 버튼이 눌려졌다는 신호를 전송하고, 상기 제어부(500)는 상기 상부 도어(500)의 개폐 여부에 따라 사용자의 의도가 상기 상부 도어(17)의 개방인지 폐쇄인지를 판단할 수 있다.

상기 거리 감지부(550)에는 거리 감지 센서(73)가 연결된다. 상기 거리 감지 센서(73)는 상기 상부 도어(17) 또는 상기 수납 박스(175)의 이동 거리를 감지한다. 상기 거리 감지 센서(73)로는 적외선 또는 초음파 등을 이용한 센서가 사용될 수 있으며, 그 외의 공지된 거리 측정 장치가 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 감지 센서(73)는 상기 냉동실(12)의 후벽면에 장착되어 상기 수납 박스(175)의 뒷면과 상기 냉동실(12)의 후벽면과의 거리를 감지하거나, 상기 본체(10)의 전면에 제공되어 상기 상부 도어(17)와의 거리를 측정하도록 제공될 수 있다.

또한, 상기 모터 구동부(560)에서는 상기 구동 모터(51)에 구비된 홀 센서로부터 발생되는 신호를 바탕으로 상기 구동 모터(51)의 회전 수를 계산할 수 있고, 이로부터 상기 상부 도어(17) 및 상기 수납 박스(175)의 이동 거리를 적산할 수 있다. 즉, 상기 피니언(52)의 직경에 원주율을 곱하고, 상기 구동 모터(51)의 회전 수를 다시 곱하면 상기 이동 레일(33)의 이동 거리를 계산할 수 있고, 이는 상기 상부 도어(17)의 이동 거리에 대응될 것이다. 이 경우, 상기 구동 모터(51)의 홀 센서는 상기 거리 감지 센서(73)에 대응되고, 상기 모터 구동부(560)는 상기 거리 감지부(550)에 대응된다고 할 수 있다.

그리고, 상기 모터 구동부(560)는 상기 제어부(500)의 제어 신호를 수신하여 상기 구동 모터(51)를 구동한다. 상기 모터 구동부(560)는 상기 전원 공급부(510)에서 공급되는 전원을 상기 구동 모터(51)로 인가하는 기능도 수행할 수 있으며, 이는 상기 제어부(500)의 제어에 의해 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 전원 공급부(510)에서 상기 구동 모터(51)로 전원이 공급되는 경로에는 전원 차단부(610)가 제공된다. 상기 전원 차단부(610)는 소정의 조건이 달성되면 자동으로 상기 구동 모터(51)로 제공되는 전원을 차단하는 장치가 제공될 수 있다. 일 예로 상기 전원 차단부(610)로는 PTC(Positive Temperature Coefficient, 610)가 제공될 수 있다. 이하에서는 전원 차단부로서 PTC를 예로 설명하겠다.

상기 PTC(610)는 상기 모터 구동부(560)에서 상기 구동 모터(51)로 전원이 공급되는 경로 또는 상기 전원 공급부(510)에서 상기 모터 구동부(560)로 전원이 공급되는 경로 중 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다. 또한, 자동으로 인출입되는 수납 박스가 복수 개 제공되어 구동 모터가 복수 개가 제공되는 경우에는, 상기 전 원 공급부(510)의 출구 측에 PTC를 장착하여, 단일의 PTC로 복수 개의 구동 모터의 안전을 확보할 수 있다.

PTC는 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체소자로서, 온도에 따라 저항값이 달라져 스위칭 작용을 한다. 즉, 인가되는 전류가 커진다는 조건이 만족되면 저항값이 커져서 전원을 차단하므로 본 발명의 전원 차단부로서 사용될 수 있다. 상세히, 상기 PTC(610)는 전류의 흐름에 따라 온도가 상승되고, 온도가 상승됨에 따라 저항값도 상승된다. 이때, 상기 PTC(610)가 일정 온도 이상 발열하면 저항값은 급격하게 상승해 상기 PTC(610)로 전류가 거의 흐르지 않게 되므로, 상기 PTC(610)는 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원을 차단한다. 즉, 임의의 원인에 의해 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전류가 급격하게 증가되는 경우, 상기 PTC(610)의 온도는 상승되고 그에 따라 저항값도 급격하게 상승되어 상기 PTC(610)로 전류가 흐르지 않게 되므로, 상기 구동 모터(51)로 인가되는 전원이 차단된다.

상기 구동 모터(51)로 공급되는 전류가 상승되는 원인의 예로는, 상기 상부 도어(17)가 이동 과정 중 장애물의 방해를 받아 움직이지 못하는 경우를 들 수 있다. 이 경우, 상기 구동 모터(51)의 정격 출력을 내기 위해 더 많은 전류가 공급되어야 하므로, 상기 전원공급부(510)에서는 상기 모터 구동부(560)로 더 많은 전류를 공급한다. 이 경우, 상기 PTC(610)를 흐르는 전류가 증가되므로 상기와 같이 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원이 차단될 수 있다.

아울러, 상기 전원공급부(510)에서 상기 구동 모터(51)로 전원이 공급되는 경로 상에는 상기 제어부(500)와 독립된 제어 유닛인 마이컴(580)이 연결될 수 있 다. 상기 마이컴(580)은 상기 제어부(500)가 오작동되어 부하 상황에서 상기 구동 모터(51)로 지속적으로 전원이 공급되는 경우, 이를 강제로 차단하는 역할을 할 수 있다.

아울러, 상기 제어부(500)는 상기 구동 모터(51)에 부하가 가해지는지를 감지한다. 상기 부하는 상기 구동 모터(51)에 비 정상적인 전류가 공급되는 것, 상기 상부 도어(17)가 장애물 등에 의해 정상적으로 이동되지 못하는 것, 상기 구동 모터(51)가 지령 속도로 상기 회전축(513a, 513b)을 회전시키지 못하는 것 등을 의미한다.

아울러, 상기 메모리(520)에는 상기 제어부(500)에서 상기 구동 모터(51)를 구동하기 위해 필요한 각종 설정 값들이 저장될 수 있다.

도 6은 구동 모터로 3상 BLDC모터가 제공되는 경우 PTC의 장착예를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 구동 모터(51)로는 3상 BLDC 모터 또는 단상 유도 모터가 제공된다.

상기 구동상기 전원공급부(510)에서는 상기 냉장고(1)의 외부 전원인 상용 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 상기 모터 구동부(560)로 전송한다.

상기 모터 구동부(560)에는 상기 전원공급부(510)로부터 전송되는 직류 전압을 스위칭하여 정현파 형태의 3상 교류 전압을 발생하는 인버터(563)와, 상기 인버터(563)의 작동 및 상기 구동 모터(51)의 작동을 제어하는 컨트롤러(565)가 포함될 수 있다.

그리고, 상기 구동 모터(51)로는 3상 BLDC모터가 제공되고, 상기 구동 모터(51)에는 3개의 홀 센서(513)가 구비되어 회전자의 움직임을 감지할 수 있다. 상기 홀 센서(513)는 상기 컨트롤러(565)에 연결되어 상기 구동 모터(51)를 제어하는데 이용될 수 있다.

여기서, 상기 PTC(610)는 상기 인버터(563)에서 상기 구동 모터(51)로 스위칭된 교류 전압이 전송되는 경로 상에 제공될 수 있다. 이 경우 상기 구동 모터(51)가 3상 BLDC이므로 전원 차단을 위해서는 3개의 전송 경로 중 적어도 두 개 이상에 상기 PTC(610)가 제공되어야 한다.

또한, 상기 PTC(610)는 상기 전원공급부(510)로부터 상기 모터 구동부(560)를 연결하는 경로 상에 제공될 수 있다. 이 경우, 한 개의 PTC(610)로 상기 구동 모터(51)의 과부하를 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 구동 모터(51) 및 상기 모터 구동부(560)가 여러 개 제공되는 경우에도, 상기 PTC(610)를 상기 전원 공급부의 출구단에 제공함으로써, 한 개의 PTC(610)로 여러 구동 모터의 과부하를 방지할 수 있다.

도 7은 구동 모터로 단상 유도 모터가 제공되는 경우 PTC의 장착예를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 구동 모터(51)로는 단상 유도 모터가 제공된다. 따라서, 상기 전원공급부(510)에서는 교류 전원을 인가할 수 있으며, 상기 모터 구동부(560)에는 인버터가 사용되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 BLDC모터에 비해 비용 을 절감할 수 있다.

이 경우, 상기 구동 모터(51)에는 센싱 마그네트(515, sensing magnet)와 상기 센싱 마그네트(515)의 회전을 감지하는 홀 센서(513)가 포함될 수 있다. 상기 홀 센서(513)는 상기 컨트롤러(565)에 연결되어 상기 구동 모터(51)를 제어하는 데 이용될 수 있다.

그리고 상기 BLDC 모터인 경우와 마찬가지로, 상기 전원공급부(510)의 출구단에 상기 PTC(610)를 위치시켜 상기 구동 모터(51)의 과부하를 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 보여주는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 상기 입력 감지부(540)에서는 사용자로부터 상기 상부 도어(17)의 인출 또는 인입 명령이 내려졌는지 감지하고(S101), 명령이 내려졌으면 상기 제어부(500)는 상기 모터 구동부(560)로 전원을 공급한다.

그리고, 상기 제어부(500)에서는 상기 상부 도어(17)의 인출입 과정 중 상기 구동 모터(51)에 부하가 가해졌는지를 감지하기 시작한다(S102).

상기 부하 감지는 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(500)는 상기 거리 감지부(550)에서 전송되는 거리값을 바탕으로 부하를 감지할 수 있다. 즉, 상기 거리 감지부(550)에서 감지되는 거리의 변화율이 설정 값보다 작다면, 상기 상부 도어(17)가 장애물 등에 의해 정상적으로 이동되지 않는다고 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 모터 구동부(550)에서 감지되는 상기 홀 센서(513)의 신 호를 바탕으로 부하를 감지할 수도 있다. 상기 홀 센서(513)에서는 상기 구동 모터(51)의 회전자의 회전을 감지하여 상기 모터 구동부(550)로 신호를 전송하는데, 상기 상부 도어(17)가 장애물에 의해 이동되지 못하거나 상기 회전자가 비 정상적인 속도로 회전되는 경우, 상기 홀 센서(513)에서 감지되는 신호가 변하게 된다.

또 다른 예로, 상기 모터 구동부(550)로 전송되는 전류의 크기를 측정하여 부하를 감지할 수도 있다. 상기 상부 도어(17)가 정상적으로 이동되지 않으면, 상기 구동 모터(51)의 정격 출력을 내기 위해 상기 구동 모터(51)로 공급되되는 전류의 크기가 증가된다. 따라서, 상기 전원공급부(510)에서 상기 모터 구동부(550)로 전송되는 경로 상의 전류의 크기를 측정하면, 부하의 발생 여부를 감지할 수 있다. 다만, 전류의 감지는 상기 전원공급부(510)와 상기 PTC(610)의 사이에서 측정되어야 할 것이다.

이와 같은 방법들은 부하 감지의 예에 불과하며, 공지된 기술들을 이용하여 다양한 방법으로 부하를 감지할 수 있다. 또한, 장애물에 의해 상기 상부 도어(17)가 정상적으로 이동되지 못하는 것은 부하의 일 예에 불과하며, 상기 제어부(500)의 오작동, 상기 모터 구동부(500)의 오작동 등 다양한 원인으로 상기 구동 모터(51)에 부하가 가해질 수 있다.

상기 제어부(500)에서 상기 부하가 감지되면(S103), 전원 차단 프로세스를 시작(S104)하고, 부하가 감지되지 않으면 상기 상부 도어(17)가 정상적으로 이동된 것이므로 전체 프로세스를 종료한다.

상기 전원 차단 프로세스(S104)는 상기 부하의 지속 시간을 판단하여 상기 구동 모터(51)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다. 상세히, 상기한 바와 같은 방법으로 상기 구동 모터(51)에 부하가 가해지는 것으로 판단되고, 이러한 부하 상태가 일정 시간 지속된다고 판단되는 경우에는, 상기 제어부(500)는 상기 구동 모터(51)의 과열 등을 방지하기 위해 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(500)는 상기 전원공급부(500) 또는 상기 모터 구동부(560)로 전원 차단 신호를 연속적으로 보낼 수 있다. 즉, 상기 제어부(500)의 제어에 의해 상기 구동 모터(51)의 1차적인 보호가 수행된다.

일반적인 경우, 상기 전원 차단 프로세스(S104)에 의해 상기 구동 모터(51)로 인가되는 전원은 차단된다. 그러나, 배선의 절단, 저온 환경에 의한 전류 전달의 오류 등의 예기치 못한 원인으로 인해 상기 전원 차단 프로세스(S104)에 의해 전원이 차단되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 구동 모터(51)로 계속 전원이 공급되면, 상기 구동 모터(51)는 과열되어 고장날 수 있다.

이를 방지하기 위해, 상기 제어부(500)는 상기 전원 차단 프로세스(S104)의 수행 후 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원이 차단되었는지 판단한다(S105). 이때, 전원이 차단되었으면 상기 상부 도어(17)의 복귀 프로세스(S106)를 수행한다. 상기 복귀 프로세스(S106)는 상기 상부 도어(17)를 원 위치로 복귀시키는 과정으로서, 상기 구동 모터(51)를 부하가 감지되기 전의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시킨다. 상기 복귀 프로세스(S106)는 일 예이며, 상기 제어부(500)는 상기 상부 도어(17)를 원 위치로 복귀시키지 않고 부하가 가해진 위치에서 소정 시간 대기 후 나머지 이동을 계속하도록 제어할 수도 있다.

그리고, 상기 S105과정에서 전원이 차단되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(500)는 제 1 설정시간이 경과되었는지 판단한다(S107). 상기 제 1 설정시간은 상기 제어부(500)에 의해 상기 구동 모터(51)로 전달되는 전압이 차단되는 허용 시간으로서, 제품의 제작 시 상기 PTC(610)의 규격에 따라 설정될 수 있다. 다시 말하면, 상기 전원 차단 프로세스(S104)가 수행되고 상기 제 1 설정시간이 경과될 때까지 전원이 차단되고 있지 않다면, 상기 제어부(500)의 제어가 정상적으로 수행되고 있지 않은 문제 상황이라고 판단할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부(500)는 상기 전원 차단 프로세스를 종료하고(S108), 상기 PTC(610)에 의해 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원이 차단되는지를 감지한다(S109). 상기 PTC(610)에 의한 전원 차단은 위에 설명한 바와 같으므로 여기서 자세한 설명은 생략하겠다. 상기 PTC(610)에 의해 전원이 차단되었는지 여부는 상기 PTC(610)로 흐르는 전류의 양의 측정을 통하여 알 수 있다.

상기 PTC(610)에 의해 전원이 차단되었다고 감지되면(S110) 상기 복귀 프로세스(S106)를 수행하고 전체 프로세스를 종료한다.

즉, 상기 PTC(610)는 상기 제어부(500)에 의한 1차적인 보호 프로세스가 정상적으로 구동되지 않는 경우, 2차적으로 상기 구동 모터(610)를 보호하는 역할을 한다. 따라서, 상기 상부 도어(17)의 구동 어셈블리의 안전성을 더욱 높일 수 있다.

그리고, 상기 PTC(610)에 의해 전원이 차단되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(500)는 제 2 설정시간이 경과되었는지 판단한다(S111). 상기 제 2 설정시간 은 상기 PTC(610)에 의한 전원 차단 여부에 관계없이 상기 구동 모터(51)의 보호를 위해 강제적으로 전원을 차단하기 위한 설정 시간으로서, 상기 구동 모터(51)의 허용 온도 등 규격에 따라 다르게 설정될 수 있다. 상세히, 상기 구동 모터(51)에 부하가 가해지는데도 상기 저 2 설정시간 이상 전류가 공급되고 있으면, 상기 구동 모터(51)의 온도가 상승되어 허용 온도를 벗어나 상기 구동 모터(51)가 망가질 염려가 있으므로, 상기 구동 모터(51)로 공급되는 전원을 강제로 차단시킨다(S112).

여기서, 상기 S112단계는 상기 제어부(500)가 아닌 상기 마이컴(580)에서 제어받도록 구성될 수도 있다. 상기 제어부(500)의 오류에 의해 상기 전원 차단 프로세스가 수행되지 않은 경우에는 상기 제어부(500)의 제어를 신뢰할 수 없기 때문이다. 상기 제어부(500)와 독립적으로 구성된 상기 마이컴(580)의 제어를 받음으로써 전원 차단의 신뢰도를 높일 수 있다.

여기서, 상기 PTC(610)는 상기 제 1 설정시간과 상기 제 2 설정시간 사이에서 동작될 수 있는 규격을 가진 제품으로 선택될 수 있을 것이다. 또는, 상기 냉장고(1)의 제작 시 상기 PTC(610)의 특성에 맞게 상기 제 1 설정시간과 상기 제 2 설정시간을 조절할 수 있을 것이다.

또한, 상기 제어부(500)가 오작동되어 상기와 같은 제어 방법이 수행되지 않는다고 하더라도, 상기 PTC(610)에 의해 최종적으로는 상기 구동 모터(51)에 공급되는 전원이 차단될 수 있으므로, 상기 냉장고(1)의 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 제어부(500)에 의한 전원 차단을 선행하고, 예비적으로 상기 PTC(610)에 의한 전원 차단이 이루어질 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 상기 상부 도어(17)의 인출입 기능을 사용할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 PTC(610)에 의해 상기 구동 모터(51)의 과열이 확실하게 방지되므로, 토크 및 회전 속도가 더 빠른 규격의 구동 모터가 사용되도록 상기 냉장고(1)를 설계하더라도 안전성을 보장할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 실시예의 변경, 추가, 삭제가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고를 보여주는 도면.

도 2는 도 1의 상부 도어가 인출된 모습을 보여주는 도면.

도 3은 도 2의 상부 도어의 분해 사시도.

도 4는 도 2의 구동 어셈블리가 슬라이드 어셈블리에 결합되는 모습을 자세히 보여주는 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법의 제어 흐름을 보여주는 블럭도.

도 6은 구동 모터로 3상 BLDC모터가 제공되는 경우 PTC의 장착예를 보여주는 도면.

도 7은 구동 모터로 단상 유도 모터가 제공되는 경우 PTC의 장착예를 보여주는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 보여주는 순서도.

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 도어와 함께 이동되는 구동 모터로 전원이 인가되는 단계;

   상기 도어 또는 상기 구동 모터에 부하가 가해지는지 여부가 감지되는 단계;

   상기 부하가 감지되는 경우 제어부에 의해 상기 구동 모터로 공급되는 전원이 1차적으로 차단되는 단계; 및

   상기 1차적인 전원 차단에 의해 전원이 차단되지 않은 경우, 전원 차단부에 의해 상기 구동 모터로 공급되는 전원이 2차적으로 차단되는 단계가 포함되는 냉장고의 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 전원 차단부는 전원 공급부로부터 상기 구동 모터로 전원이 전송되는 경로 상에 위치되는 PTC(Positive Temperature Coefficient)인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 1차적인 전원 차단 단계는,

   상기 부하 상황이 설정 시간 동안 계속되는 경우 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 전원이 차단된 후에는 상기 도어를 원 상태로 복귀시키거나, 상기 도어가 이동되는 방향으로 계속 이동되도록 상기 구동 모터가 회전되는 복귀 프로세스가 수행되는 냉장고의 제어 방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 2차적인 전원 차단 단계는,

    상기 1차적인 전원 차단 단계가 설정 시간 동안 지속된 후에 수행되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 2차적인 전원 차단 단계에서 설정 시간까지 상기 전원 차단부에 의해 전원이 차단되지 않은 경우 강제로 상기 구동 모터에 공급되는 전원이 차단되는 단계가 포함되는 냉장고의 제어 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 강제로 상기 구동 모터에 공급되는 전원을 차단하는 단계는 상기 제어부와 독립적으로 제공되는 마이컴에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.

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