JP6444180B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

従来、冷蔵庫の自動製氷装置で作られた氷を貯蔵する貯氷容器がある。貯氷容器は、扉に連動して貯氷容器が庫外に引き出される際に、貯氷容器の前方底部が下方に後方底部が上方に傾くようにして氷（貯蔵物）を取り出し易くする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４１０００２３号公報

ところで、従来の冷蔵庫は、扉に連動した貯氷容器が扉を引き出した後に稼動し、且つ収納する際、再度動く。そのため、稼動頻度が高く、稼動部の耐久性向上のためにレール、ヒンジなどを設けるためにコストがかかる。また、貯氷容器の稼動角度の記載がない。

そこで、貯氷容器の稼動角度によっては、大きく稼動すると引き出し、収納時に容器内容物の氷が稼動時の慣性力で貯氷容器外へ飛び出す可能性がある。また、省エネ意識が高い近年、極力冷気が逃げないように扉の開け閉めをしたいニーズに対し、冷蔵庫は貯氷容器を全開にしないと稼動しないという課題があった。

本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、貯氷容器から氷ができた順に取り出せる使い勝手が良好な冷蔵庫の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、第１の本発明の冷蔵庫は、給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、前記貯氷容器の底面は、その水平面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる５度以上５．５度以下の範囲内の傾斜角度を有している。

第２の本発明の冷蔵庫は、給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、前記製氷皿にできた氷を前記貯氷容器内に落下させることができる最も前方の位置と最も後方の位置の少なくとも中間より後方側に前記製氷皿が配置され、前記貯氷容器の底面は、その水平面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる５度以上５．５度以下の範囲内の傾斜角度を有している。

本発明によれば、貯氷容器から氷ができた順に取り出せる使い勝手が良好な冷蔵庫を実現できる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図。 冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＸ−Ｘ縦断面図。 冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図。 図２のＡ部拡大図。 図３のＢ部の内部構成の拡大図。 第１のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜が有る貯氷容器（１）の断面図。 第２のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜が有り、該傾斜に反り返しが有る貯氷容器（２）の断面図。 第３のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜を有する傾斜面が曲面である貯氷容器（３）の断面図。 第４のケースの貯氷容器の底面に中央から前方にかけて上方に傾斜がある貯氷容器（４）の断面図。 第５のケースの貯氷容器の底面に中央から前方に溝がある貯氷容器（５）の断面図。 （ａ）は第６のケースの貯氷容器（６）を側方から見た透視図、（ｂ）は第６のケースの貯氷容器（６）を前方から見た前面図、（ｃ）は第６のケースの貯氷容器（６）の内部構成を斜め上方から見た模式図。 第７のケースの貯氷容器の底面に中央から前方に曲面がある貯氷容器（７）の断面図。 第８のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に４度の傾斜を有する貯氷容器（８）の断面図。 各氷の座標より平均値と標準偏差を出した氷全体の位置平均のグラフを示す図。 古氷（白抜きで示す）と新氷（ハッチングで示す）の座標より平均値と標準偏差を出しｔ検定を行った氷の位置平均のグラフを示す図。 ０％（前方）−１９％、２０−３９％、４０−５９％、６０−７９％、８０−１００％（後方）の各範囲に古氷（白抜きで示す）と新氷（ハッチングで示す）がそれぞれ何個あったかを示す氷の位置分布のグラフを示す図。 氷を落とす位置を表わした貯氷容器と製氷皿を示す側面図。 （ａ）〜（ｅ）は貯氷容器の底面の傾斜と、氷を落とす位置との関係の検証する際の手順を表わした貯氷容器を示す上面図。 氷の落下位置が前方のときの場面（ｃ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が前方のときの場面（ｄ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が前方のときの場面（ｅ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が前方のときの場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が中方のときの場面（ｃ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が中方のときの場面（ｄ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が中方のときの場面（ｅ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が中方のときの場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が後方のときの場面（ｃ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が後方のときの場面（ｄ）の氷の落下位置を示す図。 氷の落下位置が後方のときの場面（ｅ）の氷の落下位置を示す図。 の落下位置が後方のときの場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図。 貯氷容器の底面の傾斜角度と貯氷容器内の貯氷の個数の変化を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、冷蔵庫における自動製氷装置において、できた氷から順に取り出せるように構成したものである。

＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に係る実施形態の冷蔵庫の正面図であり、図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＸ−Ｘ縦断面図である。
実施形態の冷蔵庫１は、上方から、冷蔵室２，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６とを備えて構成されている。なお、以下では、製氷室３と上段冷凍室４と下段冷凍室５を総称して冷凍室６０と呼ぶことがある。

冷蔵室２は、前方側に左右に分割され観音開きで手前側に開く冷蔵室扉２ａ，２ｂを備えている。また、製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ，上段冷凍室扉４ａ，下段冷凍室扉５ａ，野菜室扉６ａを備えている。
なお、以下では、冷蔵室扉２ａ，２ｂ，製氷室扉３ａ，上段冷凍室扉４ａ，下段冷凍室扉５ａ，野菜室扉６ａを単に扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａと称する。

また、冷蔵庫１は、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と、扉開放状態と判定された状態が所定時間、例えば、１分間以上継続された場合に、使用者にブザー音で報知するアラーム（図示せず），冷蔵室２や野菜室６、冷凍室６０の温度設定をする温度設定器（図示せず）等を備えている。

図２に示すように、冷蔵庫１の庫外と庫内は、発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を発泡して充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。冷蔵庫１の断熱箱体１０は複数の熱伝導率が低い真空断熱材２５を、断熱性能向上のために実装している。
庫内は、冷蔵温度の冷蔵室２と、冷凍温度の上段冷凍室４及び製氷室３（図１参照）とが、断熱仕切壁２８により隔てられている。また、冷凍温度の下段冷凍室５と、野菜の冷蔵温度の野菜室６とが、断熱仕切壁２９により隔てられている。

扉２ａ，２ｂの庫内側には、飲み物、小物などを収納する複数の扉ポケット３２（図２参照）が備えられている。また、冷蔵室２内は複数の棚３６により鉛直方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

上段冷凍室４，下段冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの室の前方に備えられる扉４ａ，５ａ，６ａと一体に、収納容器４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられている。収納容器４ｂ，５ｂ，６ｂは、扉４ａ，５ａ，６ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出せるようになっている。図１に示す製氷室３も同様に、扉３ａと一体に貯氷容器３ｂ（図２参照）が設けられ、貯氷容器３ｂは、扉３ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出せるようになっている。

＜冷蔵庫１の冷却構造＞
図３は、冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図であり、冷気ダクトや吹き出し口の配置などを示す図である。図４は図２のＡ部拡大図である。図５は図３のＢ部の内部構成の拡大図である。
図２に示すように、冷却器７は下段冷凍室５の略背部に備えられた冷却器収納室８内に設けられている。冷却器７の上方に設けられた庫内送風機９により冷却器７と熱交換して冷却された空気（以下、冷却器７で冷却されてできた低温の空気を冷気と称す）が冷蔵室送風ダクト１１を介して、冷蔵室２へ送られる。

また、冷気は、図３、図４に示す上段冷凍室送風ダクト１２，下段冷凍室５の送風ダクトである冷気ダクト１３及び図示しない製氷室送風ダクトを介して、上段冷凍室４，下段冷凍室５，製氷室３へ送られる。
また、冷気は、野菜室送風ダクト１６ｂ（図３参照）を介して、野菜室６へ送られる。冷蔵室２、冷凍室６０、野菜室６の各室への送風は、それぞれ冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ５０、および野菜室ダンパ４０の開閉により制御されている。

本冷蔵庫１では、野菜室ダンパ４０（図２参照）が下段冷凍室５と野菜室６の断熱仕切壁２９より下方であって、野菜室６の後部（背部）に配置されている。そのため、野菜室６の熱で冷凍温度の影響を抑えて野菜室ダンパ４０の凍結防止効果が得られる。また、野菜室６近くに、冷気を開閉制御する野菜室ダンパ４０が設けられているので、野菜室６の冷気制御がきめ細かに行えるため、保湿効果が高くなる。

また、野菜室送風ダクト１６ｂは冷凍温度帯の領域に配置されており、その終端に野菜室ダンパ４０が配置される。そのため、野菜室送風ダクト１６ｂは冷凍室６０の冷熱により低温に維持された状態となるので、温度変化による結露や氷結の発生を防止することができる。ちなみに、図３の破線、図２に示すように、冷蔵室２，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６の各送風ダクトは、冷蔵庫１の各室の背面側に設けられている。

風路は前後に分割されており、手前側風路が野菜室送風ダクト１６ｂ、奥側風路が冷蔵室戻りダクト１６ａとなっている。
具体的には、冷蔵室ダンパ２０，野菜室ダンパ４０が開状態、冷凍室ダンパ５０が閉状態のときには、冷気は、冷却器収納室８の上部で冷蔵室２側と野菜室６側に風路が分岐して、一方は冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃ（図２参照）から冷蔵室２へ送られる。他方は、野菜室送風ダクト１６ｂを経て野菜室６背面右側上部に設けられた野菜室吹き出し口６ｃ（図３参照）から野菜室６に流入して野菜室６を冷却する。

図３、図５に示すように、冷蔵室２の冷却を終えた後は、冷蔵室２背面右側下部に備えられた冷蔵室戻り口２ｄから冷蔵室戻りダクト１６ａを介して冷却器７の右側に設けられた冷蔵室戻り吐出口１８ａから冷却器収納室８に流入する。
そして、野菜室６の冷却を終えた後は、図２に示すように、断熱仕切壁２９の下部前方に設けられた、野菜室戻り口６ｄから、野菜室戻りダクト１８を介して、冷却器７の左側に設けられた野菜室戻り吐出口１８ａから冷却器収納室８に流入する。

図３では、冷凍室ダンパ５０（図２参照）が省略されているが、冷凍室ダンパ５０が開状態のとき、冷却器７で熱交換された冷気が、庫内送風機９により、図示しない製氷室送風ダクトや上段冷凍室送風ダクト１２を経て吹き出し口３ｃ，４ｃからそれぞれ製氷室３，上段冷凍室４へ送風される。また、図２に示すように、冷却器７で熱交換された冷気は、冷気ダクト１３を経て吹き出し口５ｃから下段冷凍室５へ送風される。

一般に、周囲温度に対して低温の冷気は、気体分子の密度差から、上方から下方に向かう下降流を形成する。そのため、冷気は貯蔵室２の上方により多く供給することで、庫内を良好に冷却できる。図４に示すように、冷凍室ダンパ５０を庫内送風機９の上方に設置することで、庫内送風機９からの送風をスムーズに、冷凍温度帯室の冷凍室６０の上段に位置する製氷室３や上段冷凍室４に上部から送風できる構成である。

図５に示すように、冷蔵室２からの戻り冷気は、冷却器収納室８の側方に備えられた冷蔵室戻りダクト１６ａを通って、冷却器収納室８に流入する。
野菜室６からの戻り冷気は、野菜室戻り口６ｄ（図２参照）から断熱仕切壁２９の中に設けられた野菜室戻りダクト１８に流入する。そして、図４に示すように、野菜室戻りダクト１８に流入した野菜室６からの戻り冷気は、野菜室戻りダクト１８を通って、図５に示す冷却器収納室８の下部前方に設けられる冷却器７の左側の野菜室戻り吐出口１８ａから、冷却器収納室８に流入する。

一方、図４に示すように、冷凍室６０を冷却した冷気は、冷却器収納室８と冷凍室６０を仕切る仕切板５４の下部に備えられる冷凍室戻り口１７を介して冷却器収納室８に流入する。

＜冷却器収納室８近傍の構造＞
冷却器収納室８の下方には、図４、図５に示すように、除霜ヒータ２２が備えられている。除霜ヒータ２２は、ガラス管ヒータであり、ガラス管の外周にはアルミニウム製の放熱フィン２２ａが備えられている。除霜ヒータ２２の上方には、除霜水が除霜ヒータ２２に滴下することを防止するために、上部カバー５３が設けられている。

冷却器７及びその周辺の冷却器収納室８の壁に付着した霜が除霜ヒータ２２の除霜により融解することで生じた除霜水は、冷却器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に、排水管２７を介して後記する機械室１９に配された蒸発皿２１に達する。蒸発皿２１上の除霜水は、圧縮機２４および機械室１９内に配設される図示しない凝縮器の発熱により蒸発する。

＜製氷動作＞
次に、製氷の動作について説明する。
図３に示す給水タンクＴに水を入れセットすることにより自動製氷機Ｉで氷が製氷皿ｉｄに自動的にできる。

氷は、製氷皿ｉｄから離氷する前に検氷レバー３ｄａ（図６参照）により貯氷容器３ｂ内の氷の量を検出し、製氷皿ｉｄから離氷可能か否か検出する。詳細には、製氷皿ｉｄからの離氷に際して、検氷レバー３ｄａを図示しないモータにより下方に向けて回動する。そして、貯氷容器３ｂ内に氷を入れるスペースが無い場合には、検氷レバー３ｄａが所定範囲を回動できる。

一方、氷が貯氷容器３ｂ内に入っており、氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることが困難な場合には、検氷レバー３ｄａが貯氷容器３ｂ内の氷に当接して下方に回動できず、トルクが急上昇し、モータに流れる電流が増加する。従って、検氷レバー３ｄａを回動させるトルクの上昇により、貯氷容器３ｂ内に氷があり、製氷皿ｉｄ（図６参照）内の自動製氷機Ｉで作った氷を落下させることができないことを検知できる。
こうして、貯氷容器３ｂ内に氷を貯めるスペース（空間）があるか否か、貯氷容器３ｂ内のスペース（空間）を、検氷レバー３ｄａを回動させて調べる。離氷可能と判断した場合は、氷を製氷皿ｉｄから離脱し、貯氷容器３ｂ内に氷を落とす。

＜貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜と、古い氷（先に取り出す氷）と新しい氷（後に取り出す氷）との位置の検証＞
使用者が貯氷容器３ｂ内の氷をできた順番に取り出せる、換言すれば古い氷を新しい氷より先に取り出せる構成を明らかにする検討を行った。検討に際しては、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜に着目した。
そこで、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜と、古い氷（先に取り出す氷）と新しい氷（後に取り出す氷）との位置の検証を、以下の第１の実験と第２の実験とで行った。

＜第１の実験：貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの状態と古い氷と新しい氷の位置の検証＞
第１の実験として、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの状態と古い氷と新しい氷の位置の検証を行った。
以下、貯氷容器３ｂの底面の傾斜と、古い氷（先に取り出す氷）と新しい氷（後に取り出す氷）との位置との関係について説明する。

次の図６〜図１３の８つのケースについて実験（検討）を行った。
第１のケースは、図６に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜角がある貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（１）とする。図６は、第１のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜がある貯氷容器（１）の断面図である。

第２のケースは、図７に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜があり、該傾斜に反り返し３ｂｏが有る貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（２）とする。 図７は、第２のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜があり、該傾斜に反り返しが有る貯氷容器（２）の断面図である。

第３のケースは、図８に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜を有する傾斜面が曲面である貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（３）とする。図８は、第３のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜を有する傾斜面が曲面である貯氷容器（３）の断面図である。

第４のケースは、図９に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが中央から前方にかけて上方に傾斜がある貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（４）とする。図９は、第４のケースの貯氷容器の底面に中央から前方にかけて上方に傾斜がある貯氷容器（４）の断面図である。

第５のケースは、図１０に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが中央から前方に溝３ｂｍがある貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（５）とする。図１０は、第５のケースの貯氷容器の底面に中央から前方に溝がある貯氷容器（５）の断面図である。

第６のケースは、図１１に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜があるとともに、右から左へ傾斜がある貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（６）とする。図１１は、第６のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に２度の傾斜があるとともに、右から左へ傾斜がある貯氷容器（６）の図である。図１１（ａ）は、第６のケースの貯氷容器（６）を側方から見た透視図であり、図１１（ｂ）は、第６のケースの貯氷容器（６）を前方から見た前面図であり、図１１（ｃ）は、第６のケースの貯氷容器（６）の内部構成を斜め上方から見た模式図である。

第７のケースは、図１２に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが中央から前方に曲面がある貯氷容器３ｂである。これを貯氷容器（７）とする。図１２は、第７のケースの貯氷容器の底面に中央から前方に曲面がある貯氷容器（７）の断面図である。

第８のケースは、図１３に示す貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に４度の傾斜がある貯氷容器３ｂである。これを、貯氷容器（８）とする。図１３は、第８のケースの貯氷容器の底面に前方から後方にかけて上方に４度の傾斜を有する貯氷容器（８）の断面図である。
第１のケース〜第８のケースにおいて、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの状態と古い氷と新しい氷の位置との関係の検証を行った。

以下、各貯氷容器３ｂをケースを表わす括弧付きの番号で示す。
図６〜図１３に示すように、製氷皿ｉｄを貯氷容器３ｂ後方の上部に配置する。まず、製氷皿ｉｄにおいて透明な水で製氷した氷（先に取り出す氷）を、製氷皿ｉｄを上下反転させて捩じって離氷させ落下させる。透明な水で製氷した氷を透明氷と称する。
そして、そのまま、貯氷容器３ｂの扉３ｂｄを、前後方向（図６〜図１３の矢印α）に移動させ開閉する。

次に、透明氷（先に取り出す氷）を残したまま、別に青色に着色した水で製氷した氷（後に取り出す氷）を、製氷皿ｉｄを上下反転させて捩じって離氷させ落下させる。その状態で、貯氷容器３ｂの扉３ｂｄを、前後方向（図６〜図１３の矢印α）に移動させて開閉する。

このときの貯氷容器３ｂ内の氷の配置を、図６から図１３の第１〜第８のケースの貯氷容器（１）〜（８）で比較した。
比較方法は、貯氷容器３ｂ内の氷の配置を最前方を０％、最後方を１００％の座標に置き換え、図１４〜図１６に結果を示す。

図１４に、各氷の座標より平均値と標準偏差を出した氷全体の位置平均のグラフを示す。
図１４より全体的に氷が前方によっているのは、図７の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方かけて上方に２度の傾斜が有り、該傾斜に反り返し３ｂｏが有る貯氷容器（２）と、図１３の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に４度の傾斜がある貯氷容器（８）である。

図１５に、透明氷(以下古氷と示す)（白抜きで示す）と青い氷（以下新氷）（ハッチングで示す）の座標より平均値と標準偏差を出しｔ検定を行った氷の位置平均のグラフを示す。ｔ検定で、逆転の可能性が１％未満（ｐ＜０．０１）のものは、＊印で示す。

図１５より古氷が新氷よりも前にあるのは、図７の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜が有り、該傾斜に反り返し３ｂｏが有る貯氷容器（２）と、図８の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜を有する傾斜面が曲面である貯氷容器（３）と、図１３の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に４度の傾斜がある貯氷容器（８）である。貯氷容器（２）、（３）、（８）は、古氷が新氷よりも前に有り、ｔ検定で逆転の可能性が１％未満（ｐ＜０．０１）の結果であった。

図１６に、０％（最前方）−１９％、２０−３９％、４０−５９％、６０−７９％、８０−１００％（最後方）の各範囲に古氷（白抜きで示す）と新氷（ハッチングで示す）がそれぞれ何個あったかを示す氷の位置分布のグラフを示す。
図１６より、比較的古氷（白抜き）と新氷（ハッチング）が混ざっていないものは、図６の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜が有る貯氷容器（１）と、図８の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に２度の傾斜を有する傾斜面が曲面である貯氷容器（３）と、図１３の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に４度の傾斜がある貯氷容器（８）である。

古氷（白抜き）より新氷（ハッチング）が前方にあるのは、貯氷容器（３）、（８）であり、貯氷容器（８）の方が、貯氷容器（３）よりも古氷（白抜き）がより前方にあることが確認された。

以上の図１４、図１５、図１６の結果より、氷が前方にあり（図１４参照）、かつ古氷が新氷よりも前にあり（図１５参照）、氷の混ざりにくい（図１６参照）のは、図１３の貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが前方から後方にかけて上方に４度の傾斜がある貯氷容器（８）であることが明らかになった。

＜第２の実験：貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜と、氷を落とす位置との関係の検証＞
次に、「新氷を落とす位置が後にある程、古氷が新氷の前に落ちやすく、傾斜が大きいほど落下後に氷の移動が少ないため、氷が混ざりにくく古氷が新氷よりも先に取り出せる」という考えに基づき、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜と、氷を落とす位置に着目し、実験を行った。

氷を落とす位置を前方、中方、後方に設定し、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度は、水平面に対して、０度から、手前から後方にかけて上方に１０度上がるまでの各１度毎の１１種類の傾斜を評価した。

＜装置と条件＞
室温は１９℃に設定した。
氷は、古氷を透明に着色し、新氷を青色に着色し、ともに１２個ずつ製氷した。製氷皿ｉｄに水を入れ、冷凍室６０で凍らせて製氷を行った。
氷は、製氷皿ｉｄを回転させ、捩じって落下させた。
貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度は、傾斜が０度から１０度まで１度毎に傾斜板で傾斜を設定した。

図１７は、氷を落とす位置を表わした貯氷容器と製氷皿を示す側面図である。
図１７に示すように、不図示の落下装置で氷を落とす位置は、製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略１１３ｍｍ手前に配置される（従来の落下位置の）場合を前方とする。また、製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略７３ｍｍ手前に配置される場合を中方とする。また、製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略７ｍｍ後方に配置される場合を後方とする。

検証は、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜を０度から１０度まで１度毎に変化させる。そして、それぞれの角度において、氷の落下位置が上記の前方、中方、後方の計３３条件で行った。
図１８（ａ）〜（ｅ）は、貯氷容器の底面の傾斜と、氷を落とす位置との関係の検証する際の手順を表わした貯氷容器を示す上面図である。

＜手順＞
１．傾斜板を貯氷容器３ｂ内に設置し、氷が溶けないように貯氷容器３ｂ内を充分冷やした。

２．透明氷（古氷）の製氷皿ｉｄを不図示の落下装置に取り付けた後、貯氷容器３ｂに取り付け製氷皿ｉｄを回転させて氷を落下させた（図１８（ａ）参照）。これを、場面（ａ）とする。

３．透明氷（古氷）の落下位置が動かないように静かに貯氷容器３ｂを後方に押して閉め、貯氷容器３ｂ内を充分冷やした。貯氷容器３ｂを５回開閉し（平均速度開は４１４．０ｍｍ／ｓ、平均速度閉は４７８．４ｍｍ／ｓ）、透明氷（古氷）の移動位置を記録した（図１８（ｂ）参照）。これを、場面（ｂ）とする。

４．青氷（新氷）を落下させ、透明氷（古氷）と青氷（新氷）の位置を記録した（図１８（ｃ）参照）。これを、場面（ｃ）とする。

５．青氷（新氷）、透明氷（古氷）が動かないように静かに貯氷容器３ｂを閉め、貯氷容器３ｂ内を充分冷やした。貯氷容器３ｂを５回開閉し（平均速度開は４１４．０ｍｍ／ｓ、平均速度閉は４７８．４ｍｍ／ｓ）、透明氷（古氷）と青氷（新氷）の移動位置を記録した（図１８（ｄ）参照）。これを、場面（ｄ）とする。

６．貯氷容器３ｂを静かに閉めた後、１回開け（平均速度開は４１４．０ｍｍ／ｓ）記録した（図１８（ｅ）参照）。これを、場面（ｅ）とする。
以上の青氷（新氷）、透明氷（古氷）が落下や移動した場面を分け、場面（ａ）から場面（ｅ）と称す（図１８（ａ）〜図１８（ｅ）参照）。

＜読み取り方法＞
貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの手前側の壁面からの寸法ｓ（図１８（ａ）参照）をとる。手前側の壁面３ｂ１での寸法ｓは０ｍｍであり、後方側の壁面３ｂ２での寸法ｓは３４０ｍｍである。そのため、座標値が大きいほど青氷（新氷）、透明氷（古氷）が後にあることを示す。青氷（新氷）、透明氷（古氷）の略中心の座標位置を取得した。

＜解析方法＞
場面（ａ）から場面（ｅ）ごとに、３回の試行における古氷（透明氷）と新氷（青氷）の落下位置の平均値と標準偏差を算出した。その際、最小よりの２つの値と、最大よりの２つの値を外れ値として除外した。
場面（ｃ）から場面（ｅ）は、古氷（透明氷）と新氷（青氷）の落下位置で、対応のないｔ検定を行った。

また、場面（ｄ）の後、貯氷容器３ｂが手前側に引き出されず、３度面に氷が落ちた場合を考え、３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲として、場面（ａ）の０度の氷の落下位置の平均値±標準偏差の範囲を定義した。
場面（ａ）の０度の氷の落下位置と、場面（ｄ）における新氷（青氷）の落下位置で対応のないｔ検定を行った。

＜結果＞
以下の図１９〜図３０は、横軸を傾斜角度（度）、縦軸（ｍｍ）を氷の位置とし、傾斜角度ごとの氷の位置の平均値と標準偏差を表わしたものである。図上の白丸が古氷（透明氷）（始めに落とした氷）の平均値、白抜きバーは標準偏差である。また、図上の黒丸が新氷（青氷）（後に落とした氷）の平均値、ハッチバーは標準偏差である。

図１９〜図２２は、それぞれ氷の落下位置が前方のときの場面（ｃ）、場面（ｄ）、場面（ｅ）、および場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図である。
図２３〜図２６は、それぞれ氷の落下位置が中方のときの場面（ｃ）、場面（ｄ）、場面（ｅ）、および場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図である。

図２７〜図３０は、それぞれ氷の落下位置が後方のときの場面（ｃ）、場面（ｄ）、場面（ｅ）、および場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲の氷の落下位置を示す図である。

図２２、図２６、図３０には、３度目に落ちると予想される範囲（場面（ａ）の０度の氷の落下位置の平均値±標準偏差）を破線で囲んで示した。
また、場面（ｃ）から場面（ｅ）では、新氷（青氷）と古氷（透明氷）の落下位置の平均値のｔ検定において、有意水準０．０１％未満であったところに、＊＊マークを付し、有意水準０．０１％以上０．０５％未満であったところに、＊マークを付した。

氷の落下位置は、前方（図１９〜図２２）、中方（図２３〜図２６）、後方（図２７〜図３０）で、場面（ｃ）から場面（ｅ）ごとと、場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲を加えた図２２、図２６、図３０で示した。

場面（ｄ）に３度目に氷が落ちると予想される落下位置の範囲を加えた図２２、図２６、図３０については、場面（ａ）の０度の氷の落下位置と、場面（ｄ）における新氷（青氷）の落下位置でのｔ検定の結果において、有意水準０．０１％未満であったところに＊＊マーク、有意水準０．０１％以上０．０５％未満であったところに＊マークを帯の上部に記した。

＜考察＞
はじめに、場面（ｃ）から場面（ｅ）から、「古い氷が新しくできた氷よりも先に取り出せるか」を考察する。
古氷（透明氷）と新氷（青氷）の落下位置のｔ検定の結果において、新氷の落下位置と古氷の落下位置に有意差があり、かつ古氷の位置の平均値と標準偏差の幅より手前であったとき、古氷と新氷が分離していると判断することができる。

＜図１８（ｃ）の場面（ｃ）の場合＞
・落下位置が前方のとき
図１９より、傾斜角度が４〜１０度では、古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度５、６度のとき有意水準０．０５％未満、８〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷（より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が中方のとき
図２３より、傾斜角度が４〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度５〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が後方のとき
図２７より、傾斜角度が４〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度４〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

＜図１８（ｄ）の場面（ｄ）の場合＞
・落下位置が前方のとき
図２０より、傾斜角度が５〜１０度では、古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度６、８、１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が中方のとき
図２４より、傾斜角度が５〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度６〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が後方のとき
図２８より、傾斜角度が４〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度４〜６、８〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

＜図１８（ｅ）の場面（ｅ）の場合＞
・落下位置が前方のとき
図２１より、傾斜角度が４〜１０度では、古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度８、１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が中方のとき
図２５より、傾斜角度が５〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度５度のとき有意水準０．０５％未満であり、傾斜角度６〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

・落下位置が後方のとき
図２９より、傾斜角度が４〜１０度で古氷が新氷より手前にある。ｔ検定の結果より傾斜角度４〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で有意に古氷が新氷より手前にあり、古氷と新氷とが分離していると言える。

＜図１８の場面（ｃ）、場面（ｄ）、場面（ｅ）の結果の考察＞
図１８の場面（ｃ）、場面（ｄ）、場面（ｅ）の結果より、前方では８度付近、中方では５〜６度付近、後方では４度付近から１０度までで、古氷が手前、新氷が奥に位置し、かつ古氷と新氷とが混ざらずに分離すると考えられる。従って、落下位置が後方になるほど少ない傾斜角度で古氷が手前、新氷が奥に位置し、かつ古氷と新氷とが混ざらずに分離していると言える。

また、図１８の場面（ｃ）において、古氷が手前、新氷が奥に位置し、かつ古氷と新氷とが混ざらずに分離していると、貯氷容器３ｂの開閉による氷の移動を想定した図１８の場面（ｄ）、新氷を落下させ５回開閉後に取り出すことを想定して１回だけ手前に引き出した図１８の場面（ｅ）においても、新氷と古氷の位置は近づくが古氷は手前、新氷が奥に位置し、古氷が新氷よりも取り出し易くなると考えられる。

＜「３度目に落した氷が２度目に落した氷よりも奥に落ちるか」の考察＞
次に、図２２、図２６、図３０から、図１８の場面（ｄ）＋３度目に氷が落ちると予想される範囲より、「３度目に落した氷が２度目に落した氷よるも奥に落ちるか」について考察する。

・落下位置が前方のとき
図２２より、図１８の場面（ｄ）＋３度目に氷が落ちると予想される範囲より、ｔ検定の結果、傾斜角度が５度のとき有意水準０．０５％未満で、かつ、６、８〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で、予想される３度目に落下する氷が新氷より有意に奥にあると言える。

・落下位置が中方のとき
図２６より、図１８の場面（ｄ）＋３度目に氷が落ちると予想される範囲より、ｔ検定の結果、傾斜角度が７度のとき有意水準０．０５％未満で、かつ、４〜６、８〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で、予想される３度目に落下する氷が新氷より有意に奥にあると言える。

・落下位置が後方のとき
図３０より、図１８の場面（ｄ）＋３度目に氷が落ちると予想される範囲より、ｔ検定の結果、傾斜角度が４〜１０度のとき有意水準０．０１％未満で、予想される３度目に落下する氷が新氷より有意に奥にあると言える。

・以上の図２２、図２６、図３０の図１８の場面（ｄ）＋３度目に氷が落ちると予想される範囲より、前方では５度、中方、後方では４〜１０度のとき、３度目に落とした氷が２度目に落とした氷よりも奥に落下するようになると考えられる。

＜貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度と貯氷容器３ｂ内の貯氷の個数＞
図３１は、貯氷容器の底面の傾斜角度と貯氷容器内の貯氷の個数の変化を示すグラフである。
図３１では、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度０度で何個の氷が入るかを実際に求めた。そして、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度に従って貯氷容器３ｂの容積をそれぞれ算出し、底面３ｂｔの傾斜角度毎の貯氷容器３ｂの容積に応じて何個の氷が入るかを算出したものである。
図３１より、底面３ｂｔに１度の傾斜を付けると貯氷個数が約９個減少することが分る。

＜結論＞
１．氷の落下位置を後方に移動させることにより、古氷が新氷より手前にあるようにする場合、必要な貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの傾斜角度が小さくできる。そのため、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も後方の位置に配置するとよい。製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も後方の位置とは、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させる場合、氷が貯氷容器３ｂ外に落ちない製氷皿ｉｄの最も後方の位置を意味する。

または、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も前方の位置と最も後方の位置の少なくとも中間より後方側に製氷皿ｉｄを配置するとよい。製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も前方の位置とは、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させる場合、氷が貯氷容器３ｂ外に落ちない製氷皿ｉｄの最も前方の位置を意味する。

さらに、望ましくは、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も前方の位置と最も後方の位置の距離の後方側１／３内に製氷皿ｉｄを配置するとよい。さらに、望ましくは、製氷皿ｉｄにできた氷を貯氷容器３ｂ内に落下させることができる最も前方の位置と最も後方の位置の距離の後方側１／４内に製氷皿ｉｄを配置するとよい。

２．今回の検証により、前方（図１７の製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略１１３ｍｍ手前の位置に配置）で氷を落下させる場合、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの後方にかけて上方に傾斜角度８度以上１０度以下で、古氷が新氷より先に取り出せる有意な効果が得られる（図２２参照）。なお、傾斜角度７．５度以上１０度以下で同様なほぼ好ましい結果が得られると考えられる。

３．また、中方（図１７の製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略７３ｍｍ手前の位置に配置）で氷を落下させる場合、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの後方にかけて上方に傾斜角度５度もしくは６度以上１０度以下で、古氷が新氷より先に取り出せる有意な効果が得られる（図２６参照）。なお、傾斜角度４度以上１０度以下で同様なほぼ好ましい結果が得られると考えられる。

４．また、後方（図１７の製氷皿ｉｄの後端縁ｉｄ１が貯氷容器３ｂの後壁外面３ｂ３から略７ｍｍ後方の位置に配置）で氷を落下させる場合、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの後方にかけて上方に傾斜角度４以上１０度以下で、古氷が新氷より先に取り出せる有意な効果が得られる（図３０参照）。なお、傾斜角度３度以上１０度以下で同様なほぼ好ましい結果が得られると考えられる。

５．貯氷容器３ｂ内の貯氷個数を考慮すると、古氷が新氷より先に取り出せるには、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが後方にかけて上方に傾斜角度４度プラス・マイナス１．５度が好ましい。さらに好ましくは、傾斜角度４度プラス・マイナス１度がよい。

以上を総合的に勘案すると、製氷皿ｉｄ内の氷を貯氷容器３ｂ内に落下させる位置を考慮せず貯氷容器３ｂ内の貯氷個数を考慮すると、古氷が新氷より先に取り出せるには、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔが後方にかけて上方に傾斜角度４度プラス・マイナス１．５度が好ましい。さらに好ましくは、傾斜角度４度プラス・マイナス１度が好ましい。

上記構成によれば、扉３ａと連動して貯氷容器３ｂを引き出す際に製氷された氷が容器の冷蔵庫正面側に移動し、製氷された順に氷を取り出すことが出来る。製氷された氷が手前に集まることで、製氷順に氷が取り出すことができ、氷の取り出しやすさが向上する。

また、古い氷の上に新しい氷が堆積しにくくなるので、長く滞留し昇華により小さくなってしまう氷ができにくくなる。

また、製氷順に氷が取り出されるので、製氷された氷が貯氷容器内に滞留する時間が短くなるもしくは均一化するので、冷気に含まれる悪臭を吸着しにくくなり、美味しい氷として消費できるようになる。そのため、まずい氷が無くなり、まずい氷を食したり、捨ててしまうことがなくなる。

また、古い氷から順番に消費されるので、衛生面が向上する。
従って、冷蔵庫１の製氷機能が向上し、貯氷容器から氷ができた順に取り出せる使い勝手が良好な冷蔵庫１を実現できる。

＜＜その他の実施形態＞＞
１．前記実施形態では、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔを平面の場合を例示したが、傾斜角の曲率を有する面としてもよい。

２．前記実施形態では、貯氷容器３ｂの底面３ｂｔの全体に傾斜を付ける例を示したが、一部を平面として他部を所定の傾斜角度の傾斜面としてもよい。また、一部を平面として他部を所定の傾斜角度を有する曲面で形成してもよい。また、一部を所定の傾斜角度の傾斜面として、他部を所定の傾斜角度の曲面で形成してもよい。

３．なお、前記実施形態はそれぞれ独立して説明したが、実施形態で説明した各構成を適宜組み合わせて構成してもよい。

４．なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、様々な実施形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分り易く説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、説明した構成の一部を含むものであってもよい。

１ 冷蔵庫
３ｂ 貯氷容器
３ｂ３ 後壁外面
Ｉ 自動製氷機（自動製氷装置）
ｉｄ 製氷皿
ｉｄ１ 後端縁
Ｔ 給水タンク

Claims (5)

1. 給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、
   前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、
   前記貯氷容器の底面は、その水平面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる５度以上５．５度以下の範囲内の傾斜角度を有する
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、
   前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、
   前記製氷皿は、その後端縁が前記貯氷容器の後壁外面から略１１３ｍｍ手前に位置するように配置される場合、
   前記貯氷容器の底面は、該貯氷容器の下面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる７．５度以上１０度以下の範囲内の傾斜角度を有する面である
   ことを特徴とする冷蔵庫。
3. 給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、
   前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、
   前記製氷皿は、その後端縁が前記貯氷容器の後壁外面から略７３ｍｍ手前に位置するように配置される場合、
   前記貯氷容器の底面は、該貯氷容器の下面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる５度以上１０度以下の範囲内の傾斜角度を有する面である
   ことを特徴とする冷蔵庫。
4. 給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、
   前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、
   前記製氷皿は、その後端縁が前記貯氷容器の後壁外面から略７ｍｍ後方に位置するように配置される場合、
   前記貯氷容器の底面は、該貯氷容器の下面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる４度以上１０度以下の範囲内の傾斜角度を有する面である
   ことを特徴とする冷蔵庫。
5. 給水タンクに入れられる水から自動製氷装置で氷が作られる製氷皿と、
   前記製氷皿内の氷を落下させて貯蔵する引き出し式の貯氷容器とを備え、
   前記製氷皿にできた氷を前記貯氷容器内に落下させることができる最も前方の位置と最も後方の位置の少なくとも中間より後方側に前記製氷皿が配置され、
   前記貯氷容器の底面は、その水平面に対して手前から後方にかけて次第に高くなる５度以上５．５度以下の範囲内の傾斜角度を有する
   ことを特徴とする冷蔵庫。

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