JP5586534B2 - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、製氷装置を備えた冷凍冷蔵庫に関する。

従来、自動的に氷を作る自動製氷装置を備えた冷蔵庫が知られている。
このようなものとして、冷凍室内に自動製氷装置を設け、冷凍室内に冷気を送出するための吹出口から冷気を吹き出すとともに、この吹出口とは別に設けられた冷気通路によって製氷皿の上面に冷気を吹き出すようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、製氷室の製氷装置に供給される冷気の風路を、主風路と複数の副風路とに分離し、「主風路２１により、製氷皿１１の後方から製氷皿１１の前端部にかけて冷気が供給される」ようにするとともに、「副風路２２および副風路２３を通過する冷気は、複数の開口部１７を介し、製氷皿１１の斜め上方から製氷皿１１に供給される」ようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、冷気を送る送風機に対向して形成された吹出口から冷凍室内に冷気を吹き出すとともに、この吹出口の上方に設けられた冷気流路ダクトに連通する複数の吐出口から製氷皿に対して冷気を吹き出すようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−３３１５５号公報（第２頁、第３頁、図１） 特開２０１０−４３８２３号公報（第７〜９頁、図５） 特開平９−１１３０９５号公報（第２頁、第３頁、図２）

ところで、製氷皿に氷を作る際には、製氷皿の上方から冷気を吹き付けて直接的に冷却した方が、製氷皿の周囲から間接的に冷却するよりも製氷効率がよい。
上記特許文献１に記載のものは、冷凍室後方の製氷皿下方と製氷皿上方とに２つの吹出口を有しているため、送風機からの冷気流量が２つの吹出口に分散される。このため、製氷皿を直接冷却するために製氷皿上方に設けられた吹出口からの冷気流量は、相対的に小さくなり、製氷効率を向上させることが困難であった。

また、上記特許文献２に記載のものは、製氷皿の後方から前方にかけて冷気を供給する主風路と、製氷皿の斜め上方から製氷皿に冷気を供給する副風路とを備えている。しかしながら、主風路からの冷気と副風路からの冷気とが交わるため、相対的に流量の少ない副風路からの冷気が主風路からの冷気によってその流れ方向が変えられてしまい、製氷効率を低下させることとなっていた。

また、上記特許文献１、３に記載のものは、送風機からの冷気を、送風機の冷気送風方向に対してほぼ直交する方向（上方）に一旦導いた上で、製氷皿用の吹出口から製氷皿の上面に対して冷気を吹き出す構成である。このため、送風機から製氷皿用の吹出口に至る冷気の流れが悪く、圧力損失が大きく、送風機からの送風量に対して製氷皿に供給される送風量が減少することとなり、製氷効率が低かった。

このように、従来の製氷装置を備えた冷凍冷蔵庫においては、製氷効率において更なる改善が望まれていた。
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、製氷室における製氷効率を向上させることのできる冷凍冷蔵庫を提供するものである。

本発明に係る冷凍冷蔵庫は、冷気流入口を有する製氷室と、製氷室内に配置され、複数の氷室が区画形成された製氷皿と、製氷皿の上方に配置され、冷気流入口に接続されて冷気流入口からの冷気の通風路が形成される導風トレーとを備え、導風トレーには、製氷皿のそれぞれの氷室に対応して設けられ、製氷皿に対して上方から冷気を供給するための複数の吐出口が形成されており、導風トレーの底板上面に、吐出口とは別に設けられた開口部の外周に起立する隔壁を備え、冷気流入口から製氷室内に流入した冷気を、導風トレーの複数の吐出口のみから、製氷皿の上方に供給するようにしたものである。

本発明に係る冷凍冷蔵庫は、製氷室に供給される冷気を製氷に利用する効率を高めることができる。

実施の形態に係る冷凍冷蔵庫の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 実施の形態に係る製氷室およびこの周辺部の要部断面模式図である。 実施の形態に係る製氷皿を収納した状態の製氷装置の斜視図である。 実施の形態に係る製氷皿を引き出した状態の製氷装置の斜視図である。 実施の形態に係る製氷装置の、給水パイプとサーモパイルを取り外した状態の上面図である。 実施の形態に係る製氷装置の、給水パイプとサーモパイルを取り付けた状態の上面図である。 図７のＣ−Ｃ断面図である。 図７のＤ−Ｄ断面図である。 実施の形態に係る製氷装置を前面から見た場合の、製氷皿と第一風路および第二風路の配置を説明する図である。 実施の形態に係る冷凍冷蔵庫の送風機近傍の要部断面模式図である。 実施の形態に係る製氷装置における冷気の流れを説明する図である。

以下、本発明の冷凍冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本実施の形態に係る冷凍冷蔵庫の正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
冷凍冷蔵庫１００は、前面を開口したほぼ直方体の箱体４０を仕切ることにより構成された複数の貯蔵室を備える。箱体４０は、例えば鋼板製の外箱と合成樹脂製の内箱からなり、両者間には断熱材等が充填されている。

冷凍冷蔵庫１００は、貯蔵室として、冷蔵室２００、製氷室３００、切替室４００、冷凍室５００、野菜室６００を備える。冷蔵室２００は冷凍冷蔵庫１００の最上部に設けられ、冷蔵室２００の下方には製氷室３００および切替室４００が左右に並んで設けられている。これら製氷室３００および切替室４００の下方には冷凍室５００が設けられ、冷凍室５００の下方には野菜室６００が設けられている。

冷凍冷蔵庫１００の各貯蔵室は、箱体４０を仕切壁によって仕切ることにより形成されている。冷蔵室２００と製氷室３００および切替室４００との間は、仕切壁４１で仕切られている。製氷室３００および切替室４００と冷凍室５００との間は、仕切壁４２で仕切られている。冷凍室５００と野菜室６００との間は、仕切壁４３で仕切られている。なお、左右に並んで設けられた製氷室３００と切替室４００との間も、図示しない仕切壁により仕切られている。

各貯蔵室は、設定可能な温度帯（設定温度帯）によって区別されており、例えば、冷蔵室２００は約０℃〜４℃、野菜室６００は約３℃〜１０℃、製氷室３００は約−１８℃、冷凍室５００は約−１６℃〜−２２℃にそれぞれ設定可能となっている。また、切替室４００は、チルド（約０℃）やソフト冷凍（約−７℃）などの温度帯に切り替えることが可能である。なお、各貯蔵室の設定温度はこれに限るものではない。

冷蔵室２００の前面開口部には、観音開き（ヒンジ式）の扉２０１が開閉自在に取り付けられている。冷蔵室２００の内部には複数の載置棚が設けられており、扉２０１を開けることで、食品などの被冷却物を載置棚に載置可能となっている。なお、載置棚に加え、またはこれに代えて、上面を開口した箱状の収納容器を配置してもよい。

製氷室３００、切替室４００、冷凍室５００、および野菜室６００の前面開口部には、それぞれ引き出し式の扉３０１、４０１、５０１、６０１が開閉自在に設けられている。
なお、製氷室３００、切替室４００、冷凍室５００、および野菜室６００内には、それぞれ各扉の移動に伴って前後方向に移動する収納容器が１つまたは複数収納されており、食品などの被冷却物が収納可能となっている。なお、収納容器に加え、またはこれに代えて、食品等を載置するための載置棚を配置してもよい。

冷蔵室２００、製氷室３００、切替室４００、冷凍室５００、および野菜室６００の背面側には、背面壁４４が設けられている。そして、背面壁４４と箱体４０の背面との間には、冷気供給風路４５および冷却室５１が設けられている。
冷却室５１は、例えば冷凍室５００の背面側と対向する範囲に設けられている。
冷却室５１には冷却器５３が設けられ、冷却器５３の上側には送風機５４が設けられている。

各貯蔵室に対応する背面壁４４には、冷却器５３からの冷気を貯蔵室内に流入させる流入口と、この冷気を貯蔵室から流出させる流出口とが形成されている。
冷気供給風路４５には、各貯蔵室の流入口へ冷気を供給または遮断するダンパが設けられている。

次に、冷凍冷蔵庫１００に搭載された冷凍サイクルの動作、および冷凍冷蔵庫１００内の空気流れについて説明する。

冷凍冷蔵庫１００の背面最下部には圧縮機５２が配置されている。
圧縮機５２で圧縮された冷媒は、凝縮器（図示せず）において凝縮される。凝縮された状態の冷媒は毛細管（図示せず）において減圧される。減圧された冷媒は冷却器５３において蒸発され、この蒸発時の吸熱作用により冷却器５３周辺は冷却される。圧縮機５２、凝縮器（図示せず）、減圧器としての毛細管（図示せず）、および冷却器５３により、冷凍サイクルが構成されている。
送風機５４は、冷却器５３周辺で冷却された冷気を、各貯蔵室へと送風する。

また、ダンパ、圧縮機５２および送風機５４は、制御回路等の制御装置（図示せず）によって制御される。制御装置は、サーミスタ等の温度検出装置により各貯蔵室内の温度を検出し、目標とする設定温度となるように冷凍サイクルの冷却能力やダンパ開閉による風量を調整したり、冷却運転の開始・停止を制御し、また送風機５４の運転を制御する。

冷却器５３によって冷却された空気の一部は、冷気供給風路４５を通って冷蔵室２００に流入する。冷蔵室２００に流入した空気は、冷蔵室２００の載置棚等に載置された食品等を冷却したのち、冷気供給風路４５とは別に設けられた背面風路（図示せず）に流出する。そして、この背面風路（図示せず）に流出した空気の一部は、冷凍室５００等から流出した冷気の一部と合流し、冷却室５１の空気流れ上流側に進み、再び冷却器５３により冷却される。また、冷蔵室２００から冷気供給風路４５に流出した空気の一部は、図示しない風路を通って野菜室６００に流入し、野菜室６００内の食品等を冷却したのちに野菜室６００から出て冷却室５１の空気流れ上流側に進む。

また、冷却器５３によって冷却された空気のうち、一部は冷気供給風路４５を通って製氷室３００に流入し、一部は冷気供給風路４５を通って切替室４００に流入し、一部は冷気供給風路４５を通って冷凍室５００に流入する。
冷凍室５００に流入した空気は、冷凍室５００内の食品等を冷却したのち、背面風路（図示せず）に流出する。そして、この空気は、冷却室５１の空気流れ上流側に流出する。切替室４００および製氷室３００に流入した空気は、それぞれ庫内を冷却したのち、背面風路（図示せず）を通って、冷却室５１の空気流れ上流に流入する。

次に、製氷室３００についてさらに説明する。
図３は、実施の形態に係る製氷室およびこの周辺部の要部断面模式図である。図３は、概ね図２に破線Ｂで示す部分に対応する。

製氷室３００には、製氷装置３１０が設けられている。製氷装置３１０は、製氷皿１と、製氷皿１の上方に配置された導風トレー２と、製氷皿１の端部に接続されて製氷皿１を回転させる駆動装置４とが設けられている。導風トレー２には、冷却器５３により冷却された空気を製氷皿１に供給するための複数の吐出口２３が設けられている。製氷皿１の下方には、内部に氷を貯める貯氷ケース５が設けられている。製氷皿１は、導風トレー２と一体に構成されたフレーム１０により、前後方向（図３における紙面左右方向）に移動可能に支持されている。

製氷室３００の背面側（図３における紙面右側）には、冷気供給風路４５が配置されている。この冷気供給風路４５において、冷凍室５００の背面に概ね相当する位置に冷却器５３が配置され、冷却器５３の上方に送風機５４が配置されている。
冷凍室５００の背面側には冷気供給風路４５と連通する流入口５０２が開口しており、この流入口５０２を介して冷気が冷凍室５００内に流入する。
製氷室３００の背面側には冷気供給風路４５と連通する流入口３０２が開口しており、この流入口３０２を介して冷気が製氷室３００内に流入する。

冷気供給風路４５には、製氷室３００の流入口３０２へ冷気を供給または遮断するダンパ４６が設けられている。ダンパ４６は、制御装置によってその開閉状態が制御され、これにより、製氷室３００への冷気の供給の有無が制御される。

図４は、実施の形態に係る製氷皿を収納した状態の製氷装置の斜視図である。図５は、実施の形態に係る製氷皿を引き出した状態の製氷装置の斜視図である。図６は、実施の形態に係る製氷装置の、給水パイプとサーモパイルを取り外した状態の上面図である。図７は、実施の形態に係る製氷装置の、給水パイプとサーモパイルを取り付けた状態の上面図である。図８は図７のＣ−Ｃ断面図、図９は図７のＤ−Ｄ断面図である。

製氷皿１は、ポリプロピレンなどの合成樹脂材質からなる成型品であり、平面視ほぼ長方形の外形を有している。製氷皿１は、その長辺が製氷室３００の奥行き方向と一致するようにして、製氷室３００内に配置される。製氷皿１は、上面を開口しており、その内部には凹状に形成された複数の氷室１１が区画形成されている。詳細は後述するが、導風トレー２の吐出口２３から供給される冷気を受けて、製氷皿１の各氷室１１に氷が生成される。本実施の形態では、製氷皿１の奥行き方向に６個並んだ左右２列の氷室１１が設けられているが、氷室１１の数や形状は図示のものに限定されない。

製氷皿１は、奥行き方向に引き出しあるいは押し込み可能にしてフレーム１０に支持されている。フレーム１０と製氷皿１には、奥行き方向に沿って配置され互いに係合するレール（図示せず）が設けられており、これらのレールが奥行き方向に摺動することで、製氷皿１の引き出しおよび押し込みが可能となっている。なお、製氷皿１を奥行き方向に移動させる構造はこれに限らず、任意のものを採用することができる。

製氷皿１の手前側には、取っ手１２が設けられている。フレーム１０には、製氷皿１の引き出し／押し込み移動を規制するロックレバー９が設けられている。使用者は、このロックレバー９を操作して規制を解除することで、製氷皿１をフレーム１０から引き出しあるいは押し込むことができるようになる。また、製氷皿１は、フレーム１０に対して着脱可能な構成である。このため、使用者は、製氷皿１を固定しているロックレバー９を操作し、製氷皿１を引き出してフレーム１０から取り出すことで、製氷皿１を製氷室３００から取り外すことができ、清掃等を行うこともできる。
また、製氷皿１の背面側には、駆動装置４に接続される回転軸１３（図３参照）が設けられている。

駆動装置４は、回転軸１３を回転駆動するモータおよび減速ギアを内蔵しており、図示しない制御装置に制御されて回転軸１３を回転させて製氷皿１を反転させる。このようにすることで、製氷皿１内の氷が落下して貯氷ケース５内に貯められる。なお、製氷皿１からの氷の離脱を促すため、製氷皿１を反転させたときに製氷皿１にひねりを加えるための既知の構成を備えてもよい。

また、駆動装置４には、検氷レバー８が回動可能に取り付けられている。検氷レバー８は、貯氷ケース５の内部の氷の量を検出するためのものである。検氷レバー８の先端が上下方向に移動することで、貯氷ケース５の内部の氷の高さを計測し、貯氷ケース５の内部の氷の量を検出することができるようになっている。

導風トレー２の上方には、給水タンク内の水を製氷皿１に供給するための給水パイプ６が設けられている。本実施の形態では、冷蔵室２００内の仕切壁４１の上方に給水タンク（図示せず）が配置されており、給水パイプ６はこの給水タンクに接続されているとともに仕切壁４１に挿通されている。給水タンク内の水は、給水パイプ６を通って製氷皿１に供給される。なお、給水タンクの配置はこれに限定するものではなく、例えば、製氷室３００内に断熱材で囲まれた隔室を形成し、この隔室内に給水タンクを配置してもよい。

また、導風トレー２の上方には、製氷皿１内の水の温度を検出する温度検出装置としてサーモパイル７が設けられている。

導風トレー２は、周壁２１と、底板２２と、底板２２に形成された吐出口２３と、隔壁２４とを備える。導風トレー２の下方には、収容空間２５が形成され（図５参照）、この収容空間２５に製氷皿１が配置される。

導風トレー２は、その背面側において製氷室３００の流入口３０２に接続されている。導風トレー２と流入口３０２との接続部においては両者の幅はほぼ同じであるが、導風トレー２は、この接続部から手前側に向かって徐々に幅が拡大する形状に構成されている。この幅が拡大するように延びる周壁２１を、拡大部２１ａと称する場合がある。

隔壁２４は、導風トレー２の左右方向ほぼ中央に配置され、背面側を曲面とする平面視ほぼＵ字型に形成された壁である。導風トレー２において隔壁２４により囲まれた内部には、底板２２が設けられておらず、底面を開口している。この隔壁２４は、給水パイプ６とサーモパイル７を、製氷皿１の上方に配置するための構造である。このように、導風トレー２に、隔壁２４で囲まれた底面を有しない構造を設けることにより、図７〜図９に示すように、隔壁２４で囲まれた内側に給水パイプ６とサーモパイル７とを配置することができる。製氷皿１の上方近くに給水パイプ６を配置することができるので、製氷装置３１０の上側に配置した給水タンクからほぼまっすぐに給水パイプ６を伸ばすことができ、給水経路を短縮化することも可能となる。また、製氷皿１の上方近くにサーモパイル７を配置することができるので、製氷皿１の近くで精度よく温度検知を行うことができる。

そして、導風トレー２により、入口側風路３１、第一風路３２、および第二風路３３が形成されている。これら入口側風路３１、第一風路３２、および第二風路３３を、冷気風路３と総称する場合がある。

入口側風路３１は、流入口３０２に接続されており、概ね、流入口３０２から隔壁２４の背面側端部までに存在する風路である。流入口３０２から吹き出される冷気は、まず、入口側風路３１へ流れ込むこととなる。この入口側風路３１は、拡大部２１ａに対応する風路（流路拡大部）を含んでいる。

第一風路３２は、入口側風路３１に接続されており、概ね、隔壁２４の左側部分と、周壁２１の左側部分との間に形成された風路である。この第一風路３２は、製氷皿１に２列に並んで設けられた氷室１１のうち、左側の列に配置された氷室１１に概ね対応した位置に配置される。

第二風路３３は、入口側風路３１に接続されており、概ね、隔壁２４の右側部分と、周壁２１の右側部分との間に形成された風路である。この第二風路３３は、製氷皿１に２列に並んで設けられた氷室１１のうち、右側の列に配置された氷室１１に概ね対応した位置に配置される。

流入口３０２から供給された冷気は、まず、入口側風路３１に流入し、入口側風路３１に流入した冷気の一部が第一風路３２に流入し、残りが第二風路３３に流入する。

ここで、入口側風路３１は、拡大部２１ａに対応する風路を含んでいる。入口側風路３１においては、流入口３０２における冷気の流路断面積に対し、冷気の流路断面積が拡大されている（流路拡大部）。すなわち、拡大部２１ａは、流入口３０２における冷気の流路断面積に対し、導風トレー２における流路断面積を拡大するための構成の一例である。このように流路断面積を拡大しているのは、冷気の流速を限りなく０（ゼロ）に近づけるためである。このようにすることで、導風トレー２の上方と下方（製氷皿１側）との圧力差と、導風トレー２の吐出口２３の開口面積とにより、各吐出口２３から供給される冷気の流量を調整することができる。

なお、本実施の形態では、図６に示すように紙面左側の周壁２１に拡大部２１ａを設けた例を示してるが、拡大部２１ａを右側の周壁２１に設けてもよいし、左右両方の周壁２１に拡大部２１ａを設けてもよい。いずれにしても、流入口３０２との接続部分に対して左右に対向する周壁２１同士の間隔が拡大するように構成されていればよい。
また、本実施の形態では、拡大部２１ａにより対向する周壁２１同士の間隔を拡大することで、導風トレー２における流路断面積を拡大する例を示したが、流入口３０２の高さに対して導風トレー２の高さを大きくすることで流路断面積を拡大するようにしてもよい。

また、図９に示すように、周壁２１と隔壁２４とはほぼ同じ高さである。そして、製氷装置３１０が製氷室３００内に設置された状態において、周壁２１と隔壁２４の上端は、製氷室３００の天井面に当接する。したがって、隔壁２４で囲まれた内側は、基本的には、入口側風路３１、第一風路３２、第二風路３３と連通しておらず、これらの風路からの冷気が直接的に流れ込まないようになっている。すなわち、隔壁２４と製氷室３００の天井面とは、導風トレー２上の冷気が吐出口２３以外から製氷皿１側へと流出するのを阻害する阻害部として機能している。

導風トレー２の底板２２には、複数の吐出口２３が開口している。また、本実施の形態では、吐出口２３の数は、製氷皿１の氷室１１の数と同じである。また、吐出口２３の位置は、製氷皿１の氷室１１の配置と概ね対応しており、図６に示すように、６個の吐出口２３が、導風トレー２の長手方向にほぼ沿って左右２列に配置されている。

図１０は、実施の形態に係る製氷装置を前面から見た場合の、製氷皿と第一風路および第二風路の配置を説明する図である。なお、図１０では、製氷皿１の回転領域Ｚを二点鎖線Ｚで示している。
図１０に示すように、第一風路３２と第二風路３３は、ともに、製氷皿１の回転領域Ｚの外側に配置されている。

導風トレー２の底板２２において、隔壁２４の近傍には、隔壁２４の下端に向かって斜めに上昇する傾斜面２２ａが形成されている。この傾斜面２２ａは、図１０に示すように直線的な面であってもよいし、曲面であってもよい。

そして、底板２２の傾斜面２２ａに、吐出口２３が形成されている。図１０に示すように、傾斜面２２ａに吐出口２３を設けることによって、製氷皿１の水面の鉛直線Ｘに対して角度θ１を有する向き（図１０の吹出方向Ｙ）で冷気が供給される。この角度θ１を、冷気の吹出角度θ１と称する。
このように、製氷皿１の水面に対して斜め上方から冷気を供給することにより、製氷皿１内の水を冷やした後の冷気が製氷皿１の上部に滞留しにくくなる。このため、製氷室３００に供給された温度の低い冷気を、吐出口２３から製氷皿１の上方に対して供給し続けることができ、温度の低い冷気を使って効率よく製氷することができる。

なお、冷気の吹出角度θ１は、製氷皿１の各氷室１１をなるべく均一に冷却すること、および各吐出口２３からの冷気が他の吐出口２３からの冷気の流れをなるべく阻害しないようにすること等を考慮して、各氷室１１に対応する吐出口２３ごとに定めることができる。複数の吐出口２３のうち、一の吐出口２３の吹出角度θ１と、他の吐出口２３の吹出角度θ１とが異なっていてもよく、吐出口２３ごとに吹出角度θ１（吐出口２３が形成されている傾斜面２２ａの角度）を設定することができる。また、冷却効率の観点では上述のように斜め上方から冷気を供給するのが好ましいが、吹出角度θ１を０°とし、製氷皿１の水面の鉛直方向から冷気を供給するよう形成された吐出口２３を含んでいてもよい。吹出角度θ１は、例えば、０°以上３０°以下の値とすることができる。

吐出口２３の開口面積は、製氷皿１の各氷室１１をなるべく均一に冷却することができるよう、吐出口２３ごとに設定することができる。
ここで、製氷室３００の流入口３０２からの距離が離れるほど、流入口３０２からの冷気が届きにくくなるほか、冷却器５３からの距離も遠くなる。このため、複数の吐出口２３のうち、流入口３０２から遠い（奥行き方向手前側）ものほど、冷えにくくなる。そこで、前述のように入口側風路３１においては、流路断面積を拡大して冷気の流速が限りなく０に近づくようにした上で、製氷皿１の各氷室１１における製氷時間が均一に近づくよう吐出口２３の開口面積を調整する。吐出口２３の開口面積が大きいほど冷気の流量は多くなるため、概ね、流入口３０２から遠い吐出口２３ほど開口面積が大きくなるよう調整する。

また、吐出口２３の位置は、製氷皿１の氷室１１に対して直上よりも左右外側に寄った位置としている。このようにしているのは、製氷皿１へ給水する給水パイプ６や、サーモパイル７を避けるためである。すなわち、吐出口２３から供給される冷気が、なるべく給水パイプ６やサーモパイル７に当たることなく製氷皿１に供給されるようにこれらの配置を調整している。

図１１は、実施の形態に係る冷凍冷蔵庫の送風機近傍の要部断面模式図である。
図１１に示すように、送風機５４は、冷気供給風路４５の冷凍室５００の背面に配置されている。
送風機５４は、その冷気の送風方向が、冷凍室５００の背面壁の上部部分に形成された流入口５０２にほぼ対面するようにして、流入口５０２に概ね対向する位置に配置されている。このような構成とすることで、送風機５４により送風された冷気は、圧力損失が少なくスムースに流入口５０２から冷凍室５００へ流入するようになっている。このように構成することで、冷凍冷蔵庫１００のうち最も低い設定温度を有する冷凍室５００に対して、より低温の冷気を効率よく供給できるようにしている。

さらに、本実施の形態において送風機５４は、その冷気の送風方向が、水平面に対して製氷室３００の流入口３０２の開口面側に所定の角度θ２の傾きを有している。このようにすることで、製氷室３００の流入口３０２に至る風路における、冷気の圧力損失を少なくし、流入口３０２に対してより効率よく冷気が流入するようにしている。例えば前述の特許文献１、３においては、送風機の送風方向が水平方向であるのに対し、送風機よりも上方に製氷室への冷気供給口が開口していたため、製氷室への冷気の流れは送風機の送風方向とほぼ直交する向きとなっており、冷気供給効率に課題があった。しかし、本実施の形態によれば、送風機５４から製氷室３００へ送られる冷気の圧力損失を抑制することができるので、製氷室３００への冷気供給量を相対的に増加させることができ、製氷効率を向上させることができるとともに省エネルギー効果を高めることができる。

例えば、本実施の形態の冷凍冷蔵庫１００のように、製氷室３００と冷凍室５００とが上下に並んで配置され、送風機５４を冷凍室５００の流入口５０２にほぼ対面するように設けた場合、送風機５４を設置する際の傾きの角度θ２は、例えば、１５°以上〜４５°以下の値とすることができる。このようにすることで、製氷室３００へ送られる冷気の圧力損失を抑制するとともに、送風機５４の送風方向を製氷室３００側へ傾けることによる冷凍室５００への冷気供給効率の低下を抑制している。
なお、角度θ２の具体的な値を限定するものではないが、角度θ２が大きすぎると冷凍室５００への冷気供給効率が低下し、角度θ２が小さすぎると製氷室３００への冷気供給効率が低下する。これらを考慮して送風機５４の設置角度を設定する。
また、例えば、貯蔵室の配置が本実施の形態とは異なり、最下位に冷凍室、その上に野菜室、その上に製氷室、といったものである場合には、冷凍室への冷気供給効率と製氷室への冷気供給効率のバランスをとることを考慮して、送風機を設置する際の角度θ２を設定するとよい。

次に、本実施の形態に係る製氷動作について説明する。
図１２は、実施の形態に係る製氷装置における冷気の流れを説明する図である。図１２（ａ）は導風トレー２の上面模式図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＥ−Ｅ断面模式図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＦ−Ｆ断面模式図である。以下、図３と図１２を参照して、製氷動作と製氷動作に関連する冷気の流れを説明する。

冷却器５３によって冷却された空気の一部は、送風機５４により送られ、流入口３０２から製氷室３００へと流入する。前述のように、送風機５４の送風方向は、流入口３０２の開口面に対して角度θ２の傾きを有しているので、従来に比べて流入口３０２へと至る冷気の圧力損失が低減されている。

流入口３０２からの冷気は、まず、導風トレー２の入口側風路３１に流入する。入口側風路３１においては、拡大部２１ａによって冷気の流路断面積が流入口３０２における流路断面積よりも拡大されている。より詳しくは、冷気の流速が限りなく０（ゼロ）に近づくよう、入口側風路３１における流路断面積が拡大されている。したがって、導風トレー２内の冷気は、概ねその流速が０に近い状態となっている。

入口側風路３１に流入した冷気は、第一風路３２と第二風路３３とに分岐する。そして、第一風路３２と第二風路３３内の冷気は、導風トレー２の底板２２に設けられた吐出口２３を介して、製氷皿１に供給される。流入口３０２から冷気が供給される導風トレー２の上方側に対し、導風トレー２の下方側（製氷皿１側）は相対的に低圧であるので、導風トレー２の冷気風路３の冷気は、吐出口２３を介して低圧側である製氷皿１の方向へと流れる。

上述のように、導風トレー２の吐出口２３の開口面積は、対応する製氷皿１の氷室１１における製氷時間がほぼ均一になるよう調整されており、各氷室１１においてはほぼ同じタイミングで製氷が進む。

図１２（ｃ）に示すように、吐出口２３は製氷皿１の各氷室１１に対して斜め上方に位置しているとともに、吐出口２３の開口面は製氷皿１の水面に対して傾きを有している。このような吐出口２３からの冷気は、製氷皿１の各氷室１１に対して斜め上方から供給される。製氷皿１の各氷室１１に対応する複数の吐出口２３が設けられているので、各氷室１１内の水は、その氷室１１に対応した吐出口２３からの冷気を主な冷却源として効率的に冷却される。そして、各氷室１１内の水は、供給される冷気によって氷となる。

サーモパイル７は、製氷皿１内の水の温度を所定周期で測定しており、測定された温度が所定温度に達すると、図示しない制御装置は製氷皿１内に氷が生成されたものと判断する。そうすると、制御装置は、駆動装置４を制御して製氷皿１を回動させることによって製氷皿１内の氷を落下させ、生成された氷が貯氷ケース５に貯められる。

以上のように、本実施の形態においては、製氷室３００に対して冷気を吹き出す単一の流入口３０２を設けた。そして、流入口３０２からの冷気を、導風トレー２により形成される冷気風路３により製氷皿１の上部から製氷皿１に供給することで、製氷皿１を上部から直接的に冷却するようにした。このように、製氷室３００に供給される冷気のすべてを、製氷皿１を上部から冷却する直接的な冷却に用いることで、複数の流入口を設けて製氷皿を間接的に冷却するよりも効率よく製氷することができる。

また、製氷皿１に設けられた複数の氷室１１にそれぞれ対応する吐出口２３を設け、冷気風路３内の冷気は、これらの吐出口２３のみから製氷室３００に供給するよう構成した。製氷皿１の氷室１１の上方からの冷気流量は、製氷効率に対する影響が大きいが、冷気風路３内の冷気のすべてを、吐出口２３から各氷室１１の上方に供給することで、製氷効率を高めることができる。

また、送風機５４の送風方向は、水平面に対して製氷室３００の流入口３０２の開口面側に所定の角度θ２の傾きを有している。このようにすることで、製氷室３００の流入口３０２に至る風路における冷気の圧力損失を少なくし、流入口３０２に対してより効率よく冷気を流入させることができる。このため、例えば上記特許文献１、３に記載のような製氷室への冷気流入口に対して直交する向きに送風されるものと比較して、製氷効率を向上させることができ、製氷における省エネルギー効果を高めることができる。

また、導風トレー２においては、流入口３０２と接続された入口側風路３１において、その流路断面積を、流入口３０２における流路断面積よりも拡大した。より詳しくは、冷気風路３における冷気の流速が限りなく０に近づくよう、冷気風路３の入口側における流路断面積を拡大した。このようにすることで、製氷皿１の各氷室１１に対して供給される冷気の流量は、導風トレー２の上方と下方とにおける圧力差と、吐出口２３の開口面積により定めることができる。したがって、この圧力差と、吐出口２３の開口面積とを調整することで、各氷室１１に対するより均一な冷却が可能となる。

また、吐出口２３の開口面を、製氷皿１の水面に対して角度θ１だけ傾けるようにした。このため、吐出口２３の開口面積に加え、この角度θ１を調整することにより、製氷皿１の各氷室１１に対してより均一な冷却を行うことができる。

また、製氷皿１を、製氷装置３１０に対して着脱可能な構成とした。このため、使用者は製氷皿１を取り外して清掃等を行うことができ、使い勝手を向上させることができる。

１ 製氷皿、２ 導風トレー、３ 冷気風路、４ 駆動装置、５ 貯氷ケース、６ 給水パイプ、７ サーモパイル、８ 検氷レバー、９ ロックレバー、１０ フレーム、１１ 氷室、１２ 取っ手、１３ 回転軸、２１ 周壁、２１ａ 拡大部、２２ 底板、２２ａ 傾斜面、２３ 吐出口、２４ 隔壁、２５ 収容空間、３１ 入口側風路、３２ 第一風路、３３ 第二風路、４０ 箱体、４１ 仕切壁、４２ 仕切壁、４３ 仕切壁、４４ 背面壁、４５ 冷気供給風路、４６ ダンパ、５１ 冷却室、５２ 圧縮機、５３ 冷却器、５４ 送風機、１００ 冷凍冷蔵庫、２００ 冷蔵室、２０１ 扉、３００ 製氷室、３０１ 扉、３０２ 流入口、３１０ 製氷装置、４００ 切替室、４０１ 扉、５００ 冷凍室、５０１ 扉、５０２ 流入口、６００ 野菜室、６０１ 扉。

Claims (9)

1. 冷気流入口を有する製氷室と、
   前記製氷室内に配置され、複数の氷室が区画形成された製氷皿と、
   前記製氷皿の上方に配置され、前記冷気流入口に接続されて前記冷気流入口からの冷気の通風路が形成される導風トレーとを備え、
   前記導風トレーには、前記製氷皿のそれぞれの前記氷室に対応して設けられ、前記製氷皿に対して上方から冷気を供給するための複数の吐出口が形成されており、
   前記導風トレーの底板上面に、前記吐出口とは別に設けられた開口部の外周に起立する隔壁を備え、
   前記冷気流入口から前記製氷室内に流入した冷気を、前記導風トレーの前記複数の吐出口のみから、前記製氷皿の上方に供給するようにした
   ことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
2. 前記導風トレーに設けられた前記吐出口からの冷気吹出方向は、前記製氷皿に入れられる水の水面の鉛直方向に対して傾いている
   ことを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
3. 前記導風トレーに形成される前記冷気の通風路の入口側には、前記冷気流入口の流路断面積に対して拡大された流路断面積を有する流路拡大部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍冷蔵庫。
4. 前記製氷室に供給する冷気を生成する冷却器と、
   前記冷却器により生成された冷気を送風する送風機と、
   前記冷凍冷蔵庫の本体の背面側に設けられ、前記製氷室に冷気を導く冷気供給風路とを備え、
   前記送風機からの冷気の送風方向は、水平方向に対し前記製氷室の前記冷気流入口に向けて傾いている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
5. 前記製氷皿は、前記製氷室に対して取外し可能に設けられた
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
6. 前記製氷室とは別の貯蔵室として設けられ、前記製氷室と上下に隣接して配置された冷凍室を備え、
   前記送風機から送風される冷気が、前記製氷室と前記冷凍室の双方に供給される
   ことを特徴とする請求項４、または請求項４に従属する請求項５記載の冷凍冷蔵庫。
7. 前記送風機は、前記冷凍室に冷気を流入させる流入口に対面するように設けられている
   ことを特徴とする請求項６記載の冷凍冷蔵庫。
8. 前記開口部に、前記製氷皿に給水するための給水パイプを配置した
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
9. 前記吐出口は、複数列に配置され、
   前記開口部は、前記吐出口の隣り合う列同士の間に配置されている
   ことを特徴とする請求項８記載の冷凍冷蔵庫。