(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で脱気を行うことができる脱気ユニットを備え、水を脱気して透明度の高い氷を生成できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】給水タンクと、製氷装置と、給水タンクから製氷装置に水を供給する給水ラインとを備える冷蔵庫において、給水ラインの途中に設けられた脱気用の中空糸膜モジュール１０と、中空糸膜モジュール１０に接続されて中空糸膜モジュール１０からガスを吸引する吸引装置２１と、を備え、吸引装置２１が作動することで中空糸膜モジュール１０を通過する水が脱気されるようになっている。【選択図】図１
2016217649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水タンクと、製氷装置と、前記給水タンクから前記製氷装置に水を供給する給水ラインとを備える冷蔵庫において、
前記給水ラインの途中に設けられた脱気用の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、
を備え、
前記吸引装置が作動することで前記中空糸膜モジュールを通過する水が脱気されるようになっていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
給水タンクと、製氷装置と、前記給水タンクから前記製氷装置に水を供給する給水ラインとを備える冷蔵庫において、
前記給水ラインの途中に設けられた脱気・給気用の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、
前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールにガスを供給するガス供給装置と、
を備え、
前記吸引装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する水を脱気する脱気運転と、前記ガス供給装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する水にガスを供給する給気運転とが切り換えられるようになっていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
給気水貯蔵タンクと、
前記中空糸膜モジュールの下流側にて前記給水ラインから分岐し、前記給気水貯蔵タンクに接続する給気水送液ラインと、
をさらに備え、
前記中空糸膜モジュールを通過した水の供給先を、前記製氷装置と前記給気水貯蔵タンクとの間で切り換えられるようになっている、請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記ガス供給装置によって供給されるガスが炭酸ガスである、請求項２または３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
脱気・給気用の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、
前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールにガスを供給するガス供給装置と、
を備え、
前記吸引装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する液体を脱気する脱気運転と、前記ガス供給装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する液体にガスを供給する給気運転とが切り換えられるようになっていることを特徴とする脱気給気ユニット。
【請求項６】
前記ガス供給装置によって供給されるガスが炭酸ガスである、請求項５に記載の脱気給気ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫および脱気給気ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用冷蔵庫には、水を製氷皿に貯留して製氷する製氷装置が設けられている。例えば冷蔵室内に設けられた給水タンクに水を入れておくと、自動的に、給水タンク内の水を製氷装置に送り、製氷し、製氷された氷を製氷皿から離氷して貯留するようになっている。
家庭用冷蔵庫で製氷される氷は、水中に溶存している空気等が製氷時に気泡となって閉じ込められて不透明になることが多い。
そこで、透明な氷を得るために種々の検討が行われている。
たとえば特許文献１では、被冷凍物を冷却する冷却手段と、前記被冷凍物を収納する冷凍室と、マイクロ波発生手段とを設け、前記冷凍室にマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体を備える製氷皿を設け、マイクロ波発生手段によって発生したマイクロ波を製氷皿に照射する冷凍装置が提案されている。
しかし、この場合、装置が大がかりになる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４９８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡単な構成で脱気を行うことができる脱気ユニットを備え、水を脱気して透明度の高い氷を生成できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
本発明は、１台で脱気と給気を行うことができる脱気給気ユニットを備え、水を脱気して透明度の高い氷を生成でき、また、水に給気して給気水を生成できる冷蔵庫を提供することを他の目的とする。
本発明は、１台で脱気と給気を行うことができる脱気給気ユニットを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
つまり、本発明は下記態様を有する。
［１］  給水タンクと、製氷装置と、前記給水タンクから前記製氷装置に水を供給する給水ラインとを備える冷蔵庫において、前記給水ラインの途中に設けられた脱気用の中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、を備え、前記吸引装置が作動することで前記中空糸膜モジュールを通過する水が脱気されるようになっていることを特徴とする冷蔵庫。
［２］  給水タンクと、製氷装置と、前記給水タンクから前記製氷装置に水を供給する給水ラインとを備える冷蔵庫において、前記給水ラインの途中に設けられた脱気・給気用の中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールにガスを供給するガス供給装置と、を備え、前記吸引装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する水を脱気する脱気運転と、前記ガス供給装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する水にガスを供給する給気運転とが切り換えられるようになっていることを特徴とする冷蔵庫。
［３］  給気水貯蔵タンクと、前記中空糸膜モジュールの下流側にて前記給水ラインから分岐し、前記給気水貯蔵タンクに接続する給気水送液ラインと、をさらに備え、前記中空糸膜モジュールを通過した水の供給先を、前記製氷装置と前記給気水貯蔵タンクとの間で切り換えられるようになっている、［２］に記載の冷蔵庫。
［４］  前記ガス供給装置によって供給されるガスが炭酸ガスである、［２］または［３］に記載の冷蔵庫。
［５］  脱気・給気用の中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールからガスを吸引する吸引装置と、前記中空糸膜モジュールに接続されて前記中空糸膜モジュールにガスを供給するガス供給装置と、を備え、前記吸引装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する液体を脱気する脱気運転と、前記ガス供給装置が作動して前記中空糸膜モジュールを通過する液体にガスを供給する給気運転とが切り換えられるようになっていることを特徴とする脱気給気ユニット。
［６］  前記ガス供給装置によって供給されるガスが炭酸ガスである、［５］に記載の脱気給気ユニット。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の前記態様［１］の冷蔵庫は、簡単な構成で脱気を行うことができる脱気ユニットを備えており、水を脱気して透明度の高い氷を生成できる。
本発明の前記態様［２］の冷蔵庫は、１台で脱気と給気を行うことができる脱気給気ユニットを備えており、水を脱気して透明度の高い氷を生成でき、また、水に給気して給気水を生成できる。
本発明の前記態様［５］の脱気給気ユニットは、１台で脱気と給気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態の脱気給気ユニットを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態の脱気給気ユニットを示す概略構成図である。
【図３】本発明の第三実施形態の冷蔵庫が備えるシステム１００の概略構成図である。
【図４】システム１００が備える脱気ユニット１０５の概略構成図である。
【図５】本発明の第四実施形態の冷蔵庫が備えるシステム２００の概略構成図である。
【図６】本発明の第五実施形態の冷蔵庫が備えるシステム３００の概略構成図である。
【図７】本発明の第六実施形態の冷蔵庫が備えるシステム４００の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照し、実施形態を示して本発明の脱気給気ユニットおよび冷蔵庫を説明する。
【０００９】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の脱気給気ユニットの第一実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態の脱気給気ユニット１は、脱気・給気用の中空糸膜モジュール１０と、中空糸膜モジュール１０に接続されて中空糸膜モジュール１０からガスを吸引する吸引装置２１と、中空糸膜モジュール１０に接続されて中空糸膜モジュール１０にガスを供給するガス供給装置３１と、制御装置５１と、を備える。
制御装置５１は、吸引装置２１が作動して中空糸膜モジュール１０を通過する液体を脱気する脱気運転およびガス供給装置３１が作動して中空糸膜モジュール１０を通過する液体にガスを供給する給気運転のどちらを行うかを制御するものである。脱気給気ユニット１においては、制御装置５１により、脱気運転と給気運転とが切り換えられるようになっている。
【００１０】
（中空糸膜モジュール）
中空糸膜モジュール１０は、中空糸膜の内側（中空部）に脱気給気対象の液体を流し、中空糸膜の外側を減圧または加圧（ガス供給）する内部潅流型の中空糸膜モジュールである。具体的には、図示しない複数の中空糸膜と、前記複数の中空糸膜を収納するモジュールケース１１とを備え、前記複数の中空糸膜がそれぞれ、両端部が開口した状態でモジュールケース１１内に樹脂で固定され、モジュールケース１１の一方の端部に、前記複数の中空糸膜それぞれの中空部に脱気給気対象の液体Ｌ１（水等）を導入する流入口１１ａが形成され、モジュールケース１１の他方の端部に、前記複数の中空糸膜それぞれの中空部を通過した液体Ｌ２が流出する流出口１１ｂが形成され、モジュールケース１１の側面に、１つの給排気口１１ｃが形成されたものである。
【００１１】
中空糸膜モジュール１０が備える中空糸膜は、中空糸膜モジュール１０が脱気・給気用であるため、中空糸膜の中空部−外側間を気体が透過する気体透過性を有する。
中空糸膜の内径は、２００μｍ以上であることが好ましく、２２０μｍ以上であることがより好ましい。中空糸膜の内径は、３００μｍ以下であることが好ましい。中空糸膜の内径が上記下限値以上であると、液体の通液時の圧力損失を低減できる。また、脱気中に中空糸膜の振動等が起こっても、中空糸膜が破損しにくい。一方、中空糸膜の内径が上記上限値以下であると、モジュールケース１１内に充分な本数の中空糸膜を収納でき、良好な脱気性能や給気性能を維持できる。
【００１２】
中空糸膜の膜厚は、３０〜７０μｍが好ましく、４０〜６５μｍがより好ましい。膜厚が上記範囲の下限値以上であると、モジュールケース１１内における中空糸膜の外側（外周部）を繰り返し減圧時やガス供給（加圧）時の耐久性に優れる。膜厚が上記範囲の上限値以下であると、脱気性能や給気性能を良好に維持できる。
【００１３】
なお、中空糸膜の膜厚は、中空糸膜の内径と外径との差から、下記式（１）により算出される。
中空糸膜の膜厚＝（中空糸膜の外径−中空糸膜の内径）／２…（１）
中空糸膜の内径および外径は、下記のように実測する。
まず、中空糸膜を数本束ねて、その外側全体をポリウレタン樹脂で覆うとともに、各中空糸膜の中空部にもポリウレタン樹脂を充填し、硬化させる。ついで、硬化した束を中空糸膜の径方向に沿って、その長手方向の長さが約０．５ｍｍとなるようにスライスし、厚み約０．５ｍｍの薄片状のサンプルを得る。ついで、このサンプルの断面の光学像を投影機を用いて例えば１００倍の倍率でスクリーンに投影する。投影された像において、各中空糸膜の外径および内径を測定する。このようにサンプルを切り出して測定する操作を３回繰り返し、３回の全数値の平均値をもって、中空糸膜の外径および内径とする。
【００１４】
中空糸膜は、気体透過性の均質層と、該均質層を保護する多孔質支持層とを有する複合膜であることが、強度に優れるとともに、脱気や給気を効率的に行うことができる点で好ましい。例えば液体の漏れを抑制しつつ溶存ガスを効果的に除去できる。
複合膜の具体的な層構成としては、均質層の内側または外側に多孔質支持層が設けられた二層構造、均質層の内側と外側に多孔質支持層が設けられた三層構造が好ましく、強度および脱気性能の点で三層構造がより好ましい。
【００１５】
均質層のガス透過性としては、窒素ガス透過係数で０．５ｂａｒｒｅｒ以上、酸素ガス透過係数で１．５ｂａｒｒｅｒ以上であることが好ましい。
均質層の材質としては、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカーボネートの共重合体等のシリコンゴム系樹脂；エチレンとα−オレフィンとの共重合体、ポリ４−メチルペンテン−１、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、変性ポリオレフィン（例えば、オレフィンの単独重合体または共重合体と、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸、酸無水物、エステルまたは金属塩等との反応物。）等のポリオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂；エチルセルロース等のセルロース系樹脂；ポリフェニレンオキサイド；ポリ４−ビニルピリジン；ポリウレタン系樹脂；等が挙げられる。これらの樹脂は１種単独で使用しても、２種以上をブレンドして用いてもよい。また、これらの樹脂の共重合体も使用できる。
【００１６】
なかでも均質層の材質としては、ポリウレタン系樹脂またはポリオレフィン系樹脂が好ましい。これらは、用途によって使い分けることが好ましく、例えば、脱気や給気を行う液体が水系である場合にはポリウレタン系樹脂、溶剤系である場合にはポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂の密度は、０．８５０〜０．９１０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。密度が上記範囲内のポリオレフィン系樹脂により形成された均質層は、高流量で処理対象の液体を通液した際でも脱気性能に優れるとともに、実用上適した融点または軟化点となる。密度が上記範囲のポリオレフィン系樹脂は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点（Ｔｍ）が、約４０〜１００℃となる。なお、密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２（ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５と同じ規定。）に基づいて測定される。
ポリウレタン系樹脂は、セグメント化ポリウレタン系樹脂であることが好ましい。セグメント化ポリウレタン系樹脂であれば、中空糸膜に賦形した後において、安定したガス透過性を得ることができる。
【００１７】
均質層を形成するポリオレフィン系樹脂は、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとが共重合した分子量分布が４．０以下のエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。
炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、プロピレン（炭素数３）、イソブチレン（炭素数４）、１−ブテン（炭素数４）、１−ペンテン（炭素数５）、１−ヘキセン（炭素数６）、４−メチル−１−ペンテン（炭素数６）、１−オクテン（炭素数８）が挙げられる。炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、炭素数４〜２０のα−オレフィンが好ましく、炭素数６〜８のα−オレフィンがより好ましく、１−ヘキセンまたは１−オクテンが特に好ましい。炭素数３〜２０のα−オレフィンは、１種単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
エチレン・α−オレフィン共重合体の分子量分布は、上述のとおり４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．０以下が特に好ましい。このように分子量分布が小さなエチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒を使用して共重合する方法等で得られる。例えば、ダウ・ケミカル社が開発したインサイト（シングルサイト）触媒、いわゆるメタロセン触媒の一種である拘束幾何触媒を使用して共重合する方法で得られる。
なお、分子量分布とは、質量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比率（Ｍｗ／Ｍｎ）である。質量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、ポリスチレンを標準試料として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により求められる。
【００１９】
エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとが共重合したエチレン・α−オレフィン共重合体は、炭素数３〜２０のα−オレフィンを全モノマーの１０モル％以上用いて共重合したものが好ましく、２０〜４０モル％用いて共重合したものがより好ましい。
【００２０】
均質層を形成するポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃において、０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎが好ましく、０．３〜２ｇ／１０ｍｉｎがより好ましい。ＭＦＲが上記範囲の下限値以上であると、均質層の成形性に優れる。ＭＦＲが上記範囲の上限値以下であると、中空糸膜の製造時において、該ポリオレフィン系樹脂が多孔質支持層側に流出することが抑制され、そのため、厚さが均一で、優れた脱気性能を有する均質層を形成できる。
なお、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８のＥ条件に従い、試験温度１９０℃、試験荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）で測定した値である。
【００２１】
均質層の形成に好適なエチレン・α−オレフィン共重合体の市販品としては、α−オレフィンの炭素数が８であるダウ・ケミカル社製の「アフィニティー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）（登録商標）」、α−オレフィンの炭素数が６であるプライムポリマー社製の「エボリュー（登録商標）」等が挙げられる。
【００２２】
なお、均質層を形成するポリオレフィン系樹脂には、樹脂以外の成分として、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤、着色剤、難燃化剤等の添加物が本発明の目的を損なわない範囲で添加されていてもよい。
【００２３】
多孔質支持層の材質としては、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカーボネートの共重合体等のシリコンゴム系樹脂；ポリ４−メチルペンテン−１、ポリ３−メチルブテン−１、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂；エチルセルロース等セルロース系樹脂；ポリフェニレンオキサイド；ポリ４−ビニルピリジン；ウレタン系樹脂；ポリスチレン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルケトン等が挙げられる。これらの樹脂は１種単独で使用しても、２種以上をブレンドして用いてもよい。また、これらの樹脂の共重合体も使用できる。
【００２４】
多孔質支持層の孔径は、０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。孔径が上記範囲の下限値以上であると、気体透過性が高くなり、脱気性能や給気性能に優れる。孔径が上記範囲の上限値以下であると、細孔内への粒子や水分の侵入阻止性能に優れる。
多孔質支持層の空孔率は３０〜８０体積％が好ましい。空孔率が上記範囲の下限値以上であると、気体透過性が向上し、脱気性能や給気性能に優れる。空孔率が上記範囲の上限値以下であると、中空糸膜の耐圧性等の機械的強度が向上する。
【００２５】
均質層および多孔質支持層の厚さは、膜厚が上記範囲内となるように決定されることが好ましく、その範囲内において、均質層の厚さは０．３〜２μｍが好ましい。多孔質支持層の厚さは、３０〜７０μｍが好ましく、３５〜６５μｍがより好ましい。
なお、ここでの多孔質支持層の厚みとは、多孔質支持層が複数の層からなる場合（たとえば、均質層の内側と外側に１層ずつ、合計２層の多孔質支持層が積層した場合等。）、複数の層の合計の厚みである。均質層および多孔質支持層の厚さが上記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜の耐圧性、機械的強度等が向上し、上記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜の気体透過性が向上し、脱気性能に優れる。また、中空糸膜の外径が大きくなり過ぎず、モジュールケース１１内に充分な本数の中空糸膜を収納できる。
【００２６】
なお、均質層および多孔質支持層の厚さは、上述した中空糸膜の内径および外径の実測方法と同様にして、薄片状のサンプルの断面の投影像から実測でき、平均値として求める。すなわち、上述のようにして、厚み約０．５ｍｍの薄片状のサンプルを得て、このサンプルの断面の光学像を投影機を用いて例えば１００倍の倍率でスクリーンに投影し、得られた投影像において、各中空糸膜における均質層および多孔質支持層の厚みを測定する。
このようにサンプルを切り出して測定する操作を３回繰り返し、３回の全数値の平均値をもって、中空糸膜の均質層および多孔質支持層の厚さとする。
ただし、均質層の厚さは、通常、多孔質支持層の厚さに比べて非常に小さいため、実測が困難な場合がある。その場合には、上記式（１）で算出された「中空糸膜の膜厚」＝「多孔質支持層の厚み」とみなす。
【００２７】
均質層と多孔質支持層との材質の組み合わせには、特に制限はなく、異種の樹脂を組み合わせて用いても、同種の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
均質層と多孔質支持層とを有する複合中空糸膜は、多層複合紡糸工程と延伸多孔質化工程を有する公知の方法等で製造できる。
例えば、内層ノズル部と中間層ノズル部と外層ノズル部とが順次形成された、同心円状複合ノズルを用い、外層ノズル部と内層ノズル部には、多孔質支持層を形成するための溶融樹脂を供給し、中間層ノズル部には、均質層を形成するための溶融樹脂を供給する。そして、同心円状複合ノズルから、各溶融樹脂を押出して冷却固化させ、未延伸中空繊維を得る（多層複合紡糸工程）。次に、該未延伸中空繊維を延伸し、内層と外層とを多孔質化する（延伸多孔質化工程）。これにより、均質層と、均質層の内側および外側に位置して均質層を支持する多孔質支持層とからなる、三層構造の中空糸膜が得られる。
【００２９】
モジュールケース１１の材質は、適度な機械的強度を有するものが好ましい。具体的には、硬質ポリ塩化ビニル樹脂；ポリカーボネート；ポリスルフォン系樹脂；ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；アクリル系樹脂；ＡＢＳ樹脂；変性ポリフェニレンオキサイド等が挙げられる。
【００３０】
中空糸膜を、その開口状態を維持したままモジュールケース１１内に固定する樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の硬化性の液状樹脂、ポリオレフィン等を溶融させた樹脂等が挙げられる。樹脂は、液体が流れる液体流路側と液体から除去されたガスが排気される気体流路側とを気密に仕切る封止材としても作用する。
【００３１】
（吸引装置、ガス供給装置）
吸引装置２１は、吸引手段である吸引ポンプ２２と、吸引ポンプ２２と中空糸膜モジュール１０の給排気口１１ｃとを切換バルブ４１および共通配管４２を介して接続する配管２３と、を備える。吸引ポンプ２２としては、例えば真空ポンプ、ダイヤフラムポンプ、アスピレーターエジェクタ等が挙げられる。
ガス供給装置３１は、ガス供給源３２と、ガス供給源３２と中空糸膜モジュール１０の給排気口１１ｃとを切換バルブ４１および共通配管４２を介して接続する配管３３と、を備える。ガス供給源３２としては、例えばガスボンベ、加圧ポンプ等が挙げられる。
ガス供給源３２により供給されるガスとしては、例えば炭酸ガス、酸素ガス、オゾン等が挙げられる。脱気給気ユニット１が冷蔵庫やウォーターサーバーに用いられる場合、ガス供給源３２により供給されるガスとしては、炭酸ガスが好ましい。炭酸ガスを水に給気することで炭酸水が得られ、飲料等に利用できる。
切換バルブ４１は、吸引装置２１およびガス供給装置３１のいずれか一方を、中空糸膜モジュール１０の給排気口１１ｃに選択的に接続するようになっている。
【００３２】
（制御装置）
制御装置５１は吸引ポンプ２２、ガス供給源３２および切換バルブ４１と電気的に接続されている。これにより、吸引装置２１が作動して中空糸膜モジュール１０を通過する液体を脱気する脱気運転と、ガス供給装置３１が作動して中空糸膜モジュール１０を通過する液体にガスを供給する給気運転とを切り換えることができるようになっている。具体的には、脱気運転を行う場合は、切換バルブ４１を、吸引装置２１が中空糸膜モジュール１０の給排気口１１ｃに選択的に接続する状態とし、吸引ポンプ２２を作動させ、脱気運転を給気運転に切り替える場合は、吸引ポンプ２２を停止させ、切換バルブ４１を、ガス供給装置３１が中空糸膜モジュール１０の給排気口１１ｃに選択的に接続する状態とし、ガス供給源３２を、配管３３にガスを供給する状態とするようになっている。
【００３３】
（脱気給気ユニットの動作）
送液ポンプ等の送液手段（図示なし）を用いて、中空糸膜モジュール１０の流入口１１ａから中空糸膜モジュール１０に、液体Ｌ１を導入する。導入された液体Ｌ１は、モジュールケース１１内で開口している中空糸膜の一方の端部から中空糸膜の中空部内に導入され、中空部を流通する。
制御装置５１により、吸引装置２１が給排気口１１ｃに接続された状態とし、吸引ポンプ２２を作動させて中空糸膜モジュール１０からガスを吸引すると、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側が減圧される。中空糸膜の外側が減圧された状態では、中空糸膜の中空部を流通する液体に含まれているガスが中空糸膜の内側から外側に透過して脱気が行われ、流出口１１ｂから液体Ｌ２として、脱気された液体が得られる。給排気口１１ｃからは、液体から除去されたガスが排出される。
一方、制御装置５１により切換バルブ４１を切り替えてガス供給装置３１が給排気口１１ｃに接続された状態とし、ガス供給源３２を、配管３３にガスを供給する状態とすると、ガス供給源３２からのガスが配管３３および共通配管４２を介して中空糸膜モジュール１０に供給され、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側の圧力が高まる。これにより、供給されたガスが、中空糸膜の外側から内側に透過し、中空部を流通する液体に添加されて、流出口１１ｂから液体Ｌ２として、給気された液体（例えば炭酸水）が得られる。
【００３４】
（作用効果）
脱気給気ユニット１にあっては、脱気・給気用の中空糸膜モジュール１０と、吸引装置２１と、ガス供給装置３１とを組み合わせた簡単な構成で、１台の脱気給気ユニット１で脱気と給気を行うことができる。
従来、中空糸膜モジュールを脱気に用いることや、中空糸膜モジュールを給気に用いることは行われている。しかし、１つの中空糸膜モジュールを、脱気にも給気にも使用できるようにしたものは知られていない。
【００３５】
また、中空糸膜モジュール１０は、脱気や給気の効率に優れる。特に内部潅流型の中空糸膜モジュールは、中空糸膜の外側に脱気給気対象の液体を流す外部潅流型の中空糸膜モジュールに比べて、少量の液体に対して脱気や給気を行う際の効率に優れる。そのため、冷蔵庫の製氷装置に供給される水のような少量の液体でも、効率良く脱気や給気を行うことができる。例えば脱気給気ユニット１で水を脱気し、得られる脱気水を製氷することで、透明度の高い氷が得られる。また、脱気給気ユニット１で水に炭酸ガスを給気することで、炭酸ガス濃度の高い炭酸水を得ることができる。また、汚染リスクが低く、洗浄も簡便であるという利点もある。
さらに、吸引装置２１が接続される給排気口と、ガス供給装置３１が接続される給排気口とが同じであることにより、後述する第二実施形態のようにそれぞれ異なる給排気口に接続される場合に比べて、接続点数の削減、汚染リスクの低減の利点がある。
【００３６】
（用途）
脱気給気ユニット１の用途としては、例えば冷蔵庫、ウォーターサーバー、洗濯機等の家庭用電器製品、バーカウンタービルトイン等が挙げられる。これらの中でも、冷蔵庫またはウォーターサーバー用、特に冷蔵庫用として有用である。
【００３７】
＜第二実施形態＞
図２は、本発明の脱気給気ユニットの第二実施形態を示す概略構成図である。なお、以下に示す実施形態において、前出の実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態の脱気給気ユニット２は、脱気・給気用の中空糸膜モジュール１２と、中空糸膜モジュール１２に接続されて中空糸膜モジュール１２からガスを吸引する吸引装置２４と、中空糸膜モジュール１２に接続されて中空糸膜モジュール１２にガスを供給するガス供給装置３４と、制御装置５２と、を備える。
制御装置５２は、吸引装置２４が作動して中空糸膜モジュール１２を通過する液体を脱気する脱気運転およびガス供給装置３４が作動して中空糸膜モジュール１２を通過する液体にガスを供給する給気運転のどちらを行うかを制御するものである。脱気給気ユニット２においては、制御装置５２により、脱気運転と給気運転とが切り換えられるようになっている。
【００３８】
中空糸膜モジュール１２は、モジュールケース１１の側面に形成されている給排気口が２つ（第一給排気口１１ｄ，第二給排気口１１ｅ）である以外は、第一実施形態の中空糸膜モジュール１０と同様である。
【００３９】
吸引装置２４は、吸引ポンプ２２と、吸引ポンプ２２と中空糸膜モジュール１２の第二給排気口１１ｅとを接続する配管２６と、配管２６上に設けられたバルブ２７と、を備える。
ガス供給装置３４は、ガス供給源３２と、ガス供給源３２と中空糸膜モジュール１２の第一給排気口１１ｄとを接続する配管３６と、配管３６上に設けられたバルブ３７と、を備える。
【００４０】
（制御装置）
制御装置５２は、吸引ポンプ２２、バルブ２７、ガス供給源３２およびバルブ３７と電気的に接続されている。これにより、吸引装置２４が作動して中空糸膜モジュール１２を通過する液体を脱気する脱気運転と、ガス供給装置３４が作動して中空糸膜モジュール１２を通過する液体にガスを供給する給気運転とを切り換えることができるようになっている。具体的には、脱気運転を行う場合は、バルブ３７を閉とし、バルブ２７を開とし、吸引ポンプ２２を作動させ、脱気運転を給気運転に切り替える場合は、吸引ポンプ２２を停止させ、バルブ２７を閉とし、バルブ３７を開とし、ガス供給源３２を、配管３６にガスを供給する状態とするようになっている。
【００４１】
（脱気給気ユニットの動作）
送液ポンプ等の送液手段（図示なし）を用いて、中空糸膜モジュール１２の流入口１１ａから中空糸膜モジュール１０に、液体Ｌ１を導入する。導入された液体Ｌ１は、モジュールケース１１内で開口している中空糸膜の一方の端部から中空糸膜の中空部内に導入され、中空部を流通する。
制御装置５２により、バルブ２７が開でバルブ３７が閉である状態、つまり吸引装置２４が第二給排気口１１ｅに接続された状態とし、吸引ポンプ２２を作動させて中空糸膜モジュール１２からガスを吸引すると、第一実施形態と同様、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側が減圧され、中空糸膜の中空部を流通する液体の脱気が行われ、流出口１１ｂから液体Ｌ２として、脱気された液体が得られる。第二給排気口１１ｅからは、液体から除去されたガスが排出される。
一方、制御装置５２により、バルブ２７が閉でバルブ３７が開である状態に切り替えてガス供給装置３４が第一給排気口１１ｄに接続された状態とし、ガス供給源３２を、配管３３にガスを供給する状態とすると、ガス供給源３２からのガスが、配管３３を介して中空糸膜モジュール１２に供給され、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側の圧力が高まる。これにより、第一実施形態と同様、供給されたガスが、中空部を流通する液体に添加されて、流出口１１ｂから液体Ｌ２として、給気された液体（例えば炭酸水）が得られる。
【００４２】
（作用効果）
脱気給気ユニット２にあっては、第一実施形態の脱気給気ユニット１と同様に、簡単な構成で、１台の脱気給気ユニット２で脱気と給気を行うことができる。また、少量の液体でも、効率良く脱気や給気を行うことができる。
さらに、吸引装置２４が接続される給排気口と、ガス供給装置３４が接続される給排気口とが異なることにより、第一実施形態のようにそれぞれが同じ給排気口に接続される場合に比べて、安価な二方バルブのみで構成できる等の利点がある。
【００４３】
（用途）
脱気給気ユニット２の用途としては、第一実施形態で挙げたものと同様のものが挙げられる。
【００４４】
＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態は、図３に示すシステム１００を備える冷蔵庫である。
図３は、システム１００の概略構成図である。
システム１００は、給水タンク１０１と、製氷装置１０３と、複数の配管１１１，１１３から構成された、給水タンク１０１から製氷装置１０３に水を供給する給水ラインと、脱気ユニット１０５と、を備える。
脱気ユニット１０５は、給水タンク１０１と、製氷装置１０３との間に設けられている。
【００４５】
配管１１１は給水タンク１０１と脱気ユニット１０５とを接続し、配管１１３は脱気ユニット１０５と製氷装置１０３とを接続している。また、配管１１１には、送液ポンプ等の送液手段（図示なし）が接続されている。これにより、給水タンク１０１に貯留された水を、脱気ユニット１０５を介して製氷装置１０３に供給できるようになっている。
【００４６】
給水タンク１０１、製氷装置１０３はそれぞれ、公知のものを用いることができ、特に限定されない。
【００４７】
図４は、脱気ユニット１０５の概略構成図である。
脱気ユニット１０５は、給水ラインの途中に設けられた脱気用の中空糸膜モジュール１３と、中空糸膜モジュール１３に接続されて中空糸膜モジュール１２内を減圧する吸引装置２４と、を備える。
中空糸膜モジュール１３は、前述の中空糸膜モジュール１０と同じであり、吸引装置２４は前記と同じである。吸引装置２４の配管２６は、中空糸膜モジュール１３の給排気口１１ｃに接続されている。
中空糸膜モジュール１３の流入口１１ａには配管１１１が接続され、流出口１１ｂには配管１１３が接続されている。
【００４８】
（システムの動作）
送液ポンプ等の送液手段（図示なし）を用いて、給水タンク１０１内の水を、配管１１１を介し、中空糸膜モジュール１３の流入口１１ａから中空糸膜モジュール１３に導入する。導入された水は、モジュールケース１１内で開口している中空糸膜の一方の端部から中空糸膜の中空部内に導入され、中空部を流通する。
バルブ２７が開の状態で吸引ポンプ２２を作動させ、中空糸膜モジュール１３からガスを吸引すると、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側が減圧される。これにより、中空糸膜の中空部を流通する水に含まれているガス（空気等）が中空糸膜の内側から外側に透過して脱気され、脱気水が得られる。給排気口１１ｃからは、水から除去されたガスが排出される。
得られた脱気水は、流出口１１ｂから流出し、配管１１３を介して製氷装置１０３に供給され、製氷装置１０３内の製氷皿に貯留されて製氷される。製氷後、得られた氷は、例えば、製氷皿から離氷され、製氷装置１０３内に貯蔵される。
【００４９】
（作用効果）
本実施形態の冷蔵庫にあっては、脱気用の中空糸膜モジュール１３と、吸引装置２４とを組み合わせた簡単な構成で、冷蔵庫の製氷装置に供給される水を脱気できる。また、中空糸膜モジュール１３は、冷蔵庫の製氷装置に供給されるような少量の水でも、効率良く脱気できる。そのため、得られる脱気水は溶存ガスが少なく、これを製氷したときに透明度の高い氷が得られる。
【００５０】
＜第四実施形態＞
本発明の第四実施形態は、図５に示すシステム２００を備える冷蔵庫である。
図５は、システム２００の概略構成図である。
システム２００は、給水タンク１０１と、製氷装置１０３と、複数の配管１２１，１２３，１２５から構成された、給水タンク１０１から製氷装置１０３に水を供給する給水ラインと、浄水器１０７と、脱気ユニット１０５と、を備える。
脱気ユニット１０５は、給水タンク１０１と製氷装置１０３との間に設けられている。浄水器１０７は、給水タンク１０１と脱気ユニット１０５との間（脱気ユニット１０５のの上流側）に設けられている。
【００５１】
配管１２１は給水タンク１０１と浄水器１０７とを接続し、配管１２５は浄水器１０７と脱気ユニット１０５とを接続し、配管１２３は脱気ユニット１０５と製氷装置１０３とを接続している。また、配管１１１には、送液ポンプ等の送液手段（図示なし）が接続されている。これにより、給水タンク１０１内に貯留された水を、浄水器１０７および脱気ユニット１０５を介して製氷装置１０３に供給できるようになっている。
【００５２】
浄水器１０７は、公知のものを用いることができ、特に限定されない。たとえばハウジングと、ハウジングに収容された濾材とを備えるものが挙げられる。濾材としては、たとえば中空糸膜等のフィルタ、活性炭等の吸着材、イオン交換樹脂、イオン交換繊維等が挙げられる。これらの濾材はいずれかを単独で用いても２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
（システムの動作）
システム２００は、脱気ユニット１０５の上流側に浄水器１０７が設けられている以外はシステム１００と同じであり、システム２００の動作は、給水タンク１０１からの水が、脱気ユニット１０５に導入される前に浄水器１０７にて浄水処理される以外は、システム１００の動作と同じである。
【００５４】
（作用効果）
本実施形態の冷蔵庫にあっては、第三実施形態の冷蔵庫と同様、簡単な構成で、冷蔵庫の製氷装置に供給される水を脱気できる。
さらに、中空糸膜モジュール１０の上流側に浄水器１０７が設けられていることで、水に含まれていたミネラル、トリハロメタン、鉄サビ等が除去されるため、より透明度が高く良質な氷が得られる。
【００５５】
＜第五実施形態＞
本発明の第五実施形態は、図６に示すシステム３００を備える冷蔵庫である。
図６は、システム３００の概略構成図である。
システム３００は、給水タンク１０１と、製氷装置１０３と、複数の配管１３１，１３３から構成された、給水タンク１０１から製氷装置１０３に水を供給する給水ラインと、脱気給気ユニット１と、給気水貯蔵タンク１０９と、配管１３７と、を備える。
脱気給気ユニット１は、第一実施形態に示したものである。
脱気ユニット１は、給水タンク１０１と製氷装置１０３との間に設けられている。
【００５６】
配管１３１は、給水タンク１０１と脱気給気ユニット１とを接続し、配管１３３は脱気給気ユニット１と製氷装置１０３とを接続している。脱気給気ユニット１においては、中空糸膜モジュール１０の流入口１１ａに配管１３１が接続され、流出口１１ｂに配管１３３が接続されている。また、配管１３１には、送液ポンプ等の送液手段（図示なし）が接続されている。これにより、給水タンク１０１内に貯留された水を、脱気給気ユニット１を介して製氷装置１０３に供給できるようになっている。
【００５７】
給気水貯蔵タンク１０９は、配管１３７および切換バルブ１３９を介して配管１３３に接続している。給気水貯蔵タンク１０９は、典型的には、冷蔵庫の冷蔵室内に配置される。
配管１３７は、脱気給気ユニット１の中空糸膜モジュール１０の下流側にて配管１３３から分岐し、給気水貯蔵タンク１０９に接続する給気水送液ラインを構成している。
切換バルブ１３９は、脱気給気ユニット１を製氷装置１０３および給気水貯蔵タンク１０９のいずれか一方に選択的に接続するようになっている。
切換バルブ１３９には、図示しない制御装置が電気的に接続されており、この制御装置によって、脱気給気ユニット１を通過した水の供給先を、製氷装置１０３と給気水貯蔵タンク１０９との間で切り換えることができるようになっている。具体的には、脱気給気ユニット１を通過した水を製氷装置１０３に供給する場合は、切換バルブ１３９を、脱気給気ユニット１が製氷装置１０３に選択的に接続する状態とし、水の供給先を給気水貯蔵タンク１０９に切り替える場合は、切換バルブ１３９を、脱気給気ユニット１が給気水貯蔵タンク１０９に選択的に接続する状態とするようになっている。
【００５８】
（システムの動作）
送液ポンプ等の送液手段（図示なし）を用いて、給水タンク１０１内の水を、配管１３１を介し、中空糸膜モジュール１０の流入口１１ａから中空糸膜モジュール１０に導入する。導入された水は、モジュールケース１１内で開口している中空糸膜の一方の端部から中空糸膜の中空部内に導入され、中空部を流通する。
脱気給気ユニット１の制御装置５１により、吸引装置２１が給排気口１１ｃに接続された状態とし、吸引ポンプ２２を作動させて中空糸膜モジュール１０からガスを吸引すると、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側が減圧される。これにより、中空糸膜の中空部を流通する水に含まれているガス（空気等）が中空糸膜の内側から外側に透過して脱気が行われ、脱気水が得られる。給排気口１１ｃからは、水から除去されたガスが排出される。
得られた脱気水は、流出口１１ｂから流出し、配管１３３を介して製氷装置１０３に供給され、製氷装置１０３内の製氷皿に貯留されて製氷される。製氷後、得られた氷は、例えば、製氷皿から離氷され、製氷装置１０３内に貯蔵される。
一方、脱気給気ユニット１の制御装置５１により切換バルブ４１を切り替えてガス供給装置３１が給排気口１１ｃに接続された状態とし、ガス供給源３２を、配管３３にガスを供給する状態とすると、ガス供給源３２からのガスが配管３３および共通配管４２を介して中空糸膜モジュール１０に供給され、モジュールケース１１内の中空糸膜の外側の圧力が高まる。これにより、供給されたガスが、中空糸膜の外側から内側に透過し、中空部を流通する水に添加されて、給気水（炭酸水等）が得られる。
得られた給気水は、流出口１１ｂから流出し、例えば配管１３３、切換バルブ１３９および配管１３７を介して給気水貯蔵タンク１０９に送られ、貯蔵される。給気水を製氷装置１０３に供給して製氷してもよい。
給気水が貯蔵された給気水貯蔵タンク１０９に脱気水を送って希釈することもできる。
【００５９】
（作用効果）
本実施形態の冷蔵庫にあっては、第三実施形態の冷蔵庫と同様、簡単な構成で、冷蔵庫の製氷装置に供給される水を脱気できる。また、脱気を行うのと同じユニットで、給水タンク１０１からの水にガスを給気して、給気水（炭酸水等）を生成することができる。また、生成した給気水を給気水貯蔵タンク１０９に貯蔵し、飲料等として供することができる。
【００６０】
＜第六実施形態＞
本発明の第六実施形態は、図７に示すシステム４００を備える冷蔵庫である。
図７は、システム４００の概略構成図である。
システム４００は、給水タンク１０１と、製氷装置１０３と、複数の配管１４１，１４３，１４５から構成された、給水タンク１０１から製氷装置１０３に水を供給する給水ラインと、浄水器１０７と、脱気給気ユニット１と、給気水貯蔵タンク１０９と、配管１４７と、を備える。
脱気給気ユニット１は、給水タンク１０１と製氷装置１０３との間に設けられている。浄水器１０７は、給水タンク１０１と脱気給気ユニット１との間（脱気給気ユニット１のの上流側）に設けられている。
【００６１】
配管１４１は給水タンク１０１と浄水器１０７とを接続し、配管１４５は浄水器１０７と脱気給気ユニット１とを接続し、配管１４３は脱気給気ユニット１と製氷装置１０３とを接続している。脱気給気ユニット１においては、中空糸膜モジュール１０の流入口１１ａに配管１４５が接続され、流出口１１ｂに配管１４３が接続されている。また、配管１４１には、送液ポンプ等の送液手段（図示なし）が接続されている。これにより、給水タンク１０１内に貯留された水を、浄水器１０７および脱気給気ユニット１を介して製氷装置１０３に供給できるようになっている。
【００６２】
給気水貯蔵タンク１０９は、配管１４７および切換バルブ１４９を介して配管１４３に接続している。
配管１４７は、脱気給気ユニット１の中空糸膜モジュール１０の下流側にて配管１４３から分岐し、給気水貯蔵タンク１０９に接続する給気水送液ラインを構成している。
切換バルブ１４９は、脱気給気ユニット１を製氷装置１０３および給気水貯蔵タンク１０９のいずれか一方に選択的に接続するようになっている。
切換バルブ１４９には、図示しない制御装置が電気的に接続されており、この制御装置によって、脱気給気ユニット１から流出した水の供給先を、製氷装置１０３と給気水貯蔵タンク１０９との間で切り換えることができるようになっている。具体的には、脱気給気ユニット１を通過した水を製氷装置１０３に供給する場合は、切換バルブ１４９を、脱気給気ユニット１が製氷装置１０３に選択的に接続する状態とし、水の供給先を給気水貯蔵タンク１０９に切り替える場合は、切換バルブ１４９を、脱気給気ユニット１が給気水貯蔵タンク１０９に選択的に接続する状態とするようになっている。
【００６３】
（システムの動作）
システム４００は、脱気ユニット１０５の上流側に浄水器１０７が設けられている以外はシステム３００と同じであり、システム４００の動作は、給水タンク１０１からの水が、脱気ユニット１に導入される前に浄水器１０７にて浄水処理される以外は、システム３００の動作と同じである。
【００６４】
（作用効果）
本実施形態の冷蔵庫にあっては、第五実施形態の冷蔵庫と同様、簡単な構成で、冷蔵庫の製氷装置に供給される水を脱気でき、また、脱気を行うのと同じユニットで、給水タンク１０１からの水にガスを給気して、給気水（炭酸水等）を生成することができる。また、生成した給気水を給気水貯蔵タンク１０９に貯蔵し、飲料等として供することができる。
さらに、中空糸膜モジュール１０の上流側に浄水器１０７が設けられていることで、水に含まれていたミネラル等が除去されるため、より透明度の高く良質な氷が得られる。
【００６５】
以上、実施形態を示して本発明の脱気給気モジュールおよび冷蔵庫を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、第一実施形態、第二実施形態では、給気排気口が１または２つである例を示したが、給気排気口の数は３つ以上でもよい。
第五実施形態、第六実施形態における脱気給気ユニット１の代わりに脱気給気ユニット２を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１，２  脱気給気ユニット１
１０，１２  脱気・給気用の中空糸膜モジュール
１１  モジュールケース
１１ａ  流入口
１１ｂ  流出口
１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ  給排気口
１３  脱気用の中空糸膜モジュール
２１，２４  吸引装置
２２  吸引ポンプ
２７，３７  バルブ
３１，３４  ガス供給装置
３２  ガス供給源
３７  バルブ
４１  切換バルブ
５１，５２  制御装置
１００，２００，３００，４００  システム
１０１  給水タンク
１０３  製氷装置
１０５  脱気ユニット
１０７  浄水器
１０９  給気水貯蔵タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016217649.tif 000009