特許 6026522 自動パージを備える浄水のためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6026522

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】自動パージを備える浄水のためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20161107BHJP

   B01D 61/14 20060101ALI20161107BHJP

   B01D 61/20 20060101ALI20161107BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20161107BHJP

   B01D 65/02 20060101ALI20161107BHJP

   C02F 1/32 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 A

   C02F1/44 D

   B01D61/14

   B01D61/20

   B01D61/58

   B01D65/02

   C02F1/32

【請求項の数】14

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-516478(P2014-516478)

(86)(22)【出願日】2012年6月20日

(65)【公表番号】特表2014-519980(P2014-519980A)

(43)【公表日】2014年8月21日

(86)【国際出願番号】IB2012053115

(87)【国際公開番号】WO2012176135

(87)【国際公開日】20121227

【審査請求日】2014年2月17日

(31)【優先権主張番号】1155632

(32)【優先日】2011年6月24日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】504115013

【氏名又は名称】イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ゲーネ，イブ

(72)【発明者】

【氏名】メイエ，デイデイエ

(72)【発明者】

【氏名】ボール，ジユリアン

【審査官】 池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１３４０８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００９４４０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−３０４５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２５２４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８５５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５４１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２７７６６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｃ０２Ｆ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水流ループ（１１０）を備える処理水浄化システム（１０７）であって、前記ループ（１１０）は、浄化すべき処理水のタンク（１０）に向けて閉じられ、該タンクで残留ガスが大気に戻され、前記ループ（１１０）は、タンク（１０）の下流にかつ水が流れる方向に、少なくとも１つのポンプ手段（１０２）と、フィルタ膜を備える少なくとも１つの第１の濾過手段（１０３）と、フィルタ膜、フィルタ膜の上流側でループに接続された２つのパイプ、および第２の濾過手段（１０４）の下流側に利用地点（Ｕ）を備える少なくとも１つの第２の濾過手段（１０４）と、少なくとも１つの利用地点（Ｕ）とを連続的に備えており、
前記システムがさらに、第１の濾過手段（１０３）をタンク（１０）に連結する少なくとも１つの迂回パイプ（１１２）と、第２の濾過手段（１０４）をタンク（１０）に連結するループ戻りパイプ（１１４）とを備えており、
迂回パイプ（１１２）は、第１の濾過手段（１０３）をパージするように、かつ水流ループ（１１０）内を流れることができる水の流れの３０％以下であるわずかな部分だけがこの迂回パイプ（１１２）を介して通過するように構成されており、
ループ戻りパイプ（１１４）は、該パイプ（１１４）内の水流が第２の濾過手段（１０４）をパージするように構成されており、ループ戻りパイプ（１１４）が、第２の濾過手段（１０４）の膜の上流側に配置されており、残留ガスが、タンクで大気に戻されることを特徴とする、前記システム（１０７）。

【請求項2】

ポンプ手段がポンプ（１０２）である、請求項１に記載のシステム（１０７）。

【請求項3】

ポンプ手段（１０２）が、ループ（１１０）上に存在する停止手段（１０１）に結合されている、請求項１または２に記載のシステム（１０７）。

【請求項4】

停止手段が逆止め弁（１０１）である、請求項３に記載のシステム（１０７）。

【請求項5】

第２の濾過手段がフィルタ（１０４）である、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１０７）。

【請求項6】

第２の濾過手段がアブソリュートフィルタ（１０４）である、請求項５に記載のシステム（１０７）。

【請求項7】

利用地点（Ｕ）が、第２の濾過手段（１０４）の場所に位置する、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１０７）。

【請求項8】

第１の濾過手段（１０３）が限外濾過フィルタ（１０３）である、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１０７）。

【請求項9】

少なくとも１つの滅菌手段をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム（１０７）。

【請求項10】

第１のおよび第２の濾過手段、ならびに隣接する回路構成要素を備える水流ループの一部が、１組の消耗型構成要素（１０７Ｂ）である、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１０７）。

【請求項11】

閉じた水流ループ（１１０）内に処理水流を作り出すステップを備えた、請求項１−１０のいずれか一項に記載されたシステムを用いて処理水を浄化する方法であって、該方法は、ループに処理水を供給する少なくとも１つのステップ（Ａ）と、前記ループ（１０７）上に存在し、ループ（１１０）のタンク（１０）の貯蔵場所に水を配置する少なくとも１つのステップとを備えており、前記浄化する方法が、第１の濾過手段による第１の濾過ステップ（１０３）と第２の濾過手段（１０４）による第２の濾過ステップとを含む少なくとも２つの濾過ステップを備えており、前記方法はまた、第２の濾過ステップ（１０４）の時点で取出しを行う少なくとも１つのステップ（Ｕ）を備えており、
前記方法が、ループ（１１０）内を流れる水の一部をループから分水路（１１２）に流れさせることにより、第１の濾過手段（１０３）をパージする少なくとも１つのステップと、ループ（１１０）内を流れる水を第２の濾過手段（１０４）とタンク（１０）との間に流れさせることにより、第２の濾過手段（１０４）をパージする少なくとも１つのステップとを備えることを特徴とする、前記方法。

【請求項12】

少なくとも１つの第１の濾過手段（１０３）による第１の濾過ステップが、限外濾過ステップである、請求項１１に記載の浄化する方法。

【請求項13】

少なくとも１つの第２の濾過手段（１０４）による第２の濾過ステップが、精密濾過ステップ（１０４）である、請求項１１または１２に記載の浄化する方法。

【請求項14】

少なくとも１つの滅菌ステップをさらに備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の浄化する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浄水の生産および配分を可能にする水濾過構成要素の自動パージを備える水浄化システムに関する。本発明はまた、このようなシステムを使用して水を浄化する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

詳細には、分析化学および分析生物学研究所では、数多くの用途が純水または超純水さえ使用する必要がある。これらのシステムはまた、内科療法、たとえば透析のために、または非常に高いレベルの浄化を必要とする（血液、尿などのための）生物学的分析装置のために使用される。

【0003】

水浄化システムは、最も頻繁に分析研究所の設備、内科の血液透析設備、または生物学的分析装置のために、所望の品質の水を生産するために設計されてきた。

【0004】

これに関連して、純水または超純水の分配は、一般に、発熱物質レベル０．００５ＥＵ／ｍＬ以下および細菌レベル１００ＣＦＵ／Ｌ以下の浄水の分配を可能にする。ＣＦＵは「Ｃｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｕｎｉｔ（コロニー形成単位）」を意味する。ＥＵは、「Ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ Ｕｎｉｔ（内毒素単位）」を意味する。ＣＦＵとＥＵの両方のパラメータは、液体の容積に関して計測される。

【0005】

したがって、図１は、従来技術による水浄化用システム１００を示す。

【0006】

図１では、システム１００は、利用地点１０６で利用者に分配される準備ができた、浄化された純水または超純水を生産する。システム１００は、供給地点Ａで（逆浸透および／または電気脱イオン化により得られる）純水または超純水ＥＶで満たされ、かつ水が流れる方向に、下流に、タンク１０の底部に接続された純水または超純水用タンク１０を備える流動ループ１０５と、所望の浄水の流動を利用地点１０６に提供し、閉流動ループ１００内部に流れを維持し、濾過構成要素および流体回路に特有の水頭損失を補償することを可能にするポンプ１０２と、一般に限外濾過フィルタまたはアブソリュート限外フィルタである濾過構成要素１０３と、一般にフィルタ膜３を備える精密濾過フィルタであり、浄水ループ１０５のＴコネクタ１１５上の分水路上に位置決めされた濾過構成要素１０４とからなる。

【0007】

利用者がシステム１００から浄水を抜き取る利用地点１０６は、膜３の下流の、フィルタ１０４の場所に位置する。利用者により抜き取られない浄水は、弁１０１を介してタンク１０に向けて閉ループ１０５の中を流れ続ける。弁１０１は、一般に較正された弁（またはばね付き逆止め）または吐出し弁のタイプからなる。ポンプ１０２の組立体および弁１０１の組立体が、ループ１０５内に、詳細にはフィルタ１０４のエントリに圧力を発生させ、十分な流量が、フィルタ出口１０６で得られ、かつタンク１０で、生産された過剰な浄水（または抜き取りが終了した場合、生産された浄水の全体）をさらに再循環させることが可能になる。

【0008】

この流動ループ１０５上にタンク１０が存在することにより、利用者の流動要件に適合する処理水の貯蔵が利用者に提供される。一変形形態（図示されず）によれば、ループ１０５からの戻りが、タンクを介して通過せずに直接ポンプの上流に作られてもよく、タンク１０は、処理すべき水の貯蔵の役割を果たす。

【0009】

フィルタ１０３および１０４はそれぞれ、湿ったときに気密性のある少なくとも１つの親水性膜を備える。フィルタ内に含まれる空気またはどんな残留ガスも、水が膜を通過するように、パージされなければならない。このことが、フィルタのコミッショニングだけでなく動作中にも当てはまるのは、流れている水の中に含まれる溶解したどんなガスも、気泡を形成する場合があり、フィルタ内に１つまたは複数の空気ポケットを生成する気泡を形成する場合があり、膜の水頭損失を増大させ、浄水流動ループ内部の水の流量を低減させるためである。

【0010】

この従来技術によれば、利用者は、一定の間隔で、個々のフィルタ１０３および１０４用の手動式パージ弁１０８および１０９の各々をそれぞれ開けることにより、大気へのガス抜きを行うことが必要とされる。一般に、利用者は、コミッショニングで、その後、動作全体の間に一定間隔で、パージ弁１０８および１０９を開ける。これが常に容易であるわけではないのは、手動式パージ弁１０８または１０９へのアクセスが制限される場合があり、浄水が、各パージでフィルタ１０３または１０４の外部に解放されるためである。さらに、たとえば血液透析装置を維持する場合のように、利用者は患者であり技術者ではない場合があり、これにより、患者に手動式パージを行わせることがなおさら注意を要するようになる。

【0011】

米国特許出願公開第２００８／０２３０４５０号明細書で説明される他のデバイスが、フィルタの自動パージを得るために、フィルタ通気孔の出口に取り付けられた疎水性膜の特性を使用する。それにもかかわらず、この構成は、圧力が高い（すなわち、疎水性膜の泡立ち点を超える）場合に不要な水を放出するリスク、すなわち水が、通気孔フィルタの孔の能力を奪い、かつ通気孔フィルタがガスを効果的に通過させる能力を低減するという可能性、および／またはこのフィルタを通して微生物を通過させることによる汚染のリスクを伴う。

【0012】

他の２つの前述のデバイスと異なり、たとえば米国特許第５，８５１，３９０号明細書で示されるような他のデバイスが、親水性膜を備えて組み立てられた疎水性膜フィルタを使用する。このようなデバイスは自動パージングを可能にする。それにもかかわらず疎水性膜が、フィルタの完全性が計測されるのを妨げるので、フィルタの完全性は保証されることができない。

【0013】

たとえば、米国特許第５，２５９，９５４号明細書、米国特許第７，２５０，６１９号明細書、米国特許第４，４９５，０６７号明細書、および米国特許第４，８１０，３８８号明細書で説明される、非発熱性無菌水を生産するための数多くのデバイスが、ライン内で１つまたは複数の使い捨てのフィルタを使用して、１つまたは複数のフィルタ用のどんな再循環ループおよび自動パージングデバイスも存在しない場合に浄水を生産する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００８／０２３０４５０号明細書

【特許文献2】米国特許第５８５１３９０号明細書

【特許文献3】米国特許第５２５９９５４号明細書

【特許文献4】米国特許第７２５０６１９号明細書

【特許文献5】米国特許第４４９５０６７号明細書

【特許文献6】米国特許第４８１０３８８号明細書

【特許文献7】米国特許第５７６２７８９号明細書

【特許文献8】英国特許出願公開第２１３２９１３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

生じる問題が、詳細には、デバイスをパージするだけでなく、受け入れることができる使用時間を利用者に保証すると同時に、生産される水の品質を保証するために、利用者による技術的関与をできるだけ避けながら、可能な限り最も純粋な浄水を、つまり、可能な限り汚染の最も少ない浄水を分配することが可能になる水浄化用システムを設計し、生産することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明によるシステムにより、有利には、効果的解決策が提供され、かつ従来技術のデバイスの欠点を軽減することが可能になる。

【0017】

この目的のために、本発明の一様態が、水流ループを備える処理水浄化システムにして、前記ループは、浄化される処理水のタンクに向けて閉じられ、前記ループは、タンクの下流に、水が流れる方向に、少なくとも１つのポンプ手段と、少なくとも１つの第１の濾過手段と、少なくとも１つの第２の濾過手段と、利用地点とを連続的に備える処理水浄化システムであって、
少なくとも１つの第１の濾過手段をタンクに連結する少なくとも１つの、好ましくは１つの迂回パイプと、第２の濾過手段をタンクに連結するループ戻りパイプとをさらに備えることを特徴とするシステムに関する。

【0018】

ループ戻りパイプは浄水流パイプである。

【0019】

一般に、第２の濾過手段が膜を備えるとき、利用地点は、第２の濾過手段の膜の下流に位置する。

【0020】

有利には、２つの濾過手段を備えるこのシステムにより、システムに供給する処理水が良好な品質であり、かつ汚染が存在しない場合、良好な品質の水が所与の時間に得られことが可能になる。それにもかかわらず、本発明の好ましい一実施形態によれば、流体回路を定期的に除染することが必要である、および／または好ましい場合がある。

【0021】

迂回パイプおよび戻りパイプはそれぞれ、これらのパイプに関連する濾過手段内に蓄積したどんな残留ガスの自動パージングも行い、水の死容積の除去を行うことを可能にするパージングパイプである。濾過手段が膜を備えるとき、これらのガスは、それぞれ第１のおよび第２の濾過手段の膜の表面に最も頻繁に蓄積していた。さらに、残留ガスは、一般にタンクで大気に戻される。

【0022】

これは非常に有利である。実際には、既存の浄化システムにより、手作業によるパージングだけが行われることが可能になる。しかしながら、このパージング動作は、利用者が患者であり、資格を与えられた技術者ではないので、殊に透析システムで実施するには注意を要する。

【0023】

一般に、迂回パイプに連結された第１の濾過手段は、少なくとも１つの膜を含み、迂回パイプは、第１の濾過手段の１つまたは複数の膜の上流に位置する。

【0024】

本発明によれば、たとえば特許文献である米国特許第５，７６２，７８９号明細書または英国特許出願公開第２，１３２，９１３号明細書で説明されている、１つの入口および２つの出口を有するフィルタシステムを使用することが、有利には、自動パージング用迂回パイプのための接続を容易にする。

【0025】

迂回パイプは、一般に、好ましくは、濾過手段内に含まれるどんな残留ガスも、この迂回パイプを介して通過する水により移送され、それにより、このガスをタンク内の大気に排出し、死容積のどんなポケットの形成も妨げるように構成される。すべての場合において、迂回パイプ内の水の流量が、第１の濾過手段をパージするのに十分であり、詳細には、第１の濾過手段が膜を備えるとき、前記膜の上流および前記膜上に蓄積したガスをパージするのに十分である。迂回パイプ内の流動は、有利には、たとえば、制限する手段を使用することにより、または迂回パイプを構成する管の直径を低減することにより、制限されてもよい。また、迂回パイプが流動ループの下流部分を構成することも可能である。これは、利用地点で抜き取りがないとき、特に有利である。

【0026】

したがって、迂回パイプは、好ましくは、流動ループ内を流れることができる水の流動のわずかな部分だけがこの迂回パイプを介して通過するように構成される。ここで、「わずかな部分」は、流動の３０％以下を、好ましくは５〜１０％を意味する。したがって、水の大部分は、一般にループ内を流れる。当業者は、閉流動ループの他のパラメータを考慮して、適切な寸法を迂回パイプに与えることができる。一般に、当業者は、ループを構成するパイプ内の線速度に適合しながら、濾過手段内に蓄積したガスをパージするための迂回パイプの寸法を計算する。これにより、有利には、パイプの壁上のどんなバイオフィルムの形成も回避されることが可能になる。

【0027】

ループ戻りパイプは、一般に、このパイプ内の水流が第２の濾過手段をパージするように構成される。したがって、第２の濾過手段が膜を備えるとき、流れる水が、水の死容積を除去し、かつこの膜の上流およびこの膜上に蓄積したガスをパージするように、膜の上流側の表面を洗い流す。

【0028】

本発明によれば、処理水という用語は、タンク内に存在する水の少なくとも一部が浄化された場合でさえ、タンク内に存在する水に対して使用される。

【0029】

本発明によれば、浄水という用語は、ループ内を流れる水の少なくとも一部が処理され、かつ完全に浄化されていない場合でさえ、ループ内を流れる水に対して使用される。

【0030】

本発明により生産される浄水は、有利には、細菌（１００ＣＦＵ／Ｌ未満）および発熱物質（０．００５ＥＵ／ｍＬ未満）を含む、非常に低いレベルの微生物を有する。

【0031】

ポンプ手段は、好ましくはポンプである。さらに、ポンプ手段は、好ましくは、ループ上に存在する停止手段（背圧手段）に結合され、前記停止手段は、好ましくは逆止め弁（またはばね付き逆止め弁）である。ポンプ手段により、有利には、所望の量の浄水が利用地点で提供され、濾過および流体回路の構成要素に特有の水頭損失を補償することにより閉流動ループ内部の流れを維持することが可能になる。

【0032】

本発明によれば、システムは、限外濾過フィルタであることが好ましい第１の濾過手段を備える。この限外濾過フィルタは、一般に少なくとも１つの膜を備える。この限外濾過フィルタは、本発明によれば、カットオフしきい値が一般に１，０００Ｄａ〜１，０００，０００Ｄａまで変化する膜を備えるフィルタとして規定される。カットオフしきい値は、求められる性能に従って当業者により選択される。この限外濾過フィルタは、一般に、溶解されても、されなくてもよい、流体中に存在する分子を保持し、分子量は膜の選択のための、保持力の決定要因を構成する。本発明に関連して、保持力しきい値は、一般に水の発熱物質除去を可能にするように選択される。

【0033】

第１の濾過手段はまた、有利には０．１μｍまたは０．２２μｍフィルタの特性と限外濾過フィルタの特性を組み合わせる、正に帯電したアブソリュートフィルタであってもよい。正確に言えば、アブソリュートフィルタの正電荷が、分子量排除ではなく、または分子量排除に加えて、親和力により発熱物質の吸収を可能にする。

【0034】

第１の濾過手段は、一般に、ポンプ手段の下流、かつ利用地点に近接した第２の濾過手段の上流に位置する。

【0035】

第２の濾過手段は、一般にフィルタリング構成要素またはフィルタであり、ほとんどの場合、好ましくはアブソリュートフィルタである。このアブソリュートフィルタは、一般に少なくとも１つの膜を、たとえば孔径０．２２μｍまたは０．１μｍの膜を備えるフィルタを備える。

【0036】

ループ戻りパイプは、このフィルタをパージするためのパイプの役割を果たす。ループ戻りパイプは、一般に、第２の濾過手段が膜フィルタであるとき、ループ内を水が流れる方向に、膜の上流に位置する。

【0037】

好ましくは、本発明によれば、本発明のシステムのすべての濾過手段の完全性が、コミッショニング前に１００％まで試験された。

【0038】

利用地点は、一般に第２の濾過手段の場所に、さらにより好ましくは、前記濾過手段上に、ほとんどの場合、ループからの分水路上、かつ第２の濾過手段が膜を備えるときには膜の下流に位置する。したがって、第２の濾過手段は、一般に「最終」とみなされる。

【0039】

これにより、有利には、一般に膜により、ループと利用地点の間の完全な分離が可能になる。第２の濾過手段はまた、ループ上のライン内に位置してもよく、ループ内を流れる水は、第２の濾過手段を構成するフィルタを通過し、利用地点は、前記フィルタの下流のループ上に位置する。それにもかかわらず、これは好ましくない。実際は、このような場合、利用地点は（たとえば膜により）ループから分離されず、抜き取る地点で水の逆汚染のリスクが存在する。

【0040】

その結果、有利には、本発明によれば、各濾過手段は、好ましくは、自動で動作するように適合されたパージラインまたはパイプに結合される。

【0041】

本発明によるシステムはまた、少なくとも１つの滅菌手段をさらに備える。この滅菌手段は、一般に少なくとも１つのＵ．Ｖ．ランプを、好ましくは少なくとも２つのＵ．Ｖ．ランプを備える。有利には、この滅菌手段により、一定期間システムの性能を維持することが可能になる。

【0042】

本発明に関連して、「ＵＶによる滅菌」は、一般に連続動作で、１回または複数回の殺菌性紫外線放射によって、生きた要素を破壊する行為を意味するために使用される。紫外線放射は、ほとんどの場合２５４ｎｍである。

【0043】

したがって、本発明のシステムは、少なくとも１つの滅菌手段を、たとえばＵＶランプを、たとえばタンクの場所に、好ましくはタンク内に取り付けられて、備えてもよい。タンクのこの滅菌手段は、タンク内に潜在的に存在する処理水だけでなく、沈められていない領域内のタンクの壁に付着した１つまたは複数の凝縮物も滅菌するように適合される。このような滅菌手段により、有利には、閉ループである流体回路が定期的に、および断続的に（すなわち、一定間隔で、たとえば１日あたり１５分の４回の作業で）または連続的に除染されることが可能になる。

【0044】

独立であっても、なくても、本発明のシステムは、流動ループ上に少なくとも１つの滅菌手段を備えてもよい。このような滅菌手段は、好ましくは、ループ上に配置されたＵ．Ｖ．ランプである。流動ループのこの滅菌手段は、有利には、ループ内を流れる水を滅菌するための手段を提供し、ほとんどの場合、第１のおよび第２の濾過手段の上流に位置し、これにより、有利には、ループ内のバイオフィルムの形成および微生物の成長を制限する。

【0045】

滅菌手段は、一般に殺菌性紫外線放射を放出するＵ．Ｖ．水銀灯であり、このランプは、１つまたは複数のＬＥＤ（「発光ダイオード」）または殺菌性放射を同じく放射する放電ランプにより置換されることができる。

【0046】

本発明によれば、本発明によるシステムの一部が、より具体的には濾過手段、好ましくは両方存在するときには第１のおよび第２の濾過手段、ならびに隣接する回路構成要素を備える流動ループの一部が、１組の消耗型構成要素であることがさらに好ましい。本発明によれば、「消耗型構成要素」は、性能が特定の寿命に対して、または利用地点で分配される浄水の特定の容積に対して適格である使い捨ての構成要素を意味する。

【0047】

消耗型構成要素は、一般に、第１のおよび第２の濾過手段、ならびに隣接するパイプにより構成され、ほとんどの場合、利用地点をさらに備える。

【0048】

１組の消耗型構成要素は、一般に単一の部分を形成し、可能である場合には、照射または他の技法により無菌の、または除染された状態で１組のパッケージングで配送される。これにより、単純な機械的接続手段を使用して、消耗型この部分を迅速かつ簡単に変えることが可能になり、ループの、または１つもしくは複数の濾過構成要素の、汚染のリスクが低減される。１組は、その使用期間中の１組の性能の完全性を保証するためには、寿命が限られている、または水処理能力が限られている。１組はまた、１組がループ上に存在することが解析され、かつ１組の寿命または処理水の容積を追跡することが可能になる検出および認識のための手段を備えてもよい。検出手段は、ＲＦＩＤタグ、バーコード、メモリ回路、または光学的もしくは機械的な偏向デバイスもしくは他の手段の形をとってもよい。使い捨てのループの両端に無菌コネクタを、たとえばＬＹＮＸ Ｓ２Ｓコネクタを使用することができ、これにより、使い捨て用品と、無菌コネクタが接続されるシステムの残りの部分との間に無菌接続を作ることができるようになる。

【0049】

本発明による水浄化システムに供給する処理水生産システムは、一般に、イオン交換樹脂タイプまたは電気脱イオン化モジュールの脱イオン化ステップが加えられてもよい逆浸透処理デバイスを備える。

【0050】

本発明はまた、本発明によるシステムの使用法に関する。したがって、本発明は、特にこのようなシステムを使用する方法に関する。前記方法は、一般に、閉水流ループ内に処理水流を作り出すステップを備える、処理水を浄化する方法であって、前記方法は、ループに処理水を供給する少なくとも１つのステップと、前記ループ上に存在する少なくとも１つのタンクに供給することにより貯蔵場所の中に水を置く少なくとも１つのステップとを備え、浄化する方法は、少なくとも２つの濾過ステップを備え、少なくとも１つの第１の濾過手段による第１の濾過ステップは、好ましくは限外濾過ステップであり、少なくとも１つの第２の濾過手段による第２の濾過ステップは、好ましくは精密濾過ステップであり、方法は、第２の濾過ステップの時間に抽出する（または送出する）少なくとも１つのステップを備え、
前記方法は、ループ内を流れる水の一部をループから分水路の中に流れさせることにより、第１の濾過手段をパージする少なくとも１つのステップと、ループ内を流れる水を第２の濾過手段とタンクの間に流れさせることにより、第２の濾過手段をパージする少なくとも１つのステップとを備えることを特徴とする。

【0051】

好ましくは、第１のおよび第２の濾過手段はそれぞれ膜フィルタである。このような場合、好ましい一変形形態によれば、方法は、第１の濾過手段および／または第２の濾過手段からのどんな残留ガスも、タンク内の大気に戻されるようなものである。詳細には、本発明による方法は、有利には、ループ内の水を第１のおよび第２の濾過手段の各々のフィルタ膜の上流で流れさせることにより、自動パージを行い、それにより、死容積を除去し、どんな残留ガスも膜の上流の表面で排出する。

【0052】

本発明による方法は、好ましくは、連続的に行われる、つまり、水はループの中を、および存在する場合にはループの分水路の中を連続的に流れる。本発明による方法は、一般にループ内を流れる水、および／またはタンク内に存在する水を滅菌する少なくとも１つのステップをさらに備えることが好ましい。この滅菌ステップは、一般に、少なくとも１つの滅菌手段により行われる。この実施形態によれば、ループ内を流れる水が、少なくとも１つの滅菌ステップを介して通過するので、この水は連続的に浄化される。

【0053】

利用地点を介して水を抽出するステップは、利用者の必要に従って連続的に、または不連続に実施される。

【0054】

好ましくは、本発明による方法は、充填の開始レベルと充填の停止レベルの間を連続的に、または不連続に、処理水生産システムからタンクを自動充填できるようにするレベルセンサまたは自動充填弁を使用して、タンク内の水の容積を計測する少なくとも１つの追加ステップを備える。

【0055】

本発明は、以下の添付図面に照らしてよりよく理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0056】

【図1】従来技術による水浄化用システムの図である。

【図2】本発明による水浄化用システムの図である。

【図3】図２のシステムで使用可能な２つの濾過構成要素を使用する使い捨ての、消耗型モジュールの斜視図の形の図である。

【図4】同じケーシング内に組み立てられた、図２のシステムで使用可能な２つの濾過構成要素を使用するコンパクトで使い捨ての、消耗型モジュールの断面図の形の図である。

【発明を実施するための形態】

【0057】

図面では、同じ参照記号が同一構成要素を表す。

【0058】

図１は、前段で解説された。

【0059】

図２は、本発明による水浄化用システム１０７の図である。システム１０７は、固定部分１０７Ａと、使い捨ての、または消耗型部分１０７Ｂとを備え、かつタンクを形成する容器１０に向けて閉じられた水流ループ１１０からなる。

【0060】

ループ１１０は、ループ内を水が流れる方向に、ポンプ１０２と、膜１２３を備える限外濾過用の第１のフィルタ１０３と、膜３を備え、かつ膜３の場所に利用地点Ｕ（分水路上）が位置する、精密濾過用の第２のフィルタ１０４と、最後にタンク１０への水の戻り上の弁１０１とを備える。

【0061】

本発明によれば、システム１０７は、流動ループ１１０に対する迂回パイプである、横断するパージパイプ（１１３、１１２）を備える。パイプ１１３、次いでパイプ１１２は、第１の濾過構成要素１０３をタンク１０に連結し、パージパイプ（１１２、１１３）を通して、ループを流れる水のわずかな部分の流動を可能にする。迂回パイプ１１３は、たとえば、弁などの機械的制限、またはパイプ１１３で使用される管の直径を特に低減することにより、タンク１０に流れる水の流量を調整するための手段１１１に水を供給し、次いで、パイプ１１２は、手段１１１から得られる水をタンク１０に運ぶ。

【0062】

パイプ（１１２、１１３）はまた、膜１２３上であらかじめ捕獲された空気および溶解したガスである、パイプ（１１２、１１３）の中を流れるガスを排出するための手段（図２に示されず）を備えてもよい。空気排出手段は、フィルタ１０３の位置決め、パイプ１１３に向けてのフィルタ１０３の接続、およびタンク１０に対するパイプ１１２の位置決めのおかげで動作する。次いで、空気および残留し、溶解したガスは、タンク１０の中に、次いで大気に排出される。典型的には、タンクは本質的に閉システムであり、ガスがフィルタを横断して移動するが、外部の汚染物質、たとえば汚物、ほこり、または細菌がフィルタを通ってタンク１０の中に進むのを妨げることができる疎水性ガスフィルタを介した外側の環境への連絡路である。

【0063】

第２の濾過構成要素１０４のパージングに役立つその他の迂回パイプが、濾過構成要素１０４とタンク１０の間のループ１１０の戻りライン１１４を使用する。このライン１１４により、膜３の上流側を洗い流すことにより、濾過構成要素１０４の膜３の上流で捕獲されたどんな残留ガスも、およびこの膜３上のどんなガスも排出することが可能になる。このために、濾過構成要素１０４は、利用者が出口Ｕで浄水を利用していないとき、およびすべての浄水がライン１１４内を流れているとき、膜３の上流の死容積を除去することが有利には可能になる、膜３の上流の入口および出口を所有する。

【0064】

一般に、第１の濾過構成要素１０３および第２の濾過構成要素１０４は、これらのパージ出口が上方に置かれるように位置決めされる。これにより、パージの有効性が保証されることが可能になる。

【0065】

さらに、消耗型部分１０７Ｂ用の、３つの流水接続および締結地点Ａ、Ｂ、およびＣが存在する。したがって、接続地点Ｃは、ポンプ１０２の下流かつ第１のフィルタ１０３の上流に位置するループ１１０の一部の中に配置される。迂回パイプ１１３は、接続地点Ｂを備える。最後に、第２のフィルタ１０４の下流かつ弁１０１の上流に位置するループ１１０の一部が、接続地点Ａを備える。

【0066】

推奨される使用時間に到達した、またはさらに付け加えると、水の分析結果が水の品質劣化を示す場合、第１の濾過構成要素１０３および第２の濾過構成要素１０４、ならびにこれらに関連するパイプを備える、消耗型部分１０７Ｂを、地点Ａ、Ｂ、およびＣに残る固定部分１０７Ａから分離し、未使用で無菌の新しい部分１０７Ｂを取り付けることは非常に容易である。

【0067】

図３および図４はそれぞれ、消耗型部分１０７’Ｂおよび１０７”Ｂをそれぞれ図式的に表す。

【0068】

図３に表される、消耗型部分またはモジュール１０７’Ｂは、３つの接続Ａ、Ｂ、およびＣだけでなく、機械式ロックシステムも備えるカセット内に置かれた可撓性のある管により連結された別個のフィルタ１０３および１０４を使用する。矢印Ｆは、利用地点Ｕに向けて、ループ１１０の中を水の主要な部分が流れる方向を示す。

【0069】

図３に提示される製品例では、地点Ｂでの迂回パイプ１１２内の流量は、０．２リットル／分である。ポンプ１０２を出る地点Ｃでの水の流量は、１．８リットル／分である。したがって、利用地点Ｕでは、利用者に対する水の流量は、１．６リットル／分を達成する場合がある。

【0070】

図４に表される、消耗型部分またはモジュール１０７”Ｂは、ケースが機械的に一緒に組み立てられるフィルタ１０３および１０４を使用し、これにより、部品数の低減、および組み立てるためのコンパクト性が可能になる。フィルタ膜を含むこの使い捨てのモジュール１０７”Ｂは、図３の個々のフィルタを置換してもよい、または流体管により接続Ａ、Ｂ、およびＣに単独で連結されてもよい。

【0071】

本発明は、以下の実施例に照らしてよりよく理解されようが、以下の実施例は、本発明の範囲を限定することなく本発明を例示する。

【0072】

（実施例）
この実施例は、この試験用の供給水の品質に適合したＵ．Ｖ．ランプが存在する、本発明の好ましい一実施形態を示す。当業者は、この実施例が、純水が供給され、かつＵ．Ｖ．ランプの存在なしに実施されることができると考えることができる。

【0073】

以下の表１および表２では、逆浸透（ＲＯ）および電気脱イオン化（ＥＤＩ）水処理システムから得られる処理水を使用して、図２に表されるような固定部分１０７Ａと、Ｕ．Ｖ．ランプ（図２に示されず、貯水器とポンプ入口の間に位置する）がさらに存在する、図３に示されるような消耗型部分１０７’Ｂとを備えるシステムを使って浄化することにより、汚染値が得られた。第１のフィルタ１０３は、カットオフしきい値が１３，０００Ｄａである限外濾過膜を備え、第２のフィルタ１０４は、膜が孔径０．２２μｍを有するアブソリュートフィルタである。

【0074】

ＵＶ水銀灯の出力は１７Ｗである。

【0075】

動作流量は以下のとおりである。

【0076】

ポンプ１０２の出口：１．８Ｌ／分（一定）
パージングパイプ１１２：０．２Ｌ／分（一定）
利用地点Ｕからの抜き取り：０．５Ｌ／分（平均）、１．１Ｌ／分（最大値）
供給地点Ａに入る処理水の生産量：０．５Ｌ／分（一定）

【0077】

測定は１３５日の期間にわたり行われた。

【0078】

得られた値（平均）が以下の表１に示される。

【0079】

水のサンプルは、サンプリング弁および膜濾過方法（０．４５μｍの孔サイズの膜を備えるＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社のＭｉｌｌｉｆｌｅｘ）を使用して最終フィルタの出口から得られた。

【0080】

濾過後、膜は、３５℃で５日間増殖培地プレート（Ｒ２ＡおよびＴＳＡ）上で培養された。

【0081】

培養時間後、膜上のＣＦＵがカウントされ、表１および表２に示される。

【0082】

【表1】

【0083】

毎日の測定値が以下の表２に要約されている。

【0084】

【表2】

【0085】

したがって、使用するのが簡単であり、かつ経時的に安定した方法で超純水が生産されることが可能な、本発明によるシステムの有効性が理解されることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】