特開 2024-96077 流体中の全有機炭素を低減するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024096077

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】流体中の全有機炭素を低減するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20230101AFI20240704BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

C02F1/32

C02F1/44 A

C02F1/44 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】50

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023222161

(22)【出願日】2023-12-28

(31)【優先権主張番号】63/477,868

(32)【優先日】2022-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】524003091

【氏名又は名称】サーモ オリオン インク．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ラン ジャオ

(72)【発明者】

【氏名】アンデルス ラスマソン

(72)【発明者】

【氏名】カナン スリニヴァサン

【テーマコード（参考）】

4D006

4D037

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006GA06

4D006KA01

4D006KA31

4D006KA52

4D006KA55

4D006KA57

4D006KA63

4D006KA72

4D006KB04

4D006KB11

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4D006KE01Q

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4D006KE30P

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4D006PA01

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4D037BA18

4D037CA01

4D037CA02

4D037CA03

(57)【要約】

【課題】入口と第１のユースポイントディスペンサとの間の浄水システムの水流路を通って流れる水の全有機物含有量を低減するように構成された浄水モジュールを提供する。
【解決手段】
浄水モジュールは、浄水システムの水流路と流体連通し、かつその一部を形成する、水流路内の第１の再循環水流路ループを画定する。浄水モジュールは、第１の再循環水流路ループに流体接続されたポンプ、紫外放射線処理装置、及びタンクを含み、よって、浄水システムの水流路への入口に進入する水は、ポンプによって、浄水モジュールの第１の再循環水流路ループを通して１回以上循環させて、全有機物含有量が低減された浄化水を生成する。浄化水は、第１のユースポイントディスペンサにおいて浄水システムから選択的に分配可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

浄水モジュールであって、
水流路内にあり、かつ入口を有する第１の再循環水流路ループであって、前記浄水モジュールの前記水流路と流体連通し、かつその一部を形成する、第１の再循環水流路ループと、
前記第１の再循環水流路ループに流体接続されたポンプ、紫外放射線処理装置、及びタンクと、
任意選択で、第１のユースポイントディスペンサと、を備え、
前記浄水システムの前記水流路への前記入口に進入する水を、前記ポンプによって、前記浄水モジュールの前記第１の再循環水流路ループを通して１回以上循環させて、任意選択で、前記入口に進入する水をイオン交換媒体に曝露することなく、全有機物含有量が低減された強化水を生成し、任意選択で、前記第１の再循環水流路が、イオン交換媒体を含まず、
前記強化水が、全有機物含有量が低減されており、任意選択で、前記第１のユースポイントディスペンサにおいて前記浄水システムから分配可能である、浄水モジュール。

【請求項2】

前記浄水システムの前記水流路への前記入口に進入する水が、１０ｐｐｂを超える全有機物含有量を有する、請求項１に記載の浄水モジュール。

【請求項3】

前記紫外放射線処理装置と前記浄水モジュールの前記タンクとの間の前記第１の再循環水流路ループ内に位置付けられた第１のユースポイントディスペンサを備えている、請求項１に記載の浄水モジュール。

【請求項4】

前記水流路に流体接続された、逆浸透装置、少なくとも１つの充填床濾過装置、濾過装置、及び第２のユースポイントディスペンサのうちの少なくとも１つと、
前記ポンプ、並びに前記紫外放射線処理装置、前記任意選択の第１のユースポイントディスペンサ、前記少なくとも１つの充填床濾過装置、前記濾過装置、前記第２のユースポイントディスペンサ、及び前記タンクのうちの少なくとも１つを通して、水流を１回以上循環させることによって画定される第２の再循環水流路ループであって、前記浄水モジュールの前記水流路と流体連通し、かつその一部を形成する、第２の再循環水流路ループと、を更に備え、
前記浄水モジュールを通る水流が、前記第２の再循環水流路ループの前記少なくとも１つの充填床濾過装置、前記濾過装置、及び前記第２のユースポイントディスペンサを迂回する、請求項３に記載の浄水モジュール。

【請求項5】

前記浄水モジュールの前記水流路に流体接続された分配セクションを更に備え、前記セクションが、前記第１の再循環水流路ループと前記第２の再循環水流路ループとの間の前記浄水モジュールの前記水流路を通って流れる前記水の流れを分配するように構成されている、請求項４に記載の浄水モジュール。

【請求項6】

前記分配セクションが、前記紫外放射線処理装置の出口と流体連通する入口と、前記タンクへの入口と流体連通する第１の出口と、少なくとも１つの充填床濾過装置と流体連通する第２の出口と、を備えている、請求項５に記載の浄水モジュール。

【請求項7】

前記浄水モジュールを通る前記水の流れを制御するための、前記第１の再循環水流路ループに流体接続された第１の弁を更に備えている、請求項６に記載の浄水モジュール。

【請求項8】

前記第１の弁が、前記浄水モジュールの前記水流路の前記第２の再循環水流路ループを通る前記水の流れを遮断することによって前記浄水モジュールを通る前記水の流れを分配するように構成された前記セクションの下流に位置付けられている、請求項７に記載の浄水モジュール。

【請求項9】

前記第２の再循環水流路ループを通る水再循環時間の期間が、前記第１の再循環水流路ループを通る水循環時間の期間未満である、請求項４に記載の浄水モジュール。

【請求項10】

前記第１のユースポイントディスペンサから分配された水が、少なくとも、１０ｐｐｂ未満の全有機物含有量を有するＡＳＴＭタイプＩＩと同様のイオン純度である、請求項４に記載の浄水モジュール。

【請求項11】

前記第２のユースポイントディスペンサから分配された水が、少なくとも、５ｐｐｂ未満の全有機物含有量を有するＡＳＴＭタイプＩの水と同様のイオン純度である、請求項４に記載の浄水モジュール。

【請求項12】

前記浄水モジュールが、逆浸透装置と、少なくとも１つの充填床濾過装置と、濾過装置であって、水が前記少なくとも１つの充填床濾過装置又は前記濾過装置を通って流れる前に前記逆浸透装置を通って流れるように前記水流路に流体接続された濾過装置と、を更に備えている、請求項１に記載の浄水モジュール。

【請求項13】

前記第２のユースポイントディスペンサが、前記少なくとも１つの充填床濾過装置及び前記濾過装置の下流の前記水流路に位置付けられている、請求項１２に記載の浄水モジュール。

【請求項14】

前記第２のユースポイントディスペンサから分配された水が、３ｐｐｂ未満の全有機物含有量を有するＡＳＴＭタイプＩの水である、請求項１３に記載の浄水モジュール。

【請求項15】

入口と少なくとも第１のユースポイントディスペンサ及び第２のユースポイントディスペンサとの間の水流路通って流れる水を浄化するための浄水システムであって、
前記水流路に流体接続された逆浸透装置、ポンプ、紫外放射線処理装置、少なくとも１つの充填床濾過装置、濾過装置、及びタンクと、
前記逆浸透装置の下流に前記浄水システムの前記水流路の一部を形成し、前記ポンプ、前記紫外放射線処理装置、前記第１のユースポイントディスペンサ、及び前記タンクを連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される、第１の再循環水流路ループと、
前記浄水システムの前記水流路の一部を形成し、かつ前記ポンプ、前記紫外放射線処理装置、前記第１のユースポイントディスペンサ、前記少なくとも１つの充填床濾過装置、前記濾過装置、前記第２のユースポイントディスペンサ、及び前記タンクを連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される、第２の再循環水流路ループと、を備え、
前記第１の再循環水流路ループを通る水流が、前記少なくとも１つの充填床濾過装置を迂回する、浄水システム。

【請求項16】

前記第１のユースポイントディスペンサから分配された水が、１０ｐｐｂ未満の全有機物含有量を有する水である、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項17】

前記第２のユースポイントディスペンサから分配された水が、３ｐｐｂ未満の全有機物含有量を有するＡＳＴＭタイプＩの水である、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項18】

前記浄水システムの前記水流路が、前記第１の再循環水流路ループと前記第２の再循環水流路ループとの間の前記水流路を通って流れる前記水の流れを分配するように構成された分配セクションを更に備えている、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項19】

前記分配セクションが、前記紫外放射線処理装置の出口と流体連通する入口と、前記タンクへの入口と流体連通する第１の出口と、前記少なくとも１つの充填床濾過装置への入口と流体連通する第２の出口と、を備えている、請求項１８に記載の浄水システム。

【請求項20】

前記第１の再循環水流路ループを通る前記水の流れをルーティングするための、前記第１の再循環水流路ループに流体接続された第１の弁を更に備えている、請求項１８に記載の浄水システム。

【請求項21】

前記第１の弁が、前記第２の再循環水流路ループを通る前記水の流れを遮断することなく前記第１の再循環水流路ループを通る前記水の流れを制御するように、前記分配セクションの下流に配設されている、請求項２０に記載の浄水システム。

【請求項22】

前記第２の再循環水流路ループを通る水の流れを制御するための、前記第２の再循環水流路ループに流体接続された第２の弁を更に備えている、請求項２１に記載の浄水システム。

【請求項23】

前記第２の弁が、前記第１の再循環水流路ループを通る前記水の流れを遮断することなく前記第２の再循環水流路ループを通る前記水の流れを制御するように、前記分配セクションの下流に配設されている、請求項２２に記載の浄水システム。

【請求項24】

前記第２の再循環水流路ループを通る水再循環時間の前記期間が、前記第１の再循環水流路ループを通る水再循環時間の前記期間の０．９倍以下である、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項25】

水が、前記第１の再循環水流路ループ及び前記第２の再循環水流路ループを通って流れる前に、前記逆浸透装置を通って流れる、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項26】

前記第１の再循環水流路ループが、そこを通って流れる水の全有機物含有量を低減するように構成された浄水モジュールを画定する、請求項１５に記載の浄水システム。

【請求項27】

前記モジュール内の水流を調節するように構成されたコントローラを更に備えている、請求項１に記載の浄水モジュール。

【請求項28】

前記モジュール内の水流を調節するように構成されたコントローラを更に備えている、請求項１５に記載の浄水モジュール。

【請求項29】

浄水モジュールであって、
入口を有する水流路を備え、前記入口が、入力水を受容するように構成され、
前記水流路が、第１の再循環水流路ループを備え、
前記第１の再循環水流路ループが、ポンプと、紫外放射線処理装置と、タンクと、を備え、
前記第１の再循環水流路ループが、任意選択で、イオン交換媒体を含まず、
任意選択で、第１のユースポイントディスペンサが、前記第１の再循環水流路ループと流体連通し、
前記浄水モジュールが、前記入口に進入する入力水が少なくとも１つの前記第１の再循環水流路ループを通って循環して第１の水を生成するように動作するように構成され、前記第１の水が、全有機物含有量が低減され、
前記動作が、任意選択で、ポリッシャ塔への前記入口に進入する水を曝露させることなく実行される、浄水モジュール。

【請求項30】

前記浄水モジュールが、前記入口に進入する入力水が前処理システム及び逆浸透ユニットのうちの一方又は両方の出口から来るように動作するように構成されている、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項31】

前記浄水モジュールが、前記入口に進入する入力水が前記タンクに連通されるように動作するように構成されている、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項32】

前記浄水モジュールが、前記第１のユースポイントディスペンサにおいて前記第１の水を分配するように動作するように構成されている、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項33】

前記第１のユースポイントディスペンサの上流に全有機炭素検出器を更に備えている、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項34】

前記浄水モジュールが、前記タンク内で前記第１の水を保持するように動作するように構成されている、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項35】

第２の再循環水流路ループを更に備え、前記第２の再循環水流路ループが、前記第１の再循環水流路から第１の水を受容し、前記第１の水をポリッシュして、導電率を低減した第２の水を生じさせるように構成されたポリッシャ塔を備え、前記第２の再循環水流路ループが、前記タンクと流体連通する、請求項２９に記載の浄水モジュール。

【請求項36】

前記第２の再循環水流路ループが、前記第１の再循環水流路ループと遮断可能に流体連通し、前記遮断可能な流体連通が、任意選択で、弁によって調節される、請求項３５に記載の浄水モジュール。

【請求項37】

前記第２の再循環水流路が、濾過装置を備えている、請求項３５に記載の浄水モジュール。

【請求項38】

前記第２の再循環水流路が、第２のユースポイントディスペンサを備えている、請求項３５に記載の浄水モジュール。

【請求項39】

（ａ）前記第２のユースポイントディスペンサの上流の水導電率センサ、（ｂ）前記第２のユースポイントディスペンサの上流の全有機炭素検出器、又は（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方、を更に備えている、請求項３８に記載の浄水モジュール。

【請求項40】

前記浄水モジュールが、前記第２のユースポイントディスペンサにおいて前記第２の水を分配するように動作するように構成されている、請求項３８に記載の浄水モジュール。

【請求項41】

前記浄水モジュールが、前記第２の水を前記タンクに連通して、前記タンク内で前記第２の水を保持するように動作するように構成されている、請求項３５～４０のうちのいずれか一項に記載の浄水モジュール。

【請求項42】

前記浄水モジュールが、前記第２の水を前記ＵＶ装置によって処理するために前記タンクから前記第１の再循環水流路ループに連通して、強化された第２の水を生じさせるように動作するように構成されている、請求項４１に記載の浄水モジュール。

【請求項43】

前記浄水モジュールが、前記第１のユースポイントディスペンサにおいて前記強化された第２の水を分配するように動作するように構成されている、請求項４２に記載の浄水モジュール。

【請求項44】

浄水モジュールを動作させる方法であって、
保持タンク及びＵＶ装置を備えている第１の水再循環流路ループに入力水を導入することと、
前記第１の水を前記紫外放射線源に少なくとも２回循環させて、全有機物含有量が低減された第１の水を生じさせることと、
前記第１の水を前記保持タンク内で保持することと、を含む、方法。

【請求項45】

前記入力水が、前記第１の水再循環流路ループに導入される前に、前処理、逆浸透処理、及び充填床処理、のうちの少なくとも１つを受ける、請求項４４に記載の方法。

【請求項46】

第１のユースポイントディスペンサにおいて前記第１の水を分配することを更に含む、請求項４４に記載の方法。

【請求項47】

前記第１の水を第２の水再循環流路ループに連通することを更に含み、前記第２の水再循環流路ループが、前記第１の再循環流路から前記第１の水を受容し、前記第１の水を処理して、導電率を低減した第２の水を生じさせるように構成されたポリッシャ塔を備えている、請求項４４～４６のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項48】

（ａ）第２のユースポイントディスペンサにおいて前記第２の水を分配すること、（ｂ）前記第２の水を前記タンクに連通すること、又は（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方、を更に含む、請求項４７に記載の方法。

【請求項49】

前記第２の水を前記タンクに連通することと、前記第２の水を前記ＵＶ装置によって処理するために前記タンクから前記第１の水再循環流路ループに連通して、強化された第２の水を生じさせることと、を更に含む、請求項４８に記載の方法。

【請求項50】

前記第１のユースポイントディスペンサにおいて前記強化された第２の水を分配することを更に含む、請求項４９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、上水処理に関し、より具体的には、高純度な研究室品質の水を生成する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

浄水システムは、科学的な試験及び解析の分野を含む様々な用途のための高品質な研究室グレード又は試薬グレードの水を提供するために使用される。こうした用途の多くは、水の全有機炭素（total organic carbon、「ＴＯＣ」）が約１０パーツパービリオン（parts-per-billion、「ｐｐｂ」）以下であることが必要である。米国試験材料協会（American Society for Testing and Materials、「ＡＳＴＭ」）に規定されているように、ＡＳＴＭタイプＩの水が最高純度であり、これは、高速液体クロマトグラフィ（high performance liquid chromatography、「ＨＰＬＣ」）、原子吸光分光測定法、組織培養、などに使用される。ＡＳＴＭタイプＩＩの水は、純度がより低く、血液学的処置、血清学的処置、マイクロ生物学的処置に使用され得る。ＡＳＴＭタイプＩＩＩの水は、尿検査、寄生虫学的処置、及び組織学的処置などの一般的な研究室の定性的分析に好適である。これらの規格は、汚染物質の許容限度を定めることを意図しているが、理想的な状態では、水は、中性の水分子と平衡するヒドロニウムイオン及びヒドロキシドイオンだけしか含まないはずである。いくらかのレベルの二酸化炭素が水中に溶解することは、よくあることである。水中に存在する有機肥料もまた、水の品質に影響を及ぼし得るので、定量化が必要である。したがって、一貫性を目的とし、またブランクを目的として、イオン性汚染物質のレベル及び有機汚染物質のレベルを最小に保つことが重要である。

【0003】

水を浄化するための１つの従来の技法は、供給水を蒸発させ、次いで蒸気を捕捉及び凝縮してイオンを除去して、高純度の製品水を生成する、蒸留である。このタイプの水は、最高純度であり得、通常、低レベルの無機イオン及び水中の有機汚染物質を所望するユーザによって使用される。水を浄化するための別の従来の技法は、逆浸透（reverse osmosis、「ＲＯ」）であり、これは、イオンが枯渇した高純度の製品水を生成するために、薄い多孔質膜を通した選択的な浸透に依存するが、この水をタイプＩに指定するのを妨げる残留イオン含有量を有する。水を浄化するための更に別の従来の技法は、脱イオン化（deionization、「ＤＩ」）であり、これは、イオンを除去することができる官能基を有する材料を含有するイオン交換樹脂層に供給水の流れを通過させる。水を浄化するための更に別の従来の技法は、電気脱イオン化（electro-deionization、「ＥＤＩ」）であり、これは、イオン交換樹脂層全体にわたって電界を印加する。ＥＤＩユニットに提供される水は、ＲＯ装置による前処理が必要であり、供給水が特に硬質である場合は、硬水軟化剤によって軟化させることが必要であり得る。

【0004】

上で説明した浄化技術は、通常、研究室品質又は試薬グレードの水として使用するのに必要な純度を有する製品水を提供するために組み合わせられる。例えば、ある設計の従来の浄水システムは、逆浸透（「ＲＯ」）、それに続く紫外線（ultraviolet、「ＵＶ」）放射線処理装置と、１つ以上の充填床塔内にイオン交換器、炭素粒子、及びフィルタの組み合わせを含むユースポイントポリッシャ塔との組み合わせによって確立した技術を用いて、最高で約５ｐｐｂのＴＯＣレベルを達成し得る。浄化システム内の水は、浄水システム内のいかなる部分にも長時間滞留させることができないので、少なくともＵＶ処理モジュール及びユースポイントポリッシャ塔を通して継続的に水を再循環させる。

【0005】

ユースポイントポリッシャ塔は、イオン汚染物質及び有機物質を最小限に抑えるために使用されるが、汚染物質（別様には浸出液と称される）が水中に浸出し、したがって、水のＴＯＣレベルを上昇させる傾向がある。より具体的には、交換器の加水分解安定性が制限されるため、ポリッシング塔の充填床から有機物質が浸出する。水を浄水システム及び充填床を通して継続的に再循環させることにより、浸出液が充填床から水中に継続的に蓄積される。しかしながら、ＵＶ処理装置は、充填床を介した有機物質の水の流れの中への導入に見合うほど十分な効率ではない。結果として、イオン汚染物質を除去するように調製された先行技術の浄水システムは、例えば、ＨＰＬＣ又は医薬タブレットの溶解のために、又はＴＯＣ分析に必要とされる標準物を調製する際に、２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する水を一貫して生成することができない。

【0006】

先行技術の浄水システムにおいて述べた上記の問題、並びに他の問題及び懸案事項の観点から、水がシステムから分配される場合を除いて、ユースポイントポリッシャ塔を通した水の再循環を回避しながら又は最小限に抑えながら、少なくともＵＶ放射線処理装置を通して水を再循環させ、それによって、２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する水を一貫して生成するように構成された浄水システムの一部を形成する、浄水モジュールを提供する必要がある。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、従来の浄水モジュール及びシステムの前述した及び他の欠陥及び欠点を克服する。本発明は、特定の実施形態に関連して考察されるが、本発明は、本明細書において説明される具体的な実施形態に限定されないことが理解されるであろう。

【0008】

本発明の１つの実施形態によれば、入口と第１のユースポイントディスペンサとの間の浄水システムの水流路を通って流れる水の全有機物含有量を低減するように構成された浄水モジュールが提供される。浄水モジュールは、浄水システムの水流路と流体連通し、かつその一部を形成する、水流路内の第１の再循環水流路ループを画定する。第１の再循環水流路ループは、イオン交換媒体を含まなくてもよい（好ましくは、含まない）。浄水モジュールは、第１の再循環水流路ループに流体接続されたポンプ、紫外放射線処理装置、及びタンクを含み、よって、浄水システムの水流路への入口に進入する水は、ポンプによって、浄水モジュールの第１の再循環水流路ループを通して１回以上循環させて、全有機物含有量が低減された浄化水を生成する。浄化水は、第１のユースポイントディスペンサにおいて浄水システムから選択的に分配可能である。

【0009】

本発明の別の実施形態によれば、入口と少なくとも第１のユースポイントディスペンサ及び第２のユースポイントディスペンサとの間の水流路を通って流れる水を浄化するための浄水システムが提供される。浄水システムは、水流路に流体接続された逆浸透装置、ポンプ、紫外放射線処理装置、少なくとも１つの充填床装置、限外濾過装置などの濾過装置、及びタンクを含む。濾過装置は、限外濾過装置であり得るが、限外濾過装置以外の他の濾過装置が好適である場合、これは必須ではないことが理解されるべきである。更に、濾過装置は任意選択であることが理解されるべきである。本開示は、様々な要素の例示的な配置順序を記載しているが、記載される様々な要素の配置は、変更することができることが理解されるべきである。浄水システムは、浄水システムの水流路の一部を形成し、ポンプ、紫外放射線処理装置、第１のユースポイントディスペンサ、及びタンクを連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される、第１の再循環水流路ループと、浄水システムの水流路の一部を形成し、ポンプ、紫外放射線処理装置、第１のユースポイントディスペンサ、少なくとも１つの充填床濾過装置、濾過装置（存在する場合）、第２のユースポイントディスペンサ、及びタンクを連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される、第２の再循環流路ループと、を含む。第１のユースポイントディスペンサは、膜ベースの、多孔質ポリマーベースの、又は繊維若しくは管ベースのフィルタであり得る濾過装置を含むことができることが理解されるべきである。第２のユースポイントディスペンサもまた、膜ベースの、又は多孔質ポリマーベースの、又は繊維若しくは管ベースのフィルタであり得る濾過装置を含むことができる。このために、ディスペンサの場合のように別個の濾過装置を存在させることは任意選択であり、ディスペンサは、ユースポイント（point of use、ＰＯＵ）濾過装置を備えることができる。この目的のために、第１の再循環流路ループを通る水流は、少なくとも１つの充填床濾過装置、濾過装置（存在する場合）、及び第２の再循環流路ループの第２のユースポイントディスペンサを迂回することができる。第１の再循環流路ループは、イオン交換媒体を含まなくてもよい（好ましくは、含まない）。

【0010】

本発明の様々な追加の特徴及び利点は、添付の図面と併せて解釈される１つ以上の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を検討することにより、当業者にはより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する、添付の図面は、本発明の１つ以上の実施形態を図解し、上記に提供された一般的な説明、及び下記に提供される詳細な説明とともに、本発明の１つ以上の実施形態を説明するのに役立つ。

【図1】本発明の一実施形態による浄水モジュールの概略図である。

【図2】本発明の原理による図１の浄水モジュールを有する浄水システムの概略図である。

【図3】本発明の原理による図１の浄水モジュールを有する代替的な浄水システムの概略図である。

【図4】本発明の原理による図１の浄水モジュールを有する第２の代替的な浄水システムの概略図である。

【図5】例示的で非限定的なデータを提供する。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は、特定の実施形態に関して記載されるが、本発明は、いかなる１つの特定のタイプの浄水システムの実装にも限定されない。本発明は、研究室、飲料水、半導体製造、細菌学、及び分子生物学用途などの最終用途のための浄化水を提供する浄化システム、又は特にＴＯＣ分析のための標準物の調製に使用される水などの低いＴＯＣレベルを有する浄化水を必要とする他の用途が挙げられるが、これらに限定されない、様々な浄水システムとともに使用することができることが想到される。低いＴＯＣレベルとは、浄化水が、５０ｐｐｂ未満、又は１０ｐｐｂ未満、又は５ｐｐｂ未満、又はより具体的には２ｐｐｂ未満の全有機炭素含有量を有することを意味する。本発明の説明は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の趣旨及び範囲の範囲内に含まれ得る、全ての代替例、修正例、及び同等の配置を網羅することを意図している。具体的には、当業者は、本明細書に記載される本発明の構成要素が、複数の異なる方法で配置され得ることを認識するであろう。

【0013】

本発明の実施形態は、水のＴＯＣ含有量の低減を達成するように水を循環させる浄水モジュールを対象とする。より具体的には、浄水モジュールを通して循環させる水を、水中の有機汚染物質を酸化させるＵＶ放射線に繰り返し曝露して、ＴＯＣ含有量を低減する。浄水モジュールは、１つ以上のユースポイントポリッシャ塔を有する浄水システムの一部を形成することができる。それに関して、浄水モジュールを通して循環させる水は、ポリッシャ塔の充填床への繰り返しの曝露による水中の有機物質の蓄積を最小限に抑えるために、ユースポイントポリッシャ塔を迂回する。これに関して、水の循環は、低いＴＯＣレベルの（例えば、最低２ｐｐｂ以下の）水、及びポリッシャ塔の充填床の寿命の向上の両方をもたらす。より具体的には、浄水モジュールを通る水循環がポリッシャ塔の充填床を迂回するので、充填床の消費が最小限に抑えられる。ポリッシャ塔の充填床を迂回することはまた、スルホン化又はアミノ化オリゴマー、二酸化炭素などの、充填床から生じる水中に観察される汚染物質又は浸出液も低減し、また、浄水システムを通して循環させる水の純度を保つ。本発明のこれらの利益の各々は、下で更に詳細に説明する。

【0014】

ここで図１を参照すると、ＴＯＣを最小限に抑えた、又はＴＯＣを含まない水を生成するための、本発明の原理による浄水モジュール１０が概略的に示されている。浄水モジュール１０は、流体再循環流路ループ２０を画定するためにチューブ系又はパイプ系などの適切な流体ライン１８と流体連通して集合的に結合される、紫外放射線処理装置１２と、貯蔵タンク１４と、ポンプ１６と、を含む。浄水モジュール１０は、ＴＯＣを含有する供給水の流れを流体再循環流路ループ２０内へ導入するように構成された入口２２と、ＴＯＣが低減された浄化水を浄水モジュール１０の流体再循環流路ループ２０から分配するように構成された出口２４と、を含む。供給水は、例えば、１００ｐｐｂを超えるＴＯＣ含有量を有し得る。いずれにしても、例えば、出口２４は、所定の量の浄化水を分配するように構成されたタップ、蛇口、又は分配マニホールドなどのユースポイント製品ディスペンサを使用することができ、又は出口２４は、水の更なる処理のための他のモジュール又はポリッシャへとルーティングすることができる。例えば、浄水モジュール１０はまた、水の流れが流体再循環流路ループ２０を通るように、並びに浄水モジュール１０の中へ入る又はそこから外へるように方向付けるように構成された、三方手動又はソレノイド作動弁などの１つ以上の弁２６ａ及び２６ｂも含むことができる。図示されていないが、浄水モジュール１０の流体再循環流路ループ２０は、例えば、逆止弁、圧力センサ、流れ導電率センサ、流量制限器、及びフィルタなどの、当技術分野で既知の１つ以上の様々な他の構成要素を含むことができる。これらの様々な追加の構成要素の機能は、浄水技術の当業者によって十分理解されるので、説明しない。

【0015】

浄水モジュール１０は、浄化水が出口２４において浄水モジュール１０から分配されていない場合又は入口２２において浄水モジュール１０内へ受容されていない場合に、矢印Ａ１によって示されるように、流体再循環流路ループ２０を通して水を循環させるように設計されている。より具体的には、所定の量のＴＯＣを含有する供給水が、入口２２を介して流体再循環流路ループ２０に進入する。例えば、入口２２と関連付けられた弁２６は、供給水の流れが浄水モジュール１０の流体再循環流路ループ２０に進入することを可能にするように動作させることができる。例えば、入口２２に進入する水の量は、貯蔵タンク１４内に保持される所望の水の量、又は出口２４において浄水モジュール１０から分配される浄化水の量に対応することができる。いずれにしても、所定の量の供給水が浄水モジュール１０に進入した後に、水は、入口２２及びＵＶ処理装置１２において弁２６ｂに流体接続された流体ライン１８を介して、ＵＶ処理装置１２に方向付けられる。水がＵＶ処理装置１２を通過するときに、水がＵＶ放射線に曝露されて、水中の有機汚染物質を酸化させて水のＴＯＣレベルを低減する。浄化水の出力の流れは、ＵＶ処理装置１２及び貯蔵タンク１４に流体接続された流体ライン１８を介して、ＵＶ処理装置１２から貯蔵タンク１４へと方向付けられる。貯蔵タンク１４は、ＵＶ処理装置１２によって生成されたＴＯＣレベルを低減した浄化水を受容して保持するためのリザーバとしての役割を果たす。貯蔵タンク１４は、浄水モジュール１２によって生成される所定の量の、例えば最大２５Ｌの浄化水を保持することができる。

【0016】

ポンプ１６は、流体再循環流路ループ２０内に位置決めされて、タンク１４と流体ライン１８を有するＵＶ処理装置１２との間に流体結合される。ブースタポンプであり得るポンプ１６は、例えば、浄化水をタンク１４からＵＶ処理装置１２までポンプ圧送するのに十分な駆動力を提供する。より具体的には、ポンプ１６は、タンク１４及びポンプ１６に流体的に接続された流体ライン１８を介して貯蔵タンク１４から浄化水を方向付けて、流体ライン１８ａ、１８ｂ及び１８ｃを通して水を移動させてＵＶ処理装置１２に戻す。出口２４と関連付けられた弁２６は、ＴＯＣを最小限に抑えた水の流れを、再循環のためのポンプ１６からＵＶ処理装置１２に戻すように又は代替的に出口２４に方向付けるように動作可能である。ポンプ１６は、流体再循環流路ループ２０を通して浄化水を循環させること、並びに出口２４において浄化水を浄水モジュール１０から分配すること、の両方を行うのに十分な駆動力を提供する。この目的のために、ポンプ１６による流体再循環流路ループ２０を通した、より具体的にはＵＶ処理装置１２とタンク１４との間の、浄化水の循環を繰り返して、水のＴＯＣレベルを低減して、最低２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する、ＴＯＣを最小限に抑えた水を生成する。構成要素は、再配置することができ、例えば、ポンプ１６は、ライン１８ｂ内に配置することができ、このようにして、ポンプは、ＵＶを通って流入する水をルーティングして、弁２６ａ及びｂと併せて再循環を容易にすることに留意されるべきである。したがって、複数の構成が実現可能である。

【0017】

図１に例解される浄水モジュール１０は、浄水モジュール１０の１つの構成の例示に過ぎないが、浄水モジュール１０の特定の特徴は、流体再循環流路ループ２０内に再配置して、上で説明したようにＴＯＣレベルが低い浄化水を同様に生成することができることが理解される。それに関して、ポンプ１６は、代替的に、例えば、ＵＶ処理装置１２の下流に及びタンク１４の上流にあるように、適切な流体ライン１８によってＵＶ処理装置１２とタンク１４との間に流体結合することができる。一実施形態では、浄水モジュール１０は、流体再循環流路ループ２０に沿って異なる場所に配置された、ユースポイントディスペンサなどの１つ又は複数の出口を有することができる。例えば、１つの出口は、ＵＶ処理装置１２を出る浄化水をタンク１４に到達する前に浄水モジュール１０から分配することができるように、ＵＶ処理装置１２とタンク１４の間に位置付けることができる。この出口は、図１に示される出口２４に加えること、又は代替物とすることができる。

【0018】

試験は、図１に関して上で説明した実施形態による浄水モジュール１０のプロトタイプに対して行い、ある期間にわたって浄水モジュール１０のＵＶ処理装置１２を通して水を再循環させることによって観察されるＴＯＣレベルの潜在的な改善を評価した。試験を開始する前に、所定の量の水道水をＲＯユニットで前処理して、当該所定の量の水道水から、典型的には溶解塩の形態の溶解イオンを除去する。次いで、ＲＯ透過物とも称される前処理された所定の量の水道水を、試験のための浄水モジュール１０に導入した。浄水モジュール１０は、試験の期間にわたって水のＴＯＣレベルを測定するように構成された、ＧＥ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．（Ｂｏｕｌｄｅｒ、ＣＯ）から市販されているＴＯＣ Ｓｉｅｖｅｒｓ ５００ＲＬｅ型ＴＯＣ分析装置を装備した。試験中に、上で説明したように、ポンプ１６によって、約１０時間の期間にわたって０．２Ｌ／分～０．５Ｌ／分の範囲の様々な流量で、浄水モジュール１０の流体再循環流路ループ２０を通して水を再循環させた。１０時間再循環させた後に、水中ＴＯＣレベルは、最低０．０３μｇ／Ｌ（すなわち、０．０３ｐｐｂ）まで低減された。一実施形態では、浄化水は、特定の水の純度を必要とした特殊用途のための低ＴＯＣ水として排出される。別の実施形態では、次いで、浄化水を、混合床及び炭素系材料を含む充填床を通して、浄水モジュール１０から排出し、その後に、浄化水のＴＯＣレベルを再度測定した。充填床を通して排出された後に、水のＴＯＣレベルは、１８．２ＭΩ／ｃｍを超える抵抗率で、およそ２μｇ／Ｌであり、したがって、ＡＳＴＭタイプＩのイオン要件を満たした。したがって、説明される実施形態では、極めて低いＴＯＣ含有量の高純度水を生成することができる。浄水モジュール１０は、ＲＯ又は処理水が送給されたときに、比較的低いレベルのＴＯＣを有する純水を生成するためのユースポイントポリッシャとして使用するために、既存のイオン交換及び／又は既存の炭素床と組み合わせることができることが理解されるべきである。いかなる特定の理論又は実施形態にも縛られることなく、図１を参照すると、出口２４から供給されるＴＯＣが低減された水は、充填床に、次いでディスペンサに連通することができる。図１の装置はまた、上で説明したように、検出器（図示せず）も含むことができることに留意されるべきである。

【0019】

同じ参照番号が図１内の同じ特徴を指す図２を参照すると、高純度の水を生成するための本発明の原理による浄水モジュール１０を含む浄水システム３０が概略的に示されている。浄水システム３０は、入口３４と第１のユースポイントディスペンサ３６（任意選択であり得る）及び第２のユースポイントディスペンサ３８との間の水流路３２を通って流れる水を浄化する。より具体的には、浄水システム３０は、適切な流体ライン５０によって水流路３２に流体接続された、第１のポンプ４０と、ＲＯ装置４２と、第２のポンプ１６と、紫外放射線処理装置１２と、少なくとも１つの充填床濾過装置４６を有するポリッシャ塔４４と、任意選択でフィルタ処理（「ＵＦ」）装置４８（省略することができ、又は図２に示されるように、ライン５０及び／又はライン６６に流れを方向付ける弁と置き換えることができる）と、タンク１４と、を含む。

【0020】

図２に示されるように、浄水モジュール１０は、浄水システム３０の水流路３２の一部を形成する第１の再循環水流路ループ５２を画定する。第１の再循環水流路ループ５２は、ポンプ１６、ＵＶ放射線処理装置１２、（任意選択の）第１のユースポイントディスペンサ３６、及びタンク１４を連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される。この目的のために、第１の再循環水流路ループ５２は、低いＴＯＣ値（又は他の生成物）を有するＲＯ水を分配することができる、第１のユースポイントディスペンサ３６を含む。浄水システム３０はまた、ポンプ１６、ＵＶ放射線処理装置１２、（任意選択の）第１のユースポイントディスペンサ３６、ポリッシャ塔４４の少なくとも１つの充填床濾過装置４６、任意選択のＵＦ装置４８、第２のユースポイントディスペンサ３８、及びタンク１４を連続的に通して水流を１回以上循環させることによって画定される、第２の再循環水流路ループ５４も含む。第２の再循環水流路ループ５４は、低いＴＯＣ値（又は他の生成物）を有するＡＳＴＭタイプＩの浄化水を分配することができる、第２のユースポイントディスペンサ３８を含む。下で更に詳細に説明するように、第２の再循環水流路ループ５４を通って流れる水は、ポリッシャ塔４４の充填床４６に曝露され、一方で、第１の再循環水流路ループ５２を通って流れる水は、曝露されない。浄水システム３０内の水は、水流路３２内のいかなる部分にも長時間滞留させることができないので、第１の再循環水流路ループ５２及び第２の再循環水流路ループ５４を通して継続的に水を循環する。本開示によるシステムは、２つの水流路ループのうちの一方の中を循環して他方の中を循環しないように第１の再循環水流路ループ５２及び第２の再循環水流路ループ５４が独立して動作可能であるように構成することができることが理解されるべきである。一例としてではあるが、第１の再循環水流路ループは、水が第２の再循環水流路ループに進入しないように、例えばタンク１４とＵＶ装置１２との間で水を再循環させることによって、動作させることができる。また、第１の再循環水流路ループ５２及び第２の再循環水流路ループ５４を同時に動作させることができることも理解されるべきである。一例として、水は、第１の再循環水流路ループのタンク１４とＵＶ装置１２との間を再循環させることができ、一部の水は、第２の再循環水流路ループに方向付けられる。代替的に、水は、（例えば、図２の弁８８のクロージャを介して）第１の再循環水流路ループから第２の再循環水流路ループへと方向付けることができる。

【0021】

図２を引き続き参照すると、浄水システム３０の水流路３２への入口３４に進入する供給水は、前処理することができる。それに関して、水道水が前処理される浄水システム３０の上流に前処理ステージ５６を存在させることができる。一実施形態では、前処理ステージ５６は、浄水システム３０の一部を形成することができる。いずれの場合でも、前処理ステージ５６は、水道水から粒子状物質、有機化合物、遊離塩素、及び他のハロゲンを除去するのに有効である。前処理ステージ５６は、例えば、典型的には、デプスフィルタによる深層濾過、及び活性炭フィルタ要素による濾過から成る。デプスフィルタは、綿、セルロース、合成糸、又はメルトブローンポリマー繊維などの細い繊維の蛇行したランダムなマトリックスを組み込んでおり、それを通して、供給水が通過し、通過に応じて供給水中に懸濁した粒子状物質が捕捉される。活性炭フィルタ要素は、供給水流から有機化合物及び遊離塩素及び他のハロゲンを除去する。その後に、スケール防止剤を充填したカートリッジを使用して、水処理過程中に沈殿が生じないことを確実にするための、硬度除去工程が続く。塩素は、ＲＯ装置４２の適切な動作を抑制し得るので、この目的のために、炭素系充填材料を使用する塩素除去工程も存在させることができる。

【0022】

前処理された供給水は、浄化水システム３０への供給水の流れを制御するように動作可能なソレノイド弁５８を有することができる水流路３２への入口３４を介して浄化水システム３０に進入する。供給水は、流体ライン５０を介してＲＯ装置４２の入口６０に流体接続される第１のポンプ４０によって、ＲＯ装置４２にポンプ圧送される。例えばブースタポンプであり得るポンプ４０は、ＲＯ装置４２の動作に十分な駆動力を提供するように、供給水流の水圧を好適な動作圧力まで上昇させる。弁５８をポンプ４０と流体接続する流体ライン５０は、供給水圧力センサＳ_１と、供給水導電率センサＳ_２と、を含む。ポンプ４０をＲＯ装置４２の入口６０と流体接続する流体ライン５０は、別の供給水圧力センサＳ_３を含む。一方で、ＲＯの出口は、透過物ライン内に別のセンサＳ_４を有することができる。供給水圧力センサＳ_１及びＳ_３は、ポンプ４０にわたる圧力変化を決定するために使用することができ、また、例えば、ＲＯ装置４２の動作に好適な動作圧力を達成するようにポンプ４０を制御するために使用することができる。

【0023】

ＲＯ装置４２は、ＲＯ装置４２から浄水モジュール１０へと透過物流を方向付けるために、流体ライン５０によって水流路３２と流体連通して結合された透過物出口６２を含む。示されるように、ＲＯ装置４２を出た透過物流は、代替的に、ドレンライン６６を介して廃棄物回収６４に方向付けることができる。ドレンライン６６は、廃棄物６４への透過物流の流れを制御するように動作可能な逆止弁６８及びソレノイド弁７０を有することができる。ＲＯ装置４２はまた、ＲＯ装置４２からの溶解イオンが富化された濃縮液流などの廃棄物が廃棄物６４に方向付けられるように、ドレンライン６６によって廃棄物回収６４と流体連通して結合された廃棄物出口７０も含む。示されるように、濃縮液流はまた、ドレンライン６６及びポンプ４０の上流の流体ライン５０と流体連通する濃縮液流再循環ライン７２を介して、浄水システム３０の水流路３２内へ再度再循環させて、ＲＯ装置４２を通して濃縮液流を再度循環させることもできる。濃縮液流再循環ライン７２及び関連するドレンライン６６は、流量制限器７４を含むことができる。本発明は、ＲＯ装置４２が、単一のＲＯ要素、流体連通するように平行に結合された複数のＲＯ要素、又は連続的に流体連通するように結合された複数のＲＯエレメントを備えることができることを想到する。ＲＯ装置４２の各ＲＯ要素は、前処理ステージ５６から受容される供給物流から、典型的には溶解塩の形態の溶解イオンを除去するように動作する薄い半透膜を含む。

【0024】

ＲＯ装置４２を出た透過物流は、浄水モジュール１０に、具体的には浄水モジュール１０のポンプ１６に進入する。ＲＯ装置４２を出た透過物流のイオンの濃度を検出するために、透過物出口６２をポンプ１６と流体接続する流体ライン５０は、透過物流導電率センサＳ_４を含む。示されるように、透過物流は、浄水モジュール１０の入口２２の近くで、貯蔵タンク１４を出た浄化水の流れと混合する。より具体的には、透過物流を運ぶタンク出口流体ライン７６及び流体ライン５０は、合流して、ポンプ１６の入口に流体接続された１つの流体ライン５０を形成する。次いで、別様には浄化水と称される混合水流は、浄水システム３０の流体流路３２を通して浄化水を移動させるのに十分な駆動力を提供するポンプ１６によって、浄水システム３０の流路３２を通して循環する。下で更に詳細に説明するように、ポンプ１６は、浄水システム３０の第１の再循環水流路ループ５２、並びに浄水システム３０の第２の再循環水流路ループ５４の両方を通して水を循環させる。

【0025】

ポンプ１６は流体ライン５０によってＵＶ処理装置１２に流体接続され、ＵＶ処理装置１２は、流体ライン５０によって第１のユースポイントディスペンサ３６に流体接続することができる。ポンプ１６をＵＶ処理装置１２と流体接続する流体ライン５０は、流量制限器７４、並びに流量制限器７４を迂回する流体ライン７８を含む。迂回流体ライン７８を通る水流は、ソレノイド弁５８によって制御される。浄化水システム３０を通って流れる、又は再循環する水の圧力を検出するように構成された圧力センサＳ_５は、流体ライン５０内に、例えば、ポンプ１６とＵＶ処理装置１２との間に位置付けられる。上で説明したように、ＵＶ処理装置１２は、透過物流から有機物質を除去して、特定の品質の浄化水を生成し、この浄化水は、かかるディスペンサが存在する場合に、第１のユースポイントディスペンサ３６から分配することができる。第１のユースポイントディスペンサ３６は、例えば、図１に関して上で説明した出口２４であり得、また、所定の量の浄化水を分配するように構成されたタップ、蛇口、又は分配マニホールドであり得る。一実施形態では、第１のユースポイントディスペンサ３６は、ＲＯ水を分配するための１つ以上の追加のタップ、蛇口、又は分配マニホールドを含むことができる。

【0026】

図２に示されるように、第１のユースポイントディスペンサ３６は、第１のユースポイントディスペンサ３６において分配されない浄化水の流れを第１の再循環水流路ループ５２と第２の再循環水流路ループ５４の一部との間で分けるように構成されたセクション８０（三方継手又は他のバルブ弁構成であり得る）を有する流体ラインによって、貯蔵タンク１４及びポリッシャ塔４４に流体接続される。より具体的には、セクション８０は、第１のユースポイントディスペンサ３６の出口と流体連通する入口流体ライン８２と、タンク１４と流体連通する第１の出口流体ライン８４と、ポリッシャ塔４４への入口と流体連通する第２の出口流体ライン８６と、を画定することができる。この目的のために、第１の出口流体ライン８４は、浄化水の流れをタンク１４に方向付け、第２の出口流体ライン８６は、浄化水の流れをポリッシャ塔４４に方向付ける。しかしながら、ＵＶ処理装置１２から分配された水は、最初に第１のユースポイントディスペンサ３６に連通する（及び／又はそれに通す）ことなく、第２の水再循環流路ループ５４に連通することができることが理解されるべきである。一例として、本開示によるシステムは、水がポリッシャ塔４４も通過することなく、紫外線処理装置１２によって処理された水をディスペンサ３８に（又は最初に任意選択の濾過装置４８に）連通するライン（図２又は図３に示さず）を含むことができる。このようにして、ユーザは、水が最初にポリッシャ塔４４を通過することなくＵＶ処理された水を利用可能にすることができる。標準的なシステムでは、ポリッシャ塔４４のないシステムを試験するために、通常、迂回ラインが提供され、このラインは、上の実施形態で使用することができる。

【0027】

入口流体ライン８２及び第１の出口流体ライン８４は、第１のユースポイントディスペンサ３６において分配されない浄化水の第１の流れが回収のためにタンク１４に方向付けられるように、タンク１４を第１のユースポイントディスペンサ３６と流体接続する。示されるように、第１の出口ライン８４は、第１の再循環水流路ループ５２の一部であるように第１の出口ライン８４に流体接続された第１の弁８８を含む。第１の弁８８は、第２の出口ライン８６を介して第２の再循環水流路ループ５４を通る水の流れを遮断又は阻止することによって、第１の出口ライン８４を介して第１の再循環水流路ループ５２を通る浄化水の流れを制御するために、（Ｔ字接合部及び／又は弁構成を備えることができる）分配セクション８０の下流にある。第１の弁８８は、例えば、手動又はソレノイド作動弁であり得る。第１の出口ライン８４は、例えば、第１の弁８８の下流で第１の出口ライン８４に流体接続された逆止弁６８を更に含むことができる。下で更に詳細に説明するように、タンク出口流体ライン７６は、第１の再循環水流路ループ５２及び第２の再循環水流路５４ループを通してタンク１４内に貯蔵された浄化水を再度循環させることができるように、タンク１４の出口と、透過物流を浄水モジュール１０に運ぶように構成された流体ライン５０との間に流体接続される。この目的のために、タンク出口ライン７６は、例えば、タンク１４への流体の逆流を阻止するために、逆止弁６８を含むことができる。

【0028】

分配セクション８０によって画定された入口流体ライン８２及び第２の出口流体ライン８６は、第１のユースポイントディスペンサ３６において分配されない浄化水の第２の流れがポリッシャ塔４４に進入するように、ポリッシャ塔４４を第１のユースポイントディスペンサ３６と流体接続する。上で簡潔に説明したように、ポリッシャ塔４４は、水からのイオン不純物及び酸化有機物質などの有機物質を除去して、浄水システム３０から分配される水に関する抵抗率の問題を最小限に抑えるために構成された混合床イオン交換器及び炭素充填材料を備えている、１つ以上のフィルタ充填床濾過装置４６を含む。ポリッシャ塔４４は、ポリッシャ塔４４の出口を出た水が任意選択のＵＦ装置４８に進入するように、流体ライン５０を有する任意選択のＵＦ装置４８（存在する場合）に流体接続される。任意選択のＵＦ装置４８は、１つ以上の薄膜フィルタを含み、また、精製された水流から浮遊物質及び高分子量の溶質を除去するように動作する。示されるように、任意選択のＵＦ装置４８は、ＵＦ装置４８及び廃棄物回収６４と流体連通するドレンライン６６を更に含む。ドレンライン６６は、任意選択のＵＦ装置４８から廃棄物６４への廃棄物の流れを制御するように動作可能な逆止弁６８及びソレノイド弁５８を有することができる。

【0029】

任意選択のＵＦ装置４８は、水導電率センサＳ_６及び／又はＴＯＣ検出器を含むことができる流体ライン５０を有する第２のユースポイントディスペンサ３８に流体接続され、ＴＯＣ検出器は、水導電率センサの上流にあり得るか、下流にあり得るか、又は同じ場所に配置され得る。例えば、任意選択のＵＦ装置４８を出る浄化水は、ＡＳＴＭタイプＩの水などの特定の品質であり、第２のユースポイントディスペンサ３８から分配することができる。第２のユースポイントディスペンサ３８は、所定の量の浄化水を分配するように構成されたタップ、蛇口、又は分配マニホールドであり得る。一実施形態では、第２のユースポイントディスペンサ３８は、ＡＳＴＭタイプＩの浄化水を分配するための１つ以上の追加のタップ、蛇口、又はディスペンサマニホールドを含むことができる。第２のユースポイントディスペンサ３８の出口は、戻り流体ライン９２を介して第１の出口流体ライン８４と流体接続され、これが次にタンク１４に接続される。次いで、浄化水の混合流は、貯蔵タンク１４に進入し、次いで、浄化水システム３０を通って再循環する。

【0030】

ここで、図２を引き続き参照しながら、浄化水システム３０の動作を説明する。使用時に、前処理ステージ５６からの供給水の流れは、入口３４を介して浄水システム３０の水流路３２に進入する。ポンプ４０は、ＲＯ装置４２を通して供給水を移動させ、ＲＯ装置４２は、ブースタポンプ４０によって圧力が増強されたときに、前処理ステージ５６から来る供給流から溶解イオン及び溶解有機物質を除去する。ＲＯ装置４２を出た透過物流は、浄水モジュール１０に方向付けられ、続けてポンプ１６が、ＵＶ処理装置１２を通して第１のユースポイントディスペンサ３６へと、混合水流であり得る透過物流を方向付ける。上で説明したように、ＵＶ処理装置１２は、水流内の有機汚染物質を除去して、水のＴＯＣ含有量を低減する。第１のユースポイントディスペンサ３６から分配されない浄化水の流れは、第１の再循環水流路ループ５２と、ポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８、及び第２のユースポイントディスペンサ３８を含有する第２の再循環水流路ループ５４の一部分との間の分配セクション８０において分流される。具体的には、分配セクション８０は、第１のユースポイントディスペンサ３６を出る浄化水の流れを、第１の出口流体ライン８４を通って流れる第１の体積流量を有する浄化水の第１の流れ、及び第２の出口流体ライン８６を通って流れる第２の体積流量を有する浄化水の第２の流れに分流することができる。分配セクション８０は、水の一部若しくは全部を第１の再循環水流路ループに分配するように、及び／又は水の一部若しくは全部を第２の再循環水流路ループに分配するように構成することができる。

【0031】

浄化水の第１の流れは、第１の出口流体ライン８４を介して、分配セクション８０から貯蔵のためのタンク１４へ再度方向付けられ、それによって、第２の再循環流路ループ５４のポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８、及び第２のユースポイントディスペンサ３８の充填床濾過装置４６を迂回する。システム３０は、ＵＶ装置１２によって処理された水が、最初にポリッシャ塔４４によって処理されずに、ポリッシャ塔４４を迂回して濾過装置４８に連通されるように配置することができることが理解されるべきである。浄化水の第１の流れの体積流量は、単位時間当たりに第１の再循環水流路ループ５２を通って再循環する浄化水の体積に対応する。浄化水の第２の流れは、第２の出口流体ライン８６を介して、分配セクション８０からポリッシャ塔４４へと方向付けられ、浄化水の第２の流れの体積流量は、単位時間当たりに第２の再循環水流路ループ５４を通って再循環する浄化水の体積に対応する。浄化水の第２の流れは、ポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８を通って、第２の流れを分配することができる第２のユースポイントディスペンサ３８へと流れる。第２のユースポイントディスペンサ３８から分配されない浄化水は、上で説明した様式で、戻りライン９２を介して貯蔵タンク１４に方向付けられて、浄化水システム３０を通して再循環される。

【0032】

例えば、第１のユースポイントディスペンサ３６又は第２のユースポイントディスペンサ３８で分配される２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する浄化水を生成するには、第１の再循環水流路ループ５２が、第２の再循環水流路ループ５４と比較して、そこを通して再循環される浄化水の体積流量がより多くなることを確実にすることが有益であり得る。例えば、流入する水は、逆浸透モジュールからルーティングされる場合、０．１５Ｌ／分の流量で流れている。ＲＯからの出力は、タンク１４へとルーティングされる。

【0033】

供給水の流量は、最大約３Ｌ／分まで変化させることができ、ＲＯ膜に送給される場合は、最大２Ｌ／分以下の透過物供給に変換される。より好ましくは、供給水の流量は、約１．３Ｌ／分であり、ＲＯからの透過物供給は、約０．３Ｌ／分であり、一方で、濃縮液供給は、約１Ｌ／分である。この設定では、タンクは、０．３Ｌ／分で満たされる。ＲＯ透過物からの水は、ＵＶランプを通してルーティングされ、充填床塔へと進路変更されて、濾過モジュールを介して水貯蔵タンクへとルーティングされる。貯蔵タンクがプログラムされたレベルまで満たされると、本発明により、水は、種を酸化させるためにＵＶ処理を通して第１のサイクルに利用可能であり、ＵＶ処理からの排出物は、更なる処理を続けるために、貯蔵タンクへと再度ルーティングされる。この繰り返しの循環は、ソレノイドが、ライン８４を選好的に通した水のタンクへの輸送を容易にする開状態にあるときに、ソレノイド制御部８８を介して継続的に続けることができる。好ましい一実施形態では、第２の再循環経路が構成されるまで、水を継続的にリサイクルすることができる。典型的には、第２の再循環は、設計において生じる水の滞留が存在しないことを確実にするために、２時間毎に１０～１５分のサイクルを有する。第１のリサイクル構成は、第２のサイクルが起動されたときに停止される。第１のリサイクルは、流入する水が高いレベルのＴＯＣ有する場合、ＴＯＣが少ない水が連続的に動作するまで、１時間当たり最低１０分未満の時間にプログラムすることができる。第１のリサイクル動作は、ＴＯＣレベルが低くなることが期待され、インラインのＴＯＣセンサによって、ＴＯＣレベルを容易に測定し、所望のＴＯＣレベルに到達するまでリサイクル動作を続けることができる。第１のリサイクル構成が唯一の流れ経路であり得ること、及び本発明によれば、第１のディスペンサからのＲＯ水としてではあるがＴＯＣレベルが低い状態である水を分配することができることに留意されるべきである。ＴＯＣレベルは、好ましくは２ｐｐｂ未満、より好ましくは１ｐｐｂ未満であり得る。

【0034】

上で説明したように、第１の再循環水流路ループ５２を通って循環する浄化水の流れは、ポリッシャ塔４４の充填床４６に曝露されず、それによって、水のＴＯＣレベルが保たれる。更に、浄水システム３０内の水は、水流路３２内のいかなる部分にも長時間滞留させることができないので、ポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８、及び第２のユースポイントディスペンサ３８を含む第２の再循環水流路ループ５４の一部分を通る浄化水の最小体積流量を維持することが好ましい。体積流量は、例えば、浄化水が第２のユースポイントディスペンサ３８から分配される際に増加し得る。

【0035】

第１の弁８８は、第１の再循環水流路ループ５２を通して再循環する浄化水の体積流量をルーティングするように動作可能である。例えば、弁８８を実質的に開いた位置又は全開位置へと動作させることは、弁８８をより閉じた位置へと動作させて第１の再循環水流路ループ５２を通る浄化水の体積流量を低減させたときと比較して、より多くの体積流量の浄化水が第１の再循環水流路ループ５２を通ることを可能にする。第１の弁８８の動作はまた、第２の再循環水流路ループ５４を通る浄化水の体積流量に影響を及ぼすこともできる。例えば、弁８８を実質的に開いた位置又は全開位置へと動作させることは、第１の弁８８をより閉じた位置へと動作させて第２の再循環水流路ループ５４を通る浄化水の体積流量を増加させたときと比較して、第２の再循環水流路ループ５４を通る浄化水の体積流量をより少なくする。例えば、弁８８を実質的に閉じた状態では、ライン７６と比較して、総流量の９９％以上がライン８６を通って流れることができる。弁８８を実質的に開いた状態では、ライン８６と比較して、総流量の９９％以上がライン７６を通って流れることができる。弁８６は、完全に閉じること、完全に開くこと、更には、部分的に開くこと、すなわち、ある程度の流体が通過することを可能にすることができることが理解されるべきである。第１の例示的な使用モードでは、本開示によるシステムは、水が必ずしもポリッシャ塔４４によって更に処理されることなく、ＲＯ装置４２によって、次いでＵＶ装置１２によって処理された水をタンク１４に充填するように動作させることができる。ユーザの要求に応じて、この水は、タンク１４からポンプ圧送し、所望によりＵＶ装置１２によって更に処理し、所望によりタンク１４及びＵＶ装置１２の間で再循環させ、ＲＯ水としてではあるがＴＯＣが低減された状態でディスペンサ３６において分配することができる。これは、例えば、最初にポリッシャ塔４４を通過せずにＵＶ処理した水がタンク１４に連通されるように、システム及び開口部弁８８を動作させることによって達成することができる。次いで、水は、タンク１４からポンプ圧送し、ＵＶ装置１２によって処理し、ディスペンサ３６において分配することができる。第２の使用モードでは、ＲＯ装置４２によって（及び任意選択でＵＶ装置１２によって）処理された水は、タンク１４内に貯蔵される。次いで、水は、タンク１４からポンプ圧送し、例えば再循環様式でＵＶ装置１２によって処理し、ポリッシャ塔４４に（任意選択で、濾過装置４８（濾過装置も任意選択である）に）ルーティングし、例えばＡＳＴＭタイプＩの水として、ディスペンサ３８において分配することができる。第３の使用モードでは、ＲＯ装置４２によって処理された水は、イオン交換床及び／又は炭素充填床によって処理されて、タンク１４内に保持される。次いで、水は、タンク１４からポンプ圧送し、例えば再循環様式でＵＶ装置１２によって処理し、純度を高めた低レベルのＴＯＣである水としてディスペンサ３６において分配することができる。第４の使用モードでは、本開示によるシステムは、水がＲＯ装置４２によって、次いでＵＶ装置１２によって処理されるように動作させることができる。かかる水は、任意選択でタンク１４内に貯蔵することができる。水は、タンク１２とＵＶ装置１２との間を再循環させることができ、水はまた、（例えば、図２の弁８８を閉じることによって）ポリッシャ塔４４によって、及び任意選択で濾過装置４８によって更に処理することもできる。結果として生じた処理水は、分配のためにディスペンサ３８に連通することができる。示されるように、結果として生じた処理水（ＡＳＴＭタイプＩの水として特徴付けることができる）はまた、ライン９２を介してタンク１４に連通することもできる。いくつかの実施形態では、処理水は、ディスペンサ３８を迂回させることができ、ポリッシャ塔４４からタンク１４に連通されるか、又は水が濾過装置４８によって処理された場合、水は、濾過装置４８からタンク１４に連通される。かかる水は、タンク１４に戻された後に、ＲＯプラス又はＲＯ処理水（水がＵＶ処理されて、ポリッシャ塔４４によって処理されたもの）とみなすことができる。かかる水は、次いでタンク１４から促し、ＵＶ装置１２によって処理し、次いでディスペンサ３６において分配されることができる。システムは、上述の例示的な使用モードのうちの１つ、２つ、又はそれ以上の動作の間で切り換え可能であるようにアレンジすることができることが理解されるべきである。

【0036】

図２を更に参照すると、本開示によるシステムは、コントローラを備えることができ、このコントローラは、システム内の流体の流れを調節するように構成することができる。かかるコントローラは、先に説明した使用モードのうちのいずれか１つ以上でシステムを動作させて、システムの動作をあるモードから別のモードに切り替えるように構成することができる。非限定的な例として、コントローラは、水がポリッシャ塔によって更に処理されることなく、ＲＯ装置４２及びＵＶ装置１２によって処理された水がタンク１４に連通されるように、図２の弁８８を開くように構成することができる。水は、タンク１４内に保持することができ、次いで、コントローラは、弁８８を開くことによって流路ループ５２内で水を再循環させるようにシステムを動作させることができる。コントローラは、タンク１４から連通された水がＵＶ装置１２によって処理され、次いでポリッシャ塔４４へとルーティングされるように、弁８８を閉じるように構成することができる。コントローラはまた、ＵＶ装置によって処理された水がポリッシャ塔４４及び濾過装置４８のうちの一方又は両方を迂回した後にその水がタンク１４へとルーティングされるように、流体の流れを調節するように構成することもできる。コントローラは、弁５８の動作を調節するように構成することができ、弁５８は、水流がディスペンサ３８からタンク１４へと戻ることを可能又は不可能にするように調節することができる。本明細書の他の場所で説明するように、本開示によるシステムは、濾過装置４８及び／又はポリッシャ塔を出た水をタンク１４へとルーティングして、ディスペンサ３８を迂回させることができるように構成することができる。これは、例えばセクション８０内の水を濾過装置４８に連通する弁及び関連する流体ラインを有することによって達成することができ、コントローラは、かかる弁を調節するように構成することができる。本開示によるシステムは、ポリッシャ塔４４を出た水をディスペンサ３８へとルーティングして、濾過装置４８を迂回させるように構成することができる。これは、例えばポリッシャ塔４４を出てディスペンサ３８及び／又はタンク１４に連通する弁及び関連する流体ラインを有することによって達成することができ、コントローラは、かかる弁を調節するように構成することができる。

【0037】

ここで、同じ番号が図１及び図２内の同じ特徴を表す図３を参照すると、高純度の水を生成するための本発明の原理による浄水モジュール１０を含む、代替的な実施形態の浄水システム３０ａの詳細が概略的に示されている。この実施形態の浄水システム３０ａと先に説明した実施形態の浄水システム３０との違いは、第２の弁９４が、第２の再循環水流路ループ５４ａの一部であるように第２の出口流体ライン８６ａに流体接続されていることである。図３に示されるように、第２の弁９４は、第１の再循環水流路ループ５２を通る浄化水の流れを遮断又は阻止することなく第２の再循環水流路ループ５４ａを通る浄化水の流れを制御するように、分配セクション８０の下流にある。第２の弁９４は、例えば、手動又はソレノイド作動弁であり得る。第２の弁９４は、第２の再循環水流路ループ５４ａを通した再循環によって流れる浄化水の体積流量を調整するように動作可能である。本明細書の他の場所で説明するように、本開示によるシステムは、システムの１つ以上の弁の動作を調節するように構成されたコントローラを含むことができ、コントローラはまた、１つ以上のポンプの動作を調節するように構成することもできる。図３を参照すると、システム３０ａは、ポリッシャ塔へと水を方向付けるように弁８８を動作させるように構成されたコントローラを含むことができる。上述したコントローラ又は別のコントローラはまた、弁９４の動作を調節するように構成することもできる。このようにして、コントローラは、第１の再循環水流路ループ５２及び第２の再循環水流路ループ５４ａ内の水流を調節することができる。コントローラは、システムの動作を１つ以上から別の動作に切り替えるように構成することができ、動作モードは、図３に関して説明した動作を含むことができる。本発明のシステムはまた、ＴＯＣレベルを検出するための検出器も含むことができ、好ましくは、検出器は、任意選択の濾過の後ろ、かつユースポイントディスペンサ３８の前に位置付けられる。任意選択で、追加の検出器もまた、流体ライン内でディスペンサ３６の前に配置することができる。

【0038】

同じ参照番号が図１及び図２内の同じ特徴を指す図４を参照すると、高純度の水を生成するための本発明の原理による浄水モジュール１０を含む浄水システム１００が概略的に示されている。浄水システム１００は、入口２２と、所定の量の浄化水を分配するように構成された、例えばタップ、蛇口、又は分配マニホールドであり得るユースポイントディスペンサ１０４との間の水流路１０２を通って流れる水を浄化する。より具体的には、浄水システム１００は、適切な流体ライン１１０によって水流路１０２に流体接続された、ＵＶ処理装置１２と、第１のタンク１４と、第１のポンプ１６と、ＲＯ装置４２と、第２のタンク１０６と、第２のポンプ１０８と、少なくとも１つの充填床濾過装置４６を有するポリッシャ塔４４と、任意選択のＵＦ装置４８と、を含む。本発明のシステムはまた、ＴＯＣレベルを検出するための検出器も含むことができ、好ましくは、検出器は、任意選択の濾過の後ろ、かつユースポイントディスペンサ３８の前に位置付けられる。任意選択で、追加の検出器もまた、流体ライン内でディスペンサ３６の前に配置することができる。

【0039】

浄水中に、ＴＯＣが水流中に存在すると、ＲＯ装置４２の膜の性能に悪影響を及ぼし得る。ポリッシャ塔４４の充填床４６などの浄水システム１００のＲＯ膜及び他の消耗品の寿命及び動作を最大にするために、供給水のＴＯＣ含有量については、例えば２ｐｐｂ以下などの低いＴＯＣレベルを有することが有益である。それに関して、浄水モジュール１０は、浄水システム１００の水流路１０２の一部を形成し、また、ＲＯ装置４２、ポリッシャ塔４４、及び任意選択のＵＦ装置４８の上流に位置付けられる。結果として、供給水は、矢印Ａ１で示され、図１に関して上で説明したように、浄水モジュール１０を通して循環させて、再循環させた水のＴＯＣ含有量を低減して、最低２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する浄化水を生成することが可能である。下で更に詳細に説明するように、ある体積の浄化水が、貯蔵タンク１４内に保持されて、ユースポイントディスペンサ１０４に供給される。

【0040】

使用時に、浄水システム１００の上流の前処理ステージで前処理することができる供給水の流れは、浄水モジュール１０への入口２２を通して浄水システム１００に提供される。入口２２と関連付けられた弁２６ｂは、所望の体積の供給水を浄水システム１００に導入するように動作可能である。供給水は、ＵＶ処理装置１２の背圧に打ち勝って、保持タンク１４を所望のレベルまで充填するのに十分な圧力を有する。次いで、浄水モジュール１０を通して供給水を数回再循環させて、例えば最低２ｐｐｂ以下のＴＯＣレベルを有する浄化水などの、特定の品質の浄化水を生成する。

【0041】

出口２４と関連付けられた弁２６ａは、浄化水流を、再度再循環させるためのポンプ１６から、ＵＶ処理装置１２に、又は代替的に出口２４を介してＲＯ装置４２に方向付けるように動作可能である。水のＴＯＣレベルが所望のレベルまで低減された後に、出口２４と関連付けられた弁２６ａを動作させて、弁２６ａをＲＯ装置４２と流体接続する流体ライン１１０を通して浄化水流を流す。これに関して、ポンプ１６は、ＲＯ装置４２を動作させるのに十分な駆動力を提供するように、供給水流の水圧を好適な動作圧力まで上昇させる。下で更に詳細に説明するように、ＲＯ装置４２を出た透過物流は、ＴＯＣを最小限に抑えた水として貯蔵するために第２の貯蔵タンク１０６に方向付けられ、その後に、この水は、最低２ｐｐｂ以下ＴＯＣレベルを有するＡＳＴＭタイプＩの水などの、高純度の研究室品質の水としてユースポイントディスペンサ１０４から分配することができる。ＲＯ装置４２は、スループットが制限されるので、ＲＯ装置４２からのＲＯ透過物流量が制限されて、例えば、ユースポイントディスペンサ１０４における所望の分配出力流量未満になり得る。したがって、第２の貯蔵タンク１０６は、ＲＯ装置４２の制限された流れのスループットを補償するための保持タンク又は貯蔵タンクとして動作する。

【0042】

第２のポンプ１０８は、ＴＯＣを最小限に抑えた水を、保持タンク１０６から、ポリッシャ塔４４の少なくとも１つの充填床濾過装置４６、任意選択のＵＦ装置４８を通して、ある体積の浄化水を浄化水システム１００から分配することができるユースポイントディスペンサ１０４へとポンプ圧送するのに十分な駆動力を提供する。より具体的には、ポンプ１０８は、浄化水を、貯蔵タンク１０６から、タンク１０６に流体結合された流体ライン１１０を介して方向付けて、その水を、ポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８、及びユースポイントディスペンサ１０４へとポンプ圧送する。示されるように、ユースポイントディスペンサ１０４において分配されないある量の浄化水は、再循環流体ライン流体ライン１１２を通して、貯蔵タンク１０６へと再度再循環させることができる。浄化水システム１００内の水は、水流路１０２内のいかなる部分にも長時間滞留させることができないので、必要に応じて、再循環流体ライン１１２を介して、タンク１０６からポンプ１０８、ポリッシャ塔４４、任意選択のＵＦ装置４８を通して、タンク１０６へと定期的に浄化水を再度再循環させて、浄化水の品質を保つことができる。また、ライン１１０内の１２と同様のＵＶランプ、及びこれをタンク１０６に再度送る前にＴＯＣを更に低減するために使用することができる弁（図示せず）を加えること、又は弁（図示せず）がこれを図３の実施形態と同様のＤＩカートリッジに再度ルーティングすることができることが想到される。したがって、多くの可能性が存在する。更に、本明細書の他の場所で説明するように、本開示によるシステムは、システムの１つ以上の弁の動作を調節するように構成されたコントローラを含むことができ、コントローラはまた、１つ以上のポンプの動作を調節するように構成することもできる。図４を参照すると、システム１００は、水流をシステム１００内に方向付けるように、弁２６ａ又は２６ｂのうちの任意の１つ以上、並びに１つ又は複数のポンプを動作させるように構成されたコントローラを含むことができる。本発明のシステムはまた、ＴＯＣレベルを検出するための検出器も含むことができ、好ましくは、検出器は、任意選択の濾過の後ろ、かつユースポイントディスペンサ３８の前に位置付けられる。任意選択で、追加の検出器もまた、流体ライン内でディスペンサ３６の前に配置することができる。

【0043】

実施例
以下の実施例は例示に過ぎず、本開示又は添付の特許請求の範囲の範囲を限定するものではない。

【0044】

実施例１
この実施例には、図２の設定を適合させ、この実施例は、図２を参照して例解される。Ｃｈｅｌｍｓｆｏｒｄ，ＵＳＡからの水道水を、５６で前処理して、３４で浄化システムに送給した。前処理した水道水の導電率は、約８００μｓ／ｃｍであった。水は、１．５Ｌ／分の流量でＲＯカートリッジ６０にポンプ圧送し、結果として生じた透過物６２は、図２の弁８８を開くことによって３０Ｌのタンク１４に直接ルーティングした。ＲＯ処理水の導電率は、約２０μｓ／ｃｍであった。ＴＯＣ測定のために、Ｖｅｏｌｉａ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ａｎｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ＵＳＡからのＳｉｅｖｅｒｓ ５００ＲＬｅ型解析装置を使用した。ＴＯＣ分析装置は、５０ｍＬ／分の流速で動作させ、この水の一部分は、分析が必要になったときに、「Ｔ字」接合部（図示せず）を接続することによってユースポイントディスペンサ場所３６からサンプリングした。タンクが満たされた後に、本発明に従って、ポンプ１６を０．５Ｌ／分の流速でポンプ圧送させて、ＵＶ処理装置を介して、及び弁８８を介して、タンク１４の内容物をポンプ圧送してタンク１４へ再度ルーティングした。本発明に従って水を継続的に処理することによって、水流中の非常に低いＴＯＣを達成することができる。これを試験するために、タンクからの水を１０時間にわたって継続的にリサイクルし、結果として生じた水を、ディスペンサの場所においてＴ字接合部を介して水をルーティングすることによって、Ｓｉｅｖｅｒｓ ５００ＲＬｅ型解析装置を使用してＴＯＣについて試験した。測定したＴＯＣ値は、０．０３μｇ／Ｌ又はｐｐｂよりも低かった。したがって、本発明によれば、ＴＯＣが比較的低い逆浸透水を得て、ディスペンサ３６から分配することができる。

【0045】

実施例２
この実施例では、３日連続して実験するために、ポンプを３つの流量、すなわち、０．５Ｌ／分、０．４Ｌ／分、及び０．２Ｌ／分で動作させたことを除いて、実施例１の設定を使用した。更に、現在の構成においてどのようにＴＯＣが低減されるかというプロファイルを有することができるように、ディスペンサの場所において水ラインをサンプリングすることによってＴＯＣ分析を継続的に続けた。ＲＯ透過物の開始ＴＯＣ値は、２４～３２μｇ／Ｌであった。１０時間動作させた後に達成した最終ＴＯＣレベルは、０．５Ｌ／分の流量の場合に０．０３μｇ／Ｌであり、１３時間の動作させた後のＴＯＣレベルは、０．４Ｌ／分の流量の場合に１μｇ／Ｌよりも低かった。０．２Ｌ／分の場合、ＴＯＣレベルは非常に高かったが、図５に示されるように、ＴＯＣのかなりの低減を認めることができる。したがって、本発明によれば、再循環の流量は、ＴＯＣ低減のための最短時間を達成するように調整することができる。上述のように、ＴＯＣ還元水は、ディスペンサ３６から分配することができる。大部分の浄水器は、夜間の非稼働時間中にアイドル状態であり、開示されるＵＶ再循環の概念は、本発明に従って夜間に利用して、ＴＯＣレベルが比較的低い水を提供することができることに留意されるべきである。

【0046】

実施例３
この実施例では、実施例２によりＴＯＣを低減したＲＯ水を、弁８８を閉じた後にポリッシャ塔４４を介してルーティングした。ポリッシャ塔内には浸出液が存在するので、決定されたＴＯＣのレベルは、実施例２よりも高く、およそ２．１μｇ／Ｌであった。ＴＯＣの決定は、Ｔ字接合部（図示せず）を介して、ＴＯＣ測定をディスペンサ３８のより近くに移動させることによって続けた。ポリッシャ塔を通して水をルーティングしたので、水の純度は高く、１８．２ＭΩｃｍ^－１であると測定された。したがって、開示される技術を介して、低レベルのイオン及び有機物質を有する水を生成することが可能である。

【0047】

実施例４
この実施例では、図２の設定を使用した。上述のようなＲＯ処理水をタンクへとルーティングしたが、弁８８は閉じた状態であった。ＲＯ処理水は、ＵＶ装置によって、その後にポリッシャ塔によって処理し、次いで、限外濾過モジュールによってフィルタリングし、次いで、ユースポイントディスペンサを介してタンク１４へとルーティングした。水の導電率は１８．２ＭΩｃｍ^－１であったが、ＴＯＣレベルは２０μｇ／Ｌよりも高かった。本発明によるこの水は、弁８８を開いた状態で、ＵＶを介してタンクへと再度ルーティングした。この時間の間は、ポリッシャ塔を迂回させ、ＵＶリサイクルを２時間続けた。２時間後に、水中のＴＯＣレベルは、１．７μｇ／Ｌであると測定された。この水は、１８．２ＭΩｃｍ^－１の品質を必要としない用途に使用することができ、また、低いＴＯＣ特性を有し、必要に応じてディスペンサ３６から分配することができる。同じ実施形態では、タンクからの製品水は、弁８８を閉じた状態で、ポリッシャ塔及び限外濾過モジュールを介して３８から分配し、ＴＯＣレベルは、約２．５μｇ／Ｌまで上昇したが、水純度が向上し、１８．２ＭΩｃｍ^－１であると測定された。

【0048】

実施例５
この実施例では、ポリッシャ塔４４を迂回するためにライン８６とライン５０との間に迂回ループを追加したことを除いて、図２の設定を使用した。この設定では、弁８８を閉じたときに、水は、限外濾過フィルタモジュール４８を介して、及びユースポイントディスペンサ３８を介してタンク１４へとルーティングされる。最も簡単な設定では、ＲＯ処理水は、ＵＶ装置、ユースポイントディスペンサ３６、迂回ループ、限外濾過モジュール、及びユースポイントディスペンサ３８を介して、及び９２を介して、タンク１４へとルーティングされる。ポンプがオンであるとき、ＵＶリサイクルが達成され、ＴＯＣの低減が認められる。３つの異なるＲＯカートリッジについて測定した典型的なＴＯＣは、０．５μｇ／Ｌよりも十分に低く、水の抵抗率は、約１５ＭΩｃｍ^－１よりも高かった。弁８８を開いたときに、ＴＯＣの低減性能は全く変わらなかった。

【0049】

本発明を、その様々な実施形態の説明によって例解し、実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をかかる詳細に限定すること、又はいかなる形であれ限定することを意図するものではない。したがって、本明細書で論じられる様々な特徴は、単独で、又は任意の組み合わせで使用することができる。追加の利点及び改変が、当業者には容易に明らかとなろう。したがって、本発明は、その広範な態様において、図示及び説明される具体的な詳細及び例解的な実施例に限定されるものではない。したがって、一般的な発明概念の範囲から逸脱することなく、かかる詳細から逸脱することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】