特許 7434541 移動流体から電気を生成するための方法および装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】移動流体から電気を生成するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/00 20060101AFI20240213BHJP

   F03B 7/00 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

F03B13/00

F03B7/00

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022522356

(86)(22)【出願日】2020-10-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-13

(86)【国際出願番号】 US2020055280

(87)【国際公開番号】W WO2021076456

(87)【国際公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-06-07

(31)【優先権主張番号】62/914,920

(32)【優先日】2019-10-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/956,028

(32)【優先日】2019-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】521533304

【氏名又は名称】アンソニー・マカルーソ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アンソニー・マカルーソ

【審査官】古▲瀬▼ 裕介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２５７０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４６９７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００２５０６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１３２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７８６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｂ １／００－１１／０８

Ｆ０３Ｂ １３／００－１３／２６

Ｆ０３Ｂ １７／００－１７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の流れに基づいて電気を生成するためのシステムであって、
供給分配システムから建物に前記流体を供給する管に結合して前記管と流体連通するように構成された第１の管継手と、
前記第１の管継手と流体連通する入口および出口を備えるタービンと、
前記タービンの前記出口と流体連通して配置され、前記タービンを前記建物の入力管に結合するように構成された第２の管継手と、
を備え、
前記タービンは、変換回路をさらに備え、
前記建物が前記入力管を通る前記流体を必要とする場合、前記流体は前記タービンを通って流れ、
前記タービンは、前記タービンを回転させるのに必要な抵抗を有し、それにより、前記流体が前記タービンを前記抵抗に抗して回転させるときに、前記タービンは、前記流体の圧力を前記入口と前記出口との間で第１の圧力から第２の圧力に低減させるように構成され、
前記タービンは、前記建物の入力圧力要求に基づいて前記第２の圧力を確立するように構成され、
前記変換回路が、
前記建物による消費のために前記タービンによって生成された前記電気を調整し、
生成された前記電気を１以上の導体を介して前記建物に搬送する、
ように構成される、システム。

【請求項2】

前記タービンが、
前記タービンを通って流れる前記供給分配システムから前記第１の管継手によって供給された前記流体の運動エネルギーに応答して回転し、
前記タービンの回転に応答して電気を生成し、
ように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記流体は水であり、
前記タービンが、
前記タービンを通って流れる前記水の一部を蒸発させて凝縮させることに基づいて蒸留水を生成し、
前記蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送する、
ように構成される、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記建物が流体を要求していない場合、前記出口から前記供給分配システムに流体を循環させるように構成された流体再循環ループをさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項5】

建物のための電気を生成するためのシステムであって、
前記システムが、
水分配システムから水を供給する第１の入力管と、
入口および出口を備える第１の加圧タンクと、
第１の逆流保護弁（ＢＰＶ）および第１の非常停止弁（ＥＳＶ）を通して前記入力管を前記第１の加圧タンクの前記入口に直列に結合するように構成された第１の管継手と、
タービンであって、入口から出口へと前記タービンを通って流れる水に応答して回転するように構成された、タービンと、
第２のＢＰＶおよび第２のＥＳＶを介して直列に前記第１の加圧タンクの前記出口を前記タービンの前記入口に結合するように構成された第２の管継手であって、前記第１の加圧タンクは、最小圧力閾値であって前記タービンが前記最小圧力閾値に基づいて回転するように構成されている最小圧力閾値である第１の圧力閾値に前記タービンの前記入口における水圧を維持するように構成される、第２の管継手と、
入口および出口を備える第２の加圧タンクと、
第３のＢＰＶおよび第３のＥＳＶを介して直列に前記タービンの前記出口を前記第２の加圧タンクの前記入口に結合するように構成された第３の管継手であって、前記第２の加圧タンクは、前記タービンの前記出口における水圧を第２の圧力閾値に維持するように構成され、前記第２の圧力閾値は、前記建物の要件に基づいて確立される、第３の管継手と、
入口と出口とを備える水循環システムと、
前記第２の加圧タンクから前記建物に水を供給する第２の入力管と、
前記第２の加圧タンクと流体連通する第４の管継手であって、
前記第２の加圧タンクの前記出口を前記水循環システムの前記入口に結合し、かつ、前記第２の加圧タンクの前記出口を前記第２の入力管に結合するように構成され、前記第２の加圧タンクは、前記第４の管継手を介して、前記第２の入力管および前記水循環システムの前記入口に水を供給するように構成される、第４の管継手と、
前記水循環システムの前記出口を前記水分配システムに結合するように構成された第５の管継手と、
を備える、システム。

【請求項6】

前記タービンは、前記タービンを通って流れる前記水に応答して回転することに応答して電気を生成するようにさらに構成され、生成された前記電気は前記建物に供給される、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記タービンは、前記水の圧力を前記タービンの前記入口と前記出口との間で第１の圧力から第２の圧力に低減させるように構成される、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記建物による消費のために前記タービンによって生成された前記電気を調整し、
生成された前記電気を１以上の導体を介して前記建物に搬送する、
ように構成された変換回路をさらに備える、請求項６に記載のシステム。

【請求項9】

前記タービンが、
前記タービンを通って流れる前記水の一部を蒸発および凝縮させることに基づいて蒸留水を生成し、
前記蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送し、
前記蒸留水を消費のために前記建物に搬送する、
ように構成される、請求項５から８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項10】

請求項１から４のいずれか一項に記載のシステムを使用して電気を生成する方法。

【請求項11】

請求項５から９のいずれか一項に記載のシステムを使用して電気を生成する方法。

【請求項12】

電気を生成する方法であって、
流体を供給分配システムから供給する管から第１の管と流体連通する入口を備えるタービンに、および前記タービンを通して建物の入力管と流体連通する出口に前記流体を流すステップと、
前記タービンを、前記供給分配システムから前記建物の前記入力管に前記流体を供給する前記管から流れる前記流体に応答して回転させるステップと、
前記タービンを回転させるのに必要な抵抗に起因して、前記タービンに、前記流体の圧力を前記入口と前記出口との間で第１の圧力から第２の圧力に低減させるステップと、
を含み、
前記タービンは変換回路を備え、
前記流体が、前記流体に対する建物の需要に応答して、前記供給分配システムから前記建物の前記入力管に前記流体を供給する前記管から流れ、
当該方法が、生成された前記電気を変換回路で調整するステップと、調整された前記電気を１以上の導体を介して前記建物に搬送するステップとをさらに含む、方法。

【請求項13】

前記タービンを回転させるステップは、前記タービンを通って流れる前記供給分配システムから前記管によって供給された前記流体の運動エネルギーに応答して前記タービンを回転させるステップを含み、
前記タービンに、前記タービンの回転に応答して電気を生成させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記流体は水であり、
前記タービンを通って流れる前記水の一部を蒸発および凝縮させることに基づいて、前記タービンを介して蒸留水を生成するステップと、
前記蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送するステップと
をさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。

【請求項15】

前記建物が流体を要求していない場合、再循環ループを介して前記出口から前記供給分配システムに前記流体を再循環させるステップをさらに含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

建物のための電気および蒸留水を生成する方法であって、
前記方法が、
水分配システムから第１の加圧タンクに水を貯蔵するステップと、
第１の水圧を有する前記水に応答して、前記第１の加圧タンクからタービンを通る前記水の流れを可能にするステップと、
入口から出口への前記タービンを通る前記水の前記流れに応答して前記タービンを回転させるステップと、
前記タービンからの前記水を第２の加圧タンクに貯蔵するステップと、
第２の水圧を有する前記水に応答して前記第２の加圧タンクから前記建物内への前記水の流れを可能にするステップと、
前記第２の水圧を有する前記水に応答して、前記建物に流入しない過剰水を水循環システムに流入させるステップと、
前記第２の水圧を有する前記水および前記建物に流入しない前記過剰水に応答して、前記過剰水を前記水循環システムを通って再循環させ、前記水分配システムに戻すステップと、
前記タービンの回転により生成した熱によって前記タービンを流れる前記水の一部を蒸発させて凝縮させることに基づいて蒸留水を生成するステップと、
を含む、方法。

【請求項17】

前記タービンを通る前記水の前記流れに応答して回転することに応答して前記タービンに電気を生成させるステップであって、生成された前記電気は前記建物に供給される、ステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記タービンの前記入口と前記出口との間で前記水の圧力を前記第１の水圧から前記第２の水圧に低減させるステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記建物による消費のために前記タービンによって生成された前記電気を調整するステップと、生成された前記電気を１以上の導体を介して前記建物に搬送するステップとをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送するステップと、
前記蒸留水を消費のために前記建物に搬送するステップと、
をさらに含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記第１の水圧を第１の水圧閾値に維持するステップであって、前記第１の水圧閾値は、前記タービンが最小圧力閾値であって前記最小圧力閾値に基づいて回転するように構成されている最小圧力閾値である、ステップをさらに含む、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

前記第２の水圧を第２の水圧閾値に維持するステップであって、前記第２の水圧閾値は、前記建物の要件に基づいて確立される、ステップをさらに含む、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、発電に関し、より具体的には、流体分配システムに基づいて電気を生成することに関する。

【背景技術】

【0002】

全国の何百万もの建物が、地方自治体の（または同様の）給水分配システムから水（例えば、淡水、井戸水、処理水など）を受け取っている。一般に、給水分配システムは、建物内の配管が処理できるよりも高い水圧で建物に水を圧送する。これは、各建物が一般に同じまたは類似の内部水圧を有し、建物内の水圧を特定の設定点または閾値に維持するために、給水分配システムの水圧は、建物内の水圧よりも高い圧力でなければならないためである。

【0003】

給水分配システムの高い水圧を、建物内の配管にとって安全なより低い水圧レベルに変換するために、各建物は、建物内の配管を建物の外側の給水分配システムに接続する水圧低減構成要素を有することができる。これらの水圧低減構成要素は、建物の主ライン（建物を給水分配システムに接続する）から来る水圧を低減する水圧調整器または同様の構成要素を備えることができる。水圧調整器は、水が建物内の任意の配管またはプランピング構成要素に到達する前に、水圧を安全なレベルに低減させることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、そのような水圧調整器は、水圧の低減にほとんど追加の利点をもたらさず、一般に、給水分配システムと建物の内部配管との間のより高い圧水のエネルギーを「浪費」する。したがって、追加の利点を提供する水圧調整器の代替物が望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

添付の特許請求の範囲内のシステム、方法、およびデバイスの様々な実施形態は、それぞれいくつかの態様を有し、そのうちの１つだけが本明細書に記載の望ましい属性を単独で役割を果たすものではない。添付の特許請求の範囲を限定することなく、いくつかの顕著な特徴が本明細書に記載されている。

【0006】

本明細書で説明される主題の１以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は、縮尺通りに描かれていない場合があることに留意されたい。

【0007】

一態様では、水流に基づいて電気を生成するためのシステムが開示される。システムは、第１の管継手と、タービンと、第２の管継手とを備える。第１の管継手は、供給分配システムから建物に流体を供給する管に結合するように構成される。タービンは、第１の管継手と流体連通する入口および出口を備え、タービンを通って流れる供給分配システムから管によって供給された流体の運動エネルギーに応答して回転し、タービンの回転に応答して電気を生成し、入口と出口との間で第１の圧力から第２の圧力に流体の圧力を低減させるように構成される。第２の管継手は、タービンの出口と流体連通し、タービンを建物の入力管に結合するように構成される。タービンは、建物による消費のためにタービンによって生成された生成電気を調整し、生成電気を１以上の導体を介して建物に搬送するように構成された変換回路をさらに備える。建物が入力管を通る流体を必要とするとき、流体はタービンを通って流れる。

【0008】

いくつかの態様では、タービンは、タービンを通って流れる供給分配システムから管によって供給された流体の運動エネルギーに応答して回転し、タービンの回転に応答して電気を生成し、入口と出口との間で第１の圧力から第２の圧力に流体の圧力を低減させるように構成される。いくつかの態様では、変換回路は、建物による消費のためにタービンによって生成された生成電気を調整し、生成電気を１以上の導体を介して建物に搬送するように構成される。いくつかの態様では、流体は水であり、タービンは、タービンを通って流れる水の一部を蒸発させて凝縮させることに基づいて蒸留水を生成し、蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送するように構成される。場合によっては、第２の圧力は、建物の入力圧力要件に基づいて確立される。態様では、システムは、建物が流体を要求していない場合、出口から供給分配システムに流体を循環させるように構成された流体再循環ループをさらに備える。

【0009】

別の態様では、建物用の電気および蒸留水を生成するためのシステムが開示される。システムは、水分配システムから水を供給する第１の入力管と、入口および出口を備える第１の加圧タンクとを備える。システムは、第１の逆流保護弁（ＢＰＶ）および第１の非常停止弁（ＥＳＶ）を通して入力管を第１の加圧タンクの入口に直列に結合するように構成された第１の管継手と、入力から出口へとタービンを通って流れる水に応答して回転するように構成されたタービンと、第２のＢＰＶおよび第２のＥＳＶを通して第１の加圧タンクの出口をタービンの入口に直列に結合するように構成された第２の管継手とをさらに備える。システムはまた、入口および出口を備える第２の加圧タンクと、タービンの出口を第３のＢＰＶおよび第３のＥＳＶを通して直列に第２の加圧タンクの入口に結合するように構成された第３の管継手と、入口および出口を備える水循環システムと、第２の加圧タンクから建物に水を供給する第２の入力管と、第２の加圧タンクの出口を水循環システムの入口に結合し、第２の入力管を建物に結合するように構成された第４の管継手と、水循環システムの出口を水分配システムに結合するように構成された第５の管継手とを備える。

【0010】

いくつかの態様では、タービンは、タービンを通って流れる水に応答して回転することに応答して電気を生成するようにさらに構成され、生成された電気は建物に供給される。いくつかの態様では、タービンは、水の圧力をタービンの入口と出口との間で第１の圧力から第２の圧力に低減させるように構成される。システムは、建物による消費のためにタービンによって生成された生成電気を調整し、生成電気を１以上の導体を介して建物に搬送するように構成された変換回路をさらに備え得る。いくつかの態様では、タービンは、タービンを通って流れる水の一部を蒸発および凝縮させることに基づいて蒸留水を生成し、蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送し、蒸留水を消費のために建物に搬送するように構成される。いくつかの態様では、第１の加圧タンクは、タービンの入口における水圧を第１の圧力閾値に維持するように構成され、第１の圧力閾値は、タービンの動作要件に基づいて確立される。いくつかの態様では、第２の加圧タンクは、タービンの出口における水圧を第２の圧力閾値に維持するように構成され、第２の圧力閾値は、建物の要件に基づいて確立される。

【0011】

別の態様では、システムのいずれかを使用して電気を生成する方法が開示される。

【0012】

別の態様では、電気を生成する方法が開示される。本方法は、流体を供給分配システムから供給する管から第１の管と流体連通する入口を備えるタービンに、およびタービンを通して建物の入力管と流体連通する出口に流体を流すステップと、タービンを、供給分配システムから建物の入力管に流体を供給する管から流れる流体に応答して回転させるステップとを含み、タービンは変換回路を備え、および流体が、流体に対する建物の需要に応答して、供給分配システムから建物の入力管に流体を供給する管から流れるようにさせるときである。

【0013】

いくつかの態様では、タービンを回転させるステップは、タービンを通って流れる供給分配システムから管によって供給された流体の運動エネルギーに応答してタービンを回転させるステップを含み、タービンに、タービンの回転に応答して電気を生成させ、流体の圧力を入口と出口との間で第１の圧力から第２の圧力に低減させるステップをさらに含む。いくつかの態様では、本方法は、生成された電気を変換回路で調整するステップと、調整された電気を１以上の導体を介して建物に搬送するステップとをさらに含む。いくつかの態様では、流体は水であり、タービンを通って流れる水の一部を蒸発および凝縮させることに基づいて、タービンを介して蒸留水を生成するステップと、蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送するステップをさらに含む。いくつかの態様では、第２の圧力は、建物の入力圧力要件に基づいて確立される。いくつかの態様では、本方法は、建物が流体を要求していない場合、再循環ループを介して出口から供給分配システムに流体を再循環させるステップをさらに含む。

【0014】

別の態様では、建物用の電気および蒸留水を生成する方法が開示される。本方法は、水分配システムから第１の加圧タンクに水を貯蔵するステップと、第１の水圧を有する水に応答して、第１の加圧タンクからタービンを通る水の流れを可能にするステップと、入口から出口へのタービンを通る水の流れに応答してタービンを回転させるステップとを含む。いくつかの態様では、本方法はまた、タービンからの水を第２の加圧タンクに貯蔵するステップと、第２の水圧を有する水に応答して第２の加圧タンクから建物内への水の流れを可能にするステップと、第２の水圧を有する水に応答して、建物に流入しない過剰水を水循環システムに流入させるステップと、第２の水圧を有する水および建物に流入しない過剰水に応答して、過剰水を、水循環システムを通って再循環させ、水分配システムに戻すステップとを含む。

【0015】

いくつかの態様では、本方法は、タービンを通る水の流れに応答して回転することに応答してタービンに電気を生成させるステップをさらに含み、生成された電気は建物に供給される。いくつかの態様では、本方法は、タービンの入口と出口との間で水の圧力を第１の水圧から第２の水圧に低減させるステップをさらに含む。いくつかの態様では、本方法は、建物による消費のためにタービンによって生成された生成電気を調整するステップと、１以上の導体を介して生成電気を建物に搬送するステップとをさらに含む。いくつかの態様では、本方法は、タービンを通って流れる水の一部を蒸発および凝縮させることに基づいて蒸留水を生成するステップと、蒸留水を蒸留水貯蔵タンクに搬送するステップと、蒸留水を消費のために建物に搬送するステップとをさらに含む。いくつかの態様では、本方法は、第１の水圧を第１の水圧閾値に維持するステップをさらに含み、第１の圧力閾値は、タービンの動作要件に基づいて確立される。いくつかの態様では、本方法は、第２の水圧を第２の水圧閾値に維持するステップをさらに含み、第２の圧力閾値は、建物の要件に基づいて確立される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】エリア内の複数の建物に水を分配する地方自治体の給水分配システムの図である。

【図2】図１の地方自治体の給水分配システムの水道管と建物の１つの水接続の図である。

【図3】図２の水圧低減値に代えて、複数の建物のうちの１つと図１の地方自治体の給水分配システムとを連結して水圧を低減させながら電気を生成する発電システムの図である。

【図4】建物のための電気および浄化された飲料水を生成しながら、地方自治体の給水分配システムと図１の建物のうちの１つとの間で水圧を結合および低減する別の発電システムの図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図面に示されている様々な特徴は、縮尺通りに描かれていない場合がある。したがって、様々な特徴の寸法は、明確にするために任意に拡大または縮小することができる。加えて、図面のいくつかは、所与のシステム、方法、またはデバイスの構成要素のすべてを示していない場合がある。最後に、明細書および図面を通して同様の特徴を示すために、同様の参照符号が使用され得る。

【0018】

添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、例示的な実施形態の説明として意図されており、本発明が実施され得る唯一の実施形態を表すことを意図するものではない。本説明を通して使用される「例示的」という用語は、「例、事例、または例示としての役割を果たす」を意味し、必ずしも他の例示的な実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、例示的な実施形態の完全な理解を提供する目的のための特定の詳細を含む。いくつかの事例では、いくつかのデバイスがブロック図形式で示されている。

【0019】

上述したように、米国の多くの建物は、毎日水を消費している。図１は、エリア内の複数の建物に水を分配する地方自治体の給水分配システム１００の一例の図である。給水分配システム１００は、供給源１０２（例えば、井戸、川、帯水層、貯水池、水再生プラントなど）から水を得る。１以上のポンプは、供給源１０２から水処理プラント１０４へ管を通して水を圧送（またはその他の方法で水を搬送または輸送）してもよい。水処理プラント１０４は、供給源１０２からの水を処理して、水を消費および使用にとって安全にすることができる。いくつかの実施形態では、水処理プラント１０４は、水を安全にする（例えば、飲むためなど）ために、１以上の化学物質を添加するか、または１以上のプロセスに水を受けさせる。次いで、水処理プラント１０４は、処理された水を貯水タンク１０６に圧送することができる。いくつかの実施形態では、水処理プラント１０４と貯水タンク１０６との間の配管の１以上のポンプは、処理された水を貯水タンク１０６に圧送することができる。貯水タンクから（または処理プラント１０４から直接）の水は、処理された水を１以上の建物１１０に搬送する水道管１０８に供給することができる。

【0020】

建物１１０の各々は、特定の水圧または特定の水圧範囲内で水道管１０８から処理水を受け取ることを期待することができる。例えば、建物１１０内の蛇口および他の器具および／またはデバイスは、適切に動作するために閾値水圧の水を利用することができる。例えば、建物１１０の水ディスペンサを伴う冷蔵庫は、２０ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）～１２０ＰＳＩの水圧で動作することができる。建物１１０の各々が最小圧力（例えば、４０ＰＳＩ～８０ＰＳＩの範囲内）で水を受け取ることを確保するために、水道管１０８は１００ＰＳＩを超える水圧を維持することができる。しかしながら、建物１１０内では、建物内のいくつかの蛇口、器具、および水配管接続は、８０ＰＳＩを超える圧力で安全に動作しない場合がある。したがって、建物１１０の各々は、水圧調整器（図２を参照して以下により詳細に説明する）を含むことができる。水圧調整器は、水道管１０８から受け取った処理水の水圧を建物１１０にとって安全な圧力に低減させることができる。水道管１０８と建物１１０との間の水圧の低減に関するさらなる詳細は、以下に提供される。

【0021】

図２は、図１の地方自治体の給水分配システム１００の水道管１０８と建物１１０の１つの内部配管と間の水接続２００の図である。図２に示すように、水接続２００は、水圧計２０２、１以上の遮断弁２０４および２０８、水圧調整器２０６、ならびに逆流防止器２１０を含む複数の構成要素を備えることができる。

【0022】

上述したように、水道管１０８は、１００ＰＳＩを超える圧力の水を含む場合があり、これは、建物１１０内のデバイスおよび／または備品にとって危険であり得る。このように、水道管１０８と建物１１０の内部配管との間の水接続２００は、水圧を、建物１１０内での使用のために安全であるが、使用可能なレベルまで低減させることができる。図示のように、水道管１０８は、水道管１０８の水の圧力を測定する圧力計２０２に結合されてもよい。水が圧力計２０２を通って流れた後、水は遮断弁２０４に流入することができる。遮断弁２０４は、建物１１０への水を遮断する機会を提供することができる（例えば、水が建物１１０内に流入できないように管を閉じる）。遮断弁２０４の下流で、水圧調整器２０６は、水道管１０８からの水の水圧を、安全であるが建物１１０内のデバイスなどに使用可能なレベルまで低減させることができる。例えば、水圧調整器２０６は、水道管１０８の１００＋ＰＳＩ（１００を超えるＰＳＩ）から、建物１１０内に供給される４０ＰＳＩ～７０ＰＳＩの範囲内に水圧を低減させることができる。水圧調整器２０６の下流で、第２の遮断弁２０８は、水が建物１１０に流入するのを防止する。一対の遮断弁２０４および２０８は、漏水または問題を最小限に抑えながら、水圧調整器２０６および／または一対の遮断弁２０４と２０８との間の任意の他の構成要素の隔離および交換を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、水は、第２の遮断弁２０８を通って逆流防止デバイス２１０を通って流れ、それは水が建物１１０から水道管１０８に流れるのを防止する。水が逆流防止デバイス２１０を通って流れた後、水は４０ＰＳＩ～７０ＰＳＩの減圧下で建物１１０内の固定具、配管、およびデバイス２１２（この図には示されていない）に流れる。

【0023】

米国の多くの建物（住宅用、商業用、工業用など）は、地方自治体の給水分配システム１００への接続に加えて、電力網に接続され、毎日消費するための電力を供給する。電力網は、ソーラーファーム、風力発電所、発電所、水力ダムなどを含む任意の数の供給源から電力を受け取るか、または供給することができる。いくつかの建物は、電力を供給するために送電網の代替物（例えば、ソーラーパネル、風力タービン、水力タービンなど）に目を向けているが、これらの代替物は、大規模な設備投資、利用可能なスペース、および／または対応する設備のための特殊なリソースを必要とする。例えば、ソーラーパネルは、一般に、ほとんどの建物に有用な量のエネルギーを提供するために、太陽から遮られない数平方メートルのスペースを必要とする。同様に、風力タービンは、風力タービンを回転させて電気を生成させるために風を流すことのできるための開放スペースを必要とする。水力タービンは、水力タービンを回転させて電気を生成させるのに十分な水流を伴う近くの流水の供給源（例えば、流れまたは川）を必要とする場合がある。加えて、太陽光、風力、および水力の代替物のすべては、電気の消費に対して適切な量の電気を提供するシステムを設置するために、何千ドルもの投資を必要とする。したがって、風力および太陽光（および同様の）代替物は、多くの建物および建物の所有者にとって合理的または実現可能ではない可能性がある。

【0024】

米国の平均的な住宅は、毎月約９００キロワット時（ｋＷｈ）の電力を使用する可能性があり、一般的に言えば、この消費量は増加している。電力消費量が増加するにつれて、電力のコストも増加している。コストの増加は、上述の太陽光、風力、および水力発電のオプション、または原子力、石炭、天然ガス、および他の再生不可能な電力の供給源に対する追加の代替物の探索を促進している。

【0025】

可能性のある代替の電力源の１つは、上述の給水分配システム１００から建物に流入する水であってもよい。推定値は、平均的な米国の家庭が１日に１人当たり８０ガロン～１００ガロンの水を消費することを示唆している。したがって、水道管１０８から建物１１０内に流れる水を使用して、家庭の各人が毎日消費する少なくとも８０ガロン～１００ガロンの水に対して電気を生成することができる。残念なことに、このような量の流水（１日に１人当たり８０ガロン～１００ガロン）から発電システムによって生成される電気は、家庭によって消費される電気の量と比較して制限され、および／または取るに足らない場合がある。しかしながら、（家庭によって水が消費されているときだけでなく）電気を連続的に生成することができる場合には、発電システムは、より多くの量の電気を生成し、例えば、各月に家庭によって消費される電気の１０％以上を供給することができる。

【0026】

図３は、水力発電システム３００の高レベル概略図を示しており、この水力発電システムは、図２の水圧調整器２０６を置換および／または補完し、建物１１０に向けられた水流に基づいて建物１１０のための電気の生成を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、水力発電システム３００は、水接続２００に関して上述した多くの共通の構成要素を含む。例えば、水力発電システム３００は、遮断／ゲート弁２０４および２０８と、逆流防止デバイス２１０と、水道管１０８からの入水口と、建物１１０の設備、配管、およびデバイス２１２への水流とを含む。共通の構成要素に加えて、水力発電システム３００はまた、一対の遮断弁２０４および２０８の間にタービン３０２を含む。タービンの出力は、２つの水路、すなわち１）減圧された水圧（例えば、６５ＰＳＩ）で建物１１０に水を供給する第１の経路３０４と、２）水を水道管１０８に戻すための再循環ループを形成する第２の経路３０６とを含む。いくつかの実施形態では、タービン３０２は、建物１１０または再循環ループ３０６に水を供給する第１の経路３０４のいずれかの単一の出力のみを有してもよい。タービン３０２が建物１１０への第１の経路３０４のみを含む場合、建物が水を使用しているときにタービン３０２は電気を生成することができる（それにより、水がタービン３０２を通って流れ、タービンを回転させて電気を生成する）。タービン３０２が再循環経路３０６のみを含む場合、水は常にタービン３０２を通って流れるため、タービン３０２は常に電気を生成することができる。

【0027】

タービン３０２は、タービン３０２を通って流れる水の移動によって引き起こされるタービン３０２の回転に基づいて電気を生成することができる。タービン３０２は、導体３０７を介して電気パネル３０８に結合することができ、導体３０７は、例えば、１以上の回路遮断器または同様の回路保護装置を介して建物１１０に電力を分配する。場合によっては、タービン３０２は、タービン３０２を通って流れる水の移動によって生成された電気を、例えばバッテリなどのエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵することができる。加えて、タービン３０２は、第１の経路３０４に沿って建物１１０に供給するために、主ライン１０８からの水の水圧（約１００ＰＳＩ）をより適切な値（例えば、６５ＰＳＩ）に低減させることができる。

【0028】

動作中、水道管１０８は、約１００ＰＳＩで建物１１０に水を供給することができる。水道管１０８からの水は、開いた遮断／ゲート弁２０４を通ってタービン３０２に流入することができる。タービン３０２は、水がタービン３０２を通って流れるときに回転またはスピンし、タービンに電気を生成させることができる。いくつかの実施形態では、建物１１０が第１の経路３０４を通る水を必要としている（または使用している）とき、水はタービン３０２を通って流れる。例えば、建物１１０の蛇口がオンにされると、これにより水が水道管１０８からタービン３０２を通って流れ（タービン３０２を回転させて電気を生成させる）、蛇口を通って流れ込む。タービン３０２によって生成された電気は、建物１１０全体に分配するために電気パネル３０８に供給されてもよく、または後の消費または使用のためにエネルギー貯蔵装置に貯蔵されてもよい。したがって、タービン３０２は、建物１１０によって水が使用されるときはいつでも電気を生成することができる。上述したように、タービン３０２はまた、建物１１０に供給するために１００ＰＳＩの主ライン１０８から約６５ＰＳＩに水圧を低減させるように作用し、例えば、蛇口に供給される水を低減した６５ＰＳＩにする。したがって、タービン３０２の抵抗（例えば、電気を生成するために回転する構成要素の抵抗）を使用して主ライン１０８からの水の圧力を低減させることができるので、タービン３０２は、図２を参照して説明した水圧調整器２０６に置換される。

【0029】

いくつかの実施形態では、再循環ループ３０６は、水が流れるための第２の経路を提供することができる。例えば、再循環ループ３０６は、水道管からの水がタービン３０２を通って主ライン１０８に連続的に循環することを可能に得、それにより、タービン３０２が水を浪費することなく絶えず電気を生成することを可能にする。例えば、再循環ループ３０６が主ライン１０８に結合されているので、主ライン１０８は、主ライン１０８を通って流れる水によって引き起こされるベンチュリ（または同様の）効果により、再循環ループ３０６に吸引力を生成するように構成され得る。再循環ループ３０６上のこの吸引は、水がタービン３０２を通って引き込まれるようにすることができ、主ライン１０８を通る水流があるときはいつでもタービン３０２が電気を生成することを可能にする。

【0030】

いくつかの実施形態では、タービン３０２は、建物１１０の電気パネル３０８に搬送するためにタービン３０２によって生成された電気を調整、調節、および／または変換する変換回路または同様の回路（この図には示されていない）を含む。例えば、変換回路は、タービン３０２によって生成された電気を、建物１１０の回路と容易に統合することができる交流（ＡＣ）信号に変換することができる（例えば、建物１１０のＡＣ信号と位相整合された１２０ ＶＡＣ信号）。

【0031】

いくつかの実施形態では、タービン３０２はターボタービンであり、タービン３０２を通って流れる水から電気と蒸留された飲料水の両方を生成する。上述したように、再循環ループ３０６は、建物１１０が水を要求していないときでも、タービン３０２が一定圧力下で電気および飲料水を生成することを可能にする。いくつかの実施形態では、再循環ループ３０６は、リザーバまたは他のタンク（図示せず）を含む。リザーバは、逆流防止を改善することができる。いくつかの実施形態では、タービン３０２が水圧を十分に低減させない場合、建物１１０に供給される水が建物にとって許容可能な圧力にあることを確実にするために、タービン３０２の下流に減圧装置を設置することができる。

【0032】

場合によっては、図３の水力発電システム３００は、典型的な家庭によって消費される電気を補うことができ、例えば、典型的な家庭によって消費される電気の約２倍を生成することができる。水力発電システム３００は、生成された電気を要求に応じて消費するためにエネルギー貯蔵デバイス（例えば、バッテリパックまたはモジュール）に搬送することができる。いくつかの実施形態では、タービン３０２がターボタービンであるときに生成された蒸留水は、飲料水としての使用を可能にするために別個のラインを介して建物１１０に搬送することができる。

【0033】

いくつかの実施形態では、水力発電システム３００は、主ライン１０８をタービン３０２の入力または入口に結合するように構成された第１の管継手を備えることができる。タービンは、タービンが主ライン１０８からの水の運動エネルギーに応答して回転するように、第１の管継手と流体連通する出口をさらに備えることができる。主ライン１０８からの水は、建物１１０が水を必要とするときはいつでも流れることができ、それによってタービン３０２を回転させる。いくつかの実施形態では、主ライン１０８からの水は、再循環ループ３０６に起因して流れる。

【0034】

タービン３０２は、水流に起因するタービン３０２の回転に応答して電気を生成することができる。タービン３０２はまた、タービン３０２によって導入される抵抗に起因して水圧の低減を引き起こす可能性がある。タービン３０２変換回路は、タービン３０２によって生成された電気を調整して、建物１１０の電気パネルに容易に搬送されるように構成することができる。システム３００は、タービン３０２の出口と流体連通する第２の管継手をさらに備える。第２の管継手は、タービン３０２を建物１１０の入力管に結合することができる。代替的に、第２の管継手は、タービン３０２を再循環ループ３０６に結合することができ、第３の管継手は、タービン３０２を建物１１０に結合することができる。

【0035】

図４は、別の発電システム４００の図であり、この発電システムは、地方自治体の給水分配システム１００の水道管１０８と図１の建物１１０のうちの１つとの間で水圧を結合および低減しながら、建物のための電気および浄化された飲料水を生成する。

【0036】

水道管１０８は、地方自治体の給水分配システム１００からシステム４００に入水を供給することができる。具体的には、水道管１０８は、システム４００の第１の緊急遮断弁（ＥＳＶ）４０２に結合されてもよい。第１のＥＳＶ４０２は、第１のＥＳＶ４０２を通る水流の停止を可能にし得る。水道管１０８からの水は、（開状態にあるときに）第１のＥＳＶ４０２を通り、システム４００から水道管１０８または地方自治体の給水分配システム１００に水が逆流するのを防ぐ逆流防止弁（ＢＰＦ）４０４を通る。いくつかの実施形態では、ＢＰＦ４０４からの水は、第１の水加圧タンク４０８の入口で第２のＥＳＶ４０６に流入する。いくつかの実施形態では、第１の水加圧タンク４０８は、水がシステム４００をさらに通過する前に、水道管１０８によって供給される水が特定の圧力閾値（例えば、最小圧力閾値）にあることを確保する。いくつかの実施形態では、第１の水加圧タンク４０８は、コントローラ、ポンプ、または他の同様の制御構成要素（この図には示されていない）を使用して圧力を（例えば、第１のＰＳＩ閾値に）制御するために使用される。第１の加圧タンク４０８からの水は、第２のＢＦＶ４１２（第１の水加圧タンク４０８への逆流を防止する）を通り、第３のＥＳＶ４１４を通ってターボタービン４１６に至る。ターボタービン４１６は、第１の加圧タンク４０８からの水の圧力に基づいて回転してもよい。水圧によって回転している間、ターボタービン４１６は電気を生成することができる。生成された電気は、建物１１０に（例えば、ワイヤまたは他の導体４１７を介して）搬送されてもよい。いくつかの実施形態では、建物１１０は、ターボタービン４１６によって生成された電気が建物１１０に搬送されるヒューズまたはブレーカボックス３０８を備える。いくつかの実施形態では、建物１１０に搬送される電気は、例えば、１以上のバッテリパック、スーパーキャパシタなどの貯蔵デバイス４１９に貯蔵される。

【0037】

いくつかの実施形態では、ターボタービン４１６を通って流れ、ターボタービン４１６を回転させる水に基づいてターボタービンが電気を生成すると、ターボタービン４１６の回転は熱を生成し、ターボタービン４１６を通って流れる水の少なくとも一部を蒸発させることができる。いくつかの実施形態では、ターボタービン４１６は、蒸発した水を凝縮させ、例えば水再生タンク４１８に集めることができるように構成される。いくつかの実施形態では、蒸発し凝縮した水を浄化し、水再生タンク４１８からの浄化された水を飲料水として建物１１０に供給することができる。いくつかの実施形態では、建物１１０用の飲料水は、ＥＳＶまたはＢＰＶ（明示せず）の一方または両方を含む第１の入口を介して供給される。

【0038】

ターボタービン４１６によって出力された水は、例えばターボタービン４１６によって低減されているために、ターボタービン４１６の入力における水と比較して低減された圧力を有することができる。いくつかの実施形態では、ターボタービン４１６の出力からの水は、第２の加圧タンク４２４に流入する前に、第３のＢＦＶ４２０（ターボタービン４１６への逆流を防止する）および第４のＥＳＶ４２２を通過する。第１の加圧タンク４０８と同様に、第２の加圧タンク４２４は、ターボタービン４１６の出力における水の圧力を増減するように、１以上の構成要素を介して制御されてもよい。いくつかの実施形態では、第２の加圧タンク４２４は、水圧を第２の閾値圧力またはＰＳＩ閾値、例えば建物１１０に供給するのに十分な範囲内に維持する。いくつかの実施形態では、第２の閾値圧力またはＰＳＩ閾値は、建物１１０の水入力閾値によって確立される。第２の加圧タンク４２４から流出した水は、（第２の加圧タンク４２４への逆流を防止するため）第４のＢＦＶ４２６および第５のＥＳＶ４２８を通って流れた後、（例えば、第２の入口を介して）分岐して建物１１０内に流入してもよい。建物１１０が水を要求すると、第２の加圧タンク４２４から建物１１０に水が流れる。建物１１０が水を必要としない場合、水は、第２の加圧タンク４２４から逆流制御ラインまたはシステム４３０に流入する。いくつかの実施形態では、逆流制御ライン４３０は、少なくとも第５のＢＦＶ４３２および／または第６のＥＳＶ４３４を含む。いくつかの実施形態では、逆流制御ライン４３０は、第２の加圧タンク４２４からの水がシステム４００の入口に流れるための経路を提供する（例えば、第１の加圧タンク４０８の前に水道管１０８にＴ字管接続する）ことによって、システム４００が連続的に動作することを可能にすることができる。

【0039】

いくつかの実施形態では、ターボタービン４１６の回転によって生成された蒸発水および／または凝縮水は、温かいかまたは第１の温度閾値を超えて建物１１０に供給されてもよい。第１の温度閾値を超える温度の水を供給することにより、ターボタービン４１６およびシステム４００は、建物１１０の給湯器に対する需要を低減し、建物１１０の加熱水コストを低減することができる。

【0040】

いくつかの実施形態では、システム４００は、所与の月に２０００ｋＷ時以上の電気を生成するように構成される。場合によっては、システム４００の構成要素、デバイス、管などの各接続は、構成要素、管、デバイスなどを結合するための１以上の継手を含む。

【0041】

追加の実施形態
本明細書で使用される場合、「システム」、「器具」、「装置」、および「デバイス」は、一般に、ハードウェア（例えば、機械的および電子的）と、いくつかの実装形態では、関連するソフトウェア（例えば、グラフィックス制御のための専用のコンピュータプログラム）構成要素の両方を包含する。

【0042】

さらに、本明細書に記載のデータ処理および対話型および動的ユーザインターフェースは、効率的なデータ処理、ならびにユーザインターフェースと基礎となるシステムおよび構成要素との間の対話における革新によって可能になる。

【0043】

本明細書に記載の任意の特定の実施形態により、必ずしもすべての目的または利点が達成され得るとは限らないことを理解されたい。したがって、例えば、当業者は、特定の実施形態が、本明細書で教示または示唆され得る他の目的または利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示される１つの利点または利点群を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを認識するであろう。

【0044】

前述のセクションで説明したプロセス、方法、およびアルゴリズムのそれぞれは、コンピュータハードウェアを備える１以上のコンピュータシステムまたはコンピュータプロセッサによって実行されるコードモジュールで具体化され、全面的にまたは部分的に自動化され得る。コードモジュールは、ハードドライブ、ソリッドステートメモリ、光ディスクおよび／またはなどの任意の種類の非一時的コンピュータ可読媒体またはコンピュータ記憶デバイスに記憶されてもよい。システムおよびモジュールはまた、無線ベースおよび有線／ケーブルベースの媒体を含む様々なコンピュータ可読伝送媒体上で生成されたデータ信号（例えば、搬送波または他のアナログもしくはデジタル伝搬信号の一部として）として伝送されてもよく、様々な形態を（例えば、単一のもしくは多重化されたアナログ信号の一部として、または複数の個別のデジタルパケットもしくはフレームとして）とることができる。プロセスおよびアルゴリズムは、部分的または全体的に特定用途向け回路で実施されてもよい。開示されたプロセスおよびプロセスステップの結果は、例えば揮発性または不揮発性記憶装置などの任意の種類の非一時的コンピュータ記憶装置に永続的にまたは他の方法で記憶されてもよい。

【0045】

本明細書に記載されたもの以外の多くの他の変形形態が本開示から明らかであろう。例えば、実施形態に応じて、本明細書に記載されたアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なる順序で実行することができ、追加、融合、または完全に除外することができる（例えば、記載されたすべての行為またはイベントがアルゴリズムの実施に必要であるとは限らない）。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、順次ではなく、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサもしくはプロセッサコアを通して、または他の並列アーキテクチャ上で同時に実行することができる。加えて、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能することができる異なる機械および／またはコンピューティングシステムによって実行することができる。

【0046】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、およびアルゴリズム要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実装することができる。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、および要素が、それらの機能に関して一般的に本明細書に記載されている。そのような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約に依存する。記載された機能は、特定の用途ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。

【0047】

本明細書に記載の様々な特徴およびプロセスは、互いに独立して使用されてもよく、または様々な方法で組み合わされてもよい。すべての可能な組み合わせおよび部分的な組み合わせは、本開示の範囲内に入ることが意図されている。加えて、いくつかの実装形態では、特定の方法またはプロセスブロックを省略することができる。本明細書に記載の方法およびプロセスはまた、いかなる特定のシーケンスにも限定されず、それに関連するブロックまたは状態は、適切な他のシーケンスで実行することができる。例えば、記載されたブロックまたは状態は、具体的に開示された以外の順序で実行されてもよく、または複数のブロックもしくは状態が単一のブロックまたは状態に組み合わされてもよい。例示的なブロックまたは状態は、直列、並列、または他の何らかの方法で実行されてもよい。ブロックまたは状態は、開示された例示的な実施形態に追加または削除することができる。本明細書に記載された例示的なシステムおよび構成要素は、記載されたものとは異なるように構成されてもよい。例えば、開示された例示的な実施形態と比較して、要素を追加、除去、または再配置することができる。

【0048】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせなどのマシンによって実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態マシン、それらの組み合わせなどとすることができる。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行するＦＰＧＡまたは他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することもできる。本明細書では主にデジタル技術に関して説明されているが、プロセッサは主にアナログ構成要素を含むこともできる。例えば、本明細書に記載された信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログデジタル混合回路で実装されてもよい。コンピューティング環境は、いくつか例を挙げると、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または機器内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意の種類のコンピュータシステムを含むことができる。

【0049】

本明細書に開示された実施形態に関連して説明された方法、プロセス、またはアルゴリズムの要素は、ハードウェア、１以上のメモリデバイスに格納され、１以上のプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれら２つの組み合わせで直接具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の非一時的コンピュータ可読記憶媒体、媒体、または物理的コンピュータ記憶装置に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合することができる。代替的に、記憶媒体は、プロセッサと一体であってもよい。記憶媒体は、揮発性または不揮発性であり得る。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在し得る。ＡＳＩＣは、ユーザ端末に存在し得る。代替的に、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末の個別の構成要素として存在し得る。

【0050】

とりわけ、「ｃａｎ」、「ｃｏｕｌｄ」、「ｍｉｇｈｔ」、または「ｍａｙ」などの条件付き言語は、特に明記しない限り、または使用される文脈内で他の意味で理解されない限り、一般に、特定の実施形態が特定の特徴、要素、および／またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝えることを意図している。したがって、そのような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および／またはステップが１以上の実施形態に何らかの形で必要とされること、または１以上の実施形態が、ユーザ入力またはプロンプトの有無にかかわらず、これらの特徴、要素および／またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるべきかを決定するための論理を必然的に含むことを意味することを意図するものではない。

【0051】

本明細書で使用される場合、「データ記憶システム」は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートメモリ、および／またはアクセスデバイス、サーバ、もしくは説明された他のコンピューティングデバイスなどのデバイスにアクセス可能な、もしくはアクセスデバイス、サーバ、もしくは他のコンピューティングデバイスなどのデバイスによってアクセス可能な任意の他の種類の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を利用するコンピューティングシステムで具現化することができる。データ記憶システムは、本開示の範囲から逸脱することなく、当技術分野で知られているように、複数のローカルおよび／またはリモート記憶デバイスにわたって分散または区分化されてもよい。さらに他の実施形態では、データ記憶システムは、データ記憶ウェブサービスを含むか、またはデータ記憶ウェブサービスに具現化されてもよい。

【0052】

本明細書で使用される場合、「決定」または「決定する」という用語は、多種多様な動作を包含する。例えば、「決定する」は、計算する、コンピューティング、処理する、導出する、ルックアップする（例えば、テーブル、データベース、または別のデータ構造をルックアップする）、確認などを含むことができる。また、「決定する」は、受信する（例えば、情報を受信する）、アクセスする（例えば、メモリのデータにアクセスする）などを含むことができる。また、「決定する」は、解決する、選択する、選ぶ、確立するなどを含むことができる。

【0053】

本明細書で使用される場合、「選択的に」または「選択的」という用語は、多種多様な動作を包含し得る。例えば、「選択的」プロセスは、複数のオプションから１つのオプションを決定することを含むことができる。「選択的」プロセスは、動的に決定された入力、事前構成された入力、または決定を行うためのユーザ開始入力のうちの１以上を含むことができる。いくつかの実装形態では、選択機能を提供するためにｎ入力スイッチを含めることができ、ｎは選択を行うために使用される入力の数である。

【0054】

本明細書で使用される場合、「提供」または「提供する」という用語は、多種多様な動作を包含する。例えば、「提供する」は、後続の検索のための位置に値を記憶すること、値を受信者に直接送信すること、値への参照を送信または記憶することなどを含むことができる。「提供する」はまた、符号化、復号化、暗号化、暗号復元化、確証する、検証するなどを含むことができる。

【0055】

本明細書で使用される場合、「メッセージ」という用語は、情報を通信する（例えば、送信または受信する）ための多種多様なフォーマットを包含する。メッセージは、ＸＭＬ文書、固定フィールドメッセージ、コンマ区切りメッセージなどの情報の機械可読集約を含むことができる。メッセージは、いくつかの実装形態では、情報の１以上の表現を送信するために利用される信号を含むことができる。単数形で記載されているが、メッセージは、複数の部分で構成、送信、記憶、受信などされ得ることが理解されよう。

【0056】

本明細書で使用される場合、「ユーザインターフェース」（対話型ユーザインターフェース、グラフィカルユーザインターフェース、またはＵＩとも呼ばれる）は、入力信号を受信するため、電子情報を提供するため、および／または任意の受信した入力信号に応答してユーザに情報を提供するためのデータフィールドおよび／または他の制御を含むネットワークベースのインターフェースを指すことができる。ＵＩは、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、ＡＤＯＢＥ（登録商標）、ＦＬＡＳＨ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ（登録商標）、．ＮＥＴ（登録商標）、ウェブサービス、およびリッチサイトサマリ（ＲＳＳ）などの技術を使用して全体的または部分的に実装することができる。いくつかの実装形態では、ＵＩは、記載された態様のうちの１以上に従って通信する（例えば、データを送信または受信する）ように構成されたスタンドアロンのクライアント（例えば、シッククライアント、ファットクライアント）に含まれてもよい。

【0057】

句「Ｘ、Ｙ、およびＺの少なくとも１つ」などの選言的な言語は、特に明記しない限り、一般に使用される文脈で、項目、用語などがＸ、Ｙ、もしくはＺ、またはそれらの任意の組み合わせ（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ）のいずれかであり得ることを示すと理解される。したがって、そのような選言的な言語は、一般に、特定の実施形態がそれぞれ存在するためにＸの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、またはＺの少なくとも１つを必要とすることを意図するものではなく、意図するべきではない。

【0058】

本明細書に記載され、および／または添付の図面に示されるフロー図における任意のプロセス記述、要素、またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能またはステップを実施するための１以上の実行可能命令を含むコードのモジュール、セグメント、または部分を潜在的に表すものとして理解されるべきである。当業者によって理解されるように、含まれる機能に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序を含む、要素または機能が、図示または説明された順序とは異なる順序で削除、実行され得る代替の実装形態が、本明細書に記載された実施形態の範囲内に含まれる。

【0059】

特に明記しない限り、「ａ」または「ａｎ」などの冠詞は、一般に、１以上の記載された項目を含むと解釈されるべきである。したがって、「ように構成されたデバイス」などの語句は、列挙された１以上のデバイスを含むことが意図されている。そのような１以上の列挙されたデバイスはまた、述べられた列挙を実行するように集合的に構成することができる。例えば、「列挙Ａ、Ｂ、およびＣを実行するように構成されたプロセッサ」は、列挙ＢおよびＣを実行するように構成された第２のプロセッサと連携して動作する、列挙Ａを実行するように構成された第１のプロセッサを含むことができる。

【0060】

本明細書に記載のすべての方法およびプロセスは、１以上の汎用コンピュータによって実行されるソフトウェアコードモジュールで具現化され、部分的または全面的に自動化されてもよい。例えば、本明細書に記載の方法は、コンピューティングシステムおよび／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスによって実行されてもよい。本方法は、有形のコンピュータ可読媒体から読み取られたソフトウェア命令または他の実行可能コードの実行に応答して、コンピューティングデバイス上で実行することができる。有形のコンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータを記憶することができるデータ記憶デバイスである。コンピュータ可読媒体の例は、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、他の揮発性または不揮発性メモリデバイス、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フラッシュドライブ、および光学データ記憶デバイスを含む。

【0061】

本明細書に記載の実施形態に対して多くの変形および修正を行うことができ、その要素は他の許容可能な例の中にあると理解されるべきであることを強調すべきである。そのような修正および変形はすべて、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。上記の説明は、特定の実施形態を詳述している。しかしながら、前述の内容がいかに詳細に記載されていても、システムおよび方法は多くの方法で実施することができることが理解されよう。本明細書でも述べられているように、システムおよび方法の特定の特徴または態様を説明するときの特定の用語の使用は、その用語が関連付けられているシステムおよび方法の特徴または態様の任意の特定の特性を含むことに限定されるように用語が本明細書で再定義されていることを意味すると解釈されるべきではないことに留意されたい。

【0062】

当業者は、情報、メッセージ、および信号が、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するであろう。例えば、上記の説明を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは粒子、光場もしくは粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表され得る。

【符号の説明】

【0063】

１００ 地方自治体の給水分配システム、１０２ 供給源、１０４ 水処理プラント、１０６ 貯水タンク、１０８ 水道管，主ライン、１１０ 建物、２００ 水接続、２０２ 水圧計，圧力計、２０４，２０８ 遮断弁、２０６ 水圧調整器、２１０ 逆流防止器，逆流防止デバイス、２１２ 設備，配管，およびデバイス、３００ 水力発電システム、３０２ タービン、３０４ 第１の経路、３０６ 第２の経路，再循環経路，再循環ループ、３０７ 導体、３０８ 電気パネル，ヒューズまたはブレーカボックス、４００ システム、４０２ 第１の緊急遮断弁（ＥＳＶ）、４０４ 逆流防止弁（ＢＰＶ）、４０６ 第２のＥＳＶ、４０８ 第１の水加圧タンク、４１２ 第２のＢＦＶ、４１４ 第３のＥＳＶ、４１６ ターボタービン、４１８ 水再生タンク、４１９ 貯蔵デバイス、４２０ 第３のＢＦＶ、４２２ 第４のＥＳＶ、４２４ 第２の加圧タンク、４２６ 第４のＢＦＶ、４２８ 第５のＥＳＶ、４３０ 逆流制御ラインまたはシステム、４３２ 第５のＢＦＶ、４３４ 第６のＥＳＶ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】