JP2018512994A - 流体の容量性脱イオン化用のシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年3月20日に出願された米国特許出願第62/136,209号の優先権を主張し、その開示が参照によって本明細書に組み込まれる。
Claims (20)
- 流体入口及び流体出口を有するCapDIモジュールと、
伝導度センサと、
制御基板と
を備える、容量性脱イオン化(CapDI)システムであって、
前記制御基板は、
コントローラと、
前記コントローラに結合され、前記コントローラと前記伝導度センサとの間の通信を提供する伝導度センサインターフェースと、
前記コントローラに結合されたスイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータに結合された電源MOSFET両極性回路と、
前記CapDIモジュールに接続可能であり、前記電源MOSFET両極性回路に結合されたモジュールコネクタと、を備え、
前記電源MOSFET両極性回路は、双方向性電力を前記CapDIモジュールに前記モジュールコネクタを介して提供するように構成され、
前記スイッチングレギュレータは、電力を前記電源MOSFET両極性回路に提供し、
前記コントローラは、前記コントローラと前記伝導センサとの間の前記通信に基づいて、前記スイッチングレギュレータから前記電源MOSFET両極性回路への電力の前記提供を制御する、CapDIシステム。 - 前記電源MOSFET両極性回路は、固体Hブリッジ回路を備える、請求項1に記載のCapDIシステム。
- 前記制御基板は、電源入力をさらに備え、前記スイッチングレギュレータは、前記電源入力から電力を受容し、前記CapDIモジュールに対して適切に調整された電力を出力する、請求項1又は2に記載のCapDIシステム。
- 前記電源MOSFET両極性回路は、調整された電力を前記スイッチングレギュレータから受容し、第1の極性を規定し、前記第1の極性の調整された電力を前記モジュールコネクタに出力する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 前記CapDIモジュールは、直列に配置された複数のCapDIセルを備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 前記コントローラは、前記CapDIモジュールに印加される最大電流制限を規定する電流制限信号を前記スイッチングレギュレータに出力する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 前記コントローラからの前記電流制限信号は、前記伝導度センサから受信した伝導度信号に基づく、請求項1〜6のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 前記コントローラからの前記電流制限信号は、伝導度閾値を超えている前記伝導度からの信号に応答して増大する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 前記流体出口と使用機器との間に結合された第1のバルブと、
前記流体出口と排出口との間に結合された第2のバルブと、をさらに備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載のCapDIシステム。 - 第1のバルブ及び第2のバルブは、ソレノイドバルブである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のCapDIシステム。
- 流体を処理する方法であって、前記方法は:
システムを提供することであって、
前記システムは、
流体入口と、
流体出口と、
容量性脱イオン化(CapDI)モジュールと、
伝導度センサと、
制御基板と、を備え、
前記制御基板は、
前記伝導度センサと通信するコントローラと、
前記コントローラに結合されたスイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータに結合された電源MOSFET両極性回路と、
前記CapDIモジュールに接続され、前記電源MOSFET両極性回路に結合されたモジュールコネクタと、を備える、ことと;
前記CapDIモジュールを通して前記流体を流すことと;
第1の電位を前記スイッチングレギュレータに印加することと;
前記印加された第1の電位に応答して、調整された電力を前記スイッチングレギュレータから前記電源MOSFET両極性回路に提供することと;
前記電源MOSFET両極性回路から前記CapDIモジュールに前記モジュールコネクタを介して第1の極性で電力を印加することと;
前記CapDIモジュールにおいて前記流体からイオンを電気的に捕捉して、脱イオン化された流体を作り出すことと、を含む方法。 - 前記システムは、前記流体出口と使用機器との間に結合された第1のバルブと、前記流体出口と排出口との間に結合された第2のバルブと、をさらに備え、
前記方法は:
前記CapDIモジュールからの脱イオン化された流体が、前記流体出口及び前記第1のバルブを介して前記使用機器に流れるように、前記第1のバルブを作動することと;
前記第1のバルブを閉じることと;
前記CapDIモジュールからの流体が、前記流体出口及び前記第2のバルブを介して前記排出口に流れるように、前記第2のバルブを作動することと;
前記電源MOSFET両極性回路を調節し、これによって、前記CapDIモジュールに前記電源MOSFET両極性回路から第2の極性の電力を印加することであって、前記第2の極性は前記第1の極性の対極である、ことと;
流体を前記CapDIモジュールから前記流体出口及び前記第2のバルブを介して前記排出口に流すことと、をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記第1のバルブを閉じることは、検出された再生条件に応答して実施される、請求項11又は12に記載の方法。
- 前記システムは、前記流体出口と使用機器との間に結合された第1のバルブと、前記流体出口と排出口との間に結合された第2のバルブと、をさらに備え、
前記使用機器は、脱イオン化された流体を受容する充填タンクと、前記充填タンク内の前記流体の液位を検出する充填センサと、を備え、
前記方法は:
前記充填センサによって検出された前記充填タンク内の前記流体の液位が下限充填閾値未満である条件において、脱イオン化された流体が、前記流体出口及び前記第1のバルブを介して前記充填タンク内に流れ込むように、前記第1のバルブを作動することと;
前記充填タンク内の前記流体の液位が上限充填閾値を超えている条件において、前記第1のバルブを閉じることと;
前記充填タンク内の前記流体の液位が前記上限充填閾値と前記下限充填閾値との間にある条件において、前記第1のバルブの状態を維持することと、をさらに含む、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記充填センサは、前記コントローラと通信しており、
前記第1のバルブは、前記コントローラと通信している電源に結合されたソレノイドを備え、
前記方法は:
前記充填センサから信号を受信することと;
前記充填タンク内の前記流体の液位が、前記上限充填閾値を超えている、前記下限充填閾値未満である、または前記上限充填閾値と前記下限充填閾値との間であるかどうかを判定することと;
前記受信した信号に基づいて前記第1のバルブを制御することと、をさらに含む、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記充填センサは、第1のフロート及び第2のフロートを備え、前記第2のフロートは、前記第1のフロートの上に位置付けられ、
前記第1のフロートの位置は、前記下限充填閾値を規定し、前記第2のフロートの位置は、前記上限充填閾値を規定する、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 流体伝導度情報を前記伝導度センサから受信することと、
前記受信した伝導度情報に応答して前記スイッチングレギュレータに印加される前記第1の電位を調節することと、をさらに含む、請求項11〜16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記検出された伝導度を閾値伝導度と比較することと、
前記検出された伝導度が前記閾値伝導度を超過している条件において、前記印加される第1の電位を調節して、前記スイッチングレギュレータから前記MOSFET両極性回路に印加される前記調整された電力を増大することと、をさらに含む、請求項11〜17のいずれか一項に記載の方法。 - 前記検出された伝導度が前記閾値伝導度よりも低い条件において、前記印加される第1の電位を調節して、前記スイッチングレギュレータから前記MOSFET両極性回路に印加される前記調整された電力を減少することをさらに含む、請求項11〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記検出された伝導度の値を比較することは、前記検出された伝導度の経時的な平均を測定することと、前記平均伝導度を前記閾値伝導度の値と比較することと、を含む、請求項11〜19のいずれか一項に記載の方法。
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