JP2022534800A - 水処理システムおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、少なくとも一つの逆浸透カートリッジと、少なくとも一つの濾過カートリッジと、少なくとも一つのポンプと、エンクロージャと、を含み得る水処理システムに関する。【選択図】図１

Description

公共での給水に対する需要が高まっており、公共の機関または政府機関が消費に適した水質を実現することが困難になっている。さらに、多くの個人は公共の給水を利用していないかもしれないが、代わりに、例えば井戸水などの不確かな水源を利用する場合がある。さらに、水をリサイクルし、例えば海水や汽水などの非従来型の水源を使用したいという要望が高まっている。したがって、水を浄化したり、水質を改善または確保したり、既存の水処理方法を補完したりするために使用できる水処理システムが必要である。

水質を改善することを主張している多くの水処理システムが市場にある。これらのシステムは、濾過、吸着、蒸留逆浸透、または他の方法を何らかに組み合わせて使用し給水を浄化する場合がある。一般に、これらのシステムは、建物に入る水をさらに浄化するために、建物の給水に合わせて配置することができる。例えば、システムは、水が建物へ入る箇所の近くに配置され得、それにより、建物の全給水が、浄化のためにシステムを経ることを可能にする。他の例では、水処理システムは、建物の配水における特定の箇所に配置され得る。例えば、水処理システムを飲料水の供給部の近隣に配置して、この水源からの水をさらに浄化することができる。これらの状況および同様の状況では、水処理システムは、既存のスペースが建物の内側または外側にあるかどうかにかかわらず、既存のスペースに設置および維持できるように、比較的小型であることが好ましい。さらに、水処理システムは、特定の不純物の濃度の上昇など、水源の水が固有の特性を持っている場合などの特定の状況に、適合できるべきである。

限られたスペースに容易に設置または保守できるような、比較的小型であるが、水処理能力が高い、または比較的エネルギー効率の高い水処理システムが、依然として必要とされている。また、特定の水の浄化状況に合わせてカスタマイズできるシステムも必要である。また、さらに浄化するために水をリサイクルできるシステムも必要である。

本開示の水処理システムは、少なくとも一つの濾過カートリッジと、少なくとも一つの逆浸透カートリッジと、少なくとも一つのポンプと、エンクロージャと、を含む。水処理システムは、例えば、ポンプアセンブリ、タンクアセンブリ、電子機器アセンブリ、濾過アセンブリ、逆浸透カートリッジアセンブリ、またはポスト透過液アセンブリを含む、設置または保守を容易にするためのアセンブリを有し得る。

図１は、本開示の水処理システムの一例についての水の流路の例を示している。 図２（ａ）は、本開示による水処理システムの例の背面図を示す。 図２（ｂ）は、本開示による水処理システムの例の右側の図を示す。 図２（ｃ）は、本開示による水処理システムの例の正面図を示す。 図２（ｄ）は、本開示による水処理システムの例の左側の図を示す。 図２（ｅ）は、本開示による水処理システムのエンクロージャの例の分解図を示す。 図３（ａ）は、本開示のポンプアセンブリの例の斜視図を示す。 図３（ｂ）は、本開示のポンプアセンブリの例の分解図を示す。 図４は、図３（ｂ）のポンプアセンブリの第二の斜視図を示しており、ポンプアセンブリを別の側から見ている。 図５は、本開示のポンプアセンブリの断面図を示す。 図６は、本開示によるタービンのステージの例の分解図を示す。 図７（ａ）は、本開示による再循環またはリサイクルまたは処分マニホルドアセンブリの例の分解図を示す。 図７（ｂ）は、本開示による再循環および処分マニホルドアセンブリの第一の断面図を示す。 図７（ｃ）は、本開示による再循環および処分マニホルドアセンブリの第二の断面図を示す。 図８（ａ）は、マニホルドアセンブリの位置決めを示すクロスサポートの例の斜視図を示す。 図８（ｂ）は、別の側から見たマニホルドアセンブリの配置を示す図８（ａ）の例の斜視図を示す。 図９（ａ）は、組み立て時の図での逆浸透カートリッジアセンブリの例の図を示す。 図９（ｂ）は、分解図での逆浸透カートリッジアセンブリの例の図を示す。 図１０（ａ）は、逆浸透カートリッジアセンブリの例の斜視図を示す。 図１０（ｂ）は、逆浸透カートリッジアセンブリの例の斜視図を示す。 図１１は、部分的な断面で見られる逆浸透カートリッジアセンブリの例を示している。 図１２は、逆浸透カートリッジアセンブリの例の二つの異なる断面図を示す細分化された時の図である。 図１３は、逆浸透カートリッジアセンブリの例のさらなる断面を示している。 図１４（ａ）は、通常の動作およびフラッシング動作のための逆浸透カートリッジアセンブリを通る水の流路の例を示している。 図１４（ｂ）は、通常の動作およびフラッシング動作のための逆浸透カートリッジアセンブリを通る水の流路の例を示している。 図１５（ａ）は、組み立て時の分解図におけるポスト透過液アセンブリの例の斜視図を示す。 図１５（ｂ）は、組み立て時の分解図におけるポスト透過液アセンブリの例の斜視図を示す。 図１６（ａ）は、断面図で示され、外観の見え方を示すポスト透過液アセンブリの上部の斜視図を示す。 図１６（ｂ）は、断面図で示され、外観の見え方を示すポスト透過液アセンブリの上部の斜視図を示す。 図１７（ａ）は、組み立て時の図に示されるような、本開示による濾過カートリッジの一例を示す。 図１７（ｂ）は、分解図に示されるような、本開示による濾過カートリッジの一例を示す。 図１７（ｃ）は、断面図に示されるような、本開示による濾過カートリッジの一例を示す。 図１８（ａ）は、分解図における濾過アセンブリの例の斜視図を示す。 図１８（ｂ）は、組み立て時の図における濾過アセンブリの例の斜視図を示す。 図１９は、濾過アセンブリの上部の例の斜視図を示している。 図２０は、部分的な断面における濾過アセンブリの上部の斜視図を示している。 図２１は、水処理アセンブリの濾過アセンブリの上部を断面で示している。 図２２は、本開示による流量計の例の分解図を示す。 図２３（ａ）は、アセンブリの上部を見渡す、入口アセンブリの例の斜視図を示す。 図２３（ｂ）は、アセンブリの上部を見渡す、出口アセンブリの例の斜視図を示す。 図２４（ａ）は、透過液弁の例の異なる斜視図および断面図を示している。 図２４（ｂ）は、透過液弁の例の異なる斜視図および断面図を示している。 図２４（ｃ）は、透過液弁の例の異なる斜視図および断面図を示している。 図２４（ｄ）は、透過液弁の例の異なる斜視図および断面図を示している。 図２４（ｅ）は、透過液弁の例の異なる斜視図および断面図を示している。 図２５は、本開示による圧力逃がし弁の例の分解図を示す。 図２６は、本開示による水処理システム用のタンクの例を示す。 図２７（ａ）は、本開示による電子アセンブリの斜視図を示す。 図２７（ｂ）は、本開示による電子アセンブリの斜視図を示す。 図２８（ａ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２８（ｂ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２８（ｃ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２８（ｄ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２８（ｅ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２９（ｆ）は、本開示による水処理システムの例を示しており、蓋が上げられているか閉じられているか、またはシステム内部を示す特定の構成要素が取り外されている。 図２９は、ほとんどのアセンブリが取り外された、本開示による水処理システムの例を示している。 図３０（ａ）は、システム構成要素の相対的な配置を示すためにエンクロージャが部分的に分解されている、本開示による水処理システムの例を示している。 図３０（ｂ）は、システム構成要素の相対的な配置を示すためにエンクロージャが部分的に分解されている、本開示による水処理システムの例を示している。 図３０（ｃ）は、システム構成要素の相対的な配置を示すためにエンクロージャが部分的に分解されている、本開示による水処理システムの例を示している。 図３０（ｄ）は、システム構成要素の相対的な配置を示すためにエンクロージャが部分的に分解されている、本開示による水処理システムの例を示している。 図３０（ｅ）は、システム構成要素の相対的な配置を示すためにエンクロージャが部分的に分解されている、本開示による水処理システムの例を示している。 図３１（ａ）は、本開示による水処理システムのさらなる実施形態を示す。 図３１（ｂ）は、本開示による水処理システムのさらなる実施形態を示す。 図３２（ａ）は、本開示による水処理システムのさらなる実施形態を示す。 図３２（ｂ）は、本開示による水処理システムのさらなる実施形態を示す。

本明細書で説明されるシステムおよび方法は、これらを適用する際に、説明に示されるかまたは図面に示される構成要素の構成および配置の詳細に限定されない。本開示は、他の開示が可能であり、様々な方法で実施または実施することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明を目的とするものであって、限定とみなされるべきではない。本明細書における「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」およびそれらの変形の使用は、その後に記載される項目、それらの同等物、および追加の項目、ならびにその後に独占的に列挙された項目からなる代替の例を包含することを意図している。

他の態様、実施形態、およびこれらの例示的な態様および実施形態の利点について、以下で詳細に説明する。この説明は、クレームされた態様および例の性質および特徴を理解するための概要またはフレームワークを提供することを目的としている。添付の図面は、様々な態様および例および実施形態の説明およびさらなる理解をもたらすために含まれており、本明細書の一部に組み込まれ、これを構成している。図面は、明細書と共に、記載およびクレームされた態様および実施形態を説明するのに役立つ。

本開示は、水処理システムに関するものであり、水処理システムは、システムに投入または流入される給水源中の不純物を低減する。すなわち、処理後にシステムから排出または流出される水は、システムに投入または流入される給水と比較して、一つまたは複数の不純物の量が減少している。処理によって除去される不純物は、非限定的に、粒子、コロイド、不溶性物質または可溶性物質、細菌、ウイルス、またはこれらの物質の何らかの組み合わせであり得る。水処理システムは、例えば、非限定的に、有機または無機化合物、イオン、例えば個々の荷電原子、非荷電分子または原子、またはこれらの物質の何らかの組み合わせを除去することができる。本開示のシステムは、例えば、鉛、ヒ素、鉄、硝酸塩、亜硝酸塩、フッ化クロム、塩素、クロラミン、パーフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）、パーフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）、またはこれらの物質の何らかの組み合わせを有する化合物、分子または原子のみを減少し得る。本開示によれば、給水は、非限定的に、地方自治体または公共の給水から、井戸水の供給からであり得、廃水であり得、あるいは海水または汽水などの塩水であり得る。本開示の水処理システムは、特定の水源の特性にカスタマイズ可能または適合可能であり得る。例えば、給水が特に高レベルの粒子状物質を含む場合、追加の濾過成分を加えることができる。

本開示のシステムは、水処理システムについて業界が確立した基準、または政府が確立した基準を満たすことができる。例えば、本開示のシステムは、非限定的に、ＮＳＦ－６１の規格、ＰＦＯＡ、ＰＦＯＳおよび他のパーフルオロケミカル（ＰＦＣ）のＮＳＦ－Ｐ４７３の規格、細菌およびウイルスのＮＳＦの規格、または水質汚染に関するＬＥＣ ２００６の規格を満たすことができる。

本開示のシステムは、最大容量で毎分約６から約２４ガロンの排出水を生成することができる。住宅環境などのいくつかの好ましい例では、システムは、１分あたり約６から約１２ガロン（１日あたり約８０００～１７，０００ガロンを生成することができる。例えば、本開示のシステムからの精製水の排出は、５００ＴＤＳの水および４０ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）の排出圧力で、７７°Ｆで毎分９ガロンを超える可能性がある。商業環境などの他の好ましい例では、システムは、１日あたり約１４ガロンから１日あたり約２４ガロンの排出水を生成することができる。特に好ましい例では、システムは、毎分約１６から約２０ガロン（１日あたり約２３から２８ｋガロン）を生成し得る。

好ましい例では、本開示の水処理システムは、約３２°Ｆから約１２０°Ｆで動作する。つまり、システムは、この温度範囲で排出水またはポスト透過液の水を生成し得る。

好ましい例では、本開示のシステムは、最大５０００ｐｐｍの全溶解固形物または最大１５０００ｐｐｍの全溶解固形物を除去することができる。例えば、商業環境で使用するために設計されたシステムは、より多くの総溶解固形物を含む給水で使用することができる。

本開示によれば、水処理システムは、水の浄化を必要とする多くの状況で使用することができる。好ましい例では、水処理システムを使用して、住宅または商用ビルに精製水を供給することができる。好ましい例では、水処理システムは、住宅または商用ビルの内部（例えば、建物の内部）または外部（例えば、建物の外部）に配置することができる。好ましい例では、本開示の水処理システムは、建物の水源に近接して、外部または内部のいずれかで、建物に入る給水の入口付近に配置される。いくつかの例では、二つ以上の水処理システムが連結または接続され得る、例えば流体接続される、機械的に接続される、電気的に接続される、またはこれらの構成の何らかの組み合わせが挙げられる。連結または接続された水処理システムは、並列または直列、あるいは直列または並列の何らかの組み合わせで配置することができる。

いくつかの例では、本開示の小型の密閉システムは、他の水処理システムでは困難である状況での水の浄化を可能にする。例えば、システムは、屋内または屋外の比較的狭いスペースにて設置、操作、または保守することができる。好ましい例では、本開示のシステムは、洗濯機などの家電製品で発生するような、組み立てをほとんどまたはまったく必要としない、すぐに使用できる自己完結型ユニットとして出荷することができる。本開示のシステムはまた、汚物集合タンクまたは貯蔵タンクなどの外部の構成要素に接続または連結され得るか、または他のタイプの水処理システムに連結され得る。いくつかの例では、本開示の水処理システムは、水源の近隣にあるシステムの位置を調整するなど、容易に移動することができる場合がある。例えば、システムは、エンクロージャに配置されたホイールまたはキャスターを含み得る。

好ましい例では、本開示による水処理システムは、少なくとも一つの逆浸透カートリッジ、少なくとも一つの濾過カートリッジ、少なくとも一つのポンプおよびエンクロージャを含む。一般に、本開示のシステムは、システムから容易に取り外すことができるか、またはシステムに容易に挿入することができる一つまたは複数のアセンブリを含む。水処理システムの組み立て、分解、または保守は、開示されたアセンブリを使用することによって容易になり得る。開示されたアセンブリの設計は、あらゆる構成要素を、小型で、フットプリントが小さく、効率的な水処理システムへ組み込むのを促進することができる。本開示のシステムは、他のシステムと比較してエネルギー効率がよい可能性がある。例えば、本開示の水処理システムは、他のシステムよりもエネルギー単位あたりより多くの排出水を生成することができる。好ましい例では、本開示のシステムは、毎時１ガロンあたり約２．０ワット時から毎時１ガロンあたり５．０ワット時、または毎時１ガロンあたり約２．５ワット時から毎時１ガロンあたり４．０ワット時を消費し得る。

好ましい例では、システムは、一つの逆浸透カートリッジを含む少なくとも一つのアセンブリ、二つの逆浸透カートリッジを含む少なくとも一つのアセンブリ、三つの逆浸透カートリッジを含む少なくとも一つのアセンブリ、または四つの逆浸透カートリッジを含む少なくとも一つのアセンブリを有する。好ましい例では、逆浸透カートリッジは、少なくとも一つの逆浸透ユニットを含み得るか、または少なくとも二つの逆浸透ユニットを含み得るか、または少なくとも三つの逆浸透ユニットを含み得る。

好ましい例では、水処理システムは、少なくとも一つの濾過カートリッジを有する少なくとも一つのアセンブリ、少なくとも二つの濾過カートリッジを有する少なくとも一つのアセンブリ、少なくとも三つの濾過カートリッジを有する少なくとも一つのアセンブリ、または少なくとも四つの濾過カートリッジを有する少なくとも一つのアセンブリを含み得る。好ましい例では、濾過カートリッジは、少なくとも一つの濾過ユニットを含み得るか、または少なくとも二つの濾過ユニットを含み得るか、または少なくとも三つの濾過ユニットを含み得る。

好ましい例では、水処理システムは、少なくとも一つのポンプアセンブリを有する。いくつかの例では、水処理システムは、二つのポンプアセンブリを有し得るか、三つのポンプアセンブリを有し得るか、または三つを超えるポンプアセンブリを有し得る。本開示によれば、二つ以上のポンプアセンブリは、並列に、または直列に、あるいは直列および並列の何らかの組み合わせに接続することができる。

好ましい例では、水処理システムの構成要素またはアセンブリは、エンクロージャ内に配置されるか、エンクロージャによって囲まれるか、またはエンクロージャに組み込まれる。エンクロージャは、水や粒子状物質などの環境ストレスからシステムの構成要素を保護する。例えば、エンクロージャは、国際電気化学委員会によって定義された少なくともＩＰ５４の規格に対する電子機器の保護を設けることができる。エンクロージャは、様々な環境条件や物理的ストレスに耐えられる材料で形成されている。好ましい例では、エンクロージャは主にプラスチック材料から形成されている。特に好ましい例では、エンクロージャは高密度ポリエチレンから形成されている。プラスチックは、紫外線から材料を安定させるために処理された可能性がある。いくつかの例では、他のプラスチックまたは金属を含め、他の材料が、特定の状況のために、エンクロージャに組み込まれ得る。

いくつかの例では、一つまたは複数の構成要素またはアセンブリは、本開示の外部にあるが、エンクロージャに接続され得る。例えば、外部のアセンブリまたは構成要素は、エンクロージャに電気的に接続され得るか、エンクロージャに流体接続され得るか、エンクロージャに機械的に接続され得るか、またはこれらの配置のいくつかの組み合わせであり得る。例えば、水は、エンクロージャに流れる前に、一つまたは複数の濾過用カートリッジ、あるいは一つまたは複数のポンプを通って流れることができ、エンクロージャは、水処理システムを有している。

好ましい例では、本開示の水処理システムは、少なくとも一つのタンクアセンブリを含み得る。タンクの容量は、約６ガロンから約２４ガロン、または約６ガロンから約１５ガロンであり得る。特に好ましい例では、タンクは約８ガロンを含む。

水処理システムは特定の状況に合わせてカスタマイズすることができるので、本開示の水処理システムの重量は、特定の例に応じて可変である。好ましい例では、水処理システムは、約２００ポンドから約１０００ポンド、または約３００ポンドから９００ポンド、または３００ポンドから６００ポンドの重さである。

本開示の水処理システムは、少なくとも一つの電子機器アセンブリを含み得る。本開示のシステムは、少なくとも一つの流量計アセンブリを含み得る。本開示のシステムは、濃縮液などの水の再循環またはリサイクルを容易にする少なくとも一つのアセンブリを含み得る。例えば、システムは、濃縮液の水がシステム、またはシステムの一部、例えば逆浸透カートリッジを通過するように、濃縮液の再循環またはリサイクルを容易にするアセンブリを含み得る。これらの例では、再循環された濃縮液がさらに精製されるように、濃縮液を逆浸透カートリッジに流すことができる。

本開示のシステムは、透過液に方解石を添加するなど、精製水に材料を添加するポスト透過液アセンブリを少なくとも一つ含むことができる。本開示のシステムは、システムに水を流すための入口を含むアセンブリを含み得る。システムは、水が水処理システムから流出する出口を含むアセンブリを含み得る。好ましい例では、入口と出口が同じアセンブリに含まれ得る。

水処理システムは、システムの状態を監視するための構成要素を含み得る。例えば、システムは、少なくとも一つのセンサ、少なくとも一つのゲージ、少なくとも一つの弁、または他の同様のデバイスを含み得る。システムには、総溶解固形物（ＴＤＳ）を検出または測定する一つ以上のセンサ、粒子状物質を測定または検出する一つ以上のセンサ、ヒ素、鉄、鉛、またはこれらの原子を含む化合物などの特定の化合物または原子を検出または測定する一つ以上のセンサを非限定的に含み得る。システムには、圧力計など、水圧を測定するデバイスが少なくとも一つ含まれている場合がある。システムには、システムの様々な箇所で流量を測定するデバイスが少なくとも一つ含まれ得る。システムは、内部ＴＤＳ、外部ＴＤＳ、水排出量（例えば、１分あたりのガロン）などのシステムの特性を監視できる。システムは、入口の水圧、出口の水圧、またはポンプの水圧を監視し得る。システムは、入口の流れ、出口の流れ、または排出物（濃縮液）の流れを監視する場合がある。これらのデータは、システムの一つまたは複数のディスプレイに表示される場合がある。

本開示のシステムは、少なくとも一つの弁を含み得る。例えば、限定されないが、システムは、少なくとも一つの圧力逃がし弁を含み得るか、少なくとも一つの逆止弁を含み得るか、または少なくとも一つの制御弁を含み得るか、またはこれらの弁のタイプの組み合わせを有し得る。

好ましい例では、水処理システムは、水処理システムに関するデータを収集するセンサ、ゲージ、弁、または他のデバイスからのデータを監視、収集、または統合する構成要素を有する。好ましい例では、本開示のシステムは、システムに関するデータが受信および処理される少なくとも一つの電子機器アセンブリを含む。システムからのデータを入力することができ、入力されたデータに基づいて、システムの性能を調整するべく特定のアルゴリズムを導入することができる。したがって、水処理システムは、様々な給水源の変化や、運転中の水の特性の変化に適応できる。例えば、システムは、入口の水圧を監視し、入力の圧力が設定された閾値を超えた場合に関連する弁を調整し得る。システムは、システムの監視から得られたデータを使用して、関連する値を計算することができる。例えば、予測されたフィルタの残りの寿命、総外部清浄水量、予測された逆浸透膜の残りの寿命、濃縮液の回収率、または計算された毎日の使用率が表示され得る。いくつかの例では、電子機器アセンブリは、確立されたアルゴリズムを使用して、濃縮液を再循環またはリサイクルして、さらに精製することができる。

一つ以上の監視データまたは一つ以上の計算された値が、事前に設定した値に近い場合、システムはアラートを表示し得る。これらの値は、エンクロージャの一つ以上のディスプレイに表示され得る。アラートまたはその他の情報は、コンピュータなどのリモートデバイスに送信される場合がある。

いくつかの例では、エンドユーザがシステムの動作を変更する場合がある。例えば、システムが不要な場合、ユーザはシステムをシャットダウンしたり、流量を減らしたりすることがある。いくつかの例では、ユーザは、ワイヤレスデバイスのアプリケーションを使用して、システムの動作の変化を監視および実施することができる。

図１は、本開示による水処理システムの一例の概略図を示している。この例は、一般に、住宅用バージョンや商用バージョンなどの、水処理システムの様々なバージョンに、適用することができる。この図は、水処理システムを通過する給水、透過液、および濃縮液の流路の一例の概略図を示している。他の例では、給水、透過液、および濃縮液は、特定のエンドユーザの要件に応じて異なる流路を有する場合がある。例えば、一部のユーザは、タンクを必要としない場合、単一の濾過カートリッジ、単一の逆浸透カートリッジのみを必要とする場合、または濃縮液を再循環またはリサイクルすることを望まない場合がある。

図１では、矢印が施された線を使用して、システム全体の様々な水画分の流路を示している。この例では、給水がシステムに導入され、少なくとも一つの逆浸透カートリッジを流れた後に透過液と濃縮水が生成される。給水は、一つまたは複数の逆浸透カートリッジを通過する前に、最初に一つまたは複数の精製ステップを流れる場合がある。この例では、給水は逆浸透カートリッジを流れる前に二つの濾過カートリッジを流れる。

透過液は使用または保管できる。いくつかの例では、透過液は、方解石フィルタなど、透過液に材料を追加するフィルタに流される場合がある。

透過液はまた、システムを洗浄し、それによって、逆浸透カートリッジの膜を含む、別様であればシステムの表面に堆積する破片、スケール、または材料を除去するために、使用することができる。本開示によれば、透過液は、一つまたは複数のタンクに貯蔵され、次いで、一つまたは複数の逆浸透カートリッジに流されて洗浄され、望ましくない物質が除去され得る。透過液を使用してシステムを洗浄する例では、透過液は、浄化のために給水がシステムを流れるときよりも多大な流量でシステムを流れる。

濃縮水が、処分のためにシステムから排出され得る。好ましい例では、濃縮液の一部はまた、さらなる精製のために再循環またはリサイクルされ得る。

この例では、図１に示すように、給水は入口２０２からシステム２００に入る。給水はフィルタカートリッジ２０４および２０６に流れる。この例では、各フィルタカートリッジにはそれぞれ粒子状フィルタユニットとカーボンフィルタユニットの両方がある。この例では、濾過カートリッジが並列に配置されている。他の例では、カートリッジは、直列であっても、直列と並列の両方であってもよい。

全溶解固形物（ＴＤＳ）を監視するセンサ２０８など、水質または水の特性を監視するセンサが存在し得る。圧力計２０７が存在する可能性がある。システムは、この箇所で流量２１０を測定するためのメーターを含み得る。この例では、給水は、一つまたは複数の濾過カートリッジからポンプ２１４へと通過する。逆止弁２１２は、フィルタカートリッジ２０４、２０６とポンプ２１４との間に存在し得る。この例では、逆止弁２１２は一方向の逆止弁であり、逆止弁は、一つまたは複数のポンプからフィルタカートリッジ２０４、２０６に戻る水の流れを防止する。他の例では、水が二つ以上のポンプに流れる場合がある。二つまたは複数のポンプが存在する例では、ポンプは、並列または直列、あるいは並列および直列の何らかの組み合わせで配置することができる。

圧力センサおよび流量計２１８、２２０は、ポンプの近隣に流体接続させて配置され得、それにより、ポンプ内の圧力および流量を測定する。この例では、ポンプ２１４は、並列に配置された二つの逆浸透カートリッジ２２２、２２４に水を流す。他の例では、システムは一つの逆浸透カートリッジを有するか、または三つ以上の逆浸透カートリッジを有することができる。他の例では、逆浸透カートリッジが直列であり得るか、またはカートリッジが直列および並列の組み合わせであり得る。

好ましい例では、逆浸透に使用される平らな膜シートは、カートリッジハウジング内でらせん状のパターンを形成するように巻かれる。巻かれた膜の直径は、約２インチから約１０インチであり得る。好ましい例では、巻かれた膜は直径が約６インチである。好ましい例では、逆浸透膜ユニットは、１０から２５葉または層を有し得る。好ましい例では、逆浸透カートリッジは、約１００から３５０平方フィートの膜を有し得る。好ましい例では、逆浸透ユニットは、約２８０平方フィートの膜を有し得る。

逆浸透膜を通る給水の流れは、透過液と濃縮水の画分を生じる。この例では、透過液は、逆浸透カートリッジの上部からタンク２２６に流れ、そこで水を貯蔵することができる。いくつかの例では、タンクはサージタンクとして機能し得、需要が少ないときにタンクが水で満たされ、需要を要するときに空になる。好ましい例では、タンクは油圧空気圧タンクであり得る。タンクにはブラダーが付いている場合がある。他の例では、タンクにブラダーがない場合がある。タンクは繊維強化プラスチックで形成されている場合がある。

タンクは、過剰な水圧の場合に水を排出するために、圧力逃がし弁２２８を含み得る。他の例では、圧力逃がし弁は、例えば、透過後フィルタアセンブリなどの他の場所に配置することができる。他の例では、水処理システムはタンクなしで作動することができる。好ましい例では、タンクの水圧は、約２０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）から約１００ポンドｐｓｉ、または約４０ｐｓｉから約８０ｐｓｉに維持され得る。

いくつかの例では、水処理システムは、使用前に透過液が流れることができる一つまたは複数のポスト透過液フィルタを有し得る。これらの一つまたは複数のフィルタは、例えば、透過液に材料を加えることによって、透過液の特性を調整することができる。図１に示される例では、システムは方解石フィルタ２３０を含む。例えば、一つまたは複数のタンクからの透過液を、使用前に、方解石フィルタに流すことができる。この例によれば、ＴＤＳ２３２を監視するセンサなどの、水質を監視するセンサが、システムのこの箇所に存在する可能性がある。流量２３４を測定するためのメーターが含まれ得る。システムは、水圧を測定するためのセンサを含み得る。

この例では、透過液を一つまたは複数のタンクから流して、システムの少なくとも一部を洗い流すこともできる。図１に示すように、透過液は少なくとも一つのタンクから少なくとも一つの逆浸透カートリッジに流れることができる。この例では、透過液はタンクから逆浸透カートリッジの上部の要素を通ってポンプに流れる。タンクからの透過液の流れは、透過液弁によって調整される。この例では、電磁弁２３６は、フラッシングの処置のために少なくとも一つのタンクからの透過液の流れを調整するために存在する。フラッシングの場合、透過液は逆浸透カートリッジを高速で流れ、それによって膜またはシステムの他の場所の堆積物を除去、溶解、または除去する。好ましい例では、透過液は、フラッシングの処置の最中に、少なくとも一つのタンクから、毎分約１ガロンから毎分８ガロンまで流れることができる。好ましい例では、水は、フラッシング中にポンプアセンブリから毎分約４ガロンから毎分約２０ガロンまで、または毎分約５ガロンから毎分約１２ガロンまで流れることができる。

好ましい例では、透過液のフラッシングは、パルス状の水流のサイクルで行うことができる。例えば、透過液は、圧力下で、少なくとも一つのタンクから一つまたは複数の逆浸透カートリッジに、短時間流れることができる。ポンプアセンブリは、この期間に同時に動作して、ポンプアセンブリへの透過液の流れを促進し、次に逆浸透カートリッジを通過させることができる。フラッシングのプロセスの間、少なくとも一つのタンクからの透過液の流れを、短時間停止してから、別の所定の時間再開することができる。フラッシングの処置は、所定の数のそのようなサイクルからなり得る。他の例では、プロセスは、フラッシングされた水の特性に応じて調整される。例えば、ＴＤＳの値が、複数のフラッシングサイクルが成功した後に低下する可能性があり、したがって、フラッシングのプロセスが終了する可能性がある。

他の例では、フラッシングサイクルは、水処理システムの使用頻度によって決まり得る。例えば、システムが中断することなく１時間以上実行されている場合、ＴＤＳの値によっては、フラッシングがより頻繁に行われる可能性がある。システムの稼働時間が短い場合、投入水のＴＤＳレベルによっては、フラッシングの頻度が低くなる可能性がある。システムが４時間以上稼働していない場合は、透過液フラッシュが開かれ、ポンプが作動して透過液がシステム全体に循環する。

この例によれば、濃縮液は、処分用ドレン２３８に送られ得る。いくつかの例では、濃縮液の一部は、再循環またはリサイクルされ得る。濃縮液の再循環またはリサイクルを利用する例では、濃縮液の一部がポンプアセンブリ２１４に流され、そこで濃縮液が給水と混合される。いくつかの例では、水処理システムは、システム内での濃縮液の再循環およびリサイクルのための電磁弁マニホルドアセンブリを含み得る。他の例では、水処理システムは、少なくとも一つのステップ弁を使用することができる。好ましい例では、システムは２ステップ弁を使用することができ、一方の弁は給水と混合するための濃縮液の量を調整し、第二のステップ弁は処分するための水の量を調整する。電磁弁またはステップ弁は、少なくとも一つのポンプアセンブリに流れる濃縮液の量を調整するために配置される。好ましい例によれば、給水と濃縮液の混合物は、ポンプアセンブリから少なくとも一つの逆浸透カートリッジに流される。

図１の例では、電磁弁アセンブリ２４０、２４１を備えたマニホルドが存在する。再循環またはリサイクルのプロセスの最中に、濃縮液の一部は、電磁弁マニホルドアセンブリ２４０を通ってポンプアセンブリに流れ、そこで濃縮液は給水と混合され得る。混合物は、精製のために、少なくとも一つのポンプアセンブリから逆浸透カートリッジ２２２、２２４に流される。この処置によれば、処分のために除去される濃縮液の量を減らし、それによってシステムに投入する必要のある給水の量または圧力を減らすことによって、システムの全体的な効率を改善することができる。したがって、濃縮液の再循環またはリサイクルに起因する給水の流量または体積の減少は、給水のコストを削減し、システムの必要なメンテナンスを減らし、システムの構成要素の寿命を延ばし、またはこれらの要因の何らかの組み合わせを可能にする。濃縮液の一部は、マニホルド２４１を通って流れ、次に処分用ドレン２３８に流され得る。

濃縮液を再循環またはリサイクルする場合、システムの許容範囲または仕様を超えないように、濃縮液を様々な比率で給水と混合することができる。例えば、濃縮液と給水は、ＴＤＳに関する逆浸透膜の仕様を超えないように混合することができる。リサイクルを対象とした濃縮液の割合はまた、他の要因、例えば非限定的に、システムに流入する水の圧力、ＴＤＳの値を含む給水の質、システムからの水の排出の流れ、またはこれらの要因の何らかの組み合わせによって、決定され得る。好ましい例では、システムがリサイクルされる濃縮液の量を調整できるように、これらまたは他の要因の一つまたは複数が継続的に監視される。好ましい例では、アルゴリズムを使用して、水の再循環およびリサイクルのための最適な動作を決める。濃縮液がリサイクルされる例では、システムによって生成された濃縮水の約０．１％から約８０％、または約５％から約７０％の濃縮液、または約１０％から約６０％の濃縮液がリサイクルのために流され得る。

好ましい例では、少なくとも一つのポンプアセンブリのミキシングボウルで、給水と濃縮液を混合する。給水と濃縮液は、ミキシングボウルで混合される水の最大約５０％が濃縮液（すなわち、約５０％の濃縮液、約５０％の給水）になるように、または最大約４０％の濃縮液、最大約３５％の濃縮液、または最大約３０％の濃縮液、最大約２５％の濃縮液、最大約２０％の濃縮液、または最大約１５％の濃縮液になるように、混合することができる。好ましい例では、給水および濃縮液は、約６５％の給水対約３５％の濃縮液の比率で混合される。例えば、濃縮液は、毎分約６から７ガロンでポンプアセンブリに流入され得、給水は、毎分約１０から１１ガロンでポンプアセンブリに流入され得る。

一般に、本開示のシステムは、ホースまたはパイプを使用して、水を流したり、システムの構成要素またはアセンブリを接続したりすることができる。ホースまたはパイプの材料は、非限定的に、コスト、耐食性、耐摩耗性、組み立ての容易さ、細菌の増殖耐性、真菌の増殖耐性、重量、展性、柔軟性、またはこれらの特性の何らかの組み合わせを含む一つまたは複数の特性について選択することができる。好ましい例では、これらの特性のうちの一つまたは複数を有する熱可塑性ホースを使用することができる。一般に、本開示のシステムは、構成要素の要件に応じて、プラスチック継手、銅継手、またはステンレス鋼継手などの一つまたは複数の材料で作られた継手を使用することができる。例えば、弁は、細菌の増殖の発生率を低減することが望まれる場合、銅を含み得る。

水と接触する可能性のある逆浸透カートリッジ構成要素などのシステムの構成要素は、材料から形成され、水処理の確立された基準を満たしている。いくつかの例では、システムの構成要素は、水処理の基準を満たすように処理されたアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）から形成され得る。

図２は、本開示による水処理システムの例の異なる見方を示している。図２（ａ）から図２（ｆ）は、組み立てられたエンクロージャの一例の様々な図を示している。図２（ａ）は組み立てられた開示の背面図を示し、図２（ｂ）はエンクロージャの右側を示し、図２（ｃ）は組み立てられたエンクロージャの前面を示し、図２（ｅ）は組み立てられたエンクロージャの左側を示している。図２（ｅ）は、分解図におけるエンクロージャアセンブリ３００の一例を示している。この例では、図２（ａ）から図２（ｅ）を参照すると、エンクロージャが、フロントフレームパネル３１６、バックフレームパネル３０８、右側パネル３０４、左側パネル３０６、ユニットベース３０２、蓋の前面３１２および蓋の背面３１０を含む七つの構成要素から組み立てられている。図２（ｅ）は、クロスサポート３１４も示している。エンクロージャが完全に組み立てられ、蓋が閉じられているとき、クロスサポート３１４はユーザには見えない。他の例では、エンクロージャは、七つを超える構成要素または七つ未満の構成要素から組み立てることができる。

図２に示されるように、一つまたは複数の電子スクリーン３２４をエンクロージャに配置することができる。システムの性能に関連する選択されたパラメータの値などの、システムのステータスが、一つまたは複数のスクリーンに表示され得る。エンクロージャは、特定の囲まれたアセンブリまたは構成要素を観察することができる一つまたは複数の観察ウィンドウ３２６を含むことができる。エンクロージャの各構成要素には、外面と内面が含まれる。この例では、エンクロージャの内面は、水処理システムのアセンブリを含む、構成要素の挿入、取り付け、またはアセンブリを容易にするための変更を含み得る。例えば、内面は、アセンブリが配置または取り付けられ得るスロットまたはくぼみ（３１８、３１９、３２０、３２１、３２３）を有し得る。内面は、アセンブリをその上に取り付けることができる、またはアセンブリを支えることができるサポートまたは棚（例えば、３２２、３３０）を有し得る。エンクロージャは、一つまたは複数の通気孔３２７を含み得る。入口／出口アセンブリを使用する水の接続３３１が示されている。

入口ＡＣ（パワーパック）接続も３２８で示されている。本開示の水処理システムは、１１０Ｖを使用することができ、または特定の電力網の要件に合わせて変更することができる。本開示の水処理システムは、発電機などの携帯型電源を使用して動作させることができる。本開示の水処理システムは、より小さな利用可能なスペースなどの特定の状況に適合させることができ、エンクロージャの寸法は、システムの構成要素によって異なる場合がある。一例では、システムは高さ約５０．５インチ、幅２８インチ、奥行き３６インチのエンクロージャの内部に含まれる。他の例では、高さ約５３インチ、幅２８インチ、奥行き３９インチのエンクロージャ。

図３（ａ）、図３（ｂ）および図４は、組み立て時の図および分解図でのポンプアセンブリ４００の一例を示している。図５は、ポンプアセンブリの一例の断面を示しており、内部構造の態様を示している。図６は、ポンプアセンブリのタービンのステージの分解図を示している。この例では、ポンプアセンブリ４００は、給水、透過液、濃縮液、またはこれらの画分の組み合わせを受け取ることができる。一般に、水の流量は、ポンプアセンブリを通過した結果として選択されたレベルまで増加する。いくつかの例では、水は出口を通って逆浸透カートリッジに至る。他の例では、水は出口を通過してシステムの別の構成要素に到達する場合がある。

図３～図６を参照すると、ポンプアセンブリ４００はモーター４０２を含む。この例では、モーターはＤＣモーターである。モーターは可変速モーターであってもよい。例えば、モーターの出力は３ｈｐの場合がある。モーター４０２はシャフト４０６を含む。アセンブリは、モーター４０２に取り付けられるか、またはモーター４０２に付着させられるハウジング４０４を含む。ハウジング４０４は、三つの入口ポート４０８、４１０、４１２を含む。ハウジングの断面図（図５）は、ミキシングボウル４２１を示している。この例によれば、ポート４０８は給水の入口であり、ポート４１０は透過液の入口であり、ポート４１２（図４に示されている）は濃縮液の入口である。これらおよび他の例では、上で特定したポートは、異なる水の画分に割り当てられ得る。例えば、ポート４０８は、いくつかの例では、透過物の入口であり得る。他の例では、ハウジング内に追加のポートがある場合がある。追加のポートは、給水、透過物、または濃縮液を受け入れる場合がある。エンドキャップ４２０および出口４２２も示されている。ポンプアセンブリ４００は、図３５に示されるように、取り付けプレート４２４を用いてエンクロージャに取り付けることができる。

図３～図６に示すように、タービン駆動シャフト４１４の近位端は、係合部分４１５でモータシャフト４０６と係合する。タービン駆動シャフト４１４は、ハウジング４０４の開口部４１９を通過し、タービン４１６の長さに沿ってタービン４１６と係合する。タービン４１６は、タービンハウジング４１８によって囲まれている。この例では、タービン４１６は、九つのステージ４１７を含む。ステージの数は、流量を増やすための要件、エンクロージャ内で利用可能なスペース、またはこれらの要因の組み合わせによって決定される。他の例では、タービン４１６は、１から３０ものステージを含み得る。圧力センサおよびＴＤＳセンサは、ハウジング４０４に存在し得る。図６は、タービンの一ステージの分解図を示している。この例では、タービンステージ４１７は、カセット上部４２６、インペラ４２８、およびカセットベーン４３０を含むカセットアセンブリから形成されている。この例によれば、タービンシャフト４１４は、インペラ４２８の開口部４３４を通過する。六角ナット４３２は、タービンシャフト４１４と係合する。

図７および８は、濃縮液の再循環またはリサイクルに使用されるマニホルドアセンブリの例を示している。これらのマニホルドは、濃縮液の画分を再循環またはリサイクルのために迂回させるため、または濃縮液の残りを処分するために、使用することができる。図７（ａ）、図７（ｂ）、および図７（ｃ）は、処分用のマニホルドアセンブリ１６００、または再循環またはリサイクル用のマニホルドアセンブリ１７００の例を示している。図８（ａ）および図８（ｂ）は、エンクロージャ内部のクロスサポートにあるこれらのアセンブリ１６００、１７００の配置を示している。わかりやすくするために、一部の要素がすべての図には示されてはいない。

７（ａ）に示されている例によれば、濃縮液の再循環またはリサイクル用のマニホルド１７００、または濃縮液の処分用のマニホルド１６００が示されている。この図は、再循環およびリサイクルと処分のマニホルドの分解図であるが、アセンブリが水処理システムにどのように配置されるかについて反転して示されている。処分マニホルド１６００は、再循環またはリサイクルマニホルド１７００と共通のライン１６０４を共有し、このラインは、例えば、入口１６０３からの少なくとも一つの逆浸透カートリッジから濃縮液を受け取る。共通マニホルドセクション１７５８、ならびに再循環マニホルドセクション１７６０および処分マニホルドセクション１６６０が示されている。入口１６０３は、共通マニホルドセクション１７５８に示されている。再循環マニホルドセクション１７６０には出口１７５５があり、処分マニホルドセクションには出口１６６１がある。クロスサポート３１４に取り付けるための取り付け部分１６０７も示されている。

マニホルド１６００は、ソレノイド１６０８、１６１０を含む。マニホルド１７００は、ソレノイド１７０８、１７１０、１７１２、１７１４を含む。弁シートは、処分マニホルド１６００（１６１６、１６１８）および再循環マニホルド１７００（１７１６、１７１８、１７２０、１７２２）用に示されている。弁ダイアフラム１６３２、１６３４および１７３２、１７３４、１７３６、１７３８も示されている。ジェット部分１６２０、１６２２、１７２０、１７２２、１７２４、１７２６も示されている。ジェット１６２０、１６２２、１７２０、１７２２、１７２４、１７２６は、様々な直径のチャネルを含むように選択されている。弁カプラー１６８０、１６８２、１７８０、１７８２、１７８４、１７８６、およびＯリング１７７７が示されている。

図７（ｂ）と図７（ｃ）は、図７（ａ）のマニホルドアセンブリの例の二つの異なる断面を示している。図７（ｂ）では、マニホルドを通る水の流れの一例が矢印で示されている。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、図７のマニホルドアセンブリが、エンクロージャのクロスバー３１４に取り付けられている。

図７ｂ、図７ｃおよび図７ｄの例では、再循環マニホルド１７００は、四つのソレノイド１７０８、１７１０、１７１２、１７１４を含み、それぞれが関連するジェット１７２０、１７２２、１７２４、１７２６を有する。図７（ｃ）に示されるように、各ジェットはチャネルを含み、それにおいてジェットチャネル１７４０、１７４２、１７４４、１７４６の直径がジェット間で異なる。この図に示す場合、ジェットチャネルの直径は左から右に向かって減少する。また、この例では、処分マニホルドアセンブリ１６００は、二つのソレノイド１６０８、１６１０を含み、ジェット１６２０、１６２２およびジェットチャネル１６４０、１６４２を有し、これらもまた異なる直径を有する。

図７（ｃ）および７（ｄ）はまた、本開示によるマニホルドアセンブリの一例の追加の態様を示している。弁カプラー１６８０、１６８２、１７８０、１７８２、１７８４、１７８６が存在する。弁カプラーマニホルド１６７０、１６７２、１７７０、１７７２、１７７４、１７７６は、弁カプラーを上部再循環部分１７５８に連結する。弁チャネル１６４１、１６４３、１７４１、１７４３、１７４５、１７４７はまた、弁カプラーとマニホルドに存在する。共通チャネル１７０５からの水は、一つまたは複数のジェットチャネルを通過する前に、一つまたは複数の弁チャネル１６４１、１６４３、１７４１、１７４３、１７４５、１７４７を通って流れる。

この例によれば、図７（ｂ）の矢印によって示されるように、少なくとも一つの逆浸透カートリッジからの濃縮液は、入口１６０３を通って流れ、次に入口チャネル１７０５を通って流れる。濃縮液の再循環またはリサイクルが望まれる例では、少なくとも一つの電磁弁が再循環マニホルドアセンブリ１７００において作動され、それにより、選択された少なくとも一つのジェットに関連するジェットチャネルを通る濃縮液の流れを可能にする。特定のジェットの活性化は、例えば、給水、濃縮液の特性、逆浸透膜の仕様、またはシステムの他の構成要素の仕様を考慮して、アルゴリズムによって決定することができる。

この例の図７（ｂ）の矢印によって示されるように、濃縮液は、弁チャネル１７４３を通って流れ、次に、ジェット１７２２に関連する、選択された少なくとも一つのジェットチャネル１７４２を通って流れる。他の例では、濃縮液は、一つまたは複数の他のジェットチャネルを通って流れることができる。次に、濃縮液は、再循環チャネル１７５３を通って出口１７５５に流れる。この例によれば、次に、濃縮液は、給水と混合するために一つまたは複数のポンプアセンブリに流れることができ、次に、濃縮液と給水の混合物は、再循環またはリサイクルのために少なくとも一つの逆浸透カートリッジに流れることができる。

この例によれば、濃縮液はまた、処分のために少なくとも一つのジェットおよび関連するジェットチャネルを通って流れることができる。図７（ｂ）に示すように、濃縮液は、関連するチャネル１６４２を備えた弁ジェット１６２２を通って流れる。次に、濃縮液は、処分チャネル１６５９を通って出口１６６１を通って流れる。図７（ｄ）は、再循環マニホルド１６００および処分マニホルド１７００のさらなる断面図を示している。

図８（ａ）および図８（ｂ）はまた、クロスサポート３１４上の透過液弁６５０の配置を示している。本開示によれば、透過液弁６５０は、フラッシングの処置のためにタンクからの透過液の流れを調節する。

図９および図１０は、組み立て時の分解図での逆浸透カートリッジアセンブリ７００の例を示している。図１１～図１３に、逆浸透カートリッジの断面図を示す。図２８～図３２は、水処理システムに配置された逆浸透カートリッジアセンブリの例を示している。図９～図１３では、アセンブリ７００は、二つの逆浸透カートリッジ７０１、７０３を有する。図１０に示すように、エンクロージャに配置する場合、逆浸透カートリッジにはキャップ７３３が含まれる場合がある。

逆アセンブリは、逆浸透要素７０２、７０４、ハウジング７１０、７１２、上部パス要素７１４、下部パス要素７１６、上部エンドキャップ７２０、７２１、上部コアニップル７２２、下部コアニップル７２４、下部エンドキャップ７２６、下部マニホルドニップル７２８、上部マニホルドニップル７３２を含む。アセンブリは、保持ピン７３０を含む。アセンブリは、透過液の出口７３４、透過液ライン７３６、フラッシュライン７４４、濃縮液の出口７４０、および給水入口ライン７４２を含む。透過液ライン７３６に接続されたホース７３１が示されている。透過液の出口７３６に接続されたホース７４３も示されている。

図１１～図１３は、このアセンブリの動作の一例を説明するために、本開示による逆浸透カートリッジアセンブリの断面図を示す。図１１は、逆浸透アセンブリの一つのカートリッジの断面図と外観を示している。図１２は細分化されたセクションであり、二つの異なる断面での両方のカートリッジの特徴を示している。上の画分は透過チャネルを示すセクションを示し、下の画分は濃縮液チャネル７４８を示している。図１３は、逆浸透カートリッジアセンブリの例のさらなる断面を示している。図１１～図１３では、アセンブリ７００は、二つの逆浸透カートリッジ７０１および７０３を有する。アセンブリは、逆浸透要素７０２、７０４、ハウジング７１０、７１２、上部パス要素７１４、下部パス要素７１６、上部エンドキャップ７２０、下部エンドキャップ７２６、上部マニホルドニップル７３２、および下部マニホルドニップル７２８を含む。アセンブリは、アセンブリを一緒に保持し、容易に分解できるようにするためのピン７３０を含む。アセンブリは、フラッシュ出口７４４、濃縮液の出口７４０、給水入口ライン７４２を含む。これらの図はまた、アセンブリ内の逆浸透膜７４６の配置を示している。この図はまた、濃縮液の出口７４０につながる濃縮液チャネル７４８を示している。給水の流れのためのチャネル７４３が示されている。プラグ７５８が示されている。図１３は、同様に水平フラッシュチャネル７５４を示すアセンブリのさらなる断面図である。

図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、通常の動作の間およびフラッシング動作の間に逆浸透カートリッジアセンブリを通る水画分の流路を示している。通常の動作の間、図１４ａに示されるように、給水は、供給ライン７４２を通り、供給チャネル７４３を通って、逆浸透カートリッジに至るよう流れる。逆浸透膜を通過した後、透過液と濃縮液の画分が形成される。透過液は、チャネル７５２を通って垂直に流れ、コアニップル７２２、７２４を通ってライン７３６を透過し、出口７３４を透過する。その後、透過液はタンクに流れ得るか、使用するために流れ得る。濃縮液は、チャネル７４８を通って流れ、下部マニホルドニップル７２８を通って、濃縮液の出口７４０に至る。

図１４（ｂ）に示されるようなフラッシングの処置の間、透過液は、タンクから透過液の出口７３４を通って流れ、通常の動作中の透過液の流れを逆転させることができる。この透過液の流れは、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、クロスサポート３１４に配置された透過液弁によって調整できる。タンクからのこの透過液画分は、チャネル７５２および７５４を通って上昇する透過液と混合する。この例では、混合された透過液の画分はフラッシュライン７４４から一つまたは複数のポンプアセンブリに流出する。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、透過液の生成後に水処理システムに配置することができる透過液後フィルタカセットアセンブリ８００の分解および組み立て時の図を示す。この例では、方解石フィルタアセンブリは、透過液が貯蔵されているタンクの後に配置されている。タンクに貯蔵された透過液は、方解石フィルタアセンブリに流れ得る。他の例ではまた、ポスト透過液フィルタアセンブリを水処理システムに配置することができる。フィルタアセンブリ８００は、ハウジング８０４に含まれる二つの方解石フィルタ８０２を含む。下部エンドキャップ８０６と上部エンドキャップ８０８が存在する。好ましい例では、一つのポスト透過液カートリッジ内で少なくとも二つの方解石フィルタを使用することにより、システムの構成要素の組み立て、または、分解が容易になる。例えば、フィルタは、密閉されたスペースにおいて、簡単に挿入または交換できる。上部エンドキャップは、方解石フィルタを通過した後に透過液を流すための出口８１０を含む。この箇所には、流量計８１２も含まれ得る。この例では、透過液がタンクから入口を通って流れる入口８１４が存在する。保持ピン８１６が存在する。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、ポスト透過液フィルタアセンブリの上部の拡大図を示している。アセンブリ８００は、ハウジング８０４に囲まれた方解石フィルタ８０２を有する。上部エンドキャップは８０８で存在し、圧力計８１８とＴＤＳセンサ８２０も示されている。スペーサー８０７が存在する。入口８１４が示され、入口チャネル８２２が存在することが断面図で示されている。出口管８２６が、断面図で示される出口カセットチャネル８２８と共に示されている。上部エンドキャップにはチャネル８３０がある。流量計８１２および出口８１０が存在する。この例によれば、透過液は、タンクから入口８１４を通って、カセット入口チャネルを通って方解石樹脂８２４に流れることができる。ポスト透過液の水は、出口チャネル８２８を通ってエンドキャップチャネル８３０に流れ、流量計８１２および出口８１０に至る。

図１７（ａ）から図１７（ｃ）は、組み立て時の分解図での開示による濾過カートリッジの一例を示している。カートリッジ１０は、ハウジング１２を含む。ハウジング１２に配置された二つの濾過ユニット１４、１５が示されている。上部キャップ２０、および下部キャップ２３、ならびに保持ピン１６が示されている。断面では、濾過樹脂が１８、１９で示されており、この例では、濾過カートリッジには、２種類の濾過ユニットと、例えば粒子状フィルタやカーボンフィルタなどの２種類の濾過樹脂がある。チャネル２２が存在する。

各フィルタカートリッジ内部の濾過媒体は、特定の水源の状況に応じて選択することができる。例えば、第一の濾過媒体は、沈殿物または粒子状フィルタであり得、第二のフィルタは、粒状活性炭（ＧＡＣ）フィルタであり得る。他の例では、第一のフィルタは堆積物と炭素材料の組み合わせであり得、第二のフィルタは炭素フィルタであり得る。この構成は、例えば、投入水の塩素含有量が重要である場合に適している。いくつかの例では、第一または第二の濾過媒体は、触媒作用的な炭素を含み得る。触媒作用的な炭素はクロラミンの除去に効果的であり得る。

好ましい例では、堆積物および炭素媒体は、約３インチから約７インチまでの直径を有する濾過ユニットハウジングを満たす。いくつかの好ましい例では、濾過媒体は約４インチの直径を満たす。他の好ましい例では、濾過媒体は約５．２５インチの直径を満たす。

好ましい例では、濾過カートリッジのハウジングは、約３５から約５０インチの高さであり得る。好ましい例では、ハウジングは約４０インチの高さである。この場合の濾過カートリッジの高さ全体は、約４４インチである可能性がある。

図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、本開示による濾過アセンブリの別の例を示しており、組み立て時の図と分解図の両方を示している。図２０から図２２は、本開示による濾過アセンブリの上部要素の拡大図を示しており、図２１および図２２は、それぞれ、部分的または全体的な断面である。アセンブリ９００は、二つのハウジング９１８を備えた二つのカートリッジ９２２を含み、各ハウジング９１８は、二つの粒子状フィルタユニット９０２または二つのカーボンフィルタユニット９０４を含む。一つの濾過カートリッジに二つのフィルタユニットが存在しているため、濾過ユニットの設置、メンテナンス、または交換が簡単になる。

図１８（ａ）および図１８（ｂ）のこの例では、カートリッジは直列であり、給水は最初に粒子状フィルタを通過し、次にカーボンフィルタユニットを通過する。下部エンドキャップ９２０と上部エンドキャップ９０６が存在する。入口９０８および出口９１０は、流量計９１０を備えた上部エンドキャップ上に配置されている。スペーサー９１４が存在する。図１９から図２１は、アセンブリの拡大図を斜視図と断面図で示している。これらの図では、アセンブリ９００は、要素チャネル９２６と接続されている圧力センサ９１９を含む。保持ピン９２５が存在する。他の例では、各カートリッジは異なるタイプの濾過ユニットを有し、カートリッジは平行である。

図２２は、本開示による流量計の一例の分解図を示している。流量計１０００は、流量計本体１００２、タービン１００４、スピンドル１００６、およびシール１００８を含む。水は、流量計本体１００２に示される矢印の方向に流れる。流量計は、例えばポンプアセンブリを含む、システム内の選択された箇所に配置することができる。

図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、それぞれ上面図および底面図に見られるように、入口／出口アセンブリの例を示している。アセンブリ１２００は、開口部１２０６を備えた出口１２０２を含む。プレート１２１４が存在する。好ましい例では、透過液の水は、ポスト透過液フィルタを含むシステムを通って流れた後、使用するために出口１２０２から外に、システムから流れる。給水は、入口１２０４を通って開口部１２１２でシステムに入ることができる。この例によれば、濃縮液は、開口部１２１０を備えたドレン１２０８を通してシステムから流出され得る。

図２４（ａ）から図２４（ｄ）は、システムを洗浄するために使用される透過液の流れを制御するために透過液弁を使用できる、本開示による透過液弁の斜視図を示す。図１６（ａ）または図１６（ｂ）に示すように、透過液弁はクロスサポートに取り付けることができる。図２４（ｅ）は、透過液弁の断面を示している。図２４（ｄ）には、断面の位置を示す矢印がある。透過液電磁弁アセンブリ１５００は、ソレノイド１５０２、透過液の入口１５０４、透過液の出口１５０６、上側弁本体部分１５０８、および下側弁本体部分１５１０を有する。図２４（ｅ）はさらに、弁ピントルヘッド１５１２および弁シール１５１４を示している。本開示によれば、例えば、タンクからの透過液は、透過液弁の入口１５０４に流れる。フラッシングが実行される例では、ソレノイド１５０２が非作動にされ、弁シール１５１４が取り外され、弁を通る透過物の流れが出口１５０６を透過することを可能にすることができる。その後、透過液は、フラッシングのために逆浸透カートリッジに流れ得る。

図２５は、図３１の分解図での圧力逃がし弁１１１２を示している。圧力逃がし弁１１１２は、ハウジング１１２０、キャップ１１１４、スプリング１１１６、およびプラグ１１１８を含む。入口１１２２、および１１２４の出口が示されている。圧力逃がし弁１１１２は、例えば、タンクまたはポスト透過液濾過アセンブリなどの、システム内の一つまたは複数の部位に配置することができる。

図２６は、本開示によるタンクアセンブリ１１００の一例を示している。タンク１１０２、タンクエンドキャップ１１０４、透過液の入口１１００、透過液の出口１１０８、およびツーリングプラグ１１１２。この例では、タンクは繊維強化プラスチックで形成されている場合がある。

図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、スクリーン１４０２、ならびに電気接続１４０１、１４０４、１４０５、および１４０６を含む電子機器アセンブリ１４００の前面および背面の外観の斜視図を示している。

図２８から図３０は、本開示による水処理システムのさらなる例の異なる内部の図を示し、異なるアセンブリの配置を示している。これらの図は、エンクロージャへのアセンブリの取り付けと、システム構成要素の相対的な配置を示している。

図２８（ａ）は、組み立てられた水処理システムの外観の斜視図を示している。図２８（ｂ）から図２８（ｆ）は、水処理システムの内部を示している。エンクロージャまたは他のアセンブリの構成要素は、構成要素の相対的な配置を示すために取り外されている。これらの図では、アセンブリおよびその他の構成要素は、以前に使用された参照符号を使用して参照されている。水処理システム１３００は、エンクロージャ３００、ポンプアセンブリ４００、再循環および処分マニホルド１７００、１６００、逆浸透カートリッジアセンブリ７００、ポスト透過液濾過アセンブリ８００、濾過アセンブリ９００、タンクアセンブリ１１００、出口／入口アセンブリ１２００、および電子機器アセンブリ１４００を含む。ユニットベース３０２、右側パネル３０４、左側パネル３０６、バックパネル３０８、フロントパネル３１６を含む、エンクロージャの構成要素が示されている。クロスブリッジ３１４および入口ＡＣパワーパック３２８も示されている。図に示すように、様々なアセンブリには、エンクロージャ内に配置されたときにキャップ（１３０３、１３０５、１３０７、１３０９）が付いている場合がある。これらのキャップは、システムの実行中に環境からアセンブリをさらに保護し得る。これらのキャップは、点検のために簡単に取り外すことができる。図２８から図３０は、アセンブリやその他の構成要素をエンクロージャにしっかりと取り付け得る方法も示している。例えば、エンクロージャには、例えば図２９に示すように、構成要素を挿入できるくぼみ（１３３１、１３３３、１３３５、１３３７）が含まれている。例えば、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示されるように、クロスサポート３１４は、構成要素が支持のために配置され得、ウェッジ１３１１、１３１２が構成要素を固定するために挿入され得る受容部分（例えば１３１５、１３１４）を有する。ウェッジも１３２１、１３２２で示され、また図３０（ｅ）に示されている。

図２９は、エンクロージャの内部を示すために、組み立てられた大半が取り外された水処理システムを示している。図３０（ａ）から図３０（ｅ）は、本開示の水処理システムの例における異なるアセンブリの配置を示している。

図３１および図３２は、本開示による水処理システムのさらなる例を示している。これらの図は、水処理システムのアセンブリの配置の概略図を示している。図３１（ａ）および図３１（ｂ）は、水処理システム１８００を示しており、逆浸透カートリッジ１８０２、タンク１８０４、濾過カートリッジ１８０６、タンク１８０８、およびエンクロージャ１８１０の配置を示している。図３１（ａ）は、右側のパネルを取り外して内部を表示し、蓋を上げた状態である、組み立てられた水処理システムを示している。図３１（ｂ）は、逆浸透カートリッジアセンブリ１８１２がエンクロージャからリバーシブルに取り外された、同じ水処理システムを示している。逆浸透カートリッジアセンブリ１８１２をリバーシブルに取り外すことにより、アセンブリをより容易に交換または修理することができる。次に、アセンブリ１８１２を再び取り付けて使用することができる。

図３２（ａ）から図３２（ｅ）は、水処理システム１９００を示しており、逆浸透カートリッジ１９０２、タンク１９０４、濾過カートリッジ１９０６、タンク１９０８、およびエンクロージャ１９１０の配置を示している。この例では、四つの逆浸透カートリッジ１９０２がある。図３２（ａ）は、右側のパネルを取り外して内部を示し、蓋を上げている、組み立てられた水処理システムを示している。図３２（ｂ）は、逆浸透カートリッジアセンブリ１９１２がエンクロージャからリバーシブルに取り外された同じ水処理システムを示している。逆浸透カートリッジアセンブリ１９１２をリバーシブルに取り外すことにより、アセンブリをより容易に交換または修理することができる。次に、アセンブリ１９１２を再び取り付けて使用することができる。図３２（ｃ）は、内部を表示するために蓋を取り外した状態で、この例を上から示している。図３２（ｄ）は、右側のパネル１９１４が所定の位置にあるが、内部を示すために蓋が取り外されているシステムを示している。図３２（ｅ）は、逆浸透カートリッジアセンブリまたはアセンブリの他の構成要素の設置および修理を容易にするための、右側パネル１９１４および逆浸透カートリッジアセンブリ１９１２のリバーシブルな取り外しを示している。

鍛造の説明は例示のみを意図しており、上記の教示に照らして、本開示の多くの修正および変形が可能である。したがって、本開示の範囲内で、システムおよび方法は、具体的に記載されている以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。

Claims (20)

1. 少なくとも一つの逆浸透カートリッジと、
   少なくとも一つの濾過カートリッジと、
   少なくとも一つのポンプと、
   エンクロージャと、を含む、
   水処理システム。
2. 前記水処理システムが、少なくとも二つの逆浸透カートリッジを含む、
   請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記少なくとも二つの逆浸透カートリッジが並列に接続されている、
   請求項１に記載の水処理システム。
4. 前記少なくとも二つの逆浸透カートリッジが、逆浸透カートリッジアセンブリを含む、
   請求項３に記載の水処理システム。
5. ポスト透過液フィルタアセンブリをさらに含む、
   請求項１に記載の水処理システム。
6. 前記ポスト透過液フィルタアセンブリが、少なくとも二つのポスト透過液濾過ユニットを含む、
   請求項１に記載の水処理システム。
7. 前記水処理システムが、少なくとも二つの濾過カートリッジをさらに含む、
   請求項１に記載の水処理システム。
8. 前記少なくとも二つの濾過カートリッジのそれぞれが、少なくとも二つの濾過ユニットを含む、
   請求項７に記載の水処理システム。
9. 前記少なくとも二つの濾過ユニットが濾過アセンブリを含む、
   請求項８に記載の水処理システム。
10. 前記水処理システムが、濃縮液を再循環させるための少なくとも一つの弁アセンブリをさらに備える、
    請求項１に記載の水処理システム。
11. 前記少なくとも一つの弁アセンブリが電磁弁を含む、
    請求項１０に記載の水処理システム。
12. 前記少なくとも一つの弁アセンブリがステップ弁を含む、
    請求項１０に記載の水処理システム。
13. 前記水処理システムがタンクをさらに含む、
    請求項１に記載の水処理システム。
14. 前記タンクが約６ガロンから約２４ガロンを保持する、
    請求項１３に記載の水処理システム。
15. 前記タンクが繊維強化プラスチックを含む、
    請求項１２に記載の水処理システム。
16. 前記タンクがブラダーレスである、
    請求項１２に記載の水処理システム。
17. 前記水処理システムが透過液弁をさらに含み、前記透過液弁が前記水処理システムを洗浄するため透過液の流れを調節する、
    請求項１に記載の水処理システム。
18. 前記ポンプアセンブリがミキシングボウルを含む、少なくとも一つのポンプアセンブリをさらに含む、
    請求項１に記載の水処理システム。
19. 前記少なくともポンプアセンブリが少なくとも一つのタービンを含む、
    請求項１８に記載の水処理システム。
20. 前記ポンプアセンブリが少なくとも三つのポートを含む、
    請求項１８に記載の水処理システム。
    

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