(57)【要約】  大気水発生器がそのサブシステムと導管全体で様々な水質パラメータを測定することができ、測定値が正常範囲から逸脱した場合に対応する応答プロトコルを実施するシステムおよび方法が開示されている。この範囲は、発生器で局所的に再プログラム可能であるか、発生器から遠隔的に再プログラム可能である。応答プロトコルは、迅速かつ効率的に異常な測定値を正常範囲に戻すのに役立つセルフクリーニングレジメを具えていてもよい。測定値が危険な値に達すると、生成器へ通知、アラームおよびシャットダウンのプロトコルが実行され、消費者を保護し、発生器から分注される水の品質における継続的な信頼を確実なものにする。また、発生器の操作効率を改良し、冷水分注ラインを細菌から保護し、水回収タンクと冷水貯蔵タンク内のＵＶバルブの有効寿命を最大にするサブシステムが記載されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲空気を有する環境で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器において：
（ａ）前記周囲空気から水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素であって、凝縮器コイルを具える水生成要素と；
（ｂ）前記水生成要素と水を受け取る連通状態にあり、第１の外側表面部分を有する貯蔵タンクと、
（ｃ）前記第１の外側表面部分と空気を送る連通状態にあるファン要素と；
（ｄ）前記第１の外側表面部分及び前記凝縮器コイルとの間で気流連通状態にあるコアンダバッフルと；
を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２】
請求項１に記載の大気水生成装置において：
（ａ）前記コンデンサコイルが、前記コアンダバッフルと空気流連通状態にある一またはそれ以上の空気流入口チャネルを具え；
（ｂ）前記一またはそれ以上の気流入口チャネルが、チャネル軸に沿って延在しており、当該チャネル軸と前記第１の外側表面部分が、互いに対して非同一平面にある；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項３】
請求項２に記載の大気水生成器において：
（ａ）前記貯蔵タンクが、前記第１の外側表面部分と非同一表面で空気流連通状態にある横方向外側表面部分を具え；
（ｂ）前記コアンダバッフルが、前記第１の外側表面部分からの空気流の第１部分を前記凝縮コイルに方向付けて、前記外側表面部分からの空気流の第２部分が前記横方向外側表面部分の一またはそれ以上に沿って流れ続けるように、構成されている；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項４】
請求項３に記載の大気水生成器において、前記一またはそれ以上の横方向外側表面部分が、前記第１の外側表面部分に対して直角に延在していることを特徴とする大気水生成器。
【請求項５】
請求項１に記載の大気水生成器において：
（ａ）前記水生成要素が蒸発器コイルを具え；
（ｂ）前記ファン要素が、前記蒸発器コイルと前記第１の外側表面部分との間に空気流連通状態に配置されている；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項６】
請求項５に記載の大気水生成器が更に、前記凝縮器コイルと前記大気水発生器の外の周囲環境との間に空気流連通状態に配置された空気排出ファンを具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項７】
請求項６に記載の大気水生成器において、前記コアンダバッフルが板金部品であることを特徴とする大気水発生器。
【請求項８】
周囲空気を有する環境下で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器において、
（ａ）前記周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と、
（ｂ）冷蔵した体積の液体水を冷水温度に冷却する冷水タンクと、
（ｃ）加熱した体積の液体水を温水温度に加熱する温水タンクであって、当該温水温度が前記冷水温度よりも高い、温水タンクと；
（ｄ）前記生成器から水が分注される水分注出口と、
（ｅ）前記冷水タンクから前記水分注出口に向かう水の流れを制御する冷水バルブと、
（ｆ）前記温水タンクから前記水分注出口に向かう水の流れを制御する温水バルブと、
（ｇ）前記生成器のユーザが分注温度を選択できるように構成されており、当該分注温度が前記冷水温度と温水温度との間にある、分注温度選択インターフェースと；
（ｈ）前記分注温度選択インターフェースと電気的に接続され、調整された状態で前記温水バルブと前記冷水バルブの開閉を制御して、前記分注した液体温度を前記選択された分注温度に維持するように構成された分注温度コントローラと；
を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項９】
請求項８に記載の大気水生成器において、任意の選択された分注温度に対して、前記分注温度コントローラが、それぞれのバルブコマンドプロトコルを実行するように構成されており、当該バルブコマンドプロトコルが、前記冷水バルブと温水バルブの開閉の各タイミングと期間を決定することを特徴とする大気水生成器。
【請求項１０】
請求項９に記載の大気水生成装置において、
（ａ）前記冷水バルブと前記温水バルブがそれぞれソレノイドバルブであり；
（ｂ）前記バルブコマンドプロトコルが、前記冷水バルブと前記温水バルブの間で可変指定時間に作動する一連のソレノイドパルスを作動する；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項１１】
請求項９に記載の大気水生成器において、前記分注温度コントローラが、前記ユーザが前記分注温度を選択した後にそれぞれのバルブコマンドプロトコルを計算するように構成されていることを特徴とする大気水生成器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の大気水生成装置において、前記分注温度コントローラが：
（ａ）冷水タンク温度センサによって前記冷水温度を決定し；
（ｂ）温水タンク温度センサによって前記温水温度を決定し；
（ｃ）前記冷水温度と前記温水温度に少なくとも部分的に基づいて前記バルブコマンドプロトコルを計算する；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の大気水生成器において、
（ａ）前記大気水生成器が：
（ｉ）前記冷水バルブ及び前記温水バルブと流体を受ける連通状態にある混合セクションであって、前記水分注出口を介して前記生成器から混合した水が分注される前に、前記冷水タンクから前記冷水バルブを通って流れる水と前記温水タンクから前記温水バルブを通って流れる水とを混合するように構成された混合セクション；を具え、
（ｂ）前記分注温度コントローラが：
（ｉ）前記混合セクションと連通している分注水温度センサを介して前記混合した水の温度を決定し；
（ｉｉ）前記混合した水の温度に少なくとも部分的に基づいて前記バルブ制御プロトコルを調整する；ように構成されている、
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項１４】
請求項８に記載の大気水生成器において、前記選択可能な分注温度が、前記冷水温度と前記温水温度との間の一またはそれ以上の温度範囲内にあることを特徴とする大気水生成器。
【請求項１５】
請求項１１に記載の大気水生成器において、前記分注温度選択インターフェースが、前記一またはそれ以上の温度範囲を前記ユーザに表示するように構成されていることを特徴とする大気水生成器。
【請求項１６】
周囲空気を有する環境で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器において：
（ａ）前記周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と、
（ｂ）前記液体水を貯蔵するための水リザーバと；
（ｃ）第１のバルブ構成と第２のバルブ構成との間で作動可能な反転バルブと；
（ｄ）前記水リザーバと前記反転バルブとの間で流体連通状態にある温水ラインであって、水加熱要素を具える温水ラインと、
（ｅ）前記水リザーバと前記反転バルブとの間で流体連通状態にある冷水ラインと；
（ｆ）前記生成器から水を分注できる水分注出口と；
（ｇ）前記反転バルブと前記水分注出口との間で流体連通状態にある第１の分注ラインと；
（ｈ）前記第１の分注ラインを通る水の流れを制御する第１の分注バルブと；
（ｉ）前記反転バルブと前記水分注出口との間で流体連通状態にある第２の分注ラインと；
（ｊ）前記第２の分注ラインを通る水の流れを制御する第２の分注バルブと；
を具え、
（ｉ）前記反転バルブが第１のバルブ構成にあるとき、前記冷水ラインが前記第１の分注ラインと流体連通し、前記温水ラインが前記第２の分注ラインと流体連通し、
（ｉｉ）前記反転バルブが第２のバルブ構成にあるとき、前記冷水ラインが前記第２の分注ラインと流体連通し、前記温水ラインが前記第１の分注ラインと流体連通する、
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の大気水生成器が更に、前記バルブ構成の間で前記反転バルブを周期的に切り替えるように構成された逆流制御モジュールを具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の大気水生成器において、前記周期的な切り換えの頻度が、１時間乃至１週間の間であることを特徴とする大気水生成器。
【請求項１９】
請求項１７に記載の大気水生成装置がさらに、
（ａ）冷水供給ボタンと；
（ｂ）温水供給ボタンと；
を具え、
（ｉ）反転バルブがその第１のバルブ構成にあるとき、前記逆流制御モジュールが、前記冷水ボタンの起動時に前記第１の分注バルブを開き、前記温水ボタンの起動時に第２の分注バルブを開き；
（ｉｉ）前記反転バルブが第２のバルブ構成にあるとき、前記逆転制御モジュールが、前記冷水ボタンの作動時に前記第２の分注バルブを開き、前記温水ボタンの作動時に前記第１の分注バルブを開く；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項２０】
周囲空気を有する環境で動作して、そこから飲料水を生成する大気水生成器において：
（ａ）周囲空気から水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と：
（ｂ）前記液体水を貯蔵する第１タンクと；
（ｃ）前記第１タンク内でＵＶ光を発するように構成したＵＶエミッタと；
（ｄ）前記ＵＶエミッタから放射されるＵＶ光の強度を測定するように構成したＵＶセンサと；
（ｅ）ＵＶ投与プロセスを実施するように構成されたＵＶコントローラであって、当該ＵＶ投与プロセスが：
（ｉ）目標ＵＶ線量を設定するステップと；
（ｉｉ）ＵＶエミッタを作動させるステップと；
（ｉｉｉ）前記ＵＶセンサから測定強度を受信するステップと、
（ｉｖ）前記測定された強度と、前記目標ＵＶ線量に基づいて作動期間を計算するステップと；
（ｖ）前記ＵＶ作動期間の完了時に前記ＵＶエミッタを停止させるステップと；
を具える、ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の大気水生成器において、前記ＵＶコントローラが、前記ＵＶ投与プロセスをある間隔で繰り返すように構成されていることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２２】
請求項２０に記載の大気水生成装置がさらに：
（ａ）前記液体水を貯蔵する第２タンクと；
（ｂ）前記第１タンクから前記第２タンクに液体水を送り込むように構成したウォーターポンプと；
を具え、
前記ＵＶコントローラが更に、前記第１タンクから前記第２タンクに液体水がポンプで送られるたびに、前記ＵＶコントローラが前記ポンピングの前に前記ＵＶ投与プロセスを実行するように構成されていることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２３】
請求項２０に記載の大気水生成器において、
（ａ）前記ＵＶエミッタがエミッタ軸に沿って延在しており；
（ｂ）前記ＵＶセンサが視軸を有し；
（ｃ）前記視軸が前記エミッタ軸に対して垂直に配置されている；
ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項２４】
請求項２０に記載の大気水生成器において、
（ａ）前記第１タンクから水を受け取るように構成された第２タンクと、
（ｃ）前記第２タンク内でＵＶ光を発するように構成された第２のＵＶエミッタと；
（ｄ）前記第２のＵＶエミッタから放出されたＵＶ光の強度を測定するように構成された第２のＵＶセンサと；
（ｅ）第２のＵＶ投与プロセスを実行するように構成された第２のＵＶコントローラであって、当該第２のＵＶ投与プロセスが：
（ｉ）第２の目標ＵＶ線量を設定するステップと；
（ｉｉ）前記第２のＵＶエミッタを作動させるステップと；
（ｉｉｉ）前記第２のＵＶセンサから第２の測定強度を受信するステップと；
（ｉｖ）前記第２の測定強度と前記第２の目標ＵＶ線量に基づいて第２の作動期間を計算するステップと；
（ｖ）前記第２のＵＶ作動期間の終了時に、第２のＵＶエミッタを停止させるステップと；
を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２５】
請求項２０に記載の大気水生成器において、前記ＵＶエミッタが、前記第１タンク内に配置されているＵＶ電球を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２６】
周囲空気を有する環境で動作してそこから飲料水を生成する大気水生成器において：
（ａ）前記周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と；
（ｂ）前記液体水のお回収および貯蔵する回収タンクと；
（ｃ）分注された体積の前記液体水を排出する分注出口部と、
（ｄ）前記回収タンクと水出口部との間で量水連通状態に配置された二またはそれ以上の水質計と；
（ｅ）プロセッサ要素であって、
（ｉ）各水質計からの測定値を対応するプログラムされた許容範囲と比較し、それにより、それぞれのプログラムされた許容範囲外にある測定値を認識し；
（ｉｉ）どの測定値が対応するプログラムされた許容可能な範囲外にあるかに基づいて、少なくとも２つの異なる応答プロトコルのうちのいずれの一またはそれ以上が生じるかを決定しと；
（ｉｉｉ）前記一またはそれ以上の水質計からの測定値が前記プログラムされた許容可能な範囲外にあるとき、前記大気水発生器に前記応答プロトコルの少なくとも１つを実行させる；ように構成されたプロセッサ要素と；
を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２７】
請求項２６に記載の大気水生成器において、前記応答プロトコルの１つが、フィルタ交換警報をトリガすることステップを具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２８】
請求項２６に記載の大気水生成器において、前記応答プロトコルの１つが、前記大気水生成器が液体水を分注することを防止するステップを具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項２９】
請求項２６に記載の大気水生成器において、応答プロトコルの１つが、セルフクリーニング応答と、
（ａ）どの水質計が、前記プログラムされた許容範囲外にある測定値を生成しているか；と
（ｂ）前記測定値がそれぞれのプログラムされた許容範囲外にある程度；
と；に依存する前記セルフクリーニング応答の持続時間および強度を、具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項３０】
請求項２９に記載の大気水生成器において、前記セルフクリーニング応答が水再循環レジメを具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項３１】
請求項３０に記載の大気水生成器において、前記再循環レジメが、再循環水へのオゾンの導入を具えることを特徴とする大気水生成器。
【請求項３２】
請求項２６に記載の大気水生成器において、前記プログラムされた許容可能な範囲が、大気水発生器のグラフィックユーザインターフェースによって局所的に変更可能であるか、又は前記大気水発生器とのネットワーク接続によって遠隔的に変更可能である、ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項３３】
請求項２６乃至３２のいずれか１項に記載の大気水生成器において、前記回収タンクの上方に配置され、そこから液体水を受け取るように構成された上部タンクを具え、前記水質計の少なくとも１つが、前記上部タンク内で発光されたＵＶ光の強度を測定するＵＶ計である、ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項３４】
請求項２６乃至３２のいずれか１項に記載の大気水生成器において、上流側と下流側とを有する水フィルタ要素を具え、前記水質計の少なくとも１つが、前記水フィルター要素の下流側の水圧を測定する水圧計である、ことを特徴とする大気水生成器。
【請求項３５】
請求項２６乃至３２のいずれか１項に記載の大気水生成器において、前記回収タンクの上方に配置され、そこから液体水を受け取るように構成された上部タンクを具え、前記水質計の少なくとも１つが、
（ａ）前記回収タンクに貯留された液体水の酸性度を測定するｐＨメータと、
（ｂ）前記上部タンク内に貯留された液体水の溶存酸素レベルを測定するＯＲＰメータと、
（ｃ）前記上部タンクから分注バルブへ流れる液体水中の全溶解固形分を測定するためのＴＤＳメータと、
からなる群から選択されることを特徴とする大気水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２０１６年４月１３日に出願された米国暫定出願第６２／３２１，７５０号の利益を主張するものであり、その内容は、あたかも本明細書に完全に記載されているかのように、全目的において引用により本明細書に完全に組み込まれている。
【０００２】
本明細書に記載されたシステムおよび方法は、一般に、大気水を捕捉し、そのような水を液状の飲用可能な形で分注する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
大気中の水分を飲料水に変換するシステムは、何十年も存在している。しかしながら、システムの操作効率、そこから分注される水の清浄度に対する消費者の信頼、および消費者の独特の好みに応じてシステムを制御し、システムとインターフェースするユーザの能力を高める改良が依然として必要である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の更なる利点は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより、当業者には明らかになるであろう。
【図１】図１は、本発明の一の非限定的な実施形態による、より小容量の大気水生成システムの概略正面図である。
【図２】図２は、図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１の大気水生成システムの平面図である。
【図４】図４は、図３の４−４線に沿った概略断面図である。
【図５】図５は、大気水生成システムの一又はそれ以上の実施形態に組み込むことができる水質監視サブシステムの一の非限定的な実施形態のプロセスおよび計装図である。
【図６】図６は、大気水生成システム全体に配置された様々なタイプの水質計からの測定データと比較される例示的なプログラムされた範囲を示す表である。
【図７】図７は、対応する許容範囲を超える全溶解固形分（ＴＤＳ）メーターで測定したデータの例示的な結果を示すフローチャートであり、ユーザまたは管理者の通知または他の応答プロトコルをもたらす。
【図８】図８は、ＵＶ電球とＵＶセンサを内部に配置した例示的な水回収タンクの概略断面図である。
【図９】図９は、ＵＶ電球とＵＶセンサを内部に配置した例示的な冷水タンクの概略断面図である。
【図１０】図１０は、一例の水循環プロトコル間の水の流れを示すフローチャートであり、所定の実施形態では、大気水生成システムを、予定された又は予定外の基準で実行できる。
【図１１】図１１は、大気水生成システムの高容量実施形態の概略斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す高容量システムの概略断面図であり、システム内の様々なゾーンを通る空気の流れを示す図である。特に、システムの凝縮器コイルに向けた蒸発器で冷却した空気流の上方への部分的な方向転換を容易にするコアンダバッフルに注意が払われている。
【図１３】図１３は、図１１に示す高容量システムの拡大した部分断面図であり、システムの凝縮器コイルに向けた蒸発器で冷却した空気流の上方への部分的な方向転換を容易にするコアンダバッフルを示す図である。
【図１４】図１４は、本明細書に記載の大気水生成システムの所定の実施形態に組み込むことができる受動ヒートパイプサブシステムの概略図である。
【図１５】図１５は、本明細書に記載の大気水生成システムの所定の実施形態に組み込むことができる低温分注ライン滅菌サブシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１〜４および図１１は、本開示による大気水生成器（ＡＷＧ）の例示的な実施形態を示す。以下に記載され、いくつかの図に示された改良は、より小容量のＡＷＧシステム（例えば、図１〜図４に符号１００で示す５ガロンの家庭用／オフィス用システム）又はより大容量のＡＷＧシステム（例えば、図１１に符号３００で示す１００ガロンのシステム）のいずれのコンテキストにも存在し、このような改良はすべて、同等に又は部分的に小容量システムおよび大容量システムの両方に適用可能であると想定される。
【０００６】
ＡＷＧは、冷却サイクルを使用して、入ってくる周囲空気を十分に冷却し、空気中の水分を液化させて蒸発器コイル１０２上に液体水として回収する、水生成要素を具える。一またはそれ以上のファン（例えば、ファン１０８および１１０）は、一般的に、空気をＡＷＧの中へ及びそこを通って移動させることに依存している。蒸発器コイル１０２上にできた液体水は、通常、回収パン１０８内に滴り落ち、回収タンク１０６に導かれ、そこにまず貯蔵される。最終的に、回収された水は、例えば、ソレノイド分注バルブ１４０と一又はそれ以上の分注ノズル１４２を介して、ＡＷＧから分注されるように処理される。このような処理は、例えば、液体水を一またはそれ以上のフィルタ１１８を通過させるステップと、冷水タンク１１４内の液体水を冷却するステップと、温水タンク１１６内の液体水を加熱するステップとを具える。ブーストポンプ１２０と温水ポンプ１２２を設けて、ＡＷＧシステムの各部分を通る液体水の移動を容易にすることができる。ＡＷＧシステム１００の所定の実施形態では、タブレットインタフェース１２４を提供して、ＡＷＧシステムのユーザまたは管理者に情報（例えば、水質およびアラート情報）を表示し、ユーザまたは管理者がデータを便利に入力できるようにするとともに、ＡＷＧシステムのパラメータを変更できるようにしてもよい。
【０００７】
ＡＷＧ機械の蒸発器コイル１０２の表面から出る凝縮水は、通常、高純度、化学物質および汚染物質のない液体水として、地方の水源として使用される地下水とはかなり対照的にスタートする。現実的なまたユーザが把握している従来の持ち運び可能ＡＷＧユニットに伴う慢性的な課題は、生物／細菌の形態、あるいは汚染物質に溶け込んだあるいは溶けていないＶＯＣ／化学物質／金属の形態を問わず、ＡＷＧユニット内で保管または移動する間に凝縮水の汚染を発生させないようにすることである。
【０００８】
特に、消費者は、地方自治体の処理施設では塩素管理がなされているため、蛇口から分注されている都市水道水の細菌汚染を恐れていないが、鉛が導入される可能性があるため、その他の処理後の汚染よりも懸念が高まっている。しかしながら、消費者は将来的にＡＷＧ機械水からの細菌汚染を恐れる傾向があり、そのように予想される。
【０００９】
凝縮から分注まで、従来のＡＷＧ機械内で汚染されやすい領域又はステージには、以下のものが含まれる：（１）外部からの有機物質（例えば、毛髪、ほこり、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、バグなど）の導入からから生じる回収タンク内での細菌の増殖。このような有機物質は、細菌の繁殖に必要な食物である。回収タンク内の金属汚染は周囲条件からの酸の導入によっても生じ、これは水を酸性にすることがあり、タンクや配管から金属およびプラスチック成分が剥がれ落ちることになる；（２）水の濾過ステージで生物付着を引き起こす細菌の増殖（例えば、生物学的汚染が多すぎると、フィルタの仕事の能力をひっくり返す可能性がある）；及び（３）冷却／貯蔵タンク内の生物学的または化学的汚染（例えば、数日間使用されずに停滞したままで水が保存されている場合）、ＡＷＧ機械はバクテリアの成長に非常に快適なものになる。
【００１０】
本明細書に開示されている所定のシステム、サブシステムおよび特徴の主目的は、ＡＷＧシステム１００全体の優先的状態を監視することができるようにすることであり、したがって、「赤旗」（すなわち閾値外）状態が生じた場合、ＡＷＧシステムは、例えば、それ自体が水を分注することを防止でき、汚染が根絶されるまで例えば積極的なセルフクリーニングプロセスを誘発し、それにより消費者を保護する。これは、プログラムされた閾値パラメータを有する複数のセンサ／メータおよびプロセッサ要素（例えば、一またはそれ以上のＣＰＵ）の使用によって達成可能であることが提案されている。
【００１１】
図５は、給水機内の所定の好ましい水分処理部品のレイアウトを示す計装図（ＰＩ＆Ｄ）の一例である。一組のセンサまたは「水質計」（例えば、ＰＨＩ、ＵＶＳ１、ＵＶＳ２、ＯＲＰ、ＴＤＳおよび／またはＰＴ１）は、好ましくは、システムおよびプロセス全体の水の懸念を認識するために、水流路にわたって配置されている。
【００１２】
一例として、ｐＨ計１２６が回収タンク１０６内に配置され、ＡＷＧシステム１００が凝縮され貯蔵されている水の酸性度を監視できるようにしている。ｐＨレベルが所定の閾値を下回る場合、ＡＷＧシステムは、例えば、以下の応答プロトコルのうちの一またはそれ以上を実行するように構成されている：（ａ）シャットダウン（例えば、ディスプレイ１２４上に「要修理（ＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＩＲＥＤ）」の通知）、（ｂ）冷水／貯蔵タンク内の水を再循環させる、および／または、（ｃ）水を再硬水化する。応答（ｂ）と（ｃ）は、下流に移動する前に回収タンク１０６内の水のアルカリ度を上げる効果を有する。
【００１３】
水フィルタ１１８が細菌／生物の付着によって「オーバーラン」になり始めると、フィルタ（１１８）から出る水の流水圧が低下する可能性が高い。水圧モニタ（メータ）１２８をフィルタ１１８の下流側に配置して、フィルタからの水圧の低下を検出することができる。このような圧力降下が生じると、ＡＷＧシステム１００は、水を分注する能力を自動的に停止し、消費者に修理が必要であることを通知することができる（例えば、予定の寿命が終わる前に水フィルタを交換する必要がある可能性が高い）。
【００１４】
分注セグメントを通って消費者のグラスに入る前に、冷水／貯蔵タンク１１４内の水は既に空気フィルタ、水フィルタを通過しており、オゾン、再循環およびＵＶ光に曝されている。これらの保護的処理が徹底しているにもかかわらず、時には従前衛生プロセスが崩壊することがある。初期の細菌増殖が十分にＵＶ光に曝露されていれば、ＵＶ暴露は細菌の増殖を抑制するのに有効であることは疑いがない。ＵＶ電球の有効性は電球の寿命の早い段階では理想的であるが、時間が経つと電球の効率は低下する。したがって、ＵＶ電球がその公表されている予定の寿命内にあったとしても、その有効性（例えば、光波強度）は、細菌増殖を抑制するには不十分なレベルに低下していることがある。結果として、上部タンク１１４にＵＶメータを設置してＵＶ電球の実際の有効性を監視し、その有効性が予め定められた強度レベルを下回った場合、「分注しない」モードなどをトリガすることができる（例えば、修理が必要であることをユーザに指示する）。上部タンクに配置するべき第２のメータは、ＯＲＰメータ１３０（ＯＲＰ＝「酸化還元電位」）である。ＯＲＰメータ１３０は水中の溶存酸素レベルを監視する。水中の生物学的汚染の濃度が高いほど、水中の溶存酸素は少なくなる。ＯＲＰレベルは、細菌活性（例えば、より高いレベルの大腸菌数）測定の代用となる。
【００１５】
水をきれいにし、清潔で純粋な状態に維持する（したがって、水を飲む住民の信頼度数を管理する）ＡＷＧシステムの能力の最終的な尺度は、ユーザーのグラスに注水される水質である。したがって、ＴＤＳメータ１３２は、冷却タンクの後方、例えば分注ノズル１４２の口に設置することができる。分注すべき水の総溶解固形分が所定の所定レベルを超える場合、システム１００は、「分注しない」モード（または同様のもの）となり、要修理（ＳＥＲＶＩＣＥ  ＮＥＥＤＥＤ）指示（または同様のもの）が表示される。
【００１６】
図６は、ＡＷＧシステム１００の計算およびデータ処理要素にプログラムすることができるメータのタイプ、測定位置、および測定値を相関させるテーブルの一例である。メータ（例えば、ｐＨメータ、圧力メータなど）が、正常な動作範囲（すなわち、「許容可能範囲」）外にある各測定値を出す場合、一またはそれ以上の応答プロトコルがトリガされる。そのようにプログラムされた値は、局所的にまたは遠隔で変更可能である（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮまたはインターネットのようなネットワークに接続されたＡＷＧシステム１００を介して）。図６に示す値は単なる例であり、ＡＷＧシステムの特定の実施形態に応じて変更することができる。任意のまたは複数の測定値が、対応するプログラムされた許容可能範囲（すなわち、閾値）外にあると判定された場合、限定するものではないが、予め設定された水再循環レジメを含むセルフクリーニング応答がトリガされて、その持続時間および強度は、検出された値が正常な動作範囲（すなわち、許容範囲）外にある特定の測定位置および程度に依存する。
【００１７】
所定の好ましい実施形態では、測定値が「警報機の限界」を超える場合、機械は停止し、顧客は水の分注からロックアウトされる。「正常な動作範囲」は、機械の通常動作中に一般的に予想される値の範囲である。測定した量が「正常な動作範囲」を超えても、まだ「警報機の限界」に達していない場合、機械はセルフクリーニング動作を開始する。測定値は「セルフクリーニング範囲」内にあるが、機械は自動的にその状態を修正し、ずれた測定値をどうにかして「正常な動作範囲」に戻すように動作を調整する。
【００１８】
フィルタ後の圧力降下と流れの減少は、フィルタの汚れの兆候であり、マルチセンサー効果として扱うことができる。フィルタ後の溶存酸素（ＤＯ）の低下は細菌増殖の兆候であり、４未満へのｐＨの低下と共に、システム内のＨ２Ｓ生成の兆候になりうる。この状態は、フィルタ交換警報をトリガするか、またはシステムを再酸素化してフィルタ内の生物付着を防止するオゾンと再循環の適用となる。
【００１９】
改良されたＡＷＧシステム１００のいくつかの好ましい実施形態は、出力に一またはそれ以上のＴＤＳメータ１３２を、回収タンク１０６にＵＶセンサ１３４を、冷水タンク１１４にＵＶセンサ１３６を、水システムと品質保証表示、水再循環レジメ、およびパルス源出力水温管理サブシステムを実装している。このような機能の実装は、ＡＷＧシステムから直接分注された水が実際に安全で、清潔で、新鮮であるとのより直接的な安心と保証を公共飲用水に提供できるという点で、小容量の家庭用／業務用ＡＷＧシステムにおいて特に有用である。
【００２０】
周囲空気を有する環境で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器１００の実施形態は：（ａ）周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と；（ｂ）液体水の回収および貯蔵用の回収タンク１０６と；（ｃ）分注された容量の液体水を排出する分注出口部１４２と；（ｄ）回収タンク１０６と水出口部との間に量水連通状態に配置された二またはそれ以上の水質計と；（ｅ）プロセッサ要素と；を具える。プロセッサ要素は、一またはそれ以上のプロセッサを具えており、（ｉ）各水質計からの測定値を対応するプログラムされた許容範囲と比較し、それによって、それぞれのプログラムされた許容範囲外にある測定値を認識し；（ｉｉ）どの測定値が対応するプログラムされた許容範囲外にあるかに基づいて、少なくとも２つの異なる応答プロトコルのうちのいずれの一またはそれ以上が生じるかを決定し；（ｉｉｉ）一またはそれ以上の水質計からの測定値がそれぞれのプログラムされた許容範囲外にあるとき、大気水生成器に応答プロトコルの少なくとも１つを実行させる。
【００２１】
生成器１００の所定の実施形態では、応答プロトコルの１つは、フィルタ交換警報をトリガするステップを具える。追加でまたは代替的に、応答プロトコルの１つは、大気水生成器の液体水の分注を止めるステップを具える。
【００２２】
応答プロトコルの１つは、好ましくは、（ａ）どの水質計が、各々プログラムされた許容可能な範囲外にある測定値を生成しているか；（ｂ）測定された値が各々プログラムされた許容可能な範囲外に入る程度；の一方または両方に依存して、セルフクリーニング応答と、セルフクリーニング応答の期間と強度を具える。セルフクリーニング応答は、水再循環レジメを具えていてもよい。再循環レジメは、再循環水へのオゾンの導入を伴っていてもよい。
【００２３】
プログラムされた許容範囲および警報機の限界は、例えば、大気水発生器１００のグラフィックユーザインターフェース１２４によって、局所的に変更可能であり、大気水発生器１００とのネットワーク接続によって遠隔で変更可能である。
【００２４】
少なくとも１つの水質計は、回収タンク１０６または上部（例えば、冷水）タンク１１４内に放射されるＵＶ光の強度を測定するＵＶメーターであってもよい。さらに、ＡＷＧは、上流側および下流側を有する水フィルタ要素１１８を具えており、水質計の少なくとも１つは、水フィルタ要素１１８の下流側の水圧を測定する水圧計１２８である。水フィルタ要素１１８は、沈殿物およびＵＦフィルタのような個別のフィルタセットを具えていてもよい。少なくとも１つの水質計は、また、（ａ）回収タンク１０６に貯蔵された液体水の酸性度を測定するｐＨメーター１２６と、（ｂ）上部タンク内の液体水の溶存酸素レベルを測定するＯＲＰメータ１３０と、（ｃ）上部タンク１１４から分注バルブ１４０へ流れる液体水中の全ての溶解固形分を測定するＴＤＳメーター１３２とからなる群から選択することができる。
【００２５】
ＴＤＳメータ／センサ
【００２６】
従来の大気水発生器は、水から不純物を除去する処理の一部としてフィルタを使用することが多い。これらのフィルタは、通常、使用開始時に破過時間がある。消費者は、通常、フィルタの破過時間が経過するときを追跡または確認することができない。その結果、消費者は、水が飲用に適した状態になるまで、どれくらいの期間分注した水を捨てるべきかを確かめることができない。生成した水の過剰処分または処分不足は、新しいフィルタに伴う主要な問題である。
【００２７】
さらに、水フィルタを使用するシステム中にはフィルタの汚れが頻繁に発生する。温度、投入水質（例えば、濁度）および細菌増殖率を含む環境パラメータは、フィルタが汚れる速度に大きな影響を及ぼす。製造者の推奨する汚れ時間は、異なる水条件のすべてに適用できるとは限らない。これにより、安全でない水を消費者が使用する可能性がある。一方、投入時に非常に高い水質をもつシステムでは、製造元が指定した推奨時間よりフィルタが長く続くことがある。フィルタの時期尚早の交換は非常にコスト効率が悪い。
【００２８】
フィルタの使用開始時に、破過期間中、濾過された水のＴＤＳは、通常非常に高い（例えば、８００ｐｐｍ）。水がフィルタを通過するとき、この数は流入水の質に応じてもっと少なくなる。分注出口部１４２のすぐ前に配置したＴＤＳメータは、ユーザに水質に関する警告をし、ユーザがこの水を使用しないようにすることができる。また、消費者が、良質な水が分注されるまで、どのくらいの水を廃棄するかを知る助けとなる。
【００２９】
フィルタがいっぱいになって汚れが付くと、ＴＤＳが徐々に上がる。分注前にＴＤＳメータを配置することにより、使用者に、水質とフィルタの交換の必要性を警告することができる。これは、水質に応じて、製造者が推奨する時間の前後である。
【００３０】
例えば、分注出口１４２の直前にＴＤＳメータ１３２を配置して、分注されている水中の異物力価（濃度）を監視することができる。この力価測定は、バイオフィルム付着、バクテリア増殖、それらの組み合わせなどに共通の不純物増加の代わりになる。ＴＤＳレベルが所定の予め決められたレベルまで上昇した場合、システムは水の分注を停止するようにプログラムされていてもよいし、そのように構成されてもよい。追加でまたは代替として、「メンテナンス」ライトをシステムのディスプレイ（例えば、タッチスクリーン）１２４に表示するようにしてもよい。
【００３１】
図７を参照すると、ＡＷＧシステム１００の一またはそれ以上の実施形態において、ＴＤＳメータ１３２は、分注前のＴＤＳレベルを測定し、これを良好な水質レベルを表す予め設定された値と比較するように構成されている。このレベルが設定値よりも高い場合は、アラームが送信され、ユーザーに通知される。
【００３２】
したがって、一またはそれ以上のＴＤＳメータ１３２を開発して、最初の水フィルタの慣らし期間中に水中に存在する「デブリス」を監視することができ、また、フィルタの有効寿命中のバイオ汚染によるフィルタ段から下流の水中の「堆積物」の蓄積を監視することができる。
【００３３】
タンク内ＵＶ電球およびＵＶセンサ
【００３４】
紫外線（ＵＶ）は、水の消毒に水道業界で頻繁に使用されている。従来のＵＶシステムは、通常、水が流れる管またはチャネルに設置され、水がＵＶ光源を通過する際に水を消毒する。このようなシステムの一つの欠点は、ＵＶの細菌を殺して消毒する能力の有効性が、水質（特に濁度レベル）、ＵＶ光と水との接触時間、およびＵＶの放射強度によって、大きく異なることである。水がＵＶに露出した時間を、ＵＶ電球強度に掛けたものとして定義されるＵＶ線量は水質と細菌保護レベルの指標である。水が受けるＵＶ線量は、水質が変わると変化し、またＵＶ電球の経時変化によって変化することがある。これは水質に劇的に影響し、適切なＵＶ線量を十分に提供できないＡＷＧ機械システムの領域ではバイオフィルムの成長が観察されることがある。
【００３５】
図２、４、９および８を参照すると、ＡＷＧシステムの所定の好ましい実施形態では、貯蔵タンク内の、バイオフィルムや細菌の制御が、各タンク内に直接固定したＵＶ電球（例えば、１４４または１４６）を取り付けることによって提供されている。このような確認によって、生成され貯蔵された水についての最大接触時間（すなわち、ＵＶ電球強度に基づく可能な最大ＵＶ線量）を提供する。この高線量のＵＶは、生成した水の品質を損なうことないばかりでなく、貯蔵タンク内でのバイオフィルムの形成も防止する。さらに、各タンクにＵＶセンサ（例えば、１３４および１３６）を設置して、システム内のＵＶ線量を連続的に制御することが好ましい。
【００３６】
冷水／貯蔵タンク内にＵＶセンサを配置して、タンク内に配置したＵＶ電球の有効性を監視することができる。特に、ＵＶ電球が老化すると、そのスペクトルが減少し、したがって電球の細菌やウイルスを殺す効果が落ちることがある。ＵＶ電球を設けたタンク内にＵＶセンサを設置することで、タンク内の特定のＵＶ電球が許容レベルのＵＶ出力を保証することができる。対照的に、従来のＡＷＧ機械は、最後に電球を交換してからタンクを通過した水の量、あるいは、現在設置されているＵＶ電球の実際のリアルタイムでの有効性に関係なく、特定の使用期間の終わりにＵＶ電球を交換するように機械のオペレータに通知する時間経過プログラミングに専ら依存している。ここに開示されている改良策では、ＵＶ電球の有効性が所定の予め決められたレベル以下に低下した場合、システムが水の供給を停止するようにプログラムされるか、あるいはそのように構成されている。追加であるいは代替的に、「メンテナンス」ランプをシステムのディスプレイ（例えば、タッチスクリーン）１２４に表示するようにしてもよい。
【００３７】
図８を参照すると、回収タンク１０６内のＵＶ電球１４４をタンク内で水平に配向させ、対応するＵＶセンサ１３４はＵＶ電球に対して垂直に配置している。センサは、好ましくは、電球の長さ方向中央に配置するか、または電球の長さ方向中央に向かって配置され、電球に直接対向して最高強度のＵＶ光を受け取るようにすることができる。水平方向に配置することによって、水槽全体をカバーして、ボックス内に確実に影ができないようにし、細菌増殖の可能性を排除する。紫外線は全形状の細菌を殺すだけでなく、タンク全体を衛生的に保ち、細菌の増殖を防ぐのに役立つ。
【００３８】
図９を参照すると、冷水タンク１１４内のＵＶバルブ１４６は、冷水タンク内で垂直に配向されており、タンク１１４の幅の約１／４&#12316;１／３だけタンクの最も近い壁から距離が置かれている（例えば、図２参照）。対応するＵＶセンサ１３６は、タンクに水平方向に接続されている。センサの位置は、電球に垂直であり、受信する波長を大きくして、角変形を回避することが好ましい。
【００３９】
対応するＵＶセンサーと共にＵＶ電球をタンクに導入することにより、ＵＶ放射の強度と有効性を、様々な温度と水位で確認し、監視することができる。これによって、確実に微生物がなく、水の風味や匂いに悪影響を与える細菌の分泌のない水を維持するより清潔なシステムとなる。
【００４０】
周囲空気を有する環境内で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器１００の実施形態は：（ａ）周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と；（ｂ）液体水を貯蔵する第１タンクと；（ｃ）第１タンク内でＵＶ光を発するように構成されたＵＶエミッタと；（ｄ）ＵＶエミッタから放射されるＵＶ光の強度を測定するように構成されたＵＶセンサと；（ｅ）ＵＶ投与プロセスを実行するように構成されたＵＶコントローラと；を具える。このＵＶ投与プロセスは、（ｉ）目標ＵＶ線量を設定するステップと、（ｉｉ）ＵＶエミッタを作動するステップと；（ｉｉｉ）ＵＶセンサから測定強度を受け取るステップと；（ｉｖ）測定された強度および目標ＵＶ線量に基づいて作動期間を計算するステップと；（ｖ）ＵＶ作動期間の終了時にＵＶエミッタを停止させるステップと；を具える。
【００４１】
ＵＶコントローラは、ある間隔でＵＶ照射プロセスを繰り返すように構成されている。ＡＷＧシステムは：（ａ）液体水を貯蔵する第２タンクと；（ｂ）第１タンク（例えば、回収タンク１０６）から第２タンク（例えば、冷水タンク１１４）に液体水を送るように構成したウォーターポンプ１２０と；を具える。ＵＶコントローラは、更に、液体水が第１タンクから第２タンクにポンピングされるたびに、ＵＶコントローラがこのポンピングに先立ってＵＶ照射プロセスを行うように構成することができる。
【００４２】
ＵＶエミッタ（例えば、１４４または１４６）は、エミッタ軸に沿って伸長している（例えば、それぞれ１４５または１４７）。対応するＵＶセンサ（例えば、１３４または１３６）は、視軸（例えば、それぞれ１７８または１７８）を有する。視軸はエミッタ軸に対して垂直に配置されている。
【００４３】
タンク内ＵＶバルブを有するＡＷＧシステムの実施形態は、更に：（ａ）第１タンク１０６から水を受け取るように構成した第２タンク１１４と；（ｃ）第２タンク１１４内でＵＶ光を照射するように構成された第２のＵＶエミッタ１４６と；（ｄ）第２のＵＶエミッタ１４６から照射されたＵＶ光の強度を測定するように構成した第２のＵＶセンサ１３６と；（ｅ）第２のＵＶ照射プロセスを実行するように構成した第２のＵＶコントローラと；を具える。第２のＵＶ照射プロセスは；（ｉ）第２の目標ＵＶ線量を設定するステップと；（ｉｉ）第２のＵＶエミッタ１４６を作動するステップと；（ｉｉｉ）第２のＵＶセンサ１３６から第２の測定強度を受け取るステップと；（ｉｖ）第２の測定強度と第２の目標ＵＶ線量に基づいて第２の作動期間を計算するステップと；（ｖ）第２のＵＶ作動期間の終了時に、第２のＵＶエミッタを作動を止めるステップと；を具える。
【００４４】
システム動作と水質保証表示
【００４５】
ＡＷＧシステム１００の実施形態は、システム動作と水質保証表示（例えば、グラフィックアイコン）を表示するようにプログラムされ、及び／又は、構成されており、消費者が消費しようとしている水質に潜在的に影響を与える可能性がある、水質またはシステム動作の欠陥をリアルタイムで消費者に通知することができる。このような表示は、例えば、タッチスクリーン１２４上の「ＴＷＯＭ  ＴＨＵＭＢＳ  ＵＰＡＶＡＴＥＲ  ＩＳ  ＧＯＯＤ  ＴＯ  ＤＲＩＮＫ」保証アイコン表示であり、これは、ＵＶ電球が最適な所定の範囲内で動作していること、及び水のＴＤＳ測定値が、容認できないまたは望ましくない程度の不純物を示唆するようなレベルよりもかなり低いこと、を反映している。
【００４６】
水の再循環
【００４７】
大気水発生器は、通常、分注前の水を貯蔵する貯蔵タンクを使用する。これらの貯蔵タンクは一般にプラスチックまたは金属でできている。プラスチック容器は、フタル酸（発ガン物質である）を含む有機物を水に浸出させることがある。金属容器は、金属またはおそらくコーティング材料を水に浸出させることがあり、これは飲料水の限界以下の濃度ではあるが、生成した水に味や臭気を付ける可能性がある。バイオフィルムは静止した水を好み、移動する水中では形成されないので、停滞した水は、容器壁上にえバイオフィルムを形成する完璧な環境となる。
【００４８】
バイオフィルム形成を防ぎ、浸出した化学物質を水から除去するために、貯蔵した水を、フィルタセット１１８を通して再循環させ、化学物質や細菌の形成を除去することができる。ここに説明したＡＷＧシステム１００の実施形態は、例えば、冷水および／または貯蔵タンク１１４から水を再循環させ、様々なフィルタを通して、それぞれのタンク１１４に戻すようにプログラムするおよび／または構成するようにしてもよい。このようなレジメは、冷水タンク１１４上に水が停滞するのを防ぎ、したがってそれぞれのタンク内に細菌が蓄積するのを防ぐのに役立つ。一例として、毎晩午前２時から午前６時まで、冷水タンク内の水が、フィルタ１１８を通って下方に再循環されている。（例えば、４回）、タンク１１４内に戻す。このような構成と方法は、タンク内の水の停滞を防ぐばかりでなく、ウルトラフィルタを通過することで、水中のＴＯＣ数が減少する。これは、細菌増殖をほぼゼロに保つ特別な能力を実験的に示すものである。
【００４９】
タンク内に貯蔵された水の再循環は、（ａ）タンクオーバーフローの可能性なしに水再循環を制御する一またはそれ以上のレベルセンサ、（ｂ）再循環時間を考慮して好ましい時間に設定する時間コントローラ、例えば、騒音軽減とエネルギーコスト；（ｃ）制御された水の循環を提供する流量制御装置と、（ｄ）再循環は、貯蔵された水を関連するフィルタを通ってメインタンクに戻すことができる（例示的な実施形態は図１０に図式的に示されている）。
【００５０】
再循環は、定期的にまたは不定期に実行できる。たとえば、システムを長期間（例えば、２〜３日後に）使用しなかった後に頻繁に生じることがある、ＴＤＳメーター１３２が水中により高濃度の全溶解固形分を検出するような場合は常に、不定期ベースで実行できる。
【００５１】
パルス源出力水温管理サブシステム
【００５２】
水の消費者は、冷たさと熱さの両方で、水温に関して独自の好みを持っている。たとえば、非常に一般的な「要求」は、緑茶を飲む人によるものであった。明らかに緑茶は、コーヒーやレギュラーティーよりも低い温度で飲むように作られている。
【００５３】
様々なタイミングのソレノイドパルスを使用する（例えば、一連の冷水ソレノイドと温水ソレノイドの連続的な開閉とその期間を制御する）ことにより、ＡＷＧシステムは、オンデマンドでリアルタイムに特定のユーザに望ましい正確な温度の水を提供する。
【００５４】
一例として、ＡＷＧシステム１００の温水タンク１１６は、温水タンクの水温を２００°Ｆに維持するように設定することができ、一方、冷水タンク１１４は３７°Ｆに設定することができる。従来の水分注装置では、ユーザは通常、温水用には温水分注ボタンを押し、（これによって、例えば、２００°Ｆの水を受けとる）または冷水用には冷水ボタンを押す（例えば、３７°Ｆの水を受けとる）。非常に対照的なことに、ここに記載した改良は、ＡＷＧシステム１００の特定の好ましい実施形態を、温水タンクに設定した上限高温値と、冷水タンクの実際の下限値との間の、任意の温度で水を「要求する」表示オプションをユーザに提供できるようにしている。ユーザが選択した分注した水の温度は、温水ラインおよび冷水ライン（例えば、上部の温水／冷水タンクから）のソレノイドバルブに送られた、対応する予め設定された「開」および「閉」インパルスセットによって生成される。これによって、開と閉の適切な調整が行われ、ユーザが選択した温度で水が分注される（例えば、緑茶またはスープの場合は１７０°Ｆ）。
【００５５】
周囲空気を有する環境で動作し、周囲空気から飲料水を生成する大気水生成器１００の実施形態は：（ａ）周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成された水生成要素と；（ｂ）冷蔵した体積の液体水を冷水温度まで冷却する冷水タンク１１４と；（ｃ）加熱した体積の液体水を冷水温度よりも高い温水温度まで加熱する温水タンク１１６と；（ｄ）生成機１００から水を分注できる水分注出口１４２と；（ｅ）冷水タンク１１４から水分注出口１４２への水の流れを制御する冷水バルブ１４０ａと；（ｆ）温水タンク１１６から水分注出口への水の流れを制御する温水バルブ１４０ｂと；（ｇ）発生器のユーザが分注温度を選択できるように構成され、この分注温度が冷水温度と温水温度との間にある分注温度選択インターフェース（例えば、インターフェース１２４を介して）と；（ｈ）分注温度選択インターフェースと電気的に通信し、温水バルブと冷水バルブの開閉を協調的に制御するように構成されて、分注された液体水を選択された分注温度に維持する分注温度コントローラと；を具える。
【００５６】
任意に選択された分注温度について、分注温度コントローラは、各バルブコマンドプロトコルを実行するように構成されており、このバルブコマンドプロトコルは、冷水および温水バルブの開閉のタイミングと持続時間を規定する。冷水バルブおよび温水バルブはそれぞれソレノイドバルブ１４０であってもよい。バルブコマンドプロトコルは、冷水バルブと温水バルブとの間の可変タイミングで一連のソレノイドパルスを作動することができる。分注温度コントローラは、ユーザが分注温度を選択した後、各バルブコマンドプロトコルを計算するように構成されている。分注温度コントローラは：（ａ）冷水タンク温度センサによって冷水温度を決定し、（ｂ）温水タンク温度センサによって温水温度を決定し；（ｃ）少なくとも部分的に冷水温度と温水温度に基づいてバルブコマンドプロトコルを計算するステップと；を具える。
【００５７】
選択可能な分注温度は、冷水温度と温水温度との間の一またはそれ以上の温度範囲内にある。分注温度選択インターフェースは、この一またはそれ以上の温度範囲をユーザに表示するように構成することができる。
【００５８】
ＡＷＧは、冷水バルブおよび温水バルブと流体を受ける連通状態の混合セクションを具えていてもよく、この混合セクションは、冷水タンクから冷水バルブを通って流れる水を、混合した水が生成器から水分注出口を介して分注される前に、温水タンクから温水バルブを通って流入する水とを混合するように構成されている。このような実施形態では、分注温度コントローラは、（ｉ）混合セクションと連通している分注水温センサによって混合水の温度を決定し、（ｉｉ）少なくとも部分的に混合した水の温度に基づいてバルブ制御プロトコルを調整するように構成されている。
【００５９】
改良されたＡＷＧシステムのいくつかの好ましい実施形態は、冷気出力変更サブシステム、流入空気予冷、および可変速ファンのうちの一またはそれ以上を実装することができる。このような特徴の実装は、大容量のＡＷＧシステム（図１１および図１２に符号３００で示すものなど）において特に有効であり、水生成および静菌効率を著しく改良することができる。
【００６０】
冷却エアの方向変換
【００６１】
大気水生成装置は、水凝縮プロセスの一部の副生成物として冷たい空気を生成する。この冷たい空気にはいくつかの用途があるが、それらのすべてを活用することは難しい。例えば、冷たい空気をタンクの上に流して細菌の増殖速度を低下させることが利点の１つである。もう１つは、冷たい空気をコンデンサコイルの上に移動させる機会である。これにより、圧縮機の高圧側圧力が低下し、それに応じて機械の消費電力が低減される。このような構成および方法は、明らかに、コンパクトでコスト効率の良い機械に多目的の利点を提供する。
【００６２】
図１２及び図１３を参照すると、ＡＷＧシステム内でコアンダ効果を使用して適切な垂直オフセット１４８、水平（横）自由空間１５０、及びバッフル１５２を設けることにより、冷気リダイレクションサブシステム及び方法は、比較的小さなスペースで関連する利点を提供することができる。冷気リダイレクションサブシステムおよび方法は、システムの蒸発コイル１０２から流出したより冷たい空気を、組み合わせた回収および貯蔵タンク１３８に向けることができる。これは、例えば、タンク１３８内の貯蔵水が約６０°Ｆ以下に維持される結果となる。したがって、このサブシステムは、貯蔵された水を消費者にとって望ましい５５&#12316;６０°Ｆの分注温度に保つことができる（すなわち、別個の冷却プロセスおよび関連する構成要素／エネルギーなしで）だけでなく、貯蔵タンク内の細菌増殖を遅らせる働きをする。
【００６３】
特に図１２を参照すると、冷気リダイレクションサブシステムおよび方法の例示的な実施形態では、空気がファンを出て（位置１５４で）、タンク１３８の頂部に下方に向けて排出される。垂直オフセット１４８は、空気流を十分に発達させるファンからの流出と、タンクの周りの空気流との間で維持される。冷たい空気が水平間隔１５０内でタンクの側面の周りを循環し、タンク周囲で完全な混合と均一な冷気温度を可能にする。凝縮器コイルの下側の、好ましくは板金部品からできているバッフル１５２が、コアンダ効果を作る。この効果によって、冷たい空気の流れを分けて、例えば循環冷却空気の３５〜４５％が凝縮器コイル１０４へ向かって上昇し、この空気の５５〜６５％がタンク１３８に向かって下方に移動する。
【００６４】
図１１および図１２に示す大容量（例えば、１００ガロン）のＡＷＧシステムの例を特に参照すると、タンクとファン１１０からの排出の間に約２−５インチの垂直オフセット１４８を維持することが好ましい。このような大容量のＡＷＧシステムでは、循環ファン１１０は、好ましくは、直接作動型、二重インレット、前方湾曲型の、１ＨＰファンであってもよい。機械３００のフレームとタンク１３８との間には、約１〜３インチの水平間隔１５０を維持することが好ましい。流動空気に曝された曲面を有するバッフル１５２は、コアンダ効果により、凝縮器入口とタンク１３８との間の空気流を分ける。
【００６５】
図１２を参照すると、この例示的な実施形態では、高温の周囲空気（例えば、８０°Ｆ）が断面図の左側に入る。周囲空気は、冷たい蒸発器コイル１−２の上に引き込まれ、温度が低下する（例えば、約４０°Ｆ）。冷却空気１５８は、ファン１１０を通って移動し、貯蔵タンク１３８の上に排出される。空気が貯蔵タンクの周りを循環すると、空気の一部がコアンダバッフル１５２で上向きになり凝縮コイル１０４に送られる。凝縮器コイルのその領域から出てくるより暖かい空気１６３がＡＷＧシステムに存在し、蒸発器で冷却した空気１５８を凝縮器加熱空気１６３から分離するシュラウド１６５によって案内される。
【００６６】
図１２を参照すると、周囲空気を有する環境下で動作し、周囲空気から飲料水を生成する大気水生成器１００の実施形態は：（ａ）周囲空気からの水蒸気を液体水に変換するように構成されており、コンデンサコイル１０４を具える水生成要素と；（ｂ）水生成要素と水を受ける連通状態にあり、第１の外側表面部分を有する貯蔵タンク１３８と；（ｃ）第１の外側表面部分と空気流連通状態にあるファン要素と；（ｄ）第１の外側表面部分と凝縮コイル１０４との間の空気流連通状態にあるコアンダバッフル１５２と；を具える。
【００６７】
凝縮器コイル１０４は、コアンダバッフル１５２と空気流連通状態にある一またはそれ以上の気流入口チャネル１６１を具える。このような場合、一またはそれ以上の空気流入口チャネル１６１は、チャネル軸１６２に沿って延在しており、チャネル軸と第１の外側表面部分１４８は互いに同一平面上にない。さらに、貯蔵タンク１３８は、第１の外側表面部分１６０と非同一平面で空気流連通した状態にある横方向外側表面部分１６４を具えている。この場合、コアンダバッフル１５２は、第１の外側表面部分１６０からの空気流の第１の部分１６６を凝縮器コイルに向けて、外側表面部分１６０からの空気流の第２の部分１６８が、一またはそれ以上の横方向外側表面部分１６４に沿って流れるように構成されている。一またはそれ以上の横方向外側表面部分は、第１の外側表面部分に対して直交して延在している。
【００６８】
図１２に示す実施形態にも示されているように、水生成要素は、蒸発器コイル１０２を具え；ファン要素１１０は、蒸発器コイル１０２と第１の外側表面部分１６０との間に空気流連通状態に配置されている。空気排出ファン１１２は、凝縮器コイル１０４と大気水発生器システム３００の外部の周囲環境との間で空気流連通状態に配置されている。
【００６９】
受動ヒートパイプサブシステム
【００７０】
従来の大気水生成は、比較的エネルギー集約的な形態の水生成である。伝統的な都市水の電力コストの業界の見積もりは１．０ｋＷ×ｈｒ／ガロンである。従来のＡＷＧは、３−４ｋＷ×ｈｒ／ガロンの間で健闘していた。温度の低下は、圧縮機の作業負荷とそのエネルギー消費を低下させる。
【００７１】
受動ヒートパイプ構成をＡＷＧシステムの一実施形態で用いて、流入空気が蒸発器コイル１０２に接触する前にその流入空気を予冷する（温度を低下させる）ことができる。これは、コンプレッサで実行する必要のある作業量を減らして入ってくる周囲空気温度を露点まで降下させて凝縮液を生成することによって、ＡＷＧシステムのエネルギー使用量が節約される。
【００７２】
図１４を参照すると、ヒートパイプサブシステム４００および方法の概略が示されている。位置４０２では、周囲空気（例えば、８０°Ｆ／０．０１３２１グレイン／ポンド）がＡＷＧシステムに入り、ヒートパイプの第１段に遭遇する。位置４０４において、ヒートパイプの第１段の低温表面が、空気の温度を低下させる。位置４０６において、より低温の空気（例えば、６５°Ｆ／０．０１３２１グレイン／ポンド）が位置４０８にある蒸発器コイルに接近する。この空気流は、温度は低いが水分量は同様である。位置４０８において、蒸発器コイルは、空気流の温度を露点まで低下させるのに必要なエネルギーを費やして、液体水がコイルの外で凝縮するようにする。蒸発器コイルに到達する空気の温度が低下しているので（例えば、８０°Ｆから６５°Ｆ）、必要なエネルギー量が少なくてすむ。位置４１０において、水が蒸発器コイルの外で凝縮する。位置４１２において、露点温度の冷たい空気はもはや必要とされず、ヒートパイプの第２段に送られる。位置４１４において、冷たい空気はヒートパイプの表面を通過し、内部の冷媒を凝縮させる。この凝縮された冷媒は、勾配のある管４１６を通って第１段に戻るように排出され、位置４０２でこれが繰り返される。冷媒の受動的で非機械的な再循環により、低エネルギー消費プロセスにできる。
【００７３】
特に、ＨＶＡＣ業界におけるヒートパイプは、典型的には、水分を除去するために、１インチあたりのフィン数が少ない（例えば６本）ように設計される。本発明のＡＷＧシステムの用途に開発されたヒートパイプは、好ましくは、より多いフィン数（例えば、１２）／インチを有する。空気の速度も最適化することができる。ＡＷＧ用途では、この速度は、他の業界で見られる従来の２００ｆｐｍと比較して、好ましくは毎分４００フィートに近くなければならない。
【００７４】
可変速ファン
【００７５】
可変速ファンを実装してもよい。ファン速度（例えば、ファン１１０の）を上げると、蒸発器コイル１０２の冷却面を流れる空気の量が増加し、周囲温度および湿度条件がより低い時に特に有用となる。これとは対照的に、周囲条件が特に水の生成に適している場合、ファン速度を低下させると水生成効率が高くなり、エネルギー使用量が減少する。
【００７６】
リバーシブル温水／冷水ライン
【００７７】
大気水生成装置は、製造後および使用者が消費する前に水を貯蔵する高滅菌環境を維持する構成要素とプロセスを実装している。残念ながら、この安全で清潔で滅菌された貯蔵環境と装置の分注ポイントとの間の配管は、自動的に洗浄するのが困難であるか、ほとんど不可能であることが多い。ＡＷＧシステムの貯水タンク１１４と分注ポイント１４２との間の配管は、細菌が容易に増殖できる。一例として、測定値は、清潔な貯蔵容器と従来のＡＷＧ機械の分注部分との間には、約２００の従属栄養プレート（ＦＩＰＣ）の差が示されている。貯蔵容器と分注との間のＨＰＣの増加は、主に、または低温分注ラインにおいてのみ生じることが実験的にわかっている。温水分注ラインの高温は、一般にＨＰＣの増加を防止していた。
【００７８】
改良されたＡＷＧシステム１００の特に好ましい実施形態では、温水および冷水ラインが定期的に反転され、温水ラインからの温水で冷水ラインを「消毒する」ようにしている。冷水分注ライン殺菌サブシステム５００の一の例示的実施形態に関連する構成要素およびプロセスが図５に示されている。符号５０２で、冷水貯蔵タンク１１４などの滅菌容器内に水が保存される。符号５０４で、冷水はタンクから引き出され、反転バルブ５０６に入る。符号５０８で、反転バルブが消勢されると、冷水が左に流れる。符号５１０において、反転バルブ５０６の後、冷水が、第１の分注バルブ５１２を通ってユニットから出る。符号５１４において、水がタンクからヒータ５１６に引き出されて、ヒータ５１６に入る。分注された温水は配管を浄化し、反転バルブ５０６に入る。符号５１８では、非通電状態で、温水が底部中央に入り、底部右側に流れる。符号５２０において、反転バルブ５０６の後、冷水が、第２分注バルブ５２２を通ってユニットから出る。符号５２４において、定期的に反転バルブが付勢される。これにより、内部のソレノイドバルブ５０６が左に移動する。このシフトが起こると、ポイント５０４から入ってくる冷水がポイント５１８を通って反転バルブを出る。ＡＷＧシステムは、温水用および冷水用の２つの分注ボタン（５２６ａおよび５２６ｂ）を有する。途切れることのない顧客体験をサポートするために、これらのボタンの応答は反転バルブで調整する必要があり、あるいは、ユーザーが冷水ボタンを押したときにお湯を得ることがある。特注の電子制御モジュール５２８は、反転バルブ５０６、電磁バルブ５１２および５２２、および分注ボタンを接続しており、反転バルブの付勢状態に基づいてボタンの応答を反転させる。電子制御モジュール５２８は、好ましくは、温水が両方の分注ラインを通過して反転バルブを定期的に付勢し、細菌を確実に除去することができる。
【００７９】
周囲空気を有する環境内で動作し、そこから飲料水を生成する大気水生成器１００の実施形態は：（ａ）水蒸気を周囲空気から液体水に変換するように構成された水生成要素と；（ｂ）この液体水を貯蔵する水タンク１１４と；（ｃ）第１のバルブ構成と第２のバルブ構成との間で動作する反転バルブ５０６と；（ｄ）水タンクと反転バルブとの間を流体連通している温水ラインであって、水加熱要素５１６を具える温水ラインと；（ｅ）水タンク１１４と反転バルブとの間で流体連通状態にある冷水ラインと；（ｆ）生成器１００から水を分注できる水分注出口１４２と；（ｇ）反転バルブ５０６と水分注出口１４２との間で流体連通状態にある第１の分注ラインと；（ｈ）第１分注ラインを通る水の流れを制御する第１分注バルブ５１２と；（ｉ）反転バルブ５０６と水分注出口１４２との間で流体連通状態にある第２の分注ラインと；（ｊ）第２分注ラインを通る水の流れを制御する第２分注バルブ５２２と；を具える。反転バルブ５０６が第１のバルブ構成にあるとき、冷水ライン１６９は第１の分注ライン１７２と流体連通し、温水ラインは第２の分注ライン１７４と流体連通する。反転バルブ５０６が第２のバルブ構成にあるとき、冷水ライン１６９は第２の分注ライン１７４と流体連通し、温水ライン１７０は第１の分注ライン１７２と流体連通する。
【００８０】
流れ反転制御モジュール５２８は、バルブ構成の間で反転バルブ５０６を周期的に切り替えるように構成されている。特定の好ましい実施形態では、周期的切り替えの頻度を、１時間乃至１週間とすることができる。
【００８１】
低温分注ライン滅菌サブシステムを有するＡＷＧシステム１００は、更に、冷水分注ボタンと温水分注ボタンを具えていてもよい。所定の実施形態では、反転バルブが第１のバルブ構成にあるとき、流れ反転制御モジュールが、冷水ボタンの起動時に第１の分注バルブを開き、温水ボタンの起動時には第２の分注バルブを開くように構成されている。同様に、反転バルブが第２のバルブ構成にあるとき、逆流制御モジュールは、冷水ボタンの起動時に第２の分注バルブを開き、温水ボタンの起動時に第１の分注バルブを開く。
【００８２】
水生産性メータ
【００８３】
ＡＷＧシステムの好ましい実施形態は、温度センサと湿度センサの両方を具えている。これらのセンサの両方からのデータは、湿度計チャート（例えば、ＡＷＧシステムのアプリケーションとＭＣＵ内でプログラムされた）と対照して分析することができ、これにより、現在の状況下でシステムがどれだけの水を生成することができるかをリアルタイムの画像でユーザに提供することができる。
【００８４】
オフィスウォータークーラーメッセージング機能
【００８５】
ＡＷＧシステムの所定の好ましい実施形態は、オフィスユーザがマシンの対話型タブレットを介して（例えば、タッチスクリーンインターフェース１２４を介して）互いに通信できるようにプログラムすることができる。例えば、オフィスマネージャーは、午後３時に大会議室での大きなプレゼンテーションをオフィスの労働者にリマインドするように、タブレットをプログラムすることができる。関連するプログラム（例えば、アプリケーション）は、その日、その週、その他に取り交わされたすべての小さなメッセージ交換をすべて反映するドロップダウンキーボードおよびサイドスクロールパネルを提供することができる。
【００８６】
本発明の実施形態を図示し説明してきたが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を例示し説明することを意図していない。 むしろ、本明細書で使用される用語は、限定ではなく説明のための言葉であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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