(57)【要約】  この発明に係る水処理システムは、都市用水、井戸水、汽水及び汚れを含む水のような水源から来る入口点からの水に含まれる何らかの硬度誘発種の一部を除去することによって、処理水又は軟水を使用地点に提供する。この水処理システムは、通常、処理水を使用地点に送り出す前に、少なくとも数種の望ましくない種を含む水を処理する。この水処理システムは、電気化学装置と直列の貯蔵システムを有する。水処理システムの電気化学装置は、水の電気分解又は分極を最小限に抑えるために、低い電流及び低い流量で操作され、そのことはスケール形成を最小限に抑える。
2007511349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を入口点から電気化学装置に導入することと、
処理水を生成するためにヒドロキシルイオンの発生を抑制しながら、電気化学装置内の水からの何らかの望ましくない種の少なくとも一部を除去することと、
処理水の少なくとも一部を使用地点に分配することとを含む処理水の生成方法。
【請求項２】
処理水を貯蔵システム内に貯蔵することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ヒドロキシルイオンの発生を抑制しながら、何らかの望ましくない種の少なくとも一部を除去する際に、電流を限界電流密度未満で印加することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの水の特性を測定することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
測定された水の特性に基づき、電気化学装置の操作パラメータを調整することを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
測定された水の特性に基づき、処理水の少なくとも一部を使用地点に分配することを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
測定された水の特性に基づき、電気化学装置への水の流量を調整することを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項８】
処理水の少なくとも一部を加圧貯蔵システム内に貯蔵することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
処理水を加圧貯蔵システム内に貯蔵する際に、処理水を加圧貯蔵システムの処理水領域内に貯蔵することを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
電気化学装置は、電気再生式脱イオン装置を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
入口点から電気化学装置に水を導入することと、
水からの何らかの望ましくない種の除去を促進し、かつ処理水を生成するために、電気化学装置を介して限界電流密度未満の電流を印加することと、
限界電流密度未満の電流を維持することとを含む処理水の生成方法。
【請求項１２】
処理水を貯蔵システム内に貯蔵することを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
水の特性を測定することを更に含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電流を印加する際に、測定された水の特性に基づき、電流を調整することを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
入口点から水を導入する際に、測定された水の特性に基づき、水の流量を調整することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
処理水の少なくとも一部を使用地点に分配することを更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
入口点に流体的に接続された貯蔵システムと、
入口点及び貯蔵システムに流体的に接続された電気化学装置と、
電気化学装置に電流を提供する電源と、
電流を限界電流密度未満に規制する制御装置とを含む水処理システム。
【請求項１８】
貯蔵システムの下流及び使用地点に流体的に接続された分配システムを更に含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つの水の特性センサを更に含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
電気化学装置が電気再生式脱イオン装置を含む請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
貯蔵システムが加圧される請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
入口点に流体的に接続可能な貯蔵システムを提供することと、
貯蔵システムに流体的に接続可能な電気化学装置を提供することと、
電気化学装置に電流を提供する電源を提供することと、
電流を限界電流密度未満に規制する制御装置を備えることとを含む水処理を促進する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、水を処理するシステム及び方法、特には水分極を最小限に抑えながら、水を処理するために設計され、かつ操作される電気化学装置を組み込む水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
硬水は、軟水化、すなわち硬度イオン種を除去することによって処理できる。かかる種を除去するシステムの例は、イオン交換床を使用するものを含む。かかるシステムにおいて、硬度イオンは、イオン交換樹脂の表面で混合されている逆帯電したイオン種にイオン結合されるようになる。イオン交換樹脂は、最終的にイオン結合した硬度イオン種で飽和するようになるので再生されねばならない。再生は、結合した硬度種を、塩化ナトリウムのような可溶性が高いイオン種と置換することを通常伴う。イオン交換樹脂に結合した硬度種は、ナトリウムイオンによって置換され、かつイオン交換樹脂は、再度その後の軟水化ステップに使用できる状態になる。
【０００３】
これと異なるシステムが既に開示されている。例えばＤｏｓｃｈは、米国特許第３１４８６８７号明細書でイオン交換樹脂を使用する軟水装置を含む洗浄機を教示している。同様に、Ｇａｄｉｎｉ等は、国際特許出願公開第ＷＯ００／６４３２５号で、水の硬度を減少させる改良された装置を有する水を使用する家庭電化製品を開示している。Ｇａｄｉｎｉ等は、制御システム、外部水源からの給水システム、及び電気化学電池による軟化システムを有する家庭電化製品を教示している。
【０００４】
いわゆる電気再生式脱イオン方式（ＥＤＩ）は、水を軟水にするために使用できる一つの方法である。ＥＤＩは、イオン輸送に影響を与えるために、電気的に活性な媒体（以下「電気活性媒体」）及び電位を使用して液体からイオン性種を除去する工程である。電気活性媒体は、イオン性種の収集と放出を交互に行うか、又はイオン若しくは電子置換メカニズムによって連続的にイオンの輸送を容易にするために機能し得る。ＥＤＩ装置は、永久又は一時的荷電を有する媒体を含むことができ、かつ性能を達成又は強化することを目的とする電気化学反応を引き起こすために操作できる。これらの装置は、半透性イオン交換又は両極性膜のような電気活性膜も含む。
【０００５】
連続的電気再生式脱イオン方式（ＣＥＤＩ）は、一次サイジングパラメータが、媒体を通る輸送であって、媒体のイオン容量でない工程である。典型的なＣＥＤＩ装置は、電場応答性半透性アニオン及びカチオン交換膜を含む。膜間の空間は、入口及び出口を有する液体流れ区画を作るように構成される。横方向直流電界が、区画の境界で電極を使用して外部電源によって与えられる。しばしば、電極区画は、電極からの反応生成物が、他の流れ区画から分離できるように提供される。電界を与えると、液体中のイオンは、そのそれぞれの対電極に引き付けられる。陽極に面する電気活性アニオン浸透膜、及び陰極に面する電気活性カチオン膜に接する隣接区画は、通常、イオン減耗されるようになり、かつ陽極に面する電気活性カチオン浸透膜、及び陰極に面する電気活性アニオン膜に接する区画は、通常、イオン濃縮されるようになる。イオン減耗（以下単に減耗という）区画内、及び実施態様によってはイオン濃縮（以下単に濃縮という）区画内の容量は、電気的に活性な、又は電場応答性媒体を同様に含む。ＣＥＤＩ装置において、媒体は、密接に混合したアニオン及びカチオンイオン交換樹脂又は繊維を含み得る。電気活性媒体は、通常、区画内のイオンの輸送を強化し、かつ制御された電気化学反応の基質として関与し得る。電気再生式脱イオン装置は、例えば米国特許第４６３２７４５号、第４９２５５４１号、及び第５２１１８２３号明細書でＧｉｕｆｆｒｉｄａ等によって、米国特許第５２５９９３６号及び第５３１６６３７号明細書でＧａｎｚｉによって、米国特許第５１５４８０９号明細書でＯｒｅｎ等によって、かつ米国特許第５２４０５７９号明細書でＫｅｄｅｍによって記載されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一つの観点から見て、処理水の生成方法を提供する。この方法は、水を入口点から電気化学装置に導入することと、処理水を生成するためにヒドロキシルイオンの発生を抑制しながら、電気化学装置内の水からの何らかの望ましくない種の少なくとも一部を除去することと、処理水の少なくとも一部を使用地点に分配することとを含むことができる。
【０００７】
１つ以上の実施態様によれば、本発明は、処理水の生成方法を提供する。この方法は、入口点から電気化学装置に水を導入することと、水からの何らかの望ましくない種の除去を促進し、かつ処理水を生成するために、電気化学装置を介して限界電流密度未満の電流を印加することと、限界電流密度未満の電流を維持することとを含むことができる。
【０００８】
１つ以上の実施態様によれば、本発明は、水処理システムを提供する。システムは、入口点に流体的に接続された貯蔵システムと、入口点及び貯蔵システムに流体的に接続された電気再生式脱イオン装置と、電気化学装置に電流を提供する電源と、電流を限界電流密度未満に規制する制御装置とを含む。
【０００９】
１つ以上の実施態様によれば、本発明は、水処理を促進する方法を提供する。この方法は、入口点に流体的に接続可能な貯蔵システムを提供することと、貯蔵システムに流体的に接続可能な電気化学装置を提供することと、電気化学装置に電流を提供する電源を提供することと、電流を限界電流密度未満に規制する制御装置を提供することとを含む。
【００１０】
本発明の他の利点、新しい特徴及び目的は、概略的であり、かつ一定の比率で書かれることを意図しない添付図面と併せて考慮されたとき、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるはずである。図では、種々の図中で例示される同一又は実質的に類似する各部品は、単一の数字又は表記によって表される。明瞭にするため、全ての図の全ての部品に標識が付けられているわけではなく、当業者が本発明を理解することを可能にするために、例示が必要でないときには本発明の各実施態様の全ての部品が示されているとは限らない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい、しかしこれに限定されるとは限らない実施態様は、例として、かつ添付図面を参照して記載される。
【００１２】
本発明は、産業、商業及び住宅用途における水処理システム又は浄化及び処理水を提供する方法を対象にする。この処理システムは、都市用水、井戸水、汽水及び汚れを含む水のような、水源からの水に含まれる何らかの硬度誘発種の少なくとも一部を除去することか、又はその濃度を減少させることによって、処理水又は軟水を使用地点に提供できる。このシステムの他の用途は、飲食料品、糖類の処理及び加工、化学、製薬、飲食料品、廃水処理、及び発電産業のような種々の産業にある。
【００１３】
水処理システムは、通常、水源から水を受け、かつ処理水を使用地点に送り出す前に少なくとも数種の望ましくない種を含む水を処理する。処理システムは、通常、電気再生式脱イオン装置のような、但しそれに限定されない電気化学装置と直列に貯蔵システムを有する。本発明の実施態様によっては、処理システムは、水の少なくとも１つの特性、又は処理システムの操作条件を測定するセンサを更に含む。本発明の他の実施態様では、処理システムは、処理システムの少なくとも１つの操作パラメータ、又は処理システムの部品を調整又は規制するための制御装置も含む。電気化学装置は、水のような流体から、硬度誘発種のような何らかの望ましくない種を除去するか又はその濃度を減少できるいかなる装置又はシステムも含むことができる。かかる装置又はシステムの例には、電気再生式脱イオン装置、電気透析装置、並びに容量式脱イオン化装置を含む。
【００１４】
図１は、本発明の１つの実施態様による水処理システムの概略工程流れ図を示す。水処理システム１０は、通常、上流端で水源又は入口点１４に、及び通常、下流端で電気再生式脱イオン装置１６にも流体的に接続された、貯蔵システム１２を含む。水処理システム１０は、通常、貯蔵システム１２の下流に流体的に接続された使用地点１８を含む。本発明の幾つかの実施態様によれば、水処理システム１０は、センサ２０と、電気再生式脱イオン装置１６のような電気化学装置に電力を提供する電源２４を制御又は規制する制御装置２２を有することができる。電気再生式脱イオン装置１６は、通常、貯蔵システム１２内に貯蔵し、かつ使用地点１８へ最終的に送り出すための処理水を生成するために、入口点１４から流れる被処理水から望ましくない種を除去する。電気再生式脱イオン装置１６によって除去される望ましくない種は、通常、補助的用途又はドレン２６に移行される。補助的用途は、望ましくない種を含む水流を利用できる設備又はサービスであっても良い。例えば、望ましくない種を運搬する流体水流は、芝生用スプリンクラシステムに使用できる。しかしながら、補助的用途は、処理水流に次ぐものである流体水流に限定されると考えられるべきではない。それ故に、場合によって濃縮水流は、供給水流から回収された望ましい種を含んでいても良い。
【００１５】
本発明の幾つかの実施態様において、水処理システム１０は、通常、貯蔵システム１２又は電気再生式脱イオン装置１６の上流に流体的に接続された、前処理システム２８を更に含むことができる。水処理システム１０は、通常、マニホルド、Ｔ字管及び導管、並びにポンプ３０及び弁３２のような流体制御部品を含む。
【００１６】
本発明は、次の定義に照らして、更に理解されるであろう。すなわち、「硬度」は、水の洗浄能力及び水の「感触」に悪影響を及ぼすことがあり、かつ水のスケール付着可能性を増加させ得る水中の多価カチオン、通常カルシウム若しくはマグネシウム又はその他の金属の存在に起因する条件を指す。硬度は、通常、カルシウム及びマグネシウム種の濃度を測定することによって数値化される。幾つかの実施態様において、望ましくない種は、硬度イオン種を含むことがある。
【００１７】
また、「加圧された」は、大気圧を超える、内圧又は印加された圧力を有するシステム又は部品を指す。例えば、加圧貯蔵システムは、大気圧よりも大きい内圧を有する。加圧貯蔵システム内の圧力は、種々の方法及び技術、例えば水を水ポンプで加圧することによって、又は水源を高くし、いわゆる水頭圧力を作ることによって、作ることができる。さらに、「分極」は、水が水素又はヒドロニウム及びヒドロキシルイオン種に分割される工程を指す。水分極は、十分なエネルギーを提供することによって、例えば電流を印加することによって、具体的に言えば水が解離する電流で、ある「限界電流密度」を超える電流を印加することによって実行できる。限界電流密度は、とりわけ水の導電率、印加電圧、使用される電極のタイプ、何らかの電気活性媒体の存在及びタイプ、並びにかかる電気活性媒体の印加電流を伝える能力を含む幾つもの要因によって決まる。本発明による種々の実施態様は、電気再生式脱イオン装置に関して記載されている。しかしながら、システム内の他のタイプの電気化学装置は、本発明のシステム及び技術によって利用できる。本発明の１つ以上の実施態様によって利用できる電気化学装置の例は、電気再生式脱イオン装置、電気透析装置、及び場合によっては、容量式脱イオン化装置を含むが、これらに限定されない。
【００１８】
図２は、本発明の電気脱イオン化モジュール又は装置の１つの実施態様における幾つかの流体及びイオンの流路の断面図を概略的に示す。電気再生式脱イオン装置１６は、減耗区画３４と、その間に、かつそれに隣接して位置決めされた濃縮区画３６とを含む。減耗区画３４は、通常、陽極液区画３８及び陰極液区画４０に接する。通常、エンドブロック（図示せず）は、陽極４２及び陰極４４を、それぞれの区画に固定するためにエンドプレート（図示せず）に隣接して位置決めされる。場合によっては、区画は、区画の両側を周辺密封できる、カチオン選択膜４６とアニオン選択膜４８とを含む。カチオン選択膜及びアニオン選択膜は、通常、イオン交換粉末と、ポリエチレン粉末結合剤と、グリセリン潤滑剤とからなる。実施態様によっては、カチオン及びアニオン選択膜は、通常、複合シートを作るために、熱及び圧力を使用する熱可塑性工程によって通常、押し出し成形された、不均質ポリオレフィンをベースとする膜である。しかしながら、均質膜を含むがそれらに限定されない他のタイプの膜も使用できる。代表的な、適切なイオン選択膜は、例えばスルホン酸又は４級アンモニウム官能基を有するスチレンジービニルベンゼンを使用して支持されるウェブ、ポリフッ化ビニリデン結合剤中でスチレンジービニルベンゼンを使用して支持されるウェブ、及びポリエチレンシート上の独立スルホン化スチレン及び４級化ビニルベンジルアミングラフトを含む。
【００１９】
濃縮区画３６は、通常、カチオン交換樹脂５０で満たされ、かつ減耗区画３４は、通常、カチオン交換樹脂５０及びアニオン交換樹脂５２で満たされる。実施態様によっては、カチオン交換及びアニオン交換樹脂は、種々の配列中の多数の層が組み立てられるように、減耗、濃縮及び電極区画のいずれかの中の層内に配列できる。例えば減耗、濃縮及び電極区画のいずれかの中での混合床イオン交換樹脂の使用、アニオン及びカチオン交換樹脂の層状床間の不活性樹脂の使用、ないしは米国特許第５８５８１９１号明細書でＤｉＭａｓｃｉｏ等によって記載されたものを含むが、それらに限定されない種々のタイプ又は配列のアニオン及びカチオン樹脂の使用を含む他の実施態様は、本発明の範囲内にあると考えられる。
【００２０】
操作中において、硬度イオン種を含み、溶解カチオン及びアニオン成分を有する、通常は上流水源から入口点１４で処理システムに入ってくる被処理液体５４は、減耗区画３４に導入でき、ここでカチオン成分は、カチオン交換樹脂５０に引き付けられ、かつアニオン成分は、アニオン交換樹脂５２に引き付けられる。通常、電気再生式脱イオン装置１６の反対端に位置決めされる陽極４２及び陰極４４を通り、電気再生式脱イオン装置１６を横切って印加される電界は、液体中のカチオン及びアニオン成分がその求引電極に対応する方向に移動する傾向を有するように、流体の流れの方向に対して垂直に通過する。
【００２１】
カチオン成分は、カチオン選択膜４６を通って隣接する濃縮区画３６へ移動できる。通常、濃縮区画３６の反対側に位置付けられるアニオン選択膜４６は、隣接区画への移動を妨げることができ、それにより濃縮区画内のカチオン成分を捕捉する。同様に、アニオン成分は、イオン選択膜を通って移動できるが、その方向はカチオン成分の移動方向に対して反対の方向である。アニオン成分は、アニオン選択膜４８を通って、減耗区画３４から隣接する濃縮区画３６へ移動できる。通常、濃縮区画３６の反対側に位置付けられるカチオン選択膜４６は、更なる移動を妨げることができ、それ故に濃縮区画内のアニオン成分を捕捉する。イオン成分は、網効果により減耗区画３４内で液体５４から除去又は減耗でき、かつ濃縮区画３６内で収集でき、処理水生成水流５６及び濃縮又は廃棄水流５８をもたらす。
【００２２】
本発明の実施態様によっては、電気再生式脱イオン装置１６上の印加電界は、水の水素及びヒドロキシルイオンへの解離に至らせる分極現象を作ることができる。水素及びヒドロキシルイオンは、溶解したイオン成分の除去が、連続的に、かつイオン種の移動によって消耗したイオン交換樹脂を再生する別個のステップなしに起きることができるように、減耗区画３４内でイオン交換樹脂５０及び５２を再生できる。電気再生式脱イオン装置１６上の印加電界は、通常、直流である。しかしながら、一方及び他方の電極間でバイアス又は電位差を作るいかなる印加電流も、イオン種の移動を促進するために使用できる。従って、カチオン及びアニオン種をそれぞれの求引電極に引き付けるために十分な電極間の電位差があるという条件で、交流を使用できる。本発明の更にもう１つの実施態様において、交流は、交流を脈動直流に変換するために、例えばダイオード又はブリッジ整流器を使用することによって整流できる。
【００２３】
通常、約１．５ボルト／セル対を超える操作電圧は、水分極を引き起こせる。しかしながら、Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、Ｕｌｔｒａｐｕｒｅ  Ｗａｔｅｒ（登録商標）、Ｊｕｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ  １９９７、ｐｐ．６４−６９で、Ｇａｎｚｉ等、及びＥｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｐｒｏｔｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｉｏｎｉｚａｂｌｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ａｎｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｉｏｎ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ、ｖｏｌ．２９、ｎｏ．２、ｐｐ．１５１−１５８（１９８４）で、Ｓｉｍｏｎｓ，Ｒ．によって説明されたように、例えばアニオン及びカチオン交換膜のタイプ、イオン交換樹脂のタイプ、樹脂床の深さ、並びに樹脂及び膜の界面化学構造を含む他の要因が、限界電流密度に影響を及ぼし得る。水解裂も、例えば米国特許第３１６５４６０号明細書で、Ｚａｎｇ等、米国特許第５５０３７２９号明細書で、Ｂａｔｃｈｅｌｄｅｒ等、米国特許第５５９３５６３号明細書で、Ｄｅｎｏｎｃｏｕｒｔ等、米国特許第５８５８９１５号明細書で、Ｇａｎｚｉ等、米国特許第５６７９２２８号明細書で、Ｂａｔｃｈｅｌｄｅｒ等、米国特許第５６７９２２９号明細書で、Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ等、米国特許第５８３７１２４号明細書で、Ｓｕ等、及び米国特許第６１８７１６２号明細書で、Ｍｉｒによって検討された。もう１つの実施態様によれば、本発明は、印加された電場で、水が特定の区画内のみで分割されるように限界電流密度をかかる区画内のみに印加する電気再生式脱イオン装置を提供する。
【００２４】
通常、減耗区画３４内で利用される電気活性媒体、通常、イオン交換樹脂ビーズ５０及び５２は、３級アルキルアミノ基及びジメチルエタノールアミンのような、種々の官能基をその表面領域に有しても良い。これらの物質は、４級アンモニウム基のような、種々の官能基をその表面領域に有するイオン交換樹脂物質と組み合わせても、使用できる。電気活性媒体は、かかる成分が流体によるイオン交換を促進できるいずれでも良く、かつ樹脂ビーズ又は織物又はフェルトであっても良い。
【００２５】
貯蔵システム１２は、入口点１４又は水源からの水を貯蔵又は蓄積することに役立つことができ、かつ電気再生式脱イオン装置１６からの生成物水流５６からの処理水を貯蔵することにも役立つことができ、かつ水、通常は処理水、又は入口点１４から使用地点１８の分配システムを通る水と混合された処理水を提供することもできる。本発明の１つの実施態様において、貯蔵システム１２は、大気圧を超える圧力によって加圧できる。
【００２６】
本発明の実施態様によっては、貯蔵システム１２は、入口６２及び出口６４のような、流体の流れの入口及び出口を有することができる容器を含む。入口６２は、通常、入口点１４に流体的に接続され、かつ出口６４は、通常、配水システム又は使用地点１８に流体的に接続される。貯蔵システム１２は、各容器の種々の位置に位置決めされた数個の入口を有する数個の容器を有することができる。同様に、出口６４は、とりわけ使用地点１８への需要又は流量、電気再生式脱イオン装置１６の容量又は効率、及び貯蔵システム１２の容量又は滞留量に応じて、種々の位置で、各容器に位置決めされても良い。貯蔵システム１２は、望ましい機能を実行するか、又は望ましくない結果を回避する、種々の部品又は要素を更に含むことができる。例えば、貯蔵システム１２は、貯蔵システム１２の容器内のいかなる内部流れも阻止するために位置決めされる、一般的にバッフルと呼ばれるバッフルプレートのような、内部部品を有する容器を有することができる。補助的又は追加部品の他の例には、何らかの容器の内圧を軽減し、かつ容器破裂の可能性を回避又は少なくとも減少させることを目的とする圧力開放弁、及び所望の操作圧力を維持するのに適した熱膨張タンクを含むが、それらに限定されない。熱膨張タンクの寸法及び容量は、貯蔵システムの水の総量、操作温度及び圧力を含むが、それらに限定されない要因によって決まる。
【００２７】
操作中、貯蔵システム１２は、通常、入口点１４の下流に接続され、かつ電気再生式脱イオン装置１６によって、再循環ループ内のように、直列に流体的に接続される。例えば、入口点１４からの水は、入口６２に流れることができ、かつ貯蔵システム１２内に含まれるバルク水と混合できる。バルク水は、出口６４を通って貯蔵システム１２を離れることができ、かつ何らかの望ましくない種を処理又は除去するために、使用地点１８へ、又はポンプ３０を通って電気再生式脱イオン装置１６に方向付けできる。電気再生式脱イオン装置１６を離れる浄水は、入口点１４からの水と混合でき、かつ入口６２を通って貯蔵システム１２に入ることができる。このようにして、ループが、貯蔵システム１２及び電気再生式脱イオン装置１６の間に形成され、かつ入口点１４からの給水は、使用地点１８によって作られ、かつ使用地点１８に流れる水の需要を満たせる。
【００２８】
入口点１４は、水源から水を提供すること、又は水源を水処理システムへ接続することに役立つことができる。水源は、都市用水若しくは井戸水のような飲用水源であっても良く、又は汽水若しくは塩水源のような非飲用水源であっても良い。通常、中間システムは、入口点１４に到着する前に人間の消費用の水を浄化する。水は、通常、溶解塩又はナトリウム、塩化物、塩素、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、炭酸塩、硫酸塩などのイオンもしくはイオン性種、又はシリカ及び二酸化炭素のような、他の非可溶性若しくは半可溶性種又は溶解ガスを含む。その上、水は、フッ化物、塩素酸塩及び臭素酸塩種のような添加剤を含むことができる。
【００２９】
本発明のもう１つの実施態様において、水処理システム１０は、配水システムへの接続を含むことができ、配水システムは、次に使用地点に接続する。配水システムは、貯蔵システム１２から使用地点１８に水、通常は処理水を提供するために、流体的に接続される部品を含むことができる。配水システムは、貯蔵システム１２から１つ又は幾つかの使用地点１８に、又は水処理システム１０のいずれかの部品に水を提供するために、パイプ、弁、Ｔ字管、ポンプ及びマニホルドのいかなる配管類をも含むことができる。実施態様によっては、本発明は、低いランゲリア飽和指数（ＬＳＩ）を有する処理水を提供する。他の実施態様において、本発明は、低い導電率を有する水のような処理液体を提供する。ここで使用されるように、低導電率液体は、約３００μＳ／ｃｍ未満、好ましくは約２２０μＳ／ｃｍ未満、かつ更に好ましくは約２００μＳ／ｃｍ未満の導電率を有する。
【００３０】
使用地点１８は、通常、水を必要とする、又は要求する何らかの装置又は器具である。例えば、使用地点１８は、洗濯機又は皿洗い機のような器具であるか、又は水を台所流し又はシャワーヘッドに提供することに役立つ水栓であっても良い。本発明のもう１つの実施態様において、使用地点１８は、家庭又は住宅用途に適した水を提供するシステムを含む。
【００３１】
本発明の更にもう１つの実施態様において、水処理システム１０は、水処理システム１０内の水の少なくとも１つの物理的特性を測定するセンサ、通常、水の特性センサも含む。例えば、センサ２０は、水導電率、ｐＨ、濁り度、アルカリ度、温度、圧力、流量又は組成を測定できる装置であっても良い。センサ２０は、水の特性を測定するために、水処理システム１０、又はそのいずれかの部品内に設置又は位置決めできるか、又は水処理システム１０内の水質を判定するために、１つ以上のセンサと組み合わせて使用できる。例えば、センサ２０は、水の導電率を測定し、水の導電率によって、使用地点１８で供給のために利用可能な水質を間接的に測定するように貯蔵システム１２内に設置された水導電率センサであっても良い。
【００３２】
本発明のもう１つの実施態様において、水処理システム１０は、複数のセンサ、例えば、比濁計、ｐＨ、組成、温度、圧力及び流量センサのいずれかの組み合わせを有する。一連又は一組のセンサは、水質が、例えば制御装置２２を介して断続的又は連続的に監視され、かつ実施態様によっては水処理システム１０の操作が、以下に記載したように最適化できるように、配列でき、かつ制御装置２２に接続できる。本発明の他の実施態様は、水処理システム１０中の種々の位置で、センサの組み合わせを含むことができる。例えば、センサ２０は、使用地点１８への流量を測定する流量センサであっても良く、かつ水処理システム１０の操作条件を監視するｐＨ、組成、温度及び圧力センサのいずれかを更に含むことができる。
【００３３】
本発明のもう１つの実施態様によれば、水処理システム１０は、水が、例えば貯蔵システム１２又は電気再生式脱イオン装置１６に導入される前に、水から何らかの望ましくない種の一部を除去することを目的とする前処理システム２８を更に含むことができる。前処理システムの例には、通常汽水又は塩水を脱イオンするために使用される逆浸透装置を含むが、それらに限定されない。更に、炭素又は木炭フィルタが、汚染するか、又は電気再生式脱イオン装置１６の操作を妨げ得る何らかの塩素又は何らかの種の少なくとも一部を除去するために必要に応じて使用できる。
【００３４】
前処理システム２８は、水処理システム１０内のどこにでも位置決めできる。例えば、少なくとも幾つかの塩素種が、貯蔵システム１２内に保持されるが、水が電気再生式脱イオン装置１６に入る前に除去されるように、前処理システム２８を、貯蔵システム１２の上流に又はシステム１２の下流であるが電気再生式脱イオン装置１６の上流に位置決めすることができる。
【００３５】
本発明の１つ以上の実施態様によれば、水処理システム１０は、水処理システム１０及びその部品の操作条件を監視及び規制可能な制御装置２２を更に含む。制御装置２２は、通常、水処理システム１０の部品へ入力及び出力信号を受信又は送信する、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）又は分散制御システムのような、マイクロプロセッサベースの装置を含む。例えば、制御装置２２は、電気再生式脱イオン装置１６に通常、印加電場のような電力を供給できる電源２４に信号を送信するか、又はポンプ３０に電力を提供するモータ制御センタに信号を提供できるＰＬＣであっても良い。本発明の幾つかの実施態様において、制御装置２２は、開ループ又は閉ループ制御方式で、水処理システム１０の操作条件を規制する。例えば、開ループ制御中の制御装置２２は、水が、いかなる操作条件も測定することなく処理されるように、水処理システムに信号を提供できる。対照的に、制御装置２２は、操作パラメータが測定された操作条件に応じて調整できるように、閉ループ制御中の操作条件を制御できる。本発明の更にもう１つの実施態様において、制御装置２２は、遠隔ステーションに測定操作条件又は操作パラメータのいずれかを転送又は送信する遠隔通信装置のような、通信システムを更に含むことができる。
【００３６】
制御装置２２は、水処理システム１０内の流体の流れが、入口点１４からの水質、使用地点１８への水質、使用地点１８への水の需要又は水質、電気再生式脱イオン装置１６の操作効率又は容量を含むが、それらに限定されない種々のパラメータ、又は水導電率、組成、ｐＨ、温度、圧力及び流量のような種々の操作条件のいずれかに基づき調整されるように、水処理システム１０のいずれかの弁３２を作動させる信号を提供できる。それ故に本発明の１つの実施態様によれば、制御装置２２は、制御装置２２が水処理システム１０の操作パラメータを監視可能であるように、センサ２０からの信号又は数組のセンサ若しくはセンサの組合わせから一組の信号を受信する。例えば、センサ２２は、貯蔵システム１２内の水導電率が制御装置２２によって監視されるように、貯蔵システム１２内に位置決めされた水導電率センサであっても良い。制御装置２２は、センサ２０からの信号に基づき、電源２４を制御でき、かつ電気再生式脱イオン装置１６への電場を調整できる。従って、操作中、制御装置２２は、電気再生式脱イオン装置１６に電源２４によって供給される電圧、電流、又は両方を増加、減少又は別の方法で調整する。
【００３７】
本発明のもう１つの実施態様において、制御装置２２は、水処理システム部品への制御信号を調整し又は変化させるために使用できる制御パラメータを算出し又は導くことができる。例えば、制御装置２２は、例えば水処理システムの水流の測定操作条件に基づき、ランゲリア指数（ＬＳＩ）を導くことができる。算出ＬＳＩは、その場合もう１つの又は同じ制御ループで、同じ又はもう１つの制御装置内で、設定点と比較でき、かつ水処理システムの部品を作動させ、調整し、又は制御する出力信号を発生できる入力変数として使用できる。ＬＳＩは、例えばＡＳＴＭ  Ｄ  ３７３９により算出できる。ここで使用されるように、低ＬＳＩ水は、約２未満、好ましくは約１未満、かつ更に好ましくは約ゼロ未満のＬＳＩを有する。ＬＳＩが負であるなら、スケールが付着する僅かな可能性があるか、又は可能性がなく、かつ炭酸カルシウムは直ちに溶解する。ＬＳＩが正であるなら、スケールが付着する可能性があり得、かつ炭酸カルシウムは沈殿することがあり、かつＬＳＩがゼロに近いならば、スケールが付着することがある。
【００３８】
本発明のもう１つの実施態様によれば、制御装置２２は、所定のスケジュールに従って、又はセンサ２０によって測定される水質のような操作条件又は他の何らかの操作パラメータに従って、電源２４から電気再生式脱イオン装置１６への印加電流の方向を逆にできる。例えば制御装置２２は、測定パラメータが設定点に到達する時、電気再生式脱イオン装置１６に印加される電極の極性を逆にするために構成できる。極性反転は、例えば米国特許第４９５６０７１号明細書でＧｉｕｆｆｒｉｄａ等によって開示されている。
【００３９】
制御装置２２は、プログラミングによって設定できるか、又は水処理システム１０の耐用年数及び効率のいずれかを最大にするか、又は操作コストを減少させることが可能であるように自己調整できる。例えば、制御装置２２は、電気再生式脱イオン装置１６への印加電圧及び電流、電気再生式脱イオン装置の濃縮及び減耗区画を通る流量、又は電気再生式脱イオン装置若しくは前処理システム、又は両方からのドレン２６又は放出する流量を調整する、使用者が選択可能な設定点又は自己調整設定点を有するマイクロプロセッサを含むことができる。制御装置２２は、不安定なオンオフ制御又はチャッタリングの可能性を減少させるために、不感帯制御部を組み込むことができる。不感帯は、制御信号の不必要な応答を引き起こさないようなセンサが提供する信号出力の範囲を指す。不感帯は、実施態様によっては、センサ内に本質的に存在し得るか、又は制御システムの一部としてプログラムされ得るか、又は両方である。不感帯制御部は、測定運動を平滑にすることによって不必要な断続的操作を回避できる。かかる制御技術は、水処理システム１０の部品の寿命又は故障する前の平均時間を長引かせることができる。使用できる他の技術は、多数決方式（ｖｏｔｉｎｇ）、時間平滑化若しくは時間平均化測定又はその組み合わせの使用を含む。
【００４０】
本発明のいくつかの実施態様では、水処理システムは、通常、貯蔵システム１２の第１領域内で通常、大気圧を超える圧力で、水源に接続される入口点１８からの水を貯蔵する。貯蔵システム１２は、処理水を使用地点１８へ供給する配水システムに流体的に接続されても良い。水処理システム１８は、貯蔵システム１２の第２領域内に導入され、かつ好ましくは貯蔵される処理水を生成するために、何らかの望ましくない種の少なくとも一部を除去することによって、入口点１４からの水を処理する電気化学装置１６も有することができる。貯蔵システム１２の第１及び第２領域は、少なくとも１つの水質センサ、好ましくは、同様に電気化学装置１６の操作パラメータを調整できる、制御装置２２に接続された一組の水質センサによって監視できる。このように、制御装置２２は、貯蔵システム１２の第１及び第２領域を監視でき、かつ第１及び第２領域内の水の特性を測定できるセンサ２０によって測定された特性のいずれかに応じて電気化学装置１６の操作を規制できる。
【００４１】
本発明のもう１つの実施態様において、制御システム２２は、センサ又は一組のセンサ２０又はその組み合わせを介して、貯蔵システム１２の第１及び第２領域内の水の少なくとも１つの水の特性を監視又は測定でき、かつ少なくとも１つの使用地点１８へ流れる流量も測定し、かつ測定特性に基づき、電気化学装置１６の操作パラメータを調整する。それ故に本発明の１つの実施態様において、センサ２０は、入口点からの水及び処理水の少なくとも一方の少なくとも１つの特性を測定し、かつ従って使用地点１８に適切な水質を提供するために、制御装置２２弁及びポンプを調整する。例えば、増加した流量が使用地点１８に測定される時、制御装置２２は、使用地点１８に流れる追加の需要を補うために、水を処理する電気化学装置１６の操作パラメータを調整する。もう１つの例において、制御装置２２は、貯蔵システム１２の第１及び第２領域内の容量、及び使用地点１８によって要求される過去の需要に応じて、電気化学装置１６の操作パラメータを調整できる。
【００４２】
本発明のもう１つの実施態様において、制御装置２２は、印加電圧及び印加電流が、電気化学装置１６内で水の解裂を引き起こさないか、又は少なくとも最小限に抑えるレベルで維持されるように電源によって生成された印加電界を制御するために構成できる。それ故に、例えば制御装置２２は、要因の中でもとりわけ、処理する水の流量及び導電率、イオン交換区画の寸法、形状及び構成、電極の寸法、形状、配列及び組成、並びに使用されるイオン交換樹脂のタイプ及び配列に基づき限界電流密度未満で、印加電圧及び印加電流を生成するために、電源を規制するように構成できる。従って、本発明の幾つかの実施態様によれば、印加電界は、例えば、制御装置及び電源と併せて、予め選択された部品で電気化学装置を構築することによって限界電流密度未満で維持されるように規制できる。例えば、電源は、イオン交換区画の寸法及び形状、電極の組成、寸法及び形状、並びにイオン交換樹脂のタイプと組み合わせて、水を解裂する条件を作らない最大の電圧又は電流を有するように構成できる。
【００４３】
本発明のもう１つの実施態様において、貯蔵システム１２は、処理水を、未処理水又は処理水と未処理水との混合物から分離できる仕切りを有することができる。制御装置２２は、測定センサ２０及び弁３２を介して、特定の使用地点への処理水、原水又は混合水の流れを、その使用地点の固有の必要性に応じて制御できる。例えば、使用地点１８が軟水を必要とする場合、制御装置２２は、処理水のみが使用地点１８に提供されるように、配水システム内の弁３２を開放する。あるいは、使用地点１８が軟水を必要としない場合、制御装置２２は、貯蔵システム１２内の処理水を分離し、かつ適切な弁を開放することによって、原水が配水システムを通って使用地点１８へ流れることを可能にする。
【００４４】
本発明のもう１つの実施態様において、貯蔵システム１２は、仕切り若しくはバッフルの使用によって、又は別個の容器の使用によって主に原水の領域から分離できる主に処理された水の領域を有する。かかる配列において、制御装置２２は、原水が電気化学装置１６に導入され、かつ電気化学装置からの処理水を適切な領域又は容器に移行できるように、弁３２を制御できる。
【００４５】
制御装置２２は、上記と同じように使用地点１８の要求に応じて使用地点１８に水を供給できる。それ故に、もう１つの実施態様において、第１及び第２領域の容量は、例えば使用地点からの需要、電気化学装置の操作効率、及び領域内の水の特性を含む幾つかの要因に応じて調整できる。制御装置２２は、需要及び水質を監視し、かつ印加電圧の増加若しくは減少、又は電気再生式脱イオン装置１６の電流反転間の期間のような電気再生式脱イオン装置の操作を調整することが可能な、適応又は予測アルゴリズムを組み込むことによって、水処理システムの操作を規制できる。制御装置２２は、シャワーヘッドとなる使用地点１８に供給するために、住居用途における早朝時間中の処理水の高い需要を予想することによって予測に利用できる。
【００４６】
制御装置２２は、不安定なオンオフ制御又はチャッタリングの可能性を減少させるために、不感帯制御部を含むことができる。不感帯は、制御信号の不必要な応答を引き起こさずにセンサが提供できる信号出力の範囲を指す。不感帯は、実施態様によっては、センサ内に本質的に存在し得るか、又は制御システムの一部としてプログラムされ得るか、又は両方である。不感帯制御部は、測定運動を平滑にすることによって不必要な断続的操作を回避できる。かかる制御技術は、水処理システム１０の部品の寿命又は故障する前の平均時間を長引かせることができる。使用できる他の技術は、多数決方式、時間平滑化若しくは時間平均化測定又はその組み合わせの使用を含む。
【００４７】
本発明のもう一つの実施態様によれば、補助的用途の水、典型的には廃棄水流５８からの水は、追加の又は二次的利益に役立つことができるか、又は追加の又は二次的利益を提供できる。例えば、廃棄水流５８は、ドレン２６に行くよりもむしろ、住宅、商業又は産業用途に灌漑用水を提供するために使用できる。あるいは、濃縮水流は、溶解種を回収する単位操作に導入され得る。
【００４８】
本発明は、本質的に例示的であり、かつ本発明の範囲を限定することが意図されない次の実施例を介して更に理解され得る。本発明は、液体として水を使用して記載されたが、そのように限定されるべきでない。処理水に言及する場合、他の流体が、本発明のシステム内で、又は方法に従って処理できると考えられる。水又は水の特性に関して調整、修正、測定又は稼働する本発明のシステムの部品又は方法に言及する場合、本発明が同様に適用できると考えられる。それ故に、被処理流体は、水を含む混合物である流体であり得る。従って流体は、水を含む液体であっても良い。
【実施例】
【００４９】
図３は、本発明の１つ以上の実施態様により、建造され、操作され、かつ評価される水処理システムの概略流れ図である。水処理システム１０は、入口６２及び出口６４を有する容器１３を含む貯蔵システム１２を有する。入口６２は、被処理水が導入される入口点１４に流体的に接続される。出口６４は、分配システム（図示せず）を介して使用地点１８に流体的に接続される。水処理システム１０は、電気脱イオン化モジュール１６も有する。
【００５０】
入口点１４からの水は、貯蔵システム１２に導入され、かつ電気脱イオン化モジュール１６を通して再循環された。水処理システムは、加圧容器１２の入口６２の上流で、かつ出口６４の下流で、センサ２０ｂ及び２０ｃによって測定される測定水導電率に基づき、プログラマブルコントローラ（図示せず）によって制御された。貯蔵システム１２への流量は、センサ２０ａによって監視された。電気再生式脱イオン装置１６は、７  １／２インチの流路を有する、１０セル対スタックからなる。各セルは、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＳＦ１２０樹脂及びＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ４５８樹脂で満たされるが、両方ともＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａから入手可能である。
【００５１】
電気再生式脱イオン装置１６は、酸化ルテニウムで被覆された膨張チタン電極を利用した。容器１２は、約１７ガロン（６４リットル強）の容量を有する直径１０インチ（約２５.４センチ）のガラス繊維容器であった。電気再生式脱イオン装置１６から離れる濃縮水流は、弁３２ｂ、３２ｃ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ、３２ｊ及び３２ｌを制御することによって部分的に再循環し、かつ部分的にドレン２６に排出された。処理水は、弁３２ｋ、３２ｇ及び３２ｆを規制することによって、容器１２に戻された。電極区画への流体の流れは、弁３２ｉ、３２ｈ及び３２ｅを作動させることによって制御された。入口点１４からの補給水は、適切な配列内で弁３２ｂ、３２ｃ、及び３２ｄを規制することによってドレン２６へ排出された廃棄物を補うために、再循環水流に供給された。容器１３の出口６４からの使用地点１８への処理水の流量は、調整弁３２ａによって制御された。操作条件及び水の特性を測定する数個のセンサが、圧力指示器２０ｄ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ及び２０ｉ、流量指示器２０ａ、２０ｅ、２０ｊ及び２０ｋ、並びに導電率センサ２０ｂ、２０ｃ及び２０ｌを含み、水処理システム１０中にわたって設置された。制御装置は、Ａｌｌｅｎ−Ｂｒａｄｌｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎから入手可能な、ＭｉｃｒｏＬｏｇｉｘ（商標）１０００プログラマブルコントローラであった。電気再生式脱イオン装置は、流れスイッチ信号によって、又は加圧容器から離れる出口水流の水導電率が設定点に到達した時に、起動するように設定された。電気再生式脱イオン装置からの供給は、第２供給ポンプを経由して容器１３及び電気再生式脱イオン装置１６を通して循環された。操作中、各センサ２０ｂ、２０ｃ及び２０ｌは、測定水導電率に対応する、信号を制御装置（図示せず）に提供した。
【００５２】
電気再生式脱イオン装置１６は、普通の印加電流及び減少した電流で操作された。表１は、普通の及び減少した電流の操作パラメータでの電気再生式脱イオン装置の操作及び性能を示す。印加電流の方向は、各流量試運転に対して逆にされた。電気再生式脱イオン装置の効率は、供給水流の出口及び入口間の導電率の差を測定することにより算出された除去率に基づき、経験的に算出された。
【００５３】
表１は、高い流量／高い印加電流での電気再生式脱イオン装置の効率が、低い流量／低い印加電流での効率に匹敵したことを示す。しかしながら、陰極区画を流れる水流の測定ＬＳＩは、電気再生式脱イオン装置が、低い流量／低い印加電流の条件で操作された時、著しく低かった。ＬＳＩは、炭酸カルシウムに関して水の飽和度の指標を提供でき、かつスケール付着が起きるか予測するために使用できる。ＬＳＩは、スケール形成の推進力に関連でき、かつ少なくとも、ｐＨ、全アルカリ度、カルシウム硬度、温度及び流体中の全溶解固形物によって決まる。
【００５４】
表１は、電気再生式脱イオン装置が、より低い電流、限界電流密度未満である電流で操作された時、陰極区画を流れる水流が、除去率によって測定される、いかなる操作効率の損失もなく、ＬＳＩによって測定される、低いスケール付着可能性を有することも示す。より低い印加電圧及び電流によって、より少ない流量、セル当たり毎分約０．０２リットルで操作されたシステムは、より多い流量並びに印加電圧及び電流で操作されるシステムと比較して、品質において匹敵する水を生成した。
【００５５】
【表１】
2007511349.tif 000003
【００５６】
当業者は、ここに記載された全てのパラメータ及び構成が、例示的なものであることが意図され、かつ実際のパラメータ及び構成は、本発明のシステム及び方法が使用される具体的な用途によって決まることを認めるべきである。当業者は、定常の実験法の域を出ないものを使用するだけで、ここに記載された本発明の具体的な実施態様の多くの等価物を認識し又は確認できるはずである。例えば、より多い流量／より大きな電流での１つの大きな電気再生式脱イオン装置よりも、より少ない流量／より小さな電流で稼働する２つ以上の電気再生式脱イオン装置を使用することによって、同量の水を処理するために本発明を構成できること、又は本発明が、水を居住施設に提供することに関連する種々の構成を含むことができることを、当業者は認識できるであろう。従って、前述の実施態様は、専ら例として提示されること、並びに添付の請求項及びその均等範囲内で、本発明が具体的に記載された以外の方法で実施できることが理解されるべきである。本発明は、ここに記載された各特徴、システム、又は方法を対象とする。その上、２つ以上の特徴、システム、又は方法のいかなる組み合わせも、かかる特徴、システム、又は方法が互いに矛盾していないならば、本発明の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の１つ以上の実施態様による、貯蔵システム及び電気化学装置を有する水処理システムの工程流れ図である。
【図２】本発明の１つ以上の実施態様による、減耗及び濃縮区画を通る流体及びイオンの流れの方向を例示する典型的な電気再生式脱イオン装置を通る概略断面図である。
【図３】本発明の１つ以上の実施態様に従った、かつ実施例に記載するような水処理システムの概略流れ図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  水処理システム
１２  貯蔵システム
１４  入口点
１６  電気化学装置
１８  使用地点
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ、２０ｌ  センサ
２２  制御装置
２４  電源
【図１】
2007511349.tif 000004
【図２】
2007511349.tif 000005
【図３】
2007511349.tif 000006
【国際調査報告】
2007511349.tif 000007
2007511349.tif 000008
2007511349.tif 000009