(57)【要約】  １つの実施形態において、液体を浄化し、外部の下流の機器に浄化した液体を送達するための液体浄化システムは、浄化される液体のソース及び液体のソースと動作可能につながれ選択的に連通されるフィルター装置を含む。フィルター装置は、フィルターエレメントを含む。システムはまた、コントローラー及びフィルターエレメント上でフィルター完全性試験を行うための手段を含み、それによって、コントローラーは、いつ浄化された液体が下流の機器によって使用されるかを検出する且つフィルター完全性試験を行うことが下流の機器の動作に悪影響を及ぼさない時間でフィルター完全性試験の開始を調整するために構成される。【選択図】図１
2013513470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を浄化し、外部の下流の機器に液体を送達するための液体浄化システムであって、該液体浄化システムは、
浄化される液体のソース、
該液体のソースに動作可能につながれ、選択的に連通されるフィルター装置を含み、該フィルター装置は、フィルターエレメントを含み、該液体浄化システムはさらに、
コントローラー、及び
フィルターエレメント上でフィルター完全性試験を行うための手段を含み、それによって、コントローラーは、第１フィルター装置及びフィルターエレメント上でフィルター完全性試験を行うための手段と連通し、いつ浄化された液体が下流の機器によって使用されているかを検知する且つフィルター完全性試験を行うことが下流の機器の動作に悪影響を及ぼさない時間にフィルター完全性試験の開始を調整するために構成されることを特徴とする液体浄化システム。
【請求項２】
前記外部の下流の機器は、浄化された液体を必要とする医療用再処理機器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フィルター装置は、複数の半透膜の形態である前記フィルターエレメントを含むハウジングを含み、前記液体のソースは、半透膜の内部の内腔と選択的に連通しており、前記外部の下流の機器は、ハウジング外部の半透膜の内部と選択的に連通することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記液体のソースと前記フィルター装置の入口の間で伸びる第１導管に配置される第１の制御可能なバルブ、及び前記フィルター装置と前記外部の下流の機器の間に伸びる出力導管内に配置される第２の制御可能なバルブを含む複数のバルブ、及び前記手段が前記フィルター装置と選択的に流体連通するのを可能にするために、前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための手段と前記フィルター装置の間で接続される複数の二次的な制御可能なバルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィルター装置上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段及び前記フィルター装置は、前記フィルターエレメント内の圧力及び前記出力導管内の圧力を感知し、前記コントローラーが、前記フィルターエレメントにわたる圧力差を測定することを可能にする、圧力感知装置を含み、それによって、前記フィルター完全性試験が、この圧力差に基づいて行われることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行なうための前記手段は、
選択条件下で、及び前記フィルターエレメントと流体連通する空気導管を介して、前記フィルターエレメントに空気を導入するための第１装置を含み、該第１装置は、前記コントローラーと連通し、前記手段はさらに、
前記フィルターエレメントを排水するための第２装置を含み、該第２装置は、前記フィルター装置の出口と流体連通する排水導管及びドレインを含み、該第２装置は、コントローラーと連通し、及び前記手段はさらに、
前記フィルター装置内の液体の放出を可能にするために、前記出力導管と流体連通する第１端部、及び前記排水導管と流体連通する第２端部を有する通気導管を含むことを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１装置は、空気のソースを含み、前記空気導管は、前記排水導管内に位置する排水バルブの上流である位置で、前記排水導管と流体連通し、前記空気導管は、前記フィルター装置への空気の流れを制御するための空気バルブを含み、前記通気導管の第１端部は、前記出力導管に沿って位置する出力バルブの上流に位置し、前記通気導管の第２端部は、前記排水バルブの下流に位置し、前記通気導管は、通気バルブを含み、前記圧力感知装置は、前記フィルターエレメントにわたる圧力差を測定するために、前記排水導管内の圧力及び前記通気導管内の圧力を感知することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、前記外部の下流の機器が水を操っておらず、前記出力導管内の前記出力バルブが閉鎖されるときの第１通常動作モードを含む、複数の異なる動作モードを含み、前記圧力感知装置は、前記フィルターエレメントにわたる圧力差が０であると検知することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記複数の異なる動作モードは、前記外部の下流の機器が水を操り、前記出力バルブが開口しているときの第２通常動作モードを含み、前記圧力感知装置は、前記フィルターエレメントにわたる圧力差が正値であると検知することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラーは、メモリ及びカウンターを有し、前記圧力感知装置が正差圧を検知するたびに、コントローラーは、前記下流の機器が使用中であることを示すように、この事象を前記メモリ内に保存することを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、前記フィルター装置が、閉鎖されている前記フィルター装置の入口に前記液体を送達する入力導管に位置する入力バルブによって通気口がつけられる、第１工程を含み、ここで、前記通気バルブは、前記フィルター装置に通気口をつけるために開口されており、前記液体は、少なくとも一時的に、前記フィルターエレメントにわたって流れ、正差圧は、前記圧力が前記フィルターエレメントの両面上の気圧に対して平衡化するまで前記圧力感知装置によって検知され、前記第１工程は、前記圧力差が０まで戻ると終了することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、前記空気バルブが開口され、加圧空気が前記空気導管を通って前記フィルターエレメントの内部に送達され、それによって、前記フィルターエレメント内の液体が、前記フィルターエレメントにわたって送られ、前記通気導管から流れ出る、第２工程を含み、該第２工程は、測定される圧力差が所定値を達成すると終了することを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、圧力減衰測定の工程を含む第３工程を含み、前記空気バルブは閉鎖され、圧力が安定することを可能にするために、指定された安定期間が実行され、該安定期間が終了すると、前記圧力感知装置は、指定された試験期間が過ぎた後に、始動圧力及び終圧力を測定するように構成され、前記コントローラーは、前記始動圧力と前記終圧力の間の違いを測定し、前記フィルター装置が前記完全性試験に通過するか又は失敗するかを決定するための所定値と該違いを比較することを特徴とする、請求項１２に記載の工程。
【請求項１４】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、いつ流体が前記下流の機器によって使用されているかを検知する且つ前記フィルター完全性試験が、前記下流の機器の前記動作に悪影響を及ぼさない時間で行われるように調整するために構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記フィルターエレメント上で前記フィルター完全性試験を行うための前記手段は、前記フィルターエレメントの寿命を増加させるために、前記液体のソースから蓄積した微粒子を取り除くための前記フィルター装置を排水するためのシステムを含み、ここで、液体が前記下流の機器によって操られていないときに限り、前記コントローラーは、前記フィルター装置の排水を支持することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
フィルター装置を使用して、液体ソースから液体を浄化する且つ外部の下流の機器に前記浄化された液体を送達するように構成される、液体浄化システムでのフィルター完全性試験を行うための方法であって、該方法は、
前記外部の下流の機器が、いつ前記フィルター装置から浄化された液体を受け、使用するかをモニタリングする工程、及び
前記外部の下流の機器が浄化された液体を操らないときだけ、前記フィルター完全性試験を開始する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記フィルター装置のフィルターエレメントにわたる圧力差を測定し、この圧力差に基づいた前記フィルター完全性試験を行う工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フィルター完全性試験を開始する前記工程は、
前記浄化された液体が前記外部の下流の機器に送達されるのを防ぐために、出力バルブを閉鎖する工程、
液体が前記液体ソースから前記フィルター装置に送達されるのを防ぐために、入力バルブを閉鎖する工程、
前記フィルター装置内の圧力を放出し、前記フィルター装置内に含まれる任意の浄化された液体を排水させる工程、
空気によって前記フィルター装置に圧力を加え、その結果、前記フィルター装置内の液体が、前記フィルターエレメントにわたって送られ、前記フィルター装置から排水する工程、及び
前記フィルター装置が前記圧力完全性試験に通過するか又は失敗するかを決定するために圧力減衰測定を行う工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記圧力減衰測定を行う前記工程は、
前記フィルター装置への空気の前記送達を停止し、前記システム内の圧力を安定させることを可能にするために、指定された安定期間を実行する工程、
安定期間が終了すると、指定された試験期間が過ぎた後に、始動圧力及び終圧力を測定する工程、
前記始動圧力と前記終圧力の間の正味の違いを測定する工程、及び
前記フィルター装置が前記圧力完全性試験に通過するか又は失敗するかを決定するために、前記正味の違いを所定の閾値と比較する工程を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記外部の下流の機器が正常動作条件下で動作され、浄化した液体をそこに送達させた回数を測定するカウンターを使用する工程、該カウンターが所定値に達するときに前記フィルター完全性試験を開始する工程、及び前記フィルター完全性試験が終了すると、前記カウンターを０にリセットする工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２００９年１２月１０日に出願の、米国特許第６１／２８５，２９２号の利益を主張し、その全体が引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ろ過機器に関し、特に本発明は、単一段階フィルター及びこのフィルター上でフィルター完全性試験を行うための手段を含む浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
医療装置用再処理機器などの、様々な医療機器は、一定レベルの水質を満たす純水の使用を必要とする。特に、細菌、ウイルス、及びエンドトキシンのレベルは非常に重要であり、なぜなら、これらは、この機器によって準備される装置に接続される又は装置を使用する患者にとって、かなり危険であることを意味するからである。その結果、機器によって使用される又は機器に入る液体の浄化は、最も不可欠である。ろ過、及び特に限外ろ過は、水が特定の機器へ導入される前に、これらの微生物学的汚染物質を水から取り除くための一般的な浄化方法である。この機器に供給する十分な水質を保証する１つの方法は、連続して２つのフィルターを使用することであり、それによって１つのフィルターがその完全性を失ったとき（例えば、フィルター膜に破損があるとき）、もう１つのフィルターがバックアップとして役立つ。
【０００４】
バックアップフィルターとして、汚染物質は、水が機器に導入される前に取り除かれ、それによって、使用する水を安全にする。しかしながら、連続して２つのフィルターを使用すること、又は二重の段階で単一のフィルターを使用することは、一般に高価である。さらに、これらの二重フィルターシステムは、第２の、余分のフィルターによって引き起こされる圧力低下が加えられるために、典型的に、より低い流量を結果的にもたらす。膜が無傷であると保証するために試験されたのであれば、単一段階フィルターが使用され得ることも当業者に知られている。これらの試験は、一般に、フィルター完全性試験と呼ばれ、一般に、加圧空気（又は他の適切なガス）を膜の完全性を確認するための手段として使用する。しかしながら、例えば、機器に供給する管路においてウォーターフィルターを設置することによって、水が１つの機器に入る前に浄化されるときに、水が１つの機器に流れることをできる限り中断することなしに、これらの完全性試験を行う方法はない。機器が水を操る（ｃｏｍｍａｎｄｉｎｇ）とき、これが生じると、機器がもはや正確に作動しなくなるにつれ、問題又はエラーが恐らく生じる。この機器が自動化した機能を実行し、（水を継続的に使用することに対して）水が別々の時間の間隔で使用されることが一般に理解される。
【０００５】
それ故、下流の機器の動作に悪影響を与えないようにフィルター完全性試験が行われることを可能にするシステムの必要性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従って、及び従来の装置に関係する欠点の克服を考慮して、浄化システムは、単一段階フィルター及びこのフィルター上でフィルター完全性試験を行うための手段を含み、それによって、浄化システムは、いつ水が下流の機器によって使用されているかを検知し、下流の機器の動作に悪影響を与えないようにいつフィルター完全性試験が行われるべきかを調整することができる。さらに、システムは、フィルターの寿命を増加させることができる、源水からの蓄積された微粒子を取り除く、上流フィルターコンパートメントの排水を可能にする。本発明の浄水システムによって、フィルター排水工程も、下流の機器の動作を妨害しないように調整され得る。例えば、水が下流の機器によって操られていないときだけ、フィルターは排水される。別の実施形態によって、フィルター装置を使用して、液体ソースから液体を浄化し、且つ外部の下流の機器に浄化された液体を送達するように構成される、液体浄化システムでのフィルター完全性試験を行うための方法は、次の工程を含む：（１）いつ外部の下流の機器がフィルター装置から浄化された液体を受け、使用するかをモニタリングする工程；及び（２）外部の下流の機器が浄化された液体を操らないときだけ、フィルター完全性試験を開始する工程。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態による液体浄化システムの構成要素を示す。
【図２】図２は、図１のシステムに使用されるフィルター装置の断面図である。
【図３】図３は、浄化された液体が外部機器に送達されない場合の、第１標準動作モードの図１の液体浄化システムを示す。
【図４】図４は、浄化された液体が外部機器に送達される場合の、第２標準動作モードの図１の液体浄化システムを示す。
【図５】図５は、フィルター試験動作の第１工程が行われるときの、図１の液体浄化システムを示す。
【図６】図６は、フィルター試験動作の第２工程が行われるときの、図１の液体浄化システムを示す。
【図７】図７は、フィルター試験動作の第３工程が行われるときの、図１の液体浄化システムを示す。
【図８】及び図８は、フィルター排水動作が行われるときの、図１の液体浄化システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明による浄化システム（１００）を示す。浄化システム（１００）は、未加工の（ろ過されない）水を含有する給水源（１１０）を含む。浄化システム（１００）は、第１導管（１２０）を介して給水源（１１０）に接続されるろ過装置（２００）を含む。第１導管（１２０）をろ過装置（２００）に接続するために、第１コネクター（１３０）が使用され得ることが認識されるであろう。導管部分（１２２）は、第１コネクター（１３０）から第２コネクター（２２５）を含み得るろ過装置（２００）の入口（２１０）まで及ぶ。導管部分（１２２）に沿って、第１バルブ（１４０）が提供され、開口位置及び閉鎖位置を少なくとも含む。第１バルブ（１４０）は、任意の数の異なるタイプのバルブであり得る。下記に述べられるように、第１バルブ（１４０）は、第１バルブ（１４０）の動作を制御するコントローラー（１０５）と連通している。
【０００９】
図２に示されるように、ろ過装置（２００）は、第１端部（２０２）及び対向する第２端部（２０４）を含み、入口（２１０）は、第１端部（２０２）で形成され、出口（２２０）は、第２端部（２０４）で形成される。ろ過装置（２００）は、装置（２００）のろ過媒体として機能する複数の半透膜（第１フィルターエレメント）（２３５）を含有するハウジング（２３０）を含む。半透膜（２３５）は、束で配される複数の線維の形態であり得る。ハウジング（２３０）はまた、ハウジング（２３０）の対向する端部（２０２）、（２０４）に配置される１組の埋込用樹脂（２３１）、（２３２）を含む。埋込用樹脂（例えば、ポリウレタン）は、環境障壁を提供し、ハウジング（２３０）において半透膜（２３５）をカプセル化する。埋込用樹脂は、半透膜の外表面のまわりで密閉を形成する。しかしながら、埋込用樹脂（２３１）、（２３２）は、半透膜（２３５）の端部を密閉しないが、代わりに、半透膜（２３５）の端部が、ハウジング（２３０）の端部（２０２）、（２０４）で開口することが認識されるであろう。
【００１０】
ハウジングは、ハウジング（２３０）の第１端部（２０２）につながれる第１ヘッダーキャップ（２４０）及びハウジング（２３０）の第２端部（２０４）につながれる第２ヘッダーキャップ（２４２）を含む。典型的に、第１及び第２のヘッダーキャップ（２４０）、（２４２）は、ハウジング（２３０）に取り外し可能に（分離可能に）つながれる。第１ヘッダーキャップ（２４０）は、第１ヘッダーキャップ（２４０）と、半透膜（２３５）の開放端及び第１埋込用樹脂（２３１）の間で形成される、第１ヘッダー空間（２４４）を定義する。同様に、第２ヘッダーキャップ（２４２）は、第２ヘッダーキャップ（２４２）と、半透膜（２３５）の対向する開放端及び第２埋込用樹脂（２３２）の間で形成される、第２ヘッダー空間（２４６）を定義する。
【００１１】
第１ヘッダーキャップ（２４０）は、第１ヘッダー空間（２４４）との連通を提供し、それ故、半透膜（２３５）との流体連通を提供する、ポートを含む。示される実施形態において、ポートは、（ソース（１１０）からの）液体が第１ヘッダー空間（２４４）に入ることを可能にするため、入口（２１０）の形態である。同様に、第２ヘッダーキャップ（２４２）は、第２ヘッダー空間（２４６）と連通し、それ故、半透膜（２３５）との流体連通を提供するポートを含む。このポートは、液体がハウジングから流れることを可能にするため、出口（２２０）の形態である。
【００１２】
ろ過媒体は、複数の半透膜（線維）と記載されているが、開示されたフィルターの用途に適切な他の形態をとることができると認識される。さらに、ハウジングは、任意の数の異なる形状を有し得る。
【００１３】
ハウジング内に、ハウジングの内部表面と半透膜（２３５）の間に空間があることも認識されるであろう。
【００１４】
出口（２２０）において、導管又は管路がこの端部でのハウジングに流動的に付けられることを可能にする、第３コネクター（２５０）（図１）がある。
【００１５】
ハウジングはまた、その側面に沿って位置付けられ、ハウジングの内部に連通する、特に、半透膜（２３５）を囲む空間に連通する、第３ポート（２６０）を含む。示される配置において、第３ポート（２６０）は、フィルター装置（２００）から、浄化された液体を必要とする外部装置（３００）まで、浄化された（限外ろ過された）液体（水）を運ぶように意図される、出力導管又は管路（２８０）に接続される第４コネクター（２７０）（図１）に取り付けられる。例えば、外部装置（３００）は、浄化された、限外ろ過された水を本明細書に議論されるように必要とする医療用再処理機器の形態であり得る。第５コネクター（２９０）は、外部装置（３００）に導管（２８０）を接続することができる。
【００１６】
外部装置（３００）は、流体が外部装置（３００）に流れ込む開口位置と液体が外部装置（３００）へ流れることが妨げられる閉鎖位置の間で動作され得るバルブ（３０１）を含む。従って、バルブ（３０１）は、出力導管（２８０）と流体連通する。
【００１７】
浄化システム（１００）は、上に記載されるような従来の完全性試験システムに関係する欠点を克服する方法で、フィルター装置（２００）の完全性を検査するように構成される多くの構成要素を含む。
【００１８】
１つの実施形態において、システム（１００）は、大気を、選択された時間で、フィルター装置（２００）へ導入するように設計される空気入力構成要素（４００）を含む。より具体的には、空気入力構成要素（４００）は、大気をフィルター装置（２００）の内部へ、特に、半透膜（２３５）の中空の内腔へ導入する働きをする。空気は、ソース（例えば大気）から送達され、導管（４０２）を介して及びポンプ（４１０）などによって、フィルター装置（２００）に送達される。導管（４０２）に沿って、第２バルブ（４２０）が提供され、それは、空気がフィルター装置（２００）に送達される開口位置と閉鎖位置の間で動作され得る。第２バルブ（４２０）は、コントローラー（１０５）と連通している。
【００１９】
本発明によると、装置（５００）は、圧力を検知し感知するために提供される。より具体的には、装置（５００）は、装置（５００）の一部である感知ユニットへの入力として導入された２つの圧力間の違いを測定する差圧センサー（変換器）の形態である。本発明の実施形態において、圧力感知装置（５００）は、ろ過媒体（すなわち、半透膜（２３５））にわたる圧力差を測定するために使用され得る。例えば、（内腔の内部の）半透膜（２３５）内の圧力は、感知され得、（半透膜（２３５）の外側の）外圧と比較され得る。例えば、また下記に述べられるように、圧力感知装置（５００）は、半透膜（２３５）内の圧力及び（例えば、フィルターの出力液体下流の）出力導管又は管路（２８０）内の圧力を感知するために、装置（２００）に動作可能に接続され得る。この方法において、ろ過媒体（半透膜（２３５））にわたる圧力差が測定され得る。
【００２０】
浄化システム（１００）は、フィルター装置（２００）を排水するための機構を含み、特に、フィルター装置（２００）は、排水導管又は管路（６１０）を含む、排水装置（６００）を含むことができる。排水導管（６１０）は、フィルター装置（２００）を排水するために使用される液体が処分されることを可能にするために、ドレイン又は廃棄物（７００）と流体連通する。排水導管（６１０）に沿って、第３バルブ（６２０）が提供される。第３バルブ（６２０）は、液体がドレイン又は廃棄物（７００）に送達される開口位置と閉鎖位置の間で動作可能である。第３バルブ（６２０）は、コントローラー（１０５）と連通している。
【００２１】
浄化システム（１００）はまた、通気管路又は導管（８００）を含む。通気管路（８００）は、第１端部（８０２）及び第２端部（８０４）を含み、第１端部（８０２）は、出力導管（２８０）と流体連通し、特に、通気管路（８００）の第１端部（８０２）は、第４コネクター（２７０）の近位に置かれる。通気管路（８００）の第２端部（８０４）は、第３バルブ（６２０）の下流の位置で排水導管（６１０）と連通している。従って、通気管路（８００）は、ドレイン又は廃棄物（７００）と流体連通している。排水導管（８００）に沿って、第４バルブ（８１０）が提供される。第４バルブ（８１０）は、液体がドレイン又は廃棄物（７００）に送達される開口位置と閉鎖位置の間で動作可能である。第４バルブ（８１０）は、コントローラー（１０５）と連通している。
【００２２】
図で示されるように、ドレイン又は廃棄物（７００）は、廃棄物（７００）に廃液を送達する別の導管に流動的に接続され得る。例えば、外部装置（３００）に関係する廃棄物又はドレイン管路（９００）は、ドレイン又は廃棄物（７００）に廃液を送達する。ティーコネクター（１０００）は、排水導管（６１０）及びドレイン管路（９００）を、ドレイン又は廃棄物（７００）と連結するために提供され得る。
【００２３】
本発明の１つの態様に加えて、完全性ステータス信号を示すための装置（１１００）が提供され得る。装置（１１００）は、浄化システム（１００）の動作状態を示すための異なる情報及び表示を示すことができる。例えば、装置（１１００）は、フィルター（フィルター装置（２００））が完全性試験に通過した指標、及びフィルターが完全性試験に失敗した指標を示すことができる。例えば、用語「通過する（ＰＡＳＳ）」または「失敗する（ＦＡＩＬ）」が示され得るか、又はフィルターが通過するときに緑色光が示され得、フィルターが失敗するときに赤色光が示され得る。
【００２４】
さらに、ユーザーインターフェース（１２００）が提供され得、それは、ディスプレイ（１２１０）、第１ボタン（１２２０）及び第２ボタン（１２３０）を含む。ユーザーインターフェース（１２００）は、特定のタイプの機器に関するその動作に関係する様々なパラメーターをユーザーが設定することを可能にし得る。ディスプレイ（１２１０）は、下記に述べられるようなろ過プロセス（ｐｒｏｃｅｓｓ）工程を示す単一のラインディスプレイであり得る。
【００２５】
浄水システム（１００）が、ボタン（１２２０）、（１２３０）などのボタンを含むことで、下流の機器動作との連動を保つようないずれかの時点で「充填する（Ｆｉｌｌ）」又は「使用する（Ｕｓｅ）」の合計された数をリセットすることができることをも理解されたい。追加のボタンも含まれ得、それによって、ユーザーは、源水を止めずにフィルターを交換し、自動化プライミングルーチンを行うことができる（図示せず）。例えば、ボタン（１２２０）は、フィルター「設置（ｉｎｓｔａｌｌ）」ボタンになり得、作動することで、結果的に第１バルブ（１４０）の閉鎖をもたらし、新しいフィルター（２００）を設置し、その後、フィルター（２００）に水を入れる（ｐｒｉｍｅ）ことを可能にする。ボタン（１２３０）は、再処理機器サイクルの始動と同期する浄化システム（１００）のための手段を提供する、リセット「充填カウンター（ｆｉｌｌ  ｃｏｕｎｔｅｒ）」ボタンになり得る。
【００２６】
本発明によると、浄化システムは、単一段階フィルター（フィルター装置（２００））及びこのフィルター上でフィルター完全性試験を行うための手段を使用して構成され、それによって、浄化システム（１００）は、いつ水が下流の機器によって使用されているかを検知し、それ故、下流の機器の動作に悪影響を与えないように、いつフィルター完全性試験が行われるかを調整することができる。さらに、源水から蓄積された微粒子を取り除く、上流フィルターコンパートメントの排水は、フィルターの寿命を増加させるために使用される。本発明の浄水システム（１００）によって、フィルター排水工程も、下流の機器（３００）の動作を妨害しないように調整され得る。例えば、フィルター（フィルター装置（２００））は、水が下流の機器（３００）によって操られていないときだけ、排水され得る。
【００２７】
本発明によると、下記に述べられるように、及び図３乃至８で示されるように、浄化システム（１００）の多くの動作モードがある。図３は、外部の下流の機器（３００）が水を操らず、バルブ（３０１）が閉鎖されるときの、標準動作モードを示す。この動作モードにおいて、装置（２００）によってろ過された純水は、外部機器（３００）に送達されない。圧力感知装置（５００）は、膜にわたる流れが生じないときに、上流圧力（半透膜（２３５）内の圧力）が、下流圧力（出力導管又は管路（２８０）内の圧力）と少なくとも実質的に等しいため、フィルター膜（半透膜（２３５））にわたる圧力差が０であると検出する。
【００２８】
バルブ（４２０）、（６２０）、（８１０）は、この動作モードにおいて閉鎖される。
【００２９】
この動作モードにおいて、浄化システム（１００）は、ＩＤＬＥ状態であり、装置（１１００）は、動作状態に関する肯定情報を示すことができる。
【００３０】
図４は、外部の下流の機器（３００）が、その流体入口バルブ（３０１）を開口することによって浄化された液体（水）を操るときの、別の標準動作モードを示す。浄化された液体（水）は、例えば充填（ＦＩＬＬ）又はすすぎ（ＲＩＮＳＥ）の動作中に、外部の下流の機器（３００）に送達される。この動作モードにおいて、フィルター膜（半透膜（２３５））にわたる圧力差は、装置（５００）によって検出されるように、陽性になる（上流圧力は下流圧力より大きい）。信号は、制御ユニット（コントローラー（１０５））によってモニタリングされ、正レベル（例えば、前もって決定された閾値を超えるレベル）が見られることで、制御ユニット（１０５）は、これを、「充填」又は「使用」の動作として、そのメモリ内に保存する。連続する「充填」又は「使用」の動作も検知され、それによって、検知される総計の「充填」又は「使用」の動作が、制御ユニットの内部メモリに保存され得る。
【００３１】
示されるように、液体（水）は、ソース（１１０）からフィルター装置（２００）へ流れることによってろ過され、その後、半透膜（２３５）に沿ってろ過されることで、第３ポート（２６０）を通って出力導管（２８０）の中に入って外部装置（３００）に流れる浄化された液体を発生させる。バルブ（４２０）、（６２０）、（８１０）は、この動作モードにおいて閉鎖される。
【００３２】
図５は、完全性フィルター試験プロセスを示し、特に，図５は、完全性フィルター試験プロセスの第１工程を示す。特に、第１工程は、フィルター装置（２００）に通気口がつけられる（ｖｅｎｔｅｄ）プロセスである。所定数の「充填」又は「使用」の動作が検知された後、フィルター試験のルーチン又はプロセスが開始され、それによって、入口バルブ（第１バルブ）（１４０）が閉鎖され、通気バルブ（８１０）が、フィルター圧力を放出するために開口される。フィルター圧力が放出すると、液体（水）は、一時的にフィルター膜（２３５）に沿って流れ、正差圧は、差圧変換器（５００）によって検知される。圧力が、（内腔の内部及び外側の）膜（２３５）の両面上の気圧に対して平衡化したとき、圧力差は、この工程の終わりを示す、０まで戻る。
【００３３】
この実施形態において、膜（２３５）に沿ってろ過する水は、第３ポート（２６０）から流れ出て、通気バルブ（８１０）が開口しているため、導管（８００）及び（６１０）に沿ってドレイン（７００）に流れる。
【００３４】
図６は、完全性フィルター試験プロセスを示し、特に、図６は、完全性フィルター試験プロセスの第２工程を示す。第２工程は、フィルター装置（２００）が空気により加圧される工程である。この動作モードにおいて、空気バルブ（４２０）が開口され、フィルター（２００）の上流コンパートメント（膜２３５）を空気で満たすために、ポンプ（４１０）がつけられる。空気は、内部の水に取って代わり、それによって、フィルター膜（２３５）に沿って押し出され、通気管路（８００）に沿ってドレイン出力（７００）に流れる。
【００３５】
空気がインタクトな膜と交差しないため、膜の入口側の気圧が増加する。差圧変換器（５００）によって測定されるような指定されたレベルに達すると、空気ポンプ（４１０）は停止され、空気バルブ（４２０）が閉鎖される。
【００３６】
図７は、完全性フィルター試験プロセスを示し、特に、図７は、完全性フィルター試験プロセスの第３工程を示す。第３工程は、圧力減衰測定の工程である。このモードにおいて、空気バルブ（４２０）は閉鎖され、圧力が安定することを可能にするために、指定された安定期間が実行される。安定期間が終了すると、指定された試験期間が過ぎた後に、差圧変換器（５００）で測定された始動圧力が記録され、終圧力が記録される。（始動圧力から終圧力を引いた）これらの数値の間の正味の違いは、フィルター（フィルター装置（２００））が完全性試験に通過するか又は失敗するかを決定するために、あらかじめ確立された値と比較される。
【００３７】
完全性試験に通過すると、「充填」又は「使用」のカウンターは、０にリセットされ得、システム（１００）は、上に記載されるように、その標準動作モード状態になり得る。
完全性試験に失敗すると、入口バルブ（１４０）は、その後、下流の機器（３００）への任意の水の通過を防ぐために閉鎖されたままにされ得る。フィルター（２００）が故障し、交換されなければならないとユーザーに警告するために、随意の赤色ステータスライト（ディスプレイ（１１００））が照らされ得る。フィルター（２００）を交換すると、ユーザーは、下流の機器によって行われるサイクルを繰り返すことができる。これは、インタクトなフィルターから優れた浄化された液体（水）のみが下流の機器（３００）に送達されることを保証する。
【００３８】
図８は、上流フィルターコンパートメントの周期的な排水を含むフィルター排水動作を示す。浄化システム（１００）の１つの利点は、排水ルーチンが、下流の機器（３００）を妨害しない方法で行われ得ることである。言いかえれば、下流の機器（３００）がＩＤＬＥ（すなわち、水を要求しない）であるときに、それは行われ得る。
【００３９】
下流の機器（３００）が、液体（水）の供給に関してＩＤＬＥ周期であるとき、圧力差は０となる。これが事実だとすると、排水バルブ（６２０）は、フィルター（２００）の上流側面から蓄積した微粒子を洗い流すための所定の時間の間、開口され得る。これは、フィルターが汚れすぎて、下流の機器のための十分な量の水を生成することができなくなる前に、フィルターの耐用年数を増加させる効果を有する。排水動作が、設定頻度で生じるようにプログラムされ得るか、又は検知された設定数の「充填」又は「使用」動作に関連付けられ得ることが認識されるであろう。
【００４０】
排水周期の終わりに、排水バルブ（６２０）が閉鎖され、システム（１００）は、本明細書に記載されるように、標準動作モードに戻される。
【００４１】
システム（１００）の他の特徴及び利点は、限定されないが以下を含む：（１）水が下流の機器に送達されている時間とともに圧力差（Ｐｄｉｆｆ）を追跡することによって、フィルターが完全に「汚れ」、交換されるべきであると示し得る指定されたレベルを設定することができる；（２）別々の信号（電気信号など）は、システムによって発生され得、浄水ユニット（１００）の状態を測定するために使用され得る下流の機器（３００）へ送られ得、例えば、フィルターが完全性試験に失敗する（ＦＡＩＬＥＤ）と、信号は異なり得、即ち、下流の機器を使用するユーザーに浄水ユニットに問題があることを警告するために、この信号が使用され得る；（３）いつ水が下流の機器（３００）によって操られているかを検知するために、当該技術分野に公知の異なる機構が使用され得る。例えば、流動状況を検知するために、流動検出器又は流動スイッチが使用され得る；及び（４）フィルター完全性を検査するために、当該技術分野に公知の異なる方法が使用され得、即ち、これは、泡立ち点型測定としてのフィルターの下流側の気泡検知ユニット、又は上流コンパートメントにおいて一定圧を維持するために必要な空気の流量が測定される、通気度試験を含み得ることが認識されるであろう。
【００４２】
本明細書に記載され示される流れ構造が、使用され得る多くの構造の１つであることも認識されるであろう。示される構造は、下流の機器に対する供給流の構成要素を最小限にし、それによって、最大レベルで下流の機器に対する水の流れを維持する（すなわち、さらなる流動抵抗はない）ことが示される。
【００４３】
本発明は、その特定の実施形態に関係して記載されるが、本発明は、他の形態で実行されることができ、他の材料及び構造を使用することができる。従って、本発明は、本明細書に添付された請求項及びその同等物における記述によって定義される。
【図２】
2013513470.tif 000003
【図１】
2013513470.tif 000004
【図３】
2013513470.tif 000005
【図４】
2013513470.tif 000006
【図５】
2013513470.tif 000007
【図６】
2013513470.tif 000008
【図７】
2013513470.tif 000009
【図８】
2013513470.tif 000010
【国際調査報告】
2013513470.tif 000011
2013513470.tif 000012