CN105073230B - 海水淡化系统以及能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适合用于海水淡化系统的能量回收装置。能量回收装置具备：多个腔室(11、12)，它们对浓缩海水以及海水进行给排水，通过浓缩海水的压力能而对海水进行升压；第一流量计(FM1)，其累计流入至腔室的海水或浓缩海水的流量；第二流量计(FM2)，其累计从腔室排出的海水或浓缩海水的流量；至少一个切换阀(VS‑1、VD‑1)，其设置于多个腔室并且切换浓缩海水的流入与排出；以及控制装置(21)，其基于根据流量计的流量求出的腔室的累计流量来控制多个腔室的各切换阀。控制装置向多个腔室的各切换阀输入单一的输入信号来控制各切换阀。

Description

海水淡化系统以及能量回收装置

技术领域

本发明涉及从海水中除去盐分将海水淡化的海水淡化系统以及适合用于该海水淡化系统的能量回收装置。

背景技术

以往，作为将海水淡化的系统，公知有向反渗透膜分离装置输送海水进行脱盐的海水淡化系统。在该海水淡化系统中，在所汲取的海水通过前处理装置而符合恒定水质的条件后，由高压泵加压并向反渗透膜分离装置加压输送，反渗透膜分离装置内的高压海水的一部分，克服反渗透压力而通过反渗透膜，并作为除去了盐分的淡水被取出。其他海水以盐分浓度升高而被浓缩的状态，从反渗透膜分离装置作为浓缩海水(盐水)被排出。其中，海水淡化系统中最大的运转成本是电费，且大大地依赖于用于使前处理后的海水上升至克服浸透压的压力即反渗透压的能量，即由高压泵进行的加压能量。

即，海水淡化设备中电费的一半以上大多花费于由高压泵进行的加压。因此进行将从反渗透膜分离装置排出的高盐分浓度且高压的浓缩海水所保有的压力能，用于对海水的一部分进行升压。而且，作为将从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水的压力能用于对海水的一部分进行升压的手段，进行了利用能量回收腔室的方式，该能量回收腔室由能够移动地嵌装于圆筒的筒内的活塞，将圆筒的内部分离为两个空间，在两个空间的一方设置有进行浓缩海水的进出的浓缩海水口，在另一方设置有进行海水的进出的海水口。

图13是表示现有的海水淡化系统的构成例的示意图。如图13所示，由汲水泵(未图示)汲取的海水，在由前处理装置1除去浮游物等而符合规定的水质条件之后，经由送水泵2分支为高压泵管路3和能量回收装置海水供给管路4。向高压泵5流入的海水由高压泵5加压，在与由能量回收装置10和增压泵7升压后的海水合流之后，向反渗透膜分离装置8加压输送。

导入到反渗透膜分离装置8的海水的一部分，克服反渗透压通过反渗透膜分离装置8内的反渗透膜(RO膜)8a，并作为除去盐分后的脱盐水而经由脱盐水管路被取出。其他海水成为盐分浓度升高且浓缩后的浓缩海水，从反渗透膜分离装置8通过浓缩海水管路9而导入至能量回收装置10。

在能量回收装置10中，伴随控制阀14的动作，在两个能量回收腔室11、12内，通过活塞13、13的移动进行从送水泵2经过检验阀模块15的海水导入、和利用了高压的浓缩海水(reject)的海水的升压、排出。

在能量回收腔室11、12内升压后的海水，从检验阀模块15经由增压泵海水供给管路6而向增压泵7供给。其中，通过增压泵7使反渗透膜分离装置8、配管的压力损失、控制阀14中的压力损失、在能量回收腔室11、12以及检验阀模块15内产生的压力损失部分升压后，使升压后的海水与高压泵5的排出海水合流，并向反渗透膜分离装置8加压输送。

在上述现有的能量回收腔室中，能量回收腔室内的活塞与缸内壁进行滑动，由于活塞的滑动部件产生磨损，因此需要定期地更换，另外需要配合活塞的外形而高精度地加工长条的腔室内径，因而加工成本非常高。

因此，本申请的申请人通过采用将专利文献1中的圆筒形长条的腔室作为压力交换腔室，并且在腔室内设置划分为多个的流路，利用从反渗透膜(RO膜)排出的高压的浓缩海水而直接对海水进行加压的方式，提出了没有活塞的方式的能量回收腔室。

专利文献1：日本特开2010-284642号公报

在具备活塞的现有的能量回收腔室中，将磁铁内置于活塞，在腔室外部设置检测磁的电磁开关，从而检测出活塞的位置。活塞一边将浓缩海水与海水分离、一边进行移动，因此成为将该电磁开关设置于腔室的两端附近，通过控制阀等切换活塞的移动方向以使活塞在腔室内往复即进行海水与浓缩海水的给排水切换的控制。另外，也进行使用非接触式传感器、激光、光电传感器等检测活塞的位置。

另一方面，没有活塞的方式的能量回收腔室，由于没有活塞，因此无法以相同的方法控制给排水量。因此需要采用其他手段、方法进行海水与浓缩海水的给排水切换的控制。

发明内容

本发明是鉴于上述情况所做出的，目的在于提供一种能量回收装置，该能量回收装置在没有活塞的方式的能量回收腔室以及具有活塞的方式的能量回收腔室中，均能够在正确的时刻进行浓缩海水和海水向能量回收腔室给排水的切换。

为了实现上述目的，本发明的能量回收装置，设置于海水淡化系统，将从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水的压力能用于使海水的一部分升压的能量，所述海水淡化系统将由泵升压后的海水向所述反渗透膜分离装置输送并将其分离为淡水和浓缩海水，从而从海水中生成淡水，所述能量回收装置的特征在于，具备：多个腔室，它们对浓缩海水以及海水进行给排水，借助浓缩海水的压力能而使海水升压；第一流量计，其用于累计流入至所述腔室的海水或浓缩海水的流量；第二流量计，其用于累计从所述腔室排出的海水或浓缩海水的流量；至少一个切换阀，其设置于所述多个腔室的每一个，对浓缩海水流入各腔室和浓缩海水从各腔室的排出进行切换；以及控制装置，其基于所述第一流量计以及/或者所述第二流量计的流量而求出所述腔室的累计流量，并基于该累计流量来控制所述多个腔室的各切换阀，所述控制装置向所述多个腔室的各切换阀输入单一的输入信号，来控制所述各切换阀。

根据本发明，通过使从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水，经由切换阀向多个腔室进行给排水，并且将海水向多个腔室进行给排水，由此能够在各腔室内借助浓缩海水对海水进行升压从而将其输出(排出)。由第一流量计测定流入至腔室内的海水或浓缩海水的流量并求出累计流量，并且由第二流量计测定从腔室排出的海水或者浓缩海水的流量并求出累计流量，基于求出的累计流量，把握海水或浓缩海水流入腔室的流入量以及/或者从腔室排出的排出量，来控制切换阀的开度，由此能够在正确的时刻进行流向腔室的浓缩海水与海水的给排水的切换。此外由于能够用一个输入信号对设置于多个腔室的各切换阀调节开度，因此能够容易并且可靠地进行多个切换阀的控制。

根据本发明的优选方式，其特征在于，通过所述单一的输入信号能够控制所述各切换阀的开度以及切换时间。

根据本发明，由于能够用一个输入信号来调节切换阀的开度以及切换时间，因此能够更可靠地进行多个切换阀的控制。

根据本发明的优选方式，其特征在于，使用梯形波作为所述单一的输入信号。

根据本发明，通过设置输入的信号值为恒定值的时间，由此能够调整将各切换阀的开度保持为恒定的时间。

根据本发明的优选方式，其特征在于，所述各切换阀的开度设定为：基于预先规定的设定值而相对于所述输入信号变化。

根据本发明，由于基于表示所输入的信号值与各个切换阀的开度的固有关系的设定值来控制切换阀，因此能够通过改变设定值来修正并且控制各切换阀的开度。

根据本发明的优选方式，其特征在于，所述控制装置以如下方式进行控制，即：在所述第一流量计或所述第二流量计的所述腔室的累计流量达到了规定值时进行所述腔室的所述切换阀的切换。

根据本发明，由于在开始第一流量计或第二流量计的累计之后，在累计流量达到了规定值时进行切换阀的切换，因此能够在流入腔室的浓缩海水的流入量达到了规定值的时刻，停止浓缩海水的流入。因此浓缩海水不会从能量回收装置流入至增压泵。在该情况下，流入腔室的浓缩海水的流入量能够根据由第一流量计测定出的累计流量来求出。另外，若浓缩海水流入腔室，则将腔室内的海水被输出(排出)，因此能够根据由第二流量计测定出的海水的累计流量而求出来自腔室的海水的排出量(输出量)，由此求出流入腔室的浓缩海水的流入量。

根据本发明的优选方式，其特征在于，以根据所述腔室的实际容积的规定比例算出的值，进行所述切换阀的切换。

根据本发明，由于能够在流入腔室的浓缩海水的流入量达到了腔室的实际容积的规定比例(例如80～90％)时，停止浓缩海水的流入，因此浓缩海水不会从能量回收装置流入至增压泵。如上述那样，流入腔室的浓缩海水的流入量可以根据第一流量计的累计流量求出，也可以根据第二流量计的累计流量求出。

根据本发明的优选方式，其特征在于，所述控制装置将流入所述腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从所述腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值进行比较，来控制从所述腔室排出的浓缩海水的流量。

根据本发明，对流入腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值进行比较，来控制从腔室排出的浓缩海水的流量。由于从腔室排出的浓缩海水的排出量与流入腔室的海水的流入量相等，因而通过求出从腔室排出的浓缩海水的排出量，就能够求出流入腔室的海水的流入量。因此通过对流入腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值进行比较，由此能够取得流入腔室的浓缩海水的流入量与流入腔室的海水的流入量的平衡。通过使该平衡合理，从而浓缩海水不会从能量回收装置流入至增压泵。

另外，根据上述记载，通过进行以下比较，即：

·对流入腔室的海水的流入量的累计值与从腔室排出的海水的累计值进行比较；

·对流入腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从腔室排出的海水的累计值进行比较；

·对流入腔室的海水的流入量的累计值与从腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值进行比较，

理所当然能够取得上述平衡，总之，通过对流入腔室的流体与从腔室排出的流体的累计值进行比较，从而避免浓缩海水流入增压泵。

在此，对将流入腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值比较的情况进行记载。

此外，根据本发明，通过上述切换阀的控制，能够自由地调整流入腔室的海水的流入量和流入腔室的浓缩海水的流入量。

根据本发明的优选方式，其特征在于，所述控制装置控制所述切换阀，以使流入所述腔室的海水的流入量的累计值等于或者多于流入所述腔室的浓缩海水的流入量的累计值。

根据本发明，由于控制切换阀，使得流入腔室的海水的流入量的累计值等于或多于流入腔室的浓缩海水的流入量的累计值，因此浓缩海水不会从能量回收装置流入至增压泵。

根据本发明的优选方式，其特征在于，所述控制装置以包括将升压后的海水同时从多个腔室排出的工序的方式控制所述各切换阀。

虽然在多个腔室中，反复进行吸入海水的工序、和借助浓缩海水对所吸入的海水进行升压并输出(排出)的工序，但在该情况下，若以在一个腔室结束了海水排出工序时，其他腔室开始海水排出工序的方式控制切换阀，则在切换时引起升压海水的脉动。因此在本发明中，通过以将从多个腔室升压后的海水同时排出的方式控制切换阀，即，重复进行多个腔室的海水排出工序，由此能够抑制升压海水的脉动。

本发明的能量回收装置，设置于海水淡化系统，将从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水的压力能用于使海水的一部分升压的能量，所述海水淡化系统将由泵升压后的海水向所述反渗透膜分离装置输送，并将其分离为淡水和浓缩海水，从而从海水中生成淡水，所述能量回收装置的特征在于，具备：多个腔室，它们对浓缩海水以及海水进行给排水，借助浓缩海水的压力能而使海水升压；至少一个切换阀，其设置于所述多个腔室的每一个，对浓缩海水流入各腔室和浓缩海水从各腔室的排出进行切换；以及控制装置，其向所述多个腔室的各切换阀输入单一的输入信号来控制所述各切换阀。

根据本发明，通过将从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水，经由切换阀向多个腔室进行给排水，并且将海水向多个腔室进行给排水，由此能够在各腔室内借助浓缩海水对海水进行升压，从而将其输出(排出)。此外由于能够用一个输入信号对设置于多个腔室的各切换阀调节开度，因此能够容易并且可靠地进行多个切换阀的控制。

本发明的海水淡化系统，将由泵升压后的海水向反渗透膜分离装置输送并将其分离为淡水和浓缩海水，从而从海水中生成淡水，所述海水淡化系统的特征在于，具备技术方案1～10中的任一项所述的能量回收装置，该能量回收装置将从所述反渗透膜分离装置排出的浓缩海水的压力能，用于使所述海水的一部分升压。

根据本发明，起到以下列举的效果。

1)由于能够在正确的时刻进行浓缩海水和海水向多个腔室给排水的切换，因而不会将盐分浓度高的海水送至反渗透膜分离装置，因此能够不使脱盐率降低而充分发挥反渗透膜分离装置的性能，并且能够延长反渗透膜本身的更换周期。

2)通过输入一个输入信号，就能够使多个切换阀联动地动作，因此能够省略决定多个切换阀的开闭顺序的麻烦，能够节约时间。另外，不会在决定多个切换阀的开闭顺序时错误地决定顺序，从而能够避免装置的功能降低。

3)由于包括从多个腔室同时输出(排出)升压海水的工序，因此升压海水的流量以及压力的脉动较小。

4)通过控制从腔室排出的浓缩海水的排出量，就能够控制流入腔室的海水的流入量，因此不会从腔室排出需要以上的海水。

5)虽然在海水淡化系统中淡水的需要量变化的情况下，从反渗透膜分离装置向能量回收装置供给的浓缩海水的流量发生变化，但能够迅速追随该流量变化。

附图说明

图1是表示本发明的海水淡化系统的构成例的示意图。

图2是表示本发明的能量回收装置的构成例的示意图。

图3是表示切换阀的开度(纵轴)与输入信号(横轴)的关系的图。

图4是表示输入信号值IV与时间的关系的梯形波信号的图。

图5是表示切换阀的开度(纵轴)与输入信号(横轴)的关系的曲线图。

图6是使用图5表示的输入信号值0、S、U以及±100％，表示伴随输入信号值的变化的能量回收装置的状态的图。

图7是表示使输入信号值IV在±100％的范围以梯形波的方式变化的情况下切换阀的开闭动作的图。

图8是表示对切换阀的输入信号与各切换阀的开闭动作、向能量回收腔室吸入的海水流量以及向能量回收腔室吸入的浓缩海水流量的关系的曲线图。

图9是表示实现本发明中的能量回收装置的动作的控制方法的顺序的流程图。

图10是表示图9表示的时间T2设定的顺序的流程图。

图11是表示图9表示的切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT极限)设定的顺序的流程图。

图12A是表示对一组切换阀的输入信号与切换阀的动作的曲线图。

图12B是表示具有相位差的输入信号的图。

图13是表示现有的海水淡化系统的构成例的示意图。

具体实施方式

以下，参照图1～图12对本发明的海水淡化系统的实施方式进行说明。另外在图1～图12中，对相同或相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。

图1是表示本发明的海水淡化系统的构成例的示意图。如图1所示，由汲水泵(未图示)汲取的海水被前处理装置1进行前处理而符合规定的水质条件后，经由送水泵2分支为高压泵管路3和能量回收装置海水供给管路4。流入高压泵5的海水被高压泵5加压，并在与由能量回收装置10和增压泵7升压后的海水合流后，被向反渗透膜分离装置8加压输送。

导入到反渗透膜分离装置8的海水的一部分克服反渗透压，经过反渗透膜分离装置8内的反渗透膜(RO膜)8a，作为除去了盐分的脱盐水而经由脱盐水管路被取出。其他海水的盐分浓度升高而成为被浓缩了的浓缩海水，从反渗透膜分离装置8通过浓缩海水管路9而被导入能量回收装置10。

在能量回收装置10中，伴随切换装置20的动作，在两个能量回收腔室11、12内，浓缩海水与海水的界面因浓缩海水与海水双方的压力平衡而在腔室内移动，由此进行从送水泵2经过检验阀模块15的海水的导入、和利用了高压的浓缩海水(reject)的海水的升压、排出。

在能量回收腔室11、12内升压后的海水，从检验阀模块15经由增压泵海水供给管路6而向增压泵7供给。在此，通过增压泵7，将反渗透膜分离装置8、配管的压力损失、切换装置20中的压力损失、在能量回收腔室11、12以及检验阀模块15内产生的压力损失部分升压后，使升压后的海水与高压泵5的排出海水合流，并向反渗透膜分离装置8加压输送。

接下来，如图1所示，在具备多个浓缩海水与海水的界面因浓缩海水与海水双方的压力平衡而在腔室内移动的方式的能量回收腔室的能量回收装置中，参照图2来说明控制浓缩海水和海水向多个能量回收腔室给排水的结构。在图2中，虽然图示出具备两个能量回收腔室的例子，但也可以具备三个以上能量回收腔室。

图2是表示本发明的能量回收装置10的构成例的示意图。如图2所示，能量回收装置10具备两个能量回收腔室11、12。从反渗透膜分离装置8排出浓缩海水的浓缩海水管路9，分支为两个，一方的分支管路经由切换阀VS-1而与能量回收腔室11的浓缩海水口P1连接，另一方的分支管路，经由切换阀VS-2而与能量回收腔室12的浓缩海水口P1连接。另外，能量回收腔室11的浓缩海水口P1，经由切换阀VD-1而与浓缩海水排出管路16连接，能量回收腔室12的浓缩海水口P1，经由切换阀VD-2而与浓缩海水排出管路16连接。在浓缩海水管路9且在切换阀VS-1、VS-2的上游侧，设置有流量计FM1。在浓缩海水排出管路16且在切换阀VD-1、VD-2的下游侧，设置有流量计FM2。切换阀VS-1、VS-2、VD-1、VD-2构成切换装置20(参照图1)。各切换阀VS-1、VS-2、VD-1、VD-2与控制装置21连接，各切换阀VS-1、VS-2、VD-1、VD-2的动作由控制装置21控制。在图2中，以在切换阀VS-1、VS-2、VD-1、VD-2使用ON-OFF阀的构成例进行说明，但切换阀只要是三通阀、四通阀、回转阀等具有所谓的流体流动的切换功能的阀，则任何阀均可。

另一方面，能量回收腔室11的海水口P2经由由四个检验阀(单向阀)构成的检验阀模块15而与增压泵海水供给管路6连接，并且与能量回收装置海水供给管路4连接。另外，能量回收腔室12的海水口P2也经由由四个检验阀(单向阀)构成的检验阀模块15而与增压泵海水供给管路6连接，并且与能量回收装置海水供给管路4连接。在增压泵海水供给管路6设置有流量计FM3。另外，在能量回收装置海水供给管路4设置有流量计FM4。各流量计FM1、FM2、FM3、FM4与控制装置21连接，各流量计FM1、FM2、FM3、FM4的测定值的累计等由控制装置21进行。

对本发明的能量回收装置中控制浓缩海水和海水向能量回收腔室进行给排水的方法的一个方式进行说明。在本发明中所使用的控制方法是能够用一个输入信号来控制多个切换阀的开度以及切换阀的切换时间的切换阀的运转控制方法。

切换阀的开度(纵轴)和输入信号(横轴)的关系示于图3。如图3所示，对切换阀(VS-1、VS-2、VD-1、VD-2)的输入信号取-100(％)～+100(％)的值，纵轴表示的切换阀的开度在0～100的范围变化。即，切换阀VS-1、VS-2在从全闭的0至全开的100之间变化，切换阀VD-1、VD-2在从全闭的0至适当设定的最大开度之间变化。

表示图3所示的各切换阀(VS-1、VS-2、VD-1、VD-2)的开度与输入信号值的关系的各曲线图，使用四种设定值MO、LI、CC、DZ并以后述的算式来表示。

图3表示的四种设定值MO、LI、CC、DZ分别以如下方式决定。即，将切换阀VS-1以及VS-2处于全开(MAX OPENING)时的输入信号值的绝对值设为MO，将切换阀VD-1以及VD-2的设定为最大开度(LIMIT极限)的值设为LI，将两个腔室11、12连通的状态亦即两个腔室连通区域(CHAMBER CONNECT)的最大输入信号值或最小输入信号值的绝对值设为CC，将切换阀VD-1以及VD-2的开度为零的区域(称为开度不灵敏区域)(DEAD ZONE)时的最大输入信号值或最小输入信号值的绝对值设为DZ。

根据图3可知，将输入信号值为0时的纵轴作为中心线，则成为左右对称的曲线图，用一个输入信号对图2所示的两组腔室11、12所使用的四个切换阀(VS-1、VS-2、VD-1、VD-2)进行控制。

各切换阀的开闭程度即开度，伴随相对于各切换阀输入的梯形波信号值IV的变化，分别按照以下那样的式子变化。

切换阀VS-1的开度变化的式子…(100/(CC+MO))×(-IV+CC)

切换阀VS-2的开度变化的式子…(100/(CC+MO))×(IV+CC)

切换阀VD-1的开度变化的式子…(LI/(100-DZ))×(IV-DZ)

切换阀VD-2的开度变化的式子…(LI/(100-DZ))×(-IV-DZ)

虽然对各切换阀的输入信号如图3的横轴所示，取-100(％)～+100(％)之间的值，但对作为输入信号的梯形波进行说明。

图4示出表示输入信号值(input value)IV与时间的关系的梯形波信号。梯形波的形状由时间T1和时间T2构成，作为梯形波的输入信号IV，对各切换阀表示-100(％)～+100(％)之间的值。

时间T1是使输入信号值IV在0～100％、100～0％、0～-100％、-100～0％变化的时间，通过适当地设定时间T1，由此能够调整各切换阀的开闭所需要的时间。

时间T2是输入信号值IV到达了100％以及-100％之后的保持时间，通过适当地设定时间T2，由此能够调整各切换阀开闭后的保持时间。

接下来，使用图5对向各切换阀的输入信号与各切换阀的联动动作进行说明。

图5表示切换阀的开度(纵轴)与输入信号(横轴)的关系。为了方便，在图5的纵轴的左上端示出表示切换阀的开度的R(％)、T(％)、V(％)。另外，在图5的横轴示出输入信号值IV的S(％)、U(％)。各切换阀(VS-1、VS-2、VD-1、VD-2)的开度，根据输入信号并基于预先规定的设定值(MO、LI、CC、DZ)而变化。

例如，在输入信号值为0％的情况下，VS-1、VS-2的开度均为R％，VD-1、VD-2的开度均为0％。在输入信号值为S％的情况下，VS-1的开度为0％，VS-2的开度为T％，VD-1、VD-2的开度均为0％。另外，在输入信号值为U％的情况下，VS-1的开度为0％，VS-2的开度为V％，VD-1、VD-2的开度为0％。在输入信号值为100％的情况下，VS-1的开度为0％，VS-2的开度为全开(100％)，VD-1的开度为最大开度(LIMIT)，VD-2的开度为0％。

根据图3以及图5可知，在输入信号值IV为0％的情况下，VS-1、VS-2成为由MO和CC规定的开度(相当于两个曲线图的交点)，VD-1、VD-2为全闭。在输入信号值IV以0％～+100％变化的情况下，VS-1的开度减小成为全闭，VD-1的开度增大成为由LI规定的最大开度，VS-2的开度增大成为全开，VD-2为全闭。在输入信号值IV为+100％的情况下，VS-1为全闭，VD-1保持由LI规定的开度，VS-2为全开，VD-2为全闭。在输入信号值IV以+100％～0％变化的情况下，VS-1从全闭成为由MO与CC规定的开度，VD-1从由LI规定的开度成为全闭，VS-2的开度变小成为由MO与CC规定的开度，VD-2为全闭。

在输入信号值IV以0％～-100％变化的情况下，VS-1从由MO与CC规定的开度成为全开，VD-1为全闭，VS-2的开度变小成为全闭，VD-2从全闭成为由LI规定的开度。在输入信号值为-100％的情况下，VS-1为全开，VD-1为全闭，VS-2为全闭，VD-2保持由LI规定的开度。在输入信号值IV以-100％～0％变化的情况下，VS-1从全开成为由MO与CC规定的开度，VD-1为全闭，VS-2从全闭成为由MO与CC规定的开度，VD-2从由LI规定的开度成为全闭。

图6是表示图2所示的能量回收装置10中能量回收工序的示意图，并且是表示伴随图5所示的输入信号值的变化的能量回收装置的状态的图。图6中的S％以及U％与图5的S％以及U％相同。

在输入信号值IV为从-S％至+S％的情况下，各切换阀的VS-1为开，VS-2开始开动作，VD-1为闭，VD-2为闭的状态，向能量回收腔室11继续供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室11排出高压海水，向能量回收腔室12开始供给浓缩海水，从而开始从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中从右向左移动。

在输入信号值IV为从+S％至+U％的情况下，各切换阀的VS-1开始闭动作，VS-2为开，VD-1为闭，VD-2处于闭的状态，停止向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而停止从能量回收腔室11排出高压海水，继续向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中在可动区域的左端停止，在能量回收腔室12中从右向左移动。

在输入信号值IV为从+U％至100％的情况下，各切换阀的VS-1为闭，VS-2为开，VD-1开始开动作，VD-2处于闭的状态，开始向能量回收腔室11供给低压海水，从而开始从能量回收腔室11排出浓缩海水，继续向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从左向右移动，在能量回收腔室12中从右向左移动。输入信号值保持100％的状态规定时间(T2)。

在输入信号值IV以100％保持了规定时间(T2)状态之后，在输入信号值为从100％至+U％的情况下，各切换阀的VS-1为闭，VS-2为开，VD-1为开，VD-2处于闭的状态，继续向能量回收腔室11供给低压海水，从而继续从能量回收腔室11排出浓缩海水，继续向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从左向右移动，在能量回收腔室12中从右向左移动。

在输入信号值IV为从+U％至+S％的情况下，各切换阀的VS-1为闭，VS-2为开，VD-1开始闭动作，VD-2处于闭的状态，停止向能量回收腔室11供给低压海水，从而停止从能量回收腔室11排出浓缩海水，继续向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中在可动区域的右端停止，在能量回收腔室12中从右向左移动。

在输入信号值IV为从+S％至-S％的情况下，各切换阀的VS-1开始开动作，VS-2为开，VD-1为闭，VD-2处于闭的状态，开始向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而开始从能量回收腔室11排出高压海水，继续向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中从右向左移动。

在输入信号值IV为从-S％至-U％的情况下，各切换阀的VS-1为开，VS-2开始闭动作，VD-1为闭，VD-2处于闭的状态，继续向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室11排出高压海水，停止向能量回收腔室12供给浓缩海水，从而停止从能量回收腔室12排出高压海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中在可动区域的左端停止。

在输入信号值IV从-U％至-100％的情况下，各切换阀的VS-1为开，VS-2为闭，VD-1为闭，VD-2处于开始开动作的状态，继续向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室11排出高压海水，开始向能量回收腔室12供给低压海水，从而开始从能量回收腔室12排出浓缩海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中从左向右移动。输入信号值保持-100％的状态规定时间(T2)。

在输入信号值IV以-100％保持规定时间(T2)状态之后，在输入信号值从-100％至-U％的情况下，各切换阀的VS-1为开，VS-2为闭，VD-1为闭，VD-2处于开的状态，继续向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室11排出高压海水，继续向能量回收腔室12供给低压海水，从而继续从能量回收腔室12排出浓缩海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中从左向右移动。

在输入信号值IV为从-U％至-S％的情况下，各切换阀的VS-1为开，VS-2为闭，VD-1为闭，VD-2处于开始闭动作的状态，继续向能量回收腔室11供给浓缩海水，从而继续从能量回收腔室11排出高压海水，停止向能量回收腔室12供给低压海水，从而停止从能量回收腔室12排出浓缩海水。此时，浓缩海水与海水的界面在能量回收腔室11中从右向左移动，在能量回收腔室12中在可动区域的右端停止。

图7是表示使输入信号值IV在±100％的范围以梯形波的方式变化时切换阀的开闭动作的图。如图7所示，各切换阀(VS-1、VS-2、VD-1、VD-2)根据对各切换阀的输入信号进行规定的动作，即，相对于一个输入信号反应，多个切换阀分别进行独自的动作。图7的上层的曲线图表示对各切换阀输入的梯形波信号，中层的曲线图表示切换阀VS-1(粗实线)与切换阀VS-2(粗虚线)的开闭动作，下层的曲线图表示切换阀VD-1(粗实线)与切换阀VD-2(粗虚线)的开闭动作。

如图7的上层的曲线图所示，梯形波的形状由时间T1与时间T2构成，作为梯形波的输入信号IV相对于各切换阀表示-100(％)～+100(％)之间的值。时间T1是使输入信号值IV在0～100％、100～0％、0～-100％、-100～0％变化的时间，通过适当地设定时间T1，能够调整各切换阀的开闭所需要的时间。时间T2是输入信号值IV到达100％以及-100％之后的保持时间，通过适当地设定时间T2，能够调整各切换阀的开闭后的保持时间。

如图7的中层的曲线图所示，切换阀VS-1继续闭动作，在成为全闭状态之后继续全闭状态规定时间，然后开始开动作，在成为最大开度状态之后，继续该状态规定时间。然后进入闭动作，反复进行一系列的动作。切换阀VS-2继续开动作，在成为最大开度状态之后，继续该状态规定时间，然后进入闭动作，在成为全闭之后，继续全闭状态规定时间。然后开始开动作，反复进行一系列的动作。切换阀VS-1、VS-2的动作中的继续最大开度的状态的规定时间是比时间T2长的时间，继续全闭状态的规定时间是比最大开度状态的继续时间长的时间。

如图7的下层曲线图所示，切换阀VD-1在持续完全闭状态之后，开始开动作，在达到预先设定的最大开度(LIMIT)之后至经过时间T2为止，继续开状态，然后开始闭动作，在成为全闭状态之后，在输入信号处于开度不灵敏区域(DEAD ZONE)期间，继续该全闭状态。若将以上作为1/2周期，则在接下来的1/2周期中，切换阀VD-2进行相同的动作。即，切换阀VD-2在持续完全闭状态之后，开始开动作，在达到预先设定的最大开度(LIMIT)之后至经过时间T2为止，继续开状态，然后开始闭动作，在成为全闭状态之后，在输入信号处于开度不灵敏区域(DEAD ZONE)期间，继续该全闭状态。

图8是表示相对于切换阀的输入信号与切换阀VS-1、VS-2的开闭动作、切换阀VD-1、VD-2的开闭动作、向能量回收腔室11、12吸入的海水流量以及向能量回收腔室11、12吸入的浓缩海水流量的关系的各曲线图。图8中从上开始的三个曲线图是与图7所示的三个曲线图相同的图，因此省略说明。图8中最下层的曲线图，表示对应于相对于切换阀的输入信号值的变化各切换阀处于图8所示的开闭状态时的向能量回收腔室11、12吸入的海水流量以及吸入的浓缩海水流量。如图8的最下层的曲线图所示，腔室吸入海水流量反复进行台状的变化，腔室吸入浓缩海水流量在全工序中恒定。

另外，在此，上述腔室吸入海水流量与腔室排出浓缩海水流量进行相同的变化，上述腔室吸入浓缩海水流量与腔室排出海水流量进行相同的变化。

即，输入信号与向能量回收腔室11、12吸入的海水流量的关系如以下所述。

在输入信号为0时，向能量回收腔室11吸入的海水流量为0，在输入信号值为U％(参照图5)时，即，在超过开度不灵敏区域(DEAD ZONE)的时刻，开始向能量回收腔室11吸入海水，在输入信号为+100的时刻，向能量回收腔室11吸入的海水为恒定流量，在输入信号为+100期间(时间T2期间)保持恒定流量。若输入信号从+100开始减小，则向能量回收腔室11吸入的海水也减少，若输入信号值为U％，则结束海水吸入。至输入信号值为-U％为止，吸入海水流量为0，若输入信号值比-U％更加减小，则开始向能量回收腔室12吸入海水，在输入信号为-100的时刻，向能量回收腔室12吸入的海水成为恒定流量，在输入信号为-100期间(时间T2期间)保持恒定流量。若输入信号从-100开始增加，则向能量回收腔室12吸入的海水也减少，在输入信号值为-U％的时刻，结束海水吸入。输入信号值从-U％至0为止，吸入海水流量为0。输入信号值从0接下来成为0为止的周期为1/2周期。

另一方面，输入信号与向能量回收腔室11、12吸入的浓缩海水流入的关系如以下所述。

在输入信号值为0时，向能量回收腔室11、12同时吸入浓缩海水，在输入信号值为S％的时刻，停止向能量回收腔室11吸入浓缩海水，但继续向能量回收腔室12吸入浓缩海水。在切换阀VS-2的开度成为最大开度的时刻，浓缩海水吸入量为恒定，然后在输入信号值为+100％期间(时间T2期间)，浓缩海水吸入量为恒定。在输入信号值从+100％开始减小至切换阀VS-2的开度为最大开度的时刻为止，向腔室12吸入的浓缩海水吸入量为恒定，然后吸入量减少，但在输入信号值为S％的时刻，开始向腔室11吸入浓缩海水。在输入信号值从S％至-S％为止期间，向两个腔室11、12吸入浓缩海水。虽然输入信号值为-S％从而停止向腔室12吸入浓缩海水，但继续向能量回收腔室11吸入浓缩海水。在切换阀VS-1的开度成为最大开度的时刻，浓缩海水吸入量为恒定，然后在输入信号值为-100％期间(时间T2期间)，浓缩海水吸入量为恒定。输入信号值从-100％开始增加至切换阀VS-1的开度为最大开度的时刻为止，向腔室11吸入的浓缩海水吸入量为恒定，然后吸入量减少，但在输入信号值为-S％的时刻，开始向腔室12吸入浓缩海水。在输入信号值从-S％至0(+S％)为止期间，向两个腔室11、12吸入浓缩海水。输入信号值与向各腔室吸入的浓缩海水的吸入状态采取以上那样的方式，但如图示那样，向腔室吸入的浓缩海水流量始终恒定。

接下来，说明实现本发明的能量回收装置10的图6以及图8所示的能量回收装置的动作的控制方法。

(1)如图6所示，将输入信号值IV的范围以±S％、±U％、±100％划分，用10部分表示。

在输入信号值IV为-S％～+S％的情况下与在输入信号值IV为+S％～-S％的情况下，浓缩海水与海水的接触界面同时成为海水升压的工序。

由此，能够抑制从能量回收装置向增压泵排出的升压海水的脉动。

(2)浓缩海水排出侧(海水供给侧)的切换阀VD-1、VD-2的最大开度设定(控制)为：向能量回收装置供给的浓缩海水的累计流量≤向能量回收装置供给的海水的累计流量，并且两个累计流量之差也能够调节。

由此，实现以下效果。

1)浓缩海水不会从能量回收装置流入至增压泵。

2)不会将海水从能量回收装置排出至需要以上。

另外，通过适当地设定切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)，能够自由地调整向能量回收装置供给的浓缩海水的累计流量与向能量回收装置供给的海水的累计流量。

接下来，对上述控制方法，即对通过使输入信号值变化来切换各切换阀的时刻与供给浓缩海水流量以及供给海水流量的自动调整进行具体地说明。在能量回收装置的运转中，能够对各切换阀进行以下自动调整。

(1)各切换阀的切换时间的调整

在此，各切换阀的切换时间是指图7以及图8所示的时间T1以及时间T2，即，决定输入信号的梯形波的形状的要素。

如图7以及图8的上层的曲线图所示，在1/2周期中输入信号值取0％与+100％之间的值时，即，在时间T1时，处于任意切换阀进行开闭动作的时间。在该时间T1期间，向腔室吸入(供给)的浓缩海水(或者海水)的流量不是恒定的，因此基于该不恒定的流量，无法预测腔室因浓缩海水(或者海水)而充满水的时间。

另一方面，在输入信号值保持+100％的值的时间，即，在时间T2时，任意切换阀也处于开或者闭的状态且不进行开闭动作。因此向腔室吸入(供给)的浓缩海水(或海水)的流量为恒定，如果基于该恒定流量，则能够预测腔室因浓缩海水(或海水)而充满水的时间。在接下来的1/2周期中也相同。

1)设定切换阀的切换时间(时间T1以及T2)的第一方式

i)将切换阀的切换时间T1设定为规定值。

ii)时间T2根据能量回收腔室的容积与浓缩海水的流入量，预先计算并设定能量回收腔室因浓缩海水而充满水为止的时间。

此时，为了可靠地避免浓缩海水流入至增压泵，例如例举出在计算时将能量回收腔室的容积比实际容积缩小几～几十％或者设定为比计算出的时间缩短几～几十％的时间等方法。

2)设定切换阀的切换时间(时间T1以及T2)的第二方式

i)将切换阀的切换时间T1设定为规定值。

ii)时间T2根据由流量计FM1测定的浓缩海水流量而自动地设定。

即，从切换阀VS-1或VS-2开始打开的时刻，开始累计流量计FM1的测定值，若该累计值达到能量回收腔室的实际容积的规定比例(80-90％)(初始设定值)，则以切换阀VS-1或VS-2关闭的方式使输入信号值变化。另外，由于由流量计FM1测定的吸入浓缩海水流量与由流量计FM3测定的排出海水流量相等，因此也可以使用流量计FM3。

以如下方式进行动作。

如图6中的右侧最上层所示，从切换阀VS-1开始打开的时刻，开始累计流向腔室11的浓缩海水流量，若累计值达到能量回收腔室的实际容积的规定比例(80-90％)，则结束时间T2，关闭切换阀VS-1。

如图6中的左侧最上层所示，从VS-2开始打开的时刻，开始累计流向腔室12的浓缩海水流量，若累计值达到能量回收腔室的实际容积的规定比例(80-90％)，则结束时间T2，关闭切换阀VS-2。

如上述那样，对于切换时间T2的调整方法而言，进行从切换阀VS-1或VS-2开始打开至结束关闭为止期间的向能量回收装置供给的浓缩海水的流量的累计，若该累计流量值为能量回收腔室的容积(或者腔室的实际容积的规定比例)以上，则在接下来的周期中缩短时间T2，若该累计流量值为能量回收腔室的容积(或者腔室的实际容积的规定比例)以下，则在接下来的周期中延长时间T2。

时间T2在接下来的周期中的增减量可以预先设定，也可以根据与能量回收腔室容积的偏差量使增减量变化，即，在偏差量较大的情况下，增大增减量，在偏差量较小的情况下，缩小增减量。

(2)针对浓缩海水排出侧(海水供给侧)的切换阀VD-1、VD-2的开度的调节(控制)方法

是自动调节切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)，来获得向能量回收腔室供给的浓缩海水的水量与供给的海水的水量的平衡的方法。

在图8的最下层的曲线图中，示出向能量回收腔室供给的海水流量以及向能量回收腔室供给的浓缩海水流量。

若观察向能量回收腔室供给的海水流量，则在时间T1期间，向能量回收腔室吸入的海水流量并非恒定地增减，在时间T2期间，吸入海水流量最大且为恒定量，在切换阀VD-1以及VD-2成为全闭的输入信号值为0～U％期间以及0～-U％期间(参照图5)，吸入海水流量为0。

另一方面，向能量回收腔室吸入的浓缩海水流量为恒定。

在此，作为向能量回收装置供给的浓缩海水不流入至增压泵的条件，需要使向各腔室内导入、导出的浓缩海水的水量与海水的水量相同。

如图8的最下层的曲线图所示，在1/2周期(A)中，向腔室吸入浓缩海水，此时的吸入浓缩海水流量的累计值成为矩形的面积A。另一方面，在输入信号值取U～100％(或者-U～-100％)的值时，向腔室吸入海水，此时的吸入海水流量的累计值成为台状的面积B。作为向能量回收装置供给的浓缩海水不流入至增压泵的条件，需要使面积A与面积B相等。在接下来的1/2周期(B)中也相同。若不采用本对策，则能量回收腔室内逐渐仅被浓缩海水充满，进而浓缩海水流入至增压泵而向反渗透膜(RO膜)导入，使脱盐率降低或者促进反渗透膜(RO膜)的劣化。

因此在本发明中，以能量回收装置中的浓缩海水与海水的给排水过程中的各腔室的供给浓缩海水的累计值、与供给海水的累计值成为下述条件的方式，控制切换阀VD-1以及VD-2的开度。

向能量回收装置供给的海水流量的累计值≥向能量回收装置供给的浓缩海水流量的累计值

由此，能够始终维持浓缩海水不流入至增压泵。

另外，由于向能量回收装置供给的浓缩海水的能量(压力、流量)不会损失，因此能量回收装置的供给浓缩海水侧的切换阀VS-1、VS-2的开度基本上为全开。

另外，无论上述条件如何，均能够通过控制切换阀VD-1、VD-2的开度，来调整向能量回收装置供给的海水流量与向能量回收装置供给的浓缩海水流量。

在图8的最下层的曲线图中，一并示出对在切换阀的工序动作中在1/2周期间向能量回收装置供给的浓缩海水的累计值与供给的海水(排出浓缩海水)的累计值进行比较，自动地控制切换阀VD-1、VD-2的开度的工序。

在图8中，还示出输入信号的梯形波、切换阀VS-1、VS-2的开闭动作、切换阀VD-1、VD-2的开闭动作。这些动作如在图7中说明过那样。

图8的最下层的曲线图，表示伴随输入信号值的变化的向能量回收装置吸入的浓缩海水流量、吸入的海水流量。

1)在1/2周期(A)中，从输入信号值为0％(切换阀VS-1打开的状态)的时刻，开始累计测定向能量回收装置吸入的浓缩海水流量的流量计FM1的测定值。另外，由于由流量计FM1测定的吸入浓缩海水流量与由流量计FM3测定的排出海水流量相等，因此也可以使用流量计FM3。

与此同时，开始累计测定向能量回收装置吸入的海水流量的流量计FM4的测定值。另外，由于由流量计FM4测定的吸入海水流量与由流量计FM2测定的排出浓缩海水流量相等，因此也可以使用流量计FM2。

2)在1/2周期(A)的结束时刻，结束吸入浓缩海水流量的累计以及吸入海水流量的累计。此时的吸入浓缩海水流量的累计值成为矩形的面积A，吸入海水流量的累计值成为台状的面积B。在接下来的1/2周期(B)中，也同样地获得累计值。

3)接下来，将吸入浓缩海水流量的累计值与吸入海水流量的累计值进行比较，以成为向能量回收装置供给的海水流量的累计值≥向能量回收装置供给的浓缩海水流量的累计值的方式，在接下来的1/2周期(A)中，自动低调整切换阀VD-1、VD-2的开度。

即，将1/2周期(A)的累计值比较结果反映到接下来的1/2周期(A)中。即，反映累计值比较结果，从而调整(控制)切换阀VD-2的最大开度(LIMIT)。

另外，切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)的增减量可以使用预先决定的值(设定值)，也可以根据累计值的比较结果变化。即，也可以使用若累计值之差较大，则增大增减量，若累计值之差较小，则减小增减量等方法。

将1/2周期(B)的累计值比较结果反映到接下来的1/2周期(B)中。即，反映累计值比较结果，从而调整(控制)切换阀VD-1的最大开度(LIMIT)。

4)在输入信号值从0增加至+100％，再从100减少至0％期间(或者从0减少至-100％，再从-100增加至0％期间)，在从切换阀VS-1、VS-2开始打开至结束关闭为止的各个1/2周期间，进行上述1)～3)的控制。

另外，为了确实地满足顺序3)中的条件，也能够对向能量回收装置供给的浓缩海水流量的累计值乘以预先设定的系数的基础上，满足上述条件。

图9是表示实现本发明中的能量回收装置的动作的控制方法的顺序的流程图。

在图9所示的方式中，开始能量回收装置(ERD)的运转控制，并且使测定向能量回收装置供给的浓缩海水流量的流量计FM1的计数器复位。另外，也可以将流量计FM1置换为流量计FM3。并且使测定向能量回收装置供给的海水流量的流量计FM4的计数器复位。此外，也可以将流量计FM4置换为流量计FM2。而且，输入驱动各切换阀的梯形波信号。判断输入信号值是否为0％，在输入信号值为0％的时刻(向两个腔室供给浓缩海水的状态)，开始浓缩海水的流量与海水的流量的累计。至输入信号值再次为0％为止，进行它们的流量的累计。接下来比较浓缩海水的累计流量与腔室的实际容积的规定比例(例如80～90％)，判断浓缩海水的累计流量是否比腔室的实际容积的规定比例大，在YES的情况下，以预先决定的比例缩短时间T2。在NO的情况下，移至时间T2设定(后述)，重新设定时间T2。然后根据需要进行切换阀VD-1、VD-2的最大开度设定，并返回至梯形波信号输入。

图10是表示图9所示的时间T2设定的顺序的流程图。

对于时间T2设定，是对浓缩海水的累计流量与腔室的实际容积的规定比例(例如80～90％)进行比较，在浓缩海水的累计流量比腔室的实际容积的规定比例小的情况下，重新设定时间T2。即，如图10所示，将通过流量计FM1获得的浓缩海水的流量累计值(Vbi)与腔室的实际容积的规定比例(Vc)进行比较，判断Vbi-Vc的绝对值是否在预先规定的范围(ΔVo)外，在范围(ΔVo)内的情况下(NO的情况下)，不变更T2设定原来的时间T2。在预先规定的范围(ΔVo)外的情况下(YES的情况下)，以使浓缩海水的累计流量值增加的方式，将时间T2以预先规定的比例延长从而结束时间T2的设定。

图11是表示图9所示的切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)设定的顺序的流程图。

在图11中，对通过流量计FM1获得的浓缩海水的流量累计值(Vbi)与通过流量计FM4获得的海水的流量累计值(Vsi)进行比较，判断是否为Vbi-Vsi＜0，在NO的情况下(在Vbi比Vsi多或者相等的情况下)，需要增加供给海水流量，因此以预先规定的程度增大最大开度(LIMIT)。在YES的情况下(在Vbi比Vsi少的情况下)，判断Vbi-Vsi的绝对值是否在预先规定的范围(ΔVi)外，在范围外的情况下(在YES的情况下)，以预先规定的程度(％)缩小切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)从而结束最大开度设定，在范围内的情况下(在NO的情况下)，使切换阀VD-1、VD-2的最大开度(LIMIT)保持原样结束最大开度设定。

出于使能量回收腔室内的流体动作的目的，每个腔室使用两个切换阀。在现有的运转控制方法中，对于各切换阀的开闭动作，预先决定各切换阀的开闭顺序，根据该顺序进行了切换阀的开闭动作。然而，在能量回收装置在实际的成套设备中使用时，多数时候同时使用能量回收装置。在该情况下，存在为了预先决定多个切换阀的开闭顺序需要很多的时间这一问题。另外，对多个切换阀的开闭顺序的决定容易诱发错误，在存在错误的情况下，不仅能量回收装置的功能丧失，而且对成套设备整体造成负面影响。例如，在不小心形成有使各能量回收装置的浓缩海水供给侧的全部切换阀成为全闭的步骤的情况下，成为进行增压泵的封闭运转，与增压泵的故障有关。另外，向反渗透膜分离装置供给的流量降低，无法获得需要的淡水流量。

与此相对，在本发明中，能够用一种输入信号使多个切换阀联动，而无需预先决定多个切换阀的开闭顺序，因此节约时间，另外，能够避免产生基于多个切换阀的开闭顺序的错误的问题。即，用开度表示设置于各腔室的两个切换阀的开闭状态，使用切换阀设定值表示切换阀的开度与输入的信号值的关系。在上述实施方式中，利用了两个腔室中的2组切换阀即4个切换阀的开度与输入信号值的关系。

接下来，说明设定切换阀设定值且基于具有相位差的输入信号进行的运转控制方法。

图12A、12B是表示相对于一组切换阀的输入信号与切换阀的动作的图以及表示具有相位差的输入信号的图。

出于使能量回收腔室内的流体动作的目的，每个腔室使用两个切换阀VS、VD。如图12A所示，设定切换阀的开闭设定值CC、DZ、MO、LI，各切换阀VS、VD的开闭的程度即开度伴随相对于各切换阀输入的梯形波信号值IV的变化，分别根据如下那样的式子进行变化。

切换阀VS的开度变化的式子…(100/(CC+MO))×(IV+CC)

切换阀VD的开度变化的式子…(LI/(100-DZ))×(-IV-DZ)

对于输入信号，在此设定梯形波信号的方式。

如图12B所示，若上述输入信号为相对于第一切换阀对的输入信号，则在时间上具有相位差地如第二切换阀对、第三切换阀对那样，相对于多个切换阀对输入，即便腔室为多个，也能够使多组切换阀联动。该情况下的相位差预先进行设定。

此外，能够如上述的实施方式那样，用一个输入信号使两个腔室的两组切换阀联动地动作，也能够具有相位差地输入该输入信号。

至此为止，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，当然在其技术思想的范围内，能够通过各种不同方式实施。例如，本发明当然也能够应用于图13所示的具有活塞的方式的能量回收腔室。

工业上的可利用性

本发明能够利用于从海水中除去盐分使海水淡化的海水淡化系统以及优选用于该海水淡化系统的能量回收装置。

附图标记说明：1…前处理装置；2…送水泵；3…高压泵管路；4…能量回收装置海水供给管路；5…高压泵；6…增压泵海水供给管路；7…增压泵；8…反渗透膜分离装置；8a…反渗透膜(RO膜)；9…浓缩海水管路；10…能量回收装置；11、12…能量回收腔室；15…检验阀模块；16…浓缩海水排出管路；20…切换装置；21…控制装置；FM1、FM2、FM3、FM4…流量计；P1…浓缩海水口；P2…海水口；VS-1、VS-2、VD-1、VD-2…切换阀。

Claims (9)

1.一种能量回收装置，设置于海水淡化系统，将从反渗透膜分离装置排出的浓缩海水的压力能用于使海水的一部分升压的能量，所述海水淡化系统将由泵升压后的海水向所述反渗透膜分离装置输送并将其分离为淡水和浓缩海水，从而从海水中生成淡水，所述能量回收装置的特征在于，具备：

多个腔室，它们对浓缩海水以及海水进行给排水，并借助浓缩海水的压力能而使海水升压；

第一流量计，其用于累计流入至所述腔室的海水或浓缩海水的流量；

第二流量计，其用于累计从所述腔室排出的海水或浓缩海水的流量；

切换阀，其在所述多个腔室的每一个至少设置一组，对浓缩海水流入各腔室和浓缩海水从各腔室的排出进行切换；以及

控制装置，其基于所述第一流量计以及所述第二流量计的流量而求出所述腔室的累计流量，并基于各自的该累计流量的比较来控制所述多个腔室的各切换阀，

所述控制装置向所述多个腔室的各切换阀输入输入信号来控制所述各切换阀。

2.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

通过所述输入信号能够控制所述各切换阀的开度以及切换时间。

3.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

使用梯形波作为所述输入信号。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的能量回收装置，其特征在于，

所述各切换阀的开度设定为：基于预先规定的设定值而相对于所述输入信号变化。

5.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

所述控制装置以如下方式进行控制，即：在所述第一流量计或所述第二流量计的所述腔室的累计流量达到了规定值时，进行所述腔室的所述切换阀的切换。

6.根据权利要求5所述的能量回收装置，其特征在于，

以根据所述腔室的实际容积的规定比例算出的值，来进行所述切换阀的切换。

7.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

所述控制装置将流入所述腔室的浓缩海水的流入量的累计值与从所述腔室排出的浓缩海水的排出量的累计值进行比较，来控制从所述腔室排出的浓缩海水的流量。

8.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

所述控制装置控制所述切换阀，以使流入所述腔室的海水的流入量的累计值等于或者多于流入所述腔室的浓缩海水的流入量的累计值。

9.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，

所述控制装置以包括使升压后的海水同时从多个腔室排出的工序的方式控制所述各切换阀。