JP4990867B2 - 自己往復動エネルギー回収装置 - Google Patents
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Description
本発明は、海水淡水化システムのエネルギー回収装置に関するもので、より詳細には、電気駆動装置なしに、濃縮水の水圧動力を利用して動力回収チャンバーのピストンを自己往復運動させることによって、エネルギーを回収し、海水ポンプの駆動に活用する自己往復動エネルギー回収装置（Ｓｅｌｆ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｄｅｖｉｃｅ）に関するものである。
一般的に、海水から淡水を獲得するためには、海水に溶存されていたり、浮遊している成分を、用水及び飲用水基準に適合するように取り除かなければならない。海水淡水化方法には、特殊な膜を利用する逆浸透膜法及び電気透析法、海水を蒸気に変化させて淡水化する蒸発法、その他、冷凍法、太陽熱利用法などがある。
逆浸透膜法による海水淡水化施設は、水に溶解されているイオン性物質をほとんど排除し、純粋な水だけ通過させる半透膜（メンブレイン）を介して、海水中に溶解されているイオン性物質を濾過するのである。
海水からイオン性物質と純粋な水を分離させるためには、浸透圧以上の高い圧力を必要とするのだが、この時の圧力を逆浸透圧といい、海水淡水化の場合、４２〜７０ｂａｒ程度の高い圧力を必要とする。
逆浸透圧を利用した海水淡水化システムの作用を説明すると、次のとおりである。
まず、海から流入された海水は、前処理過程を経て逆浸透供給用低圧ポンプを介して供給される。
低圧ポンプを介して供給された海水の一部は、高圧ポンプによって加圧された後、メンブレインに供給され、メンブレインに供給された海水の一部が逆浸透現象によって塩分の除去された処理水として排出され、残りは高圧の濃縮水としてエネルギー回収装置に供給される。
ここで、エネルギー回収装置は、濃縮水の水圧動力を回収する一対の動力回収チャンバーと、動力回収チャンバーに供給される海水の統制のための多数のチェックバルブと、動力回収チャンバー内部のピストンが交互に往復運動するように制御するための電気アクチュエーター駆動スプールバルブとを含む。
このようなエネルギー回収装置の作用を簡単に説明すると、高圧ポンプを通過した高圧海水の一部は、メンブレインを介して塩分の除去された処理水として排出され、残りは高圧の濃縮水としてエネルギー回収装置に提供される。
一対の動力回収チャンバーには、電気アクチュエーター駆動スプールバルブの統制によって高圧の濃縮水が交互に供給される。この時、高圧濃縮水の圧力によってピストン運動が行われ、これによりチェックバルブの選択的な開放／閉鎖によってブーストポンプを介して高圧の海水がメンブレインモジュールに供給され、低圧の海水が一対の動力回収チャンバーに選択的に供給される。
このように、逆浸透圧を利用した海水淡水化システムで、エネルギー回収装置は、メン
ブレインで処理された濃縮水の水圧動力を回収して利用することによって、低圧ポンプ及び高圧ポンプの容量を小さくできたり、低圧ポンプ及び高圧ポンプを駆動する電気モーターの動力を小さくすることができて、エネルギー節約の効果がある。
ブレインで処理された濃縮水の水圧動力を回収して利用することによって、低圧ポンプ及び高圧ポンプの容量を小さくできたり、低圧ポンプ及び高圧ポンプを駆動する電気モーターの動力を小さくすることができて、エネルギー節約の効果がある。
ところが、このようなエネルギー回収装置は、回収された水圧動力を逆浸透に利用するために、円筒形ピストンを有するチャンバーと、このチャンバー内の円筒形ピストン駆動を選択的に制御する直線運動スプールバルブとを別途に構成しなければならない。
つまり、電気モーターの回転運動を直線運動に変換させたり、電気線形モーター、比例電子バルブなどの電気アクチュエーター駆動スプールバルブをチャンバーの外部に具備しなければならないので、装置の構成が複雑で、装置のサイズが増すという短所がある。
このような短所を改善するための技術として、“エネルギー回収装置”に関して、本出願人によって提案されている。
この技術は、動力回収チャンバーに濃縮水を選択的に供給する既存のスプールバルブを、揺動板型濃縮水バルブを含む濃縮水制御バルブブロックで構成し、電動モーターを利用して回転を直接制御することによって、装置サイズ減少、精密制御及び流体の流れの直線化を可能にするものである。
ところが、この技術は、揺動板型濃縮水バルブを駆動させるための別途の電動モーターを具備することによって、電動モーター駆動のための電力を消費することになるだけでなく、水の接触を遮断することのできる防水構造に製作しなければならないので、装置が複雑で大きくなることが懸念される。
本発明の目的は、別途の電気駆動による駆動手段なしに、濃縮水の高圧を選択的に統制し、濃縮水の高圧によって揺動運動する揺動アクチュエーター一体型板バルブを利用することによって、動力回収チャンバー内のピストンを、外部の電気駆動アクチュエーターまたは電子バルブなしで往復運動させることのできる自己往復動エネルギー回収装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明の一態様は、
内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、濃縮水制御バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型濃縮水バルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する前記濃縮水制御バルブブロックと、
前記ピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側がスプールに挿入されたラックギアと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記スプールの一端側と他端側に各々連結されて、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記スプールの両端側に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置である。
内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、濃縮水制御バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型濃縮水バルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する前記濃縮水制御バルブブロックと、
前記ピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側がスプールに挿入されたラックギアと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記スプールの一端側と他端側に各々連結されて、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記スプールの両端側に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置である。
前記濃縮水制御バルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連通される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連通される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連通される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連通される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに対して前記濃縮水制御バルブブロックとは反対側には
、
前記揺動板型濃縮水バルブに連結されるように具備され、前記揺動板型濃縮水バルブの揺動運動に連動するために外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型チェックバルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブブロックと、
前記揺動板型チェックバルブのピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側が第２スプールに挿入されたラックギアと、
を具備し、
高圧濃縮水を交互に供給する前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結され、
低圧濃縮水を交互に排出する前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結されることも好適である。
、
前記揺動板型濃縮水バルブに連結されるように具備され、前記揺動板型濃縮水バルブの揺動運動に連動するために外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型チェックバルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブブロックと、
前記揺動板型チェックバルブのピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側が第２スプールに挿入されたラックギアと、
を具備し、
高圧濃縮水を交互に供給する前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結され、
低圧濃縮水を交互に排出する前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結されることも好適である。
前記揺動板型チェックバルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることも好適である。
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブとは、
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることも好適である。
また、本発明の他の態様は、
内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、揺動板型濃縮水バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型濃縮水バルブと、
前記揺動板型濃縮水バルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１ブロック排出孔と第１ブロック流入孔及び第２ブロック排出孔と第２ブロック流入孔の形成された前記揺動板型濃縮水バルブブロックと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記第１及び第２ブロック流入孔に各々連結され、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記第１及び第２ブロック排出孔に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置である。
内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、揺動板型濃縮水バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型濃縮水バルブと、
前記揺動板型濃縮水バルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１ブロック排出孔と第１ブロック流入孔及び第２ブロック排出孔と第２ブロック流入孔の形成された前記揺動板型濃縮水バルブブロックと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記第１及び第２ブロック流入孔に各々連結され、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記第１及び第２ブロック排出孔に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置である。
前記揺動板型濃縮水バルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連結される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連結される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連結される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連結される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに対して前記揺動板型濃縮水バルブブロックとは反対側には、
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブと、
前記揺動板型チェックバルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１チェックバルブ排出孔と第１チェックバルブ流入孔及び第２チェックバルブ排出孔と第２チェックバルブ流入孔の形成されたチェックバルブブロックと、
を含む揺動板型チェックバルブブロックを具備し、
前記第１及び第２チェックバルブ流入孔には、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットが連結され、
前記第１及び第２チェックバルブ排出孔には、低圧濃縮水が交互に排出される第１及び第２低圧濃縮水パイロットが連結されることも好適である。
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブと、
前記揺動板型チェックバルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１チェックバルブ排出孔と第１チェックバルブ流入孔及び第２チェックバルブ排出孔と第２チェックバルブ流入孔の形成されたチェックバルブブロックと、
を含む揺動板型チェックバルブブロックを具備し、
前記第１及び第２チェックバルブ流入孔には、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットが連結され、
前記第１及び第２チェックバルブ排出孔には、低圧濃縮水が交互に排出される第１及び第２低圧濃縮水パイロットが連結されることも好適である。
前記揺動板型チェックバルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることも好適である。
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブは、
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることも好適である。
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることも好適である。
本発明によれば、別途の電気駆動による動力手段なしに、濃縮水の水圧による高圧動力を回収してピストンを自己往復運動させることによって、エネルギー節約効率を高められるだけでなく、水を取り扱う環境で電気駆動をしなくてすむので、装置の運転信頼性を高めることが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであ
り、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
り、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、逆浸透現象を利用して、海水から塩分の除去された処理水と濃縮水を排出する場合において、高圧濃縮水の水圧動力を動力回収チャンバーで回収して海水ポンプの駆動に活用する、海水淡水化装置のエネルギー回収装置に関するものである。
（第１実施例）
図１及び図２は、本発明の第１実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。
図１及び図２は、本発明の第１実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。
図１及び図２に示すように、本装置は、一対の動力回収チャンバー１ａ、１ｂ、低圧海水供給管２、高圧海水吐出管３、高圧濃縮水供給管４、低圧濃縮水排出管５、濃縮水制御バルブブロック６、一対の高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂ、一対の高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂ、一対の低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂ、及び、一対の低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａ、７６ｂを含む。
一対の動力回収チャンバー１ａ、１ｂは、各々の内部にピストン１１ａ、１１ｂの具備された第１動力回収チャンバー１ａ、第２動力回収チャンバー１ｂで構成され、各々の動力回収チャンバー１ａ、１ｂには各々濃縮水の流入及び排出が交互に行われる。
この時、ピストン１１ａ、１１ｂには、ピストンロッドなしで、チャンバー内で往復運動する浮遊球（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｂａｌｌ）形態のボールピストンが適用されている。
高圧濃縮水供給管４には、メンブレイン（不図示）モジュールを介して処理された高圧濃縮水が供給され、各動力回収チャンバー１ａ、１ｂでのエネルギー回収に利用された低圧濃縮水は、低圧濃縮水排出管５を介して排出される。
低圧海水供給管２は、低圧ポンプ（不図示）を介して供給される低圧海水を動力回収チャンバー１ａ、１ｂに供給するもので、各動力回収チャンバー１ａ、１ｂで利用された高圧海水は、高圧海水吐出管３を介してブースターポンプ（不図示）によってメンブレイン（不図示）に供給される。
濃縮水制御バルブブロック６は、外周面にピニオンギア歯６３１の形成された揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動運動によって、第１動力回収チャンバー１ａと前記第２動力回収チャンバー１ｂへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制（制御、調節、調整）するバルブの役割をする。
ここで、濃縮水制御バルブブロック６は、濃縮水出入口カバー６２、揺動板型濃縮水バルブ６３、及び、濃縮水出入口カバー６２と揺動板型濃縮水バルブ６３との間で、供給水の圧力によって揺動するように保持されている（供給水の圧力によって相互定圧ベアリングされる）濃縮水チャンバーカバー６１、で構成される。
濃縮水チャンバーカバー６１には、第１動力回収チャンバー１ａと連通する第１濃縮水チャンバーポート６１ａと、第２動力回収チャンバー１ｂと連通する第２濃縮水チャンバーポート６１ｂとが形成され、各ポートの形状は、円形や円弧の形状を有することができる。
濃縮水出入口カバー６２には、高圧濃縮水供給管４と連通する濃縮水供給孔６２ａ及び低圧濃縮水排出管５と連通する濃縮水排出孔６２ｂが形成され、濃縮水供給孔６２ａと濃縮水排出孔６２ｂは、円形または円弧の形状を有することができる。
揺動板型濃縮水バルブ６３は、濃縮水チャンバーカバー６１と濃縮水出入口カバー６２の間に具備され、回転によって各濃縮水チャンバーポート６１ａ、６１ｂと濃縮水供給孔６２ａ及び濃縮水チャンバーポート６１ａ、６１ｂと濃縮水排出孔６２ｂを選択的に連通させる開放ホール６３ａ、６３ｂが形成されたもので、例えば各開放ホールの形状は、円形または円弧の形状を有することができる。
この時、揺動板型濃縮水バルブ６３の外周面には多数のピニオンギア歯６３１が形成され、揺動板型濃縮水バルブ６３上には、ピニオンギア歯６３１と噛み合うラックギア歯７２１の形成されたラックギア７２が配置される。
ここで、ラックギア７２は、両端側がスプール（両側スプール）７１に挿入され、スプール７１の両側端部に供給される高圧濃縮水によって直線往復運動をする。
つまり、スプール７１の両側には、高圧濃縮水供給管４から分岐された第１及び第２高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂが連結されており、各々の高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂを介して交互に供給される高圧濃縮水の圧力によってラックギア７２が直線往復運動をすることになる。
この時、スプール７１の両側に供給される高圧濃縮水の選択的な統制は、第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂによって行われる。
第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂは、各々の動力回収チャンバー１ａ、１ｂの一端側（一方の端部）を長さ方向に貫通し、動力回収チャンバー１ａ、１ｂの外側の弾性部材７４１に連結される。
このような構成によって、第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂは、ピストンの密着によって第１及び第２高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂを選択的に開放することになり、これによってスプール７１の両側に交互に濃縮水が供給されることになる。
また、スプール７１の両端側には、低圧濃縮水を排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂが連結され、各々の動力回収チャンバー１ａ、１ｂの他側（他端側）には第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａ、７６ｂが具備される。
第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａ、７６ｂは、動力回収チャンバー１ａ、１ｂの一端側を長さ方向に貫通し、動力回収チャンバーの外側の弾性部材７６１に連結され、動力回収チャンバー１ａ、１ｂ内部のピストンの密着によって第１及び第２低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂを選択的に開放することになるのだが、これによってスプール７１の低圧濃縮水が排出される。
一方、低圧海水供給管２と高圧海水吐出管３の連結部には、第１動力回収チャンバー１ａと第２動力回収チャンバー１ｂへの低圧海水供給及び高圧海水吐出管３への高圧海水供給を統制するための多数のボール型チェックバルブ２１が具備される。
ここで、多数のチェックバルブ２１は、第１動力回収チャンバー１ａへの低圧海水供給のための第１チェックバルブ２１ａと、第１動力回収チャンバー１ａによって加圧された高圧海水の高圧海水吐出管３への供給を統制する第２チェックバルブ２１ｂと、第２動力回収チャンバー１ｂによって加圧された高圧海水の高圧海水吐出管３への供給を統制する第３チェックバルブ２１ｃ、及び第２動力回収チャンバー１ｂへの低圧海水供給のための
第４チェックバルブ２１ｄとで構成される。
第４チェックバルブ２１ｄとで構成される。
以下、本発明の第１実施例の自己往復動エネルギー回収装置の作用を図１及び図２を参照して説明すると、次のとおりである。
まず、図１に示したように、第１動力回収チャンバー１ａのピストン１１ａがＡ方向に移動すると、ピストン１１ａの密着によって第１低圧濃縮水制御バルブ７６ａが開放され、第２動力回収チャンバー１ｂ内のピストン１１ｂがＢ方向に移動すると、ピストン１１ｂの密着によって第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ｂが開放される。
各バルブの開放によって高圧濃縮水が第２高圧濃縮水パイロット７３ｂを介してラックギア７２の一端側のスプール７１内に供給される。
この時、ラックギア７２の一端側に濃縮水による高圧が加えられるので、ラックギア７２が直線往復運動し、ラックギア７２のラックギア歯７２１と噛み合ったピニオンギア歯６３１によって揺動板型濃縮水バルブ６３が回転することになり、ラックギア７２の他端側に収容された低圧濃縮水は、第１低圧濃縮水パイロット７５ａを介してドレーン（Ｄｒａｉｎ）に排出される。
ここで、初期駆動時やラックギア７２が停止して運動しない場合、揺動板型濃縮水バルブ６３の回転のために任意にラックギア７２を手動駆動させることができる構造を有する。
この時、揺動板型濃縮水バルブ６３の回転によって、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水排出孔６２ｂとが連通される。
そして、第１チェックバルブ２１ａの開放及び第２チェックバルブ２１ｂの閉鎖によって、低圧海水供給管２と第１動力回収チャンバー１ａとが連通され、第３チェックバルブ２１ｃの開放及び第４チェックバルブ２１ｄの閉鎖によって、高圧海水吐出管３と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通される。
これによって、高圧の濃縮水が第２動力回収チャンバー１ｂに流入されて第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧海水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
このように、図２に示したように、第１ピストン１１ａがＢ方向に移動し、第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、第１高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａと第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ｂが開放され、高圧濃縮水がラックギア７２の他端側のスプール７１内に供給される。
この時、ラックギア７２の他端側に濃縮水による高圧が加えられるので、ラックギア７２が直線往復運動し、ラックギア７２の一端側に収容された低圧濃縮水は第２低圧濃縮水パイロット７５ｂを介してドレーン（Ｄｒａｉｎ）に排出され、ラックギア７２のラックギア歯７２１と噛み合ったピニオンギア歯６３１によって揺動板型濃縮水バルブ６３が回転することになる。
揺動板型濃縮水バルブ６３の回転によって、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水排出孔６２ｂ
とが連通される。
とが連通される。
そして、第１チェックバルブ２１ａの閉鎖及び第２チェックバルブ２１ｂの開放によって、高圧海水吐出管３と第１動力回収チャンバー１ａとが連通され、第３チェックバルブ２１ｃの閉鎖及び第４チェックバルブ２１ｄの開放によって、低圧海水供給管２と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通される。
これによって、図１に示したように、高圧の濃縮水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧海水が第２動力回収チャンバー１ｂに流入されて第２ピストン１１ｂがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
このような過程が繰り返されながら、第１動力回収チャンバー及び第２動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出と、海水の流入及び排出が交互に行われることによって、別途の電気駆動力なしに、自己往復運動によって海水が加圧され、高圧海水吐出管に供給されるのである。
（第２実施例）
上述した第１実施例のようなボール型チェックバルブは、ボールを通って流体が流れなければならないので、流体に対する流れ抵抗による圧力抵抗が発生することが懸念される。
上述した第１実施例のようなボール型チェックバルブは、ボールを通って流体が流れなければならないので、流体に対する流れ抵抗による圧力抵抗が発生することが懸念される。
このような点を改善するために、本発明の第２実施例は、図３及び図４に示したように、揺動板型チェックバルブブロックを具備する。ここで、本発明の第１実施例と同様な構成に関する具体的な構成及び作用説明は省略することにする。
揺動板型チェックバルブブロック８は、一対の動力回収チャンバー１ａ、１ｂの他側（他端側、揺動板型チェックバルブブロック８とは反対側）の揺動板型濃縮水バルブ６３に連結されるように具備され、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動運動によって、第１動力回収チャンバー１ａと前記第２動力回収チャンバー１ｂへの海水の流入及び排出を選択的に統制する。
ここで、揺動板型チェックバルブブロック８は、海水チャンバーカバー８１と、海水出入口カバー８２及び揺動板型チェックバルブ８３が供給水の圧力によって相互定圧ベアリング構造を有する（揺動板型チェックバルブ８３は、海水チャンバーカバー８１と海水出入口カバー８２との間で、供給水の圧力によって揺動するように保持されている）。
海水チャンバーカバー８１には、第１動力回収チャンバー１ａと連通する第１海水チャンバーポート８１ａと、第２動力回収チャンバー１ｂと連通する第２海水チャンバーポート８１ｂとが形成され、各ポートの形状は、円形や円弧の形状を有することができる。
海水出入口カバー８２には、低圧海水供給管２に連結される海水供給孔８２ａ、及び高圧海水吐出管３に連結される海水排出孔８２ｂが形成され、海水供給孔８２ａと海水排出孔８２ｂは、円形または円弧の形状を有することができる。
揺動板型チェックバルブ８３には、回転によって海水チャンバーポート８１ａ、８１ｂと海水供給孔８２ａ、及び海水チャンバーポート８１ａ、８１ｂと海水排出孔８２ｂを選択的に連通させる開放ホール８３ａ、８３ｂが形成されているのだが、例えば各開放ホールの形状は、円形または円弧の形状を有することができる。
この時、揺動板型チェックバルブ８３には、揺動板型濃縮水バルブ６３と連動して揺動運動をするために、外周面には多数のピニオンギア歯８３１が形成され、ピニオンギア歯８３１と噛み合うラックギア歯７２１の形成されたラックギア７２が配置される。
ここで、ラックギア７２は、両側スプール７１内に挿入され、スプール７１の両側端部に供給される高圧濃縮水によって直線往復運動をする。
このような揺動板型チェックバルブ８３は、揺動板型濃縮水バルブ６３の回転に連動作用するのである。
つまり、揺動板型濃縮水バルブ６３がＣ方向に回転すると、揺動板型チェックバルブ８３が同時に回転して、低圧海水供給管２と第１動力回収チャンバー１ａとが連通され、高圧海水吐出管３と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通される。
または、揺動板型濃縮水バルブ６３がＤ方向に回転すると、揺動板型チェックバルブ８３が同時に回転して、低圧海水供給管２と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通され、高圧海水吐出管３と第１動力回収チャンバー１ａとが連通される。
このように、本発明の第２実施例は、各動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を統制するチェックバルブを揺動板型チェックバルブで構成することによって、既存方式のボール型チェックバルブを利用する場合、ボールによって発生していた流れ抵抗を防止することができ、流体の流れの直線化が可能になる。
（第３実施例）
図５及び図６は、本発明の第３実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。上述した本発明の第１実施例及び第２実施例と同様な構成には同一の符号を付し、これに関する具体的な説明は省略することにする。
図５及び図６は、本発明の第３実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。上述した本発明の第１実施例及び第２実施例と同様な構成には同一の符号を付し、これに関する具体的な説明は省略することにする。
本実施例の装置は、一対の動力回収チャンバー１ａ、１ｂ、低圧海水供給管２、高圧海水吐出管３、高圧濃縮水供給管４、低圧濃縮水排出管５、濃縮水制御バルブブロック６、一対の高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂ、一対の高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂ、一対の低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂ、及び、一対の低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａ、７６ｂを含む。
濃縮水制御バルブブロック６は、第１動力回収チャンバー１ａと第２動力回収チャンバー１ｂへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制するバルブの役割をするもので、外周に固定ベーン６３２が形成され、揺動運動を介して（揺動により）第１動力回収チャンバー１ａと第２動力回収チャンバー１ｂへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型濃縮水バルブ６３を含む。
この時、揺動板型濃縮水バルブ６３の両側には、供給水の圧力によって相互定圧ベアリングされる濃縮水チャンバーカバー６１と、濃縮水出入口カバー６２とが具備される（揺動板型濃縮水バルブ６３は、濃縮水チャンバーカバー６１と濃縮水出入口カバー６２との間で、供給水の圧力によって揺動するように保持されている）。
揺動板型濃縮水バルブ６３は、固定ベーン６３２が収容される空間部の形成された揺動板型濃縮水バルブブロック６４に挿入される。
そして、揺動板型濃縮水バルブブロック６４の空間部６４１のうち固定ベーン６３２の
両側（固定ベーン６３２を挟んだ両側）には、対称的に第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１ブロック排出孔６４３ａと、第２ブロック流入孔６４２ｂ及び第２ブロック排出孔６４３ｂとが形成される。ここで、第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１ブロック排出孔６４３ａは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に沿うように設けられ、第２ブロック流入孔６４２ｂ及び第２ブロック排出孔６４３ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に沿うように設けられていることが好ましい。また、第１及び第２ブロック流入孔６４２ａ、６４２ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に直交する同一平面上に存在し、第１及び第２ブロック排出孔６４３ａ、６４３ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に直交する同一平面上に存在することが好ましい。
両側（固定ベーン６３２を挟んだ両側）には、対称的に第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１ブロック排出孔６４３ａと、第２ブロック流入孔６４２ｂ及び第２ブロック排出孔６４３ｂとが形成される。ここで、第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１ブロック排出孔６４３ａは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に沿うように設けられ、第２ブロック流入孔６４２ｂ及び第２ブロック排出孔６４３ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に沿うように設けられていることが好ましい。また、第１及び第２ブロック流入孔６４２ａ、６４２ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に直交する同一平面上に存在し、第１及び第２ブロック排出孔６４３ａ、６４３ｂは、揺動板型濃縮水バルブ６３の揺動軸に直交する同一平面上に存在することが好ましい。
第１及び第２ブロック流入孔６４２ａ、６４２ｂには、高圧濃縮水供給管４から分岐されて高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂが連結される。
そして、第１及び第２ブロック排出孔６４３ａ、６４３ｂには、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂが連結される。
第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａ、７４ｂは、各動力回収チャンバー１ａ、１ｂの一端側を長さ方向に貫通し、動力回収チャンバー１ａ、１ｂの外側の弾性部材７４１に連結され、第１及び第２高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂ各々への高圧濃縮水供給を統制する。
第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａ、７６ｂは、各動力回収チャンバー１ａ、１ｂの一端側を長さ方向に貫通し、動力回収チャンバー１ａ、１ｂの外側の弾性部材７６１に連結され、第１及び第２低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂ各々への低圧濃縮水排出を統制する。
このような本発明の第３実施例による自己往復動エネルギー回収装置の作用を説明すると、次のとおりである。
図５を参照すると、濃縮水圧力によって第１動力回収チャンバー１ａのピストンがＡ方向に移動し、第２動力回収チャンバー１ｂ内のピストンがＢ方向に移動すると、第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ｂと第１低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａが開放され、高圧濃縮水が第１ブロック流入孔６４２ａに流入される。
この時、第１ブロック流入孔６４２ａに流入された濃縮水による高圧によって、揺動板型濃縮水バルブ６３がＣ方向に回転することになり、低圧濃縮水が第２ブロック排出孔６４３ｂと第１低圧濃縮水パイロット７５ａを介してドレーン（Ｄｒａｉｎ）に排出される。
この時、揺動板型濃縮水バルブ６３がＣ方向に回転することによって、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水排出孔６２ｂとが連通される。
そして、第１チェックバルブ２１ａの開放及び第２チェックバルブ２１ｂの閉鎖によって、低圧海水供給管２と第１動力回収チャンバー１ａとが連通され、第３チェックバルブ２１ｃの開放及び第４チェックバルブ２１ｄの閉鎖によって、高圧海水吐出管３と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通される。
これによって、図６に示したように、高圧の濃縮水が第２動力回収チャンバー１ｂに流
入されて第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧の海水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
入されて第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧の海水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
このように、第１ピストン１１ａがＢ方向に移動し、第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、第１高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａと第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ｂが開放され、高圧濃縮水が第２ブロック流入孔６４２ｂに流入される。
この時、流入された濃縮水の高圧によって揺動板型濃縮水バルブ６３がＤ方向に回転することになり、空間部６４１に収容された低圧濃縮水が第１ブロック排出孔６４３ａを介して第２低圧濃縮水パイロット７５ｂに排出される。
そして、揺動板型濃縮水バルブ６３の回転によって、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水排出孔６２ｂとが連通される。
また、第１チェックバルブ２１ａの閉鎖及び第２チェックバルブ２１ｂの開放によって、高圧海水吐出管３と第１動力回収チャンバー１ａとが連通され、第３チェックバルブ２１ｃの閉鎖及び第４チェックバルブ２１ｄの開放によって、低圧海水供給管２と第２動力回収チャンバー１ｂとが連通される。
これによって、図５に示したように、高圧の濃縮水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧海水が第２動力回収チャンバー１ｂに流入されて第２ピストン１１ｂがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
このような過程が繰り返されながら、第１動力回収チャンバー及び第２動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出と、海水の流入及び排出が交互に行われることによって、別途の電気駆動力なしに、自己往復運動によって海水が加圧されて高圧海水吐出管に供給されることになるのである。
（第４実施例）
図７及び図８は、本発明の第４実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。上述した本発明の第１実施例乃至第３実施例と同様な構成要素に関する説明は省略することにする。
図７及び図８は、本発明の第４実施例による自己往復動エネルギー回収装置の構成及び作用説明図である。上述した本発明の第１実施例乃至第３実施例と同様な構成要素に関する説明は省略することにする。
本実施例の装置は、揺動板型チェックバルブブロック８を具備したもので、揺動板型チェックバルブブロック８は、海水チャンバーカバー８１と、海水出入口カバー８２と、揺動板型チェックバルブ８３が供給水の圧力によって相互定圧ベアリングされる構造を有する（揺動板型チェックバルブ８３は、海水チャンバーカバー８１と海水出入口カバー８２との間で、供給水の圧力によって揺動するように保持されている）。海水チャンバーカバー８１と海水出入口カバー８２とは、上述した本発明の第２実施例に具体的に記載されているので、これに関する説明は省略することにする。
ここで、揺動板型チェックバルブ８３は、動力回収チャンバー１ａ、１ｂの他側（動力回収チャンバー１ａ、１ｂに対して濃縮水制御バルブブロック６とは反対側）に具備されたもので、外周に固定ベーン８３２が形成されている。
揺動板型チェックバルブ８３は、固定ベーン８３２が収容される空間部８４１の形成されたチェックバルブブロック８４に挿入され、揺動運動を介して第１動力回収チャンバー１ａと第２動力回収チャンバー１ｂへの海水の流入及び排出を選択的に統制する。
チェックバルブブロック８４には、空間部８４１のうち固定ベーン８３２の両側に対称的に第１チェックバルブ流入孔８４２ａ及び第１チェックバルブ排出孔８４３ａと第２チェックバルブ流入孔８４２ｂ及び第２チェックバルブ排出孔８４３ｂが形成されている。ここで、第１チェックバルブ流入孔８４２ａ及び第１チェックバルブ排出孔８４３ａは、揺動板型チェックバルブ８３の揺動軸に沿うように設けられ、第２チェックバルブ流入孔８４２ｂ及び第２チェックバルブ排出孔８４３ｂは、揺動板型チェックバルブ８３の揺動軸に沿うように設けられていることが好ましい。また、第１及び第２チェックバルブ流入孔８４２ａ、８４２ｂは、揺動板型チェックバルブ８３の揺動軸に直交する同一平面上に存在し、第１及び第２チェックバルブ排出孔８４３ａ、８４３ｂには、揺動板型チェックバルブ８３の揺動軸に直交する同一平面上に存在することが好ましい。
この時、第１及び第２チェックバルブ流入孔８４２ａ、８４２ｂには、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロット７３ａ、７３ｂが連結される。
そして、第１及び第２チェックバルブ排出孔８４３ａ、８４３ｂには、低圧濃縮水が交互に排出される第１及び第２低圧濃縮水パイロット７５ａ、７５ｂが連結される。
このような本発明の第４実施例の作用を簡単に説明すると、次のとおりである。
図７に示したように、第１動力回収チャンバー１ａのピストン１１ａがＡ方向に移動し、第２動力回収チャンバー１ｂ内のピストン１１ｂがＢ方向に移動すると、第２高圧濃縮水パイロットバルブ７４ｂと第１低圧濃縮水パイロットバルブ７６ａが開放され、高圧濃縮水が第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１チェックバルブ流入孔８４２ａに流入される。
この時、第１ブロック流入孔６４２ａ及び第１チェックバルブ流入孔８４２ａに流入された濃縮水による高圧によって、揺動板型濃縮水バルブ６３及び揺動板型チェックバルブ８３がＣ方向に回転することになり、低圧濃縮水が第２ブロック排出孔６４３ｂ及び第２チェックバルブ排出孔８４３ｂを介して第１低圧濃縮水パイロット７５ａに排出される。
そして、揺動板型濃縮水バルブ６３の回転によって、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水排出孔６２ｂとが連通される。
これによって、図８に示したように、高圧の濃縮水が第２動力回収チャンバー１ｂに流入されて第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧海水供給管２からの低圧海水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＢ方向に移動すると、低圧の濃縮水が低圧濃縮水排出管５から排出される。
このように、第１ピストン１１ａがＢ方向に移動し、第２ピストン１１ｂがＡ方向に移動すると、第１高圧濃縮水パイロットバルブ７４ａと第２低圧濃縮水パイロットバルブ７６ｂが開放され、高圧濃縮水が第２ブロック流入孔６４２ｂ及び第２チェックバルブ流入孔８４２ｂに流入される。
このとき、流入された濃縮水の高圧によって、揺動板型濃縮水バルブ６３及び揺動板型
チェックバルブ８３がＤ方向に回転することになり、空間部８４１に収容された低圧濃縮水が第１ブロック排出孔６４３ａ及び第１チェックバルブ排出孔８４３ａを介して第２低圧濃縮水パイロット７５ｂに排出される。
チェックバルブ８３がＤ方向に回転することになり、空間部８４１に収容された低圧濃縮水が第１ブロック排出孔６４３ａ及び第１チェックバルブ排出孔８４３ａを介して第２低圧濃縮水パイロット７５ｂに排出される。
揺動板型濃縮水バルブ６３の回転によって、第１濃縮水チャンバーポート６１ａと濃縮水供給孔６２ａとが連通され、第２濃縮水チャンバーポート６１ｂと濃縮水排出孔６２ｂとが連通される。
これによって、図７に示したように、高圧の濃縮水が第１動力回収チャンバー１ａに流入されて第１ピストン１１ａがＡ方向に移動すると、高圧海水が高圧海水吐出管３に排出され、低圧の海水が第２動力回収チャンバー１ｂに流入されて第２ピストン１１ｂがＢ方向に移動すると、低圧濃縮水が低圧濃縮水排出管５に排出される。
このような過程が繰り返されながら、第１動力回収チャンバー及び第２動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出と、海水の流入及び排出が交互に行われることによって、別途の電気駆動力なしに、自己往復運動によって海水が加圧されて高圧海水吐出管に供給されることになるのである。
１ａ 第１動力回収チャンバー
１ｂ 第２動力回収チャンバー
２ 低圧海水供給管
２１ チェックバルブ
２１ａ 第１チェックバルブ
２１ｂ 第２チェックバルブ
２１ｃ 第３チェックバルブ
２１ｄ 第４チェックバルブ
３ 高圧海水吐出管
４ 高圧濃縮水供給管
５ 低圧濃縮水排出管
６ 濃縮水制御バルブブロック
６１ 濃縮水チャンバーカバー
６１ａ 第１濃縮水チャンバーポート
６１ｂ 第２濃縮水チャンバーポート
６２ 濃縮水出入口カバー
６２ａ 濃縮水供給孔
６２ｂ 濃縮水排出孔
６３ 揺動板型濃縮水バルブ
６３ａ 第１開放ホール
６３ｂ 第２開放ホール
６３１ ピニオンギア歯
６３２ 固定ベーン
６４ 揺動板型濃縮水バルブブロック
６４１ 空間部
６４２ａ 第１ブロック流入孔
６４２ｂ 第２ブロック流入孔
６４３ａ 第１ブロック排出孔
６４３ｂ 第２ブロック排出孔
７１ スプール
７２ ラックギア
７２１ ラックギア歯
７３ａ 第１高圧濃縮水パイロット
７３ｂ 第２高圧濃縮水パイロット
７４ａ 第１高圧濃縮水パイロットバルブ
７４ｂ 第２高圧濃縮水パイロットバルブ
７５ａ 第１低圧濃縮水パイロット
７５ｂ 第２低圧濃縮水パイロット
７６ａ 第１低圧濃縮水パイロットバルブ
７６ｂ 第２低圧濃縮水パイロットバルブ
８ 揺動板型チェックバルブブロック
８１ 海水チャンバーカバー
８１ａ 第１海水チャンバーポート
８１ｂ 第２海水チャンバーポート
８２ 海水出入口カバー
８２ａ 海水供給孔
８２ｂ 海水排出孔
８３ 揺動板型チェックバルブ
８３ａ 第１開放ホール
８３ｂ 第２開放ホール
８３１ ピニオンギア歯
８３２ 固定ベーン
８４ チェックバルブブロック
８４１ 空間部
８４２ａ 第１チェックバルブ流入孔
８４２ｂ 第２チェックバルブ流入孔
８４３ａ 第１チェックバルブ排出孔
８４３ｂ 第２チェックバルブ排出孔
１ｂ 第２動力回収チャンバー
２ 低圧海水供給管
２１ チェックバルブ
２１ａ 第１チェックバルブ
２１ｂ 第２チェックバルブ
２１ｃ 第３チェックバルブ
２１ｄ 第４チェックバルブ
３ 高圧海水吐出管
４ 高圧濃縮水供給管
５ 低圧濃縮水排出管
６ 濃縮水制御バルブブロック
６１ 濃縮水チャンバーカバー
６１ａ 第１濃縮水チャンバーポート
６１ｂ 第２濃縮水チャンバーポート
６２ 濃縮水出入口カバー
６２ａ 濃縮水供給孔
６２ｂ 濃縮水排出孔
６３ 揺動板型濃縮水バルブ
６３ａ 第１開放ホール
６３ｂ 第２開放ホール
６３１ ピニオンギア歯
６３２ 固定ベーン
６４ 揺動板型濃縮水バルブブロック
６４１ 空間部
６４２ａ 第１ブロック流入孔
６４２ｂ 第２ブロック流入孔
６４３ａ 第１ブロック排出孔
６４３ｂ 第２ブロック排出孔
７１ スプール
７２ ラックギア
７２１ ラックギア歯
７３ａ 第１高圧濃縮水パイロット
７３ｂ 第２高圧濃縮水パイロット
７４ａ 第１高圧濃縮水パイロットバルブ
７４ｂ 第２高圧濃縮水パイロットバルブ
７５ａ 第１低圧濃縮水パイロット
７５ｂ 第２低圧濃縮水パイロット
７６ａ 第１低圧濃縮水パイロットバルブ
７６ｂ 第２低圧濃縮水パイロットバルブ
８ 揺動板型チェックバルブブロック
８１ 海水チャンバーカバー
８１ａ 第１海水チャンバーポート
８１ｂ 第２海水チャンバーポート
８２ 海水出入口カバー
８２ａ 海水供給孔
８２ｂ 海水排出孔
８３ 揺動板型チェックバルブ
８３ａ 第１開放ホール
８３ｂ 第２開放ホール
８３１ ピニオンギア歯
８３２ 固定ベーン
８４ チェックバルブブロック
８４１ 空間部
８４２ａ 第１チェックバルブ流入孔
８４２ｂ 第２チェックバルブ流入孔
８４３ａ 第１チェックバルブ排出孔
８４３ｂ 第２チェックバルブ排出孔
Claims (10)
- 内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、濃縮水制御バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型濃縮水バルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する前記濃縮水制御バルブブロックと、
前記ピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側がスプールに挿入されたラックギアと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記スプールの一端側と他端側に各々連結されて、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記スプールの両端側に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記濃縮水制御バルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連通される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連通される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動
するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記一対の動力回収チャンバーに対して前記濃縮水制御バルブブロックとは反対側には、
前記揺動板型濃縮水バルブに連結されるように具備され、前記揺動板型濃縮水バルブの揺動運動に連動するために外周面にピニオンギア歯の形成された揺動板型チェックバルブの揺動運動を介して、前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブブロックと、
前記揺動板型チェックバルブのピニオンギア歯と噛み合うラックギア歯が形成され、両端側が第２スプールに挿入されたラックギアと、
を具備し、
高圧濃縮水を交互に供給する前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結され、
低圧濃縮水を交互に排出する前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットが前記第２スプールの両端側に各々連結されることを特徴とする請求項１に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記揺動板型チェックバルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブとは、
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 内部にピストンの具備される一対の動力回収チャンバー、高圧濃縮水供給管、低圧濃縮水排出管、低圧海水供給管、及び高圧海水吐出管を含み、前記高圧濃縮水供給管を介して供給された水圧動力を前記動力回収チャンバーで回収し、海水ポンプの駆動に活用するエネルギー回収装置であって、
前記一対の動力回収チャンバーの内部にそれぞれ具備されるピストンを挟んで一側に前記高圧濃縮水供給管及び前記低圧濃縮水排出管に連通する配管が接続され、他側に前記低圧海水供給管及び前記高圧海水吐出管に連通する配管が接続され、揺動板型濃縮水バルブブロックが前記一対の動力回収チャンバーの一側への濃縮水の流入及び排出を選択的に統制することにより、他側からの海水の流入及び排出を行うエネルギー回収装置において、
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの濃縮水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型濃縮水バルブと、
前記揺動板型濃縮水バルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１ブロック排出孔と第１ブロック流入孔及び第２ブロック排出孔と第２ブロック流入孔の形成された前記揺動板型濃縮水バルブブロックと、
前記高圧濃縮水供給管から分岐され、前記第１及び第２ブロック流入孔に各々連結され、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２高圧濃縮水パイロット各々への高圧濃縮水供給を統制する第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと、
前記第１及び第２ブロック排出孔に各々連結され、低圧濃縮水を交互に排出する第１及び第２低圧濃縮水パイロットと、
前記第１及び第２低圧濃縮水パイロットを介した低圧濃縮水排出を統制する第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブと、
を含むことを特徴とする自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記揺動板型濃縮水バルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された濃縮水チャンバーカバーと、
前記高圧濃縮水供給管に連結される濃縮水供給孔、及び前記低圧濃縮水排出管に連結される濃縮水排出孔の形成された濃縮水出入口カバーと、
前記濃縮水チャンバーカバーと前記濃縮水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型濃縮水バルブと、
で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記一対の動力回収チャンバーに対して前記揺動板型濃縮水バルブブロックとは反対側には、
外周に固定ベーンが形成され、揺動運動を介して前記一対の動力回収チャンバーへの海水の流入及び排出を選択的に統制する揺動板型チェックバルブと、
前記揺動板型チェックバルブが挿入され、前記固定ベーンが収容される空間部が形成され、前記空間部のうち前記固定ベーンの両側に対称的に第１チェックバルブ排出孔と第１チェックバルブ流入孔及び第２チェックバルブ排出孔と第２チェックバルブ流入孔の形成されたチェックバルブブロックと、
を含む揺動板型チェックバルブブロックを具備し、
前記第１及び第２チェックバルブ流入孔には、高圧濃縮水を交互に供給する第１及び第２高圧濃縮水パイロットが連結され、
前記第１及び第２チェックバルブ排出孔には、低圧濃縮水が交互に排出される第１及び第２低圧濃縮水パイロットが連結されることを特徴とする請求項７に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記揺動板型チェックバルブブロックは、
前記一対の動力回収チャンバーに連通される各々チャンバーポートの形成された海水チャンバーカバーと、
前記低圧海水供給管に連結される海水供給孔、及び前記高圧海水吐出管に連結される海水排出孔の形成された海水出入口カバーと、
前記海水チャンバーカバーと前記海水出入口カバーの間で供給水の圧力によって揺動するように保持され、開放ホールの形成された前記揺動板型チェックバルブと、
で構成されていることを特徴とする請求項８に記載の自己往復動エネルギー回収装置。 - 前記第１及び第２高圧濃縮水パイロットバルブと第１及び第２低圧濃縮水パイロットバルブは、
前記一対の動力回収チャンバー各々の一端側を長さ方向に貫通し、前記動力回収チャンバーの外側に設けられた弾性部材に連結されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の自己往復動エネルギー回収装置。
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