JPH0749096B2 - 逆浸透膜濃縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被濃縮液を高圧に加圧して逆浸透膜に供給
し、当該逆浸透膜を透過する透過液と、透過しない濃縮
液とに分離する逆浸透膜濃縮装置に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

先行技術としての米国特許第4,432,876号明細書は、一
台の往復式ポンプを使用した逆浸透膜濃縮装置を提案し
ている。

すなわち、この装置は、往復駆動機構にてピストンを往
復動するようにした往復ポンプにおいて、そのピストン
の両側における両シリンダ室のうちピストン用ロッドが
存在しない断面積の大きい前部シリンダ室を第１通路を
介して前記逆浸透膜槽の液入口に、ピストン用ロッドが
存在する断面積の小さい後部シリンダ室を第２通路を介
して前記逆浸透膜槽の液出口に各々接続し、前記第１通
路中に、液入口への方向にのみ開くようにした逆止弁を
設け、前記前部シリンダ室への被濃縮液供給通路に、往
復ポンプにおける前部シリンダ室への前進動のとき閉じ
る供給弁を設ける一方、前記後部シリンダ室からの濃縮
液排出通路及び前記第２通路に、往復ポンプの前進動の
とき第２通路を連通して濃縮液排出通路と後部シリンダ
室との連通を遮断する第１切換位置と、往復ポンプの後
退動のとき第２通路の連通を遮断して濃縮液排出通路を
後部シリンダ室に連通する第２切換位置とに切換えるよ
うにした切換弁を設けて成る構成にしている。

そして、この構成においては、往復ポンプにおけるピス
トンの前進動のときにおいては、切換弁が第１切換位置
になることにより、被濃縮液を両シリンダ室における断
面積の差にて高圧に加圧し透過液を製造する。

往復ポンプにおける後退動のときにおいては、切換弁が
第２切換位置になることにより、前部シリンダ室に新し
い被濃縮液を被濃縮液供給通路を介して吸入する一方、
後部シリンダ室の古い濃縮液を濃縮液排出通路を介して
排出するように作動するものである。

ところで、この先行技術のものでは、往復ポンプにおけ
る前進動が終了して後退動に移行するまでの間におい
て、前記切換弁を、第１切換位置から第２切換位置への
切換え作動する一方、往復ポンプにおける後退動が終了
して前進動に移行するまでの間において、前記切換弁
を、第２切換位置から第１切換位置切換え作動するよう
にタイミング合わせをしないと、切換弁の切換え作動中
において、逆浸透膜槽内における被濃縮液が、当該逆浸
透膜槽内に閉じ込められた状態で往復ポンプにて圧縮さ
れて異常な高圧になり、逆浸透膜槽における逆浸透膜を
破損したり、前記往復ポンプを駆動するための駆動機構
を破損したりする事故が発生する。

そこで、前記先行技術では、前記切換弁を、往復ポン
プ、又はこの往復ポンプを往復動するための往復駆動機
構に対して電気的制御回路又は機械的連動機構を介して
関連することにより、往復ポンプの往復動に連動して切
換え作動するように構成する一方、第１通路と第２通路
との間に、前部シリンダ室の内容積を拡大すると後部シ
リンダ室の内容積を縮小し、後部シリンダ室の内容積を
拡大すると前部シリンダ室の内容積を縮小するようにし
た容積変換手段に設けることにより、前記切換弁の切換
え作動中において異常高圧が発生することを回避するよ
うにしている。

しかし、このものは、切換弁を、往復ポンプ又はその往
復駆動機構に電気的又は機械的に関連する手段を必要と
することに加えて、前記容積変換手段を必要するので、
それだけ価格がアップするばかりか、装置の大型化と重
量のアップを招来するのであり、その上、往復ポンプに
おけるポンプ作用が、その往復動の始端及び終端におい
て前記容積変換手段によって一時的に止まるから、濃縮
の処理能力が減少するのである。

本発明は、これらの問題を解消した逆浸透膜濃縮装置を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、 「逆浸透膜槽と、往復駆動機構によってピストンが往復
作動する往復ポンプとから成り、前記往復ポンプにおけ
る両シリンダ室のうち断面積の大きい前部シリンダ室を
第１通路を介して前記逆浸透膜槽の液入口に、前記両シ
リンダ室のうち断面積の小さい後部シリンダ室を第２通
路を介して前記逆浸透膜槽の液出口に各々接続し、前記
第１通路中に、逆浸透膜槽への方向にのみ開くようにし
た逆止弁を設け、前記前部シリンダ室への被濃縮液供給
通路に、往復ポンプのピストンにおける前部シリンダ室
への前進動のとき閉じる供給弁を設ける一方、前記後部
シリンダ室からの濃縮液排出通路及び前記第２通路に、
往復ポンプのピストンにおける前進動のとき第２通路を
連通して濃縮液排出通路と後部シリンダ室との連通を遮
断する第１切換位置と、往復ポンプのピストンにおける
後退動のとき第２通路の連通を遮断して濃縮液排出通路
を後部シリンダ室に連通する第２切換位置とに切換える
ようにしたスプール式の切換弁を設けて成る逆浸透膜濃
縮装置において、前記切換弁に、当該切換弁におけるス
プールを第１切換位置と第２切換位置とに交互に切換え
作動するための第１パイロット室と第２パイロット室と
を設け、これら第１パイロット室及び第２パイロット室
に、前記往復ポンプの前部シリンダ室及び後部シリンダ
室における圧力を、前部シリンダ室の圧力が高くなると
切換弁が第１切換位置に後部シリンダ室の圧力が高くな
ると切換弁が第２切換位置に各々切換え作動するように
導入する。」 と言う構成にした。

〔作用〕

このように構成すると、往復ポンプにおけるピストン
に、その後退動の終端の位置から前進動する方向に駆動
力が作用するとき、切換弁は、第２通路の連通を遮断す
る第２切換位置にあって、前部シリンダ室から逆浸透膜
槽を経て後部シリンダ室に至る被濃縮液の流れは阻止さ
れた状態にあるから、往復ポンプにおけるピストンは前
進動に開始しないが、往復ポンプにおけるピストンに、
これの前進動する方向に駆動力が作用すると、前部シリ
ンダ室内の圧力が上昇し、この前部シリンダ室における
圧力の上昇によって前記切換弁が、第２切換位置から第
１切換位置に自動的に切換わり、これにより第２通路が
連通して、前部シリンダ室から逆浸透膜槽を経て後部シ
リンダ室に至る被濃縮液の流れが可能になるから、往復
ポンプは前進動を開始することになるのである。

また、往復ポンプにおけるピストンに、その前進動の終
端の位置から後退動する方向に駆動力が作用するとき、
切換弁は、第２通路を連通する第１切換位置にあって、
後部シリンダ室から逆浸透膜槽を経て前部シリンダ室に
至る濃縮液の流れは第１通路中の逆止弁にて阻止された
状態にあるから、往復ポンプにおけるピストンは、後退
動を開始しないが、往復ポンプにおけるピストンに、こ
れを後退動する方向に駆動力が作用すると、後部シリン
ダ室内の圧力が上昇し、この後部シリンダ室における圧
力の上昇によって前記切換弁が、第１切換位置から第２
切換位置に自動的に切換わり、これにより後部シリンダ
室が濃縮液排出通路に連通するから、往復ポンプは後退
動を開始することになるのである。

すなわち、往復ポンプにおけるピストンの前進動は、当
該ピストンに前進動するための力が作用することに応じ
て切換弁が第２切換位置から第１切換位置に自動的に切
換え作動した後において開始することになり、また、往
復ポンプにおけるピストンの後退動は、当該ピストンに
後退動するための力が作用することに応じて切換弁を第
１切換位置から第２切換位置に自動的に切換え作動した
後において開始することになるから、前記切換弁におけ
る切換え作動を、往復ポンプにおける往復動の始端及び
終端の時期において正確に、且つ、確実にタイミングを
合わせて行うことができ、換言すると、切換弁の切換え
作動中において、逆浸透膜槽内における被濃縮液が、当
該逆浸透膜槽内に閉じ込められた状態で往復ポンプにて
圧縮されることを防止できるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図及び第２図は第１の実施例を示し、この図におい
て符号１は、逆浸透膜２を内蔵し、且つ、透過液取出配
管３を備えた逆浸透膜槽を示し、この逆浸透膜槽１に
は、その一端部に被濃縮液の液入口４を、他端部に濃縮
液の液出口５を各々備えている。

符号６は、前記逆浸透膜槽１に対する往復ポンプを示
し、この往復ポンプ６は、シリンダ７と、該シリンダ７
内に往復動自在に挿入したピストン８とを備え、該ピス
トン８を、シリンダ７外に突出するロッド９を介して油
圧シリンダ機構等の往復駆動機構10に連結して、該往復
駆動機構10により、前記往復ポンプ６を往復動するよう
に構成する。

前記往復ポンプ６のシリンダ７内における二つのシリン
ダ室11,12のうち前記ピストン８用のロッド９が存在し
ない断面積の大きい前部シリンダ室11を、第１通路13を
介して前記逆浸透膜槽１における液入口４に、ピストン
８用のロッド９が存在する断面積の小さい後部シリンダ
室12を、第２通路14を介して前記逆浸透膜槽１における
液出口５に各々接続することにより、逆浸透膜槽１と往
復ポンプ６との間を閉ループの循環管路に構成する。

前記前部シリンダ室11には、被濃縮液供給通路15を接続
して、この被濃縮液供給通路15中に、前記往復ポンプ６
におけるピストン８が前部シリンダ室11の方向に前進動
するときにおいて閉じるようにした逆止弁形式の供給弁
16を設ける。また、前記第１通路13中には、前部シリン
ダ室11から逆浸透膜槽１への方向にのみ開くようにした
逆止弁17を設ける。なお、前記被濃縮液供給通路15は、
前記第１通路13に対して接続するようにしても良い。

一方、前記第２通路14には、濃縮液排出通路18を接続し
（なお、この濃縮液排出通路18は、往復ポンプ６におけ
る後部シリンダ室12に対して直接的に接続しても良
い）、この濃縮液排出通路18及び前記第２通路14には、
スプール型の切換弁19を設ける。

この切換弁19は、その弁箱20内に摺動自在に挿入したス
プール21の摺動により、第２通路14を連通して濃縮液排
出通路18と後部シリンダ室12との連通を遮断する第１切
換位置と、第２通路14の連通を遮断して濃縮液排出通路
18を後部シリンダ室12に連通する第２切換位置とに切換
え作動するものである。

そして、前記切換弁19におけるスプール21を、切換弁19
における弁箱20と一体のパイロットシリンダ22内に摺動
自在に挿入したパイロットピストン23に連結し、このパ
イロットピストン23の両側におけるパイロット室24,25
のうち第１パイロット室24に作用する圧力が高くなる
と、前記切換弁19が第１切換位置に切換わり、第２パイ
ロット室25に作用する圧力が高くなると、前記切換弁19
が第２切換位置に切換わるように構成し、この第１パイ
ロット室24に、前記前部シリンダ室11における圧力をパ
イロット通路26を介して導入する一方、前記第２パイロ
ット室25に、前記後部シリンダ室12における圧力をパイ
ロット通路27を介して導入するように構成する。

この構成において、往復ポンプ６におけるピストン８が
後退動の終端の位置にある状態において、このピストン
８に対して往復駆動機構19にて矢印Ａで示すように前進
動する方向に、往復駆動機構10による駆動力が作用する
とき、切換弁19は、第２通路14の連通を遮断する第２切
換位置にあって、前部シリンダ室11から逆浸透膜槽１を
経て後部シリンダ室12に至る被濃縮液の流れは阻止され
た状態にあるから、往復ポンプ６におけるピストン８は
前進動を開始しないが、往復ポンプ６におけるピストン
８に、これを前進動する方向に駆動力が作用すると、前
部シリンダ室11内の圧力が上昇し、この圧力上昇がパイ
ロット通路26を介して第１パイロット室24に伝達するこ
とにより、切換弁19が、第１図に示すように、第２切換
位置から第１切換位置に自動的に切換わり、これにより
第２通路14が連通して、前部シリンダ室11から逆浸透膜
槽１を経て後部シリンダ室12に至る被濃縮液の流れが可
能になるから、往復ポンプ６におけるピストン８は、矢
印Ａの方向に前進動を開始する。

この前進動に伴って、前部シリンダ室11内の被濃縮液
は、逆浸透膜槽１を経たのち後部シリンダ室12内に流入
する流動を行うのであり、この流動中において被濃縮液
は、前部シリンダ室11と後部シリンダ室12とにおける断
面積の差にて高い圧力に加圧されることにより、逆浸透
膜槽１における透過液取出通路３からは、前記断面積の
差に相当する量の透過液が取り出される。

また、往復ポンプ６におけるピストン８が前進動の終端
の位置にある状態において、当該ピストン８に対して往
復駆動機構19にて矢印Ｂで示すように後退動する方向に
駆動力が作用するとき、切換弁19は、第２通路14を連通
する第１切換位置にあって、後部シリンダ室12から逆浸
透膜槽１を経て前部シリンダ室11に至る濃縮液の流れは
第１通路13中の逆止弁17にて阻止された状態にあるか
ら、往復ポンプ６におけるピストン８は、後退動を開始
しないが、往復ポンプ６におけるピストン８に、これを
後退動する方向に駆動力が作用すると、後部シリンダ室
12内の圧力が上昇し、この圧力上昇がパイロット通路27
を介して第２パイロット室25に伝達することにより、切
換弁19が、第２図に示すように、第１切換位置から第２
切換位置に自動的に切換わり、これにより後部シリンダ
室12から濃縮液排出通路18に連通するから、往復ポンプ
６におけるピストン８は、矢印Ｂの方向に後退動を開始
する。

この後退動に伴って、新しい被濃縮液が被濃縮液供給通
路15を介して前部シリンダ室11内に吸入される一方、後
部シリンダ室12内における古い濃縮液は、濃縮液排出通
路18を介して排出されるのである。

第３図及び第４図は、第２の実施例を示す。この第２実
施例は、前記スプール式切換弁19aの内部に、当該切換
弁19aにおけるスプール21aを第１切換位置にするための
第１パイロット室24aと、第２切換位置するための第２
パイロット室25aとを形成したもので、往復ポンプ６に
おけるピストン８に、これを前進動する方向に駆動力が
作用して、前部シリンダ室11内の圧力が上昇すると、こ
の圧力上昇が第１パイロット室24aに伝達し、切換弁19a
が第３図に示すように第１切換位置に自動的に切換わる
から、往復ポンプ６におけるピストン８は、矢印Ａの方
向に前進動を開始し、透過液の製造を行う。

また、往復ポンプ６におけるピストン８に、これを後退
動する方向に駆動力が作用して、後部シリンダ室12内の
圧力が上昇すると、この圧力上昇が第２パイロット室25
aに伝達し、切換弁19aが第４図に示すように第２切換位
置に自動的に切換わるから、往復ポンプ６におけるピス
トン８は、矢印Ｂの方向に後退動を開始し、前部シリン
ダ室11内への被濃縮液の吸入と、後部シリンダ室12から
の濃縮液の排出とを行うのである。

なお、この第２実施例における切換弁19aは、第１切換
位置のとき、同時に被濃縮液供給通路15を遮断し、第２
切換位置のとき、同時に第１通路13を遮断すると共に被
濃縮液供給通路15を連通するような構成になっており、
また、濃縮液排出通路18には、逆止弁28が設けられてい
る。

また、第５図及び第６図は、一つの逆浸透膜槽１に対し
て、二台の往復ポンプ6a,6bを並列にして使用した場合
の第３の実施例を示す。

すなわち、この二台の往復ポンプ6a,6bは、第１往復ポ
ンプ6aにおけるピストンが矢印Ａの方向に前進動すると
き第２往復ポンプ6bにおけるピストンが矢印Ｂの方向に
後退動し、第１往復ポンプ6aにおけるピストンが矢印Ｂ
の方向に後退動するとき第２往復ポンプ6bにおけるピス
トンが矢印Ａの方向に前進動すると云うように、互いに
逆方向に往復動するもので、両往復ポンプ6a,6bにおけ
る前部シリンダ室11a,11bに、逆止弁形式の供給弁16a,1
6bを備えた被濃縮液供給通路15a,15bを接続し、且つ、
この両前部シリンダ室11a,11bを、前記逆浸透膜槽１に
おける液入口４に、逆止弁17a,17b付き第１通路13a,13b
を介して接続する一方、前記両往復ポンプ6a,6bにおけ
る後部シリンダ室12a,12bを、前記逆浸透膜槽１におけ
る液出口５に、第２通路14a,14bを介して接続する。

この第３実施例における切換弁19bは、その弁箱20b内の
スプール21bの摺動により、 （１−１）．第１往復ポンプ6aの第１通路13aを連通す
る一方、第２往復ポンプ6bの第１通路13bの連通を遮断
する。

（１−２）．第１往復ポンプ6aの第２通路14aを連通す
る一方、第１往復ポンプ6aにおける後部シリンダ室12a
と濃縮液排出通路18aとの連通を遮断する。

（１−３）．第２往復ポンプ6bの第２通路14bの連通を
遮断する一方、第２往復ポンプ6bの後部シリンダ室12b
を濃縮液排出通路18bに連通する。

の「第１切換位置」と、 （２−１）．第１往復ポンプ6aの第１通路13aの連通を
遮断する一方、第２往復ポンプ6bの第１通路13bを連通
する。

（２−２）．第１往復ポンプ6aの第２通路14aの連通を
遮断する一方、第１往復ポンプ6aにおける後部シリンダ
室12aを濃縮液排出通路18aに連通する。

（２−３）．第２往復ポンプ6bの第２通路14bを連通す
る一方、第２往復ポンプ6bの後部シリンダ室12bと濃縮
液排出通路18bとの連通を遮断する。

の「第２切換位置」とに切換え作動するように構成され
ている。

そして、この切換弁19bの内部に、そのスプール21bを第
１切換位置の方向に作動するための二つの第１パイロッ
ト室24bと、そのスプール21bを第２切換位置の方向に作
動するための二つの第２パイロット室25bとを形成し、
前記二つの第１パイロット室24b内に、第１往復ポンプ6
aにおける前部シリンダ室11aの圧力及び第２往復ポンプ
6bにおける後部シリンダ室12bの圧力を各々導入する一
方、前記二つの第２パイロット室25b内に、第１往復ポ
ンプ6aにおける後部シリンダ室12aの圧力及び第２往復
ポンプ6bにおける前部シリンダ室11bの圧力を各々導入
する。

第１往復ポンプ6aにおけるピストンに、これを前進動す
る方向に駆動力が作用するとき、第２往復ポンプ6bにお
けるピストンには、これを後退動する方向に駆動力が作
用し、第１往復ポンプ6aにおける前部シリンダ室11a及
び第２往復ポンプ6bにおける後部シリンダ室12b内の圧
力が上昇し、この圧力上昇が両第１パイロット室24bに
伝達して、切換弁19bが、第５図に示すように、第１切
換位置に自動的に切換え作動するから、第１往復ポンプ
6aにおけるピストンは矢印Ａの方向に前進動を開始し、
透過液の製造を行い、同時に、第２往復ポンプ6bにおけ
るピストンは矢印Ｂの方向に後退動を開始し、その前部
シリンダ室11bへの被濃縮液の吸入と、後部シリンダ室1
2bからの濃縮液の排出とを行うのである。

また、第１往復ポンプ6aにおけるピストンに、これを後
退動する方向に駆動力が作用するとき、第２往復ポンプ
6bにおけるピストンには、これを前進動する方向に駆動
力が作用し、第１往復ポンプ6aにおける後部シリンダ室
12a及び第２往復ポンプ6bにおける前部シリンダ室11b内
の圧力が上昇し、この圧力上昇が両第２パイロット室25
bに伝達して、切換弁19bが、第６図に示すように、第２
切換位置に自動的に切換え作動するから、第１往復ポン
プ6aにおけるピストンは矢印Ｂの方向に後退動を開始
し、そのその前部シリンダ室11aへの被濃縮液の吸入
と、後部シリンダ室12aからの濃縮液の排出とを行い、
同時に、第２往復ポンプ6bにおけるピストンは矢印Ａの
方向に前進動を開始し、透過液の製造を行うのである。

なお、この第３実施例の場合、第１往復ポンプ6aにおけ
る後部シリンダ室12aからの第２通路14a、及び第２往復
ポンプ6bにおける後部シリンダ室12bからの第２通路14b
には、後部シリンダ室12a,12bへの方向にのみ開くよう
にした逆止弁29a,29bが設けられている。

そして、第７図及び第８図は、往復ポンプにおけるシリ
ンダ室の一部を、切換弁に対するパイロットシリンダ室
にした場合の第４の実施例を示す。

すなわち、この第４実施例は、切換弁19cにおけるスプ
ール21cに連結したパイロットピストン23cを、往復ポン
プ６のシリンダ７における前部シリンダ室11内に摺動自
在に挿入して、前部シリンダ室11を、切換弁19cを第１
切換位置に作動するための第１パイロット室に兼用する
と共に、前記パイロットピストン23cの背面に、切換弁1
9cを第２切換位置に作動するための第２パイロット室25
cを形成し、この第２パイロット室25c内に、後部シリン
ダ室12における圧力を導入するように構成したものであ
る。

この構成において、往復ポンプ６におけるピストン８
に、これを前進動する方向に駆動力が作用して、前部シ
リンダ室11内の圧力が上昇すると、この圧力上昇によ
り、切換弁19cが第７図に示すように第１切換位置に自
動的に切換わるから、往復ポンプ６におけるピストン８
は矢印Ａの方向に前進動を開始し、透過液の製造を行
う。

また、往復ポンプ６におけるピストン８に、これを後退
動する方向に駆動力が作用して、後部シリンダ室12内の
圧力が上昇すると、この圧力上昇が第２パイロット室25
cに伝達し、切換弁19cが第８図に示すように第２切換位
置に自動的に切換わるから、往復ポンプ６におけるピス
トン８は矢印Ｂの方向に後退動を開始し、その前部シリ
ンダ室11への被濃縮液の吸入と、後部シリンダ室12から
の濃縮液の排出とを行うのである。

また、第９図及び第10図は、前記第７図及び第８図にお
ける切換弁19cを、前記第５図及び第６図に示すように
二台の往復ポンプ6a,6bを互いに逆方向に往復動するよ
うに並列したものに適用した場合の第５の実施例を示す
ものであり、第１往復ポンプ6aにおけるピストンにこれ
を前進動する方向に駆動力が作用するとき、第２往復ポ
ンプ6bにおけるピストンにはこれを後退動する方向に駆
動力が作用し、第１往復ポンプ6aにおける前部シリンダ
室11a（この前部シリンダ室11aは、後述する切換弁19a
に対する第１パイロット室と兼用）内の圧力が上昇し、
この圧力上昇により、切換弁19cが、第９図に示すよう
に、第１切換位置に自動的に切換え作動するから、第１
往復ポンプ6aにおけるピストンは矢印Ａの方向に前進動
を開始し、透過液の製造を行い、同時に、第２往復ポン
プ6bにおけるピストン８は矢印Ｂの方向に後退動を開始
し、その前部シリンダ室11bへの被濃縮液の吸入と、後
部シリンダ室12bからの濃縮液の排出とを行うのであ
る。

また、第１往復ポンプ6aにおけるピストンに、これを後
退動する方向に駆動力が作用するとき、第２往復ポンプ
6bにおけるピストンには、これを前進動する方向に駆動
力が作用し、第１往復ポンプ6aにおける後部シリンダ室
12a内の圧力が上昇し、この圧力上昇が第２パイロット
室25cに伝達して、切換弁19cが、第10図に示すように、
第２切換位置に自動的に切換え作動するから、第１往復
ポンプ6aにおけるピストンは矢印Ｂの方向に後退動を開
始し、そのその前部シリンダ室11aへの被濃縮液の吸入
と、後部シリンダ室12aからの濃縮液の排出とを行い、
同時に、第２往復ポンプ6bにおけるピストンは矢印Ａの
方向に前進動を開始し、透過液の製造を行うのである。

なお、この第５実施例の場合、第２往復ポンプ6bには、
前記パイロットピストン23cに対応するバランスピスト
ン30が設けられている。

更にまた、第11図は、第６の実施例を示し、この第６実
施例は、二台の往復ポンプ6c,6dを直列に連結したもの
に適用した場合である。

すなわち、第１往復ポンプ6cにおけるピストン8cと、第
２往復ポンプ6dにおけるピストン8dとを、ピストンロッ
ド9aよりも太径のロッド31にて連結し、両往復ポンプ6
c,6dにおいて断面積の大きい前部シリンダ室11c,11d
を、各々逆止弁17c,17dを備えた第１通路13c,13dを介し
て逆浸透膜槽１における液入口４に接続する一方、両往
復ポンプ6c,6dにおいて断面積の小さい後部シリンダ室1
2c,12dを、第２通路14c,14dを介して逆浸透膜槽１にお
ける液出口５に接続する。また、前記両前部シリンダ室
11c,11dに、逆止弁形式の供給弁16c,16dを備えた被濃縮
液供給通路15c,15dを各々接続する。

この第６実施例においては、両第２通路14c,14dのうち
一方の第２通路14cを連通して他方の第２通路14dの連通
を遮断する第１切換位置と、一方の第２通路14cの連通
を遮断して他方の第２通路14dを連通する第２切換位置
とに切換え作動するメイン切換弁19mを使用することに
加えて、第１往復ポンプ6cに対する濃縮液排出通路18c
の連通を遮断して第２往復ポンプ6dに対して濃縮液排出
通路18dを連通する第１切換位置と、第１往復ポンプ6c
に対して濃縮液排出通路18cを連通した第２往復ポンプ6
dに対する濃縮液排出通路18dの連通を遮断する第２切換
位置とに切換え作動するサブ切換弁19sを使用するもの
である。

前記メイン切換弁19mにおける第１パイロット室24m及び
前記サブ切換弁19sにおける第１パイロット室24sに、第
１往復ポンプ6cの前部シリンダ室11c内の圧力（又は、
第２往復ポンプ6dの後部シリンダ室12d内の圧力）を導
入する一方、前記メイン切換弁19mにおける第２パイロ
ット室25n及び前記サブ切換弁19sにおける第２パイロッ
ト室25sに、第２往復ポンプ6dの前部シリンダ室11d内の
圧力（又は第１往復ポンプ6cの後部シリンダ室12c内の
圧力）を導入する。

両往復ポンプ6c,6dにおけるピストン8b,8cに、ピストン
ロッド9aを介してこれを前進動するための駆動力が作用
すると、第１往復ポンプ6cの前部シリンダ室11c内の圧
力が上昇し、この圧力上昇がメイン切換弁19mの第１パ
イロット室24m及びサブ切換弁19sの第１パイロット室24
sに伝達することにより、メイン切換弁19m及びサブ切換
弁19sが第１切換位置に自動的に切換わることになるか
ら、両往復ポンプ6c,6dにおけるピストン8c,8dは、矢印
Ａの方向に前進動を開始し、第１往復ポンプ6cにおける
ピストン8cの前進動によって透過液を製造する一方、第
２往復ポンプ6dにおける前部シリンダ室11dへの被濃縮
液の吸入と後部シリンダ室12dからの濃縮液の排出とを
行う。

また、両往復ポンプ6c,6dにおけるピストン8b,8cに、ピ
ストンロッド9aを介してこれの後退動するための駆動力
が作用すると、第２往復ポンプ6dの前部シリンダ室11d
内の圧力が上昇し、この圧力上昇がメイン切換弁19mの
第２パイロットシリンダ室25n及びサブ切換弁19sの第２
パイロット室25sに伝達することにより、メイン切換弁1
9m及びサブ切換弁19sが第２切換位置に自動的に切換わ
ることになるから、両往復ポンプ6c,6dにおけるピスト
ン8c,8dは、矢印Ｂの方向に後退動を開始し、第２往復
ポンプ6dにおけるピストン8dの後退動によって透過液を
製造する一方、第１往復ポンプ6cにおける前部シリンダ
室11cへの被濃縮液の吸入と後部シリンダ室12cからの濃
縮液の排出とを行うのである。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によると、 ．切換弁の切換え作動中において、逆浸透膜槽内にお
ける被濃縮液が、当該逆浸透膜槽内に閉じ込められた状
態で往復ポンプにて圧縮されることを防止でき、前記米
国特許のように第１通路と第２通路との間に容積変換機
構を設ける必要がないから、濃縮の処理能力の低下を招
来することがない。

．切換弁の切換え作動を、往復ポンプにおける両シリ
ンダ室の圧力変化によって行うもので、前記米国特許の
ように、切換弁を、往復ポンプの往復動又は当該往復ポ
ンプに対する往復駆動機構に機械的又は電気的に連動さ
せる手段を必要としないから、前記米国特許のような容
積変換機構を必要としないことと相俟って構造が簡単に
なり、装置の小型化と価格の低減とを図ることができ
る。

．切換弁の切換え作動を、往復ポンプにおける両シリ
ンダ室の圧力変化によって行うことにより、前記往復ポ
ンプに対する往復駆動機構としては、油圧シリンダ機構
に限らず、クランク機構等のその他の往復駆動機構を使
用することもでき、換言すると、往復駆動機構の形式に
限定されないから、この往復駆動機構を含めた全体の設
備を、更に、小型化、簡素化及び低価格化を図ることも
できる。

．往復ポンプを油圧シリンダ機構にて往復駆動する場
合においても、切換弁の切換え作動を、往復ポンプにお
ける両シリンダ室の圧力変化によって行うことにより、
この切換弁の切換え作動を、油圧シリンダ機構の油圧シ
リンダにおける両油圧シリンダ室内の圧力変化によって
行うように構成したものに比べて、前記切換弁への油圧
配管を必要とせず油圧配管の長さを短くできると共に油
圧経路における内容積を小さくすることができるので、
油圧ポンプの小容量化、ひいては、小型化を図ることが
できるのであり、しかも、切換弁に油圧を導く必要がな
いことにより、廉価な切換弁を使用できるので、前記油
圧ポンプの小容量化を相俟って、全体の低価格化を達成
できる。

と言う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１の実施例を
示す図、第２図は第１図の作用状態を示す図、第３図は
第２の実施例を示す図、第４図は第３図の作用状態を示
す図、第５図は第３の実施例を示す図、第６図は第５図
の作用状態を示す図、第７図は第４の実施例を示す図、
第８図は第７図の作用状態を示す図、第９図は第５の実
施例を示す図、第10図は第９図の作用状態を示す図、第
11図は第６の実施例を示す図である。 １……逆浸透膜槽、２……逆浸透膜、３……透過液取出
管路、４……液入口、５……液出口、6,6a,6b,6c,6d…
…往復ポンプ、７……シリンダ、8,8c,8d……ピスト
ン、９……ピストンロッド、10……往復駆動機構、11,1
1a,11b,11c,11d……前部シリンダ室、12,12a,12b,12c,1
2d……後部シリンダ室、13,13a,13b,13c,13d……第１通
路、14,14a,14b,14c,14d……第２通路、15,15a,15b,15
c,15d……被濃縮液供給配管、16,16a,16b,16c,16d……
供給弁、17,17a,17b,17c,17d……逆止弁、18,18a,18b,1
8c,18d……濃縮液排出配管、19,19a、19c,19m,19s……
切換弁、23,23c……パイロットピストン、24,24a,24b,2
4m,24s……第１パイロット室、25,25a,25b,25c,25m,25s
……第２パイロット室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】逆浸透膜槽と、往復駆動機構によってピス
   トンが往復作動する往復ポンプとから成り、前記往復ポ
   ンプにおける両シリンダ室のうち断面積の大きい前部シ
   リンダ室を第１通路を介して前記逆浸透膜槽の液入口
   に、前記両シリンダ室のうち断面積の小さい後部シリン
   ダ室を第２通路を介して前記逆浸透膜槽の液出口に各々
   接続し、前記第１通路中に、逆浸透膜槽への方向にのみ
   開くようにした逆止弁を設け、前記前部シリンダ室への
   被濃縮液供給通路に、往復ポンプのピストンにおける前
   部シリンダ室への前進動のとき閉じる供給弁を設ける一
   方、前記後部シリンダ室からの濃縮液排出通路及び前記
   第２通路に、往復ポンプのピストンにおける前進動のと
   き第２通路を連通して濃縮液排出通路と後部シリンダ室
   との連通を遮断する第１切換位置と、往復ポンプのピス
   トンにおける後退動のとき第２通路の連通を遮断して濃
   縮液排出通路を後部シリンダ室に連通する第２切換位置
   とに切換えるようにしたスプール式の切換弁を設けて成
   る逆浸透膜濃縮装置において、前記切換弁に、当該切換
   弁におけるスプールを第１切換位置と第２切換位置とに
   交互に切換え作動するための第１パイロット室と第２パ
   イロット室とを設け、これら第１パイロット室及び第２
   パイロット室に、前記往復ポンプの前部シリンダ室及び
   後部シリンダ室における圧力を、前部シリンダ室の圧力
   が高くなると切換弁が第１切換位置に後部シリンダ室の
   圧力が高くなると切換弁が第２切換位置に各々切換え作
   動するように導入することを特徴とする逆浸透膜濃縮装
   置。