(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムに設けられ、前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するエネルギーに利用するエネルギー回収装置において、
濃縮海水および海水を給排水して濃縮海水の圧力エネルギーによって海水を昇圧する複数のチャンバーと、
前記複数のチャンバーの各チャンバーに流入する海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第１流量計と、
前記複数のチャンバーの各チャンバーから排出される海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第２流量計と、
前記各チャンバーへの濃縮海水の流入と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出を切り換える切換装置と、
前記第１流量計および前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーの積算流量を求めて該積算流量に基づいて前記切換装置を制御する制御装置とを備え、
前記切換装置は、濃縮海水排出側に開度調節が可能な切換弁を備え、
前記制御装置は、前記各チャンバーそれぞれについて、前記第１流量計の流量に基づき前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量を求めるか、または前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーから排出される海水の積算流量を求めることにより、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量を求め、前記第１流量計の流量に基づき前記各チャンバーに流入する海水の積算流量を求めるか、または前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーから排出される濃縮海水の積算流量を求めることにより、前記各チャンバーに流入する海水の積算流量を求め、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と前記各チャンバーに流入する海水の積算流量とを前記切換弁の開閉の周期に基づいて定められた周期毎に比較し、前記各チャンバーに流入する海水の積算流量が前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と等しいか多くなるように前記切換弁の開度を調整することを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１流量計または前記第２流量計による前記各チャンバーの積算流量が所定値に到達したときに前記切換装置の切換を行うように制御することを特徴とする請求項１記載のエネルギー回収装置。
【請求項３】
前記各チャンバーの実容積の所定の割合から算定される値で前記切換装置の切換を行うことを特徴とする請求項２記載のエネルギー回収装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１流量計により前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値を求め、前記第２流量計により前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値を求め、前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較して、前記各チャンバーから排出される濃縮海水の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー回収装置。
【請求項５】
ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムに設けられ、前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するエネルギーに利用するエネルギー回収装置において、
濃縮海水および海水を給排水して濃縮海水の圧力エネルギーによって海水を昇圧する複数のチャンバーと、
前記複数のチャンバーの各チャンバーに流入する海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第１流量計と、
前記複数のチャンバーの各チャンバーから排出される海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第２流量計と、
前記各チャンバーへの濃縮海水の流入と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出を切り換える切換装置と、
前記第１流量計および前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーの積算流量を求めて該積算流量に基づいて前記切換装置を制御する制御装置とを備え、
前記切換装置は、濃縮海水排出側に開度調節が可能な切換弁を備え、
前記制御装置は、前記各チャンバーそれぞれについて、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と海水の積算流量とを前記切換弁の開閉の周期に基づいて定められた周期毎に比較し、比較結果に基づいて前記切換弁の開度を調整し、
前記制御装置は、前記第１流量計による前記各チャンバーへの海水の流入量の積算値と前記第２流量計による前記各チャンバーから排出される海水の積算値とを比較して、前記各チャンバーへの海水の流入量の積算値が前記各チャンバーから排出される海水の積算値と等しいか多くなるように前記切換装置を制御する、もしくは、前記第１流量計による前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と前記第２流量計による前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較して、前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値が前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と等しいか多くなるように前記切換装置を制御することを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項６】
前記制御装置は、複数のチャンバーから昇圧された海水を同時に排出する工程を含むように前記切換装置を制御することを特徴とする請求項１または５記載のエネルギー回収装置。
【請求項７】
ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムにおいて、
前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するのに利用する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエネルギー回収装置を備えたことを特徴とする海水淡水化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水から塩分を除去して海水を淡水化する海水淡水化システムおよび該海水淡水化システムに好適に用いられるエネルギー回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、海水を淡水化するシステムとして、海水を逆浸透膜分離装置に通水して脱塩する海水淡水化システムが知られている。この海水淡水化システムにおいては、取水された海水は、前処理装置により一定水質の条件に整えられたのち、高圧ポンプにより加圧され、逆浸透膜分離装置へと圧送され、逆浸透膜分離装置内の高圧海水の一部は、逆浸透圧力に打ち勝って逆浸透膜を通過し、塩分が除去された淡水として取り出される。その他の海水は、塩分濃度が高くなり濃縮された状態で逆浸透膜分離装置から濃縮海水（ブライン）として排出される。ここで、海水淡水化システムにおける最大の運転コストは電力費であり、前処理後の海水を浸透圧に打ち勝てる圧力即ち逆浸透圧まで上昇させるためのエネルギー、つまり高圧ポンプによる加圧エネルギーに大きく依存する。
【０００３】
すなわち、海水淡水化プラントにおける電力費の半分以上は、高圧ポンプによる加圧に費やされることが多い。従って、逆浸透膜分離装置から排出される高塩分濃度で高圧の濃縮海水が保有する圧力エネルギーを、海水の一部を昇圧するのに利用することが行われている。そして、逆浸透膜分離装置から排出される濃縮海水の圧力エネルギーを海水の一部を昇圧するのに利用する手段として、円筒の筒内に移動可能に嵌装されたピストンによって円筒の内部を２つの空間に分離し、２つの空間の一方に濃縮海水の出入りを行う濃縮海水ポートを設け、もう一方に海水の出入りを行う海水ポートを設けたエネルギー回収チャンバーを利用することが行われている。
【０００４】
図９は、従来の海水淡水化システムの構成例を示す模式図である。図９に示すように、取水ポンプ（図示しない）により取水された海水は、前処理装置１により浮遊物等が除去されて所定の水質条件に整えられたのち、送水ポンプ２を経て高圧ポンプライン３とエネルギー回収装置海水供給ライン４に分岐する。高圧ポンプ５へ流入した海水は、高圧ポンプ５により加圧され、エネルギー回収装置１０とブースターポンプ７とにより昇圧された海水と合流した後、逆浸透膜分離装置８へ圧送される。
【０００５】
逆浸透膜分離装置８に導入された海水の一部は、逆浸透圧に打ち勝って逆浸透膜分離装置８内の逆浸透膜（ＲＯ膜）８ａを通過し、塩分が除去された脱塩水として脱塩水ラインを経て取り出される。その他の海水は、塩分濃度が高くなり、濃縮された濃縮海水となり逆浸透膜分離装置８から濃縮海水ライン９を通じエネルギー回収装置１０に導入される。
エネルギー回収装置１０においては、制御弁１４の動作に伴って、２つのエネルギー回収チャンバー１１，１２内では、ピストン１３，１３の移動により送水ポンプ２からチェック弁モジュール１５に通じた海水の導入と高圧の濃縮海水（リジェクト）を利用した海水の昇圧、吐出しを行う。
【０００６】
エネルギー回収チャンバー１１，１２内で昇圧された海水は、チェック弁モジュール１５からブースターポンプ海水供給ライン６を介してブースターポンプ７へ供給される。ここでブースターポンプ７により、逆浸透膜分離装置８や配管の圧力損失、制御弁１４における圧力損失、エネルギー回収チャンバー１１，１２およびチェック弁モジュール１５内で発生する圧力損失分を昇圧後、昇圧後の海水を高圧ポンプ５の吐出し海水と合流させ、逆浸透膜分離装置８へ圧送する。
【０００７】
上述した従来のエネルギー回収チャンバーにおいては、エネルギー回収チャンバー内のピストンはシリンダ内壁と摺動することになり、ピストンの摺動部材が摩耗するので定期的な交換が必要であり、また長尺のチャンバーの内径をピストンの外形に合わせて精度よく加工する必要があり、加工コストが非常に高価であった。
そのため、本件出願人は、特許文献１において円筒形長尺のチャンバーを圧力交換チャンバーとし、チャンバー内に複数の区画された流路を設けて逆浸透膜（ＲＯ膜）から排出される高圧の濃縮海水で直接海水を加圧する方式を採用することにより、ピストンの無い形態のエネルギー回収チャンバーを提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２８４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ピストンを備えた従来のエネルギー回収チャンバーにおいては、ピストンに磁石を内蔵し、チャンバー外部に磁気を検出するマグネットスイッチを設けてピストンの位置を検知していた。ピストンが濃縮海水と海水を分離しながら移動するので、このマグネットスイッチをチャンバーの両端近傍に設けてピストンの移動方向を制御弁などで切り替えてチャンバー内で往復させることがすなわち海水と濃縮海水の給排水の切り替えを行う制御となっていた。なお、ピストンの位置を近接センサ、レーザ、フォトセンサなどを用いて検知することも行われている。
一方、ピストンの無い形態のエネルギー回収チャンバーは、ピストンがないため同様の方法で給排水量を制御することができない。このため、海水と濃縮海水の給排水の切り替えを行う制御を別な手段、手法で行う必要がある。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ピストンが無い形態のエネルギー回収チャンバーおよびピストンが有る形態のエネルギー回収チャンバーのいずれにおいても、エネルギー回収チャンバーへの濃縮海水と海水の給排水の切り替えを正確なタイミングで行うことができるエネルギー回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明のエネルギー回収装置は、ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムに設けられ、前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するエネルギーに利用するエネルギー回収装置において、濃縮海水および海水を給排水して濃縮海水の圧力エネルギーによって海水を昇圧する複数のチャンバーと、前記複数のチャンバーの各チャンバーに流入する海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第１流量計と、前記複数のチャンバーの各チャンバーから排出される海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第２流量計と、前記各チャンバーへの濃縮海水の流入と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出を切り換える切換装置と、前記第１流量計および前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーの積算流量を求めて該積算流量に基づいて前記切換装置を制御する制御装置とを備え、前記切換装置は、濃縮海水排出側に開度調節が可能な切換弁を備え、前記制御装置は、前記各チャンバーそれぞれについて、前記第１流量計の流量に基づき前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量を求めるか、または前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーから排出される海水の積算流量を求めることにより、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量を求め、前記第１流量計の流量に基づき前記各チャンバーに流入する海水の積算流量を求めるか、または前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーから排出される濃縮海水の積算流量を求めることにより、前記各チャンバーに流入する海水の積算流量を求め、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と前記各チャンバーに流入する海水の積算流量とを前記切換弁の開閉の周期に基づいて定められた周期毎に比較し、前記各チャンバーに流入する海水の積算流量が前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と等しいか多くなるように前記切換弁の開度を調整することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水を切換装置を介して複数のチャンバーに給排水するとともに海水を複数のチャンバーに給排水することにより、各チャンバー内において濃縮海水によって海水を昇圧して吐出（排出）することができる。チャンバー内に流入する海水または濃縮海水の流量を第１流量計により測定して積算流量を求め、またチャンバーから排出される海水または濃縮海水の流量を第２流量計により測定して積算流量を求め、求めた積算流量に基づいて海水または濃縮海水のチャンバーへの流入量および／またはチャンバーからの排出量を把握して切換装置を制御することにより、チャンバーへの濃縮海水と海水の給排水の切り換えを正確なタイミングで行うことができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様によれば、前記制御装置は、前記第１流量計または前記第２流量計による前記各チャンバーの積算流量が所定値に到達したときに前記切換装置の切換を行うように制御することを特徴とする。
本発明によれば、第１流量計または第２流量計による積算を開始してから積算流量が所定値に到達したときに切換装置の切換を行うので、チャンバーへの濃縮海水の流入量が所定値に到達したタイミングで濃縮海水の流入を停止することができる。そのため、濃縮海水がエネルギー回収装置からブースターポンプに流入することがない。この場合、チャンバーへの濃縮海水の流入量は、第１流量計で測定した積算流量から求めることができる。また、チャンバーへ濃縮海水が流入するとチャンバー内の海水が排出（吐出）されるので、チャンバーからの海水の排出量（吐出量）を第２流量計で測定した海水の積算流量から求めることにより、チャンバーへの濃縮海水の流入量を求めることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、前記各チャンバーの実容積の所定の割合から算定される値で前記切換装置の切換を行うことを特徴とする。
本発明によれば、チャンバーへの濃縮海水の流入量がチャンバーの実容積の所定の割合（例えば、８０〜９０％）に到達したときに濃縮海水の流入を停止することができるため、濃縮海水がエネルギー回収装置からブースターポンプに流入することがない。上述したように、チャンバーへの濃縮海水の流入量は、第１流量計の積算流量から求めてもよいし、第２流量計の積算流量から求めてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい態様によれば、前記制御装置は、前記第１流量計により前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値を求め、前記第２流量計により前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値を求め、前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較して、前記各チャンバーから排出される濃縮海水の流量を制御することを特徴とする。
本発明によれば、チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値とチャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較し、チャンバーから排出される濃縮海水の流量を制御する。チャンバーから排出される濃縮海水の排出量は、チャンバーに流入する海水の流入量と等しいため、チャンバーからの濃縮海水の排出量を求めることによりチャンバーへの海水の流入量を求めることができる。したがって、チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値とチャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較することによって、チャンバーへの濃縮海水の流入量とチャンバーへの海水の流入量のバランスをとることができる。このバランスを適正にとることにより、濃縮海水がエネルギー回収装置からブースターポンプに流入することがない。
なお、本発明によれば、前記切換装置の制御により、チャンバーへの海水の流入量とチャンバーへの濃縮海水の流入量を自在に調整することができる。
【００１６】
本発明のエネルギー回収装置の別の態様によれば、ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムに設けられ、前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するエネルギーに利用するエネルギー回収装置において、濃縮海水および海水を給排水して濃縮海水の圧力エネルギーによって海水を昇圧する複数のチャンバーと、前記複数のチャンバーの各チャンバーに流入する海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第１流量計と、前記複数のチャンバーの各チャンバーから排出される海水または濃縮海水の流量を積算するために用いる第２流量計と、前記各チャンバーへの濃縮海水の流入と前記各チャンバーからの濃縮海水の排出を切り換える切換装置と、前記第１流量計および前記第２流量計の流量に基づき前記各チャンバーの積算流量を求めて該積算流量に基づいて前記切換装置を制御する制御装置とを備え、前記切換装置は、濃縮海水排出側に開度調節が可能な切換弁を備え、前記制御装置は、前記各チャンバーそれぞれについて、前記各チャンバーに流入する濃縮海水の積算流量と海水の積算流量とを前記切換弁の開閉の周期に基づいて定められた周期毎に比較し、比較結果に基づいて前記切換弁の開度を調整し、前記制御装置は、前記第１流量計による前記各チャンバーへの海水の流入量の積算値と前記第２流量計による前記各チャンバーから排出される海水の積算値とを比較して、前記各チャンバーへの海水の流入量の積算値が前記各チャンバーから排出される海水の積算値と等しいか多くなるように前記切換装置を制御する、もしくは、前記第１流量計による前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と前記第２流量計による前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値とを比較して、前記各チャンバーからの濃縮海水の排出量の積算値が前記各チャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と等しいか多くなるように前記切換装置を制御することを特徴とする。
本発明によれば、チャンバーへの海水の流入量の積算値がチャンバーへの濃縮海水の流入量の積算値と等しく、もしくは、多くなるように切換装置を制御するので、濃縮海水がエネルギー回収装置からブースターポンプへ流入することがない。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、前記制御装置は、複数のチャンバーから昇圧された海水を同時に排出する工程を含むように前記切換装置を制御することを特徴とする。
複数のチャンバーにおいて、海水を吸入する工程と、吸入された海水を濃縮海水によって昇圧して吐出（排出）する工程とを繰り返すが、この場合、一つのチャンバーが海水吐出工程を終了したときに他のチャンバーが海水吐出工程を開始するように切換装置を制御すると、切換時に昇圧海水の脈動が起こる。そのため、本発明では、複数のチャンバーから昇圧された海水が同時に吐出されるように切換装置を制御し、すなわち複数のチャンバーの海水吐出工程を重複させることにより、昇圧海水の脈動を抑制することができる。
【００１８】
本発明の海水淡水化システムは、ポンプによって昇圧した海水を逆浸透膜分離装置に通水して淡水と濃縮海水に分離して海水から淡水を生成する海水淡水化システムにおいて、前記逆浸透膜分離装置から吐出される濃縮海水の圧力エネルギーを前記海水の一部を昇圧するのに利用する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエネルギー回収装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）複数のチャンバーへの濃縮海水と海水の給排水の切り換えを正確なタイミングで行うことができるため、塩分濃度の高い海水を逆浸透膜分離装置に送ってしまうことがないので、脱塩率を低下させることなく逆浸透膜分離装置の性能を十分に発揮することができるとともに、逆浸透膜自体の交換周期を長くすることができる。
２）複数のチャンバーから同時に昇圧海水を吐出（排出）する工程を含んでいるため、昇圧海水の流量および圧力の脈動が小さい。
３）チャンバーから排出される濃縮海水の排出量を制御することにより、チャンバーに流入する海水の流入量を制御することができるため、チャンバーから海水が必要以上に排出されることがない。
４）海水淡水化システムにおいて淡水の需要量が変化する場合に、逆浸透膜分離装置からエネルギー回収装置に供給される濃縮海水の流量が変化するが、この流量変化に速やかに追従することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の海水淡水化システムの構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明のエネルギー回収装置の構成例を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示すエネルギー回収装置におけるエネルギー回収工程を示す模式図である。
【図４】図４は、図３に示すエネルギー回収工程における各切換弁の開閉動作と、エネルギー回収チャンバーへの海水吸入流量，エネルギー回収チャンバーへの濃縮海水吸入流量との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、図３に示すエネルギー回収工程の各ステップにおけるチャンバー給排水流量を示すグラフである。
【図６】図６は、切換弁の工程動作における１／２周期間でエネルギー回収装置への供給濃縮海水の積算値と供給海水（排出濃縮海水）の積算値を比較し、切換弁の開度を自動的に制御する工程を示すグラフである。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、図３および図４に示すようなエネルギー回収装置の動作を実現する制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、図７（ａ），（ｂ）に示す切換弁の最大開度設定の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、従来の海水淡水化システムの構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る海水淡水化システムの実施形態について図１乃至図８を参照して説明する。なお、図１乃至図８において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の海水淡水化システムの構成例を示す模式図である。図１に示すように、取水ポンプ（図示しない）により取水された海水は、前処理装置１により前処理されて所定の水質条件に整えられたのち、送水ポンプ２を経て高圧ポンプライン３とエネルギー回収装置海水供給ライン４に分岐する。高圧ポンプ５へ流入した海水は、高圧ポンプ５により加圧され、エネルギー回収装置１０とブースターポンプ７とにより昇圧された海水と合流した後、逆浸透膜分離装置８へ圧送される。
【００２３】
逆浸透膜分離装置８に導入された海水の一部は、逆浸透圧に打ち勝って逆浸透膜分離装置８内の逆浸透膜（ＲＯ膜）８ａを通過し、塩分が除去された脱塩水として脱塩水ラインを経て取り出される。その他の海水は、塩分濃度が高くなり、濃縮された濃縮海水となり逆浸透膜分離装置８から濃縮海水ライン９を通じエネルギー回収装置１０に導入される。
エネルギー回収装置１０においては、切換装置２０の動作に伴って、２つのエネルギー回収チャンバー１１，１２内では、濃縮海水と海水の界面が濃縮海水と海水の双方の圧力バランスによりチャンバー内を移動することにより送水ポンプ２からチェック弁モジュール１５に通じた海水の導入と高圧の濃縮海水（リジェクト）を利用した海水の昇圧、吐出しを行う。
【００２４】
エネルギー回収チャンバー１１，１２内で昇圧された海水は、チェック弁モジュール１５からブースターポンプ海水供給ライン６を介してブースターポンプ７へ供給される。ここでブースターポンプ７により、逆浸透膜分離装置８や配管の圧力損失、切換装置２０における圧力損失、エネルギー回収チャンバー１１，１２およびチェック弁モジュール１５内で発生する圧力損失分を昇圧後、昇圧後の海水を高圧ポンプ５の吐出し海水と合流させ、逆浸透膜分離装置８へ圧送する。
【００２５】
次に、図１に示すように、濃縮海水と海水の界面が濃縮海水と海水の双方の圧力バランスによりチャンバー内を移動する方式のエネルギー回収チャンバーを複数備えたエネルギー回収装置において、複数のエネルギー回収チャンバーへの濃縮海水と海水の給排水を制御する構成を図２を参照して説明する。図２においては、エネルギー回収チャンバーを２個備えた例が図示されているが、エネルギー回収チャンバーを３個以上備えていてもよい。
【００２６】
図２は、本発明のエネルギー回収装置１０の構成例を示す模式図である。図２に示すように、エネルギー回収装置１０は、２つのエネルギー回収チャンバー１１，１２を備えている。逆浸透膜分離装置８から濃縮海水を排出する濃縮海水ライン９は、２つに分岐し、一方の分岐ラインは切換弁ＶＳ−１を介してエネルギー回収チャンバー１１の濃縮海水ポートＰ１に接続されており、他方の分岐ラインは切換弁ＶＳ−２を介してエネルギー回収チャンバー１２の濃縮海水ポートＰ１に接続されている。また、エネルギー回収チャンバー１１の濃縮海水ポートＰ１は切換弁ＶＤ−１を介して濃縮海水排出ライン１６に接続されており、エネルギー回収チャンバー１２の濃縮海水ポートＰ１は切換弁ＶＤ−２を介して濃縮海水排出ライン１６に接続されている。濃縮海水ライン９には、切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２の上流側に流量計ＦＭ１が設置されている。濃縮海水排出ライン１６には、切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の下流側に流量計ＦＭ２が設置されている。切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２は切換装置２０（図１参照）を構成している。各切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２は制御装置２１に接続されており、各切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２の動作は制御装置２１により制御される。図２においては、切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２にＯＮ−ＯＦＦ弁を使用する構成例にて説明するが、切換弁は３方向弁、４方向弁、ロータリー弁など、いわゆる流体の流れの切換機能を有する弁であれば何れでも良い。
【００２７】
一方、エネルギー回収チャンバー１１の海水ポートＰ２は、４個のチェック弁（逆止弁）からなるチェック弁モジュール１５を介してブースターポンプ海水供給ライン６に接続されるとともにエネルギー回収装置海水供給ライン４に接続されている。また、エネルギー回収チャンバー１２の海水ポートＰ２も４個のチェック弁（逆止弁）からなるチェック弁モジュール１５を介してブースターポンプ海水供給ライン６に接続されるとともにエネルギー回収装置海水供給ライン４に接続されている。ブースターポンプ海水供給ライン６には、流量計ＦＭ３が設置されている。また、エネルギー回収装置海水供給ライン４には、流量計ＦＭ４が設置されている。各流量計ＦＭ１，ＦＭ２，ＦＭ３，ＦＭ４は、制御装置２１に接続されており、各流量計ＦＭ１，ＦＭ２，ＦＭ３，ＦＭ４の測定値の積算等は制御装置２１により行う。
【００２８】
図３は、図２に示すエネルギー回収装置１０におけるエネルギー回収工程を示す模式図である。
ステップ１Ａでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開動作開始、ＶＳ−２が開、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が開始されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が開始され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。本ステップ１Ａが終了した後、ステップ２Ａへ移行する。
【００２９】
ステップ２Ａでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開、ＶＳ−２が閉動作開始、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が停止されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が停止される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では可動域の左端で停止する。本ステップ２Ａが終了した後、ステップ３Ａへ移行する。
【００３０】
ステップ３Ａでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開、ＶＳ−２が閉、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が開動作開始の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への低圧海水の供給が開始されてエネルギー回収チャンバー１２から濃縮海水の排出が開始される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では左から右に移動する。本ステップ３Ａが終了した後、ステップ４Ａへ移行する。
【００３１】
ステップ４Ａでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開、ＶＳ−２が閉、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が開の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への低圧海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から濃縮海水の排出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では左から右に移動する。この状態でＴ時間経過した後、ステップ５Ａへ移行する。なお、時間Ｔの設定は後述する。
【００３２】
ステップ５Ａでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開、ＶＳ−２が閉、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が閉動作開始の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への低圧海水の供給が停止されてエネルギー回収チャンバー１２から濃縮海水の排出が停止される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では可動域の右端で停止する。本ステップ５Ａが終了した後、ステップ１Ｂへ移行する。
【００３３】
ステップ１Ｂでは、各切換弁は、ＶＳ−１が開、ＶＳ−２が開動作開始、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が開始されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が開始される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では右から左に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。本ステップ１Ｂが終了した後、ステップ２Ｂへ移行する。
【００３４】
ステップ２Ｂでは、各切換弁は、ＶＳ−１が閉動作開始、ＶＳ−２が開、ＶＤ−１が閉、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への濃縮海水の供給が停止されてエネルギー回収チャンバー１１から高圧海水の吐出が停止され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では可動域の左端で停止し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。本ステップ２Ｂが終了した後、ステップ３Ｂへ移行する。
【００３５】
ステップ３Ｂでは、各切換弁は、ＶＳ−１が閉、ＶＳ−２が開、ＶＤ−１が開動作開始、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への低圧海水の供給が開始されてエネルギー回収チャンバー１１から濃縮海水の排出が開始され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では左から右に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。本ステップ３Ｂが終了した後、ステップ４Ｂへ移行する。
【００３６】
ステップ４Ｂでは、各切換弁は、ＶＳ−１が閉、ＶＳ−２が開、ＶＤ−１が開、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への低圧海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１１から濃縮海水の排出が継続され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では左から右に移動し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。この状態でＴ時間経過した後、ステップ５Ｂへ移行する。なお、時間Ｔの設定は後述する。
【００３７】
ステップ５Ｂでは、各切換弁は、ＶＳ−１が閉、ＶＳ−２が開、ＶＤ−１が閉動作開始、ＶＤ−２が閉の状態であり、エネルギー回収チャンバー１１への低圧海水の供給が停止されてエネルギー回収チャンバー１１から濃縮海水の排出が停止され、エネルギー回収チャンバー１２への濃縮海水の供給が継続されてエネルギー回収チャンバー１２から高圧海水の吐出が継続される。このとき、濃縮海水と海水の界面は、エネルギー回収チャンバー１１では可動域の右端で停止し、エネルギー回収チャンバー１２では右から左に移動する。本ステップ５Ｂが終了した後、ステップ１Ａへ移行する。
【００３８】
図４は、図３に示すエネルギー回収工程における各切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２の開閉動作と、エネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入海水流量，エネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入濃縮海水流量との関係を示すグラフである。
図４の上段のグラフは、各ステップにおける切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２の開閉動作を示す。
切換弁ＶＳ−１は、太い実線で示すように、ステップ１Ａにおいて開動作を開始し、ステップ２Ａ〜ステップ１Ｂが終了するまで開状態を継続し、ステップ２Ｂにおいて閉動作を開始し、ステップ３Ｂ〜ステップ５Ｂが終了するまで閉状態を継続する。
切換弁ＶＳ−２は、太い点線で示すように、ステップ２Ａにおいて閉動作を開始し、ステップ３Ａ〜ステップ５Ａが終了するまで閉状態を継続し、ステップ１Ｂにおいて開動作を開始し、ステップ２Ｂ〜ステップ１Ａが終了するまで開状態を継続する。
切換弁ＶＤ−１は、太い実線で示すように、ステップ３Ｂにおいて開動作を開始し、ステップ４Ｂにおいて時間Ｔが経過するまで開状態を継続し、ステップ５Ｂにおいて閉動作を開始し、ステップ１Ａ〜ステップ２Ｂが終了するまで閉状態を継続する。
切換弁ＶＤ−２は、太い点線で示すように、ステップ３Ａにおいて開動作を開始し、ステップ４Ａにおいて時間Ｔが経過するまで開状態を継続し、ステップ５Ａにおいて閉動作を開始し、ステップ１Ｂ〜ステップ２Ａが終了するまで閉状態を継続する。
【００３９】
図４の中段のグラフは、各ステップにおいて切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２が上述の開閉状態にあるときのエネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入海水流量を示す。ステップ１Ａ〜２Ａではエネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入海水流量は０であり、ステップ３Ａでエネルギー回収チャンバー１２への海水吸入を開始し、ステップ４Ａでエネルギー回収チャンバー１２への海水吸入は一定流量となり、ステップ５Ａでエネルギー回収チャンバー１２への海水吸入を終了する。そして、ステップ１Ｂ〜２Ｂではエネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入海水流量は０であり、ステップ３Ｂでエネルギー回収チャンバー１１への海水吸入を開始し、ステップ４Ｂでエネルギー回収チャンバー１１への海水吸入は一定流量となり、ステップ５Ｂでエネルギー回収チャンバー１１への海水吸入を終了する。
【００４０】
図４の下段のグラフは、各ステップにおいて切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２が上述の開閉状態にあるときのエネルギー回収チャンバー１１，１２への吸入濃縮海水流量を示す。ステップ１Ａでは、エネルギー回収チャンバー１１，１２へ同時に濃縮海水が吸入され、ステップ２Ａ〜５Ａでエネルギー回収チャンバー１１へ濃縮海水が吸入される。ステップ１Ｂでは、エネルギー回収チャンバー１１，１２へ同時に濃縮海水が吸入され、ステップ２Ｂ〜５Ｂでエネルギー回収チャンバー１２へ濃縮海水が吸入される。図示されるように１周期の全ステップ１Ａ〜５Ｂにおいて、チャンバーへの吸入濃縮海水流量は一定である。
【００４１】
次に、本発明のエネルギー回収装置１０において、図３および図４に示すようなエネルギー回収装置の動作を実現する制御方法について説明する。
（１）各切換弁（ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２）の開閉を１周期あたり計１０ステップ（ステップ１Ａ〜５Ａおよび１Ｂ〜５Ｂ）の開閉順序で構成する。
図３中のステップ１Ａ，ステップ１Ｂにおいて、濃縮海水と海水の接触界面は、同時に海水昇圧の工程になる。
これにより、エネルギー回収装置からブースターポンプに吐出される昇圧海水の脈動の抑制が可能となる。
（２）濃縮海水排出側（海水供給側）の切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度の調節（制御）は、エネルギー回収装置へ供給する濃縮海水の積算流量≦エネルギー回収装置へ供給する海水の積算流量になるようにし、かつ、両積算流量の差も調節可能にする。
これにより、下記を実現する。
１）濃縮海水がエネルギー回収装置からブースターポンプに流入しない。
２）海水がエネルギー回収装置から必要以上に排出されない。
なお、切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度調節により、エネルギー回収装置へ供給する濃縮海水の積算流量とエネルギー回収装置へ供給する海水の積算流量を自在に調整することが可能となる。
【００４２】
次に、上記制御方法について具体的に説明する。
（１）切換弁の開閉順序と時間の設定方法について
各ステップにおける切換弁の開閉時間、およびステップ４Ａ，４Ｂにおける時間Ｔ（図４参照）またはステップ移行時間の設定の態様は、下記１）２）の２種がある。
ここで、時間Ｔを設定する意義について説明すると、図４の上段のグラフに示すように、１／２周期においてステップ１Ａ，２Ａ，３Ａ，５Ａではいずれかの切換弁が開閉動作を行っている切換弁開閉時間である。この切換弁開閉時間では、チャンバーに吸入（供給）される濃縮海水（または海水）の流量は一定ではないため、この一定でない流量に基づいてチャンバーが濃縮海水（または海水）で満水になる時間を予測することはできない。ところが、ステップ４Ａではいずれの切換弁も開又は閉の状態にあって開閉動作を行うことはない。そのため、チャンバーに吸入（供給）される濃縮海水（または海水）の流量は一定であり、この一定流量に基づけばチャンバーが濃縮海水（または海水）で満水になる時間を予測できる。次の１／２周期におけるステップ４Ｂも同様である。
【００４３】
１）切換弁の開閉時間および時間Ｔの設定の第１の態様
ｉ）切換弁の開閉時間（図４参照）を所定値に設定する。
ii）ステップ４Ａ，４Ｂにおける時間Ｔは、エネルギー回収チャンバーの容積と濃縮海水の流入量から、予めエネルギー回収チャンバーが濃縮海水で満水になるまでの時間を計算して設定する。
この際、濃縮海水のブースターポンプへの流入を確実に回避するために、例えば、計算時にエネルギー回収チャンバーの容積を実容積よりも数〜数十％小さくするか、もしくは算出された時間の数〜数十％短い時間に設定するなどの方法が挙げられる。
【００４４】
２）切換弁の開閉時間およびステップ移行時間の設定方法の第２の態様
ｉ）切換弁の開閉時間を所定値に設定する。
ii）ステップ移行時間は、流量計ＦＭ１にて測定される濃縮海水流量に応じて自動で設定する。
ステップ移行時間の設定は以下のように行う。
切換弁ＶＳ−１もしくはＶＳ−２が開き始めた時点（図４中：濃縮海水流量積算開始点）から流量計ＦＭ１の測定値の積算を開始し、当該積算値がエネルギー回収チャンバーの実容積の所定の割合（８０−９０％）（初期設定値）に到達したら、次ステップへ移行するようにする。なお、流量計ＦＭ１にて測定される吸入濃縮海水流量と流量計ＦＭ３にて測定される吐出海水流量とは等しいので、流量計ＦＭ３を用いてもよい。
動作は以下のようになる。
ステップ１Ａからチャンバー１１への濃縮海水流量の積算を開始し、積算値がエネルギー回収チャンバーの実容積の所定の割合（８０−９０％）に到達したら、ステップ２Ｂへ移行する。
ステップ１Ｂからチャンバー１２への濃縮海水流量の積算を開始し、積算値がエネルギー回収チャンバーの実容積の所定の割合（８０−９０％）に到達したら、ステップ２Ａへ移行する。
【００４５】
（２）濃縮海水排出側（海水供給側）の切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度の調節（制御）方法について
切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度を自動調節して、エネルギー回収チャンバーへの供給濃縮海水の水量と供給海水の水量のバランスをとる方法である。
図４の上段と中段のグラフは、各ステップにおける切換弁の開閉とエネルギー回収チャンバーへの供給海水の流量の関係を示す。
図示のごとく、切換弁の開閉ステップ１Ａ，２Ａ，３Ａ，５Ａおよび切換弁の開閉ステップ１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，５Ｂにおいては、エネルギー回収チャンバーへの吸入海水流量は低下し、特に切換弁ＶＤ−１およびＶＤ−２が全閉となるステップ１Ａ，２Ａおよびステップ１Ｂ，２Ｂにおいては、吸入海水流量は０になる。
また、図４の上段と下段のグラフは、各ステップにおける切換弁の開閉とエネルギー回収チャンバーへの供給濃縮海水の流量の関係を示す。
図示のごとく、エネルギー回収チャンバーへの吸入濃縮海水流量は一定である。
ここで、エネルギー回収装置へ供給される濃縮海水がブースターポンプへ流入しない条件としては、各チャンバー内に導入，導出する濃縮海水の水量と海水の水量を同一にする必要がある。
【００４６】
図５は、図３に示すエネルギー回収工程の各ステップにおけるチャンバー給排水流量を示すグラフである。図５に示すように、ステップ１Ａ〜５Ａ（１／２周期）において、チャンバーに濃縮海水が吸入され、このときの吸入濃縮海水流量の積算値は矩形状の面積Ａになる。一方、ステップ３Ａ〜５Ａにおいて、チャンバーに海水が吸入され、このときの吸入海水流量の積算値は台形状の面積Ｂになる。エネルギー回収装置へ供給される濃縮海水がブースターポンプへ流入しない条件としては、面積Ａと面積Ｂとを等しくする必要がある。ステップ１Ｂ〜５Ｂ（１／２周期）においても同様である。本方策を採らなければ、エネルギー回収チャンバー内は次第に濃縮海水のみで満たされ、ひいては濃縮海水がブースターポンプへ流入して逆浸透膜（ＲＯ膜）へ導入され、脱塩率を低下させたり、逆浸透膜（ＲＯ膜）の劣化を促進させる。
【００４７】
そこで、本発明においては、エネルギー回収装置における濃縮海水と海水の給排水過程での各チャンバーの供給濃縮海水の積算値と供給海水の積算値が下記の条件になるように切換弁ＶＤ−１およびＶＤ−２の開度を制御する。
エネルギー回収装置への供給海水流量の積算値≧エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量の積算値
これにより、常に濃縮海水がブースターポンプへ流入することがない。
また、エネルギー回収装置への供給濃縮海水のエネルギー（圧力、流量）が損失しないようにするため、エネルギー回収装置の供給濃縮海水側の切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２の開度は基本的に全開とする。
また、上記の条件にかかわらず、エネルギー回収装置への供給海水流量とエネルギー回収装置への供給濃縮海水流量を切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度を制御することにより調整することも可能である。
【００４８】
図６は、切換弁の工程動作における１／２周期間でエネルギー回収装置への供給濃縮海水の積算値と供給海水（排出濃縮海水）の積算値を比較し、切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度を自動的に制御する工程を示すグラフである。
図６の上段のグラフは、切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２の開閉動作を示す。切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２の開閉動作は、図４において説明したとおりである。
【００４９】
図６の下段のグラフは、各ステップにおけるエネルギー回収装置への吸入濃縮海水流量，吸入海水流量を示す。
１）ステップ１Ａにおいて、切換弁ＶＳ−１が開き始めた時点から、エネルギー回収装置への吸入濃縮海水流量を測定する流量計ＦＭ１の測定値の積算を開始する。なお、流量計ＦＭ１にて測定される吸入濃縮海水流量と流量計ＦＭ３にて測定される吐出海水流量とは等しいので、流量計ＦＭ３を用いてもよい。
これと同時に、エネルギー回収装置への吸入海水流量を測定する流量計ＦＭ４の測定値の積算を開始する。なお、流量計ＦＭ４にて測定される吸入海水流量と流量計ＦＭ２にて測定される排出濃縮海水流量とは等しいので、流量計ＦＭ２を用いてもよい。
２）ステップ５Ａの終了、すなわち、ステップ１Ａ〜５Ａからなる１／２周期（Ａ）の終了時点で吸入濃縮海水流量の積算および吸入海水流量の積算を終了する。このときの吸入濃縮海水流量の積算値は矩形状の面積になり、吸入海水流量の積算値は台形状の面積になる。次のステップ１Ｂ〜５Ｂからなる１／２周期（Ｂ）においても同様に積算値を得る。
３）次に、吸入濃縮海水流量の積算値と吸入海水流量の積算値とを比較し、エネルギー回収装置への供給海水流量の積算値≧エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量の積算値になるように、次の１／２周期で切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の開度を自動調整する。
すなわち、１／２周期（Ａ）の積算値比較結果を次の１／２周期（Ａ）に反映する。つまり、積算値比較結果に基づいて切換弁ＶＤ−２の開度を制御する。
１／２周期（Ｂ）の積算値比較結果を次の１／２周期（Ｂ）に反映する。つまり、積算値比較結果に基づいて切換弁ＶＤ−１の開度を制御する。
４）切換弁の開閉工程において、切換弁ＶＳ−１，ＶＳ−２の開き始めから閉じ終わりまでの、各々１／２周期間にて、上記１）〜３）の制御を行う。
なお、手順３）における条件を確実に満たすために、エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量の積算値に予め設定した係数を掛けた上で、上記の条件だしを行うこともありうる。
【００５０】
図７（ａ），（ｂ）は、図３乃至図６に示すようなエネルギー回収装置の動作を実現する制御方法の手順を示すフローチャートである。
図７（ａ）に示す第１の態様においては、エネルギー回収装置（ＥＲＤ）の運転制御を開始し、エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量を測定する流量計ＦＭ１のカウンタをリセットするとともに積算を開始する。なお、流量計ＦＭ１を流量計ＦＭ３に置き換えてもよい。また、エネルギー回収装置への供給海水流量を測定する流量計ＦＭ４のカウンタをリセットするとともに積算を開始する。なお、流量計ＦＭ４を流量計ＦＭ２に置き換えてもよい。そして、図３において説明したステップ１Ａ〜４Ａの工程を順次行ない、ステップ４Ａの開始から設定時間Ｔに到達したか否かを判断し、設定時間Ｔに到達した場合にステップ５Ａに移行する。
ステップ５Ａが終了したら、切換弁ＶＤ−２の最大開度設定（後述する）を行い、１／２周期が終了し、最初の流量計による積算ステップに戻る。その後、図７（ａ）中のステップ１Ａ〜５Ａをステップ１Ｂ〜５Ｂにし、かつ切換弁ＶＤ−２の最大開度設定を切換弁ＶＤ−１の最大開度設定にして、次の１／２周期を実行する。
【００５１】
図７（ｂ）に示す態様は、図７（ａ）に示す態様の設定時間の判断ステップを流量計ＦＭ１の積算値の判断ステップに置き換えたものである。すなわち、図７（ｂ）に示す態様においては、流量計ＦＭ１により測定されるエネルギー回収装置への供給濃縮海水流量の積算値がエネルギー回収チャンバーの実容積の所定の割合（８０−９０％）に到達したか否かを判断し、到達した場合にステップ５Ａに移行する。その他のステップは、図７（ａ）と同様である。なお、流量計ＦＭ１を流量計ＦＭ３に置き換えて流量計ＦＭ３の積算値を求めてもよい。
【００５２】
図８（ａ），（ｂ）は、図７（ａ），（ｂ）に示す切換弁ＶＤ−１，ＶＤ−２の最大開度設定の手順を示すフローチャートである。
図８（ａ）おいては、切換弁ＶＤ−１の最大開度設定を開始し、エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量を測定する流量計ＦＭ１の積算値（Ｖｂｉ）とエネルギー回収装置への供給海水流量を測定する流量計ＦＭ４の積算値（Ｖｓｉ）を比較し、Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０であるか否かを判断する。Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０でない場合（ＮＯの場合）には、切換弁ＶＤ−１の最大開度を予め規定した度合い（％）で大きくして切換弁ＶＤ−１の最大開度設定を終了する。Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０である場合（ＹＥＳの場合）には、Ｖｂｉ−Ｖｓｉの絶対値が予め規定した範囲外か否かを判断し、範囲外の場合（ＹＥＳの場合）には、切換弁ＶＤ−１の最大開度を予め規定した度合い（％）で小さくして切換弁ＶＤ−１の最大開度設定を終了し、範囲内の場合（ＮＯの場合）には、切換弁ＶＤ−１の最大開度をそのままにして切換弁ＶＤ−１の最大開度設定を終了する。
【００５３】
図８（ｂ）においては、切換弁ＶＤ−２の最大開度設定を開始し、エネルギー回収装置への供給濃縮海水流量を測定する流量計ＦＭ１の積算値（Ｖｂｉ）とエネルギー回収装置への供給海水流量を測定する流量計ＦＭ４の積算値（Ｖｓｉ）を比較し、Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０であるか否かを判断する。Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０でない場合（ＮＯの場合）には、切換弁ＶＤ−２の最大開度を予め規定した度合い（％）で大きくして切換弁ＶＤ−２の最大開度設定を終了する。Ｖｂｉ−Ｖｓｉ＜０である場合（ＹＥＳの場合）には、Ｖｂｉ−Ｖｓｉの絶対値が予め規定した範囲外か否かを判断し、範囲外の場合（ＹＥＳの場合）には、切換弁ＶＤ−２の最大開度を予め規定した度合い（％）で小さくして切換弁ＶＤ−２の最大開度設定を終了し、範囲内の場合（ＮＯの場合）には、切換弁ＶＤ−２の最大開度をそのままにして切換弁ＶＤ−２の最大開度設定を終了する。図８（ａ），（ｂ）において流量計ＦＭ１を流量計ＦＭ３に置き換え、流量計ＦＭ４を流量計ＦＭ２に置き換えてもよいことは、上述したとおりである。
【００５４】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。例えば、本発明は、図９に示すようなピストンを有した形態のエネルギー回収チャンバーにも適用できることは勿論である。また、切換弁の開閉動作について、１つの切換弁（例えば、ＶＳ−１）が開動作（又は閉動作）を行っているときに他の切換弁（例えば、ＶＳ−２）を閉動作（又は開動作）を行わせ、２つの切換弁の開閉時のチャートが交叉するように制御してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１    前処理装置
２    送水ポンプ
３    高圧ポンプライン
４    エネルギー回収装置海水供給ライン
５    高圧ポンプ
６    ブースターポンプ海水供給ライン
７    ブースターポンプ
８    逆浸透膜分離装置
８ａ  逆浸透膜（ＲＯ膜）
９    濃縮海水ライン
１０    エネルギー回収装置
１１，１２    エネルギー回収チャンバー
１５    チェック弁モジュール
１６    濃縮海水排出ライン
２０    切換装置
２１    制御装置
ＦＭ１，ＦＭ２，ＦＭ３，ＦＭ４    流量計
Ｐ１    濃縮海水ポート
Ｐ２    海水ポート
ＶＳ−１，ＶＳ−２，ＶＤ−１，ＶＤ−２    切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006026133.tif 000008
【図８】
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【図９】
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