(57)【要約】  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海水淡水化システム（海水淡水化プラント）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。長手方向を鉛直に配置した円筒形状のチャンバー（ＣＨ）と、濃縮海水の給排水を行う濃縮海水ポート（Ｐ１）と、海水の給排水を行う海水ポート（Ｐ２）と、チャンバー（ＣＨ）内において濃縮海水ポート（Ｐ１）側に配置される流れ抵抗器（２３）と、チャンバー（ＣＨ）内において海水ポート（Ｐ２）側に配置される流れ抵抗器（２３）とを備え、濃縮海水ポート（Ｐ１）側および海水ポート（Ｐ２）側に配置される流れ抵抗器（２３）は、少なくとも１枚の多孔円板であって、円板の所定の直径より外側の外周領域に孔が形成されてなる。
2014163018.tif 000002
【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圧力エネルギーに変換するエネルギー回収装置であって、
内部に濃縮海水および海水を収容する空間を有し、長手方向を鉛直に配置した円筒形状のチャンバーと、
前記チャンバーの下部に設けられ、濃縮海水の給排水を行う濃縮海水ポートと、
前記チャンバーの上部に設けられ、海水の給排水を行う海水ポートと、
前記チャンバー内において濃縮海水ポート側に配置される流れ抵抗器と、
前記チャンバー内において海水ポート側に配置される流れ抵抗器とを備え、
前記濃縮海水ポート側および前記海水ポート側に配置される流れ抵抗器は、少なくとも１枚の多孔円板であって、該円板の所定の直径より外側の外周領域に孔が形成されてなることを特徴とするエネルギー回収装置。
【請求項２】
前記多孔円板は、所定の直径より外側の外周領域に流体が通過する流路を有する多孔板または線材を編みこんだメッシュ板からな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３】
前記流れ抵抗器は、所定の直径より外側の外周領域に孔が形成された第１多孔板または第１メッシュ板と、第１多孔板または第１メッシュ板より前記ポート側から離間して配置された第２多孔板又は第２メッシュ板とから構成することを特徴とする請求項２に記載のエネルギー回収装置。
【請求項４】
前記エネルギー回収装置は、濃縮海水ポートと海水ポートのいずれか又は両方と、前記流れ抵抗器との間に中央に開口を有するドーナツ形状の円板を備えた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】
前記第１多孔板または第１メッシュ板は前記所定の直径より内側に円錐状部材を備え、該円錐状部材は前記第２多孔板または第２メッシュ板側に向かって先細になっていることを特徴とする請求項３に記載のエネルギー回収装置。
【請求項６】
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圧力エネルギーに利用変換する請求項１乃至５のいずれか一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海水淡水化システム（海水淡水化プラント）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、浸透圧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が大きな割合を占めている。【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吐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１５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１５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、海水供給ライン１を介してモータＭが直結された高圧ポンプ２へ供給される。高圧ポンプ２で昇圧された海水は吐出ライン３を介して逆浸透膜（ＲＯ膜）を備えた逆浸透膜分離装置４に供給される。逆浸透膜分離装置４は、海水を塩濃度の高い濃縮海水と塩濃度の低い淡水に分離し海水から淡水を得る。この時、塩濃度の高い濃縮海水が逆浸透膜分離装置４から排出されるが、この濃縮海水は依然高い圧力を有している。逆浸透膜分離装置４から濃縮海水を排出する濃縮海水ライン５は、制御弁６を介してエネルギー回収チャンバー１０の濃縮海水ポートＰ１へ接続している。前処理された低圧の海水を供給する海水供給ライン１は、高圧ポンプ２の上流で分岐してバルブ７を介してエネルギー回収チャンバー１０の海水ポートＰ２へ接続している。エネルギー回収チャンバー１０は、内部にピストン１６を備え、ピストン１６はエネルギー回収チャンバー１０内を二つの容積室に分離しながら移動可能に嵌装されている。【０００５】
エネルギー回収チャンバー１０において濃縮海水の圧力を利用して昇圧された海水は、バルブ７を介してブースターポンプ８に供給される。制御弁６，バルブ７，エネルギー回収チャンバー１０によってエネルギー回収装置１１を構成している。そして、ブースターポンプ８によって海水は高圧ポンプ２の吐出ライン３と同じレベルの圧力になるようにさらに昇圧され、昇圧された海水はバルブ９を介して高圧ポンプ２の吐出ライン３に合流して逆浸透膜分離装置４に供給される。【０００６】
図１６は、図１５に示すエネルギー回収装置の構成機器である制御弁６，エネルギー回収チャンバー１０，バルブ７をそれぞれ２個備えた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１６に示すように、エネルギー回収装置１１が２個のエネルギー回収チャンバー１０，１０を備えることにより、２つのエネルギー交換チャンバー１０，１０の何れか一方へ濃縮海水を供給し同時にもう一方のエネルギー交換チャンバーから濃縮海水を排水するように動作する。したがって、低圧海水の吸込みと、高圧海水の押し出しを交互に行うことにより装置からは常に（連続して）高圧の海水が排出することができるので、逆浸透膜分離装置４へ供給される海水の流量を一定にし、逆浸透膜分離装置４から得る淡水を一定流量で得ることができる。【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エネルギー交換チャンバーとし、チャンバー内に逆浸透膜（ＲＯ膜）から排出される高圧の濃縮海水と海水とを導入し、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。【０００８】
図１７は、ピストンが無い形態のエネルギー回収チャンバー１０を示す断面図である。図１７に示すように、エネルギー回収チャンバー１０は、長尺の円筒形状のチャンバー本体１１と、チャンバー本体１１の両開口端を閉塞する端板１２を備えている。チャンバー本体１１内にはチャンバーＣＨが形成され、一方の端板１２の位置に濃縮海水ポートＰ１が形成され、他方の端板１２の位置に海水ポートＰ２が形成されている。濃縮海水ポートＰ１および海水ポートＰ２は円筒形状のチャンバー本体１１の中心軸上に配置されている。チャンバーＣＨの内径はφＤ、濃縮海水ポートＰ１および海水ポートＰ２の内径はφｄに設定されている。【０００９】
エネルギー回収チャンバー１０は縦置きに設置されている。濃縮海水と海水の比重差の影響を考慮し、チャンバーＣＨを縦配置とし、比重の重い濃縮海水のポートＰ１を下側に、比重の軽い海水のポートＰ２を上に配置にしている。すなわち、長尺の円筒形状のチャンバー本体１１は、チャンバーの長手方向（軸方向）が垂直方向に配置されており、濃縮海水ポートＰ１はチャンバーＣＨの下側で濃縮海水を給排水するようにチャンバーの下側に設けられ、海水ポートＰ２はチャンバーＣＨの上側で海水を給排水するようにチャンバーの上側に設けられている。チャンバーＣＨの全長はＬであり、チャンバーＣＨ内には、濃縮海水ポートＰ１から軸方向にＬ１だけ離間した位置に流れ抵抗器１３を配置し、海水ポートＰ２から軸方向にＬ１だけ離間した位置に流れ抵抗器１３を配置している。流れ抵抗器１３は、１枚の多孔板から構成されている。【００１０】
図１７に示すエネルギー回収チャンバー１０においては、小径の各ポートＰ１，Ｐ２から流入し、中央部が大きな速度分布を有する流体の流れを流れ抵抗器１３によってチャンバーＣＨの直径方向に分散させて、チャンバーの断面で均一な流れに整流することにより、海水と濃縮海水の界面が水平に維持された状態で二流体を押し引きすることで、チャンバー内において塩濃度の異なる海水と濃縮海水との混合を少ない状態に維持しながらエネルギー伝達を行うものである。【００１１】
図１８は、図１７における各ポート近傍に配置した流れ抵抗器として所定の距離だけ離間した２枚の多孔板を各ポートの近傍に配置したエネルギー回収チャンバー１０を示す断面図である。図１８に示すように、チャンバーＣＨ内には、濃縮海水ポートＰ１から軸方向にＬ１だけ離間した位置に第１多孔板１４を配置し、さらに第１多孔板１４から軸方向にＬ２だけ離間した位置に第２多孔板１５を配置している。同様に、海水ポートＰ２から軸方向にＬ１だけ離間した位置に第１多孔板１４を配置し、さらに第１多孔板１４から軸方向にＬ２だけ離間した位置に第２多孔板１５を配置している。２枚の多孔板１４，１５は流れ抵抗器１３を構成している。
図１８に示すエネルギー回収チャンバー１０のその他の構成は、図１７に示すエネルギー回収チャンバー１０の構成と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−２３２２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１７に示すエネルギー回収チャンバー１０においては、小径の各ポートＰ１，Ｐ２から流体がチャンバーＣＨに流入すると、中央部が高速の速度分布の流れとなり、チャンバーの断面において速度差を有する流れを第１多孔板１４によってチャンバー外周に広がるように分散し、さらにＬ２の区間を流れた後、第２多孔板１５によって、さらにチャンバーの断面において均一な流れになるように分散、整流する。【００１４】
ここで「均一な流れ」とは、チャンバー内のある水平断面での流速と方向が一様であることを意味する。チャンバー内のある水平断面内の流速（スカラー）と方向（ベクトル）が水平断面内のどの位置においても同一に分布していることを完全に均一流れという。すなわち、図１９に示すように、水平断面内の任意の点Ｐｎ、Ｐｍにおける流れは、流れの大きさがそれぞれＶｎ，Ｖｍである矢印で示される。この場合、矢印と水平断面上の補助線Ｘ，Ｙ（ＸとＹは直交している）とのなす角度（α、β）が同一である（αｎ＝αｍ、βｎ＝βｍ）とき点Ｐｎ、Ｐｍにおける流れは均一な流れであり、水平断面内のどの位置においても角度α、βが同一であるとき完全に均一な流れとする。このような状態により近いことをここでは均一な流れとする。ここで、水平断面内の外周には円筒状のチャンバー壁が垂直な壁面として存在するため、角度α、βはともに直角になるほど均一な流れとなる。【００１５】
小径の各ポートＰ１，Ｐ２から流体がチャンバーＣＨに流入すると、その近傍のチャンバーの水平断面では中央部が高速で、外周部が低速な流れとなるが、この中央部の流れを低速に、外周部の流れを高速に均すことで、水平面内における速度分布の分散を小さくすることを「均一な流れにする」「均一化作用」という。また、「整流」とは流速の分布を変化させることを指し、整流して流速の分布を変化させた結果、均一な流れになることを「整流して均一化する」という。【００１６】
海水と濃縮海水の押し引きとは、濃縮海水で海水を昇圧しながらチャンバーから押し出し（押し）、その後、バルブ６を切り換えて海水で濃縮海水を引き込んで排出（引き）する動作を指す。図１７および図１８において、海水と濃縮水は流れ抵抗器１３の間のＬａで示す長さのチャンバー空間内に海水と濃縮海水が接触する二流体の境界部が形成される。そして、海水と濃縮海水の押し引きによって、この境界部がＬａ内を往復し、海水が濃縮海水ポートＰ１から排出されず、濃縮海水が海水ポートＰ２から排出されないように制御される。チャンバーを縦置きとし、チャンバー下側が濃縮海水、上側が海水となるように構成する場合には、海水と濃縮海水の押し引きとは、海水の押し上げ、濃縮海水の押し下げと同じ意味になる。
海水と濃縮海水の押し引きによって境界部の混合が促進されるが、境界部の上下にある海水と濃縮海水の流れをチャンバー内のＬａの領域で均一な流れにすることで、流れの不均一性によって境界面が乱流拡散して混合する現象が抑制されると同時に、境界部を水平に維持することにより仮想的なピストンのように押し引きすることができる。【００１７】
従来のエネルギー回収チャンバーにおいては、小径の各ポートからチャンバーに流入する中央部が高速の速度分布である流体の流れを、チャンバー内に配置した多孔板によって外周方向に広がるように分散させ、多孔板の下流側のチャンバーの水平断面での流れ速度と方向を一様にさせるようにしている。
しかしながら、チャンバーへ流入する流体の流速が高速な場合、または多孔板の寸法・形状、多孔板を配置する位置、すなわち、図１７における距離Ｌ１、図１８における距離Ｌ１，Ｌ２によっては、分散、整流の効果が十分ではなく、依然中央部の流速が速い不均一な流れになることがわかった。【００１８】
図２０は、図１７のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
海水は小径のポートＰ２からチャンバーＣＨに流入し、チャンバーＣＨのポート付近の速度分布は中央部が大きな流れになる。流入した中央部が高速の流れは多孔板からなる流れ抵抗器１３に向かって流れるが、多孔板の小孔のサイズ、ピッチ、多孔板を設置するポートからの距離Ｌ１と、ポートから流入する流速によって、多孔板の中央部の小孔から高速な流れがそのまま抜けてしまい、多孔板から下流の評価面Ａ−Ａにおいて、依然中央部の流速が高速な不均一な流れのままとなる。【００１９】
また、図２１は、図１８のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
図１８に示すように、チャンバーＣＨ内に多孔板を２枚配置した場合でも、多孔板の小孔のサイズ、ピッチ、多孔板を設置するポートからの距離Ｌ１，Ｌ２と、ポートから流入する流速によって、多孔板から下流の評価面Ａ−Ａにおいて、依然中央部の流速が高速な不均一な流れのままとなる。【００２０】
図２０および図２１に示すように、チャンバー内の断面において不均一な流れで海水と濃縮海水を押し引きすると、チャンバー内で乱流拡散による海水と濃縮海水との混合が進み、エネルギー回収装置から塩濃度の高い海水が排出されてしまう。その結果、逆浸透膜分離装置へ供給する海水の塩濃度が上昇し、逆浸透膜分離装置から得られる淡水の量が減少する、もしくは同量の淡水を得るために逆浸透膜分離装置への海水供給圧力を上昇させることになり、単位造水量に対するエネルギーが増大してしまう。【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑み、チャンバーの濃縮海水ポート側および海水ポート側にそれぞれ流れ抵抗器を配置した構成であって、ポート径に相当する流れ抵抗器の中央部に高速の流体の流れが衝突した場合でも、流れ抵抗器による流体の流れを整流し、均一な流れにする効果によって２流体が接触する境界部での混合を抑制しながら、高圧の濃縮海水から海水へ圧力伝達を行うことができ、ひいてはエネルギー回収装置内で海水と濃縮海水が混合することにより起こりうる塩濃度の高い海水が排出することを防ぐ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】
【００２２】
上述の目的を達成するため、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圧力エネルギーに変換するエネルギー回収装置であって、内部に濃縮海水および海水を収容する空間を有し、長手方向を鉛直に配置した円筒形状のチャンバーと、前記チャンバーの下部に設けられ、濃縮海水の給排水を行う濃縮海水ポートと、前記チャンバーの上部に設けられ、海水の給排水を行う海水ポートと、前記チャンバー内において濃縮海水ポート側に配置される流れ抵抗器と、前記チャンバー内において海水ポート側に配置される流れ抵抗器とを備え、前記濃縮海水ポート側および前記海水ポート側に配置される流れ抵抗器は、少なくとも１枚の多孔円板であって、該円板の所定の直径より外側の外周領域に孔が形成されてなることを特徴とする。【００２３】
本発明によれば、チャンバーの下部に設けられた濃縮海水ポートから濃縮海水をチャンバー内へ給排水し、チャンバーの上部に設けられた海水ポートから海水をチャンバー内へ給排水する。本発明によれば、チャンバーに流入する高速な流れを、所定の直径より外周領域に孔が形成された多孔円板における中心部の孔が形成されていない領域に衝突させ、チャンバー半径方向に分散するととともに流速を落とすように整流し、外周部の孔が形成された領域から下流に流れるようにしたので、流入する中心部の大きな流れを減速、分散してチャンバーの断面においてより均一な流速分布にすることができる。多孔円板で整流された濃縮海水と海水は比重の差から境界部が形成され、押し引きにより下側の濃縮海水は海水を押し上げ、上側の海水は濃縮海水を押し下げ、濃縮海水と海水を上下に分離しつつ２流体の接触する境界部での混合を抑制しながら、高圧の濃縮海水から海水へ圧力伝達を行うことができる。【００２４】
本発明の好ましい態様によれば、前記多孔円板は、所定の直径より外側の外周領域に流体が通過する流路を有する多孔板または線材を編みこんだメッシュ板からなることを特徴とする。
本発明によれば、流れ抵抗器を少なくとも１枚の多孔板又はメッシュ板で構成することにより、チャンバー内において多孔板又はメッシュ板の上流の流れに適切な流れ抵抗を与えることで、多孔板又はメッシュ板の下流の流れをチャンバー全体に均一になるように整流することができる。【００２５】
本発明の好ましい態様によれば、前記流れ抵抗器は、所定の直径より外側の外周領域に孔が形成された第１多孔板または第１メッシュ板と、第１多孔板または第１メッシュ板より前記ポート側から離間して配置された第２多孔板又は第２メッシュ板とから構成することを特徴とする。
本発明によれば、流れ抵抗器として、第１多孔板（第１メッシュ板）と第２多孔板（第２メッシュ板）の配置位置、小孔径、小孔の距離（ピッチ）、開口率を調整することができ、流れを整流する自由度が上がり、均一化作用を調整して高めることができる。【００２６】
本発明の好ましい態様によれば、前記エネルギー回収装置は、濃縮海水ポートと海水ポートのいずれか又は両方と、前記流れ抵抗器との間に中央に開口を有するドーナツ形状の円板を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、チャンバーの下部に設けられた濃縮海水ポートから濃縮海水をチャンバー内へ給排水し、チャンバーの上部に設けられた海水ポートから海水をチャンバー内へ給排水する場合、海水ポートと濃縮海水ポートがチャンバーの軸心になくても、チャンバーに流入した流れを、中央に孔を備えた円板の孔から流れ抵抗器の中央部に流れるようにしたため、流れ抵抗器の上流の中央部から偏りなくチャンバー全体に流れを分散し、流れ抵抗器の下流の流れをより均一な流れに整流することができる。流れ抵抗器で整流された濃縮海水と海水は比重の差から境界部が形成され、押し引きにより下側の濃縮海水は海水を押し上げ、上側の海水は濃縮海水を押し下げ、濃縮海水と海水を上下に分離しつつ２流体の接触する境界部での混合を抑制しながら、高圧の濃縮海水から海水へ圧力伝達を行うことができる。【００２７】
本発明の好ましい態様によれば、前記第１多孔板または第１メッシュ板は前記所定の直径より内側に円錐状部材を備え、該円錐状部材は前記第２多孔板または第２メッシュ板側に向かって先細になっていることを特徴とする。【００２８】
本発明の第２の態様は、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圧力エネルギーに利用変換する請求項１乃至５のいずれか一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。
本発明によれば、逆浸透膜分離装置から排出される高圧の濃縮海水の圧力エネルギーを海水に直接伝達することができるとともに、濃縮海水と海水の押し引き時に２つの流体が混合することが抑制されるので、エネルギー回収装置から塩濃度の高い海水が排出されることがなく、ひいては逆浸透圧分離装置への海水供給圧力を高くすることなくシステムを運転することができるので、システムの運転に要する電力を削減することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）チャンバーに流入する高速な流れを、所定の直径より外周領域に孔が形成された多孔円板における中心部の孔が形成されていない領域で、チャンバー半径方向に分散するととともに流速を落とし、外周部の孔が形成された領域から下流に流れるようにしたので、流入する中心部の大きな流れを減速、分散してチャンバーの断面においてより均一な流れにすることができる。多孔円板からなる流れ抵抗器による流体の流れを整流する均一化作用によって２流体の接触する境界部での混合を抑制しながら、高圧の濃縮海水から海水へ圧力伝達を行うことができる。
２）チャンバー内での乱流拡散による濃縮海水と海水の混合を抑制でき、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、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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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、図１に示す海水淡水化システムに適用される本発明のエネルギー回収チャンバーの概略断面図である。
【図３】図３は、流れ抵抗器の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、別の流れ抵抗器の一例を示す図であり、１枚のメッシュ板からなる流れ抵抗器を示す平面図である。
【図５】図５は、図２に示すように中央部を閉塞した多孔板からなる流れ抵抗器を水平に配置した場合の海水ポート近傍の流れ解析結果を示す図である。
【図６】図６の左側の図は、本発明の別の実施形態に係るエネルギー回収装置のエネルギー回収チャンバーを示す概略断面図であり、図６の右側の図はエネルギー回収チャンバー内に設置された各多孔板を示す平面図である。
【図７】図７は、図６の右側の図に示す第２多孔板の拡大平面図である。
【図８】図８は、図６のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。
【図９】図９は、本発明のさらに別の実施形態に係るエネルギー回収装置のチャンバーの断面図である。
【図１０】図１０は孔付き円板の平面図である。
【図１１】図１１は、図９に示すようにチャンバーの中心軸から半径方向に離間した位置に設けた海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の海水ポート近傍の流れ解析の結果を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るエネルギー回収装置のチャンバーの断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すように濃縮海水ポートをチャンバー側面に設けた場合におけるチャンバー内部の濃縮海水ポート近傍の流れ解析の結果を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係るエネルギー回収装置のチャンバーの断面図である。
【図１５】図１５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１６】図１６は、図１５に示すエネルギー回収装置の構成機器である制御弁，エネルギー回収チャンバー，バルブをそれぞれ２個備えた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１７】図１７は、ピストンが無い形態のエネルギー回収チャンバーを示す断面図である。
【図１８】図１８は、図１７における各ポート近傍に配置した流れ抵抗器として所定の距離だけ離間した２枚の多孔板を各ポートの近傍に配置したエネルギー回収チャンバーを示す断面図である。
【図１９】図１９は、チャンバー内の水平断面上の点Ｐｎ、Ｐｍにおける流れの均一性を示す図である。
【図２０】図２０は、図１７のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。
【図２１】図２１は、図１８のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係るエネルギー回収装置の実施形態を図１乃至図１４を参照して説明する。図１乃至図１４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。
【００３２】
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、前処理装置により前処理されて所定の水質条件に整えられたのち、海水供給ライン１を介してモータＭが直結された高圧ポンプ２へ供給される。高圧ポンプ２で昇圧された海水は吐出ライン３を介して逆浸透膜（ＲＯ膜）を備えた逆浸透膜分離装置４に供給される。逆浸透膜分離装置４は、海水を塩濃度の高い濃縮海水と塩濃度の低い淡水に分離し、海水から淡水を得る。この時、塩濃度の高い濃縮海水が逆浸透膜分離装置４から排出されるが、この濃縮海水は依然高い圧力を有している。逆浸透膜分離装置４から濃縮海水を排出する濃縮海水ライン５は、制御弁６を介してエネルギー回収チャンバー２０の濃縮海水ポートＰ１へ接続している。前処理された低圧の海水を供給する海水供給ライン１は、高圧ポンプ２の上流で分岐してバルブ７を介してエネルギー回収チャンバー２０の海水ポートＰ２へ接続している。エネルギー回収チャンバー２０は、濃縮海水と海水の境界領域によって二流体を分離しながらエネルギー伝達を行うものである。
【００３３】
エネルギー回収チャンバー２０において濃縮海水の圧力を利用して昇圧された海水は、バルブ７を介してブースターポンプ８に供給される。そして、ブースターポンプ８によって海水は高圧ポンプ２の吐出ライン３と同じレベルの圧力になるようにさらに昇圧され、昇圧された海水はバルブ９を介して高圧ポンプ２の吐出ライン３に合流して逆浸透膜分離装置４に供給される。一方、海水を昇圧してエネルギーを失った濃縮海水は、エネルギー回収チャンバー２０から制御弁６を介して濃縮海水排出ライン１７に排出される。
高圧ポンプ２の吐出ライン３の圧力が例えば６．５ＭＰＡとすると、逆浸透膜分離装置４のＲＯ膜モジュールの圧力損失で僅かに圧力が低下し６．４ＭＰＡの濃縮海水が逆浸透膜分離装置４から排出される。この濃縮海水の圧力を海水に作用すると海水が等圧（６．４ＭＰＡ）に昇圧されるが、エネルギー回収装置を流れる際にエネルギー回収装置自体の圧力損失分が低下し、例えば６．３ＭＰＡの海水がエネルギー回収装置から排出される。ブースターポンプ８は６．３ＭＰＡの海水を６．５ＭＰＡの圧力に僅かに昇圧して高圧ポンプ２の吐出ライン３に合流して逆浸透膜分離装置４に供給される。ブースターポンプ８はこのように僅かな圧力損失分を昇圧するだけでよく、ここで消費されるエネルギーは僅かである。
【００３４】
逆浸透膜分離装置４に１０割の量の海水を供給した場合、淡水が得られる割合は４割程度である。他の６割が濃縮海水として逆浸透膜分離装置４から排出されるが、この６割の濃縮海水の圧力をエネルギー回収装置によって海水に圧力伝達して排出することで、ブースターポンプの僅かな消費エネルギーで高圧ポンプ相当量の海水を得ることができる。このため、エネルギー回収装置が無い場合に対して同じ量の淡水を得るための高圧ポンプのエネルギーをほぼ半分にすることができる。
【００３５】
図２は、図１に示す海水淡水化システムに適用される本発明のエネルギー回収チャンバーの概略断面図である。図２に示すように、エネルギー回収チャンバー２０は、長尺の円筒形状のチャンバー本体２１と、チャンバー本体２１の両開口端を閉塞する端板２２を備えている。チャンバー本体２１内にはチャンバーＣＨが形成され、一方の端板２２の位置に濃縮海水ポートＰ１が形成され、他方の端板２２の位置に海水ポートＰ２が形成されている。
【００３６】
エネルギー回収チャンバー２０は縦置きに設置されている。濃縮海水と海水の比重差の影響を考慮し、チャンバーＣＨを縦配置とし、比重の重い濃縮海水のポートＰ１を下側に、比重の軽い海水のポートＰ２を上に配置にしている。すなわち、長尺の円筒形状のチャンバー本体２１は、チャンバーの長手方向（軸方向）が垂直方向に配置されており、濃縮海水ポートＰ１はチャンバーＣＨの下側で濃縮海水を給排水するようにチャンバーの下側に設けられ、海水ポートＰ２はチャンバーＣＨの上側で海水を給排水するようにチャンバーの上側に設けられている。チャンバーＣＨの全長はＬであり、チャンバーＣＨ内には、濃縮海水ポートＰ１から軸方向にＬ１だけ離間した位置に流れ抵抗器２３を配置し、海水ポートＰ２から軸方向にＬ１だけ離間した位置に流れ抵抗器２３を配置している。
【００３７】
図３は、流れ抵抗器の一例を示す平面図である。図３に示すように、流れ抵抗器２３はチャンバーの内径と等しい外径（φＤ）の円板形状をなし、中央部の仮想円（φｄｃ）の外側には、直径φｄｋ１の複数の小孔２３ｈが形成され、仮想円の内側（中心側）には小孔が形成されていない１枚の多孔板で構成されている。すなわち、中央部を閉塞した多孔板である。
多孔板の中央部を閉塞する仮想円（φｄｃ）の径は、図２における海水ポートの内径φｄｓ、濃縮海水ポートの内径φｄｂと同じ径、あるいはそれより僅かに大きな径とすることで、各ポートから流入する高速な流れを閉塞部に衝突させて流れを遅くするようにする。しかし、閉塞部を各ポートより大きくしすぎると、外周側に設けた複数の小孔２３ｈを通過する流れが外周側に偏り、均一化作用が逆に小さくなるため、各ポートの内径とほぼ同じ径の仮想円とする。
中央部を閉塞した多孔板で構成される流れ抵抗器２３は、チャンバーＣＨ内において本流れ抵抗器の上流の流れに適切な流れ抵抗を与えることで、本流れ抵抗器の下流の流れをチャンバー全体に均一になるように整流する機能を有する。
【００３８】
図４は、別の流れ抵抗器の一例を示す図であり、１枚のメッシュ板からなる流れ抵抗器を示す平面図である。図４に示すように、流れ抵抗器２３は、線材を編み込んで外径φＤの円板状に形成したメッシュ材から構成されている。メッシュ材からなる円板の中央部にφｄｃの小径の別の円板３０が取り付けられている。メッシュ材からなる円環状の部分は流体が流通し、中央部の小径の円板３０の部分は流体が流通しないようになっており、すなわち中央部を閉塞した多孔質板からなるメッシュ板である。
中央部を閉塞した多孔質板で構成される流れ抵抗器２３は、チャンバーＣＨ内において本流れ抵抗器の上流の流れに適切な流れ抵抗を与えることで、本流れ抵抗器の下流の流れをチャンバー全体に均一になるように整流する機能を有する。図３に示す多孔板および図４に示すメッシュ板を総称して多孔円板という。
【００３９】
図５は、図２に示すように中央部を閉塞した多孔板からなる流れ抵抗器２３を水平に配置した場合の海水ポート近傍の流れ解析結果を示す図である。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
海水ポートＰ２からチャンバーＣＨに流入した流れは、小径のポートからチャンバーに流入するので、チャンバーのポート付近の速度分布は中央部が大きな流れになる。この中央部の高速な流れは、ポートと対向する多孔板の閉塞部に衝突し、板に沿って水平にチャンバー外周に向かう流れとなる。流体は多孔板外周部に形成した小孔からのみ多孔板を通過して下流に流れ、一部の水平な流れはチャンバー側面に沿って上向きに流れ、外周部で大きな渦が生じる。この時、多孔板の閉塞部に衝突して外周へ流れるとともに、ポートから流入する高速な流れの速度が遅くなる。そして外周部から小孔を通過した流れは、中央部が一旦外周側に流れた後、再び中央部に集まるように流れる。多孔板の閉塞部の下流には渦が生じるが、図５における多孔板からチャンバー中央へ所定の距離だけ離間したＡ−Ａ断面において、流れの速度と、向きが均一な流れとすることができる。
【００４０】
チャンバー下側に配置した濃縮海水ポートＰ１から流入する流れも同様に、流入時に多孔板の中央の閉塞板に衝突して流れが遅くなり、外周部の小孔からチャンバー全面に均一な流れが形成されるので、多孔板間にある流体はチャンバーの水平断面において均一な流れで流入および流出することになり、断面全体で一様な押し引きがなされる。この作用により、海水と濃縮海水を押し引きした場合、塩濃度の異なる海水と濃縮海水の混合を抑制することができる。
【００４１】
ここで、本発明のエネルギー回収装置は、海水と濃縮海水との混合領域を、チャンバー内の海水ポートＰ２側と濃縮海水ポートＰ１側にそれぞれ配置した流れ抵抗器との間を行き来するように押し引きを切り換える。したがって、海水と濃縮海水の混合領域は図２において流れ抵抗器２３，２３の間のＬａで示される部分に存在する。チャンバーの上方に設けた海水ポートＰ２から流入する海水は、流れ抵抗器２３によってその下流のチャンバーの水平断面において均一な流れとなるのであるが、これは排出側である濃縮海水ポートＰ１側から流出する流れの抵抗によっても変化する。すなわち、濃縮海水ポート側に配置した流れ抵抗器２３との組み合わせによっても変化する。このため、図５に示した流入時の流れ解析は、流出側の流れ抵抗器２３の抵抗を考慮している。
このように、本発明における流入側の流れ抵抗器による流れの均一化作用は、流出側の流れ抵抗器やポートの配置によっても変化する。エネルギー回収装置は、海水と濃縮海水が交互に流入と流出を繰り返すため、一方向の流れを均一にすることに加え、逆向きに流れた場合の流出の流れにも配慮しなければならない。
【００４２】
図６の左側の図は、本発明の別の実施形態に係るエネルギー回収装置のエネルギー回収チャンバーを示す概略断面図であり、図６の右側の図は多孔板を示す平面図である。図６の左側に示すように、チャンバー内部には、海水ポートＰ２から距離Ｌ１だけ離間した位置に水平に第１多孔板２４が配置されており、同様に濃縮海水ポートＰ１からＬ１だけ離間した位置に水平に第１多孔板２４が配置され、さらにそれぞれの第１多孔板２４からＬ２だけ離間した位置に水平に第２多孔板２５が配置されている。第１多孔板２４と第２多孔板２５により流れ抵抗器２３が構成されている。
図６右側の平面図は、図６に示すエネルギー回収チャンバー内に設置された各多孔板を示す平面図であり、上から下に向かって、海水ポート側の第１多孔板２４，第２多孔板２５、濃縮海水ポート側の第２多孔板２５，第１多孔板２４を示している。図６に示すエネルギー回収チャンバーに配置した流れ抵抗器を構成する第１多孔板２４は、中央部が閉塞し外周部に複数の小孔が形成された多孔板からなっており、図３に示したものと同様の構成である。第１多孔板２４を図４に示すような中央部が閉塞し外周部がメッシュ材である多孔質板としてもよい。また、第２多孔板２５は全面に小孔が等間隔に形成された円板からなっている。第２多孔板２５をメッシュ材からなる円板としてもよい。
【００４３】
図７は、図６右側に示す第２多孔板２５の拡大平面図である。図７に示すように、第２多孔板２５は、チャンバーの内径と等しいφＤの外径を有する円板からなり、円板の全面に直径φｄｋ２の小孔２５ｈが等間隔に形成されている。
【００４４】
図８は、図６のチャンバー上方近傍の海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の流れ解析の結果を示す図である。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
海水は小径のポートＰ２からチャンバーＣＨに流入するので、チャンバーＣＨのポート付近の速度分布は中央部が大きな流れになり、第１多孔板２４または多孔質板の作用は、第１多孔板２４の中央の閉塞部で外周に分散され、第１多孔板２４を通過した後の流れを均一にしようとする作用であり、図５で説明したものと同様である。さらに、第１多孔板２４からＬ２だけ離間した位置に第２多孔板２５を配置することによって、第１多孔板２４により整流された流れを全面に小孔が形成された第２多孔板２５を通過させることで、第２多孔板２５の下流の流れがより均一な流れに整流され、第２多孔板２５からチャンバー中央へ所定の距離だけ離間したＡ−Ａ断面において、流れの速度と方向が同一な流れに近づき、均一な流れとすることができる。
【００４５】
図９は、本発明のさらに別の実施形態に係るエネルギー回収装置のチャンバーの断面図である。本実施形態のチャンバーは、上方の海水ポートを海水流入ポートＰ２ＩＮと海水流出ポートＰ２ＯＵＴの２つのポートに分けた構成を備え、それぞれがチャンバーの中心軸から半径方向に離間した位置に設けられている。そして、ポートＰ２ＩＮ，Ｐ２ＯＵＴからＬｐだけ離間した位置に、中央部に孔を形成した孔付き円板３１を配置している。そして、孔付き円板３１からＬ１だけ離間した位置に中央部を閉塞した第１多孔板２４を、さらにＬ２だけ離間した位置に全面に孔を均一に形成した第２多孔板２５を配置している。
【００４６】
図１０は孔付き円板３１の平面図である。孔付き円板３１は、チャンバーの内径（φＤ）と等しい外径を有し、円板の中央部に直径（φｄｐ）の円形孔を有している。孔付き円板３１を配置することにより、ポートから流入した流れは外周部からは流れず、中央部の直径φｄｐの孔から流れ抵抗器２３に向けて流れるように規制されるため、ポートの配置が中央部にない構成であっても、チャンバー中央部の流れに一旦した後に、この流れを下流の流れ抵抗器２３により均一に外周方向へ拡散、整流することができる。したがって、円筒形状のチャンバー内に均一な流れを形成することができる。
【００４７】
図１１は、図９に示すようにチャンバーの中心軸から半径方向に離間した位置に設けた海水ポートから海水が流入した場合のチャンバー内部の海水ポート近傍の流れ解析の結果を示す図である。図１１においては海水流出ポートＰ２ＯＵＴは図示を省略している。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
チャンバー軸心から偏心した位置に配置された海水流入ポートＰ２ＩＮから高速の海水の流れがチャンバーＣＨ内に流入すると、孔付き円板３１の外周部の孔が空いていない板部に衝突し、孔付き円板３１で区画される海水ポート側の空間内に分散し、孔付き円板３１の中央部に形成した孔から海水が第１多孔板２４の中央部に向かって高速で流れる。そして、第１多孔板２４の中央部にある孔が形成されていない閉塞部に流れが衝突し、チャンバー外周へ向かう流れに分散するとともに、速度が減速される。この第１多孔板２４以降の下流の流れは、図８で示し説明した流れと同様の流れとなる。
【００４８】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るエネルギー回収装置のチャンバーの断面図である。
図１２のチャンバーの海水ポート側の構成は、図９で示した実施形態と同様であるが、本実施形態のチャンバーは、チャンバー下側の濃縮海水ポートがチャンバー側面に形成されている点が異なる。すなわち、濃縮海水ポートＰ１はチャンバー側面に形成されているため、濃縮海水はチャンバーの軸方向とは直角の方向（半径方向）に給排水される。そして、濃縮海水ポート側のチャンバー端面からＬｐだけ離間した位置に中央部に孔を形成した孔付き円板３１を配置し、孔付き円板３１からＬ１だけ離間した位置に第１多孔板２４を配置し、さらに第１多孔板２４からＬ２だけ離間した位置に第２多孔板２５を配置している。
孔付き円板３１は図１０に示したものと同様の構成であり、第１多孔板２４は図３又は図４に示したものと同様の構成であり、第２多孔板２５は図７に示したものと同様の構成である。
【００４９】
図１２において、チャンバー側面の濃縮海水ポートＰ１から流入した流れは、孔付き円板３１により中央部の直径（φｄｐ）の孔から流れ抵抗器２３に向けて流れるように規制されるため、ポートの配置を側面にしても、チャンバー中央部の流れに一旦した後に、この流れを下流の流れ抵抗器２３により均一に外周方向へ拡散、整流することができる。したがって、円筒形状のチャンバー内に均一な流れを形成することができる。
【００５０】
図１３は、図１２に示すように濃縮海水ポートＰ１をチャンバー側面に設けた場合におけるチャンバー内部の濃縮海水ポート近傍の流れ解析の結果を示す図である。図中の矢印は流れの速度を矢印の長さで、流れの向きを矢印の向きで示している。
チャンバーの側面に配置された濃縮海水ポートＰ１からチャンバー軸心と直角な向きに高速な流れがチャンバーＣＨ内に流入すると、孔付き円板３１で区画される濃縮海水ポート側の空間内で、一部は孔付き円板３１の中央部に形成した孔から流出し、一部はその空間で渦となって空間内に広がった後に、孔付き円板３１の中央部に形成した孔から流出する。そして、濃縮海水は孔付き円板３１から第１多孔板２４の中央部に向かって高速で流れ、第１多孔板２４の中央部にある孔が形成されていない閉塞部に流れが衝突し、チャンバー外周へ向かう流れに分散するとともに、速度が減速される。この第１多孔板２４以降の下流の流れは、図８で示し説明した流れが上下逆になった流れとなる。
【００５１】
図１４は、本発明の別の実施形態に係るエネルギー回収装置のエネルギー回収チャンバーを示す概略断面図である。図１４に示すように、チャンバー内部には、海水ポートＰ２から距離Ｌ１だけ離間した位置に水平に第１多孔板２４が配置されており、同様に濃縮海水ポートＰ１からＬ１だけ離間した位置に水平に第１多孔板２４が配置され、さらにそれぞれの第１多孔板２４からＬ２だけ離間した位置に水平に第２多孔板２５が配置されている。第１多孔板２４と第２多孔板２５により流れ抵抗器２３が構成されている。
エネルギー回収チャンバーに配置した流れ抵抗器２３を構成する第１多孔板２４は、中央部が閉塞し外周部に複数の小孔が形成された多孔板であり、本多孔板の中央部の閉塞部には第２多孔板２５に向かって円錐状のコーン２６が形成されている。
図８で示した流れ解析の結果のように、第１多孔板の外周部から小孔を通過した流れは、多孔板の閉塞部の下流には渦が生じるが、円錐状のコーン２６を設けることで渦を発生させずコーン２６の壁面に沿った下向きの流れにすることができ、第１多孔板２４から第２多孔板２５への流れが均一になり、第２多孔板２５による整流作用によってさらにその下流の流れを均一にすることができる。
【００５２】
前述したように、流入側の流れ抵抗器による流れの均一化作用は、流出側の流れ抵抗器２３やポートの配置によっても変化する。中央部に孔を形成した孔付き円板３１を配置することにより、ポートの配置にかかわらず流れ抵抗器２３への流入位置がチャンバー中心となる。図９および図１２で示した実施形態のように、実際の海水ポートおよび濃縮海水ポートの位置が中心にない場合でも、各ポートと流れ抵抗器２３との間に配置した孔付き円板３１の中央部に形成した孔をチャンバー内部の仮想の海水ポートと濃縮海水ポートと見ることができるので、図２および図６で示した実施形態の発明と同等の作用・効果を得ることができる。
【００５３】
このように、海水と濃縮水が押し引きされるチャンバー空間（図２、図６、図９、図１２、図１４におけるＬａの部分）で均一な流れを形成するために本発明は、チャンバー中心位置の流入・流出ポート（又は孔）、流れ抵抗器、海水と濃縮海水が押し引きされるチャンバー空間、流れ抵抗器、チャンバー中心位置の流入・流出ポート（又は孔）という構成になっており、流れが逆向きになっても、同様の構成・順番の流れとなる。このように流入と流出において、チャンバー内に構成した流れ抵抗が対称性を有する。
また、各ポート間のチャンバー内に構成した流れ抵抗器は、チャンバー中心軸まわりに回転対称となっており、チャンバーの半径方向における流入、流出の流れ抵抗が回転対称となるようにしている。図９の実施形態のように、一方のポート位置がチャンバー中心に無い場合は、孔付き円板３１の中央部の孔と中央のポートの間でチャンバーの内部構成がチャンバー中心軸まわりに回転対称となっている。図１２の実施形態のように、両方のポート位置がチャンバー中心に無い場合は、両方の孔付き円板３１の中央部の孔の間のチャンバーの内部構成がチャンバー中心軸まわりに回転対称となっている。
【００５４】
図１２において濃縮海水側に設けた孔付き円板３１が無い場合の濃縮海水の流出を考えると、濃縮海水は濃縮海水ポート側の流れ抵抗器２３から下流の左側面のポートＰ１側に流出しやすくなるため半径方向に偏った流れになる。この結果、海水流入として見た場合、海水側の流れ抵抗器２３による作用が、その下流の流れ抵抗の不均一性の影響を受け、均一化作用が失われてしまう。これは、図１２の実施形態の孔付き円板３１が無い場合は、ポート間の構成においてチャンバー中心軸まわりの回転対称性が失われ、本発明の構成的な対称性という特徴を欠いてしまうためである。このように、本発明は、各ポート（孔）間のチャンバー内に構成した流れ抵抗器の作用を、チャンバー中心軸まわりに回転対称とすることで、チャンバー半径方向の流れ抵抗も回転対称となり、流れ抵抗器間の押し引き空間において均一な流れとなる。
【００５５】
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、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
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海水淡水化システム（海水淡水化プラント）に好適に用いられるエネルギー回収装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  海水供給ライン
２  高圧ポンプ
３  吐出ライン
４  逆浸透膜分離装置
５  濃縮海水ライン
６  制御弁
７，９  バルブ
８  ブースターポンプ
１０，２０  エネルギー回収チャンバー
１１  エネルギー回収装置
２１  チャンバー本体
１２，２２  端板
１３，２３  流れ抵抗器
１４，２４  第１多孔板
１５，２５  第２多孔板
１６  ピストン
１７  濃縮海水排出ライン
２３ｈ  孔
２６  円錐状コーン
３０  円板
３１  孔付き円板
ＣＨ  チャンバー
Ｐ１  濃縮海水ポート
Ｐ２  海水ポート
Ｐ２ＩＮ  海水流入ポート
Ｐ２ＯＵＴ  海水流出ポート
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月26日(2016.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１８に示すエネルギー回収チャンバー１０においては、小径の各ポートＰ１，Ｐ２から流体がチャンバーＣＨに流入すると、中央部が高速の速度分布の流れとなり、チャンバーの断面において速度差を有する流れを第１多孔板１４によってチャンバー外周に広がるように分散し、さらにＬ２の区間を流れた後、第２多孔板１５によって、さらにチャンバーの断面において均一な流れになるように分散、整流する。
【国際調査報告】
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