(57)【要約】【課題】  圧力容器内部のモニタリングデータを安全に安心してかつ高精度に取得することができ、より適切な運転を実現することを課題とする。【解決手段】  本発明のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置は、スパイラル膜２８を圧力容器内１４に備え、加圧した供給水をスパイラル膜２８によって淡水化する設備のスパイラル膜圧力容器１４のモニタリング装置において、集水管１６の外側に配置され、圧力容器１４の加圧部をモニタリングする圧力容器内センサ３６と、圧力容器１４の端面からつながり、スパイラル膜の中心部の集水管の内側から外側に貫通するよう配置された信号線２６とを備えたことによって、上記課題を解決する。【選択図】図１
2016019932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラル膜を圧力容器内に備え、加圧した供給水を前記スパイラル膜によって淡水化する設備のスパイラル膜圧力容器のモニタリング装置において、
集水管の外側に配置され、前記圧力容器の加圧部をモニタリングする圧力容器内センサと、
前記圧力容器の端面からつながり、前記スパイラル膜の中心部の集水管の内側から外側に貫通するよう配置された信号線と、を備えたことを特徴とするスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項２】
前記集水管の内側から外部に前記信号線を貫通させる部材として、複数の前記スパイラル膜の集水管を接続するコネクタを用いた請求項１記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項３】
前記圧力容器の端面からつながる前記信号線が、通信線、電力線及び光ファイバのうち少なくとも一つを含む請求項１又は２に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項４】
前記圧力容器内センサは、画像撮像素子およびその光源を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項５】
前記圧力容器内センサは、水位センサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項６】
前記信号線は、電力線と信号線を一体化した電力線通信であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項７】
前記圧力容器内の塩濃度を計測して前記供給水の漏洩を判定する漏洩判定装置を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項８】
複数の前記圧力容器を並列に接続し、各々の前記圧力容器の下流側に備えられる弁と、
前記弁の開閉を制御して前記淡水化設備を監視する監視制御システムを備え、
前記監視制御システムは、
前記供給水が漏洩したと判断されると、当該圧力容器の下流側に設置された前記弁を閉じるように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング装置。
【請求項９】
スパイラル膜を圧力容器内に備え、加圧した供給水を前記スパイラル膜によって淡水化設備のスパイラル膜圧力容器内のモニタリング方法において、
集水管の外側に配置される圧力容器内センサが、前記圧力容器の加圧部をモニタリングし、
前記圧力容器の端面からつながり、前記スパイラル膜の中心部の集水管の内側から外側に貫通するよう備えられた信号線が前記圧力容器内センサからの検出信号を前記圧力容器の外部に出力することを特徴とするスパイラル膜圧力容器内モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、淡水化設備で用いられるスパイラル膜のモニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離膜を用いる水処理システムが注目されている。このような水処理システムとしては、例えば、半透膜を用いてろ過処理を行う海水淡水化装置やかん水淡水化装置等がある。半透膜には、構造及び使い方の違いにより、逆浸透膜と正浸透膜がある。これらの半透膜は、セルロースやポリアミド等の素材で造られている。例えば、逆浸透膜を用いて海水を淡水化処理する場合、海水の浸透圧以上の圧力を加えることで、海水中の塩分は透化させずに水のみを透化させ、淡水を得ることができる。
【０００３】
逆浸透膜を用いる場合には、平膜を封筒状とし、樹脂製の集水管の中にろ過した淡水が流入するよう接着してその集水管のまわりに平膜を巻きつけた形状のスパイラル膜が多くの場合で用いられる。このスパイラル膜は通常1つの圧力容器内に複数本直列に設置される。圧力容器はFRP(繊維強化プラスチック)で作られており、外部から内部の状態を観察することはできない。
【０００４】
一方、海水等の被処理水に含まれている有機物や微生物が主な原因となり、スパイラル膜にはゲル状のファウリングが発生して蓄積する場合がある。ファウリングは分離膜の透水性能を低下させ、結果としてポンプ動力の増加や得られるろ過流量の減少等の課題を生じさせる。このファウリングの検出および対策が遅くなると、薬品洗浄などの手段ではファウリング成分を十分に除去できず、膜交換が必要になることもある。
【０００５】
海水等の被処理水に含まれている無機物が主な原因となり、スパイラル膜にはスケーリングが生じる場合もあり、このときにもポンプ動力の増加や得られるろ過流量の減少等の課題が生じる。このスケーリングの検出および対策が遅くなると、薬品洗浄などの手段ではスケーリング成分を十分に除去できず、膜交換が必要になることもある。
【０００６】
さらに、起動時や停止時には圧力容器内のスパイラル膜内部あるいは複数のスパイラル膜の間隙に空気が残留し、これが十分に除去されていない場合には圧縮されて膜の破損などの損失を生じる場合がある。
【０００７】
圧力容器の内部の状態をモニタリングできれば、ファウリングやスケーリング、あるいは残留空気など安定運転に障害を及ぼす事象を適切な初期段階で検知でき、より少ない被害で対応することが可能となる。
【０００８】
このようなモニタリングのニーズに関連し、特許文献〜３に記載の技術が知られている。特許文献１〜３においては、圧力容器内に備えたセンサの信号を圧力容器内から圧力容器外の外部通信デバイスに無線で送る技術に関する記載がある。特許文献１には、圧力容器内の液体をセンサで計測した結果を無線で送る記載、特許文献２には膜フィルタを流れる液体の性質を検知した結果を無線で送る記載、特許文献３には透過水の汚染を検知する汚染検知センサを備えた記載が見られる。いずれの特許文献も無線通信を使っており、これにより圧力容器の加圧部から外部の常圧部に繋がる配線や配管が不要である点が特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】EP2471591
【特許文献２】US2011/0114561
【特許文献３】US8519559
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に記載の技術は、いずれもモニタリングしたデータを無線を使って外部へ送る内容に限定されている。無線を使うため、圧力容器内部のセンサ類や無線発信に必要な電源は、圧力容器内に設置する電池に拠る必要がある。しかし、通常の逆浸透膜は膜交換まで3〜7年のあいだ連続使用し、その間は圧力容器を開けることはない、あるいは開ける頻度がきわめて低い。長期間使用するため、圧力容器内のモニタリング情報を連続して取得しデータを外部へ通信し続けることは、電池を電源として使う場合には現実上困難である。
【００１１】
また、無線通信の場合には外部に受信機が別途必要であること、発信機から受信機までの距離が長いと空間中電波の影響でS/N比が低下し、十分な精度の情報を得られない可能性がある。
【００１２】
この問題を解決するには有線を用いることが望ましい。有線を用いることで、電源の供給の課題が解決し、連続データを長期間取得することができる。また、無線と違い、高いS/N比を比較的容易に確保できる。
【００１３】
ただし、圧力容器の高圧部は水頭差で数百mに及ぶ高圧を用いており、圧力容器外壁に孔を開けてセンサを配置することは、リスクが大きい。わずかな隙間があればその隙間から海水が霧状に噴出する可能性がある。その場合には周辺の環境が腐食性雰囲気となり、ポンプや配管、配線、機器類など金属製の設備に損失をもたらす。場合によってはセンサ自身が高圧海水によって噴き飛ばされ、周辺設備や人に危害を及ぼす可能性もある。
【００１４】
このように、圧力容器内のセンサ情報を外部へ有線で取り出すこと、電力を有線で供給することは、高い圧力と腐食性の海水を使う点においてリスクが大きく、実用性の点で大きな課題があった。
【００１５】
本発明はこれらの課題に鑑みて為されたものである。本発明が解決する課題は、圧力容器内のモニタリング情報を、連続的かつ高精度に外部で取得することにある。
【００１６】
本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、以下の知見を見出した。一般に、スパイラル膜エレメントは、その中央にある集水管と圧力容器端面の淡水取り出し口をコネクタで圧着して取り付ける。あるいは、複数本のスパイラル膜エレメントを直列に接続する場合、コネクタを用いて圧着して取り付ける。このコネクタの内側は淡水が流れる箇所であってほぼ常圧となっており、圧力は低い。一方コネクタの外側は運転時には上述した数百mの水頭差に相当する圧力がかかっている。
【００１７】
そこで、このコネクタの内側と外側を貫通するように通信線、電力線、光ファイバを設置する。圧力容器から外側には圧力容器端面の淡水取り出し口を経由して通信線、電力線、光ファイバが送受信装置、電源、画像阻止に接続される。このような構成とすることで、万一水漏れや噴出が生じても、漏れた成分は全て集水管の中で回収できるため、周辺環境への海水噴出を防止することができる。あるいは、センサそのものが高圧海水によって吹き飛ばされても、集水管の中で止まるため周辺設備や人に対して危害を及ぼす可能性はない。この考えを利用したスパイラル膜のモニタリング装置として、本発明では以下に述べる方法について開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明は、スパイラル膜を圧力容器内に備え、加圧した供給水をスパイラル膜によって淡水化する設備のスパイラル膜圧力容器のモニタリング装置において、集水管の外側に配置され、圧力容器の加圧部をモニタリングする圧力容器内センサと、圧力容器の端面からつながり、スパイラル膜の中心部の集水管の内側から外側に貫通するよう配置された信号線とを備える。
【００１９】
さらに好ましくは、集水管の内側から外部に信号線を貫通させる部材として、複数のスパイラル膜の集水管を接続するコネクタを用いる。
【００２０】
さらに好ましくは、圧力容器の端面からつながる信号線が、通信線、電力線、光ファイバのうち少なくとも一つを含む。
【００２１】
さらに好ましくは、圧力容器内センサとして画像撮像素子およびその光源を備える。
【００２２】
さらに好ましくは、圧力容器内センサとして水位センサを備える。
【００２３】
さらに好ましくは、圧力容器の端面からつながる信号線で、電力線と信号線を一体化した電力線通信を用いる。
【００２４】
さらに好ましくは、前記圧力容器内の塩濃度を計測して前記供給水の漏洩を判定する漏洩判定装置を備える。
【００２５】
さらに好ましくは、複数の前記圧力容器を並列に接続し、各々の圧力容器の下流側に備えられる弁と、弁の開閉を制御して淡水化設備を監視する監視制御システムを備え、監視制御システムは、供給水が漏洩したと判断されると、当該圧力容器の下流側に設置された弁を閉じるように制御する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、圧力容器内部のモニタリングデータを安全に安心してかつ高精度に取得することができる。その結果として、より適切な運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態のスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置の設置状態に関する説明図である。
【図２】スパイラル膜圧力容器内モニタリング装置の一例として、圧力容器の内部の水位を計測できるコネクタの模式図を示し、（Ａ）コネクタの正面図、（Ｂ）コネクタの横断面図である。
【図３】レベルセンサを備えたコネクタを用いてスパイラル膜の間隙の水位を計測するときの圧力容器１４の断面の模式図を示し、（Ａ）残留空気がある例、（Ｂ）残留空気がない例である。
【図４】複数の圧力容器を並列に接続し、複数の系列の淡水流路に弁がついている構成を示す模式図である。
【図５】複数の圧力容器を並列に接続し、圧力容器の内部にＣＣＤカメラを設置した例を示す模式図である。
【図６】複数の圧力容器を並列に接続し、圧力容器の内部にＣＣＤカメラを設置した例のうち、撮影装置と第２の圧力容器の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を、適宜図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置の設置状態に関する説明図である。本実施形態では、スパイラル膜２８は平膜を封筒状とし、集水管１６の中にろ過した淡水が流入するよう接着してその集水管１６のまわりに平膜を巻きつけた形状のものを例に説明する。なお、本実施形態の圧力容器１４内には、複数のスパイラル膜２８が直列に設置する。淡水化は、圧力容器１４の内部に備えられたスパイラル膜２８の一次側へ供給水１０を加圧して供給することで実現される。図１は、全部で8本のスパイラル膜２８が1つの圧力容器１４の中に備えられた場合の断面図の模式図である。スパイラル膜２８はそれぞれ集水管１６がコネクタ２０で結合されている。スパイラル膜２８のろ過水は、スパイラル膜２８の中心にある集水管１６に集水され、淡水３２として圧力容器１４の外部へ移動する。スパイラル膜２８でろ過されなかった供給水１０は、濃縮水２４として圧力容器１４から排出される。
【００２９】
この図１では、圧力容器１４の供給水流入口１２側から（図１の左から）1本目と2本目のスパイラル膜２８の間、2本目と3本目のスパイラル膜２８の間、3本目と4本目のスパイラル膜２８の間、5本目と6本目のスパイラル膜２８の間、7本目と8本目のスパイラル膜２８の間、のそれぞれに圧力容器内センサ１８が設けられた例を示している。
【００３０】
圧力容器内センサ１８はいずれもコネクタ２０の外側から内側に抜けて淡水流出口３４から圧力容器１４の外に出る信号線２６を備える。一般的に、圧力容器１４の両方の端面に淡水流出口３４は存在し、ろ過された淡水３２は一方の淡水流出口３４から集められるよう、もう一方の淡水流出口３４は栓３８で閉め切りとすることが多い。信号線２６はいずれの淡水流出口３４から外部へ出しても良いが、閉め切りとした側の淡水流出口３４から外部へ出すように閉め切りの栓３８を加工することがより望ましい。このように、閉め切りとした側の淡水流出口３４から外部へ出すように閉め切りの栓３８を加工する構成の場合、閉め切り栓３８に信号線２６を通過させる穴を形成することで実現でき、製造しやすい効果を得ることができる。圧力は十分に低いため、淡水３２が加工した閉め切りの栓３８から漏洩する可能性は低い。
【００３１】
図１のように、圧力容器１４内に複数のスパイラル膜２８が設置され、圧力容器１４内に複数個の圧力容器内センサ１８がある場合には、集水管１６内の配線が多数本となり、複雑化して設置が非効率となったり設置ミスが生じるリスクが高まる。そこで、複数個の圧力容器内センサ１８がある場合には、複数の信号コネクタを備えた幹線を集水管１６内に1本ひき、そこにそれぞれのコネクタ２０から短く伸びている信号線２６をはめ込む形状とするのがよい。これにより、設置時の効率化および設置ミスの低減が可能となる。
【００３２】
圧力容器内センサ１８は圧力容器１４の高圧部にあるが、信号線２６はコネクタ２０の内部および集水管１６の内部の低圧部にあるため、その境界となるコネクタ２０の信号線が貫通する箇所は十分な密封が必要となる。
【００３３】
しかしながら、貫通する箇所での密封は経時劣化する可能性が完全にゼロではない。その場合には、圧力容器１４の高圧部から低圧部に向かって加圧された海水が噴出および漏洩することになる。その場合、噴出および漏洩した海水は全てコネクタ２０の内部および集水管１６の内部の低圧部に入る。その結果、ろ過された淡水３２の塩濃度は高くなるが外部環境に海水は噴出することがない。その結果、海水が霧状に噴出する可能性がなく、周辺の環境が腐食性雰囲気となることもなく、ポンプや配管、配線、機器類など金属製の設備に損失をもたらすことがない。
【００３４】
ろ過された淡水３２の塩濃度を計測して供給水１０(本実施形態では海水)の漏洩の有無を判定する漏洩判定装置を備えてもよい。たとえば、圧力容器１４内に導電率計を設置した場合、導電率計がろ過された淡水３２の塩濃度を連続計測しておくことで、海水の漏洩有無を評価することができる。漏洩判定装置がそれまでに比べて淡水３２の導電率が高くなったと判断した場合には、信号線が貫通する箇所で漏洩が生じた可能性が高いと判断できる。このような可能性があるため、必ずしも淡水化プラントの全ての圧力容器１４に本実施形態のスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置を備える必要はなく、複数の圧力容器のうち一部の圧力容器のみにスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置を備える構成としても良い。
【００３５】
本実施形態では、１つの圧力容器１４を備える淡水化システムを例に説明したが、図４に示すように、複数の圧力容器１４を並列に接続する構成であってもよい。複数の圧力容器１４を並列に接続する構成の場合、各々の圧力容器１４にろ過された淡水３２の塩濃度を計測して供給水の漏洩の有無を判定する漏洩判定装置と、各々の圧力容器１４の下流側に設置される複数の弁４４と、淡水化システムを監視する監視制御装置４３を備える構成であってもよい。漏洩判定装置が圧力容器１４内で漏洩が生じたと判定すると、監視制御装置４３は、その圧力容器１４の下流側に設置された弁４４を閉じるように制御する。このように監視制御装置４３が漏洩の発生した圧力容器を他の圧力容器から切り離すように、弁４４の開閉を制御するため、海水を含む水が他の圧力容器からの淡水３２と混ざらないように制御することができる。
【００３６】
同様に、高い圧力により圧力容器内センサ１８が高圧部から低圧部に向けて吹き飛ばされ場合、その噴出先はコネクタ２０の内部および集水管１６の内部である。その結果、周辺設備や人に危害を及ぼす可能性がない。
【００３７】
本実施形態では、圧力容器内センサ１８には信号線２６が接続される構成としたが、有線を用いているため新合成２６と同時に電力線を設ける構成としてもよい。圧力容器内センサ１８としては受動的なセンサ以外にも電力を消費する能動的なセンサを用いることもできる。例えば、圧力容器内センサと１８としては、水温センサ、圧力センサ、導電率センサ、振動センサ、pHセンサ、CCD(画像撮像素子)、水位センサなどがあるが、本発明ではこれらのセンサに限定しない。
【００３８】
電力線と信号線を別々に設けるのではなく、一体化した電力線通信の線を用いても良い。この場合には電力線と信号線の2本を供える必要がないため、実装が容易となる。
【００３９】
本実施形態では、圧力容器内センサ１８には信号線２６が接続される構成としたが、この信号線２６のかわりに光ファイバを用いてもよい。圧力容器１４はFRP(繊維強化プラスチック)で作られており、外部から光が入ってこない。したがって、光ファイバを用いる場合には光源から光を圧力容器１４の内部に導く光ファイバを同時に設置するか、圧力容器１４内まで通した電力線を使ってLEDを圧力容器１４内で発光させても良い。
【００４０】
本実施形態では、圧力容器内センサ１８から繋がる信号線２６はコネクタ２０を経由して淡水流出口３４から圧力容器１４の外側に出る例を示した。信号線２６はこのコネクタ２０を必ずしも経由しなくても良い。たとえば、スパイラル膜２８の集水管１６と同長の樹脂製のパイプを準備してその外側から内側に信号線２６が繋がるようにしても良い。
［第２実施形態］
第２実施形態のスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置について、図面を用いて説明する。本実施形態では、圧力容器１４内に設置する圧力容器内センサ１８として水位計（レベルセンサ）を用いる例について説明する。圧力容器１４内に設置された隣り合うスパイラル膜２８とスパイラル膜２８の間にそれぞれのレベルセンサ３６が設置される。具体的には、実施形態１で示した通り、圧力容器１４の供給水流入口１２側から（図１の左から）1本目と2本目のスパイラル膜２８の間、2本目と3本目のスパイラル膜２８の間、3本目と4本目のスパイラル膜２８の間、5本目と6本目のスパイラル膜２８の間、7本目と8本目のスパイラル膜２８の間、のそれぞれに圧力容器内センサ１８が設けられる。
【００４１】
図２は、スパイラル膜圧力容器内モニタリング装置の一例として、圧力容器１４の内部の水位を計測できるようにしたコネクタ２０の模式図である。コネクタ２０の先端部には、レベルセンサ３６が備えられる。レベルセンサ３６で計測した信号は、コネクタ２０の内側に通じた信号線２６で圧力容器１４の外へ伝えられる。この形状のコネクタ２０を、レベルセンサ３６が鉛直上方となるように設置することで、圧力容器１４の内部の水位、すなわち残留空気の量を計測できる。
【００４２】
図３は、レベルセンサ３６を備えたコネクタ２０を用いてスパイラル膜２８の間隙の水位を計測するときの圧力容器１４の断面の模式図である。図３（Ａ）は圧力容器１４内に残留空気４０が残っている例を示し、図３（Ｂ）は残留空気４０が残っていない例を示す。レベルセンサ３６が水面４２より上の位置であることを感知すると、残留空気４０があると判断でき、高圧をかけた本格起動までしばらく空気抜きの操作が必要であることが分かる。逆に、レベルセンサ３６が水面４２より下の位置であることを感知すると、残留空気４０がないと判断でき、高圧ポンプを本格起動しても良いと判断することができる。このように、レベルセンサ３６を備えたコネクタ２０を用いることにより、残留空気の有無を判断でき、起動/停止時のトラブルを予防することが可能となる。
【００４３】
本実施形態では、圧力容器１４内に設置する圧力容器内センサ１８として水位計（レベルセンサ）を設置したが、水位を計測する他のセンサとして、振動センサ、温度センサ等を用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、圧力容器１４内に設置された隣り合うスパイラル膜２８とスパイラル膜２８の間にレベルセンサ３６を設置する例を説明したが、全てのスパイラル膜２８の間にレベルセンサ３６を設置しなくてもよい。例えば、圧力容器１４内の水位を計測するセンサの場合、圧力容器１４の下流側（濃縮海水流出口２２側）の最下流のスパイラル膜２８とそれと隣り合うスパイラル膜２８の間に、レベルセンサ３６を設置する構成であってもよい。圧力容器１４内の残留空気は、供給水１０が導入されると圧力容器１４の下流側に流れる。圧力容器１４内の最下流のスパイラル膜２８とそれと隣り合うスパイラル膜２８の間に、レベルセンサ３６を設置することで、より少ない数のレベルセンサで残留空気４０の有無を判断することができる。これによって、高圧ポンプを本格起動する時期を判断することができ、より少ない数のレベルセンサで起動/停止時のトラブルを事前に予防することが可能となる。
【００４５】
本実施例では、圧力容器１４内に設置する圧力容器内センサとして水位計（レベルセンサ）を用いた例を説明したが、異なる種類のセンサ（水位計、水温センサ、圧力センサ、導電率センサ、振動センサ、pHセンサ、画像撮像素子及び水位センサのうち少なくともいずれか２つのセンサ）を複数設置してもよい。
［第３実施形態］
第３実施形態のスパイラル膜圧力容器内モニタリング装置について、図面を用いて説明する。本実施形態では、圧力容器１４内に設置する圧力容器内センサ１８として画像撮像素子（ＣＣＤカメラ）を用いる例について、図５を用いて説明する。
【００４６】
図５に示すように、複数の圧力容器（第１の圧力容器）１４Ａが並列に接続される。第１の圧力容器１４Ａは、実施例１の圧力容器１４と同じ構成を有する。第２の圧力容器１４Ｂが、第３の圧力容器１４Ｃの上流側に接続される。第２の圧力容器１４Ｂと第３の圧力容器１４Ｃは、複数の第１の圧力容器１４Ａと並列に接続される。１本のスパイラル膜２８が第１の圧力容器１４Ｂ内に備えられる。スパイラル膜２８と集水管１６の間に封止プラグ４５が設置される。
【００４７】
画像撮像素子は光ファイバの先端部に設置される。光ファイバの先端部に設置された画像撮像素子は、スパイラル膜２８に挿入され、スパイラル膜２８の状態を撮像する。光ファイバは圧力容器１４Ｂ内から集水管１６を通して、外部の撮像装置４６に接続される。撮像装置４６は、画像撮像素子からの信号を受信して画像を作成し、作成した画像情報を表示装置に表示する。光ファイバが集水管１６に導入される箇所は、集水管１６内に海水が入らないように水封されている。
【００４８】
圧力容器１４がＦＲＰ(繊維強化プラスチック)で構成される場合、圧力容器１４Ｂ内には外部からの光が入ってこない。したがって、光ファイバを用いる場合には光源から光を圧力容器１４Ｂの内部に導く光ファイバを同時に設置することによって、圧力容器１４Ｂ内を発光させてもよい。または、圧力容器１４Ｂ内まで通した電力線を使って光源(例えばＬＥＤ)を用いて圧力容器１４内で発光させてもよい。圧力容器１４Ｂ内に光源を設置することによって、画像撮像素子は膜の状態をより鮮明に撮像することができる。圧力容器１４内に画像撮像素子を配置することによって、スパイラル膜２８の膜の状態だけでなく、残留空気の有無や残留空気の程度も画像で把握することが可能となる。
【００４９】
本実施例では、圧力容器１４内に設置する圧力容器内センサとして画像撮像素子を用いた例を説明したが、異なる種類のセンサ（水位計、水温センサ、圧力センサ、導電率センサ、振動センサ、pHセンサ、画像撮像素子及び水位センサのうち少なくともいずれか２つのセンサ）を複数設置してもよい。
［第４実施形態］
第１実施形態乃至第３実施形態で述べた圧力容器１４内のモニタリング結果を用いることで、ファウリング、スケーリング、空気残留、膜損傷を判断し、適切な薬品洗浄や膜交換スケジュールを出力する運転支援システムおよび自動制御システムを実現することができる。これにより、膜トラブルの早期対応による洗浄効率向上、長寿命化、リスク低減が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  供給水
１２  圧力容器端面供給水流入口
１４  圧力容器
１６  集水管
１８  圧力容器内センサ
２０  コネクタ
２２  圧力容器端面濃縮海水流出口
２４  濃縮水
２６  信号線
２８  スパイラル膜
３０  スパイラル膜間隙
３２  淡水
３４  淡水流出口
３６  レベルセンサ
３８  栓
４０  残留空気
４２  水面
４３  監視制御装置
４４  弁
【図１】
2016019932.tif 000003
【図２】
2016019932.tif 000004
【図３】
2016019932.tif 000005
【図４】
2016019932.tif 000006
【図５】
2016019932.tif 000007
【図６】
2016019932.tif 000008