特許 6785583 淡水化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6785583

(24)【登録日】2020年10月29日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】淡水化装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20201109BHJP

   B01D 61/12 20060101ALI20201109BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 G

   B01D61/12

   B01D61/58

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-116988(P2016-116988)

(22)【出願日】2016年6月13日

(65)【公開番号】特開2017-221867(P2017-221867A)

(43)【公開日】2017年12月21日

【審査請求日】2019年3月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】北村 光太郎

(72)【発明者】

【氏名】宮川 浩樹

(72)【発明者】

【氏名】福▲崎▼ 康司

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０４３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９２３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００９４４０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、
前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、
前記第１流路の前記高圧ポンプより下流側に設けられた圧力検出部と、
前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備えることを特徴とする淡水化装置。

【請求項2】

原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、
前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、
前記高圧ポンプの消費電力を検出する電力検出部と、
前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、
前記電力検出部の検出結果に基づいて前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備えることを特徴とする淡水化装置。

【請求項3】

原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、
前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、
前記第１流路か前記第１モジュールよりも上流側の他の流路に設けられ水の塩濃度を検出する塩濃度検出部と、
前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、
前記塩濃度検出部の検出結果に基づいて前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備えることを特徴とする淡水化装置。

【請求項4】

原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、
前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、
前記第２濃縮水の塩濃度ＷＡ１を検出する第１塩濃度検出部と、
前記第３流路の水の流量ＦＴ１を検出する第１流量検出部と、
前記第１濃縮水の塩濃度ＷＡ２を検出する第２塩濃度検出部と、
前記第４流路の水の流量ＦＴ２を検出する第２流量検出部と、
前記第３流路及び前記第４流路と合流前の前記第１流路の塩濃度ＷＡ３を検出する第３塩濃度検出部と、
前記第３流路及び前記第４流路と合流前の前記第１流路の水の流量ＦＴ３を検出する第３流量検出部と、
前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、
“（ＷＡ１×ＦＴ１＋ＷＡ２×ＦＴ２＋ＷＡ３×ＦＴ３）／（ＦＴ１＋ＦＴ２＋ＦＴ３）”の演算を行って前記高圧ポンプに流入する水の塩濃度を求め、この結果に基づいて前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備えることを特徴とする淡水化装置。

【請求項5】

原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、
前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、
前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、
前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、
前記第１モジュールで分離後の前記第１濃縮水が流れる第５流路と、
前記第５流路から分岐して前記第１モジュールで分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、
前記第１流路の水の流量を検出する第１流量検出部と、
前記第５流路の水の流量を検出する第２流量検出部と、
前記第２流路の水の流量を検出する第７流量検出部と、
前記第３流路の水の流量ＦＴ１を検出する第４流量検出部と、
前記第２透過水が流れる第６流路と、
前記第６流路の水の流量を検出する第５流量検出部と、
前記第４流路の水の流量ＦＴ２を検出する第６流量検出部と、
前記第３流路及び前記第４流路と合流前の前記第１流路の塩濃度ＷＡ１を検出する第３塩濃度検出部と、
前記第３流路及び前記第４流路と合流前の前記第１流路の水の流量ＦＴ３を検出する第３流量検出部と、
前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、
前記第１流量検出部で検出した水の流量の、前記第７流量検出部で検出した第１透過水と、前記第２流量検出部で検出した前記第１濃縮水との流量配分から、前記第１濃縮水の塩濃度Ｎ１を推定し、
前記第７流量検出部で検出した第１透過水の流量の、前記第５流量検出部で検出した第２透過水と、前記第４流量検出部で検出した前記第２濃縮水との流量配分から、前記第２濃縮水の塩濃度Ｎ２を推定し、
“（Ｎ１×ＦＴ２＋Ｎ２×ＦＴ１＋ＷＡ１×ＦＴ３）／（ＦＴ２＋ＦＴ１＋ＦＴ３）”の演算から求められる前記高圧ポンプの吸入側の水の塩濃度が所定の値となるように前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備えることを特徴とする淡水化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、淡水化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

海水の淡水化装置においては、特許文献１，２等に開示されているように、逆浸透膜（ＲＯ膜：Reverse Osmosis Membrane）を用い、逆浸透圧によって淡水を得るシステムが知られている。

【0003】

このような淡水化装置においては、第１モジュール、第２モジュールの２段構成になった装置が知られている。すなわち、第１モジュールはＲＯ膜を備え、逆浸透圧をかけられることにより、海水を透過水と濃縮水とに分離する。こうして塩濃度が低くなった透過水は、第１モジュールと同様構成の第２モジュールにより、さらに透過水と濃縮水に分離され、第２モジュールにより得られた透過水は飲用等に利用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１８４４３８号公報

【特許文献2】特開２０１３−１２６６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

逆浸透圧は高圧ポンプにより発生するが、この高圧ポンプの吐出圧力は処理水の量により変動する。この水の量を固定したときは、被処理水の塩濃度、水温、水質が高圧ポンプの吐出圧力の変動因子となる。
そして、高圧ポンプの効率は高圧ポンプの吐出圧力で変動する。処理水の塩濃度、水温は変動するので、これにより前記のとおり高圧ポンプの吐出圧力が変動し、高圧ポンプの効率が低下する場合がある。

【0006】

そこで、高圧ポンプの吐出圧力は出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプを運転したい。
そこで、本発明は、処理水の塩濃度、水温等の変動があっても効率の高い運転ポイントで高圧ポンプを運転することができる淡水化装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、原水を逆浸透膜により第１透過水と第１濃縮水とに分離する第１モジュールと、前記原水を前記第１モジュールに供給する第１流路と、前記第１モジュールで分離後の第１透過水を逆浸透膜により第２透過水と第２濃縮水とに分離する第２モジュールと、前記第１モジュールで分離後の第１透過水を前記第２モジュールに供給する第２流路と、前記第１流路に設けられ、前記第１モジュール及び前記第２モジュールに逆浸透圧を与えるように前記原水を高圧で前記第１モジュールに供給する高圧ポンプと、前記第２モジュールで分離後の第２濃縮水を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第３流路と、前記第１モジュール分離後の第１濃縮水の一部を前記第１流路の前記高圧ポンプより上流側に供給する第４流路と、前記第１流路の前記高圧ポンプより下流側に設けられた圧力検出部と、前記第４流路に設けられ、当該第４流路を流れる第１濃縮水の流量を調節する流量調節部と、前記圧力検出部の検出結果に基づいて前記流量調節部で前記第４流路を介して前記第１流路側に流す前記第１濃縮水の流量を制御する制御部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、処理水の塩濃度、水温等の変動があっても効率の高い運転ポイントで高圧ポンプを運転することができる淡水化装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の一実施例１にかかる淡水化装置の系統図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例２にかかる淡水化装置の系統図である。

【図3】図３は、本発明の一実施例３にかかる淡水化装置の系統図である。

【図4】図４は、本発明の一実施例４にかかる淡水化装置の系統図である。

【図5】図５は、本発明の一実施例５にかかる淡水化装置の系統図である。

【図6】図６は、本発明の一実施例６にかかる淡水化装置の系統図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

【0011】

［実施例１］
図１は、実施例１にかかる淡水化装置１の系統図である。淡水化装置１は、逆浸透膜を備え、逆浸透圧をかけられることにより、原水（海水）を、第１透過水と、第１透過水より塩濃度が濃い第１濃縮水とに分離する第１モジュール１１を備えている。第１流路（配管）１２は、供給ポンプ１３により原水を第１モジュール１１に供給する。第２モジュール１４は、基本構成は第１モジュール１１と同様であり、逆浸透膜を備え、逆浸透圧をかけられることにより、第１モジュール１１で分離後の第１透過水を、第２透過水と、第２透過水より塩濃度の濃い第２濃縮水とに分離する。第２流路（配管）１５は、供給ポンプ２７によって、第１モジュール１１で分離後の第１透過水を第２モジュール１４に供給する

【0012】

第１流路１２における供給ポンプ１３より下流側には、第１モジュール１１、ひいては第２モジュール１４に逆浸透圧をかける高圧ポンプ１６が設けられている。
第３流路（配管）１７は、第２モジュール１４で分離後の第２濃縮水を第１流路１２における高圧ポンプ１６、供給ポンプ１３より上流側に供給する。

【0013】

第１濃縮水流路（配管）１８は、第１濃縮水をエネルギー回収装置（ＥＲＤ）１９に送る。また、第１流路１２の供給ポンプ１３より下流側で高圧ポンプ１６より上流側から分岐した分岐流路（配管）２１は、原水の一部をエネルギー回収装置１９に送る。エネルギー回収装置１９では、高圧の第１濃縮水の水圧エネルギーを、分岐流路２１を流れる原水に回収させる。エネルギー回収装置１９から排出された高圧の原水は昇圧ポンプ２２により更に昇圧されて、合流流路（配管）２３により高圧ポンプ１６の下流側の第１流路１２に合流する。

【0014】

エネルギー回収装置１９から排出された第１濃縮水は排出流路２４により系外に排出されるが、その一部は、排出流路２４から分岐した第４流路（配管）２５によって、第１流路１２における高圧ポンプ１６、供給ポンプ１３よりも上流側に供給する。
第２モジュール１４から排出された第１透過水は飲料水等の利用に供するために排出流路２６を介して系外に排出される。

【0015】

ここで、第１モジュール１１、第２モジュール１４にかける逆浸透圧は高圧ポンプ１６、２７により発生するが、この高圧ポンプ１６の吐出圧力は処理する原水の量により変動する。この原水の量を固定したときは、被処理水である原水の塩濃度、水温、水質が高圧ポンプ１６の吐出圧力の変動因子となる。例えば原水の塩濃度が濃いときは、高圧ポンプ１６の吐出圧力を高めて、高い逆浸透圧を第１モジュール１１、ひいては第２モジュール１４に与える必要がある。

【0016】

そして、高圧ポンプ１６の効率は高圧ポンプ１６の吐出圧力で変動する。処理水の塩濃度、水温は変動するので、これにより前記のとおり高圧ポンプ１６の吐出圧力が変動し、高圧ポンプ１６の効率が低下する場合がある。すなわち、例えば、処理水の塩濃度が高いときは、第１モジュール１１、第２モジュール１４での逆浸透圧を高めないと適切に第２透過水を得られないため、高圧ポンプ１６の吐出圧力を高める制御を行っている。
そこで、高圧ポンプ１６の吐出圧力を調整するために高圧ポンプ１６にインバータを設ける場合がある。あるいは、高圧ポンプ１６が固定速度のポンプである場合は、流量調整バルブで高圧ポンプ１６への原水の流量を調整する場合もある。

【0017】

しかしながら、インバータを用いると高圧ポンプ１６の効率を最適効率に調整できないという不具合がある。
一方、高圧ポンプ１６が固定速度で流量調整バルブを用いるときは、流量調整バルブでエネルギーロスが発生してしまうという不具合がある。
そこで、これらの不具合を避けながら、高圧ポンプ１６の吐出圧力は出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプを運転したい。

【0018】

そのため、本実施例では、第２濃縮水を第３流路１７を介して第１流路１２の高圧ポンプ１６よりも上流側に戻す他に、第２濃縮水より塩濃度の濃い第１濃縮水の一部を第４流路２５を介して高圧ポンプ１６よりも上流側に戻すようにしている。
これにより、第１流路１２を流れる原水の塩濃度の調整ができ、もって、高圧ポンプ１６の吐出圧力が一定になるように調節しやすくすることが可能となる。

【0019】

［実施例２］
図２は、実施例２にかかる淡水化装置１００の系統図である。図２において、図１と同一符号の部材等は実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0020】

実施例２の淡水化装置１００が実施例１の淡水化装置１と異なるのは、まず、高圧ポンプ１６の吐出側で、合流流路２３の第１流路１２との合流側より下流側、かつ、第１モジュール１１より上流側の位置に、水圧を検出する圧力検出部（圧力計）１１１が設けられていることである。この圧力検出部１１１は高圧ポンプ１６の吐出圧力を判断することができる。

【0021】

また、第４流路２５には、当該第４流路２５を流れる第１濃縮水の流量を調整する流量調節部１１２が設けられている。流量調節部１１２は、具体的には、流量可変のポンプ、流量調整可能なバルブなどにより構成することができる。
さらに、淡水化装置１００は制御部１１３を備え、制御部１１３には、圧力検出部１１１及び流量調節部１１２が接続されている。
なお、第２流路１５、第３流路１７、第４流路２５、第５流路２４、第６流路２６には、それぞれ流量計１１４が設けられている。

【0022】

次に、本淡水化装置１００の動作について説明する。圧力検出部１１１は高圧ポンプ１６の吐出圧力（合流流路２３から第１流路１２に流れ込む原水の水圧も含む）を判断することができるので、制御部１１３は、この圧力検出部１１１の検出結果に基づいて流量調節部１１２を制御し、第４流路２５を流れる第１濃縮水の量を調整する。具体的には、原水の塩濃度が高まると高圧ポンプ１６の吐出圧力が高まり、原水の塩濃度が低くなると高圧ポンプ１６の吐出圧力が低くなる。そこで、圧力検出部１１１で検出した水圧が目標値より低ければ、制御部１１３は、流量調節部１１２を制御して塩濃度の高い第１濃縮水の第１流路１２への供給量を増やす。一方、圧力検出部１１１で検出した水圧が目標値より高ければ、制御部１１３は、流量調節部１１２を制御して塩濃度の高い第１濃縮水の第１流路１２への供給量を減らす。これにより、原水の塩濃度が調節されるので、高圧ポンプ１６の吐出圧力も調整される。
よって高圧ポンプ１６の吐出圧力を出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプ１６を運転することができる。

【0023】

［実施例３］
図３は、実施例３にかかる淡水化装置２００の系統図である。図３において、図２と同一符号の部材等は実施例２と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施例３の淡水化装置２００が実施例２の淡水化装置１００と異なるのは、圧力検出部１１１に代えて、高圧ポンプ１６の消費電力を検出する電力検出部（電力計）２１１が高圧ポンプ１６に設けられていることである。また、制御部２１２が設けられ、制御部２１２には、電力検出部２１１と流量調節部１１２とが接続されている。

【0024】

次に、本淡水化装置２００の動作について説明する。高圧ポンプ１６の吐出圧力の高低により高圧ポンプ１６の消費電力も高低するので、高圧ポンプ１６の消費電力を測定することにより、高圧ポンプ１６の吐出圧力を推定することができる。そこで、高圧ポンプ１６の消費電力に目標値を設け、高圧ポンプ１６の消費電力が目標値より低ければ、制御部２１２は、流量調節部１１２を制御して塩濃度の高い第１濃縮水の第１流路１２への供給量を増やす。一方、高圧ポンプ１６の消費電力が目標値より高ければ、制御部２１２は、流量調節部１１２を制御して塩濃度の高い第１濃縮水の第１流路１２への供給量を減らす。これにより、原水の塩濃度が調節されるので、高圧ポンプ１６の吐出圧力も調整される。
よって高圧ポンプ１６の吐出圧力を出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプ１６を運転することができる。

【0025】

［実施例４］
図４は、実施例４にかかる淡水化装置３００の系統図である。図４において、図２と同一符号の部材等は実施例２と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施例４の淡水化装置３００が実施例２の淡水化装置１００と異なるのは、圧力検出部１１１に代えて、第１流路１２か、第１モジュール１１よりも上流側の他の流路に、水の塩濃度を検出する塩濃度検出部３１１が設けられている点である。図４の例では、塩濃度検出部３１１は、第１流路１２の供給ポンプ１３より上流側に設けられた例を図示しているが、本発明はこれに限定されず、第１流路１２の各位置、合流流路２３の各位置に配置することが可能である。塩濃度検出部３１１としては、導電率計、塩濃度計、ＴＤＳ（(Total Dissolved Solids）計等を用いることができる。
また、制御部３１２が設けられ、制御部３１２には、塩濃度検出部３１１と流量調節部１１２とが接続されている。

【0026】

次に、本淡水化装置３００の動作について説明する。塩濃度検出部３１１により原水の塩濃度を検出することができる。そして、この原水の塩濃度が低いときは、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より低くなるため、制御部３１２は、流量調節部１１２を制御して、塩濃度の高い第１濃縮水の第４流路２５での流量を多くする。一方、原水の塩濃度が高いときは、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より高くなるため、制御部３１２は、流量調節部１１２を制御して、塩濃度の高い第１濃縮水の第４流路２５での流量を少なくする。
よって高圧ポンプ１６の吐出圧力を出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプ１６を運転することができる。

【0027】

［実施例５］
図５は、実施例５にかかる淡水化装置４００の系統図である。図５において、図２と同一符号の部材等は実施例２と同様であるため、詳細な説明は省略する。
まず、実施例５の淡水化装置４００が実施例２の淡水化装置１００と異なるのは、圧力検出部１１１に代えて、以下のようなセンサ類を備えていることにある。まず、第３流路１７には、第２濃縮水の塩濃度ＷＡ１を検出する第１塩濃度検出部４１１が設けられている。また、第３流路１７には、第３流路１７の水の流量ＦＴ１を検出する第１流量検出部（流量計）４１２が設けられている。第５流路２４（第４流路２５でもよい）には、第１濃縮水の塩濃度ＷＡ２を検出する第２塩濃度検出部４１３が設けられている。第４流路２５には、第４流路２５の水の流量ＦＴ２を検出する第２流量検出部４１４が設けられている。第３流路１７及び第４流路２５と合流前の第１流路１２には、塩濃度ＷＡ３を検出する第３塩濃度検出部４１５が設けられている。同様に、第３流路１７及び第４流路２５と合流前の第１流路１２には、原水の流量ＦＴ３を検出する第３流量検出部４１６が設けられている。

【0028】

また、制御部４１７が設けられ、制御部４１７には、第１塩濃度検出部４１１、第１流量検出部４１２、第２塩濃度検出部４１３、第２流量検出部４１４、第３塩濃度検出部４１５、第３流量検出部４１６、及び流量調節部１１２が接続されている。

【0029】

次に、本淡水化装置４００の動作について説明する。まず、制御部４１７は、第１塩濃度検出部４１１、第１流量検出部４１２、第２塩濃度検出部４１３、第２流量検出部４１４、第３塩濃度検出部４１５、第３流量検出部４１６による各値の検出結果に基づいて、“ＷＡ１×ＦＴ１＋ＷＡ２×ＦＴ２＋ＷＡ３×ＦＴ３”を演算する。これにより、高圧ポンプ１６、第１モジュール１１に流入する水に含まれる単位流量当たりの塩分量が求まる。次に、制御部４１７は、“ＦＴ１＋ＦＴ２＋ＦＴ３”は高圧ポンプ１６、第１モジュール１１に流入する水の単位時間当たりの流量が求まる。そして、制御部４１７は、“（ＷＡ１×ＦＴ１＋ＷＡ２×ＦＴ２＋ＷＡ３×ＦＴ３）／（ＦＴ１＋ＦＴ２＋ＦＴ３）”を演算することにより、高圧ポンプ１６、第１モジュール１１に流入する水の塩濃度を求めることができる。

【0030】

そして、制御部４１７は、このようにして求めた塩濃度を目標値と比較する。塩濃度が目標値より低い時は、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より低くなるので、流量調節部１１２を制御して、第４流路２５を流れる第１濃縮水の流量を増やす。これにより、第１モジュール１１に流入する水の塩濃度を高める。一方、塩濃度が目標値より高い時は、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より高くなるので、流量調節部１１２を制御して、第４流路２５を流れる第１濃縮水の流量を減らす。これにより、第１モジュール１１に流入する水の塩濃度を低くする。
よって高圧ポンプ１６の吐出圧力を出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプ１６を運転することができる。

【0031】

［実施例６］
図６は、実施例６にかかる淡水化装置５００の系統図である。図６において、図２と同一符号の部材等は実施例２と同様であるため、詳細な説明は省略する。
まず、実施例６の淡水化装置５００が実施例２の淡水化装置１００と異なるのは、第１流路１２の水の流量を検出する第１流量検出部５１１を備えていることである。また、第５流路１８の水の流量を検出する第２流量検出部５１８を備えている。さらに、第２流路１５の水の流量を検出する第３流量検出部５１３を備えている。その上、第３流路１７の水の流量ＦＴ１を検出する第４流量検出部５１４を備えている。また、第４流路２５の水の流量ＦＴ２を検出する第６流量検出部５１５を備えている。また、第２流路１５の水の流量を検出する第７流量検出部５１２を備えている。

【0032】

さらに、第３流路１７及び第４流路２５と合流前の第１流路１２の塩濃度ＷＡ１を検出する第３塩濃度検出部５１６と、第３流路１７及び第４流路２５と合流前の第１流路１２の水の流量ＦＴ３を検出する第３流量検出部５１７も備えている。
また、制御部５１９が設けられ、制御部５１９には、第１流量検出部５１１、第２流量検出部５１８、第３流量検出部５１３、第４流量検出部５１４、第６流量検出部５１５、第３塩濃度検出部５１６、第３流量検出部５１７、流量調節部１１２がそれぞれ接続されている。

【0033】

次に、本淡水化装置５００の動作について説明する。まず、第１モジュール１１、第２モジュール１４は選択した逆浸透膜により、水からの塩の除去率が定まる。そこで、制御部５１９は、第１流量検出部５１１で検出した水の流量の、第２流量検出部５１８で検出した第１透過水と、第３流量検出部５１３で検出した前記第１濃縮水との流量配分から、第１濃縮水の塩濃度Ｎ１を推定する。同様に、制御部５１９は、第３流量検出部５１３で検出した第１透過水の流量の、第５流量検出部５１５で検出した第２透過水と、第４流量検出部５１４で検出した第２濃縮水との流量配分から、第２濃縮水の塩濃度Ｎ２を推定する。

【0034】

そして、制御部５１９は、“（Ｎ１×ＦＴ２＋Ｎ２×ＦＴ１＋ＷＡ１×ＦＴ３）”を演算して、高圧ポンプ１６、第１モジュール１１に流入する水に含まれる単位流量当たりの塩分量が求まる。次に、制御部５１９は、“ＦＴ１＋ＦＴ２＋ＦＴ３”を演算して、高圧ポンプ１６、第１モジュール１１に流入する水の単位時間当たりの流量を求める。そして、制御部５１９は、“（Ｎ１×ＦＴ２＋Ｎ２×ＦＴ１＋ＷＡ１×ＦＴ３）／（ＦＴ２＋ＦＴ１＋ＦＴ３）”の演算から高圧ポンプ１６の吸入側の水の塩濃度を求める。これにより、当該塩濃度が目標値となる所定の値となるように流量調節部１１２で第４流路２５を介して第１流路１２側に流す第１濃縮水の流量を制御する。すなわち、塩濃度が目標値より低い時は、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より低くなるので、流量調節部１１２を制御して、第４流路２５を流れる第１濃縮水の流量を増やす。これにより、第１モジュール１１に流入する水の塩濃度を高める。一方、塩濃度が目標値より高い時は、高圧ポンプ１６の吐出圧力が目標値より高くなるので、流量調節部１１２を制御して、第４流路２５を流れる第１濃縮水の流量を減らす。これにより、第１モジュール１１に流入する水の塩濃度を低くする。
よって高圧ポンプ１６の吐出圧力を出来るだけ平準化し、可能な限り効率の高い運転ポイントで高圧ポンプ１６を運転することができる。

【0035】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【0036】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれ機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 淡水化装置
１１ 第１モジュール
１２ 第１流路
１４ 第２モジュール
１５ 第２流路
１６ 高圧ポンプ
１７ 第３流路
１８ 第５流路
２６ 第６流路
２５ 第４流路
１００ 淡水化装置
１１１ 圧力検出部
１１２ 流量調節部
１１３ 制御部
２００ 淡水化装置
２１１ 電力検出部
２１２ 制御部
３００ 淡水化装置
３１１ 塩濃度検出部
３１２ 制御部
４００ 淡水化装置
４１１ 第１塩濃度検出部
４１２ 第１流量検出部
４１３ 第２塩濃度検出部
４１４ 第２流量検出部
４１５ 第３塩濃度検出部
４１６ 第３流量検出部
４１７ 制御部
５００ 淡水化装置
５１１ 第１流量検出部
５１２ 第７流量検出部
５１３ 第３流量検出部
５１４ 第４流量検出部
５１５ 第６流量検出部
５１６ 第３塩濃度検出部
５１７ 第３流量検出部
５１８ 第２流量検出部
５１９ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】