JPH049575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 逆浸透装置は長い間塩分によつて汚染された井
戸からの水を清浄化するため、あるいは、産業廃
棄物、その他のものを清浄にするため使用されて
きたが、そこでは5000ppm以下の塩濃度が存在し
ている。低い濃度のために所要圧力も低く、14−
21Kg／cm²（200−300psi）程度で、回収（すなわ
ち、変換された淡水のポンプされたブラインに対
する割合）は高く、90−95％程度であり、該逆浸
透膜によつて除去される塩を持去るのに僅かの量
だけの濃縮ブラインしか必要としない。

勿論、海水逆浸透脱塩は既知であり、これは海
水から淡水を得るもので、そこでは塩濃度はたと
えば35000から40000ppmである。さて、所要圧力
は56−70Kg／cm²（800−1000psi）程度で、そし
て、回収は該ブラインの中のある成分に対する溶
解レベルを超える以前において、約30％より大き
くはない。30％回収に対しては海水の若干の予備
処理が必要である。該30％の数字は予備処理のコ
ストと現在のポンプ運転費間の任意のバランスを
代表するものである。該逆浸透装置からの70％の
高圧ブラインの処分は重大なエネルギー損失を意
味し、しかもポンプ設備に大きな投資を必要とす
る。

逆浸透装置から排出された高圧の使用ずみブラ
インからエネルギーを回収するためのエネルギー
回収装置は、たとえば、テーラへの米国特許第
3825122号、キーフアーへのドイツ共和国特許第
2812761号、および、米国のギルバートその他に
よる、米国政府印刷局ストツク番号2400−0633、
研究開発進捗報告第680号に掲載されている、逆
浸透工場におけるエネルギー回収のための流れ仕
事交換器（Flow Work Exchanger）の開発と題
する論文で示されるように既知である。“エネル
ギー回収装置に関する水資源事務局および技術開
発プログラム”（Office of Water Research
and Technology Research Program）と題し
て1980年７月に開かれた全国水供給改善協会の会
議においてM.R.MattsonとE.P.Eastonにより提
出された論文は本問題に対する現在の概況を提供
する。在来技術の構成では、該逆浸透装置から排
出された使用ずみブラインによつて運転されるポ
ンプ手段は、ある補助的ブースタポンプの使用な
しでは該装置へ新鮮ブラインを送るために充分な
高吐出出力で作動することはできない。また前記
補助的ブースポンプを使用すれば、勿論、そのよ
うな装置の初期投資費および維持費を増大させ
る。

本発明の目的は、作動装置から圧力下で排出さ
れる流体のエネルギーを回収し、該エネルギーを
該作動装置へ送給流体を供給するために利用する
改善された方法および装置を提供することであ
る。

本発明の目的は、逆浸透脱塩装置からの使用ず
みブラインを高圧ポンプ装置の運転のための駆動
流体として使用して、該逆浸透脱塩装置へ新鮮ブ
ラインを高圧でポンプするのに特に有益である、
前記した形式の改善されたエネルギー回収方法お
よび装置を提供することである。

本発明の目的は、設計が極めて簡単で、異つた
能力の既存の逆浸透脱塩工場への使用のために容
易に適用でき、そして、該工場の効率および能力
の両者を増大させるよう運転できるであろう、前
記した形式の改善されたエネルギー回収方法およ
び装置を提供することである。

本発明の上記およびその他の目的および利益
は、複数個の閉鎖されたシリンダの使用により達
成され、各シリンダはその中で往復して移動可能
であるピストンを備えている。該ピストンは、ピ
ストンの同時運動のため、ピストン連接棒（ピス
トンロツド）によつて相互接続されている。該ピ
ストンの相対向する表面は異つた有効面積を有
し、逆浸透装置からの使用ずみブラインによつ
て、該装置へ新鮮ブラインをポンプするに際し
て、圧力増大を提供する。使用ずみブラインは適
切な弁装置を経て、シリンダへ向けられ、そし
て、該相互接続されたピストンの往復運動を発生
させるため、逐次的に、関連するピストンの大き
い表面へ供給される。同時に、該シリンダの反対
端部における新鮮ブラインは、逐次的に、該逆浸
透装置の入口へポンプされ、主ポンプ装置によつ
て提供される新鮮ブラインの供給を増大させる。
該ピストンの戻りストローク中において、該関連
シリンダの一方の端部から使用ずみブラインは排
出され、そして、適切な源からの新鮮ブラインが
該シリンダの他方の端部へ供給される。

本発明は、添付図面を参照して以下の記載か
ら、その他の目的および、利点がよりよく理解さ
れるであろう。図面において、同様な符号はいく
つかの図示について同様の部分を指す。

最初に第１図を参照すると、そこには海水の脱
塩のための逆浸透装置が示されており、それは新
鮮ブライン入口１２、使用ずみブライン出口１４
および淡水出口１６を備えている。予備処理ずみ
海水（図示せず）の源から新鮮ブラインが、高圧
ポンプ１８の手段によつて、逆浸透装置の入口へ
供給される。水は逆浸透装置１０中に含まれてい
る半浸透膜を通過して、淡水出口１６から吐出さ
れる。濃縮されたブラインは入口圧力よりも低い
圧力で使用ずみブライン出口１４から吐出され
る。説明のためにのみ、そして限定することなし
に、新鮮ブライン入口圧力および使用ずみブライ
ン出口圧力としてそれぞれ60.5Kg／cm²（860psi）
および56.3Kg／cm²（800psi）が採用されよう。

本発明による新規なエネルギー回収手段は複数
個の相互接続されている流体モーターポンプ装置
を含むものであり、そのような２つの装置２０−
１および２０−２は第１図に示してある。それら
は往復動可能ピストン２４−１および２４−２を
有する第１および第２の閉鎖シリンダ２２−１お
よび２２−２を備えている。シールリング２６−
１および２６−２は該ピストンと関連シリンダ壁
間でほぼ流体密封の係合を提供し、一方シリンダ
内においてピストンの滑動運動を許容する第１の
端壁２８−１および２８−２はシリンダ２２−１
および２２−２の外側端部を閉鎖する。図示の如
く、シリンダは軸方向に整合され、一体的に形成
され、その内側端部において、単一の内側端壁３
０を備えているであろう。

ピストン２４−１および２４−２はそれらが同
時運動するため、相互接続されている。シリンダ
が軸方向に整合されている説明されている構成に
おいては、該ピストンを相互接続するため単一の
連接棒３２が使用され、該連接棒は内側端壁中の
開口を通つて延在している。該壁の開口における
小さな直径のシールリング３４は該連接棒と該壁
間のシール係合を提供する一方、該連接棒の軸方
向運動を許容する。

該シリンダ２２−１および２２−２は、該シリ
ンダの外側端部において作動流体の流入および吐
出のため、そして、該シリンダの内側端部におい
てポンプされる流体の流入および吐出のため、該
シリンダの両端に隣接して入口−出口ポートが設
けられている。ここで記載したように該シリンダ
の内側端部という場合、該関連する連接棒と同じ
方向に延在している該シリンダの端部を指す。図
面においては、該単一の内側端壁３０は、該シリ
ンダの内側端部に位置しており、該第１の端壁２
８−１および２８−２は該シリンダの外側端部に
位置している。作動流体のための入口−出口ポー
ト３６−１および３６−２は、それぞれシリンダ
２２−１および２２−２の外側端部に隣接して設
けられ、そしてポンプされる流体のための入口−
出口ポート３８−１および３８−２は、それぞれ
シリンダ２２−１および２２−２の内側端部に隣
接して設けられている。該逆浸透装置１０と使用
するため、該作動流体は、使用ずみブライン出口
導管１４と第１の４方向切換弁４２を通つて、該
装置１０からポート３６−１および３６−２へ供
給される使用ずみブラインよりなる。使用ずみブ
ラインは該シリンダから４方向切換弁および吐出
導管４４を通つて排出される。モーターポンプ２
０−１および２０−２によつて該逆浸透装置へポ
ンプされる新鮮ブラインは、新鮮ブラインの源か
らの供給導管４６と第２の４方向切換弁４８を通
つて該シリンダの内側端部の入口−出口ポート３
８−１および３８−２へ供給される。新鮮ブライ
ンはポート３８−１および３８−２から、該４方
向切換弁４８、導管５０、絞り弁５２および入口
導管１２を通つて該逆浸透装置１０へポンプされ
る。

該２位置４方向切換弁４２と４８は適切な形
式、たとえば油圧、空圧、ソレノイド形のアクチ
ユエータ５４、あるいは類似のアクチユエータに
より作動される。記載目的のために、該アクチユ
エータは該弁を反対方向に切換えるためソレノイ
ドを備えているであろう。トランスデユーサ５６
および５８が該シリンダ２２−１の両端に隣接し
て位置されており、該ピストン行程のそれぞれ相
対向するスタートおよびエンド位置において該ピ
ストンを検知する。電気容量式（capacitive）、
磁気式あるいは同様形式の接近検知トランスデユ
ーサが使用されよう。トランスデユーサの出力は
制御ユニツト６０を経て、アクチユエータ５４へ
接続されている。該ピストン２４−１がトランス
デユーサ５６により検知されると、そこからの該
制御ユニツト６０への信号は、制御ユニツト出力
を発生させ、該出力は該アクチユエータ５４へ供
給され、該弁４２および４８を切換え、該シリン
ダ室へのまた該シリンダ室からの流体の流れ方向
を逆にする。ピストン行程の他端において、該ト
ランスデユーサ５８は、該制御ユニツト６０へ出
力を提供し、該アクチユエータを励磁し、該弁４
２と４８を説明されている位置へ切換える。

該モーターポンプユニツト２０−１と２０−２
からの新鮮ブライン吐出ライン５０中の絞り弁５
２は、システム圧力を制御する。該逆浸透装置へ
の該新鮮ブライン入口圧力は、可変電気的出力を
有する圧力トランスデユーサ６２により検知さ
れ、該可変電気的出力は弁作動器６４に供給さ
れ、該弁作動器は該絞り弁５２の開閉を制御す
る。容積変位型の主ポンプ１８の使用を仮定する
と、圧力トランスデユーサ６２によつて検知され
た圧力の増大により、該絞り弁５２はさらに開か
れ、かくしてエネルギー回収装置がより早く運転
されるのを許容し、全システムからの塩水排出割
合を増大し、該システム圧力を減少させる。もし
所望するならば、該絞り弁５２は、システム圧力
制御のため、第２図に示すような方法において、
使用ずみブライン出口導管１４中に位置されよ
う。

第１図に示すシステムの運転は自明であると思
われるが、以下説明を加える。新鮮ブラインが低
圧で高圧主ポンプ１８へ、そして、該弁４８の位
置に依存して、モーターポンプ２０−１あるいは
２０−２のいずれか一方のポンプ室へ供給され
る。図示されている該４方向切換弁４２と４８の
位置では、該ピストン２４−１および２４−２
は、第１図に示す如く、シリンダ２２−２内の実
線矢印の方向に、左へ向つて移動する。そのよう
な場合では、各システム導管中の液体の流れは、
該導管に隣接して示す実線矢印の方向に流れる。
破線で示す矢印は該弁４２と４８が反対位置へ切
換えられた場合のピストン運動および流体流れの
方向を示す。さて、示されている該弁４８の位置
においては、新鮮ブラインがポート３８−１を通
つて該シリンダ２２−１の内側室へ供給されてい
ることは明らかである。同時に使用ずみブライン
は第１シリンダ２２−１の外側端部から、ポート
３６−１、弁４２、そして導管４４を通つて適切
なブラインたまりへポンプされる。該ピストン
は、該逆浸透装置１０から、導管１４と弁４２を
経て、ポート３６−２を通つて該第２シリンダの
外側端部に供給される使用ずみブラインにより駆
動される。該シリンダ２２−２の内側端部におけ
る新鮮ブラインは、ポート３８−２、弁４８、導
管５０、絞り弁５２、そして、導管１２を経て、
該逆浸透装置１０の入口へポンプされる。する
と、新鮮ブラインは高圧で、該主高圧ポンプ１８
と本発明のエネルギー回収装置の両者から該逆浸
透装置へ供給されることは明らかである。

第１図に示す如く、該ピストンが行程の最左端
リミツトへ到達すると、該トランスデユーサ５６
はピストン２４−１を検知し制御ユニツト６０へ
出力を供給し、それが今度はアクチユエータ５４
のソレノイドを励磁し、同時に該弁４２と４８を
第２の弁位置に動かす。その結果、シリンダへの
およびシリンダからの流体流れは逆にされ、それ
により該逆浸透装置１０からの使用ずみブライン
はシリンダ２２−１の外側端部に供給され、相互
接続されたピストンを右へ駆動し；かくして、該
シリンダ２２−１からの新鮮ブラインはポート３
８−１を経て、該逆浸透装置へポンプされ；新鮮
ブラインの源からの新鮮ブラインはポート３８−
２を経て、該シリンダ２２−２へ供給され、同シ
リンダを再チヤージ；そして使用ずみブラインは
シリンダ２２−２から３６−２を経て吐出され
る。ピストン２４−１がトランスデユーサ５８に
隣接するその端部位置に到達すると、該トランス
デユーサにより検知され、それは出力を制御ユニ
ツト６０に供給し、該制御ユニツトはついでアク
チユエータ５４中の他のソレノイドを励磁し、該
弁４２と４８を示されている第１の位置に戻し、
そしてエネルギー回収サイクルは繰返される。

ピストンの内側表面は、連結棒３２がそれに取
付いているため、外側表面より小さな有効表面積
を有していることは明らかである。そのような有
効面積差によつて、該シリンダから新鮮ブライン
は、該シリンダへ供給される使用ずみブラインに
よる駆動流体の圧力よりも大きい圧力で吐出され
る。すると、該ピストン表面積の差に関する圧力
増大が存在する。反対のシリンダから使用ずみブ
ラインを吐出するためのエネルギーは、主とし
て、シリンダを再チヤージする際、該シリンダに
供給される新鮮ブラインの低圧源によつて主とし
て、提供される。かかる構成により、該エネルギ
ー回収装置により該逆浸透装置に供給される該新
鮮ブラインの圧力を増大させるのに、如何なる追
加のポンプも必要としない。

さて次に第２図を参照すると、そこでは本発明
の変形が示されており、この場合は、該エネルギ
ー回収装置へ、また該エネルギー回収装置から新
鮮ブラインを導くのに使用するため、第２の４方
向切換弁４８の代りに、複数個の逆止弁が採用さ
れている。ここでは符号２０′−１および２０′−
２によつて示される該モーターポンプユニツト
は、第１図で示し、かつ上述した２０−１および
２０−２と同様の構成であろう。しかしながら説
明のため、該ユニツトは、それぞれ入口−出口ポ
ート３８−１と３８−２の代りに、別々の入口と
出口ポート、３８−１Ａと３１−１Ｂ、および、
３８−２Ａと３８−２Ｂを備えているシリンダ２
２′−１と２２′−２を有するものが示されてい
る。該ピストンと該シリンダの残部は第１図の構
成に示すものと同様である。導管４６からの新鮮
ブラインの源は、それぞれ逆止弁７０−１と７０
−２を経て入口ポート３８−１Ａと３８−２Ａへ
供給される。同様に逆止弁７２−１と７２−２は
それぞれ出口ポート３８−１Ｂと３８−２Ｂを導
管５０へ接続し、該導管５０は該逆浸透装置への
入口導管１２と連通する。第２図に示す如く該ピ
ストンの左方向への運動の際は、逆止弁７０−１
と７２−２は開かれており、逆止弁７０−２と７
２−１は閉じられていることは明らかである；該
ピストン運動と流体流れ方向は実線の矢印で示さ
れている。ピストン２４−１が行程の最左端のリ
ミツトへ到達し、トランスデユーサ５６により検
知されると、該制御ユニツト６０は該４方向切換
弁４２が他の状態（図示していない）に運動する
ため該アクチユエータ５４へ出力を提供する。さ
て第２図に示す如く、該ピストンが右へ移動する
と、逆止弁７０−２と７２−１は開かれ、そして
逆止弁７０−１と７２−２は閉じ、そして、該シ
リンダの内側への、また該シリンダの内側端部か
らの新鮮ブライン流体の流れの方向は逆にされ
る。トランスデユーサ５８は、ピストン行程の最
右端でピストン２４−２を検知し、該４方向切換
弁４２を図示の状態に戻す。

第２図の構成においては、該絞り弁５２は該回
収装置からの出口ラインの代りに、該逆浸透装置
からの出口導管１４中に設けられている。（明ら
かに、第１図に示す如く、ライン５０に設けるこ
ともできよう。）かゝる構成において、該エネル
ギー回収シリンダへ供給される該逆浸透装置から
の使用ずみブラインの圧力は、システム圧力制御
のため制御される。再び、容積変位型主ポンプ１
８の使用を仮定すると、圧力トランスデユーサ６
２によつて検知された入口導管１２における圧力
の増大は、システム圧力を減少させるため、弁作
動器６４をして該絞り弁５２がさらに開くように
させる。

さて第３図を参照すると、ここでは、単位脱塩
流出量を生産するための所要主ポンプ能力対回収
率すなわち淡水に対する該逆浸透装置へポンプさ
れたブラインの全量の比が示されている。上方の
曲線は、エネルギー回収が行なわれない在来の逆
浸透装置システムに対する所要ポンプ量を示す。
予備処理された海水から30％の回収率の運転にお
いては、12.58リツトル（3.33ガロン）のブライ
ンが生産された各3.78（１ガロン）淡水に対し
てポンプされなければならない。（曲線８０、Ａ
点参照。）前述せる如く、予備処理された海水に
対する約30％の回収率の運転は通常なものであ
る。

新鮮ブラインの一部をポンプする本発明の使用
によつて、主ポンプ１８は該逆浸透装置へはるか
に少量の新鮮ブラインをポンプすればよい。下方
の曲線は、新鮮ブラインの一部をポンプする本発
明のエネルギー回収システムを使用した場合にお
ける同じ情報を示している。該曲線８４はピスト
ンの内側表面がピストンの外側表面の有効面積の
85％であるピストンを備えるモーターポンプ手段
を使用した運転を示す。説明されている回収シス
テムにおいては、使用する連接棒３２の直経が、
ピストンの両側の面積比を確立する１つの要素で
あり、85％の面積比は容易に達成される。採用す
る面積比は該逆浸透装置中、および、該回収装置
そのものにおける損失を含む、該システムの水圧
損失に依存する。85％の面積比を仮定すると、30
％回収率（曲線８４のＢ点）で、供給される淡水
3.78リツトル（１ガロン）に対して、主ポンプ１
８によつて5.1リツトル（1.35ガロン）だけ供給
すればよい。全体としては依然として12.58リツ
トル（3.33ガロン）ポンプしなければならない
が、この全体の中、該エネルギー回収装置は7.48
リツトル（1.98ガロン）ポンプする。該システム
の運転のためのエネルギーコストは約60パーセン
ト減少される。明らかに、本発明のエネルギー回
収システムを利用するシステムにおいては、同様
のものゝ運転に対してより小さなポンプおよびエ
ンジンが採用されよう。

かような重大なポンプ、エンジンおよびポンプ
運転費と共に、該逆浸透装置の運転レベルを、予
備処理の必要性を減少させるために、より低い回
収率の運転に切換えることもできる。たとえば、
回収比0.2においては、必要とされる予備処理は
濾過だけである。（曲線８４のＣ点参照）。ポンピ
ング費も依然としてエネルギー回収なしの30％運
転レベルの半分以下となり、しかも濾過を除いて
は、予備処理費用を完全に排除する。低回収比に
おいては、追加の節約として、膜交換割合もまた
減少されるであろう。

本発明では、モーターポンプユニツト中のピス
トンシールリング２６−１および２６−２は比較
的低い圧力差の下にある。記載せる如く該モータ
ーポンプユニツトは圧力の増大をともなつて作動
し、そして該ピストンシールは、そのような圧力
の増大に耐えなければならず、そしてその圧力の
増大は該逆浸透装置１０を通る流れの圧力降下と
ほぼ同等にされる。たとえば4.22〜5.63Kg／cm²
（60〜80psi）程度の圧力に過ぎないものが代表的
なものである。勿論、より小さいピストン連接棒
のシール３４は、はるかに高い圧力に耐えなけれ
ばならない。説明された構成においては、単一の
内側端壁３０がシリンダ間に設けられ、１個のピ
ストン連接棒シールを必要とするだけである。直
径はより小さいので、シールの問題は大幅に減少
される。説明されている軸方向に整合されている
シリンダの使用はまた整合の問題を減少させ、か
くしてピストンの設計を容易にする。また流れに
よる仕事は直接ピストンにまたがつて伝達され、
ピストン連接棒における力によつてではないた
め、該連接棒は、主要な負荷担持要素ではない。
その寸法は、他の制限、すなわち、必要な圧力増
大によつて選択できる。該エネルギー回収装置は
該逆浸透装置の流量割合に直接関連する速度で作
動するので、１つの寸法の装置（あるいは、装置
の倍数）は逆浸透装置の広範な範囲に対して作動
する。本発明による該エネルギー回収装置は該主
新鮮ブラインポンプとは独立しているので、本発
明の既存逆浸透装置への適用は、実際的であり、
煩雑でなく、かつ、経済的である。既存の淡水製
造工場の能力は、同じ主ポンプを使用して、本エ
ネルギー回収装置を追加することにより容易に２
倍にすることができる。

本発明は特許出願の必要事項にしたがつて詳細
に述べたが、当業者に対しては各種の変更および
変形が暗示されよう。たとえば、本発明のエネル
ギー回収装置は、第１および第２図で示されてい
る２つのモーターポンプユニツトよりも多いであ
ろう。ピストンロツドがクランクの使用によつて
相互接続されている３乃至それ以上のモーターポ
ンプシリンダが採用されよう。ピストンのスター
ト位置は千鳥とされ、かくして、該エネルギー回
収装置によつて該逆浸透装置へより均一な割合で
新鮮ブラインを供給することができよう。特許請
求の範囲の記載で限定している通り、上記および
その他の変更および変形は本発明の精神と範囲内
にあることを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具現している新規なエネルギ
ー回収手段を含む逆浸透方式を示す図式図で、第
２図は第１図と同類のものであるが、若干変形し
たエネルギー回収手段を示す図式図で、そして、
第３図は代表的逆浸透方式のポンプ要求を示し、
かつ、本発明の新規なエネルギー回収手段を有す
るものと有しないものの運転特性を示すグラフで
ある。 １０……逆浸透装置、１２……新鮮ブライン入
口、１４……使用ずみブライン出口、１６……淡
水出口、１８……主ポンプ、２０−１，２０−２
……流体モーターポンプ、２２−１……第１閉鎖
シリンダ、２２−２……第２閉鎖シリンダ、２４
−１，２４−２……往復動可能ピストン、３０…
…内側端壁、３２……連接棒、４２，４８……４
方向切換弁、４６……導管、５２……絞り弁、５
４……アクチユエータ、５６，５８……トランス
デユーサ、６０……制御ユニツト、６２……圧力
トランスデユーサ、６４……アクチユエータ、７
０−１，７０−２，７２−１，７２−２……逆止
弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主ポンプ手段と、逆浸透装置からの使用ずみ
   ブラインを駆動流体としている複数個の相互接続
   されたモーターポンプ手段とを使用し、各モータ
   ーポンプ手段は閉鎖されているシリンダを備え、
   その中に往復的に移動できるピストンを有し、該
   ピストンによつて該シリンダはポンプ室とモータ
   室とに分けられ、各ピストンは異つた有効面積の
   相対向する表面を有し、圧力増大のため、より大
   きいピストン表面はモータ室内にあり、より小さ
   い表面はポンプ室内にあり、該ピストンは同時運
   動のため、相互接続させてなる、逆浸透装置に新
   鮮ブラインを供給する方法において、 ピストンのスタート位置からエンド位置へのピ
   ストン運動のため、該モータ室へ該逆浸透装置か
   ら逐次的に使用ずみブラインを、圧力非上昇型の
   手段を介して供給し、同時に、脱塩すべき第１の
   量の新鮮ブラインを該逆浸透装置の該入口へ該関
   連ポンプ室から圧力非上昇型の手段を介して逐次
   的にポンプ送給し、 ピストンのエンド位置からスタート位置へのピ
   ストンの戻り運動中、該ポンプ室へ新鮮ブライン
   を逐次的に供給し、一方、同時に該関連モータ室
   から使用ずみブラインを逐次的に排出し、そし
   て、 前記の主ポンプ手段を介して、脱塩すべき第２
   の量の新鮮ブラインを前記逆浸透装置に供給し、
   すなわち、逆浸透装置に供給すべき新鮮ブライン
   全量のうちの一部のみを、該主ポンプ手段を介し
   て供給することを特徴とする、逆浸透装置に新鮮
   ブラインを供給する方法。 ２ ポンプ室からの新鮮ブラインを該逆浸透装置
   の入口へ、絞り弁を通じてポンプ送給することに
   よりシステム圧力を制御し、該絞り弁の作動を該
   逆浸透装置の入口の圧力にしたがつて制御し、す
   なわち、該逆浸透装置の入口の圧力の上昇または
   低下にそれぞれ応じて前記絞り弁をさらに広く開
   口しあるいは該弁の開口を一層狭くするかまたは
   閉鎖して、該入口の圧力を低下または上昇させる
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 逆浸透装置からの使用ずみブラインをモータ
   ー室へ、絞り弁を通じて供給することによりシス
   テム圧力を制御し、該絞り弁の作動を、該逆浸透
   装置の入口の圧力にしたがつて制御し、すなわ
   ち、該逆浸透装置の入口の圧力の上昇または低下
   にそれぞれ応じて前記絞り弁をさらに広く開口し
   あるいは該弁の開口を一層狭くするかまたは閉鎖
   して、該入口の圧力を低下または上昇させる特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 新鮮ブラインがポンプ送給される入口と、淡
   水が排出される淡水出口と、該入口における該新
   鮮ブラインの圧力より低い圧力で使用ずみブライ
   ンが排出される使用ずみブライン出口と、新鮮ブ
   ラインの供給源と、該新鮮ブラインの入口へ該新
   鮮ブライン供給源からブラインを供給するための
   主ポンプ手段とを備えてなる該逆浸透装置に、追
   加の新鮮ブラインをポンプ送給するにあたり、 複数個のモーターポンプユニツトを備え、該各
   ユニツトは閉鎖されたシリンダとその中で往復的
   に移動可能であるピストンを備え、 各ピストンは異つた有効面積を有する相対向す
   る内側および外側表面を有し、外側表面の有効面
   積は内側表面の有効面積より大であり、各ピスト
   ンの該外側表面と関連シリンダの該外側閉鎖端部
   によつてモータ室が形成され、そして、各ピスト
   ンの該内側表面と関連シリンダの該内側閉鎖端部
   によつてポンプ室が形成されており、 該ピストンの同時往復運動のために、該ピスト
   ンの該内側表面を相互接続するための手段が設け
   られており、 関連シリンダの該内側閉鎖端部に向けてピスト
   ン運動を逐次的に行うように、該逆浸透装置の使
   用ずみブライン出口から、使用ずみブラインを圧
   力非上昇型の手段を介して、該モータ室へ逐次的
   に供給するためと、そして、同時に、該モーター
   ポンプユニツトを逐次的にポンプ作動させるよう
   に、該ポンプ室から逐次的に、新鮮ブラインを、
   圧力非上昇型の手段を介して該逆浸透装置の新鮮
   ブライン入口にポンプ送給するための手段とを備
   え、前記ポンプ室から該逆浸透装置の新鮮ブライ
   ン入口に供給される新鮮ブラインは、前記の主ポ
   ンプ手段を介して前記新鮮ブライン入口に供給さ
   れる新鮮ブラインとは別のものであり、 関連シリンダの外側閉鎖端部に向けてピストン
   運動する間、前記新鮮ブライン供給源からの新鮮
   ブラインを該ポンプ室に逐次的に供給するため
   と、そして、同時に該モータ室から使用ずみブラ
   インを逐次的に排出するための手段とを備えてい
   ることを特徴とする、逆浸透装置に新鮮ブライン
   を供給する装置。 ５ 前記逆浸透装置から前記モータ室に供給され
   る使用ずみブラインの圧力および容積に比較し
   て、それよりも一層高い圧力において一層小さい
   容積の新鮮ブラインを前記モータ室から圧力非上
   昇型の手段を介して該逆浸透装置の新鮮ブライン
   入口にポンプ送給する特許請求の範囲第４項記載
   の逆浸透装置に新鮮ブラインを供給する装置。 ６ 軸方向に整合されたシリンダを備えている一
   対の該モーターポンプユニツトが設けられてお
   り、そして、該ピストンの内側表面を相互接続す
   るための該手段はピストン連接棒よりなる特許請
   求の範囲第４項に記載の逆浸透装置に新鮮ブライ
   ンを供給する装置。 ７ 該シリンダは単一の内側端部壁を備えてお
   り、該内側端部壁を通つて、該ピストン連接棒
   が、該壁と流体密封で滑動係合して延在する特許
   請求の範囲第６項に記載の逆浸透装置に新鮮ブラ
   インを供給する装置。 ８ 前記逆浸透装置に供給される新鮮ブラインの
   少なくとも半分が、エネルギー回収可能第２ポン
   プ装置を介して供給され、残部は前記主ポンプ手
   段を介して供給される特許請求の範囲第４項に記
   載の逆浸透装置に新鮮ブラインを供給する装置。 ９ 第１の４方向切換弁を備え、該弁は、前記逆
   浸透装置からの使用ずみブラインの導管を、前記
   の第１および第２シリンダの前記第１ポート手段
   に接続し、さらにまた、使用ずみブラインを前記
   第１ポート手段から排出させるために使用される
   ものである特許請求の範囲第８項に記載の逆浸透
   装置に新鮮ブラインを供給する装置。 １０ 第２の４方向切換弁を備え、該弁は、前記
   の新鮮ブライン供給源からの新鮮ブラインを、前
   記の第１および第２シリンダに、その前記第２ポ
   ート手段を通じて供給し、さらにまた、ポンプ送
   給された新鮮ブラインを前記第２ポート手段から
   排出させるために使用されるものである特許請求
   の範囲第９項に記載の逆浸透装置に新鮮ブライン
   を供給する装置。 １１ 逆止弁を備え、該弁は、前記の新鮮ブライ
   ンを供給源からの新鮮ブラインを、前記の第２ポ
   ート手段を経て供給し、さらにまた、ポンプ送給
   された新鮮ブラインを前記第２ポート手段から排
   出するために使用されるものである特許請求の範
   囲第９項に記載の逆浸透装置に新鮮ブラインを供
   給する装置。 １２ 新鮮ブラインがポンプ送給される入口と、
   淡水が排出される淡水出口と、該入口における該
   新鮮ブラインの圧力より低い圧力で使用ずみブラ
   インが排出される使用ずみブライン出口と、新鮮
   ブラインの供給源と、該新鮮ブラインの入口へ該
   新鮮ブライン供給源からブラインを供給するため
   の主ポンプ手段とを備えてなる逆浸透装置に、新
   鮮ブラインを供給するにあたり、 第１および第２の閉鎖シリンダとを有し、 それぞれ該第１および第２シリンダ中で往復的
   に移動可能である第１および第２ピストンを備
   え、各ピストンは相対向する第１および第２表面
   を有し、その第１表面は第２表面より大きく、 ピストンの同時運動のため、該ピストンの第２
   表面を相互接続する手段を備えており、 各シリンダは関連ピストンの該第１表面に隣接
   する作動流体すなわち、前記逆浸透装置からの使
   用ずみブラインの流入および流出のための第１の
   入口−出口ポート手段を有し、そして、関連ピス
   トンの第２表面に隣接する流体、すなわち前記新
   鮮ブライン供給源からの新鮮ブラインの流入およ
   び流出のための第２の入口−出口ポート手段を有
   し、 使用ずみブラインを前記逆浸透装置から前記第
   １のポート手段に移送するための圧力非上昇型の
   手段を備え、 各ピストンは関連シリンダの該第１のポート手
   段に隣接するスタート位置と該第２のポート手段
   に隣接するエンド位置との間を移動可能であり、
   該第１ピストンがそのスタート位置にあるとき、
   該第２ピストンはそのエンド位置にあり、そし
   て、前記逆浸透装置からの使用ずみブラインが該
   第１のポート手段を経て該第１シリンダへ流され
   ると、該第１ピストンはそのエンド位置へ移動
   し、そして該第２ピストンは該相互接続手段によ
   つて、そのスタート位置へ移動し、また、そのよ
   うな運動は、該逆浸透装置からの使用ずみブライ
   ンを該第２シリンダに、その該第１のポート手段
   を経て流した際逆転し、 該第１ピストンがそのスタート位置からそのエ
   ンド位置へ移動した際、前記新鮮ブライン供給源
   からの新鮮ブラインを該第２シリンダに、その該
   第２のポート手段を経て、ポンプ送給し、およ
   び、同時に、該第１シリンダの該第２のポート手
   段を経て、該第１シリンダから新鮮ブラインを排
   出し、そして、該第２ピストンがそのスタート位
   置からそのエンド位置へ移動した際、前記新鮮ブ
   ライン供給源からの新鮮ブラインを、該第１シリ
   ンダに、その該第２のポート手段を経てポンプ送
   給し、および、同時に、ポンプ送給された新鮮ブ
   ラインを該第２シリンダの該第２のポート手段を
   経て、該第２シリンダから排出する手段を備え、 前記主ポンプ手段は、前記逆浸透装置に供給さ
   れる新鮮ブライン全量のうちの一部のみの送給の
   ために使用されるものであり、 前記のエネルギー回収可能第２ポンプ装置およ
   び前記の主ポンプ手段の両者から新鮮ブラインを
   前記逆浸透装置に供給するために、前記の第１お
   よび第２シリンダから前記逆浸透装置の前記入口
   に新鮮ブラインをポンプ送給するのに使用される
   圧力非上昇型の管路接続手段を有する特許請求の
   範囲第４項記載の逆浸透装置に新鮮ブラインを供
   給する装置。 １３ 前記逆浸透装置から前記シリンダに供給さ
   れる使用ずみブラインの圧力および容積に比較し
   て、それよりも一層高い圧力において一層小さい
   容積の新鮮ブラインを前記シリンダからポンプ供
   給する特許請求の範囲第１２項記載の逆浸透装置
   に新鮮ブラインを供給する装置。 １４ 前記逆浸透装置に供給される新鮮ブライン
   の少なくとも半分が、エネルギー回収可能第２ポ
   ンプ装置を介して供給され、残部は前記主ポンプ
   手段を介して供給される特許請求の範囲第１２項
   に記載の逆浸透装置に新鮮ブラインを供給する装
   置。 １５ 新鮮ブラインがポンプ送給される入口と、
   淡水が排出される淡水出口と、該入口における該
   新鮮ブラインの圧力より低い圧力で使用ずみブラ
   インが排出される使用ずみブライン出口と、新鮮
   ブラインの供給源と、該新鮮ブラインの入口へ該
   新鮮ブライン供給源から新鮮ブラインを供給する
   ための、主ポンプ手段とを備えてなる逆浸透装置
   に、新鮮ブラインをポンプ送給するにあたり、 新鮮ブラインの一部は、該主ポンプ手段を介さ
   ずに前記エネルギー回収可能第２ポンプ装置を介
   して該逆浸透装置に送給し、 相対向する閉鎖された内側およひ外側端部を有
   する第１および第２の、軸方向に整合されたシリ
   ンダを設け、 それぞれ該第１および第２シリンダ中で軸方向
   に移動できる第１および第２ピストンを設け、各
   ピストンは相対向する内側および外側表面を備
   え、 該ピストンが同時運動するよう、該ピストンの
   内側表面を相互接続するための手段を備え、該ピ
   ストンの外側表面の有効面積はその内側表面の有
   効面積よりも大きくされており、 第１および第２の状態間を移動できる第１の弁
   を備えている圧力非上昇型の手段を設け、該第１
   の弁の該第１の状態においては、該相互接続され
   たピストンを一方向に駆動するため、該逆浸透装
   置からの使用ずみブラインを該第１シリンダの外
   側端部へ指向させ、一方、該第２シリンダの外側
   端部からの使用ずみブラインをベントし、そし
   て、該第１の弁の該第２の状態においては、該相
   互接続されたピストンを反対方向に駆動するた
   め、該逆浸透装置からの使用ずみブラインを該第
   ２シリンダの外側端部へ指向させ、一方、該第１
   シリンダの外側端部から使用ずみブラインをベン
   トし、 第２の弁を備える手段を設け、該ピストンの該
   一方向の運動中、該第２シリンダの内側端部へ新
   鮮ブライン供給源からの新鮮ブラインを指向さ
   せ、一方、該第１シリンダの内側端部中に含まれ
   ている新鮮ブラインを該逆浸透装置の該新鮮ブラ
   イン入口へ指向させ、そして、該ピストンの該反
   対方向の運動中、新鮮ブライン供給源からの新鮮
   ブラインを該第１シリンダの内側端部へ指向さ
   せ、一方、該第２シリンダの内側端部中に含まれ
   ている新鮮ブラインを該逆浸透装置の該新鮮ブラ
   イン入口へ指向させ、 前記の第１および第２シリンダの内側端部から
   前記逆浸透装置の新鮮ブライン入口に供給される
   新鮮ブラインは、前記の主ポンプ手段から前記逆
   浸透装置の新鮮ブライン入口に供給される新鮮ブ
   ラインに加えられ、 前記の第１および第２シリンダの内側端部から
   の新鮮ブラインは、圧力非上昇型の手段を介して
   前記逆浸透装置の新鮮ブライン入口に供給される
   ように構成した特許請求の範囲第４項に記載の逆
   浸透装置に新鮮ブラインを供給する装置。 １６ 該第１の弁は該相互接続されているピスト
   ンの両エンド位置において、該第１および第２の
   状態間を移動できる第１の４方向切換弁よりなる
   特許請求の範囲第１５項に記載の逆浸透装置に新
   鮮ブラインを供給する装置。 １７ 該第２の弁は、該第１の４方向切換弁と同
   時に弁の第１および第２の状態間を移動できる第
   ２の４方向切換弁よりなる特許請求の範囲第１６
   項に記載の逆浸透装置に新鮮ブラインを供給する
   装置。 １８ 該第２の弁は複数個の逆止弁よりなる特許
   請求の範囲第１６項に記載の逆浸透装置に新鮮ブ
   ラインを供給する装置。 １９ 該逆浸透装置の使用ずみブライン出口と、
   新鮮ブラインを前記第１および第２シリンダから
   該逆浸透装置の新鮮ブライン入口に送給する手段
   とのうちの少なくとも１つに絞り弁を備えてお
   り、該逆浸透装置のシステム圧力を制御している
   ことを包含する特許請求の範囲第１５項に記載の
   逆浸透装置に新鮮ブラインを供給する装置。 ２０ 該絞り弁の作動を自動的に制御するため、
   該逆浸透装置の入口において新鮮ブラインの圧力
   に応答する手段を備えており、該絞り弁の閉鎖ま
   たは開放に伴つて、該逆浸透装置入口における新
   鮮ブラインの圧力が上昇または低下するように構
   成した特許請求の範囲第１９項に記載の逆浸透装
   置に新鮮ブラインを供給する装置。