[0032]图1是表示以往的海水淡化系统的概略结构的示意图。
[0033]图2是表示以往的其他海水淡化系统的概略结构的示意图。
[0034]图3是本发明的海水淡化系统的第I实施例的示意图。
[0035]图4是表示图3所示的本发明的海水淡化系统中的用于控制对高压栗进行驱动的电源的驱动电源控制装置的电路图。
[0036]图5是图4所示的驱动电源控制装置的动作说明图。
[0037]图6是与高压栗的各种栗转速相对应地示出的流量/扬程线图。
[0038]图7是高压栗的栗转速/扬程线图。
[0039]图8的(A)及(B)是说明在对高压栗的栗转速按每固定时间进行了固定增加的情况下时间/扬程线图如何变化的图。
[0040]图9的(A)是表示启动时由图3所示的驱动电源控制装置供给的电源电压的曲线图，图9的(B)及(C)是分别表示供给图9的(A)所示的电压的情况下的高压栗的转速及扬程的曲线图。
[0041]图10的(A)是表示停止时由图3所示的驱动电源控制装置供给的电源电压的曲线图，图10的(B)及(C)是分别表示供给图10的(A)所示的电压的情况下的高压栗的转速及扬程的图。
[0042]图11是本发明的海水淡化系统的第2实施例的示意图。
[0043]图12是本发明的海水淡化系统的第3实施例的示意图。
[0044]图13是本发明的海水淡化系统的第4实施例的示意图。
[0045]图14是本发明的海水淡化系统的第5实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0046]以下参照图3?图14来说明本发明的海水淡化系统及该系统所包含的装置的实施方式。此外，在图1?图14中，对相同或相当的结构要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0047]图3是表示本发明的海水淡化系统的第I实施例的示意图。该海水淡化系统与图1所示的现有例的系统对比，在使电动机3、即对向反渗透膜分离装置5供给高压海水的高压栗4进行旋转驱动的电动机3运转的驱动电源控制装置300的结构不同的方面上，与图1所示的以往例的海水淡化系统不同。本发明的驱动电源控制装置300由减电压启动器12、开闭器13及控制它们的控制器30(图4)构成，并经由该驱动电源控制装置300将电源100的电力施加到电动机3上。此外，如后述那样，由于在停止电动机3时也使用减电压启动器12，所以减电压启动器12是具有在电动机3起动时及停止时进行电压调整的功能的启动/停止电压调整器。
[0048]减电压启动器12是将交流电源100侧作为一次侧、将减电压启动器向电动机3的输出侧作为二次侧、并通过使二次侧的交流输出电压遵照设定的特性曲线(pattern)上升或下降来平缓地启动或停止与二次侧连接的电动机3的装置。交流电源100被设定为与电动机3的额定电压相等。
[0049]参照图4及图5来更详细地说明本发明的驱动电源控制装置300的结构及动作。如图4所示，在驱动电源控制装置300中，来自交流电源100的三相电源线与减电压启动器12的一次侧连接，减电压启动器12的二次侧与电动机3连接。减电压启动器12在一次侧与二次侧之间具有三个将一对晶闸管14反向并联的并联电路，经由该三个并联电路将交流电源100的三相电源线和电动机3侧的三相电源线连接。晶闸管14的栅极Gl?G6与内部的栅极驱动器15连接。从栅极驱动器15向晶闸管14的触发脉冲的供给及开闭器13的开闭由控制器30控制。开闭器13在电动机3的起动期间及停止期间与非驱动期间同样地为关闭状态。
[0050]例如，在图5所示的定时，通过从栅极驱动器15向栅极Gl?G6施加触发脉冲而使晶闸管14导通(turn on)，正弦波状的线输入电压(电源电压)作为以斜线示出的锯齿状波而被输出到二次侧。并且，通过控制向栅极Gl?G6的触发脉冲的相位，来进行控制从零到最大电压(来自一次侧的供给电压)的交流输出电压的相位角控制。由此，能够使从减电压启动器12输出的交流电压连续地或阶段性地增加或者减少，从而能够通过平缓地增加、减少交流电压来平缓地启动、停止与二次侧连接的负载机器、即电动机3。
[0051]减电压启动器12的电压上升特性曲线及下降特性曲线被输入设定在控制减电压启动器12的动作的控制器30中，并以成为该设定的上升特性曲线及下降特性曲线的方式将触发晶闸管14的栅极的触发脉冲的施加定时预先设定在控制器30中。在该设定的定时，控制器30向栅极驱动器15发送指令，栅极驱动器15在该定时对晶闸管14施加触发脉冲。由此，得到电压的规定上升特性曲线及下降特性曲线。
[0052]在向电动机3的电源接通时，通过减电压启动器12的上述的功能，逐渐地增大二次侧的交流输出电压，并且，在二次侧的电压与一次侧的电压相等之前经由减电压启动器12向二次侧供给电力。并且，当二次侧的交流输出电压与来自一次侧的供给电压相等时(即变为最大电压时)，由于其是通过控制器30控制栅极驱动器15而在零交差点(zero crossoverpoint)向晶闸管14供给触发脉冲来实现的，所以控制器30以在该时点使开闭器13为打开状态并且停止之后的触发脉冲的产生的方式控制栅极驱动器15的驱动。由此，将经由减电压启动器12的电力供给停止并且经由开闭器13将来自交流电源100的交流电压直接供给到电动机3。根据需要，控制器30也可以监视减电压启动器12的二次侧的电压并据此来控制开闭器13。
[0053]相反地，在停止电动机3的运转的情况下，控制器30检测该停止情况，以使开闭器13成为关闭状态并且通过减电压启动器12使二次侧的电压逐渐地降低而最终使二次侧电压为零的方式进行控制。
[0054]此外，在图1所示的以往例的海水淡化系统中，虽然通过使用了变频器200的电源频率变换来使高压栗运转，但在高压栗通常运转时由于变频器内的频率变换电路始终动作，所以存在内置于变频器的电子部件消耗而导致部件寿命短的问题。在本发明中，由于减电压启动器12仅在启动/停止时动作，且在高压栗4稳定运转时，不经由减电压启动器12而是经由开闭器13来供给电力，所以能够减少电子部件的负担而实现长寿命化。
[0055]然而，对于能够在减电压启动器12设定的启动时间有限制，且是由构成该减电压启动器的电子部件(晶闸管14)的容量限制的[条件I]。例如，通常能够设定的启动时间的范围为O秒?90秒左右，再长也只到100秒左右为止，需要在这样的范围内设定启动时间。
[0056]另一方面，具有栗的扬程(压力)H与栗转速N的平方成正比地上升的条件[条件2]，并具有反渗透膜的压力的上升斜率的上限按每个膜而设定的条件[条件3]。
[0057]因此，在通过高压栗使海水成为高压并供给到反渗透膜分离装置5来进行脱盐的海水淡化系统中，存在作为高压栗4的起动条件必须满足上述的三个条件而动作的这一固有技术课题。
[0058]以下更详细地说明条件2及条件3。
[0059]图6是表示高压栗4的轴的每个转速即栗转速__、附、吧、似)下的流量以横轴)与扬程(压力)H(纵轴)之间的关系的特性曲线。此外，在高压栗4的轴与电动机3的轴直接连接的情况下，栗转速N与电动机3的转速相等。在图6中，栗转速NO是额定转速，且N0>N1>N2>N3o
[0060]在稳定运转时，以额定转速NO运转，在图6的曲线图上的运转点S处，高压栗4以流量QO、扬程HO运转。各转速下的流量Q及扬程H相对于额定转速NO时的QO、HO而有如下的关系成立，流量Q与栗转速成正比，扬程H与栗转速的平方成正比。
[0061 ] Q = Q0(N/N0) (I)
[0062]H=H0(N/N0)2 (2)
[0063]图7是将横轴设为栗转速N、将纵轴设为扬程H的特性图，S卩，是式(2)的曲线图。此时的流量Q由图6所示的特性曲线来确定。从图7及式(2)可以明确，当以固定的上升率提高转速N时，扬程(压力)H与栗转速N的平方成正比地上升[条件2]。
[0064]接着，说明作为条件3的反渗透膜分离装置5使用的反渗透膜(R0膜)的性质上的对膜的压力条件的限制。如已经在【背景技术】中言及的那样，由于因高压栗的启动/停止而引起的海水的急剧的压力变动和流量变动会包含反渗透膜的性能和寿命在内对反渗透膜造成不良影响，所以必须对反渗透膜逐渐地施加压力。作为具体的例子，在某反渗透膜中具有如下限制:必须使每单位时间的压力的上升率为每I秒0.7bar (约0.07Mpa、水头7m)以下、即每单位时间的压力的上升斜率为0.7bar/s以下，上升斜率的限制按每个膜来设定。
[0065]S卩，为了通过高压栗4使海水的压力从大气压上升至反渗透膜稳定动作的70bar(大约7Mpa、水头700m)左右，假设对膜的压力上升率具有0.7bar/s以下的限制，则需要花费100秒以上的时间来缓慢地将高压栗起动至运转点的压力(扬程)。
[0066]但是，满足所有的条