流量調節装置
【課題】 開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転すること。
【解決手段】 複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して開閉弁９Ａ〜９Ｃを異なる開閉パターンに制御する流量調節装置であって、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ〜９Ｃを特定する異常特定制御と、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ〜９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ〜９Ｃを制御するバックアップ制御とを行う。
【解決手段】 複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して開閉弁９Ａ〜９Ｃを異なる開閉パターンに制御する流量調節装置であって、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ〜９Ｃを特定する異常特定制御と、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ〜９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ〜９Ｃを制御するバックアップ制御とを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁を並列に接続した流路調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路に並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置は、特許文献１や特許文献２などで知られている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２のような流量調節装置では、設定流量を変更すべく開閉パターンを変更すると、開閉弁に開閉異常，すなわち、開信号を与えても開かない、または閉信号を与えても閉じないという異常を生ずることがある。また、設定流量を変更しない場合でも開閉弁に開閉異常を生ずることがある。
【０００４】
開閉異常が生ずると、正常時の設定流量（目標の設定流量）と異なる流量で装置が運転されてしまうという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６７７４４号公報
【特許文献２】特開平１−１８９７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の解決しようとする主課題は、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することである。また、副課題は、装置の運転中に異常が生じた開閉弁を簡易に特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置であって、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記開閉弁の異常発生時に正常時の設定流量（または設定関連指標）に近い流量（または関連指標）で運転することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、前記各開閉弁に異常検出センサを設けることなく、前記検出流量（または検出関連指標）に基づき、装置の運転中に異常が生じた前記開閉弁を特定することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明よれば、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例１を備えた濾過システムの概略構成を説明する説明図である。
【図２】同実施例１を備えた濾過システムの制御手順を説明するフローチャート図である。
【図３】同実施例１を備えた濾過システムの回収率と開閉弁の開閉パターンとの関係を説明する図表である。
【図４】同実施例１を備えた濾過システムの回収率変更，すなわち開閉弁の開閉パターンの変更（変更パターンNO.１〜６）によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【図５】同実施例１を備えた濾過システムの回収率変更，すなわち開閉弁の開閉パターンの変更（変更パターンNO.7〜１２）によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【図６】同実施例１を備えた濾過システムの他の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図７】同実施例１を備えた濾過システムの回収率７０％時に生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明の流量調節装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインの排水量を調節する濾過システムに好適に実施される。
【００１４】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態に係る流量調節装置は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備えている。
【００１５】
この発明の実施の形態の特徴部分は、前記制御器が、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御する構成にある。
【００１６】
ここで、前記開閉異常は、設定流量の変更時に生ずる場合（前者）と、設定流量を変更しない一定流量制御時に生ずる場合（後者）がある。前記正常持の開閉パターンとは、前者の場合は、設定流量変更後の開閉パターンであり、後者の場合は、開閉異常が生ずる前の開閉パターンを意味する。
【００１７】
また、「前記流路の流量を直接的または間接的に検出する」とは、前記流路の流量が他の流路の流量から間接的に演算できる場合、他の流路の流量を検出することを意味する。例えば、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインの流量をこの実施の形態の流量調節装置で制御する場合、前記排水ラインに設けた流量計で検出するのが「直接的に検出」である。また、前記排水ラインの流量は、前記被処理水ラインの流量と前記処理水ラインの流量とで求めることができるので、前記被処理水ラインに設けた流量計と前記処理水ラインに設けた流量計とで検出するのを「間接的に検出する」と称する。
【００１８】
また、「流量の関連指標」とは流量ではなくこの流量に関連して、この流量から導き出せる数値を意味し、関連数値と称することができる。例えば、前記濾過システムでは、前記排水ラインの流量の関連指標は、回収率である。回収率とは、前記濾過膜部からの透過水量（前記処理水ラインの流量）と系外への排水量（前記排水ラインの流量）との和に対する透過水量の割合で定義される。
【００１９】
前記各開閉弁は、特定の構成のものに限定されないが、互いの通水抵抗が異なるように構成される。前記各開閉弁の通水抵抗を異ならせるのは、前記各開閉弁の弁座の口径を異ならせることで実現することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、特開２００６−２９２０３５号公報に記載のように、開閉弁と定流量弁機構との組合せにより実現することができる。具体的には、各開閉弁は同じ開閉弁として各開閉弁の上流側または下流側に互いに通水抵抗の異なるオリフィスなどの定流量弁機構を設けることによって通水抵抗を異ならせている。そして、前記開閉弁の異なる開閉パターンにおける流量が、互いに異なることが必要である。
【００２０】
前記の「バックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターン」は、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受ける。よって、この選択可能な開閉パターンの中から、正常時の設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンを選択することになる。
【００２１】
また、「設定流量（または設定関連指標）に近い」は、設定流量より大きい場合と、小さい場合が含まれる。「設定流量（または設定関連指標）に近い」という条件以外に何らかの条件があれば、設定流量（または設定関連指標）より大きい範囲で近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）が選択される場合と、設定流量より小さい範囲で近い設定流量が選択される場合とが考えられる。前記何らかの条件は、たとえば、前記濾過システムにおいて、設定関連指標を設定回収率とした場合、設定回収率が小さい範囲とするという条件である。正常時の設定流量は、目標設定流量と称することができ、正常時の設定関連指標は、目標設定関連指標と称することができる。
【００２２】
この実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じたとき、前記開閉弁の開閉異常を前提として、前記設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）にて流量を制御することができる。
【００２３】
この実施の形態においては、好ましくは、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更などによって生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブル（開閉異
常パターンテーブル）に基づき、前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順である。
【００２４】
この好ましい実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じると、前記開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁を容易に特定することができる。
【００２５】
なお、開閉異常が生じている開閉弁を特定する開閉異常特定手段としては、各開閉弁の開閉異常を検出するセンサを設けて、開閉異常の開閉弁を特定するものが考えられる。しかしながら、この開閉異常特定手段では、装置構成が複雑となるとともに、開閉弁のコストが高くなる。これに対して、この好ましい実施の形態によれば、開閉異常の開閉弁を特定するために、前記各開閉弁に開閉異常検出センサを設けないので、装置構成を簡素化できる。
【００２６】
以上の実施の形態の流量調節装置は、前述のように、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインに設けることができる。
【００２７】
この膜濾過システムの流量調節装置は、好ましくは、前記排水ラインに設けた流量計を第一流量計とし、前記被処理水ラインまたは処理水ラインに第二流量計を設け、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する前記排水ラインの設定流量（または設定回収率）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うように構成する。
【００２８】
この濾過システムにおいては、設定回収率の変更は、被処理水または処理水の温度や前記濾過膜部の上流に設けた軟水装置から硬度が洩れたときなどに行うことができる。被処理水または処理水の温度による設定回収率の変更は、異なる温度帯ごとに、温度が高くなるに連れて、設定回収率を大きくするように構成できる。硬度洩れによる設定回収率の変更は、硬度洩れが発生すると、それまでの設定回収率から低い設定回収率へ変更するように構成できる。また、設定回収率の変更は、特許文献１に記載のように、前記濾過膜部からの処理水水質が目標水質になるように、または目標水質に近づくように、前記排水ラインの排水流量を調節する（電気伝導度が高くなるほど、排水流量を段階的に増やす）ことで行うことができる。
【００２９】
また、この濾過システムにおける「排水ラインの設定流量（または設定回収率）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）の開閉パターン」は、好ましくは、前記濾過部の詰まりを防止する観点から設定流量が多い（設定回収率が小さい）範囲でバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）を選択する。しかしながら、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受けることにより、回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で選択するように構成することができる。
【００３０】
さらに、好ましくは、前記異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更する場合および前記開閉パターンを変更しない場合に、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記第一流量計の検出流量（または前記第一
流量計および前記第二流量計の検出流量）に基づき演算される回収率との対応テーブル（開閉異常パターンテーブル）に基づき、前記開閉パターンを変更した際の前記第一流量計の検出流量（または前記第一流量計および前記第二流量計の検出流量）に基づき演算される回収率から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定するように構成する。
【実施例１】
【００３１】
ついで、この発明の流量調節装置１の実施例１を備えた濾過システム２を図面に従い説明する。図１は、この発明の実施例１を備えた濾過システム２の概略構成を説明する説明図である。図２は、同実施例１を備えた濾過システム２の制御手順（回収率変更制御時）を説明するフローチャート図である。図３は、同実施例１を備えた濾過システム２の回収率と開閉弁の開閉パターンとの関係を説明する図表である。図４および図５は、同実施例１を備えた濾過システム２の開閉弁の開閉パターンの変更によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表であり、図６は、同実施例１を備えた濾過システムの他の制御手順（回収率一定制御時）を説明するフローチャート図であり、図７は、同実施例１を備えた濾過システム２の回収率７０％時に生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【００３２】
（実施例１を備えた濾過システムの構成）
以下、この発明の実施例１の流量調節装置１を備えた濾過システム２について図面に基づき詳細に説明する。
【００３３】
図１において、濾過システム２は、給水中の不純物を除去する濾過膜部３と、濾過膜部３へ被処理水を供給する被処理水ライン４と、濾過膜部３を透過した処理水を使用機器（図示省略）へ供給する処理水ライン５と、濾過膜部３からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ライン６と、濃縮水の残部を濾過膜部３の上流側へ還流させる還流ライン７と、排水ライン６に設けた流量調節装置１と、流量調節装置１などを制御する制御器８を主要部として備える。
【００３４】
濾過膜部３は、濾過膜により、被処理水ライン４の被処理水中に含まれる不純物を濾過するものである。濾過膜としては、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノ濾過膜（ＮＦ膜）などとすることができる。
【００３５】
流量調節装置１は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の第一開閉弁９Ａ，第二開閉弁９Ｂ，第三開閉弁９Ｃと、複数の異なる設定回収率％に対応して開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを異なる開閉パターンに制御する制御器８とを含んで構成されている。なお、この実施例１では、各開閉弁９Ａ〜９Ｃの下流側に互いに通水抵抗の異なる定流量弁機構（図示省略）を設けることによって通水抵抗を異ならせている。
【００３６】
流量調節装置１による設定回収率と開閉パターンの関係を示す設定回収率テーブルを図３に示す。設定回収率が決まれば、図３から開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉パターンが決まる。この実施例１の回収率は、５０％から８０％まで、５％毎に段階的に調節することができるようになっている。なお、図３において、「○」と「×」は、「開」と「閉」を分かりやすくするために、「開」に「○」を、「閉」に「×」を付したもので、特別な意味は無い。
【００３７】
そして、排水ライン６に第一流量計１０を、処理水ライン５に第二流量計１１を、被処理水ライン４に給水ポンプ１２および温度センサ１３をそれぞれ設けている。給水ポンプ１２は、濾過膜部３へ被処理水を供給するためのものである。
【００３８】
制御器８は、第一流量計１０，第二流量計１１，温度センサ１２などからの信号を入力して、予め記憶した制御手順により、流量調節装置１，給水ポンプ１２，どの開閉弁に開閉異常を生じているのかを表示する表示器１４などを制御する。制御手順には、回収率変更手順と、異常特定制御手順と、バックアップ制御手順とが含まれる。
【００３９】
回収率変更手順は、設定回収率の変更を行う手順である。設定回収率の変更は、温度センサ１３による検出温度と設定回収率とを対応させた回収率変更テーブル（図示省略）を記憶しておき、温度センサ１３の検出値に対応する設定回収率を回収率変更テーブルから求めることで行われる。回収率変更テーブルの一例として、温度センサ１３による検出温度を１５℃から３５℃の範囲で複数の温度帯に設定し、各温度帯毎に設定回収率を、検出温度が上昇するにつれて設定回収率が大きい値となるように設定したものとする。
【００４０】
異常特定制御手順は、どの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに開閉異常が生じているかを特定する手順である。具体的には、異常特定制御手順は、設定回収率変更の場合には、設定回収率の変更（開閉弁の開閉パターンの変更）によって生ずる可能性のある開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図４および図５)に基づき、開閉パターンを変更した際の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。
【００４１】
また、設定回収率一定制御の場合には、生ずる可能性のある開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図７にその一部を示す)に基づき、開閉異常発生時の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。なお、検出回収率は、第一流量計１０の検出流量Ｒ１および第二流量計１１の検出流量Ｒ２に基づき、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）で演算される。
【００４２】
まず、設定回収率変更時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率の変更パターンは、この実施例１では、図４に示すNO.１〜NO.６の６パターンと図５に示すNO.７〜NO.１２の６パターンとの合計１２パターンが存在する。そして、各設定回収率の変更パターンにおける開閉異常パターンは、開閉パターンの変更に伴い、一つの開閉弁でのみ開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.１，２のパターンのように１種類の開閉異常パターンが存在する。また、二つの開閉弁で開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.３〜６，９〜１２のパターンのように３種類の開閉異常パターン（異常１〜異常３）が存在する。また、三つの開閉弁で開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.７，８のパターンのように７種類の開閉異常パターン（異常１〜異常７）が存在する。なお、図４および図５において、「開のまま」は、開から閉への信号が与えられたにもかかわらす、閉に変化しなかった開異常を意味し、「閉のまま」は、閉から開への信号が与えられたにもかかわらず、開に変化しなかった閉異常を意味している。また、「−」は、正常な開閉が行われたことを意味している。
【００４３】
つぎに、設定回収率一定制御時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率％は、図３に示すように、５０〜８０の７パターンが存在する。そして、各設定回収率における開閉異常パターンは、一つの開閉弁でのみ開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、３種類の開閉異常パターン（異常１〜異常３）が存在し、二つの開閉弁で開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、３種類の開閉異常パターン（異常４〜異常６）が存在し、三つの開閉弁で開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、１種類の開閉異常パターン（異常７）が存在する。結局、各設定回収率において、７パターンの開閉異常パターンが存在するので、合計７×７＝４９種類の開閉異常パターンが存在することになる。図７は、代表的に設定回収率７０％の場合の開閉異常パターンを示して
いる。その他の設定回収率も同様であるので、図示省略している。
【００４４】
設定回収率変更時、図４および図５から明らかなように、各設定回収率の変更パターンにおいて、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が生じているのかを特定することができる。この特定は、制御器８において、開閉異常パターンテーブルを予め記憶しておき、第一流量計１０の検出流量Ｒ１および第二流量計１１の検出流量Ｒ２に基づき検出回収率を演算することで行うように構成している。
【００４５】
また、設定回収率一定制御時、図７から明らかなように、各設定回収率において、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が生じているのかを特定することができる。
【００４６】
バックアップ制御手順は、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定回収率に近いバックアップ設定回収率の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを制御するように構成されている。バックアップ制御手順の一例を図２に示す。
【００４７】
バックアップ設定回収率は、つぎのようにして求めることができる。すなわち、設定回収率変更時、図４、５の各開閉異常パターンについて、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含む開閉パターンを図３の設定回収率テーブルから選択する。ついで、選択された開閉パターンの中から変更後の設定回収率より小さい範囲で、変更後の設定回収率に近い設定回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。そして、設定回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で変更後の設定回収率に近い回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。
【００４８】
また、設定回収率一定制御時も設定回収率変更時と同様に、バックアップ設定回収率を定めることができる。
【００４９】
以上説明したバックアップ設定回収率を求める手順は、異常が発生した都度実行することもできるが、この実施例１では、予め開閉異常パターンに対応するバックアップ設定回収率を計算しておき、図４，図５，図７に示すように、開閉異常パターンテーブルに記憶させている。
【００５０】
なお、バックアップ設定回収率は、つぎの手順によって求めるように構成できる。すなわち、まず正常時の設定回収率より５％低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、仮設定回収率よりさらに５％低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。以下、この処理を正常時の設定回収率より小さい範囲で繰り返す。この処理でバックアップ設定回収率が設定できない場合は、正常時の設定回収率より高い側で５％ずつ仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、５％ずつ仮設定回収率を上げてバックアップ設定回収率を求める。
【００５１】
（実施例１を備えた濾過システム２の動作）
以上の構成を備える実施例１を備える濾過システム２の動作を説明する。濾過システム２では、これを設置する場所における被処理水（原水）の水質を予め測定しておき、その測定結果に応じた回収率が設定回収率として初期設定される。そして、制御器８は、濾過システム２の運転時に、設定回収率になるよう、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを図３に示す開閉パターンにて開閉させる。
【００５２】
まず、設定回収率変更時の動作を説明する。温度センサ１３による検出温度が変化すると、前述のように、設定回収率の変更が行われる。今、図５の変更パターンNO.８が行われたとする。第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂを閉→開へ、第三開閉弁９Ｃを開→閉へと切り替える信号を各開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃへ与える。図２を参照して、制御器８は、処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）において、検出回収率の変化がありと判断して、Ｓ２へ移行する。Ｓ２では、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。なお、例えば目標回収率の５％を超えると正常範囲外と判定する。今、正常範囲外と判定して、処理がＳ３へ移行するものとする。
【００５３】
Ｓ３では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。すなわち、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が発生したかどうかの判定を行うとともに、異常判定時にどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃが開閉異常であるかを特定する。
【００５４】
今、第一流量計１０および第二流量計１１の検出流量に基づき演算した検出回収率が ５０％になったとする。制御器８は、検出回収率５０％に基づき、開閉異常パターンは、図５の開閉異常パターンテーブルの異常２であり、かつ第三開閉弁９Ｃが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、Ｓ３でＹＥＳが判定され、Ｓ４へ移行する。
【００５５】
Ｓ４では、表示器１４に異常２である旨を報知するとともに、図５から異常２に対応する予め求めているバックアップ設定回収率６０％をバックアップ設定回収率として設定する。
【００５６】
ついで、Ｓ５において、設定されたバックアップ設定回収率６０％に対応する開閉パターンにて開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを開閉する。回収率６０％の開閉パターンは、図３に示すように、第一開閉弁９Ａ：開，第二開閉弁９Ｂ：閉，第三開閉弁９Ｃ：開である。第二開閉弁９Ｂが開から閉に変更される。
【００５７】
こうして、第三開閉弁９Ｃが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が５０％となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、６０％の回収率となる。よって、変更後の設定回収率６５％に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が変更後の設定回収率６５％よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部３の詰まりを低減できる。
【００５８】
なお、図５の開閉異常パターンの異常２において、バックアップ設定回収率：６０（又は７０）の（又は７０）は、変更後の設定回収率６５％に近いバックアップ設定回収率として７０％を選択可能であることを意味している。図４および図５の他の開閉異常パターンのバックアップ設定回収率：△△（又は□□）も同様である。しかし、この実施例１のシステムでは、バックアップ設定回収率７０％は、変更後の目標とする設定回収率６５％よりも小さい範囲ではないので、バックアップ設定回収率として設定しない。また、図４および図５の異常時のバックアップ設定回収率の欄で、網掛けを施している部分は、変更後の設定回収率に近く、かつ変更後の設定回収率よりも小さい範囲で設定されるバックア
ップ設定回収率を示している。
【００５９】
つぎに、設定回収率一定時の動作を図６および図７に基づき説明する。なお、図６において、図２と同じＳＮは、同じ処理を行う。今、設定回収率が７０％であり、開閉弁の開閉異常が発生したとする。すると、図６を参照して、Ｓ２において、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。今、正常範囲外として、ＹＥＳが判定されたとすると、処理がＳ３へ移行する。
【００６０】
Ｓ３では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。今、第一流量計１０および第二流量計１１の検出流量に基づき演算した検出回収率が５０％になったとする。制御器８は、検出回収率５０％に基づき、開閉異常パターンは、図７の開閉異常パターンテーブルの異常４であり、かつ第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、Ｓ３でＹＥＳが判定され、Ｓ４へ移行する。
【００６１】
Ｓ４では、表示器１４に異常４である旨を報知するとともに、図７から異常４に対応する予め求めているバックアップ設定回収率６５％をバックアップ設定回収率として設定する。
【００６２】
ついで、Ｓ５において、設定されたバックアップ設定回収率６５％に対応する開閉パターンにて開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを開閉する。回収率６５％の開閉パターンは、図３に示すように、第一開閉弁９Ａ：開，第二開閉弁９Ｂ：開，第三開閉弁９Ｃ：閉である。第三開閉弁９Ｃが開から閉に変更される。
【００６３】
こうして、第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が５０％となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、６５％の回収率となる。よって、正常時の設定回収率７０％に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が正常時の設定回収率７０％よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部３の詰まりを低減できる。
【００６４】
図２または図６において、Ｓ３でＮＯが判定される，すなわち異常開閉弁の特定ができない場合は、流量計１０，１１の故障などにより検出回収率の変化が生じたと判定し、Ｓ６へ移行して、異常開閉弁の特定不可の開閉パターン（この実施例では、濾過膜部３の上流側で硬度洩れが生じたときの回収率：回収率５０％に相当する開閉パターン）に制御する。Ｓ２でＮＯが判定されると、Ｓ７へ移行して、判定時の開閉パターンを継続する。
【００６５】
以上の実施例１を備える濾過システム２によれば、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに開閉異常が生ずると、正常時の設定回収率に近いバックアップ設定回収率で運転することができる。また、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常が生じたとき、図４，５または図７などに示す開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを各開閉弁に異常を検出するセンサを設けることなく容易に特定することができる。
【００６６】
この発明は、前記実施例１に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、実施例１の濾過システム２では、第一流量計１０と第二流量計１１とにより回収率を求めているが、被処理水ライン４に設けた第三流量計（図示省略）と第一流量計１０の検出流量から回収率を求めることができる。また、回収率は、第二流流量計１１と前記第三流量計の検出流量から求めることができる。
【００６７】
さらに、回収率は、排水ライン６の流量から導き出せる関連指標であるが、回収率の代
わりに排水ライン６の流量を用いて、制御器８は、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量に近いバックアップ設定流量の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを制御するように構成できる。この場合、排水ライン６の流量は、第一流量計１０により直接的に検出するように構成する。しかしながら、排水ライン６の流量は、第二流量計１１による検出流量と前記第三流量計による検出流量とから間接的に求めるように構成することもできる。また、本発明の流量調節装置１は、濾過システム２以外のシステム，装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 流量調節装置
２ 濾過システム
６ 排水ライン（流路）
８ 制御器
９Ａ 第一開閉弁（開閉弁）
９Ｂ 第二開閉弁（開閉弁）
９Ｃ 第三開閉弁（開閉弁）
１０ 第一流量計（流量計）
１１ 第二流量計（流量計）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁を並列に接続した流路調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路に並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置は、特許文献１や特許文献２などで知られている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２のような流量調節装置では、設定流量を変更すべく開閉パターンを変更すると、開閉弁に開閉異常，すなわち、開信号を与えても開かない、または閉信号を与えても閉じないという異常を生ずることがある。また、設定流量を変更しない場合でも開閉弁に開閉異常を生ずることがある。
【０００４】
開閉異常が生ずると、正常時の設定流量（目標の設定流量）と異なる流量で装置が運転されてしまうという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６７７４４号公報
【特許文献２】特開平１−１８９７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の解決しようとする主課題は、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することである。また、副課題は、装置の運転中に異常が生じた開閉弁を簡易に特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置であって、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記開閉弁の異常発生時に正常時の設定流量（または設定関連指標）に近い流量（または関連指標）で運転することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、前記各開閉弁に異常検出センサを設けることなく、前記検出流量（または検出関連指標）に基づき、装置の運転中に異常が生じた前記開閉弁を特定することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明よれば、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例１を備えた濾過システムの概略構成を説明する説明図である。
【図２】同実施例１を備えた濾過システムの制御手順を説明するフローチャート図である。
【図３】同実施例１を備えた濾過システムの回収率と開閉弁の開閉パターンとの関係を説明する図表である。
【図４】同実施例１を備えた濾過システムの回収率変更，すなわち開閉弁の開閉パターンの変更（変更パターンNO.１〜６）によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【図５】同実施例１を備えた濾過システムの回収率変更，すなわち開閉弁の開閉パターンの変更（変更パターンNO.7〜１２）によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【図６】同実施例１を備えた濾過システムの他の制御手順を説明するフローチャート図である。
【図７】同実施例１を備えた濾過システムの回収率７０％時に生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明の流量調節装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインの排水量を調節する濾過システムに好適に実施される。
【００１４】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態に係る流量調節装置は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備えている。
【００１５】
この発明の実施の形態の特徴部分は、前記制御器が、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御する構成にある。
【００１６】
ここで、前記開閉異常は、設定流量の変更時に生ずる場合（前者）と、設定流量を変更しない一定流量制御時に生ずる場合（後者）がある。前記正常持の開閉パターンとは、前者の場合は、設定流量変更後の開閉パターンであり、後者の場合は、開閉異常が生ずる前の開閉パターンを意味する。
【００１７】
また、「前記流路の流量を直接的または間接的に検出する」とは、前記流路の流量が他の流路の流量から間接的に演算できる場合、他の流路の流量を検出することを意味する。例えば、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインの流量をこの実施の形態の流量調節装置で制御する場合、前記排水ラインに設けた流量計で検出するのが「直接的に検出」である。また、前記排水ラインの流量は、前記被処理水ラインの流量と前記処理水ラインの流量とで求めることができるので、前記被処理水ラインに設けた流量計と前記処理水ラインに設けた流量計とで検出するのを「間接的に検出する」と称する。
【００１８】
また、「流量の関連指標」とは流量ではなくこの流量に関連して、この流量から導き出せる数値を意味し、関連数値と称することができる。例えば、前記濾過システムでは、前記排水ラインの流量の関連指標は、回収率である。回収率とは、前記濾過膜部からの透過水量（前記処理水ラインの流量）と系外への排水量（前記排水ラインの流量）との和に対する透過水量の割合で定義される。
【００１９】
前記各開閉弁は、特定の構成のものに限定されないが、互いの通水抵抗が異なるように構成される。前記各開閉弁の通水抵抗を異ならせるのは、前記各開閉弁の弁座の口径を異ならせることで実現することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、特開２００６−２９２０３５号公報に記載のように、開閉弁と定流量弁機構との組合せにより実現することができる。具体的には、各開閉弁は同じ開閉弁として各開閉弁の上流側または下流側に互いに通水抵抗の異なるオリフィスなどの定流量弁機構を設けることによって通水抵抗を異ならせている。そして、前記開閉弁の異なる開閉パターンにおける流量が、互いに異なることが必要である。
【００２０】
前記の「バックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターン」は、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受ける。よって、この選択可能な開閉パターンの中から、正常時の設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンを選択することになる。
【００２１】
また、「設定流量（または設定関連指標）に近い」は、設定流量より大きい場合と、小さい場合が含まれる。「設定流量（または設定関連指標）に近い」という条件以外に何らかの条件があれば、設定流量（または設定関連指標）より大きい範囲で近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）が選択される場合と、設定流量より小さい範囲で近い設定流量が選択される場合とが考えられる。前記何らかの条件は、たとえば、前記濾過システムにおいて、設定関連指標を設定回収率とした場合、設定回収率が小さい範囲とするという条件である。正常時の設定流量は、目標設定流量と称することができ、正常時の設定関連指標は、目標設定関連指標と称することができる。
【００２２】
この実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じたとき、前記開閉弁の開閉異常を前提として、前記設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）にて流量を制御することができる。
【００２３】
この実施の形態においては、好ましくは、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更などによって生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブル（開閉異
常パターンテーブル）に基づき、前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順である。
【００２４】
この好ましい実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じると、前記開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁を容易に特定することができる。
【００２５】
なお、開閉異常が生じている開閉弁を特定する開閉異常特定手段としては、各開閉弁の開閉異常を検出するセンサを設けて、開閉異常の開閉弁を特定するものが考えられる。しかしながら、この開閉異常特定手段では、装置構成が複雑となるとともに、開閉弁のコストが高くなる。これに対して、この好ましい実施の形態によれば、開閉異常の開閉弁を特定するために、前記各開閉弁に開閉異常検出センサを設けないので、装置構成を簡素化できる。
【００２６】
以上の実施の形態の流量調節装置は、前述のように、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインに設けることができる。
【００２７】
この膜濾過システムの流量調節装置は、好ましくは、前記排水ラインに設けた流量計を第一流量計とし、前記被処理水ラインまたは処理水ラインに第二流量計を設け、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する前記排水ラインの設定流量（または設定回収率）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うように構成する。
【００２８】
この濾過システムにおいては、設定回収率の変更は、被処理水または処理水の温度や前記濾過膜部の上流に設けた軟水装置から硬度が洩れたときなどに行うことができる。被処理水または処理水の温度による設定回収率の変更は、異なる温度帯ごとに、温度が高くなるに連れて、設定回収率を大きくするように構成できる。硬度洩れによる設定回収率の変更は、硬度洩れが発生すると、それまでの設定回収率から低い設定回収率へ変更するように構成できる。また、設定回収率の変更は、特許文献１に記載のように、前記濾過膜部からの処理水水質が目標水質になるように、または目標水質に近づくように、前記排水ラインの排水流量を調節する（電気伝導度が高くなるほど、排水流量を段階的に増やす）ことで行うことができる。
【００２９】
また、この濾過システムにおける「排水ラインの設定流量（または設定回収率）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）の開閉パターン」は、好ましくは、前記濾過部の詰まりを防止する観点から設定流量が多い（設定回収率が小さい）範囲でバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）を選択する。しかしながら、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受けることにより、回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量（またはバックアップ設定回収率）を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で選択するように構成することができる。
【００３０】
さらに、好ましくは、前記異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更する場合および前記開閉パターンを変更しない場合に、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記第一流量計の検出流量（または前記第一
流量計および前記第二流量計の検出流量）に基づき演算される回収率との対応テーブル（開閉異常パターンテーブル）に基づき、前記開閉パターンを変更した際の前記第一流量計の検出流量（または前記第一流量計および前記第二流量計の検出流量）に基づき演算される回収率から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定するように構成する。
【実施例１】
【００３１】
ついで、この発明の流量調節装置１の実施例１を備えた濾過システム２を図面に従い説明する。図１は、この発明の実施例１を備えた濾過システム２の概略構成を説明する説明図である。図２は、同実施例１を備えた濾過システム２の制御手順（回収率変更制御時）を説明するフローチャート図である。図３は、同実施例１を備えた濾過システム２の回収率と開閉弁の開閉パターンとの関係を説明する図表である。図４および図５は、同実施例１を備えた濾過システム２の開閉弁の開閉パターンの変更によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表であり、図６は、同実施例１を備えた濾過システムの他の制御手順（回収率一定制御時）を説明するフローチャート図であり、図７は、同実施例１を備えた濾過システム２の回収率７０％時に生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
【００３２】
（実施例１を備えた濾過システムの構成）
以下、この発明の実施例１の流量調節装置１を備えた濾過システム２について図面に基づき詳細に説明する。
【００３３】
図１において、濾過システム２は、給水中の不純物を除去する濾過膜部３と、濾過膜部３へ被処理水を供給する被処理水ライン４と、濾過膜部３を透過した処理水を使用機器（図示省略）へ供給する処理水ライン５と、濾過膜部３からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ライン６と、濃縮水の残部を濾過膜部３の上流側へ還流させる還流ライン７と、排水ライン６に設けた流量調節装置１と、流量調節装置１などを制御する制御器８を主要部として備える。
【００３４】
濾過膜部３は、濾過膜により、被処理水ライン４の被処理水中に含まれる不純物を濾過するものである。濾過膜としては、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノ濾過膜（ＮＦ膜）などとすることができる。
【００３５】
流量調節装置１は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の第一開閉弁９Ａ，第二開閉弁９Ｂ，第三開閉弁９Ｃと、複数の異なる設定回収率％に対応して開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを異なる開閉パターンに制御する制御器８とを含んで構成されている。なお、この実施例１では、各開閉弁９Ａ〜９Ｃの下流側に互いに通水抵抗の異なる定流量弁機構（図示省略）を設けることによって通水抵抗を異ならせている。
【００３６】
流量調節装置１による設定回収率と開閉パターンの関係を示す設定回収率テーブルを図３に示す。設定回収率が決まれば、図３から開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉パターンが決まる。この実施例１の回収率は、５０％から８０％まで、５％毎に段階的に調節することができるようになっている。なお、図３において、「○」と「×」は、「開」と「閉」を分かりやすくするために、「開」に「○」を、「閉」に「×」を付したもので、特別な意味は無い。
【００３７】
そして、排水ライン６に第一流量計１０を、処理水ライン５に第二流量計１１を、被処理水ライン４に給水ポンプ１２および温度センサ１３をそれぞれ設けている。給水ポンプ１２は、濾過膜部３へ被処理水を供給するためのものである。
【００３８】
制御器８は、第一流量計１０，第二流量計１１，温度センサ１２などからの信号を入力して、予め記憶した制御手順により、流量調節装置１，給水ポンプ１２，どの開閉弁に開閉異常を生じているのかを表示する表示器１４などを制御する。制御手順には、回収率変更手順と、異常特定制御手順と、バックアップ制御手順とが含まれる。
【００３９】
回収率変更手順は、設定回収率の変更を行う手順である。設定回収率の変更は、温度センサ１３による検出温度と設定回収率とを対応させた回収率変更テーブル（図示省略）を記憶しておき、温度センサ１３の検出値に対応する設定回収率を回収率変更テーブルから求めることで行われる。回収率変更テーブルの一例として、温度センサ１３による検出温度を１５℃から３５℃の範囲で複数の温度帯に設定し、各温度帯毎に設定回収率を、検出温度が上昇するにつれて設定回収率が大きい値となるように設定したものとする。
【００４０】
異常特定制御手順は、どの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに開閉異常が生じているかを特定する手順である。具体的には、異常特定制御手順は、設定回収率変更の場合には、設定回収率の変更（開閉弁の開閉パターンの変更）によって生ずる可能性のある開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図４および図５)に基づき、開閉パターンを変更した際の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。
【００４１】
また、設定回収率一定制御の場合には、生ずる可能性のある開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図７にその一部を示す)に基づき、開閉異常発生時の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。なお、検出回収率は、第一流量計１０の検出流量Ｒ１および第二流量計１１の検出流量Ｒ２に基づき、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）で演算される。
【００４２】
まず、設定回収率変更時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率の変更パターンは、この実施例１では、図４に示すNO.１〜NO.６の６パターンと図５に示すNO.７〜NO.１２の６パターンとの合計１２パターンが存在する。そして、各設定回収率の変更パターンにおける開閉異常パターンは、開閉パターンの変更に伴い、一つの開閉弁でのみ開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.１，２のパターンのように１種類の開閉異常パターンが存在する。また、二つの開閉弁で開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.３〜６，９〜１２のパターンのように３種類の開閉異常パターン（異常１〜異常３）が存在する。また、三つの開閉弁で開閉の変更（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、NO.７，８のパターンのように７種類の開閉異常パターン（異常１〜異常７）が存在する。なお、図４および図５において、「開のまま」は、開から閉への信号が与えられたにもかかわらす、閉に変化しなかった開異常を意味し、「閉のまま」は、閉から開への信号が与えられたにもかかわらず、開に変化しなかった閉異常を意味している。また、「−」は、正常な開閉が行われたことを意味している。
【００４３】
つぎに、設定回収率一定制御時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率％は、図３に示すように、５０〜８０の７パターンが存在する。そして、各設定回収率における開閉異常パターンは、一つの開閉弁でのみ開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、３種類の開閉異常パターン（異常１〜異常３）が存在し、二つの開閉弁で開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、３種類の開閉異常パターン（異常４〜異常６）が存在し、三つの開閉弁で開閉異常（開→閉または閉→開）を生ずる場合は、１種類の開閉異常パターン（異常７）が存在する。結局、各設定回収率において、７パターンの開閉異常パターンが存在するので、合計７×７＝４９種類の開閉異常パターンが存在することになる。図７は、代表的に設定回収率７０％の場合の開閉異常パターンを示して
いる。その他の設定回収率も同様であるので、図示省略している。
【００４４】
設定回収率変更時、図４および図５から明らかなように、各設定回収率の変更パターンにおいて、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が生じているのかを特定することができる。この特定は、制御器８において、開閉異常パターンテーブルを予め記憶しておき、第一流量計１０の検出流量Ｒ１および第二流量計１１の検出流量Ｒ２に基づき検出回収率を演算することで行うように構成している。
【００４５】
また、設定回収率一定制御時、図７から明らかなように、各設定回収率において、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が生じているのかを特定することができる。
【００４６】
バックアップ制御手順は、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定回収率に近いバックアップ設定回収率の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを制御するように構成されている。バックアップ制御手順の一例を図２に示す。
【００４７】
バックアップ設定回収率は、つぎのようにして求めることができる。すなわち、設定回収率変更時、図４、５の各開閉異常パターンについて、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含む開閉パターンを図３の設定回収率テーブルから選択する。ついで、選択された開閉パターンの中から変更後の設定回収率より小さい範囲で、変更後の設定回収率に近い設定回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。そして、設定回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で変更後の設定回収率に近い回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。
【００４８】
また、設定回収率一定制御時も設定回収率変更時と同様に、バックアップ設定回収率を定めることができる。
【００４９】
以上説明したバックアップ設定回収率を求める手順は、異常が発生した都度実行することもできるが、この実施例１では、予め開閉異常パターンに対応するバックアップ設定回収率を計算しておき、図４，図５，図７に示すように、開閉異常パターンテーブルに記憶させている。
【００５０】
なお、バックアップ設定回収率は、つぎの手順によって求めるように構成できる。すなわち、まず正常時の設定回収率より５％低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、仮設定回収率よりさらに５％低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。以下、この処理を正常時の設定回収率より小さい範囲で繰り返す。この処理でバックアップ設定回収率が設定できない場合は、正常時の設定回収率より高い側で５％ずつ仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、５％ずつ仮設定回収率を上げてバックアップ設定回収率を求める。
【００５１】
（実施例１を備えた濾過システム２の動作）
以上の構成を備える実施例１を備える濾過システム２の動作を説明する。濾過システム２では、これを設置する場所における被処理水（原水）の水質を予め測定しておき、その測定結果に応じた回収率が設定回収率として初期設定される。そして、制御器８は、濾過システム２の運転時に、設定回収率になるよう、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを図３に示す開閉パターンにて開閉させる。
【００５２】
まず、設定回収率変更時の動作を説明する。温度センサ１３による検出温度が変化すると、前述のように、設定回収率の変更が行われる。今、図５の変更パターンNO.８が行われたとする。第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂを閉→開へ、第三開閉弁９Ｃを開→閉へと切り替える信号を各開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃへ与える。図２を参照して、制御器８は、処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）において、検出回収率の変化がありと判断して、Ｓ２へ移行する。Ｓ２では、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。なお、例えば目標回収率の５％を超えると正常範囲外と判定する。今、正常範囲外と判定して、処理がＳ３へ移行するものとする。
【００５３】
Ｓ３では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。すなわち、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに異常が発生したかどうかの判定を行うとともに、異常判定時にどの開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃが開閉異常であるかを特定する。
【００５４】
今、第一流量計１０および第二流量計１１の検出流量に基づき演算した検出回収率が ５０％になったとする。制御器８は、検出回収率５０％に基づき、開閉異常パターンは、図５の開閉異常パターンテーブルの異常２であり、かつ第三開閉弁９Ｃが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、Ｓ３でＹＥＳが判定され、Ｓ４へ移行する。
【００５５】
Ｓ４では、表示器１４に異常２である旨を報知するとともに、図５から異常２に対応する予め求めているバックアップ設定回収率６０％をバックアップ設定回収率として設定する。
【００５６】
ついで、Ｓ５において、設定されたバックアップ設定回収率６０％に対応する開閉パターンにて開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを開閉する。回収率６０％の開閉パターンは、図３に示すように、第一開閉弁９Ａ：開，第二開閉弁９Ｂ：閉，第三開閉弁９Ｃ：開である。第二開閉弁９Ｂが開から閉に変更される。
【００５７】
こうして、第三開閉弁９Ｃが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が５０％となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、６０％の回収率となる。よって、変更後の設定回収率６５％に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が変更後の設定回収率６５％よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部３の詰まりを低減できる。
【００５８】
なお、図５の開閉異常パターンの異常２において、バックアップ設定回収率：６０（又は７０）の（又は７０）は、変更後の設定回収率６５％に近いバックアップ設定回収率として７０％を選択可能であることを意味している。図４および図５の他の開閉異常パターンのバックアップ設定回収率：△△（又は□□）も同様である。しかし、この実施例１のシステムでは、バックアップ設定回収率７０％は、変更後の目標とする設定回収率６５％よりも小さい範囲ではないので、バックアップ設定回収率として設定しない。また、図４および図５の異常時のバックアップ設定回収率の欄で、網掛けを施している部分は、変更後の設定回収率に近く、かつ変更後の設定回収率よりも小さい範囲で設定されるバックア
ップ設定回収率を示している。
【００５９】
つぎに、設定回収率一定時の動作を図６および図７に基づき説明する。なお、図６において、図２と同じＳＮは、同じ処理を行う。今、設定回収率が７０％であり、開閉弁の開閉異常が発生したとする。すると、図６を参照して、Ｓ２において、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。今、正常範囲外として、ＹＥＳが判定されたとすると、処理がＳ３へ移行する。
【００６０】
Ｓ３では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。今、第一流量計１０および第二流量計１１の検出流量に基づき演算した検出回収率が５０％になったとする。制御器８は、検出回収率５０％に基づき、開閉異常パターンは、図７の開閉異常パターンテーブルの異常４であり、かつ第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、Ｓ３でＹＥＳが判定され、Ｓ４へ移行する。
【００６１】
Ｓ４では、表示器１４に異常４である旨を報知するとともに、図７から異常４に対応する予め求めているバックアップ設定回収率６５％をバックアップ設定回収率として設定する。
【００６２】
ついで、Ｓ５において、設定されたバックアップ設定回収率６５％に対応する開閉パターンにて開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを開閉する。回収率６５％の開閉パターンは、図３に示すように、第一開閉弁９Ａ：開，第二開閉弁９Ｂ：開，第三開閉弁９Ｃ：閉である。第三開閉弁９Ｃが開から閉に変更される。
【００６３】
こうして、第一開閉弁９Ａおよび第二開閉弁９Ｂが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が５０％となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、６５％の回収率となる。よって、正常時の設定回収率７０％に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が正常時の設定回収率７０％よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部３の詰まりを低減できる。
【００６４】
図２または図６において、Ｓ３でＮＯが判定される，すなわち異常開閉弁の特定ができない場合は、流量計１０，１１の故障などにより検出回収率の変化が生じたと判定し、Ｓ６へ移行して、異常開閉弁の特定不可の開閉パターン（この実施例では、濾過膜部３の上流側で硬度洩れが生じたときの回収率：回収率５０％に相当する開閉パターン）に制御する。Ｓ２でＮＯが判定されると、Ｓ７へ移行して、判定時の開閉パターンを継続する。
【００６５】
以上の実施例１を備える濾過システム２によれば、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃに開閉異常が生ずると、正常時の設定回収率に近いバックアップ設定回収率で運転することができる。また、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉異常が生じたとき、図４，５または図７などに示す開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを各開閉弁に異常を検出するセンサを設けることなく容易に特定することができる。
【００６６】
この発明は、前記実施例１に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、実施例１の濾過システム２では、第一流量計１０と第二流量計１１とにより回収率を求めているが、被処理水ライン４に設けた第三流量計（図示省略）と第一流量計１０の検出流量から回収率を求めることができる。また、回収率は、第二流流量計１１と前記第三流量計の検出流量から求めることができる。
【００６７】
さらに、回収率は、排水ライン６の流量から導き出せる関連指標であるが、回収率の代
わりに排水ライン６の流量を用いて、制御器８は、開閉異常が生じている開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量に近いバックアップ設定流量の開閉パターンにより、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを制御するように構成できる。この場合、排水ライン６の流量は、第一流量計１０により直接的に検出するように構成する。しかしながら、排水ライン６の流量は、第二流量計１１による検出流量と前記第三流量計による検出流量とから間接的に求めるように構成することもできる。また、本発明の流量調節装置１は、濾過システム２以外のシステム，装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 流量調節装置
２ 濾過システム
６ 排水ライン（流路）
８ 制御器
９Ａ 第一開閉弁（開閉弁）
９Ｂ 第二開閉弁（開閉弁）
９Ｃ 第三開閉弁（開閉弁）
１０ 第一流量計（流量計）
１１ 第二流量計（流量計）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置であって、
前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴とする流量調節装置。
【請求項２】
前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、
前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴とする請求項１に記載の流量調節装置。
【請求項１】
流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量（または設定関連指標）に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置であって、
前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量（または設定関連指標）に近いバックアップ設定流量（またはバックアップ設定関連指標）の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴とする流量調節装置。
【請求項２】
前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、
前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量（または検出関連指標）との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量（または検出関連指標）から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴とする請求項１に記載の流量調節装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５４４１９（Ｐ２０１３−５４４１９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０３５７（Ｐ２０１１−１９０３５７）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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