JPH0210664A - 燃料電池水処理システム - Google Patents
燃料電池水処理システムInfo
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- JPH0210664A JPH0210664A JP63159797A JP15979788A JPH0210664A JP H0210664 A JPH0210664 A JP H0210664A JP 63159797 A JP63159797 A JP 63159797A JP 15979788 A JP15979788 A JP 15979788A JP H0210664 A JPH0210664 A JP H0210664A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電池冷却水ラインの電池冷却水の水質維持
を行う燃料電池水処理システムに関するものである。
を行う燃料電池水処理システムに関するものである。
第２図は、例えばエネルギー資源Ｖｏ１６． Ａ ２
（１９８６年エネルギー資源研究会発行）ＰＬ７９〜Ｐ
１８０に示された従来の燃料電池水処理システムを示
す系統図である。図において、（１）は脱気筒、（２）
は脱気装置、（３）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却
水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐供給される電池冷
却水の一部を導入して脱気装置（２）内の水を昇温させ
る加熱管、（６）は燃料電池、（７）は再生熱交換器、
（８）は冷却器、（９）は活性炭フィルター、αＯはイ
オン交換器、Ｉはメイクアップフィルター、（２）は改
質原料用のスチーム供給管、（至）は水蒸気分離器（３
）内の水位を検知する水位発信器、α４は水位発信器ｌ
の信号により制御される補給水ポンプ、（２）は電池冷
却水の一部を脱気装置（２）にブローし、水質を維持す
るためのブロー水配管、ωは脱気装置（２）内の水を水
純度維持装置に導入するブーストポンプである。
（１９８６年エネルギー資源研究会発行）ＰＬ７９〜Ｐ
１８０に示された従来の燃料電池水処理システムを示
す系統図である。図において、（１）は脱気筒、（２）
は脱気装置、（３）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却
水循環ポンプ（５）の吐出側より分岐供給される電池冷
却水の一部を導入して脱気装置（２）内の水を昇温させ
る加熱管、（６）は燃料電池、（７）は再生熱交換器、
（８）は冷却器、（９）は活性炭フィルター、αＯはイ
オン交換器、Ｉはメイクアップフィルター、（２）は改
質原料用のスチーム供給管、（至）は水蒸気分離器（３
）内の水位を検知する水位発信器、α４は水位発信器ｌ
の信号により制御される補給水ポンプ、（２）は電池冷
却水の一部を脱気装置（２）にブローし、水質を維持す
るためのブロー水配管、ωは脱気装置（２）内の水を水
純度維持装置に導入するブーストポンプである。
尚、水純度維持装置は再生熱交換器（７）、冷却器（８
）、イオン交換器ａＯから構成されている。
）、イオン交換器ａＯから構成されている。
次に動作について説明する。システム回収凝縮水は、脱
気筒（１）において、脱気装置（２）から発生するスチ
ームとの交流接触により溶存する炭醗ガス（００２）、
窒素（Ｎ２）、酸素（０２）等がスチーム脱ガスされ、
脱気装置（２）に導入される。脱気装置（２）の水位が
低下した場合は補給水が供給されて水位が維持される。
気筒（１）において、脱気装置（２）から発生するスチ
ームとの交流接触により溶存する炭醗ガス（００２）、
窒素（Ｎ２）、酸素（０２）等がスチーム脱ガスされ、
脱気装置（２）に導入される。脱気装置（２）の水位が
低下した場合は補給水が供給されて水位が維持される。
脱ガスされたシステム回収凝縮水や補給水は、脱気装置
（２）内でブロー配管（２）よシミ池冷却水の水質維持
のためにブローされる電池冷却水の一部と混合され、さ
らに、水蒸気分離器（３）中の電池冷却水の一部を電池
冷却水循環ポンプ（５）の吐出側よ多分岐して脱気装置
ｆ （２）内の加熱管（４）に導入し熱交換させること
により昇温されてスチームを発生し、スチーム脱気され
る０電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側の残りは燃料
電池（６）に供給されて電池反応熱を吸収し水蒸気分離
器（３’ｌにもどる電池冷却水配管ラインを循環される
。
（２）内でブロー配管（２）よシミ池冷却水の水質維持
のためにブローされる電池冷却水の一部と混合され、さ
らに、水蒸気分離器（３）中の電池冷却水の一部を電池
冷却水循環ポンプ（５）の吐出側よ多分岐して脱気装置
ｆ （２）内の加熱管（４）に導入し熱交換させること
により昇温されてスチームを発生し、スチーム脱気され
る０電池冷却水循環ポンプ（５）の吐出側の残りは燃料
電池（６）に供給されて電池反応熱を吸収し水蒸気分離
器（３’ｌにもどる電池冷却水配管ラインを循環される
。
脱ガス、脱気された処理水は、ブーストポンプωにより
吸引され水純度維持装置に入る。ここでは熱回収用の再
生熱交換器（７）を通り、さらに冷却器（８）を通って
イオン交換樹脂の耐熱温度以下まで冷却されて活性炭フ
ィルター（９）、イオン交換器ＧＯ、メイクアップフィ
ルターαＤを通って純化され、電池冷却水ラインへの供
給可能な純水となる。
吸引され水純度維持装置に入る。ここでは熱回収用の再
生熱交換器（７）を通り、さらに冷却器（８）を通って
イオン交換樹脂の耐熱温度以下まで冷却されて活性炭フ
ィルター（９）、イオン交換器ＧＯ、メイクアップフィ
ルターαＤを通って純化され、電池冷却水ラインへの供
給可能な純水となる。
一方、水蒸気分離器（３）からはスチーム供給管（６）
よシ改質反応用のスチームが改質系に供給されるため電
池冷却水の水質が悪化すると同時に、水蒸気分離器（３
）内の滞留水量が減少して水位が低下する。水位発信器
（至）によりこれを検知して補給水ポンプα４を動作さ
せることにより、再生熱交換器（７）により昇温した上
記純水を電池冷却水ラインに補給し水質の向上と電池冷
却水量の回復を計っている。この補給水は、加熱管（４
）で熱交換により脱気装置（２）内の水に熱を与えて降
温した′電池冷却水の一部と合わせて電池冷却水循環ポ
ンプ（５）入ロニ補給されている。
よシ改質反応用のスチームが改質系に供給されるため電
池冷却水の水質が悪化すると同時に、水蒸気分離器（３
）内の滞留水量が減少して水位が低下する。水位発信器
（至）によりこれを検知して補給水ポンプα４を動作さ
せることにより、再生熱交換器（７）により昇温した上
記純水を電池冷却水ラインに補給し水質の向上と電池冷
却水量の回復を計っている。この補給水は、加熱管（４
）で熱交換により脱気装置（２）内の水に熱を与えて降
温した′電池冷却水の一部と合わせて電池冷却水循環ポ
ンプ（５）入ロニ補給されている。
従来の燃料電池水処理システムは、以上のように構成さ
れているので水蒸気分離器（３）の滞留水の水位が補給
水ピンプα４ｏＮレベルに低下するまで電池冷却水水質
は悪化し、補給水ポンプα４が高純度の純水を補給して
初めて水質が向上するため、水質の変動幅が大きく、ブ
ロー水量を比較的多くして水質基準を達成する必要があ
り、補給水ポンプα４動力が大きかった。また、燃料電
池（６）は停止中も温水を循環して電池の保温をする必
要があるが、水蒸気分離器〔３）内の圧力が低下してい
るので六−水の排出が難しく水質維持は困難である等の
問題点があった。
れているので水蒸気分離器（３）の滞留水の水位が補給
水ピンプα４ｏＮレベルに低下するまで電池冷却水水質
は悪化し、補給水ポンプα４が高純度の純水を補給して
初めて水質が向上するため、水質の変動幅が大きく、ブ
ロー水量を比較的多くして水質基準を達成する必要があ
り、補給水ポンプα４動力が大きかった。また、燃料電
池（６）は停止中も温水を循環して電池の保温をする必
要があるが、水蒸気分離器〔３）内の圧力が低下してい
るので六−水の排出が難しく水質維持は困難である等の
問題点があった。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、電池冷却水の連続水処理が可能な燃料電池水
処理システムを提供することを目的とする。
たもので、電池冷却水の連続水処理が可能な燃料電池水
処理システムを提供することを目的とする。
この発明に係る燃料電池水処理システムは、電池冷却水
循環ポンプの吐出側に水純度維持装置を分岐配設して電
池冷却水の一部を導入し水質を向上させた後、水蒸気分
離器または電池冷却水ラインの低圧側に導出させ、脱気
装置に脱気処理された補給水を水位発信器の信号により
制御される補給水流量調節手段を経て水純度維持装置に
供給するようにしたものである。
循環ポンプの吐出側に水純度維持装置を分岐配設して電
池冷却水の一部を導入し水質を向上させた後、水蒸気分
離器または電池冷却水ラインの低圧側に導出させ、脱気
装置に脱気処理された補給水を水位発信器の信号により
制御される補給水流量調節手段を経て水純度維持装置に
供給するようにしたものである。
この発明における燃料電池水処理システムは、電池冷却
水循環ポンプの吐出側に分岐配設した水純度維持装置に
より電池冷却水の一部を連続的に水質の向上維持を行い
、水位発信器の信号により制御される補給水流量調節手
段を経て脱気装置按よシ脱気処理された補給水が水純度
維持装置に供給される。
水循環ポンプの吐出側に分岐配設した水純度維持装置に
より電池冷却水の一部を連続的に水質の向上維持を行い
、水位発信器の信号により制御される補給水流量調節手
段を経て脱気装置按よシ脱気処理された補給水が水純度
維持装置に供給される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は脱気筒、（２）は脱気装は、（３
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）は活性炭フィルター、αＯはイオン交換器、０は
メイクアップフィルター、（６）は改質原料用のスチー
ム供給管、（至）は水蒸気分離器（３）内の水位を検知
して信号を送る水位発信器である。
図において、（１）は脱気筒、（２）は脱気装は、（３
）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水循環ポンプ（５
）の吐出側より分岐供給される電池冷却水の一部を導入
して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管、（６）
は燃料電池、（７）は再生熱交換器、（８）は冷却器、
（９）は活性炭フィルター、αＯはイオン交換器、０は
メイクアップフィルター、（６）は改質原料用のスチー
ム供給管、（至）は水蒸気分離器（３）内の水位を検知
して信号を送る水位発信器である。
尚、再生熱交換器（７）、冷却器（８）、イオン交換器
αＧから構成される水純度維持装置は電池冷却水循環ポ
ンプ（５）の吐出側に分岐配設され、電池冷却水の一部
を導入して水質を向上させた後、水蒸気分離器（３）ま
たは電池冷却水ラインの低圧側に導出する。０は脱気装
置（２）で脱気処理された補給水やシステム回収凝縮水
を水純度維持装置の再生熱交換器（７）入口に供給する
号給水供給ライン、（至）は補給水供給ライン（ロ）に
配設された補給水ポンプ、α窃は補給水供給ラインαη
に配設され、水位発信器（至）の信号により制御され補
給水の流量を調節する補給水流量ｍｍ手段であり、例え
ば調節弁から構成されている。
αＧから構成される水純度維持装置は電池冷却水循環ポ
ンプ（５）の吐出側に分岐配設され、電池冷却水の一部
を導入して水質を向上させた後、水蒸気分離器（３）ま
たは電池冷却水ラインの低圧側に導出する。０は脱気装
置（２）で脱気処理された補給水やシステム回収凝縮水
を水純度維持装置の再生熱交換器（７）入口に供給する
号給水供給ライン、（至）は補給水供給ライン（ロ）に
配設された補給水ポンプ、α窃は補給水供給ラインαη
に配設され、水位発信器（至）の信号により制御され補
給水の流量を調節する補給水流量ｍｍ手段であり、例え
ば調節弁から構成されている。
次に動作について説明する。システム回収凝縮水は、脱
気筒（１）において、脱気装置（２）から発生するスチ
ームと交流接触して、溶存する炭酸ガス（００２） ｅ
窒素（Ｎ２） ｅ酸素（０２）等がスチーム脱ガスされ
て脱気装置（２）に導入される。脱気装置（２）の水位
が低下した場合には、補給水が供給されて水位が維持さ
れる。脱気装置（２）内の水は電池冷却水循環ポンプ（
５）の吐出側から分岐供給される電池冷却水の一部を導
入して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管（４）
により昇渇されて脱醗素される。一方、水蒸気分離器（
３）中の加圧熱水は、電池冷却水循環ポンプ（５）によ
り燃料電池（６）に供給されて電池を冷却した後、水蒸
気分離器ｌ器（３）にもどり循環使用される。電池冷却
水は循環使用するのみでは電池冷却水循環ラインからの
溶出物質等にょシ徐々に導電率が上昇して配管ラインや
電池冷却管の腐食を促進し、ひどい場合には電池冷却管
の目づまりで冷却水流量が確保できなくなったシ、穴が
おいて電池を破損することがある。そこで、電池冷却水
循環ポンプ（５）の吐出側よシ分鼓配設した水純度維持
装置の熱回収用の再生熱交換器（７）に電池冷却水の一
部を通し、さらに、冷却器（８）によりイオン交換樹脂
の耐熱温度以下まで冷却させて、活性炭フィルター（９
）、イオン交換器αＧ、メイクアップフィルター〇を通
して連続的に水処理を行い、導電率が例えｔｊｏ、ｌμ
５１０２Ｈ以下で５μ以上の固形物が除去された処理水
となる。この処理水は再生熱交換器（７）で電池冷却水
により昇温され熱回収を行って例えば水蒸気分離器（３
）または電池冷却水ラインの低圧側に返送される。
気筒（１）において、脱気装置（２）から発生するスチ
ームと交流接触して、溶存する炭酸ガス（００２） ｅ
窒素（Ｎ２） ｅ酸素（０２）等がスチーム脱ガスされ
て脱気装置（２）に導入される。脱気装置（２）の水位
が低下した場合には、補給水が供給されて水位が維持さ
れる。脱気装置（２）内の水は電池冷却水循環ポンプ（
５）の吐出側から分岐供給される電池冷却水の一部を導
入して脱気装置（２）内の水を昇温させる加熱管（４）
により昇渇されて脱醗素される。一方、水蒸気分離器（
３）中の加圧熱水は、電池冷却水循環ポンプ（５）によ
り燃料電池（６）に供給されて電池を冷却した後、水蒸
気分離器ｌ器（３）にもどり循環使用される。電池冷却
水は循環使用するのみでは電池冷却水循環ラインからの
溶出物質等にょシ徐々に導電率が上昇して配管ラインや
電池冷却管の腐食を促進し、ひどい場合には電池冷却管
の目づまりで冷却水流量が確保できなくなったシ、穴が
おいて電池を破損することがある。そこで、電池冷却水
循環ポンプ（５）の吐出側よシ分鼓配設した水純度維持
装置の熱回収用の再生熱交換器（７）に電池冷却水の一
部を通し、さらに、冷却器（８）によりイオン交換樹脂
の耐熱温度以下まで冷却させて、活性炭フィルター（９
）、イオン交換器αＧ、メイクアップフィルター〇を通
して連続的に水処理を行い、導電率が例えｔｊｏ、ｌμ
５１０２Ｈ以下で５μ以上の固形物が除去された処理水
となる。この処理水は再生熱交換器（７）で電池冷却水
により昇温され熱回収を行って例えば水蒸気分離器（３
）または電池冷却水ラインの低圧側に返送される。
木蓋気分＠ Ｍｒ３）からはスチーム供給管（２）より
改質反応用のスチームが改質系に供給されるため電池冷
却水の水質が悪化すると同時に水蒸気分離器（３）内の
滞留水量が減少して水位が低下する。水位発信器（至）
によりこれを検知して補給水流量調節弁（至）を動作さ
せ、補給水ポンプ（至）によりミ池冷却水の再生熱交換
器（７）入口に送給される脱気装置（２）内の脱ガス、
脱気された櫂給水の流量をｌｌｌ１ｌｌして水、蒸気の
物質収支バランスをとっている。以上のように１電池冷
却水の一部を水純度維持装置に導入して水質を向上させ
た後、水蒸気分離器（３）または電池冷却水ラインの低
圧側に導出することができる。即ち、連続して水処理が
行うことができ、ブロー水がなく補給水ポンプの動力も
小さくてよく、電池冷却水の水質変動が小さく、水質を
安定に維持することができる。また、燃料電池システム
を発電なしの保温状態とした時に％電池冷却水の連続水
処理が可能であシ水質維持を行うことができる。
改質反応用のスチームが改質系に供給されるため電池冷
却水の水質が悪化すると同時に水蒸気分離器（３）内の
滞留水量が減少して水位が低下する。水位発信器（至）
によりこれを検知して補給水流量調節弁（至）を動作さ
せ、補給水ポンプ（至）によりミ池冷却水の再生熱交換
器（７）入口に送給される脱気装置（２）内の脱ガス、
脱気された櫂給水の流量をｌｌｌ１ｌｌして水、蒸気の
物質収支バランスをとっている。以上のように１電池冷
却水の一部を水純度維持装置に導入して水質を向上させ
た後、水蒸気分離器（３）または電池冷却水ラインの低
圧側に導出することができる。即ち、連続して水処理が
行うことができ、ブロー水がなく補給水ポンプの動力も
小さくてよく、電池冷却水の水質変動が小さく、水質を
安定に維持することができる。また、燃料電池システム
を発電なしの保温状態とした時に％電池冷却水の連続水
処理が可能であシ水質維持を行うことができる。
なお、上記実施例では水蒸気分離器（３）中の滞留水水
位が低下した時、水位を検知して＃ｌ！ｆＩ弁からなる
補給水流量調節手段（至）により補給水流量を制御供給
する場合について説明したが、補給水ポンプ（２）のス
トローク長を制御して流量制御してもよい０ 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれは、電池冷却水循環ポンプ
の吐出側に分岐配設した水純度維持装置に電池冷却水の
一部を分岐循環させて連続水処理させるようにしたので
、水質を安定に維持することができる。
位が低下した時、水位を検知して＃ｌ！ｆＩ弁からなる
補給水流量調節手段（至）により補給水流量を制御供給
する場合について説明したが、補給水ポンプ（２）のス
トローク長を制御して流量制御してもよい０ 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれは、電池冷却水循環ポンプ
の吐出側に分岐配設した水純度維持装置に電池冷却水の
一部を分岐循環させて連続水処理させるようにしたので
、水質を安定に維持することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す燃料電池水処理シス
テムの系統図、第２図は従来の燃料電池水処理システム
を示す系統図である０ 図において、（２）は脱気装置、（３）は水蒸気分離器
、（５）は電池冷却水循環ポンプ、（７）は再生熱交換
器、（８）は冷却器、αＧはイオン交換器、ａ３は水位
発信器、αηは補給水供給ライン、（至）は補給水ポン
プ、α９は補給水流量調節手段である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
テムの系統図、第２図は従来の燃料電池水処理システム
を示す系統図である０ 図において、（２）は脱気装置、（３）は水蒸気分離器
、（５）は電池冷却水循環ポンプ、（７）は再生熱交換
器、（８）は冷却器、αＧはイオン交換器、ａ３は水位
発信器、αηは補給水供給ライン、（至）は補給水ポン
プ、α９は補給水流量調節手段である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 電池冷却水を燃料電池に供給して水蒸気分離器を経て再
び上記燃料電池に供給させる電池冷却水循環ポンプと、
上記水蒸気分離器内の水位を検出する水位発信器と、上
記電池冷却水の補給水を脱気処理する脱気装置とを有す
る燃料電池水処理システムにおいて、上記電池冷却水循
環ポンプの吐出側に分岐配設され、上記電池冷却水の一
部を導入して水質を向上させた後、上記水蒸気分離器ま
たは上記電池冷却水ラインの低圧側に導出する水純度維
持装置と、上記脱気装置で脱気処理された補給水を上記
水純度維持装置に供給する補給水供給ラインと、この補
給水供給ラインに配設された補給水ポンプと、上記補給
水供給ラインに配設され、上記水位発信器の信号により
制御される補給水流量調節手段とを備えたことを特徴と
する燃料電池水処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159797A JP2914665B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 燃料電池水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159797A JP2914665B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 燃料電池水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210664A true JPH0210664A (ja) | 1990-01-16 |
| JP2914665B2 JP2914665B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=15701473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159797A Expired - Lifetime JP2914665B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 燃料電池水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2914665B2 (ja) |
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- 1988-06-27 JP JP63159797A patent/JP2914665B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2914665B2 (ja) | 1999-07-05 |
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