JPH10235396A - 燃料電池発電設備用水処理装置 - Google Patents

燃料電池発電設備用水処理装置

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JPH10235396A
JPH10235396A JP9044238A JP4423897A JPH10235396A JP H10235396 A JPH10235396 A JP H10235396A JP 9044238 A JP9044238 A JP 9044238A JP 4423897 A JP4423897 A JP 4423897A JP H10235396 A JPH10235396 A JP H10235396A
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JP
Japan
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water
power generation
pure water
fuel cell
cell power
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JP9044238A
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English (en)
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Munehiko Nanri
旨彦 南利
Kazunori Tsuda
和典 津田
Kenji Morishita
健治 森下
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Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン交換樹脂装置で製造される純水の量を
燃料電池発電設備が必要とする量に応じて調節すること
により、イオン交換樹脂の交換周期を大きくして、ラン
ニングコストを低減させることができる燃料電池発電設
備用水処理装置を得る。 【解決手段】 原水タンク２と、この原水タンク２内の
原水を液送する原水ポンプ３と、この原水ポンプ３によ
り液送された原水中の不純物を逆浸透を利用して除去す
る逆浸透膜装置４と、この逆浸透膜装置４の下流側に設
けられ逆浸透膜装置４により処理された処理水中の不純
物をさらに除去して純水を製造するイオン交換樹脂装置
５と、純水を貯留する純水タンク６と、純水タンク６内
の純水の水位を検出する液面計６Ａと、この液面計６Ａ
からの信号により原水ポンプ３を起動、停止させるリレ
ー回路１５とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、逆浸透膜装置に
より処理された処理水中に残された不純物をイオン交換
樹脂装置でさらに除去して純水を製造する燃料電池発電
設備用水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の燃料電池発電設備用水処
理装置の純水の製造フロー図であり、１は原水中に含ま
れる固形粒子等を除去するプレフィルター、２はプレフ
ィルター１を通過した原水を貯留する原水タンク、２１
は原水タンク２に一端が接続された原水用配管である第
１の配管、３は第１の配管２１に取り付けられた原水ポ
ンプ、４は第１の配管２１の他端に接続され原水ポンプ
３により送られた原水中の不純物であるイオン化した電
解質の大部分を逆浸透現象を利用して除去する逆浸透膜
装置、２２は一端が逆浸透膜装置４に接続され逆浸透膜
装置４で処理された処理水が流通する処理水用配管であ
る第２の配管、２５は一端が逆浸透膜装置４に接続され
逆浸透膜装置４で生じた濃縮水を外部に導く濃縮水用配
管である第５の配管、５は第２の配管２２の他端が接続
され逆浸透膜装置４により除去されなかった処理水中の
電解質をさらに除去して純水を製造するイオン交換樹脂
装置、６は第３の配管２３を介してイオン交換樹脂装置
５と接続されイオン交換樹脂装置５により製造された純
水を貯留する純水タンク、２４は一端が純水タンク６に
接続された第４の配管、７はこの第４の配管２４に取り
付けられ必要とする純水を燃料電池発電設備２０に液送
する純水ポンプ、８は第４の配管２４に取り付けられ燃
料電池発電設備２０に送り出す純水の流量を調節する調
節弁である。
【０００３】次に、上記構成の燃料電池発電設備用水処
理装置の動作について説明する。プレフィルター１によ
り原水中の固体粒子等の不純物は除去され、原水は原水
タンク２に貯留される。原水ポンプ３により昇圧された
原水は、原水タンク２から逆浸透膜装置４へ供給され
る。逆浸透膜装置４では、原水に含まれた不純物である
イオン化した電解質の大部分が除去された処理水と、イ
オン化した電解質である不純物を多く含んだ濃縮水とに
分離される。この不純物を多く含んだ濃縮水は濃縮水用
配管である第５の配管２５から外部に排出される。
【０００４】逆浸透膜装置４で不純物の大部分が除去さ
れた処理水は、イオン交換樹脂装置５に供給される。こ
のイオン交換樹脂装置５では、処理水中の不純物である
イオン化した電解質は除去され、純水が製造される。即
ち、処理水中のカチオンはカチオン交換樹脂で、アニオ
ンはアニオン交換樹脂でそれぞれイオン交換され、その
結果純水が製造される。上記のようにして処理、製造さ
れた純水は、純水タンク６に貯留された後、純水ポンプ
７により純水を必要とする燃料電池発電設備２０に供給
される。その際、燃料電池発電設備２０で必要とされる
単位時間当たりの純水量は、調節弁８で調節される。ま
た、イオン交換樹脂装置５で製造される単位時間当たり
の純水量は原水ポンプ３の能力で定まり、一定であり、
その製造能力は燃料電池発電設備２０で必要とされる単
位時間当たりの純水量を越えて設定してあり、余分の純
水は、戻り配管である第６の配管２６を通じて原水タン
ク２に戻されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池発電設
備用水処理装置では、純水タンク６内の純水の一部は戻
り配管である第６の配管２６を通じて原水タンク２内に
戻されており、この純水は原水タンク２内の原水と混合
される。この混合水は原水ポンプ３により、逆浸透膜装
置４に送られ、混合水の一部は第５の配管２５を通じて
外部に排出される。つまり、イオン交換樹脂装置５で製
造された純水の一部は濃縮水用配管である第５の配管２
５を通じて外部に排出され、純水の一部が無駄に製造さ
れていることになり、燃料電池発電設備２０が必要とす
る純水量以上の純水をイオン交換樹脂装置５で製造して
おり、それだけ短い周期でイオン交換樹脂装置５内の高
価なイオン交換樹脂を交換せざるを得ないという問題点
があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、イオン交換樹脂装置
で製造される純水の量を燃料電池発電設備が必要とする
量に応じて調節することにより、純水の無駄な製造を防
止し、イオン交換樹脂の交換周期を大きくして、ランニ
ングコストを低減させることができる燃料電池発電設備
用水処理装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料電池
発電設備用水処理装置は、イオン交換樹脂装置に供給さ
れる処理水の水量を燃料電池発電設備が必要とする純水
量に応じて調節する処理水量調節手段を備えたものであ
る。
【０００８】また、処理水量調節手段は、純水タンクに
設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出
手段と、この水位検出手段からの信号により原水ポンプ
を起動、停止させる起動停止手段とを備えたものであ
る。
【０００９】また、処理水量調節手段は、純水タンクに
設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出
手段と、この水位検出手段からの信号により原水ポンプ
の回転数を制御する回転数制御手段とを備えたものであ
る。
【００１０】また、処理水量調節手段は、純水タンクに
設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出
手段と、原水タンクと逆浸透膜装置とを接続する原水用
配管に設けられ前記水位検出手段からの信号により原水
タンクからの原水を原水タンクに戻す三方制御弁とを備
えたものである。
【００１１】また、処理水量調節手段は、純水タンクに
設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出
手段と、処理水用配管に設けられ前記水位検出手段から
の信号により弁開度が制御される制御弁とを備えたもの
である。
【００１２】また、処理水量調節手段は、純水タンクに
設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出
手段と、濃縮水用配管に設けられ前記水位検出手段から
の信号により弁開度が制御される制御弁とを備えたもの
である。
【００１３】また、処理水量調節手段は、燃料電池発電
設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、この発
電出力検出手段からの信号により原水ポンプの回転数を
制御する回転数制御手段とを備えたものである。
【００１４】また、処理水量調節手段は、燃料電池発電
設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、原水ポ
ンプと逆浸透膜装置とを接続する原水用配管に設けられ
前記発電出力検出手段からの信号により原水タンクから
の原水を原水タンクに戻す三方制御弁とを備えたもので
ある。
【００１５】また、処理水量調節手段は、燃料電池発電
設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、処理水
用配管に設けられ前記発電出力検出手段からの信号によ
り弁開度が制御される制御弁とを備えたものである。
【００１６】また、処理水量調節手段は、燃料電池発電
設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、濃縮水
用配管に設けられ前記発電出力検出手段からの信号によ
り弁開度が制御される制御弁とを備えたものである。
【００１７】また、回転数制御手段はインバータであ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の燃料電
池発電設備用水処理装置の純水製造フロー図である。図
において、１は原水中に含まれる固形粒子等を除去する
プレフィルター、２はプレフィルター１を通過した原水
を貯留する原水タンク、２１は原水タンク２に一端が接
続された原水用配管である第１の配管、３は第１の配管
２１に取り付けられた原水ポンプ、１５は原水ポンプ３
に取り付けられ原水ポンプ３を起動、停止させる起動停
止手段としてのリレー回路、４は第１の配管２１の他端
に接続され原水ポンプ３により送られた原水中の不純物
であるイオン化した電解質の大部分を逆浸透現象を利用
して除去する逆浸透膜装置、２２は一端が逆浸透膜装置
４に接続され逆浸透膜装置４で処理された処理水が流通
する処理水用配管としての第２の配管、２５は一端が逆
浸透膜装置４に接続され逆浸透膜装置４で生じた濃縮水
を外部に導く濃縮水用配管としての第５の配管、５は第
２の配管２２の他端が接続され逆浸透膜装置４により除
去されなかった処理水中の電解質をさらに除去して純水
を製造するイオン交換樹脂装置、６は第３の配管２３を
介してイオン交換樹脂装置５と接続されイオン交換樹脂
装置５により製造された純水を貯留する純水タンク、６
Ａは純水タンク６に設けられ純水タンク６内の水位を検
出する水位検出手段としての差圧式液面計、２４は一端
が純水タンク６に接続された第４の配管、７はこの第４
の配管２４に取り付けられた純水ポンプ、８は第４の配
管２４に取り付けられ純水の流量を調節する調節弁であ
る。９は燃料電池発電設備の構成要素であり、燃料電池
発電設備の原料となるスチームを製造する気液分離器、
９Ａは気液分離器９に設けられた水位監視装置である。
なお、液面計６Ａとリレー回路１５とによりイオン交換
樹脂装置５に供給される処理水の水量を調節する処理水
量調節手段を構成している。
【００１９】上記の燃料電池発電設備用水処理装置で
は、プレフィルター１で原水中の固形粒子等の不純物が
除去された原水は、原水タンク２に貯留されている。そ
して、純水タンク６内の純水の水位が低いときには、液
面計６Ａからの水位信号１４によりリレー回路１５が作
動して原水ポンプ３が起動して逆浸透膜装置４に原水が
供給される。逆浸透膜装置４では、原水は不純物を大部
分取り除いた処理水と不純物を多く含んだ濃縮水とに分
離される。不純物を多く含んだ濃縮水は第５の配管２５
を通じて外部に排出される。逆浸透膜装置４で不純物で
あるイオン化した電解質の大部分が除去された後、処理
水は、第２の配管２２を介してイオン交換樹脂装置５に
供給される。このイオン交換樹脂装置５では、処理水中
の不純物であるイオン化した電解質は除去され、純水が
製造される。即ち、処理水中のカチオンはカチオン交換
樹脂で、アニオンはアニオン交換樹脂でそれぞれイオン
交換され、その結果純水が製造される。
【００２０】上記のようにして処理、製造された純水
は、一旦純水タンク６に貯留された後、純水ポンプ７に
より気液分離器９に供給される。気液分離器９への供給
水量は、気液分離器９に設けられた水位監視装置９Ａか
らの水位信号で水位が一定となるように開閉される調節
弁８で調節される。また、気液分離器９では、燃料電池
発電設備の原料スチームが発生し、そのスチームは改質
器に供給される。
【００２１】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、原水ポンプ３はリレー回路１５によ
り起動停止するようになっており、純水タンク６内に純
水が所定量以上貯留されているときには原水ポンプ３を
停止させ、逆浸透膜装置４への給水を止めており、イオ
ン交換樹脂装置５では燃料電池発電設備が必要とする量
だけの純水を製造しており、イオン交換樹脂装置５内の
イオン交換樹脂の交換周期が長くなり、燃料電池発電設
備用水処理装置のランニングコストを低下させることが
できる。
【００２２】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、原水ポンプ３には純水タンク６
の液面計６Ａからの水位信号１４によりその回転数を制
御する回転数制御手段としてのインバータ１１が取り付
けられている。なお、液面計６Ａとインバータ１１とに
より処理水量調節手段を構成している。また、実施の形
態１と同一または相当部分は、同一符号を付してその説
明は省略する。
【００２３】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４に供給される。この際、純水タンク６に設けられ
た液面計６Ａからの水位信号１４により、原水ポンプ３
はインバータ１１により回転数が制御されており、純水
タンク６内の水位が高いときには原水ポンプ３の回転数
を低下させ、水位が低いときには原水ポンプ３の回転数
を上昇させ、逆浸透膜装置４へ供給される原水の流量と
圧力とを変動させている。その後の純水が製造されるま
での工程は実施の形態１と同様であり、その説明は省略
する。
【００２４】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、燃料電池発電設備の純水の使用量が
増大し、純水タンク６内の純水が多量に燃料電池発電設
備に供給されて純水タンク６内の水位が低くなったとき
には、液面計６Ａからの信号１４により原水ポンプ３の
回転数が上昇し、純水タンク６には多量の純水が供給さ
れる。また、燃料電池発電設備の純水の使用量が少なく
なったときには、純水タンク６内の純水の水位の低下は
小さく、液面計６Ａからの信号１４により原水ポンプ３
の回転数が低下し、純水タンク６には少量の純水が供給
される。このように、純水タンク６内の水位が高いとき
には、原水ポンプ３の回転数を低下させて、イオン交換
樹脂装置５で製造される純水量を低減させており、イオ
ン交換樹脂装置５では燃料電池発電設備が使用する純水
量だけ製造しており、イオン交換樹脂の交換周期が長く
なり、燃料電池発電設備用水処理装置のランニングコス
トを低下させることができる。
【００２５】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図であり、図において、１０は原水用配管である第１の
配管２１に取り付けられ、純水タンク６の液面計６Ａか
らの水位信号１４により作動する三方制御弁、２７は原
水タンク２と三方制御弁１０とを接続する戻り配管とし
ての第７の配管である。なお、液面計６Ａ、三方制御弁
１０および第７の配管２７により処理水量調節手段を構
成している。また、実施の形態１と同一または相当部分
は、同一符号を付してその説明は省略する。
【００２６】この実施の形態では、燃料電池発電設備の
純水の使用量が増大し、純水タンク６内の純水が多量に
燃料電池発電設備に供給されて純水タンク６内の水位が
低くなったときには、液面計６Ａからの信号１４により
三方制御弁１０が作動し、多量の原水が逆浸透膜装置４
に供給され、少量の原水が第７の配管２７を介して原水
タンク２に戻される。燃料電池発電設備の純水の使用量
が少なくなったときには、純水タンク６内の純水の水位
の低下は小さく、液面計６Ａからの信号１４により三方
制御弁１０が作動し、多量の原水が第７の配管２７を通
じて原水タンク２にが戻され、少量の原水が逆浸透膜装
置４に供給される。その後の純水が製造されるまでの工
程は実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００２７】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、純水タンク６内の水位が高いときに
は、原水を第７の配管２７を通じて原水タンク２に戻す
ことにより、イオン交換樹脂装置５で製造される純水量
を低減させており、イオン交換樹脂装置５では燃料電池
発電設備が使用する純水量だけ製造しており、イオン交
換樹脂の交換周期が長くなり、燃料電池発電設備用水処
理装置のランニングコストを低下させることができる。
【００２８】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、１２は処理水用配管である第２
の配管２２に取り付けられた制御弁としての流量調節弁
で、純水タンク６の液面計６Ａの水位信号１４によりそ
の弁開度が可変するようになっている。なお、液面計６
Ａおよび流量調節弁１２により処理水量調節手段を構成
している。また、実施の形態１と同一または相当部分は
同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２９】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４へ供給される。逆浸透膜装置４では、原水は不純
物を大部分取り除いた処理水と不純物を多く含んだ濃縮
水に分離される。逆浸透膜装置４で不純物を大部分取り
除いた処理水は、流量調節弁１２へ供給される。この
際、純水タンク６に設けられた液面計６Ａからの水位信
号１４により流量調節弁１２の弁開度は可変となってお
り、水位が高いときには流量調節弁１２の弁開度を低下
させ、水位が低いときには流量調節弁１２の弁開度を大
きくし、イオン交換樹脂装置５に供給される水量は調整
されている。なお、逆浸透膜装置４は、機能上濃縮水を
所定量以上確保する必要があり、流量調節弁１２が全開
となったときでも所定量の濃縮水が第５の配管２５を通
じて外部に排出されるようになっている。その後の純水
が製造されるまでの工程は実施の形態１と同様であり、
その説明は省略する。
【００３０】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、純水タンク６内の水位が高いときに
は、流量調節弁１２の弁開度を低下させ、イオン交換樹
脂装置５に供給される処理水量を低減させてイオン交換
樹脂装置５で製造される純水量を低減させており、イオ
ン交換樹脂装置５では燃料電池発電設備が使用する純水
量だけ製造しており、イオン交換樹脂の交換周期が長く
なり、燃料電池発電設備用水処理装置のランニングコス
トを低下させることができる。
【００３１】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、１３は濃縮水用配管である第５
の配管２５に取り付けられ液面計６Ａの水位信号１４に
よりその弁開度が可変となる制御弁としての流量調節弁
である。なお、液面計６Ａおよび流量調節弁１３により
処理水量調節手段を構成している。また、実施の形態１
と同一または相当部分は同一符号を付し、その説明は省
略する。
【００３２】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４へ供給される。逆浸透膜装置４では、原水は不純
物を大部分取り除いた処理水と不純物を多く含んだ濃縮
水とに分離される。不純物を多く含んだ濃縮水は第５の
配管２５を経て外部に排出される。この際、純水タンク
６に設けられた液面計６Ａからの水位信号１４により流
量調節弁１３の弁開度は可変となっており、純水タンク
６内の水位が高いときには流量調節弁１３の弁開度を大
きくし、水位が低いときには流量調節弁１３の弁開度を
低下させ、逆浸透膜装置４からイオン交換樹脂装置５に
供給される処理水量を調整している。その後の純水が製
造されるまでの工程は実施の形態１と同様であり、その
説明は省略する。
【００３３】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、逆浸透膜装置４の下流側の第５の配
管２５に流量調節弁１３を取り付け、純水タンク６内の
水位が高いときには、流量調節弁１３の弁開度を大きく
して、イオン交換樹脂装置５に供給される処理水量を低
減させてイオン交換樹脂装置５で製造される純水量を低
減させており、イオン交換樹脂装置５では燃料電池発電
設備が使用する純水量だけ製造しており、イオン交換樹
脂の交換周期が長くなり、燃料電池発電設備用水処理装
置のランニングコストを低下させることができる。
【００３４】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、１６は燃料電池発電設備の発電
出力を検出する電力計、３１は原水ポンプ３に取り付け
られ電力計１６からの信号３０によりその回転数を制御
する回転数制御手段としてのインバータである。なお、
電力計１６とインバータ３１とにより処理水量調節手段
を構成している。また、実施の形態１と同一または相当
部分は同一符号を付してその説明は省略する。
【００３５】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４に供給される。この際、電力計１６からの信号３
０により原水ポンプ３はインバータ３１により回転数が
制御されており、発電出力が低いときには原水ポンプ３
の回転数が低下し、発電出力が高いときには原水ポンプ
３の回転数が上昇し、逆浸透膜装置４へ供給される原水
の流量と圧力とは変動するようになっている。その後の
純水が製造されるまでの工程は実施の形態１と同様であ
り、その説明は省略する。
【００３６】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、燃料電池発電設備での発電出力が増
大し、純水の使用量も増大したときには、電力計１６か
らの信号３０により、インバータ３１が作動して原水ポ
ンプ３の回転数が増加し、イオン交換樹脂装置５では多
量な純水が製造される。また、燃料電池発電設備での発
電出力が減少し、純水の使用量も少なくなったときに
は、原水ポンプ３の回転数が低下し、イオン交換樹脂装
置５では少量の純水が製造される。このように、イオン
交換樹脂装置５では燃料電池発電設備の発電出力に応じ
た純水量だけ製造しており、イオン交換樹脂の交換周期
が長くなり、燃料電池発電設備用水処理装置のランニン
グコストを低下させることができる。
【００３７】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、３２は第１の配管２１に取り付
けられ電力計１６からの信号３０により動作する三方制
御弁、３３は原水タンク２と三方制御弁３２とを接続す
る戻り配管としての第７の配管である。なお、電力計１
６、三方制御弁３２および第７の配管３３により処理水
量調節手段を構成している。また、実施の形態１と同一
または相当部分は、同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００３８】この実施の形態では、燃料電池発電設備の
発電出力が増大し、純水の使用量も増大したときには、
電力計１６からの信号により、三方制御弁３２が作動し
て多量の原水が逆浸透膜装置４を介してイオン交換樹脂
装置５に送られ、少量の原水が第７の配管３３を介して
原水タンク２に戻され、イオン交換樹脂装置５では多量
な純水が製造される。また、燃料電池発電設備での発電
出力が減少し、純水の使用量も少なくなったときには、
三方制御弁３２が作動し、原水タンク２には第７の配管
３３を通じて原水タンク２に多量の原水が戻され、少量
の原水が逆浸透膜装置４を介してイオン交換樹脂装置５
に送られ、イオン交換樹脂装置５では少量の純水が製造
される。その後の純水が製造されるまでの工程は実施の
形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００３９】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、発電出力が減少し、燃料電池発電設
備における純水の使用量も減少したときには、多量の原
水を第７の配管３３を通じて原水タンク２に戻すことに
より、イオン交換樹脂装置５で製造される純水量を低減
させており、イオン交換樹脂装置５では燃料電池発電設
備が使用する純水量だけ製造しており、イオン交換樹脂
の交換周期が長くなり、燃料電池発電設備用水処理装置
のランニングコストを低下させることができる。
【００４０】実施の形態８．図８はこの発明の実施の形
態８の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、３４は処理水用配管である第２
の配管２２に取り付けられた制御弁としての流量調節弁
で、電力計１６からの信号３０によりその弁開度が可変
するようになっている。なお、電力計１６および流量調
節弁３４により処理水量調節手段を構成している。ま
た、実施の形態１と同一または相当部分は同一符号を付
し、その説明は省略する。
【００４１】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４へ供給される。逆浸透膜装置４では、原水は不純
物を大部分取り除いた処理水と不純物を多く含んだ濃縮
水に分離される。逆浸透膜装置４で不純物を大部分取り
除いた処理水は、流量調節弁３４へ供給される。この
際、電力計１６からの信号３０により流量調節弁３４の
弁開度は可変となっており、発電出力が小さいときには
流量調節弁３４の弁開度は低下し、発電出力が大きいと
きには流量調節弁１２の弁開度は大きくなり、イオン交
換樹脂装置５に供給される水量は調整されている。その
後の純水が製造されるまでの工程は実施の形態１と同様
であり、その説明は省略する。
【００４２】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、燃料電池発電設備の発電出力が低い
ときには、電力計３０からの信号３０により流量調節弁
３４の弁開度を低下させ、イオン交換樹脂装置５で製造
される純水量を低減させており、イオン交換樹脂装置５
では燃料電池発電設備が使用する純水量だけ製造してお
り、イオン交換樹脂の交換周期が長くなり、燃料電池発
電設備用水処理装置のランニングコストを低下させるこ
とができる。
【００４３】実施の形態９．図９はこの発明の実施の形
態９の燃料電池発電設備用水処理装置の純水製造フロー
図である。図において、３５は濃縮水用配管である第５
の配管２５に取り付けられ電力計１６からの信号３０に
よりその弁開度が可変となる制御弁としての流量調節弁
である。なお、電力計１６および流量調節弁３５により
処理水量調節手段を構成している。また、実施の形態１
と同一または相当部分は同一符号を付し、その説明は省
略する。
【００４４】この実施の形態では、原水タンク２に貯留
された原水は、原水ポンプ３により昇圧され、逆浸透膜
装置４へ供給される。逆浸透膜装置４では、原水は不純
物を大部分取り除いた処理水と不純物を多く含んだ濃縮
水とに分離される。不純物を多く含んだ濃縮水は第５の
配管２５を経て外部に排出される。この際、純水タンク
６に設けられた電力計１６からの信号３０により流量調
節弁３５の弁開度は可変となっており、燃料電池発電設
備の発電出力が小さいときは流量調節弁３５の弁開度を
大きく、発電出力が大きいときは流量調節弁３５の弁開
度を低下させ、逆浸透膜装置４からイオン交換樹脂装置
５に供給される処理水量を調整している。その後の純水
が製造されるまでの工程は実施の形態１と同一であり、
その説明は省略する。
【００４５】以上のように構成された燃料電池発電設備
用水処理装置では、逆浸透膜装置４の下流側の第５の配
管２５に流量調節弁３５を取り付け、燃料電池発電設備
の発電出力が小さいときには、流量調節弁３５の弁開度
を大きくして、イオン交換樹脂装置５に供給される処理
水量を低減させてイオン交換樹脂装置５で製造される純
水量を低減させており、イオン交換樹脂装置５では燃料
電池発電設備が使用する純水量だけ製造しており、イオ
ン交換樹脂の交換周期が長くなり、燃料電池発電設備用
水処理装置のランニングコストを低下させることができ
る。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の燃料電
池発電設備用水処理装置によれば、イオン交換樹脂装置
に供給される処理水の水量を燃料電池発電設備が必要と
する純水量に応じて調節する処理水量調節手段を備えた
ので、イオン交換樹脂装置では燃料電池発電設備が使用
する純水量だけ製造することが可能となり、イオン交換
樹脂の交換周期が長くなり、燃料電池発電設備用水処理
装置のランニングコストを低下させることができる。
【００４７】また、処理水量調節手段として、純水タン
クに設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位
検出手段と、この水位検出手段からの信号により原水ポ
ンプを起動、停止させる起動停止手段とを備えたときに
は、燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単である
とともに低コストで製造することができる。
【００４８】また、処理水量調節手段として、純水タン
クに設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位
検出手段と、この水位検出手段からの信号により原水ポ
ンプの回転数を制御する回転数制御手段とを備えたとき
には、燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単であ
るとともに低コストで製造することができる。
【００４９】また、処理水量調節手段として、純水タン
クに設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位
検出手段と、原水タンクと逆浸透膜装置とを接続する原
水用配管に設けられ前記水位検出手段からの信号により
原水タンクからの原水を原水タンクに戻す三方制御弁と
を備えたときには、燃料電池発電設備用水処理装置は構
造が簡単であるとともに低コストで製造することができ
る。
【００５０】また、処理水量調節手段として、純水タン
クに設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位
検出手段と、処理水用配管に設けられ前記水位検出手段
からの信号により弁開度が制御される制御弁とを備えた
ときには、燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単
であるとともに低コストで製造することができる。
【００５１】また、処理水量調節手段として、純水タン
クに設けられ純水タンク内の純水の水位を検出する水位
検出手段と、濃縮水用配管に設けられ前記水位検出手段
からの信号により弁開度が制御される制御弁とを備えた
ときには、燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単
であるとともに低コストで製造することができる。
【００５２】また、処理水量調節手段として、燃料電池
発電設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、こ
の発電出力検出手段からの信号により原水ポンプの回転
数を制御する回転数制御手段とを備えたときには、燃料
電池発電設備用水処理装置は構造が簡単であるとともに
低コストで製造することができる。
【００５３】また、処理水量調節手段として、燃料電池
発電設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、原
水ポンプと逆浸透膜装置とを接続する原水用配管に設け
られ前記発電出力検出手段からの信号により原水タンク
からの原水を原水タンクに戻す三方制御弁とを備えたと
きには、燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単で
あるとともに低コストで製造することができる。
【００５４】また、処理水量調節手段として、燃料電池
発電設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、処
理水用配管に設けられ前記発電出力検出手段からの信号
により弁開度が制御される制御弁とを備えたときには、
燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単であるとと
もに低コストで製造することができる。
【００５５】また、処理水量調節手段として、燃料電池
発電設備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、濃
縮水用配管に設けられ前記発電出力検出手段からの信号
により弁開度が制御される制御弁とを備えたときには、
燃料電池発電設備用水処理装置は構造が簡単であるとと
もに低コストで製造することができる。
【００５６】また、回転数制御手段としてインバータを
用いたときには、簡単な構造で原水ポンプの回転数を制
御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図２】 この発明の実施の形態２の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図３】 この発明の実施の形態３の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図４】 この発明の実施の形態４の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図５】 この発明の実施の形態５の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図６】 この発明の実施の形態６の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図７】 この発明の実施の形態７の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図８】 この発明の実施の形態８の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図９】 この発明の実施の形態９の燃料電池発電設備
用水処理装置の純水製造フロー図である。
【図１０】 従来の燃料電池発電設備用水処理装置の純
水製造フロー図である。
【符号の説明】
２ 原水タンク、３ 原水ポンプ、４ 逆浸透膜装置、
５ イオン交換樹脂装置、６ 純水タンク、６Ａ 液面
計（水位検出手段）、１０，３２ 三方制御弁、１１，
３１ インバータ（回転数制御手段）、１２，１３，３
４，３５ 流量調節弁（制御弁）、１５ リレー回路
（起動停止手段）、１６ 電力計（発生出力検出手
段）、２１ 第１の配管（原水用配管）、２２ 第２の
配管（処理水用配管）、２５ 第５の配管（濃縮水用配
管）、２７，３３ 第７の配管（戻り配管）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 健治 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原水を貯留する原水タンクと、この原水
    タンク内の原水を液送する原水ポンプと、この原水ポン
    プにより液送された原水中の不純物を逆浸透を利用して
    除去する逆浸透膜装置と、この逆浸透膜装置の下流側に
    設けられ逆浸透膜装置により処理された処理水中の不純
    物をさらに除去して純水を製造するイオン交換樹脂装置
    と、このイオン交換樹脂装置に供給される前記処理水の
    水量を燃料電池発電設備が必要とする純水量に応じて調
    節する処理水量調節手段と、前記イオン交換樹脂装置の
    下流に設けられ前記純水を貯留する純水タンクとを備え
    た燃料電池発電設備用水処理装置。
  2. 【請求項２】 処理水量調節手段は、純水タンクに設け
    られ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出手段
    と、この水位検出手段からの信号により原水ポンプを起
    動、停止させる起動停止手段とを備えた請求項１記載の
    燃料電池発電設備用水処理装置。
  3. 【請求項３】 処理水量調節手段は、純水タンクに設け
    られ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出手段
    と、この水位検出手段からの信号により原水ポンプの回
    転数を制御する回転数制御手段とを備えた請求項１記載
    の燃料電池発電設備用水処理装置。
  4. 【請求項４】 処理水量調節手段は、純水タンクに設け
    られ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出手段
    と、原水タンクと逆浸透膜装置とを接続する原水用配管
    に設けられ前記水位検出手段からの信号により原水タン
    クからの原水を原水タンクに戻す三方制御弁とを備えた
    請求項１記載の燃料電池発電設備用水処理装置。
  5. 【請求項５】 処理水量調節手段は、純水タンクに設け
    られ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出手段
    と、逆浸透膜装置とイオン交換樹脂装置とを接続する処
    理水用配管に設けられ前記水位検出手段からの信号によ
    り弁開度が制御される制御弁とを備えた請求項１記載の
    燃料電池発電設備用水処理装置。
  6. 【請求項６】 処理水量調節手段は、純水タンクに設け
    られ純水タンク内の純水の水位を検出する水位検出手段
    と、逆浸透膜装置で生じた濃縮水を外部に導く濃縮水用
    配管に設けられ前記水位検出手段からの信号により弁開
    度が制御される制御弁とを備えた請求項１記載の燃料電
    池発電設備用水処理装置。
  7. 【請求項７】 処理水量調節手段は、燃料電池発電設備
    の発電出力を検出する発電出力検出手段と、この発電出
    力検出手段からの信号により原水ポンプの回転数を制御
    する回転数制御手段とを備えた請求項１記載の燃料電池
    発電設備用水処理装置。
  8. 【請求項８】 処理水量調節手段は、燃料電池発電設備
    の発電出力を検出する発電出力検出手段と、原水タンク
    と逆浸透膜装置とを接続する原水用配管に設けられ前記
    発電出力検出手段からの信号により原水タンクからの原
    水を原水タンクに戻す三方制御弁とを備えた請求項１記
    載の燃料電池発電設備用水処理装置。
  9. 【請求項９】 処理水量調節手段は、燃料電池発電設備
    の発電出力を検出する発電出力検出手段と、逆浸透膜装
    置とイオン交換樹脂装置とを接続する処理水用配管に設
    けられ前記発電出力検出手段からの信号により弁開度が
    制御される制御弁とを備えた請求項１記載の燃料電池発
    電設備用水処理装置。
  10. 【請求項１０】 処理水量調節手段は、燃料電池発電設
    備の発電出力を検出する発電出力検出手段と、逆浸透膜
    装置で生じた濃縮水を外部に導く濃縮水用配管に設けら
    れ前記発電出力検出手段からの信号により弁開度が制御
    される制御弁とを備えた請求項１記載の燃料電池発電設
    備用水処理装置。
  11. 【請求項１１】 回転数制御手段はインバータである請
    求項３または請求項７記載の燃料電池発電設備用水処理
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035632A1 (fr) * 2000-10-20 2002-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Systeme de pile a combustible et procede de fonctionnement de ce systeme
JP2008135271A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Kyocera Corp 燃料電池装置

Cited By (3)

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WO2002035632A1 (fr) * 2000-10-20 2002-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Systeme de pile a combustible et procede de fonctionnement de ce systeme
US7052790B2 (en) 2000-10-20 2006-05-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel cell system and operation method having a condensed water tank open to atmosphere
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