(57)【要約】【課題】純水利用装置８０に供給される純水Ｗに接触して当該純水Ｗから不純物を除去するイオン交換樹脂Ｃが充填された浄化部２１を有する純水浄化装置及びそれを備えた燃料電池システムにおいて、純水Ｗに対して抗菌処理を好適に行いながら、純水Ｗの不純物を除去するためのイオン交換樹脂Ｃの負荷の増加を防止する。【解決手段】浄化部２１の上流側に配置され、純水Ｗに対して抗菌性を有する陽イオンを溶出する抗菌性材料Ａを純水Ｗに接触する状態で純水Ｗが通過する容器１０内に充填してなる陽イオン供給部１１と、陽イオン供給部１１の下流側且つ浄化部２１の上流側に配置され、純水Ｗ中で抗菌性材料Ａよりも貴な自然電位を示し抗菌性材料Ａと電気的に接続された貴電位材料Ｂを純水Ｗに接触する状態で純水Ｗが通過する容器１０内に充填してなる陽イオン捕獲部１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
純水利用装置に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置であって、
前記浄化部の上流側に配置され、前記純水に対して抗菌性を有する陽イオンを溶出する抗菌性材料を前記純水に接触する状態で前記純水が通過する容器内に充填してなる陽イオン供給部と、
前記陽イオン供給部の下流側且つ前記浄化部の上流側に配置され、前記純水中で前記抗菌性材料よりも貴な自然電位を示し前記抗菌性材料と電気的に接続された貴電位材料を前記純水に接触する状態で前記純水が通過する容器内に充填してなる陽イオン捕獲部とを備えた純水浄化装置。
【請求項２】
前記陽イオン供給部に充填される抗菌性材料が、青銅又はニッケル銅であり、
前記陽イオン捕獲部に充填される貴電位材料が、ニッケル又はステンレスである請求項１に記載の純水浄化装置。
【請求項３】
前記抗菌性材料及び前記貴電位材料が、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で前記容器内に充填されている請求項１又は２に記載の純水浄化装置。
【請求項４】
前記純水利用装置に純水を供給する往き配管と、
前記純水利用装置から排出された純水を戻す戻り配管と、
前記純水の一部を循環させる循環配管とを備え、
前記陽イオン供給部及び前記陽イオン捕獲部が、前記循環配管に配置されている請求項１〜３の何れか１項に記載の純水浄化装置。
【請求項５】
前記浄化部が、前記往き配管に配置されている請求項４に記載の純水浄化装置。
【請求項６】
純水を内部に貯留する貯留タンクを備え、
前記貯留タンクに、前記戻り配管から戻された純水を受け入れて前記循環配管に供給される純水を一時的に貯留する第１貯留部と、前記循環配管から供給される純水を受け入れて前記純水利用装置に供給される純水を一時的に貯留する第２貯留部とが、隔壁を介して相互間のオーバーフローが可能な状態で区画形成され、
前記第１貯留部から前記循環配管へ向けて純水を送出する第１水ポンプと、
前記第２貯留部から前記往き配管へ向けて純水を送出する第２水ポンプとを備え、
前記第１水ポンプの送水量が前記第２水ポンプの送水量よりも大きく設定されている請求項４又は５に記載の純水浄化装置。
【請求項７】
前記貴電位材料に負の電位を印加する電位印加部を備えた請求項１〜６の何れか１項に記載の純水浄化装置。
【請求項８】
前記純水利用装置が、燃料電池であり、
前記燃料電池のアノードオフガスのドレン水を、前記陽イオン供給部に流入する純水に添加するドレン水添加部を備えた請求項１〜７の何れか１項に記載の純水浄化装置。
【請求項９】
前記ドレン水添加部が、前記燃料電池のアノードオフガスを前記陽イオン供給部に流入する純水に吹き込むように構成されている請求項８に記載の純水浄化装置。
【請求項１０】
燃料電池と、
前記燃料電池に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置とを備えた燃料電池システムであって、
前記純水浄化装置として、請求項１〜９の何れか１項に記載の純水浄化装置を備えた燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水利用装置に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置及びそれを備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池を備えた燃料電池システムでは、当該燃料電池において純水が冷却水や改質水として利用される。また、系外からの純水の補給をできるだけ少なくするために、燃料電池から排出された純水を浄化して再度燃料電池に供給する純水浄化装置が設けられる場合がある。
このような純水浄化装置は、イオン交換樹脂が充填された浄化部を有しており、燃料電池などの純水利用装置との間で循環する純水を浄化部に通過させることで、純水とイオン交換樹脂とを接触させ、純水に含まれる被毒成分などの不純物をイオン交換樹脂により除去する。
しかし、このような純水には、上記のようにイオン交換樹脂で捕獲される無機物である不純物以外に、有機物である真性細菌などの菌類が含まれている場合がある。このような菌類が増殖すると、コロニーや多糖類の分泌物が生成され、それが純水浄化装置や純水利用装置の流路やフィルタ等の閉塞を招き、純水利用装置の安定運転を阻害するという問題が生じる。
そこで、従来の純水浄化装置として、このような菌類の増殖を抑制するために、かかる純水に対して抗菌性を有する銀イオンや銅イオンなどの陽イオンを供給するものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９９８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の純水浄化装置では、純水に対して抗菌性を有する陽イオンを供給すると、この陽イオンはイオン交換樹脂により捕獲されることになる。よって、イオン交換樹脂が不純物以外に陽イオンを捕獲することで負荷が増加し、イオン交換樹脂の寿命が短くなって、新品への交換頻度が高くなるという問題がある。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、純水浄化装置及びそれを備えた燃料電池システムにおいて、純水に対して抗菌処理を好適に行いながら、純水の不純物を除去するためのイオン交換樹脂の負荷の増加を防止できる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明に係る純水浄化装置は、
純水利用装置に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置であって、
その第１特徴構成は、
前記浄化部の上流側に配置され、前記純水に対して抗菌性を有する陽イオンを溶出する抗菌性材料を前記純水に接触する状態で前記純水が通過する容器内に充填してなる陽イオン供給部と、
前記陽イオン供給部の下流側且つ前記浄化部の上流側に配置され、前記純水中で前記抗菌性材料よりも貴な自然電位を示し前記抗菌性材料と電気的に接続された貴電位材料を前記純水に接触する状態で前記純水が通過する容器内に充填してなる陽イオン捕獲部とを備えた点にある。
【０００６】
上記第１特徴構成によれば、純水利用装置に供給される純水が、上記陽イオン供給部に充填された抗菌性材料に接触することで、当該純水に対して抗菌性材料から抗菌性を有する陽イオンが供給されることになる。よって、純水に含まれる有機物である真性細菌などの菌類の増殖を抑制することができる。
また、この陽イオンを含む純水が、浄化部に供給される前の段階で、上記陽イオン捕獲部に充填された当該抗菌性材料よりも貴の電位を示す貴電位材料に接触することで、当該純水に含まれる陽イオンが貴電位材料に捕獲されることになる。よって、陽イオン供給部から供給された陽イオンが下流側のイオン交換樹脂に到達することを抑制できるので、当該イオン交換樹脂における陽イオンを捕獲することによる負荷の増加を防止することができる。
また、陽イオン供給部に充填された抗菌性材料と陽イオン捕獲部に充填され当該抗菌性材料よりも貴な自然電位を示す貴電位材料とが電気的に接続されていることで、抗菌性材料から貴電位材料への電子の流れが担保されることになる。よって、抗菌性材料による陽イオンの放出と、貴電位材料による陽イオンの捕獲とを維持することができる。
従って、本発明により、純水に対して抗菌処理を好適に行いながら、純水の不純物を除去するためのイオン交換樹脂の負荷の増加を防止できる純水浄化装置を実現することができる。
【０００７】
本発明に係る純水浄化装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記陽イオン供給部に充填される抗菌性材料が、青銅又はニッケル銅であり、
前記陽イオン捕獲部に充填される貴電位材料が、ニッケル又はステンレスである点にある。
【０００８】
上記第２特徴構成によれば、陽イオン供給部から高い抗菌性を発揮するべく比較的多くの陽イオンを純水に供給した場合でも、貴電位材料でその陽イオンを捕獲してイオン交換樹脂の負荷の増加を回避できることから、銀イオンよりも抗菌性が低い銅イオンを溶出するべく、抗菌性材料として、比較的安価な銅又は銅合金を利用することができる。
また、このように陽イオン供給部から純水中に銅イオンを供給する場合には、当該銅イオンを溶出する銅又は銅合金よりも貴な電位を示す貴電位材料としても、比較的安価なニッケル又はステンレスを利用することができる。
従って、本発明に係る純水浄化装置を、比較的低コストで実現することができる。
【０００９】
本発明に係る純水浄化装置の第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記抗菌性材料及び前記貴電位材料が、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で前記容器内に充填されている点にある。
【００１０】
上記第３特徴構成によれば、陽イオン供給部において、抗菌性材料が、比表面積が比較的大きい、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で容器内に充填されているので、純水に対する抗菌性材料の接触面積を大きくして、抗菌性材料から多くの陽イオンを純水に供給することができる。
更に、陽イオン捕獲部において、貴電位材料が、比表面積が比較的大きい、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で容器内に充填されているので、純水に対する貴電位材料の接触面積を大きくして、純水から多くの陽イオンを貴電位材料に捕獲させることができる。
【００１１】
本発明に係る純水浄化装置の第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記純水利用装置に純水を供給する往き配管と、
前記純水利用装置から排出された純水を戻す戻り配管と、
前記純水の一部を循環させる循環配管とを備え、
前記陽イオン供給部及び前記陽イオン捕獲部が、前記循環配管に配置されている点にある。
【００１２】
上記第４特徴構成によれば、純水利用装置から戻り配管を介して戻される純水を、浄化部を通過させて浄化処理を施した後に、往き配管を介して純水利用装置に供給するにあたり、その純水の一部を上記循環配管を介して循環させることができる。そして、この循環配管に陽イオン供給部と陽イオン捕獲部を配置することで、純水を一部再循環させる形態で、陽イオン供給部による抗菌処理と陽イオン捕獲部による陽イオンの捕獲とを繰り返して施すことができる。
【００１３】
本発明に係る純水浄化装置の第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、
前記浄化部が、前記往き配管に配置されている点にある。
【００１４】
上記第５特徴構成によれば、浄化部が往き配管に設置されているので、純水に対して、循環配管で再循環させて抗菌処理と陽イオンの捕獲とを繰り返して施した後に、往き配管に取り出して浄化部による浄化処理を施すことができ、浄化部に到達する菌類及び陽イオンを低減させて、浄化部の負荷を一層軽減することができる。
【００１５】
本発明に係る純水浄化装置の第６特徴構成は、上記第４乃至第５特徴構成の何れかに加えて、
純水を内部に貯留する貯留タンクを備え、
前記貯留タンクに、前記戻り配管から戻された純水を受け入れて前記循環配管に供給される純水を一時的に貯留する第１貯留部と、前記循環配管から供給される純水を受け入れて前記純水利用装置に供給される純水を一時的に貯留する第２貯留部とが、隔壁を介して相互間のオーバーフローが可能な状態で区画形成され、
前記第１貯留部から前記循環配管へ向けて純水を送出する第１水ポンプと、
前記第２貯留部から前記往き配管へ向けて純水を送出する第２水ポンプとを備え、
前記第１水ポンプの送水量が前記第２水ポンプの送水量よりも大きく設定されている点にある。
【００１６】
上記第６特徴構成によれば、隔壁を介して相互間のオーバーフローが可能な状態で第１貯留部と第２貯留部とを区画形成した貯留タンクが設けられ、更には、第１貯留部から循環配管へ向けて送水する第１水ポンプの送水量が、第２貯留部から往き配管へ向けて送水する第２水ポンプの送水量よりも大きく設定される。すると、陽イオン供給部と陽イオン捕獲部とを記載の順に通過して抗菌処理と陽イオンの捕獲とが施された後に第２貯留部に流入する純水のうち、一部が第２水ポンプにより往き配管に送りされて浄化部を通過した後に純水利用装置に供給されるのであるが、他部が、隔壁を介して第１貯留部にオーバーフローして再度循環配管に送り出されて抗菌処理等が施されることになる。よって、かかる合理的な構成を採用することにより、純水を一部再循環させる形態で、抗菌処理等を十分に行うことができる純水浄化装置を実現することができる。
【００１７】
本発明に係る純水浄化装置の第７特徴構成は、上記第１乃至第６特徴構成の何れかに加えて、
前記貴電位材料に負の電位を印加する電位印加部を備えた点にある。
【００１８】
上記第７特徴構成によれば、陽イオン捕獲部における貴電位材料に負の電位を印加して、貴電位材料による陽イオンの捕獲効率を高いものに維持することができる。また、純水中の陽イオンの濃度は、純水の抗菌処理に必要な程度の小さいものであるため、陽イオンを捕獲するために電位印加部において消費される電力は極僅かである。
【００１９】
本発明に係る純水浄化装置の第８特徴構成は、上記第１乃至第７特徴構成の何れかに加えて、
前記純水利用装置が、燃料電池であり、
前記燃料電池のアノードオフガスのドレン水を、前記陽イオン供給部に流入する純水に添加するドレン水添加部を備えた点にある。
【００２０】
上記第８特徴構成によれば、上記ドレン水添加部により、燃料電池のアノードオフガスのドレン水に含まれる過酸化水素が純水に添加され、上記陽イオン供給部により、その過酸化水素を含む純水に陽イオンが供給される。すると、その純水中において、過酸化水素が陽イオンを触媒として反応して、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの酸化力が非常に強いラジカルが生成することになる。よって、このラジカルのフェントン反応により、たんぱく質や脂質で作られている菌類の細胞膜、細胞壁が破壊されるので、当該菌類をより確実に死滅させることができる。
【００２１】
本発明に係る純水浄化装置の第９特徴構成は、上記第８特徴構成に加えて、
前記ドレン水添加部が、前記燃料電池のアノードオフガスを前記陽イオン供給部に流入する純水に吹き込むように構成されている点にある。
【００２２】
上記第９特徴構成によれば、燃料電池のアノードオフガスのドレン水を陽イオン供給部に流入する純水に吹き込むという合理的な形態で、アノードオフガスのドレン水を同純水に添加することができる。
【００２３】
尚、上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池システムは、
燃料電池と、
前記燃料電池に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置とを備えた燃料電池システムであって、
前記純水浄化装置として、本発明に係る純水浄化装置を備えた点を特徴とし、上述したような本発明に係る純水浄化装置と同様の作用効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の純水浄化装置を備えた燃料電池システムの概略構成図
【図２】第２実施形態の純水浄化装置を備えた燃料電池システムの概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について、図１に基づいて説明する。
図１に示す燃料電池システムは、冷却水として純水Ｗを利用する純水利用装置としての燃料電池８０と、燃料電池８０に供給される純水Ｗを浄化する純水浄化装置１とを備える。即ち、純水浄化装置１で浄化した純水Ｗが燃料電池８０に供給され、一方、燃料電池８０から排出された利用後の純水Ｗが純水浄化装置１に戻される。
燃料電池８０は、周知のものが利用されるので詳細な説明は割愛するが、電解質膜を挟んで一方側のアノード極に供給された水素と他方側のカソード極に供給された酸素との電気化学反応により発電を行うものである。また、かかる燃料電池８０では、アノード極から、未反応の水素に加えて副反応で生成された過酸化水素を含むアノードオフガスＧが排出される。
また、純水浄化装置１で浄化された純水Ｗは、燃料電池８０の冷却水として供給されるのに加え、当該燃料電池８０に水素を供給する改質装置９０の改質水としても供給される。
【００２６】
純水浄化装置１には、燃料電池８０に供給される純水Ｗに接触して当該純水Ｗから不純物を除去するイオン交換樹脂Ｃが充填された浄化部２１が設けられている。
この浄化部２１は、純水Ｗが通過する絶縁性の容器２０内に、比表面積が比較的大きい、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態でイオン交換樹脂Ｃを充填したものとして構成されている。尚、容器２０を構成する材料としては、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、フッ素樹脂などのように、純水Ｗ中にできるだけイオンを溶出しない絶縁性材料が好適に利用されている。
そして、燃料電池８０から戻された純水Ｗが浄化部２１を通過することで、当該純水Ｗ中のイオンが水素イオンと水酸化物イオンに夫々交換され、それらが互いに反応して水になる形態で、純水Ｗから不純物が除去される。
【００２７】
この純水浄化装置１において純水Ｗが通過する配管としては、燃料電池８０に純水Ｗを供給する往き配管５２と、燃料電池８０から排出された純水Ｗを戻す戻り配管５３とに加えて、純水Ｗの一部を循環させる循環配管４０が設けられている。即ち、燃料電池８０から戻り配管５３を介して戻される純水Ｗを、適宜浄化部２１により浄化処理を施した上で、往き配管５２を介して燃料電池８０に供給するにあたり、その純水Ｗの一部が循環配管４０を介して循環する構成が採用されている。
尚、本第１実施形態の純水浄化装置１では、上記浄化部２１は、上記循環配管４０に配置されており、この循環配管４０を循環する純水Ｗに対して浄化部２１による浄化処理が施されることになる。
【００２８】
純水浄化装置１には、純水Ｗを内部に貯留する貯留タンク３０が設けられている。
この貯留タンク３０には、戻り配管５３から戻された純水Ｗを受け入れて循環配管４０に供給される純水Ｗを一時的に貯留する第１貯留部３１と、循環配管４０から供給される純水Ｗを受け入れて燃料電池８０に供給される純水Ｗを一時的に貯留する第２貯留部３２とが、隔壁３３を介して相互間のオーバーフローが可能な状態で区画形成されている。また、第１貯留部３１から循環配管４０へ向けて純水Ｗを送出する第１水ポンプ４１と、第２貯留部３２から往き配管５２へ向けて純水Ｗを送出する第２水ポンプ５１とが設けられている。
よって、燃料電池８０から排出された利用済みの純水Ｗは、第１貯留部３１に一旦貯留された後に、第１水ポンプ４１により循環配管４０に供給されることになる。一方、循環配管４０を通過して当該循環配管４０に配置された浄化部２１により浄化処理が施された純水Ｗは、第２貯留部３２に一旦貯留された後に、第２水ポンプ５１により燃料電池８０に供給されることになる。
【００２９】
更に、第１水ポンプ４１の送水量が、第２水ポンプ５１の送水量よりも大きく設定されている。言い換えれば、循環配管４０における純水Ｗの流量が、第２循環回路５０における純水Ｗの流量よりも大きく設定されている。
すると、貯留タンク３０では、循環配管４０から第２貯留部３２に流入する純水Ｗの量が、戻り配管５３から第１貯留部３１に流入する純水Ｗの量よりも多くなるので、第２貯留部３２に貯留される純水Ｗの一部が隔壁３３の上縁を乗り越えて第１貯留部３１側に流入する、所謂オーバーフローが発生することになる。
よって、循環配管４０において浄化部２１を通過して浄化処理が施された後に第２貯留部３２に流入する純水Ｗのうち、一部は上述したように第２水ポンプ５１により往き配管５２に送り出されて燃料電池８０に供給されるが、他部が、隔壁３３の上縁を乗り越えて第１貯留部３１にオーバーフローして再度循環配管４０に送り出されて浄化部２１に供給されることになり、結果、純水Ｗに対して浄化部２１による浄化処理が繰り返して施されることになる。
【００３０】
純水浄化装置１は、浄化部２１による浄化処理に加えて、純水Ｗ中に含まれる有機物である真性細菌などの菌類の増殖を抑制する抗菌処理を施すように構成されており、その詳細構成について以下に説明を加える。
循環配管４０における浄化部２１の上流側には、陽イオン供給部１１が配置されている。
この陽イオン供給部１１は、循環配管４０において純水Ｗが通過する絶縁性の容器１０内に、比表面積が比較的大きい、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で抗菌性材料Ａを充填したものとして構成されている。
陽イオン供給部１１に充填される抗菌性材料Ａは、接触する純水Ｗに対して抗菌性を有する陽イオンを溶出する材料であり、本実施形態では、かかる抗菌性材料Ａとして、純水Ｗに対して陽イオンとしての銅イオンを溶出する比較的安価な青銅が利用されている。
そして、陽イオン供給部１１により陽イオンが供給された純水Ｗ中では、陽イオンの抗菌作用により菌類の増殖が抑制された状態となる。
尚、陽イオンによる抗菌作用については、多くの説が存在するが、例えば、菌類の体内で生成される過酸化水素が陽イオンを触媒として反応して、ヒドロラジカル（・ＯＨ）などの酸化力が非常に強いラジカルが生成し、そのラジカルが菌類の細胞膜、細胞壁を破壊して、死滅させるという作用が考えられる。
【００３１】
このように陽イオンを含む純水Ｗが浄化部２１にそのまま供給されてしまうと、当該浄化部２１に充填されたイオン交換樹脂Ｃがこの陽イオンを捕獲することで、イオン交換樹脂Ｃの負荷が増加し、イオン交換樹脂Ｃの寿命が短くなるという問題がある。
そこで、陽イオン供給部１１の下流側且つ浄化部２１の上流側、具体的には循環配管４０における陽イオン供給部１１と浄化部２１との間には、陽イオン捕獲部１２が配置されている。
この陽イオン捕獲部１２は、循環配管４０において純水Ｗが通過する絶縁性の容器１０内に、比表面積が比較的大きい、粒状、繊維状、布状、又は多孔質状の状態で貴電位材料Ｂを充填したものとして構成されている。
陽イオン捕獲部１２に充填される貴電位材料Ｂは、純水Ｗ中で抗菌性材料Ａよりも貴な自然電位を示す材料であり、本実施形態では、かかる貴電位材料Ｂとして、青銅又はニッケル銅よりも貴な自然電位を示す比較的安価なステンレスが利用されている。
また、上記抗菌性材料Ａと上記貴電位材料Ｂとは、同じ容器１０内において、貴電位材料Ｂが抗菌性材料Ａよりも下流側に位置するように積層された状態で充填されており、この構成により、貴電位材料Ｂは、抗菌性材料Ａと電気的に接続された状態となっている。
【００３２】
このように陽イオン捕獲部１２が設けられていることで、陽イオン供給部１１で供給された陽イオンが、浄化部２１に供給される前の段階で、陽イオン捕獲部１２に充填された貴電位材料Ｂにより捕獲されることになり、結果、浄化部２１に充填されたイオン交換樹脂Ｃの負荷の増加が防止されることになる。
また、抗菌性材料Ａと貴電位材料Ｂとが容器１０内において互いに接触する状態で電気的に接続されているので、陽イオンを溶出することで余った電子が抗菌性材料Ａから貴電位材料Ｂへ流れて陽イオンの捕獲に供される形態で、抗菌性材料Ａによる陽イオンの放出と、貴電位材料Ｂによる陽イオンの捕獲とが維持されることになる。
【００３３】
尚、容器１０を構成する材料としても、上記浄化部２１の容器１０と同様に、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、フッ素樹脂などのように、純水Ｗ中にできるだけイオンを溶出しない絶縁性材料が好適に利用されている。
また、上述したように、循環配管４０における純水Ｗの流量が往き配管５２における純水Ｗの流量よりも大きく設定されることで、陽イオン供給部１１、陽イオン捕獲部１２、及び浄化部２１を配置した循環配管４０を通過した純水Ｗの一部が再度循環配管４０に送り出されることになり、浄化部２１による浄化処理のみならず、陽イオン供給部１１の陽イオンの供給による抗菌処理と陽イオンの捕獲とが繰り返して施されることになる。
【００３４】
陽イオン捕獲部１２に充填された貴電位材料Ｂには、当該貴電位材料Ｂに負の電位を印加する電位印加部として、直流電源７０が接続されている。
よって、直流電源７０から貴電位材料Ｂに対して、陽イオンを捕獲するための電子が十分に補充されるので、陽イオンの捕獲効率が高いものに維持されている。
【００３５】
更に、純水浄化装置１は、純水Ｗ中に含まれる有機物である真性細菌などの菌類をより確実に殺菌するための構成を採用しており、その詳細構成について以下に説明を加える。
燃料電池８０のアノードオフガスＧのドレン水を、陽イオン供給部に流入する純水Ｗに添加するドレン水添加部として、ドレン水添加タンク６０を戻り配管５３に配置している。
このドレン水添加タンク６０は、燃料電池８０から排出された利用済みの純水Ｗを一時的に貯留するように構成されている。更に、その貯留された純水Ｗ中には、燃料電池８０から排出されたアノードオフガスＧを吹き出すノズル６１の先端部が浸漬した状態で配置されている。そして、ドレン水添加タンク６０に貯留された純水Ｗ中にノズル６１からアノードオフガスＧを吹き込む所謂バブリングを行うことで、当該純水Ｗ中にアノードオフガスＧのドレン水が低下されることになる。
また、このアノードオフガスＧには、燃料電池８０における副反応で生成された過酸化水素が含まれているので、そのドレン水が供給された純水Ｗにも過酸化水素が含まれることになる。
【００３６】
そして、このように純水Ｗに含まれる過酸化水素が、菌類が生成する量よりも増加することから、第１貯留部３１及び第１水ポンプ４１を介して陽イオン供給部１１に到達して陽イオンが供給されると、その過酸化水素が陽イオンを触媒として反応して、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などの酸化力が非常に強いラジカルがより多量に生成する。結果、純水Ｗに含まれる菌類は、このラジカルのフェントン反応により、たんぱく質や脂質で作られている細胞膜、細胞壁が破壊されて、より完全に死滅することになる。
また、菌類を死滅させた後に純水Ｗ中で余ったラジカルは、不安定であるため非常に短時間で消滅するので、後段に配置された浄化部２１のイオン交換樹脂などを損傷させることはない。
一方、本実施形態では、過酸化水素を含んだ純水Ｗが貯留タンク３０の第１貯留部３１に一時的に貯留される構成を採用しているため、貯留タンク３０に給水弁３４を介して供給される供給水ＳＷの菌類を、過酸化水素そのものが有する殺菌力により、ある程度死滅、又は増殖を抑制することが可能となる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図２に基づいて説明する。
尚、図２に示す燃料電池システム及び純水浄化装置２は、上述した第１実施形態に対して、浄化部２１の配置場所のみが異なる。よって、他の同様の構成については、図面において同じ符号を付すとともに、詳細な説明は割愛する。
【００３８】
図２に示す純水浄化装置２では、浄化部２１は、循環配管４０ではなく、往き配管５２に配置されている。尚、このような構成を採用した場合でも、陽イオン捕獲部１２は、純水Ｗの流れ方向において、陽イオン供給部１１の下流側且つ浄化部２１の上流側に配置されていると言える。
即ち、循環配管４０において陽イオン供給部１１と陽イオン捕獲部１２とを通過して抗菌処理と陽イオンの捕獲とが施された後に第２貯留部３２に流入する純水Ｗのうち、一部は上述したように第２水ポンプ５１により往き配管５２に送り出されて浄化部２１により浄化処理が施された後に燃料電池８０に供給されるが、他部が、隔壁３３の上縁を乗り越えて第１貯留部３１にオーバーフローして再度循環配管４０に送り出されて陽イオン供給部１１等に供給されることになり、結果、純水Ｗに対して浄化処理等が繰り返して施されることになる。よって、浄化部２１に到達する菌類及び陽イオンが低減し、浄化部２１の負荷が一層軽減されている。
【００３９】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、本発明に係る純水浄化装置１を、燃料電池８０を備えた燃料電池システムに適用した例を示したが、燃料電池８０以外の純水利用装置を備えたシステムにも適宜適用することができる。
【００４０】
（２）上記実施形態では、陽イオン供給部１１に充填する抗菌性材料Ａとして、純水Ｗに銅イオンを溶出する青銅を利用したが、かかる抗菌性材料Ａとしては、純水Ｗに対して抗菌性を有する陽イオンを溶出する材料であれば良く、例えば、同じく純水Ｗに対して銅イオンを溶出するニッケル銅や、銅そのものを利用することができる。
【００４１】
（３）上記実施形態では、陽イオン捕獲部１２に充填する貴電位材料Ｂとしてステンレスを利用したが、かかる貴電位材料Ｂとしては、純水Ｗ中で抗菌性材料Ａよりも貴な自然電位を示す材料であれば良く、例えば、表面が不働態化するニッケルや他の金属、若しくは貴金属等を利用することができる。
【００４２】
（４）上記実施形態では、貯留タンク３０を設けて、純水Ｗを一時的に貯留するように構成したが、別に、燃料電池８０から戻された純水Ｗを、直接、陽イオン供給部１１、陽イオン捕獲部１２、及び、浄化部２１に、記載の順で通過させて抗菌処理及び浄化処理を施し、その純水Ｗを燃料電池８０に直接供給するなどのように、純水Ｗの通流回路を適宜改変しても構わない。
【００４３】
（５）上記実施形態では、燃料電池８０から戻された純水Ｗ中にアノードオフガスＧをバブリングするように構成されたドレン水添加タンク６０を設けたが、その代わりに、貯留タンク３０に貯留される純水Ｗ中に直接アノードオフガスＧをバブリングするように構成しても構わない。また、燃料電池８０のアノードオフガスＧのドレン水を純水Ｗに供給するドレン水添加部としては、ドレン水添加タンク６０のように純水Ｗ中にアノードオフガスＧをバブリングするのではなく、アノードオフガスＧを凝縮させて予めドレン水を生成させておき、そのドレン水を燃料電池８０から戻された純水に添加するように構成しても構わない。また、ドレン水添加部の配置場所は、燃料電池８０の出口側に限らず、例えば、循環配管４０における陽イオン供給部１１の上流側などに配置しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、純水利用装置に供給される純水に接触して当該純水から不純物を除去するイオン交換樹脂が充填された浄化部を有する純水浄化装置及びそれを備えた燃料電池システムとして好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２    ：純水浄化装置
１０，２０：容器
１１      ：陽イオン供給部
１２      ：陽イオン捕獲部
２１      ：浄化部
３０      ：貯留タンク
３１      ：第１貯留部
３２      ：第２貯留部
３３      ：隔壁
４０      ：循環配管
４１      ：第１水ポンプ
５１      ：第２水ポンプ
５２      ：往き配管
５３      ：戻り配管
６０      ：ドレン水添加タンク（ドレン水添加部）
７０      ：直流電源（電位印加部）
８０      ：燃料電池
９０      ：改質装置
Ａ        ：抗菌性材料
Ｂ        ：貴電位材料
Ｃ        ：イオン交換樹脂
Ｇ        ：アノードオフガス
Ｗ        ：純水
【図１】
2014061485.tif 000003
【図２】
2014061485.tif 000004