(57)【要約】【課題】水処理経路における菌類の繁殖を防止し、長期に亘り安定な流量を確保できる水処理装置を提供すること。【解決手段】貯水槽１１と、開口部１７を有する支持板１５とＴＯＣ吸着手段１４とを具備する菌類捕捉手段１６と、送水ポンプ１２と、イオン交換装置１３と、燃料電池発電装置１１１と、冷却水槽１９と、冷却水循環ポンプ１１０とを備え、燃料電池発電装置１１１から排気される排ガスに含まれる水蒸気から空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３を介して回収した水を、前記ＴＯＣ吸着手段１４と接触させた後、貯水槽１１に回収し、また、貯水槽１１で余剰となった水を排水口１８から排水することで、水処理経路におけるＴＯＣ濃度及び菌類が減少するので、菌類の増殖による水処理経路の閉塞を抑止でき、長期に亘り安定な流量を確保できる水処理装置が実現できる。【選択図】図１
2011050912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯える水タンクと、前記水タンクから水をくみ出す水汲み出し手段と、その汲み出された水を浄化するイオン交換手段と、前記水タンクの内部に配置され水に含まれる菌類を捕捉する菌類捕捉手段と、燃料電池発電装置と、を具備し、前記燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、前記菌類繁殖手段と接触した後、前記水タンクに貯えられることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記菌類捕捉手段が、水に含まれる有機物を吸着する有機物吸着手段を具備して構成され、前記凝縮水が、前記有機物吸着手段と接触した後、前記水タンクに貯えられることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
前記有機物吸着手段が、活性炭を具備して構成されることを特徴とする請求項２記載の水処理装置。
【請求項４】
前記菌類捕捉手段が、開口部を具備し、前記凝縮水が、前記菌類捕捉手段または有機物吸着手段と接触した後、前記菌類捕捉手段の開口部を介して、水タンクの貯水部に貯水されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記菌類捕捉手段の開口部が、その口径が菌類の大きさより小さい細穴で構成されることを特徴とする請求項４記載の水処理装置。
【請求項６】
前記菌類捕捉手段が、有機物吸着手段を加熱する加熱手段を具備することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記菌類捕捉手段が、水タンクから脱着可能なように配置されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記水タンクが、菌類捕捉手段の最下段の高さより低い位置に、水タンクに貯水した凝縮水を排水できる排水口を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システム等に利用される水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水処理装置は、貯水槽に貯えられた水をポンプ等の水汲み上げ手段により汲み上げた後、イオン交換樹脂等で構成されるイオン交換装置を介してイオン成分を取り除き浄化処理するものである（例えば、特許文献１参照）。特許文献１を参酌し、このような水処理装置の一般的な構成を説明する。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の燃料電池システムに搭載された水処理装置の概略を示した構成図である。
【０００４】
図６において、貯水槽６５から送水ポンプ６６により汲み上げられた水は、イオン交換装置６９を介して浄化された後、冷却水タンク６１０に貯水される。ここで、イオン交換装置６９の前段には、貯水槽６５から送水ポンプ６６を介してイオン交換装置６９に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止する目的で、抗菌フィルター６７と紫外線装置６８が配置される。イオン交換装置６９で浄化された水は、一旦冷却水タンク６１０に貯水され、冷却水タンク６１０から、循環ポンプ６１０により水が汲み出され、燃料電池６１を循環し、燃料電池６１を一定温度に保っている。また、冷却水タンク６１０からは、送水ポンプ６１２により水が汲み出され、燃料ガス生成装置６３において、都市ガスを改質し水素を発生させるための水として使用される。
【０００５】
ここで、燃料電池６１は、燃料ガス生成装置６３からの水素と、空気供給装置６２からの空気の供給を受けて発電し、燃料電池６１から排出される排空気が熱交換器６４に送られ、その中に含まれる水蒸気から水が分離され、分離された水が貯水槽６５に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−６３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、貯水槽６５から送水ポンプ６６を介してイオン交換装置６９に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑える手段として万全でなく、当該水処理経路において、菌類の増殖による閉塞が発生し、長期に亘り安定な流量を確保できないという課題があった。
【０００８】
すなわち、図６の構成では、抗菌フィルター６７を設置した場所や紫外線装置６８により紫外線が照射される場所においては、菌類の増殖を抑止できるが、抗菌フィルター６７や紫外線装置６８で殺菌処理されずに生き残った菌類は、抗菌フィルター６７や紫外線装置６８と離れた場所において増殖し、結局のところ、水処理経路において、菌類の増殖による閉塞を引き起こすという課題があった。また、抗菌フィルター６７には、一般的には粒子状の抗菌剤が使用されるため、抗菌フィルター６７から抗菌剤が遊離し、抗菌剤自体が、水処理経路を閉塞するという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を考慮し、燃料電池システム等に利用される水処理装置において、
より効率的に菌類の増殖によって発生する水処理経路での閉塞を回避できる手段を提供し、長期に亘って安定な流量を確保し得る水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来の課題を解決するために、本発明の水処理装置は、水タンクの内部に配置され、水に含まれる菌類を積極的に捕捉する菌類捕捉手段を具備し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、前記菌類捕捉手段と接触した後、水タンクに貯える構成としたものである。
【００１１】
これによって、燃料電池発電装置から排出される排空気等から回収した凝縮水に含まれる菌類が菌類捕捉手段において積極的に捕捉されることになるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止できることになる。その結果、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００１２】
また、本発明の燃料電池システムは、菌類捕捉手段が水に含まれる有機物を吸着する有機物吸着手段（以下、有機物をＴＯＣ、有機物吸着手段をＴＯＣ吸着手段という）を具備し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、前記ＴＯＣ吸着手段と接触した後、水タンクに貯える構成としたものである。
【００１３】
これによって、ＴＯＣ吸着手段が、燃料電池発電装置から排出される排空気等から回収した凝縮水の中に含まれるＴＯＣを積極的に吸着することができるため、ＴＯＣ吸着手段がＴＯＣが豊富な状態になる。そして、ＴＯＣ吸着手段に吸着された豊富なＴＯＣを栄養源にして、凝縮水中に含まれる菌類が菌類捕捉手段において積極的に捕捉されることになる。また、凝縮水の中に含まれるＴＯＣは、ＴＯＣ吸着手段で積極的に吸着されるため、ＴＯＣ吸着手段ないし菌類捕捉手段の後段に配置される貯水槽や、当該貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る経路において、ＴＯＣの濃度が低下するため、菌類にとっては貧栄養状態となり、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止できることになる。その結果、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００１４】
また、本発明の燃料電池システムは、ＴＯＣ吸着手段が、活性炭を具備する構成としたものである。
【００１５】
これによって、ＴＯＣ吸着手段としての活性炭が、より効果的にＴＯＣを吸着できるため、菌類捕捉手段での菌類の捕捉をより促進でき、また、水処理経路におけるＴＯＣの濃度をより低減できるので、水処理経路における菌類の繁殖をより効率的に抑えることができる。これは、活性炭の表面は多くの極性官能基が存在し、ＴＯＣとの親和力が高く、より高いＴＯＣ吸着効果を発揮できるためである。
【００１６】
また、本発明の燃料電池システムは、菌類捕捉手段が開口部を具備し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、菌類捕捉手段またはＴＯＣ吸着手段と接触した後、菌類捕捉手段の開口部を介して、水タンクの貯水部に貯水される構成としたものである。
【００１７】
これによって、貯水槽に流れ込む凝縮水が、常に菌類捕捉手段やＴＯＣ吸着手段と接触するため、その中に含まれる菌類が菌類捕捉手段で捕捉されることになり、また、その中に含まれるＴＯＣがＴＯＣ吸着手段に吸着されることから、ＴＯＣ吸着手段のＴＯＣ濃度を経時的に向上させることができ、その結果、ＴＯＣ吸着手段を富栄養状態を促進することができる。また、ＴＯＣ濃度が低減された凝縮水が開口部を通じて貯水槽に貯水されることになるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類にとって貧栄上状態を促進することができるため、水処理経路における菌類の繁
殖を効率的に抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の燃料電池システムは、菌類捕捉手段の開口部が、その口径が菌類の大きさより小さい細穴を有して構成されるものである。
【００１９】
これによって、菌類が、菌類捕捉手段の開口部に設けた細穴を通過することができないため、貯水槽に菌類が進入するのを遮断でき、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路における菌類の繁殖をより効率的に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明の燃料電池システムは、菌類捕捉手段が、ＴＯＣ吸着手段を加熱する加熱手段を具備して構成されるものである。
【００２１】
これによって、ＴＯＣ吸着手段で捕捉された菌類を熱殺菌できるため、菌類捕捉手段において菌類が無制限に増殖するのを抑止できる。
【００２２】
また、本発明の燃料電池システムは、菌類捕捉手段が、水タンクから脱着可能なように配置されるものである。
【００２３】
これによって、菌類捕捉手段を定期的に取り替えることができるため、より長期に亘り安定な流量を確保できる水処理装置が実現できる。
【００２４】
また、本発明の燃料電池システムは、水タンクが、菌類捕捉手段の最下段の高さより低い位置に、凝縮水を排水できる排水口を有して構成されるものである。
【００２５】
これによって、貯水槽において余剰となった貯水を排水口を介して、貯水槽の外部に排水できるため、菌類捕捉手段が貯水槽に溜まった貯水で水没するのを回避でき、菌類捕捉手段から菌類が貯水中に流出するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の水処理装置は、水処理経路においておける菌類の繁殖を抑えることができ、したがって、長期に亘り安定な流量を確保し得る水処理装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１における水処理装置を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２における水処理装置を示す構成図
【図３】本発明の実施の形態３における水処理装置を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態４における水処理装置を示す構成図
【図５】本発明の実施の形態５における水処理装置を示す構成図
【図６】従来の水処理装置を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
第１の発明は、水を貯える水タンクと、水タンクから水をくみ出す水汲み出し手段と、その汲み出された水を浄化するイオン交換手段と、水タンクの内部に配置され水に含まれる菌類を捕捉する菌類捕捉手段と、燃料電池発電装置とを具備し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、菌類捕捉手段と接触した後、水タンクに貯えられる水処理装置であり、この構成により、菌類捕捉手段が、燃料電池発電装置から排出される排空気等から回収した凝縮水に含まれる菌類を積極的に捕捉することができるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止できることになる。その結果、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００２９】
第２の発明は、特に、第１の発明の、菌類捕捉手段を、水に含まれるＴＯＣを吸着するＴＯＣ吸着手段を具備して構成し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、ＴＯＣ吸着手段と接触した後、水タンクに貯えられる水処理装置であり、この構成により、ＴＯＣ吸着手段が、燃料電池発電装置から排出される排空気等から回収した凝縮水に含まれるＴＯＣを積極的に吸着することができるため、ＴＯＣ吸着手段において、ＴＯＣが豊富な状態になる。そして、ＴＯＣ吸着手段に吸着された豊富なＴＯＣを栄養源にして、凝縮水中に含まれる菌類が菌類捕捉手段において積極的に捕捉することができるようになる。また、凝縮水の中に含まれるＴＯＣはＴＯＣ吸着手段で積極的に吸着されるため、ＴＯＣ吸着手段ないし菌類捕捉手段の後段に配置される貯水槽や、当該貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る経路において、ＴＯＣの濃度が低下するため、菌類にとっては貧栄養状態となるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止できることになる。その結果、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００３０】
第３の発明は、特に、第２の発明のＴＯＣ吸着手段を、活性炭を具備して構成することで、ＴＯＣ吸着手段としての活性炭が、その表面に多くの極性官能基を有し、より高いＴＯＣ吸着能力が発揮できるため、より効果的にＴＯＣを吸着でき、その結果、菌類繁殖手段での菌類の捕捉をより促進できる。また、水処理経路におけるＴＯＣ濃度をより低減できるので、水処理経路における菌類の繁殖をより効率的に抑えることができる。
【００３１】
第４の発明は、特に、第２または第３の発明において、菌類捕捉手段を開口部を具備して構成し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、菌類捕捉手段またはＴＯＣ吸着手段と接触した後、菌類捕捉手段の開口部を介して、水タンクの貯水部に貯水される構成とすることで、貯水槽に流れ込む凝縮水が、常に菌類捕捉手段またはＴＯＣ吸着手段と接触するため、その中に含まれる菌類が菌類捕捉手段に捕捉され、また、その中に含まれるＴＯＣがＴＯＣ吸着手段に吸着されることなりＴＯＣ吸着手段におけるＴＯＣ濃度を経時的に向上させることができ、その結果、ＴＯＣ吸着手段の富栄養状態を促進することができる。また、ＴＯＣ濃度が低減された凝縮水が開口部を通じて貯水槽に貯水されることになるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において貧栄養状態を促進することができる。その結果、水経路における菌類の繁殖に伴う閉塞を防止できる。
【００３２】
第５の発明は、特に、第４の発明の菌類捕捉手段における開口部を、その口径が菌類の大きさより小さい細穴で構成することで、菌類が菌類捕捉手段の開口部に設けた細穴を通過することができないため、貯水槽に菌類が進入するのを遮断でき、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路における菌類の繁殖をより効率的に抑えることができる。
【００３３】
第６の発明は、特に、第２〜第５のいずれか１つの発明の菌類捕捉手段が、ＴＯＣ吸着手段を加熱する加熱手段を具備する構成とすることで、ＴＯＣ吸着手段で捕捉された菌類を熱殺菌できるため、菌類捕捉手段において菌類が無制限に増殖するのを抑止できる。
【００３４】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明の菌類捕捉手段が、水タンクから脱着可能なように配置することで、菌類捕捉手段を定期的に取り替えることができるため、より長期に亘り安定な流量を確保できる水処理装置が実現できる。
【００３５】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明の水タンクが、菌類捕捉手段の最下段の高さより低い位置に、凝縮水が排水できる排水口を有する構成とすることで、貯水槽に貯えた余剰の貯水を排水口を介して、貯水槽の外部に排水できるため、菌類捕捉手
段が貯水槽に貯水した水で水没するのを回避でき、菌類捕捉手段から菌類が貯水中に流出するのを防止できる。その結果、水経路における菌類の繁殖に伴う閉塞を防止できる。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における水処理装置の構成を示すものである。図１において、貯水槽１１と送水ポンプ１２及びイオン交換装置１３が配管で連結され、水処理経路を構成する。貯水槽１１は、その中に貯水した水を排水する排水口１８を有し、貯水槽１１の内部には、菌類捕捉手段１６が、貯水槽１１の排水口１８の高さに対して上になるように配置される。ここで、菌類捕捉手段１６は、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と当該活性炭を支持する支持板１５とで構成され、支持板１５は、前記活性炭と接触した凝縮水が通過する開口部１７を具備する。燃料電池発電装置１１１は、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３及び配管を介して貯水槽１１と連結され、燃料電池発電装置１１１と冷却水槽１９は、冷却水循環ポンプ１１０と配管を介して連結される。
【００３８】
以上のように構成された水処理装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
まず、送水ポンプ１２により、貯水槽１１に貯えられた水が汲み上げられ、イオン交換装置１３に送られ、その水の中に含まれるイオン成分が除去され、冷却水槽１９に貯水される。冷却水槽１９からは、冷却水循環ポンプ１１０によって、冷却水が燃料電池発電装置１１１を循環し、燃料電池発電装置１１１を一定の温度に保つ。燃料電池発電装置１１１から排出される、排空気及び排燃料ガスは、それぞれ、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３に送られ、排空気及び排燃料ガスに含まれる水蒸気から水が回収され、凝縮水として、貯水槽１１の上部から菌類捕捉手段１６のＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭の上に落下する。その後、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と接触した凝縮水は、菌類捕捉手段１６の支持板１５に設けた開口部１７を通って、貯水槽１１に貯水される。また、貯水槽１１において、貯水の水位が所定量になった場合、貯水槽１１の側面に設けた排水口１８から余剰の貯水が排水される。
【００４０】
以上のように、本実施の形態においては、貯水槽の内部に配置され、水に含まれるＴＯＣを捕捉するＴＯＣ吸着手段と、前記ＴＯＣ吸着手段を備える菌類捕捉手段とを具備し、燃料電池発電装置で発生した凝縮水が、前記ＴＯＣ吸着手段と接触した後、前記貯水槽に貯える構成とすることにより、ＴＯＣ吸着手段が、燃料電池発電装置から排出される排空気等から回収した凝縮水に含まれるＴＯＣを積極的に吸着することができるため、ＴＯＣ吸着手段がＴＯＣが豊富な状態になる。そして、ＴＯＣ吸着手段に吸着された豊富なＴＯＣを栄養源にして、凝縮水中に含まれる菌類が菌類捕捉手段において積極的に捕捉されることになる。また、凝縮水の中に含まれるＴＯＣは、ＴＯＣ吸着手段で積極的に吸着されるため、ＴＯＣ吸着手段ないし菌類捕捉手段の後段に配置される貯水槽や、当該貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る経路において、ＴＯＣ濃度が低下するため、菌類にとっては貧栄養状態となるため、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路において、菌類の増殖を抑止できることになる。その結果、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００４１】
なお、本実施の形態の貯水槽１１は本発明の水タンクの例であり、本実施の形態の送水ポンプ１２は本発明の水汲み出し手段の例である。
【００４２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における水処理装置の構成を示すものである。なお、図２において、図１と同一の構成は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
【００４３】
図２に示すように、本実施の形態の水処理装置は、菌類捕捉手段２１の支持板２２の開口部を、その口径が菌類の大きさより小さい細穴２３で構成した点で、実施の形態１の水処理装置とは異なる。他の構成要素は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
以下に、本実施の形態の水処理装置の発明のポイントである、凝縮水の流れについて説明する。
【００４５】
まず、送水ポンプ１２により、貯水槽１１に貯えられた水が汲み上げられ、イオン交換装置１３に送られ、その水の中に含まれるイオン成分が除去され、冷却水槽１９に貯水される。冷却水槽１９からは、冷却水循環ポンプ１１０によって、冷却水が燃料電池発電装置１１１を循環し、燃料電池発電装置１１１を一定の温度に保つ。燃料電池発電装置１１１から排出される、排空気及び排燃料ガスは、それぞれ、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３に送られ、排空気及び排燃料ガスに含まれる水蒸気から水が回収され、凝縮水として、貯水槽１１の上部から菌類捕捉手段２１のＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭の上に落下する。その後、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と接触した凝縮水は、菌類捕捉手段２１の支持板２２に設けた細穴２３を通って、貯水槽１１に貯水される。また、貯水槽１１において、貯水の水位が所定量になった場合、貯水槽１１の側面に設けた排水口１８から余剰の貯水が排水される。
【００４６】
ここで、支持板２２に設けた細穴２３が菌類をろ過する役割を果たす。つまり、細穴２３は菌類の大きさより小さいので、菌類は細穴２３を通過することはできず、したがって、菌類捕捉手段２３に留まることになる。一方、凝縮水は細穴２３を通過して、貯水槽１１に貯えられる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、菌類が、菌類捕捉手段の開口部に設けた細穴を通過することができないため、貯水槽に菌類が進入するのを遮断でき、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路における菌類の繁殖をより効果的に抑えることができる。その結果、貯水槽から送水手段を介してイオン交換装置に至る水浄化経路において、菌類による閉塞を回避できるので、安定な流量を長期にわたり確保できる水処理装置が実現可能になる。
【００４８】
なお、本実施の形態の貯水槽１１は本発明の水タンクの例であり、本実施の形態の送水ポンプ１２は本発明の水汲み出し手段の例である。
【００４９】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における水処理装置の構成を示すものである。なお、図３において、図１と同一の構成は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
【００５０】
図３に示すように、本実施の形態の水処理装置は、菌類繁殖手段３１において、ＴＯＣ吸着手段１４を加熱する加熱手段３２を配置した点で、実施の形態１の水処理装置とは異なる。他の構成要素は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
以下に、本実施の形態の水処理装置の発明のポイントである、凝縮水の流れについて説明する。
【００５２】
まず、送水ポンプ１２により、貯水槽１１に貯えられた水が汲み上げられ、イオン交換装置１３に送られ、その水の中に含まれるイオン成分が除去され、冷却水槽１９に貯水さ
れる。冷却水槽１９からは、冷却水循環ポンプ１１０によって、冷却水が燃料電池発電装置１１１を循環し、燃料電池発電装置１１１を一定の温度に保つ。燃料電池発電装置１１１から排出される、排空気及び排燃料ガスは、それぞれ、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３に送られ、排空気及び排燃料ガスに含まれる水蒸気から水が回収され、凝縮水として、貯水槽１１の上部から菌類捕捉手段３１のＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭の上に落下する。その後、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と接触した凝縮水は、菌類捕捉手段３１の支持板１５に設けた開口部１７を通って、貯水槽１１に貯水される。また、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭に捕捉された菌類は、加熱手段３２により加熱殺菌される。また、貯水槽１１において、貯水の水位が所定量になった場合、貯水槽１１の側面に設けた排水口１８から余剰の貯水が排水される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においては、ＴＯＣ吸着手段で積極的に捕捉した菌類を熱殺菌できるため、菌類捕捉手段において菌類が無制限に増殖するのを抑止できる。その結果、貯水槽から送水手段を介してイオン交換装置に至る水浄化経路において、菌類による閉塞を回避できるので、安定な流量を長期にわたり確保できる水処理装置が実現可能になる。
【００５４】
なお、本実施の形態の貯水槽１１は本発明の水タンクの例であり、本実施の形態の送水ポンプ１２は本発明の水汲み出し手段の例である。
【００５５】
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における水処理装置の構成を示すものである。なお、図４において、図１と同一の構成は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
【００５６】
図４に示すように、本実施の形態の水処理装置は、菌類繁殖手段４１の支持板４２の開口部を、その口径が菌類の大きさより小さい細穴４３で構成した点、また、菌類捕捉手段４１において、ＴＯＣ吸着手段１４を加熱する加熱手段４４を配置した点で、実施の形態１の水処理装置とは異なる。他の構成要素は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
以下に、本実施の形態の水処理装置の発明のポイントである、凝縮水の流れについて説明する。
【００５８】
まず、送水ポンプ１２により、貯水槽１１に貯えられた水が汲み上げられ、イオン交換装置１３に送られ、その水の中に含まれるイオン成分が除去され、冷却水槽１９に貯水される。冷却水槽１９からは、冷却水循環ポンプ１１０によって、冷却水が燃料電池発電装置１１１を循環し、燃料電池発電装置１１１を一定の温度に保っている。燃料電池発電装置１１１から排出される、排空気及び排燃料ガスは、それぞれ、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３に送られ、排空気及び排燃料ガスに含まれる水蒸気から水が回収され、凝縮水として、貯水槽１１の上部から菌類捕捉手段４１のＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭の上に落下する。その後、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と接触した凝縮水は、菌類捕捉手段４１の支持板４２に設けた細穴４３を通って、貯水槽１１に貯水される。また、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭に捕捉された菌類は加熱手段４４により加熱殺菌される。さらに、貯水槽１１において、貯水の水位が所定量になった場合、貯水槽１１の側面に設けた排水口１８から余剰の貯水が排水される。
【００５９】
ここで、支持板４２に設けた細穴４３が菌類をろ過する役割を果たす。つまり、細穴４３は菌類の大きさより小さいので、菌類は細穴４３を通過することはできず、したがって、菌類捕捉手段４１に留まることになる。一方、凝縮水は細穴４３を通過して、貯水槽１１に貯えられる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態においては、菌類が、菌類捕捉手段の開口部に設けた細穴を通過することができないため、貯水槽に菌類が進入するのを遮断でき、貯水槽から送水ポンプを介してイオン交換装置に至る水処理経路における菌類の繁殖をより効果的に抑えることができる。また、ＴＯＣ吸着手段で積極的に捕捉された菌類を熱殺菌できるため、菌類捕捉手段において菌類が無制限に増殖するのを抑止できる。その結果、貯水槽から送水手段を介してイオン交換装置に至る水浄化経路において、菌類による閉塞を回避できるので、安定な流量を長期にわたり確保できる水処理装置が実現可能になる。
【００６１】
なお、本実施の形態の貯水槽１１は本発明の水タンクの例であり、本実施の形態の送水ポンプ１２は本発明の水汲み出し手段の例である。
【００６２】
（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態における水処理装置の構成を示すものである。なお、図５において、図１と同一の構成は同じ符号を用い、説明を省略する場合がある。
【００６３】
図５に示すように、本実施の形態の水処理装置は、菌類捕捉手段１６を貯水槽１１から取り外せる構成とした点で、実施の形態１の水処理装置とは異なる。他の構成要素は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
以下に、本実施の形態の水処理装置の発明のポイントである、凝縮水の流れと菌類捕捉手段の構成について説明する。
【００６５】
まず、送水ポンプ１２により、貯水槽１１に貯えられた水が汲み上げられ、イオン交換装置１３に送られ、その水の中に含まれるイオン成分が除去され、冷却水槽１９に貯水される。冷却水槽１９からは、冷却水循環ポンプ１１０によって、冷却水が燃料電池発電装置１１１を循環し、燃料電池発電装置１１１を一定の温度に保っている。燃料電池発電装置１１１から排出される、排空気及び排燃料ガスは、それぞれ、空気側熱交換器１１２と燃料側熱交換器１１３に送られ、排空気及び排燃料ガスに含まれる水蒸気から水が回収され、凝縮水として、貯水槽１１の上部から菌類繁殖手段１６のＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭の上に落下する。その後、ＴＯＣ吸着手段１４としての活性炭と接触した凝縮水は、菌類捕捉手段１６の支持板１５に設けた開口部１７を通って、貯水槽１１に貯水される。また、貯水槽１１において、貯水の水位が所定量になった場合、貯水槽１１の側面に設けた排水口１８から余剰の貯水が排水される。
【００６６】
ここで、菌類捕捉手段１６は、ガイド５１を介して、貯水槽１１に取り付けられており、定期的に菌類捕捉手段１６を貯水槽１１から離脱できる構成になっている。
【００６７】
以上のように、本実施の形態においては、菌類捕捉手段がガイドを介して貯水槽から離脱できる構成とすることで、菌類捕捉手段を定期的に容易にメンテナンスすることができるため、水処理経路における菌類の繁殖による閉塞が回避でき、長期に亘り安定な流量を確保できることになる。
【００６８】
なお、本実施の形態の貯水槽１１は本発明の水タンクの例であり、本実施の形態の送水ポンプ１２は本発明の水汲み出し手段の例である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る水処理装置は、水処理経路における菌類の繁殖を抑えることができ、長期に亘り安定な流量を確保できるので、燃料電池システムなど水道水等の水を浄化して利用する産業分野に適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１１  貯水槽
１２  送水ポンプ
１３  イオン交換装置
１４  ＴＯＣ吸着手段
１５，２２，４２  支持板
１６，２１，３１，４１  菌類捕捉手段
１７  開口部
１８  排水口
１９  冷却水槽
１１０  冷却水循環ポンプ
１１１  燃料電池
１１２  空気側熱交換器
１１３  燃料側熱交換器
２３，４３  細穴
３２，４４  加熱手段
５１  ガイド
【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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