(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽と、
前記水槽内を、被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室とに区画する隔壁と、
イオン交換樹脂を収容し、通水性を有する袋状物と、を備え、
前記隔壁は有底筒状体であり、前記有底筒状体の内側が前記水処理室であり、前記有底筒状体の外側が前記水貯留室であり、
前記有底筒状体の底面には、前記水処理室と前記水貯留室とを連通させる連通路が設けられ、
前記袋状物は、前記連通路の水処理室側開口部を覆うように、前記水処理室内に配置されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
水槽と、
前記水槽内を、被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水を貯留する水貯留室とに区画する第１隔壁と、
前記水処理室を少なくとも第１室と第２室とに区画する第２隔壁と、
イオン交換樹脂を収容し、通水性を有する袋状物と、を備え、
前記第１隔壁及び第２隔壁には、隣接する室間を連通させる連通路が設けられ、
前記袋状物は、前記第２隔壁の連通路の開口部を覆うように、前記第１室及び前記第２室内に配置されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
前記水貯留室を、第１貯留部と第２貯留部とに区画すると共に、前記第１貯留部内の処理水を前記第２貯留部に越流させる越流壁を備え、
前記第２貯留部には、処理水第１流出口、処理水第２流出口が配され、
前記処理水第１流出口の下端の高さ位置は、前記越流壁の上端の高さ位置以上に設定され、前記処理水第２流出口の高さ位置は前記処理水第１流出口の高さ位置より低い位置に設定され、
前記越流壁の上端の高さ位置は、前記袋状物内に収容されている前記イオン交換樹脂の上端より高い位置に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記水処理室は、被処理水が蛇行して流れる蛇行流路が形成されていることを特徴とする請求項２記載の水処理装置。
【請求項５】
前記袋状物は、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２において２０ｍｍ以上の引張伸度を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記袋状物は、繊維を用いた編物から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記イオン交換樹脂は、炭酸形のアニオン交換樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記被処理水は、燃料電池から排出される凝縮水であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の水処理装置を用いて被処理水を処理することを特徴とする水処理方法。
【請求項１０】
水槽と、前記水槽内を被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室とに区画する隔壁と、を備え、前記隔壁は有底筒状体であり、前記有底筒状体の内側が前記水処理室であり、前記有底筒状体の外側が前記水貯留室であり、前記有底筒状体の底面には、前記水処理室と前記水貯留室とを連通させる連通路が設けられる水槽ユニットに使用される通水性を有する袋状物であって、
前記袋状物は、イオン交換樹脂を収容し、前記連通路の水処理室側開口部を覆うように、前記水処理室内に配置されることを特徴とする袋状物。
【請求項１１】
水槽と、前記水槽内を被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室に区画する第１隔壁と、前記水処理室を少なくとも第１室と第２室とに区画する第２隔壁と、を備え、前記第１隔壁及び第２隔壁には、隣接する室間を連通させる連通路が設けられる水槽ユニットに使用される通水性を有する袋状物であって、
前記袋状物は、イオン交換樹脂を収容し、前記第２隔壁の連通路の開口部を覆うように、前記第１室及び前記第２室内に配置されることを特徴とする袋状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理装置及び水処理方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、水素が必要であり、都市ガスや天然ガス等から水素を製造するためには、その改質工程において水が必要となる。また、燃料電池の冷却や、固体高分子型燃料電池の高分子膜の加湿等にも水が利用されている。
【０００３】
このような燃料電池の運転に必要な水としては、例えば、燃料電池の発電反応により生じる凝縮水を、イオン交換樹脂等で処理することにより得られる処理水（純水）等が利用されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。特許文献１および特許文献２には、燃料電池の発電反応により生じた凝縮水等を、一旦タンク（水槽）に貯留し、その貯留水をイオン交換樹脂が充填されたカートリッジにポンプで送水することにより、水処理を行う装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３および特許文献４には、イオン交換樹脂を収容した通水性を有する袋状物を、水槽内に浸漬させて、水処理を行う装置が開示されており、これらの水処理装置は、クーリングタワー等の循環水に含まれる不純物や製氷皿に供給される水中の不純物を除去する水処理装置として利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７４５７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０３２９２号公報
【特許文献３】特開平６−７１２５４公報
【特許文献４】特開平７−２３２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び特許文献２の水処理装置では、タンク（水槽）と、イオン交換樹脂が充填されたカートリッジと、ポンプとを、それぞれ設置するため、比較的大きな設置スペースが必要である。
【０００７】
特許文献３および特許文献４記載の水処装置では、設置スペースを抑えて水処理することは可能であるが、イオン交換樹脂を収納した袋状物等を、単に水槽内に浸漬させているだけであるため、イオン交換樹脂のイオン交換能（イオン交換容量）を有効に活用することができず、比較的短期間のうちに、処理水の水質が悪化してしまう虞がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、大きな設置スペースを必要とせず、かつ、イオン交換樹脂のイオン交換能を有効に活用することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の水処理装置は、水槽と、前記水槽内を、被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室とに区画する隔壁と、イオン交換樹脂を収容し、通水性を有する袋状物と、を備え、前記隔壁は有底筒状体であり、前記有底筒状体の内側が前記水処理室であり、前記有底筒状体の外側が前記水貯留室であり、前記有底筒状体の底面には、前記水処理室と前記水貯留室とを連通させる連通路が設けられ、前記袋状物は、前記連通路の水処理室側開口部を覆うように、前記水処理室内に配置されている。
【００１０】
また、本発明の水処理装置は、水槽と、前記水槽内を、被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水を貯留する水貯留室とに区画する第１隔壁と、前記水処理室を少なくとも第１室と第２室とに区画する第２隔壁と、イオン交換樹脂を収容し、通水性を有する袋状物と、を備え、前記第１隔壁及び第２隔壁には、隣接する室間を連通させる連通路が設けられ、前記袋状物は、前記第２隔壁の連通路の開口部を覆うように、前記第１室及び前記第２室内に配置されている。
【００１２】
また、前記水処理装置において、前記水貯留室を、第１貯留部と第２貯留部とに区画すると共に、前記第１貯留部内の処理水を前記第２貯留部に越流させる越流壁を備え、前記第２貯留部には、処理水第１流出口、処理水第２流出口が配され、前記処理水第１流出口の下端の高さ位置は、前記越流壁の上端の高さ位置以上に設定され、前記処理水第２流出口の高さ位置は前記処理水第１流出口の高さ位置より低い位置に設定されることが好ましい。
【００１３】
また、前記水処理装置において、前記水処理室は、被処理水が蛇行して流れる蛇行流路が形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記水処理装置において、前記袋状物は、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２において２０ｍｍ以上の引張伸度を有することが好ましい。
【００１５】
また、前記水処理装置において、前記袋状物は、繊維を用いた編物から構成されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記水処理装置において、前記イオン交換樹脂は、炭酸形のアニオン交換樹脂を含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記水処理装置において、前記被処理水は、燃料電池から排出される凝縮水であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の水処理方法は、上記水処理装置を用いて被処理水を処理する水処理方法である。
【００１９】
また、本発明は、水槽と、前記水槽内を被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室とに区画する隔壁と、を備え、前記隔壁は有底筒状体であり、前記有底筒状体の内側が前記水処理室であり、前記有底筒状体の外側が前記水貯留室であり、前記有底筒状体の底面には、前記水処理室と前記水貯留室とを連通させる連通路が設けられる水槽ユニットに使用される通水性を有する袋状物であって、前記袋状物は、イオン交換樹脂を収容し、前記連通路の水処理室側開口部を覆うように、前記水処理室内に配置される。
【００２０】
また、本発明は、水槽と、前記水槽内を被処理水が処理される水処理室と前記水処理室で処理された処理水が貯留される水貯留室に区画する第１隔壁と、前記水処理室を少なくとも第１室と第２室とに区画する第２隔壁と、を備え、前記第１隔壁及び第２隔壁には、隣接する室間を連通させる連通路が設けられる水槽ユニットに使用される通水性を有する袋状物であって、前記袋状物は、イオン交換樹脂を収容し、前記第２隔壁の連通路の開口部を覆うように、前記第１室及び前記第２室内に配置される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、大きな設置スペースを必要とせず、かつ、イオン交換樹脂のイオン交換能を有効に活用することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る水処理装置を備える燃料電池システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図３】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図４】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図５】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図６】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図７】（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の分解模式斜視図である。
【図８】（Ａ）は、参考例の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図９】（Ａ）は、参考例の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の分解模式斜視図である。
【図１０】（Ａ）は、比較例１の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。
【図１１】実施例１〜２及び比較例１の水処理装置における被処理水の通水量と、処理水の導電率との関係を示す図である。
【図１２】比較例１〜４の水処理装置における被処理水の通水量と、処理水の導電率との関係を示す図である。
【図１３】実施例１、３〜５の水処理装置における被処理水の通水量と、処理水の導電率との関係を示す図である。
【図１４】袋状物Ａ〜Ｅの引張伸度の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
以下では、燃料電池から排出される凝縮水を処理するための水処理装置として本実施形態を説明するが、処理対象となる水は、上記凝縮水に限られず、クーリングタワーの循環水や製氷皿等に供給される水道水等特に制限されるものではない。そして、イオン交換樹脂を含むカートリッジ等のイオン交換装置と、イオン交換装置から排出される水を貯留するタンク（水槽）とを含む従来の水処理装置に代えて、本実施形態の水処理装置を適用することが可能である。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る水処理装置を備える燃料電池システムの構成の一例を示す模式図である。図１に示す燃料電池システム１は、燃料電池１０、熱交換器１４、本実施形態の水処理装置１２、吐出ポンプ１８、空気供給ライン２２、燃料供給ライン２４、水供給ライン２６ａ，２６ｂ、凝縮水供給ライン２８、処理水排出ライン２９、大気放出ライン３０、温水供給ライン３２を備える。
【００２６】
燃料電池１０には、空気供給ライン２２、燃料供給ライン２４、水供給ライン２６ａが接続されている。また、凝縮水供給ライン２８の一端は、燃料電池１０の凝縮水排出口（不図示）に接続され、他端は熱交換器１４を介して水処理装置１２の被処理水流入口（不図示）に接続されている。また、処理水排出ライン２９の一端は、水処理装置１２の処理水流出口（不図示）に接続され、他端は吐出ポンプ１８を介して水供給ライン２６ａに接続されている。水供給ライン２６ｂの一端は水供給ライン２６ａに接続され、他端は熱交換器１４に接続されている。温水供給ライン３２は熱交換器１４に接続されている。大気放出ライン３０は熱交換器１４と水処理装置１２の間の凝縮水供給ライン２８に接続されている。
【００２７】
図２（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の一例を示す模式断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図２（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、後述するイオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００２８】
本実施形態の水処理装置１２は、被処理水流入口３４と処理水流出口３６とを有する水槽３８と、水槽３８内を水処理室４０及び水貯留室４２に区画する隔壁４４と、イオン交換樹脂４８を収容した通水性を有する袋状物５０とを備えている。水処理室４０は、凝縮水（被処理水）をイオン交換樹脂により処理するための部屋となり、水貯留室４２は、イオン交換樹脂により処理された処理水を貯留するための部屋となる。
【００２９】
本実施形態では、凝縮水供給ライン２８が接続された被処理水流入口３４は、水槽３８の上部に配置されているが、水処理室４０に被処理水を供給することができる位置であれば、その位置は特に制限されるものではない。また、本実施形態では、処理水排出ライン２９が接続された処理水流出口３６は、水槽３８の側面上部に配置されているが、水処理室４０内の処理水を排出することができる位置であれば、その位置は特に制限されるものではない。
【００３０】
水槽３８内に設けられる隔壁４４の下端側には、円形状の貫通孔が形成されている。この貫通孔が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となる。連通路４６の位置、大きさ、形状等は、水槽３８の大きさ等によって適宜設定されるものであり、特に制限されるものではない。
【００３１】
イオン交換樹脂４８を収容した通水性を有する袋状物５０は、水処理室４０内に設けられている。そして、イオン交換樹脂４８を収容した通水性を有する袋状物５０により、連通路４６の水処理室４０側開口部が覆われている。なお、水処理室４０側開口部が覆われているとは、水処理室４０側開口部全体が覆われていることを意味している。これにより、水処理室４０内の水は、袋状物５０内を通過した後、連通路４６を通ることになる。
【００３２】
袋状物５０は、水槽３８の振動等によって水処理室４０内を移動しないように、隔壁４４に固定されていることが好ましい。例えば、水処理室４０の幅よりも大きい袋状物５０を水処理室４０に詰めることで、袋状物５０が移動しないように固定される。
【００３３】
次に、燃料電池システム１の動作の一例を説明する。
【００３４】
空気及び燃料ガス（例えば都市ガス）が、それぞれ図１に示す空気供給ライン２２、燃料供給ライン２４から燃料電池１０に供給される。また、水道水等の水が、水供給ライン２６ａから燃料電池１０に供給される。水供給ライン２６ａから燃料電池１０に供給される水は、例えば、燃料電池の冷却、固体高分子型燃料電池の場合には高分子膜の加湿等、固体酸化物型燃料電池の場合には、都市ガスなどを一酸化炭素（ＣＯ）と水素ガス（Ｈ２）とに改質する工程等に利用される。そして、燃料電池１０に空気、燃料ガス、水等が供給されることにより発電し、燃料電池１０から電力が出力される。
【００３５】
燃料電池１０の発電等によって凝縮水が発生するが、この凝縮水は、凝縮水供給ライン２８から排出され、熱交換器で冷却される。なお、燃料電池１０は、高温で発電が行われるため、水供給ライン２６ｂから供給される水道水等を熱交換器１４による発電排熱と熱交換して、温水として温水供給ライン３２から供給先へ供給することも可能である。
【００３６】
熱交換器１４により冷却された凝縮水は、図２に示す被処理水流入口３４から水槽３８の水処理室４０に供給される。なお、凝縮水の一部や凝縮水中のガス等を大気放出ライン３０から排出してもよい。水処理室４０内の凝縮水は袋状物５０と接触する。袋状物５０は通水性を有するため、凝縮水は袋状物５０内を通過する。そして、凝縮水が袋状物５０内を通過する際、袋状物５０内のイオン交換樹脂４８と接触し、凝縮水中の不純物（例えば、炭酸（炭酸イオン、炭酸水素イオン）、塩化物イオン、硫酸イオン、アンモニウムイオン、鉄イオン、アルミニウムイオン等）が除去される。袋状物５０内を通過した凝縮水は、処理水として連通路４６を通り、水貯留室４２内に溜められる。そして、水貯留室４２内の処理水を燃料電池１０に供給す際には、図１に示す吐出ポンプ１８を稼働させ、水貯留室４２内の処理水を処理水流出口３６から排出させ、処理水排出ライン２９及び水供給ライン２６ａを通して、燃料電池１０に供給される。
【００３７】
本実施形態の水処理装置１２は、水処理を行う水処理室４０と処理水を貯留する水貯留室４２とを一体化した水槽３８を備えているため、水処理装置と貯留槽とを別々に備える装置より、大きな設置スペースとなることが抑制される。また、水処理室４０に収容される袋状物５０により、連通路４６の水処理室４０側開口部が覆われているため、被処理水が袋状物５０内を通過することなく、そのまま水貯留室４２に流れることが抑制される。その結果、水処理室４０内のイオン交換樹脂４８のイオン交換能を有効に活用することが可能となり、処理水の水質悪化が抑制される。
【００３８】
以下に、本実施形態に係る水処理装置の他の形態について説明する。
【００３９】
図３（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図３（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、イオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００４０】
図３に示す水処理装置１２では、断面がＬ字状の隔壁４４が水槽３８内に設けられており、Ｌ字状の隔壁４４により、水処理室４０と水貯留室４２に区画されている。Ｌ字状の隔壁４４は、水処理室４０の底面となる底面壁と、水処理室４０の側面となる側面壁とから構成されている。本実施形態では、底面壁に円形状の貫通孔が形成されており、この貫通孔が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となっている。そして、連通路４６の水処理室４０側開口部を覆うように袋状物５０が水処理室４０内に配置されている。なお、連通路４６の設置箇所は、底面壁に限定されるものではなく、例えば側面壁に設置されていてもよい。
【００４１】
図４（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図４（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、イオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００４２】
図４に示す水処理装置１２は、水処理室４０と水貯留室４２とを区画する第１隔壁４４を有する。第１隔壁４４の上端には、第１隔壁４４の幅全体に亘って延在する直線状の貫通孔が形成されている。すなわち、第１隔壁４４は、水槽３８の底面から上面に向って延びており、第１隔壁４４の上端と水槽３８の上面との間に所定の間隔が空けられている。そして、この貫通孔（第１隔壁４４の上端と水槽３８の上面との間の間隔）が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となっている。また、本実施形態の水処理装置１２は、水処理室４０を複数の室に区画する第２隔壁５２を有する。本実施形態では、水処理室４０が、第２隔壁５２により、水処理第１室４０ａと水処理第２室４０ｂとに区画されている。第２隔壁５２の下端側には、円形状の貫通孔が形成されており、この貫通孔が隣接する水処理第１室４０ａと水処理第２室４０ｂとを連通する連通路５４となっている。なお、第２隔壁５２は複数の隔壁から構成された隔壁群でもよく、例えば、複数の隔壁を所定の間隔を空けて配置し、水処理室４０を３つ以上の室に区画してもよい。
【００４３】
水処理第１室４０ａ及び水処理第２室４０ｂには、イオン交換樹脂４８を収容した通水性を有する袋状物５０がそれぞれ収容さており、これらの袋状物５０によって連通路５４の開口部（水処理第１室４０ａ側開口部及び水処理第２室４０ｂ側開口物）が覆われている。
【００４４】
本実施形態の水処理装置１２の水処理室４０では、凝縮水（被処理水）が流れる流路を蛇行流路としている。具体的には、被処理水流入口３４を水処理第１室４０ａの上部に設置し、第２隔壁５２の連通路５４を水処理第１室４０の底部付近に設置し、第２隔壁４４の連通路４６を水処理第２室４０ｂの上部に設置して、水処理第１室４０ａを流れる凝縮水を下向流で流し、水処理第２室４０ｂを流れる凝縮水を上向流で流す蛇行流路としている。このように水処理室４０の凝縮水の流れを蛇行流とすることで、袋状物５０内を流れる凝縮水の流路を長くすることが可能となるため、水処理室４０内のイオン交換樹脂４８のイオン交換能をより有効に活用し、処理水の水質悪化がより抑制される。
【００４５】
図５（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図５（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、後述するイオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００４６】
図５に示す水処理装置１２では、隔壁４４が有底筒状体となっている。そして、隔壁４４を構成する有底筒状体は水槽３８内の上面に設置され、水槽３８内の底面と有底筒状体の底面との間に所定の間隔が空けられている。隔壁４４を構成する有底筒状体により、水処理室４０と水貯留室４２に区画される。そして、有底筒状体の内側が水処理室４０となり、有底筒状体の外側が水貯留室４２となっている。隔壁４４を構成する有底筒状体の底面に、例えば円形状の貫通孔が形成されており、この貫通孔が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となっている。そして、連通路４６の水処理室４０側開口部を覆うように袋状物５０が水処理室４０内（有底筒状体の内部）に配置されている。図５に示すように、隔壁４４を有底筒状体の形状として、有底筒状体の内部に配置される袋状物５０を有底筒状体と同じ形状にすることで、側面と袋状物５０との非接触部分が少なくなるため、有底筒状体の内部に配置される袋状物５０のしわの発生が抑えられ、被処理水のショートパスが抑制される。したがって、被処理水のショートパスが抑制される点等で、隔壁４４を有底筒状体とすることが好ましい。図５に示す水処理装置１２では、有底筒状体の形状を円柱状としているが、これに制限されるものではなく、例えば角柱状等であってもよい。また、図５に示す水処理装置では、有底筒状体の底面に貫通孔を形成しているが、これに制限されるものではなく、例えば有底筒状体の側面に貫通孔を形成してもよい。
【００４７】
有底筒状体の形状として、角柱型より円柱型の方が、側面の角部が無いため、側面と袋状物５０との非接触部分がさらに少なくなり、有底筒状体の内部に配置される袋状物５０のしわの発生が抑えられることにより、被処理水のショートパスがさらに抑制される点等で、円柱型の有底筒状体の方が好ましい。
【００４８】
また、円柱型の有底筒状体の方が、角柱型の有底筒状体と比較して、被処理水のショートパスが抑制されることから、被処理水の処理効率がより向上すると考えられる。
【００４９】
図６（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図６（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、後述するイオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００５０】
図６に示す水処理装置１２には、水貯留室４２を第１貯留部４２ａと第２貯留部４２ｂとに区画すると共に、第１貯留部４２ａ内の処理水を第２貯留部４２ｂに越流させる越流壁４３が設けられている。越流壁４３は、水槽３８の底面から上面に向って延びており、越流壁４３の上端と水槽３８の上面との間に所定の間隔が空けられている。また、第２貯留部４２ｂに処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂが配置されている。図６に示す水処理装置１２では、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置が、越流壁４３の上端の高さ位置（図６に示す一点破線Ａ）に設定されている。また、図６に示す水処理装置１２では、処理水第２流出口３６ａは第２貯留部４２ｂの底面に設けられており、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置が処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されている。そして、処理水第２流出口３６ｂには処理水排出ライン２９（図１参照）が接続され、処理水第１流出口３６ａには不図示の排出ラインが接続されている。
【００５１】
図６に示す水処理装置１２の動作について以下に説明する。
【００５２】
水処理室４０で処理された処理水は、第１貯留部４２ａ内において、越流壁４３の上端の高さ位置まで溜められる。また、第１貯留部４２ａ内の処理水の水位が越流壁４３の上端の高さ位置を超えると、第１貯留部４２ａ内の処理水が越流壁４３を超えて、第２貯留部４２ｂへ流れ、第２貯留部４２ｂ内に溜められる。そして、必要な時に、処理水第２流出口３６ｂから処理水排出ライン２９（図１参照）を通して、燃料電池１０に処理水が供給される。また、水処理室４０で処理された処理水量が第１貯留部４２ａ及び第２貯留部４２ｂの容積を超える場合には、処理水第１流出口３６ａから不図示の排出ラインを通して、系外へ排出される。
【００５３】
ここで、処理水中に炭酸ガス等のガス成分が含まれている場合において、越流壁４３を設置していない水処理装置では、処理水第２流出口３６ｂから処理水と共にガス成分が流出する虞がある。しかし、越流壁４３を設けた水処理装置では、ガス成分を含む処理水が処理水第２流出口３６ｂにそのまま流れることが越流壁４３により防がれる。ガス成分は時間と共に処理水から分離され、第１貯留部４２ａや第２貯留部４２ｂの空間に溜められるが、このようなガス成分は、越流壁４３の上端の高さ位置以上の位置にある処理水第１流出口３６ａから排出させることが可能である。そして、ガス成分が低減された処理水は、処理水第１流出口３６ａより低い位置にある処理水第２流出口３６ｂから排出させることが可能となる。したがって、図６に示す水処理装置１２によれば、ガス成分を多く含有している被処理水からガス成分の量を低減した処理水を排出することが可能となる。そして、このような水処理装置は、燃料電池の凝縮水のように、炭酸ガスを多く含有している被処理水に対する水処理装置として好適に用いられる。
【００５４】
越流壁４３の上端の高さ位置は、第１貯留部４２ａや第２貯留部４２ｂに貯留する処理水量等によって適宜設定されればよいが、袋状物５０内のイオン交換樹脂４８の乾燥を防ぐ点で、袋状物５０内に収容されているイオン交換樹脂４８の高さ位置（図６に示す一点破線Ｂ）より高い位置に設定することが好ましい。越流壁４３の上端の高さ位置をイオン交換樹脂４８の高さ位置より高い位置に設定することで、第１貯留部４２ａ内の水位及びその前段の水処理室４０内の水位をイオン交換樹脂４８の高さ位置以上とすることが可能となる。そして、第２貯留部４２ｂから処理水を排出させても、上記の越流壁４３によって、第１貯留部４２ａ内の水位及び水処理室４０の水位は、イオン交換樹脂４８の高さ位置より低くならないため、イオン交換樹脂４８は水に浸された状態となり、イオン交換樹脂４８の乾燥を抑えることができる。その結果、イオン交換樹脂４８の寿命、性能等を維持することが可能となる。
【００５５】
本実施形態において、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置は越流壁４３の上端の高さ位置（図６に示す一点破線Ａ）以上に設定されていれば特に制限されるものではないが、水の貯留量を確保する点で、水槽３８の側面部の最上部に位置することが好ましい。また、本実施形態において、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置は処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されていれば特に制限されるものではないが、滞留による水質の悪化を防ぐ点で、第２貯留部４２ｂの最下部に処理水第２流出口３６ｂを設けることが好ましい。
【００５６】
図７（Ａ）は、本実施形態に係る水処理装置の構成の他の一例を示す模式断面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す水処理装置の分解模式斜視図である。なお、図７（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、後述するイオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【００５７】
図７に示す水処理装置１２には、隔壁４４を構成する有底筒状体を囲むように、所定の間隔を空けて配置された円筒状の越流壁４３が設けられている。すなわち、円筒状の越流壁４３の内部に隔壁４４を構成する有底筒状体が配置されている。したがって、有底筒状体の外側であって円筒状の越流壁４３の内側が第１貯留部４２ａとなり、円筒状の越流壁４３の外側が第２貯留部４２ｂとなる。図７に示す越流壁４３は、水槽３８の底面から上面に向って延びており、越流壁４３の上端と水槽３８の上面との間に所定の間隔が空けられている。また、第２貯留部４２ｂに処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂが配置されている。図７に示す水処理装置１２では、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置が、越流壁４３の上端の高さ位置（図７に示す一点破線Ａ）に設定されている。また、図７に示す水処理装置１２では、処理水第２流出口３６ａは第２貯留部４２ｂの底面に設けられており、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置が処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されている。処理水第２流出口３６ｂには処理水排出ライン２９（図１参照）が接続され、処理水第１流出口３６ａには不図示の排出ラインが接続されている。
【００５８】
図７に示す水処理装置１２の水槽３８は、本体部３８ａと蓋体３８ｂとから構成されている。そして、図７に示す水処理装置１２は、例えば、蓋体３８ｂ側に隔壁４４を構成する有底筒状体を設置し、本体部３８ａ内に、上記有底円筒状体よりも大きい円筒状の越流壁４３を設置して、円筒状の越流壁４３内に、隔壁４４を構成する有底筒状体が配置されるように蓋体３８ｂを本体部３８ａに被せて、これらを接着剤等で密閉することにより、作製される。
【００５９】
図７に示す水処理装置１２も上記説明したように、越流壁４３、処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂを備えているため、ガス成分を多く含有している被処理水からガス成分の量を低減した処理水を排出することが可能となる。また、越流壁４３の上端の高さ位置を袋状物５０に収容されたイオン交換樹脂４８の高さ位置（図７に示す一点破線Ｂ）より高い位置に設定することで、イオン交換樹脂４８の乾燥を抑えることもできる。
【００６０】
本実施形態において、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置は越流壁４３の上端の高さ位置（図７に示す一点破線Ａ）以上に設定されていれば特に制限されるものではないが、水の貯留量を確保する点で、水槽３８の側面部の最上部に位置することが好ましい。また、本実施形態において、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置は処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されていれば特に制限されるものではないが、滞留による水質の悪化を防ぐ点で、第２貯留部４２ｂの最下部に処理水第２流出口３６ｂを設けることが好ましい。
【００６１】
なお、図３及び図４に示す水処理装置についても、上記説明した越流壁４３、処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂを設置することが望ましい。
【００６２】
以下に、水処理装置の各部材について説明する。
【００６３】
水槽３８は、剛性の高い材質により形成されることが望ましく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル、アクリル、などの材質から形成される。これらのうち、燃料電池の凝縮水は比較的高温なため、耐熱性の点で、ポリプロピレン樹脂が好ましい。
【００６４】
隔壁４４（第１隔壁４４、第２隔壁５２）、越流壁４３は、水槽３８と同様の材質により形成されることが望ましい。隔壁４４の形状は、図２及び図４に示すような平面状、図３に示すようなＬ字状、図５に示すような円筒状等特に制限されるものではない。越流壁４３の形状も特に制限されるものではない。
【００６５】
連通路４６及び連通路５４の孔形状は、円形状や直線状等特に制限されるものではない。また、連通路４６及び連通路５４の数は１つ以上であればよく、水槽３８の大きさ等によって適宜設定されればよい。また、連通路４６の寸法も水槽３８の大きさ等によって適宜設定されればよい
【００６６】
通水性を有する袋状物５０は、糸を網状（ネット状）に織るあるいは編むなどして得られる織物、編物、不織布などを袋状に形成したもの等が挙げられる。本実施形態で用いられる通水性を有する袋状物５０は、通水性及び伸縮性等の点で、織物や編物から構成されることが好ましく、編物で構成されることがより好ましい。特に編物から構成された袋状物を用いることにより、水槽３８に被処理水を通水した際に、連通路４６（又は連通路５４）の開口部を覆うように配置した袋状物５０と連通路４６（又は連通路５４）の開口部との間に隙間が生じることが抑制され、被処理水のショートパス（袋状物５０に接触しないで連通路４６又は連通路５４を通過すること）が抑えられるため、被処理水の通水量を増加させても、被処理水中の不純物を効率的に除去することが可能となる。
【００６７】
ここで、本実施形態における織物、編物、不織布とは以下の意味である。織物は、たて糸とよこ糸を交差させているものを意味している。織物には、例えば、たて糸とよこ糸が交互に１本ずつ交差させている平織の織物、たて糸やよこ糸が２本またはそれ以上連続して織られる綾織の織物、たて、よこ５本以上の糸から構成され、どちらかが表面に浮き出た朱子織の織物などがある。市販の「織物」としては、例えばサラン（登録商標）スクリーン（旭化成株式会社）、ダイニーマ（登録商標）サイバーメッシュ（東洋紡株式会社）などが挙げられる。編物は、１本の糸で輪（ループ）の形を成しつつ、これを二次元的に連ねているものを意味している。編物には、ループをタテ方向に連続して編み上げていく経（タテ）編の編物、ループをヨコ方向に連続して編み上げていく（ヨコ）編の編物等がある。市販の編物としては、テトニット（東レ株式会社）、セベリス（東レ株式会社）などが挙げられる。不織布は、織ったり、編んだりせずにシート状にして作る布地を意味している。市販の不織布としては、エルタス（旭化成株式会社）、エルベス（ユニチカ株式会社）などが挙げられる。
【００６８】
通水性を有する袋状物５０の材質としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロンなどが挙げられる。これらの中では、伸縮性等の点で、ポリエステル、ポリウレタン等が好ましい。ポリエステルやポリウレタンの袋状物５０を用いることにより、水槽３８に被処理水を通水した際に、連通路４６（又は連通路５４）の開口部を覆うように配置した袋状物５０と連通路４６（又は連通路５４）の開口部との間に隙間が生じることが抑制され、被処理水のショートパス（袋状物５０に接触しないで連通路４６又は連通路５４を通過すること）が抑えられるため、被処理水の通水量を増加させても、被処理水中の不純物を効率的に除去することが可能となる。
【００６９】
糸の種類は、単糸を複数本撚り併せて一本の糸としたマルチフィラメント、一本の単糸であるモノフィラメントのどちらでもよい。このうち、伸縮性がありシワができにくい点で、マルチフィラメントが好ましい。また、通水性を有する袋状物５０を構成するフィラメントの径（糸径）は、５０μｍ〜４００μｍの範囲であることが好ましく、１００μｍ〜１８０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００７０】
通水性を有する袋状物５０の目開きは、充填されたイオン交換樹脂が袋状物５０外へ漏れださない目開きであればよいが、被処理水が袋状物５０内部に効率よく通水され、且つ袋状物５０内部のイオン交換樹脂４８が袋状物５０外部へ漏れることを抑制する点で、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲の目開きを有する袋状物を用いることが好ましく、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲の目開きを有する袋状物を用いることがより好ましく、０.２７ｍｍ〜０．３６ｍｍの範囲の目開きを有する袋状物がさらにより好ましい。
【００７１】
なお「目開き」とは、袋状物５０に開いた目の大きさを言い、開いた目が正方形の場合は辺の長さ、長方形の場合は短辺の長さ、楕円形の場合は短軸の長さを言う。長辺や長軸ではなく短辺や短軸の方を言うとした理由は、例えば横の間隔が十分に狭ければ、縦の間隔が広くても、細長い目が開くだけであるので、イオン交換樹脂４８が袋状物５０外部へ漏れることを抑制することが出来る。袋状物５０の目開きは、例えばデジタルマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、型式：ＶＨ-８０００）で測定される。
【００７２】
また、袋状物５０に用いられる織物、編物、不織布などをシート状にした多孔質シートにより、連通路４６の開口部を覆っても良い。すなわち、袋状物５０は、当該シートを介して連通路４６の開口部を覆うように配置されている。これにより、例えば袋状物５０が破損し、イオン交換樹脂が袋状物５０から流出した場合等でも、イオン交換樹脂が連通路４６等を通って、後段に流れることを抑制することができる。
【００７３】
通水性を有する袋状物５０は、伸縮性の点で、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時に、２０ｍｍ以上の引張伸度を有する袋状物を用いることが好ましく、２５ｍｍ以上の引張伸度を有する袋状物を用いることがより好ましい。引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時に、２０ｍｍ未満の引張伸度を有する袋状物を用いた場合、水槽３８に被処理水を通水した際に、連通路４６（又は連通路５４）の開口部を覆うように配置した袋状物５０と連通路４６（又は連通路５４）の開口部との間に隙間が生じ、被処理水のショートパス（袋状物５０に接触しないで連通路４６又は連通路５４を通過すること）が生じる場合がある。袋状物５０の引張伸度はＪＩＳ  Ｌ  １０９６（２０１０  織物及び編物の生地試験方法）に準拠して測定される。
【００７４】
通水性を有する袋状物５０に収容されるイオン交換樹脂４８は、脱塩処理ができるイオン交換樹脂であれば特に制限されるものではなく、例えば、強酸性カチオン交換樹脂、弱酸性カチオン交換樹脂、強塩基性アニオン交換樹脂、弱塩基性アニオン交換樹脂等が挙げられる。通水性を有する袋状物５０には、例えば上記イオン交換樹脂をそれぞれ単独で、あるいは混床または複床の状態で充填される。
【００７５】
カチオン交換樹脂としては、例えば、Ｈ形、Ｎａ形等のカチオン交換樹脂が挙げられる。これらの中では、処理水の導電率が高くなることを抑制する点で、Ｈ形のカチオン交換樹脂が好ましい。また、アニオン交換樹脂としては、例えば、炭酸形、重炭酸形、Ｃｌ形、ＯＨ形等のアニオン交換樹脂が挙げられる。これらの中では、イオン交換樹脂４８の体積収縮率が小さい等の点で、炭酸形又は重炭酸形のアニオン交換樹脂が好ましい。炭酸形又は重炭酸形のアニオン交換樹脂を用いた場合、被処理水の通水量の増加と共に、イオン交換樹脂４８の体積収縮が抑えられるため、連通路４６（又は連通路５４）の開口部を覆うように配置した袋状物５０と連通路４６（又は連通路５４）の開口部との間に隙間が生じ、被処理水のショートパスが生じることが抑えられる。
【００７６】
カチオン交換樹脂の母体構造は、例えば、スチレン系、フェノール系、アクリル系、メタクリル系等が挙げられる。また、アニオン交換樹脂の母体構造は、例えば、スチレン系、フェノール系、アクリル系、メタクリル系等が挙げられる。これらの中では、耐熱性の点で、スチレン系の母体構造を有するイオン交換樹脂が好ましい。
【００７７】
イオン交換樹脂４８の平均粒径は、袋状物５０外へ漏れることを抑制する点で、例えば、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲が好ましく、０．５ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲がより好ましい。
【００７８】
図８（Ａ）は、参考例の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図８（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表している。
【００７９】
図８に示す水処理装置１２は、被処理水流入口３４、処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂを有する水槽３８と、水槽３８内を水処理室４０及び水貯留室４２（４２ａ，４２ｂ）に区画する隔壁４４と、を備える。水処理室４０は、凝縮水（被処理水）をイオン交換樹脂により処理するための部屋となり、水貯留室４２は、イオン交換樹脂により処理された処理水を貯留するための部屋となる。被処理水流入口３４には、図１に示す凝縮水供給ライン２８が接続されている。なお、被処理水流入口３４は、水槽３８の上部に配置されているが、水処理室４０に被処理水を供給することができる位置であれば、その位置は特に制限されるものではない。
【００８０】
水槽３８内に設けられる隔壁４４の下端側には、円形状の貫通孔が形成されている。この貫通孔が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となる。連通路４６の位置、大きさ、形状等は、水槽３８の大きさ等によって適宜設定されるものであり、特に制限されるものではない。
【００８１】
また、図８に示す水処理装置１２は、多孔質シート５１を備えている。多孔質シート５１は、前述した袋状物５０に用いられる織物、編物、不織布等をシート状にしたものである。すなわち、多孔質シート５１は前述の袋状物５０と同様の材質、物性等を有している。そして、多孔質シート５１により、連通路４６の水処理室４０側開口部が覆われている。多孔質シート５１は隔壁４４に接着剤等で固定されている。なお、参考例では、連通路４６の水貯留室４２側開口部が覆われていてもよい。
【００８２】
また、図８に示す水処理装置１２は、イオン交換樹脂４８を備えている。イオン交換樹脂４８は水処理室４０内に充填されるが、水処理室４０内のイオン交換樹脂４８の高さが、水処理室４０側開口部の上端の高さ位置より高い位置となるように、水処理室４０内に充填される必要がある。水処理室４０内のイオン交換樹脂４８の高さが、水処理室４０側開口部の上端の高さ位置以下であると、水処理室４０内に流入した被処理水の一部は、イオン交換樹脂４０に接触することなく、連通路４６を通過する虞がある。
【００８３】
また、図８に示す水処理装置１２は、水貯留室４２を第１貯留部４２ａと第２貯留部４２ｂとに区画すると共に、第１貯留部４２ａ内の処理水を第２貯留部４２ｂに越流させる越流壁４３を備えている。越流壁４３は、水槽３８の底面から上面に向って延びており、越流壁４３の上端と水槽３８の上面との間に所定の間隔が空けられている。また、第２貯留部４２ｂに処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂが配置されている。図８に示す水処理装置１２では、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置が、越流壁４３の上端の高さ位置（図８に示す一点破線Ａ）に設定されている。また、図８に示す水処理装置１２では、処理水第２流出口３６ａは第２貯留部４２ｂの底面に設けられているが、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置が処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されていればよい。そして、処理水第２流出口３６ｂには処理水排出ライン２９（図１参照）が接続され、処理水第１流出口３６ａには不図示の排出ラインが接続されている。
【００８４】
越流壁４３の上端の高さ位置は、第１貯留部４２ａや第２貯留部４２ｂに貯留する処理水量等によって適宜設定されればよいが、イオン交換樹脂４８の乾燥を防ぐ点で、水処理室４０内に充填されているイオン交換樹脂４８の高さ位置（図８に示す一点破線Ｂ）より高い位置に設定することが好ましい。
【００８５】
また、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置は越流壁４３の上端の高さ位置（図８に示す一点破線Ａ）以上に設定されていれば特に制限されるものではないが、水の貯留量を確保する点で、水槽３８の側面部の最上部に位置することが好ましい。また、本実施形態において、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置は処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されていれば特に制限されるものではないが、滞留による水質の悪化を防ぐ点で、第２貯留部４２ｂの最下部に処理水第２流出口３６ｂを設けることが好ましい。
【００８６】
図９（Ａ）は、その他の参考例の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す水処理装置の分解模式斜視図である。なお、図９（Ｂ）は、水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表している。
【００８７】
図９に示す水処理装置１２は、有底筒状体の隔壁４４を備えている。そして、隔壁４４を構成する有底筒状体は水槽３８内の上面に設置され、水槽３８内の底面と有底筒状体の底面との間に所定の間隔が空けられている。隔壁４４を構成する有底筒状体により、水処理室４０と水貯留室４２に区画される。そして、有底筒状体の内側が水処理室４０となり、有底筒状体の外側が水貯留室４２となっている。隔壁４４を構成する有底筒状体の底面に、例えば円形状の貫通孔が形成されており、この貫通孔が、水処理室４０と水貯留室４２とを連通する連通路４６となっている。図９に示す水処理装置１２は、多孔質シート５１を備えており、多孔質シート５１により、連通路４６の水処理室４０側開口部が覆われている。多孔質シート５１は隔壁４４に接着剤等で固定されている。なお、参考例では、連通路４６の水貯留室４２側開口部が覆われていてもよい。図９に示す水処理装置１２では、有底筒状体の形状を円柱状としているが、これに制限されるものではなく、例えば角柱状等であってもよい。また、図９に示す水処理装置１２では、有底筒状体の底面に貫通孔を形成しているが、これに制限されるものではなく、例えば有底筒状体の側面に貫通孔を形成してもよい。
【００８８】
有底筒状体の形状として、角柱型より円柱型の方が、側面の角部が無いため、側面とイオン交換樹脂４８との非接触部分が少なくなることにより、被処理水のショートパスが抑制される点等で、円柱型の有底筒状体の方が好ましい。
【００８９】
また、円柱型の有底筒状体の方が、角柱型の有底筒状体と比較して、被処理水のショートパスが抑制されることから、被処理水の処理効率がより向上すると考えられる。
【００９０】
また、図９に示す水処理装置１２は、イオン交換樹脂４８を備えている。イオン交換樹脂４８は水処理室４０内、すなわち、有底筒状体の内部に充填される。ここで、有底筒状体の底面に連通路４６を形成する場合には、有底筒状体の底面全体にイオン交換樹脂４８が充填される必要があり、さらに、有底筒状体の側面に連通路４６を形成する場合には、水処理室４０内（有底筒状体内）のイオン交換樹脂４８の高さが、水処理室４０側開口部（有底筒状体側面開口部）の上端の高さ位置より高い位置となるように、水処理室４０内に充填される必要がある。
【００９１】
図９に示す水処理装置１２は、隔壁４４を構成する有底筒状体を囲むように、所定の間隔を空けて配置された円筒状の越流壁４３を備えている。すなわち、円筒状の越流壁４３の内部に隔壁４４を構成する有底筒状体が配置されている。したがって、有底筒状体の外側であって円筒状の越流壁４３の内側が第１貯留部４２ａとなり、円筒状の越流壁４３の外側が第２貯留部４２ｂとなる。図９に示す越流壁４３は、水槽３８の底面から上面に向って延びており、越流壁４３の上端と水槽３８の上面との間に所定の間隔が空けられている。また、第２貯留部４２ｂに処理水第１流出口３６ａ及び処理水第２流出口３６ｂが配置されている。図９に示す水処理装置１２では、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置が、越流壁４３の上端の高さ位置（図９に示す一点破線Ａ）に設定されている。また、図９に示す水処理装置１２では、処理水第２流出口３６ａは第２貯留部４２ｂの底面に設けられており、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置が処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されている。処理水第２流出口３６ｂには処理水排出ライン２９（図１参照）が接続され、処理水第１流出口３６ａには不図示の排出ラインが接続されている。
【００９２】
図９に示す水処理装置１２の水槽３８は、本体部３８ａと蓋体３８ｂとから構成されている。そして、図９に示す水処理装置１２は、例えば、蓋体３８ｂ側に隔壁４４を構成する有底筒状体を設置し、本体部３８ａ内に、上記有底円筒状体よりも大きい円筒状の越流壁４３を設置して、円筒状の越流壁４３内に、隔壁４４を構成する有底筒状体が配置されるように蓋体３８ｂを本体部３８ａに被せて、これらを接着剤等で密閉することにより、作製される。
【００９３】
図９に示す水処理装置１２も上記説明したように、越流壁４３の上端の高さ位置をイオン交換樹脂４８の高さ位置（図９に示す一点破線Ｂ）より高い位置に設定することで、イオン交換樹脂４８の乾燥を抑えることもできる。
【００９４】
本実施形態において、処理水第１流出口３６ａの下端の高さ位置は越流壁４３の上端の高さ位置（図９に示す一点破線Ａ）以上に設定されていれば特に制限されるものではないが、水の貯留量を確保する点で、水槽３８の側面部の最上部に位置することが好ましい。また、本実施形態において、処理水第２流出口３６ｂの高さ位置は処理水第１流出口３６ａの高さ位置より低い位置に設定されていれば特に制限されるものではないが、滞留による水質の悪化を防ぐ点で、第２貯留部４２ｂの最下部に処理水第２流出口３６ｂを設けることが好ましい。
【００９５】
なお、その他の参考例として、図３及び図４に示す水処理装置において、袋状物５０に代えて多孔質シート５１及びイオン交換樹脂４８を設置した水処理装置が挙げられる。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９７】
（実施例１）
図３に示す水処理装置を用いて、塩酸濃度１６８６ｍｇ／Ｌの被処理水の水処理を行った。実施例１で用いた水槽の寸法は、幅１６０ｍｍ×長さ２８０ｍｍ×高さ１６０ｍｍであり、水処理室の寸法は、幅１６０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×高さ１００ｍｍであり、連通路は水槽底部から２０ｍｍの部分に孔径１０ｍｍである。実施例１で用いた通水性の袋状物は、ポリエステル繊維を用いた編物（経編み、品番：Ｔ４０４０、商品名：テトニット、製造元：株式会社東レ）であり、袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．３６ｍｍ、糸径は０．１０ｍｍ（４４ ｄｔｅｘ）、糸の種類はマルチフィラメント（１８Ｆ）、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は２５ｍｍである。実施例１のイオン交換樹脂として、ＯＨ形のスチレン系アニオン交換樹脂（ダウケミカル社製、ＡＭＢＥＲＪＥＴ  ＥＳＧ  ４００２（ＯＨ））及びＨ形のスチレン系カチオン交換樹脂（ダウケミカル社製、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ  ＩＲＮ９７  Ｈ）を用い、上記アニオン交換樹脂１０００ｍＬ、上記カチオン交換樹脂２００ｍＬを上記袋状物に充填した。袋状物の目開きは、デジタルマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、型式：ＶＨ−８０００）によって測定した値である。以下の実施例及び比較例も同様である。
【００９８】
流速３０ｍＬ／ｍｉｎ、ＳＶ１．５ｈ−１の通水条件で、上記塩酸水溶液を実施例１の水処理装置に供給した。そして、実施例１の水処理装置から排出される処理水の導電率が、５０μＳ／ｃｍに達するまで（処理水中の塩酸濃度が、被処理水中の塩酸濃度の５％に達するまで）に、水処理装置に通水することができた被処理水の通水量を計測した。
【００９９】
（実施例２）
図４に示す水処理装置を用いて塩酸濃度１６８６ｍｇ／Ｌの被処理水の水処理を行った。実施例２で用いた水槽の寸法は、幅１６０ｍｍ×長さ２８０ｍｍ×高さ１６０ｍｍであり、水処理第１室及び第２室の寸法は、それぞれ幅１６０ｍｍ×長さ３５ｍｍ×高さ１６０ｍｍであり、第２隔壁の連通路の孔径は１０ｍｍである。第１隔壁の連通路の幅（隔壁上端から水槽上面までの幅）は、２０ｍｍである。その他の条件は、実施例１と同様とし、実施例２の水処理装置から排出される処理水の導電率が、５０μＳ／ｃｍに達するまで（処理水中の塩酸濃度が、被処理水中の塩酸濃度の５％に達するまで）に、水処理装置に通水することができた被処理水の通水量を計測した。
【０１００】
（比較例１）
図１０（Ａ）は、比較例１の水処理装置の構成を示す模式断面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す水処理装置の模式斜視図である。なお、図１０（Ｂ）は、比較例１の水処理装置の内部構造が分かるように、水処理装置を透過図で表しており、イオン交換樹脂を収容した袋状物を省略している。
【０１０１】
比較例１の水処理装置１３は、被処理水流入口６０と処理水流出口６２とを有する水槽６４と、水槽６４内を水処理室６６と水貯留室６８とに区画する隔壁７０と、イオン交換樹脂７２を収容した通水性を有する袋状物７４とを備えている。隔壁７０の下端には、隔壁７０の幅全体に亘って延在する直線状の貫通孔が形成されており、この貫通孔が、水処理室６６と水貯留室６８とを連通する連通路７６となっている。そして、水処理室６６内には、イオン交換樹脂７２を収容した通水性を有する袋状物７４が設けられるが、袋状物７４は、連通路７６の開口部を覆うように配置せず、袋状物７４と連通路７６の開口部との間には隙間が形成されている。イオン交換樹脂７２及び袋状物７４は、実施例１と同じものを使用した。
【０１０２】
比較例１で用いた水槽６４の寸法は、幅１６０ｍｍ×長さ２８０ｍｍ×高さ１６０ｍｍであり、水処理室６６の寸法は、幅１６０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×高さ１６０ｍｍであり、連通路７６の幅（隔壁７０下端から水槽６４底面までの幅）は、２０ｍｍである。その他の条件は、実施例１と同様とし、比較例１の水処理装置１３から排出される処理水の導電率が５０μＳ／ｃｍに達するまで（処理水中の塩酸濃度が、被処理水中の塩酸濃度の５％に達するまで）に、水処理装置に通水することができた被処理水の通水量を計測した。
【０１０３】
図１１は、実施例１〜２及び比較例１の水処理装置における被処理水の通水量の結果を示す図である。図１１に示すように、比較例１の水処理装置の通水量は０．８（Ｌ／Ｌ−Ｒ）であったが、実施例１及び２の水処理装置の通水量は、９．２（Ｌ／Ｌ−Ｒ）、１６．２（Ｌ／Ｌ−Ｒ）であり、比較例１の水処理装置より高い通水量が得られた。また、通水量と通液した塩化物イオン濃度から貫流容量（Ｂ．Ｔ．ｃａｐ（ｅｑ／Ｌ−Ｒ）、及び総交換容量（ｅｑ／Ｌ−Ｒ）を求め、イオン交換樹脂の利用率（Ｂ．Ｔ．ｃａｐ／総交換容量）を計算した。その結果を表１にまとめた。
【０１０４】
【表１】
0006368607.tif 000002
【０１０５】
表１から判るように、比較例１の水処理装置のイオン交換樹脂の利用率は３％であったが、実施例１及び２の水処理装置のイオン交換樹脂の利用率は３４％、６０％であり、比較例１の水処理装置より高い利用率が得られた。すなわち、イオン交換樹脂を収容した通水性を有する袋状物を連通路の開口部を覆うように配置することで、イオン交換樹脂のイオン交換能を有効に活用することができたと言える。特に、被処理水が蛇行して流れる蛇行流路を形成した水処理室を有する実施例２の水処理装置は、イオン交換樹脂のイオン交換能をより有効に活用することができたと言える。
【０１０６】
（比較例２〜４）
比較例２では、ポリエチレン繊維を用いた織物（平織）（品番：ＰＥ−８０）から構成される通水性の袋状物を用いたこと以外は、比較例１と同様の条件で試験した。比較例２で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．２７ｍｍ、糸径は０．１２ｍｍ（１２０ ｄｔｅｘ）、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は６４個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は０．７ｍｍである。
【０１０７】
比較例３では、ポリエステル繊維を用いた織物（平織）（品番：ＰＥＴ−３００）から構成される通水性の袋状物を用いたこと以外は、比較例１と同様の条件で試験した。比較例３で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．３０ｍｍ、糸径は０．１４ｍｍ、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は５７個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は０．２ｍｍである。
【０１０８】
比較例４では、ポリ塩化ビニリデン繊維を用いた織物（平織）（品番：Ｎ-５０、商品名：サラン（登録商標）スクリーン、製造元：旭化成株式会社）から構成された通水性の袋状物を用いたこと以外は、比較例１と同様の条件で試験した。比較例４で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．３２ｍｍ、糸径は０．１８ｍｍ（４４０ ｄｔｅｘ）、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は５０個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は１．１ｍｍである。
【０１０９】
比較例２〜４の水処理装置から排出される処理水の導電率が、５０μＳ／ｃｍに達するまで（処理水中の塩酸濃度が、被処理水中の塩酸濃度の５％に達するまで）に、水処理装置に通水することができた被処理水の通水量を計測した。
【０１１０】
図１２は、比較例１〜４の水処理装置における被処理水の通水量の結果を示す図である。図１２に示すように、比較例１〜４の水処理装置の通水量は１．５（Ｌ／Ｌ−Ｒ）以下であり、非常に低い値であった。
【０１１１】
（実施例３〜５）
実施例３では、ポリエステル繊維を用いた織物（平織）（品番：ＰＥＴ−３００）から構成される通水性の袋状物を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で試験した。実施例３で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．３０ｍｍ、糸径は０．１４ｍｍ、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は５７個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は０．２ｍｍである。
【０１１２】
実施例４では、ポリエチレン繊維を用いた織物（平織）（品番：ＰＥ−８０）から構成される通水性の袋状物を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で試験した。実施例４で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．２７ｍｍ、糸径は０．１２ｍｍ（１２０ ｄｔｅｘ）、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は６４個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は０．７ｍｍである。
【０１１３】
実施例５では、ポリ塩化ビニリデン繊維を用いた織物（平織）（品番：Ｎ-５０、商品名：サラン（登録商標）スクリーン、製造元：旭化成株式会社）から構成された通水性の袋状物を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で試験した。実施例５で用いた袋状物の容積は１２００ｍＬ、目開きは０．３２ｍｍ、糸径は０．１８ｍｍ（４４０ ｄｔｅｘ）、糸の種類はモノフィラメント、メッシュ構造は５０個/ｉｎｃｈ、引張強度０．００２Ｎ／ｍｍ２の時の引張伸度は１．１ｍｍである。
【０１１４】
実施例３〜５の水処理装置から排出される処理水の導電率が、５０μＳ／ｃｍに達するまで（処理水中の塩酸濃度が、被処理水中の塩酸濃度の５％に達するまで）に、水処理装置に通水することができた被処理水の通水量を計測した。
【０１１５】
図１３は、実施例１、３〜５の水処理装置における被処理水の通水量の結果を示す図である。図１３に示すように、ポリエステル繊維編物（経編み）から構成された通水性の袋状物を用いた実施例１の水処理装置の通水量は９．２（Ｌ／Ｌ−Ｒ）であり、他の実施例の水処理装置の通水量より高い値であった。
【０１１６】
また、実施例１、３〜５の水処理装置の通水量と通液した塩化物イオン濃度から貫流容量（Ｂ．Ｔ．ｃａｐ（ｅｑ／Ｌ−Ｒ）、及び総交換容量（ｅｑ／Ｌ−Ｒ）を求め、イオン交換樹脂の利用率（Ｂ．Ｔ．ｃａｐ／総交換容量）を計算した。その結果を表２にまとめた。
【０１１７】
【表２】
0006368607.tif 000003
【０１１８】
表２から判るように、イオン交換樹脂の利用率が最も高いのは、ポリエステル繊維を用いた編物（経編み）から構成された通水性の袋状物を用いた実施例１の水処理装置であった。すなわち、編物から構成された通水性の袋状物を用いることで、イオン交換樹脂のイオン交換能をより有効に活用することができたと言える。
【０１１９】
（参考例）
ポリエステル繊維を用いた編物（経編み）から構成された通水性の袋状物Ａ、ポリ塩化ビニリデン繊維を用いた織物（平織）から構成された通水性の袋状物Ｂ、ポリエチレン繊維を用いた織物（平織）から構成される通水性の袋状物Ｃ、ポリエステル繊維及びポリウレタン繊維を用いた編物（ポリエステル８４％＋ポリウレタン１６％の混紡（経編み））から構成された通水性の袋状物Ｄ、ポリエステル繊維を用いた織物（平織）から構成された通水性の袋状物Ｅそれぞれの引張伸度を、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（２０１０  織物及び編物の生地試験方法）に準拠して、以下の測定条件で測定した。
試験片：袋状物を１０ｍｍ×１５ｍｍの短冊形にカット
引っ張り試験機：ＮＭＢ（ミネビア製、ＴＣＮ−１ｋＭＢ）
引っ張り速度：１０ｍｍ／ｍｉｎ
チャック間：９０ｍｍ
最大荷重：１ｋｇｆ（×９．８でＮに変換）
【０１２０】
図１４は、袋状物Ａ〜Ｅの引張伸度の結果を示す図である。縦軸は、試験片の引張強度であり、横軸は試験片の引張伸度である。図１４に示すように、引張強度が０．００２Ｎ／ｍｍ２の時に、引張伸度が２０ｍｍ以上となる袋状物は、ポリエステル繊維を用いた編物（経編み）から構成される通水性の袋状物Ａ、ポリエステル繊維及びポリウレタン繊維を用いた編物（経編み）から構成された通水性の袋状物Ｄであった。特に、引張強度が０．００２Ｎ／ｍｍ２の時に、引張伸度が最も大きい値を示したのは、ポリエステル繊維及びポリウレタン繊維を用いた編物（経編み）から構成された通水性の袋状物Ｄであった。
【符号の説明】
【０１２１】
１  燃料電池システム、１０  燃料電池、１２，１３  水処理装置、１４  熱交換器、１８  吐出ポンプ、２２  空気供給ライン、２４  燃料供給ライン、２６ａ，２６ｂ  水供給ライン、２８  凝縮水供給ライン、２９  処理水排出ライン、３０  大気放出ライン、３２  温水供給ライン、３４，６０  被処理水流入口、３６，６２  処理水流出口、３６ａ  処理水第１流出口、３６ｂ  処理水第２流出口、３８，６４  水槽、３８ａ  本体部、３８ｂ  蓋体、４０，６６  水処理室、４０ａ  水処理第１室、４０ｂ  水処理第２室、４２，６８  水貯留室、４２ａ  第１貯留部、４２ｂ  第２貯留部、４３  越流壁、４４，７０  隔壁（第１隔壁）、４６，５４，７６  連通路、４８，７２  イオン交換樹脂、５０，７４  袋状物、５１  多孔質シート、５２  第２隔壁。
【図１】
0006368607.tif 000004
【図２】
0006368607.tif 000005
【図３】
0006368607.tif 000006
【図４】
0006368607.tif 000007
【図５】
0006368607.tif 000008
【図６】
0006368607.tif 000009
【図７】
0006368607.tif 000010
【図８】
0006368607.tif 000011
【図９】
0006368607.tif 000012
【図１０】
0006368607.tif 000013
【図１１】
0006368607.tif 000014
【図１２】
0006368607.tif 000015
【図１３】
0006368607.tif 000016
【図１４】
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