[發(fā)明專利]燃料電池用水處理裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580049159.1
• 申請(qǐng)日: 2005-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN101151759A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三輪昌之;三角好輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 栗田工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M8/06
• 分類號(hào): H01M8/06;H01M8/04;C02F1/20;C02F1/28;C02F1/46;B01D61/48;B01J20/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用前處理裝置以及電脫離子裝置處理來自燃料電池的回收水的燃料電池用水處理裝置，特別涉及適用于燃料電池是固體高分子型燃料電池的情況的燃料電池用水處理裝置。

背景技術(shù)

為了回收并處理從燃料電池排出的冷凝水等水，作為燃料改性裝置(水蒸氣改性裝置)的水源等而加以利用，在特開平9-161833號(hào)公報(bào)、特開2001-232394號(hào)公報(bào)等中記載了利用電脫離子裝置處理該回收水的情況。在特開2001-232394號(hào)公報(bào)中，燃料電池是固體高分子型燃料電池。在該固體高分子型燃料電池中，利用氟系陽離子交換膜作為固體電解質(zhì)，在燃料電池廢水中含有微量的氟離子。

如特開2001-232394號(hào)公報(bào)的第0029段所述，能利用電脫離子裝置的前級(jí)設(shè)置的R0裝置除去溶解離子成分的約90％，但即使這樣仍然有一些氟離子會(huì)通過R0裝置流入電脫離子裝置，可能使電脫離子裝置的離子交換體劣化。

現(xiàn)有的電脫離子裝置，其構(gòu)成是在電極(陰極與陽極)彼此之間交替排列多個(gè)陽離子交換膜和陰離子交換膜而交替形成脫鹽室和濃縮室，并在脫鹽室填充離子交換樹脂。在該電脫離子裝置中，一邊在陽極、陰極間施加電壓一邊使被處理水流入脫鹽室，并且使?jié)饪s水流過濃縮室而除去被處理水中的雜質(zhì)離子，來制造脫離子水(例如特開平10-43554號(hào)公報(bào))。

現(xiàn)有的電脫離子裝置，在陰極與陽極之間交替形成多個(gè)脫鹽室和濃縮室，所以陰極與陽極之間的電阻大，兩極間的附加電壓高。而且，構(gòu)造復(fù)雜，制作麻煩。

在現(xiàn)有的電脫離子裝置的端板或框架為合成樹脂制時(shí)，該合成樹脂是聚丙烯或聚氯乙烯等耐熱性差的材料。所以不能配置在溫度比較高的地方(例如燃料電池的相鄰部位)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種電脫離子裝置與前處理裝置設(shè)為一體的極其緊湊的燃料電池用水處理裝置。

本發(fā)明的燃料電池用水處理裝置，利用前處理裝置對(duì)從燃料電池回收的回收水進(jìn)行前處理后，利用電脫離子裝置進(jìn)行脫離子處理，其特征在于：該電脫離子裝置以及前處理裝置構(gòu)成為大致同一厚度以及高度的矩形箱型，通過將該電脫離子裝置以及前處理裝置并排配置并連接，而整體構(gòu)成矩形箱型。

在這樣的本發(fā)明的燃料電池用水處理裝置中，前處理裝置以及電脫離子裝置整體構(gòu)成矩形箱型，成為小型的緊湊的形式。

附圖說明

圖1是實(shí)施方式的燃料電池用水處理裝置的流程圖。

圖2是從圖1的燃料電池用水處理裝置的下方所視的狀態(tài)的立體圖。

圖3是打開圖2的外殼的前蓋的狀態(tài)的立體圖。

圖4是從圖3上取下氟吸附樹脂以及金屬吸附樹脂后的狀態(tài)的立體圖。

圖5是表示圖4的構(gòu)成的主視圖。

圖6a以及圖6b是洗氣室內(nèi)的框架的立體圖。

圖7是圖5的VII-VII線剖視圖。

圖8是脫碳酸室內(nèi)的折板的立體圖。

圖9是填充物的示意立體圖。

圖10是實(shí)施方式的電脫離子裝置的概要縱剖視圖。

圖11是表示圖10的電脫離子裝置的概要分解立體圖。

圖12是表示圖10的電脫離子裝置的概要分解立體圖。

圖13是表示圖10的電脫離子裝置的概要分解立體圖。

圖14是陰極側(cè)的流路形成板的立體圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，前處理裝置具有由從上游側(cè)依次配置的脫碳酸裝置、氟吸附裝置以及金屬吸附裝置構(gòu)成的水處理部，并且具有用于向該水處理部通水的泵、和控制該水處理部以及泵的控制裝置，這些水處理部、泵以及控制裝置配置在矩形箱型的外殼內(nèi)。該燃料電池用水處理裝置性能高，小型且緊湊。

該形式的燃料電池用水處理裝置，通過在對(duì)燃料電池回收水進(jìn)行脫碳酸處理、除氟處理以及除金屬氟處理后，利用電脫離子裝置處理，從而可生產(chǎn)高水質(zhì)的處理水。該處理水適用于燃料電池用燃料改性等。在該燃料電池用水處理裝置中，由于氟被除去，所以防止了電脫離子裝置的離子交換樹脂的劣化。

在另一形式的燃料電池用水處理裝置中，脫碳酸裝置向原水中吹入氣體而進(jìn)行脫碳酸處理；在上述外殼內(nèi)配置有用于清洗該氣體的洗氣裝置；該洗氣裝置構(gòu)成為，接收上述電脫離子裝置的廢水，并使該廢水與氣體接觸來進(jìn)行洗氣。

該脫碳酸處理，是向原水中吹入氣體來進(jìn)行的，構(gòu)成簡(jiǎn)單。又，該脫碳酸處理使用的氣體用水進(jìn)行了清洗，空氣(大氣)中的灰塵被除去了，所以不會(huì)污染脫碳酸處理水。

該洗氣處理，使電脫離子裝置廢水與氣體接觸，可有效利用電脫離子裝置的廢水。