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公開番号2024068966
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-21
出願番号2022179678
出願日2022-11-09
発明の名称貯留装置
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類F01P 11/00 20060101AFI20240514BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】連通部を介して、収容部の内部にイオン交換部を挿入し、また、取り出すことができる貯留装置の提供。
【解決手段】対象物と熱交換する熱交換液を貯留する貯留装置であって、熱交換液を内部に収容する収容部と、収容部の内部と外部とを連通させる連通部と、連通部を塞ぐ蓋部と、を備えるタンクと、収容部の内部に着脱することが可能なように固定され、熱交換液中のイオンとイオン交換を行うイオン交換部と、を備え、イオン交換部は、蓋部が連通部を塞いでいないときに、連通部を介して、収容部の内部に挿入することが可能であって、かつ、収容部の内部から取り出すことが可能なように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物と熱交換する熱交換液を貯留する貯留装置であって、
前記熱交換液を内部に収容する収容部と、前記収容部の内部と外部とを連通させる連通部と、前記連通部を塞ぐ蓋部と、を備えるタンクと、
前記収容部の内部に着脱することが可能なように固定され、前記熱交換液中のイオンとイオン交換を行うイオン交換部と、
を備え、
前記イオン交換部は、前記蓋部が前記連通部を塞いでいないときに、前記連通部を介して、前記収容部の内部に挿入することが可能であって、かつ、前記収容部の内部から取り出すことが可能なように構成されている、貯留装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の貯留装置であって、
前記収容部は、前記連通部に向かって突出する凸部を備え、
前記イオン交換部は、前記凸部が通される穴部を備える、貯留装置。
【請求項３】
請求項１に記載の貯留装置であって、
前記イオン交換部は、前記収容部に固定されているときに、前記連通部に向かって伸びるタブを備える、貯留装置。
【請求項４】
請求項２に記載の貯留装置であって、
前記イオン交換部は、
イオン交換樹脂を収容する交換樹脂収容部であって、前記熱交換液が内部と外部とを流通することが可能である流通孔が形成されている交換樹脂収容部と、
前記交換樹脂収容部に対し着脱することが可能な着脱部と、一方の端部が前記着脱部と連結する延出部であって、前記着脱部から遠ざかる方向に延びる延出部と、を備える樹脂固定部と、を備え、
前記延出部には、前記穴部が形成されている、貯留装置。
【請求項５】
請求項４に記載の貯留装置であって、
前記収容部は、さらに、前記凸部が突出する突出用部位を備え、
前記蓋部は、前記凸部の中心を通る直線に沿って見たときに、前記凸部を包含する外形を有する蓋側突出部を備え、
前記蓋側突出部は、前記蓋部が前記連通部を塞いでいるときに、前記凸部の鉛直方向の最も上側の部位よりも下側の位置において、前記延出部の一部と前記突出用部位の一部とを接触させる、貯留装置。
【請求項６】
請求項４に記載の貯留装置であって、
前記着脱部は可撓性を有し、
前記交換樹脂収容部は、それぞれイオン交換樹脂を収容する複数の個別収容部であって、前記イオン交換部が前記連通部に挿入される方向に垂直な方向に並ぶ個別収容部を備え、
前記イオン交換部は、
前記イオン交換部が前記収容部の内部に挿入され、または前記収容部の内部から取り出されるときに、前記複数の個別収容部の間で折り曲げられるように構成されている、貯留装置。
【請求項７】
請求項６に記載の貯留装置であって、
前記着脱部は、前記交換樹脂収容部を前記着脱部に取り付けるための複数のフック部を備え、
前記交換樹脂収容部は、前記フック部が通される孔である交換樹脂収容部孔を備え、
前記交換樹脂収容部に前記着脱部が取り付けられているときに、前記複数のフック部のうち、２つのフック部の組み合わせが、並んでいる前記個別収容部を挟んだ両側に配されている、貯留装置。
【請求項８】
請求項６に記載の貯留装置であって、
前記複数の個別収容部は、
陽イオン交換樹脂が収容され、陰イオン交換樹脂が収容されない陽イオン側収容部と、
前記陰イオン交換樹脂が収容され、前記陽イオン交換樹脂が収容されない陰イオン側収容部と、を備え、
前記陽イオン側収容部は、前記陽イオン交換樹脂を収容および取り出し可能であり、前記陰イオン側収容部は、前記陰イオン交換樹脂を収容および取り出し可能であるように構成されている、貯留装置。
【請求項９】
請求項４に記載の貯留装置であって、
前記タンクは、さらに前記収容部に前記熱交換液を流入するための流入口であって、前記収容部の内部と外部とを連通させる流入口を備え、
前記交換樹脂収容部は、外力を受けない状態において板状の外形を有しており、前記着脱部に対し取り付けられている状態において、前記流入口と向かい合うように配されている、貯留装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の貯留装置であって、
前記収容部は、前記収容部の内部を複数の室に区画する隔壁を備え、
前記隔壁は、鉛直方向の上端部から、下に向かって形成されるスリットであって、隣り合う前記室を連通させるスリットを備える、貯留装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象物と熱交換する熱交換液を貯留する貯留装置に関する。
続きを表示（約 5,100 文字）【背景技術】
【０００２】
車両には、車両のエンジンや、電池パック等を冷却するための冷却水を循環させる冷却システムが設けられることがある。冷却システムは、冷却水を車両の各部に循環させる配管と、冷却水を貯留するタンクを備えている。冷却システムにおいて、経年劣化によって、エンジンや、電池パックや、配管等に含まれる金属イオンが、冷却水に溶出することがある。車両に対し、外部から衝撃が加わることにより、冷却システム等が破損した場合、配管から冷却水が漏れる可能性がある。その場合、漏れた冷却水が、エンジンや電池パック等の通電部分に付着するおそれがある。特許文献１において、イオン交換樹脂によるイオン交換を通じて、冷却液からイオンを取り除くイオン交換部がリザーブタンク内に設けられている冷却装置が開示されている。イオンが取り除かれている冷却水がエンジンや電池パック等の通電部分に付着した場合に、発火する可能性は低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７１０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却水中のイオンと、イオン交換樹脂との間で、イオン交換が繰り返されると、イオン交換樹脂が飽和し、イオン交換器がイオンを交換することができなくなる。そのため、イオン交換樹脂をリザーブタンク内から取り出し、交換または再生することが望まれる。特許文献１に記載された冷却装置においては、イオン交換部を交換するためには、ユーザが、リザーブタンクの、溶着された上部と下部を分離し、中のイオン交換部を取り出す必要があると推測される。この場合、ユーザの作業の負担が大きいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、貯留装置が提供される。この貯留装置は、対象物と熱交換する熱交換液を貯留する貯留装置であって、前記熱交換液を内部に収容する収容部と、前記収容部の内部と外部とを連通させる連通部と、前記連通部を塞ぐ蓋部と、を備えるタンクと、前記収容部の内部に着脱することが可能なように固定され、前記熱交換液中のイオンとイオン交換を行うイオン交換部と、を備え、前記イオン交換部は、前記蓋部が前記連通部を塞いでいないときに、前記連通部を介して、前記収容部の内部に挿入することが可能であって、かつ、前記収容部の内部から取り出すことが可能なように構成されている。
このような態様においては、ユーザは、連通部を介して、収容部の内部にイオン交換部を挿入し、また、取り出すことができる。イオン交換部が挿入かつ取り出し可能ではない態様と比較して、容易にイオン交換部を交換することができる。そのため、ユーザの負担を低減することができる。
（２）上記形態の貯留装置において、前記収容部は、前記連通部に向かって突出する凸部を備え、前記イオン交換部は、前記凸部が通される穴部を備えていてもよい。
このような態様においては、ユーザは、穴部に凸部を通すことで、イオン交換部を着脱することが可能なように、収容部の内部に固定することができる。
（３）上記形態の貯留装置において、前記イオン交換部は、前記収容部に固定されているときに、前記連通部に向かって伸びるタブを備えていてもよい。
このような態様においては、ユーザが、タブを手で、または治具を用いて把持することで、連通部を通したイオン交換部の挿入および取り出しが容易となる。
（４）上記形態の貯留装置において、前記イオン交換部は、イオン交換樹脂を収容する交換樹脂収容部であって、前記熱交換液が内部と外部とを流通することが可能である流通孔が形成されている交換樹脂収容部と、前記交換樹脂収容部に対し着脱することが可能な着脱部と、一方の端部が前記着脱部と連結する延出部であって、前記着脱部から遠ざかる方向に延びる延出部と、を備える樹脂固定部と、を備え、前記延出部には、前記穴部が形成されていてもよい。
このような態様においては、着脱部が、交換樹脂収容部から着脱することができるため、ユーザがイオン交換樹脂を交換または再生させた後に、交換樹脂収容部を着脱部に取り付ける際に、着脱部を再利用することができる。
（５）上記形態の貯留装置において、前記収容部は、さらに、前記凸部が突出する突出用部位を備え、前記蓋部は、前記凸部の中心を通る直線に沿って見たときに、前記凸部を包含する外形を有する蓋側突出部を備え、前記蓋側突出部は、前記蓋部が前記連通部を塞いでいるときに、前記凸部の鉛直方向の最も上側の部位よりも下側の位置において、前記延出部の一部と前記突出用部位の一部とを接触させてもよい。
このような態様においては、蓋部が連通部を塞いでいるときには、連通部を塞いでいる蓋部の蓋側突出部の一部であって、凸部を包含する蓋側突出部と、延出部の一部とが、互いに接触している。その結果、イオン交換部は、蓋部が連通部を塞いでいるときには、凸部から取り外されることがない。そして、蓋部が連通部から取り外されたときには、イオン交換部は、凸部からはずされることができる。
（６）上記形態の貯留装置において、前記着脱部は可撓性を有し、前記交換樹脂収容部は、それぞれイオン交換樹脂を収容する複数の個別収容部であって、前記イオン交換部が前記連通部に挿入される方向に垂直な方向に並ぶ個別収容部を備え、前記イオン交換部は、前記イオン交換部が前記収容部の内部に挿入され、または前記収容部の内部から取り出されるときに、前記複数の個別収容部の間で折り曲げられるように構成されていてもよい。
このような態様においては、イオン交換部が、個別収容部の間で折り曲がっていない状態においては連通部を通り抜けることができない大きさの態様においても、イオン交換部が折り曲がることで、連通部を通り抜けることができる。
（７）上記形態の貯留装置において、前記着脱部は、前記交換樹脂収容部を前記着脱部に取り付けるための複数のフック部を備え、前記交換樹脂収容部は、前記フック部が通される孔である交換樹脂収容部孔を備え、前記交換樹脂収容部に前記着脱部が取り付けられているときに、前記複数のフック部のうち、２つのフック部の組み合わせが、並んでいる前記個別収容部を挟んだ両側に配されていてもよい。
このような態様においては、フック部が交換樹脂収容部孔に通されることで、交換樹脂収容部が着脱部に固定される。また、２つのフック部が個別収容部を挟んだ両側に配されているため、個別収容部の間でフック部の影響を受けることなく折り曲げられることが可能である。
（８）上記形態の貯留装置において、前記複数の個別収容部は、陽イオン交換樹脂が収容され、陰イオン交換樹脂が収容されない陽イオン側収容部と、前記陰イオン交換樹脂が収容され、前記陽イオン交換樹脂が収容されない陰イオン側収容部と、を備え、前記陽イオン側収容部は、前記陽イオン交換樹脂を収容および取り出し可能であり、前記陰イオン側収容部は、前記陰イオン交換樹脂を収容および取り出し可能であるように構成されていてもよい。
このような態様においては、ユーザが、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹を、それぞれ別に取り外すことができる。陽イオン交換樹脂と、陰イオン交換樹脂とが、同じ個別収容部に収容されている態様と比較して、ユーザは容易に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を再生、または新たな陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂と交換することができる。
（９）上記形態の貯留装置において、前記タンクは、さらに前記収容部に前記熱交換液を流入するための流入口であって、前記収容部の内部と外部とを連通させる流入口を備え、前記交換樹脂収容部は、外力を受けない状態において板状の外形を有しており、前記着脱部に対し取り付けられている状態において、前記流入口と向かい合うように配されていてもよい。
このような態様においては、例えば交換樹脂収容部が流入口と向かい合わない態様と比較して、流入口から流入した熱交換液が、交換樹脂収容部と効率よく接触する。貯留装置から流出した熱交換液が通る配管や部品が破損した際に漏れ出た熱交換液が通電部分に付着した場合に、発火する可能性をより低くすることができる。
（１０）上記形態の貯留装置において、前記収容部は、前記収容部の内部を複数の室に区画する隔壁を備え、前記隔壁は、鉛直方向の上端部から、下に向かって形成されるスリットであって、隣り合う前記室を連通させるスリットを備えていてもよい。
このような態様においては、タンクが隔壁とスリットを備えない態様と比較して、熱交換液がタンク内を循環しやすくなる。これにより、熱交換液中の気泡が熱交換液中を上昇し、液面に到達して消滅しやすくなる。
（１１）上記形態の貯留装置において、前記連通部は、前記貯留装置の使用状態において鉛直方向の上側に開口しており、前記熱交換液を受け入れることができてもよい。
このような態様においては、収容部への熱交換液の受け入れと、イオン交換部の出し入れが、収容部の内外を連通させる異なる構成において行われる態様と比較して、貯留装置の構造を簡略なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の貯留装置を説明する図。
収容部の内部を説明する図。
図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図。
イオン交換部が収容部に固定されている状態を説明する図。
図１に示すイオン交換部の拡大図。
交換樹脂収容部が着脱部に取り付けられている状態を説明する図。
図６のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図。
図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図。
第２実施形態の交換樹脂収容部孔を説明する図。
第２実施形態の穴部を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．第１実施形態の構成：
図１は、本実施形態の貯留装置１を説明する図である。図１において、貯留装置１の内部の構成を説明するために、貯留装置１を構成する部品をそれぞれ分離して表しているが、貯留装置１の使用状態において、貯留装置１を構成する部品はそれぞれ互いに溶着や固定等されている。図１におけるＹ軸方向は、鉛直方向の上方向である。Ｘ軸とＺ軸は、Ｙ軸と垂直な軸である。
【０００９】
貯留装置１は、対象物と熱交換する熱交換液を貯留する。本実施形態における対象物とは、電気自動車の電池パックや、電気自動車のインバーターや、電気自動車の制御用コンピュータや、電気自動車の車室の温度を制御するためのヒータ等の、電気自動車車の部品である。貯留装置１は、これらの部品と熱交換器との間で熱交換液を循環させることで、各部品の温度を適切な範囲に保つ。なお、図１において、熱交換液の図示を省略している。後述する図２においても同様である。貯留装置１は、循環する熱交換液の液量が、漏れや蒸発によって少なくなった場合に、流路に供給するための熱交換液を貯留する。また、貯留装置１は、熱交換液中のイオンとの間でイオン交換を行う。貯留装置１は、タンク１０と、イオン交換部２０と、を備える。
【００１０】
Ａ２．タンクの説明：
タンク１０は、貯留装置１の外部から熱交換液を受け入れ、熱交換液を貯留する。タンク１０は、貯留した熱交換液を、貯留装置１の外部へと流出させる。図１に示すように、本実施形態において、タンク１０は、略直方の形状を有している。タンク１０は、ポリプロピレンで構成される。タンク１０は、収容部１１と、収容上部１２と、蓋部１３と、流入口１４と、流出口１５と、を備える。図１に示すように、収容部１１の、Ｙ軸方向の上側に収容上部１２と蓋部１３が位置している状態が、貯留装置１の使用状態である。
（【００１１】以降は省略されています）

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