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公開番号2025054570
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163686
出願日2023-09-26
発明の名称イオン交換器および燃料電池の冷却システム
出願人株式会社豊田自動織機,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/42 20230101AFI20250331BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】交換器本体の内圧上昇に伴って生じる交換器本体の変形を抑制する。
【解決手段】イオン交換器34は、燃料電池と、燃料電池との間で冷却水を循環させる循環流路と、燃料電池と循環流路との間で循環される冷却水の流量を調整するポンプと、を備える冷却システムに搭載され、冷却水から電荷を除去する。イオン交換器34は、イオン交換フィルタ43が内部に収容され、軸方向Xに延びる形状の交換器本体40と、軸方向Xにおける交換器本体40の第1端40aに沿って設けられた第1延在部材61と、軸方向Xにおける交換器本体40の第2端40bに沿って設けられ、第1延在部材61と共に軸方向Xにおいて交換器本体40を挟む第2延在部材62と、第1延在部材61と第2延在部材62とが軸方向Xにおいて互いに離れないように第1延在部材61及び第2延在部材62を規制する規制部材70と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、前記燃料電池との間で冷却水を循環させる循環流路と、前記燃料電池と前記循環流路との間で循環される前記冷却水の流量を調整するポンプと、を備える冷却システムに搭載され、前記冷却水から電荷を除去するイオン交換器であって、
イオン交換フィルタが内部に収容され、軸方向に延びる形状の交換器本体と、
前記軸方向における前記交換器本体の第１端に沿って設けられた第１延在部材と、
前記軸方向における前記交換器本体の第２端に沿って設けられ、前記第１延在部材と共に前記軸方向において前記交換器本体を挟む第２延在部材と、
前記第１延在部材と前記第２延在部材とが前記軸方向において互いに離れないように前記第１延在部材及び前記第２延在部材を規制する規制部材と、を備えることを特徴とするイオン交換器。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記第１延在部材には第１貫通孔が形成され、
前記第２延在部材には第２貫通孔が形成され、
前記規制部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔に挿通されることにより前記第１延在部材と前記第２延在部材とを一体的に締結させる通しボルトである、請求項１に記載のイオン交換器。
【請求項３】
前記交換器本体は、前記イオン交換フィルタが収容される収容空間を内部に有するとともに前記収容空間に連通する開口部を有する本体部と、前記開口部を塞いでいる蓋部と、を有し、
前記本体部は、底部と、前記底部から前記軸方向に延びる筒部と、を有し、
前記開口部は、前記軸方向における前記底部とは反対側の前記筒部の端部によって区画されており、
前記蓋部は、前記第１端に位置し、
前記底部は、前記第２端に位置し、
前記第１延在部材は、前記軸方向における前記蓋部に沿って設けられ、
前記第２延在部材は、前記軸方向における前記底部に沿って設けられている、請求項１に記載のイオン交換器。
【請求項４】
前記交換器本体は、底部と、前記底部から前記軸方向に延びる筒部と、を含み、
前記底部は、前記第２端に位置し、
前記第２延在部材は、前記底部に沿って設けられた延在本体部と、前記筒部の軸線に直交する直交方向へと前記延在本体部から突出する延在突出部と、を有し、
前記イオン交換器は、前記交換器本体に固定されたブラケットを備え、
前記ブラケットは、前記延在本体部に沿って設けられたブラケット延在部と、前記ブラケット延在部から突出するとともに前記直交方向において前記延在突出部と隣接するように前記軸方向へと延びるブラケット突出部と、を有している、請求項１に記載のイオン交換器。
【請求項５】
燃料電池と、
前記燃料電池との間で冷却水を循環させる循環流路と、
前記燃料電池と前記循環流路との間で循環される前記冷却水の流量を調整するポンプと、
請求項１～請求項４のうちいずれか一項に記載のイオン交換器と、を備えることを特徴とする燃料電池の冷却システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換器および燃料電池の冷却システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の燃料電池の冷却システムは、燃料電池と、循環流路と、ポンプと、イオン交換器と、を備えている。循環流路は、燃料電池との間で冷却水を循環させる。ポンプは、燃料電池と循環流路との間で循環される冷却水の流量を調整する。イオン交換器は、冷却水から電荷を除去する。イオン交換器は、例えば、イオン交換フィルタが内部に収容された交換器本体を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２３３４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポンプの駆動によって循環流路に冷却水が循環される際、循環流路及び交換器本体の内圧が上昇する。交換器本体の内圧が上昇すると、交換器本体の内部から外部に向けた荷重が交換器本体に作用する。交換器本体に作用する荷重が大きいと、交換器本体に変形が生じるおそれがある。そのため、交換器本体に作用する荷重に対する対策を講じることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのイオン交換器は、燃料電池と、前記燃料電池との間で冷却水を循環させる循環流路と、前記燃料電池と前記循環流路との間で循環される前記冷却水の流量を調整するポンプと、を備える冷却システムに搭載され、前記冷却水から電荷を除去するイオン交換器であって、イオン交換フィルタが内部に収容され、軸方向に延びる形状の交換器本体と、前記軸方向における前記交換器本体の第１端に沿って設けられた第１延在部材と、前記軸方向における前記交換器本体の第２端に沿って設けられ、前記第１延在部材と共に前記軸方向において前記交換器本体を挟む第２延在部材と、前記第１延在部材と前記第２延在部材とが前記軸方向において互いに離れないように前記第１延在部材及び前記第２延在部材を規制する規制部材と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
上記課題を解決するための燃料電池の冷却システムは、燃料電池と、前記燃料電池との間で冷却水を循環させる循環流路と、前記燃料電池と前記循環流路との間で循環される前記冷却水の流量を調整するポンプと、上記イオン交換器と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の各構成によれば、ポンプの駆動によって交換器本体の内圧上昇が生じた際でも、第１延在部材と第２延在部材とは軸方向において互いに離れにくい。交換器本体の内圧上昇が生じても、第１延在部材と第２延在部材とによって、交換器本体の軸方向への変形を抑制できる。したがって、交換器本体の内圧上昇に伴って生じる交換器本体の変形を抑制できる。
【０００８】
上記イオン交換器において、前記第１延在部材には第１貫通孔が形成され、前記第２延在部材には第２貫通孔が形成され、前記規制部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔に挿通されることにより前記第１延在部材と前記第２延在部材とを一体的に締結させる通しボルトであってもよい。
【０００９】
上記構成によれば、第１貫通孔及び第２貫通孔のいずれか一方に挿入される規制部材の位置を異ならせることで、軸方向における寸法の異なる交換器本体に対応できる。したがって、軸方向における交換器本体の寸法に応じて異なる寸法の規制部材を複数用意する必要がないため、規制部材に係るコストを低減できる。
【００１０】
上記イオン交換器において、前記交換器本体は、前記イオン交換フィルタが収容される収容空間を内部に有するとともに前記収容空間に連通する開口部を有する本体部と、前記開口部を塞いでいる蓋部と、を有し、前記本体部は、底部と、前記底部から前記軸方向に延びる筒部と、を有し、前記開口部は、前記軸方向における前記底部とは反対側の前記筒部の端部によって区画されており、前記蓋部は、前記第１端に位置し、前記底部は、前記第２端に位置し、前記第１延在部材は、前記軸方向における前記蓋部に沿って設けられ、
前記第２延在部材は、前記軸方向における前記底部に沿って設けられていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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