CN103857628B - 离子交换器以及具有离子交换器的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
一种离子交换器，其去除对燃料电池进行冷却的冷却水中的杂质离子，该离子交换器，具有：流入部，其具有使冷却水流入的流入通路；排出部，其具有排出冷却水的排出通路；外筒，其在上游端设置流入部，在下游端设置排出部；内筒，其收容在外筒的内侧；外侧通路，其形成在内筒的外周面和外筒的内周面之间，将流入通路和排出通路利用未封入离子交换树脂的空间连通；以及内侧通路，其形成在内筒的内侧，将流入通路和排出通路连通，并且封入可去除冷却水中的杂质离子的离子交换树脂，在内筒上形成有通孔，该通孔将内侧通路及外侧通路连通。
Description
技术领域
本发明涉及去除流体中的杂质离子的离子交换器以及具有离子交换器的冷却装置。
背景技术
燃料电池具有阳极电极、阴极电极以及夹在这些电极之间的电介质膜。燃料电池利用向阳极电极供给的含有氢气的阳极气体、以及向阴极电极供给的含有氧气的阴极气体进行发电。在阳极电极以及阴极电极这两个电极上进行的电化学反应如下。
阳极电极：2H2→4H++4e－…(1)
阴极电极：4H++4e－+O2→2H2O…(2)
利用上述(1)(2)电化学反应，燃料电池产生1伏特左右的电动势。
在将燃料电池作为汽车用动力源使用的情况下，使用将数百片的燃料电池层叠而成的燃料电池堆。而且，构成向燃料电池堆供给阳极气体及阴极气体的燃料电池系统，输出用于驱动车辆的电力。
在这种燃料电池系统中，设置用于冷却燃料电池堆的冷却水的循环通路。如果长时间使用燃料电池系统，则Na+或SO4 2－等杂质离子会从循环通路的配管等溶入冷却水中，冷却水的电导率上升，导致燃料电池堆的发电性能恶化。因此，在冷却水循环通路中设置用于去除冷却水中的杂质离子的离子交换器。作为离子交换器，优选与杂质离子的去除能力相关的离子交换率较高，并且流入口侧与排出口侧的压力差即压力损失较小。
在JP2009-219954A中公开了由内管及外管构成的双重管构造的离子交换器。在该离子交换器中，在内管的内侧形成的通路及在内管和外管之间形成的通路中的一个通路作为填充离子交换树脂的离子交换通路而构成，另一个通路作为旁通通路而构成。
发明内容
在上述离子交换器中，构成为在旁通通路的中央位置处的流路剖面积减小，从而旁通通路中的压力损失容易增大，不能改善离子交换率和压力损失这两者。
本发明的目的是提供一种离子交换器，其能够抑制压力损失的增大，并且提高离子交换率。
根据本发明的一种方式，提供一种离子交换器，其去除对燃料电池进行冷却的冷却水中的杂质离子，该离子交换器，具有：流入部，其具有使冷却水流入的流入通路；排出部，其具有排出冷却水的排出通路；外筒，其在上游端设置流入部，在下游端设置排出部；内筒，其收容在外筒的内侧；外侧通路，其形成在内筒的外周面和外筒的内周面之间，以将流入通路和排出通路利用未封入离子交换树脂的空间连通；以及内侧通路，其形成在内筒的内侧，以将流入通路和排出通路连通，并且封入有可去除冷却水中的杂质离子的离子交换树脂，在内筒上形成有通孔，该通孔将内侧通路及外侧通路连通。
以下参照附图，详细说明本发明的实施方式及优点。
附图说明
图1是具有本发明的第1实施方式涉及的离子交换器的燃料电池系统的概略结构图。
图2A是设置在燃料电池系统的冷却装置中的离子交换器的分解斜视图。
图2B是离子交换器的纵剖面图。
图2C是离子交换器的上游端侧的侧视图。
图3是示意地表示离子交换器的纵剖面的图。
图4A是表示通过离子交换器的冷却水的流量与阳离子的离子交换率的关系的图。
图4B是表示通过离子交换器的冷却水的流量与阴离子的离子交换率的关系的图。
图5是表示通过离子交换器的冷却水的流量与压力损失的关系的图。
图6是本发明的第2实施方式涉及的离子交换器的纵剖面图。
图7是表示通过离子交换器的冷却水的通水量与离子交换率的关系的图。
图8是示意地表示本发明的第3实施方式涉及的离子交换器的纵剖面的图。
图9是示意地表示第3实施方式的变形例涉及的离子交换器的纵剖面的图。
图10是本发明的第4实施方式涉及的离子交换器的纵剖面图。
图11是本发明的第5实施方式涉及的离子交换器的斜视图。
图12是示意地表示第5实施方式涉及的离子交换器的纵剖面的图。
图13是表示燃料电池系统的变形例的概略结构图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是具有本发明的第1实施方式涉及的离子交换器100的燃料电池系统1的概略结构图。
如图1所示，燃料电池系统1具有燃料电池堆10、对燃料电池堆10进行冷却的冷却装置20、以及执行系统控制的控制器30。
燃料电池堆10是将规定片数的燃料电池层叠而构成的。燃料电池堆10使用由阳极气体供给装置供给的阳极气体和由阴极气体供给装置供给的阴极气体进行发电。由燃料电池堆10发出的电力向驱动车辆的驱动电动机等各种电力设备供给。
冷却装置20是利用冷却水对燃料电池堆10进行冷却的装置。冷却水使用纯水或乙二醇类的防冻液。冷却装置20具有冷却水循环通路21、散热器22、旁通通路23、三向阀24、储液罐25、循环泵26以及离子交换器100。
冷却水循环通路21是对燃料电池堆10进行冷却的冷却水所流动的通路。冷却水循环通路21的一端与燃料电池堆10的冷却水入口部连接，另一端与燃料电池堆10的冷却水出口部连接。
散热器22是能够对从燃料电池堆10排出的冷却水进行冷却的散热器，设置在冷却水循环通路21中。
旁通通路23与冷却水循环通路21连接，以绕过散热器22。
三向阀24设置在散热器22上游侧的冷却水循环通路21与旁通通路23的连接部处。三向阀24是对流入散热器22的冷却水的流量和流入旁通通路23的冷却水的流量进行调整的流量调整部件。三向阀24的开度对应于冷却负载状态等，由控制器30进行控制。
储液罐25设置在散热器22和旁通通路23的下游端连接部之间的冷却水循环通路21中。储液罐25具有对应于冷却水循环通路21内的冷却水的压力而进行开闭的盖部25A。在冷却水循环通路21内的压力高的情况下，在冷却水循环通路21中流动的冷却水的一部分通过盖部25A而向储液罐25供给，在冷却水循环通路21内的压力低的情况下，储液罐25的冷却水通过盖部25A而向冷却水循环通路21供给。由此，冷却水循环通路21内的冷却水的压力保持在规定压力范围内。
循环泵26是使冷却水循环的压送装置。循环泵26设置在旁通通路23的下游端连接部和燃料电池堆10之间的冷却水循环通路21中。循环泵26的喷出流量通过控制器30进行控制。
离子交换器100设置在散热器22下游侧的冷却水循环通路21中、例如旁通通路23的下游端连接部和循环泵26之间的冷却水循环通路21中。在离子交换器100的内部封入能够去除杂质离子的粒状的离子交换树脂。离子交换器100去除包含在冷却水中的杂质离子，降低冷却水的电导率。
控制器30由具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。向控制器30输入来自对燃料电池堆10的运行状态进行检测的各种传感器的信号，基于这些输入信号，控制器30对三向阀24或循环泵26等进行控制。
参照图2A～图2C，说明离子交换器100的结构。图2A是离子交换器100的分解斜视图。图2B是离子交换器100的纵剖面图，图2C是离子交换器100的左视图。
如图2A～图2C所示，离子交换器100具有外筒110、在外筒110的内部同轴地配置的内筒120、以及在外筒110的两端安装的盖部件130、140。
外筒110是圆筒形状的框体。外筒110的上游端111及下游端112分别作为开口端而形成。在外筒110的上游端111安装盖部件130，在外筒110的下游端112安装盖部件140。
盖部件130作为流入部而构成，具有使冷却水从冷却水循环通路21向离子交换器100流入的流入通路131。流入通路131形成为，沿冷却水的流动方向、即从离子交换器100的轴向上游侧向下游侧，通路直径逐渐扩大。
盖部件140作为排出部而构成，具有使冷却水从离子交换器100向冷却水循环通路21排出的排出通路141。排出通路141形成为，沿冷却水的流动方向、即从离子交换器100的轴向上游侧向下游侧，通路直径逐渐缩小。
内筒120是圆筒形状的框体。内筒120在外筒110的内侧与外筒110同轴配置。在外筒110内设置有内筒120的状态下，内筒120的内侧成为内侧通路150，外筒110与内筒120之间成为外侧通路160。
内筒120具有上游端开口的筒部121以及在筒部121的开口端设置的盖部122。
在筒部121的外周面(侧面)形成有多个将内侧通路150和外侧通路160连通的矩形的通孔121A。这些通孔121A在筒部121的轴向上隔着规定的间隔并排设置，并且，在筒部121的外周方向上隔着规定间隔并排设置。
筒部121的下游端121B形成为圆板状。在下游端121B形成有可使冷却水通过多个连通部121C、121D。多个连通部121C围绕下游端121B的中心隔着规定间隔并排配置。连通部121C形成在下游端121B的靠中心的位置，以将内侧通路150与排出通路141连通。多个连通部121D围绕下游端121B的中心隔着规定间隔并排设置。连通部121D形成在与连通部121C相比成为成为径向外侧的下游端121B的靠外缘的位置，以将外侧通路160与排出通路141连通。
盖部122是可装卸地安装在筒部121的开口端的圆板状部件。盖部122构成筒部121的上游端。在盖部122上形成有可使冷却水通过的多个连通部122A、122B。多个连通部122A围绕盖部122的中心，隔着规定间隔并排设置。连通部122A形成在盖部122的靠中心的位置，以将流入通路131和内侧通路150连通。多个连通部122B围绕盖部122的中心隔着规定间隔并排设置。连通部122B形成在与连通部122A相比成为径向外侧的盖部122的靠外缘的位置，以将流入通路131和外侧通路160连通。
在由筒部121和盖部122构成的内筒120的内部、即在内侧通路150内，填充用于去除冷却水中的杂质离子的离子交换树脂。由于离子交换树脂是粒状体，因此，在内筒120的通孔121A及连通部121C、122A上设置有网眼(网格)比离子交换树脂的粒径小的筛孔M，以使得离子交换树脂不会从内筒12流出。筛孔M的网眼设定为大约200微米。在图2A～图2C中，仅在一部分的通孔121A，连通部121C、122A上标记有筛孔M，但实际上在所有的通孔121A、连通部121C、122A上均设置有筛孔M。
参照图2A、图2B及图3，对通过离子交换器100的冷却水的流动进行说明。图3是示意地表示离子交换器100的纵剖面的图。
在冷却水循环通路21中流动的冷却水，通过盖部件130的流入通路131，流入离子交换器100内。流入通路131内的冷却水通过内筒120的盖部122的连通部122A，流入内侧通路150，并且，通过内筒120的盖部122的连通部122B，流入外侧通路160。
在内侧通路150及外侧通路160中流动的冷却水如图3的箭头所示，经由筒部121的通孔121A相互往来，并且，流向下游侧。即，在外侧通路160中流动的冷却水的一部分通过通孔121A，流入内侧通路150，在内侧通路150中流动的冷却水的一部分通过通孔121A，流入外侧通路160。冷却水中的杂质离子在通过内侧通路150时被离子交换树脂去除。由此，冷却水的电导率下降。
其后，到达内侧通路150的下游的冷却水通过内筒120的下游端121B的连通部121C，向排出通路141流出，到达外侧通路160的下游的冷却水通过内筒120的下游端121B的连通部121D，向排出通路141流出。从内侧通路150及外侧通路160流出的冷却水通过排出通路141，向冷却水循环通路21排出，向燃料电池堆10供给。
参照图4A、图4B及图5，说明离子交换器100中的作用效果。
图4A是表示通过离子交换器的冷却水的流量与阳离子的离子交换率的关系的图。图4B是表示通过离子交换器的冷却水的流量与阴离子的离子交换率的关系的图。图5是表示通过离子交换器的冷却水的流量与压力损失的关系的图。
此外，在图4A、图4B及图5中，实线表示与第1实施方式涉及的离子交换器100对应的数据，虚线表示与在内筒上没有通孔的作为对比例的离子交换器对应的数据。对比例涉及的离子交换器构成为，冷却水在外侧通路和内侧通路之间不会往来。
在第1实施方式涉及的离子交换器100中，不仅是在流入通路131中流动的冷却水会流入内侧通路150，在外侧通路160中流动的冷却水也会通过通孔121A流入内侧通路150。因此，从使用离子交换器100的初期阶段，不仅能使用内侧通路150的前侧部分，还能使用靠近外周面的离子交换树脂，去除杂质离子，能够增大离子交换器100中的离子交换率。因此，如图4A及图4B所示，在根据燃料电池堆10假定的冷却水的流量范围内，与对比例涉及的离子交换器的阳离子及阴离子的离子交换率相比，离子交换器100的阳离子及阴离子的离子交换率增大。
另外，在离子交换器100中，在内侧通路150中流动的冷却水的一部分通过通孔121A，流入外侧通路160，因此，能够抑制通过内侧通路150及外侧通路160时的冷却水的压力下降，抑制离子交换器100中的压力损失的增大。因此，如图5所示，在根据燃料电池堆10假定的冷却水的流量范围内，与对比例涉及的离子交换器中的压力损失相比，离子交换器100中的压力损失减小。
根据上述第1实施方式的离子交换器100，能够得到以下效果。
离子交换器100利用外筒110及填充离子交换树脂的内筒120而构成双重管构造，在内筒120的筒部121的外周面，形成有将内侧通路150和外侧通路160连通的通孔121A。在内侧通路150及外侧通路160中流动的冷却水通过通孔121A而相互往来，并且流向下游侧，因此，能够从初期阶段开始就使用内筒120的外周面部分的离子交换树脂去除杂质离子，能够增大离子交换器100中的离子交换率。另外，内侧通路150中的冷却水的一部分通过通孔121A，流入外侧通路160，因此，能够抑制离子交换器100中的压力损失的增大。
此外，在图1示出的冷却装置20中，离子交换器100与散热器22相比设置在下游侧的冷却水循环通路21中，因此，能够将低温的冷却水供给至离子交换器100，能够抑制在内筒120的内部填充的离子交换树脂的热劣化。
(第2实施方式)
参照图6及图7，说明本发明的第2实施方式涉及的离子交换器100。第2实施方式与第1实施方式相比，内筒120的筒部121的通孔121A结构不同。此外，在以下各实施方式中，对起到与第1实施方式相同的功能的结构等标注相同的标号，适当省略重复的说明。
图6是第2实施方式涉及的离子交换器100的纵剖面图。图7是表示通过离子交换器的冷却水的通水量与离子交换率的关系的图。在图7中，实线表示与第2实施方式涉及的离子交换器100对应的数据，虚线表示与第1实施方式涉及的离子交换器100对应的数据。
如图6所示，在第2实施方式涉及的离子交换器100中，通孔121A形成在内筒120的筒部121的靠下游端121B的外周面上。即，在筒部121的上游侧并不通孔121A，而是在筒部121的下游侧沿外周方向隔着规定间隔并排设置。
在第1实施方式涉及的离子交换器100中，在流入通路131及外侧通路160中流动的冷却水流入内侧通路150的上游侧，因此，容易局部地使用上游侧的离子交换树脂。与此相对，在第2实施方式涉及的离子交换器100中，在流入通路131中流动的冷却水流入内侧通路150的上游侧，在外侧通路160中流动的冷却水流入内侧通路150的下游侧，因此，能够从使用离子交换器100的初期阶段开始，就比较均匀地使用离子交换树脂的整体。
因此，如图7所示，与实施方式1涉及的离子交换器100的离子交换率达到下限值为止的通水量L1相比，第2实施方式涉及的离子交换器100的离子交换率达到下限值为止的通水量L2增大。
第2实施方式涉及的离子交换器100构成为，在内筒120的筒部121的靠下游的外周面具有通孔121A，使在外侧通路160中流动的冷却水流入内侧通路150的下游侧，因此，能够均匀地使用离子交换树脂的整体。由此，能够延长离子交换器100的离子交换率达到下限值为止的期间，能够长时间稳定地去除冷却水中的杂质离子。另外，内侧通路150中的冷却水的一部分通过通孔121A流入外侧通路160，因此，能够抑制离子交换器100中的压力损失的增大。
(第3实施方式)
参照图8，说明本发明的第3实施方式涉及的离子交换器100。第3实施方式与第1及第2实施方式相比，设置在内筒120的通孔121A等上的筛孔M的结构不同。
图8是示意地示出第3实施方式涉及的离子交换器100的纵剖面的图。
如图8所示，在离子交换器100中，在筒部121的通孔121A及下游端121B的连通部121C上设置作为第1筛孔的筛孔M1，在盖部122的连通部122A、122B上设置作为第2筛孔的筛孔M2。
设在通孔121A及连通部121C上的筛孔M1是网眼比离子交换树脂的粒径小的筛孔。筛孔M1的网眼设定为约200微米。筛孔M1防止在内筒120内填充的离子交换树脂向外部流出。
设在连通部122A、122B上的筛孔M2与筛孔M1相比网眼小，是能够去除包含在冷却水中的异物的筛孔。筛孔M2的网眼设定为约100微米。筛孔M2不仅防止在内筒120内填充的离子交换树脂向外部流出，还起到在冷却水通过时去除异物的过滤器的功能。
在第3实施方式涉及的离子交换器100中，在内筒120的筒部121的通孔121A及下游端121B的连通部121C上设有筛孔M1，在盖部122的连通部122A、122B上设有与筛孔M1相比网眼较小的筛孔M2，因此，能够防止离子交换树脂从内筒120流出，并且能够去除包含在冷却水中的异物。由此，能够将低电导率且没有包含有异物的冷却水供给至燃料电池堆10。
此外，在第3实施方式涉及的离子交换器100中，将筛孔M2设在内筒120的盖部122的连通部122A、122B上，但如图9所示，也可以设在筒部121的下游端121B的连通部121C、121D上。在该情况下，筛孔M1设在筒部121的通孔121A及盖部122的连通部122A上。在图9示出的第3实施方式的变形例涉及的离子交换器100中，能够防止离子交换树脂从内筒120流出，并且能够去除包含在冷却水中的异物。由此，能够将低电导率且没有包含有异物的冷却水供给至燃料电池堆10。
(第4实施方式)
参照图10，说明本发明的第4实施方式涉及的离子交换器100。第4实施方式与第1至第3实施方式相比，不同点在于在外侧通路160内设置有引导冷却水的流动的引导壁113。
图10是第4实施方式涉及的离子交换器100的纵剖面图。
如图10所示，在第4实施方式涉及的离子交换器100中，引导壁113作为引导冷却水的流动的壁部而设在外筒110的内周面上。引导壁113形成为从外筒110的内周面向内侧凸出。引导壁113针对内筒120的每个通孔121A而设置，并配置为与通孔121A相对。引导壁113形成为随着从外筒110的上游端111朝向下游端112，从外筒110的内周面的凸出量增大。
根据第4实施方式的离子交换器100，在外侧通路160中流动的冷却水被设置在外侧通路160内的引导壁113向内筒120侧引导，因此，冷却水容易通过通孔121A而流入内侧通路150中，能够提高离子交换率。
另外，引导壁113配置为与通孔121A相对，且随着从外筒110的上游端111朝向下游端112而凸出量增大，因此，外侧通路160的冷却水从各通孔121A的下游侧(靠后方)的位置流入内侧通路150中，从而能够避免局部地使用上游侧的离子交换树脂，能够均匀地使用离子交换树脂的整体。由此，能够长时间稳定地去除冷却水中的杂质离子。
(第5实施方式)
参照图11及图12，说明本发明的第5实施方式涉及的离子交换器100。第5实施方式与第1实施方式相比，不同点在于，在外侧通路160内设置分隔壁170。
图11是第5实施方式涉及的离子交换器100的斜视图。图12是示意地表示第5实施方式涉及的离子交换器100的纵剖面的图。
如图11及图12所示，在第5实施方式涉及的离子交换器100中，在内筒120的筒部121的外周面上外嵌有环状的分隔壁170。分隔壁170也可以取代固定在筒部121的外周面的情况，而固定在外筒110的内周面上。分隔壁170设置在外侧通路160内，位于筒部121的上游侧的通孔121A与下游侧的通孔121A之间，将外侧通路160分隔为上游部和下游部。分隔壁170具有将外侧通路160的上游部和下游部连通的多个连通孔171。这些连通孔171沿分隔壁170的周向并排设置。
流入外侧通路160内的冷却水，通过分隔壁170的连通孔171而从上游部流向下游部。在外侧通路160的上游部和下游部之间存在分隔壁170，因此，外侧通路160的上游部的冷却水如图12的箭头所示，容易经由上游侧的通孔121A而流入内侧通路150中。
如图12所示，在离子交换器100中，在盖部122的连通部122A及筒部121的上游侧的通孔121A上设有作为第1筛孔的筛孔M1，在筒部121的下游侧的通孔121A、下游端121B的连通部121C、及分隔壁170的连通孔171上设有作为第2筛孔的筛孔M2。
筛孔M1是小于离子交换树脂的粒径的网眼的筛孔。筛孔M1的网眼设定为约200微米。筛孔M1防止在内筒120内填充的离子交换树脂向外部流出。
筛孔M2与筛孔M1相比网眼较小，是能够去除包含在冷却水中的异物的筛孔。筛孔M2的网眼设定为约100微米。筛孔M2不仅防止在内筒120内填充的离子交换树脂向外部流出，还起到在冷却水通过时去除异物的过滤器的功能。
根据第5实施方式的离子交换器100，在上游侧的通孔121A和下游侧的通孔121A之间的外侧通路160内设置有具有连通孔171的分隔壁170，因此，外侧通路160的上游部的冷却水容易经由上游侧的通孔121A而流入内侧通路150中。由此，能够提高离子交换器100的离子交换率。
分隔壁170配置在上游侧的通孔121A的后方，因此，外侧通路160的上游部的冷却水，从上游侧的通孔121A的靠分隔壁170位置(下游位置)流入内侧通路150中。因此，能够避免局部地使用上游侧的离子交换树脂，能够比较均匀地使用离子交换树脂的整体。由此，能够长时间稳定地去除冷却水中的杂质离子。
另外，在第5实施方式的离子交换器100中，在盖部122的连通部122A及筒部121的上游侧的通孔121A上设有筛孔M1，在筒部121的下游侧的通孔121A、下游端121B的连通部121C、及分隔壁170的连通孔171上设有与筛孔M1相比网眼较小的筛孔M2，因此，能够防止离子交换树脂从内筒120流出，并且能够去除包含在冷却水中的异物。由此，能将低电导率且没有包含有异物的冷却水供给至燃料电池堆10。
在从第1实施方式至第5实施方式中，将离子交换器100如图1所示，设置在旁通通路23的下游端连接部和循环泵26之间的冷却水循环通路21中，但也可以如图13所示，设置在循环泵26和燃料电池堆10之间的冷却水循环通路21中。根据如上所述地在燃料电池堆10的前面配置有离子交换器100的冷却装置20，能够尽可能地降低流入燃料电池堆10的冷却水的电导率和冷却水中异物。
另外，在将离子交换器100设置在循环泵26和燃料电池堆10之间且靠近循环泵26的位置的情况下，刚刚从循环泵26喷出之后的高压冷却水供给至离子交换器100。
如果由于离子交换树脂劣化等，在内筒120内占据的离子交换树脂的体积减少，则离子交换树脂之间的间隙增大而离子交换率下降。然而，如果将刚从循环泵26喷出之后的高压冷却水供给至离子交换器100，则由于水压，离子交换树脂涌向内筒120的下游端121B侧，因此能够抑制离子交换树脂之间的间隙增大。因此，利用在靠近循环泵26的位置配置有离子交换器100的冷却装置20，能够抑制离子交换器100中的离子交换率的下降。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是本发明的适用例的一部分，并不意味着将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
本发明基于2011年10月14日向日本特许厅申请的特愿2011-226629申请优先权，将该申请的全部内容作为参照引入本说明书中。
Claims (12)
1.一种离子交换器，其去除对燃料电池进行冷却的冷却水中的杂质离子，
该离子交换器具有：
流入部，其具有使冷却水流入的流入通路；
排出部，其具有排出冷却水的排出通路；
外筒，其在上游端设置所述流入部，在下游端设置所述排出部；
内筒，其收容在所述外筒的内侧；
外侧通路，其形成在所述内筒的外周面和所述外筒的内周面之间，将所述流入通路和所述排出通路利用未封入离子交换树脂的空间连通；以及
内侧通路，其形成在所述内筒的内侧，将所述流入通路和所述排出通路连通，并且封入可去除冷却水中的杂质离子的离子交换树脂，
在所述内筒上形成有通孔，该通孔将所述内侧通路及所述外侧通路连通。
2.根据权利要求1所述的离子交换器，其中，
所述通孔在所述内筒的外周面形成有多个，在所述内筒的周向及轴向上并排设置。
3.根据权利要求1所述的离子交换器，其中，
所述通孔在所述内筒的靠下游侧的外周面形成有多个。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的离子交换器，其中，
在所述内侧通路和所述流入通路的连通部、所述内侧通路和所述排出通路的连通部、以及所述通孔上，设置网眼比所述离子交换树脂的粒径小的筛孔。
5.根据权利要求4所述的离子交换器，其中，
在所述内侧通路和所述排出通路的连通部、及所述通孔上，设置网眼比所述离子交换树脂的粒径小的第1筛孔，
在所述内侧通路和所述流入通路的连通部、及所述外侧通路和所述流入通路的连通部上，设置第2筛孔，该第2筛孔可去除包含在冷却水中的异物，且与所述第1筛孔相比网眼小。
6.根据权利要求4所述的离子交换器，其中，
在所述内侧通路和所述流入通路的连通部、及所述通孔上，设置网眼比所述离子交换树脂的粒径小的第1筛孔，
在所述内侧通路和所述排出通路的连通部、及所述外侧通路和所述排出通路的连通部上，设置第2筛孔，该第2筛孔可去除包含在冷却水中的异物，且与所述第1筛孔相比网眼小。
7.据权利要求1至3中任一项所述的离子交换器，其中，
在所述外侧通路内设置用于引导冷却水的壁部，以使在所述外侧通路中流动的冷却水容易经由所述通孔流入所述内侧通路中。
8.根据权利要求1或2所述的离子交换器，还具有：
分隔壁，其将所述外侧通路分隔为上游部及下游部；以及
连通孔，其形成在所述分隔壁上，将所述外侧通路的上游部和下游部连通。
9.根据权利要求8所述的离子交换器，其中，
在所述内侧通路和所述流入通路的连通部、及位于所述分隔壁的上游侧的所述通孔上，设置网眼比所述离子交换树脂的粒径小的第1筛孔，
在所述内侧通路和所述排出通路的连通部、位于所述分隔壁的下游侧的所述通孔、以及所述分隔壁的所述连通孔上，设置第2筛孔，该第2筛孔可去除包含在冷却水中的异物，且与所述第1筛孔相比网眼小。
10.一种冷却装置，其在冷却水循环通路中具有：权利要求1至权利要求9中任一项所述的离子交换器；可对冷却水进行冷却的散热器；以及使冷却水循环的循环泵，该冷却装置利用在所述冷却水循环通路中流动的冷却水对燃料电池进行冷却，
该冷却装置的特征在于，
所述离子交换器，设置在位于所述散热器的下游侧的所述冷却水循环通路中。
11.根据权利要求10所述的冷却装置，其中，
所述离子交换器设置在所述散热器的下游侧、且位于所述循环泵和所述燃料电池之间的所述冷却水循环通路中。
12.根据权利要求11所述的冷却装置，其中，
所述离子交换器设置在所述循环泵和所述燃料电池之间、且靠近所述循环泵的所述冷却水循环通路中。
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