DE102013001639A1

DE102013001639A1 - Ion exchanger-filter assembly comprises housing for receiving a coolant, a container region or an ion exchanger filter, which forms a first coolant-flow path within housing, and a bypass line for coolant, arranged within housing

Info

Publication number: DE102013001639A1
Application number: DE201310001639
Authority: DE
Inventors: Stuart Miller
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2013-08-08

Abstract

Ion exchanger-filter assembly (10) comprises (a) housing (12) for receiving a coolant, (b) a container region for an ion exchanger filter, or ion exchanger filter, which is arranged within the housing, and receives ion exchanger filter, where the ion exchanger-filter container region forms a first coolant-flow path within the housing, or the ion exchanger filter forms a first coolant-flow path, and (c) a bypass line for coolant, which is arranged within housing outside the ion exchanger-filter, and forms a second coolant-flow path in parallel flow arrangement to the first coolant-flow path.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S. Anmeldung Nr. 61/594,720, die am 03. Februar 2012 angemeldet wurde. Die vollständige Offenbarung dieser oben genannten Anmeldung ist durch Verweis in dieser Anmeldung mit aufgenommen.This application claims priority from US provisional Application No. 61 / 594,720, filed on February 3, 2012. The complete disclosure of this above application is incorporated by reference into this application.

BEREICHAREA

Die vorliegende Erfindung betrifft Ionentauscher-Filteranordnungen.The present invention relates to ion exchange filter assemblies.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zur Verfügung, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen und nicht notwendigerweise den Stand der Technik bilden.This section provides background information related to the present invention that does not necessarily form the prior art.

Die Ionentauscher-Filteranordnung kann in Kühlsystemen enthalten sein, um Ionen aus dem Kühlmittel zu entfernen und um einen Kurzschluss in dem System zu verhindern. Externe Bypass-Leitungsschleifen und Filter können in dem System enthalten sein, um den Druckabfall entlang der Ionentauscher-Filteranordnung zu begrenzen und um Schwebstoffe aus dem System zu entfernen.The ion exchange filter assembly may be included in cooling systems to remove ions from the coolant and to prevent a short circuit in the system. External bypass loops and filters may be included in the system to limit the pressure drop along the ion exchange filter assembly and to remove particulate matter from the system.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Erfindung zur Verfügung und ist keine umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs oder aller ihrer Merkmale.This section provides a general summary of the invention and is not a comprehensive disclosure of the full scope or all of its features.

Die Ionentauscher-Filteranordnung kann ein Gehäuse, das dazu geeignet ist, Kühlmittel aufzunehmen; einen Behälter-Bereich für den Ionentauscher-Filter, der in dem Gehäuse definiert und dazu geeignet ist, einen Ionentauscher-Filter aufzunehmen; und eine Kühlmittelumgehungsleitung, die in dem Gehäuse definiert ist, enthalten. Der Behälter-Bereich für den Ionentauscher-Filter kann einen ersten Strömungsweg des Kühlmittels innerhalb des Gehäuses und die Kühlmittelumgehungsleitung kann einen zweiten Strömungsweg des Kühlungsmittels in einer parallelen Strömungsanordnung zu dem ersten Strömungsweg des Kühlmittels bilden.The ion exchange filter assembly may include a housing adapted to receive coolant; a container compartment for the ion exchange filter defined in the housing and adapted to receive an ion exchange filter; and a coolant bypass line defined in the housing. The container region for the ion exchange filter may form a first flow path of the coolant within the housing and the coolant bypass line may form a second flow path of the coolant in a parallel flow arrangement to the first flow path of the coolant.

In einer anderen Anordnung kann eine Ionentauscher-Filteranordnung ein Gehäuse, das dazu geeignet ist, Kühlmittel aufzunehmen; einen Ionentauscherfilter, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und eine Kühlmittelumgehungsleitung, die innerhalb des Gehäuses außerhalb des Ionentauscher-Filters definiert ist, enthalten. Ein erster Strömungsweg für das Kühlmittel kann durch den Ionentauscher-Filter definiert sein, und ein zweiter Strömungsweg für das Kühlmittel, in paralleler Strömungsanordnung zum ersten Strömungsweg des Kühlmittels, kann durch die Kühlmittelumgehungsleitung ausgebildet sein.In another arrangement, an ion exchange filter assembly may include a housing adapted to receive coolant; an ion exchange filter disposed within the housing; and a coolant bypass line defined within the housing outside of the ion exchange filter. A first flow path for the coolant may be defined by the ion exchange filter, and a second flow path for the coolant, in parallel flow relationship to the first flow path of the coolant, may be formed through the coolant bypass line.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der hier angegebenen Beschreibung. Die Beschreibung sowie spezielle Beispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich zum Zweck der Illustration gedacht und nicht dazu, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.Further applications arise from the description given here. The description and specific examples in this summary are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present invention.

FIGURENCHARACTERS

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich illustrativen Zwecken ausgewählter Ausführungsbeispiele und nicht aller möglichen Ausführungsformen, und sie sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.The drawings described herein are for illustrative purposes only of selected embodiments and not all possible embodiments, and are not intended to limit the scope of the present invention.

1 ist eine Perspektivansicht einer Ionentauscher-Filteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is a perspective view of an ion exchange filter assembly according to the present invention;

2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Ionentauscher-Filteranordnung; 2 is an exploded perspective view of the in 1 shown ion exchange filter assembly;

3 ist eine Querschnittsdarstellung der Ionentauscher-Filteranordnung gemäß 1 mit einem schematisch illustrierten Ionentauscher-Filter; 3 is a cross-sectional view of the ion exchange filter assembly according to 1 with a schematically illustrated ion exchange filter;

4 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Ionentauscher-Filterpatrone der in 1 gezeigten Ionentauscher-Filteranordnung; 4 FIG. 15 is a plan view of a portion of an ion exchange filter cartridge of FIG 1 shown ion exchange filter assembly;

5 ist eine schematische, fragmentarische Querschnittsdarstellung des Ionentauscher-Filters der in 1 gezeigten Ionentauscher-Filteranordnung; 5 FIG. 12 is a schematic fragmentary cross-sectional view of the ion exchange filter of FIG 1 shown ion exchange filter assembly;

6 ist eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung erster und zweiter Lagen, die den in 5 gezeigten Ionentauscher-Filter bilden; 6 is a schematic, exploded perspective view of first and second layers, the in 5 form shown ion exchange filter;

7 ist eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung mit einer alternativen zweiten Lage für den Ionentauscher-Filter gemäß der vorliegenden Erfindung; und 7 is a schematic, exploded perspective view with an alternative second layer for the ion exchange filter according to the present invention; and

8 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeug-Brennstoffzellensystems mit der Ionentauscher-Filteranordnung gemäß 1. 8th is a schematic representation of a vehicle fuel cell system with the ion exchange filter assembly according to 1 ,

Korrespondierende Bezugszeichen bezeichnen korrespondierende Teile in allen verschiedenen Ansichten der Figuren. Corresponding reference characters indicate corresponding parts in all different views of the figures.

DETAILIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Beispielhafte Ausführungsformen werden nunmehr genauer mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments will now be described in more detail with reference to the attached figures.

Beispielhafte Ausführungsformen werden vorgestellt, so dass diese Offenbarung umfassend ist und den Schutzumfang den Fachleuten auf diesem Gebiet vollständig vermittelt. Zahlreiche spezifische Details werden angegeben, wie etwa Beispiele spezifischer Komponenten, Einrichtungen und Verfahren, um ein genaues Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Dem Fachmann auf diesem Gebiet ist es verständlich, dass spezifische Details nicht verwandt werden müssen, dass die beispielhaften Ausführungsformen in vielen unterschiedlichen Formen ausgestaltet werden können und dass diese nicht so verstanden werden sollten, dass sie den Schutzumfang der Erfindung begrenzen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind bekannte Verfahren, bekannte Vorrichtungsstrukturen sowie bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.Exemplary embodiments are presented so that this disclosure is exhaustive and fully conveyed to those skilled in the art. Numerous specific details are given, such as examples of specific components, devices, and methods to provide a thorough understanding of the embodiments of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that specific details are not to be used, that the exemplary embodiments may be embodied in many different forms, and that these should not be construed to limit the scope of the invention. In some example embodiments, known methods, known device structures, and known technologies are not described in detail.

Die hierin verwandte Terminologie dient hier lediglich der Beschreibung spezieller beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Die hier verwandten Singularformen ”ein”, ”eine”, und ”der”, ”die”, ”das” können dazu dienen, auch die Pluralformen zu umfassen, falls der Kontext nicht klar auf das Gegenteil hindeutet. Die Begriffe ”enthalten”, ”enthaltend”, ”umfassend” und ”aufweisend” sind inklusiv und spezifizieren daher das Vorhandensein genannter Merkmale, ganze Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, und/oder Komponenten, schließen allerdings nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sind nicht so zu verstehen, dass sie notwendigerweise ihre Durchführung in der beschriebenen oder dargestellten bestimmten Reihenfolge erfordern, es sei denn, eine Reihenfolge der Durchführung wird spezifisch als solche angegeben. Es ist auch selbstverständlich, dass zusätzliche oder alternative Schritte durchgeführt werden können.The terminology used herein is for the purpose of describing specific exemplary embodiments only and is not intended to be limiting. The singular forms "one," "one," and "the one," "the," and "the", which are related here, can also serve to encompass the plural forms if the context does not clearly indicate the opposite. The terms "including," "containing," "comprising," and "having" are therefore inclusive and therefore specify the presence of said features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof. The method steps, processes, and operations described herein are not to be understood as necessarily requiring their performance in the particular order described or illustrated, unless a particular order of performance is specifically indicated as such. It is also understood that additional or alternative steps may be taken.

Wenn ein Element oder eine Lage beschrieben wird als ”auf”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit”, oder ”gekoppelt an” ein anderes Element oder Lage, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit diesem anderen Element oder Lage sein, oder es können auch zwischenliegende Elemente oder Lagen vorhanden sein. Im Gegensatz dazu, wenn ein Element bezeichnet wird als ”direkt darauf befindlich”, ”direkt im Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit”, oder ”direkt gekoppelt an” ein anderes Element oder Schicht, dann sind keine zwischenliegenden Elemente oder Lagen vorhanden. Andere Wörter, die in der Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwandt werden, sollten auf gleiche Art und Weise interpretiert werden (z. B. ”zwischen” im Gegensatz zu ”direkt zwischen”, ”angrenzend” im Gegensatz zu ”direkt angrenzend” usw.). Der Begriff ”und/oder”, wie er hierin verwandt wird, enthält jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer der assoziierten aufgelisteten Teile.When an element or layer is described as being "on," "engaged with," "connected to," or "coupled to" another element or layer, it may be directly upon, engaged, coupled to, or coupled to another element or layer, or there may also be intermediate elements or layers. In contrast, if an element is referred to as being "directly upon it", "directly engaged with", "directly connected to", or "directly coupled to" another element or layer, then there are no intervening elements or layers. Other words used in describing the relationship between elements should be interpreted in the same way (eg, "between" as opposed to "directly between," "adjacent," as opposed to "directly adjacent," etc.). ). The term "and / or" as used herein includes any and all combinations of one or more of the associated listed parts.

Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hierin benutzt werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Lagen und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Lagen, und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwandt, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von anderen Bereichen, Lagen oder Abschnitten zu unterscheiden. Begriffe, wie z. B. ”erster”, ”zweiter” und andere numerische hierin verwandte Begriffe implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, dies geht eindeutig aus dem Kontext hervor. Daher könnte ein erstes Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt, wie weiter unten beschrieben, als zweites Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt benannt sein, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.Although the terms first, second, third, etc., may be used herein to describe various elements, components, regions, locations, and / or portions, these elements, components, ranges, locations, and / or portions should not be limited to these terms become. These terms are used only to distinguish an element, a component, a region, a layer, or a section from other regions, layers, or sections. Terms, such as For example, "first," "second," and other numerical terms used herein do not imply a sequence or order unless clearly stated in the context. Thus, a first element, component, region, layer or portion, as described below, could be termed a second element, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the exemplary embodiments.

Die Räumlichkeit betreffende Begriffe, wie z. B. ”innerhalb”, ”außerhalb”, ”unterhalb”, ”unter”, ”unterer”, ”über”, ”oberer” und ähnliche können hierin verwandt werden zur Vereinfachung der Beschreibung, um das Verhältnis eines Elements oder eines Merkmals zu anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, wie es in den Figuren dargestellt ist. Räumlich bezogene Begriffe mögen dazu benutzt sein, um unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung während des Gebrauchs oder während des Betriebs zu umfassen, zusätzlich zu der Ausrichtung, wie sie in den Figuren dargestellt ist. Falls die Vorrichtung z. B. in den Figuren auf den Kopf gestellt ist, werden Elemente, die als ”unten” oder ”unterhalb” anderer Elemente oder Merkmale bezeichnet wären, dann ”oberhalb” der anderen Elemente oder Merkmale ausgerichtet. Daher kann der Beispielsbegriff ”unterhalb” sowohl eine Ausrichtung oberhalb als auch unterhalb umfassen. Die Vorrichtung könnte auch anders ausgerichtet sein (um 90° gedreht oder andere Ausrichtungen) und die hierin verwandten räumlich relativen Beschreibungen werden dann entsprechend interpretiert.The terms relating to spatiality, such. For example, "inside," "outside," "below," "below," "lower," "above," "upper," and the like may be used herein to simplify the description, the ratio of one element or feature to another To describe element (s) or feature (s), as shown in the figures. Spatial terms may be used to encompass different orientations of the device during use or during operation, in addition to the orientation shown in the figures. If the device z. For example, as turned upside down in the figures, elements that would be referred to as "below" or "beneath" other elements or features will then be aligned "above" the other elements or features. Therefore, the example term "below" may include both an orientation above and below. The device could also be otherwise oriented (rotated 90 ° or other orientations) and the relative spatial descriptions used herein interpreted accordingly.

Wie in den 1–3 gezeigt, kann eine Ionentauscher-Filteranordnung 10 ein Gehäuse 12, eine Ionentauscher-Filterkartusche 14 und einen Befestigungsmechanismus 16 enthalten. Das Gehäuse 12 kann einen allgemein zylinderförmigen Körper aufweisen mit ersten und zweiten Enden 18, 20, mit einem Ionentauscher-Filterbehälterbereich 22 und einer Kühlmittelumgehungsleitung 24, die innerhalb des Gehäuses 12 zwischen ersten und zweiten Enden 18, 20 definiert ist. Das erste Ende kann eine Öffnung 26 zur Aufnahme der Ionentauscher-Filterkartusche 14 definieren, und das zweite Ende 20 kann einen Kühlmittelauslass 28 für die Ionentauscher-Filteranordnung 10 definieren. As in the 1 - 3 can be shown an ion exchange filter assembly 10 a housing 12 , an ion exchanger filter cartridge 14 and a fastening mechanism 16 contain. The housing 12 may have a generally cylindrical body having first and second ends 18 . 20 , with an ion exchanger filter tank area 22 and a coolant bypass line 24 inside the case 12 between first and second ends 18 . 20 is defined. The first end can be an opening 26 for holding the ion exchanger filter cartridge 14 define, and the second end 20 can have a coolant outlet 28 for the ion exchanger filter assembly 10 define.

Die Ionentauscher-Filterkartusche 14 kann eine Behälterröhrenanordnung 30 und einen Ionentauscher-Filter 32 enthalten, der innerhalb der Behälterröhrenanordnung 30 befestigt ist. Die Behälterröhrenanordnung 30 kann eine Behälterröhre 34, eine Endkappe 36, eine Dichtung 38, Teilchentrennfilter 40 und Siebe 42 enthalten. Die Ionentauscher-Filterkartusche 14 kann aus einer Vielzahl von Polymeren gebildet sein, die während des Betriebs einen niedrigen Freisetzungswert an gesamtem organischen Kohlenstoff (TOC-Wert) haben, um die Leitfähigkeit des Kühlmittels in einem gewünschten Bereich zu halten. Die Behälterröhre 34 kann eine ringförmige Wandung 44 mit in Längsrichtung ersten und zweiten Enden 46, 48 definieren. Das erste Ende 46 in Längsrichtung kann eine Öffnung 50 definieren, die den Ionentauscher-Filter 32 aufnimmt, und das zweite Ende 48 in Längsrichtung kann eine Auslassöffnung 52 der Ionentauscher-Filterkartusche 14 definieren. Es können Umgehungseinlässe 54 für Kühlmittel radial durch diese ringförmige Wandung 44 vorhanden sein und können einen Teil der Umgehungsleitung 24 für Kühlmittel bilden.The ion exchanger filter cartridge 14 may be a container tube assembly 30 and an ion exchange filter 32 contained within the container tube assembly 30 is attached. The container tube assembly 30 can be a container tube 34 , an end cap 36 , a seal 38 , Particle separating filter 40 and sieves 42 contain. The ion exchanger filter cartridge 14 may be formed from a variety of polymers that have a low total organic carbon (TOC) release value during operation to maintain the conductivity of the coolant in a desired range. The container tube 34 can be an annular wall 44 with longitudinally first and second ends 46 . 48 define. The first end 46 in the longitudinal direction can be an opening 50 define the ion exchanger filter 32 takes up, and the second end 48 in the longitudinal direction, an outlet opening 52 the ion exchanger filter cartridge 14 define. There may be bypass inlets 54 for coolant radially through this annular wall 44 be present and can be part of the bypass 24 for coolant.

Die Trennfilter 40 für Teilchen können innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein und können in fluidischer Verbindung mit dem Kühlmittelfluss stehen, und zwar an einem Ort vor dem Auslass 28 für das Kühlmittel. In dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel sind die Trennfilter für Teilchen an der Ionentauscher-Filterkartusche 14 fixiert, wobei ein Trennfilter 40 für Teilchen an der Auslassöffnung 52 und dem Umgehungseinlass 54 für Kühlmittel angeordnet ist. Genauer gesagt, die Trennfilter 40 für Teilchen können einstückig mit der Behälterröhre 34 mittels eines Überspritzungsvorgangs ausgebildet sein. Obwohl oben als Teil einer Ionentauscher-Filterkartusche 14 beschrieben, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist. Stattdessen können eine oder mehrere Trennfilter 40 für Teilchen innerhalb des Gehäuses 12 außerhalb der Ionentauscher-Filterkartusche 14 angeordnet sein.The separation filters 40 for particles can be inside the housing 12 and may be in fluid communication with the coolant flow, at a location in front of the outlet 28 for the coolant. In the present non-limiting example, the particle separation filters are on the ion exchange filter cartridge 14 fixed, with a separating filter 40 for particles at the outlet opening 52 and the bypass inlet 54 is arranged for coolant. More precisely, the separation filters 40 for particles can be integral with the container tube 34 be formed by an over-injection process. Although above as part of an ion exchange filter cartridge 14 It is understood that the present invention is not limited to such arrangements. Instead, one or more separation filters can be used 40 for particles within the housing 12 outside the ion exchanger filter cartridge 14 be arranged.

Die Endkappe 36 kann an dem in Längsrichtung ersten Ende 46 fixiert sein und kann einen Kühlmitteleinlass 56 für die Ionentauscher-Filteranordnung 10 definieren. Der Einlass 56 für Kühlmittel kann mit dem Ionentauscher-Filterbehälterbereich 22 in Verbindung stehen, und er kann ebenfalls mit der Umgehungsleitung 24 für Kühlmittel über die Umgehungseinlässe 54 für Kühlmittel kommunizieren. Die Endkappe 36 kann an der Behälterröhre 34 auf viele verschiedene Arten befestigt sein, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, durch Verschweißen. Verstärkungs- oder Stützelemente 58, 60 können in dem Einlass 56 für Kühlmittel bzw. in dem Auslass 28 für Kühlmittel enthalten sein. Die Dichtung 38 kann an der Endkappe 36 befestigt sein, und der Befestigungsmechanismus 16 kann mit dem Gehäuse 12, der Endkappe 36 und der Dichtung 38 im Eingriff stehen, um einen abgedichteten Kühlmittel-Strömungsweg von dem Kühlmitteleinlass 56 zum Kühlmittelauslass 28 sicherzustellen. Genauer gesagt, der Befestigungsmechanismus 16 kann die Form eines Rückhalterings aufweisen, der gewindeartig mit dem Gehäuse 12 im Eingriff steht.The end cap 36 can at the longitudinal first end 46 be fixed and can have a coolant inlet 56 for the ion exchanger filter assembly 10 define. The inlet 56 for coolant can with the ion exchanger filter tank area 22 and he can also communicate with the bypass 24 for coolant via the bypass inlets 54 communicate for coolant. The end cap 36 can be attached to the container tube 34 in many different ways, including, but not limited to, welding. Reinforcement or support elements 58 . 60 can in the inlet 56 for coolant or in the outlet 28 be included for coolant. The seal 38 can on the end cap 36 be attached, and the attachment mechanism 16 can with the case 12 , the endcap 36 and the seal 38 engaged to a sealed coolant flow path from the coolant inlet 56 to the coolant outlet 28 sure. Specifically, the attachment mechanism 16 may be in the form of a retaining ring which is thread-like with the housing 12 is engaged.

Die Ionentauscher-Filteranordnung 10 kann einen ersten Kühlmittel-Strömungsweg (F1) innerhalb des Gehäuses 12 durch den Ionentauscher-Filterbehälterbereich 22 bilden, und spezieller ausgedrückt durch den Ionentauscher-Filter 32, und sie kann einen zweiten Kühlmittel-Strömungsweg (F2) innerhalb des Gehäuses 12 durch die Umgehungsleitung 24 für das Kühlmittel bilden, und zwar parallel zu dem ersten Kühlmittel-Strömungsweg (F1). Die ersten und zweiten Kühlmittel-Strömungswege (F1, F2) können sich jeweils von dem Kühlmitteleinlass 56 zu dem Kühlmittelauslass 58 erstrecken. Die ringförmige Wandung 44 kann sich in Längsrichtung zwischen dem Kühlmitteleinlass 56 und dem Kühlmittelauslass 28 erstrecken, um die ersten und zweiten Kühlmittel-Strömungswege (F1, F2) voneinander zu trennen. Der erste Kühlmittel-Strömungsweg (F1) kann einen ersten Einlass in Kommunikation mit einem zweiten Einlass definieren, der gebildet ist durch den zweiten Kühlmittel-Strömungsweg (F2) am Kühlmitteleinlass 56. Der erste Kühlmittel-Strömungsweg (F1) kann einen ersten Auslass in Kommunikation mit einem zweiten Auslass definieren, und zwar mittels des zweiten Kühlmittel-Strömungsweges (F2) am Kühlmittelauslass 28. Der zweite Kühlmittel-Strömungsweg (F2) kann den ersten Kühlmittel-Strömungsweg (F1) umgeben und kann konzentrisch zu dem ersten Kühlmittel-Strömungsweg (F1) ausgebildet sein. Die Kühlmittel-Umgehungseinlässe 54 können einen passiven Strömungssteuerungsmechanismus bilden, der den Kühlmittelfluss durch die ersten und zweiten Kühlmittel-Strömungsweg (F1, F2) dosiert. Der Kühlmittelumgehungseinlass kann z. B. so bemessen sein, dass der Kühlmittelumgehungsfluss dosiert wird, und/oder der Trennfilter 40 für Teilchen kann so ausgelegt sein, dass der Kühlmittelumgehungsfluss auf einen gewünschten Prozentanteil des gesamten Kühlmittelflusses begrenzt, limitiert oder dosiert wird.The ion exchanger filter arrangement 10 may include a first coolant flow path (F1) within the housing 12 through the ion exchanger filter tank area 22 form, and more specifically expressed by the ion exchange filter 32 , and may include a second coolant flow path (F2) within the housing 12 through the bypass 24 form the coolant, parallel to the first refrigerant flow path (F1). The first and second coolant flow paths (F1, F2) may each be from the coolant inlet 56 to the coolant outlet 58 extend. The annular wall 44 can extend longitudinally between the coolant inlet 56 and the coolant outlet 28 extend to separate the first and second refrigerant flow paths (F1, F2) from each other. The first coolant flow path (F1) may define a first inlet in communication with a second inlet formed by the second coolant flowpath (F2) at the coolant inlet 56 , The first coolant flow path (F1) may define a first outlet in communication with a second outlet via the second coolant flow path (F2) at the coolant outlet 28 , The second coolant flow path (F2) may surround the first coolant flow path (F1) and may be concentric with the first coolant flow path (F1). The coolant bypass inlets 54 may form a passive flow control mechanism that meters the flow of coolant through the first and second coolant flow paths (F1, F2). The coolant bypass inlet may e.g. B. be sized so that the coolant bypass flow is metered, and / or the separation filter 40 for particles can be designed so that the coolant bypass flow is limited, limited or metered to a desired percentage of the total coolant flow.

In dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel ist die Ionentauscher-Filterkartusche 14 innerhalb des Ionentauscher-Filterbehälterbereichs 22 angeordnet und kooperiert mit dem Gehäuse 12, um dadurch die Kühlmittel-Umgehungsleitung 24 zu bilden. Genauer gesagt, die ringförmige Wandung 44 separiert und definiert zumindest teilweise den Ionentauscher-Filterbehälterbereich 22 und die Kühlmittel-Umgehungsleitung 24. Obwohl der Ionentauscher-Filterbehälterbereich 22 und die Kühlmittel-Umgehungsleitung 24 so beschrieben worden sind, dass sie zumindest teilweise durch den Ionentauscher-Filterbehälter 14 begrenzt sind, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnungen beschränkt ist. Eine Vielzahl von alternativen Anordnungen liegen in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschließlich, aber nicht darauf begrenzt, der Anordnung, dass die ringförmige Wandung 44 ein Teil des Gehäuses 12 ist. Die Kühlmittel-Umgehungsleitung 24 kann an einem Ort definiert werden, der sich radial zwischen der Außenseite der ringförmigen Wandung 44 und der Innenseite des Gehäuses 12 befindet.In the present non-limiting example, the ion exchange filter cartridge is 14 within the ion exchanger filter tank area 22 arranged and cooperates with the housing 12 to thereby bypass the coolant bypass 24 to build. More precisely, the annular wall 44 separates and at least partially defines the ion exchanger filter tank area 22 and the coolant bypass 24 , Although the ion exchanger filter tank area 22 and the coolant bypass 24 have been described so that they at least partially through the ion exchange filter container 14 are limited, it is understood that the present invention is not limited to these arrangements. A variety of alternative arrangements are within the scope of the present invention including, but not limited to, the arrangement that the annular wall 44 a part of the housing 12 is. The coolant bypass line 24 can be defined in a location extending radially between the outside of the annular wall 44 and the inside of the case 12 located.

Die ersten und zweiten Auslässe, die durch die ersten und zweiten Kühlmittel-Strömungswege (F1, F2) gebildet werden, können sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Der zweite Kühlmittel-Strömungsweg (F2) kann einen lokalisierten Niedrigdruckbereich in dem Kühlmittelfluss erzeugen, wenn das Kühlmittel von dem zweiten Strömungsweg (F2) an dem ersten Auslass vorbei fließt, z. B. mittels des Venturi-Effekts. In dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel enthält der Auslass der Behälterröhre 34 einen ringförmigen Vorsprung 62, der sich in Längsrichtung auswärts von einem Basisbereich 64 der Behälterröhre 34 erstreckt. Der Kühlmittelumgehungsfluss passiert den ringförmigen Vorsprung 62 und erzeugt einen lokalisierten Niedrigdruckbereich an der Auslassöffnung 52 der Ionentauscher-Filterkartusche 14, um das Einsaugen des Kühlmittels durch den Ionentauscher-Filter 32 zu unterstützen.The first and second outlets formed by the first and second coolant flow paths (F1, F2) may be in close proximity to each other. The second coolant flow path (F2) may generate a localized low pressure area in the coolant flow as the coolant flows past the second flowpath (F2) past the first outlet, e.g. B. by means of the Venturi effect. In the present non-limiting example, the outlet includes the container tube 34 an annular projection 62 extending longitudinally outward from a base area 64 the container tube 34 extends. The coolant bypass flow passes through the annular projection 62 and generates a localized low pressure area at the outlet opening 52 the ion exchanger filter cartridge 14 to suck the coolant through the ion exchanger filter 32 to support.

Unter Bezugnahme auf die 4–6 ist auch zu sehen, dass der Ionentauscher-Filter 32 ein Exoskelett 66 der Ionentauscher-Filteranordnung sowie Ionentauscher-Harzkügelchen 68 aufweisen kann. Die Siebe 42 können an den Enden des Exoskeletts 66 der Ionentauscher-Filteranordnung angeordnet sein, um darin die Ionentauscher-Harzkügelchen 68 einzuschließen. Das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters kann einen porösen Körper enthalten mit einer Gesamtporösität von zumindest 50%, und genauer gesagt, einer Gesamtporösität von mindestens 75%. Der Ionentauscher-Filter 32 kann einen ersten Satz von Kanälen 70 definieren, und die Ionentauscher-Harzkügelchen 68 können in diesem ersten Satz von Kanälen 70 angeordnet werden. Der erste Satz von Kanälen 70 kann sich allgemein parallel zu einer Längsachse (L) des Ionentauscher-Filters 32 entlang einer Kühlmittel-Strömungsrichtung (D) von einem Einlass des Ionentauscher-Filters 32 zu einem Auslass des Ionentauscher-Filters 32 erstrecken.With reference to the 4 - 6 can also be seen that the ion exchanger filter 32 an exoskeleton 66 the ion exchange filter assembly and ion exchange resin beads 68 can have. The sieves 42 can be at the ends of the exoskeleton 66 the ion exchange filter assembly to be disposed therein the ion exchange resin beads 68 include. The exoskeleton 66 of the ion exchange filter may include a porous body having a total porosity of at least 50%, and more specifically, a total porosity of at least 75%. The ion exchanger filter 32 can be a first set of channels 70 define, and the ion exchange resin beads 68 can in this first set of channels 70 to be ordered. The first set of channels 70 may be generally parallel to a longitudinal axis (L) of the ion exchange filter 32 along a refrigerant flow direction (D) from an inlet of the ion exchange filter 32 to an outlet of the ion exchange filter 32 extend.

Das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters kann eine erste poröse Lage 32 enthalten, die den ersten Satz von Kanälen 70 definiert, und eine zweite poröses Lage 74 benachbart zu der ersten porösen Lage 72 aufweisen. In dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel sind die ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 aus einem gefalteten offenen Medium aus Polypropylen-Spinnvlies geformt. Die ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 können so angeordnet werden, dass sie direkt aufeinanderliegen und aufgewickelt werden, um das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters zu bilden. Die ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 können so gewickelt werden, dass geringer oder kein Schlupf zwischen den Lagen aufgrund eines Reibungseingriff auftritt, der aus der porösen Struktur der ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 resultiert. Der Reibungseingriff kann die Notwendigkeit für eine feste Verbindung zwischen den ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 mittels eines Klebstoffes eliminieren. Obwohl eine Wicklung erläutert wurde, ist es selbstverständlich, das die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist, und es ist eine Vielzahl von alternativen Formen einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, einer gestapelten Lagenanordnung möglich. Desweiteren kann entweder in einer gewickelten oder in einer gestapelten Anordnung das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters in Form eines Zylinders, wie gezeigt, sein, oder kann eine Vielzahl von alternativen Formen aufweisen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, zylinderförmiger oder rechteckförmiger Formen.The exoskeleton 66 The ion exchanger filter can be a first porous layer 32 contain the first set of channels 70 defined, and a second porous layer 74 adjacent to the first porous layer 72 exhibit. In the present non-limiting example, the first and second porous layers are 72 . 74 formed from a folded open medium of polypropylene spunbonded nonwoven. The first and second porous layers 72 . 74 can be arranged so that they lie directly on top of each other and are wound up around the exoskeleton 66 of the ion exchanger filter. The first and second porous layers 72 . 74 can be wound so that little or no slippage occurs between the layers due to a frictional engagement resulting from the porous structure of the first and second porous layers 72 . 74 results. The frictional engagement can eliminate the need for a tight connection between the first and second porous layers 72 . 74 eliminate with an adhesive. Although a winding has been discussed, it is to be understood that the present invention is not limited to such arrangements, and a variety of alternative forms including, but not limited to, a stacked layer arrangement are possible. Furthermore, either in a wound or in a stacked arrangement, the exoskeleton 66 the ion exchange filter in the form of a cylinder, as shown, or may have a variety of alternative forms, including, but not limited to, cylindrical or rectangular shapes.

In dem in den 4-6 gezeigten Beispiel kann die zweite poröse Lage 74 einen zweiten Satz von Kanälen 76 definieren, die allgemein quer bezüglich des ersten Satzes von Kanälen 70 ausgerichtet sind. Allerdings ist das, wie auch in 7 zu sehen, so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist. Z. B. kann eine allgemein flache zweite Lage 174 anstelle der zweiten porösen Lage 74 verwandt werden. Die allgemein flache zweite Lage 174 kann porös sein, ähnlich wie die zweite poröse Lage 74. Die in 7 gezeigte erste poröse Lage 172 kann allgemein ähnlich der ersten porösen Lage 72 sein und wird daher der Einfachheit halber nicht beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, dass die Beschreibung der ersten porösen Lage 72 ebenfalls für die erste poröse Lage 172 gilt.In the in the 4 - 6 The example shown may be the second porous layer 74 a second set of channels 76 which are generally transverse to the first set of channels 70 are aligned. However, that's how in 7 it should be understood that the present invention is not limited to such arrangements. For example, a generally flat second layer 174 instead of the second porous layer 74 be used. The generally flat second layer 174 may be porous, similar to the second porous layer 74 , In the 7 shown first porous layer 172 may be generally similar to the first porous layer 72 and therefore will not be described for the sake of simplicity, it being understood that the description of the first porous layer 72 also for the first porous layer 172 applies.

Die erste poröse Lage 72 kann Falten enthalten, die den ersten Satz von Kanälen 70 definieren, und die zweite poröse Lage 74 kann Falten enthalten, die den zweiten Satz von Kanälen 76 definiert. Das Verhältnis zwischen der Höhe (H1) der ersten Lage von Kanälen 70 und dem Durchmesser der Ionentauscher-Harzkügelchen 68 ist mindestens 4:1 und nicht mehr als 10:1. Ähnlich ist das Verhältnis zwischen der Weite (W1) des ersten Satzes von Kanälen 70 und dem Durchmesser der Ionentauscher-Harzkügelchen 68 mindestens 4:1 und nicht mehr als 10:1. Der zweite Satz von Kanälen 76 kann ähnlich wie der erste Satz von Kanälen 70 sein, wobei ein Verhältnis zwischen der Höhe (H2) des zweiten Satzes von Kanälen 76 und dem Durchmesser der Ionentauscher-Harzkügelchen 68 von mindestens 4:1 und nicht mehr als 10:1 vorhanden ist und das Verhältnis zwischen der Weite (W2) des zweiten Satzes von Kanälen 76 und dem Durchmesser der Ionentauscher-Harzkügelchen 68 mindestens 4:1 und nicht mehr als 10:1 beträgt. The first porous layer 72 May contain wrinkles, which is the first set of channels 70 define, and the second porous layer 74 May contain wrinkles that are the second set of channels 76 Are defined. The ratio between the height (H1) of the first layer of channels 70 and the diameter of the ion exchange resin beads 68 is at least 4: 1 and not more than 10: 1. Similarly, the ratio between the width (W1) of the first set of channels 70 and the diameter of the ion exchange resin beads 68 at least 4: 1 and not more than 10: 1. The second set of channels 76 can be similar to the first set of channels 70 be a ratio between the height (H2) of the second set of channels 76 and the diameter of the ion exchange resin beads 68 of at least 4: 1 and not more than 10: 1, and the ratio between the width (W2) of the second set of channels 76 and the diameter of the ion exchange resin beads 68 at least 4: 1 and not more than 10: 1.

Die Ionentauscher-Harzkügelchen 68 können Anoden-Harzkügelchen 78 und Kathoden-Harzkügelchen 80 enthalten. Die Durchmesser der Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 können im wesentlichen gleich sein. In diesem Zusammenhang sollte der Durchmesser der Anoden-Harzkügelchen 78 innerhalb einer Abweichung von 10% des Durchmessers der Kathoden-Harzkügelchen 80 liegen. Die Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 können Mischbettharz von nuklearer Qualität aufweisen. Das vorliegende, nicht beschränkende Beispiel enthält AMBERLITE^® IRN170-Harz, das kommerziell von Dow Chemical erhältlich ist.The ion exchange resin beads 68 can anode resin beads 78 and cathode resin beads 80 contain. The diameters of the anode and cathode resin beads 78 . 80 can be essentially the same. In this regard, the diameter of the anode resin beads should be 78 within a deviation of 10% of the diameter of the cathode resin beads 80 lie. The anode and cathode resin beads 78 . 80 may have mixed bed resin of nuclear grade. The present non-limiting example includes AMBERLITE ^® IRN170 resin which is commercially available from Dow Chemical.

Der Montageprozess für die Ionentauscher-Filterkartusche 14 wird mit Bezug auf die ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 aus Einfachkeitsgründen beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, dass die Beschreibung ebenfalls auf die erste poröse Lage 172 und die zweite Lage 174 Anwendung findet. Die ersten und zweiten porösen Lagen 72, 74 können übereinander platziert und dann aufgerollt werden, um das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters zu bilden. Das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters kann dann innerhalb der Behälterröhre 34 an dem in Längsrichtung ersten Ende 46 platziert werden. Nachdem das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters im Inneren angeordnet worden ist, können in ein Ende 82 des Exoskeletts 66 des Ionentauscher-Filters Ionentauscher-Harzkügelchen 68 an dem ersten longitudinalen Ende 46b der Behälterröhre 34 eingefüllt werden.The assembly process for the ion exchanger filter cartridge 14 is with respect to the first and second porous layers 72 . 74 for simplicity's sake, it being understood that the description also applies to the first porous layer 172 and the second location 174 Application finds. The first and second porous layers 72 . 74 can be placed on top of each other and then rolled up to the exoskeleton 66 of the ion exchanger filter. The exoskeleton 66 the ion exchange filter can then be inside the container tube 34 at the first end in the longitudinal direction 46 to be placed. After the exoskeleton 66 The ion exchanger filter has been arranged inside, can in one end 82 of the exoskeleton 66 of Ion Exchange Filter Ion exchange resin beads 68 at the first longitudinal end 46b the container tube 34 be filled.

Die Behälterröhre 34 mit dem darin platzierten Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters kann sowohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung während des Befüllvorgangs mit Ionentauscher-Harzkügelchen 68 in Vibration versetzt werden, um zu bewirken, dass die Ionentauscher-Harzkügelchen 68 in das Exoskelett 66 des Ionentauscher-Filters wandern und die ersten und zweiten Sätze von Kanälen 70, 76 füllen. Die Verwendung von Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 mit ähnlichen Durchmessern kann auf die Einlagerung der Kügelchen unterstützend wirken, wobei die Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 in einem gemischten Zustand verbleiben. Die Siebe 42 können die Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 innerhalb des Exoskeletts 66 des Ionentauscher-Filters halten. Das Sieb 42 kann nach der vollständigen Befüllung mit Kügelchen an dem Ende 82 angeordnet werden.The container tube 34 with the exoskeleton placed in it 66 The ion exchange filter can be used both in the longitudinal direction and in the lateral direction during the filling process with ion exchange resin beads 68 are caused to vibrate to cause the ion exchange resin beads 68 into the exoskeleton 66 of the ion exchange filter and the first and second sets of channels 70 . 76 to fill. The use of anode and cathode resin beads 78 . 80 with similar diameters can assist in the incorporation of the beads, with the anode and cathode resin beads 78 . 80 remain in a mixed state. The sieves 42 may be the anode and cathode resin beads 78 . 80 within the exoskeleton 66 of the ion exchanger filter. The sieve 42 may after complete filling with beads at the end 82 to be ordered.

Die Endkappe 36 kann dann an dem longitudinalen Ende 46 der Behälterröhre 34 befestigt werden. Wie oben angegeben, kann die Endkappe 36 an der Behälterröhre 34 mittels einer Vielzahl von Arten befestigt werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, mittels Schweißen. Die Ionentauscher-Filterkartusche 14 kann dann in das Gehäuse 12 eingebracht werden, und der Befestigungsmechanismus 16 kann dann mit der Dichtung 38 in Eingriff kommen und an dem Gehäuse 12 befestigt werden, um die Ionentauscher-Filterkartusche 14 innerhalb des Gehäuses in einer abgedichteten Anordnung zu fixieren.The end cap 36 can then be at the longitudinal end 46 the container tube 34 be attached. As stated above, the end cap 36 on the container tube 34 by means of a variety of ways, including, but not limited to, welding. The ion exchanger filter cartridge 14 can then in the housing 12 are introduced, and the attachment mechanism 16 can then with the seal 38 engage and on the housing 12 be attached to the ion exchange filter cartridge 14 to fix within the housing in a sealed arrangement.

Die Ionentauscher-Filterkartusche 14 kann eine austauschbare Ionentauscher-Filterkartusche sein. Der Befestigungsmechanismus 16 kann auch von dem Gehäuse 12 lösbar ausgebildet sein, um eine Entnahme und einen Austausch der Ionentauscher-Filterkartusche 14 zu ermöglichen. Daher kann das Gehäuse 12 in dem System verbleiben, und zwar ohne die Notwendigkeit des Austauschens, während die Ionentauscher-Filterkartusche 14 erneuert wird.The ion exchanger filter cartridge 14 may be a replaceable ion exchange filter cartridge. The attachment mechanism 16 can also from the case 12 be designed releasable to a removal and replacement of the ion exchange filter cartridge 14 to enable. Therefore, the housing can 12 remain in the system, without the need for replacement, while the ion exchange filter cartridge 14 is renewed.

Die Ionentauscher-Filteranordnung 14 kann in einer Vielzahl von Systemen verwandt werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, in Fahrzeug-Brennstoffzellen-Kühlsystemen und Kühlsystemen für elektronische Komponenten, wie z. B. elektronische Schaltkreise. Die 8 illustriert die Ionentauscher-Filteranordnung 10, wie sie in einem Fahrzeug-Brennstoffzellen-System 84 eingefügt ist. Das Fahrzeug-Brennstoffzellen-System 84 kann Anoden- und Kathoden-Platten 86, 88 enthalten sowie einen Kühlmittelweg 90, der zwischen den Anoden- und Kathodenplatten 86, 88 definiert ist. Eine Kühlmittelpumpe 92 kann durch den Kühlmittelweg 90 und durch die Ionentauscher-Filteranordnung 10 Kühlmittel pumpen. Wie in 8 zu sehen, beseitigt die Einfügung der Umgehungsleitung 24 für Kühlmittel innerhalb des Gehäuses 12 die Notwendigkeit für einen externen Umgehungsweg in dem Fahrzeug-Brennstoffzellen-System 84. Die integrale Umgehung 24 für das Kühlmittel kann zusätzlich die Notwendigkeit für ein Umgehungsleitungs-Steuerungsventil beseitigen, und zwar aufgrund des passiven Strömungssteuerungsmechanismus, der von den Umgehungseinlässen 54 für Kühlmittel gebildet wird. Ein externer Teilchentrennfilter kann ebenso von dem Fahrzeug-Brennstoffzellen-System 84 eliminiert werden, und zwar aufgrund der Einfügung der Trennfilter 40 für Teilchen innerhalb der Ionentauscher-Filteranordnung 10. Desweiteren kann die Größe und die Ausrichtung des ersten Satzes von Kanälen 70 das Wandern und das Separieren der Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 unter den Bedingungen des Fahrzeugbetriebs, die zum Vibrieren der Ionentauscher-Filteranordnung 10 führen, hemmen. Die Größe und die Ausrichtung des zweiten Satzes von Kanälen 76 kann desweiteren das Wandern und das Separieren der Anoden- und Kathoden-Harzkügelchen 78, 80 unterdrücken.The ion exchanger filter arrangement 14 can be used in a variety of systems, including, but not limited to, in automotive fuel cell refrigeration systems and electronic component refrigeration systems, such as automotive refrigeration systems. B. electronic circuits. The 8th illustrates the ion exchange filter assembly 10 as used in a vehicle fuel cell system 84 is inserted. The vehicle fuel cell system 84 can be anode and cathode plates 86 . 88 included as well as a coolant path 90 that is between the anode and cathode plates 86 . 88 is defined. A coolant pump 92 can through the coolant path 90 and through the ion exchange filter assembly 10 Pump coolant. As in 8th to see, eliminates the insertion of the bypass line 24 for coolant within the housing 12 the need for an external bypass in the vehicle fuel cell system 84 , The integral bypass 24 for the coolant may additionally eliminate the need for a bypass line control valve due to the passive flow control mechanism provided by the bypass inlets 54 is formed for coolant. An external particulate separation filter may also be provided by the vehicle fuel cell system 84 be eliminated, due to the insertion of the separation filter 40 for particles within the ion exchange filter assembly 10 , Furthermore, the size and orientation of the first set of channels 70 moving and separating the anode and cathode resin beads 78 . 80 under the conditions of vehicle operation, to vibrate the ion exchange filter assembly 10 lead, inhibit. The size and orientation of the second set of channels 76 Further, the migration and separation of the anode and cathode resin beads may occur 78 . 80 suppress.

Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde zum Zwecke der Illustration und Beschreibung erstellt. Sie ist nicht dazu gedacht allumfassend zu sein oder die Erfindung einzuschränken. Individuelle Elemente oder Merkmale eines speziellen Ausführungsbeispiels sind allgemein nicht auf dieses bestimmte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern, soweit anwendbar, untereinander austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwandt werden, selbst wenn dieses nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Dies kann ebenfalls in vielen Arten variiert werden. Diese Variationen sind nicht als Abweichungen der Erfindung gedacht, und alle diese Modifizierungen sollen vom Schutzumfang dieser Erfindung umfasst sein.The foregoing description of the embodiments has been made for purposes of illustration and description. It is not intended to be all-inclusive or to limit the invention. Individual elements or features of a particular embodiment are not generally limited to this particular embodiment but, as applicable, interchangeable and may be used in a selected embodiment, even if not specifically shown or described. This can also be varied in many ways. These variations are not intended as a departure from the invention, and all such modifications are intended to be within the scope of this invention.

Claims

An ion exchanger filter arrangement with: a housing suitable for receiving a coolant; a container portion for an ion exchange filter defined within the housing and adapted to receive an ion exchange filter, the ion exchange filter container portion forming a first coolant flow path within the housing; and with a bypass line for coolant defined within the housing and defining a second coolant flow path in parallel flow relationship with the first coolant flow path.

The ion exchange filter assembly of claim 1, further comprising an annular wall disposed within the housing and at least partially defining the ion exchange filter bowl portion and the coolant bypass line.

The ion exchange filter assembly of claim 2, wherein the coolant bypass line is defined at a location radially between an outer side of the annular wall and an inner side of the housing.

The ion exchange filter assembly of claim 3, wherein the ion exchange filter assembly defines a coolant inlet in flow communication with the ion exchange filter bowl portion and the coolant bypass line, the bypass line having a bypass inlet radially through the annular wall and in communication with the coolant inlet Are defined.

The ion exchange filter assembly of claim 4, wherein the bypass inlet defines a passive flow control mechanism that meters coolant flow through the first and second coolant flow paths.

The ion exchange filter assembly of claim 2, wherein the ion exchange filter assembly defines a coolant inlet and a coolant outlet having first and second coolant flow paths, each path extending from the coolant inlet to the coolant outlet and the annular wall extends longitudinally between the coolant inlet and the coolant outlet to separate the first and second coolant flow paths from each other.

The ion exchange filter assembly of claim 6, wherein the inlets of the first and second coolant flow paths communicate with each other at the coolant inlet, and outlets of the first and second coolant flow paths communicate with each other at the coolant outlet.

The ion exchange filter assembly of claim 1, wherein the second coolant flow path surrounds the first coolant flow path and is concentric with the first coolant flow path.

The ion exchange filter assembly of claim 1, wherein the first coolant flow path defines a first outlet and the second coolant flow path defines a second outlet near the first outlet, the first and second outlets communicating with each other at the outlet of the housing second coolant flow path is adapted to generate a localized low pressure region in the coolant when the coolant flows past the second flow path at the first outlet.

The ion exchange filter assembly of claim 1, further comprising a particulate separation filter disposed within the housing and communicating with the coolant.

An ion exchanger filter arrangement with: a housing suitable for receiving coolant; an ion exchange filter disposed within the housing, wherein a first coolant flow path is formed by the ion exchange filter; and a coolant bypass line defined within the housing outside of the ion exchange filter and defining a second coolant flow path in a parallel flow arrangement to the first coolant flow path.

The ion exchange filter assembly of claim 11, further comprising a fastener mechanism removably attached to the housing, the fastener mechanism configured to secure the ion exchange filter within the housing when in engagement with the housing and a fastener mechanism To allow removal of the ion exchange filter when it has been detached from the housing.

The ion exchange filter assembly of claim 12, further comprising a reservoir tube defining a coolant inlet and a coolant outlet and containing the ion exchange filter mounted therein, the reservoir tube and the ion exchange filter forming a replaceable ion exchange filter cartridge, and the ion exchange filter cartridge Mounting mechanism includes a retaining ring, which is in engagement with the ion exchange filter cartridge and the housing and releasably holds the ion exchange filter cartridge within the housing.

The ion exchange filter assembly of claim 11, wherein the coolant bypass is defined at a location radially between an outside of the ion exchange filter and an inside of the housing.

The ion exchange filter assembly of claim 14, further comprising a reservoir tube defining a coolant inlet and a coolant outlet and having the ion exchange filter mounted therein, the reservoir tube including an annular wall and the bypass conduit including a bypass conduit inlet is defined radially from the annular wall and in communication with the coolant inlet.

The ion exchange filter assembly of claim 15, wherein the bypass conduit inlet defines a passive flow control mechanism that meters coolant flow through the first and second coolant flow paths.

The ion exchange filter assembly of claim 11, wherein the ion exchange filter assembly defines a coolant inlet and a coolant outlet, wherein the inlets of the first and second coolant flow paths communicate with the coolant inlet and the outlets of the first and second coolant Flow paths are in communication with the coolant outlet.

The ion exchange filter assembly of claim 11, wherein the second coolant flow path surrounds the first coolant flow path and is concentric with the first flow path.

The ion exchange filter assembly of claim 11, wherein the first coolant flow path defines a first outlet and the second coolant flow path defines a second outlet proximate the first outlet, the first and second outlets communicating with each other at an outlet of the housing wherein the second coolant flow path is adapted to generate a localized low pressure area in the coolant as the coolant flows past the first outlet from the second flow path.

The ion exchange filter assembly of claim 11, further comprising a particulate separation filter disposed within the housing and in communication with the coolant.