JP3856311B2 - Ion exchange resin unit - Google Patents

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    • Y02E60/50—Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば燃料電池システムの冷却回路に組み込まれるイオン交換樹脂ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許文献１には、自動車用エンジンの冷却用不凍液の処理装置に組み込まれるイオン交換樹脂ユニットが紹介されている。図７に、同文献記載のイオン交換樹脂ユニットの軸方向断面図を示す。図に示すように、イオン交換樹脂ユニット１００は、ケース１０１とカバー１０２とイオン交換樹脂カートリッジ１０３とを有する。ケース１０１は、カップ状を呈している。カバー１０２は、板状を呈している。カバー１０２は、ケース１０１の開口を覆っている。カバー１０２縁とケース１０１縁とは、クランプ１０４により締結されている。また、カバー１０２とケース１０１との間には、パッキン１０５が介装されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１０８２６７号公報（第３頁、第３図）
【特許文献２】
実開平３−７９３８号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のイオン交換樹脂ユニット１００によると、流体がユニット内を通過する際、流体圧は、ケース１０１とカバー１０２とを膨張させる方向に作用する。特に、ケース１０１とカバー１０２との結合部においては、流体圧は両部材を軸方向に離間させる方向に作用する。しかしながら、パッキン１０５は、ケース１０１とカバー１０２との間に、軸方向に挟持されている。そして、パッキン１０５は、両部材に弾接している。このため、流体圧により、パッキン１０５の弾接力が低下し、両部材間のシール性が低下するおそれがある。また、同様に、クランプ１０４の締結力が低下するおそれがある。すなわち、ケース１０１とカバー１０２との間の結合力が低下するおそれがある。
【０００５】
ここで、ケース１０１およびカバー１０２を金属により形成すると、両部材の剛性が高くなる。このため、流体圧に対する耐圧性が向上する。したがって、シール性の低下、結合力の低下を抑制することができる。ところが、その反面、ケース１０１およびカバー１０２を金属により形成すると、イオン交換樹脂ユニット１００が重くなる。このため、イオン交換樹脂ユニット１００の組み付け作業性が悪くなる。また、イオン交換樹脂カートリッジの取り出し作業性が悪くなる。
【０００６】
一方、ケース１０１およびカバー１０２を樹脂により形成すると、イオン交換樹脂ユニット１００の軽量化を図ることができる。しかしながら、上述したように、ケース１０１およびカバー１０２には耐圧性が要求される。また、ケース１０１とカバー１０２との間のシール性、結合力を確保するためには、両部材を溶着することも考えられる。しかしながら、この場合、耐圧性に加え、溶着性も要求されることになる。したがって、樹脂材料選択の自由度が低くなる。また、イオン交換樹脂カートリッジの交換時に、ケースとカバーとを再利用できないという問題がある。
【０００７】
本発明のイオン交換樹脂ユニットは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、シール性が高く、ケースの結合力が高く、軽量なイオン交換樹脂ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明のイオン交換樹脂ユニットは、カップ状であって、側壁に外周側重複部を持つ外周側ケースと、該外周側ケースの内周側に挿入され、カップ状であって、側壁に該外周側重複部と対向する内周側重複部を持つ内周側ケースと、該外周側ケースおよび該内周側ケースの内部に収納され、開口端がフィルタにより覆われた筒状のカートリッジ本体と、該カートリッジ本体内に封入されたイオン交換樹脂と、を有するイオン交換樹脂カートリッジと、を備えてなるイオン交換樹脂ユニットであって、前記外周側ケースおよび前記内周側ケースは、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰＳのいずれからか選ばれる無極性樹脂（以後、単に無極性樹脂と称す）製であって、前記外周側重複部には外周側結合部が配置され、前記内周側重複部には該外周側結合部と脱着可能に結合する内周側結合部が配置され、該外周側重複部と該内周側重複部との間には、シール部材が介装され、該外周側ケースの側壁外周面において、内周側に、該外周側結合部および該内周側結合部と、該シール部材と、が配置されている部位は、該外周側ケースおよび該内周側ケースよりも剛性が高い高剛性筒体により覆われていることを特徴とする。
【０００９】
つまり、本発明のイオン交換樹脂ユニットは、外周側ケースと内周側ケースとイオン交換樹脂カートリッジと高剛性筒体とシール部材とを備えるものである。外周側ケースおよび内周側ケースは、無極性樹脂製である。外周側ケースは、側壁に外周側重複部を備えている。外周側重複部には、外周側結合部が配置されている。一方、内周側ケースは、側壁に内周側重複部を備えている。内周側重複部と外周側重複部とは、対向している。内周側重複部には、内周側結合部が配置されている。内周側結合部は、外周側結合部に脱着可能に結合している。シール部材は、外周側重複部と内周側重複部との間に介装されている。高剛性筒体は、外周側ケースの側壁外周面において、内周側に、外周側結合部および内周側結合部とシール部材とが配置されている部位を覆っている。高剛性筒体は、外周側ケースおよび内周側ケースよりも剛性が高く設定されている。
【００１０】
外周側ケースおよび内周側ケースは、無極性樹脂製である。このため、本発明のイオン交換樹脂ユニットによると、両ケース内を流れる流体に、両ケースからイオンが溶出するおそれが小さい。
【００１１】
また、高剛性筒体は、両ケース内を流れる流体に非接触である。このため、高剛性筒体は、無極性樹脂で形成する必要がない。したがって、高剛性筒体は、材料選択の自由度が高い。
【００１２】
また、外周側結合部および内周側結合部とシール部材との外側には、高剛性筒体が配置されている。このため、流体圧により外周側ケースおよび内周側ケースが膨張しようとしても、外周側ケースの膨張は、高剛性筒体により規制されてしまう。したがって、膨張しようとする内周側ケースと、膨張が規制される外周側ケースと、の間、すなわち内周側重複部と外周側重複部との間に、流体圧が加わることになる。ここで、内周側重複部と外周側重複部との間には、シール部材が配置されている。シール部材は、流体圧によりつぶれる方向に変形する。このため、内周側重複部および外周側重複部に対するシール部材の弾接力が向上する。したがって、本発明のイオン交換樹脂ユニットによると、シール性が向上する。
【００１３】
また、内周側重複部には内周側結合部が配置されている。一方、外周側重複部には外周側結合部が配置されている。流体圧により、内周側結合部は、外周側結合部に接近する方向に移動する。このため、本発明のイオン交換樹脂ユニットによると、両ケースの結合力が向上する。
【００１４】
また、本発明のイオン交換樹脂ユニットの場合、耐圧性は主に高剛性筒体により確保されている。このため、内周側ケース自体および外周側ケース自体の耐圧性は、敢えて高くなくてもよい（勿論、両ケース自体の耐圧性は、より高い方が好ましい。）
また、両ケースのシール性は、シール部材により確保されている。また、両ケースの結合性は、外周側結合部および内周側結合部により確保されている。このため、両ケースを溶着性の良い無極性樹脂で形成する必要はない。
【００１５】
このように、本発明のイオン交換樹脂ユニットによると、両ケース自体に高い耐圧性が要求されない。また、両ケースは溶着されない。したがって、内周側ケースおよび外周側ケースを形成する無極性樹脂の材料選択の自由度が高い。
【００１６】
（２）好ましくは、前記高剛性筒体は、前記外周側ケースおよび前記内周側ケースのうち少なくとも一方を覆っている構成とする方がよい。本構成によると、外周側ケースおよび内周側ケースにおいて、外周側結合部および内周側結合部やシール部材が配置されていない部位の、流体圧による膨張を抑制することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、前記外周側ケースおよび前記内周側ケースのうち少なくとも一方には、剛性を補う補強リブが配置されている構成とする方がよい。本構成によると、外周側ケースや内周側ケースの剛性を向上させることができる。したがって、両ケースの流体圧による膨張を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のイオン交換樹脂ユニットの実施の形態について説明する。以下に示すイオン交換樹脂ユニットは、いずれも燃料電池システムの冷却回路に組み込まれている。
【００１９】
（１）第一実施形態
まず、本実施形態のイオン交換樹脂ユニットの構成について説明する。図１に、本実施形態のイオン交換樹脂ユニットの分解斜視図を示す。また、図２に、本実施形態のイオン交換樹脂ユニットの斜視図を示す。また、図３に、本実施形態のイオン交換樹脂ユニットの軸方向断面図を示す。
【００２０】
イオン交換樹脂ユニット１は、外周側ケース２と内周側ケース３とイオン交換樹脂カートリッジ４とＯリング５と高剛性筒体６とを備えている。Ｏリング５は、本発明のシール部材に含まれる。
【００２１】
外周側ケース２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製であって、下方に開口する有底円筒状すなわちカップ状を呈している。ＰＰＳは、本発明の無極性樹脂に含まれる。外周側ケース２の上底壁外面からは、接続筒部２０が上方に向かって突設されている。接続筒部２０は、ホース（図略）端に圧入されている。そして、接続筒部２０は、燃料電池７下流側に連通している。また、上底壁内面からは、カートリッジ保持リブ２２が下方に向かって突設されている。カートリッジ保持リブ２２は、リング状を呈している。外周側ケース２の側壁には、外周側重複部２００が配置されている。外周側重複部２００には、嵌合孔２１が穿設されている。嵌合孔２１は、周方向に６０゜ずつ離間して、合計六つ配置されている。嵌合孔２１は、本発明の外周側結合部に含まれる。
【００２２】
内周側ケース３は、ＰＰＳ製であって、上方に開口する有底円筒状すなわちカップ状を呈している。内周側ケース３は、開口が伏せられた状態で、外周側ケース２に挿入されている。そして、内周側ケース３と外周側ケース２とにより、閉空間が形成されている。内周側ケース３の底壁外面からは、接続筒部３０が下方に向かって突設されている。接続筒部３０は、ホース（図略）端に圧入されている。そして、接続筒部３０は、ラジエター８０を介して、燃料電池７上流側に連通している。内周側ケース３の側壁には、前記外周側重複部２００と径方向に対向して、内周側重複部３００が配置されている。内周側重複部３００の外周面からは、嵌合爪３１が突設されている。嵌合爪３１は、周方向に６０゜ずつ離間して、合計六つ配置されている。嵌合爪３１は、本発明の内周側結合部に含まれる。嵌合爪３１は、前記嵌合孔２１に係止されている。また、内周側重複部３００の外周面において、嵌合爪３１の上方には、周方向に延びるリング溝３２が凹設されている。また、内周側ケース３の側壁において内周側重複部３００の下方には、下方に向かって縮径するカートリッジ保持段部３３が形成されている。
【００２３】
Ｏリング５は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）製である。Ｏリング５には、予め、イオン溶出抑制処理が施されている。Ｏリング５は、前記リング溝３２内に配置されている。そして、外周側重複部２００内周面に弾接している。Ｏリング５により、外周側重複部２００と内周側重複部３００との間のシール性が確保されている。
【００２４】
イオン交換樹脂カートリッジ４は、カートリッジ本体４０とイオン交換樹脂４１を備えている。イオン交換樹脂カートリッジ４は、前記外周側ケース２と前記内周側ケース３とにより形成された閉空間に収納されている。
【００２５】
カートリッジ本体４０は、ＰＰ（ポリプロピレン）製であって円筒状を呈している。カートリッジ本体４０の上端開口および下端開口は、それぞれＰＰＳ製のフィルタ４００により覆われている。カートリッジ本体４０の上端縁は、前記カートリッジ保持リブ２２に保持されている。また、カートリッジ本体４０の下端縁は、前記カートリッジ保持段部３３に保持されている。すなわち、カートリッジ本体４０は、カートリッジ保持リブ２２とカートリッジ保持段部３３との間に挟持されている。
【００２６】
フィルタ４００は、イオン交換樹脂４１が流出するのを防止している。イオン交換樹脂４１は、一塔混床方式であって、カチオン交換樹脂（図略）とアニオン交換樹脂（図略）とが適度に混合され形成されている。イオン交換樹脂４１は、カートリッジ本体４０内に封入されている。
【００２７】
高剛性筒体６は、ガラスファイバ入りＰＡ（ポリアミド）６６製であって、下方に開口する有底円筒状すなわちカップ状を呈している。高剛性筒体６の上底壁には、筒貫通口６０が穿設されている。高剛性筒体６は、この筒貫通口６０から接続筒部２０を突出させた状態で、外周側ケース２全体を覆っている。高剛性筒体６の剛性は、外周側ケース２の剛性および内周側ケース３の剛性よりも、高く設定されている。
【００２８】
次に、本実施形態のイオン交換樹脂ユニット１が組み込まれた燃料電池システムの冷却回路について説明する。図３に示すように、冷却回路８には、イオン交換樹脂ユニット１と燃料電池７とラジエター８０とが組み込まれている。冷却回路８には、冷却液が循環している。冷却液は、化学反応により発熱する燃料電池７を冷却している。イオン交換樹脂ユニット１は、イオン溶出により電位を帯びた冷却水から、電位を除去している。具体的には、燃料電池７で電位を帯びた冷却水は、接続筒部２０から外周側ケース２内に流入する。そして、冷却水は、上方のフィルタ４００を介して、イオン交換樹脂４１を通過する。イオン交換樹脂４１を通過することにより、陰イオン、陽イオンが除去されることで、冷却水の電位が除去される。電位が除去された冷却水は、下方のフィルタ４００を介して、内周側ケース３内に流入する。そして、冷却水は、接続筒部３０から、ラジエター８０を介して、再び燃料電池７に流入する。
【００２９】
次に、本実施形態のイオン交換樹脂ユニット１の効果について説明する。本実施形態のイオン交換ユニット１の外周側ケース２および内周側ケース３は、共にＰＰＳ製である。このため、冷却液に、外周側ケース２および内周側ケース３からイオンが溶出するおそれが小さい。また、Ｏリング５には、予め、イオン溶出抑制処理が施されている。このため、冷却液に、Ｏリング５からイオンが溶出するおそれが小さい
また、本実施形態のイオン交換ユニット１によると、嵌合爪３１および嵌合孔２１とＯリング５との外周側には、高剛性筒体６が配置されている。このため、冷却液の流体圧により外周側ケース２および内周側ケース３が膨張しようとしても、外周側ケース２の膨張は、高剛性筒体６により規制されてしまう。したがって、膨張しようとする内周側ケース３と、膨張が規制された外周側ケース２と、の間に、流体圧が加わることになる。このため、Ｏリング５は、流体圧によりつぶれる方向に変形する。すなわち、リング溝３２および外周側重複部２００内周面に対するＯリング５の弾接力が向上する。したがって、本実施形態のイオン交換樹脂ユニット１によると、シール性が向上する。また、内周側重複部３００には嵌合爪３１が配置されている。一方、外周側重複部２００には嵌合孔２１が配置されている。流体圧により、嵌合爪３１は、拡径方向に移動する。すなわち、嵌合爪３１は、嵌合孔２１に食い込む方向に移動する。このため、本実施形態のイオン交換樹脂ユニット１によると、外周側ケース２と内周側ケース３との結合力が向上する。したがって、外周側ケース２と内周側ケース３とが、径方向にも、また軸方向にも、分離しにくくなる。
【００３０】
また、本実施形態のイオン交換ユニット１によると、高剛性筒体６が外周側ケース２を覆っている。このため、外周側ケース２全体の流体圧による膨張を抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態のイオン交換ユニット１によると、嵌合爪３１と嵌合孔２１とによる爪嵌合で内周側ケース３と外周側ケース２とが結合されている。このため、外周側ケース２を内周側ケース３から、工具などを用いることなく比較的簡単に脱着させることができる。したがって、イオン交換樹脂カートリッジ４の交換を迅速に行うことができる。
【００３２】
（２）第二実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、内周側ケースの側壁外周面に補強リブが立設されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００３３】
図４に、本実施形態のイオン交換ユニットの斜視図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、内周側ケース３の側壁外周面において高剛性筒体６に覆われていない部位には、補強リブ９０が一体に立設されている。補強リブ９０は周方向に三列、軸方向に十列、それぞれ配置されている。
【００３４】
本実施形態のイオン交換ユニット１によると、高剛性筒体６に覆われていない内周側ケース３の剛性を高くすることができる。すなわち、高剛性筒体６に覆われている外周側ケース２のみならず、内周側ケース３の剛性までも、高くすることができる。このため、内周側ケース３および外周側ケース２全体の流体圧による膨張を抑制することができる。
【００３５】
（３）第三実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、高剛性筒体がアルミニウム合金により形成されている点である。また、高剛性筒体の側壁外周面に放熱フィンが立設されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００３６】
図５に、本実施形態のイオン交換ユニットの斜視図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、高剛性筒体６はアルミニウム合金製である。また、高剛性筒体６の側壁外周面には、軸方向に延びる放熱フィン９１が立設されている。
【００３７】
冷却液の温度が比較的高温の場合、冷却液からの伝熱により嵌合爪（図１参照）が軟化するおそれがある。したがって、内周側ケース３と外周側ケース２との結合力が低下するおそれがある。
【００３８】
これに対し、本実施形態のイオン交換ユニット１の高剛性筒体６は、アルミニウム合金により形成されている。アルミニウム合金は熱伝達係数が高い。したがって、嵌合爪の持つ熱を、高剛性筒体６を介して、高剛性筒体６外部に開放することができる。このため、本実施形態のイオン交換ユニット１によると、嵌合爪が軟化するおそれが小さい。したがって、内周側ケース３と外周側ケース２との結合力が低下するおそれが小さい。
【００３９】
また、高剛性筒体６には放熱フィン９１が配置されている。放熱フィン９１を配置すると、高剛性筒体６と外部との間の伝熱面積が大きくなる。この点においても、本実施形態のイオン交換ユニット１によると、内周側ケース３と外周側ケース２との結合力が低下するおそれが小さい。
【００４０】
（４）第四実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、イオン交換ユニットが上下方向ではなく水平方向に配置されている点である。また、高剛性筒体が二つ配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００４１】
図６に、本実施形態のイオン交換ユニットの軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、イオン交換ユニット１は、軸方向が水平方向になるように、配置されている。高剛性筒体６ａは、ガラスファイバ入りＰＡ６６製であって、下流側に開口する有底円筒状を呈している。高剛性筒体６ａの底壁には、筒貫通口６０ａが穿設されている。高剛性筒体６ａは、この筒貫通口６０ａから接続筒部２０を突出させた状態で、外周側ケース２全体を覆っている。
【００４２】
高剛性筒体６ｂは、ガラスファイバ入りＰＡ６６製であって、上流側に開口する有底円筒状を呈している。高剛性筒体６ｂの底壁には、筒貫通口６０ｂが設されている。高剛性筒体６ｂは、この筒貫通口６０ｂから接続筒部３０を突出させた状態で、内周側ケース３全体を覆っている。すなわち、外周側ケース２および内周側ケース３は、これら二つの高剛性筒体６ａ、６ｂにより完全に覆われている。本実施形態のイオン交換ユニット１によると、内周側ケース３および外周側ケース２全体の流体圧による膨張を確実に抑制することができる。
【００４３】
（５）その他
以上、本発明のイオン交換ユニットの実施の形態について説明した。しかしながら実施の形態は、上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００４４】
例えば、上記実施形態においては、外周側ケース２および内周側ケース３をＰＰＳにより形成した。しかしながら、ＰＰやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により形成してもよい。すなわち、無極性樹脂であればよい。
【００４５】
好ましくは、燃料電池システムの冷却回路８のような、比較的高温、高圧条件下で使用する場合は、耐熱性、耐圧性の高い無極性樹脂の方がよい。この場合、耐圧性は高剛性筒体６、６ａ、６ｂや補強リブ９０により確保できるため、特に、耐熱性の高い無極性樹脂が好ましい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、カートリッジ本体４０をＰＰにより形成した。しかしながら、例えばＰＥ（ポリエチレン）などにより形成してもよい。また、フィルタ４００をＰＰＳにより形成したが、例えばＰＰやＰＥ、あるいはステンレス鋼により形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、外周側ケース２に嵌合孔２１を、内周側ケース３に嵌合爪３１を、それぞれ配置したが、この配置は逆であってもよい。また、爪嵌合ではなく、内周側重複部３００外周面および外周側重複部２００内周面に、それぞれねじ山を設け（図３参照）、両ねじ山を螺合することにより、外周側ケース２と内周側ケース３とを結合させてもよい。こうすると、さらに外周側ケース２と内周側ケース３との結合力が高くなる。また、この場合、ラチェット機構を付加してもよい。こうすると、螺合が緩むのを抑制することができる。したがって、高い結合力を長時間安定して維持することができる。
【００４８】
また、上記実施形態においては、本発明のイオン交換ユニット１を燃料電池システムの冷却回路８に組み込んで使用した。しかしながら、自動車用エンジンの冷却用不凍液の処理装置に組み込んで使用してもよい。また、浄水器に使用してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、一塔混床方式のイオン交換樹脂４１を用いたが、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とをそれぞれ別々のカートリッジ本体に封入する二塔方式であってもよい。
【００５０】
また、第一、第二、第四実施形態においては、高剛性筒体６、６ａ、６ｂをガラスファイバ入りＰＡ６６により形成した。また、第三実施形態においては、高剛性筒体６をアルミニウム合金により形成した。しかしながら、例えばステンレス鋼、カーボンなどにより高剛性筒体を形成してもよい。
【００５１】
また、第二実施形態においては、補強リブ９０を内周側ケース３側壁外周面に配置したが、補強リブ９０の配置部位は特に限定しない。内周側ケース３の内面、外面あるいは外周側ケース２の内面、外面であればよい。また、第三実施形態においては、高剛性筒体６に放熱フィン９１を配置したが、この放熱フィン９１を、高剛性筒体６の剛性を補強できるように配列してもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のイオン交換樹脂ユニットによると、シール性が高く、ケースの結合力が高く、軽量なイオン交換樹脂ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第一実施形態のイオン交換樹脂ユニットの分解斜視図である。
【図２】 第一実施形態のイオン交換樹脂ユニットの斜視図である。
【図３】 第一実施形態のイオン交換樹脂ユニットの軸方向断面図である。
【図４】 第二実施形態のイオン交換樹脂ユニットの斜視図である。
【図５】 第三実施形態のイオン交換樹脂ユニットの斜視図である。
【図６】 第四実施形態のイオン交換樹脂ユニットの軸方向断面図である。
【図７】 従来のイオン交換樹脂ユニットの軸方向断面図である。
【符号の説明】
１：イオン交換樹脂ユニット、２：外周側ケース、２０：接続筒部、２００：外周側重複部、２１：嵌合孔（外周側結合部）、２２：カートリッジ保持リブ、３：内周側ケース、３０：接続筒部、３００：内周側重複部、３１：嵌合爪（内周側結合部）、３２：リング溝、３３：カートリッジ保持段部、４：イオン交換樹脂カートリッジ、４０：カートリッジ本体、４００：フィルタ、４１：イオン交換樹脂、５：Ｏリング（シール部材）、６：高剛性筒体、６０：筒貫通口、７：燃料電池、８：冷却回路、８０：ラジエター、９０：補強リブ、９１：放熱フィン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ion exchange resin unit incorporated in a cooling circuit of a fuel cell system, for example.
[0002]
[Prior art]
For example, Patent Document 1 introduces an ion exchange resin unit incorporated in a cooling antifreeze treatment apparatus for an automobile engine. FIG. 7 shows an axial cross-sectional view of the ion exchange resin unit described in the document. As shown in the figure, the ion exchange resin unit 100 includes a case 101, a cover 102, and an ion exchange resin cartridge 103. The case 101 has a cup shape. The cover 102 has a plate shape. The cover 102 covers the opening of the case 101. The cover 102 edge and the case 101 edge are fastened by a clamp 104. A packing 105 is interposed between the cover 102 and the case 101.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-108267 (page 3, FIG. 3)
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 3-7938 (page 5, Fig. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the ion exchange resin unit 100 described in Patent Document 1, when a fluid passes through the unit, the fluid pressure acts in a direction in which the case 101 and the cover 102 are expanded. In particular, at the joint between the case 101 and the cover 102, the fluid pressure acts in a direction that separates both members in the axial direction. However, the packing 105 is sandwiched in the axial direction between the case 101 and the cover 102. The packing 105 is in elastic contact with both members. For this reason, the elastic contact force of the packing 105 decreases due to the fluid pressure, and the sealing performance between the two members may decrease. Similarly, the fastening force of the clamp 104 may be reduced. That is, the coupling force between the case 101 and the cover 102 may be reduced.
[0005]
Here, if the case 101 and the cover 102 are made of metal, the rigidity of both members is increased. For this reason, pressure resistance against fluid pressure is improved. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in sealing performance and a decrease in bonding force. However, if the case 101 and the cover 102 are made of metal, the ion exchange resin unit 100 becomes heavy. For this reason, assembly workability of the ion exchange resin unit 100 is deteriorated. Also, the workability for taking out the ion exchange resin cartridge is deteriorated.
[0006]
On the other hand, if the case 101 and the cover 102 are formed of resin, the ion exchange resin unit 100 can be reduced in weight. However, as described above, the case 101 and the cover 102 are required to have pressure resistance. Moreover, in order to ensure the sealing performance and coupling force between the case 101 and the cover 102, it is conceivable to weld both members. However, in this case, weldability is required in addition to pressure resistance. Therefore, the degree of freedom in selecting the resin material is reduced. Further, there is a problem that the case and the cover cannot be reused when the ion exchange resin cartridge is replaced.
[0007]
The ion exchange resin unit of the present invention has been completed in view of the above problems. Therefore, an object of the present invention is to provide an ion exchange resin unit that has a high sealing performance, a high case binding force, and a light weight.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above problem, the ion exchange resin unit of the present invention is cup-shaped, and is inserted into an outer peripheral side case having an outer peripheral side overlapping portion on a side wall, and an inner peripheral side of the outer peripheral side case, It is cup-shaped, and is housed in the inner peripheral side case having an inner peripheral side overlapping portion facing the outer peripheral side overlapping portion on the side wall, and in the outer peripheral side case and the inner peripheral side case, and the opening end is formed by a filter. An ion exchange resin unit comprising: a covered cylindrical cartridge body; and an ion exchange resin cartridge having an ion exchange resin sealed in the cartridge body, wherein the outer case and the inner case The peripheral case is made of nonpolar resin (hereinafter simply referred to as nonpolar resin) selected from any of PP, PE, PET, and PPS, and an outer peripheral side coupling portion is disposed in the outer peripheral side overlapping portion. ,in front The inner peripheral side overlapping portion is provided with an inner peripheral side connecting portion that is detachably connected to the outer peripheral side connecting portion, and a seal member is interposed between the outer peripheral side overlapping portion and the inner peripheral side overlapping portion. The outer peripheral side wall of the outer case is disposed on the inner peripheral side, the outer peripheral side coupling portion, the inner peripheral side coupling portion, and the seal member are disposed on the outer peripheral side case and It is characterized by being covered with a highly rigid cylinder having higher rigidity than the inner peripheral case.
[0009]
That is, the ion exchange resin unit of the present invention includes an outer peripheral case, an inner peripheral case, an ion exchange resin cartridge, a high-rigidity cylinder, and a seal member. The outer peripheral case and the inner peripheral case are made of nonpolar resin. The outer periphery side case is provided with the outer periphery side duplication part in the side wall. An outer peripheral side coupling portion is disposed in the outer peripheral side overlapping portion. On the other hand, the inner peripheral side case has an inner peripheral side overlapping portion on the side wall. The inner peripheral side overlapping portion and the outer peripheral side overlapping portion are opposed to each other. An inner peripheral side coupling portion is disposed in the inner peripheral side overlapping portion. The inner peripheral side coupling portion is detachably coupled to the outer peripheral side coupling portion. The seal member is interposed between the outer peripheral side overlapping portion and the inner peripheral side overlapping portion. The high-rigidity cylindrical body covers a portion where the outer peripheral side coupling portion, the inner peripheral side coupling portion, and the seal member are disposed on the inner peripheral side on the outer peripheral surface of the side wall of the outer peripheral side case. The high-rigidity cylinder is set to have higher rigidity than the outer peripheral side case and the inner peripheral side case.
[0010]
The outer peripheral case and the inner peripheral case are made of nonpolar resin. For this reason, according to the ion exchange resin unit of this invention, there is little possibility that ion will elute from both cases into the fluid which flows through both cases.
[0011]
The high-rigidity cylinder is not in contact with the fluid flowing in both cases. For this reason, a highly rigid cylinder does not need to be formed with nonpolar resin. Therefore, the highly rigid cylinder has a high degree of freedom in material selection.
[0012]
In addition, a high-rigidity cylindrical body is disposed outside the outer peripheral side coupling portion, the inner peripheral side coupling portion, and the seal member. For this reason, even if the outer peripheral side case and the inner peripheral side case try to expand due to fluid pressure, the expansion of the outer peripheral side case is restricted by the highly rigid cylinder. Therefore, a fluid pressure is applied between the inner peripheral case to be expanded and the outer peripheral case where expansion is restricted, that is, between the inner peripheral overlap portion and the outer peripheral overlap portion. Here, a seal member is disposed between the inner peripheral overlap portion and the outer peripheral overlap portion. The seal member is deformed in a direction to be crushed by the fluid pressure. For this reason, the elastic contact force of the seal member with respect to the inner peripheral overlap portion and the outer peripheral overlap portion is improved. Therefore, according to the ion exchange resin unit of the present invention, the sealing performance is improved.
[0013]
Moreover, the inner peripheral side coupling | bond part is arrange | positioned at the inner peripheral side duplication part. On the other hand, the outer peripheral side coupling portion is disposed in the outer peripheral side overlapping portion. Due to the fluid pressure, the inner circumferential side coupling portion moves in a direction approaching the outer circumferential side coupling portion. For this reason, according to the ion exchange resin unit of the present invention, the binding force between the two cases is improved.
[0014]
In the case of the ion exchange resin unit of the present invention, the pressure resistance is ensured mainly by the high-rigidity cylindrical body. For this reason, the pressure resistance of the inner case and the outer case itself does not have to be high (of course, the pressure resistance of both cases is preferably higher).
Moreover, the sealing performance of both cases is ensured by the sealing member. Moreover, the coupling | bonding property of both cases is ensured by the outer peripheral side coupling | bond part and the inner peripheral side coupling | bond part. For this reason, it is not necessary to form both cases with nonpolar resin with good weldability.
[0015]
Thus, according to the ion exchange resin unit of the present invention, high pressure resistance is not required for both cases themselves. Moreover, both cases are not welded. Therefore, the degree of freedom in selecting the material of the nonpolar resin that forms the inner peripheral case and the outer peripheral case is high.
[0016]
(2) Preferably, the high-rigidity cylindrical body is configured to cover at least one of the outer peripheral case and the inner peripheral case. According to this configuration, in the outer peripheral side case and the inner peripheral side case, it is possible to suppress expansion due to fluid pressure at a portion where the outer peripheral side coupling portion, the inner peripheral side coupling portion, and the seal member are not disposed.
[0017]
(3) Preferably, at least one of the outer peripheral case and the inner peripheral case is provided with a configuration in which a reinforcing rib that supplements rigidity is disposed. According to this configuration, the rigidity of the outer peripheral case and the inner peripheral case can be improved. Therefore, the expansion | swelling by the fluid pressure of both cases can be suppressed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the ion exchange resin unit of the present invention will be described. All of the ion exchange resin units shown below are incorporated in the cooling circuit of the fuel cell system.
[0019]
(1) First Embodiment First, the configuration of the ion exchange resin unit of this embodiment will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view of the ion exchange resin unit of the present embodiment. FIG. 2 shows a perspective view of the ion exchange resin unit of the present embodiment. FIG. 3 shows an axial sectional view of the ion exchange resin unit of the present embodiment.
[0020]
The ion exchange resin unit 1 includes an outer peripheral case 2, an inner peripheral case 3, an ion exchange resin cartridge 4, an O-ring 5, and a highly rigid cylinder 6. The O-ring 5 is included in the seal member of the present invention.
[0021]
The outer case 2 is made of PPS (polyphenylene sulfide) and has a bottomed cylindrical shape that opens downward, that is, a cup shape. PPS is included in the nonpolar resin of the present invention. From the outer surface of the upper bottom wall of the outer peripheral side case 2, a connecting cylinder part 20 is provided so as to protrude upward. The connection cylinder part 20 is press-fitted into the end of a hose (not shown). The connecting cylinder 20 communicates with the downstream side of the fuel cell 7. A cartridge holding rib 22 projects downward from the inner surface of the upper bottom wall. The cartridge holding rib 22 has a ring shape. On the side wall of the outer peripheral side case 2, an outer peripheral side overlapping portion 200 is disposed. A fitting hole 21 is formed in the outer peripheral side overlapping portion 200. A total of six fitting holes 21 are arranged at 60 ° intervals in the circumferential direction. The fitting hole 21 is included in the outer peripheral side coupling portion of the present invention.
[0022]
The inner peripheral case 3 is made of PPS and has a bottomed cylindrical shape that opens upward, that is, a cup shape. The inner peripheral side case 3 is inserted into the outer peripheral side case 2 with the opening being turned down. A closed space is formed by the inner peripheral case 3 and the outer peripheral case 2. A connecting cylinder portion 30 projects downward from the outer surface of the bottom wall of the inner peripheral case 3. The connection cylinder part 30 is press-fitted into a hose (not shown) end. The connecting cylinder portion 30 communicates with the upstream side of the fuel cell 7 via the radiator 80. An inner peripheral side overlapping portion 300 is disposed on the side wall of the inner peripheral side case 3 so as to face the outer peripheral side overlapping portion 200 in the radial direction. A fitting claw 31 protrudes from the outer peripheral surface of the inner peripheral overlap portion 300. A total of six fitting claws 31 are arranged at 60 ° intervals in the circumferential direction. The fitting claw 31 is included in the inner peripheral side coupling portion of the present invention. The fitting claw 31 is locked in the fitting hole 21. In addition, a ring groove 32 extending in the circumferential direction is provided on the outer peripheral surface of the inner peripheral overlap portion 300 above the fitting claw 31. In addition, a cartridge holding step portion 33 that is reduced in diameter toward the lower side is formed below the inner peripheral side overlapping portion 300 on the side wall of the inner peripheral case 3.
[0023]
The O-ring 5 is made of EPDM (ethylene propylene rubber). The O-ring 5 is previously subjected to ion elution suppression processing. The O-ring 5 is disposed in the ring groove 32. And it is elastically contacting the outer peripheral side overlapping part 200 inner peripheral surface. The O-ring 5 ensures a sealing property between the outer peripheral side overlapping portion 200 and the inner peripheral side overlapping portion 300.
[0024]
The ion exchange resin cartridge 4 includes a cartridge body 40 and an ion exchange resin 41. The ion exchange resin cartridge 4 is accommodated in a closed space formed by the outer peripheral case 2 and the inner peripheral case 3.
[0025]
The cartridge body 40 is made of PP (polypropylene) and has a cylindrical shape. The upper end opening and the lower end opening of the cartridge body 40 are each covered with a filter 400 made of PPS. The upper end edge of the cartridge body 40 is held by the cartridge holding rib 22. Further, the lower end edge of the cartridge body 40 is held by the cartridge holding step 33. That is, the cartridge main body 40 is sandwiched between the cartridge holding rib 22 and the cartridge holding step portion 33.
[0026]
The filter 400 prevents the ion exchange resin 41 from flowing out. The ion exchange resin 41 is a single tower mixed bed system, and is formed by appropriately mixing a cation exchange resin (not shown) and an anion exchange resin (not shown). The ion exchange resin 41 is enclosed in the cartridge body 40.
[0027]
The high-rigidity cylindrical body 6 is made of PA (polyamide) 66 containing glass fiber and has a bottomed cylindrical shape that opens downward, that is, a cup shape. A cylindrical through hole 60 is formed in the upper bottom wall of the highly rigid cylindrical body 6. The highly rigid cylinder 6 covers the entire outer case 2 in a state where the connecting cylinder portion 20 is projected from the cylinder through-hole 60. The rigidity of the high-rigidity cylinder 6 is set to be higher than the rigidity of the outer case 2 and the inner case 3.
[0028]
Next, a cooling circuit of the fuel cell system in which the ion exchange resin unit 1 of the present embodiment is incorporated will be described. As shown in FIG. 3, the ion exchange resin unit 1, the fuel cell 7, and the radiator 80 are incorporated in the cooling circuit 8. A coolant is circulated in the cooling circuit 8. The coolant cools the fuel cell 7 that generates heat due to a chemical reaction. The ion exchange resin unit 1 removes a potential from cooling water having a potential due to ion elution. Specifically, the cooling water having a potential in the fuel cell 7 flows into the outer case 2 from the connection cylinder portion 20. Then, the cooling water passes through the ion exchange resin 41 through the upper filter 400. By passing through the ion exchange resin 41, anions and cations are removed, whereby the potential of the cooling water is removed. The cooling water from which the potential has been removed flows into the inner peripheral case 3 through the lower filter 400. Then, the cooling water again flows into the fuel cell 7 from the connection cylinder portion 30 via the radiator 80.
[0029]
Next, the effect of the ion exchange resin unit 1 of this embodiment is demonstrated. Both the outer peripheral side case 2 and the inner peripheral side case 3 of the ion exchange unit 1 of the present embodiment are made of PPS. For this reason, there is little possibility that ions are eluted from the outer case 2 and the inner case 3 into the coolant. The O-ring 5 is previously subjected to ion elution suppression processing. For this reason, there is little possibility that ions are eluted from the O-ring 5 into the coolant. Further, according to the ion exchange unit 1 of the present embodiment, the fitting claw 31, the fitting hole 21, and the outer periphery of the O-ring 5 A high-rigidity cylinder 6 is disposed. For this reason, even if the outer peripheral case 2 and the inner peripheral case 3 try to expand due to the fluid pressure of the coolant, the expansion of the outer peripheral case 2 is restricted by the high-rigidity cylinder 6. Therefore, fluid pressure is applied between the inner peripheral case 3 that is to be expanded and the outer peripheral case 2 in which expansion is restricted. For this reason, the O-ring 5 is deformed in a direction to be crushed by the fluid pressure. That is, the elastic contact force of the O-ring 5 with respect to the ring groove 32 and the inner peripheral surface of the outer peripheral side overlapping portion 200 is improved. Therefore, according to the ion exchange resin unit 1 of the present embodiment, the sealing performance is improved. In addition, a fitting claw 31 is disposed in the inner peripheral overlap portion 300. On the other hand, the fitting hole 21 is disposed in the outer peripheral side overlapping portion 200. The fitting claw 31 moves in the diameter expansion direction due to the fluid pressure. That is, the fitting claw 31 moves in the direction of biting into the fitting hole 21. For this reason, according to the ion exchange resin unit 1 of the present embodiment, the coupling force between the outer case 2 and the inner case 3 is improved. Therefore, it becomes difficult to separate the outer peripheral side case 2 and the inner peripheral side case 3 both in the radial direction and in the axial direction.
[0030]
Further, according to the ion exchange unit 1 of the present embodiment, the highly rigid cylinder 6 covers the outer case 2. For this reason, the expansion | swelling by the fluid pressure of the outer peripheral side case 2 whole can be suppressed.
[0031]
Moreover, according to the ion exchange unit 1 of this embodiment, the inner peripheral side case 3 and the outer peripheral side case 2 are coupled by the claw fitting by the fitting claw 31 and the fitting hole 21. For this reason, the outer peripheral side case 2 can be detached from the inner peripheral side case 3 relatively easily without using a tool or the like. Therefore, the ion exchange resin cartridge 4 can be replaced quickly.
[0032]
(2) Second embodiment The difference between the present embodiment and the first embodiment is that reinforcing ribs are erected on the outer peripheral surface of the side wall of the inner peripheral case. Therefore, only the differences will be described here.
[0033]
FIG. 4 shows a perspective view of the ion exchange unit of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 2, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, reinforcing ribs 90 are erected integrally on a portion of the inner peripheral side case 3 that is not covered with the high-rigidity cylindrical body 6 on the outer peripheral surface of the side wall. The reinforcing ribs 90 are arranged in three rows in the circumferential direction and ten rows in the axial direction.
[0034]
According to the ion exchange unit 1 of this embodiment, the rigidity of the inner peripheral case 3 that is not covered by the high-rigidity cylinder 6 can be increased. That is, not only the outer peripheral side case 2 covered by the high-rigidity cylinder 6 but also the rigidity of the inner peripheral side case 3 can be increased. For this reason, the expansion | swelling by the fluid pressure of the inner peripheral case 3 and the outer peripheral case 2 whole can be suppressed.
[0035]
(3) Third embodiment The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the high-rigidity cylindrical body is formed of an aluminum alloy. In addition, a heat radiating fin is erected on the outer peripheral surface of the side wall of the highly rigid cylinder. Therefore, only the differences will be described here.
[0036]
FIG. 5 shows a perspective view of the ion exchange unit of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 2, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the highly rigid cylinder 6 is made of an aluminum alloy. Further, on the outer peripheral surface of the side wall of the high-rigidity cylindrical body 6, radiating fins 91 extending in the axial direction are provided upright.
[0037]
When the temperature of the coolant is relatively high, the fitting claws (see FIG. 1) may be softened due to heat transfer from the coolant. Therefore, the coupling force between the inner peripheral case 3 and the outer peripheral case 2 may be reduced.
[0038]
On the other hand, the highly rigid cylinder 6 of the ion exchange unit 1 of this embodiment is formed of an aluminum alloy. Aluminum alloys have a high heat transfer coefficient. Therefore, the heat of the fitting claw can be released to the outside of the high-rigidity cylinder 6 through the high-rigidity cylinder 6. For this reason, according to the ion exchange unit 1 of this embodiment, there is little possibility that a fitting nail | claw will soften. Therefore, there is little possibility that the coupling force between the inner peripheral case 3 and the outer peripheral case 2 is reduced.
[0039]
In addition, heat radiating fins 91 are arranged on the highly rigid cylinder 6. When the heat dissipating fins 91 are arranged, the heat transfer area between the high-rigidity cylinder 6 and the outside increases. Also in this point, according to the ion exchange unit 1 of this embodiment, there is little possibility that the coupling | bonding force of the inner peripheral side case 3 and the outer peripheral side case 2 will fall.
[0040]
(4) Fourth Embodiment The difference between this embodiment and the first embodiment is that the ion exchange units are arranged in the horizontal direction instead of the vertical direction. Further, two high-rigidity cylinders are arranged. Therefore, only the differences will be described here.
[0041]
FIG. 6 shows an axial sectional view of the ion exchange unit of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 3, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the ion exchange unit 1 is arranged so that the axial direction is the horizontal direction. The high-rigidity cylinder 6a is made of PA66 containing glass fiber, and has a bottomed cylindrical shape that opens downstream. A cylindrical through hole 60a is formed in the bottom wall of the highly rigid cylindrical body 6a. The high-rigidity cylinder 6a covers the entire outer case 2 with the connecting cylinder 20 protruding from the cylinder through-hole 60a.
[0042]
The high-rigidity cylinder 6b is made of PA66 containing glass fiber, and has a bottomed cylindrical shape that opens upstream. A cylindrical through hole 60b is provided on the bottom wall of the highly rigid cylindrical body 6b. The high-rigidity cylinder 6b covers the entire inner peripheral case 3 in a state where the connection cylinder part 30 is protruded from the cylinder through hole 60b. That is, the outer peripheral side case 2 and the inner peripheral side case 3 are completely covered by these two high-rigidity cylindrical bodies 6a and 6b. According to the ion exchange unit 1 of this embodiment, the expansion | swelling by the fluid pressure of the inner peripheral case 3 and the outer peripheral case 2 whole can be suppressed reliably.
[0043]
(5) Other Embodiments The ion exchange unit according to the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
[0044]
For example, in the said embodiment, the outer peripheral side case 2 and the inner peripheral side case 3 were formed by PPS. However, it may be formed of PP or PET (polyethylene terephthalate). That is, any nonpolar resin may be used.
[0045]
Preferably, when used under relatively high temperature and high pressure conditions, such as the cooling circuit 8 of the fuel cell system, a nonpolar resin having high heat resistance and high pressure resistance is better. In this case, since the pressure resistance can be secured by the high-rigidity cylindrical bodies 6, 6a, 6b and the reinforcing ribs 90, a nonpolar resin having high heat resistance is particularly preferable.
[0046]
In the above embodiment, the cartridge body 40 is made of PP. However, you may form by PE (polyethylene) etc., for example. Moreover, although the filter 400 is formed of PPS, it may be formed of PP, PE, or stainless steel, for example.
[0047]
Moreover, in the said embodiment, although the fitting hole 21 was each arrange | positioned in the outer peripheral side case 2, and the fitting nail | claw 31 was arrange | positioned in the inner peripheral side case 3, this arrangement | positioning may be reverse. Further, instead of the claw fitting, a thread is provided on the outer peripheral surface of the inner peripheral overlap portion 300 and the inner peripheral surface of the outer peripheral overlap portion 200 (see FIG. 3), and both the screw threads are screwed together, thereby the outer peripheral side. The case 2 and the inner peripheral case 3 may be combined. This further increases the coupling force between the outer case 2 and the inner case 3. In this case, a ratchet mechanism may be added. If it carries out like this, it can suppress that screwing loosens. Therefore, a high binding force can be stably maintained for a long time.
[0048]
Moreover, in the said embodiment, the ion exchange unit 1 of this invention was integrated and used for the cooling circuit 8 of the fuel cell system. However, it may be used by being incorporated in a processing device for an antifreeze for cooling an automobile engine. Moreover, you may use for a water purifier.
[0049]
In the above embodiment, the single-column mixed bed type ion exchange resin 41 is used. However, a two-column type in which the cation exchange resin and the anion exchange resin are sealed in separate cartridge bodies may be used.
[0050]
Moreover, in 1st, 2nd, 4th embodiment, the highly rigid cylinders 6, 6a, 6b were formed with PA66 containing glass fiber. Moreover, in 3rd embodiment, the highly rigid cylinder 6 was formed with the aluminum alloy. However, the highly rigid cylinder may be formed of, for example, stainless steel or carbon.
[0051]
Moreover, in 2nd embodiment, although the reinforcement rib 90 was arrange | positioned in the inner peripheral side case 3 side wall outer peripheral surface, the arrangement | positioning site | part of the reinforcement rib 90 is not specifically limited. What is necessary is just the inner surface of the inner peripheral side case 3, an outer surface, or the inner surface of the outer peripheral side case 2, and an outer surface. In the third embodiment, the radiating fins 91 are arranged on the high-rigidity cylinder 6, but the radiating fins 91 may be arranged so that the rigidity of the high-rigidity cylinder 6 can be reinforced.
[0052]
【The invention's effect】
According to the ion exchange resin unit of the present invention, it is possible to provide an ion exchange resin unit having high sealing performance, high case binding force, and light weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ion exchange resin unit according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of the ion exchange resin unit of the first embodiment.
FIG. 3 is an axial sectional view of the ion exchange resin unit of the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of an ion exchange resin unit according to a second embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of an ion exchange resin unit according to a third embodiment.
FIG. 6 is an axial sectional view of an ion exchange resin unit according to a fourth embodiment.
FIG. 7 is an axial sectional view of a conventional ion exchange resin unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Ion exchange resin unit, 2: Outer peripheral side case, 20: Connection cylinder part, 200: Outer peripheral side overlapping part, 21: Fitting hole (outer peripheral side coupling part), 22: Cartridge holding rib, 3: Inner peripheral side case , 30: connection cylinder part, 300: inner peripheral side overlapping part, 31: fitting claw (inner peripheral side coupling part), 32: ring groove, 33: cartridge holding step part, 4: ion exchange resin cartridge, 40: cartridge Main body, 400: filter, 41: ion exchange resin, 5: O-ring (seal member), 6: high-rigidity cylinder, 60: cylinder through-hole, 7: fuel cell, 8: cooling circuit, 80: radiator, 90: Reinforcing rib, 91: radiating fin.

Claims (3)

カップ状であって、側壁に外周側重複部を持つ外周側ケースと、
該外周側ケースの内周側に挿入され、カップ状であって、側壁に該外周側重複部と対向する内周側重複部を持つ内周側ケースと、
該外周側ケースおよび該内周側ケースの内部に収納され、開口端がフィルタにより覆われた筒状のカートリッジ本体と、該カートリッジ本体内に封入されたイオン交換樹脂と、を有するイオン交換樹脂カートリッジと、
を備えてなるイオン交換樹脂ユニットであって、
前記外周側ケースおよび前記内周側ケースは、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰＳのいずれからか選ばれる無極性樹脂製であって、
前記外周側重複部には外周側結合部が配置され、前記内周側重複部には該外周側結合部と脱着可能に結合する内周側結合部が配置され、該外周側重複部と該内周側重複部との間には、シール部材が介装され、
該外周側ケースの側壁外周面において、内周側に、該外周側結合部および該内周側結合部と、該シール部材と、が配置されている部位は、該外周側ケースおよび該内周側ケースよりも剛性が高い高剛性筒体により覆われていることを特徴とするイオン交換樹脂ユニット。A cup-shaped outer peripheral case having an outer peripheral overlapping portion on the side wall;
An inner peripheral case that is inserted into the inner peripheral side of the outer peripheral side case, has a cup shape, and has an inner peripheral side overlapping portion facing the outer peripheral side overlapping portion on the side wall;
An ion exchange resin cartridge having a cylindrical cartridge main body housed inside the outer peripheral case and the inner peripheral case and having an open end covered with a filter, and an ion exchange resin sealed in the cartridge main body When,
An ion exchange resin unit comprising:
The outer peripheral side case and the inner peripheral side case are made of nonpolar resin selected from PP, PE, PET, PPS ,
An outer peripheral side coupling portion is disposed in the outer circumferential side overlapping portion, and an inner circumferential side coupling portion that is detachably coupled to the outer circumferential side coupling portion is disposed in the inner circumferential side overlapping portion, and the outer circumferential side overlapping portion and the A seal member is interposed between the inner circumferential side overlapping portion,
On the outer peripheral side wall of the outer case, the portion where the outer peripheral coupling portion, the inner peripheral coupling portion, and the seal member are disposed on the inner peripheral side is the outer peripheral case and the inner peripheral portion. An ion exchange resin unit characterized in that it is covered with a highly rigid cylinder having higher rigidity than the side case. 前記高剛性筒体は、前記外周側ケースおよび前記内周側ケースのうち少なくとも一方を覆っている請求項１に記載のイオン交換樹脂ユニット。  The ion-exchange resin unit according to claim 1, wherein the high-rigidity cylinder body covers at least one of the outer peripheral case and the inner peripheral case. 前記外周側ケースおよび前記内周側ケースのうち少なくとも一方には、剛性を補う補強リブが配置されている請求項１に記載のイオン交換樹脂ユニット。  2. The ion exchange resin unit according to claim 1, wherein a reinforcing rib that supplements rigidity is disposed in at least one of the outer peripheral case and the inner peripheral case.
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