JP7092011B2 - Ion exchange resin filling device and ion exchange resin filling method - Google Patents
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Description
本発明は、イオン交換器用のカートリッジに対してイオン交換樹脂を充填する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for filling a cartridge for an ion exchanger with an ion exchange resin.
例えば燃料電池においては、発電時における燃料電池スタックの温度上昇を抑制するために、燃料電池スタックを冷却するための冷却液(例えばエチレングリコールを主成分とするもの)を循環させる冷却回路が設けられている。また、燃料電池においては、発電時に冷却液が加熱分解されると、それに伴ってイオンが発生して冷却液中のイオン濃度が上昇し、同イオンによって金属の腐食や燃料電池の機能低下を招くおそれがある。そこで、冷却回路には、冷却液に含まれるイオンを吸着して同冷却液から取り除くイオン交換器が設けられている。 For example, in a fuel cell, in order to suppress the temperature rise of the fuel cell stack during power generation, a cooling circuit for circulating a coolant for cooling the fuel cell stack (for example, one containing ethylene glycol as a main component) is provided. ing. Further, in a fuel cell, when the coolant is heated and decomposed during power generation, ions are generated and the ion concentration in the coolant increases, and the ions cause metal corrosion and deterioration of the fuel cell function. There is a risk. Therefore, the cooling circuit is provided with an ion exchanger that adsorbs the ions contained in the cooling liquid and removes them from the cooling liquid.
特許文献1に記載のイオン交換器は、上方に向けて開口する開放部を有するとともに下部に冷却液を流入させる流入孔及び同冷却液を流出させる流出孔が設けられたケースと、下方に向けて開口する開口部を有し、ケースに対して取り外し可能に設けられて上記開放部を閉塞するキャップとを備えている。キャップの内部には、下側及び上側に向けてそれぞれ開口するチューブ部材が設けられている。キャップとチューブ部材との間に形成されたドーナツ状の収容空間には、イオン交換樹脂が充填されている。また、開口部のうち収容空間に連通する部分は、メッシュ部材によって閉塞されている。こうしたイオン交換器においては、流入孔を通じてケースの下部に流入した冷却液は、メッシュ部材の細孔を通じて収容空間内に流入する。そして、収容空間を通過する際に、冷却液に含まれるイオンがイオン交換樹脂に吸着される。また、上記収容空間を通過した後の冷却液は、チューブ部材の上側の開口からチューブ部材内に流入し、チューブ部材の下側の開口からキャップの外部に排出され、ケースの下部に設けられた流出孔を通じて流出する。
The ion exchanger described in
ところで、特許文献1に記載のイオン交換器においては、キャップ、チューブ部材、イオン交換樹脂、及びメッシュ部材などによって、ケースに対して取り外し可能なカートリッジが構成される。
By the way, in the ion exchanger described in
こうしたカートリッジでは、イオン交換樹脂を充填する際に、メッシュ部材が装着されていない状態のキャップの開口部を通じて上記収容空間内に向けてイオン交換樹脂を投入することとなる。しかしながら、イオン交換樹脂は流動性が低いことから、投入されたイオン交換樹脂が収容空間全体に行き渡らないといった問題や、収容空間全体にイオン交換樹脂を行き渡らせるためにイオン交換樹脂を押し込もうとするとイオン交換樹脂がチューブ部材の開口からその内部に入り込むといった問題が生じる。その結果、イオン交換樹脂の充填作業が煩雑となる。 In such a cartridge, when the ion exchange resin is filled, the ion exchange resin is charged into the accommodation space through the opening of the cap in which the mesh member is not attached. However, since the ion exchange resin has low fluidity, there is a problem that the input ion exchange resin does not spread over the entire accommodation space, and an attempt is made to push the ion exchange resin in order to spread the ion exchange resin over the entire accommodation space. Then, there arises a problem that the ion exchange resin enters the inside of the tube member through the opening. As a result, the filling work of the ion exchange resin becomes complicated.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、充填作業を容易に行うことのできるイオン交換樹脂の充填装置及びイオン交換樹脂の充填方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ion exchange resin filling device and an ion exchange resin filling method capable of easily performing a filling operation. ..
上記目的を達成するためのイオン交換樹脂の充填装置は、開口部を有するキャップと、前記キャップの内部に設けられ、前記開口部側及び前記開口部とは反対側に向けてそれぞれ開口する筒状部材と、前記キャップと前記筒状部材との間に形成された収容空間に充填されるイオン交換樹脂と、前記開口部のうち前記収容空間に連通する部分を閉塞する多孔体部材と、を備え、イオン交換対象の流体が前記多孔体部材から前記収容空間内を通過した後、前記筒状部材を通じて前記キャップの外部に排出されるように構成されたイオン交換器用のカートリッジに適用され、前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジの前記収容空間内に前記開口部を通じてイオン交換樹脂を充填するものであって、前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジを、前記開口部を上向きにして載置する載置台と、前記筒状部材に装着され、前記筒状部材の前記開口部側の開口を閉塞する閉塞治具と、前記収容空間内に向けて投入されたイオン交換樹脂を、前記収容空間の奥に向けて押圧する押圧治具と、を備える。 The ion exchange resin filling device for achieving the above object is a cap having an opening and a tubular shape provided inside the cap and opening toward the opening side and the side opposite to the opening, respectively. A member, an ion exchange resin filled in an accommodation space formed between the cap and the tubular member, and a porous member that closes a portion of the opening that communicates with the accommodation space. The fluid to be ion-exchanged is applied to a cartridge for an ion exchanger configured to pass through the accommodation space from the porous member and then discharged to the outside of the cap through the tubular member, and is applied to the porous member. An ion exchange resin is filled in the accommodation space of the cartridge in a state where the body member is not attached through the opening, and the cartridge in a state where the porous body member is not attached is filled in the opening. A mounting table on which the tubular member is placed facing upward, a closing jig mounted on the tubular member to close the opening on the opening side of the tubular member, and ion exchange injected into the accommodation space. A pressing jig for pressing the resin toward the back of the accommodation space is provided.
同構成によれば、筒状部材の開口部側の開口が閉塞治具によって閉塞された状態で、開口部を通じて収容空間内に向けてイオン交換樹脂を投入することが可能となる。このため、イオン交換樹脂が筒状部材内に入り込むことを抑制できる。 According to the same configuration, the ion exchange resin can be charged into the accommodation space through the opening in a state where the opening on the opening side of the tubular member is closed by the closing jig. Therefore, it is possible to prevent the ion exchange resin from entering the tubular member.
また、上記構成によれば、収容空間内に向けて投入されたイオン交換樹脂を、押圧治具によって収容空間の奥に向けて押圧することが可能となる。このため、収容空間全体にイオン交換樹脂を充填することができる。 Further, according to the above configuration, the ion exchange resin thrown into the accommodation space can be pressed toward the back of the accommodation space by the pressing jig. Therefore, the entire accommodation space can be filled with the ion exchange resin.
上記目的を達成するためのイオン交換樹脂の充填方法は、開口部を有するキャップと、前記キャップの内部に設けられ、前記開口部側及び前記開口部とは反対側に向けてそれぞれ開口する筒状部材と、前記キャップと前記筒状部材との間に形成された収容空間に充填されるイオン交換樹脂と、前記開口部のうち前記収容空間に連通する部分を閉塞する多孔体部材と、を備え、イオン交換対象の流体が前記多孔体部材から前記収容空間内を通過した後、前記筒状部材を通じて前記キャップの外部に排出されるように構成されたイオン交換器用のカートリッジに適用され、前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジの前記収容空間内に前記開口部を通じてイオン交換樹脂を充填する方法であって、前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジを、前記開口部を上向きにして載置台上に載置するとともに、前記筒状部材の前記開口部側の開口を閉塞治具によって閉塞した状態で、前記開口部を通じて前記収容空間内に向けてイオン交換樹脂を投入する投入工程と、前記投入工程において投入されたイオン交換樹脂を、押圧治具によって前記収容空間の奥に向けて押圧する押圧工程と、を備える。 The ion exchange resin filling method for achieving the above object is a tubular shape provided inside the cap having an opening and opening toward the opening side and the side opposite to the opening, respectively. A member, an ion exchange resin filled in an accommodation space formed between the cap and the tubular member, and a porous member that closes a portion of the opening that communicates with the accommodation space. The fluid to be ion-exchanged is applied to a cartridge for an ion exchanger configured to pass through the accommodation space from the porous member and then discharged to the outside of the cap through the tubular member, and is applied to the porous member. A method of filling the accommodating space of the cartridge in a state where the body member is not mounted with an ion exchange resin through the opening, and the cartridge in a state where the porous body member is not mounted is inserted into the opening. Is placed on the mounting table with the cylinder facing upward, and the ion exchange resin is charged into the accommodation space through the opening in a state where the opening on the opening side of the tubular member is closed by the closing jig. It is provided with a charging step of pressing the ion exchange resin charged in the charging step toward the back of the accommodation space with a pressing jig.
同方法によれば、筒状部材の開口部側の開口が閉塞治具によって閉塞された状態で、開口部を通じて収容空間内に向けてイオン交換樹脂が投入されるため、イオン交換樹脂が筒状部材内に入り込むことを抑制できる。 According to this method, the ion exchange resin is charged into the accommodation space through the opening in a state where the opening on the opening side of the tubular member is closed by the closing jig, so that the ion exchange resin is tubular. It is possible to suppress the entry into the member.
また、上記方法によれば、収容空間内に向けて投入されたイオン交換樹脂が、押圧治具によって収容空間の奥に向けて押圧されるため、収容空間全体にわたってイオン交換樹脂を充填することができる。 Further, according to the above method, the ion exchange resin thrown into the accommodation space is pressed toward the back of the accommodation space by the pressing jig, so that the ion exchange resin can be filled over the entire accommodation space. can.
本発明によれば、イオン交換樹脂の充填作業を容易に行うことができる。 According to the present invention, the filling operation of the ion exchange resin can be easily performed.
以下、図1~図6を参照して、イオン交換樹脂の充填装置(以下、充填装置10)の一実施形態について説明する。
燃料電池を搭載した車両には、その燃料電池スタックを冷却するための冷却液を循環させる冷却回路(図示略)が設けられている。こうした冷却液としては、例えばエチレングリコールを主成分とする不凍液が好ましい。
Hereinafter, an embodiment of an ion exchange resin filling device (hereinafter, filling device 10) will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
A vehicle equipped with a fuel cell is provided with a cooling circuit (not shown) for circulating a coolant for cooling the fuel cell stack. As such a cooling liquid, for example, an antifreeze liquid containing ethylene glycol as a main component is preferable.
図1に示すように、冷却回路には、冷却液に含まれるイオンを取り除くためのイオン交換器60が設けられている。
イオン交換器60は、上方に向けて開放された開口51aを有する有底円筒状のケース51と、開口51aを通じてケース51に対して取り外し可能に設けられ、開口51aを閉塞するカートリッジ40とを備えている。
As shown in FIG. 1, the cooling circuit is provided with an
The
ケース51の下部には、ケース51内に冷却液を流入させる流入管52と、ケース51内の冷却液を流出させる流出管53とが設けられている。
図1に示されるように、カートリッジ40は、下方に向けて開放された開口部42を有する有底略円筒状のキャップ41と、キャップ41の内部においてキャップ41と同一軸線上に設けられた筒状部材43とを備えている。
At the lower part of the
As shown in FIG. 1, the
キャップ41は、上記開口部42を有する円筒状の胴部41aと、胴部41aの上方に隣り合うとともに胴部41aよりも縮径された円筒状の第1縮径部41bと、第1縮径部41bの上方に隣り合うとともに第1縮径部41bよりも縮径された有底円筒状の第2縮径部41cとを備えている。
The
胴部41aの外周面には、ケース51の雌ねじに螺合される雄ねじ(いずれも図示略)が形成されている。カートリッジ40は、胴部41a(キャップ41)の雄ねじをケース51の雌ねじに対して螺合することにより、ケース51に対して取り外し可能に取り付けられる。
A male screw (all not shown) screwed into the female screw of the
図3に示すように、胴部41aの内周面には、複数(本実施形態では3つ)の位置決め突起47が周方向において等間隔にて一体形成されている。
各位置決め突起47は、キャップ41の軸線方向に沿って延在するとともに開口部42を通じてキャップ41の外部に突出している。なお、位置決め突起47が本発明に係る第1位置決め部に相当する。
As shown in FIG. 3, a plurality of (three in this embodiment)
Each positioning
図1及び図3に示すように、胴部41aと第1縮径部41bとの間の肩部には、位置決め突部41dが突設されている。なお、位置決め突部41dが本発明に係る第2位置決め部に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
図1に示すように、筒状部材43は、キャップ41の開口部42側(同図の下側)及び開口部42とは反対側(同図の上側)に向けてそれぞれ開口する第1開口45及び第2開口46を有している。
As shown in FIG. 1, the
筒状部材43の上部には、外周側に向けて突出するとともに周方向に互いに間隔をおいて配設された複数の突出部44a及び各突出部44aの外周を連結する円環状の環状部44bとからなる支持部44が設けられている。支持部44の環状部44bがキャップ41の第1縮径部41bの内周面に接合されている。このことによって、筒状部材43がキャップ41に対して固定されている。ここで、筒状部材43の第2開口46側の端部は、第2縮径部41cの上側底面から下方に離間している。
On the upper part of the
筒状部材43の外周面と、キャップ41の開口部42の内周面との間には、中心孔を有する円環状の第1メッシュ48がガスケット(図示略)を介して取り付けられている。なお、第1メッシュ48が本発明に係る多孔体部材に相当する。
An annular
筒状部材43の外周面と、第1縮径部41bの内周面との間には、中心孔を有する円環状の第2メッシュ49がガスケット(図示略)を介して取り付けられている。第2メッシュ49は、支持部44と上下に隣り合っている。
An annular
キャップ41の開口部42には、支持部材50が取り外し可能に取り付けられている。支持部材50は、筒状部材43の外側に嵌装される円環状の内側環状部50a、内側環状部50aから外周側に向けて突出するとともに周方向に互いに間隔をおいて配設された複数の突出部50b、及び各突出部50bの外周を連結する円環状の外側環状部50cを有している。
A
キャップ41の胴部41a、筒状部材43、第1メッシュ48、及び第2メッシュ49によって、イオン交換樹脂Rを収容するドーナツ状の上記収容空間Sが形成されている。
ここで、各メッシュ48,49の細孔は、冷却液の通過を許容する一方、イオン交換樹脂Rの通過を阻止する大きさを有している。
The
Here, the pores of the
こうしたイオン交換器60においては、図1の矢印にて示すように、冷却回路を流れる冷却水が流入管52を通じてケース51に流入する。冷却水の一部は、第1メッシュ48、収容空間S、第2メッシュ49の順に流れ、その後、筒状部材43の上端とキャップ41の上側底面との隙間を通じて第2開口46から筒状部材43に流入する。そして、冷却液は、筒状部材43を下方に向けて流れ、第1開口45よりカートリッジ40の外部に排出された後、流出管53を通じて流出される。ここで、冷却液が、収容空間Sに充填されているイオン交換樹脂Rを通過する際に、冷却液中のイオンがイオン交換されて取り除かれることとなる。
In such an
次に、カートリッジ40にイオン交換樹脂Rを充填するための充填装置10について説明する。
図2に示すように、充填装置10は、ベースプレート11と、ベースプレート11の上面に固定され、上下方向に沿って上方に向かって延在する一対の支柱13とを備えている。
Next, a filling
As shown in FIG. 2, the filling
ベースプレート11には、キャップ41の開口部42を上向きにしてカートリッジ40を載置可能な略円筒状の載置台12が固定されている。
図3に示すように、載置台12は、キャップ41の胴部41aと第1縮径部41bとの間の肩部が載置される第1載置面12aと、第1縮径部41bと第2縮径部41cとの間の肩部が載置される第2載置面12bと、第2縮径部41cの底部が載置される第3載置面12cとを有している。
A substantially cylindrical mounting table 12 on which the
As shown in FIG. 3, the mounting table 12 has a first mounting
図2、図3及び図6に示すように、載置台12の第1載置面12aには、キャップ41の位置決め突部41dが係止される係止凹部12dが設けられている。
一対の支柱13には、可動プレート14が昇降可能に支持されている。
As shown in FIGS. 2, 3 and 6, the first mounting
A
図2、図3及び図6(b)に示すように、可動プレート14は、一対の支柱13に対して昇降可能に連結されたプレート部15と、プレート部15の一部を上下に貫通するとともにプレート部15の上方及び下方に延在する円筒状の筒状部16とを有している。筒状部16の上部開口には、カートリッジ40(キャップ41)の開口部42内へのイオン交換樹脂Rの投入を案内する案内部材17が嵌装されている。案内部材17は、筒状部16の内部に嵌装される円筒状の嵌装部18と、嵌装部18から上方に延在するとともに上側ほど拡径された円錐台筒状の案内部19とを有している。
As shown in FIGS. 2, 3 and 6 (b), the
一対の支柱13には、各支柱13に対して昇降する昇降機構(図示略)を介して、押圧治具20が連結されている。
押圧治具20は、上記昇降機構から下方に向かって延在する3つの上側連結軸部21、各上側連結軸部21の下端に連結された円環状の連結板22、連結板22の下面に連結され、下方に向かって延在する3つの下側連結軸部23、及び各下側連結軸部23の下端に連結された3つの押圧部24とを備えている。各上側連結軸部21及び各下側連結軸部23は、上下方向に沿って延在している。
A
The
各下側連結軸部23及び各押圧部24は、上記筒状部16の中心軸線を中心に周方向に等間隔にて設けられている。
本実施形態の各押圧部24は、中心角が120度の環状扇形である。
Each lower connecting
Each
図2~図4に示すように、充填装置10は、載置台12に載置されたカートリッジ40(キャップ41)の開口部42に装着される閉塞治具30を備えている。
図3及び図4に示すように、閉塞治具30は、円環状の外環部31と、外環部31の中心部分に設けられ、筒状部材43の第1開口45を閉塞する閉塞部33と、外環部31の径方向に沿って延在するとともに外環部31と閉塞部33とを連結する複数(本実施形態では3つ)の連結部34とを有している。各連結部34は、周方向において等間隔にて設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the filling
As shown in FIGS. 3 and 4, the closing
図4(a)に示すように、外環部31の内周部分には、外周部分の上面よりも低い上面を有する段差部32が全周にわたって設けられている。
図4(b)及び図6(a)~(c)に示すように、外環部31の内周部分には、下方へ突出する環状リブ35が設けられている。環状リブ35がカートリッジ40(キャップ41)の開口部42に挿入されることでカートリッジ40に対して閉塞治具30が装着される(図6参照)。
As shown in FIG. 4A, a stepped
As shown in FIGS. 4 (b) and 6 (a) to 6 (c), an
閉塞部33の上部は、円錐状をなしている。すなわち、閉塞部33の上部には、閉塞部33の中心から離間するほど、すなわち外周側ほど下方に位置するように傾斜した傾斜面33bが設けられている。
The upper part of the
図4(b)に示すように、閉塞部33の下面には、筒状部材43の第1開口45側の端部を収容する収容凹部33aが設けられている。閉塞部33の収容凹部33a内に筒状部材43の端部が収容されることで閉塞部33によって第1開口45が閉塞される。
As shown in FIG. 4B, the lower surface of the closing
閉塞部33、各連結部34、及び環状リブ35の各々の下面は同一平面上に位置している。
各連結部34の下面には、カートリッジ40(キャップ41)の各位置決め突起47が係止される係止凹部34aが設けられている。
The lower surfaces of the closing
On the lower surface of each connecting
図4(a)に示すように、各連結部34の上部には、外環部31の径方向に沿った連結部34の中心線からそれぞれ離間するほど下方に位置するようにそれぞれ傾斜した一対の傾斜面34bが設けられている。
As shown in FIG. 4A, a pair of inclined portions above each connecting
閉塞治具30の外環部31、連結部34、及び閉塞部33によって囲まれた都合3つの隙間Vは、押圧部24と相似形である平面視環状扇形をなしている。各隙間Vの内形は、押圧部24の外形よりも僅かに大きい。したがって、各押圧部24は、各隙間V内を昇降可能である。
The three gaps V surrounded by the
また、閉塞治具30の表面には、周知の撥水処理が施されている。
なお、閉塞治具30は合成樹脂材料からなり、射出成形により一体形成されている。
次に、充填装置10を用いてカートリッジ40に対してイオン交換樹脂Rを充填する手順について説明する。
Further, the surface of the closing
The closing
Next, a procedure for filling the
まず、図6(a)に示すように、第1メッシュ48及び支持部材50が装着されていない状態のカートリッジ40を、開口部42を上向きにして載置台12上に載置する。このとき、前述したように、キャップ41の位置決め突部41dが載置台12の係止凹部12dに係止されることで周方向におけるカートリッジ40と載置台12との位置決めが行われる(図3参照)。
First, as shown in FIG. 6A, the
次に、キャップ41の開口部42に閉塞治具30を装着する。これにより、閉塞部33によって筒状部材43の第1開口45が閉塞されるとともに、位置決め突起47が係止凹部34aに係止されることで周方向におけるカートリッジ40と閉塞治具30との位置決めが行われる。なお、このとき、閉塞治具30の環状リブ35の外周面にガスケット(図示略)が装着されることで、キャップ41の開口部42との間が密封される。
Next, the closing
続いて、図6(b)に示すように、可動プレート14を降下させて、筒状部16の下部を閉塞治具30の段差部32に当接させる。
続いて、筒状部材43の第1開口45を閉塞治具30によって閉塞した状態で、案内部材17の上方からカートリッジ40の収容空間S内に向けてイオン交換樹脂Rを投入する。このとき、イオン交換樹脂Rは、連結部34同士の間を通り開口部42を通じて収容空間S内へ投入されるとともに、閉塞治具30の傾斜面33b,34bを伝って収容空間S内に向けて案内される(以上、投入工程)。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
Subsequently, in a state where the
ところで、イオン交換樹脂Rは流動性が低いことから、投入工程直後の収容空間S内においては、同図に示すように、投入されたイオン交換樹脂Rが収容空間S内の全体に行き渡らないことが多い。 By the way, since the ion exchange resin R has low fluidity, the charged ion exchange resin R does not spread throughout the accommodation space S in the accommodation space S immediately after the charging process, as shown in the figure. There are many.
そこで、図5及び図6(c)に示すように、閉塞治具30の連結部34同士の各隙間Vを通じて押圧治具20の各押圧部24を降下させる。投入されたイオン交換樹脂Rが各押圧部24によって収容空間Sの奥に向けて押圧され、イオン交換樹脂Rが収容空間S内全体に行き渡り充填される(以上、押圧工程)。
Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6 (c), each
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
(1)イオン交換樹脂Rの充填装置10は、イオン交換器60用のカートリッジ40に適用され、第1メッシュ48が装着されていない状態のカートリッジ40の収容空間S内に開口部42を通じてイオン交換樹脂Rを充填する。充填装置10は、第1メッシュ48が装着されていない状態のカートリッジ40を、開口部42を上向きにして載置する載置台12と、筒状部材43に装着され、筒状部材43の開口部42側の第1開口45を閉塞する閉塞治具30と、収容空間S内に向けて投入されたイオン交換樹脂Rを、収容空間Sの奥に向けて押圧する押圧治具20とを備えている。
Next, the action and effect of this embodiment will be described.
(1) The ion exchange resin
こうした構成によれば、筒状部材43の開口部42側の第1開口45が閉塞治具30によって閉塞された状態で、開口部42を通じて収容空間Sに向けてイオン交換樹脂Rを投入することが可能となる。このため、イオン交換樹脂Rが筒状部材43内に入り込むことを抑制できる。
According to such a configuration, the ion exchange resin R is charged into the accommodation space S through the
また、上記構成によれば、収容空間S内に向けて投入されたイオン交換樹脂Rを、押圧治具20によって収容空間Sの奥に向けて押圧することが可能となる。このため、収容空間S全体にイオン交換樹脂Rを充填することができる。したがって、充填作業を容易に行うことができる。
Further, according to the above configuration, the ion exchange resin R thrown into the accommodation space S can be pressed toward the back of the accommodation space S by the pressing
(2)閉塞治具30の上部には、投入されたイオン交換樹脂Rを収容空間S内に向けて案内する傾斜面33b,34bが設けられている。
こうした構成によれば、投入されたイオン交換樹脂Rが自重により閉塞治具30の上部に設けられた傾斜面33b,34bを伝って収容空間S内に向けて案内される。このため、閉塞治具30にイオン交換樹脂Rが付着することを抑制できる。このため、閉塞治具30に付着したイオン交換樹脂Rを取り除く作業を軽減することができる。
(2) In the upper part of the closing
According to such a configuration, the charged ion exchange resin R is guided into the accommodation space S by its own weight along the
(3)キャップ41は、円筒状をなしている。キャップ41の周方向における閉塞治具30との位置決めを行う位置決め突起47と、周方向における載置台との位置決めを行う位置決め突部41dとを備えている。
(3) The
同構成によれば、キャップ41は、位置決め突起47によって閉塞治具30と位置決めされるとともに、位置決め突部41dによって載置台12と位置決めされる。このため、載置台12、キャップ41、及び閉塞治具30の位置合わせが容易となる。また、投入されたイオン交換樹脂Rによって押されることによって、キャップ41に対して閉塞治具30が回転することを抑制できる。
According to the same configuration, the
(4)閉塞治具30の表面には、撥水処理が施されている。
こうした構成によれば、イオン交換樹脂Rを投入する際に、イオン交換樹脂Rに含まれる水分によってイオン交換樹脂Rが閉塞治具30の表面に付着することを抑制できる。このため、閉塞治具30に付着したイオン交換樹脂Rを取り除く作業を軽減することができる。
(4) The surface of the closing
According to such a configuration, when the ion exchange resin R is charged, it is possible to prevent the ion exchange resin R from adhering to the surface of the closing
(5)イオン交換樹脂Rの充填方法は、投入工程と、押圧工程とを備えている。投入工程は、第1メッシュ48が装着されていない状態のカートリッジ40を、開口部42を上向きにして載置台12上に載置するとともに、筒状部材43の開口部42側の第1開口45を閉塞治具30によって閉塞した状態で、開口部42を通じて収容空間S内に向けてイオン交換樹脂Rを投入する。押圧工程は、投入工程において投入されたイオン交換樹脂Rを、押圧治具20によって収容空間Sの奥に向けて押圧する。
(5) The filling method of the ion exchange resin R includes a charging step and a pressing step. In the loading step, the
こうした方法によれば、筒状部材43の開口部42側の第1開口45が閉塞治具30によって閉塞された状態で、開口部42を通じて収容空間S内に向けてイオン交換樹脂Rが投入されるため、イオン交換樹脂Rが筒状部材43内に入り込むことを抑制できる。
According to such a method, the ion exchange resin R is charged into the accommodation space S through the
また、上記方法によれば、収容空間S内に向けて投入されたイオン交換樹脂Rが、押圧治具20によって収容空間Sの奥に向けて押圧されるため、収容空間S全体にわたってイオン交換樹脂Rを充填することができる。したがって、充填作業を容易に行うことができる。
Further, according to the above method, the ion exchange resin R thrown into the accommodation space S is pressed toward the back of the accommodation space S by the pressing
<変更例>
上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Change example>
The above embodiment can be changed as follows, for example. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・載置台12上にカートリッジ40を載置すること、カートリッジ40に対して閉塞治具30を装着すること、可動プレート14を降下させること、収容空間S内にイオン交換樹脂Rを投入すること、及び押圧治具20を降下させることの全部または一部を自動化することもできる。
-The
・閉塞治具30表面の撥水処理を省略することもできる。
・閉塞治具の上部の形状は、適宜変更することができる。例えば、図7(a)及び図7(b)に示すように、閉塞部133の上面133bを半球面状にすることもできる。また、連結部134の上面134bにおける連結部134の中心線に直交する断面形状を半円形状にすることもできる。なお、同図に示す変更例において、上記実施形態と同一の構成については同一符号を付すとともに、上記実施形態と対応する構成については、上記実施形態の符号「**」に「100」を加算した「1**」を付すことにより、重複する説明を省略する。
-It is also possible to omit the water repellent treatment on the surface of the closing
-The shape of the upper part of the blocking jig can be changed as appropriate. For example, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the
・閉塞治具30の閉塞部33を筒状部材43の第1開口45に内嵌される栓として構成してもよい。
・閉塞治具30は、少なくとも閉塞部33を備えるものであればよく、外環部31及び連結部34を省略することもできる。
The closing
The closing
・可動プレート14と閉塞治具30とが連結されている構成であってもよい。
・位置決め突部41dや位置決め突起47を省略することもできる。この場合、載置台12に対するカートリッジ40の位置決めや、カートリッジ40に対する閉塞治具30の位置決めを目視等により行えばよい。特に、閉塞治具30が閉塞部33のみによって構成されている場合には、カートリッジ40に対する閉塞治具30の位置決め自体が不要となる。
The
-The
・イオン交換器60は、燃料電池の冷却回路に設けられるものに限定されず、浄水器などの他の用途に適用されるものであってもよい。
The
10…充填装置、11…ベースプレート、12…載置台、12a…第1載置面、12b…第2載置面、12c…第3載置面、12d…係止凹部、13…支柱、14…可動プレート、15…プレート部、16…筒状部、17…案内部材、18…嵌装部、19…案内部、20…押圧治具、21…上側連結軸部、22…連結板、23…下側連結軸部、24…押圧部、30,130…閉塞治具、31…外環部、32…段差部、33,133…閉塞部、33a,133a…収容凹部、33b…傾斜面、34,134…連結部、34a,134a…係止凹部、34b…傾斜面、35…環状リブ、40…カートリッジ、41…キャップ、41a…胴部、41b…第1縮径部、41c…第2縮径部、41d…位置決め突部(第2位置決め部)、42…開口部、43…筒状部材、44…支持部、44a…突出部、44b…環状部、45…第1開口、46…第2開口、47…位置決め突起(第1位置決め部)、48…第1メッシュ(多孔体部材)、49…第2メッシュ、50…支持部材、50b…突出部、51…ケース、51a…開口、52…流入管、53…流出管、60…イオン交換器、133b,134b…上面。 10 ... Filling device, 11 ... Base plate, 12 ... Mounting table, 12a ... First mounting surface, 12b ... Second mounting surface, 12c ... Third mounting surface, 12d ... Locking recess, 13 ... Support, 14 ... Movable plate, 15 ... Plate part, 16 ... Cylindrical part, 17 ... Guide member, 18 ... Fitting part, 19 ... Guide part, 20 ... Pressing jig, 21 ... Upper connecting shaft part, 22 ... Connecting plate, 23 ... Lower connecting shaft portion, 24 ... pressing portion, 30, 130 ... closing jig, 31 ... outer ring portion, 32 ... stepped portion, 33, 133 ... closed portion, 33a, 133a ... accommodating recess, 33b ... inclined surface, 34 , 134 ... connecting portion, 34a, 134a ... locking recess, 34b ... inclined surface, 35 ... annular rib, 40 ... cartridge, 41 ... cap, 41a ... body portion, 41b ... first diameter reduction portion, 41c ... second contraction Diameter part, 41d ... Positioning protrusion (second positioning part), 42 ... Opening part, 43 ... Cylindrical member, 44 ... Support part, 44a ... Protruding part, 44b ... Circular part, 45 ... First opening, 46 ... 2 openings, 47 ... positioning protrusions (first positioning portion), 48 ... first mesh (porous member), 49 ... second mesh, 50 ... support members, 50b ... protrusions, 51 ... case, 51a ... openings, 52 ... Inflow pipe, 53 ... Outflow pipe, 60 ... Ion exchanger, 133b, 134b ... Top surface.
Claims (5)
前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジを、前記開口部を上向きにして載置する載置台と、
前記筒状部材に装着され、前記筒状部材の前記開口部側の開口を閉塞する閉塞治具と、
前記収容空間内に向けて投入されたイオン交換樹脂を、前記収容空間の奥に向けて押圧する押圧治具と、を備える、
イオン交換樹脂の充填装置。 A cap having an opening, a tubular member provided inside the cap and opening toward the opening side and the side opposite to the opening, respectively, and formed between the cap and the tubular member. The ion exchange resin filled in the confined space and the porous member that closes the portion of the opening that communicates with the accommodating space are provided, and the fluid to be ion-exchanged flows from the porous member to the accommodating space. The storage space of the cartridge in a state where the porous body member is not attached, which is applied to a cartridge for an ion exchanger configured to be discharged to the outside of the cap through the tubular member after passing through the inside. A device that fills the inside with an ion exchange resin through the opening.
A mounting table on which the cartridge in a state where the porous member is not mounted is placed with the opening facing upward.
A closing jig that is attached to the tubular member and closes the opening on the opening side of the tubular member.
A pressing jig for pressing the ion exchange resin charged into the accommodation space toward the back of the accommodation space is provided.
Ion exchange resin filling device.
請求項1に記載のイオン交換樹脂の充填装置。 An inclined surface is provided on the upper part of the closing jig to guide the charged ion exchange resin toward the accommodation space.
The ion exchange resin filling device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載のイオン交換樹脂の充填装置。 The cap has a cylindrical shape, and has a first positioning portion for positioning with the closing jig in the circumferential direction of the cap and a second positioning portion for positioning with the above-mentioned pedestal in the circumferential direction. I have
The ion exchange resin filling device according to claim 1 or 2.
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のイオン交換樹脂の充填装置。 The surface of the blocking jig is water-repellent.
The ion exchange resin filling device according to any one of claims 1 to 3.
前記多孔体部材が装着されていない状態の前記カートリッジを、前記開口部を上向きにして載置台上に載置するとともに、前記筒状部材の前記開口部側の開口を閉塞治具によって閉塞した状態で、前記開口部を通じて前記収容空間内に向けてイオン交換樹脂を投入する投入工程と、
前記投入工程において投入されたイオン交換樹脂を、押圧治具によって前記収容空間の奥に向けて押圧する押圧工程と、を備える、
イオン交換樹脂の充填方法。 A cap having an opening, a tubular member provided inside the cap and opening toward the opening side and the side opposite to the opening, respectively, and formed between the cap and the tubular member. The ion exchange resin filled in the confined space and the porous member that closes the portion of the opening that communicates with the accommodating space are provided, and the fluid to be ion-exchanged flows from the porous member to the accommodating space. The storage space of the cartridge in a state where the porous body member is not attached, which is applied to a cartridge for an ion exchanger configured to be discharged to the outside of the cap through the tubular member after passing through the inside. It is a method of filling the inside with an ion exchange resin through the opening.
The cartridge in a state where the porous body member is not mounted is placed on a mounting table with the opening facing upward, and the opening on the opening side of the tubular member is closed by a closing jig. Then, in the charging process of charging the ion exchange resin into the accommodation space through the opening,
It comprises a pressing step of pressing the ion exchange resin charged in the charging step toward the back of the accommodation space by a pressing jig.
Ion exchange resin filling method.
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