(57)【要約】【課題】イオン交換樹脂の充填作業を容易に行うこと。【解決手段】イオン交換樹脂の充填装置１０は、イオン交換器用のカートリッジ４０に適用され、メッシュが装着されていない状態のカートリッジ４０の収容空間内に開口部４２を通じてイオン交換樹脂を充填する。充填装置１０は、メッシュ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、収容空間内に向けて投入されたイオン交換樹脂を、収容空間の奥に向けて押圧する押圧治具２０とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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装置であって、
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、
イオン交換樹脂の充填装置。
【請求項２】
前記閉塞治具の上部には、投入されたイオン交換樹脂を前記収容空間内に向けて案内する傾斜面が設けられている、
請求項１に記載のイオン交換樹脂の充填装置。
【請求項３】
前記キャップは、円筒状をなしており、前記キャップの周方向における前記閉塞治具との位置決めを行う第１位置決め部と、前記周方向における前記載置台との位置決めを行う第２位置決め部とを備えている、
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。
【請求項４】
前記閉塞治具の表面には、撥水処理が施されている、
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。
【請求項５】
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、
イオン交換樹脂の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５９２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のイオン交換器用のカートリッジを示す模式図。
【図２】同実施形態のイオン交換樹脂の充填装置を示す斜視図。
【図３】同実施形態の載置台、カートリッジ、閉塞治具、及び可動プレートを互いに離間して示す分解斜視図。
【図４】（ａ）は、同実施形態の閉塞治具を示す斜視図、（ｂ）は、同実施形態の閉塞治具を示す背面図。
【図５】同実施形態のイオン交換樹脂の充填装置において、押圧治具によって、カートリッジの収容空間の奥に向けてイオン交換樹脂が押圧されている様子を示す斜視図。
【図６】カートリッジを中心とした断面図であって、（ａ）は、閉塞治具が装着された状態を示す図、（ｂ）は、イオン交換樹脂が投入された直後の状態を示す図、（ｃ）は、図５の６−６線に沿った断面図であり、押圧治具によってイオン交換樹脂が押圧されている状態を示す図。
【図７】（ａ）は、閉塞治具の変更例を示す斜視図、（ｂ）は、７−７線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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。
【００４６】
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）。
【００４７】
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。
【００４８】
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）。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
・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。
【００６１】
・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。
【００６２】
・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。
【００６３】
・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。
【００６４】
・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。
【符号の説明】
【００６５】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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