(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスが供給されることで発電する燃料電池スタックと、冷媒を冷却する冷却器として機能するラジエータと、前記燃料電池スタックと前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる循環通路と、前記循環通路中に設けられ冷媒を所定流量で循環させるポンプと、を含んで構成される冷媒回路と、
前記冷媒回路に設けられ、冷媒が導入される部位及び導出される部位には、相手側との連結が解除された状態において弁閉状態となり、一方、相手方と連結されることにより弁開状態となるノーマルクローズタイプのバルブが設けられた燃料電池用イオン交換器と、
を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池用イオン交換器は、前記冷媒回路の最下部に配置されるとともに、前記燃料電池用イオン交換器のハウジングの軸方向に沿った両端部から所定長だけ突出する一対の支持部を介して、前記燃料電池スタックが固定されるフレームと同一のフレームに固定され、
前記燃料電池用イオン交換器は、充填された冷媒の外部への漏出を阻止するため前記バルブを有する位置に冷媒漏出防止機構が設けられるとともに、前記冷媒回路に設置された状態において、出口の軸心が、入口の軸心と比較して、高さ方向で高い位置となるように設けられ、
前記燃料電池用イオン交換器の真下にはアンダーカバーが位置しており、前記アンダーカバーを外すことで前記イオン交換器が外部に露呈するとともに、
使用済みのイオン交換器と交換される新たなイオン交換器内には、冷媒が既に充填されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池用イオン交換器に対して配管を着脱自在に接続する継手機構が設けられ、前記継手機構は、前記イオン交換器側に配設されるノーマルクローズタイプの第１弁体と、前記配管側に配設されるノーマルクローズタイプの第２弁体とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料電池システムは、燃料電池自動車に搭載されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池用イオン交換器は、前記循環通路から前記燃料電池スタックを迂回するように分岐する分岐通路に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の冷媒回路と燃料電池用イオン交換器とを備える燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池を冷媒によって直接冷却する冷却システムでは、冷媒を介した液絡現象を防止するために、冷媒に高度の電気的絶縁性が要求される。そのため、イオン交換樹脂が収納されたイオン交換器を冷却通路内に設け、前記冷却通路を循環する冷媒中の一定量をイオン交換器に循環させ、冷媒中のイオンをイオン交換樹脂に吸着させることによって、冷媒の電気的絶縁性を確保している。
【０００３】
前記イオン交換樹脂は、冷媒中のイオンを吸着することにより、徐々にイオン吸着能力が低下する特性を有する。イオン交換樹脂のイオン吸着能力が極度に低下した場合、冷媒中のイオンを充分に吸着することができなくなり、冷媒の電気的絶縁性を確保することが困難となって、液絡現象を発生する可能性が高くなる。このため、劣化したイオン交換樹脂（イオン交換器）を新たなイオン交換樹脂（イオン交換器）と定期的に交換するメンテナンスが必要となる。
【０００４】
イオン交換器と冷媒の交換タイミングは異なり、前記冷媒の寿命以前に前記イオン交換器を交換する場合などは、冷媒を交換することがなくイオン交換樹脂（イオン交換器）のみを交換することが好ましい。
【０００５】
ところで、この種のイオン交換器に関し、例えば、特許文献１には、ケーシングの開口を蓋で閉塞することによって前記ケーシングの内部に密封された収納部を形成し、イオン交換樹脂（樹脂体）が封入されたパックを前記収納部内に収納するイオン交換器の構造が開示されている。
【０００６】
また、本出願人の提案に係る特許文献２には、重量補機及び軽量補機を左右方向に振り分けて配置し、重量補機側にエア通路を、軽量補機側に水通路を配置することにより、重量補機と軽量補機とのアンバランスを解消して、回頭性や操縦安定性の最適化を図ることが可能な燃料電池自動車が開示されている。
【０００７】
この特許文献２の図１には、前記水通路を構成する水配管の供給側配管中であって、燃料電池スタックの横にイオン交換器を配置する点が開示されている。なお、本願発明と前記特許文献２の配置構造の差異についは、後記で詳細に説明する。
【特許文献１】特開２００７−１２２９０６号公報
【特許文献２】特開２００１−７１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたイオン交換器の構造では、使用済みのパック（イオン吸着能力が劣化したイオン交換樹脂が封入）を新たなパックと交換する作業の準備段階として、イオン交換器が設けられた冷却液循環回路中に残存する冷却液を、前記冷却液循環回路から排出させる冷却液排出作業が必要となり、前記冷却液循環回路中からすべての冷却液を外部に流出させた後、ボルト締めされた蓋をケースから外して、収納部内のパックを新たなパックと交換しなければならない。
【０００９】
前記冷却液排出作業を行った際、仮に、少量の冷却液が外部に漏出した場合には、前記漏出量に対応して新たに冷媒液を追加する冷却液追加作業が必要となる。
【００１０】
さらに、前記特許文献１では、ケーシング内の使用済みパックが新たなパックと交換された後、冷却液循環回路中にエアが流入（混入）しないようにエア抜き作業を行う必要がある。
【００１１】
このように特許文献１に開示されたイオン交換器の構造では、イオン交換樹脂が封入された使用済みのパックを新たなパックと交換する交換作業に付随して、冷却液循環回路から冷媒を排出する冷却液排出作業、漏出した冷却液に対応して新たに冷却液を追加する冷却液追加作業、冷却液循環回路中へのエアの流入を防止するエア抜き作業等の種々の作業を遂行する必要があって非常に煩雑となると共に、パックの交換作業に多大な時間を要するという問題がある。
【００１２】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、イオン交換器の交換作業に付随する種々の作業を不要とすることにより、従来と比較してイオン交換器の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明は、反応ガスが供給されることで発電する燃料電池スタックと、冷媒を冷却する冷却器として機能するラジエータと、前記燃料電池スタックと前記ラジエータとの間で冷媒を循環させる循環通路と、前記循環通路中に設けられ冷媒を所定流量で循環させるポンプと、を含んで構成される冷媒回路と、前記冷媒回路に設けられ、冷媒が導入される部位及び導出される部位には、相手側との連結が解除された状態において弁閉状態となり、一方、相手方と連結されることにより弁開状態となるノーマルクローズタイプのバルブが設けられた燃料電池用イオン交換器と、を備える燃料電池システムであって、前記燃料電池用イオン交換器は、前記冷媒回路の最下部に配置されるとともに、前記燃料電池用イオン交換器のハウジングの軸方向に沿った両端部から所定長だけ突出する一対の支持部を介して、前記燃料電池スタックが固定されるフレームと同一のフレームに固定され、前記燃料電池用イオン交換器は、充填された冷媒の外部への漏出を阻止するため前記バルブを有する位置に冷媒漏出防止機構が設けられるとともに、設置状態において、出口の軸心が、入口の軸心と比較して、高さ方向で高い位置となるように設けられ、前記燃料電池用イオン交換器の真下にはアンダーカバーが位置しており、前記アンダーカバーを外すことで前記イオン交換器が外部に露呈するとともに、使用済みのイオン交換器と交換される新たなイオン交換器内には、冷媒が既に充填されていることを特徴とする。
【００１４】
従来技術では、イオン吸着能力が劣化したイオン交換器（イオン交換樹脂）を新たなイオン交換器（イオン交換樹脂）と交換する交換作業の準備段階として、冷媒排出作業、冷媒追加作業、及びエア抜き作業等を行う必要があるが、本発明では、イオン交換器に対して冷媒が導入される部位及び導出される部位に、ノーマルクローズタイプのバルブ（相手方との連結が解除された状態において弁閉状態となり、一方、相手方と連結されることにより弁開状態となるバルブ）を設けることにより、冷媒の外部への漏出が阻止された状態でイオン交換器の交換作業を遂行することができる。
【００１５】
この結果、本発明では、従来技術のような交換作業に付随する種々の作業が不要となり、イオン交換器の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができると共に、冷媒回路中の冷媒をそのまま保持した状態でイオン交換器の交換作業を遂行することができ、冷媒の有効利用を図ることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、使用済みのイオン交換器と交換される新たなイオン交換器内に、冷媒が既に充填されていることにより、冷媒が充填済みの新たなイオン交換器と交換した後にエア抜き作業が不要となり、より一層イオン交換器の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができる。
【００１７】
換言すると、本発明では、新たなイオン交換器内に冷媒のみが既に充填されていることにより、新たなイオン交換器内へエアが混入することが好適に回避され、イオン交換器の交換後に冷媒回路中へエアが流入することを阻止することができる。
【００１８】
さらに、本発明によれば、冷媒が充填された新たなイオン交換器には、前記イオン交換器内に充填された冷媒の外部への漏出を阻止するため、バルブを有する部位に冷媒漏出防止機構が設けられるとよく、例えば、冷媒が充填済みの新たなイオン交換器の搬送中や、使用済みのイオン交換器を新たなイオン交換器と交換する際、誤って他の部材に接触した場合であっても、冷媒の外部への漏出を確実に阻止することができる。
【００１９】
さらにまた、本発明によれば、新たなイオン交換器に対して冷媒を充填する際、前記新たなイオン交換器を鉛直上下方向に沿った縦置き状態に保持し、前記新たなイオン交換器の下部側のポートから冷媒を供給するように構成されることにより、例えば、横置き状態にして冷媒を供給した場合と比較して効率的に冷媒を供給することができる。なお、新たなイオン交換器の下部側のポートから冷媒を供給した後、新たなイオン交換器の上部側のポートから冷媒が溢れ出ることにより、冷媒の供給が完了すると共に、新たなイオン交換器内へのエアの混入を未然に防止することができる。
【００２０】
またさらに、本発明では、イオン交換器に対して配管を着脱自在に接続する継手機構を設け、前記継手機構を、前記イオン交換器側に配設されるノーマルクローズタイプの第１弁体と、前記配管側に配設されるノーマルクローズタイプの第２弁体とを有するように構成するとよい。
【００２１】
本発明によれば、イオン交換器と接続される配管によって冷媒回路が構成され、前記イオン交換器と前記配管との間には、前記イオン交換器と前記配管とを着脱自在に接続する継手機構が設けられるとよい。前記イオン交換器から配管を取り外した際、イオン交換器側のノーマルクローズタイプの第１弁体及び配管側のノーマルクローズタイプの第２弁体によってイオン交換器側及び配管側がそれぞれ弁閉状態となるため、冷媒回路内の冷媒が外部に導出することが阻止される。従って、予め、冷媒回路中の冷媒を抜く作業が不要となると共に、作業者が冷媒によって被水することが防止される。従って、本発明では、従来と比較してより一層イオン交換器の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができる。
【００２２】
またさらに、本発明によれば、イオン交換器から配管を取り外した後、前記配管中に残存する冷媒を排出するため、前記配管側に設けられた第２弁体を強制的に弁開状態とすることにより、例えば、定期的に冷媒を交換する際、その冷媒交換作業を容易に遂行することができる。
【００２３】
またさらに、本発明によれば、イオン交換器の出口の軸心が、入口の軸心と比較して、高さ方向で高い位置に設けられることにより、例えば、冷媒回路中にエアが混入した場合であっても前記イオン交換器内に前記エアが溜まることがなく、入口よりも高い位置に設けられた出口から前記エアを好適に排出することができる。
【００２４】
またさらに、本発明によれば、定置用のイオン交換器に適用することができることは勿論のこと、燃料電池自動車に搭載された車載用のイオン交換器に適用することができ、汎用性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、従来と比較してより一層、イオン交換器の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することが可能な燃料電池システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池用イオン交換器が組み込まれた冷媒回路の回路構成図、図２は、前記冷媒回路の概略構成平面図、図３は、前記冷媒回路の概略構成側面図、図４は、前記冷媒回路を構成する燃料電池スタック及びイオン交換器がフレーム上に固定された状態を示す斜視図である。
【００２７】
＜冷媒回路の構成＞
図１に示されるように、冷媒回路１０は、アノードに供給される燃料ガス（例えば、水素ガス）とカソードに供給される酸化剤ガス（例えば、空気）との電気化学反応により発電する燃料電池スタック１２と、冷媒を冷却する冷却器として機能するラジエータ１４と、前記燃料電池スタック１２と前記ラジエータ１４との間で冷媒を循環させる循環通路１６と、前記循環通路１６中に設けられ冷媒を所定流量で循環させるポンプ１８と、前記ラジエータ１４をバイパスさせるパイパス通路２０中に設けられ冷媒が流通する流路を前記循環通路１６又は前記バイパス通路２０のいずれか一方に切り換える流路切換弁２２とを含む。前記流路切換弁２２に代替して冷媒の流通量を制御する流量制御弁を用いてもよい。
【００２８】
なお、燃料電池スタック１２は、図６に示されるように、燃料電池自動車のフロアパネル２４下のセンタトンネル２６内に配置されると共に、後記するフレーム４４上に固定される。また、流路切換弁２２は、ラジエータ１４への冷媒の流通量を調整して燃料電池スタック１２へ供給される冷媒の温度を調整する温度制御機構であるサーモスタットバルブとして機能するものである。さらに、前記冷媒回路１０中を流通する冷媒としては、例えば、エチレングリコール、不凍液等の液体冷媒や、フロンガス等のガス冷媒が含まれる。
【００２９】
燃料電池スタック１２は、略直方体状からなるスタック本体を有し、前記スタック本体の前面（フロント側）には、前記スタック本体内へ冷媒を流通させて燃料電池スタック１２を冷却するための冷媒導入ポート３０ａ及び冷媒導出ポート３０ｂが設けられる。前記冷媒導入ポート３０ａと前記冷媒導出ポート３０ｂとの間には、循環通路１６の上流側から分岐して下流側に合流する分岐通路３２が設けられ、前記分岐通路３２には、例えば、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂を充填したイオン交換器（燃料電池車用イオン交換器）３４が設けられる。
【００３０】
なお、具体的には、図４に示されるように、燃料電池スタック１２の前面１２ａに設けられた複数の冷媒導入ポート３０ａに連通する一方の冷媒マニホールド３６ａと、複数の冷媒導出ポート３０ｂに連通する他方の冷媒マニホールド３６ｂがそれぞれ設けられ、前記一対の冷媒マニホールド３６ａ、３６ｂに対して前記循環通路１６がそれぞれ接続される。
【００３１】
この場合、前記循環通路１６を構成する管路の内径（Ｄ１）は、分岐通路３２を構成する管路の内径（Ｄ２）よりも大きく設定され（Ｄ１＞Ｄ２）、予め設定された最低流量の冷媒が、前記分岐通路３２を介して、常時、イオン交換器３４を流通するように設けられている。
【００３２】
また、図１に示されるように、前記冷媒回路１０には、ポンプ１８を駆動させる駆動信号を導出すると共に、流路切換弁２２に対して弁切換信号（弁動作制御信号）を導出する制御手段として機能するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３８が設けられる。前記ＥＣＵ３８は、図示しないＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏポート等を含むマイクロコンピュータからなる電子制御装置によって構成される。
【００３３】
＜イオン交換器の構成＞
イオン交換器３４は、図１１に示されるように、ハウジング３４ａを有し、閉塞されたハウジング３４ａ内の空間部には、図示しないイオン交換樹脂が収納される。
【００３４】
イオン交換器３４の一端部側には、冷媒が導入されるインレットポート６４ａが設けられ、他端部側には、冷媒が導出されるアウトレットポート６４ｂが設けられる。
【００３５】
この場合、冷媒が前記イオン交換樹脂と接触することにより、前記冷媒中に含有されていたイオン（イオン溶解成分）が取り除かれた上でイオン交換器３４から導出される。前記イオン交換器３４から導出された冷媒は、分岐通路３２を介して循環通路１６と合流した後、再びポンプ１８によって循環駆動されて循環通路１６中を循環するように設けられる。
【００３６】
また、図１及び図１１に示されるように、冷媒が導入されるイオン交換器３４のインレットポート６４ａと分岐通路３２を構成する配管（配管チューブ）６６との間には、前記インレットポート６４ａと配管６６とを着脱自在に接続する第１継手機構４０ａが設けられ、一方、冷媒が導出されるイオン交換器３４のアウトレットポート６４ｂと分岐通路３２を構成する配管（配管チューブ）６６との間には、前記アウトレットポート６４ｂと配管６６とを着脱自在に接続する第２継手機構４０ｂが設けられる。前記第１継手機構４０ａ及び前記第２継手機構４０ｂは、それぞれ同一構成からなり、後記するイオン交換器３４の配管接続構造において詳細に説明する。
【００３７】
さらに、図１１に示されるように、設置状態において、インレットポート６４ａの軸心（軸心を通る仮想水平線Ｅ１参照）と、アウトレットポート６４ｂの軸心（軸心を通る仮想水平線Ｅ２参照）とは、上下方向（高さ方向）に沿って寸法Ｈだけ偏位するように設けられる。仮に、冷媒回路１０中にエアが混入した場合であっても、イオン交換器３４内から前記エアが排出しやすくなるように、インレットポート６４ａよりもアウトレットポート６４ｂが高い位置に設定されている。前記とは逆に、インレットポート６４ａとアウトレットポート６４ｂとがそれぞれ略同一の高さ位置に設定されている場合、イオン交換器３４内に前記エアが溜まるおそれがあるからである。なお、イオン交換器３４から好適に排出されたエアは、冷媒回路１０中に配設されたラジエータ１４で気液分離され、外部に排出される。
【００３８】
＜冷媒回路中におけるイオン交換器の設置位置及び設置構造＞
次に、燃料電池スタック１２とイオン交換器３４との設置関係（配置関係）について、以下説明する。イオン交換器３４は、図２に示されるように、平面視して矩形状に形成された燃料電池スタック１２の軸線Ｃと並列に配置される。また、前記イオン交換器３４は、燃料電池自動車の進行方向と平行に横置きに配置されると共に、平面視して燃料電池スタック１２から右側の横方向に所定間隔離間し、燃料電池自動車の中心から外側に配置される。
【００３９】
さらに、イオン交換器３４は、図３に示されるように、燃料電池自動車の下方向（床下方向）で側面視して矩形状に形成された燃料電池スタック１２の底面と略面一となるように配置され、冷媒回路１０中において最下部に配置される。なお、イオン交換器３４は、燃料電池スタック１２の底面と略面一に限定されるものではなく、後記するように、イオン交換器３４の交換作業を容易に遂行するため、略面一の位置よりも下側に配置されることが好ましい（図３中の破線参照）。勿論、図３の位置であっても、イオン交換器３４の交換は十分に容易である。
【００４０】
図４に示されるように、イオン交換器３４は、ハウジング３４ａの軸方向に沿った両端部から所定長だけ突出する一対の支持部４２ａ、４２ｂを介して、燃料電池スタック１２が固定されるフレーム４４と同一のフレーム４４上に固定される。このフレーム４４は、燃料電池自動車の略中心に位置しフロントからリアに向かって直線状に延在するように設けられた直線部４６と、前記直線部４６と略直交する方向に向かって突出する突出部４８とを有する。前記フレーム４４の直線部４６には、その延在方向に沿って燃料電池スタック１２が固定され、また、前記フレーム４４の一対の突出部４８、４８には、前記燃料電池スタック１２と平行にイオン交換器３４の支持部４２ａ、４２ｂが複数のボルト５０を介してねじ締結される。
【００４１】
この場合、図５に示されるように、略円筒状に形成されたイオン交換器３４のハウジング３４ａの軸方向に沿った両端部には、軸方向に沿って所定長だけ突出する一対の支持部４２ａ、４２ｂが設けられ、下側から螺入されるボルト５０を介して前記支持部４２ａ、４２ｂとフレーム４４の側部とが固定される。なお、イオン交換器３４の下方側には、前記イオン交換器３４の交換作業のところで後記する単一のアンダカバー５２が設けられる。このアンダカバー５２は、フレーム４４に対して下部側から螺入されるボルト５４を介して、燃料電池自動車のボデイの床下部に対して着脱自在に設けられる。
【００４２】
＜燃料電池自動車におけるイオン交換器の設置位置及び設置構造＞
図６は、フロアパネルとフレームとの間に配置された燃料電池スタック及びイオン交換器をフロント側からリア側に向かって見た正面図、図７は、図６の矢印Ｙ２方向から見た側面図である。
【００４３】
図６に示されるように、燃料電池スタック１２は、燃料電池自動車の車体フロアを構成するフロアパネル２４下のセンタトンネル２６内で、フロント側からリア側に沿って延在するフレーム４４上に固定される。前記フロアパネル２４の中央部には、運転席及び助手席との間で略台形状に上方に向かって突出することによってセンタコンソール５６が形成され、前記センタコンソール５６内に燃料電池スタック１２がフロント側からリア側に延在するように配設される。
【００４４】
前記フロアパネル２４には、中央部のセンタコンソール５６の両側に隣接し、一旦、下方側（フレーム４４側）に向かって傾斜した後、フレーム４４の上面に当接する手前で略コ字状に屈曲し、さらに上方に向かって僅かに突出する窪み部５８が形成される。前記窪み部５８に連続する車幅方向には、シート真下に位置する凸部６０が形成され、図７に示されるように、助手席のシート真下の凸部６０内には、上方に向かって膨出形成されることにより、フレーム４４との間で所定間隔離間したスペース６２が設けられる。イオン交換器３４は、助手席シートの真下の位置にフロアパネル２４の凸部６０とフレーム４４とによって形成される前記スペース６２内に配置される。
【００４５】
なお、本実施形態では、平面視して燃料電池スタック１２の右横であって、助手席シートの下方にイオン交換器３４を配置しているが（図２及び図７参照）、これに限定されるものではなく、例えば、平面視して燃料電池スタック１２の左横であって、運転席シートの下方に設けられたスペース６２（図６参照）内にイオン交換器３４を配置するようにしてもよい。また、前記イオン交換器３４が設置されるスペース６２は、フロアパネル２４をフレーム４４に当接するように下方側に向かって膨出形成し、フロアパネル２４とフレーム４４との間で密封された空間部であってもよい。
【００４６】
燃料電池自動車の車室内でイオン交換器３４を設置するための特別のスペース（車室内側に向かって突出するスペース）を設けることがなく、シート下方に設けられ乗員にとって邪魔となることがないデッドスペース内にイオン交換器３４を配置することにより、車室内の有効スペースを広くとることができると共に、車室内のスペースを有効活用してレイアウトの自由度を増大させることができる。
【００４７】
また、燃料電池スタック１２とイオン交換器３４との間には、いわゆる隔壁として機能するフロアパネル２４の窪み部５８を介在させ、前記燃料電池スタック１２と前記イオン交換器３４とがそれぞれ区画された別個の室に配置される構造とすることにより、比較的高温に弱い特性（イオン交換樹脂のイオン吸着能力の低下）を有するイオン交換器３４の耐久性の劣化を抑制することができる。
【００４８】
この場合、イオン交換器３４が窪み部５８を間にして燃料電池スタック１２の近傍に配置されることにより、冷媒回路１０全体の配管長を短縮することができると共に、冷媒回路１０の配管全体の重量を軽減し、冷媒回路１０を流通する全体の冷媒量を減少させることができる。
【００４９】
＜イオン交換器の配管接続構造＞
図８（ａ）、（ｂ）は、継手機構を構成する雄コネクタと雌コネクタとの着脱動作を示す模式図である。
【００５０】
イオン交換器３４の出入口であるインレットポート６４ａ（冷媒が導入される部位）及びアウトレットポート６４ｂ（冷媒が導出される部位）には、それぞれ、同一構成からなる第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂが設けられ、前記第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂは、それぞれ、雄コネクタ６８と雌コネクタ７０から構成される。雄コネクタ６８には、ノーマルクローズタイプのバルブからなる第１弁体７４が配設され、雌コネクタ７０には、ノーマルクローズタイプの他のバルブからなる第２弁体１０２が配設され、外部に向かってそれぞれ突出する前記第１弁体７４の先端部と前記第２弁体１０２の先端部とが当接することにより、冷媒が流通する流体通路（冷媒通路）が開成するように設けられる。
【００５１】
以下、図８（ａ）、（ｂ）に基づいて、詳細に説明する。なお、前記第１継手４０ａ及び第２継手機構４０ｂは、それぞれ同一構成からなり、インレットポート６４ａ側とアウトレットポート６４ｂ側とでそれぞれ対称に配置されるため、アウトレットポート６４ｂ側の第２継手機構４０ｂを詳細に説明してインレットポート６４ａ側の第１継手機構４０ａの説明を省略する。
【００５２】
図８（ａ）に示されるように、第２継手機構４０ｂ（第１継手機構４０ａ）は、イオン交換器３４のアウトレットポート６４ｂ側（インレットポート６４ａ側）に設けられ前記イオン交換器３４の略円筒状のハウジング３４ａの一端部に連結される雄コネクタ６８と、配管６６側に設けられ配管チューブが接続される雌コネクタ７０とから構成される。
【００５３】
雄コネクタ６８は、第１コネクタ本体７２の一端部から一部が突出可能に設けられると共に、前記第１コネクタ本体７２の軸方向に沿って変位自在に配設された第１弁体７４と、前記第１コネクタ本体７２の中間部に固定される第１係止部材８０と、一端部が前記第１係止部材８０に係着され他端部が前記第１弁体７４に係着さればね力によって前記第１弁体７４の先端部を第１コネクタ本体７２の一端部から突出する方向に押圧する第１ばね部材８２とを有する。
【００５４】
前記第１コネクタ本体７２の一端部の内面には第１着座部９０が形成され、前記第１着座部９０に対して第１弁体７４が着座することにより、前記アウトレットポート６４ｂが閉塞された弁閉状態となる。
【００５５】
この場合、前記第１コネクタ本体７２の軸方向に沿った一端部側の外周面には、環状溝を介して第１シールリング９２が装着され、前記第１コネクタ本体７２が後記する第２コネクタ本体９４の開口部９６に装着されたとき、前記第１シールリング９２によって第１コネクタ本体７２と第２コネクタ本体９４との連結部位（着脱部位）が液密乃至気密にシールされる（図８（ｂ）参照）。
【００５６】
前記第１シールリング９２は、イオン交換器３４側の雄コネクタ６８に設けられ、配管６６側である雌コネクタ７９との着脱部位をシールするシール部材として機能するものである。
【００５７】
また、前記第１弁体７４には、環状溝を介して第２シールリング９８が装着され、前記第１弁体７４が第１着座部９０に着座して弁閉状態となったとき、前記第２シールリング９８によって着座部位がシールされることにより、アウトレットポート６４ｂ側からの冷媒の漏出を好適に阻止することができる。
【００５８】
換言すると、イオン交換器３４のアウトレットポート６４ｂから配管６６が取り外されて雄コネクタ６８から雌コネクタ７０が離脱された際、第１弁体７４が第１着座部９０に着座して弁閉状態になると共に、着座部位をシールする前記２シールリング９８によってアウトレットポート６４ｂ側からの冷媒の導出が確実に阻止される。
【００５９】
前記雌コネクタ７０は、第１コネクタ本体７２が挿通可能な開口部９６を有する略円筒状の第２コネクタ本体９４と、前記第２コネクタ本体９４の貫通孔に沿って変位自在に配設され前記第２コネクタ本体９４の中間部の隔壁に形成された第２着座部１００に着座する第２弁体１０２と、前記第２コネクタ本体９４の中間部に固定される第２係止部材１０６とを含む。
【００６０】
なお、雌コネクタ７０の内壁を構成する開口部９６は、従来技術に係る図示しない管継手のようにＯリングを装着するための環状溝等が何ら形成されていない円筒面からなり、後記するように高圧洗浄によって前記開口部９６を好適に洗浄することができる。
【００６１】
さらに、前記雌コネクタ７０は、一端部が前記第２係止部材１０６に係着され他端部が前記第２弁体１０２に係着されて、ばね力によって前記第２弁体１０２を第２コネクタ本体９４の開口部９６側に向かって押圧する第２ばね部材１０８を有する。
【００６２】
さらに、前記第２弁体１０２には、環状溝を介して第３シールリング１１６が装着され、前記第２弁体１０２が第２着座部１００に着座して弁閉状態となったとき、前記第３シールリング１１６によって着座部位がシールされることにより、配管６６側からの冷媒の漏出を好適に阻止することができる。
【００６３】
換言すると、イオン交換器３４のアウトレットポート６４ｂから配管６６が取り外されて雄コネクタ６８から雌コネクタ７０が離脱された際、第２弁体１０２が第２着座部１００に着座して弁閉状態になると共に、着座部位をシールする前記３シールリング１１６によって配管６６側からの冷媒の導出が確実に阻止される。
【００６４】
このように、雄コネクタ６８及び雌コネクタ７０にそれぞれ配設された第１弁体７４及び第２弁体１０２は、雄コネクタ６８と雌コネクタ７０とが相互に取り外された通常の状態（コネクタ間（相手方と）の連結が解除された通常の状態）においてそれぞれ弁閉状態となるノーマルクローズタイプのバルブによって構成される。
【００６５】
なお、第１弁体７４、第２弁体１０２、第１ばね部材８２及び第２ばね部材１０８、ゴム製材料によって形成された第１シールリング９２、第２シールリング９８及び第３シールリング１１６を除いた第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂの全構成要素（配管６６を含む）は、所定の強度を有し、導電率が低くイオンが導出しにくい材料（例えば、樹脂製材料、セラミック材料等）によって形成されるとよい。
【００６６】
図８（ａ）に示す状態から第２コネクタ本体９４の開口部９６に沿って第１コネクタ本体７２を挿通させ前記雄コネクタ６８と雌コネクタ７０とが装着される際、図８（ｂ）に示されるように、同軸上に対向配置された第１弁体７４の先端部と第２弁体１０２の先端部とが相互に当接し、前記第１弁体７４と第２弁体１０２の当接状態が保持されたまま第１コネクタ本体７２は第１ばね部材８２のばね力に抗して第２コネクタ本体側に向かって接近する方向に変位すると共に、第２コネクタ本体９４は第２ばね部材１０８のばね力に抗して第１コネクタ本体７２側に向かって接近する方向に変位する。
【００６７】
第１弁体７４及び第２弁体１０２が先端部での当接状態を保持しながら第１コネクタ本体７２及び第２コネクタ本体９４が相互に接近する方向に向かって変位することにより、前記雄コネクタ６８と雌コネクタ７０とが相互に嵌着される。この雄コネクタ６８及び雌コネクタ７０の嵌着状態では、図８（ｂ）に示されるように、前記第１弁体７４が第１着座部９０から離間して弁開状態となり、一方、第２弁体１０２が第２着座部１００から離間して弁開状態となる。
【００６８】
従って、第１弁体７４と第１着座部９０との間に間隙が形成されると共に、第２弁体１０２と第２着座部１００との間に間隙が形成され、図８（ｂ）の矢印で示されるように、両方の間隙を通じてアウトレットポート６４ｂと配管６６とが連通状態となる。この結果、雌コネクタ７０と雄コネクタ６８とを接続することにより、第１弁体７４及び第２弁体１０２がそれぞれ弁開状態となって冷媒を流体通路に沿って円滑に流通させることができる。
【００６９】
なお、イオン交換器３４側の雄コネクタ６８から配管６６側の雌コネクタ７０を取り外した後、例えば、図示しない棒部材や治具等を第２コネクタ本体９４の開口部９６から挿入して第２弁体１０２の先端部を押圧し、強制的に前記第２弁体１０２を第２着座部１００から離間させた弁開状態とすることにより、配管６６中に残存する冷媒を好適に外部に排出することができる。この場合、イオン交換器３４は、冷媒回路１０中において最下部に配置されているため、冷媒の円滑且つ迅速な排水性が得られ、冷媒の排出作業を効率的に遂行することができる。
【００７０】
＜イオン交換器の取付構造（支持構造）＞
次に、イオン交換器３４の取付構造（支持構造）について、説明する。
図５に示されるように、イオン交換器３４の軸方向に沿った両側の支持部４２ａ、４２ｂは、燃料電池スタック１２と同一フレーム４４からなる一対の突出部４８間に、前記燃料電池スタック１２と平行に複数のボルト５０を介してねじ締結されて取り付けられるが、これに限定されるものではなく、例えば、図９に示されるように、イオン交換器３４の片側一方のみを差込構造としてもよい。なお、図９中では、説明の便宜上、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂの図示を省略している。
【００７１】
図９（ａ）、（ｂ）の第１変形例に示されるように、例えば、断面円形状の小孔１２０が形成されたブロック１２２を一方のフレーム４４側に連結し、イオン交換器３４の片側に前記小孔１２０に挿通される円柱状の支持部１２４を設け、前記小孔１２０に対して円柱状の支持部１２４を差し込むような構造にするとよい。
【００７２】
また、図９（ｃ）の第２変形例に示されるように、矩形状のブロック部１２６と円盤部１２８との間に環状溝１３０が形成された部材を一方のフレーム４４側に連結し、イオン交換器３４の片側に前記環状溝１３０に係合する開口１３２が形成されたプレート部材１３４を設け、前記環状溝１３０に対してプレート部材１３４の開口１３２を差し込むように構成するとよい。
【００７３】
さらに、図９（ｄ）の第３変形例に示されるように、矩形状の第１プレート体１３６の一端部に小径な柱体１３８を立設するように連結し、イオン交換器３４の片側に前記柱体１３８が差し込まれる円形状の孔部１４０を有する第２プレート体１４２を設け、前記柱体１３８を第２プレート体１４２の孔部１４０に差し込むように構成するとよい。
【００７４】
このようなイオン交換器３４の片側差込構造とすることにより、燃料電池自動車のボデイの下部側（床下部）に配置されたイオン交換器３４を交換する際、前記イオン交換器３４の取り外し作業及び取り付け作業がより一層簡便となり、作業時間の短縮化を図ることができる。
【００７５】
＜冷媒回路の作用効果＞
次に、前記した冷媒回路１０の作用効果について説明する。
図示しないイグニッションスイッチをオン状態にすると、燃料電池スタック１２へ燃料ガス（水素ガス）と酸化剤ガス（空気）とがそれぞれ供給され、燃料電池スタック１２で発電が開始される。同時に、ＥＣＵ３８から駆動信号がポンプ１８に導入され、ポンプ１８も駆動を開始し、循環通路１６に沿って冷媒が流通する。この場合、循環通路１６から分岐する分岐通路３２を介して冷媒がイオン交換器３４内に導入され、冷媒中のイオン溶解成分が図示しないイオン交換樹脂によって除去（吸着）される。
【００７６】
燃料電池スタック１２の発熱によって冷媒の温度が所定温度以上に上昇した場合、例えば、ＥＣＵ３８からの弁切換信号に基づいて流路切換弁２２の弁位置を切り換えてラジエータ１４側に冷媒を導入し、前記ラジエータ１４による放熱作用によって冷媒を冷却するようにしてもよい。
【００７７】
本実施形態では、燃料電池スタック１２に連通する循環通路１６から分岐する分岐通路３２中にイオン交換器３４を配置して、前記燃料電池スタック１２と前記イオン交換器３４とを並列に配設することにより、冷媒回路１０中を循環する冷媒の全流量がイオン交換器３４内に供給されることがなく、冷媒が第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂの第１弁体７４及び第２弁体１０２によって開成された流体通路（図８（ｂ）の矢印参照）に沿って流通するときの圧力損失を抑制することができる利点がある。また、本実施形態では、燃料電池スタック１２及びイオン交換器３４に対してそれぞれ並列に冷媒を流すため、バルブ（第１弁体７４及び第２弁体１０２）での圧損を許容することができる。
【００７８】
従って、本実施形態では、イオン交換器３４に付設された第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂ（第１弁体７４及び第２弁体１０２）による圧力損失を極力抑制して、冷媒を圧送するポンプ１８の小型・軽量化を図ることができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、燃料電池自動車に搭載された車載用のイオン交換器３４について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、燃料電池自動車以外の他の部材の所定位置に配置された定置用のイオン交換器３４であってもよい。
【００８０】
＜イオン交換器の交換作業＞
イオン交換器３４内に収納された図示しないイオン交換樹脂は、冷媒中のイオンを吸着することにより、徐々にイオン吸着能力が低下する特性を有するため、劣化したイオン交換樹脂（イオン交換器３４）を新たなイオン交換樹脂（イオン交換器３４）と定期的に交換するメンテナンスが必要となる。以下に、イオン交換器３４の交換作業について説明する。
【００８１】
図１０は、フレームからアンダカバーを取り外した状態の一部省略分解斜視図である。
図１０に示されるように、燃料電池自動車のボデイの下部側（床下側）に設けられた単一のアンダカバー５２を固定しているボルト５４等を緩めて前記アンダカバー５４を取り外すことにより、前記ボデイの下部側からイオン交換器３４を露呈させる。
【００８２】
この場合、本実施形態では、イオン交換器３４は、燃料電池スタック１２と同一のフレーム４４上に固定されていると共に、燃料電池自動車のボデイの下方向で平面視して前記燃料電池自動車の中心から外側に配置されており、前記イオン交換器３４の真下に位置するアンダカバー５２を取り外すことにより、前記イオン交換器３４が外部に露呈した取り外し可能な状態となる。
【００８３】
続いて、支持部４２ａ、４２ｂを介してイオン交換器３４をフレーム４４に取り付けている複数のボルト５０を緩めて前記イオン交換器３４を前記フレーム４４から取り外した後、図１１に示されるように、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂを構成する雄コネクタ６８から雌コネクタ７０を離脱させることによって、前記イオン交換器３４のインレットポート６４ａ及びアウトレットポート６４ｂから配管６６をそれぞれ取り外す。
【００８４】
その際、前述したように、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂに設けられた第１弁体７４及び第２弁体１０２がそれぞれノーマルクローズタイプのバルブによって構成されているため、前記第１弁体７４及び第２弁体１０２がそれぞれ第１着座部９０及び第２着座部１００に着座した弁閉状態となり（図８（ａ）参照）、冷媒回路１０中に残存する冷媒が外部に漏出することが防止される。このため、作業者は、冷媒によって被水することがなく（例えば、液体冷媒の場合）、イオン交換器３４に接続されている配管６６を簡便に取り外すことができる。
【００８５】
すなわち、イオン交換器３４のインレットポート６４ａ及びアウトレットポート６４ｂから配管６６を取り外す際、取り外された配管６６側の雌コネクタ７０の第２弁体１０２が弁閉状態となって配管６６中に残存する冷媒の外部への漏出が阻止されると共に、イオン交換器３４側に接続された雄コネクタ６８の第１弁体７４が弁閉状態となってイオン交換器３４内に残存する冷媒の外部への漏出が阻止される。このことは、インレットポート６４ａ側及びアウトレットポート６４ｂ側に設けられた第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂにおいてそれぞれ同様である。
【００８６】
このようにしてイオン交換器３４がフレーム４４から離間可能となり配管６６が取り外された後、作業者は、アンダカバー５２が取り外された燃料電池自動車の床下開口部を通じて性能が劣化したイオン交換器３４を前記燃料電池自動車の外部に単独で取り出すことができる。さらに、前記床下開口部を通じて、冷媒が予め所定量だけ充填されている新たなイオン交換器３４（図１１参照）をボルト５０によってフレーム４４に固定すると共に、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂの雌コネクタ７０を雄コネクタ６８に装着する配管接続を行う。なお、図９に示されるように、イオン交換器３４を片側差込構造とすることにより、より一層、イオン交換器３４の取り外し及び取り付け作業を簡便に行うことができる。
【００８７】
これに対して、例えば、特許文献１等に開示された従来技術では、イオン吸着能力が劣化したイオン交換器３４（イオン交換樹脂）を新たなイオン交換器３４（イオン交換樹脂）と交換する交換作業の準備段階として、イオン交換器３４が設けられた冷媒回路１０中に残存する冷媒を、前記冷媒回路１０から排出させる冷媒排出作業が必要となると共に、前記冷媒排出作業によって、仮に、少量であっても冷媒が外部に漏出した場合には、前記漏出量に対応して新たな冷媒を追加する冷媒追加作業が必要となる。さらに、従来技術では、使用済みのイオン交換器３４が新たなイオン交換器３４と交換された後、冷媒回路１０中にエアが流入（混入）しないようにエア抜き作業を行う必要がある。
【００８８】
このように、従来技術では、イオン交換器３４の交換作業に付随して、冷媒排出作業、冷媒追加作業、エア抜き作業等の種々の作業を遂行する必要があって非常に煩雑となると共に、交換作業に多大な時間を要する。また、イオン交換器３４と冷媒との交換タイミングはそれぞれ異なり、冷媒の寿命以前にイオン交換器３４を交換する必要がある場合などでは、従来技術において、冷媒が未だ劣化していないにもかかわらず冷媒の排出作業（冷媒抜き作業）を行うため、冷媒回路１０中の冷媒を有効利用することができない。
【００８９】
本実施形態では、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂの第１弁体７４及び第２弁体１０２がそれぞれノーマルクローズタイプのバルブによって構成され、イオン交換器３４のインレットポート６４ａ及びアウトレットポート６４ｂからそれぞれ配管６６を取り外した際、イオン交換器３４側の第１弁体７４及び配管６６側の第２弁体１０２がそれぞれ弁閉状態となって、前記イオン交換器３４のインレットポート６４ａ、アウトレットポート６４ｂ及び前記インレットポート６４ａ、アウトレットポート６４ｂに接続される配管６６の接続部位が確実且つ瞬時に閉塞されることにより、イオン交換器３４内の冷媒及び配管６６内に残存する冷媒が外部に漏出することを好適に阻止することができる。
【００９０】
従って、本実施形態では、冷媒回路１０中の冷媒を外部に漏出させることがなくそのままの状態として、使用済みのイオン交換器３４（イオン交換樹脂）を新たなイオン交換器３４（イオン交換樹脂）と交換するだけでよく、交換作業に付随する冷媒排出作業及びエア抜き作業を不要とすることができる。さらに、本実施形態では、新たなイオン交換器３４に、既に所定量の冷媒が充填済みであるため（冷媒の充填については後記する）、冷媒の再充填作業等も不要となる。
【００９１】
この結果、本実施形態では、従来技術と比較して、イオン交換器３４の交換作業に付随する種々の作業が不要となり、イオン交換器３４の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、冷媒回路１０中の冷媒を捨てることがなくそのままの状態でイオン交換器３４の交換作業を遂行することができるため、冷媒の有効利用を図ることができると共に、冷媒コストを削減してメンテナンス費用を低減することができる。
【００９３】
さらに、本実施形態では、燃料電池自動車の下部側に設けられた単一のアンダカバー５２を取り外すだけで、燃料電池スタック１２と並列に配置されたイオン交換器３４が交換可能な状態となり、例えば、イオン交換器３４が収容された筐体の取り外し作業や、冷媒排出作業及び冷媒の再注入作業等が不要となり、従来技術と比較して、より一層、イオン交換器３４の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができる。
【００９４】
＜イオン交換器に対する冷媒の充填＞
イオン交換器３４内に対して冷媒（好ましくは、液体冷媒）を充填する場合、図１２に示されるように、基台上に固定された断面略Ｌ字状の治具１５０によって前記イオン交換器３４が鉛直上下方向に沿って保持された状態（縦置き状態）で冷媒を注入するようにするとよい。イオン交換器３４の上方に配置された冷媒貯留槽１５２に連通する配管チューブ１５４を、イオン交換器３４の下部側のインレットポート６４ａに接続すると共に、冷媒貯留タンク１５６に連通する配管チューブ１５８をイオン交換器３４の上部側のアウトレットポート６４ｂに接続する。
【００９５】
この場合、イオン交換器３４の下方に位置するインレットポート６４ａ側から徐々に冷媒が注入され、所定量の冷媒がイオン交換器３４内に充填されて満杯となり、アウトレットポート６４ｂから冷媒が溢れ出ることにより、冷媒の充填が完了する。
【００９６】
このように、本実施形態では、イオン交換器３４を縦置き状態にして冷媒を充填することにより、冷媒をイオン交換器３４に充填圧送するポンプ等の駆動手段が不要になると共に、冷媒の充填時間を短縮して効率的にイオン交換器３４内に冷媒を充填することができる。
【００９７】
これに対し、イオン交換器３４を前記の縦置き状態とは反対に横置き状態とし、図示しないポンプを用いて前記イオン交換器３４内に冷媒を圧送した場合、冷媒の充填に時間がかかり効率的に冷媒を充填することが困難となる。
【００９８】
なお、図１１に示されるように、冷媒が予め充填されたイオン交換器３４は、イオン除去能力が低下している使用済みのイオン交換器３４と前述したように簡便に交換される。
【００９９】
＜イオン交換器の搬送中における冷媒漏出防止機構＞
本実施形態では、イオン交換器３４のインレットポート６４ａ側及びアウトレットポート６４ｂ側にそれぞれ設けられた第１弁体７４の先端部が第１コネクタ本体７２の開口部から外部に向かって所定長だけ突出するように設けられているため、前記第１弁体７４の先端部が、何らかの原因によって押圧されることにより（例えば、イオン交換器３４の交換作業中に、第１弁体７４の先端部が他の部材に接触した場合等）、第１弁体７４が第１着座部９０から離間して弁開状態となり、イオン交換器３４内に充填されている冷媒が外部に漏出するおそれがある。
【０１００】
そこで、図１３に示されるように、例えば、イオン交換器３４のインレットポート６４ａ及びアウトレットポート６４ｂをそれぞれ被覆する有底円筒状のキャップ部材１６０を装着することにより、イオン交換器３４の搬送中等において、前記第１弁体７４が押圧されてイオン交換器３４内の冷媒が外部に漏出することを好適に回避することができる。
【０１０１】
このようにイオン交換器３４のバルブ（第１弁体７４）を有する部位に冷媒漏出防止機構（例えば、キャップ部材１６０）を設けることにより、第１に、イオン交換器３４内への異物の進入を好適に防止することができ、第２に、前記バルブを押圧するとイオン交換器３４内に充填されている冷媒が外部に漏出するため搬入時等に外部との間での接触を好適に回避することができ、第３に、外部との接触でバルブに対する損傷を防止することができる、という効果を奏する。なお、前記キャップ部材１６０を設けることにより、外部に露呈する第１シールリング９２（図８参照）の損傷を好適に回避することができる利点がある。
【０１０２】
このキャップ部材１６０は、例えば、電気的絶縁性（冷媒の電気的絶縁性の確保）を有し、且つ硬質な樹脂製材料、セラミック材料等によって形成されるとよい。
【０１０３】
＜本実施形態と比較例との相違点＞
次に、本実施形態と特許文献２（以下、比較例という）とを比較した相違点について、以下詳細に説明する。この比較例の図１には、水通路を構成する水配管の供給側配管中であって、ボックス状に形成された燃料電池スタックの横にイオン交換器を配置する点が開示されているが、以下の点で相違する。
【０１０４】
第１に、比較例では、イオン交換器のインレットポート及びアウトレットポートに対して配管が直接接続されているのに対し、本実施形態では、第１継手機構４０ａ及び第２継手機構４０ｂを介して着脱自在に設けられている点で相違している。
【０１０５】
この結果、比較例では、イオン交換器の交換作業に付随する冷媒排出作業、冷媒追加作業及びエア抜き作業等が必要となるのに対し、本実施形態では、これらの付随的な作業が不要となるため、比較例と比較してイオン交換器３４の交換作業を簡便にして交換時間を短縮することができる。
【０１０６】
第２に、比較例では、燃料電池スタックとイオン交換器との高さ関係について、何ら具体的に開示乃至示唆されていないのに対し、本実施形態では、図２及び図３に示されるように、イオン交換器３４が燃料電池スタック１２の横で、且つ冷媒回路１０の最下部に配置されている点で相違している。
【０１０７】
第３に、比較例では、冷媒回路において、配管を通じて燃料電池スタックとイオン交換器が直列に接続されて冷媒がイオン交換器及び燃料電池スタックに直列に流通するのに対し、本実施形態では、図１に示されるように、分岐通路３２を介して燃料電池スタック１２とイオン交換器３４とが並列に接続され、冷媒が並列に流通するように設けられている点で相違している。
【０１０８】
第４に、比較例では、バッテリ（重量補機）と電気遮断機（軽量補機）との車幅方向における重量バランスの最適化を図るために、電気遮断機（軽量補機）側に冷媒配管及びイオン交換器が配置されているのに対し、本実施形態では、センタコンソール５６内に配置された燃料電池スタック１２を基準として車幅方向に沿った左右両側のいずれのスペース６２に配置されてもよく（図６参照）、レイアウトの自由度が向上している点で相違している。
【０１０９】
第５に、比較例では、イオン交換器の交換作業について何ら開示乃至示唆されていないのに対し、本実施形態では、イオン交換器３４の交換作業を簡便化するために、前記イオン交換器３４の配置位置、配置構造及び取付構造等について、種々の改良が加えられている点で相違している。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池用イオン交換器が組み込まれた冷媒回路の回路構成図である。
【図２】前記冷媒回路の概略構成平面図である。
【図３】前記冷媒回路の概略構成側面図である。
【図４】前記冷媒回路を構成する燃料電池スタック及びイオン交換器がフレーム上に固定された状態を示す斜視図である。
【図５】図４の矢印Ｙ１方向からみた図であって、イオン交換器のフレームに対する取付構造を示す側面図である。
【図６】フロアパネルとフレームとの間に配置された燃料電池スタック及びイオン交換器を、フロント側からリア側に向かって見た正面図である。
【図７】図６の矢印Ｙ２方向から見た側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、継手機構を構成する雄コネクタと雌コネクタとの着脱動作を示す模式図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第１変形例に係るイオン交換器の片側差込構造を示す側面図及び分解斜視図、（ｃ）は、第２変形例に係る片側差込構造を示す分解斜視図、（ｄ）は、第３変形例に係る片側差込構造を示す分解斜視図である。
【図１０】フレームからアンダカバーを取り外した状態の一部省略分解斜視図である。
【図１１】冷媒が充填済みのイオン交換器を使用済みのイオン交換器と交換する状態を示す側面図である。
【図１２】イオン交換器に対する冷媒の充填方法を示す側面図である。
【図１３】冷媒の漏出を防止するためにイオン交換器に装着されるキャップ部材を示す一部断面側面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０    冷媒回路
１２    燃料電池スタック
３４    イオン交換器（燃料電池用イオン交換器）
４０ａ、４０ｂ  継手機構
６４ａ  インレットポート
６４ｂ  アウトレットポート
６６    配管
７４    第１弁体
１０２  第２弁体
１６０  キャップ部材（冷媒漏出防止機構）
【図１】
0005297069.tif 000002
【図２】
0005297069.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005297069.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005297069.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005297069.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005297069.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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