电化学反应器制造技术

本发明专利技术提供提高了废气的净化率的电化学反应器。电化学反应器(45)具备多个板状构件(63)和分别由多个板状构件划定的多个通道(64)。各板状构件具备单元，所述单元具有离子传导性的固体电解质层、配置在该固体电解质层的表面上的阳极层、和配置在固体电解质层的与配置有阳极层的表面相反侧的表面上的阴极层。板状构件被构成为：对于全部通道，划定通道的多个板状构件之中的至少一个板状构件的阳极层与划定通道的多个板状构件之中的至少一个其它板状构件的阴极层这两者面向所述通道内。

【技术实现步骤摘要】
电化学反应器
本公开内容涉及电化学反应器。
技术介绍
以往以来，已知具备多个单元的电化学反应器，所述单元具有离子传导性的固体电解质层和配置在固体电解质层的表面上的阳极(アノード)层和阴极(カソード)层(例如，专利文献1)。在该电化学反应器中，对电化学反应器供给电流使得电流从阳极层经由固体电解质层向阴极层流动时，在阴极层上NOx被还原为N2并被净化。尤其，在专利文献1中记载的电化学反应器中，多个单元在相对于排气流动方向垂直的方向上并排且相互平行地配置。废气通过由两个单元划定的通道流动，在废气流过该通道期间废气中的NOx被净化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-138522号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在专利文献1中记载的电化学反应器中，由平行地并排配置的多个单元中的配置在最端部的单元划定的通道不被阳极层和阴极层中的任一者面对。而且，在不被阴极层面对的通道中，流入的废气中的NOx不被净化而直接流出。其结果，不能说电化学反应器的废气的净化率足够高，而是存在改善的余地。鉴于上述问题，本公开内容的目的在于，提供通过减少不进行废气的净化的通道来提高废气的净化率的电化学反应器。用于解决问题的手段本公开内容的主旨如下所述。(1)一种电化学反应器，具备多个板状构件和分别由多个板状构件划定的多个通道，其中，各板状构件具备单元(セル)，所述单元具有离子传导性的固体电解质层、配置在该固体电解质层的表面上的阳极层、和配置在所述固体电解质层的与配置有所述阳极层的表面相反侧的表面上的阴极层，所述板状构件被构成为：对于全部所述通道，划定该通道的多个板状构件之中的至少一个板状构件的阳极层与划定该通道的多个板状构件之中的至少一个其它板状构件的阴极层这两者面向所述通道内。(2)如上述(1)所述的电化学反应器，其中，所述电化学反应器还具备位于该电化学反应器的外周的外周壁，多个所述板状构件结合至所述外周壁的内表面，与所述外周壁的内表面结合的全部板状构件配置成：相邻的该板状构件彼此之中的一个板状构件的阳极层与另一个板状构件的阴极层相互面对。(3)如上述(2)所述的电化学反应器，其中，与所述外周壁的内表面结合的多个板状构件的至少一部分被构成为相邻的板状构件彼此相互成角度地配置。(4)如上述(3)所述的电化学反应器，其中，与所述外周壁的内表面结合的多个板状构件的至少一部分以放射状配置。(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的电化学反应器，其中，全部所述板状构件被构成为各板状构件的两面分别面对相互不同的其它板状构件。(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的电化学反应器，其中，所述板状构件具备在相对于所述通道的延伸方向垂直的截面中设置在该电化学反应器的径向内侧的内侧板状构件、和设置在相比于该内侧板状构件靠径向外侧的外侧板状构件，所述内侧板状构件和所述外侧板状构件分别以放射状配置，并且所述外侧板状构件比内侧板状构件多。专利技术效果根据本公开内容，通过减少不进行废气的净化的通道，能够提高废气的净化率。附图说明图1是内燃机的示意构成图。图2是相对于排气流动方向垂直的截面中的反应器的截面图。图3是沿图2的III-III观察到的、与排气流动方向平行的截面中的反应器的截面图。图4是示意性地表示图2的截面图的一部分的放大截面图。图5是示意性地表示构成反应器的一个单元和向该单元供给电流的电流供给机构的图。图6与本公开内容涉及的实施方式不同，是多个板状构件相互平行地配置的反应器的与图2相同的截面图。图7是第二实施方式涉及的反应器的与图2相同的截面图。图8是第三实施方式涉及的反应器的与图2相同的截面图。图9是示意性地表示图8的截面图的一部分的放大截面图。图10是第三实施方式涉及的反应器的与图2相同的截面图。符号说明1内燃机10内燃机主体20燃料供给装置30进气系统40排气系统44排气净化催化剂45电化学反应器50控制装置61外周壁62中心轴部63板状构件64通道65固体电解质层66阳极层67阴极层68单元71电源装置具体实施方式以下，参照附图对实施方式详细地说明。需要说明的是，在以下说明中，对同样的构成元件标注相同的参考编号。＜第一实施方式＞《内燃机整体的说明》参照图1，对搭载有第一实施方式的电化学反应器的内燃机1的构成进行说明。图1为内燃机1的示意构成图。如图1所示，内燃机1具备内燃机主体10、燃料供给装置20、进气系统30、排气系统40和控制装置50。内燃机主体10具备：形成有多个气缸11的气缸体、形成有进气口和排气口的气缸盖、和曲柄箱。在各气缸11内配置有活塞，并且各气缸11与进气口和排气口连通。燃料供给装置20具备：燃料喷射阀21、输送管22、燃料供给管23、燃料泵24和燃料箱25。燃料喷射阀21配置于气缸盖，从而将燃料直接喷射在各气缸11内。由燃料泵24压送的燃料经由燃料供给管23向输送管22供给，从燃料喷射阀21向各气缸11内喷射。进气系统30具备：进气歧管31、进气管32、空气过滤器33、增压器5的压缩机34、中间冷却器35、和节流阀36。各气缸11的进气口经由进气歧管31和进气管32与空气过滤器33连通。在进气管32内设置有将吸入空气进行压缩并排出的增压器5的压缩机34、将由压缩机34压缩后的空气进行冷却的中间冷却器35。节流阀36由节流阀驱动致动器37进行开闭驱动。排气系统40具备：排气歧管41、排气管42、增压器5的涡轮43、排气净化催化剂44和电化学反应器(以下，简称为“反应器”)45。各气缸11的排气口经由排气歧管41和排气管42与排气净化催化剂44连通，排气净化催化剂44经由排气管42与反应器45连通。排气净化催化剂44例如为三效催化剂、NOx吸藏还原催化剂，当达到一定的活性温度以上时，将NOx、未燃HC等废气中的成分净化。在排气管42内设置有利用废气的能量而旋转驱动的增压器5的涡轮43。排气口、排气歧管41、排气管42、排气净化催化剂44和反应器45形成排气通道。因此，反应器45配置于排气通道内。需要说明的是，排气净化催化剂44可以在废气的流动方向(以下，也称为“排气流动方向”)上设置于反应器45的下游侧。控制装置50具备电子控制单元(ECU)51和各种传感器。作为各种传感器，可以列举例如检测在进气管32内流动的进气气体的流量的流量传感器52、检测废气的空燃比的空燃比传感器53、检测流入反应器45中的废气的NOx浓度的NOx传感器54等，这些传感器与ECU51连接。另外，各种传感器还包括检测内燃机1的负荷的负荷传感器55、用于检测内燃机转速的曲柄角传感器56，这些传感器也与ECU51连接。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学反应器，具备多个板状构件和分别由多个板状构件划定的多个通道，其中，/n各板状构件具备单元，所述单元具有离子传导性的固体电解质层、配置在该固体电解质层的表面上的阳极层、和配置在所述固体电解质层的与配置有所述阳极层的表面相反侧的表面上的阴极层，/n所述板状构件被构成为：对于全部所述通道，划定该通道的多个板状构件之中的至少一个板状构件的阳极层与划定该通道的多个板状构件之中的至少一个其它板状构件的阴极层这两者面向所述通道内。/n

【技术特征摘要】
20190123 JP 2019-0097651.一种电化学反应器，具备多个板状构件和分别由多个板状构件划定的多个通道，其中，
各板状构件具备单元，所述单元具有离子传导性的固体电解质层、配置在该固体电解质层的表面上的阳极层、和配置在所述固体电解质层的与配置有所述阳极层的表面相反侧的表面上的阴极层，
所述板状构件被构成为：对于全部所述通道，划定该通道的多个板状构件之中的至少一个板状构件的阳极层与划定该通道的多个板状构件之中的至少一个其它板状构件的阴极层这两者面向所述通道内。


2.如权利要求1所述的电化学反应器，其中，所述电化学反应器还具备位于该电化学反应器的外周的外周壁，
多个所述板状构件结合至所述外周壁的内表面，
与所述外周壁的内表面结合的全部板状构件配置成：相邻的该板状构件彼此之中的一个板状构件的阳极层与另一个板...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间哲哉，高田圭，野竹康正，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP