具有燃料电池部分和催化转化部分的催化装置制造方法及图纸

技术编号:3243917 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种设备,包含:内燃发动机;用于传导所述发动机排放气体的排气系统;以及与所述排气系统关联的催化装置,其中,催化装置包含催化转换部分和燃料电池部分。这种设备可以使催化转换部分中化学反应产生的热量用于加热催化装置的燃料电池部分,并且可提供其它益处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及内燃机的排放系统。
技术介绍
由于热损耗、摩擦、不完全燃烧以及其它因素,内燃机利用的燃料能量仅仅是所供燃料能量的一部分(例如,有些情况下大约31%到38%)。另外,所供燃料能量大约3-17%被用于维持待机时发动机的运行,并且,另有1-2%用于运转附件。因此,利用这些损耗的能量,尤其是热能和化学能形式的能量有利于提高总体车辆系统燃效。利用损耗能量的一种方法是在内燃机排气系统中配置固态氧化物燃料电池(SOFC)。例如,美国专利申请No.2004/0177607描述了一种在排气系统中具有SOFC的内燃机。该专利申请也描述了在排气系统中位于SOFC上下游的氧化催化剂。上游氧化催化剂用于重整SOFC的燃料,而下游氧化催化剂用于处理未被SOFC消耗的任何未被氧化的或部分被氧化的排气成分。但是,这种系统仍然浪费了未被充分利用的能量。例如,在这种系统中,氧化催化剂中的氧化反应产生的热量可能流失。
技术实现思路
专利技术人于此认识到,通过包含内燃机、传导发动机排放气体的排气系统以及与排气系统关联的催化装置的设备可以更有效地利用损耗能量,其中,催化装置包含催化转换部分和燃料电池部分。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备,包含:    内燃发动机;    用于传导所述发动机排放气体的排气系统;以及    与所述排气系统关联的催化装置,其中,催化装置包含催化转换部分和燃料电池部分。

【技术特征摘要】
1.一种设备,包含:内燃发动机;用于传导所述发动机排放气体的排气系统;以及与所述排气系统关联的催化装置,其中,催化装置包含催化转换部分和燃料电池部分。2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述催化装置包含具有内表面和外表面的支撑结构,并且,其中所述燃料电池部分包含设置在邻接于支撑结构外表面的阴极结构和设置在邻接于支撑结构内表面邻接的阳极结构。3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述催化转换部分包含在阳极结构的至少一部分上形成的三元催化结构。4.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,进一步包含容纳支撑结构的外壳。5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述支撑结构包含通过密封封到外壳的上游端,所述密封封住外表面阻止排气流入排气系统内。6.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述外壳包含配置成向阴极提供氧化剂的氧化剂入口。7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述氧化剂入口配置成向阴极提供空气。8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述氧化剂入口配置成向阴极提供稀排气。9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述燃料电池部分是第一燃料电池部分,并且其中,所述催化装置还包含第二燃料电池部分。10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述催化装置包含具有内表面和外表面的支撑结构,并且其中,所述第一燃料电池部分和第二燃料电池部分各自包括成形在支撑结构的部分外表面上的阴极和成形在支撑结构的部分内表面上的阳极。11.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述催化装置还包含第三燃料电池部分。12.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述第一燃料电池部分串联方式电气连接到第二燃料电池部分。13.一种用于处理内燃发动机的排放的催化装置,所述催化装置包含:具有外表面和内表面的支撑结构,其中,所述支撑结构包括固体电解质材料;位于支撑结构的至少部分内表面上的阳极材料层;位于支撑结构的至少部分外表面上的阴极材料层;-->位于阳极材料层的至少部分之上的三元催化层。14.根据权利要求13所述的催化装置,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏恩埃尔沃特詹姆士克恩兹戈皮昌德拉苏尼拉大卫比德纳
申请(专利权)人:福特环球技术公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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