CN111467938B - 电化学反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

电化学反应器
技术领域
本公开内容涉及电化学反应器。
背景技术
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
发明内容
发明所要解决的问题
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。
发明效果
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，ECU51与控制内燃机1的运转的各致动器连接。在图1所示的例子中，ECU51与燃料喷射阀21、燃料泵24和节流阀驱动致动器37连接，将这些致动器进行控制。
《电化学反应器的构成》
接着，参照图2～图5对本实施方式涉及的反应器45的构成进行说明。图2是相对于排气流动方向垂直的截面中的反应器45的截面图。另外，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45的截面图。图3中的箭头表示排气流动方向。另外，图3中还描绘了容纳反应器45的排气管42。
由图2可知，反应器45具备(在相对于排气流动方向垂直的截面中)圆筒状的外周壁61、圆柱状的中心轴部62、在这些外周壁61与中心轴部62之间延伸的多个板状构件63、和由这些外周壁61、中心轴部62和板状构件63划分出的通道64。
外周壁61位于反应器45的外周，并且配置成其轴线与排气流动方向平行地延伸。另外，如图3所示，外周壁61配置成其外周面与排气管42的内周面接触。因此，外周壁61具有与排气管42互补的形状。多个板状构件63结合至外周壁61的内表面。在本实施方式中，全部板状构件63与外周壁61的内表面结合。需要说明的是，在本实施方式中，外周壁61形成为圆筒状，但是只要是筒状，则也可以形成为矩形的筒状、椭圆形的筒状等任意的其它形状。
中心轴部62配置成与外周壁61成为同轴。因此，中心轴部62也配置成其轴线与排气流动方向成为平行。另外，中心轴部62形成为：与排气流动方向垂直的截面中的其外周一周的长度比全部板状构件63的厚度的合计更长。多个板状构件63结合至中心轴部62的外表面。在本实施方式中，全部板状构件63与中心轴部62的外表面结合。需要说明的是，在本实施方式中，中心轴部62形成为圆柱状，但是只要是柱状，则也可以形成为棱柱状、楕圆柱状等任意的其它形状。
各板状构件63配置成沿排气流动方向延伸。各板状构件63的一个边缘与外周壁61的内表面结合，并且与该边缘相反的一侧的边缘与中心轴部62的外表面结合。在反应器45中设置有多个板状构件63，这些板状构件63在外周壁61和中心轴部62的周向上相互并排而配置。尤其，在本实施方式中，板状构件63以相等的角度间隔在周向上并排地配置。
尤其，在本实施方式中，全部板状构件63被构成为从中心轴部62以放射状延伸。因此，全部板状构件63被构成为各板状构件63的两面分别面对相互不同的其它板状构件63。各板状构件63与中心轴部62的外表面结合，从而相对于中心轴部62的外表面的切线垂直。同样地，各板状构件63与外周壁61的内表面结合，从而相对于外周壁61的内表面的切线垂直地延伸。因此，在本实施方式中，板状构件63被构成为相邻的板状构件63彼此相互成角度地配置。
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。如图4所示，板状构件63构成单元68，所述单元68具备：固体电解质层65、配置于固体电解质层65的一个表面上的阳极层66、和配置于与配置有阳极层66的表面相反侧的固体电解质层65的表面上的阴极层67。
固体电解质层65包含具有质子传导性的多孔的固体电解质。作为固体电解质，可以使用例如：钙钛矿型金属氧化物MM’1-xRxO3-α(M＝Ba、Sr、Ca，M’＝Ce、Zr，R＝Y、Yb，例如SrZrxYb1-xO3-α、SrCeO3、BaCeO3、CaZrO3、SrZrO3等)、磷酸盐(例如，SiO2-P2O5类玻璃等)、金属掺杂SnxIn1-xP2O7(例如，SnP2O7等)或沸石(例如，ZSM-5)。
阳极层66和阴极层67均包含Pt、Pd或Rh等贵金属。另外，阳极层66包含能够保持(即，能够吸附和/或能够吸收)水分子的物质。作为能够保持水分子的物质，具体而言，可以列举沸石、硅胶、活性氧化铝等。另外，阳极层66可以包含能够保持(即，能够吸附和/或能够吸收)未燃HC的物质(HC保持材料)。作为能够保持HC的物质，具体而言，可以列举沸石等。另一方面，阴极层67包含能够保持(即，能够吸附和/或能够吸收)NOx的物质(NOx保持材料)。作为能够保持NOx的物质，具体而言，可以列举K、Na等碱金属，Ba等碱土金属，La等稀土类等。
由图4可知，在本实施方式中，板状构件63配置成相邻的两个板状构件63之中的一个板状构件63的单元68的阳极层66面对另一个板状构件63的单元68的阴极层67。即，与外周壁61的内表面结合的多个板状构件63之中相邻的板状构件63彼此配置成其中的一个板状构件63的阳极层66与另一个板状构件63的阴极层67相互面对。若改变观察方法，则在本实施方式中，全部板状构件63配置成阳极层66在周向上位于同一方向上并且阴极层67在周向上位于与其相反的同一方向上。
如上所述，由外周壁61、中心轴部62和多个板状构件63划分出各通道64。各通道64沿排气流动方向延伸(因此，排气流动方向与通道64的延伸方向相同)。流入反应器45的废气在通过这些通道64流动之后，从反应器45流出。流入反应器45的全部废气通过这些通道64中的任一个流动。
尤其，在本实施方式中，各通道64由如上所述构成的相邻的两个板状构件63划定。其结果，在本实施方式中，在划定一个通道64的两个板状构件63之中，一个板状构件63的单元68中阳极层66暴露于该通道64，并且在另一个板状构件63的单元68中阴极层67暴露于该通道64。因此，在本实施方式中，板状构件63被构成为阳极层66和阴极层67这两者均暴露于各通道64。
图5是示意性地表示构成反应器45的一个单元68和向该单元68供给电流的电流供给机构的图。如图5所示，向单元68(即向反应器45)供给电流的电流供给机构70具备电源装置71、电流计72和电压调节装置73。
电源装置71与反应器45的单元68连接，向单元68供给电力。电源装置71的正极与阳极层66连接，电源装置71的负极与阴极层67连接。
电流计72检测从电源装置71向反应器45的单元68供给的电流。
电压调节装置73被构成为能够改变施加于阳极层66与阴极层67之间的电压。另外，电压调节装置73被构成为能够改变以从阳极层66通过固体电解质层65流向阴极层67的方式供给的电流的大小。
电源装置71与电流计72串联连接。另外，电流计72与ECU51连接，将检测出的电流值发送至ECU51。另外，电压调节装置73与ECU51连接，由ECU51进行控制。在本实施方式中，电压调节装置73被控制成使得由电流计72检测出的电流值达到目标值。因此，电压调节装置73和ECU51作为对施加于阳极层66与阴极层67之间的电压的大小(即，向反应器45的通电)进行控制的通电控制部发挥功能。
需要说明的是，在图5所示的例子中，各单元68分别独立地与电源装置71、电流计72和电压调节装置73连接。但是，例如，多个单元68也可以相互并联地与电源装置71等连接。或者，串联连接的多个单元68也可以与电源装置71等连接。或者，也可以设置分别具有串联连接的多个单元68的单元组，并且将这些单元组彼此相互并联地与电源装置71等连接。
《利用电化学反应器的净化》
参照图5，对在如上所述构成的反应器45中发生的反应进行说明。在反应器45中，当电流从电源装置71流向阳极层66和阴极层67时，在阳极层66和阴极层67中分别发生如下式那样的反应。
阳极侧：2H2O→4H++O2+4e-
H2O→2H++O2-
阴极侧：2NO+4H++4e-→N2+2H2O
即，在阳极层66中，保持于阳极层66中的水分子被电解而生成氧气以及氧离子和质子。所生成的氧气被释放到废气中，并且所生成的质子从阳极层66通过固体电解质层65内向阴极层67移动。在阴极层67中，保持于阴极层67中的NO与质子和电子反应而生成氮气和水分子。
因此，根据本实施方式，通过使电流从反应器45的电源装置71流向阳极层66和阴极层67(即，通过对反应器45通电)，能够将保持于阴极层67的NOx保持材料中的NO还原成N2而实现净化。
另外，在阳极层66中，在废气中包含未燃HC、CO等的情况下，通过如下式那样的反应，氧离子与这些HC、CO反应，生成二氧化碳、水(需要说明的是，未燃HC包含各种成分，因此在下述反应式中以CmHn的形式表示)。因此，根据本实施方式，通过使电流从反应器45的电源装置71流向阳极层66和阴极层67，还能够将废气中的HC和CO进行氧化、净化。
CmHn+(2m+0.5n)O2-→mCO2+0.5nH2O+(4m+n)e-
CO+O2-→CO2+2e-
此外，在阳极层66具备HC保持材料的情况下，通过使电流从反应器45的电源装置71流向阳极层66和阴极层67(即，通过对反应器45通电)，能够将保持于阳极层66的HC保持材料中的HC氧化为水、二氧化碳而实现净化。
如上所述，在本实施方式中，板状构件63配置成阳极层66和阴极层67这两者暴露于各通道64。因此，在各通道64中，通过使电流从电源装置71流过，废气中的NOx和HC、CO被净化。
《作用、效果》
参照图6对本实施方式涉及的电化学反应器45的作用和通过该电化学反应器45得到的效果进行说明。图6与本实施方式不同，是多个板状构件63’相互平行地配置的反应器45’的与图2相同的截面图。
在图6所示的例子中，板状构件63’以一定间隔并排地配置。由图6可知，板状构件63’配置成相邻的两个板状构件63’之中一个板状构件63’的单元68的阳极层66与另一个板状构件63’的单元68的阴极层67面对。因此，基本上阳极层66与阴极层67这两者面向由板状构件63’和外周壁61划定的各通道64’。
如上所述，当对反应器45’通电时，在阳极层66中NOx被净化，在阴极层67中HC、CO被净化。由于阳极层66与阴极层67这两者面向各通道64’，因此根据反应器45’，在各通道64’中流过的废气中的NOx以及HC和CO被净化。
但是，由多个并排地配置的板状构件63’之中配置于一个端部(上端)的板状构件63’和外周壁61划分而成的通道(以下，称为“上方通道”)64’a面向该板状构件63’的阴极层67，但是不面向任何板状构件63’的阳极层66。因此，在上方通道64’a中，即使对反应器45进行通电，废气中的NOx也不被净化。
同样地，由多个并排地配置的板状构件63’之中配置于相反侧的端部(下端)的板状构件63’和外周壁61划分而成的通道(以下，称为“下方通道”)64’b面向该板状构件63’的阳极层66，但是不面向任何板状构件63’的阴极层67。因此，在下方通道64’b中，即使对反应器45进行通电，废气中的HC、CO也不被净化。
与此相对，在上述实施方式涉及的反应器45中，板状构件63被构成为：对于全部的各通道64，划定各通道64的多个板状构件63之中的至少一个板状构件63的阳极层66与划定该通道64的多个板状构件63之中的至少一个其它板状构件63的阴极层67这两者面向通道64内。因此，在本实施方式中，板状构件63被构成为阳极层66与阴极层67这两者暴露于全部的各通道64。
因此，根据本实施方式涉及的反应器45，当对反应器45进行通电时，在全部通道中，废气中的NOx、HC、CO均被净化。因此，不存在未进行废气的净化的通道，因此能够提高反应器45的废气净化效率。
《变形例》
需要说明的是，阳极层66可以被构成为包含：包含具有导电性的贵金属的导电层、和包含能够保持水分子的物质的水分子保持层(或者包含能够保持水分子、HC的物质的水/HC保持层)这两个层。在此情况下，在固体电解质层65的表面上配置有导电层，在与固体电解质层65侧相反侧的导电层的表面上配置有水分子保持层(或者水/HC保持层)。
同样地，阴极层67可以被构成为包含：包含具有导电性的贵金属的导电层和包含能够保持NOx的物质的NOx保持层这两个层。在此情况下，在固体电解质层65的表面上配置有导电层，在与固体电解质层65侧相反侧的导电层的表面上配置有NOx保持层。
另外，在上述实施方式中，外周壁61、中心轴部62和板状构件63通过分体地形成，其后进行结合而制造。但是，外周壁61、中心轴部62和板状构件63也可以形成为一体构件。在此情况下，外周壁61、中心轴部62和板状构件63的单元68的固体电解质层65由相同的材料形成为一体构件。
此外，在上述实施方式中，板状构件63以放射状配置。但是，板状构件63只要相邻的板状构件彼此相互成角度地配置，则也可以不一定以放射状配置。
此外，在上述实施方式中，反应器45的固体电解质层65含有质子传导性的固体电解质。但是，固体电解质层65也可以被构成为包含氧离子传导性的固体电解质等其它离子传导性的固体电解质来代替质子传导性的固体电解质。
＜第二实施方式＞
接着，参照图7对第二实施方式涉及的电化学反应器45进行说明。第二实施方式涉及的电化学反应器45的构成基本上与第一实施方式涉及的电化学反应器的构成相同，因此以下以与第一实施方式涉及的电化学反应器不同的部分为中心进行说明。
图7是第二实施方式涉及的反应器45的与图2相同的截面图。如图7所示，反应器45具备(在相对于排气流动方向垂直的截面中)：圆筒状的外周壁61、圆柱状的中心轴部62、圆筒状的间隔壁81、在中心轴部62与间隔壁81之间延伸的多个内侧板状构件83、在外周壁61与间隔壁81之间延伸的多个外侧板状构件84、和由这些外周壁61、中心轴部62、间隔壁81、内侧板状构件83和外侧板状构件84划分而成的通道64。外周壁61和中心轴部62与第一实施方式相同地构成。
间隔壁81是半径小于外周壁61(例如，外周壁61的半径的一半)的圆筒状。间隔壁81配置成与外周壁61成为同轴。
各内侧板状构件83的一个边缘与中心轴部62的外表面结合，并且与该边缘相反侧的边缘与间隔壁81的内表面结合。在反应器45中设置有多个内侧板状构件83，这些内侧板状构件83在中心轴部62和间隔壁81的周向上相互并排地配置。尤其，在本实施方式中，内侧板状构件83以相等的角度间隔在周向上并排地配置。尤其，在本实施方式中，全部内侧板状构件83被构成为从中心轴部62以放射状延伸。
各外侧板状构件84的一个边缘与间隔壁81的外表面结合，并且与该边缘相反侧的边缘与外周壁61的内表面结合。因此，外侧板状构件84相比于内侧板状构件靠径向外侧而设置于反应器45中。在反应器45中设置有多个外侧板状构件84，这些外侧板状构件84在外周壁61和间隔壁81的周向上相互并排地配置。尤其，在本实施方式中，外侧板状构件84以相等的角度间隔在周向上并排地配置。尤其，在本实施方式中，全部外侧板状构件84被构成为从间隔壁81以放射状延伸。
在本实施方式中，外侧板状构件84比内侧板状构件83多。因此，相邻的外侧板状构件84彼此的角度间隔小于相邻的内侧板状构件83彼此的角度间隔。在图7所示的例子中，外侧板状构件84的数量为内侧板状构件的数量的两倍。因此，相邻的外侧板状构件84彼此的角度间隔成为相邻的内侧板状构件83彼此的角度间隔的一半。
在此，在上述第一实施方式涉及的反应器45中，由于板状构件63以放射状设置，因此与反应器45的中央附近相比，在反应器45的外周附近，相邻的板状构件63彼此的间隔变得更大。在相邻的板状构件63彼此的间隔变大时，通过它们之间的通道64流动的废气难以被净化。
与此相对，在本实施方式涉及的反应器45中，其外侧区域中的外侧板状构件84的数量比其内侧区域中的内侧板状构件83的数量更多。其结果，即使在反应器45的外周附近，也能够抑制相邻的板状构件63彼此的间隔变大。其结果，能够提高废气的净化效率。
需要说明的是，在上述第二实施方式涉及的反应器45中，将反应器45的内侧和外侧分为两段，在各段以放射状配置板状构件。但是，也可以将反应器45分为三个以上的段，在各段以放射状配置板状构件。在此情况下，越是外侧的段，设置于各段的板状构件的数量越多。
＜第三实施方式＞
接着，参照图8和图9对第三实施方式涉及的电化学反应器45进行说明。第三实施方式涉及的电化学反应器45的构成基本上与第一实施方式和第二实施方式涉及的电化学反应器的构成相同，因此以下以与第一实施方式和第二实施方式涉及的电化学反应器不同的部分为中心进行说明。
图8是第三实施方式涉及的反应器45的与图2相同的截面图。由图8可知，本实施方式涉及的反应器45在相对于排气流动方向垂直的截面中具有椭圆形的截面。需要说明的是，在图8中，仅示出了以短轴分割椭圆形的反应器45后的一半的部分，但是省略的部分与图8表示的部分呈线对称地形成。
如图8所示，第三实施方式涉及的反应器45具备(在相对于排气流动方向垂直的截面中)：具有椭圆形的外周壁61、半圆柱状的两个中心轴部86(图8中仅表示出一个)、在这些外周壁61与中心轴部62之间以放射状延伸的多个放射状板状构件63、和相互平行地延伸的多个平行板状构件87。
两个中心轴部86分别在相对于排气流动方向垂直的截面中与外周壁61的具有半圆形截面的部分同轴地配置。尤其，中心轴部86配置成在相对于排气流动方向垂直的截面中，其半圆形状的外表面面对外周壁61的半圆形状的截面。需要说明的是，在本实施方式中，中心轴部62形成为半圆柱状，但是只要是柱状，则也可以形成为任意的其它形状。
放射状板状构件63与第一实施方式中的板状构件相同地形成。
各平行板状构件87配置成沿排气流动方向延伸并且相互平行。尤其，平行板状构件87配置成与在周向上并排地配置的放射状板状构件63之中的位于周向两端的放射状板状构件63平行地延伸。
图9是示意性地表示图8中用虚线包围的部分的放大截面图。由图9可知，一个平行板状构件87被构成为具有两个单元68。在本实施方式中，平行板状构件87的两个单元68具有共用的固体电解质层65。
另外，在本实施方式中，平行板状构件87被构成为在椭圆形的外周壁61的长轴X的两侧各自具有一个单元。两个单元68被构成为一个单元68的阳极层66与另一个单元68的阴极层67配置在同一固体电解质层65的表面(第一表面)上。而且，两个单元68被构成为一个单元68的阴极层67与另一个单元68的阳极层配置在同一固体电解质层65的表面(与第一表面相反侧的第二表面)上。
其结果，在本实施方式中，与外周壁61的内表面结合的板状构件之中相邻的板状构件(包括放射状板状构件63和平行板状构件87这两者)彼此全部配置成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。另外，在本实施方式中，仅在与外周壁61的内表面结合的多个板状构件之中的一部分(仅放射状板状构件63)中，相邻的板状构件彼此相互成角度地配置，具体而言以放射状配置。
在如本实施方式那样构成反应器45的情况下，板状构件63也被构成为阳极层66和阴极层67这两者均暴露于全部的各通道64。因此，根据本实施方式涉及的反应器45，当对反应器45进行通电时，在全部通道中废气中的NOx、HC、CO也被净化。因此，不存在未进行废气的净化的通道，由此能够提高反应器45的废气净化效率。
需要说明的是，在本实施方式中，平行板状构件87具备共有同一固体电解质层65的两个单元。但是，平行板状构件87也可以被构成为具有被设置在长轴X附近的绝缘体分离为两个的两个单元。或者，反应器45也可以被构成为还具备沿长轴X延伸的绝缘性的间隔壁，在其两侧分别具有具备一个单元的平行板状构件87。
另外，在本实施方式中，反应器45被构成为在与排气流动方向垂直的截面中具有椭圆形的外形。但是，例如如图10所示，反应器45也可以被构成为具有矩形的外形。
以上，对本公开内容涉及的优选的实施方式进行了说明，但本公开内容并不限定于这些实施方式，而是能够在权利要求书的记载范围内实施各种修改和变更。

Claims (5)

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，
流入所述电化学反应器的全部废气通过所述通道中的任一个流动，
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，
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。
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状构件的阴极层相互面对。
3.如权利要求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.如权利要求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.如权利要求1～4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。
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