[發明專利]具有廢熱回收的電加熱催化劑

有效

• 申請號: 201310417088.2
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103670617A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: E.V.岡策;S.R.史密斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜云霞;楊炯

技術領域

本公開涉及廢熱回收系統，并且更具體來說，涉及應用于車輛的排氣系統的廢熱回收系統。

背景技術

本文所提供的背景技術描述的目的在于從總體上介紹本發明的背景。當前提及的發明人的工作——以在此背景技術部分中所描述的為限——以及在提交時否則可能不構成現有技術的該描述的各方面，既不明示地也不默示地被承認為是針對本公開的現有技術。。

廢熱回收系統可以應用于車輛的排氣系統，以便回收否則會從排氣系統排放出的能量。廢熱回收系統可以將從排氣系統獲得的熱能轉化成電能，電能隨后可以用來操作車輛的電氣部件和/或馬達。

廢熱回收系統可以包括例如冷卻液通過其中的熱交換器或盤管。盤管可以位于排氣系統內并且從排氣系統接收熱能。冷卻液隨后通過擴張器，在擴張器處冷卻液內的熱能可以被轉化成機械能。冷卻液在再次循環通過熱交換器之前被泵送通過冷凝器并由冷凝器進一步冷卻。

除了具有熱交換器之外，排氣系統還可以包括催化轉化器。催化轉化器可以位于例如熱交換器的上游，并且用以減少內燃機（ICE）的排放物。例如，三元催化轉化器減少排氣系統內的氮氧化物、一氧化碳以及碳氫化合物。三元催化轉化器將氮氧化物轉化為氮氣和氧氣，將一氧化碳轉化為二氧化碳，并且氧化未燃燒的碳氫化合物（HC）從而產生二氧化碳和水。

催化轉化器通常開始起作用的平均催化劑熄燈溫度是近似200℃至350℃。因此，在ICE的冷啟動時發生的暖機時間過程中，催化轉化器并不起作用或者提供最少的排放物還原。在發動機冷啟動過程中，排氣系統溫度低于催化劑熄燈溫度。在暖機時間過程中，HC排放物可能未由催化轉化器有效地處理。

發明內容

提供一種催化轉化器，并且其包括入口端、出口端和催化劑主體。入口端被配置成接收來自發動機的廢氣。出口端被配置成輸出廢氣。催化劑主體包括設置于入口端與出口端之間的分隔構件。催化劑主體包括排氣通道和流體通道。排氣通道被配置成將廢氣從入口端引導至出口端。流體通道被配置成接收來自廢熱回收回路的流體并且將流體返回到該廢熱回收回路。排氣通道中的每一個和流體通道中的每一個包括分隔構件中的對應分隔構件。

在其他特征中，提供一種催化轉化器，并且其包括入口端、出口端、催化劑主體以及電極。入口端被配置成接收來自發動機的廢氣。出口端被配置成輸出廢氣。催化劑主體設置于入口端與出口端之間。催化劑主體包括排氣通道和流體通道。排氣通道被配置成將廢氣從入口端引導至出口端。流體通道被配置成接收來自廢熱回收回路的流體并且將流體返回到該廢熱回收回路。電極連接到催化劑主體并且使電流通過催化劑主體。

本發明特別包括以下方案：

方案1.?一種催化轉化器，包括：

配置成接收來自發動機的廢氣的入口端；

配置成輸出廢氣的出口端；以及

催化劑主體，其包括分隔構件并且設置于所述入口端與所述出口端之間，其中催化劑主體包括：

?????配置成將所述廢氣從所述入口端引導至所述出口端的多個排氣通道；以及

?????配置成接收來自廢熱回收回路的流體并且將所述流體返回到所述廢熱回收回路的多個流體通道，

?????其中所述多個排氣通道中的每一個和所述多個流體通道中的每一個包括相應的多個所述分隔構件。

方案2.?如方案1所述的催化轉化器，其中所述分隔構件的至少部分形成所述多個排氣通道和所述多個流體通道的壁。

方案3.?如方案1所述的催化轉化器，其中所述多個流體通道從所述入口端延伸到所述出口端并且與所述多個排氣通道平行延伸。

方案4.?如方案1所述的催化轉化器，其中所述多個流體通道與所述分隔構件和所述多個排氣通道相鄰延伸并且從其接收熱能。

方案5.?如方案1所述的催化轉化器，其中：

所述多個流體通道包括通道對；以及

所述通道對中的每一個包括接收通道和返回通道。

方案6.?如方案5所述的催化轉化器，其中所述接收通道和所述返回通道被連接以提供單個通道。

方案7.?如方案5所述的催化轉化器，進一步包括端塞，其中所述端塞中的每一個在入口端處阻塞所述接收通道中的相應一個接收通道和所述返回通道中的相應的一個返回通道使其不能接收廢氣。

方案8.?如方案1所述的催化轉化器，進一步包括端塞，其中所述端塞中的每一個阻塞所述多個流體通道中的至少一個。