專利名稱：：催化燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于使從燃料電池的陽極排出的陽極廢氣和從燃料電池的陰極排出的陰極廢氣混合、并使該混合物燃燒的催化燃燒器。
背景技術(shù)：
：已經(jīng)提出用于使從燃料電池排出的排氣燃燒的催化燃燒器。在日本特開2004-95258號公報中公開了催化燃燒器的一個例子，該公報說明了通過設(shè)置旁路流路來防止催化燃燒器中的催化劑的溫度下降的構(gòu)想，通過該旁路流路可以使從燃料電池的陰極排出的陰極廢氣避開催化劑，從而防止陰極氣體中含有的水分冷凝催化劑并粘結(jié)到催化劑?？紤]到上述問題，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從該公開內(nèi)容中明顯的是存在改進(jìn)催化燃燒器的需要。本發(fā)明致力于現(xiàn)有技術(shù)中的該需要和其它需要，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從該公開內(nèi)容中，這些需要將變得明顯。
發(fā)明內(nèi)容對于日本特開2004-95258號公報所述的催化燃燒器，當(dāng)由于凈化燃料電池的陽極的內(nèi)部導(dǎo)致大量冷凝水分與陰極廢氣一起被供給到燃燒器時，旁路流路可能不足以防止催化劑受水分影響及燃燒性能的下降。本發(fā)明的一個目的是促進(jìn)燃燒器中的陽極廢氣的燃燒處理，從而減少排出到燃燒器的外部的未燃?xì)錃獾牧?。為了實現(xiàn)本發(fā)明的上迷目的及其它目的，提供一種基本上包括外殼和催化劑的催化燃燒器。外殼包括陽極廢氣入口，用于接收從燃料電池的陽極排出的陽極廢氣；陰極廢氣入口，用于接收從燃料電池的陰極排出的陰極廢氣；以及排氣出口，用于排出燃燒過的氣體。催化劑布置在陽極廢氣入口和陰極廢氣入口與排氣出口之間的外殼內(nèi)部。外殼被構(gòu)造成形成水平布置的氣體流路，該氣體流路接收在上游部中流動的陽極廢氣和陰極廢氣，該上游部將陽極廢氣和陰極廢氣引入至催化劑。該上游部包括位于催化劑的正上游、且被分成至少兩個垂直布置的流3各的分割部。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細(xì)+兌明中，本發(fā)明的這些和其它目的、特4正、方面和優(yōu)點將變得明顯?，F(xiàn)在參照形成該原始公開內(nèi)容的一部分的附圖圖l是包括根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的催化燃燒器的整個燃料電池系統(tǒng)的示意性側(cè)剖視圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于圖1所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的沿圖2的剖面線A-A截取的催化燃燒器的簡化橫剖視圖3(b)是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第一變形例的催化燃燒器的類似于圖3(a)的簡化橫剖視圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖5(a)是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的沿圖4的剖面線B-B截取的催化燃燒器的簡化橫剖視圖5(b)是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的第一變形例的催化燃燒器的類似于圖5(a)的簡化橫剖視圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的用于圖1所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖8是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖9是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖10(a)是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的沿圖9的剖面線C-C截取的催化燃燒器的簡化橫剖視圖10(b)是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的第一變形例的催化燃燒器的類似于圖10(a)的簡化橫剖視圖11(a)至圖11(d)是圖解圖10(a)所示的催化燃燒器的一些變形例的簡化橫剖視圖；以及圖12是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖。具體實施例方式現(xiàn)在將參照本發(fā)明的選定實施例，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。從而，為簡略起見，在稍后的實施例或變形例中可省略與先前的實施例相同的部件的說明。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從該公開內(nèi)容中明顯的是下面對本發(fā)明的實施例或變形例的說明僅是為了圖解而提供，而不是為了限制由所附權(quán)利要求書及其等同物限定的本發(fā)明的目的。這樣，不會比基本理解本發(fā)明所需的說明更詳細(xì)地示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，結(jié)合附圖的說明使本領(lǐng)域技術(shù)人員明白如何在實踐中具體化本發(fā)明的幾種形式。燃料電池系統(tǒng)的總體構(gòu)造首先參照圖1，示意性圖解了本發(fā)明采用的燃料電池系統(tǒng)的總體構(gòu)造。燃料電池l基本上具有陰極3、陽極5和容納陰極3和陽極5的殼體7。空氣供給管9和陰極廢氣管11與陰極3連接。優(yōu)選地，加濕器13^皮安裝在兩管9和11的距燃并牛電池1的中間位置處。從而，供給到陰極3的空氣在進(jìn)入陰極3之前通過加濕器13,并且離開陰極3的陰極廢氣通過加濕器13。換氣空氣供給管14與空氣供給管9的位于加濕器13上游的部分連接，以向殼體7的內(nèi)部供給空氣。氫氣供給管15和陽極廢氣管17與陽極5連接。在陽極廢氣管17與氫氣供給管15之間連接氫氣循環(huán)管19。氳氣循環(huán)泵21安裝在氫氣循環(huán)管19與陽極廢氣管17之間的連接部。陽極放氣閥23安裝在陽極廢氣管17的位于氫氣循環(huán)泵21的下游的部分中。代替使用氫氣循環(huán)泵21循環(huán)陽極廢氣，也可以使用具有與氫氣循環(huán)泵21大致相同的功能的排出器或任何其它適當(dāng)?shù)难b陰極廢氣管ll和陽極廢氣管17都與根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的催化燃燒器25連接。換氣空氣排出管26被布置成一端與殼體7的內(nèi)部連接，而另一端與催化燃燒器25連接。催化燃燒器25基本上包括外殼27和燃燒用的催化劑29。陰極廢氣管ll、陽極廢氣管17和換氣空氣排出管26在外殼27的一端附近的位置處與催化燃燒器25連接，且催化劑29在連接管11、17和26的下游的位置處布置在外殼27的內(nèi)部。從而，夕卜殼27包括陽極廢氣管17與外殼27連接的陽極廢氣入口、陰極廢氣管ll與外殼27連接的陰極廢氣入口以及換氣空氣排出管26與外殼27連接的換氣空氣入口。排氣管31與外殼27的位于催化劑29的下游的端部連接，用于排出由催化劑29產(chǎn)生的燃燒氣體。從而，外殼27包括排氣管31與外殼27連接的排氣出口。外殼27通常包括被布置成接收來自陽極廢氣管17的陽極廢氣和來自陰極廢氣管11的陰極廢氣的氣體流路33。催化劑29布置在用于接收陽極廢氣和陰極廢氣的氣體流路33中。催化劑29可以是包括例如承載在金屬蜂窩或蜂窩陶資載體上的4白或其它貴金屬等公知的催化劑。通過水平隔板或隔壁35將位于催化劑29的正上游的氣體流路33的上游部分成上部流路或第一流^各37以及下部流^各或第二流路39。通過隔壁35彼此上下垂直地布置流路37和39(稍后說明)。在上述系統(tǒng)中，使用如壓縮機(jī)等公知的空氣供給裝置(未示出)通過空氣供給管9供給外部空氣，且使用流經(jīng)陰極廢氣管11的陰極廢氣中含有的部分水分在加濕器13中加濕外部空在供給到燃料電池l的陰極3的加濕氣體已被用于發(fā)電之后，其作為陰極廢氣從陰極3排出。被排出的陰極廢氣流經(jīng)陰極廢氣管ll，且被輸送到催化燃燒器25。途中，陰極廢氣通過加濕器13并且部分水分被外部空氣奪走。此外，如果燃料是氫氣，則氫氣從氫氣供給源(未示出)供給，并通過氳氣供給管15流向燃料電池1的陽極5。類似地，如果燃料是碳?xì)浠衔铮瑒t從被構(gòu)造成使用重整器產(chǎn)生富含氫氣的重整氣的系統(tǒng)向氫氣供給管15供給重整氣，并且向燃料電池l的陽極5供給重整氣。燃料電池1中的未用于發(fā)電的燃料氣體流經(jīng)陽極廢氣管17、通過氫氣循環(huán)泵21及氫氣循環(huán)管19,并作為陽極氣體從氫氣供給管15重新導(dǎo)入陽極5。燃料電池l中的未用于發(fā)電的燃料氣管17的位于陽極放氣閥23的下游的部分被輸送到催化燃燒器25。供給到催化燃燒器25的陽極廢氣和供給到催化燃燒器25的陰極廢氣在到達(dá)催化劑29之前在外殼27中混合在一起。完成陽極廢氣的燃燒之后，也就是說，在用作燃燒陽極廢氣的氧化劑的氧氣已消耗完之后，通過排氣管31從系統(tǒng)排出得到的燃燒氣體。供給到空氣供給管9的空氣的一部分流入到與加濕器13的上游連接的換氣空氣供給管14，并作為換氣空氣被供給到燃料電池l外側(cè)的殼體7的內(nèi)部空間。換氣空氣用于稀釋從燃料電池l滲出的氫氣，并通過換氣空氣排出管26被輸送到催化燃燒器25。被輸送的換氣空氣中含有的少量氫氣以與前述相同的方式與催化劑29燃燒。燃料電池1被構(gòu)造成通過陽極5的氫氣和陰極3的氧氣的電化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。在發(fā)電過程中，氫氣和氧氣反應(yīng)，使得在陰極3的內(nèi)部產(chǎn)生水和水蒸氣。隨著時間的推移，由于電極之間的部分壓差導(dǎo)致陰極3中產(chǎn)生的水分和供給到陰極3的空氣中的氮氣成分?jǐn)U散到陽極5。由于水分和氮氣在陽極5中聚集，所以，陽極5的內(nèi)部的氫氣的局部壓力下降，并且水分覆蓋陽極側(cè)的膜，使得發(fā)電效率下降。為了防止發(fā)電效率以該方式下降，當(dāng)氫氣的部分壓力下降時，打開陽極放氣閥23，并且從陽極放氣閥23排出含有雜質(zhì)的氣體。由于未使用的氫氣也和含有雜質(zhì)的氣體一起排出，因此未使用的氫氣在被排出到外部之前在催化燃燒器25中燃燒。根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制(打開或關(guān)閉)陽極放氣閥23。陽極放氣閥23的控制方法可以是間斷地打開和關(guān)閉陽極放氣閥23以間斷地凈化陽極5，或者連續(xù)地控制陽極放氣閥23的打開程度以連續(xù)地控制來自陽極5的凈化氣體的排出量(單位時間的量)。如稍后討論的那樣，根據(jù)本實施例的催化燃燒器25以高效的方式執(zhí)行燃燒，并且可以適應(yīng)這些凈化方法中的任一種。催化燃燒器的第一實施例現(xiàn)在將參照圖2、圖3(a)和圖3(b)，詳細(xì)說明催化燃燒器25的主要特征。基本上，本發(fā)明的本實施例的催化燃燒器25使從燃料電池l的陽極5排出的陽極廢氣與從燃料電池l的陰極3排出的陰極廢氣混合，然后，使混合氣體燃燒。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于圖l所示的燃料電池系統(tǒng)的催化燃燒器的簡化縱剖視圖；圖3(a)是沿圖2的剖面線A-A截取的催化燃燒器的簡化橫剖視圖；圖3(b)是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第一變形例的催化燃燒器25的類似于圖3(a)的筒化橫剖視圖。如圖3(a)和圖3(b)所示，圖2所示的催化燃燒器25的外殼27是圓筒狀，并且限定陽極廢氣和陰極廢氣流經(jīng)的氣體流路33。如上所述，氣體流路33的位于催化劑29的正上游的上游部被分成兩個垂直布置的流路。特別地，也就是說，通過設(shè)置在相對于垂直方向(即圖2中的上下方向)的大致中間位置的水平隔板35形成上部流路37和下部流路39。如圖3(b)所示，設(shè)置隔管40代替作為水平隔壁的水平隔板35也是可接受的。隔管40的直徑比外殼27的小，并且位于外殼27的內(nèi)部的上部，以將夕卜殼27內(nèi)部的氣體流路33分成沿垂直方向布置的兩個氣體流路，即上部流路37和下部流路39。隔板35的描述為圖2的右手端的端部幾乎與催化劑29接觸，而隔板35的另一端(圖2中的左端)被布置成位于外殼27的上游端與催化劑29的上游端之間的沿外殼27的長度尺寸方向的大約中間處。在隔管40中也使用相同的構(gòu)造。如圖l所示，陰極廢氣管ll與陽極廢氣管17都在催化燃燒器25的上游端附近與催化燃燒器25連接。更具體地，在圖2、圖3(a)和圖3(b)的催化燃燒器25中，陰極廢氣管ll與外殼27的端面連接，而陰極廢氣導(dǎo)入口41設(shè)置在外殼27中。此外，在圖2、圖3(a)和圖3(b)的催化燃燒器25中，陽極廢氣管17與夕卜殼27的側(cè)面連接，而對應(yīng)的陽極廢氣導(dǎo)入口43被插入夕卜殼27內(nèi)部，并且被布置在相對于陰極廢氣導(dǎo)入口41的稍下游。陽極廢氣導(dǎo)入口43的形狀與被構(gòu)造成將陽極廢氣噴射到內(nèi)部的燃料噴射管的形狀類似。陽極廢氣導(dǎo)入口43包括例如直徑大約是1/4英寸的不銹鋼管以及設(shè)置在管的端面中的用于噴射陽極廢氣的燃料噴射孔?？梢栽诠艿亩嗣娴闹行脑O(shè)置一個燃料噴射孔或在管的端面中設(shè)置多個燃料噴射孔。氣體混合單元45設(shè)置在隔板35(或隔管40)的上游位置處的氣體流路33中，用于使陰極廢氣(其含有用作氧化劑的氧氣)和陽極廢氣混合在一起。通過位于下游的催化劑29使由氣體混合單元45產(chǎn)生的混合氣體燃燒。氣體混合單元45可以是簡單形成空間或采用如離心式噴嘴或多個多孔板等公知的氣體混合技術(shù)的單元的結(jié)構(gòu)。圖2未圖解換氣空氣排出管26，但是，該換氣空氣排出管26位于與圖1圖解的位置相同的位置。在圖2所示的催化燃燒器25中，從陰極廢氣管ll導(dǎo)入外殼27的陰極廢氣和從陽極廢氣管17導(dǎo)入外殼27的陽極廢氣在隔板35的上游的混合單元45中混合在一起。然后，通過流入上部流路37和下部流路39將混合氣體的流動分成兩路。盡管混合氣體含有水分(水)，但水分(水)由于重力向下流動，從而，主要流入下部流路39。因此，流入上部流^各37的混合氣體是含有極少水分(水)的干氣。結(jié)果，水分(水)不會附著到催化劑29的與上部流路37對應(yīng)的垂直上部29a，并且在垂直上部29a中發(fā)生高效的點火燃燒。由在垂直上部29a中發(fā)生的點火燃燒導(dǎo)致的燃燒熱使整個催化劑29升溫。因此，與下部流路39(更多水分流入其中)對應(yīng)的垂直下部29b的溫度升高，并且在垂直下部29b中可靠地發(fā)生點火。通過排氣管31將燃燒后殘留在催化劑29中的燃燒氣體排出到燃燒器25的外部。從而，因為通過在與上部流路37對應(yīng)的垂直上部29a中發(fā)生的有效燃燒來促使良好的總體燃燒，因此可以有效地燃燒陽極廢氣。結(jié)果，即使當(dāng)由于凈化燃料電池1的陽極5的內(nèi)部導(dǎo)致大量冷凝水分與陰極廢氣一起被供給到燃燒器25時、或者當(dāng)作為所謂的"跨越氫氣"的氫氣從陽極5轉(zhuǎn)移到陰極3時，也可以抑制未燃?xì)錃馀懦龅饺紵?5的外部。催化燃燒器25的外殼27和隔板35由可以承受催化燃燒器25的內(nèi)部條件(例如燃燒溫度、壓力及混合氣體)的不銹鋼合金或其它材料制成。只要燃燒器25被設(shè)計成可以滿足燃燒系統(tǒng)的氣體流量、所產(chǎn)生的熱量及其它要求，就可以使用其它材料。催化燃燒器25的外殼27不必是圓筒狀。此外，陽極廢氣噴入催化燃燒器25的位置不限于圖2所示位置。例如，以與陰極廢氣相同的方式從外殼的上游端面噴射陽極廢氣、沿與陰極廢氣的流動方向垂直的方向噴射陽極廢氣、或從比圖2所示的位置更下游的位置噴射陽極廢氣都是可接受的。當(dāng)從比圖2所示的位置更靠近催化劑29的位置(更下游)噴射陽極廢氣時，必須以考慮到以下因素的方式設(shè)計燃燒器噴射位置對混合氣體的形成的影響以及催化劑29的燃燒熱對陽極廢氣導(dǎo)入口43和陽極廢氣的影響。催化燃燒器的第二實施例圖4是催化燃燒器25的第二實施例的側(cè)剖視圖。圖5(a)是沿圖(4)的剖面線B-B截取的剖視圖。用與第一實施例相同的附圖標(biāo)記表示催化燃燒器25的第二實施例的與第一實施例的部件相同的組成部件，并且為簡略起見省略其說明。在本實施例中，如圖5(b)所示，隔管47用作將氣體流路33分成多個流路的隔壁。隔管47的直徑比外殼27的小。隔管47包圍外殼27的內(nèi)部的上部，以將外殼27內(nèi)部的氣體流路33分成兩個垂直布置的流路，即上部流路37和下部流路39。隔管47被布置成其下游端幾乎與催化劑29接觸，而其上游端被布置在外殼27的上游端附近。在本實施例中，在隔管47的頂側(cè)與外殼27的內(nèi)壁面的頂部之間存在間隙，但是，如圖3(b)所示，將隔管47布置成與外殼27接觸也是可接受的。陽極廢氣管17通過外殼27的側(cè)面并且在隔管47的上游端附近與隔管47連接，而陽極廢氣導(dǎo)入口43被布置成面向上部流路37的下游端。在本實施例中，氣體混合單元45設(shè)置在陽極廢氣導(dǎo)入口43的下游位置處的上部流路37(即隔管47)內(nèi)部，并用于使從陽極廢氣導(dǎo)入口43導(dǎo)入的陽極廢氣與從位于更上游的陰極廢氣導(dǎo)入口41導(dǎo)入外殼27中的部分陰極廢氣、即流入隔管47中的部分被導(dǎo)入的陰極廢氣混合。與催化劑29分開的附加催化劑49安裝在氣體混合單元45的下游位置處的上部流路37內(nèi)部。附加催化劑49用于使由氣體混合單元45產(chǎn)生的混合氣體燃燒。溫度傳感器51安裝在附加催化劑49與催化劑29之間。溫度傳感器51被構(gòu)造并布置成檢測在附加催化劑49中燃燒后的氣體溫度。安裝在上部流路37內(nèi)部的附加催化劑49比安裝在其下游的催化劑29小。然而，與催化劑29類似，附加催化劑49是包括支撐在載體上的貴金屬的氧化催化劑。在圖4所示的催化燃燒器25中，從陰極廢氣管ll導(dǎo)入外殼27的部分陰極廢氣流入隔管47內(nèi)部的上部流^各37中，而陰極廢氣的其余部分流經(jīng)包括隔管47的外側(cè)的外殼27內(nèi)部的空間的下部流路39。盡管陰極廢氣含有水分，但是，水分(水)由于重力向下流動，從而，水分(水)主要流入下部流^各39。因此，流入上部流路37的陰極廢氣是含有極少水分(水)的千氣。干燥的陰極廢氣與從陽極廢氣導(dǎo)入口43導(dǎo)入上部流路37的陽極廢氣在氣體混合單元45中混合，并且當(dāng)?shù)玫降幕旌蠚怏w到達(dá)位于下游的附加催化劑49時，使該混合氣體燃燒。因為用作氧化劑的陰極廢氣是干燥的并且?guī)缀鯖]有水分(水)附著到附加催化劑49,所以在附加催化劑49中有效地發(fā)生點火燃燒。當(dāng)由于在附加催化劑49中發(fā)生的燃燒導(dǎo)致附加催化劑49的下游的氣體溫度升高時，催化劑29的與上部流路37對應(yīng)的垂直上部29a^f皮加熱，并且熱量被傳遞到整個催化劑29。結(jié)果，整個催化劑29被充分活化，并且即使在與大量水分(水)流入的下部流路39對應(yīng)的垂直下部29b中，溫度升高使得點火可靠地發(fā)生，并且燃燒效率提高。通過排氣管31將燃燒后殘留在催化劑29中的燃燒氣體排出到燃燒器25的外部。從而，對于本實施例，由于通過在與上部流^各37對應(yīng)的垂直上部29a中發(fā)生的有效燃燒促使良好的總體燃燒，因此可以有效地燃燒陽極廢氣。結(jié)果，即使當(dāng)由于凈化燃料電池l的陽極5的內(nèi)部而導(dǎo)致大量冷凝水分與陰極廢氣一起被供給到燃燒器25時、或者當(dāng)作為所謂的"跨越氫氣”的氫氣從陽極5轉(zhuǎn)移到陰極3時，也可以抑制未燃?xì)錃馀懦龅饺紵?5的外部。此外，在本實施例中，向隔管47內(nèi)部的上部流路37供給陽極廢氣，并且僅部分陰極廢氣被導(dǎo)入上部流路37。結(jié)果，可以保持混合氣體的燃料濃度稍大于圖2所示的第一實施例，并且可以提高燃燒效率。當(dāng)該燃料電池系統(tǒng)被安裝在車輛或其它移動體時，優(yōu)選地不僅考慮外殼27內(nèi)部收容的隔管47的垂直位置，而且考慮隔管47相對于車輛或移動體的長度方向(即車輛或移動體的移動方向)的位置。陰極廢氣中的冷凝水分與受氣流的影響相比更受重力和車輛加速度G的影響。由于當(dāng)車輛或其它移動體加速時通常需要大的輸出，因此在加速過程中產(chǎn)生的冷凝水分量更大。相反地，在減速過程中，幾乎不需要輸出，并且產(chǎn)生的冷凝水分量減少。從而，在加速過程中冷凝水分對催化劑的影響比在減速過程中大。因此，在外殼27內(nèi)部，冷凝水分不僅朝外殼27的底部聚集，而且朝車輛的后部聚集。簡言之，優(yōu)選以考慮車輛加速時冷凝水分如何移動的方式來劃分外殼27內(nèi)部的氣體流路33。例如，外殼27可以安裝在車輛中，使得氣體流路33沿與車輛的運(yùn)動方向相交的方向延伸，例如，沿車輛的寬度方向延伸，并且可以如圖5(b)所示地布置垂直向上布置的上部流路37,也就是說，使得其在外殼27內(nèi)部朝車輛的前方(朝圖5(b)中的右手側(cè))偏移。該布置使水分更難以流入上部流路37中。通過采用該布置，在燃料電池系統(tǒng)被安裝在車輛或其它移動體的情況下，可以改進(jìn)催化燃燒器25的燃燒特性。在外殼27內(nèi)使上部流路37朝車輛的前方偏移不限于使用隔管47的催化燃燒器。本發(fā)明也可以容易地用于使用如圖3(a)所示的隔板35的催化燃燒器。例如，為了使用隔板35實現(xiàn)與圖5(b)類似的性能，隔板35應(yīng)該安裝成當(dāng)從圖5(b)所示的觀點看時朝右下傾斜。最后，在本實施例中，通過在附加催化劑49的下游安裝溫度傳感器51來檢測燃燒氣體的溫度，可以使用檢測到的溫度來檢測附加催化劑49中的燃燒異常并執(zhí)行各種控制。催化燃燒器的第三實施例圖6是催化燃燒器25的第三實施例的側(cè)剖視圖。用與第二實施例相同的附圖標(biāo)記表示催化燃燒器25的第三實施例的與第二實施例的部件相同的組成部件，并且為簡略起見省略其說明。除了圖l所示的換氣空氣排出管26與上部流路37連接且省略溫度傳感器51之外，本實施例與圖4所示的第二實施例的催化燃燒器25相同。換氣空氣排出管26被布置成通過外殼27并在陽極廢氣管17的上游位置處突出到上部流路37中。換氣空氣導(dǎo)入口53以面向下游方式被布置在換氣空氣排出管26的端部。從而，利用從空氣供給管14供給的部分空氣在殼體7內(nèi)部稀釋已滲透到燃料電池l周圍的空間的少量氳氣，并且通過換氣空氣排出管26將被稀釋的氣體供給到催化燃燒器25的上部流路37?？梢允褂门c陽極廢氣導(dǎo)入口43相同的設(shè)計思想來設(shè)計與陰極廢氣不同，從殼體7的內(nèi)部導(dǎo)入催化燃燒器25的換氣空氣不含有由燃料電池l中的發(fā)電產(chǎn)生的水分，從而相對干燥(大約與外部空氣一樣干燥)。從而，可以通過使用干燥的換氣空氣在附加催化劑49中進(jìn)行燃燒來實現(xiàn)更可靠和有效的燃燒。由于換氣空氣中含有的氫氣的濃度低，因此難以單獨燃燒換氣空氣。然而，當(dāng)換氣空氣與陽極廢氣一起供給到附加催化劑49時可進(jìn)行可靠且有效的燃燒。催化燃燒器的第四實施例圖7是催化燃燒器25的第四實施例的側(cè)剖視圖。本實施例與圖6所示的第三實施例的不同之處在于與圖2所示的第一實施例類似，陽極廢氣管17布置在陰極廢氣導(dǎo)入口41附近。除此之外，本實施例與圖6所示的第三實施例相同。對于陽極廢氣管17的該配置，如果安裝離心式噴嘴等作為氣體混合單元45,如圖7所示，從形成混合氣體的觀點看，優(yōu)選安裝占據(jù)氣體流路33的位于上部流路37上游的部分的整個截面的氣體混合單元45。然而，本實施例不限于該配置，如圖6所示的第三實施例那樣，在上部流路37中安裝氣體混合單元45是可接受的。催化燃燒器的第五實施例圖8是催化燃燒器25的第五實施例的側(cè)剖視圖。除了隔管47布置在外殼27的中央且利用用于阻塞陰極廢氣實體(entity)的端板55封閉隔管47的上游端之外，本實施例與圖6所示的第三實施例類似。本實施例的端板55是有選擇地開閉隔管47的上游端的蝶形閥。另一不同之處在于本實施例包括溫度傳感器51。除此之外，本實施例與圖6所示的第三實施例相同。將隔管47布置在圖6所示的外殼27的頂部處來代替布置在外殼27的中央也是可接受的。對于本實施例，由于端板55封閉隔管47,因此含有大量冷凝水分的陰極廢氣不進(jìn)入上部流路。因此，使用從換氣空氣導(dǎo)入口53導(dǎo)入的更干燥的換氣空氣進(jìn)行燃燒，能夠在附加催化劑49中進(jìn)行可靠而有效的燃燒。盡管在本實施例中端板55使用能夠開閉上部流路37的蝶形閥或其它裝置，但是，使用固定板代替可動板也是可接受的。然而，通過使用能夠開閉上部流路37的蝶形閥或其它裝置，可以根據(jù)燃料電池1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)開閉上部流路37的上游端。更具體地，可以才艮據(jù)4壬意主會定時刻上部流^各37內(nèi)部的附加催化劑49的燃燒狀態(tài)(由溫度傳感器51檢測)來調(diào)整流入上部流路37的陰極廢氣的流量，從而可以控制上部流路37內(nèi)部的燃燒溫度。例如，為了防止流經(jīng)上部流路37的混合氣體的燃料濃度變得太高，可以打開上部流^各37的上游端，以使陰才及廢氣流入并降低燃料濃度。催化燃燒器的第六實施例圖9是催化燃燒器25的第六實施例的側(cè)剖視圖。圖10(a)是沿圖9的剖面線C-C截取的剖視圖。在本實施例中，根據(jù)供給到催化燃燒器25的外殼27的內(nèi)部的氣體的性質(zhì)將其分成三個流路。更具體地，通過安裝與圖4所示的第二實施例的隔管47大致相同的隔管47在外殼27內(nèi)部形成上部流路37，并且通過在隔管47的頂側(cè)與外殼27的內(nèi)壁的上部之間安裝單獨的隔管57形成最上部流路59。通過在隔管47的上方安裝如圖10(b)所示的水平隔板61代替安裝如圖10(a)所示的隔管57來形成最上部流路59也是可接受的。陽極廢氣管17與上部流路37連接并且換氣空氣排出管26與最上部流路59連接。用于阻塞實體的端板63被布置成封閉最上部流路59的上游端。此外，如前述實施例那樣，陰極廢氣管11與外殼27的上游端連接。從而，對于本實施例，通過陰極廢氣管11導(dǎo)入氣體流路33的部分陰極廢氣進(jìn)入上部流路37,而其余部分流入下部流^各39。與圖4所示的構(gòu)造類似，附加催化劑49安裝在上部流路37內(nèi)部的靠近催化劑29的位置處，且用于將陽極廢氣和陰極廢氣混合在一起的氣體混合單元(未示出)安裝在附加催化劑49的上游位置處的上部流^各37內(nèi)部。從而，與圖4所示的第二實施例類似，陽極廢氣在上部流路37中與相對干燥的陰極廢氣混合，并且通過附加催化劑49使得到的混合氣體高效燃燒。然后，將由在附加催化劑49處進(jìn)行的燃燒產(chǎn)生的高溫氣體供給到下游的催化劑29。高溫氣體的熱量使催化劑29的溫度升高，并且使整個催化劑29的燃燒效率提f^i。此外，從換氣空氣排出管26導(dǎo)入最上部流路59的換氣空氣也供給到催化劑29。由于催化劑已被充分加熱以使其具有高的催化活性，因此即使換氣空氣中含有的少量氫氣的濃度非常低，也可以使其燃燒。在圖9所示的第六實施例中，通過在催化劑29的下游安裝附加溫度傳感器51，可以檢測催化劑29的下游的燃燒氣體的溫度，并且可以使用檢測到的溫度來檢測催化劑29中的燃燒異常并執(zhí)行各種控制。另外，還可以通過在最上部流路59中i殳置流量測量部件、并基于由測量部件檢測的換氣空氣的流量以及由布置在催化劑29的下游的溫度傳感器51檢測的燃燒狀態(tài)的計算，來計算從燃料電池1流入殼體7內(nèi)部的換氣空氣中的氫氣的量。盡管在本實施例中端板63使用能夠開閉最上部流路59的蝶形閥或其它裝置(與圖8所示的端板55類似)，但是，使用固定板代替可動板也是可接受的。然而，通過使用該可動裝置，可以根據(jù)燃料電池1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)開閉最上部流路59的上游端。更具體地，可以根據(jù)任意給定時刻位于最上部流路59的下游的催化劑29的燃燒狀態(tài)(由布置在催化劑29的下游的溫度傳感器51檢測)來調(diào)整流入最上部流路59的陰極廢氣的流量，從而可以控制催化劑29處的燃燒溫度。如在圖9所示的第六實施例中進(jìn)行的那樣，圖11(a)至圖11(d)示出如何將氣體流路33分成三個流路(即上部流路37、下部流路39以及最上部流路59)的一些其它選擇例。在圖11(a)所示的例子中，上部流3各37和與圖10(a)的最上部流路59對應(yīng)的流路59A都由水平布置并彼此鄰近的隔管47和57形成。除了用水平隔板65代替形成上部流J各37的隔管47之外，圖11(b)所示的例子與圖10(b)所示的例子類似。除了已經(jīng)用垂直于隔板65布置的垂直隔板67代替水平隔板6l之外，圖11(c)所示的例子與圖11(b)所示的例子類似。除了從設(shè)計方面考慮以適當(dāng)?shù)姆绞絻A斜布置隔板65和67之外，圖11(d)所示的例子與圖11(c)所示的例子類似。對于圖ll(a)、圖11(c)和圖11(d)所示的各例子，與圖5(b)所示的例子類似，上部流路37可以布置在外殼27內(nèi)部，以4吏其朝車輛的前方偏移。以該方式布置上部流^各37可以防止含有大量水分的陰極廢氣流入上部流路37,并且在燃料電池系統(tǒng)被安裝在車輛中的情況下，能夠改進(jìn)催化燃燒器25的燃燒特性。催化燃燒器的第七實施例現(xiàn)在參照圖12,除了未設(shè)置附加催化劑49并且催化劑29被構(gòu)造成具有不同的規(guī)格組的兩個催化部之外，本實施例與圖4至圖ll所示的任一實施例基本上相同。在圖4至圖ll所示的各實施例中，如下所述，布置在外殼27的內(nèi)部的下游端的催化劑29和布置在上部流路37中的附加催化劑49可以具有相同的規(guī)格(特性)或分別具有不同的規(guī)格組A和B。在圖12的本實施例中，催化劑29包括垂直上部29a和垂直下部29b。垂直上部29a與垂直下部29b具有不同的規(guī)J各組。特別地，催化劑29的垂直上部29a被構(gòu)造并布置成與上部流路37對應(yīng)，垂直上部29a具有規(guī)格A,而垂直下部29b被構(gòu)造并布置成與下部流if各39相對應(yīng)，由于大量水分流經(jīng)下部流^各39，所以垂直下部29b具有規(guī)格B。對于不具有設(shè)置在上部流路37中的催化劑的催化燃燒器，該方法特別有用。在上部流路37中具有附加催化劑49的催化燃燒器或者在上部流路37中不具有附加催化劑49的催化燃燒器的背景下，說明下述各工作例。第七實施例可被應(yīng)用在催化燃燒器的任意構(gòu)造中。另外，如前所述，在圖12的插圖中示出由承載在具有蜂窩結(jié)構(gòu)并由陶瓷或金屬制成的催化劑載體上的鉑或其它貴金屬構(gòu)成的催化劑29和49。由陶瓷材料制成并在其中分散柏或其它貴金屬的催化劑載體A涂層(washcoat)被涂布到催化劑載體，使得在催化劑上承栽貴金屬。工作例1在本工作例中，制成規(guī)格A的催化劑中的貴金屬的體積密度是1.0g/L(即每lL催化劑體積承載有1.0g貴金屬)，而制成規(guī)格B的催化劑中的貴金屬的體積密度是1.5g/L(即每1L催化劑體積承載有1.5g貴金屬)。從而，在本實施例中，在與布置在垂直上部位置中的上部流路37對應(yīng)地布置的催化劑49(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a)中的貴金屬的體積密度小于在與布置在垂直下部位置中的下部流路39對應(yīng)地布置的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的貴金屬的體積密度。由于當(dāng)增加貴金屬的量時燃燒催化劑的燃燒性能改進(jìn)，因此通過增加貴金屬的量改進(jìn)設(shè)置在承載大量陽極氣體或用于燃燒的其它氣體的流路中的催化劑的燃燒性能。然而，當(dāng)使用的貴金屬的量增加時成本也增加。因此，在本實施例中，根據(jù)流入到催化劑中的水分的影響改變催化劑的規(guī)格(特性)。如果流入的水分量少，則即使使用更小密度的貴金屬，也可以充分增加燃燒初始階段或燃燒開始時的可燃性，并且在點火后也可以實現(xiàn)穩(wěn)定地燃燒。因此，在本實施例中，通過使布置在被供給陽極廢氣且水分量相對少的上部流路37中的催化劑49中的貴金屬量(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a中的貴金屬量)少于布置在大量水分流入的下部流路39的下游的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的貴金屬量，可在確保良好的燃燒性能的同時降低成本。從而，與在兩個位置中使用相同規(guī)格(特性)的催化劑的情況相比，通過在與流路37對應(yīng)的催化劑中以及在與流路39對應(yīng)的催化劑中使用不同密度的貴金屬，可以以較低的成本改進(jìn)燃燒特性。工作例2在本工作例中，制成規(guī)格A的催化劑的涂層的體積密度是20.0g/L(即每lL催化劑體積承載有20.0g涂層)，而制成規(guī)格B的催化劑的涂層的體積密度是10.0g/L(即每1L催化劑體積承載有10.0g涂層)。從而，在本實施例中，在與布置在垂直上部位置中的上部流路37對應(yīng)地布置的催化劑49中的涂層的體積密度(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的涂層的體積密度)大于在與布置在垂直下部位置中的下部流路39對應(yīng)地布置的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的涂層的體積密度。當(dāng)承載在催化劑上的涂層的主要成分是陶瓷材料時，水分傾向于附著到涂層。因此，當(dāng)大量水分供給到催化劑時，燃燒性能下降。涂層的量還影響催化劑的耐久性。因此，需要平衡涂層的量，使得其足夠大以確保充分的耐久性以及足夠小以獲得克分的燃燒性能。從而，可以通過增加布置在供給陽極廢氣且供給的水分量一般很少的上部流路37中的催化劑49上的涂層的量(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a上的涂層的量)確保充分的耐久性。因為在上部流路37中的催化劑49處，由于吸收水分導(dǎo)致的燃燒性能的下降很小，所以可以確保燃燒初始階段或燃燒開始時的充分的可燃性，并且在點火后可以實現(xiàn)穩(wěn)定地燃燒。相反地，由于流入布置在下部流路39的下游的垂直下部29b的催化劑中的氣體燃料濃度低，且水分含量高，因此需要越過耐久性優(yōu)先考慮耐水性(當(dāng)供給大量水分時的燃燒性能)。因此，減少垂直下部29b的催化劑上的涂層量，使得可以防止由于涂層上的水分的吸收導(dǎo)致的燃燒性能下降。從而，與在兩位置使用相同規(guī)格(特性)的催化劑的情況相比，通過在與流^各37對應(yīng)的催化劑上以及在與流路39對應(yīng)的催化劑上使用不同密度的涂層，可以以較大程度同時確保耐久性和耐水性(當(dāng)供給大量水分時的燃燒性能)。工作例3在本工作例中，制成規(guī)格A的催化劑中的貴金屬的質(zhì)量與涂層的質(zhì)量之比是0.05(即每20g涂層承載1.0g貴金屬)，而制成規(guī)格B的催化劑中的貴金屬的質(zhì)量與涂層的質(zhì)量之比是0.15(即每10.0g涂層承載1.5g貴金屬)。從而，在本實施例中，在與布置在垂直上部位置中的上部流路37對應(yīng)地布置的催化劑49中的貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比)小于在與布置在垂直下部位置中的下部流路39對應(yīng)地布置的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比。利用本工作例，可以獲得高性能的催化燃燒器，該催化燃燒器提供工作例l和工作例2的效果。工作例4在本工作例中，制成規(guī)格A的催化劑的催化劑載體的單元密度是600cpsi(每1平方英寸600個單元)，而制成規(guī)格B的催化劑的催化劑載體的單元密度是200cpsi(每1平方英寸200個單元)。從而，在本實施例中，在與布置在垂直上部位置中的上部流路37對應(yīng)地布置的催化劑49中的催化劑載體的單元密度(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的催化劑載體的單元密度)大于在與布置在垂直下部位置中的下部流路39對應(yīng)地布置的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的催化劑載體的單元密度。雖然催化劑的燃燒性能與單元密度成正比，但是由于流經(jīng)催化劑的空氣阻力導(dǎo)致的壓力損失與單元密度成反比。如果單元密度高，則當(dāng)大量水分供給到催化劑時，催化劑內(nèi)部的流路可以被水阻塞，并且催化劑的燃燒性能可能降低。從而，可以通過增加布置在上部流路37中的催化劑49的單元密度(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的單元密度)來獲得充分的燃燒性能，含有極少水分和高的燃料濃度的陽極廢氣供給到該上部流路37中。另外，盡管存在由于單元密度增高導(dǎo)致壓力損失增加的可能，但是由于流入上部流路37的水分量少，因此由水導(dǎo)致的阻塞及其它問題的可能性低。同時，即z使流入到下部流^各39的水分量大，但因為催化劑29的垂直下部29b的單元密度已降低，因此可以防止位于下部流路39的下游的催化劑29的垂直下部29b中出現(xiàn)的流^各阻塞和其它問題。工作例5在本實施例中，制成規(guī)格A的催化劑(包括涂層和貴金屬)的表面積與體積之比是600mS/L(即每1L催化劑體積的表面積是600平方米)，而制成規(guī)格B的催化劑(包括涂層和貴金屬)的表面積與體積之比是350m2/L。此外，例如，由于催化劑的99%以上的表面積,皮涂層液而非貴金屬占據(jù)，因此上述催化劑的表面積與體積之比可假設(shè)為涂層的表面積與催化劑的體積之比。從而，在本實施例中，在與布置在垂直上部位置中的上部流路37對應(yīng)地布置的催化劑49中的涂層的表面積與催化劑的體積之比(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的涂層的表面積與催化劑的體積之比)大于在與布置在垂直下部位置中的下部流路39對應(yīng)地布置的催化劑29(或催化劑29的垂直下部29b)中的涂層的表面積與催化劑的體積之比。雖然催化劑的燃燒性能與涂層的表面積(包括涂層和貴金屬的催化劑的表面積)成比例，但涂層吸收水分的趨勢也與涂層的表面積(包括涂層和貴金屬的催化劑的表面積)成比例地增加。從而，存在過度的吸收水分將使燃燒性能下降的可能。因此，可以通過增加布置在上部流路37中的催化劑49的涂層的表面積(包括涂層與貴金屬的催化劑的表面積)與催化劑的體積之比(和/或布置在下游的催化劑29的垂直上部29a的涂層的表面積與催化劑的體積之比)來改進(jìn)燃燒性能，含有極少水分的陽極廢氣供給到該上部流路37。此外，即使流入下部流路39中的水分量大，由于催化劑29的垂直下部29b的涂層的表面積(包括涂層與貴金屬的催化劑的表面積)與催化劑的體積之比已減小，因此可以防止在位于下部流路39的下游的催化劑29的垂直下部29b處產(chǎn)生的過度的水分附著和下降的燃燒性能。其它工作例可以通過以適當(dāng)?shù)姆绞浇M合工作例l至4的構(gòu)成特征來獲得不同的效果。例如，制成規(guī)格A的催化劑可以被構(gòu)造成貴金屬的體積密度是5g/L,貴金屬與涂層之比為0.02,涂層的表面積與催化劑的體積之比是500m2/L,而制成規(guī)格B的催化劑可以被構(gòu)造成貴金屬的體積密度是9g/L，貴金屬與涂層之比是0.09，涂層的表面積與催化劑的體積之比是350m2/L。因為如果水分的量少則可以用少量的貴金屬獲得充分的燃燒性能，所以催化劑29的具有規(guī)格A的垂直上部29a被布置在上部流路37的下游部。此外，因為即使當(dāng)供給大量的水分時也可以提供充分水平的性能，所以催化劑29的垂直下部29b設(shè)置在下部流^各39的下游。從而，由于本工作例允許適當(dāng)?shù)厍揖?xì)地調(diào)整催化劑的規(guī)格，因此與設(shè)置在流路37和39的下游的具有相同規(guī)格的催化劑的催化燃燒器的燃燒性能相比，可以極大地改進(jìn)該催化燃燒器的總體燃燒性能。本發(fā)明不受上述實施例中使用的數(shù)值和比率的限制。可以適當(dāng)?shù)馗淖冞@些數(shù)值和比率。也可以將這些工作例應(yīng)用到與圖2所述的催化燃燒器類似的催化燃燒器，因為陽極廢氣比陰極廢氣輕且因此易于流入上部流路，所以該催化燃燒器不具有特定的引入陽極廢氣的催化劑。然而，當(dāng)將這些工作例應(yīng)用到與圖4所述的催化燃燒器類似的、具有特定的引入陽極廢氣的催化劑的催化燃燒器時，燃燒性能的改進(jìn)效果更好。表l示出與制成規(guī)格A和規(guī)格B的催化劑相關(guān)的下述特征量的大小關(guān)系，分別是貴金屬的體積密度、涂層的體積密度、貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比、單元密度、涂層的表面積與催化劑的體積之比。表l<table><row><column>催化劑的規(guī)格</column><column>規(guī)格A規(guī)格B</column></row><row><column>貴金屬的體積密度</column><column>αg/L<βg/L</column></row><row><column>涂層的體積密度</column><column>αg/L>βg/L</column></row><row><column>貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比</column><column>α<β</column></row><row><column>單元密度</column><column>αcpsi>βcpsi</column></row><row><column>涂層的表面積與催化劑的體積之比</column><column>αm2/L>βm2/L</column></row><table>如表1所示，對于制成規(guī)格B的催化劑的貴金屬的體積密度以及貴金屬的體積密度與涂層的體積密度之比比制成規(guī)格A的催化劑大。此外，對于制成規(guī)格A的催化劑的涂層的體積密度、單元密度、以及涂層的表面積與催化劑的體積之比比制成規(guī)格B的催化劑大。術(shù)語的一般解釋在理解本發(fā)明的范圍時，如在本文中使用的那樣，術(shù)語"包括"及其派生詞是可擴(kuò)展術(shù)語，其確定存在所述特征、元件、部件、組、整體和/或步驟，但不排除存在其它未陳述的特征、元件、部件、組、整體和/或步驟。上述情況也適用于如術(shù)語"包含"、"具有"及其派生詞等具有類似意義的詞匯。此外，術(shù)語"部件"、"部"、"部分"、"構(gòu)件"或"元件"當(dāng)以單數(shù)使用時，可以具有單個部件或多個部件的雙重意義。此外，如在本文中使用的用來說明上述實施例那樣，下面的方向術(shù)語"向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和橫向"以及任何其它類似的方向術(shù)語指的是配備有本發(fā)明的車輛的那些方向。因此，用來說明本發(fā)明的這些術(shù)語應(yīng)該相對于配備有本發(fā)明的車輛來解釋。如在本文中使用的"大致"、"約"和"大約"等程度術(shù)語指的是被修飾術(shù)語的合理偏離量，從而不會顯著改變最終結(jié)果。例如，如果偏離不會否定其修飾的詞匯的意義的話，這些術(shù)語可以被解釋為包括被修飾術(shù)語的至少±5%的偏離。盡管僅選擇被選定的實施例圖解本發(fā)明，但通過所公開的內(nèi)容，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是，在不背離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以進(jìn)行各種修改和變形。例如，可以根據(jù)需要和/或期望改變各部件的尺寸、形狀、位置或方向?？梢栽谑境龅谋舜酥苯舆B接或接觸的部件之間布置中間結(jié)構(gòu)?？梢杂蓛蓚€元件進(jìn)行一個元件的功能，反之亦然?？梢栽谝粋€實施例中采用另一個實施例的結(jié)構(gòu)和功能。在一個特定的實施例中不必同時存在所有的優(yōu)點。相對于現(xiàn)有技術(shù)獨特的每一個特征本身或與其它特征的組合也應(yīng)該被認(rèn)為是本申請人的進(jìn)一步發(fā)明的單獨說明，該特征包括由該特征具體化的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。從而，根據(jù)本發(fā)明的實施例的上述說明僅是為了圖解而提供，而不是為了限制由所附權(quán)利要求書及其等同限定的本發(fā)明。相關(guān)申請案交叉引用本申請要求日本專利申請No.2005-194282和No.2006—118077的^尤先斥又。曰本專利中"i青No.2005—194282禾口No.2006-118077的全部內(nèi)容通過引用包含于此。權(quán)利要求1.一種催化燃燒器，其包括外殼，其包括陽極廢氣入口，用于接收從燃料電池的陽極排出的陽極廢氣；陰極廢氣入口，用于接收從燃料電池的陰極排出的陰極廢氣；以及排氣出口，用于排出燃燒過的氣體；以及催化劑，其被布置在所述陽極廢氣入口和所述陰極廢氣入口與所述排氣出口之間的所述外殼內(nèi)部；所述外殼被構(gòu)造成形成水平布置的氣體流路，所述氣體流路接收在上游部中流動的所述陽極廢氣和所述陰極廢氣，所述上游部將所述陽極廢氣和所述陰極廢氣引入至所述催化劑，所述上游部包括位于所述催化劑的正上游、且被分成至少兩個垂直布置的流路的分割部。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的催化燃燒器，其特征在于，還包括在至少一個所述流路中設(shè)置溫度檢測裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的催化燃燒器，其特征在于，所述陽極廢氣入口被構(gòu)造并布置成將所述陽極廢氣供給到所述氣體流路的所述分割部的垂直上部位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的催化燃燒器，其特征在于，所述外殼還包括布置成供給換氣空氣的換氣空氣入口，所述換氣空氣從所述燃料電池供給到所述氣體流路的所述分割部的垂直上部位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化燃燒器，其特征在于，所述流路的垂直上部流路具有封閉的上游端。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的催化燃燒器，其特征在于，與所述催化劑分開的附加催化劑設(shè)置在位于所述氣體流路的所述分割部的垂直上部位置中的流路中。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的催化燃燒器，其特征在于，封閉所述催化劑的所述外殼被構(gòu)造并布置成安裝在包含所述燃料電池的車輛中，使得所述氣體流路的縱軸沿與所述車輛的向前運(yùn)動方向相交的方向延伸；且所述流;洛的垂直上部流路在所述外殼內(nèi)部大體朝所述車輛的前端布置。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5或權(quán)利要求7中任一項所述的催化燃燒器，其特征在于，設(shè)置在所述外殼內(nèi)部的所述氣體流路被分成根據(jù)供給的氣體的性質(zhì)布置的三個流路。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化燃燒器，其特征在于，還包括與所述催化劑分開的附加催化劑設(shè)置在所述三個流路中的至少一個中。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的催化燃燒器，其特征在于，所述陽極廢氣入口被構(gòu)造并布置成將所述陽極廢氣供給到所述三個流路的垂直上部流路，并且將從所述燃料電池的殼體的內(nèi)部排出的換氣空氣供給到所述三個流路中的另一垂直上部流^各。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的催化燃燒器，其特征在于，被構(gòu)造并布置成接收所述換氣空氣的所述流路中的垂直上部流路具有封閉的上游端。12.根據(jù)權(quán)利要求5或11所述的催化燃燒器，其特征在于，所述流路中的垂直上部流路具有阻塞體，所述阻塞體被構(gòu)造并布置成有選#奪地開閉所述流;洛中的垂直上部流路的所述上游端。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的催化燃燒器，其特征在于，所述催化劑包括具有多個單元的催化劑載體、布置在所述催化劑載體上的涂層以及分散在所述催化劑載體中的貴金屬；以及所述催化劑中的所述貴金屬具有垂直下部，其具有第一體積密度；以及垂直上部，其具有比所述垂直下部的所述第一體積密度小的第二體積密度。14.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的催化燃燒器，其特征在于，所述催化劑包括具有多個單元的催化劑載體、布置在所述催化劑載體上的涂層以及分散在所述催化劑載體中的貴金屬；以及所述催化劑載體上的所述涂層具有垂直下部，其具有第一體積密度；以及垂直上部，其具有比所述垂直下部的所述第一體積密度大的第二體積密度。15.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的催化燃燒器，其特征在于，所述催化劑包括具有多個單元的催化劑載體、布置在所述催化劑載體上的涂層以及分散在所述催化劑載體中的貴金屬；以及所述催化劑中的所述貴金屬具有垂直下部，其具有第一體積密度；以及垂直上部，其具有第二體積密度；所述催化劑載體上的所述涂層具有垂直下部，其具有第一體積密度；以及垂直上部，其具有比所述垂直下部的所述第一體積密度大的第二體積密度；以及所述涂層的所述第一體積密度與所述貴金屬的所述第一體積密度之比小于所述涂層的所述第二體積密度與所述貴金屬的所述第二體積密度之比。16.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的催化燃燒器，其特征在于，所述催化劑包括具有多個單元的催化劑載體、布置在所述催化劑載體上的涂層以及分散在所述催化劑載體中的貴金屬；以及所述催化劑載體具有垂直下部，其具有第一單元密度；以及垂直上部，其具有比所述垂直下部的所述第一單元密度大的第二單元密度。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16所述的催化燃燒器，其特征在于，所述催化劑包括具有多個單元的催化劑載體、布置在所述催化劑載體上的涂層以及分散在所述催化劑載體中的貴金屬；且所述涂層的表面積與所述催化劑的體積之比所述催化劑載體上的所述涂層具有垂直下部，其具有對所述貴金屬的體積的第一表面積比率；以及垂直上部，其具有對所述貴金屬的體積的第二表面積比率，所述第二表面積比率比所述垂直下部的所述第一表面積比率大。全文摘要一種催化燃燒器，其被構(gòu)造成促進(jìn)燃燒器中的陽極廢氣的燃燒處理，以減少排出到燃燒器的外部的未燃?xì)錃獾牧俊娜剂想姵?1)排出的陽極廢氣和陰極廢氣被供給到催化燃燒器(25)，并利用催化劑(29)使其燃燒。從燃料電池(1)的內(nèi)部供給的換氣空氣也被供給到催化燃燒器(25)。通過隔板(35)將催化燃燒器(25)內(nèi)部的位于催化劑(29)的上游的部分分成上部流路(37)和下部流路(39)，且氣體流路(33)設(shè)置在上部流路(37)和下部流路(39)的上游。陰極廢氣被供給到氣體流路(33)。文檔編號H01M8/04GK101203977SQ200680022316公開日2008年6月18日申請日期2006年6月29日優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日發(fā)明者崎山能夫,莊子忠,浜田香留樹申請人:日產(chǎn)自動車株式會社