CN209355230U - 热能模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种热能模块，包含一本体、一燃料供应管路、一助燃催化器及一加热单元，该本体包含一第一腔室与一第二腔室，该第二腔室设于该第一腔室的一侧，并与该第一腔室连通，该燃料供应管路连接于该第一腔室远离该第二腔室的一侧，并供应雾化燃料至该第一腔室，该助燃催化器设于该第二腔室内，该加热单元设于该本体，用以加热升温至该助燃催化器所需的工作温度；本实用新型利用助燃催化器催化雾化燃料进行氧化还原反应并同时产生大量的热能，而使雾化燃料完全燃烧，不会产生有害的废气，有效提高燃料转化热能的效率，而可在低耗能下产生高热能，具有节能及环保的优点。
Description
技术领域
本实用新型关于一种制热模块，特别关于一种利用催化反应加速雾化的燃料进行氧化反应并产生热能的高效能制热模块。
背景技术
现有以燃烧燃料提供热能的制热方式，需要消耗大量的燃料，燃料转换为热能的效率较差，无法快速产生高温，更容易因为燃料的燃烧不完全，而排放出有害的废气，造成环境污染；因此具有节能环保且高效能的制热方式为一重要的研究课题。
实用新型内容
有鉴于现有以燃烧燃料的制热方式，燃料转换为热能的效率差，并容易产生有害废气，本实用新型的主要目的在于提供一种热能模块，其利用催化反应加速雾化的燃料进行氧化反应，并产生高热能，且无废气排放的问题。
为了达到上述的目的，本实用新型的热能模块，其包含有：
一本体，包含一第一腔室与一第二腔室，该第二腔室设于该第一腔室的一侧，并与该第一腔室连通，而于远离该第一腔室的一侧形成出气口；
一燃料供给管路，连接于该第一腔室远离该第二腔室的一侧，且该第一腔室与该燃料供应管路的连接口呈朝远离该燃料供应管路渐扩的锥状；
一助燃催化器，设于该第二腔室内，其表面涂布有助燃催化剂；以及
一加热单元，设于该本体。
其中，该燃料供应管路包含相连通的燃料通道及空气通道。
其中，该第一腔室侧壁设有至少一开孔。
其中，该加热单元包含一点火器，该点火器连接至该第一腔室。
其中，该加热单元包含一电热器，该电热器设于接近该助燃催化器底部的外周。
其中，该第一腔室与该第二腔室间设有一隔板，且该隔板有通孔连通该第一腔室与该第二腔室。
利用上述的技术方式，本实用新型的热能装置通过加热单元加热至达到助燃催化器的起始工作温度(约50℃以上)后，持续以燃料供应管路提供助燃气体以及雾化燃料，如甲醇、汽油、柴油、挥发性有机溶剂等，至第一腔室，当雾化燃料进入第二腔室内与助燃催化器接触，受到助燃催化器的催化进行氧化还原反应，并产生大量的热能，而可快速的升温至600℃以上且可高达800℃的高温，可快速提供高热能进行加热，且通过催化作用，可使雾化燃料完全氧化，不会产生有害的废气，有效提高燃料转化热能的效率，而可在低耗能下产生高热能，并具有节能及环保的优点。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的立体外观图。
图2为本实用新型较佳实施例的侧视剖面图。
图3为本实用新型较佳实施例的另一侧视剖面图。
图4为本实用新型较佳实施例应用于管路加热设备的侧视剖面图。
图5为本实用新型较佳实施例应用于管路加热设备的另一侧视剖面图。
图6为本实用新型较佳实施例应用于管路加热设备的立体外观图。
具体实施方式
为了能详细了解本实用新型的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实现，现进一步以如图所示的较佳实施例，详细说明如后：
请配合参考图1至图3，本实用新型的热能模块，其包含有一本体100、一燃料供应管路20、一助燃催化器40以及一加热单元50；其中：
该本体100包含一第一腔室10与一第二腔室30，该第一腔室10，底部呈向上渐扩的锥状，且顶端形成开口；较佳的是，该第一腔室10侧壁设有至少一个开孔11，用以与外部的空气连通及散热；该第二腔室30位于该第一腔室10的上方，其底端与该第一腔室10连通，其顶端形成出气口，较佳的是，该第一腔室10与第二腔室30间设有一隔板13，且该隔板13设有通孔131连通该第一腔室10与该第二腔室30。
该燃料供应管路20连接于该第一腔室10的底部，用以供应雾化燃料，如雾化的甲醇、汽油、柴油、挥发性有机溶剂等等，该燃料供应管路20可直接供给混有助燃气体，且粒径界于0.5微米(μm)至1250微米(μm)的雾化燃料，亦可于燃料供应管路20中利用超声波雾化喷嘴、文氏管原理雾化等方式，产生雾化燃料。于本实施例中，该燃料供应管路20包含相连通的燃料通道21及空气通道23；该燃料通道21连接至燃料供应单元，用以供应如甲醇、汽油、柴油、挥发性有机溶剂等等的燃料原液；该空气通道23用以供应助燃气体，并与一帮浦60连接，使燃料原液与助燃气体于燃料供应管路20内混合雾化，形成粒径为0.5微米(μm)至1250微米(μm)之间的雾化燃料，并同时让雾化燃料混合有大量的助燃气体，而自该第一腔室10底部锥状的接口进入于第一腔室10内，让雾化燃料进入第一腔室10内时产生压力差，而让助燃气体可于第一腔室10内均匀地混合大量的助燃气体后再流入第二腔室30内。
该助燃催化器40设于该第二腔室30内，且该助燃催化器40呈多孔隙的固态结构物，具有大量的表面积，且其表面涂布有助燃催化剂，当温度达到助燃催化剂的工作温度，约50℃以上时，助燃催化剂与雾化燃料进行反应，而使雾化燃料产生剧烈的氧化还原反应，而生成二氧化碳CO2和水蒸气H2O，同时产生热能。
该加热单元50，设于该本体100，用以加热升温而使该本体100内部达到助燃催化器40的工作温度；该加热单元50的加热方式可为电热管加热、点火加热或是热风加热等等；于本实施例中，该加热单元50包含一点火器51及一电热器53；其中该点火器51连接至该第一腔室10，其可为火花塞，用以产生火花点燃第一腔室10内的雾化燃料，而使雾化燃料于第一腔室10内燃烧并产生热量，而使本体100内部达到助燃催化器40的工作温度；该电热器53设于接近该助燃催化器40底部的外周，用以直接加热而提高该本体100内部的温度。
本实用新型的热能模块可运用于水加热、煤油加热、空气加热及水蒸气制造等等设备；请配合参考图4至图6，为本实用新型的热能模块应用于管路加热设备，其中该管路加热设备包含一加热管路80及一罩体70，该加热管路80围绕于本实用新型的热能模块的外周，并呈向上回旋的螺旋状，该加热管路80内可自其底部的输入端81通入水、气体、油等液态或气态的受热物，并使受热物沿加热管路80于本实用新型的热能模块外周向上回旋，而自加热管路80顶部的输出端83输出，该罩体70设于该加热管路80的外周，顶端封闭，并于底端形成开口，而使热能直接不会自罩体70顶端散逸。
使用时可以先利用点火器51点燃第一腔室10内的雾化燃料，使雾化燃料于第一腔室10内燃烧并产生热能而达到助燃催化器40的工作温度，雾化燃料燃烧后会于第一腔室10内产生大量的如二氧化碳CO2的阻燃气体，而使明火熄灭，未完全燃烧的雾化燃料与热能进入该第二腔室30内通过该助燃催化器40，再度进行的氧化还原反应，生成二氧化碳CO2和水蒸气H2O以及热能，后续再持续供给雾化燃料，让雾化燃料通过助燃催化器40的催化进行氧化还原反应，并产生大量的热能，可于短时间内(约5至10分钟)升温至600℃以上且高达850℃的高温；通过助燃催化器40催化产生的热能以及气体，会自第二腔室30顶端开口向上流动，提升罩体70内的温度，并加热管路80，当受热物于加热管路80内流动时，同时受到大量热能及其形成的高温加热，而可快速的加热该加热管路80内的水、气体、油。
本实用新型的热能模块亦可直接利用电热器53加热至助燃催化器40的工作温度，再持续提供雾化燃料使其通过助燃催化器40的催化进行氧化还原反应，并产生大量热能，而不需点火，即可持续制热。
于另一实施例中，该本体100的第一腔室10与该第二腔室30亦可呈横向连接，其中该第二腔室30连接于该第一腔室10的一侧，并与该第一腔室10连通，且该第二腔室30于远离该第一腔室10的一侧形成出气口，该出气口可位于远离该第一腔室10的端壁或侧壁，且该燃料供应管路20连接于该第一腔室10远离该第二腔室30的一侧，雾化燃料可由第一腔室10横向地流入第二腔室30与助燃催化器40反应，并使其生成的热能与二氧化碳CO2和水蒸气H2O自出气口排出。
本实用新型的热能模块可达到以下的功效及增益：
1.利用助燃催化器40催化雾化燃料进行氧化还原反应，可使雾化燃料于第二腔室30内完全氧化，而不会排放有害的废气，减少环境污染。
2.助燃催化器40的工作起始温度低，大约50℃以上即可与雾化燃料反应，并催化雾化燃料进行氧化还原反应而产生大量的热能，只需提供较低的初始热能，即会快速并持续反应产生大量高热能，有效提高燃料转化热能的效率，并于低耗能下产生高热能。
3.可利用少量的燃料原液供应高热能，240毫升(ml)的燃料原液经雾化后，可供应本实用新型的热能模块进行约1小时的制热反应，并达到650℃以上的高温，具有节能及环保的优点。
4.本实用新型的热能模块为模块化的设计具有可扩充性，可以将多个热能模块并列，分别连接至燃料供应单元，而可让各热能模块同时进行制热反应产生热能，增加加热效率。
5.第一腔室10与燃料供应管路20连接的接口呈朝远离该燃料供应管路20渐扩的锥状，可让雾化燃料进入第一腔室10时，因为压力差而均匀地于第一腔室10内与大量的助燃气体混合，再流入第二腔室30内与助燃催化器40进行反应，而可提升雾化燃料催化制热反应的效率，并让雾化燃料持续进行催化制热反应，并可减小本体100的体积，减少所需的使用空间，使产生的热能集中，可以让本体100的整体体积大小约0.064立方米。
6.本实用新型的热能模块可应用于加热设备，并可快速提供高热能加热。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何本领域技术人员，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所做出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术方案内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
Claims (7)
1.一种热能模块，其特征在于，包含有：
一本体，包含一第一腔室与一第二腔室，该第二腔室，设于该第一腔室的一侧，并与该第一腔室连通，而于远离该第一腔室的一侧形成出气口；
一燃料供应管路，连接于该第一腔室的远离该第二腔室的一侧，且该第一腔室与该燃料供应管路的连接口呈朝远离该燃料供应管路渐扩的锥状；
一助燃催化器，设于该第二腔室内，其表面涂布有助燃催化剂；以及
一加热单元，设于该本体。
2.根据权利要求1所述的热能模块，其特征在于，该燃料供应管路包含相连通的燃料通道及空气通道。
3.根据权利要求2所述的热能模块，其特征在于，该第一腔室侧壁设有至少一开孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热能模块，其特征在于，该加热单元包含一点火器，该点火器连接至该第一腔室。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的热能模块，其特征在于，该加热单元包含一电热器，该电热器设于接近该助燃催化器底部的外周。
6.根据权利要求4所述的热能模块，其特征在于，该加热单元包含一电热器，该电热器设于接近该助燃催化器底部的外周。
7.根据权利要求6所述的热能模块，其特征在于，该第一腔室与该第二腔室间设有一隔板，且该隔板有通孔连通该第一腔室与该第二腔室。
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