TWI621812B - 用於甲烷水合物之燃燒器 - Google Patents

Abstract

本發明用於甲烷水合物之燃燒器，其包含有一燃燒件，一穿設該燃燒件內部之作動件，以及一頂掣於該作動件上之彈性件；其中，該燃燒件端緣開設有複數釋放孔，同時該燃燒件內部開設有一供該甲烷水合物容置之容置空間，且該容置空間藉該等釋放孔與外部相連通，故當該甲烷水合物持續受到該作動件推頂向前產生位移時，除使得該甲烷水合物經由該等釋放孔釋出甲烷以供燃燒時外，亦使得部分水得以向外分散並經火焰面汽化，同時另一部份的水在該甲烷水合物受擠壓時得以往該容置空間內流動，藉以避免燃燒時受到該水影響，如此即大幅提升該甲烷水合物的燃燒效果，以及有效維持火焰穩定、不熄滅。

Description

用於甲烷水合物之燃燒器

本發明是有關於一種燃燒裝置，特別是一種用於甲烷水合物之燃燒器。

查，近年來隨著有限的石油、天然氣等燃料資源逐漸枯竭，世界各國紛紛投入新能源的開發，其中，天然氣水合物的發現為可能發生的能源危機帶來一線希望，因為天然氣水合物在高壓低溫的狀態下會形成特殊的籠狀結構，而該籠狀結構裡可包覆做為替代能源之天然氣水合物，且該天然氣水合物之成分又以可燃的甲烷為主要成分，因此又被稱為甲烷水合物，部分研究指出甲烷水合物的蘊含量為現存化石燃料的兩倍，其或許能夠用於緩解現今化石燃料缺乏的能源危機，再者，該特殊籠狀結構亦能用來封存二氧化碳等溫室氣體，其所形成的二氧化碳水合物在適當的環境下能穩定存在，進而減緩日漸加劇的溫室效應，亦或是利用1m³水合物之籠型結構能蘊藏150-180倍氣體量且於微低溫下即能穩定之特性進而應用於氣體上的運送等功用，因此，許多研究者將天然氣水合物視為最有潛力的新能源之一。

惟，參閱附件一所示，若直接燃燒該甲烷水合物，其不僅難以預測燃燒點外，因為該甲烷水合物在解離為甲烷跟水的過程中會產生吸熱反應，若直接燃燒該甲烷水合物本身，一開始所產生的熱能確實足夠將該甲烷水合物解離成甲烷與水，然而汽化中的甲烷水合物會不斷吸取周圍甲烷水合物的熱能，進而導致周圍溫度降低並使得解離出的水 受溫度下降影響而逐漸重新凝結成冰層，該水及冰層進而覆蓋該甲烷水合物之表面，使得該甲烷水合物無法繼續穩定解離出甲烷以供燃燒，故容易造成燃燒火焰不穩定，更可能導致火焰熄滅等缺失，實有待改進之必要。

因此，本發明之目的，是在提供一種用於甲烷水合物之燃燒器，其於燃燒過程可使甲烷水合物穩定向外釋放出甲烷，同時有效排除燃燒過程所產生的水，既大幅提升該甲烷水合物燃燒效果且有效維持燃燒中的火焰穩定、不熄滅。

於是，本發明用於甲烷水合物之燃燒器，其包含有一內部開設有一容置空間之燃燒件，一穿設該燃燒件之作動件，以及一頂掣該作動件之彈性件，且該燃燒件端緣開設有複數與外部相連通之釋放孔；是以，利用該容置空間可供該甲烷水合物容置，同時透過該彈性件提供該作動件向前位移之動力，使得該甲烷水合物可受該彈性件及作動件作動而藉由該等釋放孔穩定向外釋放甲烷，藉以維持燃燒中的火焰穩定、不熄滅等效果，且該甲烷水合物解離出部分的水亦可受該作動件作用影響向外分散並經火焰面汽化，而另一部分的水在該甲烷水合物受擠壓時往該容置空間內流動，藉以避免該水影響火焰燃燒，更加大幅提升該甲烷水合物之燃燒效果。

(本發明)

3‧‧‧燃燒器

31‧‧‧燃燒件

32‧‧‧作動件

33‧‧‧彈性件

311‧‧‧釋放孔

312‧‧‧容置空間

4‧‧‧冷卻裝置

41‧‧‧冷卻套

42‧‧‧儲液箱

43‧‧‧感應器

5‧‧‧甲烷水合物

圖1是本發明第一較佳實施例之示意圖。

圖2是該第一較佳實施例之另一示意圖。

圖3是該第一較佳實施例之作動狀態示意圖。

圖4是該第一較佳實施例之燃燒作動狀態示意圖。

圖5是本發明第二較佳實施例之示意圖。

圖6是本發明第三較佳實施例之示意圖。

【附件】

附件一是習知甲烷水合物燃燒狀態示意圖。

附件二是本發明第一較佳實施例之燃燒狀態示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖1及圖3所示，本發明用於甲烷水合物之燃燒器3之第一較佳實施例，該燃燒器3可供甲烷水合物5進行燃燒，該燃燒器3包含有一燃燒件31，一穿設該燃燒件31內部之作動件32，以及一頂掣於該作動件32上之彈性件33；其中，本實施例中，該燃燒件31端緣開設有複數釋放孔311，或者該燃燒件31可於側緣開設有複數釋放孔311，如圖2所示，以下均以該等釋放孔311係開設於該燃燒件31端緣，即如圖1所示，為例加以說明，另外該燃燒件31內部開設有一供該甲烷水合物5容置之容置空間312，且該容置空間312藉該等釋放孔311與外部相連通。

仍續前述，配合參閱圖3及圖4所示，該燃燒器3於使用時，使用者首先將該甲烷水合物5裝進該燃燒件31之容置空間312內，接著藉由該彈性件33提供該作動件32一作動力，使得該作動件32得以向前產生位移，同時容置於該容置空間312內之該甲烷水合物5受該作動件32推頂，使得該甲烷水合物5與該容置空間312相臨的壁面產生擠壓，同時該甲烷水合物5均勻充滿於該容置空間312內，此時配合該甲烷水 合物5具有自解離揮發特性，因此，該甲烷水合物5解離出的甲烷進而藉由該等釋放孔311向外釋放，此時使用者藉由一外在火源(圖中未示)點燃藉該等釋放孔311向外釋放之甲烷，使得該甲烷得以進行燃燒，同時配合該彈性件33與該作動件32持續作動，使得容納於該容置空間312內的甲烷水合物5得以穩定持續的向外釋出甲烷以供燃燒，且部分解離出的水亦可受該作動件32向前推頂影響而得以向外分散，並於碰觸火焰時產生汽化，而另一部分的水在該甲烷水合物5受擠壓時得以往該容置空間312內流動而不會影響燃燒，進而提升該甲烷水合物5燃燒效果，以及有效維持燃燒中的火焰穩定、不熄滅，配合參閱附件二所示，該燃燒器3於進行燃燒時，火焰可呈穩定燃燒，且使用者可藉由該彈性件33調整該作動件32向前作動之速度、頻率等，藉以調整該甲烷藉由該等釋放孔311向外釋放之速度、頻率及釋放量等，更加提升該甲烷水合物5的燃燒效果。

參閱圖5所示，本發明第二較佳實施例，其仍包含有前一實施例所述之構件，而本實施例特別在於：該燃燒器3另連接一冷卻裝置4，該冷卻裝置4具有一環設該燃燒件31周圍之冷卻套41，以及一與該冷卻套41連通且內置有冷卻液之儲液箱42，使得該冷卻液得以由該儲液箱42進入該冷卻套41內，藉以有效降低該燃燒件31之溫度，而該冷卻液則可視情況使用水、油或乙二醇等可作為降溫用之液體，因此，當該燃燒件31之內部溫度過高時，其可藉由該冷卻套41與該燃燒件31間呈一間距設置，使得該冷卻液可容置於該燃燒件31與該冷卻套41之間，並於吸收該燃燒件31之熱度後回流至該儲液箱42內，藉由如此重複循環，即可有效降低該燃燒件31之溫度，進而避免容置於該燃燒件31內容置空間312的甲烷水合物5於碰觸該燃燒件31之高溫壁面後提前產生解離 現象，藉以大大提升該甲烷水合物5之燃燒效果。

參閱圖6所示，本發明第三較佳實施例，其仍包含有前述較佳實施例所述之構件，而本實施例特別在於：該燃燒件31連接有一感應器43，其可感應該燃燒件31內部之溫度，並控制該冷卻液進入該冷卻套41內針對該燃燒件31進行冷卻，藉以避免該甲烷水合物5提前產生解離現象，且該感應器43可視情況使用不同溫度監控裝置，而本實施例中係以該感應器43為一熱電耦為例加以說明。

仍續前述，使用者可藉由連接該燃燒件31之感應器43監控該燃燒件31之溫度變化，當該燃燒件31之溫度過高時，該感應器43會連動該儲液箱42將該冷卻液輸入至該冷卻套41內，使得該冷卻液有效降低該燃燒件31之溫度並重新回流至該儲液箱42內，藉由如此重複循環，藉以有效控制該燃燒件31之溫度，更加避免該甲烷水合物5受高溫影響而提前產生解離現象，使得該甲烷水合物5之燃燒效果得以大大提升。

歸納前述，本發明用於甲烷水合物之燃燒器，其利用該容置空間供該甲烷水合物容納其內，且該燃燒件上開設有該等釋放孔，同時配合該彈性件及作動件推頂該甲烷水合物，使得該甲烷水合物可藉由該等釋放孔持續且穩定地向外釋出甲烷，藉以有效穩定火焰且避免火焰熄滅，同時該甲烷水合物解離出部分的水於受推頂後亦可向外分散並受火焰影響而產生汽化，且另一部分的水在該甲烷水合物受擠壓時得以往該容置空間內流動，藉以避免該水影響火焰之燃燒，另配合該冷卻裝置及該感應器之設置，得以有效監控並維持該燃燒件之溫度，藉以避免該甲烷水合物提前產生解離，更加確實提升該甲烷水合物之燃燒效果。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (8)

1. 一種用於甲烷水合物之燃燒器，其可供甲烷水合物進行燃燒，而該燃燒器包含有一燃燒件，一穿設該燃燒件內部之作動件，以及一頂掣於該作動件上之彈性件；其中，該燃燒件端緣開設有複數釋放孔，同時該燃燒件內部開設有一供該甲烷水合物容置之容置空間，且該容置空間藉該等釋放孔與外部相連通，以使該甲烷水合物持續受到該作動件推頂時，除使該甲烷水合物經由該等釋放孔釋出甲烷以供燃燒外，並且部份水在該甲烷水合物受擠壓時往該容置空間內流動，以提升該甲烷水合物燃燒效果。
2. 依據申請專利範圍第1項用於甲烷水合物之燃燒器，其另加設有一冷卻裝置，該冷卻裝置具有一環設該燃燒件周圍之冷卻套，以及一與該冷卻套連通且內置有冷卻液之儲液箱，而前述該冷卻液得以進入該冷卻套內。
3. 依據申請專利範圍第2項用於甲烷水合物之燃燒器，其中，該燃燒件連接有一感應器，以感應該燃燒件內部之溫度，藉以控制冷卻液進入冷卻套內針對該燃燒件進行冷卻，藉以避免該甲烷水合物提前產生解離現象。
4. 一種用於甲烷水合物之燃燒器，其可供甲烷水合物進行燃燒，而該燃燒器包含有一燃燒件，一穿設該燃燒件內部之作動件，以及一頂掣於該作動件上之彈性件；其中，該燃燒件側緣開設有複數釋放孔，同時該燃燒件內部開設有一供該甲烷水合物容置之容置空間，且該容置空間藉該等釋放孔與外部相連通，以使該甲烷水合物持續受到該作動件推頂時，除使該甲烷水合物經由該等釋放孔釋出甲烷以供燃燒外，並且部份水在該甲烷水合物受擠壓時往該容置空間內流動，以提升該甲烷水合物燃燒效果。
5. 依據申請專利範圍第4項用於甲烷水合物之燃燒器，其另加設有一冷卻裝置，該冷卻裝置具有一環設該燃燒件周圍之冷卻套，以及一與該冷卻套連通且內置有冷卻液之儲液箱，而前述該冷卻液得以進入該冷卻套內。
6. 依據申請專利範圍第5項用於甲烷水合物之燃燒器，其中，該燃燒件連接有一感應器，以感應該燃燒件內部之溫度，藉以控制冷卻液進入冷卻套內針對該燃燒件進行冷卻，藉以避免該甲烷水合物提前產生解離現象。
7. 依據申請專利範圍第3項及第6項用於甲烷水合物之燃燒器，其中，該感應器可為一熱電耦。
8. 依據申請專利範圍第2項及第5項用於甲烷水合物之燃燒器，其中，該冷卻液可為乙二醇。