TWI786509B - 農舍沼氣再利用溫控循環系統 - Google Patents
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Abstract
一種農舍沼氣再利用溫控循環系統，包括：一農舍、一化糞池及一吸熱製冷機，該化糞池收集該農舍所產生之排泄物，且該化糞池內產生之沼氣以該排氣管引流至該吸熱製冷器之導熱管處，且於該導熱管處進行燃燒並形成吸附劑與冷媒的脫附再生，脫附的冷媒於該冷凝器處散熱，並將熱氣導入該暖風管路以提供該農舍使用，而冷卻後之冷媒流至該蒸發器，利用冷媒與吸附劑之吸附帶走周遭的熱量，更進一步將涼風導入該涼風管路以提供農舍使用，藉此以低成本且高效率的方式再利用沼氣，俾以兼具有低成本的回收沼氣與改善養殖環境之功效。
Description
本發明係關於一種沼氣再利用系統，尤指一種兼具有回收沼氣與低成本改善環境之農舍沼氣再利用溫控循環系統。
按，習知之農舍養殖家禽皆必須面對排泄物清理之問題，一般做法是將排泄物集中於化糞池進行發酵，而於發酵所產生的沼氣如未經處理就直接排放至環境中，將會導致空氣污染、酸雨及溫室效應等現象更為嚴重，因此較具規模的養殖農舍皆會建設有沼氣發電設備，不僅能回收再利用沼氣，亦能發電創造額外收入，但由於建設沼氣發電設備的建置成本高，而且養殖的規模過小時亦無法產出夠量的沼氣，導致許多小型養殖農舍會採用沼氣袋集中沼氣，在沼氣存量接近滿袋時將沼氣直接導出燒掉，此方式雖然能降低沼氣對環境的危害，卻也沒有對沼氣善加再利用，同時又考量農舍常見有幼小家禽失溫死亡，以及夏天過於悶熱造成家禽食慾下降，或農舍通風不良形成病媒蚊滋生與環境臭味，若要改善上述問題亦要花費大量資金建設暖氣系統與通風系統，而建設的花費與相關系統的用電費用也是小型養殖農舍
所無力支付的，綜合上述缺失為本創作所欲改善之技術問題點。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種農舍沼氣再利用溫控循環系統。
一農舍地板埋設有至少一暖風管路，且該農舍架高形成有至少一涼風管路，一化糞池連接有一收集管路，且該收集管路相通於該農舍地板用於收集排泄物，又該化糞池連接有一排氣管，且該排氣管用於排出沼氣，一吸熱製冷機呈循環管路狀的依序包括有一加熱器、一冷凝器及一蒸發器，且該吸熱製冷機管內填充有冷媒與吸附劑，該加熱器於管內貫穿有一導熱管，且該導熱管一端連接該排氣管，讓沼氣於該導熱管處燃燒產生加熱效果，透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器，並讓吸附劑留在蒸發器內，該冷凝器排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器，且該蒸發器吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器，又該暖風管路連通該吸熱製冷機之該冷凝器，使該冷凝器產生的暖風提供該暖風管路形成地板保溫效果，另該該涼風管路連通該吸熱製冷機之該蒸發器，使該蒸發器產生的冷風提供該涼風管路
形成冷氣空調效果。
其中該吸熱製冷機於該蒸發器處皆裝設有一第二風扇，且該涼風管路於該蒸發器處設置有一聚風罩，而該蒸發器以該第二風扇吹風並送入該涼風管路內。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供另一實施例為一種農舍沼氣再利用溫控循環系統。
一農舍地板埋設有至少一暖風管路，且該農舍窗口裝設有至少一水簾，且該水簾形成有一入水管與一出水管，又該入水管連接至一加壓馬達，而該出水管連接至一蓄水池，一化糞池連接有一收集管路，且該收集管路相通於該農舍地板用於收集排泄物，又該化糞池連接有一排氣管，且該排氣管用於排出沼氣，一吸熱製冷機呈循環管路狀的依序包括有一加熱器、一冷凝器及一蒸發器，且該吸熱製冷機管內填充有冷媒與吸附劑，該加熱器於管內貫穿有一導熱管，且該導熱管一端連接該排氣管，讓沼氣於該導熱管處燃燒產生加熱效果，透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器，並讓吸附劑留在蒸發器內，該冷凝器排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器，且該蒸發器吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器，又該暖風管路連通該吸熱製冷機之該冷凝器，使該冷凝器產生的暖風提供該暖風管路形成地板保溫效果，另該該蓄水池連接該吸熱製冷機之該蒸發器，使溫
水流過該蒸發器形成冷水，又該蒸發器以一冷水管連接該加壓馬達，並利用該加壓馬達將冷水由該入水管流入該水簾形成水冷降溫循環。
其中該蒸發器包覆有一水冷卻箱，且該水冷卻箱相通該蓄水池與該冷水管。
其中該吸熱製冷機管內流動的冷媒為純水，且該吸熱製冷機管內流動的吸附劑為矽膠。
其中該吸熱製冷機於該冷凝器處裝設有一第一風扇，且該暖風管路於該冷凝器處設置有一集風罩，而該冷凝器以該第一風扇吹風並送入該暖風管路內。
其中該吸熱製冷機於該加熱器與該冷凝器之間連接有一史特靈引擎(Stirling Engine)，該史特靈引擎以沼氣為熱源，並以一葉片的旋轉提高該吸熱製冷機之循環效率。
其中該史特靈引擎包括有一熱室與一冷室，以及貫穿該熱室與該冷室的一作動件，且該作動件內穿設有一移動桿，並由該移動桿帶動該葉片旋轉，而該熱室以燃燒沼氣為熱源。
其中該加熱器外部包設有一隔熱層，由該隔熱層減少該加熱器之熱能流失。
其中該農舍內裝設有至少一柵欄，且該柵欄內提供家禽養殖，又該柵欄部分地板內穿設有該暖風管路，且該柵欄部分地板凹設形成有一排泄水溝，而該排泄水溝相通該
收集管路。
本發明的主要目的在於，該化糞池內產生之沼氣以該排氣管引流至該吸熱製冷器之導熱管處，且於該導熱管處進行燃燒，由於微量沼氣的燃燒就足夠形成吸附劑與冷媒的脫附再生，脫附的冷媒於該冷凝器處散熱，並將熱氣導入該暖風管路以提供該農舍使用，而冷卻後之冷媒流至該蒸發器，利用冷媒與吸附劑之吸附帶走周遭的熱量，更進一步將涼風導入該涼風管路以提供農舍使用，藉此以低成本且高效率的方式再利用沼氣，俾以兼具有低成本的回收沼氣與改善養殖環境之功效。
其他目的、優點和本創作的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。
〔本發明〕
10:農舍
11:暖風管路
111:集風罩
12:涼風管路
121:聚風罩
13:柵欄
14:排泄水溝
15:水簾
151:入水管
152:出水管
16:加壓馬達
17:蓄水池
20:化糞池
21:收集管路
22:排氣管
30:吸熱製冷機
31:加熱器
311:導熱管
312:隔熱層
32:冷凝器
33:蒸發器
331:冷水管
332:水冷卻箱
34:第一風扇
35:第二風扇
36:史特靈引擎
361:葉片
362:熱室
363:冷室
364:作動件
365:移動桿
〔第1圖〕係本發明之立體示意圖。
〔第2圖〕係本發明之吸熱製冷器之示意圖。
〔第3圖〕係本發明之柵欄之示意圖。
〔第4圖〕係本發明另一實施例之立體示意圖。
〔第5圖〕係本發明另一實施例之吸熱製冷器示意圖。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說
明】詳述如後：
先請由第1圖、第2圖與第3圖所示觀之，一種農舍沼氣再利用溫控循環系統，包括：一農舍10、一化糞池20及一吸熱製冷機30，一農舍10於地板埋設有至少一暖風管路11，且該農舍10另架高形成有至少一涼風管路12，又該農舍10內裝設有至少一柵欄13，且該柵欄13內提供家禽養殖，而該柵欄13部分地板內穿設有該暖風管路11，一化糞池20連接有一收集管路21，且該收集管路21相通於該農舍10地板用於收集排泄物，又該化糞池20連接有一排氣管22，且該排氣管22用於排出沼氣，其中，該柵欄13部分地板凹設形成有一排泄水溝14，而該排泄水溝14相通該收集管路21，一吸熱製冷機30呈循環管路狀的依序包括有一加熱器31、一冷凝器32及一蒸發器33，該吸熱製冷機30管內填充有冷媒與吸附劑，且該吸熱製冷機30管內流動的冷媒為純水，吸附劑為矽膠，該加熱器31於管內貫穿有一導熱管311，且該導熱管311一端連接該排氣管22，讓沼氣於該導熱管311處燃燒產生加熱效果，又該加熱器31外部包設有一隔熱層312，由該隔熱層312減少該加熱器31之熱能流失，又該加熱器31透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器32，並讓吸附劑留在蒸發器33內，該冷凝器32排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器33，且該蒸發器33吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器31，又該暖風管路11連通該吸熱製冷機30之該冷凝器32，該吸熱製冷機30於該冷凝器32處皆裝設有一第一風扇34，且該暖風管路11於該冷凝器32處設置有一集風罩111，而該冷凝器32以該第一風扇34吹風並送入該暖風管路11內，使該冷凝器32產生的暖風提供該暖風管路11形成地板保溫效果，另該該涼風管路12連通該吸熱製冷機30之該蒸發器33，該吸熱製冷機30於該蒸發器33處皆裝設有一第二風扇35，且該涼風管路12於該蒸發器33處設置有一聚風罩121，而該蒸發器33以該第二風扇35吹風並送入該涼風管路12內，使該蒸發器33產生的冷風提供該涼風管路12形成冷氣空調效果。
其實際使用之功效，再請由第1圖至第3圖所示，該吸熱製冷機30呈管路循環狀的連接有該加熱器31、該冷凝器32及該蒸發器33，並於該吸熱製冷機30管內填充有做為冷媒的純冷與做為吸附劑的矽膠，該蒸發器33利用吸附劑吸附管內的氣態冷媒，加速液態冷媒的揮發，同時帶走該蒸發器33周遭環境的熱量，藉此達到環境溫度下降之效果，再配合該第二風扇35將製冷氣體由該聚風罩121導引進入該涼風管路12內，藉此在該農舍10內部悶熱時改善空氣品質與提供冷房效果，即能有助於家禽的養殖，又當吸附劑吸滿冷媒後流向該加熱器31，透過該加熱器31的加熱讓吸附的冷媒脫附再生，此時冷媒將形成蒸氣化的流向該冷凝器32，該冷凝器32提供該冷媒進行散熱，同時提高該冷凝器32周遭的環境溫度，再配合該第一風扇34將製冷氣體由該集風罩111導引進入該暖風管路11內，又該暖風管路11流通於該農舍10地板，即能透過提高地板溫度達到家禽保溫之功能，尤其是幼生的家禽相對怕冷，俾以能夠降低家禽因為失溫死亡之機率，而降溫後的冷媒回流至該蒸發器33，即形成該吸熱製冷機30之吸熱製冷循環，其中，該吸熱製冷機30透過吸附劑與冷媒之間的吸附與再生形成自主循環，因此不需提供驅動壓縮機之電力，具有省電節能之功能，再進一步強調其功效，該農舍10內家禽所產生之排泄物由該排泄水溝14流入該收集管路21，並以收集管路21集中排入該化糞池20內，又該化糞池20內產生之沼氣以該排氣管22引流至該吸熱製冷器30之導熱管311處，且於該導熱管311處進行燃燒，由於微量沼氣的燃燒就足夠形成吸附劑與冷媒的脫附再生，讓該吸熱製冷器30能循環產生暖氣與涼風，藉此以低成本且高效率的方式再利用沼氣，俾以兼具有低成本的回收沼氣與改善養殖環境之功效。
本創作之另一實施例，再請由第4、5圖所示觀之，一種農舍沼氣再利用溫控循環系統，包括：一農舍10、一化糞池20及一吸熱製冷機30，一農舍10地板埋設有至少一暖風管路11，且該農舍10窗口裝設有至少一水簾15，且該水簾15形成有一入水管151與一出水管152，又該入水管151連接至一加壓馬達16，而該出水管152連接至一蓄水池17，一化糞池20連接有一收集管路21，且該收集管路21相通於該農舍10地板用於收集排泄物，又該化糞池20連接有一排氣管22，且該排氣管22用於排出沼氣，一吸熱製冷機30呈循環管路狀的依序包括有一加熱器31、一冷凝器32及一蒸發器33，且該吸熱製冷機30內填充有冷媒與吸附劑，該加熱器31於管內貫穿有一導熱管311，且該導熱管311一端連接該排氣管22，讓沼氣於該導熱管311處燃燒產生加熱效果，透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器32，並讓吸附劑留在蒸發器33內，該冷凝器32排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器33，且該蒸發器33吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器31，又該暖風管路11連通該吸熱製冷機30之該冷凝器32，該吸熱製冷機30於該冷凝器32處裝設有一第一風扇34，且該暖風管路11於該冷凝器32處設置有一集風罩111，而該冷凝器32以該第一風扇34吹風並送入該暖風管路11內，使該冷凝器32產生的暖風提供該暖風管路11形成地板保溫效果，另該該蓄水池17連接該吸熱製冷機30之該蒸發器33，使溫水流過該蒸發器33形成冷水，又該蒸發器33以一冷水管331連接該加壓馬達16，又該蒸發器33更包覆有一水冷卻箱332，且該水冷卻箱332相通該蓄水池17與該冷水管331，並利用該加壓馬達16將冷水由該入水管151流入該水簾15形成水冷降溫循環，俾以達到等效回收沼氣再利用與改善農舍10養殖環境之功效。
本創作之又一實施例，再請由第2、5圖所示觀之，該吸熱製冷機30於該加熱器31與該冷凝器32之間連接有一史特靈引擎(Stirling Engine)36，該史特靈引擎36以沼氣為熱源，並以一葉片361的旋轉提高該吸熱製冷機30之循環效率，再進一步說明，該史特靈引擎36包括有一熱室362與一冷室363，以及貫穿該熱室362與該冷室363的一作動件364，該作動件364內穿設有一移動桿365，並由該移動桿365帶動該葉片361旋轉，而該熱室362以燃燒沼氣為熱源，能利用該葉片361形成有順向吸力，即可加速冷媒的流動，進一步增加該吸熱製冷器30的工作效率。
綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10:農舍
11:暖風管路
12:涼風管路
20:化糞池
21:收集管路
22:排氣管
30:吸熱製冷機
Claims (10)
- 一種農舍沼氣再利用溫控循環系統，包括：一農舍，其地板埋設有至少一暖風管路，且該農舍架高形成有至少一涼風管路；一化糞池，其連接有一收集管路，且該收集管路相通於該農舍之該地板用於收集排泄物，又該化糞池連接有一排氣管，且該排氣管用於排出沼氣；以及一吸熱製冷機，其呈循環管路狀的依序包括有一加熱器、一冷凝器及一蒸發器，且該吸熱製冷機管內填充有冷媒與吸附劑，該加熱器於管內貫穿有一導熱管，且該導熱管一端連接該排氣管，讓沼氣於該導熱管處燃燒產生加熱效果，透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器，並讓吸附劑留在該蒸發器內，該冷凝器排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器，且該蒸發器吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器，又該暖風管路連通該吸熱製冷機之該冷凝器，使該冷凝器產生的暖風提供該暖風管路形成地板保溫效果，另該該涼風管路連通該吸熱製冷機之該蒸發器，使該蒸發器產生的冷風提供該涼風管路形成冷氣空調效果。
- 如請求項1之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該吸熱製冷機於該蒸發器處皆裝設有一第二風扇，且該涼 風管路於該蒸發器處設置有一聚風罩，而該蒸發器以該第二風扇吹風並送入該涼風管路內。
- 一種農舍沼氣再利用溫控循環系統，包括：一農舍，其地板埋設有至少一暖風管路，且該農舍窗口裝設有至少一水簾，且該水簾形成有一入水管與一出水管，又該入水管連接至一加壓馬達，而該出水管連接至一蓄水池；一化糞池，其連接有一收集管路，且該收集管路相通於該農舍之該地板用於收集排泄物，又該化糞池連接有一排氣管，且該排氣管用於排出沼氣；以及一吸熱製冷機，其呈循環管路狀的依序包括有一加熱器、一冷凝器及一蒸發器，且該吸熱製冷機管內填充有冷媒與吸附劑，該加熱器於管內貫穿有一導熱管，且該導熱管一端連接該排氣管，讓沼氣於該導熱管處燃燒產生加熱效果，透過熱能讓冷媒蒸氣化流向該冷凝器，並讓吸附劑留在該蒸發器內，該冷凝器排熱的讓冷媒液化並流向該蒸發器，且該蒸發器吸熱的令冷媒與吸附劑互相吸附，即能循環的再流向該加熱器，又該暖風管路連通該吸熱製冷機之該冷凝器，使該冷凝器產生的暖風提供該暖風管路形成地板保溫效果，另該該蓄水池連接該吸熱製冷機之該蒸發器，使溫水流過該蒸發器形成冷水，又該蒸發器以一冷水管連接該加壓馬達，並利用該加壓馬達將冷水由該入水管流入該水簾形成水冷降溫循環。
- 如請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該蒸發器包覆有一水冷卻箱，且該水冷卻箱相通該蓄水池與該冷水管。
- 如請求項1或請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該吸熱製冷機管內流動的冷媒為純水，且該吸熱製冷機管內流動的吸附劑為矽膠。
- 如請求項1或請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該吸熱製冷機於該冷凝器處裝設有一第一風扇，且該暖風管路於該冷凝器處設置有一集風罩，而該冷凝器以該第一風扇吹風並送入該暖風管路內。
- 如請求項1或請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該吸熱製冷機於該加熱器與該冷凝器之間連接有一史特靈引擎(Stirling Engine)，該史特靈引擎以沼氣為熱源，並以一葉片的旋轉提高該吸熱製冷機之循環效率。
- 如請求項7之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該史特靈引擎包括有一熱室與一冷室，以及貫穿該熱室與該冷室的一作動件，且該作動件內穿設有一移動桿，並由該移動桿帶動該葉片旋轉，而該熱室以燃燒沼氣為熱源。
- 如請求項1或請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該加熱器外部包設有一隔熱層，由該隔熱層減少該加熱器之熱能流失。
- 如請求項1或請求項3之農舍沼氣再利用溫控循環系統，其中該農舍內裝設有至少一柵欄，且該柵欄內提供家禽養殖，又該柵欄部分地板內穿設有該暖風管路，且該柵欄部分地板凹設形成有一排泄水溝，而該排泄水溝相通該收集管路。
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