TWM481920U - 含氧氣體燃料製造裝置 - Google Patents

Description

含氧氣體燃料製造裝置

本創作係與燃氣產生裝置有關；特別是指一種含氧氣體燃料製造裝置。

按，含氧氣體燃料製造裝置係用以將水電解以產生氫氣與氧氣的混合氣體，再將混合後的氣體輸送至一燃燒器燃燒，利用燃燒氫氧混合之氣體以產生高熱，加熱待加熱物。

圖1所示為習用的含氧氣體燃料製造裝置100包含有一電源供應器10、一電解槽12、一混合槽16與一空氣泵浦20。

該電源供應器10電性連接一交流電源V與設置於該電解槽12中的複數個電極14，該電源供應器10將該交流電源V之電力轉換為直流電施予該些電極14，以將該電解槽12內的水W進行電解產生氫氣與氧氣後輸出至該混合槽16中。

該混合槽16內填充適量的液態觸媒18，注入該混合槽16的氫、氧氣與該液態觸媒18接觸後產生反應形成可燃氣體。該空氣泵浦20將空氣壓縮後注入該混合槽16內的液態觸媒18中，以加快可燃氣體的生成速率。該混合槽16所產生的可燃氣體通過一管路22輸送至一燃燒器B，該管路22上設置有一流量調節閥24，供調節輸出至該燃燒器B的可燃氣體之流量。

習用的含氧氣體燃料製造裝置100之該電源供應器10係提供固定的電能施予該些電極14，使氫氣與氧氣產生的速率係維持固定。當該燃燒器B所消耗的可燃氣體較多時，氫氣與氧氣產生的速率仍維持不變，將使得可燃氣體不足，而降低該燃燒器B產生的熱能。當該燃燒器B所消耗的可燃氣體較少時，氫、氧氣產生的速率仍不會改變，如此，將造成過多的氫氣與氧氣注入該混合槽16中，造成該混合槽16中所產生的可燃氣體壓力增加。若該混合槽16的壓力超過該混合槽之槽體所能承受的壓力，長久下來，容易造成該混合槽的槽體材料疲乏，更甚造成槽體破裂，可燃氣體或液態觸媒18洩出，進而造成危險。

是以，習用的含氧氣體燃料製造裝置100之設計仍未臻完善，尚有待改進之處。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種含氧氣體燃料製造裝置，避免可燃氣體不足或過多。

本創作之另一目的在於提供一種含氧氣體燃料製造裝置，可增加使用上的安全性。

緣以達成上述目的，本創作所提供含氧氣體燃料製造裝置，係連通一燃燒器，包含一電解單元、一供氣單元、一混合槽與一回授控制單元。其中，該電解單元用於將水電解以產生氫氣及氧氣輸出；該供氣單元用於輸出加壓後的空氣；該混合槽連通該電解單元及該供氣單元，該混合槽內部填充有液態觸媒，該電解單元輸出的氫氣與氧氣及該供氣單元輸出的空氣與該液態觸媒接觸以產生可燃氣體後輸出至該燃燒器；該回授控制單元用於偵測該燃燒器對可燃氣體消耗量的大小，進而控制該電解單元改變其所產生的氫氣 量與氧氣量。

本創作之效果在於，利用偵測混合槽輸送至燃燒器間的可燃氣體消耗量的大小來控制電解單元產生的氧氣及氫氣之數量，可避免可燃氣體不足或過多，增加使用上的安全性。

〔習用〕

100‧‧‧含氧氣體燃料製造裝置

10‧‧‧電源供應器

12‧‧‧電解槽

14‧‧‧電極

16‧‧‧混合槽

18‧‧‧液態觸媒

20‧‧‧空氣泵浦

22‧‧‧管路

24‧‧‧流量調節閥

〔本創作〕

200‧‧‧含氧氣體燃料製造裝置

26‧‧‧電解單元

262‧‧‧電解槽

264‧‧‧電極

266‧‧‧電源供應器

266a‧‧‧過電流保護電路

28‧‧‧管路

282‧‧‧逆止閥

284‧‧‧流量調節閥

30‧‧‧供氣單元

32‧‧‧管路

322‧‧‧逆止閥

34‧‧‧混合槽

342‧‧‧槽體

344‧‧‧輸送管

346‧‧‧液態觸媒

36‧‧‧管路

362‧‧‧逆止閥

364‧‧‧流量調節閥

366‧‧‧氣液分離器

38‧‧‧回授控制單元

382‧‧‧壓力偵測器

384‧‧‧控制器

B‧‧‧燃燒器

V‧‧‧交流電源

W‧‧‧水

圖1為習用的含氧氣體燃料製造裝置之方塊圖。

圖2為本創作一較佳實施例含氧氣體燃料製造裝置之方塊圖。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后，請參圖2所示，為本創作一較佳實施例之含氧氣體燃料製造裝置200，包含有一電解單元26、一供氣單元30、一混合槽34與一回授控制單元38。本實施例中，該含氧氣體燃料製造裝置200係連通至一燃燒器B。

該電解單元26包括一電解槽262、複數電極264與一電源供應器266。該電解槽262供容置待電解的水W，該些電極264設置於該電解槽262中，該電源供應器266電性連接該些電極264。該電源供應器266接收一交流電源V之電能，並轉換成直流電後施加於該些電極264上，該電源供應器266受該回授控制單元38控制而改變施加於該些電極264的電壓，以改變電解水W時所產生的氫氣量與氧氣量，電解過程中所產生的氫氣量與氧氣量係與施加於電極264上的電壓成正比，藉以改變氫氣與氧氣的生成速率。該電解槽262上設置有一管路28連通其內部，用於輸送生成 的氫氣及氧氣，該管路28上設置有一逆止閥282與一流量調節閥284，該逆止閥282避免氣體回流至該電解槽262中，該流量調節閥284用於調節該電解槽262所輸送出的氣體之流量。

該供氣單元30在本實施例中為一空氣泵浦，用以將一般的空氣(含氧氣比例約百分之20的空氣)，加壓後輸送至另一管路32，該管路32上同樣設置有一逆止閥322。

該混合槽34包含有一槽體342與一輸送管344，該槽體342供容置適量之液態觸媒346，本實施例中，該液態觸媒346為碳氫化合物液體。該輸送管344一端伸入該液態觸媒346中，另一端與該二管路28,32連通，以使電解單元26輸出的氫氣、氧氣以及供氣單元30輸出的加壓後氣體在該輸送管344中混合後注入該液態觸媒346中，並與液態觸媒346接觸反應產生含氧的可燃氣體，即氣體燃料，該可燃氣體在本實施例中為碳氫化合物之氣體。由於氫氣與氧氣已在該輸送管344中混合，因此，相較於習用的含氧氣體燃料製造裝置100，可以更加速該含氧可燃氣體的形成的速率。

該混合槽34中產生的含氧可燃氣體，再透過一管路36輸出至該燃燒器B以供燃燒。該管路36上同樣設置有一逆止閥362與一流量調節閥364，該逆止閥362避免可燃氣體逆流產生回火的現象，該流量調節閥364供調節輸出至該燃燒器B的可燃氣體之流量，以改調火焰的大小。此外，該管路36上更設置有一氣液分離器366，用於濾除輸送至該燃燒器B之可燃氣體中的水氣或其他液態雜質，以提升該燃燒器B燃燒的效率。

該回授控制單元38包括一壓力偵測器382與一控制器384。其中，該壓力偵測器382設置於該管路36內， 用以偵測該混合槽34之槽體342所輸出的可燃氣體之壓力，並轉換成對應的電流控制訊號後輸出。該控制器384電性連接該壓力偵測器382與該電源供應器266，該控制器384中亦可進一步內建有一基準壓力範圍，該控制器接收該壓力偵測器382所輸出的電氣訊號，對應該混合槽34所輸出的可燃氣體壓力藉以取得一壓力值，以對應該燃燒器B對可燃氣體的消耗量大小，並將該壓力值與該基準壓力範圍進行比較，據以控制該電源供應器266改變施加於該些電極264的電壓。

當測得的該壓力值超過該基準壓力範圍時，代表該混合槽34輸出的可燃氣體過多致使壓力過高，此時，該控制器384控制該電源供應器266降低輸出的電壓，以減少電解過程氫氣與氧氣產生的速率，直到該壓力值落於該基準壓力範圍內，藉以避免混合槽34的槽體342承受過多的壓力而疲乏。反之，在測得的該壓力值低於該基準壓力範圍時，代表該混合槽34輸出的可燃氣體不足，無法使得燃燒器B輸出預定的熱能，此時，則控制該電源供應器266提高輸出的電壓，以增加電解過程氫氣與氧氣產生的速率，直到該壓力值落於該基準壓力範圍內。此外，為增加使用上的安全性該電源供應器266具有一過電流保護電路266a，當該電源供應器266輸出電流超出一設定範圍時該過電流保護電路266a阻斷該電源供應器266輸出之電能，使該電解槽262停止運作。

綜上所述，透過該回授控制單元38之設計，可以有效地讓該混合槽34輸出的壓力維持在基準壓力範圍，以避免混合槽34的槽體342承受過大的壓力，增加含氧氣體燃料製造裝置200的安全性。此外，更可避免輸出到該燃燒器B的可燃氣體不足，造成燃燒器B無法產生所需的熱 能。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

200‧‧‧含氧氣體燃料製造裝置

26‧‧‧電解單元

262‧‧‧電解槽

264‧‧‧電極

266‧‧‧電源供應器

266a‧‧‧過電流保護電路

28‧‧‧管路

282‧‧‧逆止閥

284‧‧‧流量調節閥

30‧‧‧供氣單元

32‧‧‧管路

322‧‧‧逆止閥

34‧‧‧混合槽

342‧‧‧槽體

344‧‧‧輸送管

346‧‧‧液態觸媒

36‧‧‧管路

362‧‧‧逆止閥

364‧‧‧流量調節閥

366‧‧‧氣液分離器

38‧‧‧回授控制單元

382‧‧‧壓力偵測器

384‧‧‧控制器

B‧‧‧燃燒器

V‧‧‧交流電源

W‧‧‧水

Claims (12)

1. 一種含氧氣體燃料製造裝置，係連通一燃燒器，包含：一電解單元，用於將水電解以產生氫氣及氧氣輸出；一供氣單元，用於輸出加壓後的空氣；一混合槽，連通該電解單元及該供氣單元，該混合槽內部填充有液態觸媒，該電解單元輸出的氫氣與氧氣及該供氣單元輸出的空氣與該液態觸媒接觸以產生可燃氣體後輸出至該燃燒器；以及一回授控制單元，用於偵測該燃燒器對可燃氣體消耗量的大小，進而控制該電解單元改變其所產生的氫氣量與氧氣量。
2. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該回授控制單元包括一壓力偵測器與一控制器，該壓力偵測器係偵測該燃燒器對可燃氣體消耗量的大小，該控制器電性連接該壓力偵測器與該電解單元，該控制器用於控制該電解單元改變其所產生的氫氣量與氧氣量。
3. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該電解單元包括一電解槽、複數個電極與一電源供應器，該些電極設於該電解槽中，該電源供應器電性連接該些電極與該回授控制單元，該回授控制單元依據該燃燒器對可燃氣體消耗量的大小控制該電源供應器改變施加於該些電極的電壓。
4. 如請求項3所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該回授控制單元包括一壓力偵測器與一控制器，該壓力偵測器偵測 該混合槽所輸出的可燃氣體之壓力，該控制器電性連接該壓力偵測器與該電源供應器，該控制器依據該壓力偵測器所測得的壓力對應該燃燒器對可燃氣體的消耗量，並控制該電源供應器改變施加於該些電極的電壓。
5. 如請求項4所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該控制器內建一基準壓力範圍，該控制器在該壓力偵測器所測得的壓力超過該基準壓力範圍時，該控制器控制該電源供應器降低輸出的電壓，當該控制器在該壓力偵測器所測得的壓力低於該基準壓力範圍時，該控制器控制該電源供應器提高輸出的電壓。
6. 如請求項3所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該電解單元中之電源供應器具有一過電流保護電路，當該電源供應器輸出電流超出一設定範圍時該過電流保護電路阻斷該電源供應器輸出之電能，使該電解槽停止運作。
7. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該混合槽包含有一槽體與一輸送管，該槽體供容置該液態觸媒，該輸送管一端伸入該液態觸媒中，另一端連通該電解單元與該供氣單元。
8. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其包含有一氣液分離器，該氣液分離器係設於該混合槽與該燃燒器間的一管路上，用於濾除輸送至該燃燒器之可燃氣體中的水氣或其他液態雜質，以提升該燃燒器燃燒的效率。
9. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其包含有一流量調節閥，設置於該電解單元與該混合槽之間，用於調節輸送至該混合槽的氫氣之流量與氧氣之流量。
10. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其包含有一逆止閥，設置於該電解單元與該混合槽之間，用以防止該混合槽內之氣體逆向回流至該電解單元。
11. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其包含有一逆止閥，設置於該供氣單元與該混合槽之間，用以防止該混合槽內之氣體逆向回流該供氣單元。
12. 如請求項1所述之含氧氣體燃料製造裝置，其中該液態觸媒為碳氫化合物液體。