TWM539559U - 沼氣發電設備結構 - Google Patents

Description

沼氣發電設備結構

本創作係有關於一種發電設備，尤指一種利用沼氣作為燃料之沼氣發電設備結構。

按，沼氣是通過有機廢物的自然厭氧分解或發酵而產生，這些有機廢物包括動物糞便、污水污泥、城市固體垃圾、厭氧環境中可生物降解的廢物或任何其他可生物降解原料，沼氣的主要成分是甲烷(50%-80%)、二氧化碳(20%-50%)及少量硫化氫等氣體。

沼氣發電是指引擎(燃氣發動機)以沼氣作為燃料產生動力來驅動發電機產生電能，具有所使用的來源豐富、生產發電技術簡單、所需的溫度不高、不會造成空氣污染及能源再利用改善甲烷對地球污染等優點。

但是由於沼氣中含有硫化氫，當作為引擎燃料於燃燒室內燃燒時，會產生二氧化硫及水結合為亞硫酸，該亞硫酸的酸性會造成引擎內部機件腐蝕損壞，故沼氣必需經過脫硫之後才可供沼氣發電設備使用，然目前的脫硫技術無法完全去除沼氣中的硫化氫，以至於沼氣發電設備在耐用度上及維護成本的問題持續存在，造成沼氣發電設備在推廣上不易。

本創作人有鑑於習知沼氣發電設備，具有沼氣中的硫化氫會造成引擎內部汽門機件腐蝕損壞，致使引擎使用壽命縮短，維護成本高等缺點，是以乃思及設計的意念，經多方探討與試作樣品試驗，及多次修正改良後，終推出本創作。

本創作提供一種沼氣發電設備結構，包含：一引擎及一發電機，該引擎包含有：一引擎本體，內部設有並列之複數燃燒室；複數汽門，分別設置於該複數燃燒室上方；複數汽門搖臂，分別連接於該複數汽門，並可利用旋轉方式控制汽門的開閉，該複數汽門搖臂上分別設置有一鋁合金材質之汽門搖臂軸承；複數活塞，分別設置於該複數燃燒室下方；複數連桿，上端分別藉由一鋁合金材質之第一連桿軸承與該複數活塞樞接；及一傳動曲軸，設置於該引擎本體內，藉由複數鋁合金材質之第二連桿軸承與該複數連桿下端樞接，以及藉由複數鋁合金材質之傳動曲軸軸承與引擎本體樞套，使該傳動曲軸可進行自轉旋轉運動，並且該傳動曲軸一端伸出該引擎本體外與該發電機相連接。

本創作之主要目的，在於藉由使用鋁合金材質的汽門搖臂軸承、第一連桿軸承、第二連桿軸承及傳動曲軸軸承，減少沼氣中硫化氫於引擎中燃燒產生之亞硫酸對引擎內部汽門機件造成的腐蝕損害，達到延長引擎使用壽命並減少維修保養成本，促進沼氣再生能源利用之推廣。

1‧‧‧引擎

11‧‧‧引擎本體

111‧‧‧燃燒室

12‧‧‧汽門

13‧‧‧汽門搖臂

131‧‧‧汽門搖臂軸承

14‧‧‧活塞

15‧‧‧連桿

151‧‧‧第一連桿軸承

152‧‧‧第二連桿軸承

16‧‧‧傳動曲軸

161‧‧‧傳動曲軸軸承

2‧‧‧發電機

第一圖為本創作之平面圖。

第二圖為本創作引擎之剖視暨局部放大圖。

第三圖為本創作汽門搖臂與汽門搖臂軸承之結構關係圖。

第四圖為本創作連桿與第一連桿軸承及第二連桿軸承之結構關係圖。

第五圖為本創作引擎進氣步驟之示意圖。

第六圖為本創作引擎壓縮步驟之示意圖。

第七圖為本創作引擎作功步驟之示意圖。

第八圖為本創作引擎排氣步驟之示意圖。

請參閱第一圖、第二圖、第三圖及第四圖，本創作沼氣發電設備結構，包含：一引擎1及一發電機2，該引擎1包含有：一引擎本體11、複數汽門12、複數汽門搖臂13、複數活塞14、複數連桿15及一傳動曲軸16。

該引擎本體11內部設有並列之複數燃燒室111。

該複數汽門12分別設置於該複數燃燒室111上方。

該複數汽門搖臂13分別連接於該複數汽門12，利用旋轉方式控制汽門12的開閉，該複數汽門搖臂13上分別設置有一汽門搖臂軸承131，該複數汽門搖臂軸承131為鋁合金材質，用以使汽門搖臂13在旋轉時保持準確位置，並使旋轉時產生的摩擦力減低。

該複數活塞14分別設置於該複數燃燒室111下方。

該複數連桿15上端分別藉由一第一連桿軸承151與該複數活塞14樞接，該第一連桿軸承151為鋁合金材質，用以減少活塞14與連桿15動作時的磨損。

該傳動曲軸16，設置於該引擎本體11內，藉由複數第二連 桿軸承152與該複數連桿15下端樞接，該第二連桿軸承152為鋁合金材質，用以減少連桿15與傳動曲軸16作用時的磨損，另該傳動曲軸16藉由複數傳動曲軸軸承161與引擎本體11樞套，使該傳動曲軸16可進行自轉旋轉運動，該傳動曲軸軸承161為鋁合金材質，用以使傳動曲軸16在旋轉時保持準確位置，並使旋轉時產生的摩擦力減低，又該傳動曲軸16一端伸出該引擎本體11外與該發電機2相連接。

本創作進行發電時，如第五圖、第六圖、第七圖及第八圖所示，該引擎1完成一次流程必須經過「進氣、壓縮、作功、排氣」四個步驟，其作動程序為(1)進氣步驟：活塞14往下且汽門搖臂13控制汽門12打開，將沼氣吸入燃燒室111中；(2)壓縮步驟：汽門搖臂13控制汽門12關閉且活塞14往上，壓縮沼氣使其體積變小；(3)作功步驟：在壓縮的沼氣中點火，使沼氣燃燒爆發並推動活塞14往下作功，通過連桿15帶動傳動曲軸16進行自轉旋轉運動，而傳動至發電機2，驅動發動機2進行發電動作產生電能；(4)排氣步驟：打開排氣閥且活塞14再度往上，將燃燒後之廢氣排出燃燒室111；依此流程重覆連續不斷工作。

由上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：

本創作沼氣發電設備結構，其係使用鋁合金材質的汽門搖臂軸承131、第一連桿軸承151、第二連桿軸承152及傳動曲軸軸承161，而可減少沼氣中硫化氫於引擎1中燃燒產生之亞硫酸對引擎1內部機件造成的腐蝕損害，藉以達到延長引擎1使用壽命並減少維修保養成本之效益，促進安全環保之沼氣再生能源利用的推廣。

綜上所述，本創作確實已經達於突破性之結構，而具有改 良之創作內容，同時又能夠達到產業上利用性與進步性，當符合專利法之規定，爰依法提出新型專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

1‧‧‧引擎

11‧‧‧引擎本體

111‧‧‧燃燒室

14‧‧‧活塞

15‧‧‧連桿

151‧‧‧第一連桿軸承

152‧‧‧第二連桿軸承

16‧‧‧傳動曲軸

161‧‧‧傳動曲軸軸承

Claims (1)

1. 一種沼氣發電設備結構，包含：一引擎及一發電機，該引擎包含有：一引擎本體，內部設有並列之複數燃燒室；複數汽門，分別設置於該複數燃燒室上方；複數汽門搖臂，分別連接於該複數汽門，並可利用旋轉方式控制汽門的開閉，該複數汽門搖臂上分別設置有一鋁合金材質之汽門搖臂軸承；複數活塞，分別設置於該複數燃燒室下方；複數連桿，上端分別藉由一鋁合金材質之第一連桿軸承與該複數活塞樞接；及一傳動曲軸，設置於該引擎本體內，藉由複數鋁合金材質之第二連桿軸承與該複數連桿下端樞接，以及藉由複數鋁合金材質之傳動曲軸軸承與引擎本體樞套，使該傳動曲軸可進行自轉旋轉運動，該傳動曲軸一端與該發電機相連接。