TWM637134U - 氨燃料引擎及氨燃料引擎帶動之發電系統 - Google Patents
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Abstract
一種氨燃料引擎，包含一氨氣罐、一殼體、一動力單元及一氨氫轉換單元。氨氣罐具有一罐體及設置於內的液態氨；殼體具有一供氨氣罐插設之設置孔；動力單元設置於殼體內，包括一燃氣引擎、一分別與燃氣引擎及設置孔連通之第一儲氣槽，其具有一對應氨氣罐之調節閥；氨氫轉換單元設置於第一儲氣槽，具有一供氨氣流經之熱交換器與一將氨氣轉化為氫氣之催化劑，以及一對氫氣進行過濾之過濾器。當液態氨進入第一儲氣槽時，先藉由調節閥洩壓還原成氨氣，並經由熱交換器進行升溫以達一工作溫度，再透過催化劑轉化為氫氣，藉此提供燃氣引擎作動。
Description
本新型是有關於一種燃料引擎，特別是指一種運用氨氣作為燃料驅動的引擎及應用該引擎帶動之發電機系統。
節能減碳已是全球共識，並針對發電過程進行諸多研究，嘗試由源頭進行碳排放的降低，而其中最需要減少使用量的發電方式即為透過燒煤或燃油的發電方式，故如何提供一相對降低前述發電方式的碳排放量，即為待解決之客題。
因此，本新型之一目的，即在提供一種氨燃料引擎。
於是，本新型氨燃料引擎，包含一氨氣罐、一殼體、一動力單元及一氨氫轉換單元。該氨氣罐具有一罐體及設置於內的液態氨。該殼體具有一供氨氣罐插設之設置孔。該動力單元設置於殼體內，包括一燃氣引擎、一與其連通之第一儲氣槽，以及一與該第一儲氣槽連通之第二儲氣槽，第一儲氣槽與設置孔連通，並具有一對應氨氣罐之調節閥。該氨氫轉換單元設置於第一儲氣槽，具有一供氨氣流經之熱交換器與一將氨氣轉化為氫氣之催化劑，以及一對氫氣進行過濾之過濾器。當液態氨進入第一儲氣槽時，先藉由該調節閥將該液態氨洩壓後成氨氣，並經由熱交換器進行升溫以達一工作溫度，接著透過催化劑轉化為氫氣，藉此提供燃氣引擎作動，而第二儲氣槽存放未完全反應完成之氨氣。
在一些實施態樣中，該第二儲氣槽還具有一與該燃氣引擎連通之管體，以及一節流閥，該節流閥用以控制提供給該燃氣引擎的來自該氨氫轉換單元的氫氣與來自該第二儲氣槽的氨氣的混合比。
在一些實施態樣中，該氨氫轉換單元還具有一設置於該殼體且對該第一儲氣槽進行冷卻之冷卻器。
在一些實施態樣中，還包含一設置於該殼體之提把。
本新型另一目的，即在提供一種應用該氨燃料引擎帶動之發電系統。
於是，本新型氨燃料引擎帶動之發電系統，包含一氨燃料引擎及一電力單元。該氨燃料引擎包含一氨氣罐、一殼體、一動力單元及一氨氫轉換單元。氨氣罐具有一罐體及設置於內的液態氨；殼體具有一供氨氣罐插設之設置孔；動力單元設置於殼體內，包括一燃氣引擎、一與其連通之第一儲氣槽，以及一與該第一儲氣槽連通之第二儲氣槽，第一儲氣槽與設置孔連通，並具有一對應氨氣罐之調節閥；氨氫轉換單元設置於第一儲氣槽，具有一供氨氣流經之熱交換器與一將氨氣轉化為氫氣之催化劑，以及一對氫氣進行過濾之過濾器。該電力單元包含一與該氨燃料引擎連動之發電機及一電池。其中，當該液態氨進入該第一儲氣槽時，先藉由該調節閥將該液態氨洩壓成氨氣，並經由該熱交換器進行升溫以達一工作溫度，接著透過該催化劑轉化為氫氣，藉此提供該燃氣引擎作動，而該第二儲氣槽存放未完全反應完成之氨氣，且該電池用於儲該發電機產生後未經使用之電能。
在一些實施態樣中，該第二儲氣槽還具有一與該燃氣引擎連通之管體，以及一節流閥，該節流閥用以控制提供給該燃氣引擎的來自該氨氫轉換單元的氫氣與來自該第二儲氣槽的氨氣的混合比。
在一些實施態樣中，該氨燃料引擎之該氨氫轉換單元還具有一設置於該殼體且對該第一儲氣槽進行冷卻之冷卻器。
在一些實施態樣中，還包含一設置於該殼體之提把。
本新型之功效在於：藉由容易更換取得之氨氣罐搭配燃氣引擎即能進行作動，且可搭配電力單元之發電機進行發電及電力儲存，進而達到降低現有發電成本的效果。
參閱圖1，為本新型氨燃料引擎的一實施例。
在本實施例中，氨燃料引擎100包含一氨氣罐1、一殼體2、一動力單元3及一氨氫轉換單元4。
該氨氣罐1具有一罐體11及設置於該罐體11內的液態氨。更詳細地說，該氨氣罐1與現行用於卡式瓦斯爐的液態瓦斯罐類似，於該罐體11設有安全裝置，藉此避免使用時的內容物外洩或受外部溫度影響。
該殼體2具有一供氨氣罐1插設之設置孔21，並供該動力單元3設置於內。值得一提的是，本新型為了便於攜帶，還包含一設置於該殼體2之提把5，藉此讓使用者依其需求移動該氨燃料引擎100至適當位置。
該動力單元3包括一燃氣引擎31、一與該燃氣引擎31連通之第一儲氣槽32，以及一與第一儲氣槽32連通之第二儲氣槽33，第一儲氣槽32與設置孔21連通，並具有一對應氨氣罐1之調節閥321。於本實施例中，當該氨氣罐1設置於該殼體2之設置孔21時，將對應於該調節閥321，並透過該調節閥321將該氨氣罐1中液態氨進減壓後氣化成氨氣。此外，前述設置孔21的數量可不只一個，可視需求設置多個設置孔21以供多個氨氣罐1使用，藉此能延長該燃氣引擎31作動時間，減少抽換氨氣罐1的動作。
該氨氫轉換單元4設置於第一儲氣槽32，具有一供氨氣流經之熱交換器41、一將氨氣轉化為氫氣之催化劑42、一對氫氣進行過濾之過濾器43以及一設置於該殼體2且對該第一儲氣槽32進行冷卻之冷卻器44。操作上，該熱交換器41的工作溫度為攝氏500~800度，而能將氨氣分解並利於與該催化劑42進行反應。該過濾器43可將水蒸氣去除，並將氫氣進行乾燥，並進一步將副產物氮氣進行收集留存，以及將未完全反應完成之氨氣導入第二儲氣槽33存放。此處透過該過濾器43收集留存之氮氣同樣將其將水蒸氣去除，屬於可直接加工使用的狀態，故使用者可另行接管排出運用。
更詳細地說，當液態氨進入第一儲氣槽32時，將先透過該調節閥321將該氨氣罐1中液態氨進行減壓而成氨氣，並經由該熱交換器41進行升溫以達一工作溫度，接著透過催化劑42轉化為氫氣，再藉此提供燃氣引擎31作動。由於前述透過熱交換器41升溫及催化劑轉化等程序皆會使該第一儲氣槽32升溫，因此透過該冷卻器44的設置即可有效地將其溫度進行調節。
另一方面，由於燃氣引擎31在操作上若混入其他氣體可以減少主要能源用量，且工作效率仍可維持一定水準，現行實務上可進行的混合比例可達30%，因此本新型於該第二儲氣槽33還具有一與該燃氣引擎31連通之管體331，以及一節流閥332，該節流閥332用以控制提供給該燃氣引擎31的來自該氨氫轉換單元4的氫氣與來自該第二儲氣槽33的氨氣的混合比。透過氨氣與氫氣的混合使用，而能減少氫氣的使用量，且更能將該氨氣罐1內存之氨氣有效運用。
參閱圖2並回顧圖1，為本新型氨燃料引擎100用於發電的一實施例，主要利用前述實施例中氨燃料引擎100進行帶動之發電系統。由於氨燃料引擎100的結構皆相同，在此不再贅述，僅就差異處進行說明。
於本實施例中，該氨燃料引擎100搭配一電力單元6進行作動，該電力單元6設置於殼體2內，包含一與該氨燃料引擎100連動之發電機61及一電池62。更詳細地說，透過該氨燃料引擎100輸出動力，並推動該發電機61，如此一來即可產生電力供使用者使用，而該電力單元6另搭載之電池62可儲存該發電機61未使用完之電能，方便使用者在不啟動該氨燃料引擎100時，亦有少量電能可以使用，且該電池62亦可成為該發電機61之負載，藉此延長使用壽命。此外，該電池62可選用鉛酸電池、鋰電池、鋰鐵電池、超級電容等，相關用於儲備電力者皆可視需求進行替換使用。
綜上所述，藉由容易更換取得之氨氣罐1搭配燃氣引擎31即能進行作動，且可搭配電力單元6之發電機61進行發電及電力儲存，進而達到降低現有發電成本的效果，故確實能達成本新型的目的。
惟以上所述者，僅為本新型的實施例而已，當不能以此限定本新型實施的範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋的範圍內。
100:氨燃料引擎
1:氨氣罐
11:罐體
2:殼體
21:設置孔
3:動力單元
31:燃氣引擎
32:第一儲氣槽
321:調節閥
33:第二儲氣槽
331:管體
332:節流閥
4:氨氫轉換單元
41:熱交換器
42:催化劑
43:過濾器
44:冷卻器
5:提把
6:電力單元
61:發電機
62:電池
本新型的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一系統架構圖，說明本新型氨燃料引擎的一實施例的元件關係；及
圖2是一系統架構圖，說明本新型氨燃料引擎帶動之發電系統的一實施例的元件關係。
100:氨燃料引擎
1:氨氣罐
11:罐體
2:殼體
21:設置孔
3:動力單元
31:燃氣引擎
32:第一儲氣槽
321:調節閥
33:第二儲氣槽
331:管體
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4:氨氫轉換單元
41:熱交換器
42:催化劑
43:過濾器
44:冷卻器
5:提把
Claims (8)
- 一種氨燃料引擎，包含： 一氨氣罐，具有一罐體及設置於該罐體內的液態氨； 一殼體，具有一供該氨氣罐插設之設置孔； 一動力單元，設置於該殼體內，包括一燃氣引擎、一與該燃氣引擎連通之第一儲氣槽，以及一與該第一儲氣槽連通之第二儲氣槽，該第一儲氣槽與該設置孔連通，並具有一對應該氨氣罐之調節閥；及 一氨氫轉換單元，設置於該第一儲氣槽，具有一供氨氣流經之熱交換器與一將該氨氣轉化為氫氣之催化劑，以及一對該氫氣進行過濾之過濾器； 其中，當該液態氨進入該第一儲氣槽時，先藉由該調節閥將該液態氨洩壓成氨氣，並經由該熱交換器進行升溫以達一工作溫度，接著透過該催化劑轉化為氫氣，藉此提供該燃氣引擎作動，而該第二儲氣槽存放未完全反應完成之氨氣。
- 如請求項1所述的氨燃料引擎，其中，該第二儲氣槽還具有一與該燃氣引擎連通之管體，以及一節流閥，該節流閥用以控制提供給該燃氣引擎的來自該氨氫轉換單元的氫氣與來自該第二儲氣槽的氨氣的混合比。
- 如請求項1所述的氨燃料引擎，其中，該氨氫轉換單元還具有一設置於該殼體且對該第一儲氣槽進行冷卻之冷卻器。
- 如請求項1所述的氨燃料引擎，還包含一設置於該殼體之提把。
- 一種氨燃料引擎帶動之發電系統，包含： 一氨燃料引擎，包括 一氨氣罐，具有一罐體及設置於該罐體內的液態氨； 一殼體，具有一供該氨氣罐插設之設置孔； 一動力單元，設置於該殼體內，包括一燃氣引擎、一與該燃氣引擎連通之第一儲氣槽，以及一與該第一儲氣槽連通之第二儲氣槽，該第一儲氣槽與該設置孔連通，並具有一對應該氨氣罐之調節閥； 一氨氫轉換單元，設置於該第一儲氣槽，具有一供氨氣流經之熱交換器與一將該氨氣轉化為氫氣之催化劑，以及一對該氫氣進行過濾之過濾器； 及 一電力單元，包含一與該氨燃料引擎連動之發電機及一電池； 其中，當該液態氨進入該第一儲氣槽時，先藉由該調節閥將該液態氨洩壓成氨氣，並經由該熱交換器進行升溫以達一工作溫度，接著透過該催化劑轉化為氫氣，藉此提供該燃氣引擎作動，而該第二儲氣槽存放未完全反應完成之氨氣，且該電池用於儲該發電機產生後未經使用之電能。
- 如請求項5所述的氨燃料引擎帶動之發電系統，其中，該氨燃料引擎之第二儲氣槽還具有一與該燃氣引擎連通之管體，以及一節流閥，該節流閥用以控制提供給該燃氣引擎的來自該氨氫轉換單元的氫氣與來自該第二儲氣槽的氨氣的混合比。
- 如請求項5所述的氨燃料引擎帶動之發電系統，其中，該氨燃料引擎之氨氫轉換單元還具有一設置於該殼體且對該第一儲氣槽進行冷卻之冷卻器。
- 如請求項5所述的氨燃料引擎帶動之發電系統，還包含一設置於該殼體之提把。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111209246U TWM637134U (zh) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | 氨燃料引擎及氨燃料引擎帶動之發電系統 |
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| TW111209246U TWM637134U (zh) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | 氨燃料引擎及氨燃料引擎帶動之發電系統 |
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| TW (1) | TWM637134U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| TWI848352B (zh) * | 2022-08-25 | 2024-07-11 | 丁金助 | 氨燃料引擎及氨燃料引擎帶動之發電系統 |
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2022
- 2022-08-25 TW TW111209246U patent/TWM637134U/zh unknown
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