一种氢气混合气供应装置制造方法及图纸

一种氢气混合气供应装置，包括：一导流管、一雾化器、一储液筒和一等离子体加热器；其中，导流管的下端和储液筒以导管连通，使储存于储液筒内部的甲醇混合液得导入导流管；导流管的底端设置雾化器，以将进入导流管的甲醇混合液雾化成颗粒平均直径不大于２μｍ的混合液微粒子，混合液微粒子形成后即于导流管向上飘浮流动；导流管的一端设有进气口以导入空气，和于导流管内流动的混合液微粒子混合氧化，同时藉由导入的空气，将氧化的混合液微粒子推向等离子体加热器；最后，利用等离子体加热器以等离子体电子群冲击混合液微粒子，使产生氢离子、氢氧离子及相对的自由基；并使分离的氢离子、氢氧离子及相对的自由基和周边未裂解的混合液微粒子反应，进而产生低温的氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气等混合气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氢气混合气供应装置，特别是指不需使用喷嘴，也不需使用触媒， 透过雾化器将甲醇混合液雾化成颗粒平均直径不大于2 m的混合液微粒子，再引进空气 和该混合液微粒子均匀混合氧化，同时将混合液微粒子推向等离子体加热器，然后以低温 等离子体加热器对混合液微粒子加热裂解，最终生成温度在15°C 25t:的低温氢气、一氧 化碳、甲烷、二氧化碳、氮气等混合气。 众所周知，氢气乃是自然界中极为丰富的能源，但是因为其分子最轻，很难储存， 大部份都以液态保存，然而，将氢气压縮成液态后再予储存的系统相当复杂，成本又高。 利用甲醇来产生氢气的作法，虽然早已为人们所熟知，但由于其所使用的触媒皆 为铜铬锰或铜锌铝等氧化物，该触媒在温度到达320°C以上时会有加速老化的现象；而且 反应器加热时采取加压或无机金属盐的熔融液，也导致成本的增加，不易操作。再者，传统 间接加热的方式，燃烧效率差，无法于瞬间反应，温度无法稳定控制，都造成无法实际应用 于现有引擎或燃烧设备的困难。 现有公告的台湾专利案，相关以燃料电池为诉求者包括 台湾专利技术公告第503191号燃料电池式四轮汽车、第496376号电动机车燃料电 池储氢装置及第476333号以燃料电池为能源系统的电动机车配置构造等专利案。而 燃料电池的燃料-氢气的产生方式，其重组器主要利用一储存液态燃料的燃料槽，以喷嘴 将燃料雾化，液态燃料再经过重组器内的加热器加热而进一步汽化，汽化后的燃料再经过 触媒转换器的转化作用，转化成为富氢气体(Hydrogen Rich Gas)，以及二氧化碳(C02)等 生成物，其中该氢气最后系可被送到燃料电池的阳极与阴极空气中的氧气产生电化学反应 而产生电能，并且可用来储存在燃料电池产生的电力的辅助电池。 在转化过程中，液态燃料需要经过重组器均匀的分布加热，才可以使转化后的氢气产生效果，但由于加热产生的温度无法均匀，而且必须额外提供加热所需能源，以致加热效果不甚理想，而由于无法达到使其完全加热汽化的目的，更造成能源上的浪费。 台湾专利技术公告第M246204号可自动切换操作模式的碳氢燃料重组器专利案，主要利用重组器的加热室分别连接加热塞、空气供应系统、燃料供应系统及水蒸汽供应系统，再藉由控制模块设有温度传感器，以感测重组器内触媒层出口的温度变化，而分别控制加热塞、空气供应系统、燃料供应系统及水蒸汽供应系统作动，以自动调整产生出不同的重组模式。 然而，上述利用重组器产生氢气的方式，其实有相当多的缺失，不仅加热无法均 匀，而且经由喷嘴雾化出来的颗粒仍然很大，使得必需使用高温等离子体加热器进行加热， 而高温加热的结果容易导致积碳，而且以高温等离子体加热器加热后的甲醇微粒，还需要 经过触媒反应，不仅产生氢气混合气的效果不理想，而且成本高，整体结构也较大，较为复 杂。
技术介绍
4 有鉴于现有产生氢气混合气的重组器存在有上述缺失，本专利技术人乃针对该些缺失 研究改进之道，经长时间研究终有本专利技术产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氢气混合气供应装置，系利用雾化器将甲醇混合液雾化成颗粒平均直径不大于2 m的混合液微粒子，使混合液微粒子形成后自然于导流管内向上飘浮流动，再导入空气使混合液微粒子氧化升温，然后以低温等离子体加热器将加热区温度控制在180°C 23(TC之间，对氧化升温后的混合液微粒子加热裂解，由此产生出温度保持在15°C 25t:间的氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气等混合气。 依本专利技术的氢气混合气供应装置，其混合液微粒子的平均直径可以进一步控制至2 m以下，甚至更小，可提升氢气混合气产生的速度，并且由于产生出的氢气混合气的温度能保持在15t: 25t:之间，氢气混合气生成后可直接导入汽油引擎或柴油引擎使用，为本专利技术的次一目的。 依本专利技术的氢气混合气供应装置，其不仅能稳定且快速地产生氢气混合气，而且 整体的结构简单，耗电量低，为本专利技术的再一 目的。 依本专利技术的氢气混合气供应装置，其不使用喷嘴，也不需使用触媒，整体结构体积 可大幅縮小，而且成本可大幅降低，为本专利技术的又一 目的。 本专利技术是通过如下技术方案实现的一种氢气混合气供应装置，包括 —雾化器，系用以雾化甲醇混合液，使甲醇混合液雾化成平均颗粒直径为小于2 y m的混合液微粒子； —导流管，系提供被雾化器雾化成的平均颗粒直径小于2 m的混合液微粒子，于 导流管内飘浮流动； —等离子体加热器，系用以对进入其加热区的混合液微粒子进行加热裂解，使混 合液微粒子分离出氢离子、氢氧离子及相对的自由基； 上述经等离子体加热器裂解产生的氢离子、氢氧离子及相对的自由基，于生成后 得立即与导流管内其它未被裂解的混合液微粒子反应，进而产生低温氢气混合气。 其中所述的等离子体加热器，为低温等离子体加热器。 其中所述的等离子体加热器，其加热区的平均温度在180°C 23(TC之间。 其中以等离子体加热器加热裂解后产生的低温氢气混合气的温度为15°C 25°C之间。 其中所述的导流管，其一端设有一进气口，该进气口除了用以导入能和混合液微 粒子充份混合氧化的空气，并且可藉导入的空气推动混合液微粒子向等离子体加热器流 动。 其中所述的导流管，其设置进气口的位置为缓冲部，该缓冲部系弯曲形通道，可提 供混合液微粒子和进气口导入的空气充份混合。 其中所述的导流管的下端系设有一反应部，反应部下端再设置雾化器，反应部以一导管和一用以储存甲醇混合液的储液筒连通。 其中所述的导流管的反应部，其一端设有一液位感知器。 其中所述的导流管的内部复设有一导流组，该导流阻主要用以将氧化升温的混合液微粒子导向等离子体加热器的加热区。 其中所述的导流组的下端设有回流孔，可提供未受到等离子体加热器加热的混合 液微粒子于回复液态时，可经回流孔回流入反应部，再继续被雾化使用。 其中所述的导流管得为多数组并联。 其中所述的储液筒，系设有一控制开关，以控制其无法被任意打开。 其中所述储液筒的控制开关，系以芯片卡进行控制。 其中所述的等离子体加热器，系火花塞并联一高压电容所形成。 其中所述的等离子体加热器，系以第一级线圈和第二级线圈，利用极低电阻及极低电感的升压变压器、搭配无电阻的火花塞为等离子体输出电极，以提升电流的流通量。 其中所述的等离子体加热器，系以微法拉的低电压电容，储存能量，提供短时间第一级线圈的电力。 其中所述的等离子体加热器，系以脉冲宽度调制直流电源，供应第一级线圈的电 力需求，减少损耗，以达到节省总耗电量的目的。 其中所述的等离子体加热器，系使用微微法拉至奈米法拉20KV 500KV的高压电 容。 其中所述的等离子体加热器，系使用无电阻的火花塞。 其中所述的混合液微粒子的平均直径得为0. 8 ii m 1. 5 ii m，甚至更小。 其中所述的雾化器得为超音波雾化器或振荡雾化器，而以使用他激电路制成的雾化器为较佳。 其中所述的氢气混合气包括有氢气(H2)、一氧化碳(C0) 、二氧化碳(C02)和甲烷 (CH4)。 其中又包括一控制器，系可控制雾化器、等离子体加热器的动作。 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的平面示图；图2为本专利技术的导流管的剖面；图3为本专利技术的导流组的平面示4为本专利技术的实施状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢气混合气供应装置，包括：　　一雾化器，系用以雾化甲醇混合液，使甲醇混合液雾化成平均颗粒直径为小于２μｍ的混合液微粒子；　　一导流管，系提供被雾化器雾化成的平均颗粒直径小于２μｍ的混合液微粒子，于导流管内飘浮流动；　　一等离子体加热器，系用以对进入其加热区的混合液微粒子进行加热裂解，使混合液微粒子分离出氢离子、氢氧离子及相对的自由基；　　上述经等离子体加热器裂解产生的氢离子、氢氧离子及相对的自由基，于生成后得立即与导流管内其它未被裂解的混合液微粒子反应，进而产生低温氢气混合气。

【技术特征摘要】
一种氢气混合气供应装置，包括一雾化器，系用以雾化甲醇混合液，使甲醇混合液雾化成平均颗粒直径为小于2μm的混合液微粒子；一导流管，系提供被雾化器雾化成的平均颗粒直径小于2μm的混合液微粒子，于导流管内飘浮流动；一等离子体加热器，系用以对进入其加热区的混合液微粒子进行加热裂解，使混合液微粒子分离出氢离子、氢氧离子及相对的自由基；上述经等离子体加热器裂解产生的氢离子、氢氧离子及相对的自由基，于生成后得立即与导流管内其它未被裂解的混合液微粒子反应，进而产生低温氢气混合气。2. 如权利要求1所述的氢气混合气供应装置，其中所述的等离子体加热器，为低温等 离子体加热器。3. 如权利要求1或2所述的氢气混合气供应装置，其中所述的等离子体加热器，其加热 区的平均温度在180°C 23(TC之间。4. 如权利要求3所述的氢气混合气供应装置，其中以等离子体加热器加热裂解后产生 的低温氢气混合气的温度为15°C 25t:之间。5. 如权利要求1所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流管，其一端设有一进气 口 ，该进气口除了用以导入能和混合液微粒子充份混合氧化的空气，并且可藉导入的空气 推动混合液微粒子向等离子体加热器流动。6. 如权利要求5所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流管，其设置进气口的位 置为缓冲部，该缓冲部系弯曲形通道，可提供混合液微粒子和进气口导入的空气充份混合。7. 如权利要求6所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流管的下端系设有一反应 部，反应部下端再设置雾化器，反应部以一导管和一用以储存甲醇混合液的储液筒连通。8. 如权利要求7所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流管的反应部，其一端设 有一液位感知器。9. 如权利要求8所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流管的内部复设有一导流 组，该导流阻主要用以将氧化升温的混合液微粒子导向等离子体加热器的加热区。10. 如权利要求9所述的氢气混合气供应装置，其中所述的导流组的下端设有回流孔， 可提供未受到等离子体加热器加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绪炀，
申请(专利权)人：王绪炀，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]