本发明涉及一种化学能热转换反应炉，尤指一种可应用于空调或液体加热设备的化学能热转换反应炉。
背景技术：
工业化的进步虽然促进了产业结构的提升，为规模经济带来了数不尽的效益，然而，在享受工业化便利、经济的背后，却也带来了许多有毒、有害的废弃物污染了人们所居住的环境，使得人们虽然享受了工业化所带来的便利，却同时也必须承受因工业化所带来的苦果。
工业所造成的污染主要在于化石燃料所排放的废气，在美国，有超过九成的温室气体排放来自于化石燃料的燃烧，化石燃料的燃烧还带来其他空气污染物，例如氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机化合物和重金属。同时，化石燃料的燃烧也产生了硫酸、碳酸和硝酸等酸性物质，它们同空气中的水气混合后降落地面，形成腐蚀性的酸雨，对于自然环境和建筑物都将产生危害。而化石燃料所带来的最大的问题在于霾害(smog)问题的产生，霾是一种悬浮于空气中的固体悬浮颗粒，吸入时引起呼吸系统疾病、心血管系统疾病、血液系统、生殖系统等疾病，诸如咽喉炎、肺气肿、哮喘、鼻炎、支气管炎等炎症。除了生理上的影响，雾霾将造成道路能见度下降，造成交通阻塞、事故发生率上升。
霾害的发生与石化燃料的使用有密不可分的关系，煤炭的燃烧、交通工具的排放等是造成雾霾的主因，因此，要控制霾的产生，势必要朝替代能源、干净能源的部分进行着手，也因此，在能源领域中的同业人员无不朝如何应用干净能源取代传统石化燃料的方式进行研发。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种化学能热转换反应炉，包括一反应炉本体，在该反应炉本体内具有一燃料反应管线、以及一用以供热交换介质通过的热交换腔室。该燃料反应管线连接至一入料管用以将反应气体输入至该燃料反应管线的内侧，并在该燃料反应管线的入口处设置有一燃料输入单元用以将反应燃料输入该燃料反应管线用以与该反应气体产生化学放热反应，该燃料反应管线包括有一主反应管线、以及多个一端连接至该主反应管线并彼此相互间并联的次反应管线，在该主反应管线的内侧设置有触媒用以加速该反应燃料及该反应气体的作用，该多个次反应管线穿过该热交换腔室的内侧，由此将热能由该次反应管线的壁面转换至该热交换介质以提升该热交换介质的温度。
进一步地，该次反应管线的壁面上设置有多个增加导热面积的热交换结构。
进一步地，该热交换结构为设置在该次反应管线表面的散热鳍片。
进一步地，该触媒为圆饼状并叠放在该主反应管线的内侧。
进一步地，该主反应管线与该次反应管线之间设置有一隔离网。
本发明的另一目的，在于提供一种利用化学能的空调控制系统，包括一如上所述的化学能热转换反应炉、一反应燃料储槽、一反应气体储槽、以及一空调循环设备。该反应燃料储槽用以储备反应燃料，并连接至该燃料输入单元，以将该反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该主反应管线。该反应气体储槽连接至该入料管，并通过一高压式鼓风机将该反应气体储槽内的反应气体由该入料管输入至该主反应管线。该空调循环设备的气体通道是在任一端或中间穿过该化学能热转换反应炉的热交换腔室，以提升经过的气体温度。
进一步地，该高压式鼓风机后端设置有一加热器，用以对该高压式鼓风机输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度。
本发明的另一目的，在于提供一种利用化学能的液体加热控制系统，包括一如上所述的化学能热转换反应炉、一反应燃料储槽、一反应气体储槽、以及一液体循环设备。该反应燃料储槽用以储备反应燃料，并连接至该燃料输入单元，以将该反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该主反应管线。该反应气体储槽连接至该入料管，并通过一高压式鼓风机将该反应气体储槽内的反应气体由该入料管输入至该主反应管线。该液体循环设备的流体管线是在任一端或中间穿过该化学能热转换反应炉的热交换腔室，以提升经过的水流温度。
进一步地，该反应气体储槽与该化学能热转换反应炉之间更进一步设置有一预热装置，该预热装置包含有一预热槽、一第二鼓风机、以及一第二反应燃料储槽，该第二鼓风机与该预热槽之间设置有一加热器，用以对该第二鼓风机输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度，该第二反应燃料储槽连接至一第二燃料输入单元，用以将该第二反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该预热槽内。
进一步地，该预热槽内包括一个或多个连通至该流体管线的预热管线，以通过该预热管线让通过的液体预先吸收该预热槽所产生的废热。
本发明比起传统技术具有以下优势功效：
1.本发明反应炉的结构设计可以有效的增加化学反应炉热的转换效率，进一步可以减少反应燃料及反应气体的消耗量。
2.本发明可以用于空调或水温调节设备，在无需使用电力的情况下调整室内温度或供水温度，达到节能省电之效果，此外，本发明的化学能热转换反应炉也可以用于发电，达到节能减碳的效果。
附图说明
图1为本发明化学能热转换反应炉的外观示意图；
图2为本发明化学能热转换反应炉的内部结构示意图；
图3为本发明空调控制系统的方块示意图；
图4为本发明空调控制系统的工作流程图；
图5为本发明液体加热控制系统的方块示意图；
图6为本发明液体加热控制系统的工作流程图。
附图标记说明：
100化学能热转换反应炉
10反应炉本体
11燃料反应管线
111主反应管线
112次反应管线
113分流腔室
114集流腔室
115热交换结构
116隔离网
117触媒
118废气输出管
119入口处
12热交换腔室
20入料管
30燃料输入单元
200空调控制系统
10a化学能热转换反应炉
20a反应燃料储槽
21a燃料输入单元
30a反应气体储槽
31a高压式鼓风机
32a加热器
40a空调循环设备
41a气体通道
50a废气处理设备
300液体加热控制系统
10b化学能热转换反应炉
20b反应燃料储槽
21b燃料输入单元
30b预热装置
31b预热槽
32b第二鼓风机
321b加热器
33b第二反应燃料储槽
331b第二燃料输入单元
40b反应气体储槽
41b第一鼓风机
50b液体循环设备
60b废气处理设备
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合附图说明如下。此外，本发明中的附图，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等附图及其比例并非用以限制本发明的范围，在此先行叙明。
以下请参阅图1和图2，图1和图2为本发明化学能热转换反应炉的外观示意图及内部结构示意图，如图所示：
本实施例提供了一种化学能热转换反应炉100，包括一反应炉本体10，在该反应炉本体10内具有一燃料反应管线11、以及一用以供热交换介质通过的热交换腔室12。
该燃料反应管线11连接至一入料管20用以将反应气体输入至该燃料反应管线11的内侧，并在该燃料反应管线11的入口处119设置有一燃料输入单元30用以将反应燃料输入该燃料反应管线11用以与该反应气体产生化学放热反应。所述的反应气体可以为包含有氧气、水、氢、或氮的混合气体，在本发明中不予以限制。所述的反应燃料可以为包含有醇类(例如甲醇、乙醇等)、烷类(例如甲烷、乙烷等)、醚类(例如乙醚等)、或烯类(例如乙烯、丙烯等)等碳氢化合物的混合液体及其所产生的气体，在本发明中不予以限制。
所述的燃料反应管线11包括有一主反应管线111、以及多个一端连接至该主反应管线111并彼此相互间并联的次反应管线112。在本实施例中，为了进行分流，在该主反应管线111与多个该次反应管线112之间设置有一分流腔室113，并在该多个次反应管线112的出口汇流于一集流腔室114，进一步连通至废气输出管118。在一较佳实施例中，在该主反应管线111的内侧设置有触媒117用以加速该反应燃料及该反应气体的作用，该多个次反应管线112穿过该热交换腔室12的内侧，由此将热能由该次反应管线112的壁面转换至该热交换介质以提升该热交换介质的温度。在一较佳实施例中，所述的触媒117制成圆饼状并叠放于该主反应管线111的内侧；在另一较佳实施例中，该触媒117也可以制成细碎化的碎粒状，以增加触媒117与反应气体及反应燃料的接触面积。为了避免主反应管线111内侧的触媒117掉落至该次反应管线112或该分流腔室113，该主反应管线111与该次反应管线112之间设置有一隔离网116，用以隔离该触媒117。
为了增加热传导的效率，该次反应管线112的壁面上设置有多个增加导热面积的热交换结构115；在一较佳实施例中，该热交换结构115为设置在该次反应管线112表面的散热鳍片，在本发明中不予以限制。该热交换结构115除可以为散热鳍片外，也可以为次反应管线112表面上的凹凸结构(例如蛇管)，在本发明中不予以限制。在一较佳实施例中，为了确保反应的效果完全，可以在次反应管线112的内侧再设置触媒，以提升反应气体与反应燃料的转换效率。
所述的反应炉本体10的主反应管线111的入口设置在该反应炉本体10的上侧，用以通过入料管20接收该反应气体。该主反应管线111穿过该热交换腔室12至该反应炉本体底侧10的分流腔室113，以将反应过后剩余的高温反应气体、反应燃料以及废气分流至多个该次反应管线112的内侧，再次通过该次反应管线112穿过该热交换腔室12进行换热，最终经由次反应管线112汇流至该集流腔室114，通过该集流腔室114将废气输出至该废气输出管118。
以下针对本发明应用于空调控制系统的实施例进行说明，请先参阅图3，图3为本发明空调控制系统的方块示意图，如图所示：
在本实施例中，提供了一种空调控制系统200，包括一化学能热转换反应炉10a(如前面实施例的化学能热转换反应炉100)、一反应燃料储槽20a、一反应气体储槽30a、一空调循环设备40a、以及一废气处理设备50a。
所述的反应燃料储槽20a用以储备反应燃料，并连接至燃料输入单元21a(如燃料输入单元30)，以将该反应燃料储槽20a内的反应燃料定量注入该化学能热转换反应炉10a的主反应管线。在一较佳实施例中，该燃料输入单元21a系可以为定量帮浦(feedpump)，该定量帮浦的控制器可以连接至一中央控制系统(图未示)，通过该中央控制系统决定该定量帮浦的注入量。
所述的反应气体储槽30a连接至入料管(如入料管20)，并通过一高压式鼓风机31a将反应气体储槽30a内的反应气体由该入料管输入至该化学能热转换反应炉10a的主反应管线。在一较佳实施例中，为了加速反应气体及反应燃料的作用效率，该高压式鼓风机31a后端设置有加热器32a，用以对该高压式鼓风机31a输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度。
所述的空调循环设备40a的气体通道41a穿过该化学能热转换反应炉10a的热交换腔室(如热交换腔室12)，以提升经过的气体温度，对空调环境提供暖气以提升室内温度。在一较佳实施例中，为了控制温度，该空调循环设备40a可以依据用户设定或依据中央自动控制的设定决定燃料输入单元21a的注入量、以及高压式鼓风机31a的输出功率，由此调控室内温度。
所述的废气处理设备50a连接至该化学能热转换反应炉10a，用以接收通过该化学能热转换反应炉10a反应过后的废气。在一较佳实施例中，该废气处理设备50a可以为化学反应槽，用以将剩余的废气反应后回收以达到零检出的效果；在另一较佳实施例中，若反应燃料经化学能热转换反应炉10a完全作用而达到零检出的效果时，该废气处理设备50a可以直接将产生的废气排出。
有关于空调控制系统200的具体工作流程如下，请一并参阅图4，图4为本发明空调控制系统的工作流程图，如图所示：
高压式鼓风机31a将反应气体储槽30a内的反应气体由该入料管输入至该化学能热转换反应炉10a的主反应管线，在经过的过程中由加热器32a进行预热，以提升反应气体的温度(步骤s11)；
该反应燃料储槽20a内的反应燃料定量注入该化学能热转换反应炉10a的主反应管线(步骤s12)；
反应气体及反应燃料进入主反应管线后，通过触媒增加反应效率，使反应气体及该反应燃料充分作用(步骤s13)；
反应气体与反应燃料分流至该多个次反应管线，以通过热转换反应炉10a将热转换至经过气体通道41a的气流，由此提升气流温度(步骤s14)；
反应气体与反应燃料作用后的剩余废气输送至废气处理设备50a进行回收或排出(步骤s15)。
以下针对本发明应用于液体加热控制系统的实施例进行说明，请先参阅图5，图5为本发明液体加热控制系统的方块示意图，如图所示：
在本实施例中，提供了一种液体加热控制系统300，包括一化学能热转换反应炉10b(如前面实施例的化学能热转换反应炉100)、一反应燃料储槽20b、一预热装置30b、一反应气体储槽40b、一液体循环设备50b、以及一废气处理设备60b。所述的液体例如可以为水、燃油、或其他任何其他需要加热的液体，在本发明中不予以限制。
所述的反应燃料储槽20b用以储备反应燃料，并连接至燃料输入单元21b(如燃料输入单元30)，以将该反应燃料储槽20b内的反应燃料定量注入该化学能热转换反应炉10b的主反应管线。在一较佳实施例中，该燃料输入单元21b可以为定量帮浦(feedpump)，该定量帮浦的控制器可以连接至一中央控制系统(图未示)，通过该中央控制系统决定该定量帮浦的注入量。
所述的反应气体储槽40b连接至入料管(如入料管20)，并通过一第一鼓风机41b将反应气体储槽40b内的反应气体由该入料管输入至该化学能热转换反应炉10b的主反应管线。
为了加速反应气体及反应燃料的作用效率，该反应气体储槽40b与该化学能热转换反应炉10b之间更进一步设置有一预热装置30b。该预热装置30b包含有一预热槽31b、一第二鼓风机32b、以及一第二反应燃料储槽33b。该第二鼓风机32b与该预热槽31b之间设置有一加热器321b，用以对该第二鼓风机32b输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度。该第二反应燃料储槽33b连接至第二燃料输入单元331b，以将该第二反应燃料储槽33b内的反应燃料定量注入该预热槽31b内，由此与该反应气体作用提升温度。该预热槽31b内包括一个或多个的预热管线，以通过该预热管线让通过的液体预先吸收该预热槽31b所产生的废热。
所述的液体循环设备50b的流体管线是在任一端或中间先穿过该预热装置30b的预热管线、再穿过该化学能热转换反应炉10b的热交换腔室，以提升经过的水流温度。在一较佳实施例中，该液体循环设备50b包括一液体储备槽(图未示)、并通过温度控制系统进行控制，该温度控制系统系可通过温度传感器侦测液体储备槽的温度，以决定燃料输入单元21b的注入量以及第一鼓风机41b、第二鼓风机32b的输出功率，由此调整液体的温度。
所述的废气处理设备60b系连接至该化学能热转换反应炉10b，用以接收通过该化学能热转换反应炉10b反应过后的废气。在一较佳实施例中，该废气处理设备60b可以为化学反应槽，用以将剩余的废气反应后回收以达到零检出的效果；在另一较佳实施例中，若反应燃料经化学能热转换反应炉10b完全作用而达到零检出的效果时，该废气处理设备60b可以直接将产生的废气排出。
有关于液体加热控制系统300的具体工作流程如下，请一并参阅图6，图6为为本发明液体加热控制系统的工作流程图，如图所示：
预热装置的第二鼓风机32b将反应气体储槽40b内的反应气体通过加热器321b进行预热，提升反应气体的温度，并进一步输送至该预热槽31b(步骤s21)；
该第二反应燃料储槽33b内的反应燃料定量注入该预热槽31b，与该反应气体进行反应并提升温度(步骤s22)；
液体循环设备50b通过循环泵将液体注入该预热槽31b的预热管线，以接收该预热槽31b所产生的废热(步骤s23)；
经过预热槽31b的高温反应气体(参杂有雾化的反应燃料)，进一步通过第一鼓风机41b输入至该化学能热转换反应炉10b的主反应管线(步骤s24)；
该反应燃料储槽20b内的反应燃料定量注入该化学能热转换反应炉10b的主反应管线(步骤s25)；
反应气体及反应燃料进入主反应管线后，通过触媒增加反应效率，使反应气体及该反应燃料充分作用并大量生成热(步骤s26)；
反应气体与反应燃料分流至该多个次反应管线，以通过热转换反应炉10b将热转换至经过流体管线的液体，由此提升液体温度(步骤s27)；
反应气体与反应燃料作用后的剩余废气输送至废气处理设备60b进行回收或排出(步骤s28)。
综上所述，本发明反应炉的结构设计可以有效的增加化学反应炉热的转换效率，进一步可以减少反应燃料及反应气体的消耗量。此外，本发明可以用于空调或水温调节设备，在无需使用电力的情况下调整室内温度或供水温度，达到节能省电的效果，此外，本发明的化学能热转换反应炉也可以用于发电，达到节能减碳的效果。
以上已将本发明做一详细说明，上述内容仅为本发明的一较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，都应仍属本发明的专利涵盖范围内。
1.一种化学能热转换反应炉，其特征在于，包括一反应炉本体，在该反应炉本体内具有一燃料反应管线、以及一用以供热交换介质通过的热交换腔室，该燃料反应管线连接至一入料管用以将反应气体输入至该燃料反应管线的内侧，并在该燃料反应管线的入口处设置有一燃料输入单元用以将反应燃料输入该燃料反应管线用以与该反应气体产生化学放热反应，该燃料反应管线包括有一主反应管线、以及多个一端连接至该主反应管线并彼此相互间并联的次反应管线，在该主反应管线的内侧设置有触媒用以加速该反应燃料及该反应气体的作用，该多个次反应管线穿过该热交换腔室的内侧，由此将热能由该次反应管线的壁面转换至该热交换介质以提升该热交换介质的温度。
2.根据权利要求1所述的化学能热转换反应炉，其特征在于，该次反应管线的壁面上设置有多个增加导热面积的热交换结构。
3.根据权利要求2所述的化学能热转换反应炉，其特征在于，该热交换结构为设置在该次反应管线表面的散热鳍片。
4.根据权利要求1所述的化学能热转换反应炉，其特征在于，该触媒为圆饼状并叠放在该主反应管线的内侧。
5.根据权利要求1所述的化学能热转换反应炉，其特征在于，该主反应管线与该次反应管线之间设置有一隔离网。
6.一种利用化学能的空调控制系统，其特征在于，包括：
一如权利要求1至5项中任一项所述的化学能热转换反应炉；
一反应燃料储槽，用以储备反应燃料，并连接至该燃料输入单元，以将该反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该主反应管线；
一反应气体储槽，连接至该入料管，并通过一高压式鼓风机将该反应气体储槽内的反应气体由该入料管输入至该主反应管线；以及
一空调循环设备，该空调循环设备的气体通道是在任一端或中间穿过该化学能热转换反应炉的热交换腔室，以提升经过的气体温度。
7.根据权利要求6所述的空调控制系统，其特征在于，该高压式鼓风机后端设置有一加热器，用以对该高压式鼓风机输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度。
8.一种利用化学能的液体加热控制系统，其特征在于，包括：
一如权利要求1至5项中任一项所述的化学能热转换反应炉；
一反应燃料储槽，用以储备反应燃料，并连接至该燃料输入单元，以将该反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该主反应管线；
一反应气体储槽，连接至该入料管，并通过一第一鼓风机将该反应气体储槽内的反应气体由该入料管输入至该主反应管线；以及
一液体循环设备，该液体循环设备的流体管线是在任一端或中间穿过该化学能热转换反应炉的热交换腔室，以提升经过的水流温度。
9.根据权利要求8所述的液体加热控制系统，其特征在于，该反应气体储槽与该化学能热转换反应炉之间更进一步设置有一预热装置，该预热装置包含有一预热槽、一第二鼓风机、以及一第二反应燃料储槽，该第二鼓风机与该预热槽之间设置有一加热器，用以对该第二鼓风机输出的反应气体加热以提升该反应气体的温度，该第二反应燃料储槽连接至一第二燃料输入单元，用以将该第二反应燃料储槽内的反应燃料定量注入该预热槽内。
10.根据权利要求9所述的液体加热控制系统，其特征在于，该预热槽内包括一个或复多连通至该流体管线的预热管线，以通过该预热管线让通过的液体预先吸收该预热槽所产生的废热。
技术总结