专利名称：热能产生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热能产生装置，特别是涉及一种采用无焰氧化手段而产生热能的热能产生装置。
背景技术：
在寒冷的气候下，加热器或保暖器(Heater or Warmer)的应用相当普遍，譬如属于机器使用的加热器或保温器等，譬如属于人类使用的电热毯或怀炉等，这些都可以算是一种热能产生装置，而再就热能产生方式而言，又可区分为电能转换为热能以及化学能转化为热能，其中美国专利第6073998号、第6464627号、第6575156号、第6580060号及第6676028号专利案即公开了利用电热转换成热能的加热器，美国第5809573号、第5845428号、第6206909号及第6723115号专利案即公开了利用化学能转换成热能的保暖器。
利用将电能转换成热能方式的加热器，利用的是电流通过电热丝而产生热能。为了保持一定的工作温度，电能的消耗相当大。而利用电能的加热器最大的问题是依赖供电才能正常工作，一旦供电中止，电热丝即无法产生热能，因此利用电能的加热器通常不利于外出携带。即使利用电池为加热器供电以便携带，但加热器耗电巨大，使用电池成本过高。
利用化学能转换成热能的保暖器，又可区分为两种，一种是利用化学原料反应生热(前述573案即为一例)，化学原料反应生热在化学反应过程中会产生热能，而这些化学原料多半填充于一薄片式袋体，以便于携带使用，然而当化学反应结束后，有些无法再使用，有些则必须经过还原步骤方能继续使用，对于使用者仍不甚方便。另一种是利用燃烧生热(前述428案及909案即为一例)，就以怀炉为例，怀炉包括有一金属制壳体，壳体内填充有棉团及燃油，壳体上具有白金丝团。当白金丝团触发后，白金丝团会呈红热的闷烧状态(无焰燃烧)，壳体内的燃油持续供应白金丝团燃烧，即可产生热能；然而当壳体内的燃油耗尽后，无焰燃烧即会中断，因此壳体的容积影响了反应的时间，而使用者必须重新填入燃油后重新触发白金丝团才能继续产生热能，这样的操作实属不便；再者，如428案及909案所公开的，如要携带，还必须特别设计一携行袋子，并且还要防止倾倒，以防壳体内的燃油渗出。
上例中，若是燃油不慎倾倒，液态的燃油将会浸湿白金丝团，导致触发白金丝团十分困难，或是在无焰燃烧反应中液态的燃油倾倒而浸湿白金丝团，也会导致反应中断。
总之，以往利用燃油及白金丝团进行无焰燃烧反应的方式，由于白金丝团与燃油间并没有适当间隔，致使燃油一旦浸湿白金丝团，即可能造成无焰燃烧反应无法进行或导致反应中断；而现有的加热器或保暖器，一来受限于加热方式，二来受限于结构形态，不但在操作上不方便，同时在携带上也受到限制，且各种加热器或保暖器有其固定的形态，仍非加热器或保暖器的最佳设计发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种采用无焰氧化手段而产生热能的热能产生装置，不但操作方便，且携带上不受限制。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种热能产生装置，包括有包覆层、燃料层、阻隔层及反应层，其中于燃料层及反应层设于包覆层内并通过阻隔层间隔，燃料层内可为中空也可填充有填充料料，填充料可吸附有挥发性燃料或为分散及支撑空间的材料，以使燃料得以均匀分散。反应层填充有贵金属复合材料，通过阻隔层的阻隔，仅允许气态的燃料通过进入反应层，而将贵金属复合材料触发后，气态的燃料与贵金属复合材料进行氧化放热反应而产生所需的热能。
根据本实用新型所公开的热能产生装置，其中包覆层、燃料层、阻隔层及反应层皆可由具挠性的材料制成，且阻隔层采用了阻隔液体通过的材料制成，即避免了燃料层内的燃料渗漏，因而可以制作成如袋体、座垫、脚垫、束腹、衣物、睡袋等各种可折叠的热能产生装置。
根据本实用新型所公开的热能产生装置，其中包覆层对应燃料层处设有一阀门，于反应层氧化放热反应的过程中，仍可持续通过阀门注入挥发性燃料，以填充反应消耗后所需的挥发性燃料，即可避免反应中断，长时间地产生热能。
根据本实用新型所公开的热能产生装置，可连接一导热体，通过导热体可增加产生热能的面积，以满足各种不同的应用。
根据本实用新型所公开的热能产生装置，通过阻隔层的阻绝可以确保反应层不致被挥发性燃料浸湿，而产生无法触发或中断反应的状况，并通过挠性材料的设计，可以被制作成各种形态的热能产生装置，而应用在各种不同的加热或保暖或气味产生的环境中。在操作上相当方便，并且可以很容易地填充挥发性燃料，使氧化放热反应不致中断，进而可以长时间地产生热能，因而成为最佳的加热器或保暖器设计。
图1为本实用新型的第一实施例组成示意图；图2为本实用新型加入一外部电源的第一实施例组成示意图；图3为本实用新型加入一加注器的第一实施例组成示意图；图4A、4B为本实用新型的第二实施例组成示意图；图5为本实用新型的第三实施例组成示意图；图6为本实用新型的第四实施例组成示意图；图7为本实用新型的第五实施例组成示意图；及图8为本实用新型的第六实施例组成示意图。
其中，附图标记10 包覆层 11 透气孔20 燃料层 21 填充料22 挥发性燃料 30 阻隔层40 反应层 41 贵金属复合材料42 触发器 421 触发部422 电连接器 43 开口44 掀片 45 粘接带50 阀门 60 外部电源70 加注器 80 隔热层81 第二隔热层 90 导热体91 连接体
具体实施方式
如图1所示，根据本实用新型所公开的热能产生体，其包括有包覆层10、燃料层20、阻隔层30及反应层40。包覆层10由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉、金属布网等材料制成具有容纳空间且具有可挠性的织物，并于织物上涂布特氟纶(TEFLON)或硅立康(silicon)等防渗透的材料，或以金属、陶瓷、胶体等材料制成刚性的容纳空间；阻隔层30则是设于包覆层10内并分隔出两个容置空间以构成燃料层20与反应层40；阻隔层30由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉等材料编织成较密实的织物，并于织物上以聚乙烯(Polyethylene，PE)或是聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)或是聚胺甲酸酯(Polyurethane，PU)及特氟纶膜加以贴合或涂布，使阻隔层30的材料密度大于气体分子而小于液体分子而具有防水、透气的功能。同时在限定的压力值下，阻隔层30能使气体通过而阻隔液体。另外于包覆层10对应燃料层20处设有一阀门50，阀门50为一可启闭的阀门，或为一单向逆止阀门，使其可由外开启而无法由内开启；而包覆层10对应反应层40处可开设有一个以上的透气孔11。
燃料层20可填充以玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉、脱脂棉、棉或颗粒状的陶瓷(Ceramic)、碳酸钙(Calcium carbonate)、玻璃纤维(Glass fiber)或沸石(Zeolite)、铁丝网等材料制成的填充料21，使填充料21可以呈棉絮状、团状或颗粒状，或为分散及支撑空间的材料，以使燃料均匀分散，以使气态燃料均匀通过阻隔层；而于燃料层20内填充有如醇类(甲醇、乙醇)或醚类或烯类或去渍油或液化石油气或瓦斯等挥发性液态或气态燃料22，则燃料层20中的填充料21即可吸附或分散挥发性燃料22。
反应层40填充有以铂、钯、镍、铑、铁、铈钴、硅、铝、镁等贵金属原料或其化合物制成如丝状、线状、纤维状、编织状、螺旋状、团状、板状、网状、颗粒状、蜂巢状、发泡状等任意不规则形态而具可挠性的贵金属复合材料41，于反应层40内还可设置有一触发器42，触发器42包括有一以高导电性金属材料制成条状的触发部421及一设于包覆层10处的电连接器422，触发部421与贵金属复合材料41接触。又或者贵金属复合材料41可以铁、镍、铝、铈、锆、硅、棉等材料或其氧化物制成一如丝状、线状、纤维状、编织状、螺旋状、团状、颗粒状、蜂巢状、发泡状等任意不规则形态的挠性支撑物，再以浸泡、喷涂、涂布等方式使铂、钯、铈、镍、铑、铁、钴等材料均匀分布于支撑物上，这样也可替代贵金属复合材料41呈现的形态。
请一并参阅图2所示，根据本实用新型所公开的热能产生体，其包覆层10、燃料层20、阻隔层30、反应层40、填充料21、贵金属复合材料41及触发部421皆可由具可挠性或刚性的物质制成，因此若皆以可挠性物质制成包覆层10其可以折叠或挠曲。而常态下，燃料层20内气态的挥发性燃料22可以通过阻隔层30而进入反应层40内，取一外部电源60连接至电连接器422，外部电源60可以是供应交流电源的市电或是供应直流电源的电池，电流流过触发部421后，将激活贵金属复合材料41，此时外部电源60即可移除，而使气态的挥发性燃料22与贵金属复合材料41进行氧化放热反应，产生热能。
如图3所示，于氧化放热反应进行中，燃料层20内的挥发性燃料22将会逐渐消耗，可以利用一加注器70插入阀门50，即可持续填充挥发性燃料22，使氧化放热反应不致中断；而加注器70可以是一容器配置管道或是针筒等可以存储并可填充挥发性燃料22的类似物；以避免使用者当挥发性燃料22耗尽时重新触发，并可以延续反应时间。
请参阅图4A、4B图所示，图中所示为本实用新型第二实施例，根据第一实施例所公开的，于氧化生热反应时，其所产生的温度约可达200℃以上，此一工作温度可以适用于工业或各类机器上的加热器使用，但却不适用于人体使用，因此本实用新型第二实施例于包覆层10内或包覆层10外可增加一隔热层80。隔热层80是由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉等材料制成的织物，而根据隔热层80的厚薄，来控制热能产生体的表面温度，进而适合人体使用。
请参阅图5，图中所示为本实用新型第三实施例，其中于第一实施例及第二实施例中，阻隔层30与反应层40间还可设置一第二隔热层81。第二隔热层81是由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉等材料制成的织物，其可以避免阻隔层30因高热而烧毁，确保阻隔层30隔绝液体的功能。
请参阅图6所示，图中所示为本实用新型第四实施例，于第一实施例及第二实施例中，贵金属复合材料41要依靠触发器42通电后触发，即必须要有外部电源60方能触发；因此本实用新型第三实施例将触发器42移除，而于包覆层10对应反应层40的位置处设有一开口43，于开口43处设有一掀片44，掀片44可利用如粘接带45等类似物黏扣于包覆层10而遮蔽住开口43，当欲触发贵金属复合材料41时，可以将掀片44掀起，以如打火机或点火器等火源(图中未示)触发激活贵金属复合材料41，再将掀片44盖覆于开口43处，即可供使用者使用。
请参阅图7，图中所示为本实用新型第五实施例，根据本实用新型所公开的热能产生装置，于包覆层10外还可以贴覆一较大面积的导热体90，导热体90可为挠性或刚性且导热性强的金属材料，即可提供较大面积的热能，进而运用在工业上或人体上，增加实用性。
请参阅图8，图中所示为本实用新型第六实施例，根据本实用新型所公开的热能产生装置，于包覆层10与导热体90之间可以通过一连接体91将热量传导至导热体90上。该连接体91可通过磁性吸附、扣件固定、螺丝固定、黏布或其它方式连接包覆层10与导热体90。导热体90可为铜、铁、不锈钢、复合材料等热导体，此外还可包覆其它物质，以实现防止热散失或达到其它使用目的，其形状可为平面、管状、柱状或不规则状，其中也可填充热媒等热传导物质以迅速传热，并可为刚性或挠性。
根据本实用新型所公开的热能产生装置，通过各挠性材料的规划设计，可以被制作成各种形态的热能产生装置，诸如工业用的加热器(如输油管道、防冻器、解冻器、食物加热器等)、人体用的保暖器(袋体、座垫、脚垫、束腹、衣物、睡袋等)等，且在操作上相当简单，仅需一次触发贵金属复合材料41并持续供应挥发性燃料22，即可持续氧化生热反应而不会中断。
另外，根据本实用新型所公开的热能产生装置，其也可配置一风扇，以通过热能产生装置产生热风，为本实用新型另一实施方式。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型权利要求所作的等效变化与修改，皆为本实用新型专利保护范围所涵盖。
权利要求1.一种热能产生装置，包括有一包覆层，其特征在于该包覆层包括一燃料层，内填充有挥发性燃料；一产生热能的反应层，内填充有贵金属复合材料物；一阻隔层，设置在该燃料层和反应层之间，该阻隔层上分布有阻液透气孔；一触发该挥发性燃料与贵金属复合材料物进行氧化放热反应的火源触发器，设置在反应层上；其中，该挥发性燃料的气体通过该阻液透气孔进入反应层。
2.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该包覆层为由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布和/或陶瓷纤维棉制成的织物件，金属件和/或陶瓷件。
3.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该燃料层还包括由玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉、脱脂棉、棉或颗粒状的陶瓷、碳酸钙、玻璃纤维和/或沸石材料中之一制成的填充料，该填充料呈棉絮状、团状或颗粒状。
4.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该贵金属复合材料物的材料为铂、钯、镍、铑、铁、铈、钴、硅、铝、镁原料混合或任选其一，或其化合物。
5.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该贵金属复合材料物为一以铁、镍、铝、铈、锆、硅、棉材料或其氧化物制成的挠性支撑物，该挠性支撑物呈丝状、线状、纤维状、编织状、螺旋状、团状，该支撑物上均匀分布有铂、钯、铈、镍、铑、铁或钴浸泡、喷涂或涂布层。
6.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该触发器包括有相互连接的一触发部和一用于连接外部电源的电连接部，该触发部设置在该反应层的内侧，该电连接部设置在该反应层的外侧。
7.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该包覆层内和/或外侧还包括有一隔热层，该隔热层为玻璃纤维布、玻璃纤维棉、陶瓷纤维布、陶瓷纤维棉中之一制成的织物。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的热能产生装置，其特征在于该燃料层上还设置有一用于输入挥发性燃料的阀门。
9.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于该触发器为一用于点燃火源的开口部，该开口部包括设置在该反应层上的一开口、掀片和粘接带，该掀片通过该粘接带连接在该开口上。
10.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于在该包覆层外还贴覆一导热体，导热体可为导热性强的金属材料层。
11.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于在该包覆层对应该反应层处具有一个以上的透气孔。
12.如权利要求1所述的热能产生装置，其特征在于于该阻隔层与该反应层之间还具有一第二隔热层。
13.如权利要求10所述的热能产生装置，其特征在于还包括一连接体，该连接体通过黏布、磁性吸附、扣件固定或螺丝固定的方式连结该包覆层与该导热体。
14.如权利要求10所述的热能产生装置，其特征在于该导热体为铜、铁、不锈钢或复合材料制成的刚性或挠性材料件，该导热体呈平面、管状、柱状，该导热体内设有热传导填充物。
专利摘要本实用新型涉及一种热能产生装置，其包括有一包覆层，该包覆层内具有一允许气体通过而阻隔液体通过的阻隔层，该阻隔层将该包覆层分隔出一燃料层及一反应层，于该燃料层内填充有挥发性燃料，而于该反应层内填充有贵金属复合材料，该挥发性燃料的气态分子可通过该阻隔进入该反应层，而将该贵金属复合材料以火源触发后，该挥发性燃料与该贵金属复合材料进行氧化放热反应产生热能。发热效果连续稳定，可制造成多种外形以满足不同的实际需要，适用于多种环境中，便于携带，填料简易，操作方便。
文档编号F23C3/00GK2854349SQ200520127019
公开日2007年1月3日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者梁博杰 申请人:凯利斯特科技股份有限公司, 梁博杰