专利名称：可燃性能源再生系统及其方法
可燃性能源再生系统及其方法技术领域
本发明是关于再生系统，尤指一种再生系统在对填装于其内的可燃烧的废弃材料 (如废弃的木料、布料或塑料……等)进行闷烧时，能导入外界空气，令外界空气能环绕分 布在该再生系统内的每一横断面，且随闷烧而产生的高温浓烟向上行进，以充分地焚化所 有废弃材料，并回收或再利用浓烟中富含可燃性能源的气体(材料因未完全燃烧所产生的 气体，如一氧化碳及氢气等)，以实现能源再生及回收利用的目的。
背景技术：
现今人们对于各种无法直接回收的废弃材料(如废弃的木料、布料或塑料…… 等)的处理方法，一般而言，共有下列两种
(1)掩埋法是将各该废弃材料掩埋于土壤中，使各该废弃材料被土壤中的微生 物缓慢地进行分解的方法；及
(2)焚化法是将各该废弃材料置入焚化炉中，进行燃烧，使各该废弃材料被高温 分解为灰渣，再予以收集处理，使得各该废弃材料的体积能大幅地被缩减的方法。
其中，由于掩埋法需使用广阔的场地，以便进行掩埋作业，然而，台湾地狭人稠，实 在已无多余的土地可持续地供掩埋各种废弃材料，且利用掩埋法将各该废弃材料掩埋于土 壤中时，各该废弃材料不仅将因逐渐地腐败或受到微生物分解而产生恶臭，更会令腐败而 产生的水份及水份中富含的微生物、细菌等，顺着土壤向下渗透，导致地下水源受到污染， 造成环境卫生与生态的危机，甚至影响周遭居民的健康，因此，近年来，随着环保意识高涨， 人们已开始推动废弃材料“零掩埋”的策略，并采用焚化法为处理各种废弃材料的主要方 式。
根据相关研究数据显示，目前用以执行焚化法的传统焚化炉，在使用上，仍有下列 各种缺点
(A)焚化炉在焚烧废弃材料的过程中，将产生大量浓烟，而浓烟将直接地透过该 焚化炉的烟囱，被排放到外界，如此，浓烟中的烟尘与杂质将直接飘散到该焚化炉的周遭地 区，造成周遭地区因布满烟尘与杂质，而导致空气质量低劣的问题，且周遭居民亦容易因长 期呼吸到烟尘与杂质，而发生呼吸气管病变的伤害；
(B) 一般而言，该浓烟中除包含烟尘与杂质外，尚包含有可燃性能源的气体(材料 因未完全燃烧所产生的气体，如一氧化碳及氢气等)，然而，该焚化炉并未设有能用以滤 除烟尘与杂质的机构及可回收该可燃性能源的气体的装置，故，透过此种焚化炉，不仅会造 成空气污染，亦将因无法有效地回收、再利用该可燃性能源的气体，而不能确实达到节能减 碳的绿色环保的要求；及
(C)当该焚化炉采用闷烧方式，以处理废弃材料，而非使用大火直接将废弃材料 燃烧殆尽时，由于，闷烧所产生的高温浓烟仅会持续地向上行进，致该焚化炉中的助燃空气 (由外界导入的空气)不能均勻地分布在其内的每一横断面，故，将导致该焚化炉中的废弃 材料，仅有邻近起火点及处于起火点的上方位置的废弃材料，能被顺利地焚化，至于其余位置的废弃材料，则无法被充分地焚化，导致焚化炉焚烧效率不佳的问题。
因此，如何设计出一种创新的可燃性能源再生系统及其方法，以有效地解决传统 焚化炉容易因焚烧废弃材料，而造成空气污染的问题，且在焚化炉采用闷烧方式处理废弃 材料时，有效提高该焚化炉的焚烧效率，并有效地回收、再利用浓烟中的可燃性能源的气 体，即成为本发明欲达成的一重要目标。发明内容
发明人根据多年实务经验及研究实验，终于开发设计出本发明的一种可燃性能源 再生系统及其方法，以期借由本发明，能有效解决传统焚化炉焚烧效率不佳、易造成空气污 染，及无法回收利用浓烟中的可燃性能源的气体(材料因未完全燃烧所产生的气体，如一 氧化碳及氢气等)的各种问题。
本发明的一目的，是提供一种可燃性能源再生系统，该再生系统包括一密闭的炉 体及一鼓风机，其中该炉体设有一可启闭的第一闸门，作业人员能开启该第一闸门，以将可 燃烧的废弃材料(如废弃的木料、布料或塑料……等)填装至该炉体内，而该鼓风机设 有一出风管，该出风管的一端穿设在该炉体内，又，该再生系统在该炉体内尚设有一进气模 组，该进气模组与该出风管相连通，且该进气模组设有多个进气管，并其中的一进气管为一 点火管，以供作业人员能透过该点火管点燃该炉体内的废弃材料，并使废弃材料在该炉体 内闷烧，该鼓风机能透过该进气模组将外界空气导入该炉体内，使外界空气在该炉体内，以 炉心为中心产生气旋，且环绕分布在该炉体内的每一横断面，并随闷烧该废弃材料而产生 的高温浓烟，向上行进，以使该炉体内的废弃材料能均勻地闷烧，且将闷烧产生的浓烟及其 中富含的可燃性能源的气体，排出至一气体回收机构或一燃烧机构，以回收或再利用，如 此，由于本发明的再生系统，能透过外界空气在炉体内所产生的气旋，充分地闷烧该炉体内 所有的废弃材料，进而提高再生系统的焚烧效率，且由于该再生系统能将闷烧废弃材料所 产生的可燃性能源的气体，完全回收或再利用，并避免烟尘与杂质飘散到外界，故能有效实 现能源再生及回收利用的目的，达成节能减碳的绿色环保要求，以及防止焚化废弃材料时， 因闷烧而造成空气污染的问题。
本发明的另一目的，是该炉体的内侧周缘尚设有一蓄水槽，该蓄水槽与一输水管 相接，以积蓄来自该输水管的液体，该蓄水槽于邻近该炉体顶端的位置，设有至少一个通气 孔，在该蓄水槽内的液体受热蒸发为水蒸气的状态下，水蒸气能透过各该通气孔进入该炉 体内部，以在该炉体内部凝结成水滴，并滴落在该废弃材料上，如此，即能有效地在该炉体 内的湿度过低，使焚烧该废弃材料的火势过旺时，透过滴落在该废弃材料上的水滴，减缓该 废弃材料被燃烧的火势，并降低该炉体内的温度。
本发明的又一目的，是该排烟管位于该炉体内的一端的管口，朝向该再生系统的 底端，该再生系统在邻近该排烟管的一端的位置，尚设有呈槽状的一第一过滤单元，该第一 过滤单元内能盛装液体，且使液体的液面邻近于该排烟管的管口，如此，当炉体内产生的空 气压力大于外界空气压力的状态下，而迫使带有烟尘及杂质的浓烟，透过该排烟管向外排 出时，此时，体积较大或质量较重的烟尘与杂质，将落入液体之中，故，透过该第一过滤单元 能提高该再生系统所排出的可燃性能源的气体的纯净度。
本发明的又另一目的，是提供一种利用前述再生系统，以在焚化材料时能回收可燃性能源的气体的方法，以提供业者能利用该再生系统，有效地增加焚烧效率，且能避免因 闷烧而造成空气污染的问题，并有效地回收高纯度的可燃性能源的气体，实现能源再生利 用的目的。
为便于贵审查委员能对本发明的目的、形状、构造装置特征及其功效，做更进一步 的认识与了解，兹举实施例配合附图，详细说明如下
图1为本发明可燃性能源再生系统的剖面示意图2为本发明可燃性能源再生系统的立体示意图3为本发明可燃性能源再生系统的进气模组的示意图4为本发明可燃性能源再生系统的第一过滤单元的示意图；及
图5为本发明可燃性能源再生方法的流程图。
附图标记说明
再生系统 .................. 1
炉体....................................10
第一闸门....................................100
排烟管....................................101
第二过滤单元 ....................................102
第三闸门....................................103
进气模组....................................11
进气管....................................110
开孔....................................111
第二闸门....................................112
鼓风机....................................12
出风管....................................120
蓄水槽....................................13
通气孔....................................130
输水管....................................131
第一过滤单元 ....................................14
溢流口....................................140
隔热层....................................15
机构....................................具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发 明的具体实施方式
。
由于废弃材料(如废弃的木料、布料或塑料……等)经过焚化闷烧后，除将会产 生大量的二氧化碳(CO2)及碳(C)外，废弃材料中所包含的水份(H2O),亦将会因受热而被 蒸发为水蒸气，另，当二氧化碳与碳产生吸热反应时，即会产生一氧化碳(CO)的可燃性能源的气体，而当水蒸气与碳产生吸热反应时，则会产生一氧化碳及氢气(H2)等可燃性能源 的气体，故，发明人以此一原理为基础，经过反复地设计、测试，而开发出本发明的一种可燃 性能源再生系统及其方法，以更有效地提升焚化闷烧废弃材料时，能产生的可燃性能源气体的产量。
请参阅图1、图2及图3所示，在本发明的一较佳实施例中，该再生系统1包括一 密闭的炉体10、一进气模组11及一鼓风机12，其中该炉体10上设有一可启闭的第一闸门 100，供作业人员开启后，向该炉体10内填装可燃烧的废弃材料，该进气模组11设在该炉体 10内邻近该炉体10底端的位置，该进气模组11包括多个进气管110，各该进气管110相互 连通，且由该炉体10的周缘，呈等间距且对称地朝该炉体10中心的方向延伸，该等进气管 110上邻近该炉体10底端的一侧，分别呈等间距地设有多个开孔111，且其中的一进气管 110为一点火管，该点火管的一端延伸至该炉体10的中心位置，另一端则穿设在该炉体10 外，且该点火管的另一端设有一可启闭的第二闸门112，使作业人员能透过该第二闸门112 及点火管，将火种置入该炉体10的中心位置，以点燃该炉体10中心位置内的废弃材料，使 该废弃材料开始在炉体10内闷烧，而该鼓风机12的一出风管120穿设在该炉体10内，该 出风管120的一端与该进气模组11相连通，该鼓风机12能透过该出风管120，将外界空气 导入该炉体10内。
因此，当作业人员利用该再生系统1闷烧该废弃材料时，被导入该炉体10内的外 界空气能分别透过各该进气管110上的各该开孔111，由炉体10底端的位置，以炉心为中 心，沿不同半径的圆周方向，均勻地产生气旋，且该鼓风机12在该炉体10内产生的空气压 力，将大于外界空气压力，以令外界空气能随闷烧该废弃材料而产生的高温浓烟，缓慢向上 行进，均勻地环绕分布在该炉体10内的每一横断面，进而使得该炉体10内每一横断面的该 废弃材料，能在预定的空气压力及炉体10内燃烧温度及湿度的相互配合下，由下至上均勻 地进行闷烧该废弃材料的程序，令浓烟及其中富含的可燃性能源的气体(材料因未完全燃 烧所产生的气体，如一氧化碳及氢气等)，能透过该炉体10的一排烟管101，被导出至一气 体回收机构2或一燃烧机构2，以回收或再利用该可燃性能源的气体。
如此，由于本发明的再生系统1，能透过该鼓风机12及进气模组11均勻地导入外 界空气，以使该炉体10内每一横断面的该废弃材料能均勻地闷烧，进而充分地闷烧该炉体 10内所有的废弃材料，达成提高再生系统1的焚烧效率的目的，且该再生系统1能在焚化废 弃材料的同时，回收或再利用闷烧所产生的可燃性能源的气体，故能有效避免浓烟中的烟 尘与杂质飘散到外界造成空气污染的问题，且实现能源再生及回收利用的目的，达成节能 减碳的绿色环保要求。
在该实施例中，复请参阅图1所示，该炉体10的内侧周缘尚设有一蓄水槽13，该蓄 水槽13与一输水管131相接，以积蓄来自该输水管131的液体，因此，当该再生系统1进行 闷烧该废弃材料的程序，而使该炉体10内的温度上升时，借由该蓄水槽13，能有效地防止 热能直接地传导至该炉体10的外表，避免作业人员因不慎碰触到该炉体10的外表而发生 烫伤的意外，又，该蓄水槽13于邻近该炉体10顶端的位置，设有至少一个通气孔130，在该 蓄水槽13内的液体受热蒸发为水蒸气的状态下，水蒸气能透过各该通气孔130进入该炉体 10内部，以在该炉体10内的顶端凝结成水滴，并滴落在该废弃材料上，如此，即能有效地避 免在该炉体10内的湿度过低，使焚烧该废弃材料的火势过旺时，透过滴落在该废弃材料上的水滴，减缓该废弃材料被燃烧的火势，并降低该炉体10内的燃烧温度，且使该炉体10内 的废弃材料的温度及湿度能维持平衡，以提升可燃性能源的气体的产量，并提高该再生系 统1在使用上的安全性。
请参阅图1及图4所示，在该实施例中，该排烟管101位于该炉体10内的顶端具 有一弯折处，以使该排烟管101的管口朝向该再生系统1的底端，该再生系统1在邻近该排 烟管101的一端的位置，尚设有呈槽状的一第一过滤单元14，该第一过滤单元14内能盛装 液体，且使液体的液面邻近于该排烟管101的管口，该第一过滤单元14的槽口 口径大于该 排烟管101的管口 口径，以在前述水蒸气于该炉体10顶端位置凝结成水滴而滴落的状态 下，盛接滴落的水滴，如此，当炉体10内产生的空气压力大于外界空气压力的状态下，而迫 使带有烟尘及杂质的浓烟，透过该排烟管101向外排出时，由于带有烟尘及杂质的浓烟将 会通过该排烟管101管口及液体的液面间的位置，此时，体积较大或质量较重的烟尘与杂 质，将容易因质量较重而沾附到水份及落入液体之中，故，将能提高该再生系统1所排出的 可燃性能源的气体的纯净度，并防止烟尘与杂质黏附在该排烟管101的管壁上，避免造成 该排烟管101堵塞的问题。
再者，在该实施例中，复请参阅图1及图4所示，该第一过滤单元14在邻近该排烟 管101的管口的水平位置上，设有至少一个溢流口 140，以在该液体的水位高过各该溢流口 140的状态下，排出高过各该溢流口 140的液体，如此，当水蒸气于该炉体10顶端位置所凝 结成的水滴，不断地滴落在该第一过滤单元14中，使该第一过滤单元14内盛装的液体的液 面高过各该溢流口 140时，液体将能透过各该溢流口 140被排出，且滴落在该第一过滤单元 14下方的废弃材料上，以减缓该废弃材料被燃烧的火势，并降低该炉体10内的燃烧温度， 确实地维持该炉体10内该废弃材料的温度及湿度的平衡，进而提升可燃性能源的气体的 产量，并提高该再生系统1在使用上的安全性。
复请参阅图1所示，在该实施例中，该炉体10内壁尚有至少一隔热层15，如此，当 该再生系统1在进行闷烧该废弃材料的程序，而使该炉体10内的温度上升时，借由各该隔 热层15，能有效地防止热能直接地传导至该炉体10的外表，避免作业人员因不慎碰触到该 炉体10的外表而发生烫伤的意外，故，能有效地提升该再生系统1在使用上的安全性。
又，在该实施例中，复请参阅图1及图4所示，该排烟管101于邻近其另一端的管 口中，设有一第二过滤单元102，如此，当带有烟尘及杂质的浓烟，由该炉体10内朝该排烟 管101进入时，该第二过滤单元102能进一步滤除体积较大的烟尘与杂质，以防止烟尘与杂 质黏附在该排烟管101的管壁上，造成该排烟管101堵塞的问题，故，透过该第二过滤单元 102，即能确保该排烟管101畅通，进而提高排烟的效率，使得该再生系统1能更有效地将可 燃性能源的气体排出，以供该气体回收机构2或燃烧机构2回收与再利用。
复请参阅图2所示，在该实施例中，该炉体10的一侧尚设有一可启闭的第三闸门 103，如此，当该再生系统1因持续地焚化废弃材料，而使该炉体10内淤积过多因焚化废弃 材料而产生的灰烬时，作业人员能开启该第三闸门103，以便于取出该废弃材料被闷烧后所 残余的灰烬。
另，在该实施例中，请参阅图1及图5所示，该可燃性能源的再生回收方法，应用在 该再生系统1上，包括下列步骤
401、填装可燃烧的废弃材料至该再生系统1的密闭的炉体10内；
402、点燃该废弃材料，使该废弃材料在该炉体10内闷烧；
403、借由前述进气模组11及鼓风机12，将外界空气导入该炉体10内，令外界空气 由炉体10的底端，且以炉心为中心，沿不同半径的圆周方向，均勻地产生气旋，使该炉体10 内的空气压力大于外界空气压力，以令外界空气能随闷烧该废弃材料而产生的高温浓烟， 缓慢向上行进，均勻地环绕分布在该炉体10内的每一横断面；
404、在该炉体10内闷烧的温度达一高温的状态下，透过前述的蓄水槽13在该炉 体10内所凝结的水滴，或由该第一过滤单元14的溢流口 140(如图4所示)流出的液体， 对该炉体10内闷烧的该废弃材料喷洒水滴，以减缓该废弃材料被燃烧的火势，及降低该炉 体10内的燃烧温度，使得该废弃材料的温度及湿度能维持闷烧；
405、借由前述的各该过滤单元14、102(如图4所示)，对该浓烟进行过滤，以滤除 其中体积较大的烟尘与杂质；及
406、透过气体回收机构2或燃烧机构2回收或再利用该浓烟中富含的可燃性能源 的气体。
故，透过该方法，该再生系统1的炉体10中的所有废弃材料均能被充分地闷烧焚 化，进而提高该再生系统1的焚烧效率，且该再生系统1能在焚化废弃材料的同时，回收因 闷烧所产生的可燃性能源的气体，并避免烟尘与杂质飘散到外界，有效实现能源再生及回 收利用的目的，达成节能减碳的绿色环保要求，以及防止焚化时，因闷烧而造成空气污染的 问题。
综上所述，复请参阅图1所示，借由本发明，主要可有效解决传统焚化炉焚烧效率 不佳、易造成空气污染，及无法回收利用浓烟中的可燃性能源的气体的各种问题，进而确实 达成降低污染并节能减碳的绿色环保的目标，再者，该再生系统1尚能避免作业人员因不 慎碰触该炉体10的外表而发生烫伤的意外，故能令作业人员在使用上具有更优良的安全 性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均 应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种可燃性能源再生系统，其特征在于所述的可燃性能源再生系统包括一密闭的炉体，其上设有一可启闭的第一闸门，在该第一闸门开启的状态下，该炉体内 能供填装可燃烧的废弃材料，该炉体邻近顶端的位置设有一排烟管；一进气模组，设在该炉体内邻近该炉体底端的位置，该进气模组包括多个进气管，各该 进气管相互连通，且由该炉体的周缘，呈等间距且对称地朝该炉体中心的方向延伸，该些进 气管上邻近该炉体底端的一侧，分别呈等间距地设有多个开孔，且其中的一进气管为一点 火管，该点火管的一端延伸至该炉体的中心位置，另一端则穿设在该炉体外，且该点火管的 另一端设有一可启闭的第二闸门，在该第二闸门开启的状态下，能供点燃该炉体内的废弃 材料，并使该废弃材料在已被点燃且该第一闸门及第二闸门关闭的状态下，在该炉体内闷 烧；及一鼓风机，其上的一出风管穿设在该炉体内，且该出风管的一端与该进气模组相连通， 在该鼓风机作动的状态下，该鼓风机能透过该出风管，将外界空气导入该炉体内，使外界空 气透过各该开孔，由炉体底端的位置，以炉心为中心，沿不同半径的圆周方向，均勻地产生 气旋，且该鼓风机在该炉体内产生的空气压力大于外界空气压力的状态下，以令外界空气 能随闷烧该废弃材料而产生的高温浓烟，缓慢向上行进，均勻地环绕分布在该炉体内的每 一横断面，进而使得该炉体内每一横断面的该废弃材料，由下至上均勻地闷烧，令浓烟及其 中富含的可燃性能源的气体，能透过该排烟管被导出。
2.如权利要求1所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该炉体的内侧周缘尚设有 一蓄水槽，该蓄水槽与一输水管相接，以积蓄来自该输水管的液体，该蓄水槽于邻近该炉体 顶端的位置，设有至少一个通气孔，在该蓄水槽内的液体受热蒸发为水蒸气的状态下，水蒸 气能透过各该通气孔进入该炉体内部。
3.如权利要求2所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该排烟管位于该炉体内的 一端的管口，朝向该再生系统的底端，该再生系统在邻近该排烟管的一端的位置，尚设有呈 槽状的一第一过滤单元，该第一过滤单元内能盛装液体，且使液体的液面邻近于该排烟管 的管口，该第一过滤单元的槽口口径大于该排烟管的管口口径，以在水蒸气于该炉体顶端 位置凝结成水滴而滴落的状态下，盛接滴落的水滴。
4.如权利要求3所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该第一过滤单元在邻近该 排烟管的管口的水平位置上，设有至少一个溢流口，以在该液体的水位高过各该溢流口的 状态下，排出高过各该溢流口的液体。
5.如权利要求3或4所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该炉体内尚有至少一 隔热层，以在闷烧该废弃材料的状态下，减少因闷烧而传导至该炉体外表面的热能。
6.如权利要求5所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该排烟管在邻近其一端的 管口中设有一第二过滤单元，以滤除浓烟中的烟尘及杂质。
7.如权利要求6所述的可燃性能源再生系统，其特征在于该炉体的一侧尚设有一可 启闭的第三闸门，在该第三闸门开启的状态下，能供取出该废弃材料被闷烧后所残余的灰 烬。
8.一种可燃性能源再生方法，其特征在于该方法应用在一再生系统，包括填装可燃烧的废弃材料至该再生系统的密闭的炉体内；点燃该废弃材料，使该废弃材料在该炉体内闷烧；将外界空气导入该炉体内，令外界空气由炉体的底端，且以炉心为中心，沿不同半径的 圆周方向，均勻地产生气旋，使该炉体内的空气压力大于外界空气压力，以令外界空气能随 闷烧该废弃材料而产生的高温浓烟，缓慢向上行进，均勻地环绕分布在该炉体内的每一横 断面；及回收该浓烟中富含的可燃性能源的气体。
9.如权利要求8所述的可燃性能源再生方法，其特征在于该方法尚包括对该炉体内闷烧的该废弃材料喷洒水滴，以减缓该废弃材料被燃烧的火势，及降低该 炉体内的燃烧温度，使得该废弃材料能维持闷烧。
10.如权利要求8或9所述的可燃性能源再生方法，其特征在于该方法尚包括在回收该浓烟中富含的可燃性能源的气体的状态下，对该浓烟进行过滤，以滤除其中 体积较大的烟尘与杂质。
全文摘要
本发明一种可燃性能源再生系统及其方法，该再生系统包括一密闭的炉体、一进气模组及一鼓风机，其中炉体内能填装可燃烧的废弃材料，该进气模组设在炉体内，进气模组包括多个进气管，且其中的一进气管为一点火管，而鼓风机的一出风管与进气模组相连通，能由下至上均匀地闷烧，令浓烟及其中富含的可燃性能源的气体，能被导出至一气体回收机构或一燃烧机构，以回收或再利用，如此，由于本发明的再生系统，能将外界空气均匀地导入该炉体内，以使该炉体内的废弃材料能均匀地闷烧，且能回收或再利用闷烧所产生的可燃性能源的气体，故能有效避免烟尘与杂质飘散到外界造成空气污染的问题，且实现能源再生及回收利用的目的，达成节能减碳的绿色环保要求。
文档编号F23G5/027GK102032579SQ200910177839
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者罗焕和 申请人:弘致有限公司