專利名稱：利用排氣管廢熱發電的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電類，特別涉及一種利用排氣管廢熱發電的裝
置。'
背景技術：
眾所周知，隨著工業的日益精進而造成石油需求量大增，其中又 以一般交通工具最為常見，由于油價的長期趨勢為上漲；燃燒石化燃 料排放二氧化碳導致溫室效應使全球暖化問題日益嚴重，但是汽車的 引擎發展至今，其能源轉換效率仍然很難超過50%，汽油爆炸的大部 分能量都變成廢熱，而這些廢熱又不斷循環地讓環境溫度上升，因此， 降低石油的消耗與溫室氣體的排放實為當務之急。
隨著國際原油的漲幅愈來愈昂貴，使得一般必須以汽車作為代步 工具的使用者負擔大增，目前市面上的汽車供電機制是來自于電瓶及 發電機，當車子熄火時發電機則隨之停止，因此讓汽車內所有需要電 能的裝置均完全停止動.作；另外，汽車冷氣壓縮機的主要驅動方式為 軸驅動，其次為電力驅動，不論何種驅動方式，都會增加引擎的額外 出力消耗而產生額外的油耗。依據各種實驗結果，排氣量2.0L以下 的汽車，開啟冷氣時大約會多出10% 15%的油耗，同樣的，使用其 他的車用電子電機系統也會對汽車產生不等量的油耗。如果可以利用 汽車引擎的廢熱產生電能來驅動這些設備，就可以減少或完全省下這 些額外的油耗，不但可以節省燃料費用，也可以降低二氧化碳的排放， 減輕溫室效應。
以夏天為例，駕駛人在臨時停靠路邊時，為了維持車內溫度仍須 持續開啟冷氣，因此必須持續消耗汽油，若要節省燃油費用，則必須 熄火等待，此時的車用冷氣則隨著車子熄火而完全停止動作，此時駕 駛人必須耐著車室內的高溫或離開車子，以避免造成人體過熱而導致200820072965.1
不適；另外，部分國家與地區為了降低二氧化碳排放，因此車室的溫 度也將隨著弓I擎熄火冷所停止運轉而上升。
另外，駕駛人因停車后未注意車用電子電機設備是否完全關閉， 而將車用電瓶內所儲存的電能耗盡，導致車用電瓶完全沒電，進而無 法正常啟動車輛，因此，駕駛人必須等待道路救援或是利用額外準備 的電瓶進行導接，方可順利啟動車輛，如此一來，也造成駕駛人的不 便，需要加以改進。

實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種利用排氣管廢熱發電的裝置，解 決了常用汽車附加油耗大、燃料費用高、二氧化碳排放量大及溫室效 應嚴重等問題。
本實用新型的技術方案是包括熱電轉換組件、啟動馬達控制裝 置及儲電裝置，其中，該熱電轉換組件利用具有導熱效果的固定架與 排氣管相連接，熱電轉換組件包括有熱電轉換發電裝置、啟動馬達、 感溫裝置及風扇裝置，該熱電轉換發電裝置具有散熱裝置、且與固定 架相連接的，啟動馬達裝設在熱電轉換發電裝置一側，并與熱電轉換 發電裝置及發電裝置相軸接，感溫裝置設在熱電轉換發電裝置上，并 與排氣管保持一定距離，風扇裝置裝設在散熱裝置上，藉以提升散熱 效率；啟動馬達控制裝置接收感溫裝置的溫度訊號，同時驅動啟動馬
達；儲電裝置接收發電裝置所產生的電能，并供一能啟動相關需電裝
置的開關組及儲存電能使用；
其中，啟動馬達控制裝置通過儲電裝置所提供的電能啟動，進而 偵測發電裝置啟動狀況，隨即改變啟動馬達的運轉狀態；
開關組包括有電流偵測裝置，其與儲電裝置相連通；控制開關裝 置，其與電流偵測裝置相連通，并具有避免電流回沖的逆止裝置；選 擇開關裝置，其與電流偵測裝置相連通，并具有中止儲電裝置持續供 電給車用發電裝置的電流偵測器及避免電流回沖的逆止裝置；
選擇開關裝置可選擇藉由儲電裝置進行對車用啟動裝置供電；電流偵測器偵測到車用發電裝置開(發電后隨即中止儲電裝置
供電；
^制開關裝置連接至非車用發電裝置的電子電機系統； 熱電轉換發電裝置為史特靈發電機；
風扇裝置具與風扇控制器相連接，該風扇控制器與發電裝置相連接。
本實用新型的優點在于降低使用車用電子電機系統時對引擎產 生的額外負載，可在汽車引擎熄火后持續利用汽車引擎傳導給排氣管 的廢熱產生電能，在一段時間內供應汽車冷氣或其他電子電機設備使 用，既節省燃料費用又環保，且提高車室的舒適度。


圖1為本實用新型的立體示意圖2為本實用新型的立體分解示意圖3為本實用新型的剖視示意圖4為本實用新型的實施例流程示意圖之一；
圖5為本實用新型的實施例流程示意圖之二；
圖6為本實用新型的實施例流程示意圖之三。
具體實施方式
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如附圖1至附圖3所示，本實用新型利用排氣管廢熱發電的裝置， 是讓車用冷氣或其他車用電子電機系統在熄火時也可藉由排氣管10 的廢熱持續發電，使車用冷氣或其他車用電子電機系統能持續維持一
段時間進行運轉，其主要是由固定架n、熱電轉換組件i2、啟動馬
達控制裝置13、發電裝置14、儲電裝置15及開關組16所組成，其 中在熱電轉換組件12內所設的熱電轉換發電裝置120 (史特靈發電 機)能將排氣管10的廢熱轉換成電能，并藉由設在熱電轉換發電裝 置120上的感溫裝置121，能偵測排氣管廢熱溫度，當達一預定溫度 時感溫裝置121隨即傳送一訊號至啟動馬達控制裝置13，進而帶動 啟動馬達122則啟動熱電轉換發電裝置120，如此，能讓車用冷氣或其他車用電子電機系統接收到來自發電裝置14所供的電能而持續運 轉，直到排氣管10廢熱溫度降低停止發電或發電量不敷使用而終止 車用冷氣或其他車用電子電機系統的運轉；另外，在熱電轉換發電裝 置120遠離排氣管10端依序裝設有散熱裝置123及風扇裝置124, 風扇裝置124設有一與發電裝置14相連接的風扇控制器17而驅動， 藉由風扇裝置124的帶動及散熱裝置123的導熱功效，能大幅增加熱 電轉換發電裝置120內部的溫度差，使熱電轉換發電裝置120的運作 效能更加提升。
開關組16受到電流偵測裝置160保護以避免儲電裝置15過度放 電而受損，再者開關組16分別由控制開關161及選擇開關162所組 成，其中控制開關161與非車用啟動裝置的電子電機系統相連接，且 在其內部設有一組逆止裝置1610，以避免電流回沖造成損壞，再者， 選擇開關162與車用發電裝置2相連接，在其內設有電流偵測器1620， 用以偵測車用啟動裝置2開始發電后隨即中止由儲電裝置15供電， 此外，在選擇開關162也設有一組逆止裝置1621，以避免電流回沖 造成損壞，如此一來，當駕駛人因停車后未注意車用燈是否完全關閉， 而將車用電瓶3內所儲存的電能耗盡，導致車用電瓶3完全沒電時， 則可利用選擇開關162切換到利用儲電裝置15對車用發電裝置2進 行供電，以大幅降低須進行道路救援或使用額外的供電裝置進行供 電。
如附圖4所示，當車子運行時所排放的廢氣經由排氣管10排出 到引擎外，此時排氣管10的溫度愈靠近汽缸部a其溫度愈高，fe]此 將熱電轉換發申裝置120裝設在^近汽缸部分再利用散熱裝置120及 風扇裝置124，能讓熱電轉換發電裝置120的熱電轉換效能大幅提升， 當設在熱電轉換發電裝置120鄰近排氣管10的感溫裝置121，能偵 測其排氣廢熱溫度，當達一預定溫時感溫裝置121隨即傳送訊號至啟 動馬達控制裝置13，進而控制啟動馬達122，啟動馬達122則啟動熱 電轉換發電裝置120及發電裝置14運轉，當啟動馬達控制裝置13偵測到發電裝置14啟動時所產生的電能后，即停止啟動馬達122的運 轉，另一方面，發電裝置14所產生的電能則隨即藉由風扇控制器17 而驅動風扇裝置124，進而能大幅增加熱電轉換發電裝置120內部的 溫度差，使熱電轉換發電裝置120的運作效能更加提升。
發電裝置14所產生的電能則儲存在儲電裝置15，儲電裝置15 能通過開關組16供應非車用啟動裝置的電子電機系統或以手動切換 后用于車輛啟動的用途，當駕駛人因停車后未注意車用燈是否完全關 閉，而將車用電瓶3內所儲存的電能耗盡，導致車用電瓶3完全沒電 時，則可利用選擇開關162切換到利用儲電裝置15對車用發電裝置 2進行供電，以大幅降低須進行道咱救援或使用額外的供電裝置進行 供電，而此選擇開關162設有電流偵測器1620及逆止裝置1621，當 車用發電裝置2回饋電流后必須立即停止對車用電路供電避免造成 電路損壞，并利用逆止裝置1621防止車用發電裝置2的電力灌到廢 熱發電系統造成損壞。
然而，為了避免電力過度耗損造成儲電裝置15損壞，當引擎熄 火時，若廢熱發電系統的儲電裝置15電力過低，則車用冷氣或其他 電子電機設備將會自動停止。
如附圖5所示，倘若欲將車用冷氣的使用吋間在不啟動引擎的情 況下也能再延長冷氣使用的時間，也可在熱汽缸上加裝導熱管4a， 讓導熱管4a與汽車鈑金5a介接，利用汽車鈑金5a在太陽下所接收 的高溫熱能，進而延長廢熱發電系統的運作，增中冷氣的運轉時間。
如附圖6所示，倘若欲將車用冷氣的使用時間在不啟動引擎的情 況下也能再延長冷氣使用的時間，也可在熱汽缸上加裝導熱管4b， 讓導熱管4b與汽車散熱段6b介接，利用汽車散熱段6b所排出的高 溫熱能，進而延長廢熱發電系統的運作，增加冷氣的運轉時間。
權利要求1、一種利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征在于包括固定架、熱電轉換組件、啟動馬達控制裝置、發電裝置、儲電裝置及開關組，其中，該熱電轉換組件固定架與排氣管相連接，熱電轉換組件包括有熱電轉換發電裝置、感溫裝置、啟動馬達、散熱裝置及風扇裝置，啟動馬達設在熱電轉換發電裝置的一側，并與熱電轉換發電裝置相軸接，感溫裝置設在熱電轉換發電裝置上，并與排氣管維持一定距離，風扇裝置裝設在散熱裝置上；啟動馬達控制裝置接收感溫裝置的溫度訊號，同時驅動啟動馬達；儲電裝置接分別與發電裝置及開關組相連接。
2、 根據權利要求1所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征 在于所述的開關組包括有電流偵測裝置，其與儲電裝置相連通；控 制開關裝置，其與電流偵測裝置相連通，并具有逆止裝置；選擇開關 裝置，其與電流偵測裝置相連通，并具有電流偵測器及逆止裝置。
3、 根據權利要求2所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征 在于所述的選擇開關裝置選擇藉由儲電裝置進行對車用啟支裝置供 電。
4、 根據權利要求2所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征 在于所述的電流偵測器偵測到車用發電裝置開始發電后隨即中止儲 電裝置供電。
5、 根據權利要求2所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征 在于所述的控制開關裝置連接至非車用啟動裝置的電子電機系統。
6、 根據權利要求1所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征在于所述的熱電轉換發電裝置為發電機。
7、 根據權利要求1所述的利用排氣管廢熱發電的裝置，其特征在于所述的風扇裝置具與風扇控制器相連接，該風扇控制器與發電 裝置相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種利用排氣管廢熱發電的裝置，屬于機電類。它包括熱電轉換組件、啟動馬達控制裝置、發電裝置及儲電裝置，其中，該熱電轉換組件固定架與排氣管相連接，熱電轉換組件包括有熱電轉換發電裝置、啟動馬達、感溫裝置及風扇裝置；啟動馬達控制裝置接收感溫裝置的溫度訊號，同時驅動啟動馬達；儲電裝置接分別與發電裝置及開關組相連接。優點在于降低使用車用電子電機系統時對引擎產生的額外負載，節省燃料費用、環保，提高車室的舒適度。
文檔編號H02N11/00GK201388176SQ20082007296
公開日2010年1月20日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者戴智仁 申請人:戴智仁