JP4894738B2 - Tail pipe lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車やオートバイなどの車両やボートなどの船舶等に用いられるエンジンからの排気ガスを排出するテールパイプをLEDで電飾するテールパイプ照明装置に関する。 The present invention relates to a tail pipe illumination device that uses LED to illuminate a tail pipe that discharges exhaust gas from an engine used in vehicles such as automobiles and motorcycles, and ships such as boats.
近年、自動車やオートバイなどの車両あるいはボートなどの船舶において、明るい昼間や悪天候時に当該車両(あるいは船舶)が存在することを後方に位置する車両(あるいは船舶)に認識させたり、あるいは当該車両(あるいは船舶)を装飾するためにLEDで電飾することが行われるようになった。例えば、特許文献1(実開平6−20145号公報)においては、自動車の排気ガスの排出口の所在と、その排出口からの排気ガスの放出を周囲にアピールするために、イルミネーション付きテールパイプフィニッシャーを設けることが提案されるようになった。この場合、テールパイプフィニッシャーの外周面に筒状の透光性素材を嵌合させ、その透光性素材の一端に発光ダイオードなどの光源を付設してイルミネーション機能を奏するようにしたものである。 In recent years, in vehicles such as automobiles and motorcycles or boats such as boats, the vehicle (or vessel) located behind the vehicle (or vessel) recognizes that the vehicle (or vessel) is present during bright daytime or bad weather, or the vehicle (or vessel) In order to decorate a ship), it has come to be illuminated with LEDs. For example, in Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 6-20145), a tail pipe finisher with illumination is used in order to appeal the location of the exhaust port of an automobile and the discharge of the exhaust gas from the exhaust port to the surroundings. It has been proposed to provide In this case, a cylindrical translucent material is fitted to the outer peripheral surface of the tail pipe finisher, and a light source such as a light emitting diode is attached to one end of the translucent material to perform an illumination function.
また、マフラーの排気管外周に空間部を形成すべく直接または間接的に排気管に装着させ、排気管の自由端側後方から見たとき排気管の排気口外周を発光させるとともに、排気ガスを照明する発光体を空間部に内蔵させた筒体を備えるようにしたものが、特許文献2(特開2000−159005号公報)にて提案されるようになった。この特許文献2にて提案された排気口照明装置においては、昼間時はむろんのこと、夜間においても視覚感を高め、歩行者や後方に位置する車両にも十分アピールするファッション性を高めることが可能となる。 Also, the exhaust pipe is directly or indirectly attached to the exhaust pipe to form a space on the outer periphery of the exhaust pipe, and when viewed from the rear of the free end of the exhaust pipe, the outer periphery of the exhaust pipe emits light and the exhaust gas is emitted. Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-159005) has been proposed that includes a cylindrical body in which a light emitting body to be illuminated is incorporated in a space. In the exhaust outlet lighting device proposed in Patent Document 2, it is possible to enhance the fashionability of appealing to pedestrians and vehicles located behind, as well as enhancing visual sensation at night, as well as at night. It becomes possible.
この場合、上述した特許文献1にて示されるようなイルミネーション付きテールパイプフィニッシャーや、特許文献2にて示されるような排気口照明装置においては、光源用の電源は内蔵されていない。このため、車両本体に配設されたバッテリーに接続ケーブルを分岐して上述した照明装置などに電気配線する必要がある。そして、このような電気配線を設けることにおいては、電気配線作業が面倒であるとともに、電気配線が車外に露出するため、電気配線が切れやすく、故障の原因にもなるという新たな問題が生じた。 In this case, the tail pipe finisher with illumination as shown in Patent Document 1 and the exhaust outlet lighting device as shown in Patent Document 2 do not have a built-in power source for the light source. For this reason, it is necessary to branch the connection cable to the battery disposed in the vehicle body and to perform electrical wiring to the above-described lighting device or the like. And in providing such an electrical wiring, since the electrical wiring work is troublesome and the electrical wiring is exposed to the outside of the vehicle, there is a new problem that the electrical wiring is easily cut off and also causes a failure. .
一方、排気ガスの熱を熱電変換モジュールで電気エネルギーに変換する排熱発電装置は、例えば、特許文献3(特許第3637365号公報)にて提案されている。そこで、上述した特許文献1にて示されるようなイルミネーション付きテールパイプフィニッシャーや、特許文献2にて示されるような排気口照明装置の電源として、特許文献3にて提案された排熱発電装置を適用すれば、車両本体に配設されたバッテリーに接続ケーブルを配線する配線作業が必要でなくなるとともに、電気配線が車外に露出しないために電気配線が切れて故障が生じるという問題も解消できるようになる。
しかしながら、上述した特許文献3にて示されるような排熱発電装置40にあっては、図7(a)(b)(なお、図7(b)は図7(a)のA−A断面を示している)に示すように、高温熱媒体としてのエンジンからの排気ガスを通す内管41と、この内管41を取り囲む外殻42と、この外殻42に保持される放熱部材(放熱ヒートシンク)43と、放熱ヒートシンク43と内管41とに挾持される熱電変換モジュール44などを備えている。ここで、放熱ヒートシンク43は、熱電変換モジュール44の低温源の役割をなすものであり、上下方向に突出する複数の冷却フィン43aと、これら冷却フィン43aの付け根部において水平方向に延在する扁平部43bと、この扁平部43bの外周部において縁取り形成された段差部43cとから構成されている。
However, in the exhaust heat
この場合、上述した特許文献3にて示されるような排熱発電装置40にあっては、放熱ヒートシンク43の冷却フィン43aは車両の進行方向と平行になる方向に向いている。このため、車両の走行中に放熱ヒートシンク43の冷却フィン43aが受ける外気は冷却フィン43aの配置方向に平行な方向となって、冷却フィン43aの配置方向に垂直に外気が吹き付けられる場合よりも放熱能力は小さくなるという問題が生じた。また、熱電変換モジュール44の高温側に走行中の外気が吹き付けて熱が放散されるのを防止するために、防風カバー(図示せず)を設ける必要があって、構造が複雑になるという問題も生じた。また、排気ガスの温度を考慮することなく、排気ガスの熱を吸熱する構造であるため、排気ガスが高温になった場合に熱電変換モジュール44が破壊される恐れも生じた。
In this case, in the exhaust heat
そこで、本発明は上記の如き問題点を解決するためになされたものであって、テールパイプを電飾するLEDの電源として排気ガスの熱を熱電変換モジュールで電気エネルギーに変換された電力を用いるようにして、電気配線を不要にするとともに簡単な構造で熱電変換効率に優れ、かつ耐久性に優れたテールパイプ照明装置が提供できるようにすることを目的とするものである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and uses electric power obtained by converting the heat of exhaust gas into electric energy by a thermoelectric conversion module as a power source of an LED that illuminates the tail pipe. Thus, it is an object of the present invention to provide a tailpipe illumination device that eliminates the need for electrical wiring, has a simple structure, has excellent thermoelectric conversion efficiency, and has excellent durability.
本発明は、排気ガスを排出するテールパイプをLEDで電飾するテールパイプ照明装置であって、テールパイプからの排気ガスが流入するとともに流入した排気ガスが吸熱用ヒートシンクに導出されるように形成されたダクト部と、ダクト部内に配設されて当該ダクト部内に流入した排気ガスの熱を吸熱する吸熱フィンを有する吸熱用ヒートシンクと、吸熱用ヒートシンクに対向するように配置された放熱フィンを有する放熱用ヒートシンクと、吸熱用ヒートシンクと放熱用ヒートシンクとの間に挟持された熱電変換モジュールと、熱電変換モジュールにて生成された電圧を変換するDC/DCコンバータや保護回路を有する電気回路部と、電気回路部からの出力により点灯するLEDを有する照明部とを備えている。そして、ダクト部はテールパイプから排出された排気ガスが流入する開口部と、該排気ガスが進行方向に対して垂直となるように形成された流通路とを備え、吸熱フィンに対して排気ガスが垂直に当たるように流通路内に当該吸熱フィンが配置され、放熱フィンに対して外気が平行に当たるように当該放熱フィンが配置されているとともに、進行方向に対して、放熱フィンが前方に配置され、当該放熱フィンの後方に吸熱フィンが配置されていることを特徴とする。 The present invention is a tailpipe illumination device that illuminates a tailpipe that exhausts exhaust gas with LEDs, and is formed so that exhaust gas from the tailpipe flows in and the exhaust gas that flows in is led to a heat sink for heat absorption. A heat sink for heat absorption having a heat absorption fin disposed in the duct portion and absorbing heat of exhaust gas flowing into the duct portion, and a heat radiation fin disposed to face the heat sink for heat absorption A heat sink for heat dissipation, a thermoelectric conversion module sandwiched between the heat sink for heat absorption and the heat sink for heat dissipation, an electric circuit section having a DC / DC converter for converting the voltage generated by the thermoelectric conversion module and a protection circuit, And an illumination unit having an LED that is turned on by an output from the electric circuit unit . The duct portion includes an opening into which exhaust gas discharged from the tail pipe flows, and a flow passage formed so that the exhaust gas is perpendicular to the traveling direction, and the exhaust gas is exhausted from the heat absorption fins. The heat-absorbing fins are arranged in the flow path so that they are perpendicular to each other, and the heat-radiating fins are arranged in front of the heat-radiating fins so that the outside air is in parallel with the heat-radiating fins. The heat-absorbing fin is disposed behind the heat-radiating fin .
このような構成により、熱電変換モジュールにて生成された電圧は電気回路部で変換されて、その出力によりLEDは点灯されることとなるので、電気配線が困難なテールパイプを簡単かつ容易にLEDで電飾することが可能となる。この場合、ダクト部内に配置された吸熱用ヒートシンクからの吸熱および放熱用ヒートシンクからの放熱により熱電変換モジュールは効率よく電力を生成することが可能となる。そして、生成された電力を用いてLEDを点灯さるため、車両などに付属したバッテリーに接続されたケーブルを分岐して電力を取り出す必要がなくなる。
これにより、複雑な電気配線を行うことなく後付(新車の購入時ばかりでなく、購入後)であっても、テールパイプをLEDで簡単かつ容易に電飾することが可能となる。また、車両などに付属したバッテリーの電力消費を減少させることができるようになるため、エコエネルギー化も達成できるようになる。
With such a configuration, the voltage generated by the thermoelectric conversion module is converted by the electric circuit unit, and the LED is turned on by the output. It becomes possible to decorate with. In this case, the thermoelectric conversion module can efficiently generate electric power by the heat absorption from the heat absorption heat sink and the heat dissipation from the heat sink disposed in the duct portion. Since the LED is turned on using the generated power, it is not necessary to branch out a cable connected to a battery attached to a vehicle or the like and take out the power.
This makes it possible to easily and easily illuminate the tail pipe with the LED even if it is retrofitted (not only when purchasing a new car but also after purchase) without performing complicated electrical wiring. In addition, since the power consumption of the battery attached to the vehicle or the like can be reduced, eco-energy can be achieved.
ここで、ダクト部はテールパイプから排出された排気ガスが流入する開口部と、該排気ガスが進行方向に対して垂直となるように形成された流通路とを備え、吸熱フィンに対して排気ガスが垂直に当たるように流通路内に当該吸熱フィンが配置され、放熱フィンに対して外気が平行に当たるように当該放熱フィンが配置されているとともに、進行方向に対して、放熱フィンが前方に配置され、当該放熱フィンの後方に吸熱フィンが配置されているのが望ましい。これにより、放熱用ヒートシンクが進行方向の前方からくる外気の防風壁となるので、熱電変換モジュールの吸熱側(高温側)に外気が当たって熱が逃げることがなくなり、効率よく熱電変換を行わせることが可能となる。また、進行方向の前方からくる外気が放熱用ヒートシンクのベースプレート(図1(a)(c)参照)に垂直に吹き付けられることとなるので、高い放熱能力が得られることとなる。
この場合、ダクト部から所定の間隔を隔てて当該ダクト部を覆うカバーが配置されていると、ダクト部に手などが直接接触することが防止でき、火傷などの発生を未然に防止することができるようになる。また、カバーとダクト部との間に空間部を生じることとなるので、生じた空間部に電気回路部などを配置することが可能となる。さらに、カバーとダクト部との間に生じた空間部(空気層)による断熱効果により、ダクト部外に放散する熱をさらに減少させることが可能となるので、さらに効率よく熱電変換を行うことができるようになる。
Here, the duct portion includes an opening into which exhaust gas discharged from the tail pipe flows, and a flow passage formed so that the exhaust gas is perpendicular to the traveling direction, and is exhausted from the heat absorption fins. The heat-absorbing fins are arranged in the flow path so that the gas hits vertically, the heat-radiating fins are arranged so that the outside air hits parallel to the heat-radiating fins, and the heat-radiating fins are arranged in front of the traveling direction. In addition, it is desirable that a heat absorption fin is disposed behind the heat dissipation fin. As a result, the heat sink for heat dissipation becomes a wind barrier for the outside air coming from the front in the traveling direction, so that the outside air does not escape to the heat absorption side (high temperature side) of the thermoelectric conversion module, and heat is efficiently converted. It becomes possible. Further, since the outside air coming from the front in the traveling direction is blown perpendicularly to the base plate of the heat sink for heat dissipation (see FIGS. 1A and 1C), a high heat dissipation capability is obtained.
In this case, if a cover that covers the duct part is disposed at a predetermined distance from the duct part, it is possible to prevent a hand or the like from coming into direct contact with the duct part, and to prevent the occurrence of burns or the like. become able to. Moreover, since a space part will be produced between a cover and a duct part, it will become possible to arrange | position an electric circuit part etc. in the produced space part. Furthermore, the heat insulation effect by the space part (air layer) generated between the cover and the duct part can further reduce the heat dissipated outside the duct part, so that the thermoelectric conversion can be performed more efficiently. become able to.
また、ダクト部は金属部材で形成されていて、その内側あるいは外側の少なくとも一方が高耐熱性樹脂シートで被覆されているか、あるいはその全部が高耐熱性樹脂シートで形成されていると、排気ガスの熱をダクト部の外に逃すことなく吸熱フィンに吹き付けることができるようになる。これにより、効率よく熱電変換を行うことができるようになる。また、電気回路部は高耐熱性樹脂シートで被覆されていると、高温から電気回路部を保護することができるようになる。 Further, the duct section is formed of a metal member, the or at least one of the inside or outside is coated with a highly heat-resistant resin sheet, or when the whole is formed of a high heat-resistant resin sheet, the exhaust gas The heat can be blown to the heat-absorbing fins without escaping outside the duct portion. Thereby, thermoelectric conversion can be performed efficiently. Further, when the electric circuit portion is covered with the high heat-resistant resin sheet, the electric circuit portion can be protected from a high temperature.
この場合、高耐熱性樹脂シートとしては、ポリイミドシート、ポリエーテルイミドシート、ポリエーテルサルホンシートのいずれから選択して用いるのが望ましい。
また、ダクト部内にバイメタルあるいは形状記憶合金からなる流量切替機構を設けるようにすると、この流量切替機構により排気ガスが高温(例えば、300℃以上)になると、この高温の排気ガスをダクト部外に排出できるようになり、熱電変換モジュールが高温になって破壊されることが防止できるようになる。
In this case, as the high heat resistant resin sheet, it is desirable to select and use any one of a polyimide sheet, a polyetherimide sheet, and a polyethersulfone sheet.
Further, when a flow rate switching mechanism made of bimetal or shape memory alloy is provided in the duct portion, when the exhaust gas becomes high temperature (for example, 300 ° C. or more) by this flow rate switching mechanism, the high temperature exhaust gas is moved outside the duct portion. As a result, the thermoelectric conversion module can be prevented from being destroyed due to high temperature.
なお、電気回路部からの出力を外部ディバイスに供給するためのコネクタを備えるようにすると、このようなコネクタに照明付きナンバープレートフレームやサブバッテリーなどの外部ディバイスに接続されたケーブルを接続することにより、熱電変換モジュールを照明付きナンバープレートフレームやサブバッテリーなどの外部ディバイスの電源として用いることが可能となる。 If a connector for supplying the output from the electric circuit section to an external device is provided, a cable connected to the external device such as a lighted license plate frame or a sub-battery is connected to such a connector. The thermoelectric conversion module can be used as a power source for an external device such as a lighted license plate frame or a sub-battery.
本発明のテールパイプ照明装置においては、熱電変換モジュールで排気ガスの熱を熱電変換して得られる電力を照明装置に供給するため、バッテリーに接続されたケーブルを分岐して電力を取り出す必要がなくなる。このため、熱電変換モジュール部と照明部とを一体型にするだけで、即ち、テールパイプに本体を取り付けるだけで電気配線を外部に露出することなく照明装置を点灯することが可能となる。これにより、意匠性に優れ、かつ周囲からの視認性が高まって事故防止に役立つテールパイプ照明装置を提供することが可能となる。 In the tailpipe lighting device of the present invention, since the electric power obtained by thermoelectrically converting the heat of the exhaust gas by the thermoelectric conversion module is supplied to the lighting device, it is not necessary to branch the cable connected to the battery and take out the power. . For this reason, it is possible to turn on the lighting device only by integrating the thermoelectric conversion module unit and the lighting unit, that is, by simply attaching the main body to the tail pipe without exposing the electrical wiring to the outside. Accordingly, excellent design, and it is possible to provide a tail pipe illumination device to help visibility heightened accident prevention I from the surroundings.
以下に、本発明のテールパイプ照明装置を自動車のテールパイプに適用する一実施の形態について説明するが、本発明はこの実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。なお、図1は実施例1のテールパイプ照明装置を模式的に示す図であり、図1(a)はテールパイプ照明装置の横断面を模式的に示す断面図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A断面(縦断面)を模式的に示す断面図であり、図1(c)は、図1(a)のB−B断面(縦断面)を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す熱電変換モジュールの要部を模式的に示す断面図である。図3は、図1に示す実施例1のテールパイプ照明装置をテールパイプ側から見た側面および一部破断の側面を示す側面図である。図4は、図1に示す実施例1のテールパイプ照明装置に流量切替機構を設けた状態を模式的に示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment in which the tailpipe lighting device of the present invention is applied to a tailpipe of an automobile will be described. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the object of the present invention is not changed. It is possible to implement by appropriately changing within the range. 1 is a diagram schematically showing the tail pipe illumination device of the first embodiment, and FIG. 1 (a) is a sectional view schematically showing a transverse section of the tail pipe illumination device, and FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an AA cross section (longitudinal cross section) of FIG. 1A, and FIG. 1C is a schematic view of a BB cross section (vertical cross section) of FIG. FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a main part of the thermoelectric conversion module shown in FIG. FIG. 3 is a side view showing a side surface of the tail pipe illuminating device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a flow rate switching mechanism is provided in the tailpipe illumination device of the first embodiment shown in FIG.
1.実施例1
本実施例1のテールパイプ照明装置10は、テールパイプ20に取り付けられるダクト部11と、このダクト部11内に配設された吸熱用ヒートシンク12と、吸熱用ヒートシンク12に対向するように配置された放熱用ヒートシンク13と、吸熱用ヒートシンク12と放熱用ヒートシンク13との間に挟持された熱電変換モジュール14と、ダクト部11を囲うように配設されたカバー15とを備えている。また、ダクト部11とカバー15との間の空間部には、熱電変換モジュール14にて生成された電圧を変換するDC/DCコンバータや保護回路を有する電気回路部16と、電気回路部16からの出力により点灯するLEDを有する照明部17とを備えている。
1. Example 1
The
ここで、ダクト部11は、テールパイプ20から排出された排気ガスが流入する開口部11aと、この排気ガスの進行方向が自動車の進行方向に対して垂直方向となるような流通路11bとを備えている。そして、吸熱用ヒートシンク12の吸熱フィン12bが排気ガスの進行方向に対して垂直方向となるように、ダクト部11内に吸熱用ヒートシンク12が配設されている。なお、ダクト部11はポリイミドシートなどの高耐熱性樹脂シートで形成されているので、排気ガスの熱をダクト部11の外に逃すことなく吸熱用ヒートシンク12の吸熱フィン12bに吹き付けることができるようになされている。
Here, the
この場合、図4に示すように、排気ガスが高温(例えば、300℃以上)になるとダクト部材の一部に開口11dが形成されるように、ダクト部11内の一部のダクト部材にはバイメタルあるいは形状記憶合金からなる流量切替機構11cが配設されている。また、この流量切替機構11cに対向する位置に配置されたカバー15の一部には多数の排気口15aが配設されている。このような流量切替機構11cを設けることにより、排気ガスが高温(例えば、300℃以上)になると、この高温の排気ガスにより流量切替機構11cとなるバイメタルあるいは形状記憶合金が変形して開口11dが形成され、ダクト部15に形成された排気口15aを通して高温の排気ガスが外部に排出されることとなる。これにより、熱電変換モジュール14が高温になって破壊されることが防止できるようになる。
In this case, as shown in FIG. 4, some of the duct members in the
なお、高耐熱性樹脂シートとしては上述したポリイミドシートに限られず、ポリイミドシートに代えてポリエーテルイミドシートあるいはポリエーテルサルホンシートを用いるようにしてもよい。また、高耐熱性樹脂シートに代えて、鉄やステンレスなどの金属部材でダクト部11を形成し、これらの金属部材の内側や外側をポリイミドシート、ポリエーテルイミドシート、ポリエーテルサルホンシートなどの高耐熱性樹脂シートで被覆して用いるようにしてもよい。
The high heat-resistant resin sheet is not limited to the polyimide sheet described above, and a polyetherimide sheet or a polyethersulfone sheet may be used instead of the polyimide sheet. Further, instead of the high heat-resistant resin sheet, the
吸熱用ヒートシンク12は、吸熱ヒートシンク用ベースプレート12aと、この吸熱ヒートシンク用ベースプレート12aより垂直方向に立設された多数の吸熱フィン12bとからなる。そして、吸熱フィン12bが排気ガスの進行方向に対して垂直となるように、吸熱用ヒートシンク12がダクト部11内に配設されているとともに、吸熱ヒートシンク用ベースプレート12aは熱電変換モジュール14の吸熱側に接合されている。この場合、吸熱ヒートシンク用ベースプレート12aが放熱用ヒートシンク13に対して後方(自動車の進行方向に対して後方)となるように配置されている。これにより、放熱用ヒートシンク13が自動車の進行方向の前方からくる外気の防風壁となる。この結果、熱電変換モジュール14の吸熱側(高温側)に外気が当たって熱が逃げることがなくなるので、効率よく熱電変換を行わせることが可能となる。
The
一方、放熱用ヒートシンク13は、放熱ヒートシンク用ベースプレート13aと、この放熱ヒートシンク用ベースプレート13aより垂直方向に立設された多数の放熱フィン13bとからなる。そして、放熱ヒートシンク用ベースプレート13aが熱電変換モジュール14の放熱側に接合されている。この場合、放熱用ヒートシンク13が吸熱用ヒートシンク12に対して前方(自動車の進行方向に対して前方)となるように配置されていて、多数の放熱フィン13bが立設されている。なお、放熱用ヒートシンク13は多数の放熱フィン13bが自動車の進行方向と平行な方向になるように配置されている。これにより、自動車の走行時に自動車の進行方向の前方からくる外気が放熱用ヒートシンク13の放熱ヒートシンク用ベースプレート13aに垂直に吹き付けられることとなるので、高い放熱能力が得られることとなる。
On the other hand, the
熱電変換モジュール14は、図2に示すように、セラミックスなどからなる上基板14aと、同じくセラミックスなどからなる下基板14bと、これらの基板14a,14bに形成された銅膜などからなる電極14c,14dと、これらの電極14c,14dに接合されたp型半導体化合物素子(熱電素子)14eと、n型半導体化合物素子(熱電素子)14fとからなる。そして、これらの2種類の熱電素子14e,14fの複数個が、電極14c,14dによって電気的には交互に直列接続されるように配置され、形成されている。
As shown in FIG. 2, the
この場合、P型半導体化合物素子は、例えば、Bi−Sb−Teの3元素からなる材料(具体的には、例えば、Bi0.5Sb1.5Te3と表される組成のもの)を用い、1mm×1mm×1mmのサイズになるようにホットプレス焼結法により形成されている。一方、N型半導体化合物素子は、例えば、Bi−Sb−Te−Seの4元素からなる材料(具体的には、例えば、Bi1.9Sb0.1Te2.6Se0.4と表される組成のもの)を用い、1mm×1mm×1mmのサイズになるようにホットプレス焼結法により形成されている。そして、これらの2種類の熱電素子14e,14fを200個ずつ用い、40mm×40mm×4mmの大きさになるように形成されている。
In this case, the P-type semiconductor compound element uses, for example, a material composed of three elements of Bi—Sb—Te (specifically, for example, one having a composition represented by Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 ). It is formed by a hot press sintering method so as to have a size of 1 mm × 1 mm. On the other hand, the N-type semiconductor compound element uses, for example, a material composed of four elements of Bi—Sb—Te—Se (specifically, for example, a composition represented by Bi 1.9 Sb 0.1 Te 2.6 Se 0.4 ). It is formed by a hot press sintering method so as to have a size of 1 mm × 1 mm × 1 mm. Each of these two types of
カバー15はダクト部11を所定の間隔を隔てて囲うようにして配置されていて、ダクト部11に手などが直接接触することを防止するようにして、火傷などの発生を未然に防止するようにしている。また、カバー15を設けることにより、カバー15とダクト部11との間に空間部を生じることとなるので、生じた空間部に電気回路部16などを配置することが可能となる。さらに、カバー15とダクト部11との間に生じた空間部(空気層)による断熱効果により、ダクト部11外に放散する熱をさらに減少させることが可能となるので、さらに効率よく熱電変換を行うことができるようになる。
The
電気回路部16は、熱電変換モジュール14にて生成された電圧を変換するDC/DCコンバータや保護回路など(図示せず)を備えていて、電気回路部16からの出力により照明部17に設けられたLEDを点灯することとなる。この場合、電気回路部16は、ポリイミドシート、ポリエーテルイミドシート、ポリエーテルサルホンシートなどからなる高耐熱性樹脂シート16aで被覆されていて、高温から電気回路部16を保護するようになされている。そして、ケーブル16bにより電気回路部16と熱電変換モジュール14とが接続されるようになされている。
The
なお、電気回路部16の周囲のカバー15の一部には、電気回路部16からの出力を外部ディバイスに供給するためのコネクタ(図示せず)を備えるようにしている。このようなコネクタを設けて、該コネクタに照明付きナンバープレートフレームやサブバッテリーなどの外部ディバイスに接続されたリード線を接続することにより、熱電変換モジュール14を照明付きナンバープレートフレームやサブバッテリー(この場合は、アウトドア用に用いられるバッテリーを意味する)などの外部ディバイスの電源として用いることが可能となる。
A part of the
照明部17は、電気回路部16の後方(自動車の進行方向に対する)部に配置されていて、電気回路部16からの出力により点灯するLEDを備えているとともに、このLEDに対向するカバー15の一部に灯光用窓部17aが設けられている。そして、電気回路部16に接続された電気配線がLEDに接続されている。これにより、電気配線が外部に露出することなくLEDに接続することができるようになる。なお、灯光用窓部17aはLEDからの出射光がカバー15の外部に出射されるように透明な窓部とされている。そして、この灯光用窓部17aにレンズを設けるようにしてもよい。この場合、照明部17の取付位置はカバー15のどの位置でもよいが、後続車からの視認のためには自動車の後方(自動車の進行方向に対する)となる位置に設ける必要がある。
The illuminating
〈テールパイプ照明装置のテールパイプへの取付〉
ついで、上述したような実施例1のテールパイプ照明装置10を自動車のテールパイプ20に取り付ける例について、図5および図6に基づいて以下に説明する。なお、図5は一例の取付具を用いて実施例1のテールパイプ照明装置10を自動車のテールパイプ20に取り付けた状態を模式的に示す断面図である。また、図6は他例の取付具およびその取付具を用いた状態を示しており、図6(a)はこの取付具を用いて実施例1のテールパイプ照明装置10をテールパイプ20に取り付けた状態を模式的に示す断面図であり、図6(b)はこの取付具を模式的に示す正面図である。
<Attaching the tailpipe lighting device to the tailpipe>
Next, an example in which the tail
図5に示す取付具18は差込型取付具であって、平面視で長方形状に形成された固定部18aと、固定部18aより端部側に断面形状がコ字状になる嵌合溝18cが形成されたアタッチメント部18bと、アタッチメント部18bに形成されたねじ孔に挿入されてアタッチメント部18bをテールパイプ20に固定するボルト18dとから構成される。この場合、アタッチメント部18bの断面形状がコ字状の嵌合溝18cにテールパイプ20の先端部が嵌合するようになされている。
The
そして、この取付具18の一端をテールパイプ照明装置10のダクト部11の開口11aに装着(なお、図示していないが開口11aには取付具装着用の部材が設けられている)してボルトあるいは溶接により固定した後、他端に形成したアタッチメント部18bの嵌合溝18cにテールパイプ20を嵌合させる。この後、アタッチメント部18bに形成されたねじ孔にボルト18dを螺合させることにより、テールパイプ20にテールパイプ照明装置10を固定して取り付けることができるようになる。このような取付具18を用いることにより、ダクト部11の開口11aの内径(あるいは外径)とテールパイプ20の外径(あるいは内径)とが完全に一致していなくても、テールパイプ照明装置10をテールパイプ20に取り付けることが可能となる。
Then, one end of the
一方、図6に示す取付具19はホースバンド型取付具であって、テールパイプ照明装置10のダクト部11の開口11aに取付固定される本体部19aと、締付けバンド19bとから構成される。ここで、本体部19aの先端部にはハウジング19cが形成されていて、このハウジング19c内に、締付けバンド19bの先端部に適宜間隔で多数形成された係止溝に係止する爪を下面に突設した係止駒19dが収容されている。この場合、締付けバンド19bの内径がテールパイプ20の外径より大きくなるように形成されている。
On the other hand, the
そして、この取付具19の本体部19aの一端をテールパイプ照明装置10のダクト部11の開口11aに装着(なお、図示していないが開口11aには取付具装着用の部材が設けられている)してボルトあるいは溶接により固定した後、他端に形成した締付けバンド19bをテールパイプ20に嵌入させる。この後、係止駒19dを回動させて締付けバンド19bを縮径させることにより、テールパイプ20にテールパイプ照明装置10を固定して取り付けることができるようになる。このような取付具19を用いることにより、ダクト部11の開口11aの内径(あるいは外径)とテールパイプ20の外径(あるいは内径)とが完全に一致していなくても、テールパイプ照明装置10をテールパイプ20に取り付けることが可能となる。
Then, one end of the
なお、上述した実施例1においては、テールパイプ20を中心とするダクト部11の両側にそれぞれ吸熱用ヒートシンク12と、放熱用ヒートシンク13と、熱電変換モジュール14とを設ける例について説明したが、これらの吸熱用ヒートシンク12、放熱用ヒートシンク13、熱電変換モジュール14はダクト部11の片方のみに配置するようにしてもよい。
In the above-described first embodiment, the example in which the
上述したように、本発明のテールパイプ照明装置10においては、熱電変換モジュール14で排気ガスの熱を熱電変換して得られる電力を照明部17のLEDに印加するため、バッテリーに接続されたケーブルを分岐して電力を取り出す必要がなくなる。このため、本発明のテールパイプ照明装置10をテールパイプ20に取り付けるだけで電気配線を外部に露出することなくLEDを点灯することが可能となる。これにより、意匠性に優れ、かつ周囲からの視認性が高って事故防止に役立つテールパイプ照明装置を提供することが可能となる。
As described above, Oite tailpipe illumination apparatus 1 0 of the present invention, for applying electric power in the thermoelectric conversion module 1 4 is obtained by the heat of the exhaust gas is converted thermoelectric the LED lighting unit 1 7, battery It is no longer necessary to branch out the cable connected to the cable and take out the power. For this reason, it is possible to light the LED without exposing the electrical wiring to the outside simply by attaching the tail
なお、上述した実施の形態においては、本発明のテールパイプ照明装置を自動車に装着した例について説明したが、本発明のテールパイプ照明装置は自動車に限らず、オートバイなどの車両やボートなどの船舶等に用いられるエンジンからの排気ガスを排出するテールパイプに適用できることは明らかである。 In the above-described embodiment, the example in which the tailpipe lighting device of the present invention is mounted on an automobile has been described. However, the tailpipe lighting device of the present invention is not limited to a car, and a vehicle such as a motorcycle or a ship such as a boat. It is obvious that the present invention can be applied to a tail pipe that exhausts exhaust gas from an engine used for the above.
10…テールパイプ照明装置、11…ダクト部、11a…開口部、11b…流通路、11c…流量切替機構、11d…開口、12…吸熱用ヒートシンク、12a…吸熱ヒートシンク用ベースプレート、12b…放熱フィン、13…放熱用ヒートシンク、13a…放熱ヒートシンク用ベースプレート、13b…放熱フィン、14…熱電変換モジュール、14a…上基板、14b…下基板、14c…電極、14e…熱電素子、14f…熱電素子、15…カバー、15a…排気口、16…電気回路部、16a…高耐熱性樹脂シート、16b…ケーブル、17…照明部、17a…灯光用窓部、18…取付具、18a…固定部、18b…アタッチメント部、18c…嵌合溝、18d…ボルト、19…取付具、19a…本体部、19b…バンド、19c…ハウジング、19d…係止駒、20…テールパイプ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記テールパイプからの排気ガスが流入するとともに流入した排気ガスが吸熱用ヒートシンクに導出されるように形成されたダクト部と、
前記ダクト部内に配設されて当該ダクト部内に流入した排気ガスの熱を吸熱する吸熱フィンを有する吸熱用ヒートシンクと、
前記吸熱用ヒートシンクに対向するように配置された放熱フィンを有する放熱用ヒートシンクと、
前記吸熱用ヒートシンクと前記放熱用ヒートシンクとの間に挟持された熱電変換モジュールと、
前記熱電変換モジュールにて生成された電圧を変換するDC/DCコンバータや保護回路を有する電気回路部と、
前記電気回路部からの出力により点灯するLEDを有する照明部とを備えるとともに、
前記ダクト部は前記テールパイプから排出された前記排気ガスが流入する開口部と、該排気ガスが進行方向に対して垂直となるように形成された流通路とを備え、
前記吸熱フィンに対して前記排気ガスが垂直に当たるように前記流通路内に当該吸熱フィンが配置され、
前記放熱フィンに対して外気が平行に当たるように当該放熱フィンが配置されているとともに、
進行方向に対して、前記放熱フィンが前方に配置され、当該放熱フィンの後方に前記吸熱フィンが配置されていることを特徴とするテールパイプ照明装置。 A tail pipe lighting device that illuminates the tail pipe that discharges exhaust gas with LEDs,
A duct portion formed so that the exhaust gas from the tail pipe flows in and the exhaust gas flowing in is led to the heat sink for heat absorption;
An endothermic heat sink having an endothermic fin that is disposed in the duct portion and absorbs heat of the exhaust gas flowing into the duct portion;
A heat dissipating heat sink having heat dissipating fins arranged to face the heat absorbing heat sink;
A thermoelectric conversion module sandwiched between the heat sink for heat absorption and the heat sink for heat dissipation;
An electric circuit unit having a DC / DC converter and a protection circuit for converting a voltage generated by the thermoelectric conversion module;
Rutotomoni an illumination portion having a LED that lights by the output from the electric circuit portion,
The duct portion includes an opening into which the exhaust gas discharged from the tail pipe flows, and a flow passage formed so that the exhaust gas is perpendicular to the traveling direction,
The endothermic fin is disposed in the flow passage so that the exhaust gas hits the endothermic fin perpendicularly;
The heat dissipating fins are arranged so that the outside air is parallel to the heat dissipating fins, and
The tailpipe illumination device according to claim 1, wherein the heat radiating fin is disposed in front of the traveling direction, and the heat absorbing fin is disposed behind the heat radiating fin .
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