燃料预热装置.pdf

本发明是提供一种燃料预热装置，其对油箱内的燃料进行预热以维持燃料的温度，以及监控燃料内部的特征状态，所述的燃料预热装置包括一电源供应部、一热源供应部、一热源传导部以及一控制单元；从而达到可以监控燃料的特征状态，以适时提供预热燃料、添加或更换燃料的目的。

1、  一种燃料预热装置，其是根据上述燃料管理方法实现的，其特征在于，其包括：
一电源供应部；
一热源供应部，其是与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能；
一热源传导部，其是与所述的热源供应部相连接，所述的热源传导部对一油箱内部的不同位置的燃料进行预热；以及
一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接。

2、  根据权利要求1所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的控制单元还具有：
一传感器，其感测所述的燃料的特征，以产生一感测讯号，所述的传感器是选择一温度传感器、一液面侦测单元、一燃料浓度传感器、一燃料酸碱值传感器、一化学浓度传感器其中之一或其中任意两项或其中任意三项或其中任意四项或全部；
一讯号处理单元，其与所述的传感器相耦接，所述的讯号处理单元接收所述的感测讯号以控制所述的电源供应部；以及
一传输记录单元，其记录一操作信息，并将所述的操作信息传输出去，所述的传输记录单元为一无线射频模块，所述的无线射频模块为全球定位系统、整体封包无线电服务、无线局域网络以及无线射频识别通信其中之一。

3、  根据权利要求1所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的电源供应部为一次电池以及二次电池其中之一，其中所述的二次电池通过再生能源进行充电，所述的再生能源为燃料电池、太阳能、风能以及生质能其中之一。

4、  一种燃料预热装置，其是根据上述燃料管理方法实现的，其特征在于，其包括：
一浮体，其是浮在燃料上；
一电源供应部，其是设置在所述的浮体内；
一热源供应部，其是延伸在所述的浮体外且与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能，所述的热源供应部延伸入燃料内以对一油箱内部的不同位置的燃料进行预热；以及
一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接。

5、  根据权利要求4所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的控制单元还具有：
一传感器，其是感测所述的燃料的特征，以产生一感测讯号，所述的传感器是一温度传感器、一液面侦测单元、一燃料浓度传感器、一燃料酸碱值传感器以及前述其中之一或其中任意两项或其中任意三项或其中任意四项或全部；
一讯号处理单元，其是与所述的传感器相耦接，所述的讯号处理单元可以接收所述的感测讯号以控制所述的电源供应部；以及
一传输记录单元，其是记录一操作信息，并将所述的操作信息传输出去，所述的传输记录单元为一无线射频模块，所述的无线射频模块为全球定位系统、整体封包无线电服务、无线局域网络以及无线射频识别通信其中之一。

6、  根据权利要求4所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的电源供应部是一次电池以及二次电池其中之一，其中所述的二次电池是通过再生能源进行充电，所述的再生能源为燃料电池、太阳能、风能以及生质能其中之一。

7、  一种燃料预热装置，其是根据上述燃料管理方法实现的，其特征在于，其包括：
一电源供应部，其是设置在一油箱上；
一热源供应部，其是设置在所述的油箱内壁且与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能，以对所述的油箱内部的燃料进行预热；以及
一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接。

8、  根据权利要求7所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的控制单元具有：
一传感器，其是感测所述的燃料的特征，以产生一感测讯号，所述的传感器是一温度传感器、一液面侦测单元、一燃料浓度传感器、一燃料酸碱值传感器其中之一或其中任意两项或其中任意三项或其中任意四项或全部；
一讯号处理单元，其是与所述的传感器相耦接，所述的讯号处理单元接收所述的感测讯号以控制所述的电源供应部；以及
一传输记录单元，其是记录一操作信息，并将所述的操作信息传输出去，所述的传输记录单元为一无线射频模块，所述的无线射频模块为全球定位系统、整体封包无线电服务、无线局域网络以及无线射频识别通信其中之一。

9、  根据权利要求7所述的燃料预热装置，其特征在于，所述的电源供应部为一次电池以及二次电池其中之一，其中所述的二次电池通过再生能源进行充电，所述的再生能源为燃料电池、太阳能、风能以及生质能其中之一。

燃料预热装置
技术领域
本发明涉及的是一种燃料预热装置，特别涉及的是一种可以监控燃料的特征状态，以适时提供预热燃料、添加或更换燃料以及利用独立发热的单元将热传导至油箱内，以维持燃料温度的一种燃料预热装置。
背景技术
由于台湾缺乏自主能源，高达九成以上仰赖国外进口，当油源日渐枯竭，国际上争抢能源的情况将更为激烈，迫使油价高涨，台湾有必要自行研发新技术，生产生质能源，不仅有助在提高自产能源的比例，也能活化大面积休耕的农地，为台湾农村创造就业机会，开创台湾新的能源产业经济。
在各种再生能源中，生质能源是未来能源新趋势，大豆、向日葵、甘藷都是宝，可用来提炼生质柴油、酒精汽油的用。生质柴油是由废食用油与大豆、向日葵与油菜等能源作物提炼出来的，而能源作物在生长过程中吸收二氧化碳，行光合作用，籽实榨油后经转化为生质柴油，燃烧的后再释放出二氧化碳，进行「碳循环」，因此被视为再生能源，它所造成的二氧化碳排放可视为零，也不致加速全球气候暖化。依国外的经验，生质柴油可直接作为柴油的替代燃料，或以不同比例掺配在市售柴油中。目前美国使用的生质柴油以黄豆油为主，欧洲是菜籽油。例如德国境内，目前有1,900个加油站有生质柴油的加油服务，是世界上发展生质柴油最成功的国家。
虽然生质柴油有许多优点，不过生质柴油的原料来自动植物中的三酸甘油脂，油脂脂肪酸的不饱和含量愈高时，其凝固点愈低，植物性的黄豆油与油菜子油(芥花油)因不饱和脂肪酸的含量较高，所以其凝固点较低，在室温下是以液体状态存在，转化为脂肪酸甲酯后(即生质柴油)，将成为凝固点更低的液体，其中油菜子油转化成的生质柴油凝固点可达零下3-5度，黄豆油的生质柴油的凝固点也可达零度；反观动物与部份植物油如棕榈油的不饱和脂肪酸含量较少，故在低温下为固体，转化为脂肪酸甲酯，其凝固点约在10-18度之间，若在气温10度以下的冬天使用，常会有凝固结晶的现象发生；就回收食用油而言，除部份素食产品的加工用油采用以黄豆油为主的植物油外，大部份的回收食用油来自在油炸或起酥的加工用油，为了达到特定的风味或是将食品脆化的目的，通常都是由高不饱和的植物油与低不饱和的动物油或棕榈油混和，所产出的生质柴油的凝固点通常介在3-10度之间。虽然部分生质柴油在常温下为液体状态，不过在寒冬使用的话或者是有些国家长年低温的情况，油品会有凝固结晶的现象，因此对于生质柴油的使用无疑是一种阻碍。
综合上述，因此亟需一种燃料预热装置，在不需改造车辆结构的状况下，又能够维持油品温度，以解决生质柴油凝固的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种燃料预热装置，其是可对燃料进行预热以维持燃料的温度，使燃料在低温环境状态下仍然具有流动性。
本发明的次要目的是提供一种燃料预热装置，其是具有控制与感测的组件，并结合传输记录单元以记录燃料使用状态以及燃料的特征状态。
本发明的另一目的是提供一种燃料预热装置，其是可在特定位置涂布抗氧化剂等化学物质，以维持燃料的质量。
本发明的又一目的是提供一种燃料预热装置，其是可结合再生能源以对燃料进行预热以维持燃料的温度，并透过再生能源供应所需的电力。
为了达到上述的目的，本发明提供一种燃料预热装置，包括：一电源供应部；一热源供应部，其是与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能；一热源传导部，其是与所述的热源供应部相连接，所述的热源传导部可对一油箱内部的不同位置的燃料进行预热；以及一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接，所述的控制单元可以控制所述的电源供应部。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种燃料预热装置，包括：一浮体，其是可浮在燃料上；一电源供应部，其是设置在所述的浮体内；一热源供应部，其是延伸在所述的浮体外且与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能，所述的热源供应部可延伸入燃料内以对一油箱内部的不同位置的燃料进行预热；以及一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接，所述的控制单元可以控制所述的电源供应部。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种燃料预热装置，包括：一电源供应部，其是设置在一油箱上；一热源供应部，其是设置在所述的油箱内壁且与所述的电源供应部相耦接，以接收所述的电源供应部提供的电能，并将所述的电能转换成热能，以对所述的油箱内部的燃料进行预热；以及一控制单元，其是与所述的电源供应部相耦接，所述的控制单元可以控制所述的电源供应部。
附图说明
图1为本发明的燃料管理方法较佳实施例流程示意图。
图2A以及图2B为本发明燃料预热装置的第一较佳实施例示意图。
图3A为本发明燃料预热装置的第二较佳实施例示意图。
图3B为本发明燃料预热装置的第三较佳实施例示意图。
图3C为本发明燃料预热装置的第四较佳实施例示意图。
图4A为本发明燃料预热装置的第五较佳实施例示意图。
图4B为本发明燃料预热装置的第六较佳实施例示意图。
图4C为本发明燃料预热装置的第七较佳实施例示意图。
图5为本发明燃料预热装置的第八较佳实施例示意图。
附图标记说明：1-燃料预热装置；10-浮体；11-电源供应部；12-热源供应部；13-控制单元；130-讯号处理单元；131-温度传感器；132-传输纪录单元；133-液面侦测单元；14-热源传导部；140-导热线材；141-漂浮体；1410-气室；1411-支撑部；15-导热材；16-热源供应部；160-延伸体；161-加热带；17-热源传导部；170-导热线材；18-控制台；19-中控中心；2-燃料预热装置；21-电源供应部；22-热源供应部；23-控制单元；230-讯号处理单元；231-温度传感器；232-传输纪录单元；233-液面侦测单元；3-燃料管理方法；30～32-步骤；24-热源传导部；240-导热线材；241-漂浮体；25-燃料电池；26-风力发电机；90-油箱；91-燃料。
具体实施方式
为使贵审查委员能对本发明的特征、目的与功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得审查委员可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下：
请参阅图1所示，所述的图为本发明的燃料管理方法较佳实施例流程示意图。所述的燃料管理方法3是包括有下列步骤：首先进行步骤30监控至少一台车辆上的一油箱内的燃料的一特征信息。所述的步骤30为对单一车辆或者是一个车队，例如：货运车队、游览车队，其油箱内的燃料的特征信息进行监控，监控的特征信息包括有为燃料温度、燃料酸碱值、燃料量、加油次数、各种化学浓度以及前述的组成其中之一。所述的燃料可选择为生质柴油或者是柴油。在本实施例中为生质柴油。其中，所述的各种化学浓度为生质柴油成分的浓度，包含有游离脂肪酸、脂肪酸酯类(例如：脂肪酸甲酯)、甘油、甲醇、正己烷或者是抗氧化剂的浓度。
接着进行步骤31，将所述的特征信息凭借一传输方式传输至一中控中心。至于传输方式可以包括有下列步骤：将所述的特征信息传输至车辆上的控制台；以及由所述的控制台传输至所述的中控中心。所述的中控台传输至所述的中控中心的方式是可选择为全球定位系统(GPS)、整体封包无线电服务(GPRS)、无线局域网络(WLAN)以及无线射频识别通信(RFID)其中之一。其中所述的控制台是可选择为一手机、一个人数字助理(PDA)以及微电脑其中之一。所述的中控中心则可设置在远程，例如营运总部或者是各个营运分所等。
除了上述的传输方式外，所述的传输方式更可将所述的特征信息不经车辆上的控制台，直接传输至所述的中控中心。直接传输至所述的中控中心的方式是可选择为GPS、GPRS、WLAN以及RFID其中之一。最后，再进行步骤32，所述的中控中心根据所述的特征信息进行一管理动作。所述的管理动作是可为对所述的油箱内的燃料进行更换燃料、预热燃料、添加燃料以及中和燃料酸碱性其中之一。也就是说，当中控中心发现任何一辆车辆上的燃料特征有改变时，则可以发出讯号至所述的控制台，提醒驾驶进行相关管理动作。
在管理动作的一实施例中，透过加油次数的监控可以对车辆保养进行管理，例如：如果加油次数超过特定数量时，中控中心则可通知控制台或驾驶员车辆需要进行滤油器、喷油嘴或者是进排气阀等相关部件的保养清理。在另一实施例中，所述的管理动作可以在燃料酸碱性异常时，通知驾驶员或者是控制台甚至中控中心可以安排保养人员，对所述的车辆的燃料进行酸碱中和的动作。另外，在管理动作的一实施例中，如果任何一台的车辆油温异常时，中控中心也可以进行管理以预热装置对燃料进行预热。此外，在管理动作的另一实施例中，所述的中控中心可以在车队休息时，根据每一台车的燃料特征，以一油料服务小组，对需要补充燃料的车辆进行先期加油，使得车队休息完毕的后，车辆可以马上出发，避免一大群车辆争相加油而浪费等待时间。
为了实现监控油料特征并提供燃料的预热功能，请参阅图2A以及图2B所示，所述的图为本发明的燃料预热装置的第一较佳实施例示意图。所述的燃料预热装置1，可以设置在油箱内部或者是外部，所述的燃料预热装置1包括：一浮体10、一电源供应部11、一热源供应部12、一热源传导部14以及一控制单元13。所述的电源供应部11、所述的热源供应部12以及所述的控制单元13是设置在所述的浮体10内，以悬浮在燃料上。所述的电源供应部11是可提供电力能量，所述的电源供应部11可为一次电池或、二次电池(具重复充放电功能者)或者是燃料电池。所述的一次电池可为一般的干电池或者是碱性电池(如锂电池等)。所述的二次电池可以是镍镉电池、镍氢电池或者是锂离子电池等，但不在此限。而二次电池的充电来源可以为风力、太阳能、生质能发电或者是燃料电池发电的方式来供应。在本实施例中，所述的电源供应部11为二次电池。
所述的热源供应部12，其是与所述的电源供应部11相耦接，以接收所述的热源供应部12提供的电能，并将所述的电能转换成热能。所述的热源供应部12可以选择为电热板、电热管或者是软式的加热带等可将电能转换成热能的组件。在本实施例中，所述的热源供应部12为电热板。所述的热源传导部14，其是与所述的热源供应部12相连接，所述的热源传导部14可分布在一油箱90内的不同的位置，以对所述的油箱90内部的不同位置的燃料91进行预热。所述的燃料91可以选择为一般柴油或者是生质柴油。在本实施例中所述的燃料为生质柴油。如图2A所示，所述的热源传导部14是由复数个漂浮体141以及复数个导热线材140所构成。
每一个漂浮体141具有一气室1410，以使得漂浮体141得在悬浮在所述的燃料91上，所述的气室1410的下方具有一支撑部1411，其是与所述的气室1410连接，并沉入在燃料91液体内部。所述的复数个导热线材140，其一端是与所述的热源产生部12相耦接，以接收所述的热源供应部12所产生的热能，而另一端则与漂浮体141的支撑部1411相连接。每一个漂浮体141的支撑部1411都可以连接有复数个导热线材140。而漂浮体141的支撑部1411的长短可以不同，以使得油箱90内的燃料91可以凭借所述的支撑部1411所连接的导热线材140传导的热以维持特定的油温，进而维持燃料的流动性。所述的浮体141上或者是所述的导热线材140上更可以涂布有抗氧化剂等化学物质以维持燃料的质量。
所述的控制单元13，其是与所述的电源供应部11相耦接，所述的控制单元13可以控制所述的电源供应部11。在图2A以及图2B中，所述的控制单元13还具有：一温度传感器131、一讯号处理单元130以及一传输记录单元132。所述的温度传感器131，其是可以感测所述的燃料91的温度以产生一温度感测讯号给所述的讯号处理单元130。所述的讯号处理单元130，其是可以接收所述的温度感测讯号以控制所述的电源供应部的开关。也即，所述的油箱内的燃料温度达到特定的温度(例如摄氏25度)的后，所述的讯号处理单元130可以切断所述的电源供应部11供应电力。
当燃料温度又下降时，所述的温度传感器131可以将温度感测讯号给所述的讯号处理单元130，所述的讯号处理单元130经由运算处理判断的后，会再度控制所述的电源供应部11供应电力给所述的热源供应部14。所述的传输记录单元132，其是与所述的讯号处理单元130相耦接，所述的传输记录单元132可以记录一特征信息，并将所述的特征信息传输出去或者是接受人员操作以变更特征信息之内容。所述的特征信息包括了燃料温度，预设燃料温度以及燃料容量，电池电力、加油次数或者是燃料特征，例如燃料浓度或者是燃料酸碱值等相关信息。所述的传输记录单元132在本实施例中是可为一无线射频模块。所述的无线射频模块可为GPS、GPRS、WLAN、RFID...等装置。在本实施例中所述的无线识别模块为一无线射频识别标签，其是可为主动式或者是被动式无线射频识别标签。此外，所述的讯号处理单元130更耦接有一液面侦测单元133，以侦测所述的油箱内的液面高度，以产生一液面侦测讯号给所述的讯号处理单元130。除此的外，所述的讯号处理单元130更可以耦接其它的感测燃料特征的传感器，例如感测燃料酸碱值的传感器或者是燃料浓度的传感器。当然前述的传感器也可以整合成一单一感测组件。
由于所述的讯号处理单元130耦接有电源供应部11、温度传感器131以及液面侦测单元133，因此可以得知燃料温度、燃料容量以及电池电力等相关信息，并将其记录在所述的传输记录单元132内。此外，由于所述的传输记录单元132为一无线射频识别标签，因此使用者可以透过车辆上的控制台18，如PDA或手机或者是车用控制计算机等平台，改变要维持燃料温度的设定，并透过控制台18将设定记录在所述的传输记录单132元内。当然所述的传输记录单元132也可将燃料温度、燃料容量以及电池电力等相关信息传输至控制台18。另外，透过所述的液面侦测单元133也可以得知加油的次数，因此所述的讯号处理单元130可以将加油次数记录在所述的传输记录单元132内，并透过传输记录单元132传输至控制台18内。所述的控制台18，如前述的PDA、手机或者是车用控制计算机等更可以透过无线传输将前述的信息传至中控中心19内，使得中控中心19可以监控车辆的状况。所述的控制台18传输的方式可以选择为GPS、GPRS、WLAN以及RFID等类型的通讯方式。除了前述的透过控制台18传输至中控中心19的方式外，由于传输记录单元132在本实施例中是可为一无线射频模块，如：GPS、GPRS、WLAN、RFID...等装置，因此所述的传输纪录单元132也可以直接凭借无线通讯传输至中控中心19。
请参阅图3A所示，所述的图为本发明燃料预热装置的第二较佳实施例示意图。在本实施例中，大致与第一实施例相同也是透过浮体10悬浮在燃料上，所不同的是所述的热源传导部为特定长度的导热材15，可延伸在燃料内的不同深度，所述的导热材15是耦接在所述的热源供应部12上。所述的导热材15为金属，例如铜。所述的导热材15的表面上更可以涂布有抗氧化剂等化学物质以维持燃料的质量。
请参阅图3B所示，所述的图为本发明燃料预热装置的第三较佳实施例示意图。在本实施例中也具有一浮体10，浮体10内部具有大致与第一较佳实施例相同的结构，所不同的是在于所述的热源供应部16直接延伸至燃料内部。所述的热源供应部16是具有一延伸体160，其是延伸至燃料内部延伸体160表面铺设有加热带161，加热带161可以为硅胶加热带。此外，所述的热源供应部16的延伸体160内也可设置加热管，达到发热的目的。请参阅图3C所示，所述的图为本发明的燃料预热装置的第四较佳实施例示意图。在本实施例中是与图3A的实施例大致相同，所不同的是在于热源传导部17上具有金属导热线材170，以传导热源供应部12所产生的热能。
请参阅图4A所示，所述的图为本发明燃料预热装置的第五较佳实施例示意图。在本实施例中，所述的燃料预热装置2的主体是设置在油箱90的表面上，其是具有一电源供应部21、一热源供应部22、一热源传导部24以及一控制单元23。所述的电源供应部21是可提供电力能量，所述的电源供应部21是如图2A的实施例所述。在本实施例中，所述的电源供应部21为二次电池，且连接有一燃料电池25以随时补充所述的电源供应部21的电力。所述的热源供应部22，其是与所述的电源供应部21相耦接且设置在油箱90壁上，以接收所述的热源供应部22提供的电能，并将所述的电能转换成热能。所述的热源供应部22可以选择为电热板、电热管或者是软式的加热带等可将电能转换成热能的组件。在本实施例中，所述的热源供应部22为电热板。所述的热源传导部24，如图2A的实施例所示，也是由复数个漂浮体241以及复数个导热线240材所构成。其特性与功效如前所述，在此不做赘述。
所述的控制单元23，其是与所述的电源供应部21相耦接，所述的控制单元23可以控制所述的电源供应部21。所述的控制单元23还具有：一温度传感器231、一讯号处理单元230以及一传输记录单元232。这些结构与功能与图2A相同在此不做赘述。另外所述的讯号处理单元230更耦接有一液面侦测单元233，以侦测所述的油箱内的液面高度，以产生一液面侦测讯号给所述的讯号处理单元230。至于本装置的实施与功用如图2A的实施例所述，在此不做赘述。除此的外，所述的讯号处理单元230更可以耦接其它的感测燃料特征的传感器，例如感测燃料酸碱值的传感器或者是燃料浓度的传感器。当然前述的传感器也可以整合成一单一感测组件。
另外如图4B所示，在本实施例中，所述的二次电池的充电方式，是透过一风力发电机26，其是可以设置在车辆的迎风侧，凭借车辆行进间即可带动风力发电机转动进而发电而对所述的电源供应部充电。又如图4C所示，在本实施例中，所述的热源供应部22是延伸在所述的油箱90内壁，以增加燃料91的受热面积，提供较佳的预热效果。图4A至图4C的实施例在于所述的电源供应部可与一充电单元连接，以维持电源供应部的电力。
又如图5所示，所述的图为本发明的燃料预热装置第八较佳实施例示意图。所述的燃料预热装置整体结构也是具有一电源供应部21、一热源供应部22以及一控制单元23。所述的电源供应部21，其是设置在一油箱90上。所述的热源供应部22，其是设置在所述的油箱90内壁且与所述的电源供应部21相耦接，以接收所述的电源供应部21提供的电能，并将所述的电能转换成热能，以对所述的油箱90内部的燃料进行预热。所述的控制单元23，其是与所述的电源供应部21相耦接，所述的控制单元23可以控制所述的电源供应部。所述的电源供应部21、以及所述的控制单元23是如同前面的实施例所述，在此不做赘述。所述的热源供应部22是可选择为电热板、电热管或者是软性的加热带。所述的热源供应部的表面更可以涂布有抗氧化剂。
综合上述，本发明的燃料预热装置，可以预热燃料，以增加燃料的流动性。因此可以满足业界的需求，进而提高所述的产业的竞争力，诚已符合发明专利法所规定申请发明所需具备的要件，故依法呈提发明专利的申请。
唯以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，当不能以的限制本发明范围。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，仍将不失本发明的要义所在，也不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。