(57)【要約】【課題】熱電素子が異常高温に晒されることを防止し得るようにした熱電発電装置を提供する。【解決手段】ｐ型熱電素子１とｎ型熱電素子２とが電気的に直列に接続された熱電モジュール１２の一方の側を加熱し得るよう加熱流体８が流通する径路７と、前記熱電モジュール１２の他方の側を冷却し得るよう冷却流体１１が流通する径路１０とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュール１２の一方の側と径路７との間に、ｐ型熱電素子１とｎ型熱電素子２とが異常高温となるのを防止するための緊急冷却流体２５が流通する径路１５を設ける。【選択図】図１
2006129569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、第一の径路の加熱流体が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたことを特徴とする熱電発電装置。
【請求項２】
ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、該液状熱伝導物質が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたことを特徴とする熱電発電装置。
【請求項３】
ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、熱電素子が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたことを特徴とする熱電発電装置。
【請求項４】
第一の径路内の加熱流体が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、注入された緊急冷却流体が所定温度の場合若しくは所定温度よりも低い場合に、前記加熱流体が所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成した請求項１記載の熱電発電装置。
【請求項５】
第三の径路内の液状熱伝導物質が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、注入された緊急冷却流体が所定温度の状態若しくは所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成した請求項２記載の熱電発電装置。
【請求項６】
熱電素子が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、熱電素子が所定温度の状態若しくは所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成した請求項３記載の熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゼーベック効果により電位差が生じる熱電素子を用いた熱電発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱電発電装置は、一般的に、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を電極板を介して電気的に直列となるよう接合したもので、一端部側を加熱し且つ他端部側を冷却することにより、熱電素子に生じる温度差によって、電位差を発生させるシステムである。而して、斯かる電位差が生じる現象はゼーベック効果として知られている。
【０００３】
ゼーベック効果を利用した従来の熱電発電装置の一例は図１０に示されており、図中、１はｐ型熱電素子、２はｎ型熱電素子であり、熱電素子１，２は並列されている。３は両熱電素子１，２を連結するよう両熱電素子１，２の一端面に接続された電極板、４はｐ型熱電素子１の他端面に接続された電極板、５はｎ型熱電素子２の他端面に接続された電極板である。熱電素子１，２としては、例えばＢｉ−Ｔｅ系が使用され、電極板３，４，５としては、銅合金等の熱伝導性及び電導性が良好な材料が使用される。
【０００４】
６は電極板３の外面に固設された絶縁材、７は絶縁材６の外面に固設されて内部を加熱流体８が流通するようにした径路、９は電極板４，５の外面に固設された絶縁材、１０は絶縁材９の外面に固設されて内部を冷却流体１１が流通するようにした径路である。絶縁材６，９としては、例えば、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックが使用される。
【０００５】
而して、ｐ型熱電素子１、ｎ型熱電素子２、電極板３，４，５、絶縁材６，９により熱電モジュール１２が形成されている。
【０００６】
ｐ型熱電素子１とｎ型熱電素子２の電気的直列回路の基端と終端とは、負荷１３に対し電気的に接続されており、電流１４は矢印方向へ流れ得るようになっている。
【０００７】
図１０に示す熱電発電装置においては、径路７内を車両排ガス等の加熱流体８が矢印方向へ送給されると共に、径路１０内を水等の冷却流体１１が矢印方向へ送給される。このため、ｐ型熱電素子１及びｎ型熱電素子２の電極板３側（熱電モジュールの一方の側）は加熱され、ｐ型熱電素子１の電極板４側及びｎ型熱電素子２の電極板５側（熱電モジュールの他方の側）は冷却され、熱電素子１，２の両端面に温度差により電位差が生じる。電位差により生じた電流１４は負荷１３に給電される。
【０００８】
ゼーベック効果を利用した従来の熱電発電装置の先行技術文献例としては、特許文献１がある。而して、特許文献１には、一方の側を加熱し且つ他方の側を冷却することにより、電位差を生じるｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とを電気的に直列接続した熱電発電モジュールが示されている。
【特許文献１】特開平９−１９９７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
熱電素子１，２は所定温度以上になると、物性が変化して性能が悪化し、一度物性が変化すると冷却しても元の状態には戻らない。又、熱電素子１，２の両側面には、電極板３，４，５を介して絶縁材６，９が設けられているが、絶縁材６，９には異常高温から熱電素子１，２を保護する機能は付加されてはいない。このため、熱電素子１，２が何等かの原因により異常高温に晒された場合には、熱電素子１，２は、物性が変化して劣化する虞がある。
【００１０】
又、特許文献１に示す熱電発電装置においても、並列されたｐ型熱電素子とｎ型熱電素子の両端面には、支持材が設けられているが、熱電素子１，２が異常高温に晒された場合には、図１０の場合と同様、熱電素子は、物性が変化して劣化する虞がある。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、熱電素子が異常高温に晒されることを防止し得るようにした熱電発電装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の熱電発電装置は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、第一の径路の加熱流体が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたものである。
【００１３】
請求項２の熱電発電装置は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、該液状熱伝導物質が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたものである。
【００１４】
請求項３の熱電発電装置は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に直列に接続された熱電モジュールの一方の側を加熱し得るよう加熱流体が流通する第一の径路と、前記熱電モジュールの他方の側を冷却し得るよう冷却流体が流通する第二の径路とを備えた熱電発電装置であって、前記熱電モジュールの一方の側と前記第一の径路との間に、通常運転時には液状熱伝導物質が注入されていると共に、熱電素子が所定温度となった場合、若しくは所定温度を越えた場合に緊急冷却流体が注入される第三の径路を設けたものである。
【００１５】
請求項４の熱電発電装置は、第一の径路内の加熱流体が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、注入された緊急冷却流体が所定温度の場合若しくは所定温度よりも低い場合に、前記加熱流体が所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成したものである。
【００１６】
請求項５の熱電発電装置は、第三の径路内の液状熱伝導物質が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、注入された緊急冷却流体が所定温度の状態若しくは所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成したものである。
【００１７】
請求項６の熱電発電装置は、熱電素子が所定温度である時間が所定時間持続した場合、若しくは所定温度を越えた時間が所定時間持続した場合に、第三の径路内の液状熱伝導物質を排出させると共に、緊急冷却流体を第三の径路内に注入し、熱電素子が所定温度の状態若しくは所定温度よりも低い状態が所定時間持続したら、第三の径路内の緊急冷却流体を排出すると共に、液状熱伝導物質を第三の径路内に注入し得るよう構成したものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の熱電発電装置によれば、熱電素子は異常高温に晒されることがないため劣化が防止され、性能を良好に保持することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１〜図３は本発明を実施する形態の第一例である。
図中、図１０と同一の符号を付したものは同一のものを表わしており、基本的な構成は図１０に準じている。而して、本図示例の特徴とするところは、図１に示すごとく、絶縁材６と加熱流体８が流通する径路７との間に、通常運転時には液状熱伝導物質（例えば、菜種油）で満たされると共に、異常高温のような緊急時には、水等の緊急冷却流体を注入し得るようにした径路１５を、絶縁材６及び径路７の外面に対し密接するよう配設した点にある。
【００２０】
径路１５の熱電モジュール１２よりも上流側には注入切換え弁１６が設けられており、注入切換え弁１６には、径路１７を介して緊急冷却流体槽１８が接続されていると共に、径路１９を介して液状熱伝導物質槽２０が接続されている。又、径路１５の熱電モジュール１２よりも下流側には封止弁２１が設けられている。
【００２１】
径路７の熱電モジュール１２よりも若干上流側には、径路７内の加熱流体８の温度を検出するための温度検出器２２が設けられ、温度検出器２２により検出された加熱流体温度Ｔ１、Ｔ４は、制御装置２３に与え得るようになっている。又、径路１５の熱電モジュール１２よりも下流側で且つ封止弁２１よりも上流側には、温度検出器２４が設けられており、温度検出器２４で検出した緊急冷却流体温度Ｔ２、Ｔ３は、制御装置２３に与え得るようになっている。
【００２２】
又、制御装置２３からは、注入切換え弁１６に弁切換え指令Ｖ１を、又、封止弁２１に弁開閉指令Ｖ２を与え得るようになっている。図１中、２５は水等の緊急冷却流体、２６は液状熱伝導物質である。
【００２３】
次に、上記図示例の作動を図２、図３のフローチャートをも参照しつつ説明する。なお、図２、図３において、Ａ、Ｂ、Ｃはフローの繋がりを表している。又、図２、図３において、ポジション１は、緊急冷却流体槽１８からの緊急冷却流体２５が径路１５内へ注入されるよう、注入切換え弁１６が切換わった状態をいい、ポジション２は、緊急冷却流体槽１８からの緊急冷却流体２５及び液状熱伝導物質槽２０からの液状熱伝導物質２６の何れも径路１５内へ注入されないよう、注入切換え弁１６が閉止した状態をいい、ポジション３は、液状熱伝導物質槽２０の液状熱伝導物質２６が径路１５内へ注入されるよう、注入切換え弁１６が切換わった状態をいう。
【００２４】
本図示例の熱電発電装置の通常の運転時には、径路１５に設けた注入切換え弁１６及び封止弁２１は閉止していると共に、径路１５の注入切換え弁１６よりも下流側で封止弁２１よりも上流側には、液状熱伝導物質２６が注入され、充填されている。又、車両排ガス等の加熱流体８は径路７内を矢印方向へ送給されると共に、水等の冷却流体１１が径路１０内を矢印方向へ送給される。
【００２５】
このため、ｐ型熱電素子１及びｎ型熱電素子２の電極板３側（熱電モジュール１２の一方の側）は、径路１５内の液状熱伝導物質２６等を介して加熱され、ｐ型熱電素子１の電極板４側及びｎ型熱電素子２の電極板５側（熱電モジュール１２の他方の側）は冷却され、熱電素子１，２の両端面に温度差により電位差が生じる。而して、電位差により生じた電流１４は負荷１３に給電される。
【００２６】
又、本図示例では、熱電素子１，２が異常高温に晒されることを防止するために、加熱流体８の温度及び径路１５内の緊急冷却流体２５の温度を検出して制御を行なうようにしている。すなわち、運転時には、径路７内を送給される加熱流体８の温度は温度検出器２２により検出され、検出された加熱流体温度Ｔ１は制御装置２３へ与えられる。
【００２７】
而して、制御装置２３においては、加熱流体温度Ｔ１は予め制御装置２３に設定されている加熱流体温度上限設定値Ｔｏ１と比較され（Ｓ１）、加熱流体温度Ｔ１が加熱流体温度上限設定値Ｔｏ１よりも高い場合（Ｔ１＞Ｔｏ１）は、制御装置２３に設けられているタイマによりその持続時間Ｌ１が検出されると共に、検出された持続時間Ｌ１は、制御装置２３に設定されている持続時間設定値Ｌｏ１と比較され（Ｓ２）、持続時間Ｌ１が持続時間設定値Ｌｏ１よりも大きい場合（Ｌ１＞Ｌｏ１）は、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられる。
【００２８】
このため、注入切換え弁１６はポジション２からポジション１に切換わって、径路１７，１５が連通し、緊急冷却流体２５は緊急冷却流体槽１８から径路１７、注入切換え弁１６を経て径路１５に対し注入される（Ｓ３）。又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション１に切換わると、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開き（Ｓ４）、このため、径路１５内に保留されていた液状熱伝導物質２６は、緊急冷却流体２５により押流されて、封止弁２１の下流側へ排出される。このとき、封止弁２１が開いている間は、緊急冷却流体２５も封止弁２１の下流側へ排出される。
【００２９】
又、径路１５内に注入された緊急冷却流体２５の温度は、温度検出器２４により検出され、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２は制御装置２３へ与えられ、制御装置２３では、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２と予め設定されている径路１５内における緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２とが比較され（Ｓ５）、緊急冷却流体温度Ｔ２が緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２よりも低い場合（Ｔ２＜Ｔｏ２）には、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止される（Ｓ６）。
【００３０】
又、封止弁２１が閉止すると、制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション１からポジション２の状態に切換わって、閉止する。このため、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は停止され（Ｓ７）、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は終了する。
【００３１】
更に、注入切換え弁１６が閉止すると、温度検出器２４で検出された径路１５内における緊急冷却流体温度Ｔ３は制御装置２３へ与えられ、検出された緊急冷却流体温度Ｔ３と予め設定した径路１５内における緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ３とが比較され（Ｓ８）、緊急冷却流体温度Ｔ３が緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ３を越えていない場合（すなわち、Ｔ３＞Ｔｏ３でない場合）には、温度検出器２２により検出されて制御装置２３与えられた加熱流体温度Ｔ４は、予め設定した加熱流体温度設定値Ｔｏ４と比較される（Ｓ９）。
【００３２】
而して、加熱流体温度Ｔ４が加熱流体温度設定値Ｔｏ４よりも低い場合（Ｔ４＜Ｔｏ４）には、その状態の持続時間Ｌ２が予め設定された持続時間設定値Ｌｏ２と比較され（Ｓ１０）、持続時間Ｌ２が持続時間設定値Ｌｏよりも大きい場合（Ｌ２＞Ｌｏ２）には、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられ、注入切換え弁１６はポジション２からポジション３へ、すなわち、閉止状態から開いて径路１９，１５が連通するよう、切換わる（Ｓ１１）。
【００３３】
又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション３に切換わると、液状熱伝導物質槽２０からは径路１９、注入切換え弁１６を介して、径路１５への液状熱伝導物質２６の注入が開始されると共に制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開く（Ｓ１２）。
【００３４】
更に、封止弁２１が開くと、封止弁開時間Ｔｍ１が制御装置２３のタイマによりカウントされて予め設定されている封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１と比較され（Ｓ１３）、封止弁開時間Ｔｍ１が封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１よりも長くなったら（Ｔｍ１＞Ｔｍｏ１）、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止し（Ｓ１４）、続いて制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション３からポジション２に切換わり、閉止する（Ｓ１５）。これにより、液状熱伝導物質２６の径路１５に対する注入は終了し、通常の運転に戻る。
【００３５】
本図示例によれば、熱電素子１，２は異常高温に晒されることがないため劣化が防止され、性能を良好に保持することができる。
【００３６】
図４〜図６は本発明を実施する形態の第二例である。図中、図１と同一の符号を付したものは同一のものを表わしており、基本的な構成は図１に示すものと略同じである。
【００３７】
本図示例の熱電発電装置においても、通常の運転時には、径路１５に設けた注入切換え弁１６及び封止弁２１は閉止していると共に、径路１５の注入切換え弁１６よりも下流側で封止弁２１よりも上流側には、液状熱伝導物質２６が充填されている。又、車両排ガス等の加熱流体８は径路７内を矢印方向へ送給されると共に、水等の冷却流体１１内は径路１０内を矢印方向へ送給されている。このため、本図示例の場合も、図１の場合と同様にして発電が行なわれる。
【００３８】
又、本図示例では、熱電素子１，２が異常高温に晒されることを防止するために、径路１５内の液状熱伝導物質２６の温度を検出して制御を行なうようにしている（図５、図６参照）。すなわち、運転時には、径路１５内に注入されている液状熱伝導物質２６の温度は温度検出器２４により検出され、検出された液状熱伝導物質温度Ｔ５は制御装置２３へ与えられる。
【００３９】
而して、制御装置２３では、液状熱伝導物質温度Ｔ５は予め制御装置２３に設定されている径路１５内における液状熱伝導物質温度上限設定値Ｔｏ５と比較され（Ｓ２１）、液状熱伝導物質温度Ｔ５が液状熱伝導物質温度上限設定値Ｔｏ５よりも高い場合（Ｔ５＞Ｔｏ５）は、制御装置２３に設けられているタイマにより持続時間Ｌ３が検出されると共に、検出された持続時間Ｌ３は、制御装置２３に設定されている持続時間設定値Ｌｏ３と比較され（Ｓ２２）、持続時間Ｌ３が持続時間設定値Ｌｏ３よりも大きい場合（Ｌ３＞Ｌｏ３）は、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられる。
【００４０】
このため、注入切換え弁１６はポジション２からポジション１に切換わって、径路１７，１５が連通し、緊急冷却流体２５は緊急冷却流体槽１８から径路１７、注入切換え弁１６を経て径路１５に対し注入される（Ｓ２３）。又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション１に切換わると、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開き（Ｓ２４）、このため、径路１５内に保留されていた液状熱伝導物質２６は、緊急冷却流体２５により押流されて、封止弁２１の下流側へ排出される。このとき、封止弁２１が開いている間は、緊急冷却流体２５も封止弁２１の下流側へ排出される。
【００４１】
又、径路１５内に注入された緊急冷却流体２５の温度は、温度検出器２４により検出され、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２は制御装置２３へ与えられ、制御装置２３では、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２と予め設定されている径路１５内における緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２とが比較され（Ｓ２５）、緊急冷却流体温度Ｔ２が緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２よりも低い場合（Ｔ２＜Ｔｏ２）には、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止される（Ｓ２６）。
【００４２】
更に、封止弁２１が閉止すると、制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション１からポジション２の状態に切換わって、閉止する。このため、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は停止され（Ｓ２７）、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は終了する。
【００４３】
而して、注入切換え弁１６が閉止すると、温度検出器２４で検出された径路１５内における緊急冷却流体温度Ｔ３は制御装置２３へ与えられ、検出された緊急冷却流体温度Ｔ３と予め設定した径路１５内における緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ３とが比較され（Ｓ２８）、緊急冷却流体温度Ｔ３が緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ３を越えていない場合（すなわち、Ｔ３＞Ｔｏ３ではない場合）には、その状態の持続時間Ｌ４が制御装置２３のタイマによりカウントされ（Ｓ２９）、持続時間Ｌ４が予め設定された持続時間設定値Ｌｏ４を越える（Ｌ４＞Ｌｏ４）と、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられて、注入切換え弁１６はポジション２からポジション３へ、すなわち、閉止状態から開いて、径路１９，１５が連通するよう切換わる（Ｓ３０）。
【００４４】
又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション３に切換わると、液状熱伝導物質槽２０からは径路１９、注入切換え弁１６を介して、径路１５への液状熱伝導物質２６の注入が開始されると共に、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開く（Ｓ３１）。
【００４５】
更に、封止弁２１が開くと、封止弁開時間Ｔｍ１がタイマによりカウントされて予め設定されている封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１と比較され（Ｓ３２）、封止弁開時間Ｔｍ１が封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１よりも長くなったら（Ｔｍ１＞Ｔｍｏ１）、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止し（Ｓ３３）、続いて制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション３からポジション２に切換わり、閉止する（Ｓ３４）。これにより、液状熱伝導物質２６の径路１５に対する注入は終了し、通常の運転に戻る。
【００４６】
本図示例においても、熱電素子１，２は異常高温に晒されることがないため劣化が防止され、性能を良好に保持することができる。
【００４７】
図７〜図９は本発明を実施する形態の第三例である。図中、図１、図４と同一の符号を付したものは同一のものを表わしており、基本的な構成は図１、図４に示すものと略同じである。図中、２７はｎ型熱電素子２の高温側に設けた熱電対等の温度検出器であり、温度検出器２７により検出した熱電素子高温側温度Ｔ６は制御装置２３へ与え得るようになっている。
【００４８】
而して、本図示例の熱電発電装置においても、図１、図４に示す場合と同様にして発電が行なわれるが、説明は省略する。
【００４９】
又、本図示例では、熱電素子１，２が異常高温に晒されることを防止するために、ｎ型熱電素子２の高温側の温度及び径路１５内の緊急冷却流体２５の温度を検出して制御を行なうようにしている（図８、図９参照）。すなわち、運転時には、温度検出器２７により熱電素子高温側温度Ｔ６が検出され、検出された熱電素子高温側温度Ｔ６は制御装置２３へ与えられる。
【００５０】
而して、制御装置２３では、熱電素子高温側温度Ｔ６は予め制御装置２３に設定されている熱電素子高温側温度上限設定値Ｔｏ６と比較され（Ｓ４１）、熱電素子高温側温度Ｔ６が熱電素子高温側温度上限設定値Ｔｏ６よりも高い場合（Ｔ６＞Ｔｏ６）は、制御装置２３に設けられているタイマにより持続時間Ｌ５が検出されると共に、検出された持続時間Ｌ５は、制御装置２３に設定されている持続時間設定値Ｌｏ５と比較され（Ｓ４２）、持続時間Ｌ５が持続時間設定値Ｌｏ５よりも大きい場合（Ｌ５＞Ｌｏ５）は、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられる。
【００５１】
このため、注入切換え弁１６はポジション２からポジション１に切換わって、径路１７，１５が連通し、緊急冷却流体２５は緊急冷却流体槽１８から径路１７、注入切換え弁１６を経て径路１５に対し注入される（Ｓ４３）。又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション１に切換わると、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開き（Ｓ４４）、このため、径路１５内に保留されていた液状熱伝導物質２６は、緊急冷却流体２５により押流されて、封止弁２１の下流側へ排出される。このとき、封止弁２１が開いている間は、緊急冷却流体２５も封止弁２１の下流側へ排出される。
【００５２】
又、径路１５内に注入された緊急冷却流体２５の温度は、温度検出器２４により検出され、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２は制御装置２３へ与えられ、制御装置２３では、検出された緊急冷却流体温度Ｔ２と予め設定されている径路１５内における緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２とが比較され（Ｓ４５）、緊急冷却流体温度Ｔ２が緊急冷却流体温度設定値Ｔｏ２よりも低い場合（Ｔ２＜Ｔｏ２）には、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止される（Ｓ４６）。
【００５３】
更に、封止弁２１が閉止すると、制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション１からポジション２の状態に切換わって、閉止する。このため、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は停止され（Ｓ４７）、径路１５内への緊急冷却流体２５の注入は終了する。
【００５４】
而して、注入切換え弁１６が閉止すると、温度検出器２７で検出された熱電素子高温側温度Ｔ６は制御装置２３へ与えられ、検出された熱電素子高温側温度Ｔ６と予め設定した熱電素子高温側温度上限設定値Ｔｏ６とが比較され（Ｓ４８）、熱電素子高温側温度Ｔ６が熱電素子高温側温度上限設定値Ｔｏ６を越えていない場合（すなわち、Ｔ６＞Ｔｏ６ではない場合）には、その状態の持続時間Ｌ６が制御装置２３内蔵のタイマによりカウントされ（Ｓ４９）、持続時間Ｌ６が予め設定された持続時間設定値Ｌｏ６を越える（Ｌ６＞Ｌｏ６）と、制御装置２３から注入切換え弁１６へ弁切換え指令Ｖ１が与えられて、注入切換え弁１６はポジション２からポジション３へ、すなわち、閉止状態から開いて径路１９，１５が連通するよう、切換わる（Ｓ５０）。
【００５５】
又、注入切換え弁１６がポジション２からポジション３に切換わると、液状熱伝導物質槽２０からは径路１９、注入切換え弁１６を介して、径路１５への液状熱伝導物質２６の注入が開始されると共に、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１が開く（Ｓ５１）。
【００５６】
更に、封止弁２１が開くと、封止弁開時間Ｔｍ１がタイマによりカウントされて予め設定されている封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１と比較され（Ｓ５２）、封止弁開時間Ｔｍ１が封止弁開時間設定値Ｔｍｏ１よりも長くなったら（Ｔｍ１＞Ｔｍｏ１）、制御装置２３からの弁開閉指令Ｖ２により封止弁２１は閉止し（Ｓ５３）、続いて制御装置２３からの弁切換え指令Ｖ１により注入切換え弁１６はポジション３からポジション２に切換わり、閉止する（Ｓ５４）。これにより、液状熱伝導物質２６の径路１５に対する注入は終了し、通常の運転に戻る。
【００５７】
本図示例においても、熱電素子１，２は異常高温に晒されることがないため劣化が防止され、性能を良好に保持することができる。
【００５８】
なお、本発明の熱電発電装置においては、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とを１個ずつ設ける場合について説明したが、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を交互に複数配列して電気的に直列となるよう接続すれば、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子はいくつであっても適用可能なこと、生成された電流は負荷に送給する場合について説明したが、バッテリに蓄電するようにしても実施できること、加熱のための排ガスとしては車両排ガスに限らず種々の排ガスを利用できること、又、高温のガスであれば排ガスでなくても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の熱電発電装置の実施の形態の第一例を示す断面図である。
【図２】図１の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの前半部分である。
【図３】図１の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの後半部分である。
【図４】本発明の熱電発電装置の実施の形態の第二例を示す断面図である。
【図５】図４の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの前半部分である。
【図６】図４の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの後半部分である。
【図７】本発明の熱電発電装置の実施の形態の第三例を示す断面図である。
【図８】図７の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの前半部分である。
【図９】図７の熱電発電装置で熱電素子が異常高温に晒されるのを防止するための制御を行なう際のフローチャートの後半部分である。
【図１０】従来の熱電発電装置の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ｐ型熱電素子
２  ｎ型熱電素子
７  径路（第一の径路）
８  加熱流体
１０  径路（第二の径路）
１１  冷却流体
１２  熱電モジュール
１５  径路（第三の径路）
２５  緊急冷却流体
２６  液状熱伝導物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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