(57)【要約】      （修正有）【課題】異常をより確実に検知することができる熱電発電装置を提供する。【解決手段】熱電発電装置１Ａは、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部３と、冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部４と、一方の面に加熱部が設けられるとともに、他方の面に冷却部が設けられ、熱媒流路内で潜熱変化する熱媒体の凝縮温度と冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子２と、熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部２１Ａと、熱媒体の圧力を検知する熱媒圧力検知部２２Ａと、熱電発電装置が正常状態であるときの熱電素子の発電出力と熱媒体の圧力との関係を予め記憶する記憶部２３Ａと、発電出力検知部が検知した発電出力と熱媒圧力検知部が検知した圧力との関係が、記憶部に記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部２４Ａとを備える。【選択図】図６
2018074659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の圧力を検知する熱媒圧力検知部又は前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と前記熱媒体の圧力又は温度との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と、前記熱媒圧力検知部が検知した圧力又は前記熱媒温度検知部が検知した温度との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える、熱電発電装置。
【請求項２】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記冷却液の温度を検知する冷却液温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と、前記熱媒体の温度と前記冷却液の温度との差、との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と、前記熱媒温度検知部が検知した温度と前記冷却液温度検知部が検知した温度との差、との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える、熱電発電装置。
【請求項３】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記冷却液の熱交換量を検知する熱交換量検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と前記冷却液の熱交換量との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と前記熱交換量検知部が検知した熱交換量との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える、熱電発電装置。
【請求項４】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
熱源となる流路内に配置され、前記熱媒流路に連通して前記熱媒体が循環する循環経路を形成する伝熱管と、
を備える熱電発電装置であって、
熱源温度を検知する熱源温度検知部と、
前記熱媒体の圧力を検知する熱媒圧力検知部又は前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱源温度と前記熱媒体の圧力又は温度との関係を予め記憶する記憶部と、
前記熱源温度検知部が検知した温度と、前記熱媒圧力検知部が検知した圧力又は前記熱媒温度検知部が検知した温度との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える、熱電発電装置。
【請求項５】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
熱源となる流路内に配置され、前記熱媒流路に連通して前記熱媒体が循環する循環経路を形成する伝熱管と、
を備える熱電発電装置であって、
熱源温度を検知する熱源温度検知部と、
前記冷却液の熱交換量を検知する熱交換量検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱源温度と前記熱交換量との関係を予め記憶する記憶部と、
前記熱源温度検知部が検知した温度と、前記熱交換量検知部が検知した熱交換量との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える、熱電発電装置。
【請求項６】
熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える一対の冷却部と
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する一対の熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記一対の熱電素子は、前記加熱部を介して互いに対向するように設けられ、
前記一対の冷却部は、前記加熱部及び前記一対の熱電素子を介して互いに対向するように設けられ、
前記一対の熱電素子の一方の発電出力と、前記一対の熱電素子の他方の発電出力との差が、予め決められた閾値以上であるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部を更に備える、熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度差により発電する熱電発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱電発電装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１には、熱電素子の一方の面に熱媒流路を備える加熱部を設けるとともに、熱電素子の他方の面に冷媒流路を備える冷却部を設け、熱媒流路を流れる熱媒体と冷媒流路を流れる冷媒体との温度差によって発電する熱電発電装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、車両に搭載される熱電発電装置において、車速又はエンジンの回転数に対応する推定発電量と、実発電量とに基づいて熱電発電装置の異常を検知する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１２１７３号公報
【特許文献２】特開２００７−０１４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２のような従来の熱電発電装置においては、熱媒体として高温の液体又は気体を熱媒流路に流すように構成されている。この構成では、熱媒流路を流れる熱媒体は、相が同一であるため、顕熱変化する。即ち、熱媒体は、熱媒流路を流れる過程で温度変化する。
【０００６】
これに対して、本発明者らは、熱媒体が熱媒流路を流れる過程において、熱媒体を相変化（例えば、気体から液体に変化）させることで、熱媒体の温度を一定にすることができ、発電量を向上させることができることを見出した。即ち、本発明者らは、熱媒体が潜熱変化するとき、熱媒体の凝縮温度が一定であるので、これを利用することで、発電量を向上させることができることを見出した。
【０００７】
一方、熱電発電装置は、数年から十数年程度の長期間にわたって使用されることが想定されるものである。この長期間の使用中に、熱電発電装置の各種部品のいずれかが故障したり、冷却液が漏出したりするなどして、発電出力が異常に低下することが起こり得る。このため、熱電発電装置においては、特許文献２のように、異常を検知する構成を備えることが望まれる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２は、顕熱変化する熱媒体を利用することを前提としており、潜熱変化する熱媒体を利用することを想定していない。従って、従来の熱電発電装置は、熱電発電装置の異常をより確実に検知するという観点において未だ改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するもので、熱電発電装置の異常をより確実に検知することができる熱電発電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の圧力を検知する熱媒圧力検知部又は前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と前記熱媒体の圧力又は温度との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と、前記熱媒圧力検知部が検知した圧力又は前記熱媒温度検知部が検知した温度との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える。
【００１１】
また、本発明の他の態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記冷却液の温度を検知する冷却液温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と、前記熱媒体の温度と前記冷却液の温度との差、との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と、前記熱媒温度検知部が検知した温度と前記冷却液温度検知部が検知した温度との差、との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える。
【００１２】
また、本発明の他の態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記熱電素子の発電出力を検知する発電出力検知部と、
前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記冷却液の熱交換量を検知する熱交換量検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱電素子の発電出力と前記冷却液の熱交換量との関係を予め記憶する記憶部と、
前記発電出力検知部が検知した発電出力と前記熱交換量検知部が検知した熱交換量との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える。
【００１３】
また、本発明の他の態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
熱源となる流路内に配置され、前記熱媒流路に連通して前記熱媒体が循環する循環経路を形成する伝熱管と、
を備える熱電発電装置であって、
熱源温度を検知する熱源温度検知部と、
前記熱媒体の圧力を検知する熱媒圧力検知部又は前記熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱源温度と前記熱媒体の圧力又は温度との関係を予め記憶する記憶部と、
前記熱源温度検知部が検知した温度と、前記熱媒圧力検知部が検知した圧力又は前記熱媒温度検知部が検知した温度との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える冷却部と、
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する熱電素子と、
熱源となる流路内に配置され、前記熱媒流路に連通して前記熱媒体が循環する循環経路を形成する伝熱管と、
を備える熱電発電装置であって、
熱源温度を検知する熱源温度検知部と、
前記冷却液の熱交換量を検知する熱交換量検知部と、
前記熱電発電装置が正常状態であるときの、前記熱源温度と前記熱交換量との関係を予め記憶する記憶部と、
前記熱源温度検知部が検知した温度と、前記熱交換量検知部が検知した熱交換量との関係が、前記記憶部に記憶された関係と異なるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部と、
を更に備える。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る熱電発電装置は、熱媒体が流れる熱媒流路を備える加熱部と、
冷却液が流れる冷却液流路を備える一対の冷却部と
一方の面に前記加熱部が設けられるとともに、他方の面に前記冷却部が設けられ、前記熱媒流路内で潜熱変化する前記熱媒体の凝縮温度と前記冷却液の温度との温度差によって発電する一対の熱電素子と、
を備える熱電発電装置であって、
前記一対の熱電素子は、前記加熱部を介して互いに対向するように設けられ、
前記一対の冷却部は、前記加熱部及び前記一対の熱電素子を介して互いに対向するように設けられ、
前記一対の熱電素子の一方の発電出力と、前記一対の熱電素子の他方の発電出力との差が、予め決められた閾値以上であるとき、前記熱電発電装置が異常であると検知する異常検知部を更に備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る熱電発電装置によれば、熱電発電装置の異常をより確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置の概略構成を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置を背面から見た場合の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置の加熱部の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置の冷却部の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置を用いた熱電発電システムの電気系統の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置を用いた熱電発電システムの熱媒体系統の概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図７】正常状態及び検知状態における熱電素子の発電出力と熱媒体の圧力（又は温度）との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図９】正常状態及び検知状態における熱電素子の発電出力と、熱媒体の温度と冷却液との差、との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図１１】正常状態及び検知状態における熱電素子の発電出力と冷却液の熱交換量との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図１３】正常状態及び検知状態における熱源温度と熱媒体の圧力（又は温度）との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図１５】正常状態及び検知状態における熱源温度と冷却液の熱交換量との関係を示すグラフ
【図１６】本発明の実施の形態６に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係る熱電発電装置の異常検知構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
【００１９】
（実施の形態１）
［基本構成］
実施の形態１に係る熱電発電装置の基本構成について説明する。
【００２０】
図１Ａは、実施の形態１に係る熱電発電装置１の概略構成を示す。なお、図１Ａ中のＸ、Ｙ、Ｚ方向は、それぞれ熱電発電装置１Ａの縦方向、横方向、高さ方向を示す。縦方向、横方向、高さ方向は、それぞれ熱電発電装置１Ａの長手方向、短手方向、上下方向を意味する。図１Ｂは、熱電発電装置１Ａを背面（Ｘ方向）から見た場合の概略構成を示す。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、熱電発電装置１Ａは、一方の面に加熱部３が設けるとともに、他方の面に冷却部４が設けられる熱電素子２を備えている。実施の形態１において、熱電素子２は、加熱部３の両面に設けられており、それぞれの熱電素子２を介して加熱部３の両面に、冷却部４がそれぞれ対向して設けられている。即ち、熱電発電装置１Ａは、加熱部３を介して互いに対向するように設けられた一対の熱電素子２と、加熱部３及び一対の熱電素子２を介して互いに対向するように設けられた一対の冷却部４とを備えている。また、実施の形態１では、加熱部３は、高温流体が流れる流路５に配置される伝熱管６に接続されている。
【００２２】
＜熱電素子＞
熱電素子２は、加熱部３が設けられる一方の面（高温側）と、冷却部４が設けられる他方の面（低温側）の２つの面を有する素子である。熱電素子２は、加熱部３により一方の面が加熱されるとともに、冷却部４により他方の面が冷却されることによって、その温度差を利用して発電を行う。熱電素子２の厚さは、熱電素子２の一方の面及び他方の面の大きさ（幅）よりも小さく設計されている。具体的には、熱電素子２は、板状に形成されている。実施の形態１では、複数の熱電素子２を直列に接続した熱電モジュール２０ａ，２０ｂが、加熱部３の両面に貼り付けられている。具体的には、４列×５行の２０個の熱電素子２を有する熱電モジュール２０ａ，２０ｂが、加熱部３の両面に貼り付けられている。なお、熱電素子２の数は、これに限定されない。例えば、熱電発電装置１Ａは、加熱部３の両面にそれぞれ１つの熱電素子２を貼り付ける構成であってもよい。
【００２３】
＜加熱部＞
加熱部３は、熱伝導性に優れた金属材料によって形成されている。加熱部３は、熱電素子２の一方の面に接触する板状に形成されている。加熱部３は、伝熱管６と接続されている。加熱部３と伝熱管６とは、それぞれ互いに連通する内部空間７ａ，７ｂを有している。加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂには、熱媒体が封入されている。また、加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂとは、熱媒体が循環する循環経路７を形成している。即ち、伝熱管６は、熱媒流路に連通して熱媒体が循環する循環経路７を形成する。
【００２４】
伝熱管６は、熱源となる流路５に配置されており、流路５を流れる高温流体の熱を利用して、循環経路７の一部である内部空間７ｂを流れる熱媒体を蒸発させる。即ち、伝熱管６は、熱媒体を蒸発させる蒸発部として機能する。加熱部３は、伝熱管６の内部空間７ｂで蒸発した熱媒体を凝縮する。即ち、加熱部３は、熱媒体を凝縮する凝縮部として機能する。実施の形態１では、熱媒体として水を用いている。また、流路５は、例えば、高温の排ガスが流れるエンジンの排ガスダクトである。流路５において、高温流体は、図１Ａの紙面方向、即ちＹ方向へ流れる。なお、流路５は、エンジンの排ガスダクト以外に、例えば、産廃炉又はバイオマスボイラー等の高温環境であればよく、対流を必須としない輻射場であってもよい。
【００２５】
図２は、熱電発電装置１Ａの加熱部３及び伝熱管６の概略構成を示す。図２に示すように、伝熱管６は、高温流体が流れる方向、即ちＹ方向から見て、流路５を流れる高温流体との接触面積が大きく取れるように構成されている。具体的には、伝熱管６は、Ｙ方向から見て、Ｘ方向に延在する複数の管状部材６１と、複数の管状部材６１を互いに連結する複数の曲げ部６２とを有する。複数の管状部材６１は、Ｙ方向から見て、Ｚ方向に所定の間隔を有して配列されると共に、端部を曲げ部６２によって連結されている。このように、伝熱管６は、複数の管状部材６１を曲げ部６２で連結することによって、複数の屈曲部を有する連続した配管を構成している。
【００２６】
加熱部３の内部空間７ａには、熱媒体が流れる熱媒流路が形成されている。実施の形態１において、熱媒流路は、熱電素子２と接する加熱面の全体に熱媒体が行き渡るように形成されている。具体的には、図２に示すように、加熱部３の内部空間７ａには、Ｚ方向に延在する複数の熱媒流路が形成されている。なお、加熱部３の内部空間７ａの熱媒流路は、熱媒体が重力方向に流れればよく、例えば、Ｘ方向などへ傾斜していてもよい。
【００２７】
＜循環経路＞
循環経路７は、加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂとを連通して形成されている。熱媒体は、加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂとを循環する。具体的には、伝熱管６が流路５を流れる高温流体によって加熱されると、伝熱管６内を流れる熱媒体が液体から蒸気になる。即ち、伝熱管６の内部空間７ｂにおいて、熱媒体が蒸発し、液体から気体へと相変化する。蒸気は、伝熱管６の高い側の位置にある開口端部６３から加熱部３の内部空間７ａの熱媒流路へ排出される。加熱部３の内部空間７ａの熱媒流路に排出された蒸気は、加熱部３の加熱面に注がれながら重力方向へ落下し、当該加熱面から放熱して熱電素子２を加熱することによって凝縮される。即ち、加熱部３の内部空間７ａにおいて、熱媒体は、気体から液体へと相変化する。即ち、熱媒体は、潜熱変化し、熱媒体の凝縮温度は一定である。凝縮された熱媒体は、伝熱管６の低い側にある開口端部６４から伝熱管６の内部空間７ｂの熱媒流路へ流入する。伝熱管６の内部空間７ｂに流入した熱媒体は、再び、流路５を流れる高温流体によって加熱され、液体から蒸気へと相変化する。このように、加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂとで形成された循環経路７を熱媒体が自然循環する。言い換えると、加熱部３の内部空間７ａと伝熱管６の内部空間７ｂとで形成される循環経路７においては、ポンプ等の動力を使用せずとも、熱媒体の相変化を利用して、熱媒体を繰り返し循環させている。
【００２８】
＜冷却部＞
冷却部４は、熱伝導性に優れた金属材料によって形成されている。冷却部４は、熱電素子２の他方の面に接触する板状に形成されている。冷却部４の内部には、冷却液が流れる冷却液流路が形成されている。
【００２９】
図３は、熱電発電装置１Ａの冷却部４の概略構成を示す。図３に示すように、冷却部４の内部には、熱電素子２と接触する冷却部４の冷却面の全体に冷却液が行き渡るように板状の冷却液流路４０が形成されている。具体的には、冷却液流路４０は、Ｘ方向に延在する複数の流路を有し、これらの流路が互いに接続されている。冷却液流路４０には、低い側にある冷却液流入管４１と、高い側にある冷却液排出管４２とが設けられている。冷却液流入管４１から冷却液流路４０に流入した冷却液は、熱電素子２の他方の面と接触する冷却面を冷却した後、冷却液排出管４２から排出される。なお、実施の形態１では、冷却液流路４０は、熱電素子２と接触する冷却面の全体に冷却液が行き渡るような板状形状に形成されているが、熱電素子２の他方の面を全体的に均一に冷却することができればよく、形状は限定されない。また、冷却部４の内部の冷却液流路４０の複数の流路は、Ｘ方向だけでなくＺ方向に延在していてもよい。実施の形態１では、冷却液として、水を用いている。
【００３０】
＜電気系統＞
図５は、熱電発電システム１０の電気系統の概略図を示す。図５に示すように、熱電発電システム１０は、４つの熱電発電装置１Ａと、インバータ１１と、電気負荷１２とを備えている。熱電発電システム１０において、４つの熱電発電装置１Ａは、並列に接続されている。並列に接続された４つの熱電発電装置１Ａは、インバータ１１に接続されている。インバータ１１は、電気負荷１２に接続されている。熱電発電システム１０において、４つの熱電発電装置１Ａで発電された電力は、インバータ１１を介して電気負荷１２へ供給される。
【００３１】
＜熱媒体系統＞
図６は、熱電発電システム１０の熱媒体系統の概略図を示す。図６において、点線及び一点鎖線は熱媒体のライン、実線は冷却液のラインを示す。まず、熱媒体の流れについて説明する。図６に示すように、熱媒体ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３が熱電発電装置１Ａの加熱部３に接続されている。熱媒体ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３にはそれぞれ弁が設けられている。加熱部３の内部において、熱媒体が自然循環している間、熱媒体ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の弁は閉じている。なお、熱媒体ラインＬ３に設けられている弁は、圧力弁である。
【００３２】
熱媒体ラインＬ１は、熱媒体となる水を充填するラインである。加熱部３の内部に熱媒体を入れたい場合、熱媒体ラインＬ１の弁を開き、タンク１３から熱媒体ラインＬ１を通って加熱部３の内部へ熱媒体を供給する。
【００３３】
熱媒体ラインＬ２は、真空ポンプ１４を用いて真空引きするためのラインである。加熱部３の内部に熱媒体が入っていない状態で、熱媒体ラインＬ２を介して真空ポンプ１４により真空引きを行う。真空引き後、タンク１３内の熱媒体が熱媒体ラインＬ１を通り、加熱部３の内部へ供給される。
【００３４】
熱媒体ラインＬ３は、加熱部３内の熱媒体をタンク１３へ排出するラインである。加熱部３の内部の蒸気圧が熱媒体ラインＬ３の圧力弁の許容値よりも大きくなると、圧力弁が開き、加熱部３の内部の蒸気が熱媒体ラインＬ３へ排出される。加熱部３から排出された熱媒体は、熱媒体ラインＬ３を通り、熱交換器１５を介してタンク１３に排出される。実施の形態１では、熱媒体及び冷却液ともに水を用いているため、冷却液と熱媒体とをタンク１３に貯留することができる。
【００３５】
次に、冷却液の流れについて説明する。図６に示すように、冷却液は、ポンプ等によって、タンク１３から冷却液ラインＬ４を通って冷却部４へ流れる。冷却部４を流れた冷却液は、冷却液ラインＬ５を通って冷却設備１６へ流れる。冷却設備１６は、例えば、冷却液を冷却するクーリングタワーである。冷却設備１６において冷却された冷却液は、タンク１３で貯留される。
【００３６】
＜異常検知＞
次に、熱電発電装置１Ａの異常を検知する構成について説明する。
【００３７】
図６は、熱電発電装置１Ａの異常検知構成を示す。図６に示すように、熱電発電装置１Ａは、発電出力検知部２１Ａと、熱媒圧力検知部２２Ａと、記憶部２３Ａと、異常検知部２４Ａとを備えている。
【００３８】
発電出力検知部２１Ａは、熱電素子２の発電出力を検知する。「発電出力」とは、例えば、電圧、電流、電位、発電量などの熱電素子２の発電による出力である。発電出力検知部２１Ａは、例えば、電圧計、電流計、電位計、発電量計である。
【００３９】
熱媒圧力検知部２２Ａは、加熱部３の熱媒流路を流れる熱媒体の圧力を検知する。熱媒圧力検知部２２Ａは、例えば、圧力センサである。
【００４０】
記憶部２３Ａは、熱電発電装置１Ａが正常状態であるときの、熱電素子２の発電出力と熱媒体の圧力との関係（例えば、関係式やマップ）を予め記憶する。「正常状態」とは、熱電発電装置１Ａの各種部品のいずれかが故障したり、冷却液が漏出したりするなどの異常を起こしてない状態をいう。熱電発電装置１Ａは、通常、熱媒体の圧力が同じであっても、経年変化等により発電出力は低下する。「正常状態」は、図７に示すように、経年変化等による発電出力の低下を考慮して設定されることが望ましい。
【００４１】
異常検知部２４Ａは、発電出力検知部２１Ａが検知した発電出力と熱媒圧力検知部２２Ａが検知した圧力との関係が、記憶部２３Ａに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ａが異常であると検知する。例えば、異常検知部２４Ａは、発電出力検知部２１Ａが検知した発電出力と熱媒圧力検知部２２Ａが検知した圧力との関係（検知状態）を取得する。異常検知部２４Ａは、図７に示すように、取得した検知状態が、記憶部２３Ａに記憶された関係と異なるとき、即ち正常状態の範囲外であるとき、熱電発電装置１Ａが異常であると検知する。例えば、熱媒体の圧力が１．２Ｍｐａであり、熱電素子２の発電出力が１８０Ｗ以上２００Ｗ以下である場合に正常状態であるとする。この場合において、熱媒圧力検知部２２Ａが検知した圧力が１．２Ｍｐａであり、発電出力検知部２１Ａが検知した発電出力が１５０Ｗであるとき、異常検知部２４Ａは、熱電発電装置１Ａが異常であると検知する。
【００４２】
異常検知部２４Ａは、熱電発電装置１Ａの異常を検知したとき、例えば、音や表示などの報知手段により使用者に異常を報知する。これにより、熱電発電装置１Ａの異常を使用者に認識させることが可能になる。
【００４３】
［効果］
実施の形態１に係る熱電発電装置１Ａによれば、以下の効果を奏することができる。
【００４４】
熱電発電装置１Ａは、熱電素子２の発電出力と熱媒体の圧力との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ａの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ａの異常をより確実に検知することができる。
【００４５】
なお、実施の形態１では、４つの熱電発電装置１Ａを用いた熱電発電システム１０を説明したが、本発明はこれに限定されない。熱電発電システム１０は、１つ以上の熱電発電装置１Ａを備えていればよい。
【００４６】
また、実施の形態１では、熱媒体及び冷却液として水を用いたが、本発明はこれに限定されない。熱媒体と冷却液とは、異なっていてもよい。熱媒体としては、循環経路７内で気体と液体とに相変化することができるものであればよい。冷却液としては、冷却できる液体であればよい。
【００４７】
また、実施の形態１では、熱電素子２を加熱部３の両方の面に設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、熱電素子２は、加熱部３の一方の面にのみ設けてもよい。
【００４８】
なお、熱媒体の圧力は熱媒体の温度に対して比例関係にあるので、熱電発電装置１Ａは、熱電素子２の発電出力と熱媒体の温度との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ａの異常を検知するように構成されてもよい。具体的には、熱媒圧力検知部２２Ａに代えて、熱媒体の温度を検知する熱媒温度検知部を備えてもよい。この場合、記憶部２３Ａは、熱電発電装置１Ａが正常状態であるときの、熱電素子２の発電出力と熱媒体の温度との関係を予め記憶すればよい。また、異常検知部２４Ａは、発電出力検知部２１Ａが検知した発電出力と熱媒温度検知部が検知した温度との関係が、記憶部２３Ａに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ａが異常であると検知するように構成すればよい。
【００４９】
（実施の形態２）
［全体構成］
本発明の実施の形態２に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態２では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００５０】
図８は、実施の形態２に係る熱電発電装置１Ｂの異常検知構成を示す。
【００５１】
実施の形態２では、熱電発電装置１Ｂが、熱電素子２の発電出力と、熱媒体の温度圧力と冷却液の温度との差との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｂの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００５２】
具体的には、熱電発電装置１Ｂは、異常検知構成として、発電出力検知部２１Ｂと、熱媒温度検知部２２Ｂと、冷却液温度検知部２３Ｂと、記憶部２４Ｂと、異常検知部２５Ｂとを備えている。
【００５３】
発電出力検知部２１Ｂは、熱電素子２の発電出力を検知する。発電出力検知部２１Ｂは、例えば、電圧計、電流計、電位計、発電量計である。熱媒温度検知部２２Ｂは、加熱部３の熱媒流路を流れる熱媒体の温度を検知する。冷却液温度検知部２３Ｂは、冷却部４の冷却液流路を流れる冷却液の温度を検知する。実施の形態２では、冷却液温度検知部２３Ｂは、冷却液流入管４１（図３参照）の近傍の温度を検知する。熱媒温度検知部２２Ｂ及び冷却液温度検知部２３Ｂは、例えば、温度センサである。記憶部２４Ｂは、熱電発電装置１Ｂが正常状態であるときの、熱電素子２の発電出力と、熱媒体の温度と冷却液の温度との差、との関係（例えば、関係式やマップ）を予め記憶する。
【００５４】
異常検知部２５Ｂは、発電出力検知部２１Ｂが検知した発電出力と、熱媒温度検知部２２Ｂが検知した温度と冷却液温度検知部２３Ｂが検知した温度との差、との関係が、記憶部２４Ｂに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ｂが異常であると検知する。例えば、異常検知部２５Ｂは、発電出力検知部２１Ｂが検知した発電出力と、熱媒温度検知部２２Ｂが検知した温度と冷却液温度検知部２３Ｂが検知した温度との差、との関係（検知状態）を取得する。異常検知部２５Ｂは、図９に示すように、取得した検知状態が、記憶部２４Ｂに記憶された関係と異なるとき、即ち正常状態の範囲外であるとき、熱電発電装置１Ｂが異常であると検知する。
【００５５】
［効果］
実施の形態２に係る熱電発電装置１Ｂによれば、以下の効果を奏することができる。
【００５６】
熱電発電装置１Ｂは、熱電素子２の発電出力と、熱媒体の温度と冷却液の温度との差との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｂの異常を検知するように構成されている。即ち、温度差により発電する熱電素子２に対して、当該温度差を熱媒温度検知部２２Ｂ及び冷却液温度検知部２３Ｂにより直接的に検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｂの異常をより確実に検知することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
［全体構成］
本発明の実施の形態３に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態３では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態３においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態３では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００５８】
図１０は、実施の形態３に係る熱電発電装置１Ｃの異常検知構成を示す。
【００５９】
実施の形態３では、熱電発電装置１Ｃが、熱電素子２の発電出力と冷却液の熱交換量との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｃの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００６０】
具体的には、熱電発電装置１Ｃは、異常検知構成として、発電出力検知部２１Ｃと、熱交換量検知部２２Ｃと、記憶部２３Ｃと、異常検知部２４Ｃとを備えている。
【００６１】
発電出力検知部２１Ｃは、熱電素子２の発電出力を検知する。発電出力検知部２１Ｃは、例えば、電圧計、電流計、電位計、発電量計である。熱交換量検知部２２Ｃは、冷却液の熱交換量を検知する。例えば、熱交換量検知部２２Ｃは、冷却液流路を流れる冷却液の流量、冷却液の比熱、冷却液排出管４２（図３参照）の近傍の温度と冷却液流入管４１（図３参照）の近傍の温度との差などに基づいて、冷却液の熱交換量を検知する。記憶部２３Ｃは、熱電発電装置１Ｃが正常状態であるときの、熱電素子２の発電出力と冷却液の熱交換量との関係（例えば、関係式やマップ）を予め記憶する。
【００６２】
異常検知部２４Ｃは、発電出力検知部２１Ｃが検知した発電出力と熱交換量検知部２２Ｃが検知した熱交換量との関係が、記憶部２３Ｃに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ｃが異常であると検知する。例えば、異常検知部２４Ｃは、発電出力検知部２１Ｃが検知した発電出力と熱交換量検知部２２Ｃが検知した熱交換量との関係（検知状態）を取得する。異常検知部２４Ｃは、図１１に示すように、取得した検知状態が、記憶部２２Ｃに記憶された関係と異なるとき、即ち正常状態の範囲外であるとき、熱電発電装置１Ｃが異常であると検知する。
【００６３】
［効果］
実施の形態３に係る熱電発電装置１Ｃによれば、以下の効果を奏することができる。
【００６４】
熱電発電装置１Ｃは、熱電素子２の発電出力と冷却液の熱交換量との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｃの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｃの異常をより確実に検知することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
［全体構成］
本発明の実施の形態４に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態４では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態４においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態４では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００６６】
図１２は、実施の形態４に係る熱電発電装置１Ｄの異常検知構成を示す。
【００６７】
実施の形態４では、熱電発電装置１Ｄが、熱源温度（図１Ａに示す流路５内の温度）と熱媒体の圧力との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｄの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００６８】
具体的には、熱電発電装置１Ｄは、異常検知構成として、熱源温度検知部２１Ｄと、熱媒圧力検知部２２Ｄと、記憶部２３Ｄと、異常検知部２４Ｄとを備えている。
【００６９】
熱源温度検知部２１Ｄは、熱源となる流路５（図１Ａ参照）内の温度を検知する。熱源温度検知部２１Ｄは、例えば、温度センサである。熱媒圧力検知部２２Ｄは、加熱部３の熱媒流路を流れる熱媒体の圧力を検知する。熱媒圧力検知部２２Ｄは、例えば、圧力センサである。記憶部２３Ｄは、熱電発電装置１Ｄが正常状態であるときの、熱源温度と熱媒体の圧力との関係（例えば、関係式やマップ）を予め記憶する。
【００７０】
異常検知部２４Ｄは、熱源温度検知部２１Ｄが検知した温度と熱媒圧力検知部２２Ｄが検知した圧力との関係が、記憶部２３Ｄに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ｃが異常であると検知する。例えば、異常検知部２４Ｄは、熱源温度検知部２１Ｄが検知した温度と熱媒圧力検知部２２Ｄが検知した圧力との関係（検知状態）を取得する。異常検知部２４Ｄは、図１３に示すように、取得した検知状態が、記憶部２３Ｄに記憶された関係と異なるとき、即ち正常状態の範囲外であるとき、熱電発電装置１Ｄが異常であると検知する。
【００７１】
［効果］
実施の形態４に係る熱電発電装置１Ｄによれば、以下の効果を奏することができる。
【００７２】
熱媒体の圧力は、熱源温度に対して相関関係にあるはずである。そこで、熱電発電装置１Ｄは、熱電素子２の発電出力と冷却液の熱交換量との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｄの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｄの異常をより確実に検知することができる。例えば、この構成によれば、伝熱管６に煤が過剰に付着していることを検知することができる。即ち、伝熱管６に煤が過剰に付着している場合、伝熱管６内を通る熱媒体が熱源から受ける熱量が低下し、熱媒体の圧力が過剰に低下することになる。
【００７３】
なお、熱電素子２の発電出力は、熱電発電装置１Ｄの個体差によって熱電発電装置１Ｄ毎に多少異なることが有り得る。これに対して、熱源温度及び熱媒体の圧力は、熱電発電装置１Ｄの個体差の影響を受けない。従って、前記構成によれば、熱電発電装置１Ｄの個体差を考慮する必要性を無くすことができる。
【００７４】
（実施の形態５）
［全体構成］
本発明の実施の形態５に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態５では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態５においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態５では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００７５】
図１４は、実施の形態５に係る熱電発電装置１Ｅの異常検知構成を示す。
【００７６】
実施の形態５では、熱電発電装置１Ｅが、熱源温度（図１Ａに示す流路５内の温度）と冷却液の熱交換量との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｅの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００７７】
具体的には、熱電発電装置１Ｅは、異常検知構成として、熱源温度検知部２１Ｅと、熱交換量検知部２２Ｅと、記憶部２３Ｅと、異常検知部２４Ｅとを備えている。
【００７８】
熱源温度検知部２１Ｅは、熱源となる流路５（図１Ａ参照）内の温度を検知する。熱源温度検知部２１Ｅは、例えば、温度センサである。熱交換量検知部２２Ｅは、冷却液の熱交換量を検知する。例えば、熱交換量検知部２２Ｅは、冷却液流路を流れる冷却液の流量、冷却液の比熱、冷却液排出管４２（図３参照）の近傍の温度と冷却液流入管４１（図３参照）の近傍の温度との差などに基づいて、冷却液の熱交換量を検知する。記憶部２３Ｅは、熱電発電装置１Ｅが正常状態であるときの、熱源温度と冷却液の熱交換量との関係（例えば、関係式やマップ）を予め記憶する。
【００７９】
異常検知部２４Ｅは、熱源温度検知部２１Ｅが検知した熱源温度と熱交換量検知部２２Ｅが検知した熱交換量との関係が、記憶部２３Ｅに記憶された関係と異なるとき、熱電発電装置１Ｅが異常であると検知する。例えば、異常検知部２４Ｅは、熱源温度検知部２１Ｅが検知した温度と熱交換量検知部２２Ｅが検知した熱交換量との関係（検知状態）を取得する。異常検知部２４Ｅは、図１５に示すように、取得した検知状態が、記憶部２３Ｅに記憶された関係と異なるとき、即ち正常状態の範囲外であるとき、熱電発電装置１Ｅが異常であると検知する。
【００８０】
［効果］
実施の形態５に係る熱電発電装置１Ｅによれば、以下の効果を奏することができる。
【００８１】
冷却液の熱交換量は、熱源温度に対して相関関係にあるはずである。そこで、熱電発電装置１Ｅは、熱源温度と冷却液の熱交換量との関係が正常状態であるか否かに基づいて、熱電発電装置１Ｅの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｅの異常をより確実に検知することができる。例えば、この構成によれば、伝熱管６に煤が過剰に付着していることを検知することができる。即ち、伝熱管６に煤が過剰に付着している場合、伝熱管６内を通る熱媒体が熱源から受ける熱量が低下し、その結果、熱電素子２の両面の温度差が低下し、冷却液の熱交換量が過剰に低下することになる。
【００８２】
なお、熱電素子２の発電出力は、熱電発電装置１Ｅの個体差によって熱電発電装置１Ｅ毎に多少異なることが有り得る。これに対して、熱源温度及び冷却液の熱交換量は、熱電発電装置１Ｅの個体差の影響を受けない。従って、前記構成によれば、熱電発電装置１Ｅの個体差を考慮する必要性を無くすことができる。
【００８３】
（実施の形態６）
［全体構成］
本発明の実施の形態６に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態６では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態６においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態６では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００８４】
図１６は、実施の形態６に係る熱電発電装置１Ｆの異常検知構成を示す。
【００８５】
実施の形態６では、熱電発電装置１Ｆが、一対の熱電素子２（２０ａ，２０ｂ）の発電出力の差に基づいて、熱電発電装置１Ｆの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００８６】
具体的には、熱電発電装置１Ｆは、異常検知構成として、一対の熱電素子２の一方の発電出力と、一対の熱電素子２の他方の発電出力との差が、予め決められた閾値以上であるとき、熱電発電装置１Ｆが異常であると検知する異常検知部２１Ｆを備えている。異常検知部２１Ｆは、例えば、電圧計、電流計、電位計、発電量計を備えている。
【００８７】
［効果］
実施の形態６に係る熱電発電装置１Ｆによれば、以下の効果を奏することができる。
【００８８】
一対の熱電素子２は、加熱部３を共有するため、冷却部４に供給される冷却液が同じである場合には、それらの発電出力は同じになるはずである。そこで、熱電発電装置１Ｆは、一対の熱電素子２の発電出力の差が、想定される誤差（予め決められた閾値）より大きいとき、熱電発電装置１Ｆの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｆの異常をより確実に検知することができる。また、一対の熱電素子２のいずれか一方に異常が発生していることを認識することができる。また、一対の熱電素子２の発電出力を比較するだけであるので、他の実施形態のように、熱媒圧力検知部や記憶部などを備える必要がない。
【００８９】
（実施の形態７）
［全体構成］
本発明の実施の形態７に係る熱電発電装置について説明する。なお、実施の形態７では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態７においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態７では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
【００９０】
図１７は、実施の形態７に係る熱電発電装置１Ｇの異常検知構成を示す。
【００９１】
実施の形態７では、熱電発電装置１Ｇが、熱媒体の圧力に基づいて、熱電発電装置１Ｇの異常を検知するように構成されている点が、実施の形態１と異なる。
【００９２】
具体的には、熱電発電装置１Ｇは、異常検知構成として、熱媒圧力検知部２１Ｇと、異常検知部２２Ｇとを備えている。
【００９３】
熱媒圧力検知部２１Ｇは、加熱部３の熱媒流路を流れる熱媒体の圧力を検知する。熱媒圧力検知部２１Ｇは、例えば、圧力センサである。異常検知部２２Ｇは、熱媒圧力検知部２１Ｇが検知した圧力に基づく熱媒体の換算飽和温度が予め決められた閾値を超えたとき、熱電発電装置１Ｇが異常であると検知する。例えば、予め決められた閾値が２００度であり、熱媒圧力検知部２１Ｇが検知した圧力が１．６Ｍｐａであり、当該圧力に基づく熱媒体の換算飽和温度が２１０度である場合、異常検知部２２Ｇは、熱電発電装置１Ｇが異常であると検知する。
【００９４】
［効果］
実施の形態７に係る熱電発電装置１Ｇによれば、以下の効果を奏することができる。
【００９５】
加熱部３の熱媒流路における熱媒体の温度が過剰に高くなると、当該熱により熱電素子２が、過加熱されて故障することがある。また、熱媒流路を流れる熱媒体の温度の検知は、熱媒流路に接続された分岐管に熱媒体の一部を流し、当該熱媒体の一部の温度を検知すること容易に行うことができる。しかしながら、この場合、分岐管を通る過程で冷却され、熱媒体の温度が正確に検知できないおそれがある。一方、熱媒体の圧力は、熱媒流路内でも、分岐管内でも同じである。また、前述したように、熱媒体の圧力と温度とは比例関係にある。そこで、熱電発電装置１Ｂは、熱媒体の圧力に基づいて、熱電発電装置１Ｇの異常を検知するように構成されている。この構成によれば、潜熱変化する熱媒体を加熱部３に利用する場合でも、熱電発電装置１Ｇの異常（過加熱）をより確実に検知することができる。
【００９６】
なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００９７】
本発明をある程度の詳細さをもって各実施形態において説明したが、これらの実施形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、異常をより確実に検知することができるので、エンジンの排ガスダクトなどの流路を流れる高温流体の熱を利用して発電を行う熱電発電装置に有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  熱電発電装置
１０  熱電発電システム
１１  インバータ
１２  電気負荷
１３  タンク
１４  真空ポンプ
１５  熱交換器
１６  冷却設備
２  熱電素子
２０ａ，２０ｂ  熱電モジュール
３    加熱部
４    冷却部
４０  冷却液流路
４１  冷却液流入管
４２  冷却液排出管
５  流路
６  伝熱管
６１  管状部材
６２  曲げ部
６３，６４  開口端部
７  循環経路
７ａ，７ｂ  内部空間
２１Ａ  発電出力検知部
２２Ａ  熱媒圧力検知部
２３Ａ  記憶部
２４Ａ  異常検知部
２１Ｂ  発電出力検知部
２２Ｂ  熱媒温度検知部
２３Ｂ  冷却液温度検知部
２４Ｂ  記憶部
２５Ｂ  異常検知部
２１Ｃ  発電出力検知部
２２Ｃ  熱交換量検知部
２３Ｃ  記憶部
２４Ｃ  異常検知部
２１Ｄ  熱源温度検知部
２２Ｄ  熱媒圧力検知部
２３Ｄ  記憶部
２４Ｄ  異常検知部
２１Ｅ  熱源温度検知部
２２Ｅ  熱交換量検知部
２３Ｅ  記憶部
２４Ｅ  異常検知部
２１Ｆ  異常検知部
２１Ｇ  熱媒圧力検知部
２２Ｇ  異常検知部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  熱媒体ライン
Ｌ４，Ｌ５  冷却液ライン
【図１Ａ】
2018074659.tif 000003
【図１Ｂ】
2018074659.tif 000004
【図２】
2018074659.tif 000005
【図３】
2018074659.tif 000006
【図４】
2018074659.tif 000007
【図５】
2018074659.tif 000008
【図６】
2018074659.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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