(57)【要約】【課題】排ガスの熱によって加熱される機器の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図る温度調整装置を提供する。【解決手段】温度調整装置１は車両においてエンジン１０ｅから排出されて排ガス通路２ａを流通する排ガスの熱によって加熱される熱発電モジュール３と、排ガス通路２ａに所定の液体を供給する液体供給装置５と、を備える。液体供給装置５によって供給された液体は、蒸発潜熱により排ガスを冷却する温度調整装置１を提供する。この温度調整装置１によれば、排ガスの熱によって加熱される熱発電モジュール３の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両においてエンジンから排出されて排ガス通路（２ａ）を流通する排ガスの熱によって加熱される被加熱機器（３）と、
前記排ガス通路に所定の液体を供給する液体供給装置（５；１０５；２０５；３０５；４０５；５０５；６０５；７０５）と、
を備え、
前記液体供給装置によって供給された前記液体は、蒸発潜熱により前記排ガスを冷却する温度調整装置。
【請求項２】
前記被加熱機器は、内部に熱電変換素子（３０）を有して、前記排ガスの熱が一方側部（３０Ｈ）に熱移動し、前記排ガスよりも低温である低温流体の熱が他方側部（３０Ｌ）に熱移動するように設けられた熱発電モジュール（３）である請求項１に記載の温度調整装置。
【請求項３】
前記熱発電モジュールは、前記排ガスの流れ方向に並ぶ複数の前記熱電変換素子を有し、
前記液体供給装置は、前記排ガス通路において、複数の前記熱電変換素子のうち排ガス流れの最も上流に位置する前記熱電変換素子（３００）に対応する位置で、またはさらに上流の位置で前記液体を供給する請求項２に記載の温度調整装置。
【請求項４】
前記液体供給装置（５）は、前記排ガス通路に対して前記液体を霧状に噴霧する噴霧装置（５０）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項５】
前記液体供給装置は、前記排ガス通路に対して前記液体を霧状に噴霧する噴霧装置（５０）と、
前記熱発電モジュールによる発電量、前記熱発電モジュールの発電電圧、前記エンジンへの燃料供給量、および前記エンジンへの吸入空気量の少なくとも一つに応じて、前記噴霧装置による前記液体の噴霧量を制御する制御装置（６）と、
を備える請求項２または請求項３に記載の温度調整装置。
【請求項６】
前記液体供給装置（２０５）は、前記排ガス通路に対して前記液体を垂らす滴下装置（１５０）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項７】
前記液体供給装置（２０５）は、前記排ガス通路に設けられ、前記液体が表面に付着した状態で前記液体を保持する液体保持装置（１５０）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項８】
前記液体供給装置（５０５）は、排気再循環クーラ（１１ａ）において発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置（５３）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項９】
前記液体供給装置（６０５）は、前記エンジンに吸気する前のガスを冷却するインタークーラ（１０ｄ）において発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置（１５３）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項１０】
前記液体供給装置（７０５）は、車室内に送風される空気を冷却する蒸発器（１２ｄ）において発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置（２５３）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項１１】
前記液体供給装置（５）は、さらに外部の供給源から前記液体を通路を介して供給可能な補充式タンク（５１）を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項１２】
前記液体供給装置（１０５）は、さらに所定量の前記液体を内蔵して交換可能な交換式タンク（１５１）を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項１３】
前記排ガスが前記被加熱機器に対して熱を与える通路箇所（２ａ１）を前記排ガスが迂回して流れるように前記排ガス通路に対して設けられたバイパス通路（２１ａ）と、
前記バイパス通路を閉閉可能な制御弁（８）と、
を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の温度調整装置。
【請求項１４】
前記排ガス通路を流れる排ガス量、熱電変換素子（３０）の温度、および熱電変換素子（３０）の温度に関連する関連温度の少なくとも一つに応じて、前記制御弁の開閉状態を制御する制御装置（６）を備える請求項１３に記載の温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、排ガスの熱影響を受ける機器を冷却する温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の排熱発電装置においては、排気管内の排ガス通路を流れる排ガスの温度がエンジンの負荷により大きく変動し、場合によっては熱電変換素子の使用上限温度を超える高温になることがある。そこで、熱電変換素子の高温端側の温度が使用上限温度以上に上がりそうな場合に、エアコンプレッサ等の外気加圧装置を駆動して、排気管内の排ガス通路に外気を流し込み、排気管の表面温度を下げて熱電変換素子の温度上昇を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置によれば、排ガス通路に圧縮空気を導入する冷却方式であるため、高温流体の温度上昇を抑制する冷却効果が小さく十分なものではない。また、排ガス通路に圧縮空気を導入するためのデバイスを必要とし、圧縮空気を供給するための動力エネルギも大きいため、改良の余地がある。
【０００５】
このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、排ガスの熱によって加熱される機器の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図る温度調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された温度調整装置のひとつは、車両においてエンジンから排出されて排ガス通路（２ａ）を流通する排ガスの熱によって加熱される被加熱機器（３）と、排ガス通路に所定の液体を供給する液体供給装置（５；１０５；２０５；３０５；４０５；５０５；６０５；７０５）と、を備え、液体供給装置によって供給された液体は、蒸発潜熱により排ガスを冷却する温度調整装置である。
【０００８】
この温度調整装置によれば、液体供給装置によって所定の液体が高温流体の排ガスに供給されることにより、液体から気体に相変化して、その際に蒸発潜熱に相当する熱を排ガスから奪う。これにより、排ガスが冷却されるので排ガスの温度を低下させることができる。したがって、被加熱機器が排ガスから受ける熱量を下げることができるので、被加熱機器の温度上昇を抑制することができる。液体の単位供給量当たりの蒸発潜熱は、従来の圧縮空気による吸熱量にくらべて大きく、十分な冷却効果が図れ、また、液体は液滴や霧状程度の少量で効果が得られるため、液体を供給するための動力エネルギを抑えることができる。以上より、この温度調整装置によれば、排ガスの熱によって加熱される機器の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の温度調整装置を車両に搭載した排気再循環システムを示した概要図である。
【図２】第１実施形態の温度調整装置の構成を示す概要図である。
【図３】第１実施形態の温度調整装置に関する制御構成図である。
【図４】第１実施形態の温度調整装置における制御の処理を実行するフローチャートである。
【図５】第１実施形態の制御において、図４のフローチャートとは異なる他の処理を実行するフローチャートである。
【図６】第１実施形態の制御において、図４のフローチャートとは異なる他の処理を実行するフローチャートである。
【図７】第２実施形態の温度調整装置の構成を示す概要図である。
【図８】第３実施形態の温度調整装置の構成を示す概要図である。
【図９】第４実施形態の温度調整装置の構成を示す概要図である。
【図１０】第５実施形態の液体供給装置を車両に搭載した排気再循環システムを示した概要図である。
【図１１】第６実施形態の液体供給装置を車両に搭載した排気再循環システムを示した概要図である。
【図１２】第７実施形態の液体供給装置を車両に搭載した排気再循環システムを示した概要図である。
【図１３】第８実施形態の温度調整装置の構成を示す概要図である。
【図１４】第８実施形態の温度調整装置に関する制御構成図である。
【図１５】第８実施形態の温度調整装置における制御の処理を実行するフローチャートである。
【図１６】第８実施形態の温度調整装置における制御の処理を実行するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態の温度調整装置１について、図１〜図６を参照して説明する。温度調整装置１は、高温流体である排ガスの熱によって加熱される被加熱機器について温度上昇を抑制する冷却能力を発揮する。被加熱機器は、この明細書の実施形態に開示する機器に限定するものではなく、例えば、熱電発電装置、触媒コンバータ、Ｏ２センサ、その他の各種のセンサ等を含む。これらの被加熱機器は、その性能を適正に発揮するために、所定の温度以下に温度調整することが求められる。これらの被加熱装置は温度調整装置１の液体供給装置５によって排ガスを冷却することにより、温度調整することができる。
【００１２】
被加熱機器は、排ガスの熱によって加熱されうる箇所に設置されているものであり、その設置場所は排ガスが通る排ガス通路に限定されない。したがって、被加熱機器は、排ガス通路を形成する部材、例えば、排気管の外部または内部に設置されて、熱伝達によって排ガスからの熱が与えられる機器である。
【００１３】
この明細書では、被加熱機器の一例として熱電発電装置について開示する。熱電発電装置は、ゼーベック効果により熱エネルギを電力エネルギに変換して発電することができる装置である。熱電発電装置は、熱電変換素子３０を有する熱発電モジュール３において一方側部と他方側部とに温度差が与えられると、電位差が生じて電子が流れる現象を利用して発電する。熱電発電装置では、排ガスと排ガスよりの低温である低温流体とを用いて熱発電モジュール３の両側に温度差を与える。低温流体には排ガスと温度差を与えることが可能な任意の流体を採用することができる。この実施形態では、任意に選択可能な低温流体の一例として、自動車のエンジン１０ｅの冷却水を用いる場合について説明する。
【００１４】
温度調整装置１を車両に搭載した排気再循環システムについて、図１を参照して説明する。図１に図示するように、熱電発電装置は、エンジン１０ｅに接続した排気管２に接触して熱移動可能な状態で設置されている。排気管２は熱伝導性に優れた材質で形成されている。
【００１５】
図１に示す排気再循環システムは、車両に搭載された水冷式のエンジン１０ｅに適用される。排気再循環システムは、ＥＧＲシステム（Exhaust Gas Recirculation System）とも称される。エンジン１０ｅは、ターボチャージャを備えた過給機付エンジンであり、複数の気筒を有している。エンジン１０ｅは、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに適用される。
【００１６】
エンジン１０ｅには、エンジン１０ｅの吸気が流通する吸気通路１０を形成する吸気管と、エンジン１０ｅの排ガスが流通する排ガス通路２ａを形成する排気管２とが接続されている。なお、排ガスは排気と置き換えることもできる。吸気管は、例えば吸気マニホルドおよび吸気マニホルドの吸気流れ上流側に配置されている。排気管２は、例えば排気マニホルドおよび排気マニホルドに対して排ガス流れの下流側に配置されている。
【００１７】
吸気管には、吸気流れの上流側から順に、エアクリーナ１０ａ、ターボチャージャのコンプレッサ１０ｂ、スロットルバルブ１０ｃおよびインタークーラ１０ｄが設けられている。エアクリーナ１０ａは、エアフィルタを有し、吸気を清浄化する。ターボチャージャは、コンプレッサ１０ｂと排気管２に設けられた排気タービン１０ｆとを備える。ターボチャージャは、排ガスのエネルギによって排気タービン１０ｆが回転駆動され、排気タービン１０ｆに連結されたコンプレッサ１０ｂが回転駆動されることにより過給を行う。スロットルバルブ１０ｃは、吸気管内を流れエンジン１０ｅに吸入される気体の流量を調節する。インタークーラ１０ｄは、コンプレッサ１０ｂで圧縮されて高温となった吸気を、エンジン冷却水との熱交換によって冷却する。
【００１８】
排気管２には、排ガスの流れ上流側から順に、排気タービン１０ｆおよび浄化装置１０ｇが設けられている。浄化装置１０ｇは、例えば触媒を備えた排気浄化装置によって構成できる。浄化装置１０ｇは、排ガスが車外へ排出される際に予め除去されることが好ましい粒子状物質や窒素酸化物等のガス状物質を排ガスから除去する。浄化装置１０ｇは、例えば、触媒コンバータである。触媒コンバータは、触媒物質を担持するペレット状またはハニカム状の担体を有する。
【００１９】
ＥＧＲシステムは、還流通路１１を形成する還流管、排気再循環クーラ１１ａ、ＥＧＲバルブ１１ｂを備えている。排気再循環クーラ１１ａはＥＧＲクーラ１１ａとも称する。還流管は、一端側が排気管２に接続するとともに、他端側が吸気管に接続している。還流管の一端側は、排気管２における浄化装置１０ｇよりも下流側部位に接続している。還流管の他端側は、吸気管におけるエアクリーナ１０ａよりも下流側かつコンプレッサ１０ｂよりも上流側の排気合流部に接続している。還流管は、排気管２内の排ガス通路２ａを流れる排ガスの少なくとも一部を、吸気管内の吸気通路１０の排気合流部へ還流可能な還流通路１１を形成する。
【００２０】
還流通路１１には、還流排ガス流れの上流側から順に、ＥＧＲクーラ１１ａ、ＥＧＲバルブ１１ｂが設けられている。ＥＧＲクーラ１１ａは、例えばエンジン冷却水との熱交換により通過する排気から吸熱して排気を冷却する排気冷却装置である。ＥＧＲクーラ１１ａは、排ガスとエンジン冷却水以外の冷却媒体とが熱交換を行う装置であってもよい。
【００２１】
ＥＧＲバルブ１１ｂは、電動弁装置によって構成され、開状態のときには排ガスの還流を許容し、閉状態のときには排ガスの還流を禁止する。ＥＧＲバルブ１１ｂは、弁開度を調節することにより、還流通路１１を流れる排気流量を調節する。ＥＧＲバルブ１１ｂは制御装置６からの制御信号によって開度が制御される。
【００２２】
制御装置６は、プログラムに従って動作するマイコンのようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。制御装置６は、図３に図示するように、各種装置と各種センサとが接続されるインターフェース部（以下、Ｉ／Ｆ部ともいう）６０と、演算処理部６１と、を備える。演算処理部６１は、Ｉ／Ｆ部６０を通して各種センサ、各種測定装置から取得した情報と、記憶部に格納した各種データとを用いて所定のプログラムにしたがった判定処理や演算処理を行う。演算処理部６１は、制御装置６における判定部、演算処理部である。Ｉ／Ｆ部６０は、演算処理部６１による判定結果、演算結果に基づいて各種装置を操作する。したがって、Ｉ／Ｆ部６０は制御装置６における入力部および制御出力部である。
【００２３】
演算処理部６１は、予め設定されたプログラムにしたがって、外気温センサ１５からの外気温度信号、エンジン制御装置７からのエンジン情報信号等に対する演算処理を行う。制御装置６は演算処理部６１による演算結果に基づいてＥＧＲバルブ１１ｂ等の制御を行う。制御装置６は、エンジン制御装置７と一体化され、エンジン制御装置７の一部を構成するものでもよい。
【００２４】
Ｉ／Ｆ部６０は、エンジン情報信号としてエンジン回転数及びエンジン負荷情報の少なくともいずれかをエンジン制御装置７から取得する。エンジン負荷情報とは、例えばエンジン１０ｅのトルク値である。制御装置６は、吸気密度の関連値である外気温度、及び吸気量の関連値であるエンジン負荷情報に基づいて、ＥＧＲバルブ１１ｂの開度を制御する。制御装置６は、エンジン１０ｅの吸気量が大きくなるにしたがってＥＧＲバルブ１１ｂの開度が大きくなるように制御する。制御装置６は、外気温度が所定温度よりも低い場合にはＥＧＲバルブ１１ｂを閉じるように制御する。
【００２５】
図２に示すように、熱電発電装置は、高温流体である排ガスが流れる排ガス通路２ａと、低温流体である冷却水が流れる低温通路４０と、一方側部で排ガスと他方側部で冷却水とそれぞれ熱移動可能に設けられる熱発電モジュール３と、を備える。排ガス通路２ａは、排気管２の内部の通路であり、排ガスが熱発電モジュール３に対して熱を与える通路箇所２ａ１を含んでいる。通路箇所２ａ１の外側には、熱発電モジュール３が設けられている。通路箇所２ａ１には、排ガスとの接触面積を拡大して熱交換性を高めることができるフィン２０が設けられている。フィン２０は熱伝導性を有し、耐熱性の高い材質、例えばステンレスまたはステンレス合金で形成されている。またフィン２０は、熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成してもよい。フィン２０は、排気管２の内壁面に接触する構成であってもよい。低温通路４０は、排ガス通路２ａを取り囲む通路であり、通路形成部材４の内部に形成されている。通路形成部材４は、横断面が環状である筒体をなす。
【００２６】
熱発電モジュール３は複数の熱電変換素子３０を有する。熱発電モジュール３は排ガス通路２ａに沿うように並ぶ複数の熱電変換素子３０を有する。つまり、熱発電モジュール３は排ガスの流れ方向に並ぶ複数の熱電変換素子３０を有する。複数の熱電変換素子３０のうち、最も上流に位置する素子は、熱電変換素子３００であり、排ガスからの熱によって最も高温になりやすい素子である。したがって、熱電変換素子３００が熱発電モジュール３の素子のうち早く使用上限温度に達する可能性が高いことになる。
【００２７】
熱電変換素子３０は、交互に配列されるＰ型半導体素子とＮ型半導体素子とが網状に連結されて構成されている。熱電変換素子３０は、扁平状の箱体であるケースの内部に複数個収納されている。熱発電モジュール３の内部には、複数の熱電変換素子３０が排ガスの流れ方向に並んで設置されている。熱電変換素子３０の酸化防止のため、ケースの内部は、例えば、真空状態であったり、不活性ガスが充填されたりする。このケースは内部の空間を封止する気密ケースでもある。ケースは、例えばステンレス材により形成されている。
【００２８】
熱発電モジュール３は、一方側部である高温側部３０Ｈがケースを介して排気管２の外表面に接触し、さらに他方側部である低温側部３０Ｌが通路形成部材４に直接接触している状態で設置されている。熱発電モジュール３のケースは熱伝導性に優れた材質、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。また、高温側部３０Ｈはケースを介さないで直接排気管２の外表面に接触する形態でもよい。また、低温側部３０Ｌは通路形成部材４を介さないで直接低温流体に接触する形態でもよい。高温側部３０Ｈと低温側部３０Ｌは、熱電変換素子３０を挟んで支持する支持部材で構成されてもよい。この支持部材は熱伝導性に優れた材質で形成されている。
【００２９】
低温流体入口４０ａより流入した冷却水は通路形成部材４内を通過したのち低温流体出口４０ｂにより流出する間に熱発電モジュール３の低温側部３０Ｌを冷却する。排ガスは排ガス通路２ａを流通する際に通路箇所２ａ１においてフィン２０や排気管２の内壁面に接触して高温側部３０Ｈを加熱する。熱発電モジュール３は、一方の面に高温流体や高温流体と熱伝達可能な高温部が接触し他方の面に低温流体や低温流体と熱伝達可能な低温部が接触することで、熱電変換素子３０の一方側と他方側とに温度差が生じ電位差に起因する電子の移動によって発電する。
【００３０】
温度調整装置１は、排ガス通路２ａに所定の液体を供給する液体供給装置５を備える。液体供給装置５によって供給される液体は、排ガスが流れる高温環境の排ガス通路２ａによって蒸発しやすく、液相から気相に相変化する。その際に排ガスは蒸発潜熱に相当する熱を奪われることになる。液体は、例えば、水を採用することができる。これにより、排ガスが冷却されて排ガスの温度低下が生じる。この液体の単位供給量当たりの蒸発潜熱は、相変化を伴わない流体の吸熱に比べて大きいので、排ガスを冷却する能力の向上に寄与する。したがって、液体供給装置５によって供給された液体は、排ガス通路２ａにおいて蒸発することで蒸発潜熱によって排ガスを冷却する。
【００３１】
液体供給装置５は、排ガス通路２ａに対して液体を霧状に噴霧する噴霧装置５０を備える。噴霧装置５０は、液体を非常に小さな液滴状にした状態で高温環境に提供するので、液体から気体への相変化を迅速かつ確実に起こすことに寄与する。液体供給装置５は、排ガス通路２ａにおいて、複数の熱電変換素子３０のうち排ガス流れの最も上流に位置する熱電変換素子３００に対応する位置に液体を供給するように設置されている。また、液体供給装置５は、排ガス通路２ａにおいて、熱電変換素子３００に対応する位置よりもさらに上流の位置に液体を供給するように構成してもよい。
【００３２】
液体供給装置５は、外部の供給源から通路５１ａを介して液体を噴霧装置５０に供給可能な補充式タンク５１を備える。噴霧装置５０は、補充式タンク５１との接続部が排気管２の外部に位置し、先端に位置する液体の噴出孔が排ガス通路２ａに露出し、ボディが排気管２を貫通するように設置されている。外部の供給源は、所定の液体を生成または補給できる種々の手段であり、補充式タンク５１と配管等によって連結されている。補充式タンク５１は所定の容量を有する容器である。補充式タンク５１内に蓄えられた液体は、重力によって噴霧装置５０の内部通路、例えば噴出孔まで延びるノズルの内部通路に供給される。
【００３３】
噴霧装置５０は、例えば、液体を噴出孔から霧状に噴き出させるために液体に与える加圧力や液体に与える噴射気体の供給量が制御されることにより、液体の噴霧量を制御可能に構成することができる。この場合、制御装置６は、熱発電モジュール３による発電量、熱発電モジュール３の発電電圧、エンジン１０ｅへの燃料供給量、およびエンジン１０ｅへの吸入空気量の少なくとも一つに応じて、噴霧装置５０による液体の噴霧量を制御する。
【００３４】
制御装置６は、エンジン１０ｅへの燃料供給量を燃料流量計１２の検出値信号によって取得することができる。燃料流量計１２は、燃料の供給量と戻り量との差から算出される、エンジン１０ｅが実際に消費した燃料量を検出する。制御装置６は、熱発電モジュール３による発電量や熱発電モジュール３の発電電圧を、発電量測定装置１３の検出値信号によって取得することができる。発電量測定装置１３は、熱発電モジュール３に接続された端子間の電位差信号、発電量計の検出信号を制御装置６に出力する。
【００３５】
エンジン１０ｅの吸入空気量は、実際に測定するか、吸気の体積、動圧の測定を用いて求めることができる。そこで制御装置６は、エンジン１０ｅへの吸入空気量をアクセル開度センサ１４の検出値信号によって取得することができる。アクセル開度センサ１４は、例えばアクセルポジションセンサであり、抵抗体の上をアクセルペダル開度可動接点が動くことで、アクセルペダルの踏み込み量と踏み込み速度の信号をアクセル開度として制御装置６に出力する。また、エンジン１０ｅの吸入空気量には、アクセルペダル変位の代用として、スロットルポジションセンサの検出信号を用いることができる。
【００３６】
次に、噴霧装置５０から噴射される液体の噴射量制御の一例について図４のフローチャートを参照して説明する。図４に示す制御は、エンジン１０ｅの運転中に制御装置６によって実行される。図４に示すフローチャートの処理は、フローチャートの終了後、所定時間経過すると繰り返し行われる。
【００３７】
まずステップ１００で、判定部である演算処理部６１は、熱発電モジュール３の発電量または発電電圧が、それぞれについて予め定められた許容値を超えるか否かを判定する。ステップ１００は、熱発電モジュール３の発電量が許容値を超えるか否かを判定する処理でもよいし、熱発電モジュール３の発電電圧が許容値を超えるか否かを判定する処理でもよい。この許容値は、排ガスの温度を下げないと、熱電変換素子３０が使用上限温度に達する可能性がある状態となる、上限発電量、上限発電電圧に設定される。すなわち、許容値は、素子温度が使用上限温度に達しそうなほど、熱発電モジュール３の発電量が大きい状態を示す値である。使用上限温度は、素子の耐久上限温度に置き換えることができる。この許容値は、実機による実験値に基づいて設定された上限値である。
【００３８】
ステップ１００でＮＯと判定すると、素子温度が使用上限温度を超えない状態であるので排ガスの温度を下げる条件を満たさない。そしてステップ１０５で液体噴射中止の処理を決定して、本フローチャートを終了する。ステップ１００でＹＥＳと判定すると、ステップ１１０で演算処理部６１は、燃料供給量またはアクセル開度が、それぞれについて予め定められた許容値を超えるか否かを判定する。ステップ１１０は、燃料供給量が許容値を超えるか否かを判定する処理でもよいし、アクセル開度が許容値を超えるか否かを判定する処理でもよい。この許容値は、これ以上排ガスの温度が上昇すると、熱電変換素子３０が使用上限温度に達する状態となる、上限燃料供給量、上限アクセル開度に設定される。すなわち、許容値は、素子温度が使用上限温度に達しそうなほど、排ガスの温度が高い状態を示す値である。各許容値は、実機による実験値に基づいて設定された上限値である。
【００３９】
ステップ１１０でＮＯと判定すると、この場合も素子温度が使用上限温度を超えない状態であるので排ガスの温度を下げる条件を満たさない。ステップ１０５で液体噴射中止の処理を決定して、本フローチャートを終了する。ステップ１１０でＹＥＳと判定すると、ステップ１２０で演算処理部６１は、液体噴射量を算出する処理を実行する。
【００４０】
演算処理部６１は、複数の熱電変換素子３０のうち排ガス流れの最も上流に位置する熱電変換素子３００が使用上限温度以下になる液体噴射量を求める。制御装置６は、例えば、排ガスの流量または流速、液体噴射量、素子温度に関する相関を示した制御マップを予め備えており、演算処理部６１はこの制御マップと各データを用いて熱電変換素子３００が使用上限温度以下になる液体噴射量を算出する。ステップ１３０でＩ／Ｆ部６０は、噴霧装置５０に対して、算出した液体噴射量が得られる制御信号を出力する処理を実行して、本フローチャートを終了する。液体供給装置５は、噴霧装置５０から噴射される霧状の液体が排ガス通路２ａで蒸発し蒸発潜熱によって排ガスを冷却することで、熱電変換素子３００の温度を使用上限温度以下にすることができる。
【００４１】
次に、噴霧装置５０から噴射される液体の噴射量制御は、図５または図６に示す処理手順によって実行してもよい。図５においてステップ２００、ステップ２０５、ステップ２１０、ステップ２２０は、それぞれ、図４のステップ１１０、ステップ１０５、ステップ１２０、ステップ１３０と同じ処理である。つまり、図５に示すフローチャートは、燃料供給量またはアクセル開度が、それぞれについて予め定められた許容値を超えていると判定すると、ステップ２１０で算出した液体噴射量による液体噴射を実行するものである。
【００４２】
図６においてステップ３００、ステップ３０５、ステップ３１０、ステップ３２０は、それぞれ、図４のステップ１００、ステップ１０５、ステップ１２０、ステップ１３０と同じ処理である。つまり、図６に示すフローチャートは、熱発電モジュール３の発電量または発電電圧が、それぞれについて予め定められた許容値を超えていると判定すると、ステップ３１０で算出した液体噴射量による液体噴射を実行するものである。
【００４３】
次に、第１実施形態の温度調整装置１がもたらす作用効果について説明する。温度調整装置１は、車両においてエンジン１０ｅから排出されて排ガス通路２ａを流通する排ガスの熱によって加熱される被加熱機器としての熱発電モジュール３と、排ガス通路２ａに所定の液体を供給する液体供給装置５と、を備える。温度調整装置１において液体供給装置５によって供給された液体は、蒸発潜熱により排ガスを冷却する。
【００４４】
この温度調整装置１によれば、液体供給装置５によって所定の液体が高温流体である排ガスに供給されることにより、液体から気体に相変化して、その際に蒸発潜熱に相当する熱を排ガスから奪う。これにより、排ガスを冷却できるので排ガスの温度を低下させることができる。したがって、熱発電モジュール３が排ガスから受ける熱量を下げることができるので、熱発電モジュール３の温度上昇を抑制できる。液体の単位供給量当たりの蒸発潜熱は、従来の圧縮空気による吸熱量にくらべて大きいので十分な冷却効果が図れ、また、供給する液体は液滴や霧状程度の少量であっても効果が得られるため、液体を供給するための動力エネルギを抑えることができる。この温度調整装置１によれば、排ガスの熱によって加熱される機器の一例である熱発電モジュール３の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図ることができる。
【００４５】
また、被加熱機器は、内部に熱電変換素子３０を有して、排ガスの熱が一方側部に熱移動し、排ガスよりも低温である低温流体の熱が他方側部に熱移動するように設けられる熱発電モジュール３である。これによれば、排ガスの熱によって加熱される熱発電モジュール３の温度上昇を抑制する冷却能力の向上を図ることができる。
【００４６】
熱発電モジュール３は、排ガスの流れ方向に並ぶ複数の熱電変換素子３０を有する。液体供給装置５は、排ガス通路２ａにおいて、複数の熱電変換素子３０のうち排ガス流れの最も上流に位置する熱電変換素子３００に対応する位置で、またはさらに上流の位置で液体を供給する。この構成によれば、排ガスが最上流の熱電変換素子３００に対して熱を与える前に蒸発潜熱により排ガスの温度低下が図れるので、最も温度が上がりやすい熱電変換素子３００を保護する温度調整装置１を提供できる。
【００４７】
液体供給装置５は、排ガス通路２ａに対して液体を霧状に噴霧する噴霧装置５０を備えている。この構成によれば、蒸発しやすい霧状の液体を排ガス通路２ａに供給することにより、少量の液体によって冷却能力を確保でき、さらに液体を供給するための大掛かりな装置を必要としない温度調整装置１を提供できる。
【００４８】
液体供給装置５は、熱発電モジュール３による発電量、発電電圧、エンジン１０ｅへの燃料供給量、およびエンジン１０ｅへの吸入空気量の少なくとも一つに応じて、噴霧装置５０による液体の噴霧量を制御する制御装置６を備える。これによれば、熱電変換素子３０の温度や排ガスの温度を関連性の強いパラメータを用いて液体の噴射量を制御することにより、排ガスに必要な冷却能力を的確に向上できる温度調整装置１を提供できる。
【００４９】
液体供給装置５は、外部の供給源から液体を通路５１ａを介して供給可能な補充式タンク５１を備える。この構成によれば、噴霧装置５０に連通する補充式タンク５１内に液体を流入させることができるので、この流入圧によって噴霧装置５０内に液体を送ることができる。したがって、エンジン負荷変動に伴う排ガスによる圧力変動によって、噴霧装置５０内に液体が入りにくい状態を改善できる液体供給装置５を提供できる。
【００５０】
（第２実施形態）
第２実施形態の液体供給装置１０５について図７を参照して説明する。図７において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第２実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５１】
温度調整装置１０１が備える液体供給装置１０５は、補充式タンク５１の代わりに、所定量の液体を内蔵して交換可能な交換式タンク１５１を備える。噴霧装置５０は、交換式タンク１５１を設置可能な台部との接続部が排気管２の外部に位置し、先端に位置する液体の噴出孔が排ガス通路２ａに露出し、ボディが排気管２を貫通するように設置されている。交換式タンク１５１は、所定の容量を有する容器であり、高圧に耐えうる耐圧密閉容器とすることが好ましい。交換式タンク１５１内に蓄えられた液体は、重力によって噴霧装置５０の内部通路、例えば噴出孔まで延びるノズルの内部通路に供給される。
【００５２】
交換式タンク１５１は、排気管２に固定されている台部に対して着脱可能になっている。交換式タンク１５１内に液体がなくなった場合は、交換式タンク１５１を台部から取り外し、液体が充填された新たな交換式タンク１５１を台部に設置することで、液体を補充することができる。
【００５３】
第２実施形態の液体供給装置１０５によれば、定期的なメンテナンス時に必要に応じて交換式タンク１５１を新たなタンクに交換することによって、被加熱機器が使用上限温度を超えないように継続的に保護することができる。また、外部から液体を供給するための部品や構成を簡素化することができる。また、タンクを耐圧容器とすることにより、エンジン負荷変動に伴う排ガスによる圧力変動に対して、耐久性の高い液体供給装置１０５を提供することができる。
【００５４】
（第３実施形態）
第３実施形態の液体供給装置２０５について図８を参照して説明する。図８において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第３実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５５】
温度調整装置２０１が備える液体供給装置２０５は、排ガス通路２ａに対して液体を垂らす滴下装置１５０を備える。滴下装置１５０は、排ガス通路２ａに設けられて、噴霧装置５０よりも粒径の大きな液滴を排ガス通路２ａに供給する。滴下装置１５０は、滴下装置１５０に付着した液体を重力によって滴下装置１５０から脱離させて、落下させる機能を有する。
【００５６】
例えば、滴下装置１５０は、図８に示すように、排ガス通路２ａに露出する板状の部材によって構成することができる。板状の部材は、その上端部が補充式タンク５１や交換式タンク１５１の内部に位置しており、タンク内に蓄えられた液体に浸かっている。板状の部材は、上端部よりも下側が排気管２を貫通し、その下端部が排ガス通路２ａにおいて垂れ下がる姿勢で設置されている。したがって、上端部に付着した液体は、重力によって下方に移動し、板状の部材の下端部で液滴として脱離して落下するようになる。板状の部材から脱離した液滴は、排ガスの熱によって蒸発して、蒸発潜熱により排ガスから熱を奪うので、排ガスを冷却する。
【００５７】
また、滴下装置１５０は、その表面に液体が付着した状態で液体を保持するため、液体保持装置としても機能する。すなわち、液体保持装置は、その表面が液体で濡れた状態になるので、薄い液膜を保持することができる。この液膜は、排ガスの熱によって蒸発しやすいので、蒸発潜熱により排ガスから熱を奪うことができる。
【００５８】
滴下装置１５０は、その形状が板状の他、繊維状、繊維を固めた形状、ブラシ状に形成したものとすることが好ましい。これらの形状によれば、液体が接触しうる接触面積を大きくすることができる。滴下装置１５０は金属の材質で形成されていることが好ましい。
【００５９】
第３実施形態の滴下装置１５０によれば、液体を滴下させることにより、蒸発しやすい形態で排ガス通路２ａに提供することができるので、液体から気体への相変化を迅速かつ確実に起こすことに寄与する。
【００６０】
また、第３実施形態の液体保持装置によれば、その表面に水を保持しやすいので、液体を気化させやすい。また、液体保持装置は接触面積が大きいため、液膜を形成しやすく蒸発量が大きい液体供給装置２０５を提供できる。したがって、簡素な構成によって、排ガスを冷却する能力の向上を図ることができる。
【００６１】
（第４実施形態）
第４実施形態の液体供給装置４０５について図９を参照して説明する。図９において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、第１実施形態と同様である。第４実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００６２】
温度調整装置３０１が備える液体供給装置４０５は、補充式タンク５１に蓄えた液体を冷却可能な冷却装置５２を有する。冷却装置５２は、外部から供給される冷水や冷媒が流通する管を有する。冷水や冷媒は、補充式タンク５１内の液体よりも低温である。この管の一部は、補充式タンク５１の内部に設置されている。管内を流れる水や冷媒は、管壁を介して補充式タンク５１内の液体と熱交換して、液体を冷却することができる。
【００６３】
第２実施形態の液体供給装置４０５によれば、補充式タンク５１内の液体を冷やすことができる。これにより、補充式タンク５１内の液体が排ガスの熱によって高温になることを抑制できるので、補充式タンク５１内に液体を供給できる。また、エンジン負荷変動に伴う排ガスによる圧力変動によって噴霧装置５０内に液体が入りにくい状態を改善することができる。
【００６４】
（第５実施形態）
第５実施形態の液体供給装置５０５について図１０を参照して説明する。図１０において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第５実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００６５】
液体供給装置５０５は、ＥＧＲクーラ１１ａにおいて発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置５３を備えている。凝縮水供給装置５３は、ＥＧＲクーラ１１ａにおいて凝縮水が溜まりやすい下部に設けた水溜め部と滴下装置１５０とを連絡する供給用通路を有する。凝縮水供給装置５３は、ＥＧＲクーラ１１ａの水溜め部と滴下装置１５０との高低差を利用して重力によって凝縮水を滴下装置１５０に提供することができる。また、供給用通路を細長いチューブ状、細長い金属繊維状、細長い帯状等で構成することにより、ポンプ等の駆動装置を設けなくとも、毛細管現象により液体を滴下装置１５０に供給することが可能である。
【００６６】
第５実施形態の液体供給装置５０５によれば、ＥＧＲクーラ１１ａにおいて通常発生する凝縮水を排ガス冷却用の液体として活用することができるので、メンテナンス時に液体を補充したり、補充式タンクに交換したりする必要がない。したがって、排ガス冷却用の液体を確保するための部品や手間を削減できる液体供給装置５０５が得られる。
【００６７】
（第６実施形態）
第６実施形態の液体供給装置６０５について図１１を参照して説明する。図１１において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第６実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００６８】
液体供給装置６０５は、インタークーラ１０ｄにおいて発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置１５３を備えている。凝縮水供給装置１５３は、インタークーラ１０ｄにおいて凝縮水が溜まりやすい下部に設けた水溜め部と滴下装置１５０とを連絡する供給用通路を有する。凝縮水供給装置１５３は、インタークーラ１０ｄの水溜め部と滴下装置１５０との高低差を利用して重力によって凝縮水を滴下装置１５０に提供することができる。また、凝縮水供給装置１５３の供給用通路は、前述したように凝縮水供給装置５３の供給用通路と同様の形状、構成により実現することができる。
【００６９】
第６実施形態の液体供給装置６０５によれば、インタークーラ１０ｄにおいて通常発生する凝縮水を排ガス冷却用の液体として活用することができるので、メンテナンス時に液体を補充したり、補充式タンクに交換したりする必要がない。したがって、排ガス冷却用の液体を確保するための部品や手間を削減できる液体供給装置６０５が得られる。
【００７０】
（第７実施形態）
第７実施形態の液体供給装置７０５について図１２を参照して説明する。図１２において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第７実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００７１】
液体供給装置７０５は、空調用の冷凍サイクル１７の蒸発器１７ｄにおいて発生した凝縮水を供給する供給用通路を有した凝縮水供給装置２５３を備えている。凝縮水供給装置２５３は、蒸発器１７ｄにおいて凝縮水が溜まりやすい下部に設けた水溜め部と滴下装置１５０とを連絡する供給用通路を有する。凝縮水供給装置２５３は、蒸発器１７ｄの水溜め部と滴下装置１５０との高低差を利用して重力によって凝縮水を滴下装置１５０に提供することができる。また、凝縮水供給装置２５３の供給用通路は、前述したように凝縮水供給装置５３の供給用通路と同様の形状、構成により実現することができる。
【００７２】
冷凍サイクル１７は、圧縮機１７ａと、凝縮器１７ｂと、減圧弁１７ｃと、蒸発器１７ｄと、アキュムレータ１７ｅと、を少なくとも備え、これらを配管によって環状に接続した回路を構成する。圧縮機１７ａは、エンジンやモータなどの駆動源により駆動されて冷媒を吸入して圧送する冷媒駆動装置である。
【００７３】
圧縮機１７ａから吐出された気相冷媒は、凝縮器１７ｂに流入し、外気と熱交換して冷却されて凝縮する。凝縮器１７ｂは、冷媒の熱を外部に放出するので放熱用熱交換器の一例である。減圧弁１７ｃは、凝縮器１７ｂで凝縮した液冷媒を減圧して霧状の気液二相状態にする。減圧弁１７ｃはオリフィス、ノズル等の固定絞り、通路開度を変更可能な可変絞りによって構成することができる減圧装置である。
【００７４】
減圧弁１７ｃによって減圧された冷媒は、蒸発器１７ｄにおいて空調用送風機による送風空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１７ｄは、空調装置のケース内に設置されて、外部から熱を冷媒に吸熱する冷却用熱交換器の一例である。蒸発器１７ｄで冷却された空気は、目標温度に温度調整されて空調対象空間へ吹き出される。アキュムレータ１７ｅは、蒸発器１７ｄを流出した冷媒を気液分離し、内部で液相冷媒と分離された気相冷媒を圧縮機１７ａに戻す働きをする。さらにアキュムレータ１７ｅは、タンクの底部に溜まっている液冷媒中に溶け込んでいるオイルを圧縮機１７ａに吸入させる機能も果たしている。
【００７５】
第７実施形態の液体供給装置７０５によれば、蒸発器１７ｄにおいて通常発生する凝縮水を排ガス冷却用の液体として活用することができるので、メンテナンス時に液体を補充したり、補充式タンクに交換したりする必要がない。したがって、排ガス冷却用の液体を確保するための部品や手間を削減できる液体供給装置７０５が得られる。
【００７６】
（第８実施形態）
第８実施形態の温度調整装置４０１について図１３〜図１６を参照して説明する。図１３、図１４において第１実施形態の図面と同じ符号を付した構成は、前述の実施形態と同様である。第７実施形態で特に説明しない構成、処理、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００７７】
温度調整装置４０１は、排ガスが熱発電モジュール３に対して熱を与える通路箇所２ａ１を排ガスが迂回して流れるように排ガス通路２ａに対して設けられたバイパス通路２１ａと、バイパス通路２１ａを閉閉可能な制御弁８と、を備える。制御弁８は、バイパス通路２１ａを全閉する状態から全開する状態とにわたって開度位置が制御可能に構成されている。
【００７８】
制御装置６は、排ガス通路２ａを流れる排ガス量、熱電変換素子３０の温度、および熱電変換素子３０の温度に関連する関連温度の少なくとも一つに応じて、制御弁８の開閉状態を制御する。熱電変換素子３０の温度に関連する関連温度は、熱電変換素子３０の温度に関係性を持つ温度であり、例えば、排ガスの温度、排気管２の表面温度、熱発電モジュール３のケース温度等である。制御装置６は、熱電変換素子３０の温度または関連温度を、温度検出装置１６の検出値信号によって取得することができる。温度検出装置１６は、所定部位の温度を検出する温度センサによって構成することができる。また演算処理部６１は、熱電変換素子３０の温度を、発電量測定装置１３の検出値信号によって取得可能な熱発電モジュール３の発電量や熱発電モジュール３の発電電圧を用いて求めることができる。演算処理部６１は、熱発電モジュール３の発電量または発電電圧と所定の制御マップまたはプログラムとを用いた演算により熱電変換素子３０の温度を算出することができる。
【００７９】
次に、第８実施形態の温度調整装置４０１が実施する制御処理の一例について図１５および図１６のフローチャートを参照して説明する。図１５および図１６に示す制御は、エンジン１０ｅの運転中に制御装置６によって実行される。図１５および図１６に示すフローチャートの処理は、フローチャートの終了後、所定時間経過すると繰り返し行われる。温度調整装置４０１は、図１５に示すフローチャートと図１６に示すフローチャートとのいずれを実行することによっても、第８実施形態において開示する制御弁８に係る制御を実施することができる。
【００８０】
図１５に示すフローチャートを説明する。まずステップ４００で演算処理部６１は、燃料供給量または排ガス量が、それぞれについて予め定められた第１閾値を超えるか否かを判定する。ステップ４００は、燃料供給量が第１閾値を超えるか否かを判定する処理でもよいし、排ガス量が第１閾値を超えるか否かを判定する処理でもよい。燃料供給量は、第１実施形態と同様の方法により取得することができる。演算処理部６１は、燃料供給量と所定の制御マップまたはプログラムとを用いた演算により排ガス量を予測することができる。
【００８１】
第１閾値は、これ以上排ガスの温度が上昇すると、熱電変換素子３０が使用上限温度に達する状態となる、上限燃料供給量、上限排ガス量に設定される。すなわち、第１閾値は、素子温度が使用上限温度に達しそうなほど、排ガスの温度が高い状態を示す値である。各第１閾値は、実機による実験値に基づいて設定された上限値である。
【００８２】
ステップ４００でＮＯと判定すると、素子温度が使用上限温度を超えない状態であるので排ガスが素子に与える熱量を下げる条件を満たさない。ステップ４０５でＩ／Ｆ部６０は、制御弁８を閉じる処理を実行して、本フローチャートを終了する。これにより、バイパス通路２１ａには排ガスが流通しないので、すべての排ガスは通路箇所２ａ１を流通するようになる。制御装置６はこのような排気経路でも素子温度が使用上限温度を超えないと判断している。このとき、噴霧装置５０から霧状の液体が噴射されている状態であるが、噴射されていない状態に制御してもよい。第８実施形態の制御は、排ガス通路２ａへの液体の供給にかかわらず、制御弁８の開閉状態によって素子温度を使用上限温度以下にすることを可能にしている。また、この実施形態に第３実施形態の液体供給装置２０５を適用してもよい。この場合には、所定の液体がなくならない限り、排ガス通路２ａにおいて液体の蒸発が生じ、蒸発潜熱の効果をもたらすことになる。
【００８３】
ステップ４００でＹＥＳと判定すると、ステップ４１０でＩ／Ｆ部６０は、制御弁８を開く処理を実行して、本フローチャートを終了する。これにより、バイパス通路２１ａには排ガスが流通するので、排ガスの一部が通路箇所２ａ１を流通するようになる。このため、排ガスによって熱電変換素子３０に与えられる熱量を、制御弁８が閉状態に制御された場合に比べて抑えることができる。このときも、前述したように噴霧装置５０から霧状の液体が噴射されている状態であるが、噴射されていない状態に制御してもよい。
【００８４】
次に図１６に示すフローチャートを説明する。まずステップ５００で演算処理部６１は、熱電変換素子３０の温度または関連温度が、それぞれについて予め定められた第２閾値を超えるか否かを判定する。ステップ５００は、熱電変換素子３０の温度が第２閾値を超えるか否かを判定する処理でもよいし、関連温度が第２閾値を超えるか否かを判定する処理でもよい。第２閾値は、これ以上素子温度または関連温度が上昇すると、熱電変換素子３０が使用上限温度に達する状態となる、上限温度に設定される。各第２閾値は、実機による実験値に基づいて設定された上限値である。
【００８５】
ステップ５００でＮＯと判定すると、素子温度が使用上限温度を超えない状態であるので排ガスが素子に与える熱量を下げる条件を満たさない。ステップ５０５でＩ／Ｆ部６０は、制御弁８を閉じる処理を実行して、本フローチャートを終了する。これにより、バイパス通路２１ａには排ガスが流通しないので、すべての排ガスは通路箇所２ａ１を流通するようになるが、制御装置６はこのような排気経路でも素子温度が使用上限温度を超えないと判断している。このとき、噴霧装置５０から霧状の液体が噴射されている状態であるが、噴射されていない状態に制御してもよい。
【００８６】
ステップ５００でＹＥＳと判定すると、ステップ５１０でＩ／Ｆ部６０は、制御弁８を開く処理を実行して、本フローチャートを終了する。これにより、バイパス通路２１ａには排ガスが流通するので、排ガスの一部が通路箇所２ａ１を流通するため、排ガスによって熱電変換素子３０に与えられる熱量を、制御弁８が閉状態に制御された場合に比べて抑えることができる。このときも、前述したように噴霧装置５０から霧状の液体が噴射されている状態であるが、噴射されていない状態に制御してもよい。
【００８７】
第８実施形態の温度調整装置４０１によれば、通路箇所２ａ１を通る排ガスの流量を制御弁８によって低減することにより、熱電変換素子３０の温度上昇を抑えることができる。したがって、液体の供給量や蒸発量を制御することなく、熱電変換素子３０の保護を図る温度調整装置４０１を提供できる。
【００８８】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【００８９】
前述の実施形態では、排ガス通路２ａを形成する部材の外側に設置されている被加熱機器を説明したが、被加熱機器は排ガス通路２ａに露出して設置するものであってもよい。
【００９０】
前述の実施形態では、排ガス通路２ａにフィン２０を設けているが、フィン２０を備えない構成でもよい。
【００９１】
前述の実施形態では、熱発電モジュール３は、排気管２の外周面を取り囲むように排気管２に熱移動可能に接触しているが、このような設置形態に限定するものでない。熱発電モジュール３は、排ガス通路２ａを形成する部材の外面に接触する形態であればよく、この部材の外周面において部分的に接触する形態でもよい。
【００９２】
前述の第５実施形態〜第７実施形態には、凝縮水供給装置は滴下装置１５０に対して凝縮水を供給する装置として説明しているが、供給先の装置は滴下装置１５０に限定するものではない。例えば、第５実施形態〜第７実施形態のそれぞれは、噴霧装置５０に対して凝縮水を供給可能な装置として適用することもできる。
【００９３】
前述の第５実施形態〜第７実施形態で開示した凝縮水の代わりに、車両で受け止めた雨水を供給用通路を介して排ガス通路２ａに供給するように構成してもよい。雨水は例えば、バンパの下部に設けた水溜め部に蓄えることができる。
【００９４】
前述の実施形態では、１つの発電ユニットからなる熱電発電装置を開示しているが、熱電発電装置は発電ユニットを複数積層して構成してもよい。
【００９５】
前述の実施形態の熱発電モジュール３は、ケースによって覆われる構成ではなく、多数のＰ型半導体素子とＮ型半導体素子とが通路形成部材４と排気管２とで囲まれるように設けられる構成でもよい。熱発電モジュール３においてケースは必須の構成要素ではない。
【００９６】
前述の実施形態において、通路形成部材４と熱発電モジュール３との間や、排気管２と熱発電モジュール３との間には、熱伝導に優れたグリスやシート等の熱的連絡部材を設けてもよい。この熱的連絡部材は、排気管２、通路形成部材４よりも、外力によって変形しやすく硬度が低い部材であることが好ましい。この構成によれば、熱的連絡部材は、各部材の膨張や収縮に応じて変形可能であるため、排気管２、通路形成部材４に対して熱発電モジュール３を変位させやすくできる。したがって、高温流体および低温流体によってもたらされる温度差によって各部材が膨張や収縮したとしても、熱発電モジュール３は変位しやすいので、各部材の歪みによる応力を軽減したり、部材間の熱膨張差を吸収したりする効果を高めることができる。
【００９７】
前述の実施形態において、低温流体と高温流体は、互いに逆向きに流れる対向流を形成しているが、両者の流れ方向はこの関係に限定するものではない。
【符号の説明】
【００９８】
２ａ…排ガス通路、  ３…熱発電モジュール（被加熱機器）
５，１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５，７０５…液体供給装置
６…制御装置、  ３０…熱電変換素子
３０Ｌ…低温側部（一方側部）、  ３０Ｈ…高温側部（他方側部）
５０…噴霧装置、  １５０…滴下装置（液体保持装置）
【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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【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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