热电发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热电发电装置，尤其涉及具备基于高温部与低温部的温度差来进行热电发电的热电转换模块的热电发电装置。
【背景技术】
[0002]作为现有的这种热电发电装置，已知有一种如下所述的热电发电装置，其具备:内筒，其在至少一面具有聚热片形成于内面的聚热面，被导入从内燃机排出的废气；外筒，其由具有与内筒的聚热面对置的散热面、且冷却水(冷却介质)流通的冷却套管构成；以及热电转换模块，其设置于内筒的聚热面与外筒的散热面之间，且高温端面(高温部)与聚热面紧贴，该热电发电装置将热电转换模块收纳在由外筒围起的空间部(例如，参照专利文献1)0
[0003]该热电发电元件通过由不锈钢钢板形成内筒和聚热片，能够防止内筒以及聚热片被废气腐蚀。
[0004]专利文献1:日本特开平11 - 122960号公报
[0005]然而，在燃料中硫成分较多的地域等，会在排气通路产生酸性的冷凝水，即使在内筒和聚热片使用了耐腐蚀性强的不锈钢钢板的情况下，也会因冷凝水的腐蚀作用而在内筒开孔。
[0006]该情况下，导致热电转换模块长期暴露于泄漏到空间部的废气中，尤其在使用了半导体系、合金系的热电转换模块的情况下，热电转换模块有可能由于废气而劣化。
【发明内容】
[0007]本发明是为了解决上述那样的现有问题而完成的，其目的在于，提供一种能够检测废气漏出到设置有热电转换模块的空间部的情况，来诊断热电发电装置的异常的热电发电装置。
[0008]本发明所涉及的热电发电装置为了实现上述目的，(I)热电发电装置具备:被导入废气的排气管部；被供给冷却介质的冷却部；和热电转换模块，其具有与所述排气管部对置的高温部以及与所述冷却部对置的低温部，并根据所述高温部与所述低温部的温度差来进行热电发电，所述热电转换模块被设置于在所述排气管部与所述冷却部之间划分的空间部，所述热电发电装置的特征在于，具备基于从所述排气管部向所述空间部泄漏的废气来进行所述热电发电装置的异常的诊断的异常诊断单元。
[0009]该热电发电装置在从因排气管部的腐蚀而在排气管部形成的孔向空间部泄漏了废气的情况下，异常诊断单元基于从排气管部向空间部泄漏的废气来进行热电发电装置的异常的诊断。
[0010]因此，异常诊断单元能够可靠地检测出废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔向空间部泄漏的情况，能够可靠地诊断热电发电装置的异常。从而，能够防止热电转换模块长时间暴露于泄漏到空间部的废气而导致热电转换模块劣化的情况。
[0011]尤其在热电转换模块由半导体系、合金系构成的情况下，能够防止热电转换模块的劣化。
[0012]在上述(I)所述的热电发电装置中，(2)所述异常诊断单元具有被设置在所述空间部的废气检测单元，基于所述废气检测单元的检测信息来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0013]由于异常诊断单元通过设置于空间部的废气检测单元进行热电发电装置的异常的诊断，所以该热电发电装置能够通过废气检测单元直接检测出从排气管部泄漏到空间部的废气而早期进行热电发电装置的异常的诊断，能够提高废气泄漏的检测精度。
[0014]在上述(I)所述的热电发电装置中，(3)所述空间部是密闭空间，所述异常诊断单元检测所述密闭空间的压力变化，基于所述密闭空间的压力变化来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0015]由于异常诊断单元检测密闭空间的压力变化，并基于密闭空间的压力变化来进行上述热电发电装置的异常的诊断，所以该热电发电装置能够可靠地检测废气通过从因排气管部的腐蚀而形成的开孔向空间部泄漏的情况，能够可靠地诊断热电发电装置的异常。从而，能够防止热电转换模块长时间暴露于泄漏到空间部的废气而导致热电转换模块劣化的情况。
[0016]在上述(I)或者(2)所述的热电发电装置中，(4)所述热电发电装置具有连通管，该连通管具有将向内燃机导入进气的进气管的内部与所述空间部连通的连通通路，所述异常诊断单元基于来自在从所述内燃机排出废气的排气管中设置的废气检测单元的检测信息，来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0017]由于该热电发电装置具备具有将内燃机的进气管的内部和空间部的连通通路连通的连通管，所以在废气通过因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，能够将因在进气管的内部产生的负压而泄漏到空间部的废气从进气管导入内燃机，能够将导入至内燃机的废气从内燃机向排气管排出。
[0018]由于异常诊断单元基于来自设置于排气管的废气检测单元的检测信息来进行热电发电装置的异常的诊断，所以例如在废气检测单元由设置于排气管的空燃比传感器构成的情况下，当空燃比传感器检测到从内燃机排出的废气的氧浓度降低时，能够诊断为热电发电装置异常。
[0019]结果，能够使用内燃机中现有的废气检测单元来诊断热电发电装置的异常，能够防止热电发电装置的制造成本增大。
[0020]在上述⑴或者⑵所述的热电发电装置中，(5)所述热电发电装置被搭载于内燃机，该内燃机具备:排气管，从所述内燃机排出废气；进气管，向所述内燃机导入进气；吸附器，具有吸附蒸发燃料的吸附件；以及净化配管，具有将所述吸附器的内部与所述进气管的内部连通的净化通路，所述排气管部与所述排气管连接，所述热电发电装置具有连通管，该连通管具有将所述空间部与所述净化通路连通的连通通路，所述异常诊断单元基于来自设置于所述排气管的废气检测单元的检测信息，来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0021]搭载有该热电发电装置的内燃机具备净化配管，该净化配管具有将具有吸附蒸发燃料的吸附件的吸附器的内部和进气管的内部连通的净化通路，热电发电装置的连通管的连通通路将空间部和净化通路连通。
[0022]因此，在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，能够将因在进气管的内部产生的负压而泄漏到空间部的废气经由连通管、净化配管以及进气管导入到内燃机，能够将导入到内燃机的废气从内燃机向排气管排出。
[0023]由于异常诊断单元基于来自设置于排气管的废气检测单元的检测信息来进行热电发电装置的异常的诊断，所以例如在废气检测单元由设置于排气管的空燃比传感器构成的情况下，当空燃比传感器检测到从内燃机排出的废气的氧浓度降低时，能够诊断为热电发电装置异常。
[0024]结果，能够使用内燃机中现有的吸附器的净化配管、废气检测单元来诊断热电发电装置的异常，能够防止热电发电装置的制造成本增大。
[0025]在上述(5)所述的热电发电装置中，(6)所述内燃机具有开闭单元，该开闭单元相对于所述连通管与所述净化配管的连接部被设置在所述净化配管的位于净化气体的流动方向上游侧的部位，将所述净化通路打开或者切断，在通过所述开闭单元使所述净化通路处于切断状态时，所述异常诊断单元执行所述热电发电装置的异常的诊断控制。
[0026]由于该热电发电装置的异常诊断单元通过利用开闭单元来闭塞净化通路，从而在吸附器的内部和进气管的内部的连通处于切断状态时，执行热电发电装置的异常的诊断控制，所以在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，能够防止净化气体流向进气管。
[0027]因此，能够仅将泄漏到空间部的废气导入到进气管，能够防止废气检测单元受到干扰(净化气体)的影响。结果，能够提高泄漏到空间部的废气的检测精度。
[0028]在上述⑴或者⑵所述的热电发电装置中，(7)所述热电发电装置被搭载于内燃机，该内燃机具备:排气管，从所述内燃机排出废气；进气管，向所述内燃机导入进气；以及EGR配管，该EGR配管具有将所述排气管的内部与所述进气管的内部连通并使从所述排气管排出的废气的一部分作为EGR气体回流到所述进气管的EGR通路，所述排气管部与所述排气管连接，所述热电发电装置具备连通管，该连通管具有将所述EGR通路与所述空间部连通的连通通路，所述异常诊断单元基于来自设置于所述排气管的废气检测单元的检测信息，来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0029]搭载有该热电发电装置的内燃机具备EGR配管，该EGR配管具有将排气管的内部和进气管的内部连通、使从排气管排出的废气的一部分作为EGR气体回流到进气管的EGR通路，热电发电装置具备具有将EGR通路和空间部连通的连通通路的连通管。
[0030]因此，在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，能够将因在进气管的内部产生的负压而泄漏到空间部的废气经由连通管、EGR配管以及进气管导入到内燃机，能够将导入到内燃机的废气从内燃机向排气管排出。
[0031]由于异常诊断单元基于来自设置于排气管的废气检测单元的检测信息来进行热电发电装置的异常的诊断，所以例如在废气检测单元由设置于排气管的空燃比传感器构成的情况下，当空燃比传感器检测到从内燃机排出的废气的氧浓度降低时，能够诊断为热电发电装置异常。
[0032]结果，能够使用内燃机中现有的EGR配管、废气检测单元来诊断热电发电装置的异常，能够防止热电发电装置的制造成本增大。
[0033]在上述(7)所述的热电发电装置中，⑶所述内燃机具有开闭单元，该开闭单元相对于所述连通管与所述EGR配管的连接部被设置在所述EGR配管的位于EGR气体的流动方向上游侧的部位，将所述EGR配管打开或者切断，在通过所述开闭单元使所述EGR通路处于切断状态时，所述异常诊断单元执行所述热电发电装置的异常的诊断控制。
[0034]由于该热电发电装置的异常诊断单元在通过开闭单元将EGR闭塞而使EGR和连通通路的连通处于切断状态时，执行热电发电装置的异常的诊断控制，所以在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，能够防止EGR气体流向进气管。
[0035]因此，能够仅将泄漏到空间部的废气导入到进气管，能够防止废气检测单元受到干扰(EGR气体)的影响。结果，能够提高泄漏到空间部的废气的检测精度。
[0036]在上述⑴或者⑵所述的热电发电装置中，(9)所述热电发电装置的所述排气管部与从内燃机排出废气的排气管连接，所述排气管的一部分由大径部和小径部构成，所述小径部比所述大径部位于下游且内径比所述大径部小，所述热电发电装置具备连通管，该连通管具有连通通路，该连通通路具有与所述小径部的内部连通的一端部、以及与所述空间部连通的另一端部，所述异常诊断单元基于来自在相对于所述连通管的一端部为下游侧的所述小径部中设置的废气检测单元的检测信息，来进行所述热电发电装置的异常的诊断。
[0037]对搭载有该热电发电装置的内燃机而言，与排气管部的上游侧连接的排气管的一部分由大径部和比大径部位于靠下游的小径部构成，热电发电装置具备连通管，该连通管具有一端部与小径部的内部连通并且另一端部与空间部连通的连通通路，所以在小径部流动的废气的流速增大，能够通过文丘里效应使小径部的内部产生负压。
[0038]而且，在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，通过在小径部的内部产生的负压而泄漏到空间部的废气被从空间部导入到进气管。
[0039]由于异常诊断单元基于来自设置于排气管的废气检测单元的检测信息来进行热电发电装置的异常的诊断，所以例如在废气检测单元由设置于排气管的氧浓度传感器构成的情况下，当氧传感器检测到从内燃机排出的废气的氧浓度降低时，能够诊断为热电发电装置异常。
[0040]结果，能够使用内燃机中现有的废气检测单元来进行热电发电装置的异常的诊断，能够防止热电发电装置的制造成本增大。
[0041]在上述⑷?(9)所述的热电发电装置中，(10)在停止向所述内燃机的燃料供给后，所述异常诊断单元执行所述热电发电装置的异常的诊断控制。
[0042]该热电发电装置在停止了向内燃机的燃料供给时，降低从内燃机排出的废气的流量。因此，在废气从因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的情况下，若异常诊断单元在停止向内燃机的燃料供给后执行热电发电装置的异常的诊断控制，则废气检测单元仅检测泄漏到空间部的废气。
[0043]因此，能够防止废气检测单元受到干扰(燃料以及进气的混合气)的影响。结果，能够提高泄漏到空间部的废气的检测精度。
[0044]在上述(I)?(10)所述的热电发电装置中，(11)所述异常诊断单元具有警告部件，该警告部件以诊断为所述热电发电装置异常为条件来进行警告。
[0045]由于该热电发电装置的异常诊断单元具有警告部件，该警告部件以诊断为热电发电装置异常作为条件来进行警告，所以能够对乘坐者通知热电发电装置发生了异常，可促使乘坐者进行热电发电装置的修理、更换等作业。因此，能够可靠地防止热电转换模块劣化。
[0046]在上述(I)?(11)所述的热电发电装置中，(12)所述空间部是被设置于所述排气管部以及所述冷却部的分隔壁划分的、且与大气隔断的密闭空间。
[0047]由于空间部由被设置于排气管部以及冷却部的隔壁划分的、且与大气切断的密闭空间构成，所以该热电发电装置能够防止通过因排气管部的腐蚀而形成的开孔泄漏到空间部的废气从密闭空间泄漏到大气。
[0048]因此，能够在密闭空间封闭较多的废气，能够提高异常诊断单元对废气的检测精度。
[0049]在上述(I)?(12)所述的热电发电装置中，(13)所述冷却介质由在所述冷却部流通的冷却水构成。
[0050]由于冷却水在冷却部流通，所以该热电发电装置在随着时间的流逝冷却部被排出到空间部的废气的冷凝水腐蚀而产生了冷却部的开孔的情况下，存在冷却水从冷却部泄漏而使内燃机的冷却性能降低的可能性。
[0051]在本发明中，由于异常诊断单元能够基于泄漏到空间部的废气来早期诊断热电发电装置的异常，所以能够在冷却部产生开孔之前诊断热电发电装置的异常。因此，能够可靠地防止冷却水从冷却部泄漏，能够可靠地防止内燃机的冷却性能降低。
[0052]在上述(3)所述的热电发电装置中，(14)所述异常诊断单元将所述密闭空间的没有流体泄漏的状态的压力作为基准压力，将所述基准压力与所述密闭空间的压力之差是预先决定的阈值以上作为条件，诊断为所述密闭空间有流体泄漏。
[0053]由于异常诊断单元将密闭空间的没有流体泄漏的状态的基准压力与密闭空间的压力之差是预先决定的阈值以上作为条件，诊断为有密闭空间的流体泄漏，所以该热电发电装置能够容易并且早期诊断密闭空间的流体泄漏。
[0054]在上述(14)所述的热电发电装置中，(15)所述异常诊断单元根据所述密闭空间的温度来修正所述基准压力，比较修正后的基准压力与所述密闭空间的压力之差。
[0055]假如在将上述基准压力设为固定值的情况下，上述标准压的真值根据密封空间的温度变化而变化，导致上述基准压力(固定值)相对于其真值偏移。该情况下，对于密封空间的发生了废气泄漏时的密封空间的压力，上述基准压力(固定值)可能成为接近的值。而且，在如此对于密封空间的发生了废气泄漏时的密封空间的压力，上述基准压力(固定值)成为接近的值的情况下，难以比较这些压力与基准压力来进行废气泄漏的诊断。
[0056]在本发明中，由于异常诊断单元根据密闭空间的温度来修正基准压力，所以能够防止基准压力因密闭空间的温度变化而相对于其真值偏移，将比大气压处于正压或者负压的状态的密闭空间的基准压力与密闭空间的发生了流体泄漏时的密闭空间的压力比较来可靠地进行流体泄漏的诊断。结果，能够提高流体泄漏的诊断精度。
[0057]在上述(14)、(15)所述的热电发电装置中，(16)所述异常诊断单元具备警告装置，该警告装置将诊断为所述密闭空间有流体泄漏作为条件，来进行警告。
[0058]由于该热电发电装置以异常诊断单元诊断为有密闭空间的流体泄漏作为条件来通过警告装置进行警告，所以能够通知用户产生了密闭空间的流体泄漏，可促使用户进行热电发电装置的修理、更换等作业。
[0059]在上述(14)?(16)所述的热电发电装置中，(17)所述异常诊断单元具有压力传感器，基于所述压力传感器的检测信息来进行所述密闭空间的流体泄漏的诊断，其中，所述压力传感器设置于所述密闭空间、或者设置于具有与所述密闭空间连通的被密闭的连通路的连通管。
[0060]由于异常诊断单元使用设置在与密闭空间相同条件化的压力状态的压力传感器来进行密闭空间的流体泄漏的诊断，所以该热电发电装置能够高精度地检测密闭空间的压力变化，能够提高流体泄漏的诊断精度。
[0061]根据本发明，能够提供能够一种检测出废气漏出到设置有热电转换模块的空间部的情况，来诊断热电发电装置的异常的热电发电装置。
【附图说明】
[0062]图1是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是具备热电发电装置的车辆的简要结构图。
[0063]图2是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是热电发电装置的侧面剖视图。
[0064]图3是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是图2的A — A方向向视剖视图。
[0065]图4是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是热电转换模块的立体图。
[0066]图5是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是热电发电装置的主要部分剖视图。
[0067]图6是表示本发明所涉及的热电发电装置的第I实施方式的图，是异常诊断程序的流程图。
[0068]图7是表示本发明所涉及的热电发电装置的第2实施方式的图