CN107003261B - 腐蚀感测传感器、冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的腐蚀感测传感器(7)用于由密封部件(22)密封传热介质流通的流路的一部分的热交换装置。本发明的腐蚀感测传感器(7)具备：传感器部，具有隔着密封部件(22)与传热介质接触的探测电极(10)和配极(11)以及将交流电压施加到探测电极(10)与配极(11)之间的交流电源(12)；以及控制部，根据将交流电压施加到探测电极(10)与配极(11)之间时所产生的阻抗的变化，探测流路的腐蚀。根据本发明的腐蚀感测传感器(7)，无需使热交换装置大型化或者导入复杂的设计就能够提早且准确地检测由传热介质的漏出导致的部件的腐蚀，预先防止传热介质的漏出。

Description

腐蚀感测传感器、冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统
技术领域
本发明涉及一种腐蚀感测传感器、冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统。详细来说，本发明涉及一种应用于使用制冷剂、载热体等传热介质的热交换装置(特别是，使用制冷剂作为传热介质的冷却装置)的腐蚀感测传感器以及具备该腐蚀感测传感器的冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统。
背景技术
作为冷却CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、LSI(Large ScaleIntegration，大规模集成电路)、逆变器、功率半导体等被冷却体时使用的冷却装置，一般已知将水等制冷剂用作传热介质的水冷式冷却装置。该冷却装置具备被传递来自被冷却体的热的降温装置、在与降温装置之间形成制冷剂的流路的套管以及将降温装置与套管之间密封的密封部件。降温装置以及套管由热导率高的金属材料形成，通过使制冷剂在流路中流通，高效地对被冷却体进行冷却。
在将上述冷却装置用于车辆用电源系统时，将包括杂质少的离子交换水、乙二醇等凝固点低的有机溶剂以及抑制金属材料的腐蚀的防腐蚀剂的混合液用作制冷剂。制冷剂的更换一般由装置制造商、汽车制造商、维护商等来进行，而另一方面，有时由用户自己进行，此时，存在使用自来水代替离子交换水的情况。自来水中包括氯化物离子、金属离子、溶解氧等金属材料的腐蚀因子，所以有时降温装置以及套管发生腐蚀而形成贯通孔。如果形成贯通孔，则制冷剂从冷却装置漏出，所以导致冷却装置的性能降低。因此，从防止冷却装置的性能降低的观点出发，希望开发能够探测冷却装置中的制冷剂漏出的技术手段。
因此，在专利文献1中，提出了如下技术手段：将贮存制冷剂的集液槽设置于冷却装置，并且通过使用传播波测定贮存于集液槽的制冷剂液面的位置来探测制冷剂漏出。
另外，在专利文献2中，提出了如下技术手段：通过在密封部件的外侧设置具有吸液性的漏液传感器，并且在密封部件与漏液传感器之间形成空隙部，从而将从密封部件泄漏的制冷剂临时地贮存于空隙部之后，通过漏液传感器进行吸液并探测漏液。
现有技术文献
专利文献1：日本专利第4113700号公报
专利文献2：日本特开2011－198781号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，利用制冷剂漏出前后的集液槽的制冷剂液面位置的变化来检测制冷剂漏出，无法预先防止制冷剂漏出。另外，专利文献2也同样地，利用制冷剂漏出前后的静电电容或者电阻的变化来检测制冷剂漏出，无法预先防止制冷剂漏出。进而，专利文献1以及2由于需要将集液槽、空隙部等设置于冷却装置，所以冷却装置大型化并且还要求复杂的设计。
此外，在上述以使用制冷剂作为传热介质的冷却装置为例进行说明，而在使用载热体作为传热介质的加热装置等各种热交换装置中，也存在同样的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供无需使热交换装置大型化或者导入复杂的设计就能够提早且准确地检测由传热介质的漏出导致的部件的腐蚀、预先防止传热介质的漏出的腐蚀感测传感器。另外，本发明的目的在于提供具备具有该特性的腐蚀感测传感器的冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统。
本发明人们为了解决上述问题而进行潜心研究，其结果发现：热交换装置中的部件的腐蚀以传热介质流通的流路与密封部件的界面为起点而产生，根据这样的见解，通过设置具有隔着密封部件与传热介质接触的探测电极和配极的腐蚀感测传感器，能够使腐蚀感测传感器存在于与作为腐蚀的起点的该界面近的环境，然后，通过考查探测电极与配极之间的阻抗的变化，能够提早且准确地检测热交换装置中的部件的腐蚀。
即，本发明是一种腐蚀感测传感器，用于由密封部件密封传热介质流通的流路的一部分的热交换装置，其特征在于，所述腐蚀感测传感器具备：传感器部，具有隔着所述密封部件与所述传热介质接触的探测电极和配极以及将交流电压施加到所述探测电极与所述配极之间的交流电源；以及控制部，根据将所述交流电压施加到所述探测电极与所述配极之间时所产生的阻抗的变化，探测所述流路的腐蚀。
另外，本发明是一种冷却装置，其特征在于，具备所述腐蚀感测传感器。
另外，本发明是一种冷却系统，其特征在于，具备所述冷却装置。
进一步地，本发明是一种车辆用电源系统，其特征在于，具备所述冷却系统。
根据本发明，能够提供无需使热交换装置大型化或者导入复杂的设计就能够提早且准确地检测由传热介质的漏出导致的部件的腐蚀、预先防止传热介质的漏出的腐蚀感测传感器。另外，根据本发明，能够提供具备具有该特性的腐蚀感测传感器的冷却装置、冷却系统以及车辆用电源系统。
附图说明
图1是示出具有冷却装置的冷却系统的概略结构图，该冷却装置具备实施方式1的腐蚀感测传感器。
图2是用于说明在冷却装置中产生的部件的腐蚀的图。
图3是冷却装置与腐蚀感测传感器之间的连接部周边的放大剖视图。
图4是冷却装置与腐蚀感测传感器之间的连接部周边的放大剖视图。
图5是冷却装置与腐蚀感测传感器之间的连接部周边的放大剖视图。
图6是模拟腐蚀感测传感器的探测电极表面的反应的一般电气等效电路。
图7是在探测电极发生了腐蚀时的阻抗的频率依赖性。
图8是示出使用腐蚀感测传感器测定出的阻抗的随时间变化。
(符号说明)
1冷却系统；2被冷却体；3冷却装置；4散热器；5循环用配管；6循环泵；7腐蚀感测传感器；8传感器部；9控制部；10探测电极；11配极；12交流电源；13引线；14电流检测部；15施加电压检测部；16运算部；17阈值设定部；18腐蚀判定部；19显示部；20降温装置；21套管；22密封部件；23螺栓；24制冷剂；25电极隔离用间隔物；26确保绝缘用间隔物。
具体实施方式
本发明的腐蚀感测传感器被用于利用密封部件对传热介质流通的流路的一部分进行密封的热交换装置。该腐蚀感测传感器具备：传感器部，具有隔着密封部件与传热介质接触的探测电极和配极以及将交流电压施加到探测电极与配极之间的交流电源；以及控制部，根据将交流电压施加到探测电极与配极之间时产生的阻抗的变化，探测流路的腐蚀。
此处，在本说明书中，“热交换装置”是指通过在具有温度差的2个流体之间进行热能的移动以及交换而进行高温流体的冷却或者低温流体的加热的装置的意思。作为热交换装置，没有特别限定，可列举用于冷却系统等的冷却装置、用于供热水供暖系统、空调系统等的加热装置等。
以下，使用附图说明本发明的腐蚀感测传感器、冷却装置以及冷却系统的优选实施方式。另外，并非通过以下说明的实施方式来限定本发明。特别是，附图中的各结构部件的大小是为了说明以容易理解的方式示出的，有时与实际大小不同。另外，以下以使用制冷剂作为传热介质的冷却装置为例进行说明，但当然也能够应用于使用载热体作为传热介质的加热装置。
实施方式1
图1是示出具有具备本实施方式的腐蚀感测传感器的冷却装置的冷却系统的概略结构图。
在图1中，冷却系统1具有对被冷却体2进行冷却的冷却装置3、对制冷剂进行冷却的散热器(放热器)4、连接冷却装置3与散热器4之间的循环用配管5、使制冷剂在冷却装置3与散热器4之间循环的循环泵6以及对冷却装置3设置的腐蚀感测传感器7。此外，在图1中虽未示出，但将腐蚀感测传感器7的探测电极10以及配极11的前端部装入冷却装置3内。
在该冷却系统1中，通过循环泵6的驱动力将由散热器4冷却后的制冷剂经由循环用配管5导入到冷却装置3。导入到冷却装置3的制冷剂通过与被冷却体2进行热交换，对被冷却体2进行冷却。通过循环泵6的驱动力将由于与被冷却体2的热交换而被加温的制冷剂经由循环用配管5导入到散热器4，并由散热器4冷却。这样，通过使制冷剂在冷却装置3与散热器4之间循环，能够连续地对被冷却体2进行冷却。
此处，冷却系统1只要是上述的进行制冷剂的循环的系统，则能够不受特别限定地使用。例如，冷却系统1能够用于车辆用电源系统等。
作为被冷却体2，没有特别限定，能够使用在该技术领域中公知的放热元件。作为被冷却体2的例子，可列举CPU、LSI、逆变器、功率半导体等电子部件。
一般来说，冷却系统1运行时的制冷剂的温度因被冷却体2的种类的不同等而不同。例如，在车辆用电源系统的情况下，在通常运行时是65℃左右，冷却装置3的入口与出口处的制冷剂的温度差是15℃。具体来说，在冷却装置3的入口，制冷剂的温度是50℃左右，在冷却装置3的出口，制冷剂的温度是80℃左右。并且，在冷却装置3内的制冷剂的流路中，从上游(入口)侧向下游(出口)侧形成50℃～80℃左右的温度梯度。
在冷却装置3与散热器4之间循环的制冷剂有时包括构成制冷剂的流路的部件的腐蚀因子，所以伴随着使用的经过，该部件发生腐蚀，引起制冷剂漏出。因此，在该冷却系统1中，通过对冷却装置3设置腐蚀感测传感器7，预先防止制冷剂漏出，所述腐蚀感测传感器7能够探测作为制冷剂漏出的原因的部件的腐蚀。
此处，构成制冷剂的流路的部件的腐蚀因子是指腐蚀金属材料的成分、例如氯化物离子、溶解氧、铁离子、铜离子等的意思。
腐蚀感测传感器7是利用电化学阻抗测定的传感器。当发生构成冷却装置3的部件的腐蚀时，由腐蚀感测传感器7检测的阻抗发生变化，所以通过使用腐蚀感测传感器7，能够探测构成冷却装置3的部件的腐蚀。
腐蚀感测传感器7具有传感器部8和控制部9。传感器部8和控制部9被电连接。
传感器部8具备探测电极10、与探测电极10对置地配置的配极11、将交流电压施加到探测电极10与配极11之间的交流电源12、将探测电极10和配极11与交流电源12之间连接而形成电路的引线13、检测电路内的电流的电流检测部14以及检测电路内的施加电压的施加电压检测部15。
此处，作为探测电极10，没有特别限定，优选由与构成制冷剂的流路的部件(具体来说，降温装置、套管)所使用的材料相同的材料形成。即，探测电极10优选由铝、铜、不锈钢等金属材料形成。
另外，作为配极11，没有特别限定，优选由化学稳定性高并且即使流过电流也不易腐蚀的材料形成、或者由与探测电极10相同的材料形成。作为化学稳定性高并且即使流过电流也不易腐蚀的材料，可列举金、铂、钛等电化学方面的贵金属材料。
作为交流电源12，没有特别限定，优选是具有逆变器等且能够改变频率的电源。
通过交流电源12施加的交流电压越高，则电流响应的灵敏度越提高，而另一方面，越容易引起电极反应(即，探测电极10的腐蚀)。因此，当考虑电流响应的灵敏度与电极反应的平衡时，交流电压优选是10mV以上且100mV以下。
控制部9具备：运算部16，根据从电流检测部14输出的电流值以及从施加电压检测部15输出的电压值，运算阻抗值；阈值设定部17，设定判断为发生了部件的腐蚀的阻抗值的阈值(以下，称为“阻抗阈值”)；腐蚀判定部18，对由运算部16运算出的阻抗值与由阈值设定部17设定的阻抗阈值进行比较来判定是否存在部件的腐蚀；以及显示部19，显示腐蚀判定部18的判定结果。
接下来，说明在冷却装置3中产生的部件的腐蚀。
图2是用于说明在冷却装置3中产生的部件的腐蚀的图。冷却装置3具备降温装置、在与降温装置之间形成制冷剂的流路的套管以及将降温装置与套管之间密封的密封部件。降温装置以及套管一般由铝(Al)等金属材料形成。因此，在图2中，将在Al材料与密封部件的界面产生的腐蚀列举为一个例子来说明Al材料的腐蚀。
在图2中，当在密封部件与Al材料的界面发生Al材料的腐蚀时，生成腐蚀生成物。腐蚀生成物是具有空孔的铝氧化物，所以制冷剂侵入到空孔内。在腐蚀生成物中的密封部件侧的腐蚀生成物(虚线右侧的区域的腐蚀生成物)处，制冷剂滞留而成为不被供给溶解氧的状态，所以变成缺氧区域。另一方面，在制冷剂侧的腐蚀生成物(虚线左侧的区域的腐蚀生成物)处，处于由于进行循环的制冷剂而始终被供给溶解氧的状态，所以变成富氧区域。并且，在富氧区域，由于氧的存在而电位上升，变成阴极，在缺氧区域，电位降低而变成阳极，形成氧浓差电池。
具体来说，在作为阴极的富氧区域，进行以下(a)式所示的还原反应，从阳极侧接受电子并消耗，生成氢氧离子。
O2+2H2O+4e－→4OH－ (a)
另一方面，在作为阳极的缺氧区域，进行以下(b)式所示的铝的氧化反应，生成电子以及铝离子，将电子供给到作为阴极的富氧区域。
Al→Al3++3e－ (b)
所生成的铝离子通过以下(c)式所示的反应而与制冷剂中的水发生反应，生成氢氧化铝以及氢离子。
Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+ (c)
由于氢离子的生成，空孔内的制冷剂的pH降低而变成酸性，所以促进铝的腐蚀。另外，通过(b)以及(c)的反应而生成阳离子，所以为了保持制冷剂的电中性，作为相反离子的阴离子从富氧区域向缺氧区域迁移。此时，当作为阴离子混入于制冷剂的氯化物离子发生迁移时，促进铝的腐蚀。
在冷却装置3中产生的部件的腐蚀通过上述机制，主要以降温装置与密封部件的界面以及套管与密封部件的界面为起点而产生。因此，在考虑了容易引起腐蚀的部分的基础上，优选对冷却装置3设置腐蚀感测传感器7。
一般来说，降温装置为了使与制冷剂的接触面积增大而设置流路凸片等，所以流路内的制冷剂的流速因位置不同而大幅不同。特别是，降温装置与密封部件的界面并存着与流速快的制冷剂相接触的部分以及与流速慢的制冷剂相接触的部分。并且，在与流速慢的制冷剂相接触的部分，变成难以被供给制冷剂中的溶解氧的状态，所以容易产生缺氧区域。相反地，在与流速快的制冷剂相接触的部分，变成容易被供给制冷剂中的溶解氧的状态，所以容易产生富氧区域。并且，在富氧区域，电位上升而变成阴极，在缺氧区域，电位降低而变成阳极，所以形成氧浓差电池，其结果，促进与流速慢的制冷剂相接触的部分的腐蚀。因此，为了提早探测流路内的腐蚀，优选在制冷剂流通的流路内制冷剂的流速最小的位置设置腐蚀感测传感器7。制冷剂流通的流路内制冷剂的流速最小的位置能够通过在该技术领域中公知的方法例如通过流体解析求出流速分布来决定。在实际中，制作出在制冷剂流通的流路内制冷剂的流速最小的位置设置有腐蚀感测传感器7的冷却装置3并使其运行，在感测到腐蚀的时刻使冷却装置3解体，其结果确认出在与密封部件的界面附近的降温装置所产生的腐蚀起点也同样地发生在设置于制冷剂的流速最小的位置的腐蚀感测传感器7的探测电极10处。通过这样在制冷剂流通的流路内制冷剂的流速最小的位置(即，在流路内最容易引起腐蚀的位置)设置腐蚀感测传感器7，能够提早探测流路内的腐蚀，所以腐蚀感测传感器7的可靠性提高。
在图1中，为了容易知道冷却系统1的整体结构，简化地示出冷却装置3与腐蚀感测传感器7之间的连接状态，所以在图3中，示出冷却装置3与腐蚀感测传感器7之间的连接部周边的放大剖视图。
在图3中，冷却装置3具备被传递来自被冷却体2的热的降温装置20、在与降温装置20之间形成制冷剂24的流路的套管21以及将降温装置20与套管21之间密封的密封部件22。另外，虽然不是必须的，但在降温装置20与套管21之间，从提高密合性的观点出发，使用螺栓23来连结固定。
降温装置20起到进行被冷却体2与流过流路的制冷剂24的热交换的作用。虽未图示，但也可以将流路凸片等设置于降温装置20。通过设置流路凸片，能够使与制冷剂24的接触面积增大，所以能够提高热交换性能。
作为降温装置20以及套管21，没有特别限定，能够使用在该技术领域中公知的部件。一般来说，降温装置20以及套管21由铝、铜、不锈钢等金属材料形成。另外，在将流路凸片设置于降温装置20时，将流路凸片钎焊到降温装置20、或者利用切削加工削出流路凸片即可。
作为密封部件22，没有特别限定，能够使用在该技术领域中公知的部件。一般来说，密封部件22由作为弹性体或者粘附体而能够与降温装置20以及套管21粘接的材料形成。具体来说，能够使用脱肟型、脱丙酮型、脱醇型等硅系密封剂来形成。另外，也可以使用含有橡胶等弹性材料的O环那样的垫圈。
腐蚀感测传感器7将探测电极10以及配极11以隔着密封部件22而与制冷剂24接触的方式装入到冷却装置3。具体来说，在将腐蚀感测传感器7的探测电极10以及配极11埋入到密封部件22的内部的同时，使前端从密封部件22露出，从而使得与制冷剂24接触。通过这样将腐蚀感测传感器7的探测电极10以及配极11设置于冷却装置3，能够使探测电极10以及配极11处于和降温装置20与密封部件22的界面以及套管21与密封部件22的界面近的环境，所以能够准确地检测降温装置20以及套管21的腐蚀。
为了提高腐蚀感测传感器7的灵敏度，需要将探测电极10与配极11隔开固定间隔地配置，并且，探测电极10以及配极11与降温装置20以及套管21绝缘。特别是，探测电极10与配极11之间的阻抗根据探测电极10与配极11之间的距离的变化而变化，所以在探测电极10与配极11之间不是固定间隔时，无法准确地检测探测电极10与配极11之间的阻抗。另外，在探测电极10以及配极11未与降温装置20以及套管21绝缘时，有时检测到探测电极10与配极11之间的阻抗以外的阻抗、有时探测电极10与配极11之间发生短路。其结果，无法准确地探测与降温装置20以及套管21的腐蚀对应的阻抗。
作为将探测电极10与配极11隔开固定间隔地配置、并且使探测电极10以及配极11与降温装置20以及套管21绝缘的方法，没有特别限定，根据所使用的密封部件22的种类适当选择即可。例如，在使用O环那样的固体状构件作为密封部件22时，使用能够将探测电极10与配极11隔开固定间隔地配置的绝缘性的固体状构件即可。具体来说，在降温装置20与套管21之间夹持该固体状构件(密封部件22)并用螺栓23连结固定之后，将探测电极10以及配极11插入到该固体状构件即可。
另一方面，在使用硅系密封剂那样的绝缘性的液状材料来形成密封部件22时，难以将探测电极10以及配极11与降温装置20以及套管21绝缘的同时隔开固定间隔地进行固定。在该情况下，如图4所示，在探测电极10与配极11之间设置电极隔离用间隔物25，在探测电极10与降温装置20之间以及配极11与套管21之间分别设置确保绝缘用间隔物26即可。这样的构造能够通过在探测电极10与配极11之间配置电极隔离用间隔物25、并且在探测电极10与降温装置20之间以及配极11与套管21之间分别配置确保绝缘用间隔物26并利用螺栓23连结固定之后注入绝缘性的液状材料并使其硬化而形成密封部件22来得到。此外，在图4中，将电极隔离用间隔物25以及确保绝缘用间隔物26内含于密封部件22，但电极隔离用间隔物25以及确保绝缘用间隔物26也可以不内含于密封部件22。
或者，也可以使用硅系粘接剂而隔着确保绝缘用间隔物26将探测电极10以及配极11固定到降温装置20以及套管21上，并且，涂敷绝缘性的液状材料并使其硬化，从而形成密封部件22，之后以使形成在降温装置20以及套管21上的密封部件22彼此相接的方式，用螺栓23进行连结固定。当使用该方法时，如图5所示，能够省略探测电极10与配极11之间的电极隔离用间隔物25，并且能够使降温装置20部分与套管21部分分离，所以在维护等时容易分解。此外，在图5中，将确保绝缘用间隔物26内含于密封部件22，但确保绝缘用间隔物26也可以不内含于密封部件22。
作为电极隔离用间隔物25以及确保绝缘用间隔物26，只要具有绝缘性则没有特别限定。另外，电极隔离用间隔物25以及确保绝缘用间隔物26由于有可能与制冷剂24接触，所以优选针对制冷剂24具有抗性。具有这样特性的电极隔离用间隔物25以及确保绝缘用间隔物26能够使用聚乙烯、聚丙烯等树脂、硅橡胶等高弹体来形成。
腐蚀感测传感器7利用电化学阻抗测定来探测冷却装置3的腐蚀。具体来说，根据探测电极10与配极11之间的阻抗的变化来探测冷却装置3的腐蚀。
在电化学阻抗测定中，设定电气等效电路，评价电极表面的反应。图6是对腐蚀感测传感器7的探测电极10表面的反应进行模拟的一般电气等效电路。该电气等效电路整体的阻抗Ztotal包括C、Rs、Rct以及Zw。此处，C是双电层电容，Rs是溶液电阻，Rct是电荷移动电阻，Zw是瓦尔堡(warburg)阻抗。特别是，C是与蓄积于电极表面的电荷的影响相关的参数；Rs是与制冷剂24的电阻以及电极的电阻相关的参数；Rct是与电极反应中的电子交换相关的参数；Zw是与电极反应中的物质移动以及扩散移动相关的参数。
将交流电压施加到图6的电气等效电路，根据其电流响应而检测到的阻抗通过使用式(1)以及(2)，由取决于所施加的交流电压的角频率ω的式(3)来表示。
[式1]
[式2]
[式3]
在上述式(3)中，当使角频率ω变高时，Ztotal接近于Rs，当使角频率ω变低时，Ztotal接近于Rs+Rct+Zw。即，在高频区域，得到与Rs相关的信息，所施加的交流电压的极性反转快，所以与电极表面的反应无关的电阻呈现为阻抗。另外，在中频区域，得到与Rs、Rct、Zw以及C相关的信息。进一步地，在低频区域，得到与Rs、Rct、Zw相关的信息，所施加的交流电压的极性反转慢，所以成为电极表面的反应(腐蚀反应)的指标。因此，交流电压的频率优选低频区域。具体来说，交流电压的频率优选低于2Hz，更优选为1Hz以下。
此处，图7示出在探测电极10发生腐蚀时的阻抗的频率依赖性。在图7中，纵轴的阻抗用将运行开始时(腐蚀发生前)的阻抗设为100时的相对值表示。
如图7所示，当交流电压的频率为2Hz以上时，阻抗几乎没有变化，难以探测腐蚀。与此相对地，当交流电压的频率低于2Hz时，阻抗降低，所以能够探测腐蚀。交流电压的频率越小，阻抗的降低越大，通过减小交流电压的频率，能够提高腐蚀的探测精度。另一方面，当交流电压的频率变小时，测量所耗费的时间变长。因此，当考虑探测精度与测量时间的平衡时，交流电压的优选频率是0.1Hz以上且1Hz以下。
由腐蚀感测传感器7实施的测定既可以在冷却系统1的运行过程中(制冷剂24的循环过程中)连续地进行，也可以考虑冷却系统1的维护时期而定期地进行。
此处，图8示出使用腐蚀感测传感器7测定出的阻抗的随时间变化。图8中，纵轴的阻抗用将运行开始时(腐蚀发生前)的阻抗设为1时的相对值表示。另外，在该测定中，将交流电压的频率设为低频区域。
如图8所示，刚开始运行冷却系统1之后，由于没有构成冷却装置3的部件的腐蚀，所以阻抗几乎没有变化(点A)。随着冷却系统1的运行持续进行，构成制冷剂24的流路的部件开始发生腐蚀，所以阻抗稍微降低(点B)。当构成制冷剂24的流路的部件的腐蚀进一步发展时，阻抗进一步降低(点C)。
因此，预先取得点A～C的阻抗，针对表示发生了由制冷剂24的漏出导致的部件的腐蚀的阻抗或者其下降率设定阈值，在冷却系统1的实际运行时，由控制部9的运算部9始终测定阻抗，在变成该阈值的阶段，停止冷却系统1的运行，更换构成制冷剂24的流路的部件，从而能够检测由制冷剂24的漏出导致的部件的腐蚀，预先防止制冷剂24的漏出。
作为阻抗的下降率的阈值，根据构成制冷剂24的流路的部件的种类等而适当设定即可，没有特别限定，相对于初始值优选为5％以上，更优选为10％以上。当阻抗的下降率的阈值低于5％时，根据冷却系统1的运行状态，有时处于阻抗的偏差的范围内。其结果，难以辨别阻抗的偏差和由制冷剂24的漏出导致的部件的腐蚀，根据情况，有可能对腐蚀进行误探测。
将阻抗或者其下降率的阈值预先输入给阈值设定部17，在腐蚀判定部18中，通过将这些阈值与实际运行时测定出的阻抗进行比较，能够判定是否存在部件的腐蚀。然后，能够利用显示部19对使用者通知其判定结果。
接下来，关于冷却系统1，进行对车辆用电源系统的运行模式中的起动停止循环进行模拟的试验，检证其效果。
在该试验中，实施2000个将冷却系统1的起动时间设为8小时、将停止时间设为16小时的起动停止循环，对使用腐蚀感测传感器7的情况与不使用腐蚀感测传感器7的情况进行比较，从而检证其效果。关于使用腐蚀感测传感器7的情况，在腐蚀感测传感器7探测到腐蚀时，作为维护加入更换密封部件22周边的材料(降温装置20、套管21以及密封部件22)以及制冷剂24的操作。另一方面，关于不使用腐蚀感测传感器7的情况，不进行该维护。另外，作为制冷剂24，使用经脱气的自来水。
其结果，关于不使用腐蚀感测传感器7的情况，在起动停止循环超过750个循环的时刻确认出制冷剂24从冷却系统1的冷却装置3漏出。因此，停止冷却系统1并调查冷却装置3，确认出密封部件22周边的材料发生腐蚀。
另一方面，关于使用腐蚀感测传感器7的情况，在起动停止循环为620个循环、1440个循环的时刻腐蚀感测传感器7探测到腐蚀，所以进行维护。其结果，确认出即使起动停止循环超过2000个循环也没有制冷剂24的漏出而继续良好的运行。因此，通过使用腐蚀感测传感器7，能够提早且准确地检测出由制冷剂24的漏出导致的部件的腐蚀，预先防止制冷剂24的漏出。
在将本实施方式的腐蚀感测传感器7用于车辆电源系统时，有在汽车保养工厂等处通过设置于车辆外部的测定装置来测定的方法以及通过设置于车辆内部的测定装置来测定的方法。
在通过配置于车辆外部的测定装置来测定的方法的情况下，将腐蚀感测传感器7中的至少探测电极10以及配极11设置于车辆内部，并且将腐蚀感测传感器7的除此以外的部件设置于测定装置即可。然后，在车辆的定期检查等时，连接这些部件而进行测定，从而能够判定是否存在构成冷却装置3的部件的腐蚀。
在通过设置于车辆内部的测定装置来测定的方法的情况下，将探测电极10以及配极11以外的部件设置于汽车控制部(例如，IPU等控制计算机)即可。在该情况下，能够始终判定是否存在构成冷却装置3的部件的腐蚀，所以通过设置将警告显示示出于运行面板部等的显示部19，能够进行高精度的维护。
如上所述，根据本发明，能够提供无需使热交换装置大型化或者导入复杂的设计就能够提早且准确地检测由传热介质的漏出导致的部件的腐蚀、预先防止传热介质的漏出的腐蚀感测传感器7。另外，根据实施方式1，能够提供具备具有该特性的腐蚀感测传感器7的冷却装置3、冷却系统1以及车辆用电源系统。
此外，本国际申请主张基于在2015年3月30日申请的日本专利申请第2015－069153号的优先权，并将这些日本专利申请的全部内容援引到本国际申请。

Claims (13)

1.一种腐蚀感测传感器，用于由密封部件密封传热介质流通的流路的一部分的热交换装置，其特征在于，
所述腐蚀感测传感器具备：
传感器部，具有隔着所述密封部件与所述传热介质接触的探测电极和配极以及将交流电压施加到所述探测电极与所述配极之间的交流电源；以及
控制部，根据将所述交流电压施加到所述探测电极与所述配极之间时所产生的阻抗的变化，探测所述流路的腐蚀，
所述传热介质是制冷剂，所述热交换装置是冷却装置，该冷却装置具备：降温装置，被传递来自被冷却体的热；套管，在与所述降温装置之间形成所述流路；以及所述密封部件，将所述降温装置与所述套管之间密封。
2.根据权利要求1所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述冷却装置用于车辆用电源系统的冷却系统。
3.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述探测电极以及所述配极与所述降温装置以及所述套管绝缘。
4.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述探测电极由与所述降温装置以及所述套管中的至少一方相同的材料形成。
5.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述腐蚀感测传感器设置于所述流路内所述传热介质的流速最小的位置。
6.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
施加到所述探测电极与所述配极之间的所述交流电压的频率是1Hz以下。
7.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
施加到所述探测电极与所述配极之间的所述交流电压是10mV以上且100mV以下。
8.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述探测电极由从由铝、铜以及不锈钢构成的群中选择出的至少1种金属材料形成。
9.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述控制部具备在所述阻抗的值为表示发生了所述流路的腐蚀的阻抗的阈值以下时通知发生了所述流路的腐蚀的单元。
10.根据权利要求1或者2所述的腐蚀感测传感器，其特征在于，
所述控制部具备在所述阻抗的测定值相对于所述阻抗的初始值的下降率为5％以上时通知发生了所述流路的腐蚀的单元。
11.一种冷却装置，其特征在于，
具备权利要求1～10中的任一项所述的腐蚀感测传感器。
12.一种冷却系统，其特征在于，
具备权利要求11所述的冷却装置。
13.一种车辆用电源系统，其特征在于，
具备权利要求12所述的冷却系统。
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