(57)【要約】【課題】電線を配設することなく安定的に発電して温風を発生させることができる燃焼装置及び燃焼方法を提供する。【解決手段】燃焼装置１００は、熱電変換素子１２０と、燃焼部１１０と、冷却部１３０と、送風部１４０と、を備える。熱電変換素子１２０は、高温面１２２と低温面１２４とを備える。燃焼部１１０は、初動時にバッテリーから電力の供給を受けて燃焼し、動作中に熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて燃焼し、液体燃料によって燃焼し、高温面１２２が熱的に接合されている。冷却部１３０は、低温面１２４に熱的に接合され、低温面１２４を冷却する。送風部１４０は、熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて燃焼部１１０に空気を送る。バッテリーからの電力供給は、動作中に停止される。液体燃料は、冷却部１３０の高温領域１３７によって予熱される。【選択図】図１
2018048758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温面と低温面とを備える熱電変換素子と、
初動時にバッテリーから電力の供給を受けて燃焼し、動作中に前記熱電変換素子から電力の供給を受けて燃焼する燃焼部であって、液体燃料によって燃焼し、前記高温面が熱的に接合された燃焼部と、
前記低温面に熱的に接合された、前記低温面を冷却する冷却部と、
前記熱電変換素子から電力の供給を受けて前記燃焼部に空気を送る送風部と、
を備え、
前記バッテリーからの電力供給は、動作中に停止され、
前記液体燃料は、前記冷却部の高温領域によって予熱される、
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの下部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ヒートパイプを備え、該ヒートパイプの受熱部は前記低温面に熱的に接合されており、該ヒートパイプの放熱部は略鉛直上向き方向に立ち上がるように配置され、該ヒートパイプは、前記低温面から該放熱部側に熱移送することによって、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記放熱部の略鉛直上向き方向に立ち上がった根元部分である、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの上部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ラジエーターと、該ラジエーター内を通る内管と、該内管から前記低温面を熱的に接続する第一の管と、前記低温面から該内管を熱的に接続する第二の管と、該第一の管に接続されたポンプと、を備え、該第一の管、該第二の管及び該内管内には循環液体が循環し、該ラジエーターにより冷却された該循環液体は、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて該ポンプによって前記低温面近傍の領域に到達して、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記第二の管である、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記低温面を燃料タンクに熱的に接続する熱伝導部材をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
初動時にバッテリーから電力の供給を受けて燃焼し、動作中に高温面と低温面とを備える熱電変換素子から電力の供給を受けて燃焼する燃焼部であって、液体燃料によって燃焼し、前記高温面が熱的に接合された燃焼部に、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて空気を送ることで温風を発生させ、
前記低温面に熱的に接合された冷却部は、前記低温面を冷却し、
前記バッテリーからの電力供給は、動作中に停止され、
前記液体燃料は、前記冷却部の高温領域によって予熱される、
ことを特徴とする燃焼方法。
【請求項６】
前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの下部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ヒートパイプを備え、該ヒートパイプの受熱部は前記低温面に熱的に接合されており、該ヒートパイプの放熱部は略鉛直上向き方向に立ち上がるように配置され、該ヒートパイプは、前記低温面から該放熱部側に熱移送することによって、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記放熱部の略鉛直上向き方向に立ち上がった根元部分である、
ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼方法。
【請求項７】
前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの上部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ラジエーターと、該ラジエーター内を通る内管と、該内管から前記低温面を熱的に接続する第一の管と、前記低温面から該内管を熱的に接続する第二の管と、該第一の管に接続されたポンプと、を備え、該第一の管、該第二の管及び該内管内には循環液体が循環し、該ラジエーターにより冷却された該循環液体は、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて該ポンプによって前記低温面近傍の領域に到達して、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記第二の管である、
ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼方法。
【請求項８】
前記低温面は、熱伝導部材を介して燃料タンクに熱的に接続されている、
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置及び燃焼方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料を用いる暖房装置は通常、予熱着火、送風等に電力を必要とする。このため、工事現場などの屋外で使用する場合、災害時に使用する場合等には、電力の供給を受けるために、電線を配設するなどして、電源を確保する必要がある。
【０００３】
熱電変換素子は、両端に温度差を生じさせることで電力を発生する素子である。熱電変換素子を用いることで、ゼーベック効果を利用して発電することができる。
【０００４】
熱電変換素子によって発電することのできる暖房装置等が、いくつか提案されている。
【０００５】
特許文献１には、負荷（給湯器）に電力を供給する商用電源と、負荷により生成される熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換装置（熱電変換素子）と、熱電変換装置から供給される交流電力を負荷に必要なレベルの安定な交流電力に変換する交流電源装置と、商用電源出力と交流電源装置出力とを切り替えて負荷に電力を供給するスイッチと、を備える電源供給システムが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、熱電変換素子を利用した熱発電機を内蔵電源とする温風暖房機において、発電効率を上げるために暖房用の送風を利用して熱電変換素子の放熱面を冷却することを特徴とする温風暖房機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５９６７１号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０８２２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電源供給システムを用いた場合、熱電変換素子の両端の温度差を十分に確保できずに、熱電変換素子による発電で自立して使用電力をまかなうことが困難な場合がある。また、特許文献２に記載の温風暖房機では、温風暖房機内の温度が上昇した場合等には、熱電変換素子の放熱面が十分に冷却されないこともあり、熱電変換素子の両端の温度差を確保して安定的に電力を供給する点において課題を残していた。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電線を配設することなく安定的に発電して温風を発生させることができる燃焼装置及び燃焼方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る燃焼装置は、
高温面と低温面とを備える熱電変換素子と、
初動時にバッテリーから電力の供給を受けて燃焼し、動作中に前記熱電変換素子から電力の供給を受けて燃焼する燃焼部であって、液体燃料によって燃焼し、前記高温面が熱的に接合された燃焼部と、
前記低温面に熱的に接合された、前記低温面を冷却する冷却部と、
前記熱電変換素子から電力の供給を受けて前記燃焼部に空気を送る送風部と、
を備え、
前記バッテリーからの電力供給は、動作中に停止され、
前記液体燃料は、前記冷却部の高温領域によって予熱される、
ことを特徴とする。
【００１１】
例えば、前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの下部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ヒートパイプを備え、該ヒートパイプの受熱部は前記低温面に熱的に接合されており、該ヒートパイプの放熱部は略鉛直上向き方向に立ち上がるように配置され、該ヒートパイプは、前記低温面から該放熱部側に熱移送することによって、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記放熱部の略鉛直上向き方向に立ち上がった根元部分である。
【００１２】
例えば、前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの上部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ラジエーターと、該ラジエーター内を通る内管と、該内管から前記低温面を熱的に接続する第一の管と、前記低温面から該内管を熱的に接続する第二の管と、該第一の管に接続されたポンプと、を備え、該第一の管、該第二の管及び該内管内には循環液体が循環し、該ラジエーターにより冷却された該循環液体は、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて該ポンプによって前記低温面近傍の領域に到達して、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記第二の管である。
【００１３】
例えば、前記低温面を燃料タンクに熱的に接続する熱伝導部材をさらに備える。
【００１４】
本発明の第２の観点に係る燃焼方法は、
初動時にバッテリーから電力の供給を受けて燃焼し、動作中に高温面と低温面とを備える熱電変換素子から電力の供給を受けて燃焼する燃焼部であって、液体燃料によって燃焼し、前記高温面が熱的に接合された燃焼部に、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて空気を送ることで温風を発生させ、
前記低温面に熱的に接合された冷却部は、前記低温面を冷却し、
前記バッテリーからの電力供給は、動作中に停止され、
前記液体燃料は、前記冷却部の高温領域によって予熱される、
ことを特徴とする。
【００１５】
例えば、前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの下部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ヒートパイプを備え、該ヒートパイプの受熱部は前記低温面に熱的に接合されており、該ヒートパイプの放熱部は略鉛直上向き方向に立ち上がるように配置され、該ヒートパイプは、前記低温面から該放熱部側に熱移送することによって、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記放熱部の略鉛直上向き方向に立ち上がった根元部分である。
【００１６】
例えば、前記高温面は、前記燃焼部のバーナーカバーの上部に熱的に接合されており、
前記冷却部は、ラジエーターと、該ラジエーター内を通る内管と、該内管から前記低温面を熱的に接続する第一の管と、前記低温面から該内管を熱的に接続する第二の管と、該第一の管に接続されたポンプと、を備え、該第一の管、該第二の管及び該内管内には循環液体が循環し、該ラジエーターにより冷却された該循環液体は、前記熱電変換素子から電力の供給を受けて該ポンプによって前記低温面近傍の領域に到達して、前記低温面を冷却し、
前記高温領域は、前記第二の管である。
【００１７】
例えば、前記低温面は、熱伝導部材を介して燃料タンクに熱的に接続されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電線を配設することなく安定的に発電して温風を発生させることができる燃焼装置及び燃焼方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態である燃焼装置のバッテリーを取り外した状態を模式的に表した側面図である。
【図２】本発明の一実施形態である燃焼装置のバッテリーを取り付けた状態を模式的に表した側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態である燃焼装置のバッテリーを取り外した状態を模式的に表した側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態である自動車内で用いた場合の燃焼装置を模式的に表した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００は、燃焼部１１０と、高温面１２２が燃焼部１１０に熱的に接合された熱電変換素子１２０と、熱電変換素子１２０の低温面１２４に熱的に接合された冷却部１３０と、燃焼部１１０に空気を送る送風部１４０と、を備える。なお、燃焼装置１００の前後の向きは、図１、２に示す通りである。本実施形態では、燃焼部１１０の後方に送風部１４０が配置され、送風部１４０の後方に冷却部１３０のヒートパイプ１３２の放熱部１３６（後述）が配置されている。また、前方に開口部を有するカバー１６０が、燃焼装置１００の側面及び背面の略全体を覆うように取りつけられている。カバー１６０の後方には、吸気口１６２が設けられている。また、燃焼装置１００の背面（後方）は、バッテリー１０（図２）を接続するための端子差込口（図示せず）を備えている。初動時に、バッテリー１０から端子差込口を介して着火装置１１４及びポンプ１１９に電力を供給できるように、端子差込口から着火装置１１４及びポンプ１１９に配線されている（図２）。
【００２２】
本明細書において、「初動時」とは、燃焼装置１００の使用開始時から、熱電変換素子１２０による発電電力が総消費電力を上回る時点までであり、「動作中」又は「動作時」とは、熱電変換素子１２０による発電電力が総消費電力を上回る時点以降をいう。なお、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００は、液体燃料（例えば、灯油）によって作動する。
【００２３】
燃焼部１１０は、図１に示すように、火炎を発生するバーナー１１２と、バーナー１１２に点火する着火装置１１４と、前方及び後方に開口部を有し、バーナー１１２からの火炎を側面から覆うバーナーカバー１１６と、からなっている。なお、着火装置１１４は、熱電変換素子１２０に電気的に接続されているとともに、初動時にはバッテリー１０（図２）に電気的に接続されてバッテリー１０から電力の供給を受けて燃焼し、動作中には熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて燃焼する。燃焼部１１０には、燃料タンク１１８が接続されており、バーナー１１２は、燃料タンク１１８からポンプ１１９によって供給される液体燃料（例えば、灯油）により火炎を発生させることができる。液体燃料は、液体燃料管１１５内を通って、着火装置１１４に供給される。ポンプ１１９は、熱電変換素子１２０に電気的に接続されているとともに、初動時にはバッテリー１０（図２）に電気的に接続されてバッテリー１０から電力の供給を受けて動作し、動作中には熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて動作する。バーナー１１２は、バーナーカバー１１６内にて、前方に向かって火炎を噴射する。燃焼部１１０で発生した熱は、後述する送風部１４０から送られた空気によって、燃焼装置１００の前方に送られる。このように、燃焼部１１０は、燃焼装置１００の前方に向かって温風を送り出すことができる。
【００２４】
熱電変換素子１２０は、ｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とを組み合わせた素子である（スピンゼーベック熱電変換素子、フレキシブル熱電変換素子等を含む）。熱電変換素子１２０は、高温面１２２と低温面１２４とを備えており、高温面１２２と低温面１２４との温度差によって発電する素子である。なお、熱電変換素子１２０の高温面１２２と低温面１２４との温度差が大きいほど、発電効率が向上する。高温面１２２は、燃焼部１１０のバーナーカバー１１６の下部に熱的に接合されており、バーナー１１２から発生した火炎の熱によって加熱されて、高温面１２２の温度が上げられる。なお、高温面１２２をバーナーカバー１１６の下部に熱的に接合させたのは、後述するヒートパイプ１３２の放熱部１３６を略鉛直上向き方向に立ち上がらせるためである。さらに、高温面１２２は、火炎の熱を高温面１２２に伝えるための集熱部材１２７を備えており、火炎の熱は効率良く高温面１２２に伝えられる。一方、低温面１２４は、後述するように、冷却部１３０のヒートパイプ１３２（受熱部１３４）に熱的に接合されており、ヒートパイプ１３２よって冷却されて、低温面１２４の温度が下げられる。なお、低温面１２４は熱伝導部材１２６を介して燃料タンク１１８に熱的に接続されている。低温面１２４の余熱を、燃料タンク１１８内の液体燃料のプレヒーティングに利用するためである。なお、熱伝導部材１２６及び集熱部材１２７の材料としては、熱伝導性の良好な金属（銅、銀、アルミニウム等）、工業用ダイヤモンド等を好適に使用することができる。
【００２５】
熱電変換素子１２０には、チャージコントローラ１２８が電気的に接続されている。チャージコントローラ１２８は、熱電変換素子１２０により発電された電力の供給を受け、着火装置１１４、ポンプ１１９及び送風部１４０への電力供給を制御する役割を果たす。チャージコントローラ１２８として、例えば、ＭＰＰＴ方式のものを用いることができる。
【００２６】
冷却部１３０は、高耐熱性のヒートパイプ１３２を備える。ヒートパイプ１３２の一端側（受熱部１３４）は、熱電変換素子１２０の低温面１２４に熱的に接合されており、ヒートパイプ１３２の他端側（放熱部１３６）は、送風部１４０の後方に配置されている。ヒートパイプ１３２の放熱部１３６には、放熱効率を向上させるためのフィン１３８が備えられている。ヒートパイプ１３２は、受熱部１３４に熱的に接合された熱電変換素子１２０の低温面１２４から、放熱部１３６側に熱移送することによって、熱電変換素子１２０の低温面１２４を冷却する役割を果たす。なお、放熱部１３６は、放熱効率を向上させるために、略鉛直上向き方向に立ち上がっている。冷却部１３０によって低温面１２４が効率的に冷却されることで、熱電変換素子１２０の高温面１２２と低温面１２４との温度差が大きくなり、発電効率が向上する。また、ヒートパイプ１３２の高温領域１３７（放熱部１３６の略鉛直上向き方向に立ち上がった根元部分の近傍、図１、２）には、燃料予熱部材１３９の一端が熱的に接合されている。燃料予熱部材１３９の他端は液体燃料管１１５に熱的に接合されており、高温領域１３７の余熱（高温領域１３７に蓄えられた熱）を液体燃料管１１５内を通る液体燃料に伝えて、液体燃料を予熱する役割を果たす。燃料予熱部材１３９の材料としては、熱伝導性の良好な金属（銅、銀、アルミニウム等）、工業用ダイヤモンド等を好適に使用することができる。
【００２７】
送風部１４０は、燃焼部１１０の後方に設けられており、前方方向に空気を送る。送風部１４０は、燃焼部１１０に空気を送ることで、燃焼装置１００の前方に向かって温風を送り出す役割を果たす。なお、送風部１４０は、熱電変換素子１２０と電気的に接続されており、熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて動作する。
【００２８】
バッテリー１０としては、工事現場などで使用される給電可能なポータブル型のバッテリーが用いられる。初動時に、バッテリー１０の端子を燃焼装置１００の端子差込口（図示せず）に差し込み、着火装置１１４及び（燃料タンク１１８から着火装置１１４に液体燃料を汲み上げるための）ポンプ１１９に電力を供給する。“動作中”の状態では、熱電変換素子１２０からの電力供給で着火装置１１４、ポンプ１１９及び送風部１４０が動作可能となるため、バッテリー１０は端子差込口から取り外される。このように、バッテリー１０からの電力供給は、動作中に停止される。
【００２９】
なお、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００の各部材は、直流電力で動作する。
【００３０】
本発明の実施形態に係る燃焼装置１００の動作について説明する。燃焼装置１００の端子差込口（図示せず）にバッテリー１０の端子を差し込む。バッテリー１０から電力の供給を受けて着火装置１１４及びポンプ１１９が動作し、燃料タンク１１８から供給される液体燃料によってバーナー１１２が火炎を発生して、燃焼部１１０が燃焼する。燃焼部１１０が燃焼することで、熱電変換素子１２０の高温面１２２の温度が上昇する。冷却部１３０はヒートパイプ１３２によって、熱電変換素子１２０の低温面１２４を冷却する。熱電変換素子１２０は、高温面１２２と低温面１２４との温度差によって発電する。ヒートパイプ１３２の高温領域１３７に設けられた燃料予熱部材１３９によって、液体燃料管１１５内を通る液体燃料が予熱される。送風部１４０は、熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて、燃焼部１１０に空気を送り、燃焼部１１０で発生した熱を温風として前方に送り出す。動作中の状態となったら、バッテリー１０は取り外される。着火装置１１４、ポンプ１１９及び送風部１４０は、継続的に熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて動作し、燃焼装置１００の前方に向かって温風を発生させる。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る燃焼方法を説明する。
【００３２】
本発明の実施形態に係る燃焼方法は、初動時には、バッテリー１０（前述同様）から電力の供給を受けて、動作中に熱電変換素子１２０（前述同様）から電力の供給を受けて、温風を発生させる方法である。燃焼部１１０（前述同様）は、初動時にバッテリー１０（前述同様）から電力の供給を受けて、動作中に熱電変換素子１２０（前述同様）から電力の供給を受けて、液体燃料によって燃焼する。熱電変換素子１２０の高温面１２２は燃焼部１１０に熱的に接合されており、低温面１２４は冷却部１３０（前述同様）に熱的に接合されている。冷却部１３０は、低温面１２４を冷却する。また、冷却部１３０の高温領域１３７は、熱的に接合された燃料予熱部材１３９を介して、液体燃料を予熱する。燃焼部１１０には、熱電変換素子１２０から電力の供給を受けて空気が送られ、温風を発生させる。“動作中”の状態では、バッテリー１０は端子差込口から取り外され、バッテリー１０からの電力供給が停止される。
【００３３】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００及び燃焼方法では、冷却部１３０によって効率的に熱電変換素子１２０の低温面１２４が冷却され、また、熱電変換素子１２０の高温面１２２が燃焼部１１０に熱的に接合されており、効率的に高温面１２２の温度を上げることができる。このように、熱電変換素子１２０の高温面１２２と低温面１２４との温度差を十分に確保できるため、熱電変換素子１２０が安定的に発電することができ、その結果、安定的に温風を発生させることができる。また、初動時はバッテリー１０から電力の供給を受け、動作中にはバッテリー１０からの電力供給を停止させて熱電変換素子１２０からの電力供給で継続的に温風を発生させることができる。このため、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００は、工事現場などの屋外、災害時、自動車内などの場所でも、電線を配設することなく暖房装置として用いることができる。
【００３４】
また、本発明の実施形態に係る燃焼装置１００及び燃焼方法では、冷却部１３０の高温領域１３７の余熱を、燃料予熱部材１３９を介して、燃焼部１１０に供給される液体燃料の予熱に利用することができるため、高温領域１３７に蓄えられた熱を無駄なく利用できるとともに、燃焼部１１０において液体燃料を効率的に燃焼させることができる。
【００３５】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、本実施形態においては、図１に示すように、冷却部１３０がヒートパイプ１３２を備える形態について説明したが、図３に示すように、冷却部２３０がラジエーター２３１を備える形態であってもよい。この場合、熱電変換素子２２０の高温面２２２は、燃焼部２１０のバーナーカバー２１６の上部に熱的に接合されており、バーナー２１２から発生した火炎の熱によって加熱されて、高温面２２２の温度が上げられる。さらに、高温面２２２は、火炎の熱を高温面２２２に伝えるための集熱部材２２７（素材は前述の集熱部材１２７と同様）を備えており、火炎の熱は効率良く高温面２２２に伝えられる。冷却部２３０は、ラジエーター２３１と、ラジエーター２３１内を通る内管２３８と、内管２３８から熱電変換素子２２０の低温面２２４を熱的に接続する第一の管２３２と、低温面２２４から内管２３８を熱的に接続する第二の管２３４と、第一の管２３２に接続されたポンプ２３６と、を備える。なお、ポンプ２３６は、熱電変換素子２２０に電気的に接続されており、熱電変換素子２２０から電力の供給を受けて動作する。第一の管２３２及び第二の管２３４は、熱電変換素子２２０の低温面２２４に熱的に接合されている。冷却部２３０内には、水（循環液体）が循環している。より具体的には、第一の管２３２、第二の管２３４及び内管２３８内に水が流れており、図３の矢印で示す方向に水が循環している。第一の管２３２内を流れる水は、低温面２２４近傍の領域に到達し、低温面２２４を冷却する。低温面２２４を冷却した水は、温度が高くなった状態で第二の管２３４内に流れていく。第二の管２３４内を流れる水は、ラジエーター２３１の内管２３８に入っていく。内管２３８内を流れる高温の水は、ラジエーター２３１によって冷却され、温度が低くなった状態で第一の管２３２内に流れていく。第一の管２３２内を流れる低温の水は、ポンプ２３６によって、低温面２２４近傍の領域に到達し、低温面２２４を冷却する。このように、第一の管２３２、第二の管２３４、内管２３８内で水を循環させることで、低温の水によって効率良く熱電変換素子２２０の低温面２２４を冷却することができる。なお、熱電変換素子２２０の高温面２２２がバーナーカバー２１６の上部に熱的に接合され、低温面２２４の上部に第一の管２３２及び第二の管２３４が配置されることで、第一の管２３２内の低温の水が重力に従って第一の管２３２内の底部に沿って流れるため、効率良く第一の管２３２内の低温の水によって低温面２２４を冷却することができるとともに、低温面２２４からの熱を効率良く第二の管２３４内を流れる水に伝えることができる。冷却部２３０によって低温面２２４が効率的に冷却されることで、熱電変換素子２２０の高温面２２２と低温面２２４との温度差が大きくなり、熱電変換素子２２０の発電効率を向上させることができる。なお、温度が高くなった水が流れる第二の管（高温領域）２３４には、燃料予熱部材２３９が熱的に接合されている。燃料予熱部材２３９は液体燃料管２１５に熱的に接合されており、第二の管（高温領域）２３４の余熱（第二の管（高温領域）２３４に蓄えられた熱）を液体燃料管２１５内を通る液体燃料に伝えて、液体燃料を予熱する。燃料予熱部材２３９の材料としては、熱伝導性の良好な金属（銅、銀、アルミニウム等）、工業用ダイヤモンド等を好適に使用することができる。このように、本実施形態に係る燃焼装置２００では、冷却部２３０の高温領域（第二の管２３４）の余熱を、燃料予熱部材２３９を介して、燃焼部２１０に供給される液体燃料の予熱に利用することができるため、高温領域に蓄えられた熱を無駄なく利用できるとともに、燃焼部２１０において液体燃料を効率的に燃焼させることができる。なお、本実施形態では、燃焼部２１０の後方に送風部２４０が配置され、送風部２４０の後方にラジエーター２３１が配置されている。
【００３６】
また、図１−３において、冷却部１３０としてヒートパイプ１３２又は冷却部２３０としてラジエーター２３１を備える形態について説明したが、冷却部としてヒートパイプ及びラジエーターの両方を備える形態であってもよい。
【００３７】
また、図１、２において、低温面１２４を燃料タンク１１８に熱的に接続する熱伝導部材１２６を備える形態について説明したが、熱伝導部材１２６を備えない形態であってもよい。
【００３８】
また、図１−３において、チャージコントローラ１２８、２２８が着火装置１１４、２１４、ポンプ１１９、２１９、２３６及び送風部１４０、２４０に電気的に接続している形態について説明したが、チャージコントローラ１２８、２２８にさらに外部取付型の蓄電池を接続させてもよい。蓄電池は、熱電変換素子１２０、２２０により発電された電力を蓄電する役割を果たす。蓄電池に蓄電された電力は、燃焼装置１００、２００内の送風部１４０、２４０などに供給されてもよく、他の電気機器（例えば、携帯電話、災害時用機材等）に供給されてもよい。また、チャージコントローラ１２８、２２８に、さらに他の電気機器を接続させてもよい。また、チャージコントローラ１２８、２２８に、太陽光発電パネル又は回転動力にて発電する水車、風車、ハンドル式発電機等を電気的に接続させて、それらにより発電された電力を入力するようにしてもよい。なお、チャージコントローラを設けずに熱電発電素子から直接結線される形態であってもよいが、充電制御及び出力の安定化の観点から、チャージコントローラを経由することが望ましい。
【００３９】
また、図１−３において、電力の供給を受けて動作するポンプ１１９、２１９を設けた形態について説明したが、液体燃料を汲み上げるためのポンプは、電力の供給を受けずに手動で動作可能なものでもよい。
【００４０】
また、図１−３において、カバー１６０、２６０の背面（後方）に吸気口１６２、２６２が設けられた形態について説明したが、吸気口はカバーの上面及び／又は下面に設けられてもよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、前述の通り、ｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とを組み合わせた熱電変換素子１２０、２２０を用いた形態について説明したが、熱電変換素子としては、例えば、鉛・テルル系の素子を用いてもよい。本発明の効果を奏する熱電変換素子であれば、適宜用いることができる。
【００４２】
また、図１−３において、バッテリー１０を端子差込口から取り外すことで、バッテリー１０からの電力供給を動作中に停止させる形態について説明したが、バッテリーからの電力供給の有無を切り替えるためのスイッチ等をさらに設けて、バッテリーを取り付けたままの状態で、動作中に、上記スイッチ等の操作によってバッテリーからの電力供給を停止させる形態であってもよい。
【００４３】
また、図１−３において、燃料タンク１１８、２１８がカバー１６０、２６０内に収容されている形態について説明したが、燃料タンクを燃焼装置１００、２００の外付けとしてもよい。
【００４４】
また、図１、２において、燃焼部１１０の後方に送風部１４０が配置され、送風部１４０の後方に冷却部１３０のヒートパイプ１３２の放熱部１３６が配置された形態について説明したが、燃焼部１１０の後方にヒートパイプ１３２の放熱部１３６が配置され、放熱部１３６の後方に送風部１４０が配置された形態であってもよい。
【００４５】
また、図３において、燃焼部２１０の後方に送風部２４０が配置され、送風部２４０の後方にラジエーター２３１が配置された形態について説明したが、燃焼部２１０の後方にラジエーター２３１が配置され、ラジエーター２３１の後方に送風部２４０が配置された形態であってもよい。
【００４６】
なお、燃焼装置１００、２００内における燃焼部１１０、２１０、熱電変換素子１２０、２２０、冷却部１３０、２３０及び送風部１４０、２４０の配置の仕方については、熱電変換素子１２０、２２０の両端の温度差を確保して、安定的に電力を供給することができる限り、適宜変更及び修正を加えることができる。
【００４７】
また、図１−３において、持ち運びが可能な暖房装置としての燃焼装置１００、２００の形態について説明したが、自動車３０内での暖房装置として使用してもよい（燃焼装置３００、図４）。この場合、バッテリーとして、自動車用バッテリー２０が使用される。燃焼装置３００は、初動時は自動車用バッテリー２０から電力の供給を受け、動作中には自動車用バッテリー２０からの電力供給を（例えば、切り替えスイッチ等を用いて）停止させて、（燃焼装置３００が備える）熱電変換素子の発電によって継続的に温風を発生させることができる。この場合、動作中に熱電変換素子が発電した余剰電力を、自動車用バッテリー２０に充電してもよい。また、燃焼装置３００の冷却部は、上述同様のヒートパイプ若しくはラジエーターを備えていてもよく、又はその両方を備えていてもよい。
【００４８】
また、図１、２において、熱電変換素子１２０の高温面１２２がバーナーカバー１１６の下部に熱的に接合された形態について説明したが、バーナーカバー１１６の上部をカバー１６０側に近接させて、カバー１６０の上部を調理用コンロとして用いてもよい。
【００４９】
また、図１−３において、液体燃料（例えば、灯油）によって作動する燃焼装置１００、２００の形態について説明したが、引火性のある燃料を適宜併用してもよく、液体燃料にガス燃料、固体粉体の燃料等を併用した形態であってもよい。
【００５０】
なお、以上述べたような温風発生装置についての種々の変形及び応用については、温風発生方法に対しても適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  バッテリー
２０  自動車用バッテリー
３０  自動車
４０  バッテリー接続線
１００  燃焼装置
１１０  燃焼部
１１２  バーナー
１１４  着火装置
１１５  液体燃料管
１１６  バーナーカバー
１１８  燃料タンク
１１９  ポンプ
１２０  熱電変換素子
１２２  高温面
１２４  低温面
１２６  熱伝導部材
１２７  集熱部材
１２８  チャージコントローラ
１３０  冷却部
１３２  ヒートパイプ
１３４  受熱部
１３６  放熱部
１３７  高温領域
１３８  フィン
１３９  燃料予熱部材
１４０  送風部
１６０  カバー
１６２  吸気口
２００  燃焼装置
２１０  燃焼部
２１２  バーナー
２１４  着火装置
２１５  液体燃料管
２１６  バーナーカバー
２１８  燃料タンク
２１９  ポンプ
２２０  熱電変換素子
２２２  高温面
２２４  低温面
２２７  集熱部材
２２８  チャージコントローラ
２３０  冷却部
２３１  ラジエーター
２３２  第一の管
２３４  第二の管
２３６  ポンプ
２３８  内管
２３９  燃料予熱部材
２４０  送風部
２６０  カバー
２６２  吸気口
３００  燃焼装置
【図１】
2018048758.tif 000003
【図２】
2018048758.tif 000004
【図３】
2018048758.tif 000005
【図４】
2018048758.tif 000006