(57)【要約】【課題】熱電ユニットでの温度差形成を幾分でも促進させ発電電力を向上させ得る複層熱電ユニットを提供する。【解決手段】複層熱電ユニット１４０は、主熱エネルギーを伝熱させる伝熱手段１１０と、伝熱手段１１０に対面または接触する受熱面１３２ａから半導体配列層１３５ａを経由して放熱部位１３３ａへ熱移動する際に発電電力を発生させる第１の熱電ユニット１００ａと、自身の半導体配列層１３５ｂへ電力供給された際に冷却部位１３３ｂを温度低下させ且つ発熱面１３２ｂを温度上昇させる第２の熱電ユニット１００ｂとを備え、放部位１３３ａ及び冷却部位１３３ｂを対向させた冷却層を挟んで、受熱面１３４ａ及び発熱面１３４ｂが配される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主熱エネルギーを伝熱させる伝熱手段と、前記伝熱手段に対面または接触する受熱面から半導体配列層を経由して放熱部位へ熱移動する際に発電電力を発生させる第１の熱電ユニットと、自身の半導体配列層へ電力供給された際に冷却部位を温度低下させ且つ発熱面を温度上昇させる第２の熱電ユニットと、を備え、
前記放部位及び前記冷却部位を対向させた冷却層を挟んで、前記受熱面及び前記発熱面が配されることを特徴とする複層熱電ユニット。
【請求項２】
前記冷却層には、熱伝導性の吸熱手段が配置されることを備えることを特徴とする請求項１に記載の複層熱電ユニット。
【請求項３】
主熱エネルギーを伝熱させる伝熱手段と、前記伝熱手段に対面または接触する受熱面から半導体配列層を経由して放熱部位へ熱移動する際に発電電力を発生させる第１の熱電ユニットと、自身の半導体配列層へ電力供給された際に冷却部位を温度低下させ且つ発熱面を温度上昇させる第２の熱電ユニットと、を備え、
前記放部位及び前記冷却部位を一体物とさせた冷却層を挟んで、前記受熱面及び前記発熱面が配されることを特徴とする複層熱電ユニット。
【請求項４】
前記第１の熱電ユニットで発生した発電電力のうち少なくとも一部は、前記第２の熱電ユニットで消費されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の複層熱電ユニット。
【請求項５】
前記第１の熱電ユニットで発生した発電電力のうち少なくとも一部は、前記第２の熱電ユニット、及び、当該第２の熱電ユニットとは別に設けられた負荷、の双方で消費されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載の複層熱電ユニット。
【請求項６】
主たる発熱部を収容させた高温室、前記高温室の底壁部及び側壁部を形成する仕切構造、前記仕切構造を介して前記高温室に隣接する隣接室、及び、請求項１乃至請求項５のうち何れか一項に記載の複層熱電ユニット、を備える燃焼機器において、
前記隣接室は、前記底壁部より高位に位置する亜高温領域と、前記底壁部より低位に位置する低温領域とを有し、
前記複層熱電ユニットは、其の一部又は全部が前記亜高温領域に配置されることを特徴とする燃焼機器。
【請求項７】
前記複層熱電ユニットは、前記受熱面のうち当該亜高温領域に配された部位が前記側壁部へ対面して配置されることを特徴とする請求項６に記載の燃焼機器。
【請求項８】
前記伝熱手段は、一方が前記高温室で露出され他方が前記亜高温領域で露出される部位と、前記受熱面に接触する部位と、が一体構造または接触的固着構造とされていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層熱電ユニット及び燃焼機器に関し、特に、熱電素子を用いて効果的に発電電力を得る際に用いて好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開昭６２−２０４１６４号公報（特許文献１）では、ストーブといった燃焼機器に熱電素子を配備させ、燃焼部の高い熱源を利用して発電する技術が紹介されている。かかる技術は、熱エネルギーを受ける面（受熱面）から熱エネルギーを散逸させる面（放熱面）へ熱移動が行われると、ゼーベック効果によって熱移動に応じた電力を発電させるものである。特に、同文献の熱電素子は、受熱面から放熱面へ向かって一方向的に熱移動を生じさせる構造が採用され、熱源に向けて受熱面が配置され大気に向けて放熱面が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−２０４１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術によれば、大気等の低温箇所に放熱面を露出または接触させる構造を必要とするので、ゼーベック効果を十分に発揮させるには大気との熱交換面を十分に設けなければならない。但し、これによれば、熱電素子の放熱面には、熱源からの伝熱経路が熱交換面の表面積に応じて不可避的に形成されてしまう。このため、当該熱電素子では、両面での温度差が十分に与えられなくなり、発電電力の低下を招いてしまう。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、熱電ユニットでの温度差形成を幾分でも促進させ発電電力を向上させ得る複層熱電ユニットの提供を第１の目的とする。また、かかる複層熱電ユニットを利用することで高い発電能力を発揮できる燃焼機器の提供を第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では次のような複層熱電ユニットの構成とする。即ち、主熱エネルギーを伝熱させる伝熱手段と、前記伝熱手段に対面または接触する受熱面から半導体配列層を経由して放熱部位へ熱移動する際に発電電力を発生させる第１の熱電ユニットと、自身の半導体配列層へ電力供給された際に冷却部位を温度低下させ且つ発熱面を温度上昇させる第２の熱電ユニットと、を備え、
前記放部位及び前記冷却部位を対向させた冷却層を挟んで、前記受熱面及び前記発熱面が配されることとする。
【０００７】
好ましくは、前記冷却層には、熱伝導性の吸熱手段が配置されることを備えることとする。
【０００８】
また、本発明では次のような複層熱電ユニットの構成としても良い。主熱エネルギーを伝熱させる伝熱手段と、前記伝熱手段に対面または接触する受熱面から半導体配列層を経由して放熱部位へ熱移動する際に発電電力を発生させる第１の熱電ユニットと、自身の半導体配列層へ電力供給された際に冷却部位を温度低下させ且つ発熱面を温度上昇させる第２の熱電ユニットと、を備え、
前記放部位及び前記冷却部位を一体物とさせた低温層を挟んで、前記受熱面及び前記発熱面が配されることとする。
【０００９】
上述した各発明について、好ましくは、前記第１の熱電ユニットで発生した発電電力のうち少なくとも一部は、前記第２の熱電ユニットで消費されることとする。
【００１０】
更に好ましくは、前記第１の熱電ユニットで発生した発電電力のうち少なくとも一部は、前記第２の熱電ユニット、及び、当該第２の熱電ユニットとは別に設けられた負荷、の双方で消費されることとする。
【００１１】
更に好ましくは、主たる発熱部を収容させた高温室、前記高温室の底壁部及び側壁部を形成する仕切構造、前記仕切構造を介して前記高温室に隣接する隣接室、及び、上述した何れかの複層熱電ユニット、を備える燃焼機器において、
前記隣接室は、前記底壁部より高位に位置する亜高温領域と、前記底壁部より低位に位置する低温領域とを有し、前記複層熱電ユニットは、其の一部又は全部が前記亜高温領域に配置されることとする。
【００１２】
更に好ましくは、前記複層熱電ユニットは、前記受熱面のうち当該亜高温領域に配された部位が前記側壁部へ対面して配置されることを特徴とする請求項６に記載の燃焼機器。
【００１３】
更に好ましくは、前記伝熱手段は、一方が前記高温室で露出され他方が前記亜高温領域で露出される部位と、前記受熱面に接触する部位と、が一体構造または接触的固着構造とされていることとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る複層熱電ユニットによると、放熱部位及び冷却部位が接近又は一体化した状態で配置されるので、熱源から各放熱面へ向かう伝熱経路が効果的に排除され、これに応じて冷却層の温度上昇が抑制される。また、第２の熱電ユニットは、ペルチェ効果が奏されるので、冷却層を更に冷却させると供に発熱面から熱エネルギーを第１の熱電ユニットへ供給させ、当該第１の熱電ユニットに対して温度差形成を促進させる複合的作用を与えることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】熱電ユニットの単体構成を示す図。
【図２】実施の形態に係る複層熱電ユニットの構成を示す図。
【図３】実施例１に係る複層熱電ユニットの配線図。
【図４】実施例２に係る燃焼機器の内部構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
先ず、図１を参照し、単体の熱電ユニットについて其の構成・作用を説明する。図１（ａ）に示す如く、後述する複層熱電ユニットの一構成として利用される熱電ユニット１００は、一方の熱伝導層１３１と、半導体配列層１３５と、他方の熱伝導層１３３とが順に積層されたものである。
【００１７】
熱伝導層１３１は、熱伝導率の高い材質が用いられ、其の形状が略板状体とされている。本実施の形態に係る熱伝導層１３１は、略平面状とされた第１の面１３２が形成される。熱伝導層１３１の材質は、電気導電性の高い金属が選択される場合、半導体配列層１３５との間に電気的な絶縁層を積層させる必要がある。また、熱伝導層１３１としてアルミナといった材質を用いる場合、高い熱伝導率と電気的絶縁性の双方が担保されるので、半導体配列層１３５との間に絶縁層を別途設ける必要は無い。
【００１８】
また、熱伝導層１３３にあっても、熱伝導層１３１の材質・形状と略同等のものとされる。即ち、熱伝導層１３３は、略平面状とされた第２の面１３４を有している。このように、熱電ユニット１００は、半導体配列層１３５及びこれを挟む熱伝導層１３１，１３３の積層方向について、当該積層方向の外方を臨むように第１の面１３２及び第２の面１３４が設けられる。
【００１９】
半導体配列層１３５は、電極層を介してＰ型半導体とＮ型半導体とが交互に直列接続される。電極層ｔ２，ｔ３は、順方向バイアスとなる電極層と逆方向バイアスとなる電極層とに分けて配列されている。また、一方端部のＰ型半導体は伝熱手段側に電極層ｔ１が積層され、他方端部のＮ型半導体も伝熱手段に電極層ｔ４が積層される。
【００２０】
尚、説明の便宜上、電極層ｔ１は電源ラインを介して負荷２００へ接続されるものとし、電極層ｔ４は他の電源ラインを介してグランド電位へ電気的に接続されるものとする。
【００２１】
熱電ユニット１００の一つの作用は、半導体配列層の一方の面と他方の面とに温度差を与えると、当該半導体配列層を経由して熱移動が生じ、このとき発電電力を発生させる（図１（ｂ）参照）。これは、ゼーベック効果（Seebeck Effect）と呼ばれる現象で、吸熱される部位にて「Ｎ型半導体→Ｐ型半導体」へ向けて発電電流が流れる。本実施の形態に係る熱電ユニット１００では、電極層ｔ２が吸熱手段側に配置されているので、電極層ｔ１ａから負荷に向けて発電電力が出力される。
【００２２】
以下、ゼーベック効果によって生じる電流を発電電流Isと呼ぶこととする（図１（ｂ）参照）。また、ゼーベック効果が生じている第１の熱電ユニット１００ａでは、熱伝導層１３１を熱伝導層１３１ａと呼び換え、第１の面１３２を受熱面１３２ａと呼び換え、熱伝導層１３３を熱伝導層１３３ａと呼び換え、第２の面１３４を放熱面１３４ａと呼び換えることとする。また、説明の便宜上、受熱面１３２ａの表面温度をＴ１〔Ｋ〕とし、放熱面１３４ａの表面温度をＴ２〔Ｋ〕とする。当然の如く、第１の熱電ユニット１００ａでは、受熱面１３２ａから放熱面１３４ａへ熱移動しているので、双方の温度は「Ｔ１＞Ｔ２」の関係が形成されている。尚、特許請求の範囲における放熱部位とは、電極層ｔ２，熱伝導層１３３ａ，又は，これに形成される放熱面１３４ａ，のうち少なくとも一構成を含むものである。
【００２３】
熱電ユニット１００の他の作用は、自身の半導体配列層へ電力供給させると、このとき、半導体配列層の一方の面を冷却させ且つこれの裏面を発熱させる（図１（ｃ）参照）。これは、ペルチェ効果（Peltier Effect）と呼ばれる現象で、異なる半導体間に電流が流れるとき、順方向バイアスとされる部位を発熱させ、逆方向バイアスとされる部位を冷却させる。従って、このユニット入力電流Ｉａが与えられると、このとき生じる熱移動に応じて、一方の熱伝導層では温度低下が生じ、他方の熱伝導層では温度上昇が生じる。
【００２４】
以上、ペルチェ効果が生じている第２の熱電ユニット１００ｂでは、熱伝導層１３１を熱伝導層１３１ｂと呼び換え、第１の面１３２を発熱面１３２ｂと呼び換え、熱伝導層１３３を熱伝導層１３３ｂと呼び換え、第２の面１３４を冷却面１３４ｂと呼び換えることとする（図１（ｃ）参照）。また、説明の便宜上、発熱面１３２ｂの表面温度をＴ４〔Ｋ〕とし、冷却面１３４ｂの表面温度をＴ３〔Ｋ〕とする。当然の如く、第２の熱電ユニット１００ｂでは、双方の温度は「Ｔ４＞Ｔ３」の関係が形成されている。尚、特許請求の範囲における冷却部位とは、電極層ｔ２，熱伝導層１３３ｂ，又は，これに形成される放熱面１３４ｂ，のうち少なくとも一構成を含むものである。
【００２５】
上述したゼーベック効果による発電電圧は、温度差に依存するものであるから、受熱面１３２ａと放熱面１３４ａとの間の温度差が大きい程、当該発電電圧を大きくさせることとなる。ところが、特許文献１の技術によれば、大気等の低温箇所に放熱面を露出または接触させる構造を必要とするので、ゼーベック効果を十分に発揮させるには大気との熱交換面を十分に設けなければならない。一方、熱電ユニットの放熱面には、熱源からの伝熱経路が熱交換面の表面積に応じて不可避的に形成されてしまう。従来例に係る熱電ユニットでは、このように相反する要求事項を満たすユニット構造が創作されていなかった為、半導体配列層での温度差を十分に形成できず、発電電力の低下を効果的に回避させるに至っていなかった。
【００２６】
以下、図２を参照して、本実施の形態に係る複層熱電ユニットの構成を説明し、更に、この課題を克服させたことに随伴する効果についても説明する。図２（ａ）は、本実施の形態に係る複層熱電ユニットの構成が示されている。図示の如く、複層熱電ユニット１４０は、第１の熱電ユニット１００ａ及び第２の熱電ユニット１００ｂが積層されたものである。尚、各々の熱電ユニットの構成については、図１にて説明した熱電ユニット１００と同等であるため、該当箇所には同一の符号を付し其の説明を省略することとする。
【００２７】
複層熱電ユニット１４０は、放熱面１３４ａ及び冷却面１３４ｂを対向させ、双方の面の間に冷却層を形成させている。従って、複層熱電ユニット１４０は、其の冷却層を挟んで、当該冷却層の一方側且つ外向に受熱面１３２ａが配され、当該冷却層の他方側且つ外向に発熱面１３２ｂが配される。このように、本実施の形態では、冷却層に吸熱手段１２０が設けられ、伝熱手段１１０，第１の熱電ユニット１００ａ，吸熱手段１２０，及び，第２の熱電ユニット１００ｂが積層的に重ねられる。
【００２８】
伝熱手段１１０は、主熱エネルギーを伝熱させる役割を担い、第１の熱電ユニット１００ａの受熱面１３２ａに対し当該熱エネルギーを供給する。受熱面１３２ａには、主エネルギー，この他，主エネルギーの伝熱経路とは異なる経路で供給される熱エネルギーも供給される。即ち、これら全ての総熱エネルギーと当該エネルギーを消費する周辺環境とに応じて表面温度Ｔ１が定まる。但し、主熱エネルギーと呼ばれるものは、受熱面１３２ａに対して加えられる総熱エネルギーのうち、其の占める割合が最も上位にあたる熱エネルギーを伝熱させる伝熱経路によって齎されたものを指す。
【００２９】
尚、熱エネルギーの移動（即ち、伝熱）の代表的形態は以下のものが挙げられる。
・熱伝導（物体内における熱エネルギーの伝達）
・熱伝達（物体・物質の移動を伴った熱エネルギーの伝達）
・熱放射（電磁波の放出によって生じる熱エネルギーの伝達）
そして、伝熱経路と呼ばれるものは、これらの伝達形態の何れか、又は、これらの伝達形態の適宜な組み合わせによって形成されるものである。
従って、「異なる伝熱形態／異なる伝熱経路」と呼ぶ場合、これは、伝熱経路を形成する伝熱形態が異なること、其の経路を形成する伝熱形態の組合せが異なること、熱移動に係る物理的距離が異なることも含まれる。
【００３０】
吸熱手段１２０は、第１の熱電ユニット１００ａの放熱面１３４ａと、第２の熱電ユニット１００ｂの冷却面１３４ｂと、の双方を対向・対面させた領域に配置される。吸熱手段１２０は、かかる領域に配置されることにより表面部の露出箇所が劇的に少なくなり、熱源からの伝熱経路が殆ど排除される。このようにして、放熱面１３４ａの表面温度Ｔ２及び冷却面１３４ｂの表面温度Ｔ３は、受熱面の表面温度と比較して区別される程度の十分に低い温度とされる。尚、冷却層近傍の表面温度Ｔ１及びＴ３は、吸熱手段１２０によって熱伝導され、互いの温度が素早く平衡状態へ近づけられる。
【００３１】
上述の如く、本実施の形態に係る複層熱電ユニット１４０によると、放熱面１３４ａ（放熱部位）及び冷却面１３４ｂ（冷却部位）が接近した状態で配置されるので、熱源から冷却層へ至る伝熱経路が効果的に排除され、これに応じて冷却層の温度上昇が抑制される。
【００３２】
第１の熱電ユニット１００ａは、上述したように、受熱面１３２ａを伝熱手段１１０に対面させ、放熱面１３４ａを吸熱手段１２０に対面させて配置される。ここでの対面とは、適宜の隙間を設けて配置された状態も含まれ、互いに接触した状態で配置される態様も含まれる。伝熱手段１１０から供給された熱エネルギーは、受熱面１３２ａから半導体配列層１３５ａを経由して冷却層へ移動（熱移動）し、このとき、第１の熱電ユニット１００ａでは、この熱移動に応じた発電電力を発生させる（図２（ｂ）参照）。即ち、第１の熱電ユニット１００ａでは、熱エネルギーの移動という入力に対して、発電電流Ｉｓという出力を行う。
【００３３】
第２の熱電ユニット１００ｂは、冷却面１３４ｂを吸熱手段１２０に対面され、発熱面１３２ｂをこれの裏面に向けて配置される。当該ユニット１００ｂに供給されたユニット入力電流Ｉａは、自身の半導体配列層へ供給され、このとき、冷却面１３４ｂを温度低下させ且つ発熱面１３２ｂを温度上昇させる（図２（ｂ）参照）。即ち、第２の熱電ユニット１００ｂでは、ユニット入力電流Ｉａという入力に対して、熱エネルギーの発生（一方で吸熱／他方で放熱）という出力を行う。
【００３４】
上述の如く、本実施の形態に係る複層熱電ユニット１４０によると、第２の熱電ユニット１００ｂによってペルチェ効果が奏されるので、複層熱電ユニット１４０の内部の冷却層が更に冷却され、第１の熱電ユニット１００ａでの温度差形成が促進される。また、第２の熱電ユニット１００ｂは、ペルチェ効果によって外気方向の露出面を発熱させるので、この熱エネルギーが直接的または間接的に受熱面１３２ａへ伝熱され、第１の熱電ユニット１００ａでの温度差形成を更に促進させる。このように、複層熱電ユニット１４０は、第２の熱電ユニット１００ｂが機能することで、第１の熱電ユニット１００ａに対して温度差形成を促進させる複合的作用を与えることとなる。
【００３５】
尚、熱伝導層１３１ａ及び熱伝導層１３１ｂは、伝熱性材によって接続させ、第２の熱電ユニット１００ｂで発生した熱量を第１の熱電ユニット１００ａへ熱伝導させるようにすると良い。また、ここに蓄熱部材を設けて、第１の熱電ユニット１００ａへ持続的に熱量供給させるようにしても良い。
【００３６】
また、本実施の形態に係る冷却層は、双方の熱伝導層が対抗する空間によって冷却層を形成させているが、これに限られるものではない。例えば、上述した複層熱電ユニットから吸熱手段１２０を排除させ、放熱面１３４ａと冷却面１３４ｂとを当接させたものであっても良い。また、熱伝導層１３３ａと熱伝導層１３３ｂとを一体物とさせ、これを冷却層としても良い。これらの構造とされた複層熱電ユニットにあっても、上述した作用効果を奏することは言うまでもない。
【実施例１】
【００３７】
本実施例では、上述した複層熱電ユニットの配線例が示されている。図３（ａ）に示す如く、本実施例に係る複層熱電ユニット１４０は、第１の熱電ユニット１００ａに接続されるユニット配線（Ｌ１ａ，Ｌ４ａ）と、第２の熱電ユニット１００ｂに接続されるユニット配線（Ｌ１ｂ，Ｌ４ｂ）と、負荷２００に接続される電力供給配線（Ｌ１ｃ，Ｌ４ｃ）とが設けられる。配線（Ｌ１ａ，Ｌ４ｂ，Ｌ１ｃ）は、全ての一端が接点ｋ１にて導通され、各々の他端が負荷・ユニットに適宜接続される。また、（Ｌ４ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ４ｃ）は、全ての一端が接点ｋ４にて導通され、各々の他端が負荷・ユニットに適宜接続される。
【００３８】
ここで、接点ｋ４から接点ｋ１に至る向き（基準方向）のうち、第１の熱電ユニット１００ａを経由する方向を第１の基準方向と呼び、第２の熱電ユニット１００ｂを経由する方向を第２の基準方向と呼び、負荷２００を経由する方向を第３の基準方向と呼ぶこととする。これによれば、複層熱電ユニット１４０は、第１の熱電ユニット１００ａから出力される発電電流Ｉｓが第１の基準方向に一致され、第２の熱電ユニット１００ｂへ入力されるユニット入力電流Ｉａが第２の基準方向とは逆向きとされ、負荷２００で消費される負荷電流Ｉｃも第３の基準方向とは逆向きとされる。従って、本実施例の等価回路によれば、図３（ｂ）に示す如く、第１の熱電ユニット１００ａで生じた発電電力は、負荷２００と第２の熱電ユニット１００ｂにて消費されることとなる。
【００３９】
これによると、第１の熱電ユニット１００ａで生じた発電電力は、負荷２００の駆動に必要とされる一部は当該負荷２００で消費され、残りの余剰電力は第２の熱電ユニット１００ｂで消費される。即ち、当該余剰電力は、第２の熱電ユニット１００ｂで消費されることで第１の熱電ユニット１００ａにおける温度差形成を促し、発電電力の向上に繋がるよう有効活用されることとなる。
【実施例２】
【００４０】
本実施例では、複層熱電ユニットを搭載させた燃焼機器について説明を行う。尚、本実施例では、複数熱電ユニットが上述した技術的思想の範囲において、適宜置換え適用可能であるものとする。また、燃焼機器として、石油ストーブを例に挙げて説明することとするが、当該燃焼機器の用語の意義がこれに限定されないことは言うまでもない。
【００４１】
図４は、本実施例に係る石油ストーブの各断面構造が示されている。図示の如く、石油ストーブ３００は、筐体３１０の内部に、装置構成の各部を適宜収容させている。また、当該筐体３１０の内部では、仕切構造３１１，３１２，３１３が設けられ、高温室Ｒ１と、仕切構造３１１〜３１３を介して隣接する隣接室（Ｒ２，Ｒ３）とが形成される。以下、かかる構造のうち、仕切構造３１１を第１の側壁部３１１と呼び換え、仕切構造３１２を底壁部３１２と呼び換え、仕切構造３１３を第２の側壁部３１３と呼び換えることとする。
【００４２】
第１の側壁部３１１，第２の側壁部３１３及び底壁部３１２は、筐体３１０の内壁を伴って、高温室Ｒ１と隣接室（Ｒ２，Ｒ３）とを画成させている。このうち、高温室Ｒ１は、正面側に開口部が設けられ、その開口部に金網等の保護構造（図示なし）が設けられている。また、隣接室（Ｒ２，Ｒ３）については、底壁部３１２よりも低位の領域（低温領域Ｒ２）とされる空間が設けられ、底壁部１１２よりも高位の領域（亜高温領域Ｒ３）とされる空間が設けられる。
【００４３】
高温室Ｒ１には、発熱部３３０の主体が固定さている。この主たる発熱部３３０は、鉄線蓋３３１及び筒状体３３２等から成り、その筒状体３３２の下端部が水平壁３１２の貫通穴へ挿通固定されている。ここで、発熱部３３０（鉄線蓋３３１及び筒状体３３２）は、バーナー３３４に点火された火炎によって高位の部位が発熱し、赤色に変化することで赤外線を放射する。このように、発熱部３３０とは、その構造全てを指すものでなく顕著に発熱する部位を指し、この意味において、高温室Ｒ１に収容される部位・又は其の一部がこれに相当する。
【００４４】
また、高温室Ｒ１の背面には、反射境が設けられ前方開口方向への輻射熱を与えている。また、発熱部３３０の鉛直方向上部には、鉄線蓋３３１と近接する位置に熱伝達部１１１（熱伝達手段１１０の一形態）が配置されている。本実施例に係る熱伝達部１１１は、好熱伝導性の材質から成るものであって、発熱部３３０の幅と略同等の板状体が利用される。そして、一端が高温室Ｒ１に配置・露出され且つ他端が亜高温領域Ｒ３に配置・露出される。この熱伝達部１１１は、発熱部３３０から高い熱エネルギーを受け、これを高温室Ｒ１から亜高温領域Ｒ３へ効率よく伝達させる。
【００４５】
本実施例に係る熱伝達部１１１は、高温室Ｒ１から亜高温室Ｒ３に亘る部位と、複層熱電ユニット１４０の受熱面との接触部位と、が一体的な構造とされている。但し、これらの双方の部位は、溶接または締結具等によって互いに接触させるようにしても良い。このようにすることで、高温室Ｒ１からの主たる伝熱経路が確保され、熱エネルギーが効果的に供給されることとなる。このような構成とすることで、熱伝達部１１１に接触する第１の熱電ユニット１００ａでは、高温室Ｒ１から熱伝導された高い熱エネルギーを導くことが可能となり、これに伴い、高い発電電力を発生させることが可能となる。
【００４６】
低温領域Ｒ２には、発熱部３３０の直下へバーナー３３４が配置されている。バーナー３３４の上端には、バーナーヘッド３３３が設けられ、バーナーヘッド３３３の上端面近傍に火炎が形成される。このバーナーヘッド３３３は、底壁部３１２の高さに程近く配置されるので、これの上位と下位とでの温度を異なるものとさせる。このため、運転中の石油ストーブ３００では、低温領域Ｒ２よりも高温室Ｒ１の温度が格段に高くなる。
【００４７】
この他、低温領域Ｒ２には、ブロワ―３４０、油貯部３６０等が設けられる。貯油タンク３５０に貯められた石油燃料は、油貯部３６０を経由して燃料配管３６１へ送られる。そして、ここを通過した石油燃料は、ノズル（図示なし）を通過する際に霧浄化される。このとき、バーナー３３４の内部では、送風管３４１から送られた空気とノズルから噴射された石油燃料によって適宜濃度の混合気が生成され、これがバーナーヘッド３３３で燃焼されることとなる。
【００４８】
一方、隣接室の亜高温領域Ｒ３には、複層熱電ユニット１４０の一部又は全部が配置される。亜高温領域Ｒ３は、隣接室内で自然対流が生じること、発熱部３３０が高熱に達する部位の標高に近いこと、熱伝達手段１１１から大きな伝熱作用を受けること、といった理由により低温領域Ｒ２よりも当該領域全体に亘り温度が高くなる。
【００４９】
本実施例に係る燃焼機器３００によると、複層熱電ユニット１４０の冷却層と当該燃焼機器の高熱部３３０との伝熱経路が最小限度に抑えられるので、冷却層の温度上昇が効果的に抑制される。従って、当該複層熱電ユニット１４０を亜高温領域Ｒ３へ配置させても冷却層が低温状態に維持される。また、第２の熱電ユニット１００ｂが機能することにより、第１の熱電ユニット１００ａは、発電電力を向上させる相加相乗的な作用を受けることとなる。
【００５０】
以上、上述した実施の形態・実施例では、燃焼機器の具体例として石油ストーブを挙げて説明した。しかし、特許請求の範囲に係る燃焼機器は、これに限定されるものでなく、他の方式によるストーブ，給湯器，焼却炉，といった燃焼機器に属する装置について適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１００ａ  第１の熱電ユニット，    １００ｂ  第２の熱電ユニット，    １１０  伝熱手段，    １２０  吸熱手段，    １４０    複層熱電ユニット，    １３２ａ  受熱面，    １３４ａ  放熱面（放熱部），    １３２ｂ  発熱面，    １３４ｂ  冷却面（冷却部），    ３００  燃焼器，    ３１１〜３１２  仕切り構造，    ３３０  発熱部（高温室の部位），    ３３３  バーナー，    Ｒ１  高温室，    Ｒ２  隣接室（低温領域），    Ｒ３  隣接室（亜高温領域）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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