(57)【要約】【課題】受熱面での不要な温度上昇を幾分でも抑え、発電電力の低下を回避させ得る複層熱電ユニットを提供する。【解決手段】第１の主熱エネルギーを伝熱させる第１の伝熱手段１１１と、第１の主熱エネルギーとは異なる伝熱形態によって第２の主熱エネルギーを伝熱させる第２の伝熱手段１１２と、第１の受熱面から半導体配列層を経由して第１の放熱面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１３０ａと、第２の受熱面から半導体配列層を経由して第２の放熱面へ熱移動する際に発電電力を発生させる第２の熱電ユニット１３０ｂと、第１の放熱面及び第２の放熱面を対向させた領域に配置され双方の放熱面から熱エネルギーを吸収する吸熱手段１２０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主熱エネルギーを伝熱させる第１の伝熱手段と、前記第１の主熱エネルギーとは異なる伝熱形態によって第２の主熱エネルギーを伝熱させる第２の伝熱手段と、前記第１の伝熱手段に対面または接触する第１の受熱面から半導体配列層を経由して第１の放熱面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、前記第２の伝熱手段に対面または接触する第２の受熱面から半導体配列層を経由して第２の放熱面へ熱移動する際に発電電力を発生させる第２の熱電ユニットと、前記第１の放熱面及び前記第２の放熱面を対向させた領域に配置され双方の放熱面から熱エネルギーを吸収する吸熱手段と、を備えることを特徴とする複層熱電ユニット。
【請求項２】
前記第１の熱電ユニット及び前記第２の熱電ユニットを接続するユニット接続配線と、前記第１の熱電ユニット及び前記第２の熱電ユニットによって発生された電力を負荷へ出力させる電力供給配線と、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】
前記ユニット接続配線は、前記第１の熱電ユニットと前記第２の熱電ユニットとを並列接続させることを特徴とする請求項２に記載の複層熱電ユニット。
【請求項４】
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３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、且つ、前記第１の受熱部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燃焼機器。
【請求項５】
前記第１の伝熱手段は、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、前記第１の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４に記載の燃焼機器。
【請求項６】
前記吸熱手段は、前記低温領域に配置される好放熱部位を有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の燃焼機器。
【請求項７】
前記好放熱部位は、前記低温領域に配された送風ファンから冷却風が与えら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】
前記第２の伝熱手段は、前記第２の受熱面を形成させた構造よりも大熱容量の蓄熱部材から成ることを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか一項に記載の燃焼機器。
【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、一の受熱面から一の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、熱移動を一方向的に生じさせる熱電素子の構造とされるので、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十分に設けると、熱源から放熱面へ至る伝熱経路を効果的に排除することが困難となる。このため、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、受熱面での不要な温度上昇を幾分でも抑え、発電電力の低下を回避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、第１の主熱エネルギーを伝熱させる第１の伝熱手段と、前記第１の主熱エネルギーとは異なる伝熱形態によって第２の主熱エネルギーを伝熱させる第２の伝熱手段と、前記第１の伝熱手段に対面または接触する第１の受熱面から半導体配列層を経由して第１の放熱面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、前記第２の伝熱手段に対面または接触する第２の受熱面から半導体配列層を経由して第２の放熱面へ熱移動する際に発電電力を発生させる第２の熱電ユニットと、前記第１の放熱面及び前記第２の放熱面を対向させた領域に配置され双方の放熱面から熱エネルギーを吸収する吸熱手段と、を備えることとする。
【０００７】
好ましくは、前記第１の熱電ユニット及び前記第２の熱電ユニットを接続するユニット接続配線と、前記第１の熱電ユニット及び前記第２の熱電ユニットによって発生された電力を負荷へ出力させる電力供給配線と、を備えることとする。
【０００８】
好ましくは、前記ユニット接続配線は、前記第１の熱電ユニットと前記第２の熱電ユニットとを並列接続させることとする。
【０００９】
また、本発明では次のような燃焼機器の構成としても良い。即ち、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、且つ、前記第１の受熱部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とする。
【００１０】
好ましくは、前記第１の伝熱手段は、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、前記第１の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。
【００１１】
好ましくは、前記吸熱手段は、前記低温領域に配置される好放熱部位を有することとする。
【００１２】
好ましくは、前記好放熱部位は、前記低温領域に配された送風ファンから冷却風が与えられることとする。
【００１３】
好ましくは、前記第２の伝熱手段は、前記第２の受熱面を形成させた構造よりも大熱容量の蓄熱部材から成ることとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る複層熱電ユニットによると、各々の熱電ユニットの放熱面が対峙・接近する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、これに応じて各放熱面の温度上昇が抑制される。また、当該複層熱電ユニットによると、放熱面を挟んで設けられた外部二箇所の受熱面から内部の吸熱手段に向けて二方向の熱移動が生じるので、これに応じて発電箇所が複数設けられることとなり、発電電力の増大が図られる。
【００１５】
本発明に係る燃焼機器によると、複層熱電ユニットを隣接室の亜高温領域に配置させることで、放熱面を挟んで設けられた両受熱面によって熱源からの熱エネルギーを効果的に獲得することができる。この場合、複層熱電ユニットは、各々の受熱面で受ける熱エネルギーの総和が大きくなるとのメリット、及び、各放熱面の温度上昇が抑制されるとのメリットが生じることは勿論のこと、これらのメリットが互いに関係しあう性質上、発電電力の増大効果を相乗的に齎すこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的な熱電ユニットの構成を示す図。
【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（直列配線）。
【図４】実施例２に係る複層熱電ユニットの配線図（並列接続）。
【図５】実施例３に係る燃焼機器の内部構造を示す図。
【図６】実施例４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】
【００１７】
先ず、図１にて一般的な熱電ユニットの構成・作用を説明する。図１（ａ）に示す如く、一般的な熱電ユニット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とが順に積層されている。
【００１８】
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。また、熱伝導層１３１は、平面状の受熱面が形成され、当該受熱面が伝熱手段１１０に臨むよう配置される。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。
【００１９】
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。尚、熱伝導層１３３は、吸熱手段１２０に臨む放熱面１３４が設けられている。この放熱面１３４にあっても、先に説明した受熱面１３２と同様、略平面状に加工されている。
【００２０】
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は、「Ｎ型半導体→Ｐ型半導体」へ発電電流Ｉｇが流れる部位であり、吸熱手段側に配置される。電極層ｔ３は、「Ｐ型半導体→Ｎ型半導体」へ電流が流れる部位であり、伝熱手段側へ配置される。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。
【００２１】
尚、説明の便宜上、電極層ｔ１は電源ラインを介して負荷１０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。
【００２２】
伝熱手段１１０及び吸熱手段１２０は、双方の温度状態が全く異なるものである。例えば、伝熱手段１１０によって調整される受熱面１３２の絶対温度をＴａ〔Ｋ〕とし、吸熱手段１２０によって調整される放熱面１３４の絶対温度をＴｂ〔Ｋ〕とすると、双方の温度の関係は「Ｔａ＞Ｔｂ」が堅持される。この場合、伝熱手段１１０から吸熱手段１２０に向けて熱移動が生じ、このとき熱電ユニット１００でエネルギー変換が行われる（図１（ｂ）参照）。
【００２３】
ここで、ゼーベック効果は、吸熱する部位で「Ｎ型半導体→Ｐ型半導体」へ向けて発電電流が流れる。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、このゼーベック効果を受けて、各半導体接合部で発電された総量の発電電流Ｉｇが電極層ｔ１から負荷１０へ向けて出力されることになる。
【００２４】
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、伝熱手段側の受熱面１３２と吸熱手段側の放熱面１３４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。但し、熱電ユニット１００が配置される環境によって、其の温度差が大凡定まってしまう。また、吸熱手段１２０と熱交換させる為の構造を放熱面１３４で過度に設けると、熱源から放熱面へ至る熱エネルギーの伝熱経路までもが確保されてしまうので、結果として、伝熱手段側の受熱面１３２と吸熱手段側の放熱面１３４との間の温度差が不十分な状態となり、十分な発電電力を得ることができなくなる。
【００２５】
以下、図２乃至図４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・作用を説明する。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２００は、第１の熱電ユニット１３０ａ及び第２の熱電ユニット１３０ｂ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。
【００２６】
複層熱電ユニット２００は、第１の熱電ユニット１３０ａと第２の熱電ユニット１３０ｂとの間に、吸熱手段１２０が配置される。この吸熱手段１２０は、先の説明と同等のものである。また、第１の熱電ユニット１３０ａの他方面に第１の伝熱手段１１１が配置される。また、第２の熱電ユニット１３０ｂの他方面に第２の伝熱手段１１２が配置される。このように、複数熱電ユニット２００は、第１の伝熱手段１１１、第１の熱電ユニット１３０ａ、吸熱手段１２０、第２の熱電ユニット１３０ｂ、第２の伝熱手段１１２の順で積層的に配置される。
【００２７】
第１の伝熱手段１１１は、第１の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１３０ａの受熱面１３２ａ（第１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では、第１の主エネルギーの他、他の伝熱経路で供給される別の熱エネルギーも存在し、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Ｔ２が定まる。但し、第１の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。
【００２８】
第２の伝熱手段１１２は、第２の主熱エネルギーを伝熱させる役割を担い、第２の熱電ユニット１３０ｂの受熱面１３２ｂ（第２の受熱面１３２ｂ）に対し当該熱エネルギーを供給する。受熱面１３２ｂでは、第２の主エネルギーの他、他の伝熱経路で供給される別の熱エネルギーも存在し、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が定まることとなる。但し、第２の主熱エネルギーと呼ばれるものは、受熱面１３２ｂ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】
ここで、第１の伝熱手段１１１と第２の伝熱手段１１２とでは、各々の伝熱経路が異なるものとされている。このように、「異なる伝熱形態」によって各伝熱手段へ熱エネルギーを与えることで、例え熱源が同一の場合であっても双方へ供給される熱エネルギーが一致しない為、第１の熱電ユニット１３０ａと第２の熱電ユニット１３０ｂとでは、各々の受熱面の温度が異なる状態とされる。本実施の形態では、第１の伝熱手段１１１からの熱エネルギー供給量が多いものとし、受熱面１３２ａの表面温度をＴ２とし受熱面１３２ｂの表面温度をＴ４とすると、「Ｔ２＞Ｔ４」の関係が成立している。
【００３０】
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」とは、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を含む概念である。加えて、「異なる伝熱形態」には、其れが経路を含んだ概念とされるところ、物理的距離が異なる場合もこれに含まれる。
【００３１】
吸熱手段１２０は、第１の熱電ユニット１３０ａの放熱面１３４ａ（第１の放熱面１３４ａ）と、第２の熱電ユニット１３０ｂの放熱面１３４ｂ（第２の放熱面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Ｔ１及び放熱面１３４ｂの表面温度Ｔ３は、受熱面の表面温度と比較して十分に低い温度とされる。尚、放熱面における各表面温度Ｔ１，Ｔ３は、吸熱手段１２０によって平衡状態に近づく。
【００３２】
上述の如く、本実施の形態に係る複層熱電ユニット２００によると、各々の熱電ユニットの放熱面が対峙・接近する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、これに応じて各放熱面の温度上昇が抑制される。従って、吸熱手段１２０は、受熱面１３２ａ及び１３２ｂに比べて温度上昇が抑えられるので、第１の放熱面１３４ａ及び第２の放熱面１３４ｂの双方から熱エネルギーを吸収することになる（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
第１の熱電ユニット１３０ａは、上述したように、第１の受熱面１３２ａを第１の熱電手段１１１に対面させ、第１の放熱面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。第１の伝熱手段１１１から供給された熱エネルギーは、第１の受熱面１３２ａから半導体配列層１３５ａを経由して第１の放熱面１３４ａ・吸熱手段１１２へ移動（熱移動）し、このとき、第１の熱電ユニット１３０ａでは、この熱移動に応じた発電電力を発生させる。
【００３４】
第２の熱電ユニット１３０ｂは、上述同様、第２の受熱面１３２ｂを第２の熱電手段１１２に対面させ、第２の放熱面１３４ｂを吸熱手段１２０に対面させて配置される。第２の伝熱手段１１２から供給された熱エネルギーは、第２の受熱面１３２ｂから半導体配列層１３５ｂを経由して第１の放熱面１３４ｂ・吸熱手段１１２へ移動（熱移動）し、このとき、第２の熱電ユニット１３０ｂでは、この熱移動に応じた発電電力を発生させる。
【００３５】
図２（ｂ）に示す如く、本実施の形態では、熱エネルギーの供給箇所が吸熱手段１２０の両面側に設けられるので、異なる２方向の熱移動が生じる。そして、本実施の形態では、この２つの熱移動経路の各々に熱電ユニットを配置させることで、各々の熱電ユニットから発電電力を生じさせることが可能となる。
【００３６】
上述の如く、本実施の形態に係る複層熱電ユニットによると、放熱面を挟んで設けられた外部二箇所の受熱面から内部の吸熱手段に向けて二方向の熱移動が生じるので、これに応じて発電箇所が複数設けられることとなり、発電電力の増大が図られる。そして、この効果は、内部の吸熱手段の温度上昇を抑える機能とも密接に関わるものであるから、発電箇所増大と好適な温度差形成とが相俟って、発電電力を極めて効果的に増大させることが可能となる。
【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２０１は、ユニット接続配線Ｌ１と、電力供給配線Ｌ２，Ｌ３が設けられる。ユニット接続配線Ｌ１は、第１の熱電ユニット１３０ａと第２の熱電ユニット１３０ｂとを接続させる電気的配線であって、入力側電極層ｔ４ａと出力側電極層ｔ１ｂとを導通させている。電力供給配線Ｌ２及びＬ３は、第１の熱電ユニット１３０ａ及び第２の熱電ユニット１３０ｂによって発生された電力を負荷１０へ供給・出力させるものである。このうち、電力供給配線Ｌ２は、第１の熱電ユニット１３０ａの出力側電極層ｔ１ａと負荷１０とを接続させ、電力供給配線Ｌ３は、第２の熱電ユニット１３０ｂの入力側電極層ｔ４ｂと負荷１０とを接続させる。
【００３８】
本実施例では、図３（ｂ）に示す如く、各々の熱電ユニットへ異なる熱エネルギーが供給されるので、各々の熱電ユニットから異なる電力が発電される。そして、双方の熱電ユニットは、負荷１０を含む閉じた配線（環状配線）において、図３（ｃ）に示すような直列接続された状態となる。このため、本実施の形態では、双方の熱電ユニットを活用して高い起電力を得て、これに応じて高い値の電力を発生させることが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
本実施例では、複層熱電ユニットの他の配線例が示されている。図４（ａ）に示す如く、本実施例に係る複層熱電ユニット２０２は、ユニット接続配線Ｌ４，Ｌ５と、電力供給配線Ｌ６，Ｌ７が設けられる。ユニット接続配線Ｌ４，Ｌ５は、第１の熱電ユニット１３０ａと第２の熱電ユニット１３０ｂとを接続させる電気的配線であって、互いの電極層を導通させている。電力供給配線Ｌ６，Ｌ７は、第１の熱電ユニット１３０ａ及び第２の熱電ユニット１３０ｂによって発生された電力を接点ｋ１，ｋ２から負荷１０へ供給・出力させるものである。このうち、電力供給配線Ｌ６は、接点ｋ１と負荷１０とを接続させ、電力供給配線Ｌ７は、接点ｋ２と負荷１０とを接続させる。
【００４０】
本実施例では、図４（ｂ）に示す如く、各々の熱電ユニットへ異なる熱エネルギーが供給され、各々の熱電ユニットから異なる電力が発電される。そして、双方の熱電ユニットは、負荷１０を含む閉じた配線において、図３（ｃ）に示すような並列回路を形成させることとなる。このように、本実施例では、起電力の異なるユニットが並列接続されるので、当該並列回路内で循環電流が生じ、各ユニットで発熱することとなる。
【００４１】
本実施例では、このような現象を敢えて生じさせ、一方の熱電ユニットから発生する熱エネルギーを他方の熱電ユニットの受熱面へ与え、これを受けた熱電ユニットでの発電量の増加を図っている。例えば、第１の熱電ユニット１３０ａで発生した熱エネルギーの一部Ｑｙは、第２の熱電ユニット１３０ｂの受熱面１３２ｂに与えられ、当該ユニット１３０ｂでの発電電力向上に貢献する。また、第２の熱電ユニット１３０ｂで発生した熱エネルギーの一部Ｑｘは、第１の熱電ユニット１３０ａの受熱面１３２ａに与えられ、当該ユニット１３０ａでの発電電力向上に貢献する。
【実施例３】
【００４２】
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。
【００４３】
図５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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（第１の熱伝達手段）が配置されている。本実施の形態に係る熱伝達部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。
【００４７】
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２００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１３０ａ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
一方、隣接室の亜高温領域Ｒ３には、複層熱電ユニット２００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、第１の熱伝達手段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。このように、本実施例に係る第２の伝熱手段１１２としては、石油ストーブ３００の構造上、第１の伝熱手段（熱伝達部１１１）とは異なる伝熱形態で熱エネルギーの供給が行われる。
【００５１】
本実施例に係る燃焼機器３００によると、複層熱電ユニット２００を隣接室の亜高温領域Ｒ３に配置させることで、放熱面・吸熱手段を挟んで設けられた両受熱面によって熱源からの熱エネルギーを効果的に獲得することができる。この場合、複層熱電ユニット２００は、各々の受熱面で受ける熱エネルギーの総和が大きくなるとのメリット、及び、各放熱面の温度上昇が抑制されるとのメリットが生じることは勿論のこと、これらのメリットが互いに関係しあう性質上、発電電力の増大効果を相乗的に齎すこととなる。
【００５２】
また、この複層熱電ユニット２００は、第１の受熱面１３２ａ（第１の熱電ユニットの受熱面）のうち亜高温領域Ｒ３に配された部位が、第２の側壁部３１３へ対面して配置される。これによれば、熱伝達部１１１との接触部周辺構造が簡素化され、複層熱電ユニット２００へ高い熱エネルギーを効率よく導入させることが可能となる。
【実施例４】
【００５３】
図６には、上述した実施例３に係る燃焼機器の変更例が示されている。このうち、変形例１は、複層熱電ユニット２０３の吸熱手段１２０が低温領域Ｒ２に至る形状とされている。このように、吸熱手段１２０は、低温領域に配置された好放熱部位が与えられるので、当該好放熱部位で吸熱手段１２０が好適に放熱され、自身の温度が低下することになる。
【００５４】
従って、複層熱電ユニット２０３は、各放熱面での温度Ｔ１，Ｔ３が更に低下するので、各熱電ユニットにおける受熱面と放熱面との間の温度差が拡大する。即ち、複層熱電ユニット２０３では、温度差の拡大に伴い発電電力の増大が図られる。更に特筆すべきは、かかる効果は、吸熱手段１２０の形状を工夫するといった簡易な変更によって、双方のユニットについて発電電力の増大作用を促す目覚ましいものである。
【００５５】
尚、吸熱手段１２０は、熱伝導性の高い板状体であっても良く、其の形状・構造を問うものではない。また、当該吸熱手段１２０の好放熱部位について放熱フィンを設け、冷却作用を促進させるようにしても良い。更に。吸熱手段１２０として、構造体内部で冷媒の循環を行うヒートパイプを利用しても良い。
【００５６】
また、吸熱手段１２０の好放熱部位には、送風ファンによって冷却風を与えるようにすると良い（図６（ｂ）参照）。この場合、送風ファンは、低温領域Ｒ２に配置されることで、低い温度の冷却風を吸熱手段１２０に与えることができる。
【００５７】
また、図６（ｃ）に示す如く、第２の伝熱手段１１２として、大容量の蓄熱部材を用いても良い。この蓄熱部材は、第２の受熱面１３２ｂを形成させた構造よりも熱容量が十分大きいものであれば良く、例えば、金属製の板状体，これの内部に断熱材を埋設させた構造，又は，これの内部に流体を貯留させた液体貯留構造，といったように適宜の構造体を利用すると良い。特に、液体貯留構造によれば、液相と気相との間を相変態するときに当該液体の温度状態が維持されるので、貯留液体の選択如何によっては複数熱電ユニットに対し好適な熱エネルギーを与えることができる。
【００５８】
また、このような蓄熱部材に類する構成は、別の利用の仕方も考えられる。例えば、当該蓄熱部材から熱電ユニットの各熱伝導層１３１に接触するよう適宜の構造を設け、当該蓄熱部材から各熱伝導層１３１の各々に熱エネルギーを供給するようにしても良い。これによれば、蓄熱部材の熱エネルギーが熱伝導により各受熱面へ供給されるので、複層熱電ユニットでの発電電力を更に増大させる効果が見込まれる。また、当該蓄熱部材は、双方の受熱面の温度を平衡化させる作用も奏するので、温度差形成が遅れている熱電ユニット（第２の熱電ユニット）の有効活用を促すことにもなる。このように使用される蓄熱部材にあっては、亜高温領域Ｒ３の比較的高い位置、又は、側壁部３１３に近い位置等に配置させることで、熱エネルギーの供給作用を高いレベルで発揮させることが期待される。
【００５９】
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】
【００６０】
１１１  第１の伝熱手段，    １１２  第２の伝熱手段，    １２０  吸熱手段，    １３０ａ  第１の熱電ユニット，    １３０ｂ  第２の熱電ユニット，    ２００〜２０５    複層熱電ユニット，    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，    ４００  送風ファン，    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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【図５】
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【図６】
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