(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に収容したバーナーを燃焼させるための燃焼室と、該燃焼室内に露出された高温側ヒートシンクを介して加熱される高温部と、前記燃焼室と反対面に位置され、送風ファンにより冷却される低温側ヒートシンクを取り付けた低温部とを備える熱電変換素子とを有しており、前記筐体に形成された吹き出し口から、前記バーナーにより加熱された燃焼熱を放出する燃焼機器であって、
前記送風ファンは前記熱電変換素子により生成される熱起電力により駆動される構成であり、
前記高温側ヒートシンク及び前記低温側ヒートシンクは、前記熱電変換素子に密着する板状の基部と、この基部から互いに所定の間隔を置いて突出する複数のフィンを有し、
前記高温側ヒートシンク及び前記低温側ヒートシンクと、前記熱電変換素子の前記高温部及び前記低温部とが密着するように、付勢力をもって押さえつけられるようにした付勢部材を有し、
前記付勢部材は、前記高温側ヒートシンク及び／又は前記低温側ヒートシンクの中央領域を押さえつけるようにすると共に、前記高温側ヒートシンク及び／又は前記低温側ヒートシンクの前記フィンの間に入って、前記基部を押さえつけるようにし、
前記付勢部材および前記高温側ヒートシンクを間に介在させて前記低温側ヒートシンクに接続された固定部材を有し、
前記固定部材は枠状体であり、その枠状体により前記付勢部材を前記高温側ヒートシンクに押さえつけると共に、中央開口部から前記高温側ヒートシンクの前記フィンを突出させる
ことを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】
前記固定部材から突出させた前記高温側ヒートシンクの前記フィンを、前記燃焼室の壁部に形成された貫通孔から前記燃焼室内に露出させるとともに、
前記固定部材は、前記低温側ヒートシンク側とは反対側に部分的に突出して、前記燃焼室の壁部に突き当たる突き当て部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機器。
【請求項３】
前記固定部材は、前記低温側ヒートシンク側に部分的に突出した凸状部を有し、この凸状部の領域が前記低温側ヒートシンクと接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼機器。
【請求項４】
前記低温側ヒートシンクよりも前記高温側ヒートシンクが小さな外形とされている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼機器。
【請求項５】
前記各ヒートシンクと前記熱電変換素子の前記高温部および低温部との間には各接触面を平坦にするための伝熱部材を介装する構成とした
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼機器。
【請求項６】
前記バーナーの燃料源は圧縮された液化ガスが収容されたカートリッジ式ガスボンベであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼熱を利用して生じた起電力により送風ファンを駆動させる燃焼機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃焼機器において、機器の一部の機能を電気により駆動しようとする場合に、外部電源に頼らずに、燃焼による熱を利用して発電することで得た電力を利用するものがある。
このような仕組みを燃焼機器で実現するためには、例えば特許文献１に示すような電熱モジュールが用いられている。
具体的には、その図２に示されているように、熱電モジュール２０と、熱電モジュール２０の放熱側に接触して配される放熱部材２１と、熱電モジュール２０の吸熱側に接触して配される伝熱ブロック２２と、伝熱ブロック２２を挟んで熱電モジュール２０の吸熱側に連結される吸熱部材２３とを備える冷却及び加熱装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、熱電モジュールに用いられる熱電変換素子は、その高温部と低温部を形成する上で、それぞれ、加熱手段と冷却手段からの熱を受容して熱電変換素子に伝えるヒートシンク（放熱部材２１、吸熱部材２３）を取付けている。
各ヒートシンクに加熱手段や冷却手段から与えられる加熱エネルギーや冷却エネルギーが熱電変換素子の高温部と低温部に効率良く伝えられるためには、熱電変換素子の高温部と低温部とは、対応する各ヒートシンクに高度に密着されて熱交換されなければ、熱効率が低い構造となる。
この点について、特許文献１を参照すると、「・・・放熱部材２１はフランジ部２５ｂに形成されたボルトホールを通して第２シール部材２７を貫通して放熱部材２１に締結されるボルト３１によりカバー２５に堅固に締結される。・・・」（明細書段落００２９）、「放熱部材２１と同じく、吸熱部材２３も複数のボルト３２により伝熱ブロック２２にボルト締結され、カバー２５と吸熱部材２３の内面との間の空隙にはシリコーンのようなシーリング２９が取付けられる。」（明細書段落００３１）と記載されている。
【０００５】
つまり、熱電変換素子とヒートシンクとは、熱電変換素子よりも外側でネジ止めされているだけで、熱電変換素子の中央付近は、ヒートシンクと密接に押し付けられる構成とはなっていない。
さらに、ヒートシンクや熱電変換素子を固定するために関係する各部材は、高熱にさらされるため、その形状が経年変化し易く、そうすると、熱電変換素子とヒートシンクとの密着状態が悪化して、その分、熱電変換素子への熱の伝導効率が低下し、（インプットした）熱の電力への変換効率はさらに低くなってしまう。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、熱電変換素子と、ヒートシンクとの密着精度を向上するとともに、経年による密着程度の劣化を防止して、熱伝導効率を向上することができる燃焼機器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】
【０００６】
本発明は、筐体内に収容したバーナーを燃焼させるための燃焼室と、該燃焼室内に露出された高温側ヒートシンクを介して加熱される高温部と、前記燃焼室と反対面に位置され、送風ファンにより冷却される低温側ヒートシンクを取り付けた低温部とを備える熱電変換素子とを有しており、前記筐体に形成された吹き出し口から、前記バーナーにより加熱された燃焼熱を放出する燃焼機器であって、前記送風ファンは前記熱電変換素子により生成される熱起電力により駆動される構成であり、前記高温側ヒートシンク及び前記低温側ヒートシンクは、前記熱電変換素子に密着する板状の基部と、この基部から互いに所定の間隔を置いて突出する複数のフィンを有し、前記高温側ヒートシンク及び前記低温側ヒートシンクと、前記熱電変換素子の前記高温部及び前記低温部とが密着するように、付勢力をもって押さえつけられるようにした付勢部材を有し、前記付勢部材は、前記高温側ヒートシンク及び／又は前記低温側ヒートシンクの中央領域を押さえつけるようにすると共に、前記高温側ヒートシンク及び／又は前記低温側ヒートシンクの前記フィンの間に入って、前記基部を押さえつけるようにし、前記付勢部材および前記高温側ヒートシンクを間に介在させて前記低温側ヒートシンクに接続された固定部材を有し、前記固定部材は枠状体であり、その枠状体により前記付勢部材を前記高温側ヒートシンクに押さえつけると共に、中央開口部から前記高温側ヒートシンクの前記フィンを突出させることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、送風ファンは熱電変換素子から供給される電力により駆動されるので、例えば外部電源がない屋外や停電時等であっても送風ファンを駆動させて、燃焼機器を使用できる。
しかも、高温側ヒートシンク及び低温側ヒートシンクと、熱電変換素子の高温部及び低温部とが密着するように、付勢力をもって押さえつけるようにした付勢部材を有するため、高温側ヒートシンクと熱電変換素子の高温部、及び低温側ヒートシンクと熱電変換素子の低温部とを、それぞれ高い密着度で接しさせて、可能な限り広い面積で接触させることができ、従って、熱電変換効率が向上する。そして、ヒートシンクと熱電変換素子とを付勢力をもって押さえつけているので、経年変化で関係部材が熱変形して、多少その付勢力が変わったとしても、付勢部材は引き続き押さえ続けて、その密着度を可及的に保持できる。
さらに、この付勢部材は、高温側ヒートシンク及び／又は低温側ヒートシンクの中央領域を押さえつけるようにしているので、ヒートシンクと熱電変換素子との熱変形による中央領域の浮き上がりを防止して、ヒートシンクと熱電変換素子の接触面積の低下を防止することもできる。
【０００９】
上記構成によれば、この付勢部材は、高温側ヒートシンク及び／又は低温側ヒートシンクのフィンの間に入って、基部の中央領域を押さえつけるようにしているので、確実に基部と熱電変換素子との熱変形による浮き上がりを防止して、ヒートシンクと熱電変換素子の接触面積の低下を防止できる。
【００１０】
上記構成によれば、固定部材は、付勢部材および高温側ヒートシンクを間に介在させて低温側ヒートシンクに接続されているので、付勢部材および高温側ヒートシンクを挟持するようにして位置決め固定できる。そして、このように固定部材と低温側ヒートシンクとで付勢部材および高温側ヒートシンクを挟持しつつ、固定部材で付勢部材を高温側ヒートシンクに押さえつけているので、低温側ヒートシンク側から押さえつけなくても、高温側ヒートシンク側からのみ押さえつけることで、高温側ヒートシンクと熱電変換素子の高温部、及び低温側ヒートシンクと熱電変換素子の低温部とを、それぞれ付勢力を働かせて密着させることができる。また、固定部材は枠状体であり、その中央開口部から高温側ヒートシンクのフィンを突出させているので、この突出したフィンを容易に加熱することができる。
【００１１】
好ましくは、前記固定部材から突出させた前記高温側ヒートシンクの前記フィンを、前記燃焼室の壁部に形成された貫通孔から前記燃焼室内に露出させるとともに、前記固定部材は、前記低温側ヒートシンク側とは反対側に部分的に突出して、前記燃焼室の壁部に突き当たる突き当て部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、固定部材の中央開口部から突出させた高温側ヒートシンクを、燃焼室の壁部に形成された貫通孔から燃焼室内に露出させて、高温側ヒートシンクを効率よく加熱することができる。そして、固定部材から突出した突き当て部を、燃焼室の壁部に突き当てることで、高温側ヒートシンクが燃焼室内に露出し過ぎることを防止する位置規制手段とすることができる。さらに、付勢部材や高温側ヒートシンクを介して固定部材に伝わった熱が、熱電変換素子を介さずに燃焼室の壁に流れることを可及的に防止できる。
【００１２】
好ましくは、前記固定部材は、前記低温側ヒートシンク側に部分的に突出した凸状部を有し、この凸状部の領域が前記低温側ヒートシンクと接続されていることを特徴とする。
上記構成によれば、固定部材が低温側ヒートシンクと接続するのは、凸状部の領域だけとなるため、付勢部材や高温側ヒートシンクを介して固定部材に伝わった熱が、熱電変換素子を介さずに低温側ヒートシンクに流れることを可及的に防止できる。即ち、例えば、高温側ヒートシンクを介在させて付勢部材と低温側ヒートシンクとを直接接続する構成であると、熱電変換素子を介さずに付勢部材を伝わって低温側ヒートシンクに多くの熱が逃げてしまうが、そのような事態を防止して、高い熱電変換効率を実現できる。
【００１３】
好ましくは、前記低温側ヒートシンクよりも前記高温側ヒートシンクが小さな外形とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、前記低温側ヒートシンクよりも前記高温側ヒートシンクが小さな外形とされているから、熱電変換素子の高温部と低温部に伝達される熱の熱勾配が大きくなり、生成される電流の電位差を大きくすることができる。また、高温側ヒートシンクは熱容量が小さいため迅速に加熱し易く、送風ファンを駆動可能な熱勾配を早く実現できる。
【００１４】
好ましくは、前記各ヒートシンクと前記熱電変換素子の前記高温部および前記低温部との間には各接触面を平坦にするための伝熱部材を介装する構成としたことを特徴とする。
上記構成によれば、各ヒートシンクと前記熱電変換素子の前記高温部および前記低温部との間に凹凸などのむらのない均一な接触面を形成することができ、実質的接触面積を最大に近いものとすることができる。これにより熱交換効率が最適となる。
【００１５】
前記バーナーの燃料源は圧縮された液化ガスが収容されたカートリッジ式ガスボンベであることを特徴とする。
上記構成によれば、外部から燃料を導く必要がなく、携帯性や可搬性に優れた燃焼機器を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明によれば、熱電変換素子と、ヒートシンクとの密着精度を向上するとともに、経年による密着程度の劣化を防止して、熱伝導効率を向上することができる燃焼機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃焼機器の正面側斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ概略縦断面図。
【図３】図２のＢ−Ｃ−Ｄ−Ｅの位置で切断した場合の概略組合せ横断面図。
【図４】図１の燃焼機器の筐体内部の燃焼部を示す概略斜視図。
【図５】図１の燃焼機器の筐体内部の低温部を示す概略斜視図。
【図６】図１の燃焼機器の熱電変換ユニットの構成を示す分解斜視図。
【図７】図１の燃焼機器の熱電変換ユニットの固定部材を示す斜視図。
【図８】図１の燃焼機器の熱電変換ユニットの固定部材の平面図。
【図９】図１の燃焼機器の熱電変換ユニットの固定部材の右側面図。
【図１０】図１の燃焼機器の熱電変換ユニットの水平断面図。
【図１１】図１の燃焼機器の熱電変換装置が発電していることを報知する報知装置の電気的構成を示すブロック図。
【図１２】図１の燃焼機器の熱電変換装置が発電していることを報知する報知装置の動作を示すタイミングチャート。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る燃焼機器の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の燃焼機器は、ガスや灯油等の燃料を燃焼させ、その燃焼熱を利用して生じた起電力により送風ファンを駆動させるようにした燃焼機器であり、その用途は暖房用に限定するものではなく、燃焼により加熱作用を発揮する装置一般を含む。以下の説明では、本発明の好ましい実施形態としてファンヒータを例にあげ、図を参照しながら詳しく説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
また、以下の図において、同一の符号を付した箇所は特に言及がない限り同様の構成であるから重複する説明は省略する。
【００１９】
図１〜図３は本発明の好ましい第１実施形態に係る燃焼機器としてのファンヒータの構成を示している。
これらの図において、ファンヒータ１０は、好ましくは、持ち運び可能な大きさとされ、外部電源がない場所であっても使用が可能とされている。
ファンヒータ１０は、筐体１２、燃料供給部２０、燃焼室３０、後述する熱電変換素子を備えた熱電変換装置としての熱電変換ユニット４０、及び送風ファン５０、この送風ファン５０の冷却空気が送られる低温空間Ｓ２等を有している。
〔筐体の概要〕
図１ないし図３を参照する。
筐体１２は、例えばスチールに耐熱塗装が施して形成されており、全体的に矩形状とされ、持ち運びが便利なように側面１２Ｂに取っ手が設けられている。
この筐体１２内部には、図２に示すように、燃料供給部２０と燃焼室３０が配置されており、そして、背面１２Ｃに送風ファン５０が取付けられている。
【００２０】
筐体１２の前面１２Ａには、筐体１２内の熱を送風ファン５０の送風により、温風として外部に吹き出すようにした吹き出し口１８が形成され、この吹き出し口１８には、吹き出し方向を調整するための複数枚のルーバー１９が設けられている。ルーバー１９は後述する変向部７１と同様の傾きθ１により固定されているが、手動或いは自動でその傾きを変えられるようにして、風向きを変更可能としてもよい。なお、前面１２Ａには燃焼室３０の火炎が視認できるように、図１に示すように、多数の貫通孔でなる、のぞき窓１６が形成されている。
図２に示すように、筐体１２の背面１２Ｃには、開閉自在な扉２７を有し、この扉２７を開けてガスボンベ２２の出し入れが可能とされている。
〔天面部について〕
【００２１】
筐体１２の最上部には、上方に凸となる曲面でなるドーム状の天面部１４が設けられている。天面部１４には、図１からも理解されるように、幅方向に長い並列に並んだスリット部でなる放熱口１４ａが適宜の数だけ形成されている。放熱口１４ａは、送風ファン５０が駆動するまでの燃焼熱を外部に放出するための孔であり、また後で説明する。
このように、天面部１４は平坦な面が無いので、ファンヒータ１０の上には、一般的な意味で鍋等の器具を置くことが防止されることで安全が図られている。
【００２２】
さらに、天面部１４が高温状態の時には、不用意に触れたりすると火傷するおそれがある。そこで、天面部１４の少なくとも上面には、高温時にだけ注意喚起する文字や記号を予め印刷するようにしてもよい。
このような高温時にのみ発色、もしくは変色する塗料の成分としては、例えば、可逆性タイプのサーモクロミック機能材料として、無機化合物では、Ａｇ２ＨｇＩ４やＣｕ２ＨｇＩ４等のＡｇ，Ｃｕ，Ｈｇ，Ｐｂなどの重金属のヨウ化物や錯体が実用化されている。また、有機化合物では、縮合芳香環置換エチレン誘導体、コレステリック液晶や３，６−ジメトキシフルオラン、ローダミンＢラクタムなどを用いることができる。特に、有機化合物系材料の場合は５０〜１００℃の範囲で変色性を示すので好ましい。
【００２３】
〔燃焼関係について〕
燃料供給部２０は燃焼室３０のバーナー３２に燃料を供給するための部分である。
本発明の燃焼機器に用いられる燃料にはガスや灯油等を利用することができるが、本実施形態の場合の燃料はガスであり、さらに、図２に示すように、燃料を供給するための燃料源を、燃料供給部２０に対して着脱可能なように、圧縮された液化ガスが収容されたカートリッジ式ガスボンベ２２とされている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ガスボンベ２２は、ボンベ接続部２３に対して、着脱可能となっている。ガスボンベ２２から吐出された燃料ガスは、ボンベ接続部２３内に設けられたガバナに入って圧力調整され、模式的に示したガス弁３３を介してバーナー３２に供給される。これにより、バーナー３２により燃料ガスが燃焼される。なお、ガス弁３３は、例えばノーマリクローズの電磁弁を利用することができる。
なお、ガスボンベ２２が加熱されてその内部圧力が異常に上昇した時、安全機構が作動して外れるように、ボンベ接続部２３とガスボンベ２２との着脱はマグネットとされている。このボンベ接続部２３は、図１の操作摘み部２８と接続されている。
【００２５】
使用者は、手動により、操作摘み部２８を回転することにより、図２の電磁弁でなるガス弁３３を強制的に開き、引き続き操作摘み部２８を同じ方向に動かすことで、図示しない圧電着火手段でなるイグナイタ電極３４から火花放電を行い、バーナー３２の噴出する燃料ガスに点火する。
燃焼火炎中には、火炎検出装置が配置されている。この実施形態では、例えば、火炎検出装置として図２で模式的に示す熱電対２６を用いることができ、バーナー３２の燃焼中は、熱電対の温接点２６ａが加熱され、火炎以外の箇所に配置された冷接点２６ｂとの間に温度勾配を生じるので、該熱電対２６に起電力が生じる。この電力は電磁弁で構成されたガス弁３３の電磁石を駆動して開弁状態に保持するので、バーナー３２からは燃焼ガスが出続け、燃焼が持続される。バーナー３２としては、例えば、ブンゼンバーナーを用いることができる。
【００２６】
また、火炎検出装置としては、上述のように熱電対２６を利用することができるが、フレームロッド電極を用いて火炎電流を検出することも可能である。しかしながら、フレームロッド電極では、それ自体は起電力を生成しないため、火炎を検知したりガス弁（電磁弁）３３の駆動電力を得たりするためには、別途電力が必要になってしまい、外部電源や蓄電池を不要とするファンヒータ１０においては、最も好ましい態様とは言えない。この点、熱電対２６では、その起電力により火炎ＦＲの検知やガス弁３３の駆動電力を得ることができるし、温接点２６ａに燃焼による煤が付着しても確実に動作するため好ましい。
【００２７】
さらに、図１において、ファンヒータ１０の前面の摘み部２８の上には火力変更用ノブ３５が設けられている。この火力変更用ノブ３５は、ガス弁３３の後段でバーナー３２の前段には、図示しない２段階式調整弁を切換えるものである。この切り替えにより、本実施形態のファンヒータ１０では、バーナー３２へ供給するガス量を複数の段階に設定するように調整できる。この実施形態では、２段階として、バーナー３２の火力をＦ１、Ｆ２の大小２通りに変更できるようにしている。
【００２８】
〔燃焼室及びその周辺の構成〕
図２を参照する。
図において、筐体１２の内部は中央部からやや後方位置で、内部空間を区分するように垂直に配置された区分壁２９により、奥行き方向Ｘに関して図の左側の前側領域と、図の右側の後側領域とに２つの空間を区分している。前側領域が燃焼室３０を有する高温空間Ｓ１であり、後側領域が低温空間Ｓ２である。
燃焼室３０は燃料ガスが燃焼する高温空間Ｓ１を有し、この高温空間Ｓ１にバーナー３２及びイグナイタ電極３４が配設されている。そして、燃料供給部２０から供給された燃料ガスはバーナー３２に送られるようになっている。図３に示すように、バーナー３２は、例えば、高温空間Ｓ１の横幅方向Ｙに長い棒状であり、その長手方向に複数の炎口３２ａを一列に並べることで、高温空間Ｓ１の横幅方向Ｙに沿って一列に満遍なく火炎を形成するようにしている。
また、燃焼室３０の正面壁３０ｂの一部又は全体は耐熱ガラスで形成され、図１ののぞき窓１６から内側が視認できる構成とされている。
図２に示す正面壁３０ｂの上端部は、送風ファン５０側（背面１２Ｃ側）に向って上昇するように傾斜する壁面でなり、これにより、吹き出し口１８に向かう空気流路の整流壁３７になると共に、燃焼室３０内を上昇する空気流の流路断面積を狭めている。
区分壁２９の上端部は機器前方に向かって９０度折れ曲がり、水平に伸びる邪魔板３９が設けられている。
【００２９】
これら整流壁３７と邪魔板３９の作用により、燃焼室３０を上昇する燃焼熱は、燃焼室３０の上部に配置され、機器前方に向いた上部開口８２により直上への流れが抑制されて可及的に機器前方へ、すなわち吹き出し口１８に向かうようにされている。
さらに、この上部開口８２と放熱口１４ａとの間には、送風ファン５０の駆動時に上部開口８２からの燃焼熱が放熱口１４ａから抜けるのを抑え、この抑えられた燃焼熱を送風ファン５０からの風によって吹き出し口１８の方向に向かわせる変向部７１が設けられている。
具体的には、変向部７１は、筐体１２の上部において、天面部１４に至る位置には、機器の後部を基端として、機器の前方（吹き出し口１８側）へ向かって僅かに下降する様に傾斜する板状として形成されている。
そして、変向部７１よりも正面側は上方へ抜ける開口７２となっており、送風ファン５０が駆動するまでの燃焼熱はこの開口７２を抜けて天面１４に向かい放熱口１４ａから抜けるようになっている。これに対して、変向部７１と邪魔板３９の間は、背面１２Ｃの外気を取り込む吸気口５３と前面１２Ａの吹き出し口１８とをつないで温風を放出するための主流路の一部を構成する空気流路８３となり、送風ファン５０の駆動後、上部開口８２から出る燃焼熱は、その流れが送風ファン５０による冷却空気で吹き出し口１８方向にベクトルを変えると共に、該冷却空気と混ざった温風となり、吹き出し口１８から前方に、外部へ向けて、吹き出すようになっている。
このようにして、変向部７１があることによって、送風ファン５０の駆動前と駆動後の上部開口８２からの燃焼熱の流れが変わるようになる。
【００３０】
図２に示す送風ファン５０は、主に、図１及び図３の吹き出し口１８から温風を吹き出させるための「温風吹き出し機能」を果たすとともに、同時に熱電変換ユニット４０の低温部を冷却するための「冷却機能」を有するものである。即ち、バーナー３２が燃焼し続けると、その燃焼熱で熱電変換ユニット４０の低温部も温度が上昇し易くなるが、一旦、送風ファン５０が起動すると、その風で該低温部は後述する低温側ヒートシンク４４を介して冷却され、これにより、送風ファン５０が駆動される期間は、高温部４３と低温部４４との温度差を維持できるようになっている。
具体的には、送風ファン５０は、吸気口５３と吹き出し口１８とをつなぐ主流路（上記温風吹き出し機能を果たすための図の空気流ＡＲ４の流路）において、燃焼室３０の上部開口８２よりも上流に配置され、吸気口５３から外気を筐体１２内に取り入れて、低温側ヒートシンク４４に向かって冷却用の空気を送ると共に、吹き出し口１８に向かって空気を送る機能を果たす。図２に示す送風ファン５０は、好ましくは、モータ５２の駆動により、軸流方向（図のＸ方向と同じ）に沿って送風するプロペラ５１を有する軸流ファンである。
この送風ファン５０は、外部電源を用いずに、図３の熱電変換ユニット４０により生じた熱起電力で駆動する。
【００３１】
図３に示すように、燃焼室３０である高温空間Ｓ１は、正面壁３０ｂ、側面壁３０ｃ，３０ｄ、背面壁３０ｅ（区分壁２９と同一箇所）で囲まれた内部筐体のような空間により画成されている。
図４と図５は、この空間を正面壁３０ｂだけ取り外した状態にて具体的構成を示したものである。
図３に戻ると、送風ファン５０の風は、側面壁３０ｃ，３０ｄの外側を、ＡＲ１，ＡＲ１で示すように筐体１２の内部壁面流のように前方へ回り込むようになっている。つまり、燃焼室３０は相当に加熱されているために、燃焼室３０の側面壁３０ｃ，３０ｄと筐体１２の内壁との間に空気の層を設けることによって、燃焼室３０からの熱が筐体１２の外面へ移動するのを防止するのであり、このため、筐体１２の外面はバーナー３２の燃焼中も過度に熱くなることが無い。
そして、送風ファン５０からの冷却空気は、低温空間Ｓ２において熱電変換ユニット４０の低温側ヒートシンク４４を冷却しつつ、図３に示すように、燃焼室３０より両側外側でかつ筐体の壁面内側において機器の前方に向かう、空気流ＡＲ１，ＡＲ１となり、また、図２に示すように、低温空間Ｓ２において上方に向かう空気流ＡＲ４となって空気流路８３を通り抜けるのである。
かくして、上部開口８２を抜ける燃焼熱を有する空気流ＡＲ２は、空気流路８３を通り抜けた空気流ＡＲ４により、吹き出し口１８に適切に導かれることになる。
【００３２】
ここで、吹き出し口１８の下端部１８ａの周辺と燃焼室３０との間には、送風ファン５０により生ずる吹き出し口１８側に向かって上昇する空気流ＡＲ３の侵入を阻む封止部材８１が設けられている。本実施形態の場合、封止部材８１は、正面壁３０ｂの上部において、整流壁３７の基端付近から吹き出し口１８の下端部１８ａまでを塞ぎ、吹き出し口１８側に向かって緩く下降傾斜する平板とされている。この封止部材８１は平面視では図３の一点鎖線の平行斜線で示す範囲に配置され、この範囲を封止している。
【００３３】
この封止部材８１の機能を以下に詳細に説明する。
図３にＡＲ１で示すように、送風ファン５０からの送風が図２のＡＲ４として筐体内を通過するだけでなく、正面壁３０ｂの前面（吹き出し口１８側）に回り込み、これにより図２に示すように該正面壁３０ｂと筐体の間をＡＲ３として上昇する。封止部材８１は、この上昇流ＡＲ３の侵入を阻むことで筐体１０の上部に送られないようにする。これにより、空気流路８３を通過する空気流ＡＲ４の吹き出し口１８に向かう勢いを上昇流ＡＲ３が阻害する事態を防止できる。また、上昇流ＡＲ３により筐体１０の上部領域に熱がこもり、内部温度上昇による部品の熱損傷などを効果的に防止できる。
これに加えて、封止部材８１は、燃焼室３０の正面壁３０ｂから吹き出し口１８の下端部１８ａまでを塞いでいるので、この封止部材８１と、燃焼室３０の正面壁３０ｂと、上述した変向部７１とで筐体１２内の上部開口８２と吹き出し口１８との間の空間Ｓ５を画すことで、吹き出し口１８方向へ導いた温風を効率よく吹き出し口１８から排出させることができる。
しかも、機器を運転していない時などに、天面部１４の放熱口１４ａから機器内部に落下する埃や塵等の異物が入った際には、変向部７１上に落下したものは、傾斜面に沿って開口７２に移動される。この異物等は、開口７２を抜けて封止部材８１に落ちる。そうすると、この異物等は、封止部材８１の傾斜面に沿って、機器前面の吹き出し口１４から外部に排出される。このように、封止部材８１は、筐体１２内に侵入した異物等を適切に案内して機器外部に排出する異物排出部としての機能も発揮する。
【００３４】
具体的には、変向部７１の先端７１ａは、図２の一点鎖線の仮想線で示されるように、機器の奥行き方向Ｘについて、封止部材８１の後端８１ａよりも吹き出し口１８側（図２の左側）に配置され、これにより、落下してきた異物を封止部材８１上に容易に落下可能にしている。さらに、上述した整流壁３７（正面壁３０ｂの上端部）は、送風ファン５０側（図２の右側）に向かって上昇するように傾斜することで、奥行き方向Ｘについて、変向部７１の先端７１ａよりも送風ファン５０側に位置するようにしている。従って、送風ファン５０の駆動前に放熱口１４ａから落下してきた塵や埃などの異物が、燃焼室３０の上方や空間Ｓ５を浮遊していても、該異物を整流壁３７に当てさせて、それを封止部材８１の上に落すことができ、上部開口８２の中への侵入を可及的に防止することができる。
また、封止部材８１の先端部８１ｂは、吹き出し口１８の最下段よりも上方にして、異物を取り出し易くしつつ、折り曲げ加工されて上昇流ＡＲ３が吹き出し口１８から吹き出すことを防止している。
【００３５】
〔熱電変換ユニット等〕
この実施形態では、熱電変換装置は、例えば熱電変換ユニット４０として構成されている。
熱電変換ユニット４０は図２から理解されるように、区分壁２９に固定されている。固定方法は後述する。
熱電変換ユニット４０は、図２、図４、図５にその配置位置が示されていて、図１０には熱電変換ユニットの水平断面が示されている。
これらを適宜参照しながら、その構成例を説明する。
図２において燃焼室３０（高温空間Ｓ１）に露出している熱電変換素子４１の高温部４１ａ（図６参照）に接続された高温側ヒートシンク４３と、低温空間Ｓ２に露出している熱電変換素子４１の低温部４１ｂ（図６参照）に接続された低温側ヒートシンク４４は、それぞれ同じ材料で形成されたヒートシンクであり、熱伝導性の良好な金属、例えば鉄、銅、アルミニウム等から選ばれる材料が用いられている。
【００３６】
図６および図１０から理解されるように、高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４とは熱電変換素子４１を密着状態で挟み込んでおり、熱電変換素子４１に面状に密着する板状の基部４３ｂ，４４ｂと、この基部４３ｂ，４４ｂから互いに所定の間隔を置いて突出する複数のフィン４３ａ，４４ａを有することにより、熱交換に適する大きな表面積と、大きさに応じた熱容量を持つように作られている。
ここで、熱電変換素子４１は、ゼーベック効果を利用して熱起電力を発生するゼーベック素子（半導体素子）を用いている。このような熱電変換素子４１は、ｎ型半導体とｐ型半導体を貼り合わせて形成されており、加熱されると異種半導体の境界間でキャリア移動が行われ、起電力を生じる。
この場合、電流の電位差をＶ、高温側と低温側の温度差をΔＴとすると、
Ｖ＝ａΔＴ（ａはゼーベック係数）
が成立し、高温側と低温側の温度勾配が大きい程、生成される起電力による電圧は大きくなる。
【００３７】
また、この実施形態で特徴的なのは、高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４との大きさが異なり、異なる熱容量となることである。これにより適切な温度勾配を得て、十分な起電力を生成し、効果的に送風ファン５０の高い回転数を得るようにしている。また、高温側ヒートシンク４３の熱容量を小さくすることで、立ち上がり時において、高温側ヒートシンク４３を迅速に加熱し易くし、これにより、送風ファン５０を早く駆動することができる。本実施形態の場合、高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４との大きさの割合は、１対２程度に設定されている。
【００３８】
なお、燃焼室３０内では、燃焼時における火炎ＦＲと高温側ヒートシンク４３の距離を近くして、立ち上がり時において、高温側ヒートシンク４３を迅速に加熱するとよい。しかし、火炎ＦＲと高温側ヒートシンク４３との距離は近いほど、高温側ヒートシンク４３への熱伝導は大きくなるが、近すぎると熱電変換ユニット４０内の熱電変換素子４１を損傷してしまう恐れがある。そこで、本実施形態の場合、既に説明したように、図１の火力変更用ノブ３５により、図２のバーナー３２への燃料ガスのインプット量を２段階に切換え可能としているが、このような能力調整において、最大燃焼時に、高温側ヒートシンク４３に対する加熱で熱電変換素子への損傷を防止できる程度に高温側ヒートシンク４３の大きさ及び燃焼室３０内への突出度を決定し、これに従って、低温側ヒートシンク４４の大きさを、得られる起電力との関係において決定している。
【００３９】
本実施形態では、上述のように、筐体は、機器の正立状態において、前面側から後面側へかけて、区分壁２９を基準にして、高温空間Ｓ１と低温空間Ｓ２に区分される。高温空間Ｓ１にはバーナー３２のある燃焼室３０を、低温空間Ｓ２には送風ファン５０を配置することで、筐体１２内には、機器の奥行方向に沿って、燃焼室３０、熱電変換ユニット４０、送風ファン５０の各部を互いに対向するように配置でき、きわめてコンパクトな燃焼機器を実現できる。しかも送風ファン５０を軸流ファンとして低温側ヒートシンク４４に接近して対向させることができ、冷却効率も高い。
【００４０】
図６は、熱電変換ユニット４０の構成例を分解斜視図で示している。
図において、熱電変換ユニット４０は、厚みの薄い正方形もしくは矩形でなる熱電変換素子４１と、熱電変換素子４１の高温部４１ａと低温部４１ｂを挟み込むように密着して配置されるふたつの伝熱部材４２ａ，４２ｂと、これらを表裏から挟むように密着固定される高温側ヒートシンク４３およびそれより大きな低温側ヒートシンク４４と、高温側ヒートシンク４３を囲み、内部に熱電変換素子４１および伝熱部材４２を収容する枠部材４５と、枠部材４５の開口内周に収容され、熱電変換素子４１に対する各ヒートシンク４３，４４の密着力を付与する付勢部材４６と、低温側ヒートシンク４４に対して固定されるとともに、熱電変換素子４１、伝熱部材４２、高温側ヒートシンク４３、枠部材４５を間において押さえ込む固定部材６２とを有している。
【００４１】
熱電変換素子４１は既に説明したとおり、ゼーベック素子であり、２枚の異種半導体を張り合わせて構成されていて、給電コード４１ｃが引き回され、送風ファンのモータ５２（図２参照）の図示しない駆動回路に接続されている。
伝熱部材４２は、特にアルミニウムの鋳造品等でなるヒートシンクの接触面における微細な凹凸面などに充填されることで、むらなく密着されるような均一な面、つまり平坦面を作り出すものである。このため、熱伝導率に優れた合成樹脂等の液剤を塗布するなどして得ることができるもので、例えば、シリコーングリース等を使用することができる。
高温側および低温側の各ヒートシンク４３，４４の構成については既に説明した通りであり、高温側ヒートシンク４３が、低温側ヒートシンク４４よりも小さくされている理由は２つあり、ひとつは、送風ファンの駆動に必要とされるための十分な熱勾配を迅速に得られるように熱容量を変えるためである。もうひとつの理由は、既に説明した二段階の燃焼時に、ともに、バーナー３２の火炎により、熱電変換素子４１を損傷しない程度に火炎とヒートシンクとの距離を保つために高温側ヒートシンク４３の大きさを決定するためである。熱電変換素子４１の耐熱温度（本実施形態の場合、２５０℃）を超えた過熱による故障を防止しなければならない。なお、熱電変換素子４１の高温部４１ａは送風ファン５０の駆動と報知手段５９（ファンヒータが駆動していることを報知する手段であり、図１参照）の点灯を維持できるだけの温度であれば足り（例えば、２２０℃）、熱電変換素子４１の耐熱温度を超えないように、送風ファン５０が駆動した後は高温側ヒートシンク４３を冷却するようにしてもよい。
【００４２】
枠部材４５は、高温側ヒートシンク４３の基部４３ｂ、熱電変換素子４１、伝熱部材４２を囲んで収容して、高温側ヒートシンク４３、熱電変換素子４１、及び伝熱部材４２の熱が固定部材６７に伝達するのを防ぐ断熱材であり、さらに、ゴミ等の異物の侵入も防止している。枠部材４５の内側開口の形状は、高温側ヒートシング４３の外形と略同形で、しかもわずかに大きな内側開口を有する。枠部材４５は、例えば、セラミック等の無機繊維からなる断熱材で形成されている。
【００４３】
付勢部材４６は、高温側ヒートシンク４３及び低温側ヒートシンク４４と、熱電変換素子４１の高温部４１ａ及び低温部４１ｂとが密着するように、付勢力をもって押さえつけられるようにするための部材であり、本実施形態の場合、高温側ヒートシンク４３を熱電変換素子４１側に押し付ける付勢力を有している。付勢部材４６は付勢力を発揮し得るものであれば形状や材質は問わないが、本実施形態では、熱電変換素子４１側に向けて、中央部が湾曲突出する金属板バネで構成されている。この付勢部材４６は図６において、互いに所定距離を隔てて、上下に平行に配された帯状部分４６ｂ，４６ｂの間をつなぐように架け渡され、互いに間隙を有するように平行に形成された複数の湾曲櫛部４６ａを有している。この湾曲櫛部４６ａは、高温側ヒートシンク４３を付勢力をもって押さえつけても、フィン４３ａが図４に示すように燃焼室３０に露出可能なように、図１０に示すように、高温側ヒートシンク４３の複数のフィン４３ａどうしの間に挿入可能な細い幅とされている。換言すれば、図６及び図１０に示すように、湾曲櫛部４６ａは４本設けられ、互いの間隙は広いスリットとして開口され、高温側ヒートシンク４３のフィン４３ａはこの各湾曲櫛部４６ａの間のスリットを抜けるようになっている。
【００４４】
固定部材６２は、付勢部材４６を押さえ付けるようにして低温側ヒートシンク４４に接続されることで、低温側ヒートシンク４４との間にある各部材４６，４５，４３，４２，４１を固定させる押え治具であり、図７ないし図１０に詳しく示されている。
これら図７ないし図１０、および図４、図５を参照しながら、固定部材６２について説明する。
固定部材６２は、段付き凹部を有する金属枠でなる枠状体であり、この枠状体と低温側ヒートシンク４４との間に付勢部材４６と枠部材４５を介在させ、そして、付勢部材４６を高温側ヒートシンク４３側（低温側ヒートシンク４４側）に押さえつけることで、その付勢力により、付勢部材４６や枠部材４５だけではなく、高温側ヒートシンク４３、伝熱部材４２、及び熱電変換素子４１も位置決め固定している。これにより、付勢力をもって押さえつけられた高温側ヒートシンク４３は、その主面が熱電変換素子４１の高温部４１ａの主面と密着するようになる。なお、固定部材６２は、例えば板金製品である。
【００４５】
具体的には、枠状体である固定部材６２の上側と下側には、図７〜図９に示すように、低温側ヒートシンク側に向って折り返される折り返し部６３，６３が設けられている。この折り返し部６３，６３は、付勢部材４６と係止される係止部である。すなわち、折り返し部６３，６３に対して、図６に示す付勢部材４６の帯状部分４６ｂ，４６ｂが係止され、これにより、付勢部材４６は、高温ヒートシンク４３に押さえつけられても外れずに、付勢力を発揮できる。そして、付勢部材４６を高温側ヒートシンク４３に押さえつけると、図１０に示すように、フィン４３ａの間に挿入された複数の湾曲櫛部４６ａは、高温側ヒートシンク４３の基部４３ｂの中央領域（熱電変換素子４１の中央領域に対応した領域）をバランスよく押さえつける。さらに、湾曲櫛部４６ａは、高温側ヒートシンク４３と密着する領域を増やすようにして撓みながら付勢力を発揮させているので、高温側ヒートシンク４３の基部４３ｂと熱電変換素子４１との密着面積（図の場合、伝熱部材４２を介した密着面積）を可及的に大きくすることができる。
以上のようにして、高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４は、図６に示す熱電変換素子４１の高温部４１ａと低温部４１ｂとに可能な限り広い面積で密着するので、熱電変換効率が向上する。さらに、湾曲櫛部４６ａは、高温側ヒートシンク４３と密着する領域を増やすようにして撓みながら、低温側ヒートシンク４４側に付勢力を発揮させているので、例えば固定部材６２やこの固定部材６２を取付ける燃焼室３０の背面壁３０ｅが経年使用による熱変形をして、高温側ヒートシンク４３を押さえつける湾曲櫛部４６ａの撓み方が変わったとしても、高温側ヒートシンク４３を押さえ続けることができる。しかも、湾曲櫛部４６ａはフィン４３ａの間に入って、基部４３ｂの中央領域を押さえつけて、基部４３ｂと熱電変換素子４１の中央領域との密着を高めているので、基部４３ｂと熱電変換素子４１との熱変形による中央領域の浮き上がりを防止することができる。かくして、高い熱電変換効率を長期間持続でき、性能の低下を防止できる。
【００４６】
また、図６〜図９に示すように、固定部材６２は、その枠状体のうち、左右一対の帯状部６７，６７に、それぞれ低温側ヒートシンク４４側に部分的に突出した複数の凸状部８４（図の場合は合計４つ）が形成され、この凸状部８４の領域のみが図１０に示すように低温側ヒートシンク４４と接続されている。具体的には、図７に示すように、凸状部８４には、低温側ヒートシンク４４に接続するためのビス孔８４ａが形成され、このビス孔８４ａの周囲８４ｂのみが低温側ヒートシンク４４と接触している。従って、高温側ヒートシンク４３の熱が熱電変換素子４１に伝わらずに固定部材６２を介して低温側ヒートシンク４４に逃げることを可及的に防止できる。
【００４７】
そして、固定部材６２は、図１０に示すように、その中央開口部６９から湾曲櫛部４６ａで直接押さえつけられていない高温側ヒートシンク４３のフィン４３ａを突出させ、この突出させたフィン４３ａを、図４及び図５に示す燃焼室３０の壁部（背面壁３０ｅ）に形成された貫通孔４９から燃焼室３０内に露出（図の場合は突出）させる構成としている。従って、熱電変換ユニット４０は、図４及び図５に示すように区分壁２９（背面壁３０ｅ）のバーナー側には高温側ヒートシンク４３が露出すると同時に、送風ファン５０側には低温側ヒートシンク４４が露出する。なお、貫通孔４９は高温側ヒートシンク４３の外形と同形であり、わずかに大きくされている。
【００４８】
このようにして熱電変換ユニット４０は燃焼室の背面壁３０ｅに接続して組み付けられるが、本実施形態の場合、以下のようにして、燃焼室の背面壁３０ｅに接続される。
即ち、図５及び図７に示すように、固定部材６２の帯状部６７，６７には、その各外縁の中間付近で背面壁３０ｅ側に向かって折り返されて、先端が屈曲された掛止片６６，６６が形成されている。この掛止片６６，６６は、図５に示す背面壁３０ｅの小さな縦スリットでなる固定孔２９ａに差し込んで、全体をやや下にスライドさせることで、引っかけられるようになっており、これにより熱電変換ユニット４０を燃焼室の背面壁３０ｅ（区分壁２９）に接続して容易な組み立てが可能となる。
【００４９】
ここで、固定部材６２は、図５〜図７に示すように、低温側ヒートシンク４４側とは反対側に部分的に突出して、燃焼室の壁部（背面壁３０ｅ）に突き当たる突き当て部６５を有している。この突き当て部６５は、奥行き方向の位置規制手段であり、帯状部６７，６７の各外縁が燃焼室の背面壁３０ｅ側に向かって折り返されて形成され、外側の４か所に等間隔で配置されている。これにより、図５に示すように、低温側ヒートシンク４４を留め具８６で背面壁３０ｅに押し付けるように留めたとしても、突き当て部６５の先端が背面壁３０ｅ（区分壁２９）に突き当たり、図４に示す燃焼室内に突出した高温側ヒートシンク４３が突出し過ぎないようにしている。従って、高温側ヒートシンク４３の過度な加熱を抑制して、熱電変換素子４１の破損を防止できる。
【００５０】
〔燃焼室と高温部との関係〕
本実施形態の場合、高温側ヒートシンク４３が早く加熱されて、送風ファン５０の起動時間を短縮できるように、以下の種々の工夫がなされている。
先ず、図３及び図４に示すように、高温側ヒートシンク４３は燃焼室３０内に配置（高温空間Ｓ１に露出）されている。具体的には、高温側ヒートシンク４３のフィン４３ａは燃焼室３０の背面壁３０ｅから正面側に向かって突出している。
また、高温側ヒートシンク４３は、複数枚のフィン４３ａが高温空間Ｓ１の横幅方向Ｙに列設した状態である。
また、高温側ヒートシンク４３は低温側ヒートシンク４４に比べて小さく、バーナー３２への燃料ガスの供給量を最大にした場合、約４０秒で低温側ヒートシンク４４との温度差が１５０℃になるようにされている。
また、バーナー３２への燃料ガスの供給量を最大にし、火炎ＦＲを最大にした状態において、高温側ヒートシンク４３の主面部（正面部）はその火炎ＦＲの先端部と対面するように配置されている。なお、高出力での燃焼時においても、火炎ＦＲが高温側ヒートシンク４３に接触しないように、バーナー３２は高温側ヒートシンク４３から所定の距離をおいて配置されている。
【００５１】
〔放熱口について〕
以上のように、本実施形態では、高温側ヒートシンク４３をいち早く加熱して、送風ファン５０の起動時間の短縮を図っているが、それでも、送風ファン５０の起動にはある程度の時間が必要である。即ち、高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４との間に、例えば１５０℃の温度差が生じることで、半導体からなる熱電変換素子４１に起電力が生じるため、該温度差が生じるまで例えば約４０秒間程度が必要となる。
このため、この送風ファン５０が起動するまでの時間帯、バーナー３２の燃焼熱は筐体１２内にこもって内部温度が上昇し、内部部品の損傷を引き起こす恐れがある。
そこで、本実施形態では、この送風ファン５０の起動までの燃焼熱を外部に放出するための放熱口１４ａが、吹き出し口１８とは別に形成されている
【００５２】
具体的には、放熱口１４ａは、図１に示すように、複数のスリット状の貫通孔を列設して形成されており、少なくとも貫通孔よりも大きな物がこの放熱口１４ａを通って筐体１２内に侵入しない形状とされている。なお、放熱口１４ａはスリット状の貫通孔に限られず、例えば、多数の丸状や多角形状の小孔、或いは網状であってもよい。
すなわち、放熱口１４ａは筐体１２内に熱がこもらないように放出する機能を発揮するものであり、このことから、放熱口１４ａは吹き出し口１８よりも上側、より好ましくは、本実施形態では、上述のように、筐体１２の天面部１４に形成されている。
なお、吹き出し口１８も筐体１２の上部に形成されており（本実施形態の場合、図２の一点鎖線の仮想線で示されるように、燃焼室３０の上部開口８２よりも上側の部分を有し）、これにより、吹き出し口１８よりも上側の筐体内の空間Ｓ４が小さい場合であっても、送風ファン５０が起動するまでの熱は、放熱口１４ａからだけではなく、吹き出し口１８からも逃げられるようにしている。
【００５３】
〔運転状態の報知装置〕
次に、本実施例における運転状態の報知装置の構成例について説明する。
図１及び図２に示すように、ファンヒータ１０では、バーナー３２の燃焼により、温風を得るだけでなく、同時に熱電変換ユニット４０により起電力を得て、送風ファン５０の風を起し、これにより、ファンヒータとしての温風の吹き出しを実現している。
ここで、ファンヒータ１０においては、そのような運転状態を外部からモニタすることができるように、報知装置５９を備える。
ところが、ファンヒータ１０内には電池等の内蔵電源は備えておらず、報知装置５９を電気で動作するようにした場合には、熱電変換ユニット４０による駆動電流を、送風ファンのファンモータ５２に与えるだけでなく、その回路を分岐して報知装置５９にも駆動電流を供給し、これを運転モニタとして作動させるのが好ましい。
ところが、ファンヒータ１０が燃焼を終えた直後は、筐体１２内の燃焼室３０の温度は急激には常温にならず、余熱が存在するために、熱電変換ユニット４０の高温側と低温側にはしばらく熱勾配が残り、４０秒程度の時間は熱電変換ユニット４０が起電力を生成し続けることから、ファンヒータ１０の運転を終了しているにもかかわらず、報知装置５９は運転を継続していると表示してしまい、場合によっては、使用者はファンヒータ１０の駆動を切ったにもかかわらず、いまだ運転していると勘違いする可能性があるという不都合がある。
【００５４】
そこで、本実施形態では、ファンヒータ１０の運転モニタを行うにあたり、以下のような報知装置５９の構成を採用している。
図１１は、報知装置５９の電気的構成を示すブロック図である。
図において、熱電変換ユニット４０は、図６の給電コード４１ｃを用いて、図示のような回路を形成しており、熱電変換ユニット４０から、ゼーベック効果による駆動電流が送風ファンのファンモータ５２に与えられることで、送風ファン５０を駆動している。
この熱電変換ユニット４０からファンモータ５２への給電回路を並列に分岐し、例えば図１の符号５９に示すように筐体１２の外部からファンヒータ１０の運転状態を視認できる報知装置を設けることができる。
【００５５】
図１１において、報知装置５９は熱電変換ユニット４０からの給電回路を並列に分岐して配置した点灯装置を有している。点灯装置は白熱ランプやハロゲンランプ等でもよいが、本実施形態では、省電力で長寿命な発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）５９−１を取付けて、熱電変換ユニット４０からの駆動電流のみを受けて点灯するようになっている。これにより、ファンヒータ１０の運転中は報知装置５９が点灯して、そのことを使用者に知らせる。
【００５６】
ＬＥＤを接続した回路の途中にはスイッチ装置５９−２が接続され、スイッチ装置５９−２がオンしている時だけ、熱電変換ユニット４０がその性能を正常に発揮していれば、ＬＥＤ５９−１は点灯するようになっている。
このスイッチ装置５９−２はオン・オフできるものであれば差動アンプ等代替できるどのような手段を用いてもよいが、本実施形態はトランジスタを用いている。
このトランジスタ５９−２のベース端子には、好ましくはアンプ５９−３を介して図２で説明した火炎検出装置としてのサーモカップル等の熱電対２６が接続されている。これにより、スイッチ装置５９−２は熱電対２６からの信号により開閉する構成とされ、具体的には、熱電対２６がバーナー３２の燃焼火炎を検出している間、スイッチ装置５９−２はオンであり、熱電対２６がバーナー３２の燃焼火炎を検出しなくなると、スイッチ装置５９−２はオフになって熱電変換ユニット４０からＬＥＤ５９−１に流す駆動電流が止められる。
【００５７】
アンプ５９−３は、例えばオペアンプが用いられており、熱電変換ユニット４０の起電力を電源電力として、熱電対２６からの電流を増幅するようになっている。そうすると、例えば、熱電変換ユニット４０から生成する熱起電力が何らかの理由で小さい場合などは、その能力を十分に発揮できず、スイッチ装置５９−２もオフになって、ＬＥＤ５９−１は点灯しなくなる。このようにして、使用者はバーナー３２の燃焼火炎の有無だけではなく、熱電変換ユニット４０の状態も含めた安定的な運転状態の成否も知ることができる。
【００５８】
報知装置５９は以上のように構成されており、図２の構成および図１２のタイミングチャートを参照しながら、その動作を説明する。
使用者が、操作摘み部２８（図１参照）を回転することにより、図２の電磁弁でなるガス弁３３を強制的に開き、引き続き操作摘み部２８を同じ方向に動かすと圧電着火手段でなるイグナイタ電極３４から火花放電が行われ、バーナー３２から噴出する燃料ガスに点火する（図１２のｔ１）。この時、バーナー３２からの火炎により、熱電変換ユニット４０の高温側ヒートシンク４３が加熱されると、低温側ヒートシンク４４との温度差により熱電変換ユニット４０に内蔵された熱電変換素子４１のゼーベック効果により、起電力が生じて送風ファン５０のモータ５２が駆動される。これにより、高温側ヒートシンク４３は加熱され、他方、低温側ヒートシンク４４は送風により冷却されるから、燃焼中は、送風ファン５０の回転は維持され、同時に図１１のＬＥＤ５９−１にも駆動電流が流れて点灯する。
【００５９】
つまり、燃焼中は、バーナー３２の火炎ＦＲ中に、熱電対２６の温接点２６ａがあり、高温になっているので、温接点２６ａと冷接点２６ｂとの間に起電力を生じ、その電流は、図１１のアンプ５９−３に与えられる。アンプ５９−３で増幅された電流はトランジスタ５９−２のベース端子に印加されるので、スイッチオンとなるから、トランジスタ５９−２のコレクタからエミッタが通電し、ＬＥＤ５９−１が点灯することになる。
これにより、図１２のｔ１ないしｔ２の間、つまり、ファンヒータ１０の燃焼中は、図１の報知装置５９では、ＬＥＤ５９−１の点灯が視認されるから、使用者はファンヒータ１０が燃焼していることを視認できる。
【００６０】
次に、使用者が図１の操作摘み２８を戻してファンヒータ１０の燃焼を停止する（図１２のｔ２）。
そうすると、直ちに熱電対２６の温度勾配は平坦になり、熱電対２６の起電力は消失するので、図１１のトランジスタ５９−２のエミッタ側は通電しなくなり、ＬＥＤ５９−１も図１２のｔ２の時点で直ちに消灯する。
このように、本実施形態では、ファンヒータ１０の運転停止と同時に迅速に報知装置５９も運転停止を表示する。
なお、このようなスイッチ装置５９−２を備えない場合、図６の高温側ヒートシンク４３と低温側ヒートシンク４４との温度差は、燃焼室３０内の温度が下がるまでの暫くの間、熱電変換ユニット４０からの起電力は消えない。このため、図１１から明らかなように、図１２のＮТの間、ＬＥＤ５９−１は点灯を続けることになる。したがって、使用者がファンヒータ１０の運転を停止操作したにも係らず、報知装置５９は「運転中」を示すから、機器の故障を疑ったり、操作摘み２８を不要に回したりして、混乱を生じることになる。
しかし、本実施例によれば、そのような不都合が適切に防止できる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
図１３は、本発明の第２実施形態に係るファンヒータ１００の概略構成図である。
この図のファンヒータ１００が、図１〜図１２のファンヒータ１０と異なるのは、報知装置９０についてである。
即ち、報知装置９０は、ＬＥＤではなく、筐体１２に形成された窓部８７を通して視認可能なマーカー部８５と、このマーカー部８５を窓部８７に対して接近及び離間するように、熱電対２６の起電力で移動させる移動手段部９１とからなっている。
【００６２】
窓部８７は、筐体１２内のマーカー部８５を視認可能にするための例えば貫通孔であり、筐体１２の前面、好ましくは、図１の符号５９と同様に操作摘み部２８に隣接して形成されている。
図１３のマーカー部８５は、筐体１２の内側であって前面に隣接して配置され、本実施形態の場合は上下方向Ｚに移動することで、窓部８７に接近している時には視認可能であり、離間している時には視認不可能とされている。マーカー部８５は筐体１２の前面の色とは反対色で着色されるのが好ましい。
移動手段部９１は、マーカー部８５に接続された棒状の連結部材８０と、この連結部材８０を熱電対２６の起電力により上下方向Ｚにスライドさせる駆動部９２とを有している。
【００６３】
駆動部９２は、バーナー３２の火炎ＦＲの有無を検知する火炎検出装置である熱電対２６の検出結果に基づいてスライドするようになっており、マーカー部８５は、この駆動部９２に同調してスライドするようになっている。
本実施形態の駆動部９２には、熱電対２６の検出結果に基づいて弁を開閉する安全弁が用いられている（以下、「駆動部９２」を「安全弁９２」という）。このように安全弁９２を利用することで、マーカー部８５は、火炎ＦＲを検知しない時は窓部８７から離間した図のＡの位置に、火炎ＦＲを検知している時は窓部８７に接近した図のＢの位置に移動可能としている。
【００６４】
即ち、操作摘み部２８を押し回すと、それに連動するシーソー状の部材７６が主弁７７と安全弁９２を押し上げて、主弁７７と安全弁９２で塞がれていた管路ＲＸ１，ＲＸ２を開放してガスを通し、これによりバーナー３２から火炎ＦＲが生じる。そして、熱電対２６の温接点２６ａが火炎ＦＲで加熱されると起電力が生じ、その起電力は安全弁９２の周辺に設けられた電磁石９４に流れて、磁石からなる安全弁９２は反発して上側に移動して開弁した状態を維持し、これにより、操作摘み部２８から手を離しても開弁状態を維持される。そうすると、この安全弁９２の上側への移動に同調して、連結部材８０を介してマーカー部８５も上側にスライドしてＢの位置になり、窓部８７から視認可能となる。なお、操作摘み部２８から手を離しても、回された操作摘み部２８と連動して、部材７６は主弁７７だけを押し上げるようになっている。
これに対して、使用者が火炎ＦＲを消すために操作摘み部２８を回し戻して主弁７７を閉じたり、或いは、火炎ＦＲが立ち消えしたりすると、熱電対２６の起電力はなくなって安全弁９２は管路ＲＸ２を閉じるように下側に移動し、この動きに同調して、連結部材８０を介してマーカー部８５も下側にスライドしてＡの位置になり、窓部８７から視認不可能となる。
このように、安全弁９２は、本来の安全弁９２としてだけではなく、マーカー部８５を上下させるための駆動手段或いはスイッチ装置としての機能も兼ねている。
【００６５】
本実施形態は以上のように構成されており、火炎検出装置である熱電対２６の検出結果に基づいて報知装置９０で報知結果を示すことができ、マーカー部８５は上下運動する安全弁９２に同調した動きをし、火炎ＦＲの消失後に熱電変換ユニット４０が未だ起電力を生成していたとしても、使用者は火炎ＦＲが消失したことを把握できる。
ところで、この第２実施形態のマーカー部８５の移動については、熱電対２６からの起電力だけを利用しており、図１１のように熱電変換ユニット４０から生成される起電力を利用していない。従って、火炎ＦＲがついている限り、図２に示す熱電変換素子４１が故障をして送風ファン５０が駆動しなくなった場合でも、図１３のマーカー部８５は窓部８７から視認される。しかし、送風機５０が駆動せずにバーナー３２の燃焼熱が筐体１２内にこもって内部温度が上昇すると、燃焼室３０上部に配置された図示しないサーモスタットが危険な温度に到達する前に作動することで、熱電対２６から電磁石９４に流れる起電力を遮断して安全弁９２を閉じるので、燃焼が停止する。これにより、安全弁９２の動きに同調してマーカー部８５も下側にスライドしてＡの位置になるので、使用者は火炎ＦＲが消失したことを把握できる。
【００６６】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
実施形態で説明した各構成の一部は省略可能であり、また、説明しない他の構成と組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１２・・・筐体、１５・・・放熱口、１８・・・吹き出し口、３０・・・燃焼室、３２・・・バーナー（ガスバーナー）、３７・・・整流壁、４０・・・熱電変換ユニット、４１・・・熱電変換素子、４３・・・高温側ヒートシンク、４４・・・低温側ヒートシンク、４６・・・付勢部材、５０・・・送風ファン、６２・・・固定部材、７１・・・変向部、５９・・・報知装置、８１・・・封止部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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