JP2004156811A - Combustion room heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼暖房装置に関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、燃焼暖房装置としては、通常の芯式ストーブ等の石油ストーブや、石油ファンヒータ等が挙げられる。芯式ストーブは、液体石油燃料をガラス芯などに染み込ませ燃焼させ、その燃焼熱を直接または反射板を用いたりして、輻射熱によって目的の方向への暖房を行うものである。この芯式ストーブは、輻射熱によって、目的の方向へ熱を送るために、電源を必要としないから、設置場所を限定されない、また安価であるという特長を持ち、広く普及している。
しかしながら、芯式ストーブは、特定の方向しか暖房されないというだけでなく、対流熱が上方に逃げてしまい、目的の方向への暖房効率が低いものとなるという問題がある。
【0003】
一方、石油ファンヒータは、液体石油燃料を気化燃焼させ、燃焼熱を電源により駆動するファンにより温風を送風するものである。この石油ファンヒータは、送風を行うため広い範囲を暖房するのに適しており、非常に多く利用されている。
しかしながら、石油ファンヒータは、液体燃料以外にもファンを駆動させるための電源を必要とするため、設置場所が限定されるという問題がある。
【0004】
上記した芯式ストーブや石油ファンヒータの問題、これら両者の問題点を解決するために、石油ストーブの燃焼熱を利用して、熱電変換素子で起電力を発生させ、発生した起電力によりファンをまわして暖房効率を上げるようにした技術が提案されている(特許文献1、2参照)。
【0005】
【特許文献1】
実開昭57−105501号公報 (第1頁)
【特許文献2】
特許1538443号公報 (第1頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1記載の技術では、送風口が燃焼部に直接あたり燃焼が不安定であったり、直接火皿部の周辺に熱電素子が配置されるために燃焼用空気の流入が不安定であり、燃焼の安定性に問題がある。
また、特許文献2記載の技術では、燃焼熱が上昇して逃げてしまうため、必要とする方向への暖房効率が低いという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、電源を必要とせず、燃焼の安定性があり、暖房効率の良い燃焼暖房装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するために、本発明の燃焼暖房装置は、石油系液体燃料、ガス燃料等の燃料を燃焼する燃焼部と、この燃焼部を収納し、該燃焼部で発生した熱を含む空気を装置前方に放出するための開口部が形成された筐体とを備えた燃焼暖房装置であって、前記燃焼部の上方に熱伝導性の仕切板によって区画形成され、前記燃焼部で発生した熱を含む空気を装置前方に送る送風部を備え、この送風部は、前記仕切板上に設けられる熱電変換モジュールと、この熱電変換モジュールと電気的に接続され、該熱電変換モジュールで発電された電力によって駆動する送風ファンとを備え、この送風ファンは、前記熱電変換モジュールよりも装置後方側に配置されていることを特徴とする。
【0009】
このような本発明によれば、仕切板によって区画形成されていることにより、燃焼部へ送風されることがないので、燃焼部での燃焼を安定させることができる。
また、この本発明によれば、次のように作用する。すなわち、まず燃焼部で加熱された空気は、上昇して仕切板部分を加熱しながら、開口部前方に出て、暖房装置が置かれた室内中でさらに上昇する。このとき、仕切板が加熱されることにより熱電変換モジュールが動作して起電力が生じ、送風ファンが駆動する。送風ファンの駆動により生じた風は、熱電変換モジュールの上部を冷却した後、暖房装置前面の上昇中の加熱された空気を装置前方に押し出す。
これにより、燃焼部で加熱された空気が送風ファンの風によって装置前方に放出されるため、加熱された空気を一定の方向に送風することで効率のよい暖房装置とすることができる。また、熱電変換モジュールを採用することで商用電源等に接続する必要がない。
また、仕切板が加熱されることによって熱電変換モジュールの仕切板との密着面が高温に加熱され、送風ファンによって熱電変換モジュールの上部が積極的に冷却されることにより、熱電変換モジュール内の温度勾配を大きくとることができるので、大きな起電力で送風ファンを駆動することができ、送風方向を一定方向にすることでより効率のよい暖房装置とすることができる。
【0010】
本発明の燃焼暖房装置では、前記筐体には、前記送風部の送風ファン背面側および/または側面側に外気取込用の吸気口が形成されていることが好ましい。
【0011】
これによれば、送風ファンの駆動により吸気口から外部の空気を取り込んで熱電変換モジュールの上部を冷却することができるので、前述の熱電変換モジュール内の温度勾配を一層大きくとることができ、より暖房効率を向上させることができる。
【0012】
本発明の燃焼暖房装置では、前記熱電変換モジュールは、前記仕切板上に密着する高温側電極と、この高温側電極に対向配置される低温側電極と、これら二つの電極間に介在する熱電変換材料とを備え、前記低温側電極には、放熱フィンが設けられていることが好ましい。
【0013】
これによれば、低温側電極には、放熱フィンが設けられていることにより、放熱フィンより放熱して低温側電極を冷却することができるから、低温側電極と高温側電極との温度差を大きくすることができるので、熱電変換モジュールが発生する起電力を大きくすることができる。
【0014】
本発明の燃焼暖房装置では、前記仕切板上には、前記送風ファンおよび前記熱電変換モジュールの間に、後方側端部が仕切板と当接し、前方側端部が前記低温側電極近傍に位置する板状の送風ガイドが設けられていることが好ましい。
【0015】
これによれば、送風ガイドにより、仕切板に沿って流れる冷却用の風を高温側電極に吹き付けることを防止して、低温側電極に導くことができるため、低温側電極の冷却効率が向上し、かつ高温側電極の冷却を防止して、熱電変換モジュールの発電効率をより向上させて、暖房効率が一層向上する。
【0016】
本発明の燃焼暖房装置では、前記熱電変換材料は、酸化物系または合金系の熱電変換材料であることが好ましい。
【0017】
ここで、酸化物系の熱電変換素子の材料としては、NaCo2O4、Bi2Sr2Co2Ox系、Ca3BiCoOx系、La1−xSrxCoOy系材料,Zn1−xAlxO(x=0〜0.03)系酸化物、In−Zn−O系酸化物(In2O3(ZnO)x (x=1〜9)およびこれとIn2O3との混合焼結体)等が挙げられる。以上の中でも、高温でも安定であることから、In−Zn−O系酸化物がより好ましい。
また、合金系の熱電変換素子の材料としては、Fe−Si系、Co−Sbスクッテルダイト系、及び熱電対によく用いられているクロメル、アロメル、コンスタンタン系材料等が挙げられる。
また、酸化物と合金の組み合わせでもよく、例えば、n型酸化物であるIn−Zn−O系酸化物に対しては、p型であるステンレス合金等との組み合わせが好適である。
【0018】
これによれば、熱電変換材料は、酸化物系および/または合金系の熱電変換材料であることにより、高温でも安定した性能を発揮するので、長期間の使用に対しても、品質の安定した燃焼暖房装置とすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る石油ストーブ1が示されている。図2は、石油ストーブ1の内部を拡大して示している。
石油ストーブ1は、図1に示すように、灯油を燃焼することにより室内を暖房する燃焼暖房装置であり、灯油を燃焼する燃焼部2と、この燃焼部2を収納する筐体3とを備えている。
燃焼部2は、従来公知の石油ストーブの燃焼部であり、燃焼筒21、この燃焼筒21の上部に設けられる金網22、および図示を略したが燃焼筒21内部から金網22内に突没する布製の芯材を備え、芯材の突出量調整は、筐体3の前面に設けられる火力調整つまみ23を回転させることにより行うことができる。
【0020】
筐体3の左側部分には、燃焼部2で加熱された空気を石油ストーブ1前方に放出するための開口部31が形成されており、燃焼部2はこの開口部31が形成された位置に収納されている。
開口部31は、その前面側に複数の棒状部材を水平に所定ピッチで配列して構成される保護ガード32によって覆われている。
また、開口部31が形成された空間の燃焼部2よりも奥側の部分には、凹面状に反射部材33が配置され、燃焼部2で発生した輻射熱は、この反射部材33で反射して石油ストーブ1の前方方向に放射されるようになっている。
筐体3の右側部分は、灯油等の燃料を入れる燃料タンク34を収納する部分とされていて、図示を略したが、筐体3の上面部分に蓋が設けられていて、この蓋を開閉して、燃料タンク34を挿抜することにより、灯油補給を石油ストーブ1から離れた位置で行えるようになっている。
【0021】
このような筐体3の開口部31が形成された空間は、燃焼部2の上方で仕切板4によって区画され、その上部の空間は、送風部5とされている。
燃焼部2で加熱された空気は、上昇してこの仕切板4で曲折され、仕切板4の下面に沿って流れ、開口部31から石油ストーブ1前方に放出され、さらに上昇する。このとき、加熱空気と仕切板4との間で熱交換が行われ、仕切板4が加熱される。
なお、仕切板4は、熱電変換モジュールの高温部にアルミナ等の良熱伝導絶縁性材料を用いることにより、通常の板金などが使用できる。
【0022】
送風部5は、ファンを回転させることにより、前述の開口部31から放出された加熱空気を石油ストーブ1の前方に送り、暖気を一方向に放出することで暖房効率を向上させるために設けられている。
この送風部5は、図2に示すように、送風ファン51、および熱電変換モジュール52を備え、これらはリード線53によって接続されている。
送風ファン51は、筐体3の背面板35に取り付けられており、直流駆動式のモータ511、およびこのモータ511の駆動軸に設けられるプロペラ512を備えている。この送風ファン51の取付位置は、プロペラ512が仕切板4と干渉しないように、かつ、熱電変換モジュール52の上部に風を吹き付けられる位置とされている。
なお、プロペラ512は、均一な送風とするために、ドラム型のファンが好適である。
また、背面板35には、外部と連通するスリット状の吸気口351が複数形成されており、送風ファン51が駆動すると、この吸気口351から外部の空気を取り込んで前方側に吹き付けるようになっている。
【0023】
さらに、場合によっては、仕切板4上には、送風ファン51および熱電変換モジュール52の間に、送風ガイド41が設けられている。
送風ガイド41は、後方側端部411が仕切板4と当接し、前方側端部412が低温側電極562に位置する板状の部材であり、熱電変換モジュール52の放熱フィン55以外の背面側を覆っている。
【0024】
熱電変換モジュール52は、送風ファン51の送風方向下流側に設けられており、仕切板4に密着固定される熱電変換部本体54と、この熱電変換部本体54上に設けられる放熱フィン55とを備えている。
熱電変換部本体54は、ゼーベック効果を利用して熱を電気に変換する部分であり、複数の熱電変換素子を直列接続することにより構成される。
熱電変換素子56は、図3の模式図に示されるように、高温側電極561および低温側電極562の間に、p型熱電変換材料563、n型熱電変換材料564を交互に配列した断面を有するπ型構造の素子として構成される。
または、図4のように熱電変換素子156は、隣接した複数のp型熱電変換材料563を複数のn型熱電変換材料564がはし渡すような構造で構成されていてもよい。
高温側電極561は、平面視で熱電変換部本体54と略同形状の矩形状のアルミナ板の表面に、p型熱電変換材料563およびn型熱電変換材料564を短絡させるような導電パターンとして構成される。
低温側電極562も、高温側電極561と同様の矩形状のアルミナ板の表面に、n型熱電変換材料564およびp型熱電変換材料563を短絡させるような導電パターンとして構成される。
そして、両アルミナ板でp型熱電変換材料563およびn型熱電変換材料564を挟み込むと、p型熱電変換材料563およびn型熱電変換材料564が交互に接続され、直列接続されることとなる。尚、電極561、562と熱電変換材料563、564の接着固定は、例えば、ロウ付け、高温用の銀ペーストによって行うことができる。
【0025】
p型熱電変換材料563およびn型熱電変換材料564は、幅寸法W、高さ寸法Hの断面を有する長さ寸法Lの棒状部材として構成され、本例ではW=5mm、H=5mm、L=10mmのものが採用されている。
p型熱電変換材料563は、加熱により正孔が媒体となって電荷が移動する材料であり、本例では、La0.9Sr0.1Co0.9Fe0.1の比率の複合金属酸化物を焼結することにより製造される。
n型熱電変換材料564は、加熱により電子が媒体となって電荷が移動する材料であり、本例では、In2Zn3O6酸化物を焼結することにより製造される。
【0026】
放熱フィン55は、低温側電極562が形成されたアルミナ板上に密着する放熱部材であり、アルミニウム等の良熱伝導性材料から構成されている。この放熱フィン55は、低温側のアルミナ板に密着する基部551と、この基部551上に立設され、送風ファン51の送風方向に延出する複数の凸条部552とを備えている。
【0027】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)仕切板4によって区画形成されていることにより、燃焼部2へ送風されることがないので、燃焼部2での燃焼を安定させることができる。
また、この本発明によれば、次のように作用する。すなわち、まず燃焼部2で加熱された空気は、上昇して仕切板4部分を加熱しながら、開口部31前方に出て、石油ストーブ1が置かれた室内中でさらに上昇する。このとき、仕切板4が加熱されることにより熱電変換モジュール52が動作して起電力が生じ、送風ファン51が駆動する。送風ファン51の駆動により生じた風は、熱電変換モジュール52の上部を冷却した後、石油ストーブ1前面の上昇中の加熱された空気を石油ストーブ1前方に押し出す。
これにより、燃焼部2で加熱された空気が送風ファン51の風によって石油ストーブ1前方に放出されるため、加熱された空気を一定の方向に送風することで効率のよい石油ストーブ1とすることができる。また、熱電変換モジュール52を採用することで商用電源等に接続する必要がない。
また、仕切板4が加熱されることによって熱電変換モジュール52の仕切板4との密着面が高温に加熱され、送風ファン51によって熱電変換モジュール52の上部が積極的に冷却されることにより、熱電変換モジュール52内の温度勾配を大きくとることができるので、大きな起電力で送風ファン51を駆動することができ、送風方向を一定方向にすることでより効率のよい石油ストーブ1とすることができる。
【0028】
(2)送風ファン51の駆動により吸気口351から外部の空気を取り込んで熱電変換モジュール52の上部を冷却することができるので、熱電変換モジュール52内の温度勾配を一層大きくとることができ、より暖房効率を向上させることができる。
【0029】
(3)低温側電極562には、放熱フィン55が設けられていることにより、放熱フィン55より放熱して低温側電極562を冷却することができるから、低温側電極562と高温側電極561との温度差を大きくすることができるので、熱電変換モジュール52が発生する起電力を大きくすることができる。
【0030】
(4)送風ガイド41により、仕切板4に沿って流れる冷却用の風を高温側電極561に吹き付けることを防止して、低温側電極562に導くことができるため、低温側電極562の冷却効率が向上し、かつ高温側電極561の冷却を防止して、熱電変換モジュール52の発電効率をより向上させて、暖房効率が一層向上する。
【0031】
(5)熱電変換材料563、564は、酸化物系および合金系の熱電変換材料であることにより、酸化物系および合金系の熱電変換材料は、高温でも安定した性能を発揮するので、長期間の使用に対しても、品質の安定した石油ストーブ1とすることができる。
【0032】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、p型熱電変換材料563としては、La0.9Sr0.1Co0.9Fe0.1の複合金属酸化物を使用し、n型熱電変換材料564としては、In2Zn3O6酸化物を採用していたが、これに限られず、他の材料を使用しても良い。
例えば、酸化物系の熱電変換素子の材料としては、NaCo2O4、Bi2Sr2Co2Ox系、Ca3BiCoOx系、La1−xSrxCoOy系材料,Zn1−xAlxO(x=0〜0.03)系酸化物、In−Zn−O系酸化物(In2O3(ZnO)x (x=1〜9)およびこれとIn2O3との混合焼結体)等が挙げられる。
また、合金系の熱電変換素子の材料としては、Fe−Si系、Co−Sbスクッテルダイト系、及び熱電対によく用いられているクロメル,アロメル、コンスタンタン系材料等が挙げられる。また、酸化物系と合金系との組み合わせでも良い。
さらに、たすきがけ型の素子の場合は、成形性の良い金属、または合金を用いてたすきがけ電極とすることができる。
【0033】
前記実施形態では、放熱フィン55としては、基部551と、この基部551上に立設され、送風ファン51の送風方向に延出する複数の凸条部552とを備えているものであったが、これに限られず、基部の面外方向突設される複数の棒状部材を有するものを採用してもよい。
【0034】
前記実施形態では、筐体3には、送風部5の送風ファン51背面側に外気取込用の吸気口351が形成されていたが、これに限られず、側面部に吸気口が形成されていても良いし、背面部および側面部の両方に形成されていても良い。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、仕切板によって区画形成されていることにより、燃焼部へ送風されることがないので、燃焼部での燃焼を安定させることができる。
また、まず燃焼部で加熱された空気は、上昇して仕切板部分を加熱しながら、開口部前方に出て、暖房装置が置かれた室内中でさらに上昇する。このとき、仕切板が加熱されることにより熱電変換モジュールが動作して起電力が生じ、送風ファンが駆動する。送風ファンの駆動により生じた風は、熱電変換モジュールの上部を冷却した後、暖房装置前面の上昇中の加熱された空気を装置前方に押し出す。
これにより、燃焼部で加熱された空気が送風ファンの風によって装置前方に放出されるため、加熱された空気を一定の方向に送風することで効率のよい暖房装置とすることができる。また、熱電変換モジュールを採用することで商用電源等に接続する必要がない。
また、仕切板が加熱されることによって熱電変換モジュールの仕切板との密着面が高温に加熱され、送風ファンによって熱電変換モジュールの上部が積極的に冷却されることにより、熱電変換モジュール内の温度勾配を大きくとることができるので、大きな起電力で送風ファンを駆動することができ、送風方向を一定方向にすることでより効率のよい暖房装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の石油ストーブを示す概略図である。
【図2】図1の実施形態における石油ストーブの要部を示す図である。
【図3】図1の実施形態における熱電変換素子の概略図である。
【図4】熱電変換素子の変形例の概略図である。
【符号の説明】
1 石油ストーブ
2 燃焼部
3 筐体
4 仕切板
5 送風部
31 開口部
41 送風ガイド
51 送風ファン
52 熱電変換モジュール
55 放熱フィン
351 吸気口
411 後方側端部
412 前方側端部
561 高温側電極
562 低温側電極
563 p型熱電変換材料
564 n型熱電変換材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion heating device.
[0002]
[Background Art]
BACKGROUND ART Conventionally, as a combustion heating device, an oil stove such as a normal core stove, an oil fan heater, and the like can be mentioned. The core-type stove impregnates a liquid petroleum fuel into a glass core or the like, burns the fuel, and heats the combustion heat in a target direction by radiant heat, directly or by using a reflector. This core-type stove is widely used because it does not require a power supply to transmit heat in a desired direction by radiant heat.
However, the core stove has a problem that not only is it heated only in a specific direction, but convective heat escapes upward, and the heating efficiency in a target direction is low.
[0003]
On the other hand, the petroleum fan heater vaporizes and combusts liquid petroleum fuel and blows warm air by a fan that drives combustion heat by a power supply. This oil fan heater is suitable for heating a wide area for blowing air, and is used very often.
However, the oil fan heater needs a power source for driving the fan in addition to the liquid fuel, and thus has a problem that the installation place is limited.
[0004]
In order to solve the above-mentioned problems of the core stove and the oil fan heater, and the problems of both of them, an electromotive force is generated by a thermoelectric conversion element using combustion heat of the oil stove, and the fan is generated by the generated electromotive force. A technique has been proposed in which the heating efficiency is increased by rotating the heating (see
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 57-105501 (page 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 1538443 (page 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology described in
Further, the technique described in
[0007]
An object of the present invention is to provide a combustion heating device that does not require a power source, has stable combustion, and has high heating efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a combustion heating device of the present invention includes a combustion section for burning fuel such as petroleum-based liquid fuel and gas fuel, and an air containing the combustion section and containing heat generated in the combustion section. And a housing provided with an opening for discharging to the front of the apparatus, wherein the heat generated by the combustion section is defined by a thermally conductive partition plate above the combustion section. And a blower for sending air containing air to the front of the apparatus, the blower is electrically connected to the thermoelectric conversion module provided on the partition plate, and the power generated by the thermoelectric conversion module. And a blower fan driven by the thermoelectric conversion module, and the blower fan is disposed on the device rear side with respect to the thermoelectric conversion module.
[0009]
According to the present invention, since the partition is formed by the partition plate, no air is blown to the combustion section, so that the combustion in the combustion section can be stabilized.
Further, according to the present invention, the following operation is performed. That is, first, the air heated in the combustion section rises and heats the partition plate portion, exits in front of the opening, and further rises in the room where the heating device is placed. At this time, when the partition plate is heated, the thermoelectric conversion module operates to generate electromotive force, and the blower fan is driven. The wind generated by the driving of the blower fan cools the upper part of the thermoelectric conversion module and then pushes out the heated air rising on the front of the heating device toward the front of the device.
Thereby, the air heated in the combustion unit is discharged to the front of the device by the wind of the blower fan, so that the heated air can be blown in a certain direction to provide an efficient heating device. Further, by employing a thermoelectric conversion module, there is no need to connect to a commercial power supply or the like.
In addition, when the partition plate is heated, the contact surface of the thermoelectric conversion module with the partition plate is heated to a high temperature, and the upper portion of the thermoelectric conversion module is actively cooled by the blower fan, so that the temperature inside the thermoelectric conversion module is reduced. Since the gradient can be increased, the blower fan can be driven by a large electromotive force, and a more efficient heating device can be provided by setting the blow direction to a fixed direction.
[0010]
In the combustion heating device according to the aspect of the invention, it is preferable that the casing has an intake port for taking in outside air formed on a rear surface side and / or a side surface side of the blower fan of the blower unit.
[0011]
According to this, since the upper portion of the thermoelectric conversion module can be cooled by taking in external air from the intake port by driving the blower fan, the temperature gradient in the thermoelectric conversion module can be further increased, and Heating efficiency can be improved.
[0012]
In the combustion heating device of the present invention, the thermoelectric conversion module includes a high-temperature electrode closely contacting the partition plate, a low-temperature electrode disposed opposite to the high-temperature electrode, and a thermoelectric conversion interposed between the two electrodes. It is preferable that a radiation fin is provided on the low-temperature side electrode.
[0013]
According to this, since the low-temperature side electrode is provided with the radiation fins, heat can be radiated from the radiation fins and the low-temperature side electrode can be cooled, so that the temperature difference between the low-temperature side electrode and the high-temperature side electrode is reduced. Since it can be increased, the electromotive force generated by the thermoelectric conversion module can be increased.
[0014]
In the combustion heating device of the present invention, on the partition plate, between the blower fan and the thermoelectric conversion module, a rear end portion is in contact with the partition plate, and a front end portion is located near the low-temperature side electrode. It is preferable to provide a plate-shaped blowing guide.
[0015]
According to this, the blowing guide can prevent the cooling air flowing along the partition plate from being blown to the high-temperature side electrode and guide the cooling air to the low-temperature side electrode, so that the cooling efficiency of the low-temperature side electrode is improved. In addition, the cooling of the high-temperature side electrode is prevented, the power generation efficiency of the thermoelectric conversion module is further improved, and the heating efficiency is further improved.
[0016]
In the combustion heating device of the present invention, the thermoelectric conversion material is preferably an oxide-based or alloy-based thermoelectric conversion material.
[0017]
Here, as materials of the oxide-based thermoelectric conversion element, NaCo 2 O 4 , Bi 2 Sr 2 Co 2 Ox-based, Ca 3 BiCoOx-based, La1-xSrxCoOy-based material, Zn1-xAlxO (x = 0 to 0. 03) based oxide, an in-ZnO based oxide mixed sintered body of (in 2 O 3 (ZnO) x (x = 1~9) and this and in 2 O 3), and the like. Among these, an In—Zn—O-based oxide is more preferable because it is stable even at high temperatures.
Examples of the alloy-based thermoelectric conversion element materials include Fe-Si-based materials, Co-Sb skutterudite-based materials, and chromel, allomer, and constantan-based materials often used for thermocouples.
Further, a combination of an oxide and an alloy may be used. For example, for an In-Zn-O-based oxide which is an n-type oxide, a combination with a p-type stainless alloy or the like is preferable.
[0018]
According to this, since the thermoelectric conversion material is an oxide-based and / or alloy-based thermoelectric conversion material, it exhibits stable performance even at a high temperature, so that its quality is stable even for long-term use. It can be a combustion heating device.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
As shown in FIG. 1, the
The
[0020]
An
The
Further, a reflecting
The right side portion of the
[0021]
The space in which the
The air heated in the
The partition plate 4 can be made of a normal sheet metal or the like by using a good heat conductive and insulating material such as alumina for the high temperature portion of the thermoelectric conversion module.
[0022]
The
As shown in FIG. 2, the
The blower fan 51 is attached to the
In addition, the
Further, a plurality of slit-shaped
[0023]
Further, depending on the case, a
The
[0024]
The
The thermoelectric conversion unit
As shown in the schematic diagram of FIG. 3, the
Alternatively, as shown in FIG. 4, the
The high-
The low-
When the p-type
[0025]
The p-type
The p-type
The n-type
[0026]
The radiating
[0027]
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the partition is formed by the partition plate 4, no air is blown to the
Further, according to the present invention, the following operation is performed. That is, first, the air heated by the
As a result, the air heated in the
In addition, when the partition plate 4 is heated, the contact surface of the
[0028]
(2) Since the upper portion of the
[0029]
(3) Since the low-
[0030]
(4) Since the cooling air flowing along the partition plate 4 can be prevented from being blown to the high-
[0031]
(5) Since the
[0032]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
For example, in the embodiment, a composite metal oxide of La 0.9 Sr 0.1 Co 0.9 Fe 0.1 is used as the p-type
For example, as a material for an oxide-based thermoelectric conversion element, NaCo 2 O 4 , Bi 2 Sr 2 Co 2 Ox-based, Ca 3 BiCoOx-based, La1-xSrxCoOy-based material, Zn1-xAlxO (x = 0 to 0.03) ) based oxide, an in-ZnO based oxide mixed sintered body of (in 2 O 3 (ZnO) x (x = 1~9) and this and in 2 O 3), and the like.
Examples of the alloy-based thermoelectric conversion element materials include Fe-Si-based materials, Co-Sb skutterudite-based materials, and chromel, allomer, and constantan-based materials often used for thermocouples. Further, a combination of an oxide and an alloy may be used.
Further, in the case of a crossing type element, a crossing electrode can be formed using a metal or an alloy having good formability.
[0033]
In the above-described embodiment, the
[0034]
In the above-described embodiment, the
In addition, specific structures, shapes, and the like when the present invention is implemented may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the partition is formed by the partition plate, no air is blown to the combustion section, so that combustion in the combustion section can be stabilized.
Further, first, the air heated in the combustion section rises and heats the partition plate portion, exits in front of the opening, and further rises in the room where the heating device is placed. At this time, when the partition plate is heated, the thermoelectric conversion module operates to generate electromotive force, and the blower fan is driven. The wind generated by the driving of the blower fan cools the upper part of the thermoelectric conversion module and then pushes out the heated air rising on the front of the heating device toward the front of the device.
Thereby, the air heated in the combustion section is discharged to the front of the device by the wind of the blower fan, so that the heated air can be blown in a certain direction to provide an efficient heating device. Further, by employing a thermoelectric conversion module, there is no need to connect to a commercial power supply or the like.
In addition, when the partition plate is heated, the contact surface of the thermoelectric conversion module with the partition plate is heated to a high temperature, and the upper portion of the thermoelectric conversion module is actively cooled by the blower fan, so that the temperature inside the thermoelectric conversion module is reduced. Since the gradient can be made large, the blower fan can be driven by a large electromotive force, and a more efficient heating device can be provided by setting the blow direction to a fixed direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an oil stove according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a main part of the oil stove in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of a thermoelectric conversion element in the embodiment of FIG.
FIG. 4 is a schematic view of a modification of the thermoelectric conversion element.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記燃焼部の上方に熱伝導性の仕切板によって区画形成され、前記燃焼部で発生した熱を含む空気を装置前方に送る送風部を備え、
この送風部は、前記仕切板上に設けられる熱電変換モジュールと、この熱電変換モジュールと電気的に接続され、該熱電変換モジュールで発電された電力によって駆動する送風ファンとを備え、
この送風ファンは、前記熱電変換モジュールよりも装置後方側に配置されていることを特徴とする燃焼暖房装置。A housing in which a combustion section for burning fuel such as petroleum-based liquid fuel or gas fuel, and an opening for accommodating the combustion section and discharging air containing heat generated in the combustion section to the front of the device are formed. A combustion heating device comprising:
A blower section formed by a thermally conductive partition plate above the combustion section and sending air containing heat generated in the combustion section to the front of the apparatus,
The blower includes a thermoelectric conversion module provided on the partition plate, and a blower fan electrically connected to the thermoelectric conversion module and driven by electric power generated by the thermoelectric conversion module,
The blower fan is disposed on the rear side of the device with respect to the thermoelectric conversion module.
前記筐体には、前記送風部の送風ファン背面側および/または側面側に外気取込用の吸気口が形成されていることを特徴とする燃焼暖房装置。The combustion heating device according to claim 1,
A combustion heating device, wherein an intake port for taking in outside air is formed in the housing on a rear side and / or a side side of the blower fan of the blower section.
前記熱電変換モジュールは、前記仕切板上に密着する高温側電極と、この高温側電極に対向配置される低温側電極と、これら二つの電極間に介在する熱電変換材料とを備え、
前記低温側電極には、放熱フィンが設けられていることを特徴とする燃焼暖房装置。In the combustion heating apparatus according to claim 1 or claim 2,
The thermoelectric conversion module includes a high-temperature-side electrode that is in close contact with the partition plate, a low-temperature-side electrode that is disposed to face the high-temperature-side electrode, and a thermoelectric conversion material that is interposed between the two electrodes.
A combustion heating device, wherein a radiation fin is provided on the low-temperature side electrode.
前記仕切板上には、前記送風ファンおよび前記熱電変換モジュールの間に、後方側端部が仕切板と当接し、前方側端部が前記低温側電極近傍に位置する板状の送風ガイドが設けられていることを特徴とする燃焼暖房装置。The combustion heating device according to claim 3,
On the partition plate, between the blower fan and the thermoelectric conversion module, a plate-shaped blower guide is provided in which a rear end portion is in contact with the partition plate, and a front end portion is located near the low-temperature side electrode. A combustion heating device characterized by being used.
前記熱電変換材料は、酸化物系または合金系の熱電変換材料であることを特徴とする燃焼暖房装置。In the combustion heating device according to claim 3 or 4,
The combustion heating device, wherein the thermoelectric conversion material is an oxide-based or alloy-based thermoelectric conversion material.
前記熱電変換材料は、In−Zn−O系酸化物であることを特徴とする燃焼暖房装置。The combustion heating device according to claim 5,
The combustion heating device, wherein the thermoelectric conversion material is an In-Zn-O-based oxide.
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