JP6899125B2 - 熱発電装置付き燃焼器具 - Google Patents

Description

本発明は薪ストーブなどの燃焼器具に関し、更に詳しくは、薪などの燃料の燃焼によって発生する熱エネルギを利用して発電を行う熱発電装置付き燃焼器具に関する。

薪ストーブなどの小型の燃焼器具として、熱発電素子を用いて温度差発電を行うものが提案されている。特許文献１に記載の薪ストーブでは、その外周面に熱発電装置を配置し、それらの高温側を加熱し、それらの低温側を水冷して、温度差発電を行っている。特許文献２に記載の燃焼装置では、熱伝導性の素材を用いて燃焼室外室を付設し、その中に熱発電素子を入れて加熱し、熱発電素子の低温側に取り付けた放熱部材を燃焼室外室の外側に突出させることにより、熱発電素子に温度差を設けて発電を行っている。また、発生した電力をバッテリに蓄え、これを電源として電動機構を駆動している。一方、特許文献３に記載のバーナー式の燃焼装置では、吸気ファンによって一次空気流路を介して強制吸引される空気流を利用して熱発電素子の吸熱を行うようにしている。

実用新案登録第３１９０９６９号公報 特許第５４１０５６７号公報 特許第４８０３５５５号公報

薪ストーブなどの小型の燃焼器具における温度差発電においては、熱発電素子の高温側と低温側との間の温度差を維持することが困難な場合が多い。燃焼室が高温になると、熱発電素子の高温側と一緒にその低温側も温度が上がってしまう。十分な温度差を確保できないと発電効率が低下する。燃焼室温度の上昇による熱発電素子の高温側の温度上昇に伴って、熱発電素子の低温側からの吸熱量が多くなるように、熱発電素子の高温側の加熱機構と低温側の吸熱機構とを連動させることが望ましい。

従来においては、放熱部材などのヒートシンクを用いた自然放熱、あるいは、水冷による強制冷却により、熱発電素子の低温側の吸熱を行っている。これらの吸熱機構（冷却機構）は、熱発電素子の高温側の状態、すなわち、燃焼温度に連動して、熱発電素子の高温側と低温側との間の温度差が開く方向に機能するものではない。よって、熱発電素子の高温側と低温側との間の温度差を適切な状態に維持することができない場合が多い。

温度差を適切に管理するには、例えば、特許文献１に示されているように、各熱発電素子を経由する冷媒循環路を付設するなど、複雑で大掛かりな機構を用いる必要がある。このような機構は、薪ストーブなどの小型の燃焼器具のコスト高、寸法増加を招くので、好ましくない。また、薪ストーブなどにおける燃焼室筐体の壁面に熱発電素子を取り付けた場合には、燃焼温度の増加に伴って熱発電素子に過剰な熱負荷が掛かる場合があり、この点も考慮する必要がある。

本発明の目的は、このような点に鑑みて、複雑な機構を用いることなく、燃焼状態に応じて適切に熱発電素子から吸熱を行って温度差を確保・維持でき、また、熱発電素子に過剰な熱負荷を掛けることのない熱発電装置付き燃焼器具を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の熱発電装置付き燃焼器具では、燃焼器具に取り込まれる燃焼用空気の流れを熱発電素子の低温側の吸熱に利用し、燃焼エネルギを熱発電素子の高温側の加熱に用いて、熱発電素子の温度差を確保している。また、燃焼温度が高くなると燃焼用空気の消費量が増え、ドラフト効果による燃焼用空気の流量・流速が増加することを利用して、燃焼室の温度上昇に連動させて熱発電素子の低温側の吸熱能力を高くして、熱発電素子の耐熱性の範囲内において、その温度差を、常に広がる方向に保つようにしている。

すなわち、本発明の熱発電装置付き燃焼器具は、
燃焼器具筐体と、
燃焼器具筐体の内部に形成した燃焼室と、
外気を燃焼用空気として燃焼室に取り込むために、燃焼器具筐体の内部あるいは外部に設けた吸気路と、
燃焼室から燃焼ガスを外部に排出するための煙道と、
燃焼器具筐体の筐体底壁部分に取り付けた１台あるいは複数台の熱発電装置と
を有している。

また、熱発電装置は、
筐体底壁部分の下面に取り付けた熱伝導体と、
熱伝導体の下側に配置され、一端に外気導入口が開口し、他端が吸気路の上流端に連通しているヒートシンク用吸気管と、
熱伝導体とヒートシンク用吸気管の間に配置され、高温部が熱伝導体に接触し、低温部がヒートシンク用吸気管に接触し、高温部と低温部の間の温度差により発電を行う１組あるいは複数組の熱発電素子とを備えている。

本発明においては、燃焼器具筐体の底壁部分の下面に、熱伝導体を介して、熱発電素子を取り付けて、熱発電装置の高温側を加熱している。また、燃焼用空気を、熱発電素子の低温側に取り付けたヒートシンク用吸気管を経由させて燃焼室内に取り込むようにしている。燃焼室内の燃焼温度が上昇すると、それに応じて燃焼用空気の消費量が増加し、また、煙道を通る上昇気流の流量・流速も増加する。

このようなドラフト効果により、燃焼室内の燃焼温度の上昇に連動して、ヒートシンク用吸気管を流れる外気の流速が増加するので、燃焼温度の上昇に応じて、熱発電素子の低温側からの吸熱能力（冷却能力）が上がる。よって、燃焼温度が上昇しても、熱発電素子の高温側と低温側との間の温度差を維持でき、十分な発電を行わせることができる。また、熱発電装置の台数、各熱発電装置のヒートシンク用吸気管の管径などを適切に調整することにより、吸熱能力および発電効率を高めることができる。

次に、燃焼器具筐体の内部において、燃焼室と筐体底壁部分との間に、空気層、または、燃焼室から排出される燃焼ガスを煙道に導く熱気層を形成しておくことができる。燃焼室の壁面に直接に、熱発電素子の高温側の部分を配置した場合には、熱発電素子は燃焼室内の燃焼温度の変動による影響を直接受ける。空気層あるいは熱気層が緩衝層として機能して、熱発電素子の加熱温度の変動を抑制でき、また、熱発電素子に過剰な熱負荷が加わることを防止あるいは抑制できる。

次に、ヒートシンク用吸気管としては、放熱性を高めるために、その内部に、長さ方向に延びる複数の放熱フィンなどの放熱材を配置したものを用いることができる。また、製造コスト、装置寸法に余裕がある場合などにおいては、ヒートシンク用吸気管を水平に配置し、ヒートシンク用吸気管の下側部分を、冷媒液貯留部あるいは冷媒液循環路としてもよい。たとえば、複数の放熱フィンの間に水を供給し、水の気化熱によってヒートシンク用吸気管による熱発電素子の吸熱能力を高めることができる。

場合によっては、吸気路に吸気ファンを配置してもよく、煙道に排気ファンを配置してもよい。このようなファンを設けることにより、ヒートシンク用吸気管の吸熱能力を更に高めることができる。

一方、筐体底壁部分からヒートシンク用吸気管への放射熱を遮断するための熱遮蔽材を配置してもよい。例えば板材の表面に遮熱塗料を塗布したものを用いることができる。熱遮蔽材によって放射熱によりヒートシンク用吸気管が加熱されることを防止できる。

本発明を適用した熱発電装置付き暖炉の一例を示す平面図、正面図、左側面図、右側面図、ｘ−ｘ線断面図および熱発電装置の部分を示す説明図である。 本発明を適用した熱発電装置付き燃焼炉の一例を示す平面図、正面図、左側面図および右側面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図およびｘ´−ｘ´線断面図である。 図２Ａの燃焼炉の底面側を示す斜視図および熱発電装置のヒートシンク用吸気管の部分を示す説明図である。 図２Ａの燃焼炉に水の気化熱を利用した水冷機構を付設した場合の一例を示す平面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図および熱発電装置のヒートシンク用吸気管を示す説明図である。 図２Ａの燃焼炉に排気ファンおよび吸気ファンを取り付けた場合の例を示す平面図、左側面図およびｘ−ｘ線断面図である。 図２Ａの燃焼炉に複数台の熱発電装置を取り付けた場合の例を示す平面図、正面図、左側面図、右側面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図およびｘ´−ｘ´線断面である。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態に係る熱発電装置付き燃焼器具を説明する。なお、以下に述べる各例は本発明の一例を示すものであり、本発明は各例の構成に限定されるものではない。

［実施の形態１］
図１（ａ）〜１（ｆ）は、実施の形態１に係る熱発電装置付き暖炉を示す平面図、正面図、左側面図、右側面図、ｘ−ｘ線断面図および熱発電装置の部分を示す説明図である。熱発電装置付き暖炉１（以下、単に「暖炉１」と呼ぶ。）は、例えば、薪ストーブであり、円筒状の燃焼炉筐体２を備えている。燃焼炉筐体２は前後４本の支持パイプ３によって横置き状態に支持されている。燃焼炉筐体２の前面２ａには開閉扉４が取り付けられている。燃焼炉筐体２の内部には、その底側の部位に、前後方向に水平に延びる長方形の底板５が配置されている。底板５の上側の部分が燃焼室６であり、その下側の部分は、底板５と燃焼炉筐体２とによって囲まれた空気層７となっている。

燃焼炉筐体２の外側において、その左側における前面２ａ側の部位には、上下方向に延びる矩形筒状の鉄パイプによって規定される吸気路８が取り付けられている。吸気路８の途中位置にはダンパー８ａが配置されている。吸気路８の上端部は、燃焼炉筐体２の側に直角に折れ曲がり、当該燃焼炉筐体２の壁を貫通して内側の燃焼室６内に延びている。燃焼室６内の吸気路部分８ｂは、燃焼室６内を後方に向けて水平に延びている。また、吸気路部分８ｂには、下方に開口した燃焼空気噴出し口８ｃが形成されている。燃焼炉筐体２の後端面２ｂの側の上面部分には、上方に延びる煙突９が取り付けられている。煙突９によって規定される煙道９ａの下端は、燃焼室６の後端側の天井面に開口している。

燃焼炉筐体２における前側の底壁部分２ｃには、その下側から１台の熱発電装置１０が水平に取り付けられている。熱発電装置１０は、図１（ｆ）に示すように、底壁部分２ｃの下面に下側から取り付けた板状の熱伝導体１１と、熱伝導体１１の下面に取り付けた２組の熱発電素子１２と、これらの熱発電素子１２を挟み、下側から取り付けたヒートシンク用吸気管１３とを備えている。また、底壁部分２ｃからヒートシンク用吸気管１３への放射熱を遮断するために、遮蔽塗料が塗布された熱遮蔽材１４が配置されている。熱遮蔽材１４は、熱伝導体１１を取り囲むように当該熱伝導体１１に取り付けられている。熱遮蔽材１４によって、底壁部分２ｃとヒートシンク用吸気管１３の上面部分との間が熱的に遮断された状態となっている。

左右方向に水平にヒートシンク用吸気管１３は、例えば、熱伝導性の良い素材からなる矩形筒形状をしている。ヒートシンク用吸気管１３における右側の端は横方向に開口した外気導入口１３ａとなっており、反対側の開口端１３ｂには、吸気路８の下端部が直角に折れ曲がった状態で接続されている。ヒートシンク用吸気管１３の内部には、その長さ方向に延びる複数枚の放熱フィン１３ｃが配列されている。放熱フィン１３ｃは、一定間隔で縦置き状態に配列され、各放熱フィン１３ｃの間には細幅の空気流路が形成されている。

熱伝導体１１とヒートシンク用吸気管１３の間に配置されている熱発電素子１２のそれぞれは、その高温部１２ａが熱伝導体１１に接触し、その低温部１２ｂがヒートシンク用吸気管１３の上面に接触している。熱発電素子１２は、高温部１２ａと低温部１２ｂとの間の温度差により発電を行う。各熱発電素子１２において発生した電力は、不図示のリード線を介して、例えば、不図示の蓄電装置に蓄えられる。なお、熱発電素子１２の数は２組に限定されるものではない。

この構成の暖炉１において、燃焼用空気は、図１（ｅ）に矢印で示すように、外気導入口１３ａから取り込まれ、ヒートシンク用吸気管１３を通って吸気路８に流れ込み、吸気路８を通って、燃焼室６内に開口している燃焼空気噴出し口８ｃから燃焼室６内に供給される。また、燃焼室６内での薪の燃焼により発生した燃焼ガスは、燃焼室６の後端側に開口している煙道９ａを通って上方に流れ出して外部に放出される。

燃焼によって発生した熱によって、燃焼室６の下側の空気層７が加熱され、その下側の燃焼炉筐体２の底壁部分２ｃが加熱される。底壁部分２ｃの下側には熱発電装置１０の熱伝導体１１が取り付けられており、熱伝導体１１を介して、その下側の熱発電素子１２の高温部１２ａが加熱される。これに対して、熱発電素子１２の低温部１２ｂは、ヒートシンク用吸気管１３の上面に接触している。上記のように、外気が最初にヒートシンク用吸気管１３を通って流れ込み、その内部に配置されている放熱フィン１３ｃの間を通って吸気路８の側に流れ込む。したがって、熱発電素子１２の低温部１２ｂの吸熱が、ヒートシンク用吸気管１３によって行われ、低温部１２ｂは外気温に近い温度状態に保持される。

燃焼が進み、燃焼室６内の温度が上昇すると、熱発電素子１２の高温部１２ａも加熱されて温度が上昇する。また、ドラフト効果により、吸気エネルギも上昇するので、ヒートシンク用吸気管１３の放熱フィン１３ｃに沿って流れる外気の流量・流速も上昇し、ヒートシンク用吸気管１３による熱発電素子１２の低温部１２ｂの吸熱能力も高まる。このように、燃焼状態に応じて（連動して）吸熱能力も変化するので、熱発電素子１２の高温部１２ａと低温部１２ｂとの間の温度差を所定の状態に維持できる。

［実施の形態２］
図２Ａ（ａ）〜２Ａ（ｇ）は、実施の形態２に係る熱発電装置付き燃焼炉を示す平面図、正面図、左側面図および右側面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図およびｘ´−ｘ´線断面図である。また、図２Ｂ（ａ）、２Ｂ（ｂ）は、図２Ａの燃焼炉の底面側を示す斜視図および熱発電装置のヒートシンク用吸気管の部分を示す説明である。

本例の熱発電装置付き燃焼炉２１（以下、単に「燃焼炉２１」と呼ぶ。）は、例えば、薪を燃料としている。燃焼炉２１は、直方体状の燃焼炉筐体２２を備え、その前面２２ａに開閉扉２４が取り付けられている。燃焼炉筐体２２の内部は、底板２５ａ、左右の側板２５ｂ、２５ｃ、背面板２５ｄおよび天板２５ｅによって区画され、前側に開口した燃焼室２６が形成されている。

燃焼室２６の背面板２５ｄと、その後ろ側の燃焼炉筐体２２の背面壁２２ｂとの間は、垂直仕切り板２５ｆが配置され、垂直仕切り板２５ｆによって吸気路２８が形成されている。吸気路２８は、燃焼炉筐体２２の底壁部分２２ｃの背面側の部位に開口する吸気口２８ａを備えている。吸気路２８は、吸気口２８ａの側から、垂直仕切り板２５ｆと背面壁２２ｂとの間を通って上昇し、垂直仕切り板２５ｆの上端と天板２５ｅとの間を通り、背面板２５ｄと垂直仕切り板２５ｆとの間を通って降下している。吸気路２８は、垂直仕切り板２５ｆに形成した複数個所の燃焼空気噴出し口２８ｃを介して、燃焼室２６に連通している。

また、燃焼炉筐体２２と燃焼室２６との間には、燃焼室２６の底面、左右の側面および天面を取り囲む状態に熱気層２７が形成されている。熱気層２７は、燃焼炉筐体２２の内周面と、底板２５ａ、左右の側板２５ｂ、２５ｃおよび天板２５ｅとの間に形成されている。熱気層２７は、右側の側板２５ｃの上端と天板２５ｅとの間の隙間を介して燃焼室２６に連通している。燃焼炉筐体２２の天面部分には上方に延びる煙突２９が取り付けられている。煙突２９によって規定される煙道２９ａの下端は、燃焼炉筐体２２の天面部分と、その下側の天板２５ｅとの間に形成されている天面側の熱気層２７の部分に連通している。天板２５ｅにはダンパー２５ｇが取り付けられている。

燃焼炉筐体２２における底壁部分２２ｃには、その下側から１台の熱発電装置３０が水平に取り付けられている。熱発電装置３０は、底壁部分２２ｃの下面に下側から取り付けた板状の熱伝導体３１と、熱伝導体３１の下面に取り付けた２組の熱発電素子３２と、熱発電素子３２を挟み、下側から取り付けたヒートシンク用吸気管３３とを備えている。なお、図１に示す場合と同様に、底壁部分２２ｃからヒートシンク用吸気管３３への放射熱を遮断するために、これらの間に、熱遮蔽材を配置することもできる。また、熱発電素子３２の数は２組に限定されるものではない。

ヒートシンク用吸気管３３は、例えば、熱伝導性の良い素材からなる矩形筒形状をしている。ヒートシンク用吸気管３３は、図２Ｂ（ｂ）に示すように、外気導入口３３ａを備えた左右方向に延びる吸気管部分３３ｂと、吸気管部分３３ｂから背面側に向かって直角に折れ曲がって延びる吸気管部分３３ｃとを備えている。この吸気管部分３３ｃの後端は、燃焼炉筐体２２内に形成されている吸気路２８の吸気口２８ａに連通している。

ヒートシンク用吸気管３３において、外気導入口３３ａの側の吸気管部分３３ｂの内部には、ダンパー３３ｄが取り付けられている。吸気路２８の吸気口２８ａに繋がっている吸気管部分３３ｂはヒートシンクとして機能する管部分であり、この内部には、その長さ方向に延びる複数枚の放熱フィン３３ｅが配置されている。放熱フィン３３ｅは、一定間隔で縦置き状態に配列されており、各放熱フィン３３ｅの間に、細巾の空気流路が形成されている。

熱伝導体３１とヒートシンク用の吸気管部分３３ｃとの間に配置されている熱発電素子３２は、その高温部３２ａが熱伝導体３１に接触し、その低温部３２ｂがヒートシンク用の吸気管部分３３ｃの上面に接触している。熱発電素子３２は、高温部３２ａと低温部３２ｂとの間の温度差により発電を行う。熱発電素子３２において発生した電力は、不図示のリード線を介して、例えば、不図示の蓄電装置に蓄えられる。

図２Ａ（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）を参照して説明すると、燃焼用空気は、燃焼炉２１における最も低い位置である底に開口している外気導入口３３ａから取り込まれ、ヒートシンク用吸気管３３を通って吸気路２８に流れ込み、吸気路２８を通って、燃焼空気噴出し口２８ｃから燃焼室２６内に供給される。また、燃焼室２６内での薪の燃焼により発生した燃焼ガスは、燃焼室２６の側板２５ｃの上端と天板２５ｅとの間を通って熱気層２７に入り込み、その右側の部分、底側の部分、左側の部分および天板側の部分を経由して、煙道２９ａに流れ込み、ここを上昇して外部に放出される。

燃焼によって発生した熱によって、燃焼室２６の下側の熱気層２７の部分が加熱され、その下側の燃焼炉筐体２２の底壁部分２２ｃが加熱される。底壁部分２２ｃの下側には熱発電装置３０の熱伝導体３１が取り付けられており、熱伝導体３１を介して、その下側の熱発電素子３２の高温部３２ａが加熱される。これに対して、熱発電素子３２の低温部３２ｂは、ヒートシンク用の吸気管部分３３ｃの上面に接触している。外気が外気導入口３３ａからヒートシンク用吸気管３３に流れ込み、その後側の部分に配置されている放熱フィン３３ｅの間を通って吸気路２８の側に流れ込む。したがって、熱発電素子３２の低温部３２ｂの吸熱が、ヒートシンク用吸気管３３によって行われ、低温部３２ｂは外気温に近い温度状態に保持される。

また、燃焼が進み、燃焼室２６内の温度が上昇すると、熱発電素子３２の高温部３２ａも加熱されて温度が上昇する。これに伴って吸気エネルギも上昇するので、ヒートシンク用吸気管３３の放熱フィン３３ｅに沿って流れる外気の流量・流速も上昇し、ヒートシンク用吸気管３３による熱発電素子３２の低温部３２ｂの吸熱能力も高まる。このように、燃焼状態に応じて（連動して）吸熱能力も変化するので、熱発電素子３２の高温部３２ａと低温部３２ｂとの間の温度差を所定の状態に維持できる。

［実施の形態２の改変例１］
図３（ａ）〜３（ｄ）は、上記の燃焼炉２１の改変例を示す平面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図および熱発電装置のヒートシンク用吸気管を示す説明図である。本例の燃焼炉４１は、上記の燃焼炉２１の熱発電装置３０に水冷機構を付設してある。本例の燃焼炉４１における水冷機構の部分以外は、上記の燃焼炉２１と実質的に同一であるので、それらの説明は省略する。

本例の燃焼炉４１では、その熱発電装置３０Ａのヒートシンク用吸気管３３を水冷できるようにしている。ヒートシンク用吸気管３３の吸気管部分３３ｃには、その下面部分の下側に冷媒液である水の貯留部４２を設けてある。また、各放熱フィン３３ｅの間には、貯留部４２の水を毛細管力によって吸い上げ可能な素材、例えば紙片４３が配置されている。各紙片４３の下端部は貯留部４２の水に浸漬させる。貯留部４２は、給水管４４を介して、給水タンク４５に繋がっている。給水タンク４５からは例えば、水頭差により水が補給される。貯留部４２を冷却液循環路として、水などの冷媒液を循環させることも可能である。

外気は、ヒートシンク用吸気管３３を流れて、湿気を含み、その状態で燃焼室２６に供給されて燃焼用空気として消費される。湿気を含むことにより、燃焼温度が高くなり、熱発電素子３２の高温部３２ａが、より高温になる。また、ヒートシンク用吸気管３３は水の気化熱によって効率良く冷却されるので、熱発電素子３２の低温部３２ｂの温度を下げることができる。よって、熱発電素子３２の高温部３２ａと低温部３２ｂとの間の温度差を広くでき、また、その状態を維持できる。よって、効率良く発電を行うことができる。

［実施の形態２の改変例２］
図４（ａ）〜（ｃ）は、前述の燃焼炉２１の別の改変例を示す平面図、左側面図およびｘ−ｘ線断面図である。本例の燃焼炉５１は、前述の燃焼炉２１に、強制吸気用の吸気ファンおよび強制排気用の排気ファンを取り付けたものである。これ以外の構成は、上記の燃焼炉２１と同一であるので、それらの説明は省略する。

本例の燃焼炉５１では、その煙道２９ａの途中位置に排気ファン５２を取り付けてあり、強制排気を行うことが可能である。また、吸気路２８の途中位置に吸気ファン５３を取り付けてあり、強制吸気が可能である。これらのファンの駆動を適切に制御することにより、効率の良い燃焼を実現でき、また、熱発電素子３２の高温部３２ａと低温部３２ｂとの間の温度差を確保・維持して効率の良い発電動作を実現できる。

［実施の形態２の改変例３］
図５（ａ）〜（ｇ）は、前述の燃焼炉２１の更に別の改変例を示す平面図、正面図、左側面図、右側面図、ｙ−ｙ線断面図、ｘ−ｘ線断面図およびｘ´−ｘ´線断面である。本例の燃焼炉６１は、前述の燃焼炉２１において、熱発電装置３０を複数台に変更したものである。本例では、３台の熱発電装置３０Ｂを燃焼炉筐体２２の底壁部分２２ｃの下面に取り付けてある。各熱発電装置３０Ｂは、前述の熱発電装置３０における吸気管部分３３ｂが省略された構成となっており、吸気管部分３３ｃのみを備え、その前端面に、前方に開口した外気導入口３３ａが形成されている。これ以外の構成は、上記の燃焼炉２１と同一であるので、それらの説明は省略する。

燃焼炉６１の容積等に応じて熱発電装置３０Ｂの台数を増減することにより、効率の良い燃焼を実現でき、また、各熱発電装置３０Ｂにおいて効率の良い発電動作を実現できる。

１ 熱発電装置付き暖炉（暖炉）
２ 燃焼炉筐体
２ａ 前面
２ｂ 後端面
２ｃ 底壁部分
３ 支持パイプ
４ 開閉扉
５ 底板
６ 燃焼室
７ 空気層
８ 吸気路
８ａ ダンパー
８ｂ 吸気路部分
８ｃ 燃焼空気噴出し口
９ 煙突
９ａ 煙道
１０ 熱発電装置
１１ 熱伝導体
１２ 熱発電素子
１２ａ 高温部
１２ｂ 低温部
１３ ヒートシンク用吸気管
１３ａ 外気導入口
１３ｂ 開口端
１３ｃ 放熱フィン
１４ 熱遮蔽材
２１ 熱発電装置付き燃焼炉（燃焼炉）
２２ 燃焼炉筐体
２２ａ 前面
２２ｂ 背面壁
２２ｃ 底壁部分
２４ 開閉扉
２５ａ 底板
２５ｂ、２５ｃ 側板
２５ｄ 背面板
２５ｅ 天板
２５ｆ 垂直仕切り板
２５ｇ ダンパー
２６ 燃焼室
２７ 熱気層
２８ 吸気路
２８ａ 吸気口
２８ｃ 燃焼空気噴出し口
２９ 煙突
２９ａ 煙道
３０、３０Ａ、３０Ｂ 熱発電装置
３１ 熱伝導体
３２ 熱発電素子
３２ａ 高温部
３２ｂ 低温部
３３ ヒートシンク用吸気管
３３ａ 外気導入口
３３ｂ、３３ｃ 吸気管部分
３３ｄ ダンパー
３３ｅ 放熱フィン
４１ 燃焼炉
４２ 貯留部
４３ 紙片
４４ 給水管
４５ 給水タンク
５１ 燃焼炉
５２ 排気ファン
５３ 吸気ファン
６１ 燃焼炉

Claims (6)

1. 燃焼器具筐体と、
   前記燃焼器具筐体の内部に形成した燃焼室と、
   外気を燃焼用空気として前記燃焼室に取り込むために、前記燃焼器具筐体の内部あるいは外部に設けた吸気路と、
   前記燃焼室から燃焼ガスを外部に排出するための煙道と、
   前記燃焼器具筐体の筐体底壁部分の下側に取り付けた１台あるいは複数台の熱発電装置と
   を有しており、
   熱発電装置は、
   前記筐体底壁部分の下面に取り付けた熱伝導体と、
   前記熱伝導体の下側に配置され、一端に外気導入口が開口し、他端が前記吸気路の上流端に連通しているヒートシンク用吸気管と、
   前記熱伝導体と前記ヒートシンク用吸気管の間に配置され、高温部が前記熱伝導体に接触し、低温部が前記ヒートシンク用吸気管に接触し、前記高温部と前記低温部の間の温度差により発電を行う１組あるいは複数組の熱発電素子と
   を備えており、
   前記燃焼器具筐体の内部において、前記燃焼室の底面を規定している底板によって、前記燃焼室と前記筐体底壁部分との間が仕切られて、空気層、または、前記燃焼室から排出される燃焼ガスを前記煙道に導く熱気層が形成されている熱発電装置付き燃焼器具。
2. 請求項１において、
   前記ヒートシンク用吸気管は水平に延びており、
   前記ヒートシンク用吸気管の下側部分は、冷媒液貯留部あるいは冷媒液循環路となっている熱発電装置付き燃焼器具。
3. 請求項２において、
   前記ヒートシンク用吸気管の内部には、複数枚の放熱フィンが所定の間隔で配列され、
   前記放熱フィンの下側部分には冷媒液である水の貯留部が形成され、
   前記放熱フィンの間には、前記貯留部の水を毛細管力によって吸い上げる部材が配置されている熱発電装置付き燃焼器具。
4. 燃焼器具筐体と、
   前記燃焼器具筐体の内部に形成した燃焼室と、
   外気を燃焼用空気として前記燃焼室に取り込むために、前記燃焼器具筐体の内部あるいは外部に設けた吸気路と、
   前記燃焼室から燃焼ガスを外部に排出するための煙道と、
   前記燃焼器具筐体の筐体底壁部分の下側に取り付けた１台あるいは複数台の熱発電装置と
   を有しており、
   熱発電装置は、
   前記筐体底壁部分の下面に取り付けた熱伝導体と、
   前記熱伝導体の下側に配置され、一端に外気導入口が開口し、他端が前記吸気路の上流端に連通しているヒートシンク用吸気管と、
   前記熱伝導体と前記ヒートシンク用吸気管の間に配置され、高温部が前記熱伝導体に接触し、低温部が前記ヒートシンク用吸気管に接触し、前記高温部と前記低温部の間の温度差により発電を行う１組あるいは複数組の熱発電素子と
   を備えており、
   前記ヒートシンク用吸気管は水平に延びており、
   前記ヒートシンク用吸気管の下側部分は、冷媒液貯留部あるいは冷媒液循環路となっており、
   前記ヒートシンク用吸気管の内部には、複数枚の放熱フィンが所定の間隔で配列され、
   前記放熱フィンの下側部分には冷媒液である水の貯留部が形成され、
   前記放熱フィンの間には、前記貯留部の水を毛細管力によって吸い上げる部材が配置されている熱発電装置付き燃焼器具。
5. 請求項１または４において、
   前記吸気路に配置した吸気ファン、および、前記煙道に設けた排気ファンのうちの一方あるいは双方を備えている熱発電装置付き燃焼器具。
6. 請求項１または４において、
   前記熱発電装置は、前記筐体底壁部分から前記ヒートシンク用吸気管への放射熱を遮断するための熱遮蔽材を備えている熱発電装置付き燃焼器具。

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