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【発明の名称】 ガス灯
【発明者】 【氏名】鴇田 滋樹

【氏名】岩元 孝史

【氏名】酒井 正一
【要約】 【課題】周囲の木の葉や構築物などで太陽光線が遮られたとしても、良好に発電を行うことができるガス灯を提供する。

【解決手段】ガス灯は、ガスを燃焼させるガス燃焼室をもつハウジング７２と、ガス燃焼室７４内で燃焼ガスを燃焼させて燃焼炎を生成する燃焼部８１と、燃焼炎で発生した熱に基づいて熱発電を行う熱発電素子装置１とを具備している。熱発電素子装置１で熱発電された電気が充電されるバッテリー等の充電手段が設けられていることが好ましい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】ガスを燃焼させるガス燃焼室をもつハウジングと、前記ガス燃焼室内で燃焼ガスを燃焼させて燃焼炎を生成する燃焼部と、燃焼炎で発生した熱に基づいて熱発電を行う熱発電素子装置とを具備していることを特徴とするガス灯。
【請求項２】請求項１において、前記熱発電素子装置で熱発電された電気が充電される充電手段を具備していることを特徴とするガス灯。
【請求項３】請求項２において、前記充電手段は、燃焼炎を点火させる点火機能を有するガス灯制御装置に組み込まれていることを特徴とするガス灯。
【請求項４】請求項１〜請求項３の少なくともいずれか一項において、前記熱発電素子装置は、燃焼炎で発生した熱に基づいて加熱される吸熱部と、前記吸熱部よりも温度が低くなるように冷却される放熱部とを備えていることを特徴とするガス灯。
【請求項５】請求項４において、前記ハウジングは、前記ガス燃焼室で生成された燃焼炎の排気を行う排気通路と、前記ガス燃焼室に外気を供給する吸気通路とを備えており、前記熱発電素子装置の吸熱部は前記排気通路から排気される燃焼炎に基づいて加熱されるように前記排気通路に設けられており、前記熱発電素子装置の放熱部は、前記吸気通路内に供給された外気で冷却されるように前記吸気通路に設けられていることを特徴とするガス灯。
【請求項６】請求項４または請求項５において、前記熱発電素子装置の吸熱部は１個あるいは複数個の第１伝熱突出部を有しており、前記熱発電素子装置の放熱部は１個あるいは複数個の第２伝熱突出部を有していることを特徴とするガス灯。
【請求項７】請求項６において、前記吸熱部の前記第１伝熱突出部は前記排気通路に沿って複数個形成されていることを特徴とするガス灯。
【請求項８】請求項６において、前記放熱部の前記第２伝熱突出部は前記吸気通路に沿って複数個形成されていることを特徴とするガス灯。
【請求項９】請求項４〜請求項８の少なくともいずれか一項において、前記熱発電素子装置の放熱部の表出面積は、前記吸熱部の表出面積よりも大きく設定されていることを特徴とするガス灯。
【請求項１０】請求項５〜請求項９の少なくともいずれか一項において、前記ハウジングは、前記排気通路と前記吸気通路とを仕切る壁部を備えており、前記壁部に熱発電素子装置が配置されていることを特徴とするガス灯。
【請求項１１】請求項１０において、前記排気通路と前記吸気通路とを仕切る壁部には断熱層が設けられていることを特徴とするガス灯。
【請求項１２】請求項５〜請求項１１の少なくともいずれか一項において、前記吸気通路に流入した外気を集中的に熱発電素子装置の放熱部に案内する案内部が設けられていることを特徴とするガス灯。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス燃料で点灯するガス灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス灯は、ガスを燃焼させるガス燃焼室をもつハウジングと、ガス燃焼室に配置されガスを燃焼させて燃焼炎を生成する燃焼部とを備えている。近年、ガス灯では、周囲が暗くなると、弁を開弁させて燃焼ガスを燃焼部に供給すると共に、交流電源またはガス灯に搭載されたバッテリーからの給電により、点火部を作動させて燃焼ガスを自動点火させ、燃焼炎を生成するものが提供されている。
【０００３】また、近年、充電可能なバッテリと太陽電池とを搭載したガス灯も開発されている。このものによれば、昼間に太陽光線を太陽電池が受光すれば、太陽電池が発電し、発電した電気をバッテリーを予め充電しておく。そして、ガス灯の周囲が暗くなると、弁を開弁させてガス灯の燃焼部に燃焼ガスを送給すると共に、充電したバッテリーからの給電によりガス灯の点火部を作動させて燃焼ガスを自動点火し、ガス灯のガス燃焼室内で燃焼炎を生成する。これによりガス灯が点灯される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した太陽電池で発電した電気をバッテリーに充電する機能を備えたガス灯では、ガス灯の周囲の木の葉等が成長したり、ガス灯の周囲にビル等の構築物が新しく構築されたりすると、太陽電池が受光する太陽光線が木の葉や構築物等で遮られることがある。この場合には太陽電池が受光する太陽光線の量が減少する。よって太陽電池による発電機能が低下し、バッテリーに良好に充電されない不具合がある。
【０００５】本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、周囲の木の葉や構築物などで太陽光線が遮られたとしても、良好に発電を行うことができるガス灯を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガス灯は、ガスを燃焼させるガス燃焼室をもつハウジングと、ガス燃焼室内で燃焼ガスを燃焼させて燃焼炎を生成する燃焼部と、燃焼炎で発生した熱に基づいて熱発電を行う熱発電素子装置とを具備していることを特徴とするものである。
【０００７】ガス燃焼室内で燃焼炎が生成すると、燃焼炎で発生した熱に基づいて熱発電素子装置は熱発電を行う。熱発電された電気は、ガス灯制御装置などの他の装置に給電されたり、あるいは、バッテリーを充電させるために使用できる。代表的なバッテリーとしては、燃焼ガスを自動点火させて燃焼炎を生成する点火用のバッテリーがある。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は以下の形態のうちの少なくとも一つを採用することができる。但し本発明は以下の形態に限定されるものではない。
【０００９】（形態１）ガス灯においては、熱発電素子装置で熱発電された電気が充電される充電手段が設けられていることが好ましい。これにより熱発電された電気を有効に利用できる。充電手段としては、充電可能なバッテリーが好ましい。バッテリーの数は単数でも複数でも良い。バッテリーは充電可能なものてあれば良く、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミニウム電池など公知のバッテリーを採用できる。
【００１０】（形態２）熱発電素子装置で熱発電された電気が充電される充電手段は、燃焼炎を点火させる点火機能を有するガス灯制御装置に組み込まれていることが好ましい。
【００１１】（形態３）熱発電素子装置で熱発電された電気が給電される装置が設けられていることが好ましい。これにより熱発電された電気を有効に利用できる。装置としては、例えば、ガス灯の点灯及び消灯を制御するガス灯制御装置、ガス灯の作動状態などを表示するように液晶やＬＥＤ等を用いた表示装置等があげられる。但し、これに限定されるものではない。
【００１２】（形態４）熱発電素子装置は、燃焼炎で発生した熱に基づいて加熱される吸熱部と、吸熱部よりも温度が低くなるように冷却される放熱部とを備えていることが好ましい。熱発電素子装置の吸熱部と放熱部との温度差に基づいて、熱発電素子装置において熱発電が行われる。放熱部は、空気に接触して空気に放熱する空冷タイプでも、水と接触して水に放熱する水冷タイプでも良い。
【００１３】（形態５）放熱部の表出面積は、吸熱部の表出面積よりも大きく設定されていることが好ましい。これにより熱発電素子装置の放熱部における放熱が良好に行われる。よって、熱発電素子装置における放熱部と吸熱部との間の必要温度差が確保され易くなり、熱発電素子装置による熱発電量の増加に有利となる。
【００１４】（形態６）ハウジングは、燃焼炎の排気を行う排気通路と、ガス燃焼室に外気を供給する吸気通路とを備えていることが好ましい。また、熱発電素子装置の吸熱部は、排気通路から排気される燃焼炎の排気熱で加熱されるように排気通路に設けられていることが好ましい。これにより排気通路から排気される排気熱で、熱発電素子装置の吸熱部は効果的に加熱される。熱発電素子装置の放熱部は、吸気通路内に供給された外気で冷却されるように吸気通路に設けられていることが好ましい。これにより吸気通路内に供給された外気で、熱発電素子装置の放熱部は効果的に冷却される。
【００１５】（形態７）熱発電素子装置の吸熱部は、吸熱量の増加を図るため、１個あるいは複数個の第１伝熱突出部を有しており、熱発電素子装置の放熱部は、放熱量の増加を図るため、１個あるいは複数個の第２伝熱突出部を有していることが好ましい。
【００１６】（形態８）吸熱部の第１伝熱突出部は、ハウジングの排気通路のガス流れに沿って１個あるいは複数個形成されていることが好ましい。吸熱部の第１伝熱突出部は、排気通路のガス流れに沿って延設された板状体で形成できる。第１伝熱突出部の材質は熱伝導性が良好な金属、例えばアルミ合金、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、チタン合金、銅合金等の１種または２種以上で形成できるが、これに限定されるものではない。
【００１７】（形態９）放熱部の第２伝熱突出部は、ハウジングの吸気通路に沿って複数個形成されていることが好ましい。第２伝熱突出部は、吸気通路に沿って延設された板状体で形成できる。第２伝熱突出部の材質は熱伝導性が良好なアルミ合金、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、チタン合金、銅合金等の１種または２種以上で形成できる。
【００１８】（形態１０）ハウジングは、排気通路と吸気通路とを仕切る壁部を備えており、壁部に熱発電素子装置が配置されていることが好ましい。燃焼炎により生成された熱気流は、排気通路に流れる。燃焼炎で生成された熱気流よりも温度が低い外気は、ハウジング内の吸気通路に流れる。このため、排気通路と吸気通路とを仕切る壁部に熱発電素子装置を配置すれば、熱発電素子装置の吸熱作用と放熱作用とを良好に行うのに貢献でき、熱発電量の増加に有利となる。
【００１９】（形態１１）排気通路と吸気通路とを仕切る壁部が設けられている場合には、壁部に断熱層が設けられていることが好ましい。断熱層は、多孔質材やファイバなどの断熱材を壁部に敷設して形成できる。このように断熱層を設ければ、排気通路と吸気通路との間の温度差を大きくするのに貢献できる。この結果、熱発電素子装置の熱発電量を増加するのに有利となる。ファイバとしてセラミックスファイバ、ガラスファイバがあげられる。
【００２０】（形態１２）排気通路と吸気通路とを仕切る壁部には、これを貫通する取付窓が形成されていることが好ましい。この取付窓に熱発電素子装置を取り付けることにすれば、熱発電素子装置の吸熱部を排気通路に配置できると共に、放熱部を吸気通路に配置できる。
【００２１】（形態１３）吸気通路に流入した外気を熱発電素子装置の放熱部に案内する案内部が設けられていることが好ましい。これにより熱発電素子装置の放熱部は外気により効率よく冷却される。よって熱発電素子装置の熱発電量が確保される。
【００２２】（形態１４）排気通路を形成する筒体が設けられており、筒体の周方向に沿って熱発電素子装置が複数個配置されている形態を採用することができる。
【００２３】
【実施例】以下、第１実施例に係るガス灯について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。
【００２４】まず、説明の便宜上、熱発電素子装置１から説明する。図１は熱発電素子装置１を示す。図１に示すように、熱発電素子装置１は、吸熱面１１及び放熱面１２を互いに背向するように備えた盤状をなす熱発電素子１０と、熱発電素子１０の吸熱面１１に固定された吸熱部３と、熱発電素子装置１の放熱面１２に固定された放熱部６とを備えている。熱発電素子１０は、互いに対向する板体に複数個（例えば１０〜５００個）の熱発電チップを搭載して構成されている。図１に示すように、吸熱部３は吸熱して高温化されるものであり、熱発電素子装置１の吸熱面１１にあてがわれた第１固定板部３１と、複数個並設された板状をなす第１伝熱突出部３３とを有している。第１伝熱突出部３３は矢印Ｘ１方向に沿って延設されており、第１固定板部３１の面方向に対して交差する方向である矢印Ｐ１方向に突出している。隣設する第１伝熱突出部３３間の空間は、吸熱用の第１通路３５とされている。
【００２５】図１に示すように、熱発電素子装置１の放熱部６は放熱により冷却されるものであり、熱発電素子１０の放熱面１２にあてがわれた第２固定板部６１と、複数個並設された板状をなす第２伝熱突出部６３とを有している。第２伝熱突出部６３は矢印Ｘ１方向に沿って延設されており、第２固定板部６１の面方向に対して交差する方向である矢印Ｐ２方向に突出している。第２伝熱突出部６３は、第１伝熱突出部３３とは逆の方向に突出している。隣設する第２伝熱突出部６３間の空間は、放熱用の第２通路６５とされている。
【００２６】本実施例においては、放熱部６の表出面積は、吸熱部３の表出面積よりも大きく設定されている。具体的には、図１に示すように、第１伝熱突出部３３の並設サイズをＭ１とし、第２伝熱突出部６３の並設サイズをＭ２としたとき、Ｍ１よりもＭ２は大きく設定されている。これにより熱発電素子装置１の放熱部６の放熱量が良好に確保されている。この結果、熱発電素子装置１の吸熱面１１と放熱面１２との間の必要温度差が良好に確保される。故に、熱発電素子１０による熱発電量が良好に確保される。第１伝熱突出部３３の材質、第２伝熱突出部６３の材質は、熱伝導性が良好な金属、例えばアルミ合金、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、チタン合金、銅合金等の１種または２種以上で形成されている。
【００２７】図２は別の熱発電素子装置１を示す。図２に示すように、この熱発電素子装置１では、熱発電素子１０は複数個積層されており、電気的に直列または並列に接続されている。直列に接続した場合には出力電圧の増加に有利であり、並列に接続した場合には出力電流の増加に有利である。
【００２８】次にガス灯７について説明する。図３はガス灯７の全体を示す。図４はガス灯７の要部を示す。図３に示すように、実施例に係るガス灯７は公園や道路などの屋外に設置される屋外設置用であり、地盤などに設置されるベース７０と、ベース７０に立設された支柱７１と、支柱７１の上端部に保持されたハウジング７２とをもつ。支柱７１は高さが高いものであり、例えば１ｍ以上あるいは２ｍ以上である。なお支柱７１の高さはこれに限定されるものではない。図４に示すように、ハウジング７２は外気に対面するものであり、ガスを燃焼させるガス燃焼室７４を内部に形成する第１フレーム７５と、第１フレーム７５のガス燃焼室７４の上部に配置され排気通路７６及び吸気通路７７を形成する第２フレーム７８とを備えている。ハウジング７２の内部に形成されたガス燃焼室７４には、図略のガス供給源に繋がるガス主通路８０と、燃焼部である複数個のバーナ８１と、バーナ８１の先端部に設けられたマントル８２と、ガス主通路８０と各バーナ８１とを繋ぐ複数個のガス分岐路８３と、バーナ８１から吐出される燃焼ガスを点火する点火機能を有する点火部８５と、マントル８２付近の温度を検出する温度検出センサ８８とが設けられている。点火部８５は正極及び負極のうちの一方となる電極８６と、正極及び負極のうちの他方となる電極８７とを備えており、給電に伴い両者の間で火花を生成して燃焼ガスを自動着火する。温度検出センサ８８はマントル８２付近の温度を検出し、これにより燃焼炎が生成しているか、つまりガス灯７が点灯しているか、消灯しているかを検出する。
【００２９】ハウジング７２の第２フレーム７８は、第１フレーム７５の上部に配置された筒形状の主フレーム８９と、主フレーム８９の上部に縦型に配置された筒形状の副フレーム９０と、副フレーム９０及び主フレーム８９の内部に配置された内筒体９１と、内筒体９１の上部に配置された天井部９２とを備えている。内筒体９１は円錐形状をなしており、上方に向かうにつれて内径Ｄが小さくなる空洞室をもつ。故に、内筒体９１を形成する壁部９１ｃは、上方に向かうにつれて径内方向に傾斜している。内筒体９１の空洞室は、ガス燃焼室７４及び外気に連通するように縦方向にのびる排気通路７６とされている。即ち、排気通路７６の下部はガス燃焼室７４に連通している。排気通路７６の上部には、内筒体９１の軸芯の回りに位置するように排気口７６ａが設けられている。排気口７６ａを介して排気通路７６の上部は外気に連通している。
【００３０】図４に示すように、第２フレーム７８には、ガス燃焼室７４及び外気に連通する吸気通路７７が形成されている。即ち、吸気通路７７の下部は通気孔９３を介してガス燃焼室７４に連通している。吸気通路７７の上部には、内筒体９１の軸芯の回りに形成された吸気口７７ａが形成されている。吸気口７７ａを介して吸気通路７７は外気に連通している。
【００３１】図４に示すように、排気通路７６は吸気通路７７の内側に配置されている。換言すると、吸気通路７７は排気通路７６の外側に配置されており、排気通路７６を１周するように外側から包囲している。この結果、吸気通路７７は大気に近い側とされ、排気通路７６は大気から遠ざかっている。故に、吸気通路７７をより低温域に維持するのに有利となり、排気通路７６をより高温域に保持するのに有利となる。
【００３２】図４に示すように、内筒体９を形成している壁部９１ｃは、排気通路７６と前記吸気通路７７とを仕切っている。排気通路７６と吸気通路７７とを仕切る内筒体９１を形成する壁部９１ｃには、断熱性を有するセラミックスファイバーで形成された断熱層９４が設けられている。断熱層９４の断熱機能により、排気通路７６と吸気通路７７との間の伝熱が抑制されている。従って断熱層９４により排気通路７６を高温に維持し、吸気通路７７を低温に維持するのに有利である。
【００３３】本実施例においては、図４に示すように、ハウジング７２の第２フレーム７８の内筒体９１を形成している壁部９１ｃには、これを貫通する取付窓９１ｒが形成されている。そして取付窓９１ｒに熱発電素子装置１が図略の取付具により固定されている。従って内筒体９１は、熱発電素子装置１をハウジング７２内に保持する熱発電素子保持部材として機能できる。このように熱発電素子装置１が壁部９１ｃに固定されている状態では、図４に示すように、熱発電素子装置１の吸熱部３の第１伝熱突出部３３は排気通路７６内に露出しており、排気通路７６を流れる気流の方向に沿って延設されている。この結果、吸熱部３の第１伝熱突出部３３は、排気通路７６を流れる気流によって高温領域に良好に加熱される。また図４に示すように、熱発電素子装置１の放熱部６の第２伝熱突出部６３は吸気通路７７内に露出しており、吸気通路７７を流れる気流の方向に沿って延設されている。この結果、放熱部６の第２伝熱突出部６３は、吸気通路７７を流れる外気の気流によって良好に冷却される。なお、図１、図２に示す矢印Ｒ１は、排気通路７６を流れる気流の流れを示し、矢印Ｒ２は、吸気通路７７を流れる気流の流れを示す。換言すれば、熱発電素子装置１付近を流れる気流は、図１に示す矢印Ｘ１方向に沿って、つまり、第１伝熱突出部３３の延設方向、第２伝熱突出部６３の延設方向に沿って流れる。
【００３４】本実施例によれば、時刻が夜間等になり、ガス灯７の周囲が暗くなると、周囲の暗さを検出した検出手段の信号がガス灯制御装置に入力される。すると、ガス灯制御装置は図略の電磁弁を開弁してバーナ８１から燃焼ガスを吐出させると共に、点火部８５を作動させて燃焼ガスを着火する。これによりガス燃焼室７４において燃焼炎が生成され、ガス灯７が自動的に点火する。
【００３５】本実施例によれば、ガス灯７が点灯しているときには、燃焼炎がガス燃焼室７４で生成されている。ガス燃焼室７４で生成した加熱気流は、排気ガスと共に排気通路７６を矢印Ｅ１方向に上昇し、排気口７６ａから外気に排出される。このとき内筒体９１は煙突として機能できる。
【００３６】また、温度が低い新鮮な外気は吸気口７７ａから吸気通路７７に流入し、吸気通路７７内を矢印Ｅ２方向に流れ、通気孔９３を経てガス燃焼室７４に供給される。これによりガス燃焼室７４に酸素が補給され、ガス燃焼を継続できる。
【００３７】本実施例によれば、図４から理解できるように、排気通路７６を流れる高温の加熱気流は、熱発電素子装置１の吸熱部３に接触するため、熱発電素子装置１の吸熱部３は高温に加熱される。一方、吸気通路７７を流れる温度が低い新鮮な外気は、熱発電素子装置１の放熱部６に接触するため、放熱部６は冷却される。これにより熱発電素子装置１の熱発電素子１０の必要温度差が確保され、熱発電が良好に行われる。熱発電された電気は、ガス灯制御装置、あるいは、液晶表示装置などの他の装置に給電されたり、あるいは、燃焼ガスを点火させて燃焼炎を生成する点火用のバッテリーを充電させるために使用される。
【００３８】また時刻が明け方などになり、ガス灯７の周囲が明るくなると、周囲の明るさを検出した検出手段の信号がガス灯制御装置に入力される。すると、ガス灯制御装置は図略の電磁弁を閉弁してバーナ８１からの燃焼ガスの吐出を停止させる。これによりガス燃焼室７４において燃焼炎が消え、ガス灯７が自動的に消灯する。
【００３９】以上の説明から理解できるように本実施例においては、ガス燃焼室７４内において燃焼炎が生成していれば、燃焼炎の熱を利用して熱発電素子装置１は発電を行うことができる。従って太陽光線を受光した太陽電池で発電し、その電気をバッテリーに充電する従来技術に比較して、ガス灯７の周囲の木の葉が成長したり、構築物などが新たに構築されたりして太陽光線が遮られ、太陽光線がハウジング７２に照射されなくなったとしても、太陽光線の遮りの影響を回避でき、良好に発電を行うことができる。
【００４０】本実施例においては、図４に示すように、熱発電素子装置１の吸熱部３はガス燃焼室７４の上方、つまりバーナ８１の上方に配置されているため、熱対流現象により自然上昇する加熱気流を利用して吸熱部３を効率よく加熱することができ、熱発電量の増加に貢献できる。
【００４１】本実施例においては、図４に示すように、ハウジング７２は、上方に向かうにつれて径内方向に傾斜する壁部９１ｃを有しており、この壁部９１ｃに熱発電素子装置１が配置されている。このように傾斜する壁部９１ｃに熱発電素子装置１が配置されているため、ガス燃焼室７４で生成した燃焼炎による加熱気流が排気通路７６内に上昇してきたとき、壁部９１ｃが鉛直方向に沿っている場合に比較して、その加熱気流が熱発電素子装置１の吸熱部３に効果的に接触することができる。よって、熱発電素子装置１の吸熱部３を高温に加熱するのに有利となり、熱発電量の増加に貢献できる。
【００４２】加えて本実施例においては、図４に示すように、吸気通路７７は排気通路７６の外側に配置されており、排気通路７６を外側から包囲しており、この結果、吸気通路７７は大気に近い側とされ、排気通路７６は大気から遠ざかっている。故に、吸気通路７７をより低温域に、排気通路７６をより高温域に保持するのに有利となる。従って熱発電素子装置１の吸熱部３を高温に維持するのに有利となり、放熱部６を低温に維持するのに有利となる。このため、熱発電素子１０の熱発電量の増加に貢献できる。
【００４３】（第２実施例）図５,図６は第２実施例の要部を示す。第２実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。第２実施例に係るガス灯７は、ガス灯を自動的に点火する機能を有するガス制御装置に内蔵されているバッテリーを、熱発電した電気により充電する機能を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図１〜図４は第２実施例においても共通する。
【００４４】第２実施例においては、図５及び図６はガス制御装置１００の要部を示す。図５に示すように、ガス制御装置１００は、充電可能なメインバッテリー１０１（目標電圧：Ｖ１）と、リレー１０５と、充電可能なサブバッテリー１０６（目標電圧：Ｖ２）と、充電可能な補助バッテリー１０７（目標電圧：Ｖ３）と、第１ダイオード１０８、第２ダイオード１０９とを備えている。リレー１０５は励磁コイル１０２、第１リレー接点１０３、第２リレー接点１０４を備えている。メインバッテリー１０１の目標電圧Ｖ１は例えば６Ｖに設定され、サブバッテリー１０６の目標電圧Ｖ２は目標電圧Ｖ１とほぼ同じ電圧であり、例えば６Ｖに設定され、補助バッテリー１０７の目標電圧Ｖ３は目標電圧Ｖ１，Ｖ２よりも低い電圧であり、例えば１．２Ｖに設定されている。熱発電素子１０の出力電圧は０．５〜２Ｖ程度に設定されている。なお本実施例は上記した電圧値に限られるものではないことは勿論である。
【００４５】図５に示すように、メインバッテリー１０１、第１リレー接点１０３、第１ダイオード１０８、補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６は直列に接続されており、第１回路を構成している。サブバッテリー１０６とガス灯制御回路１１５とは直列に接続されている。ガス灯制御回路１１５は、点火部８５を作動させて燃焼炎を自動点火させ得る。第１回路に対して第２回路は並列に接続されている。この第２回路は、熱発電素子１０と第２リレー接点１０４と第２ダイオード１０９とを備えている。
【００４６】リレー１０５の第１リレー接点１０３、第２リレー接点１０４は熱発電素子１０の起電力に連動して作動されるようになっている。即ち、ガス灯７が点灯しているときには、図５に示すように、熱発電素子１０の起電力が所定の電圧を超えるため、リレー１０５の第１リレー接点１０３はオフとなり、第２リレー接点１０４はオンとなるように設定されている。ガス灯７が消灯しているときには、図６に示すように、熱発電素子１０の起電力は所定値よりも低いため、リレー１０５の第１リレー接点１０３はオンとなり、第２リレー接点１０４はオフとなるように設定されている。
【００４７】ガス灯７が点灯しているときには、熱発電素子１０は発電していると共に、図５に示すように、熱発電素子１０に連動する第１リレー接点１０３はオフとなり、第２リレー接点１０４はオンとなる。このためメインバッテリー１０１からの電流と熱発電素子１０で熱発電された電流との合計電流は、矢印Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３,Ｗ４方向に流れ、つまり第２ダイオード１０９、補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６を流れる。これにより補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６の電圧が低いときには、補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６が充電される。ガス灯７の点灯時間は一般的には夜間であり、比較的長時間であるため、補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６はフル充電される。従って、補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６はそれぞれ充電手段として機能できる。なおガス灯制御回路１１５にも給電されるため、ガス灯制御回路１１５は作動可能状態である。
【００４８】換言すると、メインバッテリー１０１の出力電圧と熱発電素子１０の出力電圧とにより、ガス灯制御回路１１５を作動させつつ、余剰電力で補助バッテリー１０７、サブバッテリー１０６を充電する。
【００４９】これに対して、ガス灯７が消灯しているときには、熱発電素子１０は発電しておらず、且つ、図６に示すように、熱発電素子１０に連動する第２リレー接点１０４はオフとなり、第１リレー接点１０３はオンとなる。このため、フル充電されたサブバッテリー１０６及び補助バッテリー１０７から矢印Ｗ５,Ｗ６,Ｗ７,Ｗ８方向に電流が流れ、つまり第１ダイオード１０８、第１リレー接点１０３を流れ、メインバッテリー１０１を充電する。ガス灯７が消灯しているときには、熱発電素子１０は熱発電しない。しかしガス灯７が消灯しているときであっても、ガス灯制御回路１１５はサブバッテリー１０６により給電されているため、作動可能状態とされている。従ってガス灯７の点灯が必要となるほどガス灯７の周囲が暗くなると、これを検出した検出手段からの信号に基づいてガス灯制御回路１１５が点火部８５を作動させて点火操作を行うため、ガス灯７が点灯する。
【００５０】以上の説明から理解できるように本実施例においては、第１実施例の場合と同様に、ガス燃焼室７４内において燃焼炎が生成していれば、燃焼炎の熱を利用して熱発電素子装置１は発電を行うことができる。従ってガス灯７の周囲の木の葉や構築物などで太陽光線が遮られたとしても、良好に発電を行うことができる。
【００５１】更に熱発電素子装置１で発電した電気をサブバッテリー１０６及び補助バッテリー１０７に自動的に充電することができる。従ってガス灯７の長期間設置しているときであっても、サブバッテリー１０６により燃焼炎の自動点火を継続して行うことができる。
【００５２】本実施例においては、図５及び図６に示すようにサブバッテリー１０６に補助バッテリー１０７が直列に設けられているため、メインバッテリー１０１を充電する際の充電圧は、基本的には、サブバッテリー１０６の出力電圧と補助バッテリー１０７の出力電圧との和となり、電圧を高くすることができる。このためメインバッテリー１０１を充電する際の充電圧をメインバッテリー１０１の現在電圧よりも高くでき、メインバッテリー１０１に対する充電能力を確保できる。
【００５３】（第３実施例）図７は第３実施例の要部を示す。第３実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図１〜図４は第２実施例においても共通する。本実施例においては、ハウジング７２の吸気通路７７に流入した新鮮な外気を熱発電素子装置１の放熱部６に案内する案内部９６が設けられている。図７に示すように、案内部９６は内筒体９１の外周面にほぼ水平状態に一体的保持された受け部材９７と、受け部材９７に連設された案内筒部９８とを備えている。
【００５４】受け部材９７の周囲には鍔状のシール部９７ｋが設けられている。シール部９７ｋは、図４に示す第２フレーム７８の内壁面に密接してシール機能を果たすものである。案内筒部９８は、これの上面に形成された流入口９８ａと、下面に形成された流出口９８ｂと、熱発電素子装置１の放熱部６を収容する収容室９８ｃとを有する。本実施例においては、図４に示すハウジング７２の吸気通路７７に流入したほとんどの外気は、受け部材９７で受けられ、矢印Ｓ方向で示すように案内筒部９８の収容室９８ｃに集中的に流入するように設定されている。
【００５５】図示はしないものの、熱発電素子装置１の放熱部６は収容室９８ｃに収容される。このとき図４に示す熱発電素子装置１の吸熱部３は排気通路７６に配置され、燃焼炎で生成された加熱気流と接触して高温に加熱される。本実施例においては、ハウジング７２の吸気通路７７に流入した新鮮な外気は、前述したように、受け部材９７で受けられ、矢印Ｓ方向で示すように案内筒部９８の収容室９８ｃに流入し、収容室９８ｃに収容されている放熱部６を冷却する。
【００５６】以上説明したように本実施例においては、ハウジング７２の吸気通路７７に流入したほとんどの外気は、矢印Ｓで示すように案内筒部９８の収容室９８ｃに集中的に流入するように設定されているため、熱発電素子装置１の放熱部６を効率よく冷却するのに貢献できる。
【００５７】（第４実施例）図８は第４実施例を示す。第４実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。本実施例においては、熱発電素子装置１の放熱部６には微小な凹みまたは膨出部からなる伝熱促進部６ｘが複数個形成されている。熱発電素子装置１の吸熱部３には微小な凹みまたは膨出部からなる伝熱促進部３ｘが複数個形成されている。これにより吸熱部３による吸熱性、放熱部６による放熱性を高めることができる。
【００５８】（第５実施例）図９は第５実施例を示す。第５実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。本実施例においては、図９に示すように、熱発電素子装置１の吸熱部３の第１伝熱突出部３３には子突起３６が枝状に形成されている。また熱発電素子装置１の放熱部６の第２伝熱突出部６３には子突起６６が枝状に形成されている。これにより吸熱部３による吸熱性、放熱部６による放熱性を高めることができる。なお吸熱部３は平坦な外面３ｐを有すると共に、放熱部６は平坦な外面６ｐをもつ。
【００５９】（第６実施例）図１０は第６実施例を示す。第６実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。本実施例においては、図１０に示すように、熱発電素子装置１の放熱部６の第２伝熱突出部６３には複数個の子突起６６が枝状に形成されている。子突起６６のそれぞれには複数個の孫突起６７が枝状に形成されている。また同様に、図示はしないものの、熱発電素子装置１の吸熱部３の第１伝熱突出部には複数個の子突起が枝状に形成されており、子突起のそれぞれには複数個の孫突起が枝状に形成されている。これにより吸熱部３による吸熱性、放熱部６による放熱性を高めることができる。
【００６０】（第７実施例）図１１は第７実施例を示す。第７実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。本実施例においては、図１１に示すように、熱発電素子装置１は、内筒体９１の周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個配置されている。本実施例では熱発電素子装置１は４個装備されているが、これに限られるものではない。なお、各熱発電素子装置１は電気的に直列に接続されていても良いし、並列に接続されていても良い。
【００６１】（第８実施例）図１２は第８実施例を示す。第８実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。本実施例においては、図１２に示すように、内筒体９１は角筒形状をなしており、各熱発電素子装置１は、内筒体９１の各筒形状を構成する壁部９１ｃにそれぞれ配置されている。なお、各熱発電素子装置１は電気的に直列に接続されていても良いし、並列に接続されていても良い。
【００６２】（他）上記した実施例では、ガス燃焼室７４の上方に熱発電素子装置１が配置されているが、これに限らず、ガス燃焼室７４の内部に熱発電素子装置１が配置されていても良い。要するに、熱発電素子装置１は、燃焼炎に基づく熱で発電できる位置に設けられていれば良い。
【００６３】その他、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例のみに限定されるものではなく、例えば、屋外用のガス灯に限らず、屋内用のガス灯に適用しても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更して実施できるものである。実施の形態及び実施例に記載の語句はその一部であっても各請求項に記載できるものである。
【００６４】（付記）上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
・各請求項において、排気通路と吸気通路とは隣設して設けられていることを特徴とするガス灯。
・各請求項において、吸気通路は外側に配置されていると共に排気通路は内側に配置されていることを特徴とするガス灯。
・各請求項において、熱発電素子装置は、燃焼炎を生成する燃焼部またはガス燃焼室の上方に配置されていることを特徴とするガス灯。
・各請求項において、ハウジングは、上方に向かうにつれて傾斜する壁部を有しており、壁部に熱発電素子装置が配置されていることを特徴とするガス灯。このように傾斜する壁部に熱発電素子装置が配置されているため、燃焼炎による加熱気流が上昇したとき、壁部が鉛直方向にのびている形態に比較して、燃焼炎から上昇した加熱気流が熱発電素子装置の吸熱部に効果的に接触することができ、吸熱部を高温に加熱するのに有利となる。
・各請求項において、放熱部を吸気通路に配置すると共に吸熱部を排気通路に配置するように、熱発電素子装置を保持する熱発電素子保持部材を、ハウジングは備えていることを特徴とするガス灯。
【００６５】
【発明の効果】本発明に係るガス灯によれば、周囲の木の葉など、新しく立った建築物などで太陽光線が遮られたとしても、ガス燃焼室内において燃焼炎が生成していれば、燃焼炎の熱を利用して熱発電素子装置は発電を行うことができる。従ってガス灯の周囲の木の葉や構築物などで太陽光線が遮られたとしても、良好に発電を行うことができる。
【出願人】 【識別番号】０００２２０７６７
【氏名又は名称】東京窯業株式会社
【識別番号】０００１４０５０２
【氏名又は名称】株式会社岡本
【出願日】 平成１２年９月１９日（２０００．９．１９）
【代理人】 【識別番号】１０００８１７７６
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
【公開番号】 特開２００２−９３２２５（Ｐ２００２−９３２２５Ａ）
【公開日】 平成１４年３月２９日（２００２．３．２９）
【出願番号】 特願２０００−２８３７０９（Ｐ２０００−２８３７０９）