自家用屋内キャンプ場をつくろう: ロケットストーブ（その６）改良案？を再考

2013-03-18

ロケットストーブ（その６）改良案？を再考

この続き。
で、水汲みを兼ねて孫たちと富士山にやってきた。久しぶり、去年の10月以降、玄関のDIY工作以来か。まだ寒いと思っていたが、すでに春、大変暖かい。玄関先のデッキや木の階段の上にシルバーシートを掛けて置いたのは正解だった。例年のように雪で床がビチョビチョということはなく乾いている。これだと心配していた木の腐りも防げそうだ。いろいろ思案していた屋根、も掛ける必要もないかな？このmonotaroのシルバーシート、いいね、しっかりしてるし、安価だし。また工事中のような雰囲気のブルーシートと違って目立たないし。

現在のストーブ(本体)の形

燃したところ(夜)以前の記事から

なかなか諦めきれないロケットストーブ(=RS)、このRSの存在を知るずいぶん前のこと、たくさんあって持て余していた不用品の紙筒(屋根材の防水シートを巻いていたもの)を縦にして燃やした時のこと、ゴーという音ともにものすごい勢いで燃えた。この様子がRSの原理だったのだろう。一瞬火事になるのではと思ったほど驚いた。改めて考えるに、一緒に燃え尽きる紙筒が断熱された燃焼筒であるHR(ロケットストーブでいうヒートライザー)と同じ役目、いや、それ以上の上昇気流と超高温の燃焼ガスを発生させる役目をしていたのだろう。煙突効果もさることながら、燃焼筒の壁自体が燃えてるのだから断熱壁どころではない。そのうち紙筒と同じ役目をする耐久性のある燃焼筒を作ろうと思っていた。

紙筒のように壁自体を燃やすわけにはいかないのであれば、それに近づけるための工夫をすれば良い。高温の壁を作るために断熱をしたり、壁自体を高温にする工夫(旋回流を与えたり)が必要ということだ。

金属の曲がり管だけを用いた簡単なロケットストーブでもわかる通り、曲がりの部分が特に真っ赤になる。そこで流れが加速され、燃焼ガスから壁への熱伝達が最も強いためだ(が、この部分で高温がいいことかどうかは別問題だが、高温にしやすい金属は燃焼筒として適している)。一方、耐熱性のあるレンガも溶鉱炉のようなところでは真っ赤になるのを見れば、高温にはできるが時間がかかる。土管は？...などと考えると、自ずとRS用の壁の材料が浮かんでくる。

レンガやコンクリート、土管で作ったRSでは、燃焼筒の壁がなかなか高温にならないから、RSとして運転できるまで時間がかかるし着火もなかなか。反面、金属製のRSは立ち上がりが早い。時計ストーブの上に筒をつけてRS仕様にした場合などは、あっという間に運転開始、着火も楽々。時計ストーブの底面近くの壁面は真っ赤になり、木を触れると燃え出すほど。そこは燃焼ガスが水平から垂直に曲がるところであり、曲がる際に流れが加速され壁への熱伝達も大きくなるせいであるが、ここはこんなに高温にする必要はなく耐熱レンガでストーブを保護すべき箇所であり、要はそこから立ち上がっている燃焼筒、なわちHRの壁の方を高温にすべきなのだ。

さて今日の課題に話を戻そう。ロケットストーブの構成を先の記事(案)に沿って組み立ててみる。

え~!、一斗缶RSと時計型Sの接続配管の高さがこんなにも違うの~ これは想定外。時計型の方の配管の方が6cmほども高い。逆だったら時計型の方をかさ上げすれば済む話だが、本体下にくる一斗缶RSの方を高くする訳にはいかない。さて、どうしたものか。

一斗缶ＲＳ（左）と時計型Ｓ（右）の配管高さの違い（写真の両配管は直径120ｍｍ、元の106ｍｍのにかぶせてみたところ。したがって高さの差は見た目６cｍくらいある）

まあ、簡単に作れる一斗缶の方をはじめから作り変えて、RS入り口を高くすればいい話ではある。予備の一斗缶もあるし。

今回はとりあえずあちこちの寸法を測ったり、手持ちの部品を組み合わせたりして、今回は次回の案作りに備えるだけにする。

改めてツラツラ考えるに、 今の時計型を本体下に置く方がスマートではないかい？バーントンネル(BT)など無い方がマキの量もたくさん燃やせるし。BT無しで時計型だけの方が着火も容易ですぐ暖まるし。

BTを付け足すとすればうまくいったとしても、本体の出口では無色透明の排気になり炎の見えないムードのないストーブとなりそうだし、これも面白くない。先の写真のような美しい炎も見えなくなる、・・・なんて、数日考えた案が次々に没になりそうな考えばかりが浮かんでくる。

結局、「出来るだけ燃焼温度を高くして燃焼効率をあげること」だけを目的に、今のままの形でHRの断熱と酸素供給方法を改良した方がいいのではないか。そしてHR出口の高温のガスはそのまま煙突に行かせず、このエネルギーはガラス窓で囲まれた場所(本来はここでマキを燃す予定だった)以降で利用する工夫すれば、いろいろ遊べて面白いのではないか。さらに触媒を用いて燃焼させたり、熱交換器でも付けて部屋空気を温めたり、湯を作ったり・・・と。

ここへ来る前にかなりの時間、家であれこれ考えたつもりだったが、ほとんど無駄だったような。机上で考えるのと現物を前にして考えるのとでは大違い、やっぱり今まで通りの僕のくせで、設計図なんか書かずに行き当たりばったりでやった方が早そうだ。ただ必要条件だけを鉛筆でメモ程度にするのは必要、現場では気がつかない考えをまとめておくのはいいことだ。で先の設計条件の一つ、BTを付けて時計型Sを引き出し料理にも使えるようにしようという魂胆はあきらめて、この条件はあとで、ガラス窓で囲まれた場所で実現することにして・・・。