最新更新日:2017.06.19

・ロケットマスヒータ式薪カマドの製作

2009年から試行錯誤を繰り返し、何とか中間地点まで来ました。それは燃焼排気にニオイと色がない状態で安定して燃やすことができるというところです。これからは現在廃棄している熱エネルギーを何かの形で回収することに移行していくと思います。

ここで書いておきたいことのひとつが一酸化炭素の怖さです。幸いにして屋外で試験していますので怖いことにはなっていませんが、一酸化炭素は大変ヒトと相性が悪いです。労働安全衛生法事務所則では「50ppm以下であること」の物質です。Webではこのあたりの危険性があまり意識されていないような事例もみます。特に近年の高気密住宅では注意が必要と考えています。屋内では換気扇などによる室内のマイナス圧もあるでしょうし、煙突開放部の処理のまずさから外気風が強いときの逆流なども懸念事項です。


もともとの動機は、実家の果樹園??が広大で切り枝の処分や不要な樹木を切り倒したいけど、その幹や枝を有効に使いたい、ということから出発しました。昔は駐車場(空き地)で燃やしていたのですが、名古屋市に住んでいますので、「不要物の燃焼処理」は条例でできなくなってしまいまして、それ以降はそれなりに切断して「可燃ごみ」にしていたのですが、「灰」がとても良い土壌改良剤であることを知りまして、なんだかもったいない気持ちになりました。

また自分の仕事のひとつに燃焼設備の導入というのもしているのですが、自分自身がいまひとつ、モノを燃やすことがよくわかっていなくて、その勉強の意味もありました。

名古屋市では、「不要物の焼却処分」は条例でできないのですが、生活のための燃焼は可能です。具体的には「風呂沸かし」「暖房」「煮炊き」です。最終的には「暖房」までいけるといいですが、まずは「煮炊き」用のカマドで始めてみようと思いました。

本間製作所の時計型ストーブ(AS-60)を買ってきました。近所のホームセンターで9k円くらいで購入しました。当初は煙突から火の粉が出て近隣に火事など出しては大変なことになると思い、煙突にネットをかぶせて動かしましたが、すぐに煙で閉塞してしまいその日の内にネットを撤去しました。

こんな感じでゆで卵を作りました。


全体としては無煙で燃やすことは「とても難しい」ということがわかりました。それから圧倒的に知識が不足していて、同じく経験も不足していました。問題なのは「無煙」で燃やすことは過去の世間においてあまり興味のない問題のようで、「無煙」に関わる経験談を持つ人になかなか会えなかったので、ネットで情報を取りつつ、経験を積んでいくことにしました。

徐々にわかってきたのは

@煙の色は木質ガス起因のもので熱分解がされるまえに放出されてしまう。

A炉内が燃焼中の木炭が多いときは煙の色は無色になる。そのときは炉内からシュポシュポと汽車のような燃焼音がする。

B燃料を投入するときに主扉をあけると炉内温度が下がってしまうので、空気取り入れ口から燃料を供給する安定しやすい。

 

いずれにせよ一般的な燃焼スタイルでは上記の写真のように有色でニオイもあったりして「無煙」はぜんぜん達成できませんでした。

たまたまこの地域が元々、みなさん農家だったので木を燃やすことへの抵抗がなかったことと、近所に薪炊きのお風呂を使っている家が残っていたりして、煙は問題化されませんでしたが、今の時代、「無煙」であることはとても重要と思っていたので、調査を続けました。


ロケットストーブ方式の採用

2015年秋にyoutubeでロケットストーブを知りました。はじめはこれは排気がきれいでいいな、と思って見てました。発展途上国で煙に困っている人のために考えたとかもなんだかいい感じでした。Wilipedia「ロケットストーブ」

自分の薪カマドへ応用するにはどうしたものか。いろいろ考えて、いろいろ工夫して、できたのがこちらです。

いろいろな写真を切り貼りして作ったのでちょっと変な感じですが、だいたいこんな感じです。

最大のポイントは燃料投入口が主燃焼室の後流かつ上方にあることです。

これにより温度上昇により出てきた木質ガスが燃焼ガスで燃焼されます。木質燃料であれば、ゴーゴーという燃焼音がして排気温度が350℃くらいを上回っていると排気ガスは「無煙」です。目安としては500〜600ぐらいが木質ガスによる燃焼時だと考えています。

薪燃料を投入後、木質ガスが出ると排気ガス温度は上がり、700℃くらいが最高になります。ただ、この温度が出るときは燃焼炭による経路の閉塞が始まっているときが多いので、火バサミで燃焼室内を攪拌すると600℃くらいになります。

・煙突高さは約2.2m。

・元もとの本間製作所製の薪ストーブは主燃焼室および空気取入口&灰排出口のカバーとして流用

・基本構造はφ100の亜鉛引きSS製スパイラルダクトを使用

・燃料消費量:約3kg/Hr (薪の熱量は2200kcal/kgくらいと推定)

・吸入空気量:20m3N/Hr弱

・排ガス量:約50m3A/Hr @500℃(m3AはActualで実量容積)

・有効煙突高さ:約2.3m

・燃焼ガスの煙突内滞留時間:約1秒程度

        1バッチあたりの運転時間:約2Hr(灰がたまってくるためと体力的な問題から)

 

だいたい煙の色はこんな感じで無色透明です。そのうちクルマ用の排ガステスタでCOとHCを計ってみたいと思ってます。

 


燃料投入口

燃料投入口はディスクグラインダでφ70くらいをイメージして6角形の開口をつくり、そこへφ30ホールソーで穴を開けた「φ106のT曲」を設置して、2次空気と燃料の投入口にします。起動時はオガライトを100mmくらいに切った(折った?)ものが使いやすいです。

 

こんな感じで燃料を入れます。

燃料はチェーンソーで150mmくらいに切断したものを手斧で割ったものを使います。だいたいこの量が2Hrで燃えます。となりのLPGガスバーナは必需品で、はじめにオガライトに着火するときはもちろん、燃焼炭や灰が経路を塞いで失火したときなど、煙突温度を上昇させるときに使います。

 

燃やしているときはこんな感じで2次燃焼空気用穴から内部が見えます。

こういった投入具を使うとガーデンシュレッダで裁断した枝も燃焼できます。

ガーデンシュレッダはヤマゼン製YRM-35Aを使ってます。ギアタイプでお気に入りです。値段は40k円弱と飛びぬけて高価ですが・・・・。これくらいの枝は1Hr弱でシュレッダチップになります。

 


・主燃焼室

ここが心臓部の主燃焼室まわりです。右側が「φ106エルボ」で底面にカワラチップを20mmくらい引いたものが主燃焼室になります。断熱材としてはカワラチップが好きです。なんとなく身近だからでしょうか。

左側は「φ100 T曲」で燃焼空気吸入口および灰排出口になります。それをJIS普通レンガ210×100×30(はんぺん)をステンレス鋼線で縛って重しにしてます。φ100とφ106、φ100スパイラルダクト、φ100スパイラル用継手を組み合わせて作ります。

 

主燃焼室の最も高温のノズル部はこんな感じです。スパイラルダクト用ニップル継手はSS製ということもあり結構損傷します。たぶん寿命は100Hrくらいなのではないかと思っています。

半円ミゾを下にして主燃焼室に差込み、そこへ燃料投入部のダクトを差し込みます。すべて差し込み式で場所によってはグラスリボンを使用していますが固定はしていません。試験が終わったら片付けるため。

 

 

空気取入口から燃焼室の中を見たところはこんな感じです。色から見ると最高部分の温度は1100℃くらいかと考えています。第一鋼業様の解説ページがとてもわかりやすいので紹介しておきます。

 


 


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