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二次燃焼機能のある薪ストーブの構造

最近は薪ストーブや、自作のロケットストーブが流行っているようです。
我が家も最近 薪ストーブ 楽天 を入れました。燃料がたくさん必要ですが、家全体が温まって、実に快適です。
薪ストーブ

家には五右衛門風呂もあるのですが、五右衛門風呂の煙突はすぐに詰まってしまうし、風呂釜の裏にも煤がついて、定期的に掃除が必要です。
これに対し、薪ストーブはほとんど煤がたまらず、年に1回の掃除で十分です。
この違いは燃焼方式に差があるようです。
2次燃焼機能の付いたストーブの構造について考えてみました。

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五右衛門風呂の構造

まずは日本で従来から用いられてきた方法。 昔は風呂も炊飯もみんな薪を燃やしていました。 五右衛門風呂の構造

焚口兼空気取り入れ口から薪をくべます。火は釜の直下で燃えて直接釜を温めます。
煙は煙突を通って外へ出てゆきます。
問題なのは空気の入りかたです。入口から入るだけなので、火の奥の方では酸欠状態になり、燃えるガスが 発生しても燃えることなく外へ逃げいってしまいます。燃えカスの一部は煙突にくっついて詰まらせます。

薪ストーブの構造

うちの薪ストーブを掃除するときに構造を観察してみました。
空気の取り入れ口は3つあります。1つめは普通の取り入れ口、もう一つは2次燃焼のため、もう一つは窓ガラスに煤が付くのを防ぐ役割を担っているようです。
薪ストーブ関連の用語で「2次燃焼」という言葉をよく耳にします。十分な酸素を送り込んで完全燃焼させる ことで、燃焼効率を上げ、かつ煤を減らすことで、従来のストーブに差をつけているのだと思います。
ストーブの中の炎を観察していると、まっすぐ上に登るのではなく、空気取り入れ口から出てくる空気でぐるぐる渦を巻いているように見えます。 こうしてかきまぜられることで燃焼する成分と新鮮な空気が混合し、完全燃焼するのでしょう。
我が家の五右衛門風呂も、空気取り入れ口を増やせば、だいぶ効率が上がるでしょうね。
薪ストーブの構造

もう一つ、薪ストーブの構造で気になるのが、ストーブの上部の空間の役割です。
最初はこの部分で最終的に燃え残りを燃やすのかと思っていたのですが、 どうもこの空間は排気の熱を室内に放出する役割を持っているようです。
図の緑で書いたものは、断熱材です。燃焼部分と放熱部分を分け、燃焼部が冷えないようにしています。 下の空間は完全燃焼の役割を持っているので、効率よく燃えるよう、熱を保つようにしているわけですね。

ロケットストーブの構造

ロケットストーブについてもいろいろ調べてみました。
最近はやりのキーワードみたいで、ネットで見るといろんな形のものが紹介されていて、どういう形状のものを言うのかよくわかりません。
「煙突が強力な吸引力を発生させる」「断熱材をうまく利用している」
この2つがロケットストーブの特徴のようです。図にすると下の感じ。
ロケットストーブの構造

燃焼室と煙突の間に断熱された「ミニ煙突」があるのが特徴です。 この部分で排気が勢いよく上昇するため、強い吸引力を作ります。そのため、空気取り入れ口から空気がたくさん流入し、よく燃えます。
焚口が火の上についているのが不思議ですが、吸引力が強いために炎が焚口から出てくることはありません。
燃焼室からミニ煙突までは断熱材で覆っておくのがコツとのことです。煙突では熱が奪われないので、煙が上昇しますが、外に出ると放熱して、こんどは下に降りる力が生じます。
ミニ煙突と煙突の間の煙道は蓄熱材(土など)で覆っておけば、火が消えてからもじんわりとした余熱で暖かみが持続します。

ストーブの自作

ロケットストーブ、自作してみたいと思いますが、火を使うものなので、うっかり家を燃やしてしまったら大変なことになります。
また、何らかの原因で煙突が詰まると、炎が噴出してきます。
煙道が長いと、煙漏れにも注意が必要になります。煙が漏れていると一酸化炭素中毒になってしまう危険があります。
ストーブは既製品を使うのが安全ではないでしょうか。

最終更新日: 2016-10-18 11:23:59

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