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/072009
前回行った燃焼試験で判った点のアレンジと改良を行った。
オリジナルのFULGORA STOVES LIMITED社のソーダストストーブは、ワークショップでの使用を前提としているのに対し、我々は家庭で使用できることを目的としてこのストーブを製作している。
家庭とワークショップでの使用の一番の違いは、使用時間であろう。
ワークショップでは、一般的に、朝から夕方まで燃焼すればいい。しかし、家庭では、長い場合、早朝から就寝時刻までの燃焼が求められる。
前回の実験でも分かるように、オリジナルサイズで、何とかワークショップでの作業時間をカバーしうる。
つまり、朝に燃料を詰めて燃焼を開始すれば、その日の燃料補給の必要はない。
それに比べ、家庭での長時間燃焼の場合は、途中で燃料の補給が必要になってくる。
その場合、燃料がなくなってから、ストーブの蓋を取り、インナーケースに大鋸屑を詰めるという作業は現実的ではない。室内が汚れるし、燃焼の中断は室温の低下を招く。
簡単な燃料の補給は、大鋸屑を詰めた新しいインナーケースとの交換である。燃焼の中断も最小限で済む。
所が、高さ600㎜のインナーケースに大鋸屑を詰めると想像以上に重く、それを高さ900㎜のストーブ本体に、持ち上げてセットするのは大変だということが分かった。
FULGORA STOVES LIMITED社のソーダストストーブの紹介記事では、本体にセットしたまま大鋸屑を詰めている。
そこで、今回の最大の改良（というかアレンジ）は、本体とインナーケースの高さを100㎜下げ、インナーケースの交換を容易にした。
高さを下げた他の理由は、室内に設置した場合、まるでドラムカンのようであるからだ。高さ900㎜では、よほど広い室内空間でなければ高すぎる（ただし、それも承知でプロトタイプとして確認したかった）。
また、室内の燃焼において熱量が大きすぎる可能性も否定できなかった。熱量が多い場合はエアーを絞ればいいが、不必要に本体が大きいことは無意味だからだ。
画像上は、短くした本体である。ボディの中間を切断してつないだ。
画像上2は、ソーダストを詰めた所。今回は敢えて、杉のソーダストを用いた。
実際は製材所から調達する杉のソーダストがメインになる。実際の燃焼時間を確認したかったのである。
ソーダストはかなり乾燥しているものを使用した。棒でプレスすると、かなり沈んでいく。想像以上に沈み、詰まり、結構重くなる。
上縁から20mm位の所まで詰めたから、95％程度の充填率である。
煙突は前回と同様、2本繋ぎ、長さは1900㎜。
空気取入れ口は、試験の全行程を通じ70mm開いた状態にした。これも前回と同様である。
煙道内壁に灯油を垂らして点火し、暫く待つ。
最初は、灯油が燃えるが、ソーダストには燃え付かず、燻し状態で白い煙が出続ける。ソーダストに含まれる水分が抜けているものだと思われる。
暫くすると、ソーダスト中央の煙道から炎が上り、煙は白煙から紫煙へと変わる（画像上3）。以降、燃え尽きるまで、かすかな紫煙が出続ける。
画像上4は、点火後2時間経過の状態である。
以降順に、点火後3時間、5時間、6時間経過の状態である。
前回、ハードウッドのソーダストを用いた場合よりも、燃焼パワーは弱く、燃焼時間も短い。これは予想されたことである。
5時間後までは、十分暖かい（いや、熱い）。空気取入れ口は一切絞ってはいないから、杉のソーダストを用いた実際の使用においては、6～7時間は問題なく暖かさを保つと思われる。
（燃焼時間については、今の時点で断定はできない、燃料の含水率や外気温等々、様々な外因で燃焼時間は大きく変わると思われる）
今回の試験において、画像5、6時間経過の状態時に薪を入れると通常の薪ストーブとして機能するため、このストーブの応用範囲は広い。
ソーダストプロトタイプストーブの燃焼試験を行った。
室内試験では、煙突のセッティングの問題と、熱の問題があるので、天候を見計らって屋外で行った。今回の主目的は、燃焼の度合いと燃焼時間の確認である。
基本設計は英国FULGORA STOVES LIMITED社のソーダストストーブと同様なので、うまく燃えてくれるだろうとは思ったが、実際に試して見なければ実感として掴めない。
確認しなければならない事項として、引出し式の空気取入れ口と、2箇所に設けた排煙口の機能がある。
先ず、煙道確保棒を、インナーケースの底板中央の穴にセットし、ソーダストをケースに詰める作業を行う。
ソーダストは、ハードウッドの縦挽き、横挽きから生じたもので、製材所からでる杉の大鋸屑よりも目が細かく、若干パウダー状である。家具材としての人口乾燥材であるから乾燥は十分である。
途中何度かソーダストをプレスして詰めていくが、直径350㎜、高さ600㎜のインナーケースには、想像以上に詰まる。上縁から60mm位の所まで詰めたから、およそ90％の充填率である。
煙道確保棒の体積を除けば、50L前後入ることになる。
画像1番上は、その状態でインナーケースをストーブ本体にセットした所。画像2番目が、煙道確保棒を抜いた所である。
本体高さが900㎜あるので、結構重いインナーケースを本体にセットするのは大変だった。
煙突は2本繋いだ。長さは1900㎜である。
空気取入れ口は、試験の全行程を通じて、6～80mm開いた状態にした。ほぼ全開に近い状態と考えていいのではないかと思う。
手違いから煙道内部に上手く灯油が入らなかったために、燃えつくまでに手間取った。ただし、灰受けを兼ねた引出し式の空気取入れ部の意外な機能を発見した。この上に木屑を載せ、火を付けて挿入すると、煙道下部に容易に点火することができたのである。
最初は上のダンパーを開いて点火。試しにダンパーを閉めると煙が上蓋から立ち昇ってくる。煙突を含め、全体が十分加熱された後にダンパーを閉めると煙は漏ない。そして暫くすると、下の排煙口までの間のストーブボディが熱くなってくるのが判る。
燃焼ガスの反転によって側面からも熱放射が行われているのだ。
画像3は、煙道から立ち昇る炎。蓋を開けた直後はバーナーのように勢がある。
午前9時20分燃焼開始。
画像4は、点火後、約2時間経過後のソーダストの状態。
6時間後もソーダストはまだ十分残っている。ただし、この頃から火力は落ちてくる。
画像5は、およそ8時間後の状態である。
その後、崩れ落ちてドーナツ形状が崩壊したがまだ残り火がある。
午後6時半を過ぎようとしており、完全に燃え尽きるのを待たずにストップした。
（ここでは燃焼時間の短長を競うものではなく、実用燃焼時間の確認をしたいためだからである）
燃料の質の問題。
燃料の乾燥の問題。
外気温の問題。
排気（煙突の高さ断熱等）の問題。
室内容積の問題。
住宅断熱の問題。
などで、状況は変わってくるが、今回の試験では、6～7時間は実用範囲にあるのではないかと思われた。断熱の良い家屋では8時間でも保温として機能している可能性は高い（ただし外気温にもよる）。
今回は、途中で空気取入れ口を絞ることはしなかったが、絞れば燃焼時間は更に延びるはずである。
このストーブの燃焼時間は、容器の直径に因り、熱量は高さに因る。
元来、このストーブはワークショップ用であるから、この高さに因る熱量は住宅用としては多すぎるのではないかと思われた。
兎に角、このソーダストストーブを使えば、何度も薪を入れるという煩わしさから開放されることは間違いない。
今回の試験で判ったストーブ各部の細かい問題点を改良し、再度燃焼試験を行う予定にしている。
オーダーしていたソーダストストーブのプロトタイプが完成した。
このプロトタイプは、以前このブログで紹介した、英国FULGORA STOVES LIMITED社のソーダストストーブの構造、寸法に準拠している。
このタイプのストーブが日本で稼動したことは、おそらく無い。
基本寸法はこのストーブと同じにしなければいけない。まず、同じものを製作して実証する。余計なアレンジは、ストーブの効率を低下させかねない。オリジナルを基準としてプロトタイプを製作すれば、次のアレンジは容易になる。
ちなみに、FULGORA STOVES LIMITED社のソーダストストーブは特許取得品だが、期限は切れているので問題はない。
プロトタイプ製作にあたりに考慮、目標にしたことは、
1.基本的な寸法を踏襲しながら製作コストを下げる。
2.FULGORA STOVES LIMITED社のものは、煙突取り付け位置が低い。ストーブ上面から煙突取り付け位置センターまで、およそ400㎜強。ここが熱交換部分になると説明されている。
燃料の中央に空けられた煙道から燃え上がった燃焼ガスは上蓋で反転し、アウターケースとインナーケースの間を下りて、下にある排煙口から排出される。
しかし、これだけの距離があると、着火直後の上昇気流が不足しているときに上蓋から煙が漏れると思われた。そこで、当ブログ、「補足資料（Sawdust Stove 4）2009年02月08日」に掲載した、ソーダストストーブのように排煙口を2つ設ける。煙突全体が暖まって十分な上昇気流が発生するまでは、上の排煙口に取り付けているダンパーを開き（画像上から2番目）、そこから排煙するようにした。
3.FULGORA STOVES LIMITED社のストーブは、本来ワークショップ（工房、作業場）用のようだが、私は家庭使用を目指している。
以前から書いてきたように、薪ストーブの宿命である、薪の調達からの開放。薪の投入回数の低減を目標にしているためである。
ホンマ製作所の「ストーブカマド SKS-510」の寸法は、W510×D660×H840（mm）。FULGORA社のものは、これに近い寸法であったため安心感があったが、出来上がったソーダストストーブの高さは、家庭には高すぎる印象だった。試作品ということで納得させたが・・。
画像上から3番目は、引出し式空気調節口である。
引出し式のにした理由は、
1.コスト削減。オリジナルはスライドドアであるが、これは加工が面倒である。
ドア式でも兆番の取り付けと、任意の位置で止まる構造にしなければならないという問題がある。かといって、回転式では、FULGORA STOVEの図面で指示されている、最大70×140㎜という空気取り入れ口を確保するためには、円盤がかなり大きくなるし、円筒表面に取り付けるとなると受け部分が平面である必要がある。
以上の理由から、引出しの引き加減で空気調節を行うようにすれば、構造、加工が簡単になると考えた。ただし、底板が邪魔になって空気の流通がスムースに行われるかという若干の不安はある。
2.インナーケース底板中央に空けられた空気取入れ口から落下する灰の、受け皿としての機能を持たせることができる。
画像上から5番目は、アッシュトレイを兼ねる空気調節器を上から見た所。
インナーケースを支える3本のステーが見える。このステーは長くしてあり、オイル缶として使われたペール缶や、小型のドラム缶なども利用できるようにしている。
画像上から6番目は、インナーケース。サイズは、直径350㎜、本体高さ600㎜。これにオガクズを詰めると、およそ6時間の燃焼が可能というのだが・・。
中央には、リムーマブルコアチュ－ブと言われる棒を差し込んでいる。今回は木材で製作した。ソーダストを詰めた後、抜けにくいことが予想されたので、テーパーにした。
画像下は、インナーケースをセットした所。
次は燃焼試験である。
ラオスでの生活のせいで、ひどい整備状態の車両に慣れてしまい、壊れたら修理すればいいというような、日本の常識からいささか乖離した感覚を完全に払拭することができず、大したメンテナンスなしに車検を通して乗り続けた。
日本でも悠長な、ラオス的な日常があったことを思い出す。
およそ30年位前、チェリーキャブに乗っていたとき、クラッチワイヤーが切れた。
日も暮れ、たまたまあった修理工場はシャッターを閉めている最中で、若いメカニックは、ストックのクラッチワイヤーはないから、セルでスタートして、回転を合わせてシフトアップして帰ればいいとアドバイスしてくれた。
セルでスタートすればいいだけの話と合点した私は、そうすることにした。
ローに入れてセルを回す。発進とほぼ同時にエンジン点火。ある程度速度が乗ったら、ギアを抜き、アクセルを一度あおって、回転が落ちていく時、つまり、負荷をなくした状態でサードに入れる。この時、シフトレバーをサード方向に少し押しながら、アクセルをオフにする。回転が落ちてきたどこかのタイミングでサードギアとショックなしで噛み合う。
セカンドギアを飛ばしたのは、この操作の回数を減らしたいこと、上のギアのほうが簡単に入るためである。
このノークラ運転で無事帰り着いた。こんな時代もあったのだ・・。
スバルサンバー18年目の車検における整備状況。
■交換部品
コンタクトポイント：凄まじい状況だった。交換して正解。
ブレーキホース：表面の細かい割れもほとんど無し。まだ使える印象。
マスターシリンダーのゴム部品：綺麗。まだまだ使える印象。
ディスクキャリパーのゴム部品：多少傷んでいる。交換して正解。
ホイールシリンダーのゴム部品：多少傷んでいる。交換して正解。
ミッションオイル：結構汚れていたが、思ったほどでもない（主観の差）。
ブレーキフルード：継ぎ足しで使ってきた。吸湿性があるので定期交換が推薦だが、私的使用でこれまで不首尾はなかった（薦めるものではない）。
（注：上記交換リストには、簡単に交換できる部品は入れてない）
■交換すべきだが、目視でいけそうなために今回は交換しなかったもの。
ブレーキ倍力装置のゴム部品：メーカーは4年ごとの交換推薦だが、綺麗、傷みなし。
燃料ホース：メーカーは4年ごとの交換推薦だが、傷みなし。
ラジエターホース：交換の予定だったが傷みなし。
ドライブシャフトブーツ：表面に細かいヒビ。ボチボチ寿命。
所で、もう一つの交換部品、オルタネーター。
オルタネーターのカーボンブラシも寿命が近いはず。いや、30万キロを超えている状態なら、いつ逝ってもおかしくはない。
カートリッジ式なら交換は簡単だが、搭載されているものは、カーボンブラシが単体で付いているタイプである。交換は厄介といわれるが、トライしてみた。
結果は、鉄屑化。オークションで中古購入（￥7000）の上、交換。
2つあるカーボンブラシの片方はかなり減っていた。今後2年程度は持つかなと思うが確信は持てない。
ベアリングのガタはなし。
カートリッジ式以外は自分で交換するのは難しい。とりわけ、アッセンブリーの仕方がよくわからなかった。
オーバーホールを問い合わせると約￥10000。リビルトで￥15000前後。
車体は丈夫になったものだと思う。
エンジンオイルやブレーキパッド、タイミングベルト、エアフィルター等の消耗部品を除けば、上記交換部品さえ、通常の使用で15年は持つ ―しかも若干の余力を残して― と思えた。
（これは決して人には勧めないし、スバルサンバーに関し、非難嘲笑を覚悟で述べた極個人的見解である）
ホンダの刈払機についての訂正。
結論からいうとホンダ製刈払機は問題ないということ。
どの方向に本体を回そうが、上部の草を刈ろうが、オイル上がりは発生せず、従って、白煙が出ることも、キャブレターにオイルが逆流してベトベトになることもない。
ホンダの友人から、問題ないはずとの指摘。
再度、汎用製品のカスタマーサービスに問い合わせた。
上部にある草を刈ることは想定していないし、そのような使い方では問題があるとのこと。
そんなはずはないと食い下がった。
詳しい担当に変わり、再度確認してもらった結果、問題ないとの結論を得た。
どうも、安全性の観点から、上部の作業を認めるようなコメントを避けているようである。
最初の問い合わせでオイル上がりが発生するとの回答を得たために、前回の記事となったが、担当の間違い、あるいは誤解のようである。
さすがに、世界の4ストロークエンジンメーカーホンダ。正しい使用状況の分析と対策を行った製品作りをしているではないか（下記「4ストロークエンジンテクノロジー」にて解説している）。
M社が採用しているエンジンの製造メーカーであるロビンも古いメーカーで、汎用には強いはずだが、刈払機に関しては、不十分な使用認識、対策の不首尾は残念。現状製品は不完全と言わざるを得ない。
ロビンの英文マニュアルには、「反対にして使うと白煙が出る」との注意書きがあった。
If the engine is operated at upside down, white smoke may be exhausted from the muffler.
画像は、ホンダの、「4ストロークエンジンテクノロジー」ページから引用させて頂きました。
