ひす日記BBS

日々の出来事や、連絡事項

2017-10

液体燃料ストーブの仕組みとメンテナス【その1 ストーブの基本構造】

最近、バーナーいじりをしていることが多くそのことを日記にあげていたら、
ちらほらと、メンテナンスに関するお問い合わせのメールをいただくこととなり、
その都度お返事していたわけなのですが、せっかくなんで
今回から数回に分けて、わたしなりのメンテナンス方法と、トラブルの対処法を書いていきたいと思います。

そういうわけで初回の今回は、その仕組みを簡単に。
仕組みさえ理解できれば、メンテナンスの仕方も理解しやすいので急がばまわれです。

~ストーブの基本構造~

まず液体燃料を使用するバーナーはその使う燃料から、大きく灯油(ケロシン)とガソリンに分けられます。
どちらも、液体である燃料を気化させることにより、煤などを発生させない完全燃焼を実現しています。
そのために、燃料に圧力をかけ、加熱した後、小さな穴(ジェット孔)から勢いよく噴出させるのです。
この方法は灯油もガソリンも同じなのですが、てそれぞれの性質の違いから、バーナー自体の構造は少し異なります。

まずは灯油バーナーから。

ちょと見づらいですが絵にしてみました。
灯油
図の中の青い矢印は空気の流れ、赤い矢印は灯油の流れです。

①まず最初にA部を加熱することにより、タンク全体を暖めタンク内の空気と燃料を膨張させます。
(この行為がいわゆるプレヒート。)
②その後空気をポンプで圧送すると、タンク内の油面を押し下げられ燃料がチューブへ送り込まれる。
③燃料が先ほど熱せられたチューブ内を通過する際、液体か気体(ガス)へと変化する。
④ガスそのままバーナートップ上部までいき、そこからまた下へ降り、最終的に中央のジェット孔から噴出する。
そしてそのガスに火が付き炎となる。
ここの部分が3次元的で図で表すのが難しいのですが、
横に描いてある変な絵をバーナートップを上から見た図だと思ってください。

このようにして一旦炎が上がると、その炎自体がバーナートップ(B部)を熱するので、
B部の加熱によりガス化がさらに進みより燃焼しやすくなります。
(灯油は揮発性が低く、引火しにくい燃料なので、完全燃焼にはこのように加熱する必要があるのです。)
また、その熱はチューブからタンクへと伝わり、タンク内の内圧を高めるため、
ガスの噴出の勢いが増し、結果炎の勢いが増すこととなります。
だから放っておくとどんどん自分の発する熱で火力が上がります。
そしてこれが過度に進むと、圧力が高まり過ぎ火だるまになったり、最悪は爆発したりします。
これがいわゆる「熱暴走」。

そうさせないためには、途中でタンク内の圧力を逃がす必要があり、そのためのバルブがちゃんとあります。
そしてまた、圧力が下がり過ぎ炎が弱くなれば、今度は内圧を上げるためにポンプで空気を送り込めばいいわけです。
そして消火するにはバルブを開いたままにして内圧を下げればOKです。


次にガソリンの場合。

ガソリンは灯油に比べ揮発性が高く、引火性が強いので仕組みは一層単純です。
まずは最もシンプルなポンプを持たない自然加圧タイプをモデルに説明します。

s-ガソリ

①チューブ内から「ウイック」というものが伸びており、これが燃料に浸っています。
このウイックは綿などでできており、毛細管現象により燃料をチューブ内に吸い上げます。
このおかげで常温常圧でチューブ内に燃料を送ることが可能となります。
(だからこの手のタイプは、燃料が少ししかなくと結構しぶとく炎を出し続けることができるのですが、
ウイックの抜け落ちや不良があると、まともに燃料を吸い上げないのでちゃんと燃えません。)
②プレヒートにより、タンク内圧が高まり、チューブ内で燃料がガス化します。
③火力調整バルブを開くと、ジェット孔からガスが噴出し炎となります。
(この時、トッププレートの形状に偏りがあると、炎もにも偏りが出ます。)

そののち自分の熱で加圧され火力が強まるのは灯油と同じですが、
火力の調整はタンク内の圧力ではなく、バルブを通じてガスの噴出量で調整します。

次の同じガソリンでも現在主流のポンプ加圧式。
いわゆるコールマンタイプ。(便宜上「ピーク1タイプ」と呼びます。)
これは、ちょうど前者二つを合体させたような仕組みになっております。

こるまん

①ポンプで圧送された空気が油面を押し下げガソリンを上に押しあげる。
②そこでバルブを開くと液体のままのガソリンが矢印の流れで動き噴出。
③それに引火させると、最初は不完全燃焼だが、ジェネレータ部で加熱によりガス化し完全燃焼に。
(だからプレヒート不要と行っても、厳密にはプレヒートしてるわけです。)
④火力調整及び消火はバルブの開け閉めで燃料を調整。

この手のバーナーは最も合理的な仕組みですが、だからこそ、各部品の精度が必要で、
トラブル時には、調整よりもむしろ部品交換が必要な場合が多いです。



最後にアメリカの軍用ストーブやイギリスなど一部の灯油ストーブ(プリムス96)でよく見るこのタイプ。
(便宜上「GIタイプ」と呼びます」
ヴァポライザー2

チューブの途中に、真鍮製の細かな目の網を丸め込んだ「ヴァポライザー(ジェネレター)」という部品があり分を持ち、
加熱されたこの部分に液体の燃料を通過させることにより、一気にガス化を進める仕組みです。
そのため、プレヒートすべき部分もヴァポライザー付近となります。

気化の効率が良く、またヴァポライザーがスクリーンの役目を果たすため、
ここでゴミ等を濾しとるので、ジェット孔の詰まりも防げます。
しかし、反面ヴァポライザー自体の目詰まりによる燃料不足なども起こりがちです。


以上大まかにご紹介しましたが、どのタイプもポイントは「圧力」。
だから大抵のトラブルや不調は、何らかの原因による圧漏れや詰りによる圧不足が原因であることが多いです。

そういうわけで次回はその手のお話をしていこうと思います。

(*^人^*)

【ストーブのコーナー目次はこちら】
スポンサーサイト

コメント

え~と

3ストロークエンジン?

Re: え~と

はい、どこも動くところが内燃機関!

コメントの投稿


管理者にだけ表示を許可する

トラックバック

http://hisuaki.blog31.fc2.com/tb.php/2771-ea5f8023
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)

 | HOME | 

FC2Ad

 

プロフィール

ひす

Author:ひす
ようこそ!
私のプライバシーを覗いておくれ!
(/ω\)

「ひす画像BBS」ができました。
放出品やイベントのお知らせなどを掲載予定す。
また、各種ご連絡・ご相談もこちらまでお気軽に♪

最近の記事

最近のコメント

最近のトラックバック

月別アーカイブ

カテゴリー

ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

 

ブログ内検索

RSSフィード

リンク

このブログをリンクに追加する