KD02、ドア開閉時の煙逆流問題の改善その2(大きな進歩編)

 

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大きなガラス窓と大量のゴロ薪を投入して驚異の連続燃焼時間を可能にする、一部の方にご支持頂いているKD02.

以前に何度か記事に書きましたが致命的な弱点を持ち合わせております。

それは…ドアを開けると熱気と伴にお部屋へ煙が逆流してしまうのです。

最初のテストと違和感を感じた記事はこちら

そして、改善を施して失敗した記事はこちら

この記事では天井に穴を開けて煙を抜こうと試み大失敗。

2つの改造プラン

当初、前回の失敗を踏まえ煙を燃焼室天井から抜くことは止めて、薪ストーブライフ顧問亀井様よりアドバイスを頂いた通り本体横に薪用のドアを追加しようと思っていました。

 

その後、韓国の薪ストーブ視察から帰ってきた友人に韓国では煙を上から抜く方法が採用されていると聞いたので

2種類の改善をまとめて施し、効果を比較してみようと思いました。

  1. 本体横に薪追加用のドアを追加工
  2. 燃焼室天井にドアを開けると自動的に開閉するバイパスを追加

どちらも実際に改造を施して実験しなければ効果が分からない案件です。

天井に排煙バイパスを追加する

まずは燃焼室天井に穴を開けて煙が抜ける場所を確保します。

その上に排煙用の鉄板を置くのですが、丁番などを使うと錆とごみで絶対に動かなくなるので単に鉄板を置くだけの構造を採用しました。

鉄板を置いているだけじゃ移動してしまうので、動かない様にアングルで位置を固定します。

鉄板の下はこのような構造になっていて、ドア付近のレバーと繋がったロッドが蓋を押し上げて排煙します。

ドアにはシーソー式のレバーを装備、レバーが動くことで鉄の棒を押し上げ天板の板が動きます。

テキストで書いてもイメージが湧きにくいと思うので動画を撮ってみました。

レバーを動かすことで鉄板が開閉します。

 

この動画を撮っていた日はやぶ蚊が多かったので、ストーブの中にも蚊取り線香を2つも入れて作業していました。

そして、蚊取り線香の煙の行方を確認すると

天井に抜よりも正面ドアからより多くの煙が抜けるじゃないの(涙)

実験の前から失敗の予感漂う改造はこれにて一旦終了します。

 

薪追加専用ドアの設置

翌日に本体横にドアを追加しました。

 

本体は2重構造になっており、アセチレンで切断すれば熱で歪んでしまうからチップソーを使って外側を切り取ります。

内側はアセチレンガスを利用してカットします。

この写真で、本体が2重構造なのが良くわかると思います。

内側で炎が燃えて、発生した可燃ガスが本体後ろへ集まって高温で燃焼した後外側の鉄板で放熱します。

隙間があってはダメなのでフラットバーで埋めます。

そして、本体横にドアを追加。

実験結果どうなるのか分からないし、極力時間を掛けたくなかったから追加のドアとドアハンドルは在庫品を利用しました。

実験結果を踏まえ、効果を確認出来たらデザインを考えるフェーズに進みます。

燃焼テスト

焚き付けや巡行運転までは従来通りなので割愛させて頂き、今回は薪追加の煙逆流問題解決にフォーカスして結果をアップします。

天井の開閉機構のテスト

結論 大失敗!

ドアの開口面積が大きいので、大きな開口で天井に滞留する煙を逃がそうと思っても、ドアの中ほどから大量の煙が室内側へ流れ出します。

何度やっても結果は同じで、大きなドアがある構造がネックとなり煙が燃焼室天井に到達する前に扉から室内へ流れてしまう。

そもそも、薪ストーブに動く部分を作ると必ず壊れるリスクが発生するので採用する意味が全く無い。

 

サイドオーニングのテスト

実験するまでは結果が全く予想出来なかったサイドオーニング(横のドア)追加の効果は…

ものすごくいい感じでした。

写真を見ても煙が逆流していないのがお分かりになるでしょうか?

このように燃焼室の奥へ確実に薪を追加できるから使い勝手が非常に良かったです。

上の写真から下の状態になってドアを開けるとこのような状態。

煙が扉方向へ流れず本体の奥に吸い込まれて行きます。

写真じゃわかりにくいので動画はこちら

発生した煙が本体の奥へ吸い込まれて行くのが良くわかると思います。

この状態では空気の流れが扉から本体奥へ流れているので上手に運用すれば煙の逆流が起こりにくい状況だと考えます。

またドアの高さが低いから本体内壁が垂れ壁の役目を果たして、うまい具合に煙が部屋へ流出するのを防止してくれます。

 

この後薪を追加して様子を見ましたが、以前感じた違和感は全くなくなりました。

 

まとめ

以上の実験結果を踏まえ

レバー式の排煙装置は失敗

サイドオーニングは大成功と言う結果になりました。

この様に、改善と効果の検証を納得がいくまで繰り返すので新しいモデルの開発は簡単には完成しません。

 

自分の持っている知見だけで製作を行うのであればこの様な開発は不要だけど、それじゃ製品を作る面白みが無い。

現状を超える未知なる挑戦を行うからこそ壁にぶつかり、新しい知見を得てゆくので失敗や不満点の発見はとても大切だと考えます。

 

今は年内の受注を裁くのに結構忙しいんだけど、注文をこなすだけに満足する事は絶対なくて隙間時間を見つけて新規開発する事が気分転換になるので大切にして行きたいです。

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