Road to Super Penny Stove その 1

コイルジェット・アルコールストーブの部材到着を待つ間に動画だけはなんとか編集してアップしましたが、ブログ記事が手つかずでした。トライ自体は3月に終わってたんですけどねえ。

ここから本題。

かれこれ 8 年も前の話ですが、密閉加圧式アルコールストーブの火達磨予熱をなんとかできないかと模索し始めました。RINNGOプロジェクトなんて称してましたね。

その後に開放型で給油の楽なウィック/パイプジェットを活用して、Petal Stove、Hoop Stove、CHSへと続いていきます。

一貫してトルネードにこだわり続けてますけど、バスタブ燃焼がある開放型のCHS系の炎の形が、密閉単室加圧型であるペニーストーブ（給油口をペニー硬貨で塞ぐことからこう呼ばれる）で作るトルネードには決して勝てない・・・と思ってます。純粋にジェット噴出だけで作られるトルネードはとにかくキレイなんですよ。だからバスタブ燃焼を"無駄燃え"なんて呼んだりしちゃうんですけど。

密閉単室加圧型のキレイな炎

ただペニーストーブを使うには火達磨予熱を避けて通れない。内部のアルコール燃料全体が沸騰して（厳密にはそれに近い温度に到達して）気化が始まり、それがジェット炎となって噴出し始め、以降は自分の出す炎（と輻射熱など）で自分自身を熱し続ける・・・というのが動作原理であり、燃料温度を上昇させるためにどうしても外部熱源が必要になるのです。
多くの人がペニーストーブの周りにアルコールを垂らしてストーブごと炎上させるという予熱方法を使っているでしょうね。危険だしテント内では決して使えない。もちろん木製テーブルの上じゃご法度。スマートな人は、予熱用下皿を組み込んだり、外周にガラスファイバーやカーボンロープを巻いて使い勝手を改善しているでしょうが、まるごと火達磨にすることに違いはないですね。

密閉単室加圧型の火達磨予熱

もちろん予熱過多でも、調理中の過加熱による熱暴走という危険もはらんでいます。

過加熱で発生する熱暴走ーこの画像はまだ軽い方です

普通は炎の形なんて気にせず使い勝手だけでオープンタイプに走るんでしょうけど、ワタクシ的には形に拘りたいので・・・そもそもアルコールストーブにハマったきっかけが、穴が 1 mmズレただけで燃焼が変わるところが面白くて探求始めちゃったくらいなので・・・。

容易で安全な着火とキレイな炎の両立・・・永遠のテーマです。

つづく

350ml ボトル缶で作る アルコールストーブ

珈琲などのボトル缶を利用したアルコールストーブを、ネット上でときどき見かけますね。


缶の上側をインナーに、下側をアウターにして、ひと缶で簡単に作れそうというのが理由みたいです。


かん合も楽だし、最初にトライするには手頃かな。

ただ燃焼画像/映像を拝見すると、例えば外炎タイプならこんな感じでジェットがチョロチョロだったり、


内炎タイプだとジェット炎は何処に？ってな感じのボヤっとしたものだったり・・・。


作ってみて「アレ？こんなはずじゃ・・・」とか「アルストなんてこんなもんか」とか「自作の腕が・・・」とか思ってしまうひともいるかもしれない。

でも悲観するなかれ。誰が作ってもこんなもんなんです・・・このタイプは。



350mlボトル缶の約63mmの直径が、そのまま”オープンジェット”のオープン面・・・つまり開口面になってしまってるからなんですよ。

このタイプは副室加圧型と言います。
�@　目で見える真ん中の部分（バスタブ）のアルコールに着火して
�A　アルコールの温度が上昇して
�B　沸点の約70数℃になって
�C　隠れている副室内でも気化が始まって
�D　副室内が気化ガスで満たされて
�E　副室内の圧力が高まって
�F　ジェット穴から気化ガスが噴出して
�G　そのガスに引火してジェット炎となる
という動作手順を踏みます。

このとき
●　開口面が広いと沸点に達するのが早い
●　開口面が狭いとなかなか副室内気化が始まらない
という性質があります。

ジェット燃焼の効率だけを考えれば、入れたアルコールが沸点を保ち続ける程度の燃焼が開口面（≒バスタブ）で行われていれば良いわけです。また副室の面積が大きい方が気化量も増えてジェットが力強くなります。
ところがボトル缶利用のこの形だと、必要量よりかなり多くバスタブ燃焼があります。副室面積も初めの頃ほど狭い。

バランスが悪いんですよ。

ボトル缶の上下を使うのなら、直径53mmの細缶の方がバランスが良いです。といってもなかなかその缶が最近販売されてないんですけどね。ファミリーマート扱いの日本酒缶（日本盛　サケボトル　で検索）が全国的には入手しやすいかな。

これじゃ「チ〜ン」「終〜了〜」ってなってしまう（笑）


まあ開口面でもあるバスタブ燃焼に負けないだけの副室内気化量を増やしてやれば良いのですよ。


で、チョイと手を加えたのがコチラ。外炎タイプはキク科の花っぽく見事なジェットでしょ？

コイツは鍋を直接載せることもできます、私しゃ嫌いだけど。



内炎タイプは如何せんバスタブ炎が盛大なんで難しい。それでもジェットが確認できて炎を回せるほどにはなったでしょ？




350ml ボトル缶をこういう構造で使うオープンジェット型は、元々主室（バスタブ）と副室のバランスが悪い。でもちょいと手を加えるとココまで改善できて性能アップを図れるよ・・・というお話でした。動画を見てもらうのが一目瞭然かな。

ただ小さいだけのアルコールストーブ

たまに無性に作りたくなるただ小さいだけのアルコールストーブ。何の工夫もなければサイズ以外の特長もありません。うんざりするほど立ち上がりが遅いし、実用性も劣るし、嫌いなサイドバーナーだし。複雑で工作が面倒な物ばかりやっていると、反動でこんなものもやってみたくなるのです。

ウコン缶で作るマイクロCHSアルコールストーブ

ウコン缶で作るマイクロCHSアルコールストーブ

6年前の2013年に一度、ウコン缶でCHS-Uにトライしました。


とにかく加工性が悪い缶だし普段飲むことも無いし中途半端で終わったまま。今回の再チャレンジは、実は別の工作でキャップ部分が必要になって、余った下側を捨てるのが忍びなくという消極的な理由からでした。ところが久々にやってみるとなかなかどうして思うような炎が得られず、結局中身を捨ててまで何缶も消費することに。試作品たちの様子がコチラ ↓。


ようやくすったもんだのなんだかんだで及第点が与えられる性能に到達出来たので、一応これでマイクロCHSは終了ということにします。


備忘録を兼ねて作り方を公開します。例によって個人で楽しむ分にはいくらでも真似てもらってOK、でも売るのは禁止。特にメルカリID
Bold☆official は絶対真似すんな。

使うのは直径45mmの小さなボトル缶で俗に言うウコン缶。それを3缶使います。


でも"ウコン"を商品名に使っている缶は、底の形状が丸くて加工しにくいから、メガシャキとかマカとか乳酸飲料系の缶が良いです。


塗装剥ぎは任意で。炭酸や珈琲飲料缶に比べて塗装が厚くて硬いです。真鍮ブラシとかじゃ歯が立たない。私はスチール製ホイールブラシで削ぎ落としたあとに真鍮とナイロン・ヤスリを使って仕上げてます。

トップ・パーツの缶底斜めの部分は接着のために剥いでおく。
インナー・パーツは見えないところだし任意で。
アウター・パーツは気合で（笑）

切り出す前に ↓ のように予備作業しておくと後が楽です。

トップ・パーツの開口面を穴あけ作業しておく。胴体部分を3cmくらいで切って接着工程の治具にする。
インナー・パーツは底のカドの部分にクリース付をしておく。

切り出した各パーツ。

トップ・パーツの開口直径は35〜36mmが良いです。35mmより小さいとCHSを名乗るのがはばかれる起動時間になるし、36mmより大きいと30ccの燃料が10分もたない大食いになってしまう。しかしこの穴あけ加工が難しい。缶底をヤスリで削る方法では38mmくらいで大きすぎる。私はコンパスカッターでできるだけ大きく開けておいて、その後軸付き砥石を使って地道に拡大しました。
インナー・パーツの上側は、缶底をヤスリで削る方法でくり抜いた後、さらに削って開口直径を広げています。またクリースは15〜18が良いでしょう。この作例は15クリースです。
各パーツの切り出し高は、トップとインナーを重ねた高さがアウターより1〜2mm低いくらいです。

トップとインナーをJB-Weldで接着します。接着無しで隙間を無くすのは至難の業ですから。治具の使い方は動画を参照してください。接着後にジェット孔と短冊の加工をします。

ジェット孔は 0.7mm X 6。0.5mmで下穴を開けてから0.6mmで角度付け。最後に慎重に0.7mmに広げました。
スリット・スカート（短冊）は、嵌合前に折り目を付け、一旦真っ直ぐに戻しておくと嵌合時にスジが着きにくいですよ。
アウター上部は焼き鈍しておきます。安全性と見た目のために折り返し処理をしていますが、かなり密に嵌合されているので、折り返さず高さを合せてヤスリがけしておくだけでも十分です。



6年越しでようやくマイクロCHSのバランス点（あくまで私の個人的嗜好を満たすだけ）を見つけ出すことができました。


でも炎の美しさが riku さん作の Micro Hoop Stove（CHSじゃない）に及ばないんだよなあ。

ジェット炎を最も簡単に強くする方法

ごくごく普通の副室加圧型/オープンジェット・アルコールストーブの、ジェット炎をちょっと大きくする簡単な方法です。ただし簡単なだけあって性能が大きく改善されることはありません。せいぜい1割増かな。高性能版がお好みならコチラを。
ま、きれいに作るちょっとした tips をいくつか盛り込んでますので、その辺をメインに見ていただけたら良いかと。



一応blogとして文章でも解説しておきますね。

使用する缶は限定です。

トップ側に伊藤園から出ているタリーズのボトル缶、ボトムにはジョージア系のボトル缶を使用します。微妙に直径が異なっていて、かん合のためにボトム側を折り曲げたり、それが原因でかん合時にスジが付いたり膨らんでしまうことが無いのです。

こんな感じでキレイに組み合わせられます。


ボトル缶だと主室（バスタブ）の穴あけ作業がやりにくいので、最初に上の方でカットしてしまった後、コンパスカッターなどでやるといいと思います。そのときキャップ側のパーツをはめ込むとなおいいですよ。


主室の直径は32mm以上をお薦めします。それ以下だと特に低温時に点火後すぐ酸欠で消えてしまうことが多発します。直径が大きいとジェット噴出（本燃焼）までかかる時間が短く、かつ燃焼時間も短くなります。逆に小さくすると本燃焼まで時間がかかり、かつ燃焼時間が長くなります。火力は単位時間あたり燃やす燃料の量に比例するので、前者のほうが強くなります。

ジェット孔は1〜1.2mm径で16〜20個が良いですね。副室の内圧がそれほど高くないオープンジェットの場合、1mm未満では孔の通過抵抗が大きすぎると思います。まあこれはジェット数とも相関関係があるので何がベストかなんて一概に言えないのですが。


99.99%の人がボトムもトップと同じ高さに切ると思います。でも内壁の高さがちょっと足りなかった時など、かん合でボトム缶が内側へ凹んで変形してしまうこともありますね。2〜3mm小さく（低く）しておくとそんな心配からも開放されます。


"ダブルウォール"の名のとおり、内壁を2つ作ります。

この寸法はトップ・パーツを31mm高（3cmの木っ端にカッター刃を付けて切っているから）にした場合のものです。"37mm"/"30mm"の部分がトップ・パーツ高によって変わります（横幅はこのままでイケるハズ）。

内壁は缶の胴体部分を使います。


カッティングシートに貼り付けてカッターナイフで切ると作りやすいですよ。


両端の留め方は写真と同じになるように、動画を参考にしてください。



内壁円筒を重ね合わせたら、振動で外側のヤツがずれて来ないようステープラーで固定しましょう。ムシの位置までアルコールを入れられるという目印にもなります。


底側に燃料の通り道を開けます。私はせいぜい一箇所でいいと思うんですよ。残燃料が少なくなったときの圧抜けも起こりにくくなりますから。ヤスリで削ったり、一穴パンチで半円を開けたりすれば良いと思います。


各パーツが完成したら最後のかん合です。



胴体部分に「ベコベコ」した触感もない完成が期待できますよ。


暇を持て余して磨いてしまった（笑）

磨くと指紋や吹きこぼしで即座に汚れて、綺麗なときとの落差が激しいんですよね。手間もあるけどその落差を嫌って私はヘアライン処理程度の塗装落としに留めているんです。でも自作品に思い入れを込めて磨いてニンマリするのもアリかな（笑）

ただのオープンジェットなんで、特に難しくも無いと思います。どうぞ楽しんでくださいね。

CHSなどは真似て売ることをお断りしていますが、これは販売してもかまいませんよ。ダブルウォールの出典（パクリ元）を添えてもらえると嬉しいです。

ダブルウォール・オープンジェット・アルコールストーブ

だいぶ前にYAOJとか気化ターボ内蔵型でやったことの亜流。

ごくごく普通の副室開放型とかオープンジェットと呼ばれるタイプのアルコールストーブで、ジェットから出る炎をちょっと大きく力強くする方法の一つです。ポイントは副室開放型を作る手間とほとんど変わらないこと。もっとも手間を掛けずにジェットを大きくする方法だと認識してもらってOK。見た目も普通版と全く同じですよ。

普通版を作るときにも大いに参考になるだろう tips を含んだハウツー・ビデオも制作する計画です。

JBWeldを使わないコイル/パイプジェット型アルコールストーブ その4 ダブルコイル編

昔トランギア・アルコールストーブのキャップにコイルを3個も付けたことがあって、ソイツは熱くなると火柱を噴き上げる恐ろしい奴でした(笑)。前回は6mm径2本足で火力アップを図ったけど背高が難点でした。

今度は背低で実用的な高さにしつつ、パイプ径細化による火力低下をダブルコイルでカバーします。火力はもちろんシングルよりダブル、ダブルよりトリプルが勝るわけだけど、燃料キャップまで缶底に付けると流石にトリプル化は底面積が足りません（無理やり実装してもメチャクチャ使いにくくなる）。

ダブルコイルの範囲で、大好物のアブナイ匂いのするストーブをやってやろうというわけです。ところがこれがなかなか難しくてソートー難儀しましたよ。昔から存在する燃焼方式で、コイルの固定法以外何も新しいアドオンもないのにここまで苦労するとは・・・トホホ。

何が難しかったか？

• 太缶底にコイルを2個並べるには6mmパイプじゃ無理
• ネジを切るため内径2mm外径4mmのパイプだとウィックにCFが使えない
  （径が細すぎてカーボンフェルトは挿入できない）
• ウィックの素材や挿入方法などいろいろ試す
  ケブラー糸　：　吸い上げ率が悪すぎてX
  タコ糸　：　吸い上げ率悪し、パイプとの隙間に敏感すぎて再現性もX
  網銅線　：　そもそも2mm径に通せない
  スチールウール　：　太さの均一化が難しく再現性悪し
  麻ひも　：　パイプとの隙間に敏感
• シングルとダブルコイルで特性が変わってくる
• 無負荷なら良く見えても、ポットを載せると豹変する
  輻射熱によるタンク加熱で内圧上昇
  4mm化で低背化も図った分輻射熱の影響も受けやすくなった

現存する試作機たち。

たったこれだけと思うかもしれないけど、それぞれ数回に渡ってウィックを変えたりコイルを替えたりしてるんですよ。

ジャム瓶みたいに加熱の影響を受けにくいタンク素材の方が楽でしょうね・・・ゴムシール部分の耐久性が課題になるけど。

言ってみればバランス探しの旅だったわけで、一応の完成を迎えたのがコチラ。

3ヶ月前くらいから出回り始めた平らな缶底を利用してるんだけど、最近この缶が入手困難になってきた。どううやら元の凹形に戻っているみたい。あと数個しか作れないだろうなあ。

写真じゃわかりにくいけど、燃料キャップの位置をオフセットさせてるんですよ。その方が回しやすい。

ケブラー芯は吸い上げが悪すぎて使い物にならず。

最終的に麻ロープを採用。耐久性は百数十回の燃焼テスト後にバラして抜いて確認したけど問題なし。適度な隙間を再現性高く確保するためにいろいろノウハウがあるのです・・・シングルとダブルじゃ同じじゃないし・・・負荷時/無負荷時の差も大きいし・・・。当面詳細を公開するつもりは無いですよ(笑)

金属の、それも熱伝導性が良い極薄アルミのタンクだから、着火後2〜3分でタンク内でも沸騰/気化が始まる・・・すると内圧が上がってジェット噴出がますます強まる。コイルジェットは兎にも角にも風に弱いから風防で囲おうとするとそりゃ恐ろしい状態に・・・。youtubeで公開したモデルは一応ギリギリ耐えられる設定にしているけど、それでも全周360°ではなく風上側へ180°まで、かつ、ポットと3cm以上離していることが利用条件の一つ。他にもクッカーは直径 15cm まで、鉄板で焼き肉など100℃以上になる調理不可といった制限が必要だろうなあ。

最後に動画を。

ダブルは利用制限付きで数個販売するかも。シングルは・・・。

JBWeldを使わないコイル/パイプジェット型アルコールストーブ その2 実機編

接着剤の耐熱温度問題を回避する一つの方法・・・それは接着剤を使わないこと。簡単でしょ？

発想が簡単なソリューションでも、万人に作れるわけじゃないことを最初に断っておきます。それなりの工具を持っている人限定です。ま、詳細は動画を見ていただくとして、一言で言ってしまえばパイプにネジ切りすれば接着剤なんて要らなくなるということ。

ある特定の環境での実験結果だけでOK/NGを判断するのは危険です。前エントリーでも書いたけど、密閉型ストーブの動作は環境にすごく影響される・・・例えば夏の直射日光の下、熱くなるアルミ板の上、カルデラコーンで完全に覆った状況、大きめのフライパンを風防で覆う環境（パンからの輻射熱が大きい）。組み合わせたらそりゃ恐ろしいでしょ。熱暴走もありえるし、暴走しなくても想定以上の火力になってしまう。だから根本的な解決策を考えてみりゃいいと思いますよ。私の頭じゃネジ方式くらいしか思い浮かばなかったけど、もっと工作が簡単で万人向けの方法があるかもしれない。そういう案を是非研究して公開してくださる方はいませんか？

最後にもう一度。

『パイプにジェット炎を当てる方式で、パイプ固定にJB-Weld（オートウェルド）を使った物は、遅かれ早かれ破綻する』

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使う人を選ぶアルコールストーブ FREELIGHT BLAST Burner 開発秘話

FREELIGHTから発売されているBLAST Burnerです。

アルコールストーブへの先入観、既存概念あるいは常識を打ち破ることができているでしょうか？

積極的な公表を控えてきましたが、師匠のJSBさんの仲介でFREELIGHTの高橋さんと知り合い、少しづつ深みにハマり・・・（笑）その縁があって開発に携わることになりました。軽く1 年以上の月日がかかっています。

プロジェクト・スタート時に”お題”として言い渡された要件をザックリまとめると下記 2 点。

1. 徹底した燃焼効率の追求
2. 既存アルコールストーブの概念を覆す

1 の効率に関しては、FREELIGHTのblogエントリー「2016.08.18 FREELIGHT BLAST BURNER（ブラストバーナー）開発のお話」を参照してください。

一方、2 番めの既成概念を覆すという"無理難題"には、なんとも途方に暮れたものです。ではアルコールストーブの既成概念って何だ？というところから始めました。

• 
  アルコールストーブは静か
  ガソリンストーブみたいに爆音を出すことができれば・・・。
• 
  アルコールストーブは風に弱い
  ジェット噴出力が弱いため風に炎が棚引いてしまうということが理由の一つ。
  ジェット速度を極限まで上げれば強くなるかも。
  　内圧を高める
  　ジェット数を減らす
  　速過ぎると千切れて消し飛ぶ
• 
  アルコールストーブの炎は昼間に見えない
  炎に色を付けるか。
  音で確認する手もあるかも。

ここから過去に製作したり経験したことを総動員し、作っては壊しを繰り返す・・・方向性がようやく見えて原案が出き上がったのが2015 年。さらに特性を把握するための試作を繰り返し、バラツキを減らす加工方法のトライアンドエラー、部材の耐久性テスト・・・などなどを経て⻑期テストへ・・・ここでも問題が出て改良と部材メーカーと折衝・・・最終型の耐久テスト・・・長くて結構たいへんだった・・・。

私のこのblog、youtube や instagram を見ていただいている皆さんの中には、数年前に公開していた「爆音系アルコールストーブ」を覚えている方がいるかもしれません。あれはBLAST Burner開発初期段階のものだったんです。当時の記事/動画を探してももう見られないです。欠陥が見つかったため非公開にしてしまいましたから。そう言えばあれを真似てblog/youtubeなどで公開したりヤフオクで売っている人もいるみたいですね。でも止めたほうがいいですよ。使ううちに穴が開いて事故の原因になります。

ここでハッキリ明言しておきます。試験機でいろんな計測をして、専用部材を開発できたFREELIGHTだから完成したんです。

• BLAST Burnerと同じものを自作することは無理です。
• 市販の接着剤で使用に耐えるものはありません。
• BLAST Burnerを買って楽しんでくださいませ。

BLAST Burnerは密閉加圧型のストーブです。動作としては自己熱でアルコール燃料を気化させて、気化ガスを燃料タンクに戻して加圧して、ジェット穴から噴出させる。噴出速度が速すぎて炎が消し飛んでしまうのを、パイプに当てることで防いでいる・・・というものです。

OPTIMUS 123Rのような動作と言えばわかりやすいかもしれません（気化ガスを戻すところはちがう）。123Rも過加圧になるとブローオフバルブから噴出して減圧しますよね。でもBLAST Burnerにそんなバルブは搭載できないので、使う人が注意してやらないといけないんです。

キャニスタ型ガス・ストーブもガス缶が熱くならないように、風防で全周を囲むようなことはしちゃいけないですよね。BLAST Burnerも密閉型の宿命である過加圧や過加熱による暴走や変形を防ぐため、風防で覆うことはできません。

このように、使う人がそれなりに気を使ってやらなきゃならない子なんです。使う人を選ぶ上級向けアルコールストーブ・・・そんなBLAST Burnerを、用法を守ってぜひ使いこなしてください、

CHS アルコールストーブの動作と製作

開発からバリエーション展開に至るまでこのBlog上ですべて公開してきたこともあって、過去動画のどこかに必ず詳細な作り方や特長などが含まれています。例えば缶をカットしたり曲げたりするシーンを毎回入れるのって冗長で退屈なビデオになってしまうので、出来上がったパーツだけ見せるよう工夫してきたんですよ。

あれから数年が経過して、当時を知らない新しい方々がトライしようとした際に、不親切でもあるなあと思います。そこで重い腰を上げてCHSに関するすべてを集めたビデオを制作しようと。

その第1弾が　↓　です。

本ビデオでは以下のことがわかります；

● どのようにして動作しているか
● バリエーションの数々
● 特長

第2弾は最も簡単に製作できるeCHSの作り方の前編です。

各工程での効果的な加工法や仕様に影響する部分を解説しています。

● 缶選び
● 塗装剥ぎ
● バスタブ開け
● プロットと線引き
● 切断
● シールド前処理

第3弾は最も簡単に製作できるeCHSの作り方の後編です。

各工程での効果的な加工法や仕様に影響する部分を解説しています。

● クリース作り
● ジェット孔開け
● 短冊作り
● かん合
● 最終処理
　・Autoweld処理
　・折り返し処理

とりあえずeCHSのハウツーは完結。これ見てまだ判らんという場合は、ここのコメント欄でメールアドレスを入力の上質問してください。なかなか言葉だけじゃ理解しにくいことが多いから、写真や絵のやりとりをしながら解決していきましょ。メアドは一般公開されないからネ。

高効率のアルコールストーブを目指して 改善

今回は改善版の炎柱ストーブです。前回よりさらに手が込んでいます（笑）　このアルコールストーブ最大のデメリットは作り難さかも。

改善点と変更点

• トップピースの向き
  嵌合をしやすくするためにトップピースを逆向きに装着
  それに伴いM3ブラインドナット周りを凹ませて予熱用アルコール溜まりを創出
• 燃料キャップ
  キャップ位置を変更してM6ブラインドナットへ大径化
  トランギアボトルから直接給油もできる
• ウィック支持用ブラインドナット
  与熱用（予熱じゃないですよ）ウィックを支持するM3ブラインドナットのネジ山を、装着後に削ってウィックの出し入れを容易に
• 風防
  デタッチャブルにすることで与熱用ウィックの調整/交換が容易に
  もう5〜10mmくらい長い方が防風効果があると思う

この密閉型パイプジェットは、接着剤の耐熱/強度問題があって公開を中止した爆音系アルコールストーブと違って、パイプからジェット炎を取り出しています。ジェットがどこにも当たらないのでほぼ無音だし、パイプ温度も低くなるので接着剤問題を回避することもできます。ちなみに爆音系の接着剤問題をクリアして製品化されたのがBLAST BURNER ですね。しかしBLAST BURNERのジェット噴出速度に遠く及ばないので、火力がだいぶ劣るし耐風性も悪いです。

パイプ/ウィックジェット型アルコールストーブのパイプへの与熱を必要最小限に絞ることで、無駄燃えを無くして長時間ドライブと点火の容易さを両立したモデル。与熱用ウィックのメンテナンス性と給油性の問題も解決できました。動画は追々・・・。

類似品を売ることはやめましょうね

高効率のアルコールストーブを目指して その5

多くのトライ&エラーを経て、簡単着火で長〜く燃えるアルコールストーブができました。火柱または炎柱ストーブと呼ぶことにしよう。

火力的にはジェットを振り分けた方が有利です。どこまで炎を伸ばせるかもやってみたかったんでまとめちゃいました。世界初の密閉型パイプジェットの誕生です（誰もこんなことやろうとしなかっただけでしょうけどね）。

開発目標と結果：

• ジェット噴出型の炎　　　　　　→　超ロングジェット
• 予熱不要（あっても安全で数秒）→　数秒
• 30ccの燃料で20分燃焼　　　　→　22分
  　　　　　　　　　　　　　　負荷の有無にほとんど影響されない
• 13℃ 400mlの水が10分で沸騰　→　10分程度
• 使用素材の耐熱温度を厳守　　　→　OK

中身の詳細はいろいろノウハウもあるし、すでに概要をオープンにしてるし、特にニーズも無いようだし・・・不要ですね。

高効率のアルコールストーブを目指して その4

ウィック/パイプジェット型のアルコールストーブを密閉化するにあたり、いかに安定してパイプを加熱するかが肝心だということがわかってきました。前回の失敗で、ある程度の熱量も必要と学習しました。

そこで自己加熱方式に見切りをつけ、パイプをウィックで加熱してしまう方式をトライします。ハリケーンランタンや理科の実験で使ったアルコールランプの芯を細くして、必要な熱量を得ようというわけです。

芯の保持に使ったのがコレ　↓

なんだかわかりますか？　自転車、特にロードバイクで多く使われているフレンチバルブです。コイツを切って中へウィックを通しました。

で、出来上がった試作機がコレ　↓

パイプ直下に仏式バルブを使った加熱用芯があります。ジェットはパイプに4個開けてみました。ジェット噴出部と加熱用炎の風防としてチムニーを装着しています。加熱用の炎はフラユラとした火なのでアルミパイプでも溶けません。ジェット炎を当てると溶けちゃいますけどね。

テストの結果、もちろんまだ給油時オーバーフロー問題と高内圧問題が残ってますが、この方式に可能性がありそうです。それとジェット4個は火力強すぎ、加熱用炎も仏式バルブの直径じゃ太すぎるみたいでした。

ボトムピースを外して中身をいろいろイジって・・・

とりあえずの給油時オーバーフロー対策としてエア抜き穴を開けてみたり。

何パターンも中身を変えている時に、オーバーフロー対策を発見。後から考えりゃ「なあ〜んだ」ってなものですが、これで実用化の目処も立ちました。

ここからはジェット数/直径や加熱炎強度のバランス点を探り出す作業に入ります。

次回で多分最終回

高効率のアルコールストーブを目指して その3

密閉されたタンク内の圧力が上がってきた時に、これ以上加熱しない仕組みを検討しました。前回は加熱用炎が出る穴をパイプに設けましたが、今回はその穴をやめて調理用ジェット炎をそのまま加熱用としても使えるように目論みました。

ジェット穴を斜め上へ噴き出すように開けてあります。内圧が低い時はジェットも弱いので、炎は頼りなく上へ向かう。パイプを舐めるように上がっていく感じ。そして内圧が上がってジェットが強くなると、パイプに触れること無く噴出するハズ・・・。

まず写真左側の一本ツノ版を作って試します・・・結果は使い物にならない。そもそも熱帰還量が少なすぎて内圧が上がるところまで持っていけない・・・チョロチョロした種火みたいな炎が延々と出続けるだけでした。強制的にタンクを外部加熱して元気な炎が出るようにしても、すぐに温度が下がって元のチョロ火に戻ってしまいました。

太缶で作ってあったので、サイズに対する熱帰還量が少なすぎると考えて、写真右の細缶サイズで3本ツノ版を作ります。チョロ火でも3本あれば少しは良くなるだろうとの希望的観測（笑）　　まっ、そう簡単にはいきませんね。これもまったく同じでチョロ火でした。

問題点

• 熱帰還量が圧倒的に少なすぎる
• 燃料注入時の燃料漏出問題は解決していない

さあ困ったどうしましょう〜。まあ上手くいかないから面白いんですけどね。

つづく

高効率のアルコールストーブを目指して その2

パイプジェットのバスタブを排除してクローズドボディにする方針で開発を進めます。単に密閉型にしてしまうとパイプを炙ることができないので、何かしらパイプを加熱する方法が必要です。

最初に考えたのは、パイプを加熱する火をパイプ自身から取り出してしまおうという方法。コイルジェットからの発想です。同時進行で2種類作ってみたのがこれ。

写真左側のヤツに10円玉が置いてありますが無視してください。どちらも最初は完全にクローズで作りました。ライターでパイプを炙って着火します。上向きに調理用ジェットを0.8mmで4個、下向きに自分加熱用穴を0.5mmで1個開けました、0.5mmだと抵抗が大きいから炎が大きくならないんですよ。

しかし結果は失敗。ウィックの素材を変えてそれぞれ何パターンか試したもののダメです。

密閉タイプの問題点

• 給油時にジェット穴から燃料が溢れ出る
• 0.5mmだと熱帰還不足で本ジェットが弱いまま
  加熱用穴を0.6mm程度に広げると本ジェットは強くなる。しかし筐体が熱くなってタンク内温度が上昇すると、加熱用と本ジェット共にさらに強くなり、最終的にジェット穴から生アルコールが溢れ出して炎上する。

要するに内圧を逃がす仕組みが必要ということで、左側試作機のジェット下の筐体に穴を開けて10円玉で蓋してみました。ペニーストーブの要領ですね。しかしこれも失敗です。

小穴タイプの問題点

• 小さい穴（6〜25mm）が開いたところに着火すると爆発する
  場合によってはストーブがひっくり返るくらい。まあよく知られた現象なんですけどね。
• 内圧が上がってくると10円玉の隙間からも炎が上がってしまう
  炎上とあまり区別できない（笑）

これら失敗を踏まえて、ジェットが強くなった時に熱帰還を減らす仕組みを検討することにしました。

つづく

高効率のアルコールストーブを目指して その1

剛火力で見ても楽しいストーブが好きなので、燃料消費率とかを二の次にしてきました。でもここらで一つ、あまり火力を犠牲にしない範囲で長く燃焼するタイプでも作ってみようかと。簡単に実現するならカーボンフェルト・ストーブで燃焼面積を狭くすれば出来てしまうけど、それじゃ何も新しくないしチャレンジじゃないしつまらない。だから加圧型のジェット炎は譲れない（笑）。

開発方針

• ジェット噴出型の炎
• 予熱不要（あっても安全で数秒）
• 30ccの燃料で20分燃焼
• 13℃ 400mlの水が10分で沸騰
• 使用素材の耐熱温度を厳守

　こうやって書き並べてみるとけっこう夢物語みたいだな〜（笑）

ジェット炎ってことは加圧されねばならないわけで、噴出が始まるまで予熱が必要。その時間が圧倒的に短いのがパイプ（ウィック）ジェットだ。

　パイプジェット/ウィックジェットの例

その一つであるHoop Stoveからウィックを廃して生まれたのがCHSだけど、起動した後でバスタブに蓋して無駄燃えを抑えるというのは、面倒だしひっくり返す危険性も高いので今回は却下。開発のベースをパイプジェットの高効率化に置いて進めることにした。

　Hoop Stove

　CHS

ここでパイプジェットの動作をおさらい。

1. パイプの中へスチールウールなどのウィックを詰めて、パイプ端を燃料に浸す
2. バスタブ炎がパイプを熱して、ウィックで吸い上げられた燃料が気化
3. 気化した燃料がパイプに開けられたジェット孔から噴出

バスタブ炎が無ければ気化が推進しない。バスタブ炎に代わって噴いた炎で自身を再加熱するのがパイトーチのようなコイルジェットだ。ただしコイルジェットにはいろいろ問題がある。

　パイトーチ型

密閉型コイルジェットの問題点

• 燃料注入時にジェット孔から燃料が溢れ出てくる。
  タンク内の空気の逃げ場がジェット穴しか無いせいで、燃料に浸ったパイプまたはウィックを通して溢れてくる
• 燃焼時にもジェット孔から燃料が溢れ出てくる。
  タンク内の燃料の温度が上昇して内圧が上がると同様な現象が発生する
• ジェット炎がアルミパイプを直撃すると溶ける（弱い炎だと溶けない）。
  融点の高い銅パイプは材料の入手性が悪くなるし、そもそもJB-Weldの耐熱温度を軽く超えている

これら問題点を回避するために、以前はコイル下に遮熱皿を置いたりコイル〜タンク間の距離を取る対策を採った。しかし実はそれでも不十分で、個人的意見じゃコイルジェットに未来は無い（笑）　

　パイトーチ/コイルジェット型の対策品

とまあこんなわけで、コイルジェットの自己余熱方式を参照しつつ、パイプジェットの無駄燃えを極力排除する方向で試行錯誤が始まるのでした。

つづく

キャップ付き CHS アルコールストーブ

アルコールストーブと言えばトランギアをイメージするようで、時々「燃料を入れたまま持ち運びできるか？」という質問を受けるんですよ。まあ面倒なんでほとんど回答もしませんし、実際持ち運んでみると気圧差とかで絶対漏れるんです。今回作ったキャップ付きの CHS も、多分、きっと漏れます。

それでもまあ無いよりマシという気持ちで試してみてください。それとインナーにスチール製ボトル缶を使った影響で立ち上がりも遅くなってます。



こんなバリエーションも可能だよ〜ということで。
Happy DIY!

2016/12/29 追記

これ以上やらないと言いながら、やっぱり気になってた部分を改善。

トリプルウォール構造にしてインナー下端に短冊切りを追加。これで最後までちゃんと燃焼するようになった。3重壁のためにアウターは予め缶径を広げておく必要がありますよ。



ホントにこれで打ち止め。凄い面倒な工作だからもうやりたくない。製作数 3 個、内手元に残ってるのは 1 個（笑）

オープンジェット再び 気化ターボ内蔵型アルコールストーブ

アルコール・ストーブのネタ・・・いや〜実に1年ぶり以上ですね。


アルコール・ストーブの基本形と言うか最も広く知られているのはオープンジェット、副室加圧型って呼ばれているタイプですね。真ん中のバスタブ部分の炎が自分自身を熱してアルコールを沸騰させ、副室で気化したアルコールをジェット孔から噴出させる・・・気化アルコールで副室が加圧されるから加圧型って呼んでるわけです。でもペニーストーブみたいな密閉加圧型（単室加圧型）に比べればだいぶ低圧。圧力の高低は吹き出すジェット炎の大きさで判断できます。

オープンジェットを高圧化するには、ジェット数や径を小さくしたり、あるいは気化量を増やす方法があります。気化量増大は副室の面積を大きくすれば良いのですが、すると本燃焼までもっと時間がかかることになってしまいます。副室にスチールウールやカーボンフェルトを詰めて毛細管現象を利用して気化量を増やすと、極々僅かながら気化量が増えます。しかしわたし的にはお勧めしません。スチールウールも含めて沸騰温度にしなきゃいけないですし、カーボンフェルトは熱を伝えにくいので、どちらも副室内の温度上昇が遅くなります。

起動速度（本燃焼開始までの時間）をあまり伸ばさず気化を促進していくには、ストーブへ組み込む内容物の体積や重量増を最小限度に抑えてやる必要があります。そんな仕組みへのトライは、こことかこことかここでもやっていました。

今回は350mlの太缶を使って、最も一般的なシルエットに仕上げます。ただし太缶は炭酸系じゃなくて珈琲のボトル缶限定です。そのココロは、150mlとかの細缶をそのまま内壁に利用するためです。炭酸やビール缶に細缶を入れても底まで届かずちょっと浮いてしまうんですよ。これ、ちょっとした、でも缶フェチの変態じゃなきゃ知らないノウハウ。

下写真右は内壁を継ぎ目のない細缶で作るフツーの副室加圧。左が毛管現象を利用した気化ターボ版副室加圧。

この写真1枚で説明要らないんじゃないかな？　すべてを物語っている画像ですヨ。

CHSに見えるかもしれないですけど、フープが無いので違います。フープは「バスタブ上部に設けたドライな環状気化室」って定義してますので。


内々壁（ヒダヒダの方）と内外壁（背の低い方）で吸い上げた燃料を、バスタブの炎で気化させて副室の内圧を高めようというものです。動作的には副室加圧そのもので、単に気化促進機能を追加しただけと考えてもらえばOK。


もちろん内炎でも外炎でも使える手法ですよ。



ジェット噴出が始まるまでの時間は、フツーのオープンジェットの約半分。燃料沸騰前だと副室内の液体の燃料で気化ガスが冷やされてしまことと、フープに比べてかなり大きな副室内に充満するまで時間が掛かるので、CHS系より遅いです。それでもただの副室加圧より断然早い。気化量が増える分、燃料消費率も上がります。動画の内炎版で30ccを8分で燃やしました。

内炎版はeFREVOの加工方法を使って作ります。

この方法だと全高を抑えたバージョンを作れますよ。↑ コイツで約27mm高。

副室内の気化ガスを処理するために、この構造でフープを用いませんでした。それにフープ型だと外炎版を作りにくいですしね。

いろいろ書いたけど動画を見るのが一番わかり易い。


個人で楽しむ分にはどんどん真似してもらってOKだよ〜。

ワイヤーポットサポート

ワイヤーロッドで作った五徳を何点か。

ファインメッシュを丸めたヤツが一番簡単で楽だと思うんだけど、入手し難いからロッドを曲げて作ろうとする人も多いんじゃないかと・・・。

その1 一筆書きバージョン

2mmのステン棒から作成。曲げる角度というか向きが難しい・・・まあ捻じって修正すればなんとかなります。底の部分にはシリコンチューブを被せてます。両端が出会うところはJBウェルドでくっつけてますけど、それこそ瞬間接着剤の方が簡単かも。まあまあの強度。550mlポットに収納可能。細缶・太缶どちらのストーブにも使えます。

その2 N字型バージョン

"Z字"状に曲げた3本のワイヤをパイプでジョイントしたもの。2mm径で作成すれば結構な強度になります。1.5mm径はちょっと弱かったですね。収納用に分解することを考慮して、パイプの内径を3mmにしています。

その3 BBバージョン細型

友人のBBが発案したX字型。非常に高い剛性になる構造です。構造が丈夫なんで極限までワイヤを細くして軽量化することも可能。1mm径ピアノ線で作ったコイツは華奢だけど十分実用範囲内です。

その4 BBバージョン標準型

BBのオリジナルは1/16インチ（1.588mm）径で作ったもので、ボーリングのボール（14ポンド：6.35kg）を載せてもびくともしません。1.5mmピアノ線で作ったコイツももちろん超丈夫。

後の3種のトライアングル型は、直径53mmの細缶ストーブに合わせたサイズです。ビールの太缶ストーブはもっとサイズを大きくしないと入りませんので・・・三角関数使って計算してね。

作り方のヒントを含んだビデオ。何回でも見てね（笑）

コイルジェット版アルコールランタン

昨年12月に動画をアップしておいて、こっちに載せるのをすっかり忘れていた。


前作は、単室加圧型アルコールストーブの動作原理と基本的に同じ。そのため過加熱で暴走気味に強くなりすぎて（明るくなりすぎて）、トップのアルミ製ベンチレータを溶かしてしまう恐れがあった。それにタンク全体を予熱して燃料を沸騰状態にしなきゃならない。

今回のはコイルジェット型アルコールストーブと同じ動作をさせている。暴走の危険性が減り、かつ、予熱もライターだけで済むようになった。

ただし設定が弱すぎたかも。

チュートリアル・ビデオを制作しようと思ってたけどなんか面倒で放置中。とりあえずパーツ群と全体構成イメージだけね。



350mlの太缶に合わせられそうなオイルランタン用グローブを探してきて、それと換装できるようにしてみた。


点灯の様子はyoutubeでご覧くださいませ。