送風式ウッドガスストーブを自作したら凄い火力になった

Описание: 送風式ウッドガスストーブの自作です。モバイルバッテリーで回るUSBファンで強制的に送風して二次燃焼させるので、煙や臭いのない完全燃焼が簡単に実現できるウッドガスストーブです。生木も燃やしてしまいます。本体はホームセンターの火消し壺を外筒にし、火起こしを内筒にして十分な火力のものを作りました。屋外で鍋をしましたが火力や燃焼時間は十分実用的でした。これからの季節、キャンプでも調理はもちろん、焚き火の代わりとして肌寒い夜に暖を取るのにも十分実用的なものが製作できたと思います。詳しい作り方や実際に使用した様子をレポートしました。

★目次
00:00　USBファンで手軽に完全燃焼できるウッドガスストーブ
00:46　火消し壺、火起こし、ファンなどの材料と設計方針
01:50　火起こしの取手金具を切る
02:07　リベットを外して内筒を加工する
03:24　内筒上部の穴にひねりを加える
04:16　外筒の蓋に内筒をはめる穴を開ける
06:41　内筒の底にブリキ板を取り付ける
08:23　内筒下部の穴を開ける
08:45　内筒に外筒の蓋をかぶせてネジで止める
09:33　五徳を取り付ける
09:56　遮熱板の加工と取り付け
11:22　ファンを取り付ける
12:27　足を取り付ける
12:54　室内の土間で火入れをする
16:58　五徳や内筒上部穴の改良
17:46　ベランダで鍋をやってみる
19:10　本体の下の方は触っても熱くない
20:01　送風式ウッドガスストーブの解説
21:49　製作で苦労した点や失敗例
23:30　ウッドガスストーブ中毒症状
23:48　今後の送風式ウッドガスストーブの製作方針

★2023/4/7　送風式ウッドガスストーブ用にAmazonで直径12cmのファンとコントローラーを買いました。これがかなり想像以上に期待できそうなものです。
とりあえずレポートします▼
   • 送風式ウッドガスストーブ用のファンとコントローラーを入手  
まず、ファンですが、これは12cm、12V、0.33Aで2400rpm、1000円です。12V用としてはかなり強力だと思います。次にコントローラーですが、DC-DC昇降圧コンバータで、USBのDC 5VからDC 1.2V~24Vというすごい広範囲の電圧調整ができ、しかも電圧がLED表示されます。2個950円です。ただ一つ気になるのが電力が３Wということ。12Vで3Wならば単純に考えて電流は3÷12で12Vなら0.25Aまでしか無理です。しかしこのファンは12Vで0.33Aだから使えないのではないかと懸念されます。
実際テストしてみると、これは使えると思います。何しろ基板1枚でUSB5Vを1Vから24Vまで昇降圧できるので安くて簡単です。もちろんこのまえのウッドガスストーブのファンを強力にしてもいいし新たにペール缶でもっと大きいウッドガスストーブ作っても十分ドライブできるのではないかと思います。
これは楽しみです。

ウッドガスストーブは少量の燃料でも火持ちが良く長時間燃焼させることができます。また、二次燃焼によって煙や臭いが少なく火力も十分です。
ウッドガスストーブは内筒と外筒の二重構造になっています。なぜ少量の燃料で長く燃焼を維持できるかというと燃焼を一次燃焼と二次燃焼に分けてそれぞれ別の目的を持たせているからです。一次燃焼は内筒の下部で燃料を蒸し焼きにして煙（ウッドガス、木ガス）を発生させます。この段階では燃料をわざと不完全燃焼させてゆっくり燃焼させます。つまり、一次燃焼は少しずつゆっくり燃焼させることが目的です。一次燃焼で発生した煙は内筒上部で多量の空気が補給されて、二次燃焼します。二次燃焼の目的は完全燃焼です。これによって煙や臭いや煤のない十分な火力の燃焼が完成します。このように一次燃焼の目的は長時間の燃焼であり二次燃焼の目的は完全燃焼です。燃焼の段階を2つに分けて個別に目的を設定し、それぞれの目的に合った構造にすることで長時間十分な火力が得られるような燃焼を実現します。
この仕組みは素晴らしいのですが、自然吸気で実現するには工作をする上で非常にデリケートで微妙な工夫が必要です。各部に開ける穴の位置や数や大きさをはじめ、内筒と外筒の隙間など調整箇所が多く、はっきり言って難しい工作です。本家のソロストーブというメーカーの市販品は、様々なカットアンドトライの結果作られたものと思いますが、非常に良い性能で人気があります。その形を真似た安価な市販品も多く出回っていますが物によって性能が大きく違います。また、構造としてはシンプルなので数多く自作されていますが二次燃焼で完全燃焼させるのは、なかなか難しいです。それは、二次燃焼のための多量の空気の補給が難しいからです。自然吸気の場合は内筒と外筒の隙間で空気が熱せられて高温になればなるほど内筒の上の穴から勢いよく放出されますが、それを実現するための構造には複雑な要素が絡んでいるようです。
自作のウッドガスストーブの二次燃焼における完全燃焼の一つの解答として、千葉県の九十九里で小屋暮らしをされている‪@yoshidakatsuya‬ 吉田克也さんが製作された送風式ウッドガスストーブがあります。
▼送風式ウッドガスストーブについて解説▼
   • 送風式ウッドガスストーブについて解説  
吉田克也さんは数年前からブロアファンを利用して送風し、内筒上部に強制的に十分な空気を供給する仕組みのウッドガスストーブを自作されています。
送風ファンを利用すれば二次燃焼で確実に完全燃焼が実現できます。この頃は高性能なモバイルバッテリーが安価に入手できるのでバッテリー駆動のハードルが下がっており、モーターの速度制御や電圧変換の基板も安価に手に入りやすいです。吉田克也さんはこの点に目をつけてバッテリー駆動の電動ファンで空気を供給するウッドガスストーブを積極的に製作されています。その能力は非常に高く、例えば湿った木の枝でも調理に使えるほどよく燃えます。
市販品でもMimi Moto Stoveやイモニー ペレットバーナーなどが販売されていますがいずれも高価で手が出ません。私も吉田克也さんにならってモバイルバッテリーとDCブラシレスファンを使って自作の送風式ウッドガスストーブの製作実験をやろうと考えました。まずは百均の貯金箱を使って小さなものを作りました。
   • 自作ウッドガスストーブ送風ファンの二次燃焼で完全燃焼する方法  
送風ファンを外筒下部に取り付け、内筒からの熱に耐えるように内筒の底に遮熱板を取り付けることにより、簡単な構造でファンの損傷を防ぎました。
今度はこのシンプルな構造を基本にしながらもっと大きな規模のものを作ろうと考え、ホームセンターでよく見かける火消し壺と火起こしを使って、送風式ウッドガスストーブを作りました。8cmのファンはモバイルバッテリーで駆動し、前回使用したスピードコントローラーもつけました。スピードコントローラーの最高出力は8Vですがファンが５V用なので保護回路が働いて6.5Vくらいで止まってしまいました。止まる寸前の最高回転で使用しました。結果として火力は十分で燃焼の質もまずまず良く、生木でも燃やしてしまうことのできる物ができました。これはとても便利です。キャンプ場周辺に落ちている小枝や松ぼっくりで燃料も現地調達できるし、調理や暖を取るのに実用性のあるものができたと思います。
欲を言えばもう少し空気を入れたい感じがしました。製作にあたって最も苦労した点は内筒にあける穴の形状です。上の穴と下の穴の形状は都合7回、いろいろと変えてみて試行錯誤しました。こういうことはともかく、ああでもないこうでもないと数をこなさなければ良いものができないと考えています。最終形は上の穴は4mmを32個と3mmを32個、2列開けて左下向きにひねりを加えています。下の穴は3mmを8個、ひねり無しで空けています。上下の面積比はおよそ11：1です。この比率は前回の百均の貯金箱で作ったウッドガスストーブが16：1で、そちらに近いほうがもっと良かったかなと思います。しかしそうするにはファンの出力が足りない感じがしました。そういうことを考えだすと本当にキリがないし、中毒症状が出てきます。送風式ウッドガスストーブ中毒です。朝も昼も夜もお風呂に入っている時も寝床でも常に頭の中はウッドガスストーブのことでいっぱいになります。それほど楽しいということです。
今後も送風式ウッドガスストーブの可能性を冒険的に追求していきたいと思います。課題や試してみたいことを思いつくままにあげてみると
1.とりあえず送風ファンの能力を上げて、もっともっと空気を過剰に送り込み、燃焼の質が向上するか試してみる。
2.ペール缶と火消し壺で製作するなど、ウッドガスストーブの規模をもっと大きくしてみる。
3.百均のオイルポットを利用した小型のものも、さらに作りやすく性能の良いものにしたい。
4.燃料をキャンプ場で現地調達して調理ができるかどうか試してみたい。
5.燃料としてエンジンオイルの廃油が使えないか、つまり廃油ストーブにできないか試してみたい。さらに、発泡スチロールやビニールなど、普通に燃やせば黒煙を発生しやすいものもうまく燃やせるか試してみたい。

ウッドガスストーブ製作は実にワクワクして楽しいです。皆さんもぜひぜひやってみてください。そして、いろいろなアイデアをコメントでお寄せいただいてこの製作の話題が盛り上がっていけばいいなと思いますので、よろしくお願い致します。

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