2010年2月4日木曜日

ペレットストーブは「こんな使い方をされたら嫌だ!」と思っています。


ペレットストーブ「こんな使い方をされたらだ!」思っています

二つの点を意識して優し使いましょう!


その1:

ペレットストーブは木を原料にした燃料を燃やす燃焼機器なので、特に注意しなければならないことが一つあります。木が低温で燃焼しているときは不完全燃焼の状態で、木酢も蒸気として出てくることです。木酢は酸性なので金属表面に長時間残留すると金属を腐食させます。これが燃焼室・排気管の寿命を左右する最も大きな要因です。

燃焼室内の表面に錆が出てきてしまう現象を体験したことはありませんか?

ヨーロッパやアメリカでは木を燃焼させるボイラーを使用するとき、湯の温度が60℃に上がるまでは温水をボイラー内で循環させ決して熱を消費させないシステムを組みます。着火後最短時間で60℃以上にする水・木酢燃焼室内表面結露しません。循環して戻ってくる温水が63℃になるよう自動的にコントロールするサーモスタットを使用した自動混合三方弁(LADDOMAT21など)が普及しています。ボイラーを錆から守ることを最優先しています。

実はペレットストーブも原理は同じです。60℃以下では水・木酢・煤が燃焼室内表面に結露付着します。ボイラーでは煤が1mm付着すると熱効率が5%落ちるといわれています。煤を付けない燃焼のさせ表面を腐食から守り熱効率を良くする訳です。着火後まだストーブが冷たく煤が金属表面に付く段階では「まだストーブ自身がウォーミングアップされていないから早く熱くしなければいけない!」とお考えください。この現象を最に抑える方法はボイラーと同じです。強火で短時間燃焼室を加熱します。

小さな部屋の場合やあまりくない程度の季節には火力を最小にして運転時間を短くする傾向がりますが、このような場合ストーブ自体のウォーミングアップ不足になるので、水・木酢・煤が結露したまま温かい季節を迎えることがあります。そのまま梅雨の時期になると知らない内に燃焼室内に錆が浮き上がってきます。

このような結露のリスクを回避するのには表面に結露させないことを常に念頭に置くことですが、実際には以下のような運転を心がければ良いです。

  1. 日常着火時には一旦比較的火力を強く設定して、ストーブ自体が温まってから適切な火力に落とす。AUTO運転モードがある機種では自動的にそうなります。)

  2. 運転する前にキッチンブラシで表面に付着した煤を綺麗に落としておく。

  3. 暖かくなり、その季節最後にストーブを使用するとき、最終回は強い火力でストーブが充分加熱された状態でスイッチを切り休眠させる。


最先端のペレットストーブが蓄熱型から速熱型に変化してきているのは低温不完全燃焼時間を短縮し、ローエミッションを達成するためです。


その2:

モーターに余計な負荷を掛けないよう燃焼系の気道をきちんと確保しましょう。


  1. キッチンなどの換気扇を付けっぱなしにするとストーブの炎が乱れるのを経験したことはありませんか?こんなときの炎の乱れ、逆流や不完全燃焼は室内が燃焼室に対して負圧になるためです。自動的に負圧を解消する吸気口を必ず設けましょう。いわゆるFF式と謳われているペレットストーブも厳密にはFF式ではありません。室内が負圧にならないよう注意する必要があります。キッチンなどの換気扇を最強で回し続けても影響がないことを確認してください。


  1. ペレットストーブに使用するペレットは木の粉を固めて作るため、火の粉が排気管に到達し溜まります。溜まり過ぎると気道を狭めるので排気し難くなって行きます。「クリーニングしなさい」や「オーバー・プレッシャー」の表示がでるときはこのようなケースが多いです。よく冷やしてから排気ファン前後に溜まった灰や燃えカスを徹底的に除去してください。特に排気ファンの入り口に溜まった灰の掃除を忘れている人が多いです。排気ファンへの負荷を少なくするとモーターの寿命が伸び性能を維持できるばかりでなく、省エネになり高効率な完全燃焼を維持するのに大変重要です。シーズンが終わったとき、必ず一度清掃してください。


参考)当社が開発・発売した“サイクロン・HEX”は1)の問題を自動的に解消し、2)の清掃も簡単に出来る構造になっています。


3)燃焼皿とその周辺はキッチンブラシと竹串を使っていつもできるだけ綺麗にしておましょう。燃料の種類や燃やし方によりクリンカーの量はかなり変わります。炎に鋭さが無くなり揺らぎ始めたら、クリンカーにより通気穴が塞がれていることを示しています。できるだけ早く掃除しましょう。放置しておくと不完全燃焼や燃料が積み重なりバックファイヤーの危険にもつながります。



河西広実

平成222


2010年1月1日金曜日

”サイクロンHEX”を開発し、発売しました!
これは「内外圧力差自動解消+高効率集塵+熱交換による廃熱利用」の3機能を同時に実現するためのFEForced Exhaust)式ペレットストーブ用サイクロン式二重給排気管システム(CYCRON-HEX-FPS: Heat Exchangeable Double Wall Cyclon Flue system for Forced Exhaust type Pellet Stove)です。
このシステムによりペレットストーブの重要な問題点を同時に解決してしまいました。


●内外圧力差解消

 FE式ペレットストーブは強制排気ファンにより燃焼排気ガスを屋外へ強制的に排出します。

室内の空気を燃焼に使用し排出するため、室内は外気圧に対して負圧になります。その外、部屋の空気はキッチン、トイレや風呂場の排気ファンなどにつながっていることが多いので、常に負圧になりがちです。高気密住宅では本来吸気量と排気量をバランスさせる第一種換気システムが必要ですが、設備費が高価なため、昔ながらの排気ファンのみの第三種換気システムの住宅が多いのが現状です。これらの排気ファンによっても高気密なほど室内は急速に負圧になってしまいます。

 室内が負圧になると、通常運転では二次燃焼空気を取り入れる役割を併せ持つ燃焼室のガラスドアの隙間、燃料タンク、着火ヒーターの隙間を通じて部屋へ燃焼ガスが逆流する力が働きます。この負圧は体感されない範囲ですがストーブに備わっている差圧センサーによりストーブの運転が自動的にストップしたり、燃焼ガスが逆流してストーブから漏れ出してくるのを見て初めて気付いたりします。

 しかし、負圧を解消させるために窓を開けたり、大きな換気口を付けたりすると当然冷気が室内に流入し、暖房する目的でストーブを使用することに逆行する訳で、不快であるばかりでなくエネルギーの無駄使いにもなります。

 FFForced Flue Exhaust)式ペレットストーブではこのようなリスクを避けるために燃焼に使用する空気を外気から取り入れます。FF式で外気を使用する場合の問題点は寒い日には着火しにくく安定した燃焼が得にくいことです。又、固体燃料を使用しているので、完全気密でリークの無い本当のFF式を実現するのは困難で、室内負圧の影響を受ける擬似FF式が多いのです。本当のFF式であれば密閉された部屋の換気扇を回しっ放しにしても何の変化もありませんが、少しでも影響受けるストーブは擬似FF式なので注意する必要があります。

 木を燃やすときは燃焼用の空気温度が高い方が燃えやすいです。木は一旦ガス化してから燃えるので、外気より温度の高い室温空気の方がガス化しやすく火が付き易い訳です。この点でFE式はFF式に勝っています。室内負圧を自動的に解消できれば燃焼方式としてFF式より優れたFE式ストーブを安心して導入できます。


●集塵機能

 FF式では二重給排気管が壁から出しっぱなしで立ち上げないことが多いです。

燃焼用空気に排気ガスが混ざっても問題ないFF式ではこのようなシンプルなシステムが可能ですが、この場合の問題点はオレンジ色の火の粉が管の出口から噴出してくることです。煤塵により周辺を汚すばかりでなく、火の粉が見えるので火災の危険性もあります。

 このシステムでは火の粉を含む煤塵を除去するために集塵能力の衰えないサイクロンを用いました。サイクロンの出口は垂直に立ち上げ、口径を大きくして(12cmφ)空気抵抗と流速を落とし、僅かですがドラフトを利用できるようにしました。

僅かなドラフトは万が一の停電でストーブに火種が残っていてもゆっくり排気ガスを屋外へ流す力を残します。オーガーを通じて燃料タンクの方向や室内方向へ排気ガスを流す圧力を解消する狙いも兼ねています。

 木質系ストーブの場合煙突掃除は必須です。ペレットストーブの場合木粉を固めて作っており、

火の粉や灰が横引き管に溜まります。全木ペレットの場合樹皮部が含まれているので、ホワイトペレットの5~10倍溜まります。このサイクロン集塵は煙突掃除を超簡単に済ませるシステムといえます。サイクロンHEXを抜き取り、ストーブと排気システムをくまなく清掃できます。この大口径(12cmφ)はシステム全体に直接手を入れて清掃することも可能な太さです。すなわち素人でもはしごを掛けることも無く地上で完全なメインテナンスが可能なシステムです。


●熱交換

 ストーブから出ている横引き排気管とサイクロン集塵機はストーブの廃熱により高温になります。触れば火傷を負う可能性もあります。このシステムは火傷のリスクを軽減し同時に熱利用する熱交換機能を持ちます。横引き排気管とサイクロン集塵機周辺は空間を隔ててスチール製の外側管と角型箱に覆われています。角型箱の下部に開けた穴から外気が流入し、サイクロン壁の外側を廻り、二重管の間を通って室内に流入します。流入した空気はストーブの排気熱によって高温になっている横引き排気管とサイクロン集塵機の熱を奪って加熱され室内に流入します。廃熱が有効利用され省エネになり、同時に換気用冷気流入の不快を避けることができます。


 今回製作したペレットストーブ用サイクロン式二重排気管は上記3つの機能を併せ持ち、全ての問題を自動的に解消させるためのシステムです。負圧の原因が何であれ負圧になれば自動的に二重管の間から外気が流入します。ストーブを使用している間は廃熱を吸収して加熱された新鮮な空気が室内へ流入します。火傷のリスクが少なく、排気口の周辺も汚れにくく、しかもメインテナンスが簡単です。


 FF式とFE式はメカニズム的には大きな違いがあるわけではありません。FF式にサイクロンHEXを適用する場合はストーブ本体の燃焼空気取り入れ口のパイプを室内に開放するだけでFE式にすることができます。FF式排気の煤塵や火の粉にお悩みの方はサイクロンHEXをお試しください。2009年12月有限会社河西より発売しました。


2009年9月27日日曜日

FE式ペレットストーブ用熱交換二重給排気管試作

一ヶ月くらいブログを更新しなかったので、入力の仕方を忘れてしまいました。でもやっと・・・

わが家ではイタリア・テルモロッシ社製ペレットストーブ・エコサーモ3001イージーを使用しています。これは今年一月に撮った写真です。ペレットストーブの気楽な点は薪調達を考える必要がないこと、周囲にカーテンがあっても気にならない・火災の危険がないことと、簡単な排気管で済み掃除が楽であることです。ログハウスなので高気密とは言えず、24時間換気システムがありながら、作動させる必要性がありませんが、僕としてはどんな住宅でも心配なく使用できるユニバーサルな給排気システムを開発したいと常々思っていました。

このような思いからFEForced Exhaust)式ペレットストーブ用二重給排気管(HEX-DWF-FEPS-1: Heat Exchangeable Double Wall Flue for Forced Exhaust type Pellet Stove)を試作しました。その屋外部の全景がこの写真です。

FE式ペレットストーブは強制排気ファンにより燃焼排気ガスを屋外へ強制的に排出します。室内の空気を燃焼に使用するため、室内は外気圧に対して負圧になります。部屋の空気はキッチン、トイレや風呂場の排気ファンにつながっていることが多いです。高気密住宅では吸気量と排気量をバランスさせる第一種換気システムが本来は必要ですが、設備費が高くなるので、排気ファンのみの第三種換気システムの住宅が多いです。これらの排気ファンによっても室内は急速に負圧になります。室内が負圧になると、燃焼室から部屋へ燃焼ガスが逆流する力が働きます。普通圧力差は体感されないので、燃焼ガスが逆流してストーブから煙が漏れ出してくるのを見て初めて気がつく様なことが報告されています。

FFForced Flue Exhaust)式ペレットストーブではこのようなリスクを避けるために燃焼に使用する空気を外気から取り入れます。FF式の外気を使用する場合の問題点は寒い日には着火しにくく安定した燃焼が得にくいことです。FF式はガス燃焼などには適していますが、木の燃焼には最適とはいえません。

木を燃やすときは燃焼用の空気が暖かい方が燃えやすいです。木はガス化してから燃えるので、少しでも暖かい室温空気の方がガス化しやすく火が付き易い訳です。この点でFE式はFF式に勝っています。室内負圧を自動的に解消できれさえすればより優れたFE式ストーブを安心して導入できます。


負圧を解消させるために窓を開けたり、大きな換気口を付けたりすると当然冷気が室内に流入し、暖房する目的でストーブを使用するのに逆行する訳で、不快であるばかりでなくエネルギーの無駄使いになります。


今回製作したFE式ペレットストーブ用二重給排気管は全ての問題を自動的に解消させるためのシステムです。負圧の原因が何であれ負圧になれば自動的に二重管の間から外気が流入します。ストーブを使用している間は廃熱を吸収して暖かくなった新鮮な空気が流入します。すなわち熱交換が有効に働くわけです。


FF式では二重給排気管は壁から出しっぱなしで立ち上げないことが多いです。燃焼用空気に排気ガスが混ざっても問題ないFF式ではこのようなシンプルなシステムが可能ですが、この場合の問題点はオレンジ色の火の粉が管の出口から噴出してくることです。僕は火の粉が噴出すストーブは嫌いです。

FE式では排気ガスと吸気ガスの混合は避けなければならないので、煙突を少し立ち上げます。この少しの立ち上げが火の粉を消すばかりでなく、ドラフト利用の利点を確保させてくれます。万が一の停電でストーブに火種が残っていてもゆっくり排気ガスを屋外へ吸い出す力を残します。オーガーを通じて燃料タンクの方向や室内方向へ排気ガスを流したくないのです。このような考え方により垂直管は二重管とし空間はアルミフォイルによる反射断熱しました。この試作では50cmの立ち上げですが、排気口の位置を燃焼室より高くしたほうが良いので、1mにした方が良いです。


木質系ストーブの場合定期的な煙突掃除は必須です。ペレットストーブの場合木粉を固めて作っており、火の粉や灰が横引き管に溜まります。全木ペレットの場合樹皮部が含まれているので、ホワイトペレットの5~10倍溜まります。以下の写真5枚はこの煙突掃除を超簡単に済ませるシステムの説明です。

まず「熱交換エルボカバー」を開けます。(後面、両側面、下面メッシュが外れる仕組みになっています)。ねじ無しでカチャンとはまる方式です。メッシュは虫が室内に侵入するのを防ぎます。)



上のカバーを外すと、次の写真のようになります。(右下に転がっているのは以前開発したサイクロンドラムの導入部付き蓋です。)


次にペレットストーブ専用パイプ(1.2mm厚、内面琺瑯びき、直径8cm)のエルボ部分を8mm用六角レンチで開けます。簡単に できます。













蓋を取り外すと、横引き管に溜まった燃えカス・灰を開口部付近は直接目視できます。実際には暗くて奥までは見えないのですが、掃除機の吸い込み口に横引き管と同じ長さに切ったホースを繋ぎ、差し込んでゆくと即座に全ての溜まり灰と燃えカスを吸い取れます。縦引き管にはあまり煤は付きませんが、これもついでに掃除してしまいます。


後半の写真を見ると二重管の隙間から室内へ空気が流入して行くシステムを想像できると思います。


昨年一冬の横引き管内に溜まった灰の量は上伊那森林組合製の全木ペレット使用で約250グラムでした。この量から推測すると使用頻度や、燃料の種類によりますが、2ヶ月に一度の割で掃除すれば充分かと思われます。

このように今回ご紹介したシステム(HEX-DWF-FEPS-1: Heat Exchangeable Double Wall Flue for Forced Exhaust type Pellet Stove)は、自動的負圧解消・熱交換による廃熱有効利用・ドラフト利用・簡単メンテナンスを全て解決する排気システムです。試作品の実験結果が良好だったので僕の会社の標準給排気システムの一つに加えます。
















2009年8月18日火曜日

なぜイタリアではペレットストーブがヒットしたか?

なぜイタリアではペレットストーブがヒットしたか?

日本で普及させるにはどうしたらよいか?

世界で最もペレットストーブが普及している国イタリアでは既に約100万台のペレットストーブが使用されています。一方、日本では約1万台に止まっています。日本では1020万台売れると商品が一人歩きし始めるヒット商品と言われます。イタリアでは北欧や北アメリカを凌ぐヒット商品に成長しましたが、なぜ日本ではなかなか普及しないのかを考えてみる必要があります。

 ペレットストーブの燃料は木質ペレットです。化石燃料に換わる環境に優しい燃料として世界中で注目されています。ペレットストーブとペレット燃料は車の両輪で、それぞれがちゃんとしたものでなければ良い結果がでません。幸いイタリアでは1995年頃の開発の最初の段階からテルモロッシなどの優れたペレットストーブが発表されてきたので、まず「ペレットストーブは素晴らしい!」と評価されました。それが現在の大衆向け製品として受け入れられた理由です。なぜ最初から優れた製品を発表できたのか?それはアルプス山脈周辺ではずーっと薪を燃料として使用し続けてきた文化があり、戦後日本のように全面的にガスや石油の文化に乗り換えてしまわなかったからです。木の燃焼について熟知している人達が開発しているので、ペレットストーブという新分野でも最初から木の燃焼理論に忠実に作れたと考えられます。熟知しているが故に完全燃焼、高効率燃焼を達成するための燃料供給量と酸素供給量の比率を手動調整という安易な方法に委ねませんでした。いろんな人が使用する器具で、手動では皆が燃料供給量と酸素供給量の最適比率条件で使用できるという事はあり得ないからです。手動で各自勝手に燃料供給量と酸素供給量を決めると、「ゆらゆら灯る火が好きだ」という個人的趣向から不完全燃焼を引き起こし知らずに一酸化炭素を排出したり、がんがん燃やしてもなかなか温まらないので更に燃料供給を増やし酸欠になったり、ストーブ自体がオーバーヒートして火災の危険に曝されたりすることが考えられます。ですからイタリアでは最初から燃料供給量と酸素供給量はマイクロプロセッサによって自動的に最適比率が設定される仕組みです。燃料の種類や使用される条件により多少設定値を変更できる程度です。

 優れた製品を生み出せた他の原因としては日本同様に車産業が発展していて、金属加工技術FAが進んでいる事と、イタリア特有の優れたデザイン性があげられます。ペレットストーブは快適なインテリアの一部でなくてはなりません。夏でも存在していて快適に感じるデザイン性が求められています

 ヨーロッパではペレット自体オーストリア規格を基に高品質で安定した品質のものが普及しているため、誰でもどこでも安心して購入する事ができます。木を燃やすことの難しさや問題点を長年の経験と失敗に基づいて育ててきた規格です。日本では着火しにくい場合とか、煤や灰が多い場合がよくあります。このようなときにはまずペレットの品質を疑ってみる必要があります。

 日本でペレットストーブを普及させるためには上記の条件を一つずつクリアして行く必要があると考えます。ペレットも、ペレット燃焼機器も過去に外国で経験された失敗を繰り返さないために、生産開始前にこの規格をよく学ぶ必要があると考えます。ペレットは形ばかりでなく中身がもっと重要だということを認識する必要があります。ペレットストーブもヨーロッパ製品をよく分析する必要があります。



2009年8月6日木曜日

ペレットストーブ ET1000EASY 今秋発売

理想的なペレットストーブは次の条件を備えています。
①室内への吸気が排気筒からの熱交換で暖められていて、
②燃焼はマイクロプロセッサで{燃料:空気}の割合が自動制御されていて、
③少しドラフトが効いていて、
④安いこと。
このような条件を満たす排気システムをつけると
Thermorossi製エコサーモ1000イージーは理想的なペレットストーブとなります。

有限会社河西から今秋発売予定です。
最初の50台は発売記念価格本体¥250,000(税抜き)で発売します。
業界でも注目される価格となるでしょう。

2009年8月2日日曜日

自作マグネットダーツ

今日は晴耕雨読ならぬ晴耕ブログ書き。雨で大工仕事も庭の手入れもできないので、習いたてのブログに挑戦している。

これは的の角度を変えられるマグネットダーツ。角度を変えて難易度を変えられるのがミソだ。 矢は直径2cmの穴付マグネットにビスM3x40mmを固定。
直径6mmの塩ビ管を3cmに切りビスに差し込む。
ビニール袋を切り、ビスに差し込み、ナットで締め付ける。
回転止めにねじロックを塗り、ビニールの付け根をセロテープで固定。
ビニール羽を切りそろえて矢の完成。

的は45cmx90cmのスチール棚板1枚。目を縦にしたような的はメンバーの和智さんが書いた。通りすがりの子供達がこれやりたい!という。素晴らしい説明用ポスターを書いてくれたのは生畑目(なはため)さんだが、遊ぶのには何も説明も要らない。



全体像はこのようになっている。シンプルで誰でも何をして遊ぶものか分かるようだ。
このマグネットダーツは7月26日のえびな市民祭り用に「雑誌再生の会」が作り使用したものだ。
ぼくの活動「雑誌再生の会」は毎年雑誌を再生して作った共働学舎製トイレットペーパーの普及活動を行っている。毎年何か手製の遊び道具を作り、共働学舎の障害者を招き遊んでもらっている。今までに、輪投げ、パターゴルフ、神経衰弱、紙相撲、などを行ってきたが、今回ほど短時間でトイレットペーパー売れ切れになったことはない。和智さん曰く、来年もこれにしようか!
学舎の皆が遊べるわけではないが、数人はこのダーツを気に入ってくれたようだ。次回回収雑誌を共働学舎へ届けるときにプレゼントすることになった。共働学舎へ嫁入りする前に自宅へ持ち帰ったのは妻と清子に遊ばせるためだ。昨日大地と清子が来たので遊んで行った。結果は??
このダーツの面白いところは「自信のある人」が意外と下手で、無心で無力な幼児が良い成績を残すことが多いことだ。力が強すぎると跳ね返してうまく付いてくれない。自信のある人は試してみるとよい。悔しそうな顔を見ながら周辺は笑顔でいっぱいだ。
皆さんもオリジナルのマグネットダーツを作って遊んでみては?

2009年8月1日土曜日

「住まい自分流大賞」に応募

7月31日が締め切られた「住まい自分流大賞」の「お好み自分流DIY」部門に期限ぎりぎりで応募した。昨年ログハウスに住み始めてから残材等で作ったもの4点をまとめてみた。

タイトルは「ログ曲面を残した造作物」
その1.カマボコ形ガゼボ



その2.丸太半割りテーブル
その3.一木丸太椅子






その4.丸ログの壁面に合う本棚



自画自賛している4点ですが、皆さんはどのように評価されますか?