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FE（Forced 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。

FF（Forced 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。

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10～20万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、金属加工技術のFA化が進んでいる事と、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。

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。

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？

「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？