【完全保存版】自作ロケットストーブの原理と構造を徹底解説

薪が燃える燃焼室の構造

燃焼部は、薪を燃焼させるための部分で、主にステンレス煙突のL曲やダクトY管などを流用して構成します。

普通はどちらか一つを燃焼室として使いますが、私が使っているロケットストーブでは安定した燃焼を得るため、これら二つを下記の写真のような形で組み合わせています。

ロケットストーブの燃焼室の説明

燃料の投入は、左側の斜め上向きの投入口と右側の垂直上向きの投入口の二箇所から行い、下の水平な部分は着火や燃焼後の灰を取り出すために使います。

ロケットストーブの構造は燃焼投入口を2つにする

実際に薪が燃えるのは、赤線で囲まれたこの部分です。

見てもらえば分かるとおり、燃料投入口を2つにしているため、一般的なロケットストーブに比べて薪が燃焼する領域が広くなっています。

こうすることによって、薪をくべる間隔を長くする事ができました。

自作ロケットストーブの燃焼室の構造

そして、奥側の燃料投入口(写真右側)に入れる薪を調節すれば、暖房能力を調節する事も可能です。

例えば、秋などは奥側の投入口に細長い薪を入れれば弱火運転、沢山の熱が必要になる真冬の時期は、奥側の燃料投入口に太目の薪を投入してやれば、強火運転という感じですね。

燃焼室のまわりを耐火モルタルで覆って耐久性を向上

ロケットストーブを自作するポイントの一つとして、安定した燃焼を得るためには燃焼室のまわりの断熱と耐久性の向上が重要です。

上の写真を見てもらうと分かるように、燃焼室の壁が直接外気に触れて冷めてしまわないように、薪を燃焼させる部位の周りにはパーライトを混ぜた耐火モルタルを流し込んでいます。

ロケットストーブを作っても、連続した安定燃焼が出来ない場合は、燃焼室周りの断熱を改良してみると思った以上に良い結果が得られると思います。

さらに、耐火モルタルで燃焼室まわりを固めたことによって、高温&塩害(流木を使用の場合)で燃焼室となっているステンレス煙突が錆びて朽ち果ててしまっても、耐火モルタルが燃焼室の壁の役割を果たします。

このような構造にする事によって、ロケットストーブの課題だった安定継続する燃焼と燃焼室の耐久性を一気に解消していますので、ぜひ参考にしてください。

>>自作薪ストーブは耐久性に難有・・・燃焼室を改良することで実用化に成功

強力な排気力を生み出すヒートライザーの構造

室内暖房に使えるロケットストーブのヒートライザー

ヒートライザーとは、垂直に立った煙突を不燃性の熱を伝えにくい物質(パーライトなど)で覆って断熱する事により、内部を流れる燃焼ガスの温度を高温に保ちつつ、未燃焼ガスを二次燃焼させ、大きな排気力を生み出す構造のことをいいます。

出典)月刊 現代農業2013年12月号

その排気力の計算式(排気力は、煙突の高さと、外気温と煙突内部の温度差に比例する)がこちら。

(排気力)=(煙突の高さ)×{(煙突内部の温度)ー(外気温度)}

例えば、一般的な薪ストーブを考えてみると、5mの煙突で煙突内部の温度が100℃、外気温度が0℃の場合、排気力は500になります。

それに対してロケットストーブの場合、1mのヒートライザー(断熱煙突)で燃焼温度が500℃、外気温度が0℃の場合、排気力は500ということになり、5mの薪ストーブの煙突と1mのヒートライザーは同じぐらいの排熱能力ということがわかります。

一般的な薪ストーブは断熱2重煙突で燃焼ガスを吸い上げているわけですが、ロケットストーブはこの1mのヒートライザー部で強力な排気力を生み出すことができるため、高価な断熱2重煙突を設置する必要がありません。

逆に言うと、必要な排気力はヒートライザー部で確保されているため、ヒートライザーを出た後の燃焼ガスから熱を取り出して、積極的に室内を暖めても良いということになります。

これが排気ガスを高温のまま室外に放出しなければならないという一般的な薪ストーブより、ロケットストーブのほうが燃費がよくなる理由の一つになっています。

熱を室内に放出する室内熱交換部の構造

ロケットストーブの煙が室内に漏れ出さないように耐熱アルミテープで塞ぐ

室内熱交換部は、ロケットストーブ本体から出てくる高温の排気ガスを複数に分岐したシングル煙突に流し込むことによって、そこから熱を取り出し、室内の空気を暖める部位になっています。

一般的な薪ストーブでこのような事をしてしまうと、必要な排気力が生まれないため、薪ストーブの中に空気が流れこまなくなり、薪ストーブ内部の火が消えてしまいます。

ですが、ロケットストーブの場合は、先ほど説明したヒートライザーが強力な排気力を生み出しているため、冷えてしまった燃焼ガスをどんどん室外に押し出してくれます。

なるべく排気ガスが室内側の煙突内部に残るように、煙突を分岐させ、内部を流れる煙の流速を遅くするような配管にしてあります。

ただし、部屋が吹き抜けで、曲がりの少ない十分な長さの煙突を室内に確保する事が出来るような場合は、わざわざこのような複雑な配管をする必要はありません。

ちなみに現在では、室内側の煙突はこのような感じに改良されています。

排熱を効果的に利用するため室内側の煙突を延長し、かつ輻射熱を効率よく利用するため黒色の耐熱ペイントを施工しています。

ただし、室内側の煙突の長さはこれ以上伸ばしてしまうと、煙突の内部に発生する木窄液が壁貫通部分付近の煙突のつなぎ目から出てきてしまいます。

出典)自作薪ストーブ(ロケットストーブ)のメリットとデメリットのまとめ

ですので、室内側の煙突は木酢液の発生する温度帯(煙突の外表面温度が50~70度以下)を目処に、その温度以下にならない程度の長さにすることが要求されます。

室外に煙を排出する煙突部の構造

煙がほとんど出ないロケットストーブ

ロケットストーブの室外煙突部は、燃焼ガスを室外に排出するための部位です。

ロケットストーブは燃焼温度が高いため、安定燃焼中は煙が無色透明に近いのが特徴ですが、全く煙が出ないというわけではありません。

薪に火をつけた直後は白い色の煙が少し出ますし、においに関してはしっかりと薪が燃えるにおいがします。

ですから近所迷惑にならないように、できれば屋根の上のほうまで煙突を立ち上げて、煙が下に降りて来ないようにした方が良いと思います。

また、煙突の先には専用のパーツを取り付けて、煙突の内部に直接雨水が入ってこないようにしておきましょう。

最後に一言

今回は、室内暖房に使える自作ロケットストーブの構造とその具体的な構造について解説しました。

構造が簡単で、あまりコストをかけずに、ホームセンターに売っている部材で室内暖房にも使えるロケットストーブを作ることが出来るのが、この自作薪ストーブの特徴です。

薪ストーブを自作してみたいと思っている人は、このロケットストーブも選択肢のうちの一つとしてみてはいかがですか?

ロケットストーブの具体的な作り方は、こちらの記事で紹介しています。

>>シンプルな室内暖房用のDIYロケットストーブ本体の具体的な作り方

それでは!

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