ロケットストーブとも薪ストーブともちょっと違うグリルストーブの原理・構造は?

This is the grill stove

ー本記事は2021年12月8日に公開済みですー

思い出します、昨シーズンの冬。

1ヶ月の電気代が3万円にまで跳ね上がった恐怖を。スー(@bacteria_suzu)です。

本日もお越しいただきありがとうございます。

冬になれば寒くなります。当たり前。

外では雪が積もるし風もビュービュー吹きます。当然。

家の中があったくなければそれはもう体にも心にもいいことはありません!鍛えているわけじゃないし。

でもね、だからといって仕切りのない広い空間を1台のエアコンでガンガン温めたら、それは電力は相当食うわけです。

冬が長〜〜〜い新潟においてそれは必然的に家計を圧迫してくるのです。

そこで途中からエアコン稼働を極力控え灯油ストーブメイン体制に切り替えました。

するとどうでしょう。

今年の化石燃料の値上がり・・・。灯油って安いものじゃなかったの!?

ええ、全ては誰かさんの手のひらの上でコロコロですから。安定しているものなんてありませんよね。

だからこそどうしても憧れてしまうものがあるんです。それは、

『薪ストーブ』

です。

木材を燃やして暖を取れるなんてクリーンでナチュラルでええやん。

そう考えるのが浅はかであることはすでに家をリフォームするときに体験済みです。

だけどわかっていてもどうしても忘れることができないのです。

そんな私たち(旦那の考えはまた別のところにあるでしょうけれど)が今年の秋に出会ったストーブ。

『グリルストーブ』

こちらを一目見た瞬間、胸が躍ったのを覚えています。

ロケットストーブのようでもあり、薪ストーブでもある!?

なんだか今まで頭に思い描いていたロケットストーブのイメージが覆され、さらに憧れで止まっていた「薪ストーブ生活」がにわかに現実味を帯びた気がしちゃったのです。

メーカーさん直々にお話を伺えた私たちですが、その後ネット上で検索してもなかなかその全貌が明かされてないのです。

なので、なんの知識もない四十路の私が素人目線で紐解いてみるしかないかと思ったのです。

久しぶりの投稿が破天荒な無謀投下になる今回の記事、誰かお一人にでも届くと嬉しいです。

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ロケットストーブとは

  
参照:Amazon.co.jp

まずは、すでに一般家庭の中にもちらほら浸透してきた「ロケットストーブ」について調べてみました。

これすら私は“めっちゃ勢いよく火がつく簡易ストーブ”くらいの認識しかありませんでした…。

そもそもブリキやステンレス製のものが主流、なんなら自作もできるものなので、私的にはちょっと心許ない印象。

野外使用では活躍するけど屋内使用となると重厚感が足りない感じ。

ロケットストーブの開発経緯を探るとさらにその印象は強くなりますね。

ロケットストーブは薪ストーブの煙突である!?

ロケットストーブの開発経緯とは

1980年代、アメリカ合衆国の応用生態学の学者であるイアント・エバンスらが、発展途上国で使用することを前提とした適正技術として、ロケットストーブを最初に開発した。イアント・エバンスらの主張によれば、長年、途上国の農村で悩まされてきた室内での薪ストーブによる煙や粉塵の発生を解決できたとしている。

wikipediaより

その原理については、簡単に言うと

「まさにロケットストーブは薪ストーブの煙突の原理である」

なんていう論も見かけましたが、これは一理あるかもしれませんがその通りではないでしょう。

私が調べた範囲で理解した原理は、

焚き口の先にトンネル型の燃焼管を備え、そこを断熱することで少ない燃料でも高温を維持し燃焼することが可能となる。さらにその先に断熱した煙突筒を設けることで強力な上昇気流と安定した二次燃焼を生み出す。

確かに薪ストーブの短い煙突と思えなくもないですね…。

しかし、トンネル空間を設けることによって一次燃焼の勢いと温度が一気に上がるのでかなり効率的な燃焼機器だといえます。

また薪ストーブのような長い煙突も必要とせず、ほんの数十センチの断熱された上昇路があれば簡単に600℃にまで上がるのでしっかり二次燃焼が起こせるのですね。

上昇気流の維持については、トンネル空間と焚き口の負圧によって実現するということだそうです。

なるほど〜。合ってますかね〜w

煙突の断熱効果で二次燃焼を生み出すため煙がかなり少ない

野外で焚き火をすると避けられないのがですね。

やってる本人は気にならなくても周囲に民家がある場合は苦情が出ることも考えられます。

ロケットストーブの原理を理解できた方はもうお分かりですよね。

二次燃焼、さらには三次燃焼まで生み出すこともあるロケットストーブ、はい、煙が少ないというかほぼ出ないです。

燃焼がうまくいっていればの話ですが、一次燃焼で発生したガスや煙を二次燃焼で燃やし、二次燃焼で発生した少量の煙を三次燃焼で燃やし尽くすわけです。

これは、断熱空間の体積によります。

断熱されしかもしっかりと気流が起こっている空間体積が大きければ大きいほど、排煙はクリーンになっていくということですね。

なるほど。合ってそうですよね。

ロケットストーブは着火や燃料補給が簡単

要は、焚き口が直接煙突に繋がっていると言っても過言ではないロケットストーブ、火種が一気に燃え上がるのは想像できますね。

焚き火の場合、着火剤を使えばまあまあ簡単に薪に火が移ります。しかしそれが安定するかどうかはその後の薪入れや風の影響次第です。

もちろん、その火の操りこそが焚き火の良さですよね。

ロケットストーブは、空気の圧力を生み出すため焚き口が小さいのも特徴です。

そこにスターターとなる小さな着火剤、新聞紙や木屑でも良さそうですね、それらによって火種を起こすことで瞬時に上昇気流が生まれ一気に燃え上がるのです。

このロケットスタートこそがロケットストーブたる所以なのではないでしょうか。

慣れない女子だけで焚き火をやるとなかなかうまく燃焼を維持できない私たちですが、着火とその後の燃焼維持のストレスが緩和されるなら野外活動のハードルも下がります!

薪の補給に関しては、焚き口が小さいため大きな薪は投入できませんが、それでも頻回に足さないといけないのかというとそうではないようです。

初動で庫内がしっかり燃え上がってしまえばあとは薪が減ったら足すという具合でいいですね。

しかも、薪ストーブではくべる薪の種類や状態が限定されますが、ロケットストーブの場合は二次燃焼が伴うので木材であれば針葉樹でも竹でもなんでも燃やせます。

ただ、これらは製品スペックによって違いがあります。

燃焼火室の体積が大ききほどエコである、ということですね。ですよね!?

ロケットストーブの暖房効果は製品によってかなり違いがある

さて、これはロケットストーブの弱点と言われているひとつです。

ロケットストーブには暖房効果は期待できない。

どうですか?

体験者の方は頷かれているかもしれませんね。

ロケットストーブは焚き火のように四方八方から直火を堪能できません。

しかも全体的に断熱が施されているので本体からの放熱は遮断されているに等しいのです。

その代わり、排気口付近からは高温の空気が排出されるので、その部分をコンロとして高温調理するにはもってこいなのです。

暖房機器として利用するには、どこかに蓄熱できる部位を確保するか、排気口にやかんなどを置いてその蒸気で温まるくらいかと思われます。

昨今、暖房目当てで屋内にロケットストーブを設置されてる方も増えているようですが、その製品はおそらく鉄製で輻射熱を発するものではないかと思います。

そうでなければメリットよりデメリットの方が勝ちそうだなという印象が拭えません。

もしくは、“ロケットストーブの原理を利用した画期的な薪ストーブ”なのかもしれませんね。

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薪ストーブとは

薪ストーブ
参照:lac株式会社

では次に、誰もが一度は憧れる「薪ストーブ」についてみていきましょう。

家に設置するとしたらどうしても煙突問題が浮上しますね。

さらに薪問題も。

本物の火によって暖が取れるという素晴らしい効果がある反面、現代社会にどっぷりの生き方をしている私たちにとっては少々難儀な面も少なくないです。

薪ストーブを取り入れた生活をするイコール覚悟を決める必要がある、そんな印象ですね。

そしてきっと、それらの大変さを乗り越えた先には調べても出てこない本質との接点が得られるのかもしれません。

薪ストーブはでっかいロケットストーブ!?

まさかそんな結論に!?と自分でもびっくりですが、調べているとそうとしか思えなくなってきたのです。

もちろん全く仕組みが異なるものではない二者ではありますが、いろんな説明文を読んでいるとこれはロケットストーブのことなのか薪ストーブのことなのか首を傾げたくなることが多いのです。

例えばどちらにも共通する作用として、

  • ドラフト効果
  • 二次燃焼機能
  • クリーンバーン方式
  • 断熱性能を備えた煙突(ロケットストーブに関してはこれがストーブの本体機能として装備)

ということは?もしかして?

薪ストーブは煙突部分まで含めて、まさにでっかいロケットストーブである。

ということかしら?

あれ?どっかでみたような…。

焚き口の大きさに合わせてドラフト効果も比例するので、ロケットストーブのような小さい焚き口だと庫内に収まる程度の煙突部分を内蔵させてドラフト現象を生み出せますが、薪ストーブのように大きな薪も余裕で入る仕様にするためには最低でも4メートルは煙突部分が必要だということです。

そして、その煙突の中をガスや煙が通る過程で二次燃焼、三次燃焼となっていくため、この部分は断熱が必要なのですね。

ロケットストーブではそれが庫内に集約されているので、実際本体の外に設置する煙突には断熱性能が要らないのです。

なるほどー!私は納得できました。

鋳鉄製だからこその赤外線の輻射熱効果による暖かさ

ブリキの薪ストーブやステンレス製の薪ストーブがないのは、その発祥理由に由来すると考えられます。

ロケットストーブは、どちらかというと気軽に使えるエコ燃料ストーブという感じでした。

薪ストーブの方は、もともと暖炉の暖房効率を改善するために開発されたものなので、ヨーロッパらしい重厚感は維持されつつ、暖炉とは違って上下側面全ての面において赤外線の輻射熱効果を発揮します。

ロケットストーブ内の燃焼火室がそのままむき出しになっている形と言えるかもしれませんね。

なので当然蓄熱性能の高い鋳物である必要があるということです。

赤外線による輻射熱は空間全体を暖めてくれるので、やはり薪ストーブによる暖房効果はロケットストーブを上回ると言えそうですね。

暖を取るために伴う薪仕事と煙突掃除

薪ストーブ設置住宅にお住まいの方の間で交わされる言葉に「薪活」というのがあるんですか?

確かに薪の確保は相当量の動力と時間を有する立派な活動ですよね。

薪ストーブで燃やせる薪の種類は9割以上が硬くて重たい広葉樹ではないかと思います。

さらに絶対条件として「乾燥させなければならない」というものがあります。

お家の外に規則正しく積み上げられている薪の姿は、なかなかの凛々しさですよね。

しかしその勇姿の裏にはいろんな難儀が付随しているのです。

  • とにもかくにも薪の保管場所
  • 案外知られていない薪を運べる車
  • 乾燥した薪を切らさないために2年越しでストック
  • もしかして木を切り出すところからやるの!?

薪ストーブは薪があって始めて暖が取れます。

もちろんロケットストーブもそうなのですが、高性能のロケットストーブは着火後燃焼室の安定が確認できた後は、なんと「木」であればなんでもくべてOKなのです。

しかも乾燥させてなくても適度な長さじゃなくてもなんなら生木でも、「木」ならいいってことなんです。

今までの復習ですよ。それはどうして?

それは、ロケットストーブの火室内がほぼ完全燃焼しているからです。

さらに焚き口が小さいため燃料をくべた瞬間からしっかり燃えてくれるので不完全燃焼が起こりにくいのですね。

薪ストーブでも二次燃焼、三次燃焼が起こっていますが、それは焚き口から離れた煙突付近でのこと。

燃焼室はできるだけゆっくり燃やして火を持続させなければならないので、強い火力で素早く燃えてしまう針葉樹よりじっくり燃えていく広葉樹がベストだということです。

ただし、薪ストーブで広葉樹以外が使えないということではないです。

焚き付けと焚き方にコツが必要であって、うまく調節できるのであれば比較的手に入りやすい針葉樹を使っていくことも得策ですね。

そうして使用する木材や焚き方によっては煙突にすすが溜まりやすくなります。

4メートル越えの煙突を必要とする薪ストーブには年に1回の煙突メンテナンスが必要ですね。

これがまた個人レベルで行えるものではないため、その都度費用が必要になるということです。

このあたりはまだまだ書ききれない論理があるのですが、今回は一旦閉幕です。

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で、グリルストーブって何?

ロケットストーブと薪ストーブでこんなに長く書く気はなかったのでようやくという感じですね。

では、二者のことがなんとなく理解できたところで、

「じゃあ、グリルストーブって何なの?」

ですよね。

はい、乱暴を承知で言っちゃいます。

ロケットストーブの良さと薪ストーブっぽさを兼ね備えたストーブ

あくまでも主観ですので製作者の方からクレームが来るかもしれないことを覚悟で例えてみました。

グリルストーブの燃え方はロケットストーブと同じ原理

まず、一番最初の着火ですが、焚き口ではなく排気口に着火します。そうすることで排気口からのドラフトを起こし上昇気流を確保します。

その後の焚き口着火から燃焼に至る過程は、ほぼロケットストーブと同じと考えていいと思うのです。

ただ形状が特徴的で、焚き口がとても小さく真上に開口していて、その先に続く燃焼室と言えるトンネル空間と煙突筒機能に当たるヒートライザーが水平コの字に1周してゴールの排気口に達しているのです。

文字で見てもわかりづらいですね…。

グリルストーブ

吸気口と排気口が隣り合っていて、それをコの字で1周しています。

焚き口からAに進むところが燃焼トンネルです。ここでまず勢いよくロケット着火です。小さい口ですので最初は着火剤などと一緒に細かい木を燃やすといいです。

その先に続くB→Cが二次燃焼を起こしていく火室です。ここでの燃焼が安定したらどんな木材を投入しても燃えるはずです。長ーーい廃材を使っても大丈夫です。

従来のロケットストーブとの大きな違いは気流がこの部分を水平移動していくこと、さらに必然的にその距離が伸びるということです。

それが生み出す効果は3つあると考えます。

  1. 排気口までの狭い水平空間に曲がり角があることで抵抗がかかりしっかり気流ができる
  2. 長い距離の中でしっかり二次燃焼、うまくいけば三次燃焼が起こり完全燃焼するので煙がほぼ出ない

そして最後のひとつの効果がいかにも薪ストーブっぽいのです。

グリルストーブは薪ストーブのような楽しみ方ができる

⒊ 薪投入口が小さく直角に曲がっているので、火室の燃焼が安定した後は薪の燃え方がとてもゆっくりである

そうなんです。従来のロケットストーブのように頻繁な燃料補給が必要ないということですね。

そして投入口が上を向いているため長ーーい木材を垂直にぶっ刺して放置できるのです。

グリルストーブ薪



あとは見ての通り本体上部の平らな面が広いため、お鍋ややかんが何個でも置けちゃうのです。限りはありますがね。

薪ストーブほどの厚みがある鋳鉄ではないので小さいタイプは輻射熱が弱いですが、鋼板なので蓄熱性があり調理はバッチリです!

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まとめ:グリルストーブはロケット薪ストーブかもしれない!?

グリルストーブ箱入り

以上は私の机上論でございます。悪しからず…。

ストーブの理論を理解した上でいよいよ実践していきますよ。

メーカーさんの実演販売会場ではそのスペックを体感できたので間違ってはいないと思いますが、実際に自分たちが着火して焚き付けていくことができるかどうか、また持続力がどんなもんなのかは次回以降に持ち越しとさせていただきます。

小さいタイプはたたんでコンテナに収容可能ですし、煙が少ないので野外での使用にも最適だと思っています。

lacさんは屋内設置の大型の薪ストーブもいろいろと取り扱っておられるので、ぜひサイトの方も覗いてみて下さいね。

>>lac株式会社ホームページ

本日も最後までお読みいただきありがとうございます。






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