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├貯炭式石炭ストーブの性能試験―昭和39年12月25日 受理文 石炭技術研究所 島野宏 溝江正記
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jie1922/44/3/44_3_148/_pdf
I. まえがき国際的立場による原料炭および火力発電用炭を除き,あらゆる市場において,流体燃料の圧力に後退している石炭業界としては,なんらかの手をうつて,その市場性を確保すると同時に,今後比較的容易に需要を伸ばし得ると予想される市場を求め,協力して市場開拓につとめなければならないが,まずその対象として考えられるのは,現在のところ,家庭用炭(病 院・小事務所などを含む)の市場が,もつとも手近かで有望な対象としてあげられるだろう。家庭用炭市場の拡大は,いろいろな意味において条件的に有利であると思われるが,その拡大を期待するためには,つぎのような点について大いに考慮する必要があるものと考える。すなわち,燃焼器具の改良とその合理的な使用法の徹底,家庭用炭の規格の統一,器具に適した石炭の選択などについての配慮,さらに需要者に対するPRなども欠かせない。このような要望を満足させるためには,まず現在市販されている家庭用石炭燃焼器具の性能をはあくし,おのおのの器具に最も適した炭質や粒度の確認と,たき方の参考資料を求め,さらに従来から指摘されてい2. 横向通風上向燃焼型ストーブ現在市販されている石炭ストーブの大半は,この型にはいるものと推定される。したがつて構造も多種多様であるが,この型の構造上最も重要と考えられる点U.D.C.報662. 91: 662. 6 6 貯炭式石炭ストーブの性能試験―昭和39年12月25日受理文石炭技術研究所島野宏溝江正記る難点を解決した新しい器具の開発に努力する必要がある。以上の問題を解決に導くため,われわれの試験が開始された。ここに報告する結果は,主として,一 般家庭で使用している,小型の中塊貯炭式ストーブを用いた一連の試験のうち,ストーブの性能判定に重点をおいた試験の結果である。以下この試験の結果について若干の考察をつけ加えて述べる。 II. 試 験に用いたストーブと石炭1. 石炭ストーブの分類 石炭ストーブは,通気方向および燃焼方向によつてつぎのように分類される。すなわちFig.1に示すように,(a)上向通風上向燃焼型,(b)上向通風下向燃焼型,(c)横向通風上向燃焼型,(d)下向通風上向燃焼型である。これら4つの型のうち,(a)型は構造 ・取扱ともに簡単な投込式であり,(d)型は国産ストーブにほとんどみあたらないので,試 験の対象外とした。したがつてこの試験に用いたストーブは,すべて(b)型と(c)型であり,このうちでも大部分が(b)型である。 Fig. 1 The Classfication of Stovesは,(1)ロストルの大きさ・形状,(2)2次空気口の位置 ・大きさ・入気方向,(3)2次燃焼室と貯炭槽の関係,(4)1次Fig.2に燃焼室出口の高さなどである。これをよつて具体的に説明する。(1)は,1)・3) 「燃料協会誌」第44巻第455号(1965) 1). 2). Fig. 2 Construction of stoves Fig. 3 Typical types of stovesの平ロストル(グレート)のlの長さと,傾斜ロスト1 4 9 3).この型のストーブは,いずれも空気口が石炭層をはルのHの高さ,(2)は1次燃焼室から2次空気口までの距離と,燃焼ガスの流れの方向に対する2次空気の流入方向の関係。(3)は3)のように,貯炭槽と2次燃焼室とが壁一重で接しているかどうか。(4)は1次燃焼室の出口の高さhが,80～200mmの範囲内でどの程度の高さになつているかなどであり,これらがストーブの性能を決定する重要なポイントになるものと考える。 Fig.3*のNo.1～No.5型が,構造的にそれぞれの特徴をもつたこの型にはいる代表的なストーブである。 註 * 貯炭式ストーブで,1次燃焼室・2次燃焼室をはっきり区別することは困難であるが,一応この説明ではFig.2の斜線の部分を1次燃焼室,それ以後煙突の出口までを2次燃焼室とした。 3. 上向通風下向燃焼型ストーブこの型の大きな特徴は,着火が石炭層の上から行なわれることである。Fig.3のNo.6～No.7がこの型の代表的なストーブであり,No.7型はルンペンストーブと称され,需 要も比較的多い。さんで上下2ケ所にあるが,上の空気口の構造が違つている。No.7型の場合,下が1次空気口で上が2次空気口と,目 的がはつきりわかれている。 No.6型の場合は,燃焼過程前半のガス化燃焼では, 下を閉じて上の口からの空気をとり入れ,後半のオキ燃焼になつてからは,下も開き上下から空気を入れるようになつている。 4. ストーブ用炭ストーブ用炭として現在市場に出ている銘柄は,数も多く炭質的にも相当巾がひろい。ストーブ用炭として重要な要素は,(1)灰分とカロリ,(2)ねばりの程度,(3)燃焼性の速さ,(4)粒度構成である。(1)(2)(4)については,それぞれ数量 的に表示されるとか,抽象的ではあるが,ある程度需 要者も認識しているものと考えられる。しかし(3)の燃焼性の速さについては,一 般的にあまり関心がもたれていないようである。ところでこの燃燒性の速さは,ストーブの構造や,たきかたの加減に非常に重要な要素となるものであり,決して無視できないことがらである。このような理由から,現在ストーブ用炭として知ら1 5 0 貯炭式石炭ストーブの性能試験 (島野 ・溝江)れている炭種を,燃焼性の速さによつてTable 1に示すように分類した。 石炭の特性試験に用いた銘柄は,中塊11銘柄と粉炭2銘柄である。中塊炭の粒度は,ほとんど上限サイズTable *B5 . C4: Stack 1 The classfication Table Table coal(25mm•`0) 3 2 Grading Analyes 70～75mmがであり,ストーブの断面積に対して大き過ぎたので,50mm以上はハンマーで砕き50mm以下とした。これら破砕後の粒度分析結果をTable 2に,工業分析結果をTable 3に示す。 of and coal by the burning analysis Properties of coal of coal quality ― 「燃料協会誌」第 44巻第 455号(1965) III. 試 験 装 置 試験装置の概要をFig.4に示す。既設建物の一室を利用し,その室の中に和室の8畳 間に相当する室を造り試験室とした。壁・天井はベニヤ板張り,床は松板を合じやくり張りとした。窓は1.8×0.9mのス窓と1.8×0.35mの1 5 1ガラ無双窓を対称の2面の壁に取付けた。この無双窓があるため,室の保温性はあまりよくないといえる。 Tacle 4 Result 1 5 2 貯炭式石炭ストーブの性能試験 (島野 ・溝江) 試験用ストーブは試験室の中央におき,室温測定用 電子管式温度計の測温体(Resistance tube)9本をFig.4に示すごとく配置した。外側の室はルームクーラーで恒温状態を維持する。なお主なる設備計器などはつぎのとおりである。 1. 2. 3. 空気調和装置(ルームクーラ)14,000kcal/h 電子管式温度記録計(室温測定用)測定範囲0～50℃ 12点(6点×2)式電子管式温度記録計(排ガス温度測定用)測定範囲0～1,600℃ 3点式4. CO2分析記録計(燃焼排ガス分析用)測定範囲0～20% IV. 試験方法と試験事項 1. 試験方法熱伝導式石炭の着火は,大きさをそろえた木炭250gを赤熱してロストル上におき,定量の石炭(5kg)を投入する。燃焼が進み,試 験室温と恒温室温との温度差が20℃に達したら,1次空気量を加減し燃焼量を調節する。また灰がロストル上にたまつたり,あるいは粘結炭の場合,貯炭槽内で石炭が棚吊り状態になつて火力が衰えたときには,ロストルを動かしたり,火掻き棒で灰落しや火層の調整・手入を行ない,両室の温度差が20℃を維持するようにする。5kgの石炭が燃焼を完了したとみなす時点は,大体CO2が4～4.5%,排Fig. 4 Laboratory arraggement Fig. 5 Variationガス温度が200～250℃ 程度まで低下するのを目安として,残りオキの状態を確認して決定する。この間別紙にばい煙の濃度,空気量の調節,火層の調整・手入などについて記録し,性能判定の資料とした。 Fig.5は着火から燃焼完了までの,室温排ガス温度CO2の割合などの変移と,火力調節との関係の1例を図示したものである。 of CO2 content temParature and incombution ― 「燃料協会誌」第 44巻第 455号(1965) V. 性能判定の事項 1 5 3は,全く手間をかけないで室温を一定に維持すること石炭ストーブの性能試験で,条件を完全にそろえるということはほとんど不可能であるだけに,判定が抽象的になり主観的になり勝である。それだけに性能を判定するための基準となる事項が,多分に試験当事者の主観によつてきめられる場合が多い。こんどの試験 1にとりあげた事項にも,そのような傾向があるとしてもやむを得ないと思う。つぎにその事項について解説する。 1. 定められた温度差までの到達速度着火から両室(試 験室およびその外側の恒温室)の温度差が,20℃に達するまでの所要時間で比較する。実際問題としてこの速さは,着火用火種の状態,ドラフトの強さ,石炭の粒度構成,たき方の適不適などに左右される度合が大きく,ストーブの性能の違いによる差は比較的少ない。 2. 暖房効率 燃料の単位時間当りの燃焼量と,排ガス中のCO2・ O2・COの割合を測定し,それから熱効率を理論的に計算すべきであるが,今回は計器類の完備が遅れ,熱効率の算出ができなかつたため,この熱効率に代わる暖房効率をつぎのように求めることにした。暖房を必要とする室の周囲の壁のうち,その何面かは外気に接しているのが一般的であるが,その壁面からの熱貫流量が,風の強弱により大きく変動する。したがつて,その室の温度上昇の程度だけで暖房効果を比較することは妥当でない。しかしこの試験設備では,恒温室のルームクーラから一定の温度・風速 ・方向性をもつた風が試験室に対して流れ,常に一定の条件を保持している。したがつて試験室から恒温室への貫流熱量の割合が常に一定となるこのような条件のもとで,熱効率が常に一定である発熱器具を使用することにより,その室からの単位貫流量をある程度正確にもとめることができるものと考えた(室の出入りなどで交換される熱量は無視した)。そこで,容量0.36l/hの石油ストーブを用い,燃料の消費量を変えて何回か実験を繰返し行なつた。その結果の平均から単位貫流熱量210kcal/h/1℃が求められ,それによつてつぎの式を成立させ,暖房効率を求めることにした。暖房効率 η=石炭の真発熱量×投炭量 3. ストーブ放熱量調節の難易試験の方法として,恒温室と試験室の基準温度差が,20℃を維持するようにストーブの放熱量を調節している。しかし一般的にいつて,貯炭式ストーブでは不可能である。したがつてそのためには,(1)1次空気量の調節(Air control),(2)火掻き棒(Poker 通称デレッキ)で火をかきたてる操作(Poking),(3)ロストル上の灰の除去(Grate operation)などの操作を必要とする。そこでこの操作の頻度により,ストーブ放熱量の調節の難易を判定することにした。三つの操作のうち(1)は大して問題とするほどのこともないので,(2)に重点をおき,それに(3)を多少考慮して判定した。実際問題としては,この頻度も,ストーブの性能上の差異による頻度より,炭質 ・粒度構成・ドラフトの強弱などによる影響が大きい・ので,頻度の多少が,直ちに性能的な困難度を示すことにはならない。したがつて難易の判定も,多分に主観的になることはさけられない。 4. 煙の濃度でき得れば,ばい煙の量と煙の濃度を同時に測定できることが望ましいが,これらを正確に測定し,自 記 々録する装置がまだ開発されていないので,煙の濃度をできるだけ頻ぱんに観測し,15分間毎にその間の煙が出た延べ時間と,発煙時中の平均濃度を記録した。 (たとえば15分間のうち5分煙が出たとすれば,時間とその発煙5分間の平均のリンゲルマン濃度を記録する。) 5. 燃えがら量と未燃損失燃えがらは,試 験終了後自然に消火するまで放置しておいて秤量した。またこれとともに,その燃えがらから試料をとつてカロリを測定し,つぎの式により未燃損失を算出した。未燃損失=燃えがら重量g× 燃えがらの発熱量投炭重量 ×真発熱量 5. 排ガス温度排ガス温度は,燃焼量が同一であれば,その温度が低い程ストーブからの放熱量が比較的多かつたことを意味している(空気比との関係もあり単純ではないが)。試験結果にも,この温度の高低が大体効率の高低に反比例していることが示された。 6. 炭酸ガス(CO2)量 計器が熱伝導式であるため,排ガス中に水素ガスやCOが混入していると,CO2の指示に大きな誤差がともなう。その点はつきり推測できた場合は,オルザットガス分析器でチェックするように努めたが,ある程度の誤差はあつたものと思つている。 1 5 4 VI. 成績のまとめTable 4は,No.1型Table 3のA1-およびC1(No.5型貯炭式石炭ストーブの性能試験 (島野 ・溝江) (4) ～No.7型の各ストーブに, No. 4型暖房効率の点では最も優れていることと,煙の量もは粉炭ストーブでC4を使用した)をたいた場合の試験結果のまとめである。これは大体同一内容の試験を2回行なつたものの平均である。なお表には,ドラフトダンパ"開放,,と"調 節"の二とおりの比較がのせてあるが,その理由は後述VIIIの1の理由によるものである。 1. 性能判定項目別にみた特徴Vの性能判定項目別にみた場合の,おおよその特徴と思われるものを述べると, 1・3・5項についていえることは,ストーブの構造性能の違いによる優劣の差は,例外的なものを除きあまり認められない。2項の暖房効率の点では,ドラフトを調節したほうが,例外なしに効率が向上している。また2・4項については,ストーブの構造の違いによりかなり優劣の差が認められることである。つぎにストーブの型別にその特徴を述べる。 2. ストーブの型式別の特徴(1) No. 1型どのようなたき方をしでも煙は少ないが,煙をなくすることに重点をおき過ぎたためか,暖房効率の点で最も劣つている。また1次空気が,平ロストル下からのみ入るようになつているため,火勢の変動が大きく,定常的な燃焼を持続することが困難であり,多少でも粘りのある石炭の使用には不適である。 (2) No. 2型燃焼性の速い石炭をたいた場合は,火力をおさえることが困離であり,火力の調節は主として調節窓で行なうため,暖房効率を悪くしていることと,濃度の高い煙を出す懸念がある。粘結炭をたく場合は,火力の変動が他の型式よりも比較的小さいことと,効率の点でも他に劣らない成績をだしている。なお2次空気は,空気口の構造その他の関係で,実際に役立つていないように思われる。比較的少ない。ただ比較的灰分の多い石炭をたいた場合,1次燃焼室出口の斜めロストルの部分に灰がたまると,通気性が悪くなり火力が衰えるので,時々手入する必要があることが欠点といえる。 (5) No. 5型粉炭ストーブであり,他と直接比較することは適当でないが,ロストル中央にある傘型のブロックの構造が適当であれば,煙も少なく,一定の燃焼状態をながく持続する。粘結炭でも多少灰分の多い2号炭(5,800 ～6,000kcal)をたくのに適している。ただ暖房効率は,中塊貯炭式にくらべて劣る。 (6) No. 6型前半のガス化燃焼における煙の量の多いこと,濃度の高いことが最大の欠点であり,石炭が減つても継足しのできないことが不便である。しかし燃焼量の調節は容易であり取扱も簡単である。 (7) No.6型No. 7型と大体同じ構造であるが,前半のガス化燃焼の場合でも,2次空気量の調節が適当であれば,効率をあまりさげることなく煙の量を少なくすることが可能である。ただし,たきはじめから30～40分間位は,最少限,リンゲルマン濃度1程度の煙のでることはさけられない。その反面,効率は非常によく燃焼量の調節は容易であり,取扱は最も簡単である。欠点として考えられることは,No.6型同様石炭が減つてもそのままで継足しすることができないので,使用場所が限定されることであろう。 VII. 試験結果についての考察すでに述べたように,この報告はストーブの性能判定に重点をおいた試験結果の報告であるが,IIの2で述べたストーブの構造上の違いが,成績にどのような影響をおよぼしたかを解明し,それらについての考察をつぎに述べる。 1. 並ドラフトの強弱と熱効率の関係(3) No. 3型ドラフトの強弱により,成績が大巾に変る。特に燃焼性の速い石炭をたいた場合はその差が大きく,ドラフトが強いと,Vの1の所要時間がながく効率もよくない。しかし粘結炭をたいた場合は,燃焼量調節が容易となる利点がある。反面ドラフトが弱い場合は,所要時間も普通となり,暖房効率もよくなる。また燃焼量の変動が小さく,一定の燃焼状態を維持するという点で優れている。 熱効率の優劣を左右する最も大きな要素は,排ガスとともに逃げる熱量の大小である。この熱量を少なくするには,排ガスの量を少なく,温度を低くする必要がある。もちろん燃焼量をおさえると目的は達せられるが,それでは当然目的とする室温を希望温度まであげることができない。この場合,排ガス量を少なくするということは,ストーブめ容量に見合つた適正放熱 量の範囲内の燃焼量で,できるだけ排ガス量を少なくするように心がけるとい、うことを意味する。 ― 「燃料協会誌」第 44巻第 455号(1965) 燃焼量を一定とした場合,排ガス量をできるだけ少なくするためには,空気比(理 論空気量と実際に使われた空気量の比)を小さくしなければならない。また空気比を小さくすると燃焼温度が高くなるが,その関孫はつぎの式であらわせる。 tf= EcHL+Q/ tf= 燃焼温度GCPm Ec= 燃焼効率 HL= 真 発 熱 量 G= 燃焼ガス量 Q= CPm= 石炭および空気の保有する顕熱平均定圧比熱 Fig. 7 Factor affected the draft 1 5 5を機会に,思いきつて負圧を低くおさえた場合,どの上の式から,燃焼温度を高めるためには,燃焼ガス量を少なくする必要があり,結局空気量を小さくしなければならないことが理解できるであろう。 空気比と理論燃焼温度との関係は,Fig.6のようになるが,空気比を小さくして燃焼温度を高くすることにより,煙が少なくなりストーブ本体からの放熱量が多くなる。特に輻射熱は,ストーブの表面温度の4乗に比例するだけにその影響は大きい。 Fig. 6 Theoritical and conbution air actual used temparature 一般 的にいつて,国産ストーブの気密性は非常に悪い。したがつてドラフトを強くするということは,結局空気比を大きくすることにつながる。ドラフトの強さは(大気圧に対する負圧を水柱mmであらわす。)Fig.7の大体1.2～1.5mmとような条件であると,負圧がなる。この程度の負圧であれば, 一般の市販ストーブと石炭にとつて充分な強さである。しかしこの負圧は,風の強さにより大きく変動するので,これをできるだけ安定させる目的で煙突にダンパを取付けた。このドラフト調節用ダンパの取付け程度まで空気比を小さくすることができるか,そして空気比を小さくしたことが結果的に暖房効率にどのような影響を与え,また煙の量にもどのように関係するかについて確認できるように心がけて試験を進めた。その結果すべてのストーブにとつて,ドラフトの調節が暖房効率を向上させ,成績のばらつきを小さくする。しかし煙の量や濃度に大きな変化を与えるものでないことなどがはつきりした。以上の理由から,39年3月以降はドラフトを調節したたき方で試験をすすめることにしたが,その要領はつぎのとおりである。もちろんたきはじめは,ドラフトの強い方が燃えあがりもはやく温度上昇もはやい。したがつてたきはじめに出る煙の量も少なく時間も短かいので,ダンパを開放状態にしておく。着火後15～25分経過したらダンパの開度をしぼり,負圧が0.4～0.7mmを維持するように調節する。この場合,燃焼性の速い、石炭ほど負圧を低くし,調 節のタイミングをはやめることが必要である。この要領で実施した試験の結果が,Table 4の"Damper regulate"のらんに示した成績である。以上のことは,一 般に常識的な考え方となつている,「ドラフトは強い方がよい」ということと全く相反した考え方になる。 一体ドラフトは強いほうがよいと考える根きよは何かというと,(1)ストーブがよく燃える,(2)煙が少ない,(3)気温の異常低下に応じた無理だきができる,などを利点としてあげている。しかし,これは明らかに楯の一面のみの見方であり,適当でない。なぜかというと,(3)はもちろんのこと(1)の場合でも,排ガス量が多く温度も高くなる。そのために,仮に空気比が大きくないとしても,熱効率を悪くするこ1 5 6 貯炭式石炭ストーブの性能試験 (島野 ・溝江)とは明らかである。したがつて,時により暖房容量を大きくする必要があるならば,最初から余裕をみて大型のストーブを使用することが,より経済的であるということがいえるからである。つぎに(2)の点についても,たき方が適当であれば,ドラフトは弱くても煙を多くださないことが可能である。というより,むしろ煙を少なくすることができるといいたい。しかしその適当なたき方が簡単にできるものでない,という意見がでることも当然予想される。そこで現在まで数多く行なつた試験の経験から導き出した結論として,つぎのことを特に強調するものである。従来石炭ストーブの煙をなくするためには,相当努力してきたであろうし,また数多くの考案も発表されている。これらの考案などの考え方として共通している点は,煙をなくする方法として,2次空気をいかに効果的に使うかという点に重点をおいていることである。もちろん2次空気をうまく利用することにより煙を少なくすることは可能である。しかし2次空気をいかにたくさん入れても,2次燃焼室の温度が低くてはなんの効果もないということを考慮すべきである。石炭ストーブの煙を少なくすることにとつて,2次空気を入れることよりも,火層や燃焼温度を高くすることがより重要であるということを忘れてはならない。 2. ロストルの構造 一般的に石炭燃焼器具の燃焼容量の大小は,ロストルの面積の大きさによつて決定する。しかし横向通風 上向燃焼式のストーブには,必ずしもそのことはあてはまらない。理由を具体的に説明すると,平ロストルがFig.2の1)・3)に示すlの部分のように,貯炭槽の延長線より外側にはみでている部分の石炭が燃えきつても,そのままでは貯炭槽から石炭が崩れ落ち,空 隙を完全に埋めることは期待できない。したがつてロストルの下から入る1次空気の多くは,この空隙の部分をとおりぬけるので,それだけ燃焼量が少なくなり空気比を大きくする。このように, 燃焼過程全般をとおしてみると,ロストル面積の大きいことが,逆に燃焼量を小さくしていることが容易に推測できる。り,しかもこの1次空気は,石炭やオキの層の最長距 離を,充分に燃焼反応に役立ちながらくりぬけるため,燃焼量変動の波を小さくするという利点がある。その反面,この傾斜ロストルのHがあまり高いと,たきはじめにこの面から入る空気量が多くなり,雰囲気温度を下げることとなつて,燃えあがりの速度が遅くなる。また燃焼性の速い石炭をたいた場合,1次空気量の調節が適切でないと,燃え過ぎの状態になり,濃度の高い煙のでる懸念がある。これにひきかえ粘結炭の場合は,燃焼が進み,燃えきつた部分が局部的に空 隙をつくつたとしても,反応面が広いだけに火力が急に衰えないという利点がある。それにストーブの放熱 量を大きくしたい場合にも,反応面が広くとれるということは都合がよいわけである。 3.2 次空気口の問題点一般的に石炭ストーブは,いかにも多量の煙を出すかのように考えられている。しかし投込式やNo.7型は例外として,普通貯炭式ストーブの煙は,特に2次空気を入れなくてもそれほど多いものではない。その理 由として考えられることは,平ロストルの奥の方から入る1次空気の一部が,ある場合2次空気としての役割をはたしていることが推測できるからである。したがつて2次空気口を開放にすることは,空気比を大きくし熱損失を大きくするだけのことになるので,よく考えて開閉する必要がある。普通2次空気は,燃焼性の速い石炭ほどその必要度合が高い(炭質的に煙が多い少ないは別問題)。普通 燃焼過程をとおして,どうしても2次空気を必要とする状態になるのは,(1)たきはじめの温度上昇過程の中間,(2)火掻き棒で火をかきたてた直後,(3)燃え過ぎるのをおさえるため,1次空気口を急に閉じた場合などである。 2次空気中の酸素が効果的に反応するためには,燃焼温度がある程度高いことを必要とするが,各ストーブとも,大体排ガス温度が300℃以上にならないと2次空気で煙をなくすることは不可能である。つぎに2次空気の流入方向であるが,No.1型No.4型やのように,2次空気が燃焼ガスの流れに対つぎに傾斜ロストルの問題であるが,Fig.2の1)のように,1次空気がすべてロストル下から入る場合,燃焼が進みロストル上の灰がふえるにつれ,通気抵抗が増し,オキの面に接触する空気の量も減るであろう。したがつて燃焼量が減り,ストーブの放熱量が小さくなる。それがFig.2の2)のように,前面に傾斜ロストルがある場合は,これから1次空気が入し直角に入る場合には,空気の流速が小さいと流れの方向が急速に曲り,空気とガスの混合が充分に行なわれないため完全燃焼しないことになる。このように, 空気の流速をある程度大きくしなければならないということは,それだけ空気比を大きくするという結果になる。いずれにしても2次空気口については,その位置 ・ ― 「燃料協会誌」第 44巻第 455号(1965)構造 ・取扱い方,さらに1次空気との関連など,より一層研究すべき問題が残されているものと考える。 4. 1 5 7数多くのストーブを,敷10回にわたりいろいろとたきわけてみた結果得られた経験に基づき,手法を一定に貯炭槽と2次燃焼室との関係No.2型の構造のように,貯炭槽と2次燃焼室が壁一重で接している場合は,2次燃焼室からの伝導熱や輻射熱により貯炭槽内の石炭が乾留される。この乾留ガスの燃焼が,ロストル上の燃焼にプラスになり,燃え過ぎの状態になる。特に燃焼性の速い石炭をたく場合には,火力を調節することが困難となり,煙も多くなる。しかし粘結性の石炭の場合は,貯炭槽内での棚吊りのため,ロストル上の燃焼量が減つても,乾 留ガスの燃焼がこれをおぎなつてくれる形となり,ストーブの放熱量の衰えをふせぎ,燃焼の持続性をよくするという効果がある。 5. 1次燃焼室出口の高さFig.2の各図に示す1次燃焼室の出口の高さhは,ストーブの火層の厚さをある程度規制する。石炭ボイラ(微粉炭燃焼を除く)の場合,炭質により火層の厚さを加減している。一般的には,炭化度の低い燃焼性の速い石炭ほど薄層燃焼でなければならないといわれるし,コークスストーブの火層を100～120mm以上にすると燃焼効率を低下させることもはつきりしている。石炭ストーブの火層についても同様の理由によるものかどうかわからないが,つとめて薄層燃焼状態を維持するようにすることが,熱効率向上の重要な要素になつているように考えられる。この場合も,燃焼性の速い石炭ほどその必要度合が高い。たとえば,たきはじめにドラフトを調節して急激な火層の拡大をさけるようにすると,その後の燃焼状態が安定し熱効率が向上する。しかしhがあまり低い場合は,灰がたまるとこの出口がせばめられ,通気性を悪くする。特に灰分の多い2号炭の場合この影響が大きく,ときどき灰を取除いてやらなければならない。このようにhの高さを決定するにも,燃焼性の速さや灰分など,石炭の特性を考慮しなければならない。 VII. むすびストーブ試験は前に述べたとおり,石炭の質,粒度,発 熱量などを厳密に一定にすることが困難であるだけでなく,風によリドラフトが変動したり,燃焼途 中の調節手入れなども,その回数だけでなく,強弱およびタイミングによつて,その後の燃焼状況が変化する。いわば「たき方」次第で左右される面が多分に認められる。しかしわれわれは試験室の外に恒温室を設け,石炭も代表銘柄を用い,できるだけ燃焼条件を一定にすることにつとめた。また途中の調節手入れも,し,公平にたいて試験を行なつた。この報告はこのようにして得られた結果から,ストーブの構造と暖房効率の関係を主として述べたものである。数字に表われない面についても,試 験途中のいろいろの現象より前述の経験に基づいて判断したものである。 試験結果から考えられることは,市販ストーブの構造は形は似ていてもそれぞれ各部の寸法割合,あるいはこまかな点では異なつており,それがおのおの燃焼状態に影響をおよぼし,それなりに特長を持つている反面,いろいろの欠点もある。しかし一ついえることは,10年あるいは20年前に購入したものを倉庫から引っぱりだしてきたストーブならともかく,現在市販されている貯炭式ストーブには,一 般に考えられているように,もうもうと煙がでる,炭がこぼれてきたない,とゆうような代物はほとんど無いことである。それだけメーカーは研究し工夫してきているわけであるが,各部の気密性の点あるいは燃焼層の厚さ,2次空気の入れ方など根本的な面に研究の余地がある。もちろん,ストーブとして胴壁を真赤にしてごうごう音を立てて燃し,部屋の中が浴衣がけで暮せるほど温度が上らなければ,よいストーブといつてくれない使用者側の誤つた風習に影響されることも多いが,市販ストーブの構造に共通性が少ない上に,買つてくる度に石炭の質が異つては,使用する方でも,ストーブを造る方でも楽ではないので,メーカーだけを攻めるわけには行かないであろう。幸に最近各石炭生産販売会社が盛に燃焼器具の研究 開発に力を注ぐようになり,メーカーの研究とあいまち,すでに相当の成果が上げられている。いずれも各社の石炭に適したストーブというのが目標と思われる。しかし家庭用炭と銘が打つてあつても,全く粘結性のない石炭と,粘 結性のある石炭では,火持ちも燃焼状態も異り,たき方もかえなければならない。従つて適するストーブの種類も同じではない。そこでわれわれには,どの種類の石炭でも具合いよくたけるストーブをつくるか,どのストーブでもたける石炭を供給するか,の問題が投げかけられる。可能と不可能,困難と容易を分析し,結局は歩みよらなければならないとしても,燃料と燃焼器具それぞれの燃焼性の本質を正しく把握することが先決である。同じ石炭でも日本の石炭は欧米の石炭と異るため,外国の真似だけでは解決できない面に留意しながら,各メーカーの方々,および石炭各社の方々と協力して,この1 5 8 貯炭式石炭ストーブの性能試験 (島野 ・溝江) 道の解明に努め度いというのがわれわれの念願であり,関係各位の御指導をお願い申し上げる次第である。 Some Experiments as by Hiroshi on Stoves, Essential Shimano Fuel Burnned and Masaki Mizoe (The Coal Mining Research Centre, Japan) SYNOPSIS:-Recently, increesing Coal the domestic use of coal is very important for ourcoal mining industry, equipment become urgent. therefor improvement and development of domestic burning We have undertaken research on construction and combustion of stoves. In this paper, We descrive the results of experiments concerned with effieiency of stoves in market, especially with three, point as follows; 1. Regulation 2. of draft. Significance of secondary air . 3. Relation between burning quality of coal and construction of stoves .ニュースAmerican Cyanamid社排気ガスに新触媒は自動車の排気ガスを分解させる触媒を開発した。 自動車空気汚染防止局による道路上の実地テストの結果,この触媒は有毒な排気ガスを75%減少させることが証明された。 発明者のインス博士は,道 路上のテストの結果,排気ガス中の炭化水素は75%減って100万分の218 (カリフォルニア州の標準は100万分の275)となったことおよび一酸化炭素は77%減って0.71%(標準1.5%)となったことが明らかにされた。この装置はスモッグ形成の大きな役割りを演じている炭化水素を減らすことに重点をおいて開発されたものである。この装置には同社が開発したコンバーターが使用され,コンバーターの中にベレット形の触媒が入れてあり,その間を排気ガスが通過する際に水と二酸化炭素に分解されるのである。 Indナイゼエリア油田 開 発アフリカのナイゼエリア沖で,N.geria Gulf社 World. 175 32•`23が2ケ所の油田を発見し,1日416bblの取しており,最近Tennessee Nigerla社も同地域に油田を発見し,1日1,000bbl以(1964)原油を採上の原油を採取している。最近はShell-BP社が陸上油田を発見開発し,その産油量が急増して,1964年初には85.000bbl/日であつたのが,同年末には15万bbl/日に達するものと予想される。このようにしてナイゼエリアは1967年には少なくとも年間1,000万t(20万bbl日)をが予想され,世 界10大産出国の一つとなる見込みである。 産出することPetrol, Press Serv. 31 412 (1944
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├北アルプス 廃道寸前の伊東新道を湯俣温泉に下った1979年夏 執筆 甲斐鐵太郎
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夏森龍之介のエッセー
田渕義雄エッセーの紹介
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