春夏秋は冬を待つ季節(シーズン2)

DIYで費用を抑えた設置から高級機まで幅広く網羅。メンテナンス、薪集め、薪割り、ダッチオーブン、ピザなどの薪ストーブ料理など使いこなしの話題を中心に薪ストーブライフを充実させるノウハウが満載。初心者からベテランまで薪ストーブや暖炉を一緒に楽しみましょう!
先日、市販の換気扇を使って実験した強制排気システムは、そこそこイケそうな感じだった。
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問題点の洗い出しもできて、実際に使う場合にはファンの回転数の制御が大切だということが確認できた。そこで、電気制御機器の設計をやっている友人を呼んで、実際の薪ストーブの燃焼や、排煙の状態、煙突の形などを現物を見てもらったうえで、使えそうなシステムを提案してもらうことにした。

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ネイルサロンのツールを開発した時の回転制御回路のプロトタイプをたたき台にすることにした

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システム一式の全体俯瞰

これはモーターの回転軸に力がかかると通常は回転数が落ちてしまうけど、力がかかったら、その分トルク(電流)を流して回転数を一定に保つ制御をかけているシステム

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24VのDCモーターと駆動基盤

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制御基盤(このLSIにプログラムを書き込んで自由にモーターの制御をかけることができる)

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コントローラー部分とその後ろの基盤はスイッチング電源(AC100VをDC24Vに変換)

前回の実験だと焚きつけ直後の火力が弱い段階では、それほど強い排気を必要としないけど、薪全体に炎が回って炎の勢いが出てきたら、かなりに強い排気が必要になり、二次燃焼の安定状態に入ると、少し弱めてやる必要があることが判った。このように燃焼の状態によってモーターの回転数をコントロールすることが必須だ。

市販の換気扇は回転数の制御がついていなかったり、ついていても弱、中、強と三段階くらいしかない。薪ストーブの場合には、薪の量、太さ、燃焼温度や炉内状況などによって、三段階の調整ではちょっと心もとない。やるからにはボリュームコントロールのように無段階で自由に回転数を制御したい。そうすれば炎の状態を見ながら最適な位置で排気の強さを決定できる。

また停電したら止ってしまうシステムも問題だ。自動車用のバッテリーを使って、普段は常時充電しておき、停電時にはバックアップの電源回路として使うルートも確保する。停電しても薪ストーブの炉内の薪がほぼ完全に燃え尽きるまで最低12時間くらいはファンが回り続けるようにしたい。今回の設計では、その倍の24時間くらい回り続ける容量が確保できそうだ。

予算に余裕があれば、コンセントからの充電ではなく、ソーラーパネルからの充電だけでコンセントは不要にするというオプションプランも選択可能だ。

既存の煙突パーツに、ステンレス製のファンや軸受け、耐熱封入ベアリング、シャフトなどのパーツを組み込んで、上記の電子制御システムと合わせれば、強制排気システムが実現する。

そう遠くないうちに実用的な強制排気システムができるだろう。

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