暁の広場

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アウトドアストーブ 温水循環型熱帰還

2013-12-22 14:13:00 | 海外遠征

アウトドアストーブのガス缶を温める必要性については前回掲載の記事で述べたとおりです。前回は水の入ったシリコンチューブの一部を銅パイプにしてループ状にし高低差をつけて温度差循環を試行しました。

今回はもっと安定した動作ができるようループの途中にサージタンクを付けた実験です。

材料はペットボトル250cc程度を一個追加するだけです。上下に4mmφパイプを取り付けて接着します。これで熱容量が増えるだけでなくループ内の圧力を上手く処理する事ができました。

高低差は必用でバーナー部パイプより高い位置に設置しなければなりません。これをしないと熱するパイプは空焚き状態となります。重要な点は絶えず銅パイプ内に水が導入できる位置関係です。液面よりもバーナー加熱部が下になると気泡で循環できなくなります。

バーナー部のパイプはタンク上側接続チューブの方を上げてやると効率が良い用です。熱せられた水は上にあがりペットボトル上側に流れペットボトル下側接続チューブから銅パイプ下側に導入されます。

大変簡単な回路ながら安定して動作しました。熱水の出口をボトル上部に導入するよう接続では温度降下がありペットボトル内水温は40度程度でした。この液体がチューブを通りガス缶を温めます。室内ではほんのり暖かいのでけど低温環境下では。。。。?

画像をクリックでyoutube 動作の様子の動画へ

そこで沸騰して出る熱水をガス缶に誘導し高温で温めてからペットボトルね循環させるよう回路を変更してみました。

結果は。。。。高温で温めるのでガス缶の冷えはすこぶる改善されるのですがチューブの高低差の大気圧や管内抵抗で上手く循環しませんでした。 ペットボトルの高さ(バーナー部より下には出来ない)や循環戻り側位置の微妙な加減が要るようです。

 

この位置関係が微妙な装置では持ち歩く事ができません。。。やはり小型の循環ポンプを使えば装置全体は小型になりストーブの種類を選ばず汎用化できて電圧制御で循環をコントロールし温度調節もできるようになる。。。。

 また新たな課題が。。。。 

 


アウトドアストーブ 熱帰還の実験 

2013-12-21 10:17:26 | Weblog

ガス缶を温める? 危険ではないか。。。。そうなのすが燃焼の際、液化ガスが気化し気化熱で液温は激しく低下します。プロパンガスの地域のラーメン屋さんのガスボンベが白く氷結するのを見かけたりアウトドアではこの悪循環から燃焼が弱くなる現象が起こりやすくなります。

火力を増すたびにこの現象は増大されます。。。しかし最近のアウトドアストーブではこの現象を軽減するために液化ガスを直接パイプで導入し燃焼口付近で過熱する液出し方式やより低温でガス化しやすい種類のガスを混合する通称パワー缶なるものが主流です。

 webで¥980のガスストーブと¥1980のガスランタンを見つけました。”天”と”地”の収納場所が不明なことから購入してみる事にしました。

 安物の銭失いか? 品質は最上とは言い難いですが普通に使う分には十分で予備や普段使いには申し分ない性能です。

 

さて このストーブを低温高地に持っていくかは別にして冷えるガス缶を温める装置を試作してみる事にしました。ウェブ上にも製作例は沢山出ています。銅版やアルミの物、ヒートパイプを使った効率の良いもの等さまざま。

手持ち材料の都合で4mm真鍮棒と0.5mmT銅版で製作してみました。パイプ以外の棒は曲げが簡単でトーチで銅版にハンダ付けする以外はとても簡単な製作です。

 効果の程は。。。。 手で触るとほんわか暖かく缶温度は10℃~20℃程度上昇しました。ガスの燃焼勢力やガス残量、周囲温度などで大きく変動するので定量測定が難しい。。。缶がほんのり暖かくなればOKです。

熱を直接伝える真鍮棒(銅が望ましいが)の太さ(熱容量)や途中保温の為にグラスチューブを巻くなどすればこのままでも使えそうです。。PC部品でヒートパイプが入手できるので本格的にはその方が良いでしょう。

 ただし 温め過ぎは極めて危険で缶の破裂や火傷の危険があります

閉鎖温水循環型熱帰還の実験

失敗作

次に試したのはコレ   バーナーで温めた温水で缶を温めたらどうなるか?

この実験では副次的にパイプの曲げ加工技術の実証をおこなう羽目になりました。細い棒であれば難なく曲げられますが中が空洞のパイプでは曲げ部が潰れてしまうのです。配管加工等では専用ベンダーを使いますが。。。。。

上手く曲げるいくつかの方法が。。。。1)砂を詰め熱する 2)水を入れ凍らせる など等

曲げる銅パイプは外形4mm 内径3mm 曲げても潰れないように中に2.5mmのアルミ線を通してみました。結果は上々で潰れずに綺麗に曲がりました。原理は1)2)と同じです。難点はアルミ線を曲げたパイプ内から引き抜く事でCRCを塗布したりバイスやペンチでテコの原理を利用し少しずつ引き抜きました。針金の方が良かったかもしれません(途中でアルミが一度破断)。

 

 

 自在にパイプを曲げる技術を得たところで早速製作に掛かりました。材料は実験だけなので4mmφ銅か真鍮パイプ、価格はどちらもあまり変わらず何故か東急ハンズ新宿店では30cmの切り売りと1mが大差ない価格で売られていました。

 シリコンチューブは熱に強く(180℃)今回の材料には必須です。内径4mmを1m用意しました。

さてココからが大変。。。。

 試行1)ループ上の一部分に銅パイプを入れ加熱する。。。暖かい温水が循環する予定でしたが。。。結果は大失敗。 当然ですが加熱された銅パイプの両端からは同じく熱水と圧力がでて循環どころではありません。

試行2) シリコンチューブ・ループ上の一部にワンウェイバルブを入れる。。これも一時的に水が動いただけで失敗。

試行3) ある方からシリコンチューブ・ループ一部に立ち上げを作り温度差循環させるアイディアを頂き試したところ上手くいきました。

動作中の動画はこちら 画面をクリックしてYoutubeへ

 しかし課題は山積で

1)加熱する銅パイプの過熱位置が重要な決め手で難しい。。少しでもずれると循環効率は途端に悪くなります。形状や固定位置の検討が必要。
2)シリコンチューブは耐熱温度180℃とは言え銅パイプ接合部は相当熱くなる。銅パイプを長くしたほうが良い

3)立ち上げ部を支える部品が必要

4)ワンウェイバルブを併用したほうが良い結果となるかも知れない

実験での温水は十分暖かく(出口付近は熱湯)短時間でガス缶を温める事が出来ました。。ふと思ったのは。。。。冬山などで(絶対行かないけど)このチューブを手袋や体に巻いたら暖かいだろうなぁ。。。

こんなのは絶対持ち歩かないだろう。。。。寒冷地仕様缶持ってけばいい

数日にわたり¥980のガスストーブでアレコレ遊べた。。。。もうこれは¥980の価値を遥かに超える

 

 

 

 


深川ジオキャッシング体験会。。。。

2013-12-15 13:52:00 | ジオキャッシング


2013年11月3日 西の上空ではブルーインパルスが展示飛行してるはずの頃深川ジオキャッシング協議会主催のジオキャッシング展示と体験講習会のお手伝いに行ってきました。

イベントはジオキャッシャー自身が楽しむもの。。。未だジオキャッシングに出会っていない人達への紹介や地域活性というテーマが普通のイベントとは大きく異なるところです。

 他地域では今までにも新島商工会の毎年開催されている式根島CITOイベント:宝探しをしながら地域の子供たちと道に落ちているゴミを拾う社会貢献活動が行われています。地域商店の協力もありジオキャッシングに来たというと些少ながらお土産を頂いたりしました。単に集客にとどまらず地域とのふれあいや社会貢献も目的のひとつです。

 また日光ではペンション、ホテルオーナーの日光ジオキャッシンググループの新しい地域の観光資産の取り組みなど単に自分たちが楽しむゲームから地域や社会への関わりが増えたことはとても喜ばしい事でしょう。

 ジオキャッシングの動機や観光資源などとの関連を調べた首都大学東京の倉田陽平 先生の論文「Webと実世界とをつなぐ宝探しゲーム「ジオキャッシング」の普及と地域振興への応用可能性」
http://www.comp.tmu.ac.jp/kurata/research/YKurataTIkeda-STI11.pdf

は学術的に解析された資料を基に地域振興への応用を研究されています。

さてまた前書きが長くなりましたが。。。 深川モダン館では”宝さがしin深川”イベントの一環としてジオキャッシングの紹介や体験講習のお手伝いをする事に。

 展示テーブルにはキャッシュコンテナが並べられ大きさの分類の説明やカモフラージュコンテナが並んでいます。深川キャッシュと言えばカモフラージュコンテナの宝庫。。。いや巣窟。。。普通のコンテナよりカモフラージュコンテナが多い! 初めて宝箱を目にするマグルたちは好奇の目で手に取っていました。

 この地域でジオキャッシングを始める人にはこの極悪カモフラージュコンテナが普通に設置されてるコンテナなんだからコレが普通か。。。?と妙な納得をしてしまったり。。。

 ジオキャッシング体験会には沢山の親子が参加し数グループに別れて捜索へ、私もグループに参加しパブリッシュされている実際のキャッシュをまわりました。

 子供さんたちはGPSやスマホの操作の飲み込みも早く先頭を歩きGZへと誘導してくれます。画面に気をとられ車や自転車への注意がおろそかにならないよう注意喚起し立ち止まって画面を見て頂くようにお願いしました。

 なかなか見つからないくやしさと見つけた時の大歓声。。。何年ジオキャッシングを続けていても今日初めて体験してもこの感覚はまったく一緒です。

 後日 別のイベント参加で深川エリアを回りました。ある理髪店前にある木の枝に何故か葡萄の房が沢山。。。。周囲の”目”を気にしながら捜索していると理髪店の店主から”見つかったかい?”とお声がかかりました。いつもは怪訝そうな顔で何をしてるのか聞かれるのが常のこのゲーム。。。ジオキャッシングと言うだけで理解される日が来るのでしょうか? 

 どうやらカギは地域や社会貢献というあたりにある気がするのです。