卓上ガスコンロ改造完了 － 家庭用卓上ガスコンロをボイラー用に改造しました －

２０１２／３／１９　（月曜日）　晴れのち曇り　　強風


朝から強い風が吹いていた。
これでは作業場での工作はできない。
部屋の中でスチームエンジンのパワーをチェックするための
テスト台を整備したりしていた。
午後は少し風も治まってきたようだ。
それでは昨日の続きのガスコンロ改造工作をしなくっちゃ・・・



↓　　あーでもない、こーでもない、と試行錯誤しながら何とかガスコンロのケースが出来上がった。




↓　　外してあったバーナーやレギュレータを取り付けた。



↓　　ケースが狭くなった分だけガスパイプが余ってしまった。　



↓　　短く切りつめて真鍮パイプで繋いだ。



↓　　接続箇所をハンダ付けで仕上げた。　ハンダは高温ハンダ（融点２９５℃）を使用した。　





↓　　ガスボンベをセットしてテストだ・・・　無事に点火した。





ガスコンロはバーナーの炎とゴトクの鍋底部分までは測ってみると約２ｃｍだった。
ボイラーは固形燃料炊きに作ったので約５ｃｍも離れている。
ここを直せばもう少しパワーが出るかもしれない。
明日はこの改造をしよう。
午後にはテストが出来るかも知れない。
何だかわくわくするよ。

卓上ガスコンロ改造開始 － ボイラーのサイズに合わせて少しだけ小さくしました －

２０１２／３／１８　（日曜日）　曇り後雨


買ってきた卓上ガスコンロはボイラーを乗せるにはサイズが少し大きい。
余分なとろこを切り詰めればちょっとだけ小さくできる。
ガスコンロを工作するのは初めてで、上手くいくかどうか心配だが
失敗しても１９８０円のものだからまぁ、いいや。
というわけで卓上ガスコンロの分解を始めた。


↓　　バーナー部を取り外した。




↓　　ガスのレギュレーターや火力調節弁などのメカ部分を外した。
　　　　ガスを供給する銅パイプも切断した。



↓　　バーナーが取り付けてあった基部を切り取る。
　　　　回りが広すぎて糸ノコが使えない。　仕方がないので周囲に小さな穴を開けて切り取る。



↓　　ボール盤の懐が狭くて穴が開けられない。　そこで電気ドリルで穴を開けた。　　



↓　　穴と穴の間の繋がった部分をリューターで削って切断した。
　　　　初めてリューターらしい使い方をしたよ。



↓　　切り取ったバーナー取り付け基部。　これは後で組立に使う。



↓　　切り取った基部をグラインダーで削って整形した。
　　　　火花が散って初めてグラインダーらしく使った。



↓　　ボディーの不要部分を切り取った。



↓　　新しい縁を付けた。



↓　　バーナーを仮置きしてみた。



↓　　ボイラーの燃焼室を置いてみるとこんな感じ。



コンロの寸法を切り詰める・・・といっても幅が７ｃｍばかり短くなっただけ。
こんな手間をかけてまで改造する必要があるのか考えものだけど、ここまで
やっては元には戻せない。
先へ進むばかりだが、何だか疲れてしまった。
今日の作業はこれで止めよう。
明日は完成するかな？　

ガスバーナーの威力 － カセットコンロのバーナーで四角釜を炙りました －

２０１２／３／１７　（土曜日）　雨　


縦型ボイラー（四角釜）をガス炊きにしてみようとあれこれ実験をしている。
今日は先日購入したカセットコンロに四角釜を載せてガスのバーナーで
炙ってみた。

「後で台所を借りてもいい？」

「何すんの？」

「ボイラーの実験をするんだよ」

「またぁ・・・　危ないことをしないでよっ」

「うん、大丈夫だよ、カセットコンロを使うだけだから・・・」

「終わったらちゃーんと片付けてきれいにしておいてよねっ」

「へーい、わっかりやしたぁー」

ヘ、ヘ、ヘ・・・　上手くいったぞ、さぁ実験をはじめよう。



↓　　ガスコンロを使うとなるとやっぱり台所が一番だ。　ただしお代官さまの領分だから
　　　　いろいろ気を遣わ無くてはならないのがちょっと難点だ。　　



↓　　ガスの青い炎。　なかなかきれいだよ。



↓　　四角釜には３５０ｃｃの水を入れた。　点火してから蒸気が沸くまでは２分半ばかり。
　　　　固形燃料４個のときは３分弱かかるからやっぱり火力は強い。



ガスバーナーで炙った四角釜と縦型スチームエンジン２号の
テストの様子を動画でご覧ください。





台所の流台の上ではテスターや可変抵抗器などを置くことが
出来なかったので、こんなテストしかできなかったが、
エンジン出力アップの期待ができそうだった。
明日（雨が降っていなければ）作業場でパワーのチェックをしよう。

ガス炊きボイラーに挑戦か？ － 卓上ガスコンロを分解してみました －

２０１２／３／１５　（金曜日）　晴れ


先日のエンジンパワーチェックのとき、途中で固形燃料が無くなってしまい
急いでホームセンターに出かけて仕入れてきた。
固形燃料は１２個入っていて２９８円だった。　１個２５円ということだ。
縦型ボイラーは固形燃料をいっぺんに４個燃やす。
燃焼時間は点火から燃え尽きるまでは１５～１６分だ。
そしてエンジンが力強く回っているのは点火から６、７分ぐらいで蒸気が
発生するまでの待ち時間を差し引くと正味時間は４、５分というところだ。
何かのテストでエンジンを回しているとき、４～５分なんてあっという間に
過ぎてしまうので何度も燃料を補給しなくてはならず面倒だ。

そこでガス炊きを目指そうと、研究用に卓上ガスコンロを買ってきた。
コンロは１，９８０円だった。　これなら研究で壊しても惜しくはない。
今日はこのガスコンロを分解してみた。


↓　　研究用に買ってきた卓上ガスコンロ。



↓　　蓋を開いてガスボンベを置くところを見てみた。　いつも使っているボンベを磁石で固定する
　　　　方式ではなくて、レバーを押し下げてボンベを固定する方式だった。



↓　　コンロの燃焼部。　



↓　　燃焼部を取り外してみた。



↓　　ボンベからのガスを送り込むパイプ。　先端に小さな穴が開けてある。　　ここからガスが
　　　　出てくるんだな。　　周りの４つの穴は空気の取り入れ穴かな？　重要な穴なのかな？
　　　　ここを塞いで燃やす実験をしてみなくっちゃ。



↓　　ガスが燃えるところ。　



↓　　ガスボンベをセットするところ。　　ボンベの固定はレーバーを引くと機械的にがっちり押さえる
　　　　ようになっている。　　これだとフルサイズのボンベ専用になってしまうなぁ・・・・・
　　　　ハーフサイズのボンベも使えるようにしなくては・・・・・



↓　　コンロの心臓部、レギュレーターと火力調整弁の周り。　このネジを外せば取り外せるみたいだ。



↓　　縦型ボイラーの燃焼室を置いてガスに点火してみた。　



ガスコンロの燃焼部は大きくて火力は強そうだ。
この燃焼部を取り外してボイラーの燃焼室に取り付ければいいんだよね。
早くやってみよう。

発電機の性能を調べてみました － ２Ｗを発生させるのに９,０００ｒｐｍ －

２０１２／３／１５　（木曜日）　晴れ


今朝は屋根が霜で白くなっていた。
でももう春だ。　寒いとは言っても日向は暑いくらいだ。
午前中は穏やかな陽気だったが昼ごろから風が強くなって
工作には生憎の午後になってしまった。
戸外での作業を中止して部屋の中で工作をした。

今までは部屋の中で使うばかりだった回転数計測アダプタは
ＬＥＤもフォトトランジスターも剥きだしだった。
それでも部屋の中で使う分には十分機能して使ってきた。
ところが最近は戸外でも回転数計測をするようになった。
そうすると戸外の明るいところではアダプターが飽和状態になって
機能しなくなってしまう事態が発生した。
そこを直そうと工作を始めた。


↓　　回転数計測アダプターはフォトトランジスターが剥きだしで明るい戸外では使い物にならない。
　　　　そこでペーパークラフトでカバーを作って外光を遮断するようにしてみた。



↓　　直射日光が当たる窓際で動作確認中。　明るいところでも何とか使えるようになった。



↓　　紙で作った箱を黒く塗ってできあがりだ。　今日の発電機テスト用の回転円板も作った。




回転数も計れるようになったし、それでは発電機の性能を調べてみよう。



↓　　発電機性能テストの様子。　発電機はミニグラインダーの回転をフレキシブルワイヤーで
　　　　取り出して回転させる。



↓　　ミニグラインダー。　物を削るのにはあまり役立たないが、こんなときに利用できる。



↓　　グラインダーの回転をフレキシブルワイヤーで取り出し、リューターとして使うことができる。
　　　　今回はリューターの先にプーリーを取り付けてベルト掛けして発電機を回した。



↓　　発電機（模型用小型直流モーター）と回転数計測アダプターの様子。



↓　　負荷にした可変抵抗器（レオスタット）。
　　　　最大１５０Ωなので数Ωオーダーの細かい抵抗値は扱い辛かった。　



↓　　負荷抵抗の代わりに３００Ｗの電熱器を使った。　全体で３３．３Ωなので低い抵抗値の
　　　　設定がやりやすい。　抵抗値はニクロム線をワニ口クリップで咥えて調整した。　　　　



↓　　さぁ、テストを始めよう。



発電機の性能確認の様子を動画でご覧ください。





この発電機で２Ｗの電力を発生させようとすると９０００ｒｐｍ以上で
回さなくてはならない。
こんな小さな発電機なんだから２Ｗというパワーを生み出すのは相当
きついのだろう。
果たして発電機の性能とはどんなものなんだろうか・・・・・
実習大好き、学科苦手の実習生にはよくわからないが、入力した力（パワー）より
出力が小さいのはわかる。
だって入力したパワーよりが大きなパワーが取り出せれば「永久機関」が出来るじゃないの？
ま、１００入れて９９出てくるか、１００入れて１０出てくるかの差だな。
それにいくら頑張っても１０しか出ないものに無理やり１００出そうとしたって
出てくるわけはない。
まぁ、あんまりよくわからないけど、工作したスチームエンジンは逆立ちしても２Ｗの発電は
出来ないだろう、ということはわかった。
残念だけど仕方が無い。

広い野原でゆったりと － 工作をお休みしてフィールドで遊びました －

２０１２／３／１４　（水曜日）　晴れ


今日は穏やかな春の日になるとのこと、友人を誘っていろいろな野鳥が見られる
自然公園に出かけてきた。
カメラはテレコンを付けたコンデジ。
何か根をつめて傑作を狙うというのではなく、野鳥が出てくれればそれを撮って
遊ぶ・・・という程度の軽い気持ちのフィールド行きだった。



↓　　愛用のＬＵＭＩＸ　ＦＺ１００。　ＲＡＹＮＯＸの２.２倍テレコンを取り付けた。



↓　　対岸のかなり離れた木の枝に赤いベニマシコが止まった。
　　　　カメラのズームは６００ｍｍ相当。テレコンの２.２倍で１２００ｍｍ余りの超望遠撮影だ。
　　　　　　　　　（ノートリミング　リサイズ、画像補正処理）



↓　　画像サイズを小さくすると更にズームがアップする。　画像サイズを７Ｍｐｉｘにして
　　　　カメラのズームは８４４ｍｍ相当。　トータル１８００ｍｍ望遠で撮影した。
　　　　　　　　　（ノートリミング　リサイズ、画像補正処理）　



赤い鳥を撮ったから次は青い鳥に会いに行くことにした。
フィールドに着いておやつを用意してあげた。
青い鳥は来るかな？　なかなかやってこない。
この青い鳥は友人が手懐けているので友人の姿を見せてやれば
すぐ飛んで来るはずだ。
友人は青い鳥からよく見える場所に出て鳴き声を真似して呼んだ。
おぉー、どこで見ていたんだろう？　すぐ飛んできた！


↓　　カメラのズームは３０３ｍｍ相当。　６００ｍｍぐらいの望遠撮影だ。
　　　　ズームが足りなくて周辺にケラレが出てしまった。



↓　　画像サイズを５Ｍｐｉｘにしてトータル２２００ｍｍレンズ相当の超望遠撮影。
　　　　なんでこんなにでっかく撮るんだろう？　　デカ撮り病は不治の病だからね・・・



↓　　テレコンを外して撮影した。　カメラのズームは６００ｍｍ相当。



Ｐａｎａｓｏｎｉｃ　ＤＭＣ－ＦＺ１００　はコンデジとしてはちょっと大型だ。
だけど高倍率のズームが付いているので野鳥を撮影するのには適当だ。
まぁ、高級なレンズを装着した高性能な一眼デジとは比べ物にならないが、
実習生がブログのネタに使う写真を撮るのには十分だ。
それに値段が手頃だからね。

今日フィールドで同じカメラを使っている人に出会った。
その人曰く
「ＦＺは好いですよ・・・　私はＦＺ２の時代から愛用しています。
　今Ｚ１５０が発売されていますが、これはオートフォーカスが早いらしいですよ・・」

へーぇ、ついこの間ＦＺ１００を買ったばかりなのにもうＦＺ１５０なのか！
ＦＺ１５０・・・・・　良さそうだなぁ・・・・・

突然、お代官さまの顔が浮かんだ

「何バカなことを考えてるの！？　同じようなものを幾つも買って！
　もうそんなくだらないことはいい加減に止めなさい」

へーい、ごもっともで・・・・

今日一日お付き合いくださったＢさん、ありがとうございました。
一生懸命演技してくれたルリビ君によろしくお伝えください。

固形燃料４個炊ボイラーのパワーは・・・・・・

２０１２／３／１３　（火曜日）　晴れ


今日はとても寒い朝で、霜が降りていた。
ＴＶの天気予報で「寒の戻り」だと言っていた。
そんなわけで日陰の作業場での工作は辛いので
日当たりの庭で作業を行った。

小さな発電機と変速用のプーリーユニットを取り付けた
テストボードが出来たので、縦型固形燃料４個炊ボイラーと
縦型スチームエンジン２号の組み合わせでどの位の
パワーが出るのかを測定してみた。


↓　　日当たりの庭で作業した。　日差しは強く、冷たい風さえ吹かなければ暑いくらいだ。



いい加減な測定方法だからいい加減な結果しか出ないが、
発電機から発生した電力は大よそ０・９Ｖ　ｘ　０．２Ａ　ぐらい。
約０．２Ｗの出力が得られたと思う。


確認作業の様子を動画でご覧ください。





確認をする前まではもっとパワーが出ると思っていたが
わずか０.２Ｗのパワーしか出ていない。
こんなわずかなパワーでは何も動かせないのでは？
ちょっとがっかりだよ。

ふと「知らぬが仏」なんて言葉が頭に浮かんだ。

きーたぁーかぜにぃー まけたぁ・・・・ － 天気は良かったけど風が強く吹いて工作は中断 －

２０１２／３／１２　（月曜日）　晴れ　　風強し



縦型スチームエンジン２号やプーリーユニット、発電機（模型用小型直流モーター）を
ありあわせの板に取り付けて出力パワーの測定準備をした。
しかし春のこの頃は庭の草花の手入れや、金魚の世話などで何かと雑用が発生する。
お代官さまの仰せに従って用事を片付けては工作に復帰するのでなかなか捗らない。
そのうち北風が強く吹いてきて作業場を覆うビニールシートが吹き飛ばされたり、
壁に立てかけて置いたケイカル板が倒されたりしてしまった。
こんな状態ではボイラーも炊けないだろう。
仕方が無い、今日の工作は中断しよう。


↓　　ありあわせの板にエンジンやプーリーユニットを乗せてテスト台を作った。




↓　　ウレタン丸ベルトを掛けて手で回してみた。
　　　　どの位の変速比にすれば良いのか見当がつかないので適当に約７倍に設定した。



このプーリーユニットを組み合わせると最大約１８倍の変速比にできる。
だけどこのときはとても重くてクランク軸を手で回すのも困難だ。
とりあえず７倍にセットしてベルトを掛けた。
これで果たして発電機はどの位の電力を発生するのだろう。
テストするのが楽しみだ。

変速用プーリーユニット工作

２０１２／３／１ （日曜日）　曇り時々晴れ


工作したスチームエンジンを勢いよく（力強く）回そうと
努力しているがなかなか思うようには行かない。
エンジンの作り方が悪いのだろうか？
ボイラーの火力が不足なんだろうか？
あっちを直したり、こっちを取替えたり、新しく作り直したりと
いろいろやっているのだが、良否の判断基準はボイラーからの
蒸気圧力と、エンジンの回転数を確認することだけだ。
エンジン回転の力強さはクランク軸を指で押さえたりして、
判断するばかりである。

今までの経験からスチームエンジンは負荷が重くなって回転数が
落ちてくるとそれだけ蒸気の使用量が少なくなって、ボイラーの
圧力は上がってくる。
それがエンジンに伝わり、回転は遅いけど力強くなった、という
感じがする。
だからただエンジンだけが回っている（無負荷）状態では「力」
を判断することは出来ないのではないだろうか？
そこでエンジンで発電機を回してその発電能力から「力」を
判断しようと、その工作を始めた。

スチームエンジンは発電機を回すとき、きっと回転数は落ちて
ヨタヨタと回ることだろう。　その分ボイラーの蒸気圧は上がって
ピストンは目いっぱいの力を出しているはずだ。
この状態のときに発電機は高速で回転しなくてはならないのだから
スチームエンジンの低速回転を高速回転に変速する必要がある。

変速機はいろいろ考えられるが一番安直なのはサイズの異なる
プーリーを組み合わせてベルトで回す方法だ。
ベルトではスリップしたりして力の伝達は効率的ではないが
どうせいい加減な確認テストなんだから構わない。
そんなわけでスチームエンジンの回転を増速して発電機に伝える
変速用プーリーユニットを作った。

負荷用の発電機には模型用の小型直流モーターを使う。
この発電機（モーター)をどの位の回転数で回せば良いのかは
全くわからない。　
まして変速比をいくつにしたら良いのか何て全然わからない。
（実習大好き、学科苦手の実習生ですから）

まぁ、多分エンジンの回転数は２００ｒｐｍ以下だろう。
それを２０００～３０００ｒｐｍに上げなくてはならない
だろうから変速比は１０倍～１５倍かな？

そんなわけで最高１５倍にできる変速用プーリーユニットを作った。





こんなに変速比の大きなプーリーユニットが上手く動作するかはわからない。
それに発電機を上手く回せるかもわからない。
何にもわからないけれど、“目くら蛇におじず”　で実習してみる・・・
そうだよ、これが実習生だよ。







　

縦型ボイラーの実動テスト －完成した縦型ボイラーで縦型スチームエンジン２号を動かしてみました－

２０１２／３／１０　（土曜日）　雨


朝から降っていた雨が昼ごろ止んでくれた。
雨が止むのを今か、今か、と待っていた実習生はすぐボイラーテストの準備を始めた。



↓　　固形燃料、水、周波数カウンタ（回転数計測用）などを用意してテストを始めた。



先ず固形燃料を４個炊くテストをした。
点火してから圧力が上がるまでは２分４０秒あまり。
まぁまぁの性能だ。
運転中の最高圧力は０.３気圧あまり。
これは今までの運転では最高の圧力だ。
エンジンもすごい勢いで回転した。
残念ながら、このときは回転数計測アダプターのフォトトランジスターが
剥きだしで取り付けてあったので周囲の明るさで正常に動作せず
回転数は計測できなかった。
ただ、感じでは１２００ｒｐｍは超えていたと思う。


そのときのテストの様子を動画でご覧ください。






エンジンが回転する勢いで作業台はぶるぶる振動してしまう。
回転数計測アダプターが正常に動作せず、回転数は計れない。
固形燃料を４個炊くと相当なパワーが出そうなことはわかったので火を消した。


ケイカル板による熱遮蔽は効果があったと思う。
ボイラーのアルミケースを触っても「熱い！」と思うけど火傷はしない。
多分７０度～８０度ぐらいだろう。
これなら運転中にうっかり触っても火傷をすることは無いだろう。


↓　　燃焼室を取り囲むケイカル板。　一回の運転でこんなにひびが入っている。
　　　　強度は大丈夫か心配だ。



↓　　四角釜を載せているゴトクのケイカル板。　もうひびが入ってしまった。　アルミ板のサンドイッチで
　　　　持ちこたえている感じだ。



↓　　ボイラーの炊き口はやっぱり炎が噴出しそうだ。　そこで簡易な蓋を取り付けた。



回転計測アダプターフォトトランジスターにカバーを付けて明るい戸外でも
正常に動作するように直した。
そして今度は固形燃料を３個にしてテストしてみた。
やっぱり３個ではちょっと力が足りない感じだが、それでも圧力は０．２気圧を
超えて回転数は１１００ｒｐｍをオーバーしていた。


固形燃料３個を燃やしたときの様子を動画でご覧ください。






だけど回転数ってどんなものだろうか？
早く回転するだけなら、初めて作ったスチームエンジンは
アルコールランプ炊きのボイラーでも１２００ｒｐｍぐらいで
回転する。
このエンジンはボア１５ｍｍ　ストローク１５ｍｍ　の単気筒で
バルブはスライドバルブ式だ。
とても動作が軽くて口から息を吹き込んでも良く回る。
ただし、力は全然でない。

どうも力強さは回転数だけで決まるものではなさそうだ。
ボイラーも出来あがったし、次はパワーを計測する発電機を作ろう。