エアコンのようにはいかない！薪ストーブの二次燃焼 2前編

以前ご説明したこの件ですが、その後この二次燃焼の説明についてのアクセスが非常に多くなっています。

それだけ薪ストーブの二次燃焼に悩まれている方が多いということでしょうね！

そこで、今回更に二次燃焼について、詳しくご説明してみたいと思います！！

薪ストーブは高級機ならば、ほぼ間違いなく二次燃焼システムを持っています。

これは、一次燃焼では燃えきらなかった燃焼ガスに、何らかの方法でフレッシュエアーを加えることにより、ほぼ完全に未燃焼ガスを燃焼させるもので、この二次燃焼システムを持つ薪ストーブは、それをもたないものと比べ、大幅に熱量が増すのみならず、煙も無くし、煙突につく煤も大幅に少なくしてくれる優れたシステムです‥。

が、しかし、これは二次燃焼システムを本当にユーザーが使いこなした時の話‥。

結構多くの方が、なかなか二次燃焼のコツがつかめず悩まれているようです‥。

私も最初そうでしたが、薪ストーブの二次燃焼システムは魔法のシステム‥。と思ってしまいがちですが、実際はちゃんと薪ストーブの燃焼を理解してあげ、二次燃焼できるようにユーザーが考えないと、効率良く薪ストーブは燃えてくれません！

それでは、実際二次燃焼がうまくいった場合、どのようなことが起こるかというと‥。

我が家のアクレイムの場合、「ゴー」という低周波の音が静かに流れ始め、ストーブの後ろより「カンッカンッ」という鋳物が熱膨張する音が鳴り始めます。

煙突からでる煙はほとんどなくなってしまい、ストーブや炉壁が暖まるまで20分ほど時間差はあるものの、その後は一気に部屋の温度が上がります。

これが我が家の場合ですが、二次燃焼室を持つ他のストーブのだいたい同じだと思います。

また、クリーンバーン方式のストーブの場合は、一次燃焼室の空気を絞ると美しいオーロラの炎が出ることでもそれを確認できると思います。

さて、それではどのようにすれば、そんな理想的な「二次燃焼」をさせることが出来るのでしょうか？

それにはまず、煙突のドラフト（吸い上げ）について理解しておく必要があります。

私自身、薪ストーブのオーナーになるまでは、ドラフトは煙突の中を登る熱い空気の吸い上げ効果の要素でしかドラフトを考えていませんでした。

しかし、私はすぐに煙突が暖まっているか冷たいかで、ずいぶんドラフトが違ってくることに気が付きました。

これは、煙突が冷たいままだと、煙突の中を通る排気もすぐに冷めてしまい、結局ドラフトが弱くなるものだということが分かりました。

煙突に煤がたまるとドラフトが弱くなるのも、決して煙突内が煤でふさがって抵抗が増して弱くしているのではなく、煤が断熱材となってしまって煙突が暖まりにくくなるから、ドラフトも弱くなるのだと思います。

だからこそ、薪ストーブにとって「二重断熱煙突」は重要であり、煙突がすぐに暖まってくれる二重断熱煙突だからこそ、ドラフトもすぐに安定してくれるのだと思います。

で、ここからが今回の本題の二次燃焼のお話です。

私は薪ストーブオーナーになるまで、二次燃焼とは、一次燃焼室で燃えきらなかったガスが、二次燃焼室に入り、フレッシュエアーを加えられることで再着火して完全燃焼するものだと思っていました。

しかし、薪ストーブの燃え方を観察していると、どうもそのようには思えません‥。

薪ストーブの二次燃焼とは、一次燃焼室で勢いよく燃える炎が、煙突のドラフトによって二次燃焼室に引きずり込まれ、そこでフレッシュエアーが加えられて炎が更に長く伸びながら再燃焼しているのだと思えるのです‥。

このように、二次燃焼室に炎が引きずり込まれるようにするためには、先にご説明した煙突が発生するドラフトが強くなければ当然炎を引きずり込めません。

高性能な薪ストーブならば、一次燃焼室に空気が入るときに、既に長い経路で空気が温められながら燃焼室に入り、その後、二次燃焼室に入っても長い経路を炎が通って煙突へと導かれます。

つまり、その長い経路の分、空気が流れるのに抵抗が生じるので、二次燃焼室に炎を引きずり込むの為にも、しっかりしたドラフトが必要だということなのです！

ここで、我が家の使うバーモントキャスティングス社の薪ストーブを見てみたいと思います。

ストーブが二次燃焼に入る温度までは、上図の左のようにダンパーをあけて燃やしますが、これは、ストーブを二次燃焼できる温度にあげながら、一次燃焼室の高温ガスをダイレクトに煙突に導くことにより、煙突を暖めている状態にもなっているわけです。

ストーブが十分に暖まり、そして、煙突も十分に暖まったところでダンパーを閉める‥。

一次燃焼室の炎は、十分暖められた煙突が発生するドラフトで、二次燃焼室に吸い込まれ、そこでフレッシュエアーが加えられて更に燃焼し、長い燃焼経路を通りながらストーブ本体をも温めて、最後は煙突へと進むことになるのです。

この時注意したいのは、二次燃焼が完璧に行われないと、すぐに二次燃焼そのものがストップしてしまうことです！

ストーブや煙突が十分暖まっていない状態でダンパーを閉めると、最初はダイレクトな排気の効果で暖まっていた煙突も、不完全な二次燃焼ですぐに冷めてしまい、ドラフトが弱くなって炎を二次燃焼室に吸い込む事が出来なくなり、燃焼そのものがそこでストップしてしまう‥。

つまり、二次燃焼の失敗となるわけです。

こうならないためにも、十分にストーブと煙突を暖めて二次燃焼に入れなければいけないのですが、我が家ではこの理屈を踏まえて、二次燃焼に入れやすくするためにもう少し工夫をしています。

長くなりましたので、それについては次回！