廃油ストーブの開発− 廃油ストーブ・バーナーとの一体化 −環境創造コース 竹内 茂喜

写真 1 廃油ストーブ

はじめに「廃油ストーブ」の制作に取り組んだのは、「もったいない精神」からです。徹底的に、省エネ、廃材の利用、部品の統一、省電力。部品を少なくしてメンテナンスを減らすことです。
また、安全性を守り安定性を重視するために、重心を機器の下に置きながらの軽量化を目指しました。そのため、釜の部分には、軽くて火に強い金属が必要となりました。また、「安全第一」にするため、枠は移動式にしてステンレスの金網を使用しました。
（写真 1）
自動車のエンジンオイルは、5000ｋｍほど走行すると交換します。この廃油を使ってストーブを作ってみようと思い立ち始めたのが、約３０年前のことです。
自分でオイル交換をして溜まった廃油が、ドラム缶２本以上にもなりました。ごみを燃やすとき、よく燃えるように振りかけていました。今では、消防署や警察にとがめられますが、当時はごみ焼却場もあり自分たちで処理していた時代です。公害が問題になり、光化学スモッグが取り沙汰され発電所まで厳しく言われていました。エンジンオイルを自分で処理できなくなり、ガソリンスタンドで引き取ってもらわなければならなくなりました。もちろんスタンドでオイル交換はしてもらえますが値段も高く、依然として自分で交換する人も多くおられました。
そもそも、オイルは、エンジンを冷却する、ピストンの焼き付きを防ぐ、機械を動かすと摩耗する⻭車を守るなど重要な役目を果たしています。しかし、ある程度使用すれば取り換える必要があります。オイルは⻑く使うと酸化するため、金属を錆から守ることもできなくなります。防錆剤やアルカリ性剤を入れても、品質の悪い再生オイルにしかなりません。たとえ廃油オイルを、ガソリンスタンドから無料で引き取っても、再生にはかなりの費用が掛かってしまいます。
そこで、オイル廃油も「油なんだから、燃やせばストーブとして使える」のではないかと考えました。問題は、オイル廃油が簡単には燃えない油だということです。
「もったいない」という考え方が根本にありました。
倉庫の中でひとり、自分なりに作り始めて３０年の⻑い年⽉、失敗を繰り返しました。自分のお仕事の合間、寒いときには火を焚き遊ぶように楽しんで取り組みました。
「煙が出ないようにすることが難しい」、「燃焼時の音も気になる」と課題は多くありました。オイル廃油は不25

純物が多く含まれており、燃やすと灰が出るというのも課題の一つです。
３０年のあゆみ
１ 煙を出さないための工夫
古いストーブや温風器を解体してはヒントを探って、答えを二次燃焼に見つけました。
釜の形状や大きさによって空気が炎と混ざりうまく燃えます。これまでに作った試作品は、穴だらけになるほど、空気吸入パイプの位置を変えて試行を繰り返しました。
炎がむらなく空気と混ざり合うためには、釜の容器を球形にすることです。燃える炎を回転させて、空気で炎を圧縮するようにして、外に出ようとする炎を釜にとどめれば、釜の温度が高くなりました。そのことで。廃油が気化するスペードが速くなり、廃油と空気が程よく釣り合い、完全燃焼にようやく近づけることができました。
しかし、不純物の多い廃油は、⻑時間燃やすと釜の底に灰が堆積してしまいます。油を吸い込み固形物となって空気の流れを変えてしまうという新たな課題も見つかりました。こうなると、釜の中の油の注入穴が炭化により⼩さくなり、詰まってしまう原因になりました。⻑時間
燃焼させることによる結果です。灰の堆積は、燃焼を止めた後で釜の中をきれいに掃除するしかありませんが、灰の堆積を少なくする対処法を考えました。
それは、空気を吹き込むパイプを回転させて、空気口の向きを変え、釜の隅々まで空気を送り込む空気パイプを開発しました。ですが、完全燃焼と言っても、自分の目と鼻の感覚での判定で、測定器で調べたものではありません。
開発した「吸い込みパイプ」によって、より簡単な構造で、ストーブだけでなく、バーナーにも応用することが可能になりました。昔のカマドのように煮炊き、焼く、蒸す、湯沸かしができます。⼩さく作れば、キャンプの火起こしになります。空気を送るためのバッテリーは必要ですが…。

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２ 送風パイプの開発
私もオイル廃油を霧状にすることが難しいと考え、バーナーはあきらめ、釜の中で燃やす内燃式にしていました。
煙を取り除くには、空気の送り込みを工夫するしかない、と考えました。気づいたのは、送風パイプの改良です。炎を回転させながら空気を混ぜ込むことのできるよう、パイプの先を少し曲げて回転できるようにし釜の中で空気の流れを変えてみたところ、一瞬にして煙がなくなりました。
（見取図、写真 2）
自信を得て、いろいろな容器に挑戦しました。その結果、球形でなく、円筒状の容器でそこが平らであっても、ストーブとしてもバーナーとしても使えうことに成功しました。
写真 2 回転する送風口
３ オイルを燃やす工夫
ペール缶でカマドを作り、煮炊きにも挑戦しました。実験では満足できましたが、ペール缶の金属が薄いため、使用頻度に限界がありました。軽自動車の車輪ホイールの上においてみました。900〜950℃と大変熱くなり、炎は透明に近い色で底の部分が透けて見えるほどです。
〇欠点について⑴ 音が大きい⑵ 点火、消火に時間がかかる⑶ 煙に由来する灰を防ぐために煙突が必要⑷ 自動化が難しい⑸ 空気の送り込みのために電気が必要〇利点について⑴ 燃料費（廃油代）が安価⑵ 廃油は燃えにくいので、貯蔵が簡単。自然発火の危険がない⑶ 廃油の品質が悪くても、燃える⑷ ストーブは、簡単な構造であるため、故障が少なく、誰でも作ることができる⑸ 部品は、スクラップの代用品が使用でき、簡単に入手できる（薪ストーブと比較しての利点）⑴ 燃料がかさばらない 燃料補給の手間が少ない⑵ 防塵・防音対策、煙突をつけてもコンパクトで、台車での移動が可能

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終わりに
コロナ禍の３年間、自分の研究していたストーブ作りが進みました。
それまでは、球形の釜で底も丸くなければ隅に油が溜まり燃えにくくなり煙が出ることになっていました。その課題を解決するために、釜の中に廃油を吹き込むパイプを考案しました。
その結果、円筒形のペール缶やペンキの空き缶でも、煙を出さずに燃やせることができるようになりました。
鉄板が薄いと放熱も早い反⾯、⻑持ちしませんでした。そこで、カートリッジ式の燃焼釜を考案しました。つまり、穴を２か所開けるだけのアタッチメントを開発しました。
（写真３）
原理とか、理論とか言いますが、自分なりの考え方で、オイル廃油を使用することに挑戦しました。エンジンオイルの廃油は、灯油や重油のように簡単には着火しません。３００℃近くまで温度を上げて、液体が気体になって初めて燃え始めます。
そのため、灯油を点火剤にして釜の中で燃やし、灯油が燃えている中にオイル廃油を流し込み燃やすという仕組みを開発したのです。
空気と油の割合が発生の熱を左右します。過剰に空気を送り込むと、⻘い炎で煙は出ません
が、温度の高い燃焼にはなりません。
煙を出さないためには、空気を押さえるように吹き付けることで解決しました。あくまで内燃機関として、ストーブとしての開発になりました。釜の温度は 500〜600℃と推測されます。
薪ストーブに匹敵する温度です。
その後、送風パイプの開発に成功し、効率よく燃焼させることができるようになりました。
円筒状のオイル缶、ペール缶などでも燃焼できるようになり、燃焼温度を 900〜950℃にまで上げることができました。
私の、「もったいない」精神で取り組んだ廃油ストーブですが、燃料費が高騰する昨今、エンジンオイル廃油を燃料として使用することで SDGs に貢献できるものと考えます。

写真 3 点火口 兼 掃除口

写真 4 バーナーによる湯沸かし器
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