石油ストーブ

Question: ポータブルストーブの主な動力源は？

石油ストーブ（せきゆストーブ）とはストーブの一種であり、灯油を燃料として暖房用などを目的に用いられる器具である。
概要
熱によって灯油を気化させて発生した気化ガスを燃焼させ、その燃焼熱（エネルギー）を利用して加熱し、暖をとる装置である。器具の構造によって異なるが、上部にやかんや鍋を載せて湯を沸かしたり、鍋物などを煮炊きが可能な製品もある[1][2][3]。
「石油―」と一般に呼ばれるが、石油（原油）を直接燃料にするわけではない。厳密には「灯油ストーブ」と呼ばれるべきではあるが、灯油は石油からしか分離・製造出来ないため、灯油＝石油とみなされて、この呼称が一般化している。
構造による分類
熱の伝播における方式


構造は、多くの熱を上部に発生させる「対流式」と前面に発生させる「反射式」とがあり、設置場所によって使い分けられる事がある。
対流式
機器の中心に燃焼筒があり、炎は燃焼筒の中で立ち上がる。機器全周にわたって熱が放射されるが、熱くなった空気が上昇し、対流を発生させる効果が高い。部屋の中心に置くと空気の対流がよくなり、効率よく暖房できる。
反射式
燃焼筒の奥に熱の反射板を持ち、機器正面へ集中して熱が放射される。室内の空気を対流させるが、反射板による一方方向への暖房効果が高く、機器正面においては比較的遠方に対する暖房効果が高い。
灯油を気化させる「芯」は使用によって先端が炭化するため、シーズン中に1～2度と収納時に灯油を抜いた状態で点火して残存灯油とともに炭化部分を燃やし切る「空焼き」を行うようにと指示される事がある。しかし、この空焼き処理によっても芯は消耗するため、メーカーから補修部品として替え芯が販売されている。火力の調節は芯の露出長さ（芯の上下）で行うが、短くなって芯が上がり切らなくなった場合に芯の寿命とされる。
点火は乾電池を動力源としており、フィラメント点火ヒーター式は単1型2本使用・高圧放電式は単2型4本使用（アルカリ乾電池を推奨）となっている（機種によっては消火時に乾電池駆動のモーターで臭いを除去する機能も併載）。現行モデルはヒーター切れの心配がなく確実に着火する「高圧放電点火式」が主流となっており、従来型フィラメント点火ヒーターを用いる機種生産は縮小が進んでいる（トヨトミは反射式石油ストーブ現行モデルを高圧放電点火式へ一本化し、従来型フィラメント点火式は対流式ストーブの一部機種のみ）。
燃焼における方式
芯（しん）式
通常、燃焼筒の下部にはガラス繊維など不燃性繊維でできた燃焼芯が露出しており、芯の下端は灯油に浸っている。毛細管現象によって上昇する灯油を、芯の先端で燃焼させる。炎は燃焼筒の中で立ち上がり、燃焼筒上部の金網を赤熱させる。この金網と燃焼筒全体から赤外線が放射される。
一般的な芯式ストーブは、円筒状に織られた芯が燃焼筒（または燃焼室）下部にある金属製の外筒と内筒の間に挿入され、ストーブの筐体に設けられた調整用ダイヤルで円筒内の芯を昇降させて炎を調節する。この構造から「芯上下式」と呼ばれる。かつて芯が上下せず一定の高さに固定され、ポット式ストーブと同様に送油量を調節することで、炎を調節する構造のものも存在した。芯式はファンヒーターに比して、構造が簡単で故障が少なく騒音もなく、動作に商用電源が不要[4]で利用場所を選ばず、災害など停電時も有用である。
対流式は機器の外装自体が燃焼筒となっているものがほとんどで、耐熱ガラスの覗き窓から芯で灯油を燃焼する炎の様子が確認でき、俗に<b data-parsoid='{"dsr":[2386,2396,3,3]}'>金冠燃焼</b>とも呼ばれる。炎の色により「白光炎式」（ホワイトフレーム、もしくはゴールドフレームとも）と「青炎式」（ブルーフレーム）があり、製品名に「アラジンブルーフレームヒーター」と用いるものもある。
反射式同様の燃焼筒を採用した対流式ストーブもかつてはトヨトミや三洋電機から発売されており、2017年現在でもフジカが販売している。近年の反射式は燃焼筒を耐熱ガラス張りとし、赤外線の輻射効率を高めると共に視覚効果を醸している。
灯油タンクは（石油ファンヒーター・FF式石油暖房機同様）「カートリッジタンク式」が主流となっており、本体内蔵タンク式は対流型のみとなった。カートリッジタンクには手を汚さずに給油可能な「よごれま栓」と、万一タンクを倒しても灯油がこぼれない「こぼれま栓」が採用され安全性向上が図られている[5]。さらに消防法の規定により「給油時自動消火装置」も搭載され、燃焼中にタンクを抜くと瞬時に芯を下げて強制消火し（灯油漏れによる）火災を未然に防げるようになっている（芯調節つまみは「緊急消火」位置になり、「臭いセーブ消火位置」までつまみを手動で動かす通常消火に比べ消火時の臭いが強くなる。タンク未装着時は芯が上がらず点火できなくする安全装置も兼務。なお本体内蔵タンク式機種は給油時自動消火装置非搭載なので、給油は必ず手動消火し本体及び芯が十分冷えてから行う）。また灯油が少なくなると空になる約2時間前から給油を色で予告する「給油サイン」もカートリッジタンクを採用した芯式石油ストーブ全機種に搭載（灯油が多い時は青または本体キャビネットと同じ色を示し、灯油残量が半分以下になるとサインが赤色に変わる方式の機種と、窓を設けてタンクの灯油満量サインが直接見えるようにした機種の二通りある。本体内蔵タンク採用機種は油量計にて直接給油を予告）。カートリッジタンクには灯油を溢れさせないための「満量サイン」が付いており、油が入ると黒く変わる。
芯調節つまみは「回転式」と「上下式」に二分されており、回転式の現行モデルはつまみサイズが従来より大きくなり回しやすくなっている（上下式つまみを採用した機種は減少傾向にあり、コロナの現行モデルは回転式に統一）。なおシーズン初めの使用や芯を交換・空焼きクリーニング後は、「給油後30分以上放置し芯に灯油を十分染み込ませてから点火する」よう取扱説明書で指示されている。また再点火は消火後5分以上経過し、本体及び芯が十分冷えてから行う（消火直後に再点火すると芯へ爆発的に着火して臭いや煤が出る場合あり）。
部品交換時は必ず「各メーカー純正部品」を用いるよう指示されており、メーカー純正以外の部品を用いたり素人改造すると不完全燃焼による一酸化炭素中毒や火災の危険がある。またストーブの前にスプレー缶を置くと、熱で缶内の圧力が膨張し爆発火災事故が起きる危険がある。
2009年以降製造機種は「設計上（取扱説明書及び本体注意書きに従った正常な状態で使用した場合）の標準使用期間」が本体及び取扱説明書に表記され、石油ストーブの平均寿命は「8年」とされている（設計上の標準使用期間を超えて長期使用すると、部品の劣化・破損が進んで油漏れし火災事故に至るおそれあり）。
加圧式
原理は1892年（明治25年）にスウェーデンで開発された。何らかの方法を用いて燃料タンク内を加圧し、噴霧気化させた灯油をバーナーで燃焼させる方式。点火後は、ヒートパイプを用いて燃焼バーナーの熱をタンクに導いて加温することで、加圧・気化が行われるので、加圧作業は基本的に点火時のみでよい。消火時は、タンクの減圧コックを開いて圧力を抜く（デコンプ）ことで消火する。
この“何らかの方法”には、通常、人力による加圧（ポンピング）が使われる。しかし、この作業は煩わしいもので、しかもそれなりに力を必要とするため、女性にとっては酷な作業でもあった。そこで、別の着火の容易な燃料を用いて点火し、後に灯油に移行するという方法が開発された。この点火用燃料には、日本においては、当初ガソリンが用いられた。これによりユーザーはそれまでのポンピング作業から開放され、製品はいずれも大ヒットとなった。しかしその結果、加圧式の衰退後、後々まで禍根を残す「ガソリン・灯油取り違え」事故が多発したほか、灯油よりもはるかに引火性が高く取り扱いに難のあるガソリンの保管・給油時の事故（当時は自動車の普及がほとんどなく、ガソリンの危険性は一般に周知されていなかった）や、デコンプせずにバルブのみ閉じて消火した後、タンクやバルブが残熱で破損する事故なども発生した。
当初、調理用のコンロとして、日本ではコロナや東陽技研工業（ダイニチ工業の前身）が製造・販売を行っていた。この燃焼機構をもとに、コロナが1955年（昭和30年）に暖房用の「加圧式石油ストーブ」を開発、発売し、大ヒットとなった。
しかし、1957年にヤナセが輸入代理店となって、上記芯式のI.R.ヒーター（ブルーフレームヒーター・シリーズ15）が日本で発売されると、家庭暖房用に関しては、日本国内メーカーも芯式のストーブへと移行。取り扱いの簡便さと安全性で及ばない加圧式は間もなく姿を消した。
その後、調理用石油コンロとしては、ガスと異なり供給設備が不要なこと、芯式の石油コンロでは火力で及ばないことから、しばらく卓上用のポータブルコンロとして生き残ったが、この用途でも、1969年に岩谷産業がカセットガスの卓上用ポータブルコンロ「カセットフー」を開発・発売すると、やはり安全性・取り扱いの簡便性から、急速に交代して行った。
現在も残る加圧式石油ストーブは、いわゆるコンパクトストーブと呼ばれるレジャー・屋外用ポータブルのコンロである。加圧方式は、小さいものではポンピング方式が主流だが、この用途にもキャンピング用カセットガスが登場し、その簡便性からシェアを伸ばしている。しかし、ボンベ・カセットカートリッジ供給の液化ガスは自らの気化熱で温度が下がるという特性があり、これに日本の冬季の低温が加わると、気化不良を起こす場合があるため、加圧式石油ストーブも一定のユーザー層を確保している。より大きいものでは、余熱式が主流だが、ガソリンの取り扱いの難しさや消防法による制限から、カセットガスを点火用熱源とするものが多い。バーナーの他、ランタンも存在する。
灯油を加圧気化して燃焼させるという根底の機構そのものは、加圧加温に電気を使う石油ファンヒーターへと受け継がれることになる。
ポット式
灯油を燃焼室内で燃焼させる構造で、「芯」を使用しない石油ファンヒーターでも使われている方式である。以下では石油ファンヒーターのように温風を吹き出すファン機能が搭載されていないストーブについて説明する。
燃焼室の皿形になった底部（ポット）に灯油を流し込み、電熱線で点火する。燃焼室には電動送風機による強制給気で空気が送られ、燃焼室外周や内筒に空けられた空気孔から吹きつけることで燃焼を助ける。火力の調節は、燃焼部の脇に置かれた油量調節器のダイヤルを回して行う。油量調節器は給気口の開度調節板と連動しており、不完全燃焼や立ち消えを防ぎ油量に応じ効率よく安定した燃焼が得られるよう調整されている。また停電などで送風機が働かない場合もある程度油量を絞れば、煙突による自然吸気でそのまま使用することが可能である。
燃焼室は耐熱塗装を施した薄鋼板製の外板で覆われ、外板からの輻射熱で部屋を暖める構造であった。家庭用でも10〜30畳用と芯式に比べ発熱量の大きい製品が主流で、部屋の中央に設置するのが普通だった。壁際に置けば輻射熱による火災の恐れもあった。形状は円筒型の他、外板を四角柱の形に替え、更に上部を逆L字に折り曲げた構造の角型も販売された。全高が低く抑えられ外観がコンパクトになり、更に天板の面積が広がったことでやかんや湯沸かし鍋、煮物の大鍋などを一緒に載せられるという利点もあり積雪寒冷地の家庭用として普及した。
のちに芯式同様、耐熱ガラスで覆った燃焼筒の上部を反射板の前部に露出させることで輻射熱を得る反射式の製品が発売された。伝熱部である前面の燃焼筒と反射板、やかん等を載せられる天板以外は塗装した薄鋼板のカバーで覆われており、接触による火傷の危険が少なくなり壁際への設置も可能となった。だがやがてこれらの商品は温風を併用するファンヒーター形式へと進化し、そうでないものは一定の面積以上の大型で官公庁や業務用のものに限られるようになっていった。
官公庁でもファンヒーターやヒートポンプ暖房が主流になる中、教育機関では石炭を燃料とするストーブの設備(煙突や貯炭室→貯油室)の有効活用から長年トヨトミとサンポットが微小なマイナーチェンジのみで生産を続けてきた。しかし生徒（特に高校生）が教室内でインスタント食品用のお湯に始まり、餅・焼肉・鍋物と問題のある使用をすることが多かった。経済産業省の省エネ基準設定によりこの形態では達成が難しいことから、トヨトミとサンポットも生産から撤退し煙突不要型のファンヒーターへと取替えが進んだ。ただ両社とも開放式大型ストーブ（こちらはマイコン制御の温度調整機能等がある比較的現代的な製品である）に煙突取付けオプションを用意しており、従来品の置き換えにも対応している。
ファンヒーター形も含め、煙突が必要な従来型ストーブの需要は北海道、および北東北（青森県・秋田県・岩手県）など一部の寒冷地に限られつつある。また、トヨトミはレーザーバーナー[6]、サンポットはロータリーバーナーと、同社製のファンヒーター同様の燃焼機構に置き換えている製品があり、ほぼ同じ外観・設計で温風タイプ（純粋なファンヒーターとは異なり輻射熱の割合も大きい）と無温風タイプのモデルをラインナップするなど、石油ファンヒーターとの境界は曖昧になりつつある。
石油ファンヒーターや芯式ストーブに比べると構造が簡素で、灯油以外の燃料で使用することも比較的容易である。古くなったストーブに小改造を施し、廃油を燃料に使用している例（いわゆる廃油ストーブ）が稀に見られる。
石油ストーブによる事故
火災や換気不足による一酸化炭素中毒による死亡事故が複数報告されており、2005年から2010年の5年間で89人が死亡、重軽傷者が214人発生している[7]。また石油ストーブ周辺は高温になり、可燃物への引火やスプレー缶の爆発などによる事故も318件発生している[7][8]。
気密性が高い住宅では換気不足による一酸化炭素中毒を引き起こすだけではなく、石油ストーブを使用するときに発生する水蒸気により壁や窓ガラスに結露が発生し断熱材に湿気を帯びさせるため、壁やサッシにカビが生えたり断熱材周辺の木材を腐らせシロアリやキノコが群生する可能性がある[9]。そのため、集合住宅や賃貸物件では安全面の理由も含め石油ストーブの使用を禁止している場合も多い[10]。
主な製造メーカー
現在生産中メーカー
※サンポット・ダイニチ・サンデン・長府は芯式ポータブル石油ストーブ生産を行っていない（石油ファンヒーター・FF式石油暖房機・煙突式石油ストーブのみ生産）。
アラジン（アラジンブルーフレームヒーター）
コロナ
トヨトミ
サンポット
長府製作所
ダイニチ工業
サンデン
ニッセイ(暖房器具)
日本船燈(ニッセン)
フジカ
過去に生産していた日本メーカー
松下電器産業（旧松下住設機器、現・パナソニック。石油ストーブは「ナショナル」ブランドで生産していたが、「OS-L26D」を最後に2005年限りで石油ストーブ生産より撤退）
三洋電機
日立製作所
三菱電機
シャープ
東芝
トヨクニ
脚注

関連項目
ストーブ
ホームタンク
石油ファンヒーター