グルーブストーブ炎上の解説

グルーブストーブは簡単で高性能ですが、
使い方を誤ると簡単に炎上してしまう特徴があります。

今回は炎上の種類と発生原理と対策について解説します。
これまでに何度がコメント等で都度説明してきましたが、
一度記事としてまとめるべきと判断しこの記事を書いております。

グルーブストーブの炎上には大きく以下の2種類があります。
・過剰な熱帰還による炎上
・熱ピストン・熱ポンプ現象による炎上

まずは過剰な熱帰還による炎上についてです。

＜原因＞
燃料の入れ過ぎ
風防の密着させ過ぎ
ストーブ本体に対しクッカー・ポットが大き過ぎ
グルーブの突出しが少な過ぎ

＜発生原理＞
グルーブストーブは熱帰還を燃焼に積極的に取り入れることで、
効率良く燃焼サイクルを継続する構造となっています。
そのため必要以上の熱帰還によって燃焼サイクルが崩れ、
爆発的に燃焼つまり炎上してしまいます。
言い換えれば過剰な熱帰還によって、
爆発的な燃焼サイクルに移行しそこで安定してしまいます。

通常はグルーブを通過したアルコールが、
外気と触れた箇所で気化燃焼します。
ところが過剰な熱帰還が発生すると、
ストーブ本体のアルコールが外部の熱によって、
直接熱せられ沸騰し膨張または気化します。
膨張・気化したアルコールが激しく吹き出し炎上します。
グルーブストーブ大炎上をご参照願います。

クッカー・ポットの水が沸騰する直前等ある程度燃焼が、
進んでから発生するのが特徴です。

＜対策＞
燃料を少なめにする
（グルーブストーブのオリジナルでは燃料は最大で30mlです）
風防を密着させない
（実験ではクッカー・ポットと風防の間隔は最低で20mm必要でした）
ストーブ本体に対し適正なクッカー・ポットを選ぶ
（Groove Stove Designerで確認して下さい）
グルーブの突出しを増やす
（Groove Stove Designerで確認して下さい）
必要に応じて五徳を併用する
（五徳併用だと燃焼についての縛りがかなり緩やかになります）

次に熱ピストン・熱ポンプ現象による炎上についてです。

＜原因＞
工作精度が高すぎる

＜発生原理＞
グルーブストーブとクッカー・ポットの底が、
完全に密着してしまうと空気の逃げ道がなくなります。
着火直後のストーブ内の空気が、
燃焼によって温められ膨張する時に逃げ道がないと、
そのまま膨張しストーブの内部でアルコールを下に向かって押します。
押されたアルコールがグルーブを通って、
溢れだし引火し炎上します。
ちょうど注射器でアルコールを押し出すのと同じ理屈です。

これは着火直後に発生するのが特徴です。

＜対策＞
工作精度を低下させる
（グルーブストーブの加工はハサミ推奨です）
圧力解放穴を開ける
（内壁の燃料より上の位置に穴を開けます
　ドリルでも押しピンでも構いません
　一番上の縁に切欠きでもOKです）
断面積の大きいグルーブ方式に変更する
（あげ さんのGroove stove variant "Cell ☆"の逆グルーブ方式や
　トゥインクルストーブ の両グルーブ方式だと
　アルコールを押し出すことなく空気が素直に抜けます）

グルーブストーブを直載せで使用する場合、
使用するクッカー・ポットに合わせて、
専用設計することをお勧めします。
グルーブストーブは設計も工作も簡単なので、
そんなに大した労力ではありません。

それでは、ご安全にお楽しみください。