キャンプ給湯器

【キャンプ】アウトドア給湯器のDIY制作【災害用、マリンスポーツ】

状況

【キャンプ】お湯を手軽に使える方法を考える【アウトドア】で予告した通り、アウトドア給湯器の制作に取りかかって試作モデル(プロトタイプ)が完成した。

今回は、なんとカセットガス1本で給湯できるアウトドア給湯器(簡易湯沸かし器)という仕様。

試作機の動作テストが大変良好だったのでちょっとづつご紹介していこうと思う。

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カセットガス式以外でも考えたが、こちらは別の目的(テントの温水暖房)向けにした方がよさそうなので、

今回は、カセットガスの強力バーナーを採用し利便性を一番に考えてみたのでこれを熱源として、アウトドア給湯器を作りました。

命名:湯~デル Mk-1(マークワン) プロトタイプ ※写真とテスト動画は編集中なので後日。

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※もちろん、こいつを使った。家庭用小型湯沸かし器の熱交換の銅釜だ。

肝心のアウトドア湯沸かし器の性能は、バーナーの火炎を最小火力に絞った状態で、18℃の10Lの水を4分以内で45℃まで上げることができました。まだまだ、火力には余裕があります。

今回は、水道直結ができない実験場所だったので10Lタンクの水を循環して簡単な動作確認テストを実施した。

アウトドア給湯器の動作テストの結果は?

60℃以上のお湯をいきなり作ると、ポンプのゴム部品や樹脂タンクを痛めるので熱交換器出口の温度が45℃くらいになるように火力を調整、ていうか調整ダイヤルは最小位置で。最初に、ポータブルバッテリーにつながった12V、DCのダイヤフラムポンプを作動させて、毎分5Lのタンクの水を循環、バーナー点火。10Lタンクの水の温度計がグングン上がっていった。数分でタンクの水温45℃到達で実験終了。

実験は大成功。

この能力ならば、バーナー火力上げていけば、5℃ぐらいの水でも42℃程度のお湯が作れて毎分5L程度供給できるし、シャワーの熱源としても十分な性能があることがわかった。

どんな熱源を使ったの?

前回の【キャンプ】お湯を手軽に使える方法を考える【アウトドア】では、カセットガス式はイマイチような説明をしてしまったが、その後のよさげなバーナーが見つかった。

  • カセットガス式である。
  • 大火力の22000kcal←ここ大事。
  • 液燃式である。←これも大事。

ていうことで、

アウトドア給湯器に使ったバーナーを紹介。

今回採用したバーナーは、ロードマーキングに使われる大火力バーナーである。

もちろん、多用途にも使えるカセットガス式の大火力バーナー。

ちなみにこれは、草焼きバーナーと言った方がピンとくるかもしれないけど、都会っ子はみたこともないかもしれない。

今回は、このバーナーをセットして使う給湯器を試作している。

※写真とテスト動画は編集中なので後日。

でも、気になりますよね!

大火力バーナー SOTO RM-22000の火炎が確認出来る動画を作りましたのでどうぞ。

お気づきのように、このバーナー、実はこの角度で使うように作られている為、いろいろ工夫しないと湯沸かし器には使えません。しかも、よく見るとロケットの火炎のように、炎がまっすぐですよね。もう少し平たい炎にしてあげないと一点集中になってしまうのでまずそうです。

ですが、やっぱり、この大火力は大いに魅力があります。最大火力でなんと7分でカセットボンベが空になる勢い。

すごい!

いろいろ簡単じゃなさそうですが、アウトドア給湯器の試作器では、これらの問題はすべてクリアしましたよ。

続編できました。2016年8月更新。

【キャンプ】アウトドア給湯器のDIY制作その2【災害用、マリンスポーツ】


【キャンプ】お湯を手軽に使える方法を考える【アウトドア】

【キャンプ】お湯を手軽に使える方法を考える【アウトドア】

【動機】

キャンプ、特にオートキャンプの場合を考えると、秋冬は当然として夏場でも山の中のキャンプ場だったりすると、水がとても冷たく洗い物を洗ったり顔や手を洗うときに、お湯で洗えたらいいなと思ったことは誰でもあると思います。高規格なキャンプ場では、お湯も使えることも多いですがそうでない場合は、なんらかの方法で自分でお湯を沸かさなければなりません。また、ファミリーキャンプの場合だったりややキャンプが苦手な女性を連れていったり、そうでなくても冷えるのが嫌う女性の悩みを少しでも減らしてあげるためにもキャンプでお湯を使えるようにしてあげると、キャンプが楽しくなってくるんではないかなと思います。かくいう自分も寝る前と朝はお湯で顔をさっぱり洗いたい派なんですよ。そして、もうちょっと贅沢を言えば、完全なものでなくても温水シャワーが使えれば、子供が川で遊んだあとや風呂なしキャンプ場でも手軽にさっぱりできるんではないかと思います。もちろん、災害時にも役に立つ、そんなものがあったらいいなと考えたのが動機になります。

【手段と方法】熱源の選択

まず、やはり大事なのは熱源です。熱源の選択で湯沸かしの方法が変わります。

キャンプでの給湯器の湯沸かしの方法は大まかには2種類あります。

■瞬間湯沸かし

熱交換機を使って、熱源から直接、使いたい時にホースや蛇口やシャワーで使える湯を継続的に沸かす。

この方法は、強力なバーナーや高火力の炭火や焚き火が必要です。

■貯湯式湯わかし

事前に、鍋はやかんでお湯を沸かして貯めておいて、使いたい時に、ポンプで配水したり汲んで使う。

この方法は、ガスストーブやツーバーナーコンロやカセットコンロなど手軽な熱源が使えますが、それなりの温度のそれなりの量のお湯を用意するには、時間がかかりますし、冬場の気温が低いときはタンクの保温が必要です。

それぞれの方法には利点もありますがデメリットもありますが、瞬間湯沸かし型は、タンクがあれば貯湯式に変更することもできるので、継続的に便利にお湯を使いたいならこちらを考えておけば、目的は達成できそうです。

【キャンプで使える簡易型の給湯器(簡易瞬間湯沸かし器)を作る】

キャンプ給湯器があればきっと便利だろう。奥さんや彼女や女性たちは、冷たい水で悲しむこともなくなり、子供たちは冷え切った手足を震えさせながら青紫色になった唇を噛みしめることもなく、キャンプ場でお湯が使えるありがたさに嗚咽を上げて感謝し、作った男たちに羨望の眼差しを向けその日のキャンプは楽しいものになり、父親の格は上がり、近所のサイトの人々に羨ましがられ人生にプラスになることは間違いないだろう。かなり大げさな表現だがそれくらいに便利なものである。

実は、簡単に出来る方法はすでに存在する。

そう、ネットを検索すると、簡単に出てくるので見た人はいると思う。

要は、小型のプロパンガスボンベとLPGガスの小型瞬間湯沸かし器を持ち込んで、キャンプ場に水道があれば、ホースでつなぎ、なければ汲み水をポンプで送水して使う。プロパンガスボンベのレンタルと燃料の補充を含めると月1,2回の利用で約4000円~5000円の費用はかかる。中古の湯沸かし器なら、1万円もしないだろうし、ポータブルバッテリーと小型ポンプで実現可能だ。ボンベも買い取りもできるが、ボンベの維持はちょっと面倒だし、数年に1回検査費用もかかる。そして、何しろ嵩張る。

だが、便利だし、荷物をたくさん積めるデカイ車があって手軽に済ませたいなら採用である。

でもやっぱり、毎回のキャンプだったら辛くないかとおもう。プロパンガスボンベは重いしね。

参考動画(ビキニのお姉さんが詳しく説明してくれます)

USAでは、ガスボンベ購入もガス充填も日本では考えられないくらい気軽にお金を出せば簡単にできるみたいですね。

ちなみに、もっと簡易的な物もあります。

Zodi Camo shower これもプロパンガスですけど仕組みはもっと簡単。

箱の中におそらく銅管をらせん状に巻いたものが入っていてプロパンガスバーナーで加温してます。

動画では、4℃くらいの水が出口では32℃ぐらいになってます。(動画では華氏)

これは、いいものですね。ただ日本ではこのような容器にプロパンガスを移すのは容易ではないです。

amazonでも輸入販売はかろうじてされているようですが、、

でもこれに近いものは作れるハズです。

プロパンガスボンベをカセットガスボンベに変える方法

なら、プロパンガスボンベをもっと手軽にする方法はないのか。いやある。

プロパンガス機器は、カセットコンロのカセットガスでも駆動できるので、カセットガスアダプターというカセットガスを束ねて4本を同時に使えるようにする道具がある。

【CB缶対応】カセットガスアダプター

これに、ガス調整器(ガスの圧力を調整する装置:必須)を接続してやれば、ガス湯沸かし器にそのまま接続できる。

カセットガスボンベの弱点

ただし、カセットガスボンベは低温(気温およそ10℃以下)になると、パワーが落ちて使えなくなる。中の液体ガスが気体のガスになる為には、ぬくもりが必要なのである。ましてや、瞬間湯沸かし器を駆動するともなると大量のガスが必要になるのでボンベはさらに冷たくなるし、パワーダウンすると目的の湯が沸かないので注意が必要である。

要は事前に、湯煎のための湯を沸かしてボンベを漬けたりするのだが、、湯を沸かすために湯を沸かす必要があるのだ、、

だが、世の中には、液ガスを気体ガスに変える装置が備わっているバーナーもあるが、市販のLPGガス瞬間湯沸かし器には備わっていない。プロパンガスは、カセットガスのブタンガスとは違って元々、寒冷な環境にも強いからだ。

この様な問題点があるので、秋冬で10℃以下になってしまう場合は、カセットガスで瞬間湯沸かし器を駆動するには不都合がでてくる。そもそも、お湯を使いたいくらいの寒さがまさしくこれぐらいの気温からだと考えるのでダメじゃん?ってなる。

では、このガス瞬間湯沸かし器を手軽に使うカセットガス方式は置いておいて他の熱源とやり方を考えてみる。

焚き火と炭火や他の燃料を使う瞬間湯沸かし器(キャンプ給湯器)

前提となる熱量の計算

まず、ちょっと、どれくらいの熱量が数字として必要になるのか考えてみよう。

1ccのお水の温度を1℃あげると時のカロリーは、1カロリーである。

もっと簡単にいうと、食器洗いで最低限欲しい水量だと思う、1分間当たり洗面器3L1杯程度の場合の熱量は、

清水の温度が8度として、38度ぐらいで使いたい。その差30℃。その場合は?

3000CC×30℃=90000cal/分 =90kcal/分 1時間当たりは、約5400Kcal必要。

だけど、熱源の熱をそのままお湯にすることは不可能なのね。いろんなロスがあるのね。たとえば、熱交換機の結露。え、熱交換機が結露するの?するんですよ。この場合は、焚き火の火とかガスの排気なんだけど、冷たい水を通した場合には、排気に含まれてる水蒸気が結露として熱交換機に付いてそれが再び蒸発すると熱を奪っちゃうったり、温くなって流れってたりするわけ。焚き火だと木酢液状のくさい液体ね、あと、排気も多少は、熱として逃げる。なので、あとは、作る装置によって変わるけど家庭用の風呂窯の数字を持ってきて6割程度の利用できると考えよう。そう、家庭用の風呂窯は使ったガスのエネルギーの6割しかお湯にならない。

なので、必要な熱量を0.6で割った数字が、炊かなければならない熱量になる。

90cal/0.6=約150kcal 1時間当たりでは、約9000kcal。

この熱量があれば、1分間に洗面器1杯分の38℃のお湯が出来る。一応、8℃の水を投入した場合なので、水が冷たくなればもっとぬるくなると考えればいいし、つまり真冬はもっと火力に余裕が欲しいっていうことになる。

ここまでの検討でわかったことは、やはり秋冬にカセットガスコンロ1台では、瞬間湯沸かし器に必要な熱量は得られない。別の熱源や機器の模索が必要である。

別の熱源として、ホワイトガソリンストーブを数台並べて使うというなら可能だと思うが、かなり火力が高い機器でも4000Kcal/1時間なので、3台以上なければならない。3台用意して、熱交換器を並べて繋いでポンピングしてっていうのはちょっと現実的じゃない気がする。ただし、コールマンのツーバーナーならいい線はいける気がするが、それでもバーナー2台で6400kcal/1時間のスペックなので2台ほしいが無理だろう。

それだけお湯を沸かすということはエネルギーが必要なのだと痛感させられる。

熱交換機について考える。

すぐに思いついて利用できそうなものが車のラジエター、又はラジエーター又はヒーターコア。あとは、瞬間湯沸かし器の釜の部分。

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左(アルミ製ヒーターコア)右(小型瞬間湯沸かし器の銅釜いわゆる熱交換器)

もちろん、ホムセン辺りで売っている銅パイプをらせん状に巻いたりクネクネさせて使うのもアリだと思うけどやはり、熱交換率を考えるとパイプだけではものたりなくエアコンの室外機のフィンのようなものが欲しい。

銅管クネクネはこんな動画がある。

そうすると、やはりまずは手軽に流用できる車のラジエター、又はラジエーター又はヒーターコアを使ってみたくなる。もちろん、瞬間湯沸かし器の釜が入手できれば試したい。

この場合の熱源としては、焚き火はあまり考えられない。コストはかかるが炭火のが安定すると思う。

焚き火は、まず入手できる薪の質が毎回かならず変わるはずで、着火性やススの問題や木酢液状の結露水の問題があるのでラジエーター又はヒーターコア、瞬間湯沸かし器の釜を流用した場合の熱源としては、少々難がある。その点、炭は純粋な炭素なので送風によって相当な高火力を得られるし、着火してしまえば火力も安定しているし余分なススも水蒸気もでないので、ラジエーター又はヒーターコア。あとは、瞬間湯沸かし器の釜に悪影響は少なそうである。

ただし、炭の高火力といってもどれだけの量の炭を焚いてどれだけの風量の風を送り込めば目的が達せられるのかは実験しないとわかりにくいので、これは実際に、試作機を作って試作することにする。

ある高火力バーナーを使った場合の実験

それでも、お湯を使いたくなってから炭を焚くには手間がかかるし、ラグタイムがある。

なので、ある高火力バーナー、しかもカセットガス式だが低温にも強いものが他にないか探してみた結果、実験したいものは見つかったので、

これも試してみることにする。これが成功すれば、ほぼ理想的なものができる。

キャンプ瞬間湯沸かし器(キャンプ給湯器)の運用方法の検討

実験が成功したら、あとは運用方法を考えたい。

瞬間湯沸かし器といっても簡易式なので、ボタンをポンと押せばお湯がでるわけではないので、操作がいくつか必要だし、安全に使うための方法を交えて考えたい。

例えば、保温タンクを使ってある程度、バッファーしておけば、湯沸かし器を動かすまでにすぐ使える。

といった話。

安全に使うための方法は、使ってる途中で給水ホースがはずれたり、空焚きすると熱交換機が壊れるし蒸気が噴き出して危険かもしれない。

といった話。

※続編できました。2015/10/27

【キャンプ】アウトドア給湯器のDIY作【災害用、マリンスポーツ】

※2015/10/21 加筆訂正



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