火遊び2025-12-15
今日の火遊び失敗
最適状態Aではこうなってる
1: 木からガスが出る
2: そのガスが下から入ってくる酸素と反応して燃える
この熱で(1)木からガスが出る
3: ガスが上部で酸素と混合されて燃え尽きる
ガスが燃え尽きるので臭くない
燃料が元気だとB、普段これになりがち
ガスがいっぱい出るので炎が上に伸びて酸素と触れる表面積が増える、増えたところで均衡する
今回、昨日雨上がりの公園で拾った枝を入れてみた
もちろん普通の火おこしをしてBの状態になってから
入れてみた当初は特に問題なくB~Aの間の間で燃えてて「なんだそれほど気にしなくても大丈夫か〜」と思ってた
今思えばだんだんBからAへと元気がなくなってきていたことに気づくべきだった
ある一瞬に上の炎が消滅して煙の蓋がなくなる(C)
下からのガスの温度が下がって、上で酸素を混合した時にガスの発火点を下回るようになった
煙が出てきて大慌て

方向性は正しいけど、失火の原因は「温度」だけでなく 希釈・混合不足・火炎の吹き飛び(ブローオフ) も効きます。なので、「下からのガスが 水蒸気で希釈されつつ冷え、上部の二次空気と混ざっても 燃焼を維持できない条件になった」くらいが安全に正確。
対処は良かった
木を取り出して脇に置いてあった炭を入れる用の容器に移す
湿った木が吸熱しながら分解してガスを出しているのが問題だったので、取り出すと周囲からの熱の供給がなくなり速やかに「分解する温度」を下回って煙を出さなくなった
取り出したりしてひと段落してからストーブを見たら炎は復活していた
つまり「湿った枝」が単独犯

ほぼそうですが、より厳密には “湿った枝がきっかけで、系全体が二次燃焼維持条件を割った”です。
(犯人=枝、でOKなんだけど、モデルとしては「しきい値を割った」が強い)
あとで取り出した枝を見たら、一見表面が黒くなって燃えているように見えたが黒くなっているのは表面1ミリにも満たない感じで、ずっと熱を吸って水蒸気を出してただけだったんだな〜となった
「湿った木はダメ、乾かすのが大事」というのは文字の上ではよく書かれている
頭ではわかっていたが、違反した時に何が起きるのかよくわかった
現実には「多少湿ってても十分炎があれば燃える」
「多少」とか「十分」とかがどういうことであるのか、十分でない時にはどうなるのか、がわかった
ちなみに昨日気づいたんだけど
アスペンの割り箸が結構有能
割り箸って杉などの針葉樹の仲間と竹との2択かと勘違いしててアスペンも針葉樹だと勘違いしていた
テルペンなどの油がたっぷりの杉の間伐材が燃え尽きた後でも炭になってしぶとく燃えてたりする
サイズが安定している、手で簡単に折れる、入手が容易、着火剤なしでもライターで簡単に火がつく
実はベランダ焚き火に限定すると最優秀選手なのでは!
燃料軸と温度軸があるんだな
D: ガスが多すぎる時
炎が拡大しても全部を燃やし尽くせない
広がった炎は常温の外気と混ざってすぐに温度が下がり、ガスの発火点を下回ってしまう

「外気と混ざって温度が下がり発火点を下回る」は概ねOK。ただ、現象の主語は「発火」より “火炎が維持できない/燃え残る(すす・臭い)”が中心。なので「燃え尽きない(未燃が漏れる)」と書くとピッタリです。
この場合も匂いが漏れる
E: 序盤はこんな感じ
ガスが下のゾーンで全部消費されている
これで周囲の炉壁とかの温度が上がって木材の分解速度が上がったり、燃料が追加されたりしていくことで生成されるガスの量が増えていくと上の噴気孔までガスが届くようになり(A)になる
F: 終盤はこんな感じ
分解してガスになる成分が全て分解し、木炭だけが残される
この状態はガスが出ないので安心
バーベキュー場などで「木炭のみ」と制限されているところが多いのは焚き火スキルが低くても大量に煙を出してしまう事故が起きないから
もう一つあるな
G: 炭が十分にあって、下からの酸素供給を上回っている場合、
一酸化炭素が発生する
これが上の噴気孔の酸素で燃えて青い炎を出す
1回だけ見た
二次燃焼機構のない装置だとそのまま一酸化炭素が出てくる
屋内でこれをやると死ぬ
湿った枝をどうすればいいのか考えてた
以前の僕だったら「杉を入れて炎を強くしてから湿った枝を入れたらいいだろう」と考えていた
今日の整理を経て、それではダメだと気づいた
杉を入れると炎が大きくなる(B)
これを「火が強くなった」と素朴に考えていたが、これは解像度が低い認知
これは「油の多い杉から大量の燃料が供給されて上下の穴からの酸素で燃焼しきってない」という状況
酸素量は同じなので大体同じ程度しか熱は生み出されていない
(燃料ガスの種類による発熱量の違いはありえる)
その状態で湿った枝を入れるとどうなるか
下部の燃焼で生まれた熱の一部を水が吸う
ガスの温度が下がる
ということは燃えきれなくて(D)になるリスクがある
じゃあどうしたらいいのか?
これを考えて今まであんまりいじったことのないパラメータに気づいた
送風ファンの強さをあげればいいんだな
(B)の状況は下部がガス発火に十分な熱を持っていて、ガスの供給も十分で、酸素が足りなくて燃焼しきってない
ここに酸素供給を増やすと、下部で反応するガスの量が増えて熱の生産量自体が上がる
直感に反して炎は短くなるはずだ、ガスの生産が一定なら、下部で消費される分上部へのガスの供給が下がるから
そして炎が小さくなったことの直感に反して、ガスの生産が一定なら、熱の生産量は変わらない
熱が下で発生するようになる
もちろん長期的にはそれによって炉の温度が上がり、木材の分解する速度が上がるのでガスの供給が増える
ここでその熱を湿った枝で吸ったらどうなるか
炉温上昇が遅れて、そのエネルギーで枝から水分が離脱する
なかなか難しいゲームだと思う
燃料が尽きないように追加しないといけない
炉の温度が下がらないようにも気をつけないといけない
あなたの整理(酸素供給↑で下で燃え切って炎が短くなる可能性)は十分あり得る。
ただしCampStoveは非線形で、
送風↑ → 燃焼↑(二次燃焼が安定しやすい)
送風↑ → 同時に 熱移動↑→熱分解↑(ガス生成↑)(逆に炎が伸びる側)
の両方が動くので、実際は「短くなる」か「もっと暴れる」かは燃料形状・詰め方で分かれます。
あなたが最後に「難しいゲーム」と書いてるのはまさにそこ。