薪ストーブと煙突

薪ストーブと煙突

子どものころ、薪ストーブにあこがれた。
よく読んでいた絵本に北欧系のものが多く、必ずと言って絵本に出てくる家には薪ストーブと煙突が描かれていたからだ。
煙突は高熱による上昇気流の原理で排気を上に誘導して空に排出させる。
歴史的に言えば、本格的なものが登場するのは14世紀のヨーロッパらしい。
ヨーロッパンの地質などから考えると当然の方向性だったのかもしれない。
薪ストーブは他の暖房器具と違い、強制的なファンをいっさい使用しない。
その代わりに、上昇気流を起こすことによって排煙を行い、その時に発生する吸引力によって、燃焼に必要な空気をストーブ本体に取り入れる。つまり、発生する上昇気流がファンの役割を果たすことになる。
上昇気流とは空気の温度差で生まれる上に上がっていく気流のことで、温度差が大きいほど気流の流れが強くなる。
そのため、煙突の先の部分の排気温度を外の気温よりも高くなるよう設定して強い上昇気流を発生させなければいけない。
気流が弱いとファンが十分に働かないため、新鮮な酸素たっぷりの空気が燃焼室に給気されないことになる。
結果、薪が燃えにくいためエネルギー効率が低くなってしまうのだ。

煙突はなぜ高いのか

煙突からの排出ガスは一定の高さまで上昇すると風に乗って風下側に流れていく。
このときの高さはガスに含まれている成分の質量や重量によって変わってくるが、含まれている成分の大きさや重さが小さければ小さいほど高く上昇する。
風下に流れた排出ガスは、離れるに従って他の大気とまじりあって拡散していくため、だんだんとガスの濃度が薄くなっていく。
つまり、排出されるガスは種類がいっぱいあってどれもガスに含まれる成分の濃度は違うがしかし、煙突は高くなればなるほどガスの大気拡散がはたらくため、高さが高ければ高いほど排出ガスの濃度は高いということになる。
高さとそこから排出されるガス濃度の濃さは比例するというわけだ。
実際に高さの設計にあたっては地上での排出ガス濃度の許容値を用いて設定する。
大気拡散式により有効煙突高を決定し、それによって吐出速度やガス温度を決定する、といった手順で作られていく。
公害や大気汚染濃度の関係上で高さは決められているというわけだ。

サンタクロースと煙突

ところで、煙突と関係が深いといえば、サンタクロースがランクインしてくるのではないだろうか。
サンタクロースはクリスマスの夜に煙突から家に入って良い子の枕元やクリスマスツリーの下にプレゼントを置いていく。
サンタクロースのイラストでは必ずと言っていいほどメタボリックシンドロームであろうおじさんが描かれているのに、その身体でどうやってあの狭い中を潜り抜けるというのだと、今となっては突っ込みどころ満載だ。
由来としては、聖ニコラウスが貧しい少女の家の煙突から金貨を投げ入れたという逸話らしい。
ちなみに、このときに暖炉に靴下が下げられていたため、金貨がうまく靴下の中に入ったとか。
意外と知られていない煙突の定義
このことから、サンタクロースは煙突から入ってくると言われるようになり、また、クリスマスプレゼントをもらうために靴下を暖炉につるしておくという習慣も生まれたそうだ。
しかしこの由来、サンタ自身は入っていないのだからイラストのせいでイメージが定着したのではないだろうか。

addminz posted at 2016-6-27 Category: 未分類