キャンプで使用するネイチャｰストーブについて（２）二次燃焼について

１．二次燃焼って？

二次燃焼って最近よく聞くフレーズです。
二次燃焼のストーブが高性能の証の様にもささやかれています。

単純に説明をすると、
①普通に燃えているのが一次燃焼。
②この炎の中の燃えカスをさらに燃やす
これが二次燃焼です。
けど燃えカスってなに？さらに燃やすってどうゆう事？って感じです。

（１）燃焼のおさらい

燃焼とは
①可燃物
②酸素
③熱
が組み合わさって　酸化する事です。
炎を伴えば　有炎燃焼、無ければ　無炎燃焼（線香とか）　です。

（２）ちょっぴり化学的に説明すると

①可燃物（薪＝木、ガソリン、ガス、アルコール）ですが
これらを元素記号であらわすと　ほぼC（炭素）、H（水素）、O（酸素）
これらに以外では微量のN(窒素）、P（リン）、S（硫黄）なんかで出来ています。
これらが複雑に絡み合って（分子結合して）、木（セルロース）とか、ガソリンとか、ガスやアルコールが形成されています。
※有機高分子ですね。

で、一般的にモノが燃えるときは、これらは個体や液体のままではなく、熱により気体化しやすいものからどんどん気化して可燃性のガスになります。
この可燃性ガスに②酸素が組み合わさり、③熱エネルギーによって
分子が切り離され、激しくぶつかったりして、結合が変わったりしちゃいます。
乱暴に言ってしまうと、これが燃焼状態（気体の酸化）です。

なので　C（炭素）やH（水素）やその他（窒素とか硫黄）にO（酸素）が結合する事
で、ものが燃えると　CO2（二酸化炭素）や　（気化した）水分（H2O）やNOxなどが生まれたりします。

この時、比較的低温で気体化しやすいものが、先に酸素と結びついて燃焼しますが、一部の物質は可燃性ガスが燃え残ってしまいます。
理由としては、酸素が足りなかったり、温度が低かったりと考えられます。
※なお、可燃性ガスのうち　黒くなるのもののメインは煤でC（炭素）です。
　なので黒いのです。

（３）二次燃焼

二次燃焼とはこの、燃え残った（燃えにくかった）可燃性ガスを再度燃焼させることをさします。
二次燃焼にも方式があり、

１）触媒方式

触媒（キャタリティック・コンバスター）を利用してガスを再燃焼させる。

２）クリーンバーン方式

別空間で高温に予熱した空気（酸素）を、新たに炎を供給して再燃焼させる。
があります。
両者ともさらに、通常燃え残る煤などを燃やす事で、結果として効率的な燃焼となるのです。
　※ロケットストーブも非常に効果的な燃焼ですが、ちょっと理論が異なります。

なお、クリーンバーン方式でなくても、炎の回りには空気があるから勝手に二次燃焼するんじゃないの？って思われるかもしれません。
しかし、回りの空気は気温と同じなので炎や未燃焼ガスに比べると低温です。
なので、せっかく高温となったガスに冷たい空気をぶつけることで低温になってしまい、結果として二次燃焼が発生しにくくなってしまうのです。
なのでわざわざ、別空間で高温にする必要性があるのです。

１）触媒方式は非常に高価（材料にプラチナを使う）で一部の高価な薪ストーブなんかにもついています。※高級車のマフラーにも　触媒としてプラチナが使用されているのもあるようです。
キャンプレベルであれば２）クリーンバーン方式を採用しての二次燃焼がメインになるかと思います。

２．なぜ調べたか

でなぜ、このようなことを調べたまとめたのかとゆうと
１．煙突効果
２．二次燃焼
を自分なりに解釈して手軽に携帯可能な二次燃焼のネイチャーストーブを作って見たいと思います。
材料はお金をかけない為に、百均で販売しているものを利用します。
　※具体的には　ステンレストレーを複数枚。