石油ストーブについて

質問

芯を上げ下げして火力を調節する石油ストーブについて、
少し芯を下げると、一時的に暗くなりますが、少しずつ盛り返して、
最初と同じではないものの、赤みが復活します。
ここからさらに芯を下げると、同様にまた、暗くなりますが、しばらくて
赤みが復活します。

そうして芯を下げているけど、それなりに赤みの復活したストーブの
芯を元の長さに戻すと、勢いよく燃えて、たくさんの炎と煙が出ます。
なんか不思議に思います。これはどうしてこうなるのでしょうか？

同じ赤みの状態＝同じ石油の消費量、なのでしょうか？
それとも、同じ長さの芯＝同じ石油の消費量、なのでしょうか？

回答No.4

IDOKWave1

石油ストーブ全体の熱容量(加えた単位熱量に対して何度温度が上昇するかを表す値)や燃焼部に取り込まれる空気の温度、つまり室内の気温が関係していると思います。

芯を一旦少し下げると、金属製の芯の収容部により多くの芯が入って熱を奪われ、芯のうち高温で露出している部分が減ります。
その結果、芯から蒸発する石油の量が減少し、炎が小さくなります。
燃焼筒の高さは変わらないので、背が低くなった炎は金網の上部まで届きにくくなり、金網全体の温度が低下、色は暗赤色に変わっていきます。

石油ストーブの燃焼筒以外の各部はそれぞれ熱容量を持っているので、点火後徐々に温度が上昇しますが、すぐに一定の温度まで上昇してその後安定するというわけではなく、緩やかに時間をかけて温度が上昇します。
従って、芯を少し下げてからもまだ温度上昇は続き、その結果ある程度時間が経てば芯の温度が少し上昇し、再び気化する石油の量が増加します。
こうして炎の背の高さが伸び、金網の温度が上昇して色がより明るい橙赤色に変わっていきます。

こんなことを繰り返すにはそれなりに時間がかかり、その間に燃焼筒以外のストーブ各部の温度も少しずつ上昇していので、点火時の位置まで芯を再び上げると、点火後間もない頃よりも石油の蒸発量が多くなり、大きな炎を上げて金網が明るいオレンジ色から黄色を呈するようになるのです。
また、それだけ時間が経っているので室温もそれなりに上昇しており、それも石油の蒸発量を増やす一因になっているでしょう。
過大炎の場合、石油蒸気の供給量が多くなりすぎたため酸素が不足し、ススが出るのです。

なお、芯式石油ストーブは、火力の調整可能範囲が非常に狭く、あまり火力調節を行わない前提で設計されています。
これは石油ファンヒータとは異なり、ファンなどを用いた強制的に火力に応じた燃焼用空気取り込み量の制御を行うことができないからです。
このような芯式石油ストーブの特性から、芯を下げ過ぎても上げ過ぎても不完全燃焼が起こりやすく、それに伴って危険な一酸化炭素も発生しやすくなります。
くれぐれも、過小炎や過大炎でのご使用はなさらないでください。
あの世に行ってから後悔しても手遅れですので。

回答No.3

fxq11011

燈心は金属の筒に支えられています。
灯油は年商熱で気化してから、燃えます。
炎の温度は先端の方が高温で下の方（青い炎）は低温です。
芯を下げると高温だった部分が金属内（青炎の低温のさらに下）で冷やされ、一時的に気化する量が減ります。
非常にゆっくり下ろすと、炎がだんだん小さくなるるだけのはずです。
＞、同じ長さの芯＝同じ石油の消費量
厳密ではありませんが、おおよそ祖です、比例はしませんが相関はあります。
＞同じ赤みの状態＝同じ石油の消費
同じ赤みの定義があいまいのため何とも言えません、炎の大きさならおおよそそうですが・・・。

お礼

>>芯を下げると高温だった部分が金属内（青炎の低温のさらに下）で冷やされ、
>>一時的に気化する量が減ります。非常にゆっくり下ろすと、炎がだんだん
>>小さくなるるだけのはずです。
なるほど。よく分かりました。

回答No.2

kamobedanjoh

石油ストーブも灯芯式行灯も、蝋燭の場合でも燃焼原理は同じです。
灯芯を伝わって燃料が上昇し、大気に触れて気化します。気化ガスに点火すれば、燃料の供給が続く限り燃焼が続きます。
石油ストーブの燃焼部は金属製な為、器具自体が加熱されて燃料の気化が促進されることになります。
気化量が増えれば炎は大きくなり、一層器具を加熱します。
炎の色は燃焼温度を反映しています。赤より橙色、橙色より青色が高温です。
同じ色で燃えていれば、燃料消費量もほぼ同じという理屈になります。
行灯でも蝋燭でも、灯心を長くすれば明るく燃焼し、灯火用油も蝋燭の蝋も早く燃え尽きます。
黒煙を発するのは酸素供給量の不足のためで、煤と共に一酸化炭素を発生させています。

お礼

どうもありがとうございます。

回答No.1

tpg0

こんにちは。

一般的な石油ストーブの芯は、芯の上部だけ「ガラス繊維」で毛細管現象を利用して灯油を吸い上げてます。

ガラス繊維の芯に吸い上げられた灯油は、燃焼熱で気化しながら燃えてますから、芯を下げると一時的に気化ガスが減るので燃焼量も少なくなり暗くなりますが、気化ガスの量が戻ると燃焼量が復活して明るくなります。

しかし、一気に芯を上げると気化ガス以外に芯に染みた灯油まで燃焼するので、炎と燃焼し切れない場合は不完全燃焼の煙りになって出ることになります。

恐らく、質問内容の石油ストーブは一般的な反射型ストーブと思いますが、対流式の石油ストーブで芯をかなり下げて気化ガスのみで燃焼させるタイプでは完全燃焼時の炎は青色になります。

お礼

＞＞一気に芯を上げると気化ガス以外に芯に染みた灯油まで燃焼するので、
＞＞炎と燃焼し切れない場合は不完全燃焼の煙りになって出ることになります。
よく分かりました。余分な灯油も燃えていたんですね。
どうもありがとうございます。