小さな製品開発の物語

上記設計図面はバーナーを
ポリhoにセットした時の炎イメージです。

まぁ、あくまで私が見て
「こんな風に見えている」ってことです(汗;

バーナー単体ですと

過去写真ですが、
炎は山が高い所で中心に集中したがりますが、、、


この写真の方がイメージ沸くと思いますが
ポリhotの研究用カスタムバーナーは
炎ピーク途中の熱交換部にいっぱい当たる感じで
それが一番上の設計図面の炎のイメージです。

ですので既存バーナーだと中心部に余り炎が当たらない感じになります。

そこで出てくるのがポリhotオリジナルバーナー


バーナーヘッド形状は暫定ですし
炎はあくまでイメージです(汗;

実際に物が出来て点火するまでは
炎がどんなシルエットで燃焼するなど
検討も付きません(汗;

図面のバーナーヘッドはまーるいオワンコですが
もっと平べったくないと駄目かもと
やってみるまで分かりません・・・・

イメージとしては何度も書いていますが、
外側だけではなく熱交換部中央にも
満遍なく当たるのが理想です。

見た感じから分かるように
既存カスタムバーナーより噴出口が多く
妄想通り(汗; いけば穴数的には6500～7000Kcal/hの
炎がバッチリと言いたいところですが
ガス噴射ノズル径の関係で
5300～6000Kcal/h程度ではないかと思っています。

③は試作など含めて難易度が高いので
先ずは①に断熱と、②のツインバーナーシングル仕様の
(ややこしくですいません。。。。。)
試作からですかね！

今日は③の解説。

分らない人は少し前のブログ読んでください(汗:


一応、試作する製品イメージはこんな感じ・・・・

上手く行くかどうか(炎の広がり方)
なんて全く分かりません(大汗;

炎がちゃんと出せる以外にも
ポリhot本体試作と比べて難易度が何倍もUP・・・・

皆さまから見ればバーナーは
小さいし丸いし簡単そうに見えるでしょうが
プロから見れば丸物はもの凄く厄介なんです。。。。

板金など試作屋さんは
四角い形状の切った貼ったが一番得意で
薄い板をロール状に丸めるのはギリギリ可能ですが
丸絞りは出来ません。

出来ないことは無いのですが専用仮型が必要になり、
絞り製品は難易度Max！

これに比べれば前回の②製品は
目をつむってもできるレベルです(汗;
(難易度の例えです。)

その七面倒臭い(汗; 丸絞りの仮型は
困ったことに弊社で製作可能(汗;

というか、理想的な炎が出せるまで
作り直さなくては行けない事を考えると
金額的にも根気的にも他社には任せられない・・・・・

えっ?? 幾らかかるのか見当も付きません(大泣;

老後資金を全投入にならないように
気を付けないと(大汗;

③の解説、もうちょっと続きます。

今日は見ている人には分る②の解説(汗;

今回の内容は今までの集大成というのもありますが
アホな私が(汗; 、無い知恵絞って今リアルシャワーするなら
これかな?という仕様・・・・・・


ハイ! 安直！！ (汗;
ん～～、、、、、カッコ悪い。。。。。

詳細は共用部品は細かい物だけで
本体は完全新規で一体型となる為、
多少コンパクトになります。

でもデザインセンスナッシングの
技術系人間が作るとこうなってしまう(大汗;

とは言え、これならリアルシャワーが
可能かと思います。

この仕様であれば水温差32.8/毎分2.5Lは
行けるでしょう！

弊社基準の気温・元水温共に10℃であるなら
合計水温42.8℃/毎分2.5L になります。

仮に熱交換部Verが2.9になり、
オリジナルバーナーが組み込まれた時の予想スペックは
水温差40℃/毎分2.5Lとなり、合計水温を加味しトータルで
40℃基準にすると毎分3.3Lで
リアルシャワーが可能となります。

今までの経験から熱交換部をオーバースペック製作し
バーナーの熱を完全吸収というのが安全性も含め
現時点でのベストと考えます。

これに移行するなら
「ポリhotマックスいらないじゃん」と
思われるでしょうが、私的には無くせないというか
無くしたくない事情も。。。。。

この仕様で洗い場等の限りなく私有面積が少ない所で
使用するのかと・・・・・・

横にデカイって邪魔になり、
これが唯一のデメリット。。。。。

あと、バーナー点火もマックスのツインバーナー仕様は
バーナー距離が近過ぎる関係で点火1発で
ツーバーナー同時着火になりますが
2回点火しないといけなくなる。。。。。。。

先ずは試作してから結果見て考えます(激汗;

前回書かせてもらった①～③の今日は①。

言わずもがな既存形体機。。。

ザックリなのでウィキペディアから引用
銀（Ag）（0℃） 428
銅（Cu）（0℃） 403
金（Au）（0℃） 319
アルミ（Al）(0℃) 236
真鍮(Cu：Zn=7：3)(0℃) 106
鉄（Fe）（0℃）83.5
ステンレス鋼 16.7 - 20.9
木材　　　　　 0.15 - 0.25

上記表は熱伝導率です。

何度もになってしまいますが
既存ポリhotMax形体をツインバーナーで
ドライブしようとすると
一段目の断熱を高める必要があります。

元々ポリhotVer2.6以降は熱交換部構造を改良して
熱を封じ込めるギミックで効率を上げています。

今度は熱交換部以外で熱封じを行うわけです。

それで上の表が参考になるわけです。

表を見て戴けると分かりますが、
ステンレスの熱伝導率の低さが際立ち、
ポリhotの外装カバーが何故ステンレスかが
分かると思います。

外装カバーの板厚も1.2mmと厚いのは
強固に作る為だけでは無いことも
理解して戴けると思います。

現在、外装カバーと熱交換部の隙間には若干の余裕があります。
(っと、言っても数ミリ・・・・・)

この隙間に入れる素材を検討しています。

①よくマフラーなどに巻き付ける
サーモバンテージです。

まぁまぁ安価で一番手っ取り早いのですが
ガラスの粉が若干出るようです(汗;

ポリhotは頬ずり摩擦でお湯を作るわけでもないので(汗;
人体に影響があるわけではないですが
やはり気になりますよね～～

ただ、ポリhot実験時にはよく使用しています。

②表には無い物でセラミックプレート
これが一番理にかなっているのですが
価格が・・・・・・
カバー内壁に4枚貼ると1万円なり・・・(大汗;

③ステンレスプレート
0.5～0.8mm厚のステンレスを
熱交換部の一回り大きい程度に浮かして巻く。。。

サーモバンテージの様に粉は出ないし
水辺で使用しても水を含まないし
高額でもない。

おそらく一番理にかなったというより妥協ラインな気も致しますが
断熱効果は下がってしまいます。

④木材　(汗;

過去写真ですが、カバー内壁に使用するのではなく
ヨーロッパ建築の外壁断熱ですね(汗;

ポリhotが火だるま10分継続にならなければ
燃える燃えないで言えば無問題。。。

断熱だけで見れば、これが一番な気もしますが、
洗い場でママレモン吸収しまくり(汗;

既存品を改造するにしても山は高しです(汗;

続きます。

今後の製品向上計画(試作品です)ですが、
またダラダラとここに書いて行き
結論を数か月後に出すということではなく(汗;
いま思っていることを書かせてもらいます。

①現行機を発展させる方法
ポリhotMaxツインバーナー仕様の内部構造を
バージョンUPする。

②全く新規に筐体を製作する
これは既存熱交換部を2個使用するのですが
外装カバーをツインバーナー仕様に
完全対応した製品を作り上げる。

③バーナーをより強力なものにする
オリジナルバーナー製作です。

イメージ的にはポリhotシングルで
オーバースペックを狙うという感じな内容です。

具体的にはシングルバーナーで
火力を5000～6000Kcal/h辺りをターゲットとする。

現在のツインバーナー仕様は結果的に
外装カバーにも影響が出る構造なので
チョイ大きなシングルバーナーを試作し
外装カバーに影響が出ない形にすることによって
余剰熱を上段熱交換部でしっかり吸収させる
という感じです。

おそらく6000Kcal/h以上のバーナーにしようと思うと
バーナー直径がデカくなり外装カバーに影響が出る可能性と
更に結露水がバーナーに当たるようになり
結果効率が落ちるのではと??

っで、①～③とさせてもらいましたが
これは実現可能な順番です。

①は現行機をいじれば良いわけですから
上手く行くかどうかは別として時間的に楽です。

②は現在設計していますが、
ボディーを設計→加工ですので
その部分は簡単ですが、熱交換部接合を
どうするかだけです。

③はバーナーの開発になりますので
正直見えません。。。。。

どのような形状で炎の吹き出しが綺麗に
そして効率よくゴーっと吹き出すが予想が出来ません(汗;

次回は今思っている
これら3つの詳細を書いて行きたいと思います。

さて、また今日からテスト機製作の為、
ダラダラと理屈付けを書いていきますが(汗;
先ず現状の課題です。

ポリhot二段式のマックスはツインバーナー仕様ですと
最初に下段に熱が集中致します。

分かり易いように図にすると・・・・・


要するに図の赤斜線部に熱が集中し過ぎて
外装カバーから熱が漏れ出している・・・・(汗;

結果的に効率が落ちとるわけです。。。。。。

熱が漏れ出す原因のもう一つはツインバーナー仕様の為・・・

バーナー炎吹き出しが、熱交換部中心からだけなら
もう少し良いのでしようが、外装カバーに近い位置が
仇になっている可能性・・・・・・

前に書きましたが、熱交換部単体能力は
4000～5000kcal/hだろうと・・・・

熱交換を二段式にすることにより余剰の熱を
上段に吸収させる目論見でした(汗;

カスタムバーナーもリビジョンが進み
実験の結果バーナー単体でも
4000～4500kcal/h以上あるのではという勢い(汗;

だからと言ってツインバーナーにすると
8000～9000kcal/hになるわけではないのですが
予想はツインで7000～8000kcal/h。。。。。
(あくまで予想・・・・)

いつかこの実験もしないといけないですね(汗;

繰り返しますが熱が一気に一段目熱交換部に当たり
吸収しきれない熱が上に逃げるのではなく
横に逃げている(大汗;

先ずはこの対策と、違う方向性の模索・・・・・

次回は、それらのことを書いていきたいと思います。

ちょっと間が開いてすいません。

治療中の歯が痛くて食事出来なく仕事中も痛いなど
次回予約日まで数日耐えていたり(汗;
その後、娘がはやり病で高熱出したり
それらしわ寄せで仕事が大変になったりで
ここに書き込む余裕がありませんでした。

もう少ししたら時間が出来ますので
宜しくお願い致します(汗;

前回に引き続き今回はあくまで予定として
ポリhotラインナップを
書かせてもらおうと思ったのですが
ブログ用の設計図面描いていますので
しばしお待ちください(汗;

お茶濁しに定期的に書かせてもらっている
大災害時ポリhot活用法を2回分書かせてもらいます(汗;

ポリhotユーザー様は完全耳タコでしょうから
2回分は素っ飛ばしてください(激汗;


連動型地震後の日中は瓦礫も多くあるでしょうから
大人達がドラム缶に命を繋ぐ薪を切らさず
(法的アウトでも命の為に倒壊家屋から やむを得ず)
少量でも お湯も比較的使える可能性もあります。

問題は焚火が無い場合や
そういう場所から遠いい場合など
ある瞬間だけにお湯を直ぐに使いたい場合などです。

人によっては、、状況によっては
(お子さんの夜泣き・対人恐怖症・性的犯罪)
体育館に入館出来ずという場合もあるでしょう。

ポリhotはポリタンクなど水を自然落下させられる環境さえあれば
(標高差2～3m程度)
お湯をに瞬時に作ることが可能です。

災害直後から1～2週間は水が非常に貴重で
少量限定が要求されます。

寧ろポリhotの様に少量の水を
目的としている製品が災害時では有効でではないかと?

例えば20ℓポリタンクではなく2ℓのペットボトルを
取り付けお湯を作るなどの方法もあります。

簡単なので20ℓポリタンクや2ℓペットボトル実例を
皆さんの参考になるように
今年はやろうかなと思っています。

稀なケースですが綺麗な川が有れば
飲料にせずともトイレ使用や
水を布や簡易フィルターなどで濾せば洗髪なども可能ですので
(実際、テレビ報道などで紹介されていましたね)
自宅が崩壊さえしていなければ
ポリhot＆ポリタンクでお湯を作り
人目を気にせずにお風呂場使用可です。。
(但し室内使用なら換気は大大前提)

ポリhot性能ある程度のところに来て
いろいろ見えてきましたので
今後は上記の様に参考になる実例を
ブログやYouTubeにアップすることを目標とします。

続きます。

前回ポリhotシングル2機直列なら
水温差 約41℃/毎分2Lの可能性を書きました。

何度も書きますが
弊社実験環境想定は気温・水温共に10℃で
それを加味すれば
合計水温　約51℃/毎分2Lとなります。

これをシャワー換算(毎分2.5L)に直せば
合計水温42.8℃/毎分2.5L
で、ほぼクリアになります。

ドンドン「欲」というドーパミンの出まくって(汗;
いつの間にかターゲットが変わって・・・・・(大汗:

要するに水温差 約32.8℃/毎分2.5Lの
お湯がポリhot出湯口から出てくれば良いわけです。

その後、ポリhotマックス新試作機が出来上がって
テストをしたのですが
合計水温40℃/毎分2.15Lとなって
何度も確認テストしたのですが変わらず・・・・・

シャワー換算に計算し直すと
水温差　約25℃/毎分2.5Lです。

しかも熱交換部はV2.75相当ではなく
V2.9相当・・・・・・・


いやホントこんな感じ・・・・・・

あと7.8℃足りない・・・・・・(泣;

水温差25℃/毎分2.5Lなわけですから
元水温が15℃なら40℃のお湯にはなります。

ポリhotシングル直列仕様ではなく
ポリhotMaxツインバーナー仕様であっても
仮に目標係数1.7～1.8倍として水量2.5ℓ換算で
水温差　約29.92～31.68℃程度と
なるわけですから中とって30.8℃としても
5.8℃足りません・・・・・

あぁぁぁーーーー、
勝手にハードル上げる自分が恨めしい・・・・・・・

阪神淡路大震災も東日本大震災も
真冬に起こっているんです。。

何も厳冬期全身シャワーに拘っているだけではなく
熱いお湯が出ればカップラーメンでも
インスタント味噌汁でも飲めるわけです。

災害なわけですから別に80～90℃のお湯ではなく
60～70℃でもいいじゃないですか。

冷たいおにぎりと、あっつくなくても良いから
冷たくない飲み物があるだけで心が癒されますし、
冷えから来る下痢などにも悩まされません。

そんな使い方も出来ながら、
心のケアとしてポリhot洗髪もそうですし
感染症など衛生面を考えてもお湯で手を洗えるのは
有効だと考えています。

もちっと具体的な内容に続きます。

ポリhotシングルVer2.7は風対策固定で
水温差は約16℃/毎分2Lというスペックでした。

その当時、
販売を目指しているポリhotマックス(ツインバーナー仕様)で
熱損失を考慮し1.7～1.8倍で
水温差27.2～28.8℃を目標にしていました。

その後、いろいろあってユーザー様(スナフさん)に
ポリhotシングルの熱交換部改造も含む
高さ簡易可変式バーナースタンドの試作機を
お渡しし実験して戴きました。

このテストは元々ポリhotマックス用データ収集を
目的としたテストでもありました。

その結果、
水温差は6℃も高い最大で約22℃を叩き出したわけです。

これはもの凄く嬉しい反面、心の中では
「えっ・・・マックスはどうなっちゃうの????」という不安が。。。。

直近ではマックスで水温差27.2～28.8℃/毎分2Lを
目標にしていたのに、「えーーーーー・・・・・」
という感じでしょうか(汗;

ポリhotシングルで約22℃の水温差ということは
マックス換算1.7～1.8倍として37.4～39.6℃/毎分2Lを
叩き出さなくてはいけないわけです(´；ω；`)ｳｯ…

いやいや水温差で40℃近くってもう・・・・・・・


因みに改造ポリhotシングルを2台並べて
直列でお湯を出したらイメージになりますが
22℃ ＋ 19℃ = 水温差41℃
ではないかと予想しています。

熱交換は導入水温が高ければ高いほど
熱損失は大きくなりますので
まぁあくまでイメージです。


このことからポリhotで熱いお湯を出そうとすれば
ポリhotシングルを直列ではなく並列でつなぎ
お湯を出せれば合計水温約44℃に近い可能性もありますが、
導入水温が低いというだけで水量を絞って
一機から44℃近いお湯を出すわけですから
若干の損失は有るので実験してみないと何ともいえません。

続きます。