ポリエステルやナイロンなど、火に弱くて気密性の高い素材で作られているドーム型テントでは、中で火器を使うことができません。
そのようなテントの中で安全に使える暖房器具は、電気で発熱するもの以外には、なかなか見当たりません。
100ボルトの交流電源がないキャンプ場でも暖かくすごしたいので、バッテリー電源を使って省電力で駆動しつつも、テント内を安全に暖かくしてくれる暖房器具を、自作してみます。
軽量ドーム型テント内での暖房器具に求められること
ポリエステルやナイロン素材のテント内での暖房には、事故を起こさないという観点から、
- 火（燃焼）は使わない
- 高温にならない
ことが求めらます。
燃焼を伴う、ガスや灯油などを使う化石燃料ストーブや、薪や炭も使えません。
安全な暖房器具として思いつくのが電気で発熱するものですが、暖まるためには数十ワットが必要なため、コンセント電源がないキャンプ場ではバッテリーや発電機が必要になり、荷物が増えてしまいます。
そこで、発熱はテントの外の火力で行い、テント内に50℃以下の熱を送る方法を考えてみました。
テント内を温める熱循環システム
テントの外でつくった熱をテント内に持ってくるための装置について、各機能ごとに考えてみました。
テント外での発熱部
電気を使わないテント外での熱源として、真っ先に思いつくのが焚き火やBBQです。
焚き火は、こまめな火の管理が必要なので、火に目が届きにくいテント内で、長時間過ごすことは不可能です。
火力が長持ちする炭を使う場合、酸素の流入をうまく制限できれは、数時間は放置できそうです。
火災がおきにくい周りが囲まれたもので、空気流入を制限して長時間にわたり炭を燃焼させやすい燃焼器具としては、ウッドストーブが使いやすそうです。
ウッドストーブを七輪がわりにして炭が使えることは、別に記事でも紹介しています。
自作する暖房器具も、ウッドストーブで炭を使って、熱源とします。
火災予防としては、上から可燃物が落ちてきた時などのガード用で、小型のアルミテーブルの下で使うようにします。
熱をテント内に運ぶ
テントの耐熱性から、テント内に送る熱は50℃以下をねらいます。
熱を運ぶ液体としては、水がもっとも簡単に取り扱うことができそうです。
ここまでで、ウッドストーブと湯たんぽの間を、温水が行き来するイメージが浮かんできました。
テント内での放熱
ウッドストーブで温めた水を、テント内まで循環して放熱するとなると、放熱器としてラジエーターのようなものが必要になります。
ふと、夏場にパソコンが相当熱くなって対応策を調べた時に、水冷式のパソコンの存在を知ったのを思い出しました。
水冷式パソコンの部品を調べてみると、多くの小型のラジエーターがあり、今回のテント暖房用にちょうどいい大きさのものもあります。
テント内で使うラジエーターとポンプは、水冷式パソコン用の部品を使うことにします。
テントで使う暖房システムの全体像
ウッドストーブの熱で水を温める方法については、最後まで悩みました。
外径9mm程度の銅管をコイル状にしてウッドストーブに置く方法にこだわったのですが、ちょうどいい形や大きさの完成品は見つけられませんでした。
また加工が楽なナマシ銅管は、少し予算オーバーなうえに、折れることなくコイル状に加工できるか心配です。
最終的に、放熱部同様に水冷式パソコンの部品を使って温水を作ることにしました。
高温になるCPUなどの熱を吸収するために使われる、アルミの水冷ブロックプレートです。
このブロックプレートを、ウッドストーブの上に置いて循環水を温めます。
主な準備品をまとめてみます。
水冷PC用部品の流用
- 水冷ブロックプレート
- ラジエーター
- ポンプ
- リザーバータンク
車用品の流用
- 内径8mmの耐熱ホース （長さ２ｍ）
その他の部品
- 小型ファン(PC空冷用のもの)
- システム固定用の小物類
- １２Vバッテリー
発熱に電力は使わないので、消費電流は
- ポンプ: 0.5アンペア
- ファン: 0.2アンペア
で合計1アンペア以下となり、モバイルバッテリーでも動かせそうです。
今回は小型の１２Vバッテリーを使って、出力制限が無い状態で動かしてみます。
暖房システムの組み立て
全ての部品が内径8mmのホースでつながるので、ホースを必要な長さで切断する以外には、特に部品の加工はしないで組み立てていきます。
放熱用ラジエーターは、裏面に金網を、表面には電動ファンを取り付けます。
ラジエーターモジュールは、暖房として時用する時に、ちょうどいい位置に固定することが重要です。
全てのパーツが収納できるプロテクションボックス内に、蝶番で取り付けました。
そのプロテクションボックスですが、他の部品も入れて持ち運びができる大きさで、頑丈なものがキャンプに似合いそうです。
他の用途で使っていた、TRUSCOのプロテクターツールケースを転用することにしました。
暖房性能を確認してみました
ウッドストーブ内の炭に火をつけます。
実際にキャンプで使う時には、上側をアルミのテーブルでガードする予定です。
プロテクションボックス内の暖房器具を組み立てて、リザーバータンクから循環水を注入します。
ウッドストーブはテントから少し離れた場所に置いて使いたいので、ホースの長さは往復各１ｍで、合計２ｍです。
約１リットル強の水で、循環システムが満たされました。
ヒートシンクをウッドストーブ上に置いて、電動ファンとポンプの電源を入れてみます。
5分もたたずに循環水の温度が上がり、ラジエーターを通したファンの風が、暖かくなってきました。
温風は、おそらく３０～４０℃くらいです。実際にキャンプで使う時には、正確に計測する予定です。
ウッドストーブ上のヒートシンクは、ラジエーターで温度が下がった水が常に流れ込むため、手でも触れる温度を保っています。
思惑どおりの暖房効果を得られたので、次の冬季キャンプで使ってみます。
