RK ステップワゴン の キャンプに対応させる 車中泊仕様 の考察

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 冬の必需品 FFパーキングヒーター    


FFパーキングヒーターの考察 2023.11

◆分体型ヒーター
部材を任意の場所に
設置して組み合上げて設置
燃焼空気を室外から入排出させ、室内は温風循環され換気のいらない灯油FFファンヒーターは、北国では生活必需品
これを車に取り入れたのが、「FFヒーター/パーキングヒーター
クルマの停車時に、ガソリンor 軽油(灯油)をポンプで供給し、車内でヒーターを稼働させ温風で暖めるキャンピングカーには冬の必需品だがベパスト等は、個人では取付けできず、代理店にて20~30万円程(取付け費含)のヒーター(2kw)は、長年高値の華であった。
このヨーロッパのFFヒーターが中華生産の為、生産側がコピー商品をダイレクトに販売。ここ数年、普通にネットで見かけるようになって来ており少しずつ進化している。価格は1/10以下。コントローラーが基本機能のみであるのが違いかも
出力は、最高出力違いで 2/5/8Kwがラインナップされており、FFヒーターは、燃焼室の煤堆積や、グロープラグ交換等の定期的なオーバーホールを必要としておりメンテナンス部品(ガスケット等)のWeb販売を見るとKwの違いはあるものの形状は共通。
木造16畳辺りの住宅用FFヒーターが2Kwであることを考えるとキャンピングカーの様に断熱の効いた車内は2Kwで十分なのかと思う。
ただ、鉄の箱であるノーマル車内では、外気温との差を考慮しプラスα分を選択しなければならないであろう。
●電源は、始動時のグロープラグヒーターの加熱時に短時間ではあるが100W~120Wを使い、通常はファンモーター/電磁ポンプの10~40Wで稼働
サブバッテリーでも100W~給電出来るポータブルバッテリーのシガー電源(90W)なら起動OK(70W程度の物では×)
電気毛布(40W)電気アンカ(20W)と変わらない省エネルギー
中華アルアルの故障・欠品・初期不具合のことを考えると、大陸とのやり取りは後々荷が重いので、国内で購入出来、日本語取説と一年保障が付くリョクエンを選んだ。
23年ブラックフライデーセールで大陸よりも安く入手16498円→13199円(送込)。
2kwが欲しかったが、リョクエンラインナップは、分体型が5Kw/ポータブル一体型が8Kw となる。違いはどちらも、最高出力の大きさ

どちらもコントローラー(温度/高所気圧対応)はあるが、分体型は配線120cm程の配線仕様(双方別リモコンは付属)、一体型は本体に内臓され、燃料ポンプの消音化をスペースが無いのでほぼ出来ない。
最新のものだと、コントローラーはBluetoothで繋がる物もある、

貨物系ベースの車体は、取り付け場所にさほど苦労することもなく取付け出来るが、ステップワゴン(ミニバン)に取り付けようとすると吸気/排気マフラーの穴を開け機器を取り付けできる平らで床下にパイプ等の邪魔の無い場所はほぼ無い
◆3列目の収納スペースは、余裕があり取り付けできるが、私の場合ここに常時シートが埋まっているので使えない
◆2kw(小型)タイプだと、助手席下に何とか収めることが出来そうだが今回の5kwは本体が大きく無理
ならば、車体に取付けせず、キャンプにも使えるポータブル型を考察


◆一体型ヒーター
本体オールインワンで底面から
燃焼吸排気パイプを車外に出して設置


室温設定対応だが、
タイマー機能は無いコントローラー

車中泊/テント泊にも使えるポータブル型FFヒーターを作る



薪ストーブキャンプ
冬の薪ストーブも楽しいのだが、薪の世話を出来ない就寝中は基本的に使えない。(23年最新では外気導入型薪ストーブも出てきた)
一酸化炭素中毒の心配なくテントを一晩中暖められ、テントは結露せず乾燥状態が保てる利点もあり、温風炬燵にもなるFFストーブは低コストも魅力で今後冬キャンアイテムになるかもしれないと思う
排気の一酸化炭素もクルマの1/10と低く、基本的に一晩1~2Lの石油燃料で済むので脱炭素では無いが、高価になった薪を焚くことに比べると1/50~100のローコスト
■キャンプ場でも使えるポータブル化の為には以下が必要
1:給排気音の消音化 
2:燃料電磁 ポンプのコツコツ音の消音化
3;雨中でも使えるボックス化
4:電源確保(ポータブル電源)

台を設置して横置きに対応

【稼働時の各温度】
◇排気パイプの温度 50℃~130℃
◇マフラーの温度   100℃~150℃
◇温風ダクトの温度 50℃~80℃
【構成忘記】
排気熱で付属の金属設置板・ナットは高温になるためBOXのナイロン壁から離して設置し、排給気を横向きに配置する為、「2×金具」を使い取付け台を設置
BOX底には、コンパネを敷きここにポンプ/ヒーター類をネジ止め
付属品の燃料タンク10L→BOXに収まる3Lに変更
温風送吸入口は水道マス用シールゴムパッキンで防雨化対策
コントローラの電源取り出しはXT60端子を取付けで、サブバッテリー/ポータブルバッテリーどちらも使えるようにする
燃焼吸排気系は、側面にまとめて設置
吸気ダクト中間に消音器を入れ高出力時の高周波吸気音の低音化
付属の金属設置板には、建築資材の断熱耐火ボードを取り付け遮熱対策

BOX内の約2/3にヒーター機器を設置 1/3に付属ダクト類を収納
ダクトの接続は、取り外しが楽なエスコ手締めホースクランプ50/70EA463HB-52)カウネット(2個258円)で購入
BOX内に燃料と燃焼ヒーターが収まるので、冷え込むことなく冬でも燃料がゲル化することはなさそうだ

吸排気ダクトを側面にまとめる

吸気側消音マフラー

マフラー管も高熱(130℃)になるため、アルミ付きグラスウール管(耐熱350℃)を使い断熱対策するがそれでも60℃位にはなる
燃焼空気取り入口は、エアコン用ウォールコーナーでレインカバーにする

排気側は、付属の内部直管バッフル型マフラーより容量のあるLサイズ(内部S字型バッフル管)マフラーへ変更し消音化
高温になるマフラー本体(150℃)には100均ステンバット網のヒートガードを取付け火傷防止。
マフラー本体の設置は、100均ステンバットでヒートシンクにしながら100均シリコンチューブを充ててBOXにネジ止め

製作したBOX内蔵型ポータブルFFヒーターを稼働させると、消音化したポンプ音と振動はBOXの外には漏れてこない
高出力時(10段階≧6)は給排気音がそれなりにあるが、ガソリンバーナーや家庭用のFFファンヒーター/ボイラーとさほど変わらず、風のある日なら同等程度の風音
低出力時は静かなもので周りが気が付く程のものではない。
パーキングでの車中泊は問題無く
お隣との間隔に余裕のあるキャンプ場ならOK

清浄剤添加のコストコディーゼルを試す
軽油より灯油の方が煤が付かないとかWEB上にはウンチクがあるが、機器の燃焼試験を灯油にて30分程行ったが、すでに排気パイプ系に煤が薄く付いていた。
次に添加剤の入っているコストコシグネチャー軽油でも試す(※カークランドシグネチャーディーゼルはエンジン内部の堆積物を除去し効率的な燃焼を促進)→30分ほど試験運転後排気側のパイプに煤が確認出来ない→機器内部もクリーンに保てれば、FFヒーターの定期的な煤堆積に拠るオーバーホールの必要はなくなりロングライフに使える。
その後の連続使用でも、煤は確認できない 。
◆吸気側ソケット(水道塩ビ管/70℃で軟化 耐熱60℃)
熱のかからない吸気側には国内何処でも揃う塩ビ水道パイプソケット類(耐熱60℃)も使用可能
水道管異形接続 φ75/50
水道管エルボーφ50
吸気側は問題なく使用出来る
温風側は、熱に対してエルボー部分に変形があり、直風部分は何とか持ちこたえる
水道マス用シールゴムパッキンをソケット穴に設置し防水機能とする

5kwは送風口(φ75)だが、べバストヒーター小型でφ60なので、60㎜でも十分送風は送れるだろうと思い→75/60コンバーター(㋐:2個900)で送風パイプをφ60に変更。パイプの容積を減らし付属品類をポータブルBOX内に収納
※スリットが2種類あり購入時に注意が必要
緩みのある場合は、アルミテープを巻くなどし径の調整が必要
水道マス用シールゴムパッキンをソケット穴に設置し防水機能とする
 
温風熱(85℃)の掛かる排気側の大陸経由部品購入

【使用機材忘記】
温風排気側  φ60エルボー(㋐:560)
水道塩ビ管/ 耐熱60℃ 70℃で軟化

直管部分は熱の影響が少ないが、エルボー部分は軟化して変形あり
 
5kw (22ml)
 【電磁ポンプ問題】

燃料電磁ポンプは、電磁石の往復運動で圧送しているため、その振動と本体を叩く音がコン・コン・コンと音を奏でるのが問題視される
ゴム製のオイルポンプクランプは付属するものの、振動は殺しけれなく本体振動が車体側に伝わるとより大きな音となり寝られない

騒音対策として、
低騒音タイプの濾過フィルター 一体型22㎖のタイプ(AliEx:1320/エキゾーストパイプ1m込))
付属品タイプと比べて音質としては、1/2程度の静かさ
振動はあるので、伝わると音は増幅してしまう為、設置には工夫が必要
何故か金属フィルターの上部の金色金属部分に穴があり、こちらからも燃料は吸い込まれ流れる。フィルターが詰まった場合のバイパスだろうか?
フィルターの意味があるのか無いのか。
この為、タンク内に吸入口先に製品付属フィルターを設置しておく
 

φ50の水道塩ビパイプにニトリルゴムシートを巻いたポンプをインストール。クランプにも巻き防振/防音対策
音圧は1/2程度に半減(コン・コン・コン→コッ・コッ・コッ)
しかし、振動が伝わるとケース内で反響し大きくなる
※アイリスオーヤマ ラバーシート RS-18907R/RSM-9145

防振ゴムアイソレーター(㋐4ケ1031円)で、ポンプの振動が足からBOX本体に伝わらないようにする

配管パイプ・送風口等/タンク/マフラー/燃料ポンプ系は日本で代替品が無くアマゾン(㋐)/アリエクスプレス(AliEX)経由で大陸から調達
    内蓋中央が逆流防止弁
タンクキャップは、しっかりとしたワンウェーバルブタイプが付属(アマゾンではキャップのみ1000円ほどでも販売している)
(リョクエン付属の10Lタンクは、キャップに穴の空いただけの物で臭いが外に漏れ、横になれば燃料が漏れるので車内設置は×)
※このキャップでも、ボックスを開けたりすると、それでも軽く軽油臭はある

付属の燃料タンクは10Lと大きいのでBOXに収まるサイズを大陸より購入(㋐:1250)
5Lタンクとの販売であっだが、実質容量は3.5Lタンクであった為、一応アマゾンの中国の販売元に問い合わせを行うと購入価格1250円のところ700円の返金で納得してくれとの事。
タンクからのフェールセンダーは、下出しだと漏れた場合大変なので上出しのセンダー(AliEx:68円格安)を取り付ける
センダーを5cmほどにカット。ホースを取付け、ホースの先にフィルターを設置。タンクの底端で転がる仕様。タンクも10度程傾けて最後まで燃料迄吸出し出来るよう設置。
 
付属のマフラーはインナーバッフルがストレートタイプの小型のものでそれなりの消音効果はあるが、より消音効果の高いS字型バッフルの大型(Lサイズ(AliEx:2000/1m排気パイプ付き)へ交換

排気音は、内部の長いバッフルと消音布のおかげで付属直管型の1/2程度に押さえられる
付属のマフラー(小)は吸気パイプ側に取付け吸気音を減少
 
排気管は、蛇腹ではあるが、焼けると極端に固くなる
後の自由な配管の取り回しなら内径φ25×1m フレキシブルステンレスホース(㋐1200)を大陸から購入 しておく)
※径がφ1㎜合わないため、カラーを入れ調整しなければならない
(AliEx:250)2個購入
 
排気管は稼働中高温120℃になるので、ポータブルタイプでは火傷・テントやナイロン系の溶け等に気を付けなければなりません。

『アルミ付きグラスウール直管(耐熱350℃』で安く便利

※寒冷地ならホームセンターにあるかもしれないが、コメリ.COMで全国宅配か店舗取り寄せも出来る。

■エラー忘記

順調だった試験運転も3回目で、心配していたエラー表示(23.12)。
E-08】で運転停止。電源の再起動で3回試すが、3回共に同じ動きをし停止

【症状経緯】
1:ON→運転が開始されましたとアナウンス
    ↓
2:1分後ポンプ稼働 燃焼開始 (給油ラインの燃料は流れています)
    ↓
3:3分後 ポンプは稼働していますが、給油ラインの燃料ラインの流れ停止(本体の吸い込み停止→燃焼停止している可能性)
    ↓
4:7分後 ポンプも停止 E-08(燃焼停止)表示→(給油量の不足とアナウンス)
    ↓
5:機器クールダウンを行い停止

【対処その1】
リョクエンには、1年保障があるので連絡するも、「対応するので経緯をビデオで送れ」と指示してきた。
私的な判断で、電気的エラーもあり得るので、内部メインコントロール基盤のソケットを各抜き差しし組み直す→ビデオ撮影開始【エラーは起きず30分程通常稼働し不具合無し→経過報告としばらく様子を診ますとリョクエンに連絡】

FFヒーター 車中泊への引き込み 
  FFヒーターは乾燥があり、湿度を外気導入したり温度調整をしたりでベンチレーターを併用することになるので、以前換気用に製作した自作ベンチレーターボードに吸排気ダクトを併設し接続
自由錐を使い、ソケット径を測りギリ合わせて緩みの無い穴を開けソケットで引き込み

車中泊での設置は、クルマの位置替え等の移動にも即対応出来る様にグランド設置よりルーフキャリアに載せての設置が一番良さそうだ。
コントローラーリモコン部分の室温度は、実際の室温温度計と2~3℃のズレがあるがその分を加味すればAT設定でもさほど困らない。
冬は、ガラス窓からの冷気が一番の問題なので断熱マット材使用は必要不可欠。窓からの冷気を防げれば室温も上がりやすい。
室内では分岐して吹き出し口を2ケ所以上設置した方が暖まりは早い

FFヒーター テントへの引き込み
  ◆防雨仕様にしたので、テント外設置からの温風引き込み

テント内設置の排気出しの二通りの使い方が出来る
(接続排気管は高温になるため、グラスウール管を巻いてテント外へ出す)

電源は、テント内でポータブルバッテリーを使用