テントの中で燃やす小型携帯ストーブはキャンプ生活に必須の道具だ。とくに雪山では枯れ木を集めて焚き火もできないので、料理はすべて小型携帯ストーブの性能にかかっている。新田次郎の小説「風雪の北鎌尾根」の中では、小型携帯ストーブの当時のブランド名「ラジウス」の故障の描写が雪山遭難事件の前兆として描かれている。ストーブは絶対に故障しては困る。その性能は登山者の生死を分ける可能性すらある。ストーブは実用的に重要であるだけでなく、激しい燃焼音は行進曲のように登山者を励ましてくれる。

私は大学生の時に屋久島の原生林を歩くために軽量化を最優先して登山装備を揃えた。自炊用にEPIガスカートリッジ式ストーブを選択した。しかし山行の途中でカートリッジをバーナーヘッドから取り外したところ、カートリッジの弁にゴミでも挟まったのか？ガス漏れが起こった。ガスの臭い匂いがするカートリッジをザック入れて持ち歩く気にならない（カチカチ山の狸さんを連想してしまう）。カートリッジに穴を開けて内容物を捨てようとした。しかしカートリッジに大量にブタンが残っている状態で穴を開けたところ内部の液化ブタンが急激に気化して、その気化熱でカートリッジが凍結してうまくガスとして排出できない妙なトラブルを経験した。ガスカートリッジ内の残存量のチェックができないことも不便だと感じていた。
1982年の北海道大雪山を登った時に定山渓の避難小屋の炊事場で灯油ストーブ(Optimus No.00)を使っている登山者を見た。灯油ストーブをポンピングして点火すると迫力ある燃焼音が印象的だった。灯油は爆発の危険性がない安全性も魅力的だ。それから13年間（1983〜1996年）私は灯油ストーブ(Optimus No.00)を使い続けた。ただ残念なことに登山から遠ざかっていた（約3年間）メインテナンスを怠ったら加圧ポンプの弁がシリンダー内壁に固着して動かなくなってしまった。無理に動かそうとしたら弁が割れた。修理を代理店に依頼したら生産中止品で必要な部品がないと言う。現行のOptimus Novaは燃料タンクと燃焼ノズルが分離して軽量化に成功している新設計だ。接続ホースで燃料を送る接続部分はOリングが使われている。このゴム製のOリングは消耗品であり亀裂や摩滅が起これば燃料漏れが起きるだろう。私は燃料漏れ事故は二度と経験したくない。Optimus No.00と同じ一体型の灯油ストーブを探して日本製MANASURU 121を学生らの炊事用ストーブとして選定して蝶ヶ岳ボランティア診療班で使い続けることにした。ただし1350gのケースを含めた総重量は個人山行用の装備としては重い。TrangiaのアルコールバーナーTRB25 (110g)は軽いことはよいが炎の調節が難しいのでテントの中で使用するのは危険だ。いろいろ悩んだ末に一体型の最軽量のSvea 123R（550g）を使ってみようと考えた。

性能試験：Svea(Optimus 123R)を使い20℃の水500mlを沸騰させる。
　　　　結果１：沸騰までの時間：約4分
　　　　結果２：消費したガソリンの重量：10g
最大出力の炎ならば3分程度で沸騰させることができる。しかし点火直後は炎の勢いが弱いので、今回の実験で沸騰までの所要時間が4分近くかかった。

石油系燃料（ブタンガス、ガソリン、灯油、軽油など）は、どれも(C1H2)nの一般式で表現できる。それぞれnの値が異なるので比重は異なる。しかしその単位質量当たりの発熱量は質量に依存するのでありnには依存しない。すべてほぼ一定値10,600 kcal/kg, 44 MJ/kg（約10kcal/gで概算すればよい）の燃焼エネルギーを放出するものとして、以下の問いに答える形式でSvea 123Rの性能を考察しよう。
• 問１：　10gのガソリンを燃焼した時の総発熱量を求めよ。
  　　答え（計算値）　10 kcal x 10 g = 100 kcal-----(1)

• 問２：500mlのお湯が沸騰するために必要な熱量を求めよ。
  なお、燃焼熱の何%が湯を沸かすために利用されたか？その効率を求めよ。
  　　答え（計算値）　500 ml x (100℃-20℃) = 40000 cal (=40 kcal)-----(2)
  　　　　　　　　　　40／100 x 100 = 40 % 燃焼したエネルギーの40%がお湯に伝導されて、60%は室内の空気を暖める熱エネルギーとして拡散したことになる。40%という値は、自動車用の内燃機関の熱効率が20%、外燃機関の蒸気機関車が10%などと比較すると比較的効率が高いようにも思える。しかし熱エネルギーを運動エネルギーへ変換する燃焼機関の効率ではない。単に熱エネルギーを鍋に伝達する伝導効率が40%という意味である。60%は調理に使えないエネルギーとして室内に拡散させているだけのだ。炎と鍋の接点には熱伝導を効率化するために大幅な改善の余地があると思う。

• 問３：Sveaを燃焼させた時の単位時間当たりの発熱量を求めよ。
  　　　　100 kcal／4min
  　　　　25 kcal／1 min
  　答え（計算値）　25 x 60 = 1500 kcal ／hr （Optimus社の公式発表の発熱量は1300 kcal／hr）上記の実験から得られた外算値と公式発表の発熱量とほぼ一致した数値である（私の概算は、大筋で正しい値だろう。）。

• 問４：単位体積ガソリン当たり、コッヘル（水）に供給できるカロリーを計算せよ。
  　　答え（計算値）　　40000 cal (40 kcal) = 10 ml
  　　　　　　　　　4000 cal (4 kcal)／ml
  

• 問５：棒ラーメン（１人前）を料理するために火を細めてさらに6分間弱火で燃焼した。湯を沸かしてした石油（ホワイトガソリン）の総量はいくらか？
  　　答え（実測値）　15g（比重0.7として20ml）
  夏であれば20 ml／１食で料理ができる。しかし雪を融かすには水温を1度上昇させる80倍の熱量が必要だ。

• 問６：雪（氷）１kgを融解して0℃の水を作るために石油（ガソリン）は何ml必要か？
  　　答え(計算値)：20ml
  　　　　水は80 cal／g（80 kcal／kg）の融解熱として計算する。
  　　　　１kgの氷を融かすために必要な熱量＝1000 x 80= 80000 cal
  　　　　ガソリン単位体積当たり、コッヘルに供給できるカロリーは4000 cal /ml
  　　　　80000/4000 = 20 (ml)のガソリンが必要である。生理的に人は約2L/日の水を食事または飲料水として摂取する必要があるので、2kgの雪から2Lのお湯を作ることを想定すると、20 x 2 = 40 mlのガソリンを雪山登山では水生産のために準備する必要がある。さらに１食で20 mlのガソリンを消費するとすると朝晩の２食を作るとして料理用として20 x 2 = 40 ml必要だ。これらを合計すると40 + 40 = 80 mlのガソリンを１人１日の最低必要量と考える(メモ５)。
  

• メモ１＝Svea 123Rは一体型だから、分解／組み立てる手間がない。
• メモ２＝Svea 123Rにはポンプ（加圧）装置がない。ポンプの故障の心配がない。
• メモ３＝Svea 123Rは点火時に大きな炎が立ち上がらない。もしも予熱（プレヒート）が不十分でも、タンクの内圧が上昇しないのでガソリンが液体のまま大量に吹き出る心配がない。一般的な灯油／ガソリンストーブは加圧ポンプで強制的にタンクの内圧を上昇させている場合に予熱が足りなければ燃料は液体のままでノズルから吹出する。大量に吹きこぼれた液体の灯油に無理やり点火すると黒煙を上げて、ストーブ全体が炎に包まれる。実際にこの操作ミスで数年前に蝶ヶ岳ヒュッテで小火（ぼや）騒動があった。液体のガソリンが吹きこぼれた状態で点火すると大きな炎が上がり、テント内ならテントは焼け落ちるだろう。最近のガソリンストーブの中には「予熱が不要である」と宣伝されている製品もある---Coleman 442(680g)、SOTO MUKA STOVE SOD-371(燃料ボトル別の本体重量160g)。しかし実際に予熱をせずに点火すると最初はメラメラと大きな炎が立ち上がり、予熱炎の役割を演じている。メタを使ってきちんと予熱すれば点火時から安定した青い炎が得られるはずだ。
• メモ４：満タン（100〜120ml）で使う。
  Svea 123Rは点火初期にタンク内のガス圧がまだ低いので大きな炎が上がらないので、テント内の狭い空間で使用する場合も安全性が高い。ただし点火直後の火力が弱いので迅速な調理をするためには欠点になる。この欠点はタンク内の液体ガソリン量が少ない場合に著しい。燃料タンクの中に燃料を入れたまま保管すると水分が分離してタンクを腐食させる心配があるので、通常は保管する場合は燃料を別の容器に移し替えてタンク内部を乾かしておく。使用前にガソリンを満タン（＝120ml）にして点火する習慣にすれば炎が安定し易い。
• メモ５：「岳人」栗秋正寿著　「ラスカ・ハンター西稜冬期登攀」2012年2月号　p50-53
  に「1日350　―400mlの無鉛ガソリンを使い朝晩それぞれ2時間から3時間を費やして鍋に入れた雪を融かし６〜８Lの水を作る。」と記述されている。
  私は２Lの水を作るためにガソリンを80ml消費する予測計算をした。
  これから比例計算をすると８Lの水を作るために80 x 4 =320mlのガソリンを使う計算になるので、ほぼ栗秋氏の実測値と一致する。実際の登山では必要充分料の燃料を装備することが要求される。ストーブのエネルギーが通常の平底鍋へ伝わる効率は40%程度しかない。アルミ吹き付けチタン鍋を使えば1割近く燃料を節約できるらしい。JETBOIL(1.5Lクッキングポット 213g)などに採用されている鍋底の特殊形状（ヒダ：熱交換装置）の鍋を使えば、有意に燃料節約ができるだろう。仮に熱伝導効率80%に高められるとすると、2L(1.4 kg)を使う仕事は、その半分の燃料1L(700g)で済む計算になる。特殊形状底の鍋で重くなるデメリットは、ガソリン必要量を減らすことで相殺できる。さらに熱効率が高まることで調理時間を短縮できるメリットがある。総合的に考えると鍋底の形状で熱伝導効率を高める改良は大きな意味がある。
  私は実際の登山で必要となる水の量を1日2Lと仮定してガソリンの必要量を計算した。しかし栗秋氏は1日6〜8Lもの水を摂取しているらしい。汗としての発汗の他に高山での不感蒸散で消費する水が下界より格段に多いことは推察できるが、それを鑑みても私の想像を越えている水分摂取量である。さらに驚くことに栗秋氏は食事で摂取するカロリーが1日4000〜4500kcalの計算をして１日平均100グラムのバターを使っている事実だ。私は登山中の摂取カロリーは日常生活とほぼ同じの2000kcalに抑えて、願わくは山行中に少しでも肥満を解消したいと思っているぐらいだ。栗秋氏は一般的山行とは比較にならない過酷な登山を実践していることがこの数値からも想像できる。

  Svea 123Rの基本設計は100年前から変っていない。最近セルフクリーニングニードルが新しく装備されたおかげで新田次郎の小説に登場するようなノズルの目詰まりによる故障は非常に起きにくくなったことは嬉しい。

  三浦　裕
  名古屋市立大学医学部分子医学研究所分子神経生物学（生体制御部門）准教授
  名古屋市立大学蝶ヶ岳ボランティア診療班運営委員長
  

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  (Last modification January 25, 2012)