電気式ボイラー
電気ヒータ方式ではボイラー本体はそれほど高温にはならないと想定し、今回は簡単に作ることを重視して、強度には問題がありそうですが半田付けで組み上げることとしました。 また、作りやすさから箱型としていますが、側面が平面となる為、圧力で膨らむことが気になります。 ボイラー内部にはヒータを取り付けますが、ボイラー上板に取付け口が必要となる為、ヒーター実装後に天板をビス止めで取り付け口を塞ぎ、ボイラー内の機密をはかる必要があります。 製作上、半田付けの熱で上板（天板取り付け部）が歪みで曲がらないよう、慎重な半田付けが必要です。 なお、上板と天板の密着性を高めるため、厚さ１ｍｍのシリコンゴムをパッキンとして使用しています。
栓を回すハンドル
ヒータ取付け口
ボイラー側板
天板を取り付ける雌ネジブロック
栓
天板取付ネジ
ワッシャ
回転軸からの蒸気漏れを押える
Ｏリングとワシャ
６ｍｍΦネジ
パッキングとワッシャーを押さえる
ナット状の押さえ（六角棒から自作）
蒸気口を塞ぐ円錐状の栓
うずまき外径：５６ｍｍ高さ：４０ｍｍ
スイッチ等の防滴フード
水
（約５００ｃｃ）手軽に蒸気エンジンの運転が楽しめるようにと電気式ボイラーを試作しました。 電気式では発生する蒸気圧が低いこと、必要な蒸気圧を得るまで時間を要するという懸念がありますが、取り扱いが容易で気軽に使えることに魅力があり、今回はその能力を知ることを主目的に製作したものです。 ボイラーの仕様は、熱源となるヒータは５００Ｗ、連続運転は２０分程度を想定して水容量約５００ＣＣとしました。 試作した電気式ボイラーの外観を図１に、外形図を図２に示します。
次に、さらに蒸気が必要な２気筒のエンジンで同様な測定をしてみました。 エンジンは「２気筒複動式エンジン＃３（ボア１２ｍｍ、ストローク１２ｍｍ）」を使用しましたが、最大回転時に０．７気圧を示しており、回転状態を見る限り、２気筒エンジンに対しても充分な蒸気を供給できる能力があることを示しています。
また、ボイラーに何も接続しない状態（内径２ｍｍΦのﾊﾟｲﾌﾟを介して蒸気排出状態）、いわば無負荷状態では０．７気圧の蒸気圧を示しました。 電気式ボイラーは当初、そのパワーに懐疑的でしたが、テストしてみると、小型エンジンにおいては充分なパワーを発揮することがわかり、気軽に蒸気エンジンの運転を楽しむ環境として最適であると考えています。
完成した電気式ボイラーの能力を調べるにあたって「単気筒複動式エンジン＃４（ボア１２ｍｍストローク１４ｍｍ）」を接続し、最大回転時の蒸気圧を計測しました（図１４参照）。 ボイラーに約５００ｃｃの水を注入して運転を開始すると４分程度で沸騰音が聞こえ、バルブを開けるとエンジンは回転を開始、この時の蒸気圧は０．２気圧を示していました。 間もなく蒸気圧は０．７気圧に上昇し回転は最大となり、圧力は飽和状態となりました。 この時は回転軸を指でつまんでも止められない程の充分な力が発生しているようでした。
過去に製作したアルコール式ボイラー（＃５エンジン用ボイラー）で同等仕様のエンジンを接続した時には蒸気圧が０．３気圧であったことを考えると、今回の電気式ボイラーではその倍以上の蒸気量を発生していることになり、体感的にも充分な蒸気パワーを有していることが感じられました。
運転状況の動画
クリックすると動画サイトにジャンプします
ネオン管
ヒューズ（７Ａ）
ヒータ（５００Ｗ）
収縮チューブ
ボイラー下部が電気系統の部品実装と配線スペースとなっています。 部品と線材はボイラー空焚きによる温度上昇を考慮し、熱に強いものを選択する必要があります。 特に側面に触れても熱で融けない絶縁材やプラスティック材であることが必要です。 ボイラーが過熱しすぎない対策として、バイメタルによるサーモスタットを使い、側面温度が１２０度に達すると電気を切断する仕掛けを組み込みました。 また、当然ながら使用する線材と電源コードは充分な電流容量（７Ａ程度）を有することが必要となります。 ボイラー下部から見た配線の状況を図１３に示します。
蒸気口
Ｏリング
ナット
パッキング（シリコンゴム）
栓が回転する６ｍｍΦネジ
８ｍｍΦネジ
蒸気入口
蒸気パイプを押えるナット
状の押さえ（六角棒から自作）蒸気出口
安全バルブ
蒸気圧計
安全バルブはボイラー内の蒸気圧が過剰に上昇しないように、ある圧力に達した時に蒸気を排出するものです。 構造は図１２に示すように、蒸気口をボールベアリングをバネの力で押える構造になっており、蒸気圧がバネの力より勝るとボールベアリングが持ち上げられ、蒸気口より蒸気が排出される構造です。 安全バルブの構成部品を図１１に示します。
底板取付けリベット
上板取付けリベット
圧力計等を取り付ける天板
ボイラー上板（ヒータ取付け口）
ボイラー底板
問題点
単気筒複動式エンジン＃４の運転状況の動画を下記サイトでご覧ください。
スイッチ
サーモスタット
蒸気
８ｍｍΦネジ
８ｍｍΦネジ
６ｍｍボールベアリング
スプリング
パッキング（シリコンゴム）
蒸気調整バルブ
水注入口
スイッチ等の取付け穴
ボイラーの主要材料は０．５ｍｍ真鍮板（天板は１ｍｍ真鍮板）を使用、側面に底板と上板をリベット止めし、その上から半田を流します。 また、電気部品は底板下部に実装しますが、部品取り付けの隙間から水滴が入ることが考えられる為、操作部には防滴のフードを設けています。 また、ボイラーの熱を逃がさない為に、および半田付けでボコボコになった側板を隠す為に外側を板で囲います。 ボイラーの主要部品を図３に、ボイラー本体を組立て後の外観を図４に示します。
