I invented the Bow Blower, a combination of the bow drill and forge blower to make a device that can force air into a fire while being easy to construct from commonly occurring natural materials using only primitive technology. I began by fanning a fire with a piece of bark to increase its temperature. It is this basic principle I improved on throughout the project.
Next, I made a rotary fan from two pieces of bark that slot together at right angles to each other to form a simple 4 bladed paddle wheel about 20 cm in diameter and 5 cm tall. The blades of the fan were not angled and were designed only to throw air outwards away from the axle when spun. The rotor of the fan was made by splitting a stick two ways so it formed 4 prongs. The fan was then inserted into the prongs and the end lashed to hold it in place. Spinning the fan rotor back and forth between the palms of the hands fanned the fire. But only some of the wind generated by the fan reached the fire. The rest of it was blowing in other directions, effectively being wasted.
So I built a fan housing from unfired clay to direct the air flow into the fire. This was basically an upturned pot with a hole in the top, a spout coming out of the side. The housing was about 25 cm wide and 8 cm tall. The hole in the top and the spout were both about 6 cm in diameter so that the air coming in roughly equalled the air coming out. The base of the fan rotor sat in a wooden socket placed in the ground to make it spin easier and the top of the rotor protruded from the hole in the top of the housing.
Now when the fan spun, air entered the hole in the top of the housing and exited the spout in the side. Importantly, it doesn’t matter which way the fan spins, air always goes into the inlet and out the spout. Air is thrown out towards the walls of the housing and can only leave through the spout while the vacuum in the centre sucks new air into the housing through the inlet. A separate clay pipe called a tuyere was made to fit over the spout to direct air into the coals. This was done because the pipe that touches the fire can melt away so it’s better to make this part replaceable.
Instead of making a large wheel and belt assembly to step up the speed of rotation, I opted for a 75 cm long bow. I made a frame to hold the rotor in place consisting of two stakes hammered into the ground with a socketed cross bar lashed on to hold the top of the rotor. I made bark fibre cordage and tied the end to a stick. I then looped the cord around the rotor and held the other end in the same hand holding the stick. I then pushed and pulled the bow causing the rotor to spin rapidly, forcing air into the fire.
I made a simple mud furnace for the blower. Then I collected orange iron bacteria from the creek (iron oxide), mixed it with charcoal powder (carbon to reduce oxide to metal) and wood ash (flux to lower the melting point) and formed it into a cylindrical brick. I filled the furnace with charcoal, put the ore brick in and commenced firing. The ore brick melted and produced slag with tiny, 1mm sized specs of iron through it. My intent was not so much to make iron but to show that the furnace can reach a fairly high temperature using this blower. A taller furnace called a bloomery was generally used in ancient times to produce usable quantities of iron and consumed more charcoal, ore and labour.
This device produces a blast of air with each stroke of the bow regardless of whether it is pushed or pulled. The bow makes it possible to operate the blower without using a complicated belt and wheel assembly used in traditional forge blowers. There is a brief pause at the end of each stroke where the fan stops to rotate in the other direction, but this is effectively no different to the intermittent blast of a double acting bellows of Europe or box bellows of Asia. The materials used (wood, bark, bark fibre and clay) are readily available on most continents. No leather, valves or precisely fitted piston gaskets are required as with other types of bellows. The cords for this device wear out often so a number of back up cords should be kept handy for quick replacement. In summary, this is an easy to make device that solves the problem of supplying forced combustion air required for high temperature furnaces and forges.
원시 기술 : Forge Blower 단조 송풍기
나는 Bow Drill과 Bow Drury를 결합하여 공기를 불 속에 넣을 수있는 장치를 만들었으며 원시 기술만으로도 일반적으로 발생하는 천연 재료로 쉽게 구성 할 수있었습니다. 나는 껍질 조각으로 불을 휘감면서 온도를 올리기 시작했다. 프로젝트 전체에서 개선 된 것은이 기본 원칙입니다.
다음으로, 직경 20cm, 높이 5cm의 단순한 4 개의 블레이드 형 외륜을 형성하기 위해 두 개의 나무 껍질을 서로 직각으로 결합하여 회전 팬을 만들었습니다. 팬의 블레이드는 각을 이루지 않았으며 회전 할 때 차축에서 멀리 공기를 배출하도록 설계되었습니다. 팬의 회 전자는 스틱을 두 가지 방법으로 분할하여 만들어 4 각진을 이루었습니다. 그런 다음 팬을 프롱에 삽입하고 끝 부분을 제자리에 고정시킵니다. 손바닥 사이에서 팬 로터를 앞뒤로 돌리면 불이났다. 그러나 팬이 생성 한 바람의 일부만이 화재에 이르렀습니다. 그 나머지는 다른 방향으로 불고 있었고 효과적으로 낭비되었습니다.
그래서 저는 불기둥 진흙으로 팬 하우징을 만들어 공기 흐름을 불에 넣었습니다. 이것은 기본적으로 위쪽에 구멍이있는 위로 향한 냄비, 옆으로 나오는 스파우트였습니다. 주택은 폭이 약 25cm, 높이가 8cm였다. 상단의 구멍과 스파우트는 직경이 약 6cm 였기 때문에 들어오는 공기와 대략 같은 공기가 나오게되었습니다. 팬 회 전자의 바닥은 땅속에있는 나무로 된 소켓에 앉았고 회전하기 쉽고 회 전자의 상단은 하우징 상단의 구멍에서 돌출되었습니다.
이제 팬이 회전 할 때 공기가 하우징 상단의 구멍으로 들어 와서 측면의 주둥이를 나갔습니다. 중요하게도, 팬이 회전하는 방식에 상관없이 항상 공기가 입구와 출구로 흐릅니다. 공기는 하우징의 벽을 향해 배출되고 중앙의 진공이 입구를 통해 새 공기를 하우징으로 흡입하는 동안에 만 스파우트를 통과 할 수 있습니다. 송풍구에 공기를 직접 보내기 위해 송풍구에 맞게 송풍기라고 불리는 별도의 점토 관을 만들었습니다. 화재에 닿는 파이프가 녹아 없어 졌기 때문에이 부분을 교체 할 수 있도록하는 것이 좋습니다.
회전 속도를 높이기 위해 커다란 휠과 벨트 어셈블리를 만드는 대신, 나는 75cm 길이의 활을 선택했습니다. 나는 로터의 꼭대기를 잡아 두는 소켓 십자형 막대가있는 땅에 두 개의 막대기가 닿는 곳에 로터를 고정시키기위한 프레임을 만들었다. 나는 껍질 섬유 끈을 만들고 끝을 막대기에 묶었습니다. 그런 다음 회 전자 주변의 코드를 반복하고 막대기를 잡고 같은 손으로 다른 쪽 끝을 잡았습니다. 나는 활을 밀고 당겨서 로터가 빠르게 회전하여 공기가 불에 들어갔다.
나는 블로어를위한 간단한 진흙로를 만들었다. 그런 다음 크릭 (산화철)에서 주황색 철 박테리아를 모으고 숯 가루 (산화 탄소를 금속으로 환원하는 탄소)와 나무 재 (융점을 낮추는 플럭스)와 혼합하여 원통형 벽돌로 만들었습니다. 용광로에 숯을 채우고 광석 벽돌을 넣은 다음 발포를 시작했습니다. 광석 벽돌은 용융되어 1mm 크기의 작은 철제 규격으로 슬래그를 생산했습니다. 제 의도는 철분을 만드는 것이 아니라이 송풍기를 사용하여 용광로가 상당히 높은 온도에 도달 할 수 있음을 보여줍니다. Bloomery라고 불리는 더 높은 용광로는 일반적으로 철의 사용 가능한 양을 생산하고 더 많은 숯, 광석 및 노동을 소비하기 위해 고대에는 사용되었습니다.
이 장치는 밀거나 당기는 것과 관계없이 활의 각 스트로크에서 공기의 폭발을 일으 킵니다. 활은 전통적인 단조 송풍기에 사용되는 복잡한 벨트 및 휠 어셈블리를 사용하지 않고 송풍기를 작동 할 수있게합니다. 팬이 다른 방향으로 회전하는 것을 멈추는 각 스트로크 끝에 짧은 일시 정지가 있지만 이것은 유럽의 복동 벨로우즈 또는 아시아의 상자 벨로우즈의 간헐적 인 돌풍과 실질적으로 다르지 않습니다. 사용 된 재료 (목재, 나무 껍질, 껍질 섬유 및 찰흙)는 대부분의 대륙에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 다른 유형의 벨로우즈와 마찬가지로 가죽, 밸브 또는 정확하게 피스톤 가스켓이 필요하지 않습니다. 이 장치의 코드가 자주 마모되므로 빠른 교체를 위해 여러 백업 코드를 보관해야합니다. 요약하면, 이것은 고온 용광로 및 단조에 필요한 강제 연소 공기 공급 문제를 해결하는 장치를 만들기 쉽습니다.
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