本発明は、移動式住居の遮熱構造及び当該遮熱構造を備える暖房ユニットに関する。

ゲルやパオ等の移動式住居は、骨組みである構造体に、綿布や羊毛フェルト等の被覆材を多重に被せただけの構造であるため、気密性が低く、気温が低い環境下においては、寒気が屋内に進入する虞が大である(非特許文献1参照)。

また、テント生地一層のみで覆われている移動式住居(テント)において、外気温の影響を直接受けないようにするために、熱線遮熱層を積層するマグネットシートを、テント屋根の外側に磁着させたものがある(特許文献1参照)。

フリー百科事典「ウィキペディア(Wikipedia)」、ゲル (家屋)、[平成30年9月25日検索]、インターネット

特開2007−211513号公報

しかしながら、非特許文献1のような建物では、石炭等を燃料とする燃焼暖房装置で暖房する場合、燃焼暖房装置の近傍であれば、輻射熱により一定の暖房効果は得られるものの、低温の外気が被覆材を通して屋内に進入するため、屋内の温度分布に大きなバラツキが生じ、屋内全体を暖めることはできない。その結果、居住者は快適な体感温度まで室温を上昇させるために、燃焼暖房装置において過剰に燃料を燃焼させることとなり、それが原因で大量の排煙が排出されて大気汚染の要因となる。

また、非特許文献1のような移動式住居においては、被覆材が多重に被せられて厚みが大であることから、特許文献1に記載の熱線遮熱層を積層するマグネットシートを、非特許文献1に記載の被覆材の外側に磁着させることは困難である。したがって、特許文献1に記載のマグネットシートを非特許文献1に記載の移動式住居に適用することは困難であると共に、仮に適用できたとしてもコストの上昇を招くこととなる。

そこで本発明では、コストの上昇を最小限に抑えつつ、屋内への寒気の進入を防止して快適な暖房効果を得られるようにした移動式住居の遮熱構造及び当該遮熱構造を備える暖房ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の遮熱構造は、骨組みにより基礎が構築される移動式住居の遮熱構造であって、前記移動式住居の前記骨組みの上部及び側部を覆って配設され、金属が蒸着された遮熱性及び遮風性を有する遮熱シートと、前記骨組みに配設された前記遮熱シートを覆って配設される基布とを含み、前記遮熱シートは、蒸着された面を屋内側に向けて配設される。

本発明の遮熱構造は、好ましくは、前記移動式住居の前記骨組みの上部は略円錐形をなし、前記遮熱シートは、前記骨組みの上部用の第1シート及び前記骨組みの側部用の第2シートから構成され、前記第1シートは、前記骨組みに配設される前の展開形状を、その一部が半径方向に切断された略円形とし、切断された端部同士を重ね合わせ又は突き合わせることにより、前記骨組みの上部と略同じ円錐形とすることを可能とし、前記第2シートは、前記骨組みの側部の高さの幅を有する帯状をなしている。

本発明の遮熱構造によれば、移動式住居の周囲を覆う遮熱シートにより、外気が屋内に進入することを防止するとともに、燃焼暖房装置等の輻射式の暖房装置を設置した場合には、暖房装置から発せられる輻射熱を屋外へ逃さず、屋内へ反射させることができるため、居住者の体感温度を上昇させることができ、暖房効果を高めることができ、居住者は快適な暖房効果を得ることができる。その結果、燃焼暖房装置において、過剰に燃料を燃焼させる必要がなくなり、排煙の量が少なくなるため、大気汚染の要因の一つを排除することができる。また、移動式住居の周囲を覆う遮熱シートを、移動式住居の形状に合わせて容易に加工することができるため、専門業者による施工が不要である。 したがって、低温の外気により屋内の温度分布にバラツキが生じることを防ぎ、燃焼暖房装置等の暖房装置を設置した場合には、屋内全体を出来るだけ均一に暖房できるような暖房効果を高めた遮熱構造を提供することが可能である。

上記課題を解決する本発明の暖房ユニットは、本発明の遮熱構造と、前記遮熱シート及び前記基布を含む仕切部により仕切られた屋内に設置される燃焼部、前記仕切部を貫通して配置され、前記燃焼部の排気が上昇流を形成して屋外に排出される排気管、及び前記排気管の外周を囲み、かつ前記仕切部を貫通して配置された熱交換用通気管を有する燃焼暖房装置とを備え、前記熱交換用通気管と前記排気管との間に、屋内と屋外とに開口して前記排気管と熱交換可能な通気路が形成されている。

本発明の暖房ユニットによれば、熱交換用通気管が排気管の外周を囲み、かつ仕切部を貫通して配置されることにより、屋内と屋外とに開口した通気路が形成されているので、熱交換用通気管を通して外気を屋内に効率よく取り込むことができる。また、この通気路が排気管と熱交換可能に形成されているので、外気を、通気路で加温して屋内に取り込むことができ、熱交換用通気管により十分な外気を取り込んでいても、低温の外気が屋内に放出されることを抑制できる。また、遮熱シートにより、仕切部からの外気が屋内に進入することを防止することができる。 したがって、本発明の燃焼暖房装置と遮熱シートとを備えることによって、相乗的に暖房効果を高めることができる暖房ユニットを提供することができる。

本発明によれば、骨組みに遮熱シートを被せるだけの簡単な構成であるため、コスト上昇を最小限に抑えつつ、屋内への寒気の進入を防止して快適な暖房効果を得ることができる。

本発明の第1実施形態に係る熱交換用通気管を用いた燃焼暖房装置を示す模式図である。

同じく燃焼暖房装置における熱交換用通気管を示す正面図である。

同じく燃焼暖房装置における熱交換用通気管を示す平面図である。

同じく熱交換用通気管を二つ割りにより開放した状態を示す平面図である。

本発明の第2実施形態に係る燃焼暖房装置の熱交換用通気管及び排気管の上端側を示す部分正面図である。

同じく燃焼暖房装置の熱交換用通気管及び排気管の上端側を示す平面図であり、カバーを取り外した状態を示している。

本発明の第3実施形態に係る熱交換用通気管を用いた燃焼暖房装置を示す模式図である。

同じく燃焼暖房装置の排気管等を示す部分拡大斜視図である。

本発明の第4実施形態に係る遮熱シートを示す展開図である。

同じく遮熱シートを示す斜視図である。

同じく遮熱構造の構築工程を示す模式図である。

[第1実施形態] 以下、本発明の燃焼暖房装置及び熱交換用通気管について、図を用いて詳細に説明する。第1実施形態では、燃焼暖房装置をゲルやパオと呼ばれる移動式住居に設置した例を用いて説明する。 図1に示すように、移動式住居(以下、ゲルと称する)10は、立体形状に骨組が形成され、その外側を、綿布や羊毛フェルト等の被覆材で覆うことで形成されており、略円柱状の側壁部11と、その上部の屋根部12とを有する仕切部13により、屋外14と屋内15が仕切られている。

第1実施形態の燃焼暖房装置20は、仕切部13により仕切られた屋内15に設置される燃焼部21と、燃焼部21から上方に延び、屋根部12で仕切部13を貫通して配置された排気管30と、排気管30の外周を囲んで配置され、排気管30とともに仕切部13を貫通する熱交換用通気管40とを備えている。

燃焼部21は、外壁に囲まれた中空体24と、中空体24の側方に供給口25が開口するとともに上方に排気口26が開口している。なお中空体24の上面には、加熱調理部27が設けられている。排気口26に開口面積を調整するためのダンパ28が設けられている。

この燃焼部21には、中空体24の内部に供給口25から石炭や薪等の燃料が供給され、供給口25から屋内15の空気を吸引しつつ燃焼し、排気口26から排気が排出されるように構成されている。ダンパ28により排気口26の開口面積を調整することにより、排気量を調整して、燃焼を調節することが可能である。

排気管30は、下端で燃焼部21の排気口26に接続され、燃焼部21から上方に延びて屋根部12から屋外14に突出し、上端に屋外開口31が設けられている。この排気管30により、燃焼部21の燃焼により生じた排気は、ドラフトと称される上昇流を形成して上昇し、屋外開口31から屋外14に排出される。

燃焼部21の排気口26及び排気管30において上昇流が形成され、この上昇流により誘引される吸引力により、燃焼部21で屋内15の空気が供給口25から吸引されるため、排気管30において強い上昇流が形成され、これにより、燃焼部21では効率よく燃料を燃焼させることができる。

熱交換用通気管40は、図1〜図3に示すように、両端が開口する筒状をなし、排気管30を囲んで配置されている。 第1実施形態における熱交換用通気管40は、図4に示すように、排気管30の外周に周方向に並べて配置される複数の弧状片42と、各弧状片42の内側面に固定された複数の補強帯材43と、複数の弧状片42を筒状に連結する連結部44と、熱交換用通気管40を排気管30の外表面に固定するための複数の固定ネジ46とを備えている。

弧状片42は、第1実施形態では熱交換用通気管40を二分割した円弧状の板材からなっている。各弧状片42は薄肉であるため、弧状片42の内側面には、厚肉の補強帯材43が、熱交換用通気管40の長手方向に互いに離間した複数位置に固定されている。

連結部44は、各弧状片42の周方向両縁部における補強帯材43の位置に、各弧状片42の縁部同士を隙間なく隣接させて連結可能に構成されている。第1実施形態では、連結部44は、2枚の弧状片42を開閉可能に連結するヒンジ部44aと、ヒンジ部44aで回動させて弧状片42を円柱状に閉じたとき、互いに隣接する弧状片42の縁部同士を連結して固定しうる係止レバー44b及び被係止フック44cとを有している。

この連結部44は、係止レバー44bを被係止フック44cから離脱させた状態で、ヒンジ部44aにより、複数の弧状片42を自在に開閉して、熱交換用通気管40の内側に、排気管30を容易に配置できる。一方、係止レバー44bを被係止フック44cに係止して固定することにより、熱交換用通気管40を閉じて円筒形状を維持することができる。

複数の固定ネジ46は、補強帯材43の位置で周方向に間隔を空けて複数箇所に配置されている。各固定ネジ46は、それぞれ補強帯材43に径方向に螺合している。これらの複数の固定ネジ46によれば、排気管30の外周を囲んで熱交換用通気管40を配置した状態で、固定ネジ46を締め込むことにより、排気管30の外周面を複数の固定ネジ46により内側に向けて強固に押圧することができ、これにより複数の固定ネジ46により排気管30を挟み込んで、排気管30に熱交換用通気管40を固定することが可能である。

熱交換用通気管40が排気管30の外周を囲んで配置された状態では、図1〜図3に示すように、熱交換用通気管40と排気管30とは、内外に離間して配置されており、その間に通気路47が形成される。

第1実施形態では、熱交換用通気管40が排気管30と略同心状に配置されていて、排気管30の外周全周を均等な間隔で囲んで通気路47が設けられている。また第1実施形態では、排気管30の外周がロックウール等の保温材33により被覆されているため、熱交換用通気管40は保温材33により覆われた排気管30の外周を囲んで配置されている。 このように、通気路47が排気管30と近接又は隣接して設けられると、通気路47内を通気する気体と、排気管30内を通気する排気との間で熱交換が行われる。第1実施形態では、保温材33を介して適度に熱交換することが可能になっている。

この熱交換用通気管40は、ゲル10の屋根部12において、排気管30とともに仕切部13を貫通して装着されている。熱交換用通気管40の上下両端は、それぞれ屋外14と屋内15とに開口しており、屋外開口41と屋内開口48との間が、通気路47となっている。

より詳細には、熱交換用通気管40の屋外開口41は、仕切部13より外側に配置されるとともに、排気管30の屋外開口31より仕切部13側に配置されている。即ち、排気管30の屋外開口31から排出される排気を取り込まない位置であって、屋外14からの外気を取り込める位置に、熱交換用通気管40の屋外開口41が配置されている。

熱交換用通気管40の屋内開口48は、屋内15に設けられていればよいが、好ましくは屋外開口41からの距離、即ち、屋外開口41から取り込まれて通気路47を流動する外気が排気管30と熱交換して所望の温度に加熱されて屋内15に放出できる位置に、屋内開口48を設ける。特に限定されるものではないが、屋内開口48から放出される気体の温度が過度に冷たくても、過度に熱くても、屋内15の温度分布はバラツキ易いため、例えば10℃以上100℃以下、好ましくは60℃以下、より好ましくは40℃以下となるように屋内開口48の位置を設定する。

このような構成の燃焼暖房装置20は、仕切部13により仕切られた屋内15に燃焼部21が設置されて排気管30が屋根部12で仕切部13を貫通して配置されている従来の燃焼暖房装置20に対して、熱交換用通気管40を後付けで追加することにより、容易に構築できる。熱交換用通気管40を追加するには、熱交換用通気管40の弧状片42を開放し、排気管30の外周を囲んで仕切部13を貫通させて配置し、連結部44により熱交換用通気管40を閉じ、複数の固定ネジ46により排気管30に固定する。

その際、屋根部12付近で排気管30の外周に熱交換用通気管40を仮固定した後、固定ネジ46を緩めて、排気管30に沿って熱交換用通気管40を上昇させ、屋根部12を貫通させて屋外開口41を屋根部12より上方に配置し、その後、固定ネジ46により強固に固定し得る。このようにして熱交換用通気管40を取り付ければ、屋内15側だけの作業で熱交換用通気管40を取り付けることができる。弧状片42を閉じて、例えばドライバー1本で固定ネジ46を締め込むことにより、熱交換用通気管40を排気管30の外周に装着できるため、簡易な作業で、第1実施形態の燃焼暖房装置20を構築することができる。

この燃焼暖房装置20により屋内15を暖房する際には、燃焼部21で屋内15の空気を吸い込みつつ燃料を燃焼させ、排気が強い上昇流を生成して排気管30から屋外14に排出させる。これに伴い、屋内15の圧力が屋外14の圧力と比較して低圧になるため、屋外14の外気が、仕切部13よりも抵抗の小さい熱交換用通気管40を通して、排気管30と熱交換しつつ屋内15に取り込まれる。これにより屋内15を換気しつつ、暖房することができる。

燃焼時に生じる上昇流の強さは、燃焼量に比例して増減するため、燃焼量が多いときには、燃焼部21が屋内15の空気を吸い込む量が増加し、熱交換用通気管40から取り込まれる外気量が増加する。このようにして、燃焼量に伴い、屋内15の換気量が自動的に適切に調整され、その適正量の外気が、適切に熱交換して屋内15に導入される。

第1実施形態の燃焼暖房装置20によれば、熱交換用通気管40が排気管30の外周を囲み、かつ仕切部13を貫通して配置され、屋内15と屋外14とに開口した通気路47が形成されているので、熱交換用通気管40を通して外気を屋内15に取り込むことができ、外気が仕切部13を透過したり仕切部13の隙間から進入したりすることを防止できる。

この通気路47は、排気管30と熱交換可能に形成されているので、外気を通気路47で加温して屋内15に取り込むことができ、熱交換用通気管40により十分な外気を取り込んでいても、低温の外気が屋内15に導入されることがない。

そのため、十分な外気を取り込んで、燃焼部21で燃料を効率よく燃焼させても、低温の外気がそのまま屋内15に取り込まれることがなく、低温の外気により屋内15の温度分布に過度のバラツキが生じることがなく、屋内全体を出来るだけ均一に暖房することが可能である。

第1実施形態の燃焼暖房装置20では、このような屋内15の暖房を電気等の他の動力を使用せずに行える。そのため設置場所が制限されたり、別の動力源を準備したりする必要がなく容易に設置することができる。また、電気を使用する場合のように、停電等の他の動力源に不具合が生じても、何ら問題なく使用できる。さらにファン等のように、稼働時に駆動することが必要な機材等も不要にできるため、そのような機材が故障して換気が行えず、一酸化炭素中毒が生じるような恐れもない。

第1実施形態の燃焼暖房装置20では、熱交換用通気管40の屋外開口41が、仕切部13より外側に配置されているので、確実に外気を屋内15に取り込むことができる。しかも、この熱交換用通気管40の屋外開口41が排気管30の屋外開口31より仕切部13側に配置されているので、両屋外開口31,41を離間させることができ、排気管30の風下側の圧力の影響で、排気管30から排出された排気が、排気管30の外周壁に沿って仕切部13側に下降したとしても、熱交換用通気管40により、外気とともに排気を取り込むことを防止できる。

例えば屋外14の風が強い場合などには、排気管30の屋外開口31から排出された排気は、排気管30の周囲の風下側の負圧により流下するが、熱交換用通気管40の屋外開口41が排気管30の屋外開口31の近傍に設けられていると、排気が熱交換用通気管40に取り込まれ易い。しかし第1実施形態では、熱交換用通気管40の屋外開口41を、排気管30の屋外開口31の位置から十分に離間するように配置されているので、強風により排気が流下しても到達せず、排気が屋内15取り込まれることがない。

第1実施形態の燃焼暖房装置20は、保温材33により覆われた排気管30の外周を囲んで、熱交換用通気管40が配置されているので、熱交換用通気管40内を通気する外気との熱交換により、排気管30内の排気が過剰に冷却されることを防止でき、排気管30内における十分な上昇流を確保でき、燃焼部21に屋内15の十分な空気の吸込量を確保し易くできる。

第1実施形態の熱交換用通気管40によれば、燃焼部21から上方に延びて、仕切部13を貫通する排気管30に対し、外周を囲み、かつ仕切部13を貫通して装着でき、排気管30との間に、屋内15と屋外14とに開口して排気管30と熱交換可能な通気路47を形成できる。そのため、熱交換用通気管40を排気管30の外周に装着することにより、上記のような燃焼暖房装置20を容易に実現できる。したがって、低温の外気により屋内15の温度分布にバラツキが生じることを防ぎ、屋内全体を出来るだけ均一に暖房できる燃焼暖房装置20を容易に構成できる。

第1実施形態の熱交換用通気管40によれば、排気管30の外周に配置される少なくとも1つの弧状片42と、弧状片42を筒状に連結する連結部44とを備えているので、排気管30の周囲に弧状片42を配置して連結部44により筒状に連結すれば、容易に排気管30の外周に装着でき、例えばドライバー1本で、極めて簡易な作業により装着することが可能である。特に、このような熱交換用通気管40を用いれば、既設の燃焼暖房装置の排気管30の周りに、二つ割りに開いた状態で弧状片42を配置して閉じ、固定ネジ46を締め込んで、排気管30の外周を熱交換用通気管40で囲んで固定すれば、既設の燃焼暖房装置を、極めて容易に第1実施形態の燃焼暖房装置20に改造することができる。

また第1実施形態の排気管30では、熱交換用通気管40が周方向に間隔を空けた複数箇所に配置されて径方向に螺合した複数の固定ネジ46を有し、この複数の固定ネジ46により、排気管30の外周面に固定可能であるので、熱交換用通気管40を排気管30の外周に配置して複数の固定ネジ46を締め込むことにより、熱交換用通気管40を排気管30に容易に装着できる。しかも、熱交換用通気管40を排気管30に直接固定するため、熱交換用通気管40を他の部材に支持するための手段を設ける必要がなく、構成を簡素化できる。

[第2実施形態] 図5及び図6は、第2実施形態の燃焼暖房装置に係る排気管、及び熱交換用通気管の上端を示している。第2実施形態では、排気管30及び熱交換用通気管40の上端部の構造が異なる他は、第1実施形態と同様である。 第2実施形態では、まず熱交換用通気管40には、排気管30の屋外開口31に熱交換用通気管40を係止可能な吊り金具49が配設されており、また熱交換用通気管40の上端部付近には、排気管30の外周に配置されて熱交換用通気管40の上端側を覆うカバー50が配設されている。

吊り金具49は、熱交換用通気管40の周方向に離間した複数位置に装着されており、下端側に設けられた熱交換用通気管40との固定部49aと、上端側に設けられて排気管30の屋外開口31の周囲に係止可能な開口フック49bと、中間部に設けられてカバー50を支持する支持部49cとを備えている。吊り金具49は、固定部49aを熱交換用通気管40の上端側に固定し、開口フック49bを排気管30の屋外開口31に係止することにより、熱交換用通気管40を排気管30に吊り下げ可能である。

熱交換用通気管40の上端を覆うカバー50は、排気管30を環状に囲んで外周面と接するように配置され、排気管30側から径方向に下り勾配に形成された傾斜壁51と、傾斜壁51の外周側に連続して設けられ、熱交換用通気管40より大径の円筒形状に形成された円筒壁52と、排気管30及び熱交換用通気管40に装着するための装着部53とを備え、下向きに開口している。本実施形態のカバー50は、傾斜壁51に装着部53が設けられ、傾斜壁51を貫通して配置された吊り金具49の支持部49cにより装着部53が支持されている。

このカバー50は、排気管30の屋外開口31と熱交換用通気管40の屋外開口41との間に装着されている。装着状態では、傾斜壁51が熱交換用通気管40の屋外開口41における排気管30より外周側全体を上方の離間した位置で覆っている。また傾斜壁51から連続した円筒壁52が、熱交換用通気管40の屋外開口41における側周囲全周を径方向に離間した位置で覆っている。カバー50は、下方に開口しており、カバー50の仕切部13側から外気を取り込み可能である。

このような構成を既設の燃焼暖房装置20に追加するには、複数の吊り金具49を熱交換用通気管40に固定して、排気管30の屋外開口31に吊り下げ、その状態で、複数の固定ネジ46により排気管30に固定する。またカバー50の環状の傾斜壁51を排気管30の外周に挿通して、熱交換用通気管40の屋外開口41の上方及び側周囲にカバー50を配置し、吊り金具49により所定位置に装着する。その他は第1実施形態と同様にすればよい。

第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。 第2実施形態では、熱交換用通気管40が排気管30に係止可能な吊り金具49を有し、吊り金具49により排気管30に吊り下げた状態で排気管30に固定できるので、排気管30の所定位置に熱交換用通気管40を容易に固定することができる。 第2実施形態では、熱交換用通気管40の屋外開口41より上方の排気管30の外周囲から、熱交換用通気管40の外周囲までが、下向きに開口したカバー50により通気可能に覆われているので、外気とともに排気を取り込むことを防止でき、しかも、屋外14の天候により、雨や雪等の水分が熱交換用通気管40の通気路47内に浸入して、屋内15に流入することを防止できる。

上記第1及び第2実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。 例えば上記各実施形態では、燃焼暖房装置20をゲル10に設置した例について説明したが、設置対象となる建物は何ら限定されない。例えば仕切部13が、布、皮、木、石、モルタル等、各種の材料により構成されている建物であっても、同様に本発明の燃焼暖房装置20を設置することが可能である。

また上記各実施形態では、排気管30及び熱交換用通気管40を、ゲル10における屋根部12の中央に貫通させたが、仕切部13を貫通させる位置は適宜選択可能である。即ち、排気管30内に燃焼部21における燃焼に必要な上昇流が形成できる範囲で排気管30を配置可能であるため、排気管30及び熱交換用通気管40を、例えば屋根部12の端部で貫通させてもよく、屋根部12より下方の側壁部11で貫通させてもよい。

さらに上記各実施形態では、複数の弧状片42を、連結部44により連結することにより熱交換用通気管40を構成したが、1枚の弧状片42の両縁部に、係止レバー44b及び被係止フック44cからなる連結部44を設けて開閉可能に構成することも可能である。その場合、弧状片42を弾性変形させることにより、弧状片42の両縁部間を開閉させてもよい。 また熱交換用通気管40を開閉しない円筒形状に形成して排気管30の外周を囲んで配置することも可能である。

さらに上記各実施形態では、排気管30の外周が保温材33で覆われた例について説明したが、特に限定されるものではなく、排気管30を保温材33で覆うことなく、その周囲に熱交換用通気管40を装着してもよい。

第2実施形態では、吊り金具49により排気管30に吊り下げた熱交換用通気管40を、第1実施形態と同様の固定ネジ46で固定した例を説明したが、固定ネジ46を用いずに、熱交換用通気管40を排気管30に吊り下げて固定してもよい。

[第3実施形態] 図7及び図8は、第3実施形態の燃焼暖房装置に係る排気管30、後述する熱交換用通気管40A及び気流変更部60を示している。なお、図8に示す矢印は、排気管30周辺の気流の動きを示している。第3実施形態では、排気管30に設けられる熱交換用通気管40A及び保温材33Aの配設位置及び長さ、並びに後述する気流変更部60を新たに設けたことが異なる他は、第1実施形態と同様である。

第3実施形態では、保温材33Aは、第1実施形態の保温材33よりも短寸としたものであって、屋外14に露出する排気管30の上部の外周面に被覆される。これにより、排気管30内の排気が外気との熱交換により過剰に冷却されることを防止でき、排気管30内のタールの付着を防止するとともに、排気管30内における十分な上昇流UD1(図8参照)を確保でき、燃焼暖房装置20の燃焼部21に屋内15の十分な空気の吸込量を確保し易くできる。

また、排気管30の熱交換用通気管40Aは、第1実施形態の熱交換用通気管40よりも下側を短寸としたものであって、排気管30とともに仕切部13を貫通させて、排気管30に装着される。

第3実施形態では、新たに気流変更部60を排気管30の下部外周面に装着する。 気流変更部60は、略円盤状をなし、熱交換用通気管40Aよりも下方に位置する排気管30(第1実施形態の熱交換用通気管40よりも短寸としたことにより露出した箇所)の外周面に装着される。気流変更部60は、排気管30が挿通する挿通孔61と、挿通孔61から径方向に延伸するドーナツ型の円盤部62と、円盤部62の周縁から下方に延伸する垂下部63と、円盤部62の上面に、載置又は重合貼付され、円盤部62と同形状のロックウール等の保温部材64とから構成される。なお、保温部材64を、円盤部62の下面に貼付するようにしてもよい。

気流変更部60の排気管30への取付けは、第1実施形態の熱交換用通気管40の排気管30への取付方法と同様の方法を採用する。具体的には、垂下部63の周方向に所定の間隔で複数のネジ孔(図示略)を設け、複数のネジ穴から径方向に螺合した複数の固定ネジ(図示略)により、気流変更部60を排気管30の外周面に固定し、取り付けることができる(図3参照)。

図8に示すように、円盤部62及び垂下部63によって、下方からの上昇流UD2を一旦受け入れる気流受け部65を構成し、垂下部63には、受け入れた上昇流UD2を所定の外周方向に流出させるための気流流出孔66が形成される。

図8に示すように、気流変更部60により、排気管30及び熱交換用通気管40Aの間の通気路47を通る下降流DDを、気流変更部60の気流受け部65(保温部材64)の上面に衝突させて、気流受け部65の外周方向に分散させるとともに、排気管30の周辺の上昇流UD2を、気流受け部65の下面に受け入れて、気流流出孔66から流出させることができる。

これにより、排気管30の周辺の上昇流UD2と下降流DDとの直接の衝突を避けることができ、効率良く、外気の下降流DDを屋内15に分散させることができる。また、気流変更部60の上部の保温部材64により、上昇流UD2に係る熱を遮断し、更なる上昇流UD2の発生の抑制することができる。したがって、気流を適切に循環させることができ、暖房効果が高まり、居住者は快適な暖房効果を得ることができる。

[第4実施形態] 図9及び図10は第4実施形態のゲル10の遮熱構造における遮熱シート70を示し、図11は、第4実施形態のゲル10の遮熱構造の構築工程について示している。

第4実施形態のゲル10の遮熱構造は、ゲル10の後述する骨組みである基礎を覆い、少なくとも遮熱性及び遮風性を有する遮熱シート70と、上記の仕切部13を構成する基布80とを含んで構成される。

図11(a)に示すように、ゲル10の基礎(骨組み)は、ゲル10の側壁部11の基礎となる蛇腹式の壁骨格10a、少なくとも2本の柱10b、屋根部12の基礎となる屋根骨格(梁)10c、扉枠10d、及び屋根骨格10cに設けられる天窓枠10eから構成される。これらの基礎となる骨組み(骨格)は、木材や軽量鉄骨等から構成される。ゲル10の外観は、構築後の形状が、略円錐形の屋根骨格10c及び円柱形の壁骨格10aによって、全体で錐頭円柱形をなしている。

遮熱シート70は、遮熱性を有するアルミ蒸着フィルムに、ポリプロピレンシート等の遮風性を有し、比較的強度が高いシートを貼り付けた2層構造のシートであるが、遮熱性、遮風性及び耐久性を有し、強度が高く、軽量で、加工が容易であれば、どのようなタイプのシートを採用してもよい。

例えば、遮熱シート70として、安価なアルミ蒸着フィルムの1層構造のシートや、アルミ蒸着フィルム及び発泡ポリエチレンシートの2層構造のシートや、気泡緩衝材のように空気密封層の両面をアルミ蒸着フィルムで挟んだ3層構造のシート等を採用してもよい。また、アルミ蒸着フィルム(アルミを蒸着成膜されたフィルム)の代わりに、アルミをスパッタリング成膜したフィルムを採用してもよい。また、アルミ蒸着フィルム(シート)の代わりに、他の金属である銅がフィルムに蒸着された銅蒸着フィルム等を採用してもよい。

遮熱シート70は、基礎として構築された屋根骨格10cを覆う第1シート71、及び壁骨格10aを覆う第2シート72から構成される。

図9に示すように、第1シート71は、展開形状として、中心部に設けた円形の位置決め孔71cから径方向に切り欠かれた切欠部71aを有する略円形をなす。そして、第1シート71を、第1シート71の切り欠かれた端部71b,71b同士を重ね合わせて又は突き合わせるだけ、又は、テープ等で互いを貼着することによって、図10に示すように、屋根骨格10cと略同寸法で、かつ略同形状の円錐形の配置形状とすることができる。なお、第1シート71に切欠部71aではなく、単に半径方向に切り込みを設けて(切断して)、切り込まれた(切断された)端部同士を重ね合わせて円錐形としてもよい。このようにゲル10の形状に合わせて第1シート71を容易に加工することができるため、専門業者による施工が不要である。

ここで、第1シート71を予め蒸着面が円錐形の内側を向くようにして配置形状に加工するのが好ましい。これにより、第1シート71を、蒸着面が屋内側を向くように屋根骨格10cに配設することができる。なお、第1シート71の両面が蒸着面であれば蒸着面の向きを気にせず加工することができる。

第1シート71の位置決め孔71cを、屋根骨格10cに設けられた天窓枠10eの外周に嵌めることにより、第1シート71をゲル10の屋根骨格10cの適切な位置に位置決めすることができ、屋根骨格10cを適切に覆うことができる。

第2シート72は、ゲル10の壁骨格10aの高さと略同じ幅であって、壁骨格10aの周囲を覆うのに十分な長さ(入り口を除く)の帯状をなしている。

また、第2シート72は、壁骨格10aを巻き込む際に上部となる位置であって、かつ長手方向の所定の間隔で、環状(伸縮性を有しても良い)の係止部(図示略)を複数設ける。これらの係止部を、壁骨格10aの上端部、又は屋根骨格10cの下端部に係止することにより、第2シート72を壁骨格10aに容易に仮付けすることができる。

遮熱シート70でゲル10の骨格を覆うことにより、仕切部13(基布80)からの外気の進入を防止することができる。また、簡単な構成であるため、コストを最小限に抑えることができる。

基布80は、中間層の羊毛フェルト等の第1基布81及び外層の綿布等の第2基布82から構成される。第1基布81は、縦横の寸法が2m×1m程度をなし、複数の第1基布81により中間層を構成し、第2基布82は、ゲル10の外形と略同寸法で、かつ同形状をなしており、一枚(単一)の第2基布82により外層を構成している。

被覆材取付手段である紐90は麻縄等であって、紐90を骨格に覆われた遮熱シート70又は基布80とともに骨格に巻きつけることにより、遮熱シート70又は基布80を骨格に着脱可能に取り付けることができる。なお被覆材取付手段は、紐90に限らず、伸縮可能なネット等であってもよい。

ここで、第4実施形態の遮熱構造を備えるゲル10では、第1実施形態〜第3実施形態のいずれかの燃焼暖房装置20を採用することが望ましい。 第4実施形態の遮熱構造を備えるゲル10に燃焼暖房装置20を設けることにより、燃焼暖房装置20から発せられる輻射熱は、遮熱シート70によって、屋外14に逃げず、屋内15に反射するため、居住者の体感温度を上昇させることができる。また、上記のように仕切部13からの外気の進入を防止するため、低温の外気による屋内15の温度分布に大きなバラツキが生じることを防止できる。すなわち、暖房効果が高まり、居住者は快適な暖房効果を得ることができる。その結果、燃焼暖房装置20において過剰に燃料を燃焼させる必要がなくなり、排煙の量が少なくなるため、大気汚染の要因の一つを排除することができる。

また、遮熱シート70により、ゲル10内の気密性が高まるため、積極的に換気を行わない限り、一酸化炭素等の有害物質が希釈化し難い環境となるが、燃焼暖房装置20を設けることにより、排気管30の熱交換用通気管40を通して外気を屋内15に取り込むことができ、積極的に換気を行わなくても一酸化炭素等の有害物質を希釈化することができ、一酸化炭素中毒等の有害物質による健康障害が生じるような虞はない。

なお、第1実施形態〜第3実施形態のいずれかの燃焼暖房装置20を採用する場合は、天窓枠10e(天窓)から排気管30及び熱交換用通気管40(40A)を挿通させて設置するのが好ましい。

このように、第4実施形態の遮熱構造及び第1実施形態〜第3実施形態のいずれかの燃焼暖房装置20によって、優れた暖房効果を有する暖房ユニットを構築することができる。

次に、第4実施形態の遮熱構造の構築手順について説明する。 図11(a)に示すように、予めゲル10の基礎である骨組み部分(壁骨格10a、柱10b、屋根骨格10c、扉枠10d)を構築し、その後、図11(b)に示すように、予め配置形状にした第1シート71を屋根骨格10cに覆い被せ、位置決め孔71cを天窓枠10eに嵌めて第1シート71を適正位置に位置決めする。そして、図11(c)に示すように、第2シート72を、係止部を、壁骨格10aの上端部に係止して、壁骨格10aの外周面に巻き込み、紐90で第2シート72を壁骨格10aに巻きつける。そして、図11(d)に示すように、複数の第1基布81を、第1シート71を覆った屋根骨格10cに被せるとともに、第2シート72を覆った壁骨格10aに被せて、紐90で巻きつける。そして、図11(e)に示すように、第2基布82を、第1基布81を覆った屋根部12及び側壁部11に被せて、紐90で巻きつけることにより、ゲル10の暖房効果を高めることができる遮熱構造を構築することができる。

そして、屋内15に燃焼暖房装置20を設置する際、天窓枠10e内から排気管30及び熱交換用通気管40Aを挿通させる。

このように、遮熱シート70(第1シート71、第2シート72)を、基布80の前に骨組み部分に被せて配設するだけで、容易にゲル10の遮熱構造を構築することができ、コストの上昇を最小限に抑えることができる。また、遮熱構造を有するゲル10に燃焼暖房装置20を設置することにより、相乗的に暖房効果を高めることができる暖房ユニットを構築することができる。

10 ゲル 10a 壁骨格 10b 柱 10c 屋根骨格 10d 扉枠 10e 天窓枠 11 側壁部 12 屋根部 13 仕切部 14 屋外 15 屋内 20 燃焼暖房装置 21 燃焼部 24 中空体 25 供給口 26 排気口 27 加熱調理部 28 ダンパ 30 排気管 31 屋外開口 33 保温材 33A 保温材 40 熱交換用通気管 40A 熱交換用通気管 41 屋外開口 42 弧状片 43 補強帯材 44 連結部 44a ヒンジ部 44b 係止レバー 44c 被係止フック 46 固定ネジ 47 通気路 48 屋内開口 49 吊り金具 49a 固定部 49b 開口フック 49c 支持部 50 カバー 51 傾斜壁 52 円筒壁 53 装着部 60 気流変更部 61 挿通孔 62 円盤部 63 垂下部 64 保温部材 65 気流受け部 66 気流流出孔 70 遮熱シート 71 第1シート 71a 切欠部 71b 端部 71c 位置決め孔 72 第2シート 80 基布 81 第1基布 82 第2基布 90 紐