ハイエース断熱

冬の北海道へ家族旅行

一昨年(2018年)、極寒の北海道でどうすれば快適に眠れるかをテストしました。

生産性向上委員会

 

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マイナス20℃極寒北海道で快適車中泊する6つのコツ

https://tech-review.click/how-to-sleep-in-the-very-cold-weather

極寒車中泊人体実験のため､北海道へ出掛ける今回北海道へ行った一番の目的は鉄道の写真を撮ることです｡そしてもう一つの目的は､極寒でどうすれば快適に車中泊できるかをテストすることでした｡もちろん､エンジンを掛けるかFFヒーターを取り付けるかすれば快適なのは間違いないのですが､それでは面白くありません｡そのため､車の屋根や壁に断熱材を埋め込んだり､電気毛布を入れたままで車内の温度変化を測ってみたりしてきたわけです｡このあたりは､過去の記事､冬でも快適車中泊　ハイエース断熱化で車内温度はどうなる? あたりをご参照下...

今回は冬の家族旅行で北海道へ出かけることにしました。(言い出したのは私ですが、娘も妻も納得の上での実行です。無理に連れ出したわけではありませんよ)
家族旅行で家族を辛い目に合わせるわけにはいかないので、昨年・一昨年の冬の北海道での経験を活かし、(可能な範囲で)準備万端で臨みました。

具体的には、下記の通りです。

• 昨冬の白川郷で使用した極寒用寝袋を今回も持参
• ハクキンカイロを人数分用意
• 電気毛布を用意
• 電気毛布が長時間使えるように充電能力をアップ(こちらの記事ご参照)
• エンジンを掛けて車内を温める可能性に備え、燃料タンクの燃料が50リットルを下回らぬようこまめに給油

金のかからない対策ばかりですが、災害避難時の練習も兼ね、簡単にできる対策を積み重ねてなんとか暖を取ろうという目論見です。

前回との違い

前回の記事で実施した防寒対策と比べると、

• スタイロフォームの断熱板をカーテンに変更
• ベッドの周囲をぐるりとカーテンで囲い、冷気の流入を防ぐ

という点が異なっています。運転の下手な私には車両の斜め後方の視野が遮られる断熱板は危険と判断して昨年から使用を中止、代わりに荷室の窓にはレースのカーテンを使っています。スタイロフォームと比べるとカーテンの断熱性は低いですが、窓が冷えることによる冷気の対流の影響を防いでくれるので、防寒能力はさほど遜色ないと感じています。

これは、カーテンを閉めた状態で後部ハッチ側から前方を見たところ。運転席と荷室の間も含め、カーテンでぐるりと囲んでいます。(なお、この写真は今回の旅行の前に撮影したものです)

以前の記事でご紹介した北海道の温度データのグラフを一つの式でまとめられそうな予感がしたのですが､気づけばもう夏｡

がしかし､先日やっと見つけました｡極寒で冷えていく車内の温度変化を表すであろう数式を｡

ハイエース冷却のモデル

※熱伝導については､こちらのサイトを参照しました｡　もっと知りたい！ 熱流体解析の基礎

極寒で冷えていくハイエースを､下図のようにモデル化しました｡

(ちょっとひどい図ですが､それは置いておいて)

ハイエースの熱容量をC　(J/℃)

ハイエースの全表面積を　S　(m²)

熱伝導によるハイエースから外界への熱流速を q　(W/m²)とします｡

このとき､ハイエース車体の熱伝導率をλ(ラムダ)とすると､熱の放出速度Q=qS=　-λ×dT/dy×S

ここで､dT/dyは温度勾配と呼ばれ､温度の高い部分と温度の低い部分の間の温度の勾配のことを指しています｡

下記を仮定して話を単純化します｡

1.ハイエースからの熱の放出は､熱伝導によってのみなされる｡(対流､輻射による熱の移動は無視する)

2.ハイエースから外界への熱伝導は､すべて同じ温度勾配でなされる｡

3.この温度勾配の値は､ハイエース車内と外界の温度差に比例する｡

すると､

4.ハイエースの温度の低下速度は熱の放出速度に比例し､

5.熱の放出速度は温度勾配に比例するので､

ハイエース内部の温度の低下速度はハイエース車内と外界の温度差に比例する

ということになります｡

概要

先般､下記の記事にて極寒の北海道における寝心地についてレポート致しました｡

極寒でエンジンを回さず快適車中泊する6つのコツ

この中でもご説明しましたが､今回の北海道旅行では全行程の車内温度と外気温度を温湿度データロガーで測定､記録しました｡

帰宅後にこのデータを抽出してチェックしたところ､面白いことが分かりました｡

断熱のみでは車内の温度は外気温+2℃が関の山

これまでの記事では､ボディの断熱に加えて､下記のような対策を施して断熱の効果を検証してきました｡

1. 窓にスタイロフォーム製断熱パネルを取り付ける
2. さらにその上に断熱性のあるウレタン製マットレスを敷く
3. ベッド上面の全面側を銀マットで塞ぐ

人間の体温や電気毛布で気温を上げるのは難しい

下記のグラフは、自宅で行ったテストで、車内に電源を入れた電気毛布を二枚配置して気温を測定したものです。黄色のマーカーが車内温度と外気温度の差で､これが高いほど車外に比べて車内が暖かいことになります。しかし、電気毛布を発熱させたとしても翌朝の車内温度はせいぜい外気温+2~3℃程度でした。