(57)【要約】    【課題】  夏期の猛暑時に冷房装置の熱交換効率を向上させることにより車輛のエンジン負荷を軽減し燃料消費量を減少し、冷房装置の故障を抑制する車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置を提供する。    【解決手段】  上面の開口された長尺函状のバケット(33)の内部長手方向を仕切り板(33A)によって複数のスペースに仕切り、仕切り板にはドレイン水を流通させる流通孔(33B)を形成する。蒸発器(21)からのドレイン水をバケットの複数の各スペースで受けて貯留し、所定量のドレイン水が貯留された時にバケットを支持軸(34)廻りに回動させてドレイン水を放流し、ケース(31)から案内体(35)を経て凝縮器(22)の大気取り入れ面(22A)に案内し、滴下させ、大気取入り面を洗浄するとともに冷却する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輛搭載の冷房装置における凝縮器の大気取入れ面に水を滴下させ、大気取入り面を洗浄するとともに冷却することにより冷房能力の低下を防ぎながらエンジン負荷を低減できるようにした車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置であって、
上面の開口された長尺函状をなし、内部の長手方向が仕切り板によって複数のスペースに仕切られ、上記仕切り板にはドレイン水を流通させる流通孔が形成され、上方からのドレイン水を複数の各スペースで受けて貯留し、所定量のドレイン水が貯留された時に支持軸廻りに回動してドレイン水を放流するバケットと、
上記凝縮器の上側に取付けられ、上記バケットを支持軸廻りに回動自在に内蔵し、上記バケットから放流されたドレイン水を受けて流下部から下方に流下させるケースと、
車輛搭載の冷房装置における蒸発器からのドレイン水を上記ケース内上部に案内するドレインホースと、
上記ケースの流下部から流下したドレイン水を上記大気取り入れ面に向けて案内する案内体と、
を備えたことを特徴とする車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置。
【請求項２】
上記バケットは自重、重錘又はばねの付勢力によってドレイン水を受ける姿勢を保持し、所定量以上のドレイン水の重さによって回動するようになっている請求項１記載の車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置。
【請求項３】
上記バケットは支持軸によって上記ケースに回転自在に取付けられている請求項１記載の車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置。
【請求項４】
上記蒸発器の下側に設けられ、ドレイン水を受けるドレインパンと、該ドレインパンに設けられ、上記ドレインホースにドレインを供給するドレインポンプとをさらに備えた請求項１記載の車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置に関し、特に夏期の猛暑時において冷房装置の熱交換効率を向上させることにより車輛のエンジン負荷を軽減できるとともに燃料消費量を減少でき、又冷房装置の冷房能力低下と過熱による故障を抑制できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止京都会議の議定書が２００５年２月１６日に発効し、それに伴って我が国は二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素等の温室効果ガスを１９９０年を基準として６％以上削減することが義務付けられ、産業界だけでなく、一般生活についても省エネルギーが求められている。
【０００３】
車輛、例えば路線バスや観光バスではエアコンディショナーを搭載し、車室内の快適な居住性を確保することが行われているが、中型観光バスや路線バスでは走行用のエンジンの駆動力を利用し、大型観光バスでは走行用エンジンとは別に空調用のサブエンジンを搭載し、エアーコンディショナーを駆動するという方式が採用されている。
【０００４】
ところで、猛暑炎天下で多くの乗客を運ぶ運輸車輛はエアーコンディショナーをフル稼働させて走行しており、特に走行エンジン直動式空調機搭載の車種に於いては満員の乗客を乗せて走行し長い登り道を冷房運転しながら走行する場合には走行エンジンに更なる負荷が生じて燃料消費量が増すばかりか、極端な場合にはエンジンの過大な負荷に起因して円滑な走行に支障をきたし、特に高速道路の走行時、安全運転走行に支障をきたすことがある。
【０００５】
また、猛暑の炎天下に路線バスや観光バスを走行させると、冷媒の異常高圧力運転の末に冷媒ホースが破損して冷媒が漏れ、あるいは圧縮機のピストンが焼き付き、ロックしてエンジンの主軸と圧縮機とを連結する駆動ベルトが切断破損するなど、エアーコンディショナーの故障が多発し、部品などを頻繁に交換する必要が生じている。
【０００６】
これは猛暑の炎天下には路面が５０°Ｃ以上の高温に達し、エアーコンディショナーの熱交換効率が低下し、又乾燥した路面から粉塵が舞い上がり、凝縮器の大気取り入れ面に粉塵等の汚れが付着して凝縮器の運転効率の低下を助長していることが原因であると考えられる。
【０００７】
本件出願人は住居などに設置されるエアーコンディショナーに関し、室内の蒸発器から発生するドレイン水を室外の凝縮器の大気取入れ面に滴下させ、従来は棄てていた綺麗で低温のドレイン水を利用することにより設備コスト高及び稼働コスト高を招来することなく、冷房能力を確保しつつ電力消費量を低減してヒートアイランド現象に対して有効な対策となり得るとともに、凝縮器の大気取入れ面を清浄にでき、所期の耐久性を保証できるようにした運転エネルギー省力化装置を開発して実用化するに至った（特許文献１）。この装置の優れた顕熱削減効果と省エネ機能と性能は２００５年に環境省によって行われた実証実験で実証され、全国に公表された。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０１４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献１記載の運転エネルギー省力化装置は車輛用のエアーコンディショナーにも適用することができ、これによってエアーコンディショナーの熱交換効率がアップし、又凝縮器の汚れが洗浄されて凝縮器の運転効率が向上し、車輛用エアーコンディショナーにおける上述の問題を全て解決できることが期待される。
【００１０】
しかし、住居用のエアーコンディショナーは常に土地や建物に固定されているのに対し、車輛では発進や停車、坂道走行、右折や左折などが繰り返されるので、ドレイン水があまり貯留されない少量のうちに放流されてしまい、熱交換効率が期待したほどアップせず、又走行振動などに起因して運転エネルギー省力化装置の耐久性が低下することが懸念される。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑み、夏期の猛暑時において冷房装置の熱交換効率を向上させることにより車輛のエンジン負荷を軽減できるとともに燃料消費量を減少でき、又冷房装置の猛暑時の冷房能力の低下と故障を抑制できるようにした車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明に係る車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置は、車輛搭載の冷房装置における凝縮器の大気取入れ面に水を滴下させ、大気取入り面を洗浄するとともに冷却することにより冷房能力の低下を防ぎながらエンジン負荷を低減できるようにした車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置であって、上面の開口された長尺函状をなし、内部の長手方向が仕切り板によって複数のスペースに仕切られ、上記仕切り板にはドレイン水を流通させる流通孔が形成され、上方からのドレイン水を複数の各スペースで受けて貯留し、所定量のドレイン水が貯留された時に支持軸廻りに回動してドレイン水を放流するバケットと、上記凝縮器の上側に取付けられ、上記バケットを支持軸廻りに回動自在に内蔵し、上記バケットから放流されたドレイン水を受けて流下部から下方に流下させるケースと、車輛搭載の冷房装置における蒸発器からのドレイン水を上記ケース内上部に案内するドレインホースと、上記ケースの流下部から流下したドレイン水を上記大気取り入れ面に向けて案内する案内体と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の特徴の１つは蒸発器からのドレイン水をバケットで受けて貯留し、所定量のドレイン水の重さによってバケットを回動させることによりドレイン水を間欠的に流下させて凝縮器の大気取り入れ面に沿って滴下させるようにした点にある。
【００１４】
これにより、熱交換効率を向上させることができるとともに、凝縮器の大気取り入れ面の汚れを洗浄して常に清浄に保持できるので、夏期の猛暑時において冷房装置をフル稼働させずとも所望の冷房能力を確保でき、車輛の走行用エンジン又は空調用サブエンジンの負荷を軽減できるとともに、燃料消費量を削減できる。その結果、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量を減少させることができる。
【００１５】
本発明の他の特徴はバケット内を波立ち防止及び水位安定用の仕切り板によって複数にスペースに仕切るとともに、仕切り板にドレイン水の流通孔を形成するようにした点にある。
【００１６】
これにより、車輛が発進や停車、坂道走行、右折や左折を行ってバケットが車体前後方向又は車幅方向に傾いてもドレイン水が一カ所に集まってドレイン水がバケットから溢れたりバケットが回動したりすることはなく、所定量のドレイン水を安定に流下させることができる。
【００１７】
また、従来は無駄に廃棄されていた蒸発器のドレイン水を有効に利用しているので、洗浄水タンクを車輛に搭載する必要がなく、又車輛搭載の凝縮器直上の小さなスペースにケースをセットすればよいので、運転エネルギー省力化装置を車輛に容易に搭載することができ、省力化装置の普及を期待できる。
【００１８】
また、猛暑の程度が激しく、又大勢の乗客が搭乗してエンジンの負担が増大し、多くの燃料消費を余儀なくされる状況になるほど車内の温度湿度が上昇し、冷房ドレイン水の発生量が増大する結果、活用できる凝縮器の冷却量も増大して空調機の過負荷運転の抑制と高い省エネ効果が得られる。
【００１９】
また、凝縮器のフィンや導管は湿り空気の凝縮水であって限りなく純水に近いドレイン水で濡れた状態となるので、凝縮器のフィンや導管の腐食が起こらず、装置の耐久性を損なうことなく洗浄効果が保証できる。特に、融雪剤が散布された道路を走行すると、融雪剤が舞い上がって凝縮器の大気取り入れ面に付着し、フィンや導管の腐食を助長するが、大気取り入れ面をドレイン水で間欠的に洗浄するので、融雪剤に起因する凝縮器のフィンや導管の腐食を回避できる。
【００２０】
バケットは支持軸の高さを適切に設定することにより自重によってドレイン水を受ける姿勢を保持するように構成してもよく、又重錘又はばねの付勢力によってドレイン水を受ける姿勢を保持し、所定量以上のドレイン水の重さによって回動するように構成することもできる。
【００２１】
バケットは支持軸を兼用する受け具に載置して回動可能としてもよいが、車輛の走行振動やコーナリング力に起因してバケットの回動が阻害されないように、バケットは支持軸によってケースに回転自在に取付けるのがよい。
【００２２】
路線バスや中型観光バスの場合には車体の下部に凝縮器を、車体の上部に蒸発器を搭載していることが多いので、高低差を利用してドレイン水をバケットに供給することができ、電気系の部品を用いることなく運転エネルギー省力化装置を構成でき、安価に製造できる。
【００２３】
他方、大型観光バスの場合には空調用のサブエンジンを挟んで蒸発器と凝縮器とを同じ高さにレイアウトしていることが多く、かかる場合には高低差を利用してドレイン水を供給することができない。そこで、蒸発器の下側に設けられ、ドレイン水を受けるドレインパンと、ドレインパンに設けられ、ドレインホースにドレインを供給するドレインポンプとをさらに備えるようにするのが好ましい。
【００２４】
本発明の運転エネルギー省力化装置は路線バスや観光バスなどのバスに適用するとその効果が大きいが、トラックや鉄道車両など他の車輛の冷房装置にも同様に適用できる。
【００２５】
ケースはバケットから放流されたドレイン水を受けて流下部から下方に流下させることができればどのような形状や構造でもよいが車輛の凝縮器に沿って取付ける関係上、上面が開口された長尺函状とする必要がある。
【００２６】
ケースの流下部には孔や長溝を採用することができる。長溝はケース底部に長手方向に延びるように形成するのがよい。
【００２７】
案内体は大気取り入れ面の幅方向の一部に延びる長さであってもよいが、凝縮器の熱交換効率を考慮すると、大気取り入れ面の幅方向のほぼ全幅にわたって延びる長さとするのが好ましい。
【００２８】
この案内体は流下したドレイン水を大気取り入れ面に案内できれば特に材料や形態は限定されず、例えば織布製帯、不織布製帯、合成樹脂製帯、金属箔製帯等を用いてもよいが、流下したドレイン水が滞ることなく円滑に大気取り入れ面に流れるようにプレート状や刷毛状とするのがよい。刷毛の材料は特に限定されず、天然材料（例えば、毛や植物）や人工材料（例えば、合成樹脂材料）を用いて構成することができる。
【００２９】
ケース、バケット及び案内体の材料は特に限定されず、合成樹脂材料や金属材料を用いて製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図６は本発明に係る車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置の好ましい実施形態を示し、これは中型観光バスのエアコンディショナーに適用した例である。図において、車体１０のルーフには蒸発器２１が、車体１０の下部側方には凝縮器２２が搭載され、凝縮器２２と蒸発器２１との間には冷媒を循環させる循環パイプ（図示せず）が設けられている。
【００３１】
凝縮器２２にはフィンが内蔵され、吸引ファンによって大気取り入れ面２２Ａから外気が取り込まれ、その外気と圧縮した冷媒とがフィンで熱交換を行うようになっている。なお、車輛用冷房装置自体の構造については従来公知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
また、車体１０には本例の冷房装置の運転エネルギー省力化装置３０が設けられている。この運転エネルギー省力化装置３０において、ケース３１は凝縮器２２の上端面に車体長手方向に延びて載置されてブラケットやねじなどによって固定されている。
【００３３】
ケース３１はほぼ密閉された長尺直方体形状をなし、本体３１Ａとコ字状の前方カバー３１Ｂとを相互に嵌め合わせて構成され、又ケース３１の底壁面にはドレイン水を下方に流下させ得る長溝３１Ｃが長手方向のほぼ全長にわたって形成され、長溝３１Ｃの一側縁には案内プレート（案内体）３５が取付けられ、案内プレート３５は下方に傾斜してその先端は凝縮器２２の大気取り入れ面２２Ａに接近又は接触されている。
【００３４】
また、ケース３１内の上部には凹状の散水プレート３１Ｄがほぼ全長に延びて取付けられ、散水プレート３１Ｄには複数の散水孔が穿設され、又散水プレート３１Ｄの両端にはドレインホース３２の環状保持具３１Ｅが取付けられ、蒸発器２１から延びるドレインホース３２がケース３１の両側面の挿通孔を挿通して保持具３１Ｅに挿入して保持されるようになっている。
【００３５】
さらに、ケース３１内にはバケット３３が内蔵されている。このバケット３３は一面が開口された長尺三角筒状をなし、両側面は取付け軸（支持軸）３４によってケース３１の両側面に回転自在に取付けられてバケット３３は取付け軸３４の位置と自重との関係によって逆三角形状に姿勢を保持するようになっている。
【００３６】
また、バケット３１内は３枚の仕切り板３３Ａによって４つのスペースに仕切られ、又仕切り板３３Ａにはほぼ中央にドレイン水の流通孔３３Ｂが穿設されている。
【００３７】
なお、図１において、２３’は蒸発器２１からのドレインを路上に排水するための従来の一般的なドレインホースである。
【００３８】
夏期の猛暑時に車輛のエアコンディショナーを作動させると、蒸発器２１で冷媒と車室内の空気が熱交換され、室内の熱を吸熱した冷媒は凝縮器２２で凝縮された後、蒸発器２１に循環される。凝縮器２２では吸引ファンが作動され、内部に大気取入れ面２２Ａから外気が取り入れられ、蒸発器２１からの冷媒は凝縮器２２で大気と熱交換されるとともに凝縮される。
【００３９】
その際、蒸発器２１で冷媒と車室内の空気が熱交換されると、ドレイン水が発生し、このドレイン水は蒸発器２１からドレインホース３２に供給される。
【００４０】
本例ではドレインホース３２の先端を運転エネルギー省力化装置３０の保持具３１Ｅに保持されており、蒸発器２１からのドレイン水は散水プレート３１Ｄ上を流れて分散されて下方に流れ落ちる。散水プレート３１Ｄの下方にはバケット３３が設けられており、流れ落ちたドレイン水は仕切り板３３Ａで仕切られたバケット３３の各スペース内に均等に受けられる。
【００４１】
所定量のドレイン水がバケット３３内に貯留されると、バケット３３は下方に回動し、バケット３３内のドレイン水は各スペースから均等にケース３１内に放流され、ケース３１の長溝３１Ｃから案内プレート３５で受けられ、案内プレート３５から凝縮器２２の大気取り入れ面２２Ａの上端部位に流れて大気取り入れ面２２Ａに伝わり、大気取り入れ面２２Ａに沿って下方に滴下し、大気取り入れ面２２Ａの全面を濡らすとともに大気取り入れ面２２Ａを洗浄し、凝縮器２２のフィンの熱によって蒸発される。
【００４２】
ドレイン水を放流したバケット３３は元の姿勢に戻り、蒸発器２１からのドレイン水を受けることとなる。
【００４３】
上述のような動作が繰り返され、凝縮器２２の大気取り入れ面２２Ａはドレイン水によって間欠的に濡らされるとともに洗浄され、その熱交換効率が向上される。
【００４４】
ところで、バスが発進や停車、坂道走行、右折や左折を行ってバケット３３が車体前後方向に傾いた場合、ドレイン水がバケット３３の一カ所に集まってドレイン水がバケット３３から溢れ、あるいはバケット３３が回動して少量のドレイン水が放流されることが懸念される。
【００４５】
しかし、本例の装置ではバケット３３内を複数のスペースに仕切っているので、バケット３３が傾斜しても図５に示されるように、複数の各スペース内でドレイン水が別個に集まることとなるので、ドレイン水が溢れたりバケット３３が回動したりすることはなく、所定量のドレイン水を安定に流下させることができる。
【００４６】
また、仕切り板３３Ａに流通孔３３Ｂを穿設しているので、複数の各スペース内のドレイン水が多い場合であっても流通孔３３Ｂから隣接するスペースに流れるので、ドレイン水が溢れることはない。
【００４７】
図７は上記車輛用冷房装置の運転エネルギー省力化装置の実施形態を路線バスのエアーコンディショナーに適用した例であり、図１ないし図６と同一の構造に構成することができる。
【００４８】
図８ないし図１０は第３の実施形態を示し、これは大型観光バスのエアーコンディショナーに適用した例である。本例では空調用サブエンジン２５が搭載され、その両側方に凝縮器２２と蒸発器２１とが配置されている。サブエンジン２５によって冷媒圧縮機２６及び蒸発器２１のブロア２８が駆動され、又サブエンジン２５の前方には凝縮器２２の背後にサブエンジン用ラジエター２７が配置されている。
【００４９】
蒸発器２１の下側にはドレインパン３７が設けられ、ドレインパン３７の上方にはフィルター３７Ｂ及び波立ち防止プレート３７Ａが設けられ、又ドレインパン３７の側面にはオーバーフローボックス３７Ｃが設けられ、オーバーフローボックス３７Ｃにはオーバーフロー穴が穿設されるとともにカバー３７Ｅによってカバーされ、又オーバーフローボックス３７Ｃにはフロートスイッチ３９、ドレインポンプ３８及びドレイン排水プラグ３７Ｄが設けられ、ドレインポンプ３８にはドレインホース３２が接続されている。
【００５０】
本例では蒸発器２１からのドレイン水はドレインパン３７で受けられ、所定量のドレイン水が溜まると、フロートスイッチ３９によってドレインポンプ３８が作動され、ドレイン水はドレインホース３２を経てバケット３３に送られるようになっている。
【００５１】
本例の装置は蒸発器２１と凝縮器２２との高低差がほとんどないような場合、あるいは蒸発器２１が凝縮器２２よりも低い場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る車輛冷房装置の運転エネルギー省力化装置の好ましい実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】上記実施形態における凝縮器を示す図である。
【図３】上記実施形態におけるケース及びバケットを示す図である。
【図４】上記実施形態におけるバケットを示す図である。
【図５】上記実施形態におけるバケットの働きを説明するための図である。
【図６】上記実施形態における運転エネルギー省力化装置の働きを模式的に示す図である。
【図７】第２の実施形態を示す図である。
【図８】第３の実施形態の側面構成を示す図である。
【図９】上記実施形態における概略構成を示す図である。
【図１０】上記実施形態におけるドレインパンを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０      車体
２０      エアーコンディショナー（冷房装置）
２１      蒸発器
２２      凝縮器
３０      運転エネルギー省力化装置
３１      ケース
３１Ｃ    流下部
３２      ドレインホース
３３      バケット
３３Ａ    仕切り板
３３Ｂ    流通孔
３４      取付け軸（支持軸）
３５      案内プレート（案内体）
３７      ドレインパン
３８      ドレインポンプ
【図１】
2007296914.tif 000003
【図２】
2007296914.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007296914.tif 000011
【図１０】
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