JP2009035206A - バス車輌の運転エネルギー省力化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バス車輛の形式に影響されることなく、運転エネルギーの省力化を図るようにした運転エネルギー省力化装置を提供する。
【解決手段】 冷房装置、過給機インタークーラー、オイルクーラーにおける大気取入れ面を洗浄し冷却することにより運転エネルギーを省力化するようにしたバス車輌の運転エネルギー省力化装置において、冷房装置のドレイン水を受けて回収する回収手段と、大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成するノズル手段、及び大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させる滴下手段から選択され、ドレイン水によって大気取入れ面を洗浄するとともに冷却する洗浄・冷却手段と、自然落下とポンプによる給水とがバス車輛の形式に応じて選択され、自然落下又はポンプによる給水によって回収手段から洗浄・冷却手段に向けてドレイン水を供給する給水手段と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明はバス車輌の運転エネルギー省力化装置に関し、特に夏季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輌の負荷を軽減できるとともに燃料消費量を減少させ、冷房装置の能力低下や過酷な運転を回避し、さらには過熱による故障を抑制し、又ターボエンジンにおける吸引空気を低温化することによって吸気の熱量（エンタルピー値）を増加させて燃料の燃焼効率を向上し、馬力アップと燃料削減を図れるようにした装置に関する。

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％以上削減することを義務付けられ、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。

車輌、例えば路線バスや観光バスではエアー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、バスでは走行用エンジンの駆動力を利用したり、走行用エンジンとは別に空調用の専用エンジン（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。

ところで、猛暑炎天下で多くの乗客を運ぶ運輸車輌はエアーコンディショナーをフル稼働させており、特に走行エンジン直動式空調機搭載車種に於いては満員の乗客を乗せて走行したり、登り坂の走行においては更なる負荷が加わって燃料消費が増すばかりか、特に猛暑時における走行エンジンへ与える負荷は円滑な走行や安全運転に支障を来たすことがある。

また、猛暑炎天下における走行では冷媒の異常高圧運転の末に冷媒ホースが破損して冷媒漏れを招来し、冷媒が環境に放出され、あるいは圧縮機のピストンの破損・エンジンと圧縮機を駆動するベルトの破断などの故障が多発し、部品交換を頻繁に行う現状が見られる。

汎用冷房機の運転限界外気温度は５３°Ｃ前後である。例えば、関西地方の場合には猛暑炎天下で車輛は表面温度が６０°Ｃにも達する路上を、４０°Ｃ以上の外気を凝縮器は吸引しながら走行している。更に、走行では乾燥した路面から舞い上がる粉塵を凝縮器が吸引して熱交換効率が低下し、冷媒異常高圧運転状況を招いて冷媒漏れ故障を早めて環境への悪影響をも加速している。

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、室内の凝縮器から発生する冷房ドレイン水を室外の凝縮器の大気取り入れ面に敵下させ、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および稼動コスト高を招来することなく、冷房機の過酷運転回避によって故障削減・冷房能力低下防止と燃料消費量を低減してヒートアイランド化削減に有効な対策となり得ると共に、凝縮器の大気取り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の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実証実験されて、全国に公表された。

特開２００４−３０１４９２号公報

上述の特許文献１記載の運転エネルギー省力化装置はあらゆる車輛用のエアーコンディショナーに適用でき、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、又凝縮器の汚れを洗浄できることで能力劣化を防止し、車輌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。

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、車輌では発進や停車、坂道走行、左右の曲がり走行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るなどの誤作動の結果、効果が期待したほど得られない。また、あらゆるメーカーや車輌の形式と車輌構造と大きさに対応できないことが懸念される。

本発明はかかる点に鑑み、夏季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輌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酷な運転回避によって故障を抑制できるようにしたバス車輛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。

そこで、本発明に係るバス車輛の運転エネルギー省力化装置は、バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器を車輛上部に配置し凝縮器を車輛下部に配置した形式、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛下部に配置した形式、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛上部に配置した形式のいずれかであり、バス車輌の冷房装置、過給機インタークーラー及び／又はオイルクーラーにおける大気取入れ面を洗浄するとともに冷却することにより運転エネルギーを省力化するようにしたバス車輌の運転エネルギー省力化装置において、冷房装置のドレイン水を受けて回収する回収手段と、冷房装置、過給機インタークーラー及び／又はオイルクーラーにおける大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成するノズル手段、及び大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させる滴下手段から選択され、ドレイン水によって大気取入れ面を洗浄するとともに冷却する洗浄・冷却手段と、自然落下とポンプによる給水とがバス車輛の形式に応じて選択され、自然落下又はポンプによる給水によって回収手段から洗浄・冷却手段に向けてドレイン水を供給する給水手段と、を備えたことを特徴とする。

バス車輌搭載の冷房装置における冷媒凝縮器の大気取入れ面にドレイン水を滴下させ、ドレイン水の噴霧カーテンを形成し、埃で汚れた凝縮器を洗浄するとともに、冷却することにより、冷媒凝縮能力を向上させて冷房能力をアップできるばかりでなく、サーモオフを早めて運転時間を短縮でき、これによってエアーコンディショナーの消耗を軽減し抑制し、併せて冷媒圧縮機の軽負荷運転を実現できるので、燃料消費量を削減して環境改善に大きく役立つ。

このような装置は様々な形状や形式のエアーコンディショナーに対応できるように、ドレイン回収・ろ過送水機又はドレイン水が一定量貯留すると反転して放流するＶ形バケットから構成される回収手段、及びドレイン水を滴下させるか又は広角扇状に噴霧する洗浄・冷却手段によって構成するのがよい。

Ｖ型バケット式の回収手段の特徴は蒸発器からのドレイン水を受けて貯留し、貯留された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かつ一斉に放出させ、洗浄・冷却手段によって凝縮器の大気取入れ面に沿って滴下させるようにした点にある。これにより、ドレイン水が上方から自然落下して回収できるような構造のバス車輛の場合には電気的な制御装置を設けることなく、簡単に実現することができる。

ドレイン水を自然落下させて回収できない構造のバス車輌の場合、給水ポンプを運転制御させて送水する必要がある。また、凝縮器が水平に設置されている場合や凝縮器の大気取入れ面における吸引した外気の通過が高速であるようなバス車輌の場合は噴霧ノズルを用いて噴霧カーテンを形成するのがよい。

以上のようにして冷房装置の熱交換効率を向上させることができるとともに、ホコリで汚れる凝縮器を洗浄して常に清浄に保持できるので、夏季猛暑においても冷房装置を過酷にフル稼働させずとも所望の冷房能力を確保でき、走行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。

Ｖ型バケット式の回収手段の場合、仕切り板によって複数にスペースを仕切り、バケット内におけるドレイン水の波立ちを防止するとともに、仕切り板にドレイン水の流通孔を形成するのがよい。これにより、バス車輌が発進停止・坂道走行・カーブ走行する際にバケット内のドレイン水が偏って放流されることなく、所定量のドレイン水を均等に安定して放出することができる。

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、冷却器へ自然落下でドレイン水を回収できる場合はポンプアップ機能は不要であり、又ポンプアップ機能が必要な場合であっても例えば、水道水などを貯水する大きな貯水タンクを搭載する必要はなく、小さなスペースにセットすればよいので、容易に搭載することができて、省力化装置の普及を期待できる。

猛暑で過酷な運転を強いられ、加えて多数の乗客が搭乗して車内温度が上昇するとともに、走行重量が増加し、エンジン負荷が増大して大量の燃料消費を余儀なくされる状況になるほど、車内の温度湿度は上がって冷房ドレイン水の発生量も増加するので、高い省エネ効果が得られ、エンジンや冷房装置の負荷に比例した効果が発揮される。

凝縮器を濡らすドレイン水は湿り空気の凝縮水であり、限りなく純水に近い水質で、しかも冷水であるので、薄いアルミ板で構成されている凝縮器を腐食することがなく、洗浄効果も抜群であり、耐久性を延長できる。

例えば、冬季において窓の曇り止めを目的として冷房運転を行う車輛において、冷房しながらの高速走行や雪道走行をすると、融雪剤（塩）を吸引して凝縮器とエンジン冷却用のラジエーターに付着して腐食が急速に進み、早期に交換を余儀なくされて悩むという状況が四季を通じて温暖な地方を除いてはいずれの車輛にも見られる。走行を終える度に水洗いすれば良いが、毎日の煩わしい作業でもある。

本発明の運転エネルギー省力化装置は外気２０°Ｃ以下では凍結による故障回避のために作動しないように設定されるが、降雪シーズンが終わる頃に作動させ、ドレイン水によって融雪剤を洗浄して腐食を抑え得ることが期待される。

路線バスや中型バスの場合には車体下部に凝縮器を、車体の天井部へ蒸発器を搭載していることが多い。このような構造の場合、凝縮器にバケット式回収手段をセットし、蒸発器と凝縮器との間の高低差を利用してドレイン冷水を回収手段に供給し・凝縮器の大気取入れ面を洗浄し冷却することができ、電気系の部品を用いることなく安価に運転エネルギー省力化装置を構成できる。

他方、多くの大型観光バスに見られるように、車輛床下に搭載されるサブエンジンエアコンの場合、蒸発器と凝縮器が空調専用エンジンを挟んで車輌の両サイドに同じ高さにレイアウトされる。かかる場合、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、ろ過機能をもたせたタンクを設け、一旦ドレイン水をドレインパン（皿）に回収してタンクに貯留し、ドレインポンプによってドレイン水を洗浄・冷却手段に供給するのがよいが、この場合には電気的な制御を必要とする。

洗浄・冷却手段は滴下式及び噴霧ノズル式をバス車輌の構造に合わせて選択できるようにするのが好ましい。

車輛底部に装備されているドレインパンにセットするドレイン回収・ろ過タンクは更に車輛底部から下方に７０ミリ程度露出するが、悪路走行中に石などを跳ね上げ、雪道走行中に雪塊を跳ね上げ、これらが衝突したときの衝撃は想像を絶することがある。

そこで、衝撃に対してはタンク素材を硬質ステンレス厚板で製作するとともにタンク形状を船形にすることにより、跳ね上げ物を跳ね返しやすくし、又深雪道走行ではラッセル可能な形状となる。

大型バスではサブエンジンエアコン方式の他に、走行エンジンによる直動式圧縮機を搭載したタイプがあり、かかるタイプのバス車輛の場合には蒸発器と凝縮器ともに車輛上部（屋根）に設置されることがあり、蒸発器と凝縮器はほぼ水平に設置されている。

この場合、ドレイン水の回収タンクを設けて回収・ろ過を行い、電気的な制御によってドレイン水をポンプアップして車輛上部の凝縮器にセットされた洗浄・冷却手段に供給し、洗浄冷却を行う。洗浄・冷却手段は凝縮器がほぼ水平に設置されていることから、広角散水ノズルを採用するのが好ましい。

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車輌に適用するとその効果が大きいが、トラックや鉄道車輛などの冷房装置にも同様に適用できる。

図１ないし図３は本発明が適用されるバス車輛の形式を模式的に示す。現在運行するバス車輛のエアコンの形式は以下の３種類に分類される。図１は路線バスや小型バスに多く見られる蒸発器と凝縮器の装備の１例を示す。図２は多くの大型観光バスにみられるサブエンジンエアコンの装備の１例を示す。図３は蒸発器・凝縮器を屋根上に装備した走行エンジン駆動式の１例を示す。

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、図４、図６ないし図９は本発明に係るバス車輌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、これは小型ないし中型の路線バス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、冷媒圧縮機２６は走行エンジン２４の動力で駆動されて凝縮器２２と蒸発器２１との間には冷媒循環用の配管（図示せず）が設けられている。

凝縮器２２は熱交換アルミフィンで構成され、吸引ファンによって大気取入れ面２２Ａから外気が取り込まれ、その外気によって圧縮された高温高圧の冷媒は冷却（熱交換）されて液化する。車載冷房装置自体の構造については従来公知であるので、詳細な説明は省略する。

また、車体１０には本例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ネジなどによって固定されている。

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、ケース３１の底壁面にはドレイン水を下方に流下させる長溝３１Ｃが長手方向のほぼ全幅にわたって形成され、長溝３１Ｃの一側縁には抵抗板３５が下方に垂れ下がるように取り付けられ、抵抗板３５には複数の透孔が形成され、抵抗板３５は一斉に放流されるドレイン水が凝縮器を高速で通過する風によって吸引されることなく、できる限り凝縮器全体に分配されるようになっている。

ケース３１内の上部には凹状の配水プレート３１Ｄがほぼ全幅にわたって取り付けられ、複数の配水孔が穿設され、ケース３１の両端にはドレインホース３２の環状保持具３１Ｅが取り付けられ、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。

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Ｖ形筒状をなし、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り付けられ、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の姿勢を保持するようになっている。

また、バケット３１内は複数の仕切り板３３Ａによって仕切られ、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。

なお、２３は蒸発器からのドレイン水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。

夏季、猛暑時にバス車輌のエアー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、冷気は冷風ダクト４３を介して車内へ吹き出される。一方、室内の熱を吸熱して蒸発した冷媒は圧縮機２６で高温高圧にされて凝縮器２２で凝縮液化された後、蒸発器２１で車内の熱を吸熱して蒸発を繰り返す。

その際、蒸発器２１で冷媒と車内の空気が熱交換されると、ドレイン水が発生し、このドレイン水は従来は蒸発器２１からドレインホース２３を介して路上に排水されるいたのであるが、ホース経路を変更しあるいは状況に応じてホース２３を新設追加して冷却器運転エネルギー省力化装置３０へ送水する。

本例ではドレインホース３２の先端が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排水プレート３１Ｄを流れ、排水プレート３１Ｄの全体から下方に流れ落ち、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。

所定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から凝縮器２２Ａの大気取入れ面の前方に一斉に放流される。

車載のエアーコンディショナーは工場用・ビル用に比べて極めて多量の外気を取り入れるようになっている。この時、ドレイン水を単に放流すると、水滴が大気取入れ面２２Ａに吸引されることになるので、抵抗版３５を設けてできる限り凝縮器の大気取入れ面２２Ａの全体にわたって滴下し、大気取入れ面２２Ａの全体を濡らすとともに大気取入れ面２２Ａを洗浄し、凝縮器２２のフィンの熱によって蒸発される。

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再び受けて貯留・放流を繰り返し、凝縮器の大気取入れ面２２Ａに付着するゴミを洗い流し、冷媒の凝縮量を増加させ、冷房能力をアップさせ、高圧側冷媒圧力を下げる。これによって過酷な冷房運転が回避され、冷媒漏れの可能性を低減するなど、燃料消費量・故障削減の効果を奏する。

ところで、バスが発進や停車、坂道走行、カーブ走行を行ってバケット３３が車体前後左右に傾いた場合、ドレイン水がバケット３３の１カ所に集まってドレイン水がバケット３３から溢れ、イレギュラーに回動して少量のドレイン水が放流されてしまうことが懸念される。

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８に示されるように、複数の各スペース内でドレイン水が個別に集まることになるので、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安定して流下させることができる。

また、仕切り板３３Ａに流通孔３３Ｂを穿設しているので、一部のスペースに大量のドレイン水が流入しても流通孔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。

図２は最も多く見られる大型観光バスに搭載された車載サブエンジンエアーコンディショナーの構造例を示す。本例では空調用サブエンジン２５が搭載され、その両側面に凝縮器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のブロアー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ーター２７が配置されている。本例では蒸発器２１で発生するドレイン水はドレインパンに設けられた数箇所の孔から路上へ排水される。

凝縮器と蒸発器は同じレベルに装備されている本例では、蒸発器の下部でドレイン水を回収してポンプによって凝縮器へ加圧送水する。

限られたボディースペースに多くの装備が装着される観光バスにおいてバケット式冷却器３０の取付けが困難な場合には噴霧ノズル方式を採用するのが好ましい。

ドレイン回収は車体底部に設置されている凝縮器のドレインパン（底板）に回収タンクを設置することによって行うが、高さ７０ｍｍ程度のタンクが車輌底方に突出する。悪路走行では石を跳ね上げたり、雪道走行では深雪をラッセルしながら走行したり、特に凍結道で起こる雪塊の飛散衝撃による回収タンクの破損が懸念される。

図５、図１０ないし図１２は本発明に係るバス車輛の運転エネルギー省力化装置の第２の実施形態を示し、これは大型観光バス・サブエンジンエアコンに適用した例である。

図１０において、蒸発器２１で発生するドレイン水はドレインパンに設けられた孔から路上に排水されるが、ドレイン水回収・送水機（回収手段）４４をドレインパンへ取付けてドレイン水を回収する。

ドレイン水が回収・送水機４４に流れ込むと、水位センサー３９の指令によってポンプの運転をコントロールして洗浄・冷却手段（バケット３３又はノズル３６）へ送水して凝縮器２２とエンジン冷却ラジエーター２７を併せて洗浄し冷却する。

ドレイン水回収・送水機４０において、車輌は悪路や雪道走行では車輪による異物の跳ね上げによる衝撃を受ける可能性を想定しなければならない。ついては、回収タンク４０の材質を厚み１．５ｍｍ以上の厚板で構成するとともに、形状を舟形にすることで深雪走行ではラッセルと雪塊などの飛散では跳ね返し易い形状とする。

ドレイン水回収・送水機４４へ流入するドレイン水にはゴミが混入することを想定しなければならない。そこで、回収タンク４０の流入部位に溜まったドレイン水は比重の重いゴミ類を底に堆積し、上水がフィルター３７Ａを通過し、オーバーフローして清水貯水部４１へ溜められる。貯水量が一定に達すると、水位センサーの指令によって送水ポンプ３８を作動させる。

サブエンジンエアコン用運転エネルギー省力化装置を長時間運転すると、運転時間に比例してゴミの堆積も増加し、清掃が必要となる。そこで、２個の排水清掃口３７Ｄの蓋を取り外して排水に続いて一方の排水清掃口３７Ｄより水道ホースなどを利用して送水して他方の排水清掃口３７Ｄより排水する。続いて、他方より送水して一方から排水し、これを繰り返すことによって内部は洗浄され、フィルターも逆洗浄される。

バケット式回収手段３１は、車種の車体構造によっては取付けスペースが確保できない場合がある。この場合、図１３に示す広角１３０度、扇状散水ノズル３６を利用するのが好ましい。また、異物で詰まってもフェールセーフを果たすために凝縮器２２の上下２箇所にノズル３６を取付け、機能させるのが好ましい。送水は直径６〜８ｍｍのチューブで接続して行う。

電気的な制御装置は水に濡れない場所へ設置し、外気温度２０°Ｃ以下で運転自動停止させることによって冬季凍結を防止させ、フェールセーフを図る。

図３は大型観光バスに多く採用される、冷媒圧縮機を走行エンジン駆動し、蒸発器・凝縮器を車体屋根上に設置した方式を示す。

車体屋根上に設置されている蒸発器２１より導かれるドレイン排水ホース２３は前後に巡らされて路上へ排水されている。それらを合流させてドレイン水を回収する。

図１４に示すドレイン回収・送水機４４’ではドレイン水回収口４７’よりタンク４１’へドレイン水が流入する。流入管の途中にオーバーフロー排水口４６’を設ける。

流入するドレイン水はろ過フィルター３７Ａ’に向って下から上へ量を増すことでフィルター３７Ａ’にはゴミが付着しにくくなり、一端付着してもタンク４１’の底４０’にゴミが堆積する。タンク４１’の清水貯水部が増水すると、水位センサー３９’で検知し、その指令によってポンプ３８’の運転をコントロールする。

制御器は冬季凍結破損を回避するために外気低温（２０°Ｃ以下）で運転を自動停止となるようにする。また、低温時自動開放弁４５’によって低温時には自動排水を行うことで装置の凍結を防止する。

ドレイン水回収・送水機４４’は、幅２０ｃｍ：奥１５ｃｍ、高さ３０ｃｍ程度で小型であり、車輌後部に設けられた物置スペース、トイレ装備車では機械室スペースへ設置することができる。

車体屋根上の蒸発器２１で発生して排水するドレインホース２３は前後両サイドより車体の前方と後方より排水される場合では、全てのドレインホースを集合してドレイン回収・送水機４４’に回収する。

ドレイン水を回収しろ過して貯留した水は車体屋根上に設置の冷媒凝縮器へ取り付けた洗浄・冷却手段３６へ直径９ｍｍのチューブ５４で送水して洗浄・冷却機能を果たす。

バケット式のものは凝縮器２２がほぼ水平に設置されているため採用できないので、広角散水ノズル３６を採用する。

図１５及び図１６は第３の実施形態を示す。ターボチャージャー（エンジン）は燃焼空気を加圧供給して空気密度を上げて馬力アップを得ることで燃費を良くする装置であるが、内燃機関は吸気温度が低いほど空気の圧縮比が良くなり出力を向上できる。

エンジン運転において排気空気のエネルギーを以ってタービン４９を高速回転させ、同軸のタービンを回転させることによって吸気を高圧力へ圧縮すると、急速に圧縮された空気は温度が上昇する。例えば２０°Ｃの空気は１４０°Ｃにまで上昇する。すると、圧縮されても高温の空気は密度が低く見掛けより空気量が少ない。そこで、インタークーラー５２を用いて冷却すると、５０°Ｃ程度にまで低下させて空気密度を高められるのである。

猛暑の路上温度４０°Ｃの空気を吸入すると、加給時温度は２００°Ｃ以上となってタービンが赤熱運転するのは珍しくない。その末に、タービンブレードの破損によって破片を吸入し、エンジン本体の損傷が懸念されているのが現状である。

これらの原因は、すべて猛暑による高温吸気の吸入である。そこで、冷房で発生するドレイン冷水を利用してインタークーラー５２と、背後に併設するオイルクーラー５３およびラジエーター５１を冷却することで効率低下を防止できる。

更に、冷却に供されて蒸発してエンジンルームに吸引された水分はエンジンの吸気を湿らせることで吸気が含む熱量（エンタルピー値）を上げることにもなる。

洗浄・冷却方法はドレイン水の落差が得られる場合はバケット式が可能であり、ドレイン回収・送水機と組合せて広角散水ノズルを利用することもできる。

本発明に係るバス車輌の運転エネルギー省力化装置が適用される路線バスの構造例を示す図である。 本発明に係るバス車輌の運転エネルギー省力化装置が適用されるサブエンジン駆動タイプの大型観光バスの構造例を示す図である。上記、第２の実施形態対象例：大型観光バスサブエンジンエアコン車。 本発明に係るバス車輌の運転エネルギー省力化装置が適用される走行エンジン直動式の圧縮機を備えた大型観光バスの構造例を示す図である。 第１の実施形態におけるバケット式回収手段の取付け状態を示す図である。 第２の実施形態における噴霧ノズルの取付け状態を示す図である。 第１の実施形態におけるバケット式回収手段の働きを説明するための図である。 第１の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。 第１の実施形態におけるバケット式回収手段の貯水安定性を説明するための図である。 第１の実施形態における冷却メカニズムを示す概略図である。 第２の実施形態における冷却システムを示す図である。 第２の実施形態におけるドレイン水回収・送水機の機能を説明するための図である。 第２の実施形態におけるドレイン水回収・送水機の断面を示す概略図である。 第２の実施形態における広角扇状噴霧ノズルを示す図である。 第３の実施形態におけるドレイン水回収・送水機の働きを示す図である。 第３の実施形態を示す系統説明図である。 ターボエンジン・インタークーラー冷却機能を示す図である。

符号の説明

１０ 車体
２１ 蒸発器（クーラー）
２２ 冷媒凝縮器（コンデンサー）
２３ 既存ドレインホース
２４ 走行用エンジン
２５ 空調用専用エンジン（サブエンジン）
２６ 冷媒圧縮機
３０ 冷却器
３１ ケース
３２ ドレインホース
３１C 流下部
３１D 配水プレート
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
３５ 抵抗板
３６ 広角散水ノズル
３７ ドレインパン
３７A ろ過フィルター
３７Ｄ 排水口
３８ ポンプ
３９ 水位センサー
４０ 沈殿槽部
４１ 清水貯水部
４２ 制御器
４３ 冷風ダクト
４４ ドレイン水回収・送水機
４５ 低温自動開放弁
４６ オーバーフロー
４７ ドレイン水流入口
４８ ターボエンジン
４９ 加給器（タービン）
５０ エアーフィルター
５１ エンジン冷却用ラジエーター
５２ インタークーラー
５３ オイルクーラー
５４ 送水チューブ

Claims (7)

1. バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器を車輛上部に配置し凝縮器を車輛下部に配置した形式、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛下部に配置した形式、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛上部に配置した形式のいずれかであり、バス車輌の冷房装置、過給機インタークーラー及び／又はオイルクーラーにおける大気取入れ面を洗浄するとともに冷却することにより運転エネルギーを省力化するようにしたバス車輌の運転エネルギー省力化装置において、
   冷房装置のドレイン水を受けて回収する回収手段と、
   冷房装置、過給機インタークーラー及び／又はオイルクーラーにおける大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成するノズル手段、及び大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させる滴下手段から選択され、ドレイン水によって大気取入れ面を洗浄するとともに冷却する洗浄・冷却手段と、
   自然落下とポンプによる給水とがバス車輛の形式に応じて選択され、自然落下又はポンプによる給水によって回収手段から洗浄・冷却手段に向けてドレイン水を供給する給水手段と、
   を備えたことを特徴とするバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
2. バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器を車輛上部に配置し凝縮器を車輛下部に配置した形式であり、
   回収手段が、車輛上部の蒸発器から自然落下するドレイン水を受けて貯水し所定の貯水量で姿勢を反転して洗浄・冷却手段に供給し、
   洗浄・冷却手段が、供給されたドレイン水を受けて大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させるようになっている請求項１記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
3. バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器を車輛上部に配置し凝縮器を車輛下部に配置した形式であり、
   回収手段が、車輛上部の蒸発器から自然落下するドレイン水を受けてタンクに貯水しゴミを濾過して送水ポンプによって洗浄・冷却手段に供給し、
   洗浄・冷却手段が、供給されたドレイン水を受けて大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させるようになっている請求項１記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
4. バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛下部に配置した形式であり、
   回収手段が、車輛下部の蒸発器から自然落下するドレイン水をドレインパンで受けて貯水し給水ポンプによって洗浄・冷却手段に供給し、
   洗浄・冷却手段が、供給されたドレイン水を噴霧して大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成するようになっている請求項１記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
5. バス車輛の形式が、冷房装置の蒸発器及び凝縮器を車輛上部に配置した形式であり、
   回収手段が、車輛下部の蒸発器から自然落下するドレイン水を貯水タンクへ受けて貯水し給水ポンプによって洗浄・冷却手段に供給し、
   洗浄・冷却手段が、供給されたドレイン水を噴霧して大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成するようになっている請求項１記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
6. 過給機インタークーラーの大気取入れ面には洗浄・冷却手段が更に設けられ、大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成し又は大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させるようになした請求項１ないし５のいずれかに記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。
7. オイルクーラーの大気取入れ面には洗浄・冷却手段が更に設けられ、大気取入れ面の前方にドレイン水の噴霧カーテンを形成し又は大気取入れ面の前方にドレイン水を滴下させるようになした請求項１ないし５のいずれかに記載のバス車輌の運転エネルギー省力化装置。

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