JP5215162B2 - 車両の空気圧縮機構 - Google Patents
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Description
なお、エアリザーバ7内のエア圧が所定値以上では、図示しないエンジン駆動エアコンプレッサ6内のアンロードバルブを開放し、空運転するようになっている。
また、走行風を利用して発電を行い蓄電する技術では、発電電力を使い、電動エアコンプレッサレッサを備えれば圧縮空気を得ることは可能であるが、風力〜電力〜圧縮という工程が必要となり、効率の低下が大きくなることが予想される。
また、エンジン駆動エアコンプレッサの稼動時間を低減し、燃費を向上できる。
さらに、エンジン駆動エアコンプレッサの寿命を延ばすことができる。
(実施形態1)
本実施形態に係る車両の空気圧縮機構は、図1に示すように、図7に示す従来の車両の空気圧縮機構と、ファン駆動エアコンプレッサ20を利用した空気圧縮機構とを備えている。なお、ここでは、図7に示す従来の車両の空気圧縮機構の説明を省略し、本実施形態では、図7に示す従来の車両の空気圧縮機構と同一構成要素については、同一の符号を付して説明する。
また、エア吸い込みダクト2からエアフィルタ3を経由してエンジン1内に空気を吸い込むエンジン1の空気吸い込み経路4の途中には、別の吸気配管(第二の吸気配管)22を繋いでいる。この吸気配管(第二の吸気配管)22には、逆流防止のチェック弁22aを設けている。
ファン駆動エアコンプレッサ20の吐出部は、逆流防止のチェック弁23aを設けた別の送気配管(第三の送気配管)23を介して吸気配管(第一の吸気配管)5のチェック弁5aよりエンジン1側に繋がっている。また、ファン駆動エアコンプレッサ20の突出部には、チェック弁23aより上流側から分岐する配管25を介してアキュムレータ(タンク)24が繋がれている。アキュムレータ(タンク)24は、ファン駆動コンプレッサ20の吸気・吸気停止(圧縮時)による脈動を吸収する。
クラッチ21には、エンジン駆動エアコンプレッサ6とエアリザーバ7とを繋ぐ空気圧リターン配管(アンロード回路)10が、三方継手10aを介して繋がっている。
低速運転時は、走行風によるファン駆動エアコンプレッサ20の作動はほとんど停止状態のため、従来と同じように、エンジン駆動エアコンプレッサ6が作動し圧縮空気をエアリザーバ7に圧送する。この状況下では、エンジン1の負荷量は変わらず、燃費は向上しない。
この結果、消費燃料が減り、いわゆる燃費が向上する(低燃費になる)。
また、フアン駆動用エアコンプレッサ20の吐出側にはアキュムレータ(タンク)24を設けたので、ファン駆動コンプレッサ20の吸気・吸気停止(圧縮時)による脈動を吸収することができる。
また、配管系の各部チェック弁5a、23aを設けたので、圧縮空気の逆流を防止することができる。
図3は、本発明の実施形態2に係る車両の空気圧縮機構を示す。
本実施形態は、実施形態1におけるファン駆動エアコンプレッサ20から吐出される空気を、チェック弁30aを設けた別の送気配管(第二の送気配管)30を介してエアリザーバ7へ圧送するように構成したものである。
すなわち、エンジン1のエンジン駆動エアコンプレッサ6によるシステムとファン駆動エアコンプレッサ20によるシステムを独立2系統としたものである。
低速時は、従来システム同様、エンジン駆動エアコンプレッサ6の駆動によって圧縮空気をエアリザーバ7で蓄える。
中高速時は、エンジン駆動エアコンプレッサ6とファン駆動エアコンプレッサ20とが同時に稼動し、短い時間で圧縮空気を蓄えることができ、図4に示すように、両システムがアンロードとなる時間割合が増すため、エンジン1の消費燃料が減り、燃費が向上する。
図6(a)は、アンロードバルブ40によるエア圧縮時を示し、図6(b)は、アンロードバルブ40によるアンロード時(エア圧縮時非作動時)を示す。
このように、クラッチ21と同様に、ファン駆動エアコンプレッサ20と風車14とを接続、切り離しを行うことができる。
2 エア吸い込みダクト
3 エアフィルタ
4 エンジン1の空気吸い込み経路
5 吸気配管(第一の吸気配管)
5a、9、22a、23a、30a チェック弁
6 エンジン駆動エアコンプレッサ
7 エアリザーバ
8 送気配管(第一の送気配管)
10 空気圧リターン配管(アンロード回路)
10a 三方継手
11 車両
12 屋根部
13 導風板
14 風車(ウィンドフアン)
14a 回転軸
20 ファン駆動エアコンプレッサ
21 クラッチ
22 吸気配管(第二の吸気配管)
23 送気配管(第三の送気配管)
24 アキュムレータ(タンク)
25 配管
30 送気配管(第二の送気配管)
40 アンロードバルブ
Claims (4)
- エアフィルタから吸い込んだ空気をエンジンの空気吸い込み口へ導く空気吸い込み経路と、
車両の屋根部に設けられた導風板内で回転軸に軸支される風車と、
前記風車の回転軸に前記風車で得られた回転動力を断・接するクラッチを介して接続されるファン駆動エアコンプレッサと、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路の途中とエンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第一の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路における前記エアフィルタを通過後の部位と前記ファン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第二の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出部と前記第一の吸気配管とを繋ぐ第三の送気配管と、
前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出部に繋ぎ、前記ファン駆動コンプレッサの吸気・吸気停止(圧縮時)による脈動を吸収するアキュムレータと、
逆流防止のチェック弁を介して前記エンジン駆動エアコンプレッサとエアリザーバとの間を繋ぐ第一の送気配管と、
前記クラッチを三方継手を介して前記エアリザーバと前記エンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぎ、前記エアリザーバの空気圧力が所定値を超えたら前記クラッチを切断し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記クラッチを接続しする空気圧リターン配管(アンロード回路)と
を備え、
低速運転時は、前記エンジン駆動エアコンプレッサが作動し、圧縮空気を前記エアリザーバに圧送し、
中高速運転が増すと、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を継続し、走行風により回転される前記風車の回転力を前記フアン駆動エアコンプレッサに伝達し、前記フアン駆動エアコンプレッサを稼動し、圧縮された空気を前記第三の送気配管を介して前記第一の吸気配管から前記エンジン駆動エアコンプレッサに圧送し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記クラッチを切断して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを大気連通し、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を停止し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記クラッチを接続して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを切り替えて前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の供給を行う
ことを特徴とする車両の空気圧縮機構。 - エアフィルタから吸い込んだ空気をエンジンの空気吸い込み口へ導く空気吸い込み経路と、
車両の屋根部に設けられた導風板内で回転軸に軸支される風車と、
前記風車の回転軸に前記風車で得られた回転動力を断・接するクラッチを介して接続されるファン駆動エアコンプレッサと、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路の途中とエンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第一の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路における前記エアフィルタを通過後の部位と前記ファン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第二の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記エンジン駆動エアコンプレッサとエアリザーバとの間を繋ぐ第一の送気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出口と前記エアリザーバとの間を繋ぐ第二の送気配管と、
前記クラッチを三方継手を介して前記エアリザーバと前記エンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぎ、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記クラッチを切断し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記クラッチを接続しする空気圧リターン配管(アンロード回路)と
を備え、
低速運転時は、前記エンジン駆動エアコンプレッサが作動し、圧縮空気を前記エアリザーバに圧送し、
中高速運転が増すと、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を継続し、走行風により回転される前記風車の回転力を前記フアン駆動エアコンプレッサに伝達し、前記フアン駆動エアコンプレッサを稼動し、圧縮された空気を前記第二の送気配管を介して前記エアリザーバに圧送し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記クラッチを切断して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを大気連通し、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を停止し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記クラッチを接続して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを切り替えて前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の供給を行う
ことを特徴とする車両の空気圧縮機構。 - エアフィルタから吸い込んだ空気をエンジンの空気吸い込み口へ導く空気吸い込み経路と、
車両の屋根部に設けられた導風板内で回転軸に軸支される風車と、
前記風車の回転軸に前記風車で得られた回転動力を断・接するアンロードバルブを介して接続されるファン駆動エアコンプレッサと、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路の途中とエンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第一の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路における前記エアフィルタを通過後の部位と前記ファン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第二の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出部と前記第一の吸気配管とを繋ぐ第三の送気配管と、
前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出部に繋ぎ、前記ファン駆動コンプレッサの吸気・吸気停止(圧縮時)による脈動を吸収するアキュムレータと、
逆流防止のチェック弁を介して前記エンジン駆動エアコンプレッサとエアリザーバとの間を繋ぐ第一の送気配管と、
前記アンロードバルブを三方継手を介して前記エアリザーバと前記エンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぎ、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記アンロードバルブを切断し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記アンロードバルブを接続する空気圧リターン配管(アンロード回路)と
を備え、
低速運転時は、前記エンジン駆動エアコンプレッサが作動し、圧縮空気を前記エアリザーバに圧送し、
中高速運転が増すと、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を継続し、走行風により回転される前記風車の回転力を前記フアン駆動エアコンプレッサに伝達し、前記フアン駆動エアコンプレッサを稼動し、圧縮された空気を前記第三の送気配管を介して前記第一の吸気配管から前記エンジン駆動エアコンプレッサに圧送し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記アンロードバルブを切断して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを大気連通し、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を停止し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記アンロードバルブを接続して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを切り替えて前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の供給を行う
ことを特徴とする車両の空気圧縮機構。 - エアフィルタから吸い込んだ空気をエンジンの空気吸い込み口へ導く空気吸い込み経路と、
車両の屋根部に設けられた導風板内で回転軸に軸支される風車と、
前記風車の回転軸に前記風車で得られた回転動力を断・接するアンロードバルブを介して接続されるファン駆動エアコンプレッサと、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路における前記エアフィルタを通過後の部位とエンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第一の吸気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記空気吸い込み経路の途中と前記ファン駆動エアコンプレッサとを繋ぐ第二の吸気配管と、
前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出部に繋ぎ、前記ファン駆動コンプレッサの吸気・吸気停止(圧縮時)による脈動を吸収するアキュムレータと、
逆流防止のチェック弁を介して前記エンジン駆動エアコンプレッサとエアリザーバとの間を繋ぐ第一の送気配管と、
逆流防止のチェック弁を介して前記ファン駆動エアコンプレッサの吐出口と前記エアリザーバとの間を繋ぐ第二の送気配管と、
前記アンロードバルブを三方継手を介して前記エアリザーバと前記エンジン駆動エアコンプレッサとを繋ぎ、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記アンロードバルブを切断し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記アンロードバルブを接続する空気圧リターン配管(アンロード回路)と
を備え、
低速運転時は、前記エンジン駆動エアコンプレッサが作動し、圧縮空気を前記エアリザーバに圧送し、
中高速運転が増すと、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を継続し、走行風により回転される前記風車の回転力を前記フアン駆動エアコンプレッサに伝達し、前記フアン駆動エアコンプレッサを稼動し、圧縮された空気を前記第二の送気配管を介して前記エアリザーバに圧送し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を超えたら前記アンロードバルブを切断して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを大気連通し、前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の圧送を停止し、前記エアリザーバ内の空気圧力が所定値を下回ったら前記アンロードバルブを接続して、前記エンジン駆動エアコンプレッサの吸気バルブを切り替えて前記エンジン駆動エアコンプレッサによる前記エアリザーバへの圧縮空気の供給を行う
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