独立機関式冷房装置

独立機関式冷房装置とは

独立機関式冷房装置、別名サブエンジン式冷房装置は、バスや鉄道車両において、走行用機関とは独立した専用のエンジンを動力源とする冷房システムです。この方式は、特に車両の走行状態に左右されずに安定した冷房能力を確保することを目的として開発されました。

機関直結式との比較

対照的に、機関直結式冷房装置は車両の走行用エンジンを冷房装置の動力源として利用します。しかし、この方式では冷房を使用すると車両の動力性能が低下するという課題がありました。独立機関式は、この問題を解決するために、コンプレッサーの動力源を別に設けることで、走行条件に左右されずに安定した冷却能力を提供します。

概要

独立機関式冷房装置は、安定した冷却能力を必要とする場面で、特に大型トラックの冷凍冷蔵車にも採用されています。動力源としては、乗用車や小型トラック、フォークリフト、産業機器などに用いられる小排気量ディーゼルエンジンがよく使われます。

例えば、三菱ふそう・エアロキングの初期型では、三菱・ジープで使用されていたエンジンが冷房用として搭載されていました。また、デンソーのバス用エアコンに組み合わせられる豊田自動織機製のディーゼルエンジンは、直列4気筒で2000cc、最大出力32kWです。

バスにおける独立機関式冷房装置

路線バスでは、低床化や省スペース化の観点から機関直結式が主流ですが、観光バスや高速バスでは独立機関式が広く普及しました。1960年代の国鉄バスでは、当初機関直結式を採用しましたが、勾配区間でのトルク不足や市街地での渋滞によるバッテリー上がりの問題が発生しました。この反省から、東名高速線向け車両では独立機関式が採用され、当時の観光・高速バスの標準となりました。

しかし、床下荷物室の容量アップを目的として、空港リムジンバスなどでは直結式が採用されることもありました。2000年代に入ると、高速バスのトルク性能が向上し、CO2排出量やメンテナンスコストの削減の観点から機関直結式が見直されました。その結果、一部の新型バスでは独立機関式の設定がなくなり、機関直結式に一本化されました。

鉄道車両における独立機関式冷房装置

日本国有鉄道（国鉄）では、10系客車の寝台車や食堂車、特別二等車に冷房装置が導入された際、専用の発電装置を搭載しました。この発電装置には、ディーゼルエンジンが用いられ、客車内で使用する電力供給と冷房の動力を賄っていました。

その後、マロネ40形やキハ58系といった優等車両にも冷房装置が搭載されるようになり、気動車向けに設計変更されたディーゼルエンジンと発電機が用いられました。さらに、郵便車の郵便物汚損対策としても、冷房装置が導入されました。

普通車では、各車両に発電機を搭載するスペースがなかったため、複数の車両を給電するための一つの駆動用エンジンに発電装置を搭載する方式が採用されました。また、民営化前の1986年には、バスで多く使用されていたサブエンジン式の冷房装置を改良したものが採用され、JR発足後にも一部の気動車で採用されています。

私鉄では、トヨタ製のエンジンが主に採用されており、小湊鉄道や関東鉄道の車両で使用されました。

鉄道車両の場合、基本的には床下に搭載されますが、2機関装備の気動車のように床下スペースが不足する場合は、床上に機器室を設け、そこに搭載されることもあります。

独立機関式冷房装置の画像について

- 1枚目の画像は、床上にサブエンジン式冷房装置を搭載したキハ56形550番台です。先頭車両後部のルーバー部分に冷房装置が搭載されています。
- 2枚目の画像は、快速「ミッドナイト」用改造車のキハ27形500・550番台です。キハ27形は走行用エンジンが1基のため、側面がすっきりしています。
- 3枚目の画像は、キハ38形の車内です。冷房装置の能力が低いため、扇風機も併設されています。
- 4枚目の画像は、キハ31形の車内です。キハ38形と同様に、扇風機が併設されています。

脚注

この情報は、独立機関式冷房装置の基本的な知識と、その歴史、使用例などをまとめたものです。さらに詳しい情報や技術的な詳細については、関連文献などを参照してください。

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