車冷房は、極端な「エネルギー多消費型」となっている
‥ その原因は何か ‥

【テーマ】
車冷房が、「エネルギー多消費型」となっている理由

車の「冷房外部負荷」を分析してみました（下図参照）。
分析の結果、そのほとんどが、「窓から入射する太陽輻射熱」で、かつその熱量の大きいことが分かりました。

ところが、現状の車冷房システムには、この大きな太陽輻射熱を、前もって防いだり、抑制したり、除去するなどしないで、そのまま冷房していると言う問題があります。
このことが、車冷房が「エネルギー多消費型」になっている最大の原因で、結果的に夏期・冷房時の燃費の悪さ（＊）、さらには、CO2排出量の不必要な増大につながっています。　
　注）（＊）‥夏期・車冷房により、燃料消費量は、４０％程度も増加する。
　　　　　　　　出典：（財）省エネルギーセンター　　

本テーマは、この問題の改善策の提案まで行います。
　提案：「燃費の差別化‥全ての車を省エネ型自動車にする」　
　　　　　日本国特許第4212636号　車両用内装材
　　　　　PCT国際出願番号：PCT/JP2008/071848

１．車内への日射流入熱量の部位別比率

車冷房負荷となる、外部よりの流入熱量（主に日射）を測定し、流入部位別比率で表しました。(下図)

測定に使用した車：１５００ccクラス・セダンタイプ
測定時期：６月　関東地区　晴の日（ダッシュボードに日差しが当たっているとき）

�@車全体の外部からの流入熱量：２．５ｋｗ（３．４馬力）
�Aその内の、窓部からの流入熱量の総計：１．９ｋｗ

２．窓部からの流入熱量の大きさの問題（上図の説明）

�@「前部窓」からの太陽輻射熱が、全体の４０％と、最も大きい。
�A全ての窓（前部＋側面＋後部）から流入する太陽輻射熱の合計は、全体の７３％もの大きな比率を占める。
�B残りは、「天井」、「側面ドア（窓部除く）」、「床」の順。

３．窓からの流入熱量を、ソーラーパネルの容量で表すと、どうなるか

窓からの流入熱総量の１．９ｋｗは、約１８ｍ2のソーラーパネル の太陽電池が発電する熱量に相当します。
つまり、現在の冷房システムは、車内に大きな太陽電池を抱えて、車内空気を「暖め」ながら、同時にカーエアコンで「冷やし」ているとも言えるほどの「エネルギー多消費型」なのです。
「太陽と喧嘩しながら」走行している、と言っても良い状況になってしまっているのです。
注）測定に使用した車の、窓から日差しを受ける箇所の水平面総面積（約２．４ｍ２）

４．この問題の改善策‥「逆ソーラーパネル」の提案

この問題の解決策として、「逆ソーラーパネル」の考え方を提案します。
太陽輻射エネルギーを防ぐことが出来る「太陽輻射抑制プレート」を、車内の日差しを受ける箇所に配置することで、冷房負荷を軽減し、冷房に要するエネルギーを節約します。

その「太陽輻射抑制プレート」は、その設置箇所の太陽輻射熱エネルギーのほとんどを減じることが出来ますので、その箇所の面積の約１０倍の面積を持つソーラーパネルの能力の太陽電池用いて冷房（熱を除去）するのと、同じ効果が得られます（ソーラーパネルの発電効率は約１０％です）。‥ですから、これを「逆ソーラーパネル」と名付けることが、ふさわしいわけです。（実際には、エアコンの効率を考え合わせると、１０倍以上の面積のソーラーパネルが必要です。）

＜ 上記の冷房外部負荷の算定方法 ＞

下記の２種類の方式にて計算。
�@「表面温度による方式」‥この計算方法を基本としている。
・車内内装材の表面温度を測定。
・そのときの車内空気温度を測定。
・各内装材の温度に基づく熱伝達率を決める。
・両者の温度差より、内装材の表面から車内空気への熱伝達量（入熱量）を求める。

�A「日射能による方式」‥上記の「表面温度による方式」をこの方式で補間。
・太陽輻射能を１ｋｗ/ｍ２とする。
・窓ガラスの熱透過率を決める。
・車内に入射する太陽輻射熱を求める。
・内装材から、窓ガラスを通して車外へ再放射する熱量を求める。
・その差により、車内に留まる熱量（入熱量）を求める。

燃費の差別化‥全ての車を省エネ型自動車にする　を見る　
トップページに戻る