(57)【要約】［課題］周囲を汚さず、かつ人体に安全度が高い排煙と蒸気排気のための白煙を生成する発煙装置を設けた小型模型蒸気機関車を提供する。［解決手段］動力源と運転室２及び複数の主動輪３〜５を有する機関車本体１から成り、非油性の液体をタンク１２から液体誘導紐１３で誘導される非油性の液体液をヒーター１２で加熱気化した気体と蒸気駆動源、または空気排出装置からの排気と混合して疑似発煙や疑似蒸気排出をする装置を備える。
2012057364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の主動輪と、該複数の主動輪を駆動する駆動源と、機関車本体から成る模型機関車において、加熱により非油性の液体を気化し、気化した気体と前記主動輪の回転に同期して間歇的に発生される空気とを混合する発煙装置を設けたことを特徴とする模型機関車。
【請求項２】
前記駆動源は電動モーターであり、前記主動輪の回転を検出した信号により空気を排出する手段を設けることにより、前記主動輪の回転に同期して間歇的に発生される空気を得ることを特徴とする請求項１記載の模型機関車。
【請求項３】
前記混合手段の出力を煙突から上方へ排出するように導く第一の煙導出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の模型機関車。
【請求項４】
前記混合手段の出力を前記模型機関車の下方へ排出するように導く第二の煙導出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の模型機関車。
【請求項５】
前記非油性の液体はプロピレングリコールであることを特徴とした請求項１記載の模型機関車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、模型用蒸気機関車の発煙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋内での走行を目的とした小型模型蒸気機関車は、主に軌間（線路を構成する左右のレールの間隔）が３２ｍｍ、２４ｍｍ、１６．５ｍｍ、１２ｍｍ、９ｍｍ、６．５ｍｍなどの軌道の上を走行する。
一部の小型模型蒸気機関車は、電気ヒーターやガスを燃やしそれを熱源として水を沸かしたボイラーで発生した蒸気を動力源としてピストン運動を回転運動にする機構（以下「蒸気駆動源」と言う）を持ち、蒸気駆動源からの排気を模型蒸気機関車の煙突から出すものがある。しかし、煙突から排出された蒸気が室内で充分に白く見えるような排煙効果が得られない問題があった。【０００３】
また、多くの小型模型蒸気機関車は、電動モーターを動力源として利用しているものが一般的で、その構造から電動モーターを動力とする模型蒸気機関車では煙突からの排煙はできない。
しかし、小型鉄道模型蒸気機関車の煙突からの排煙が出来ない欠点を解決する手段として、油性の液体をヒーターで蒸発させ気化した油を煙突から出し疑似排煙効果とする方式がある。しかし、その煙の排出はピストンの運動と同期しておらず、模型蒸気機関車の走行中は進行方向と反対側へ自然に流れるだけで、実物の蒸気機関車のような間歇的な排煙効果を得られない問題があった。また、蒸発油として飛散した油が模型本体や走路周辺に付着して汚れる問題があった。さらに、油が蒸発した煙は特有の臭気とともに部屋に漂い、健康にも悪い印象を持たれる惧れがあった。【０００４】
また、小型鉄道模型蒸気機関車では、その動力源の種類にかかわらず、実物の蒸気機関車が持つ蒸気エンジン内部の不要な水分を排出するドレイン、給水加熱管や汽笛などで蒸気を排出する効果を持ったものが存在しなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、蒸気エンジンや電動モーター等の駆動源の種類にかかわらず室温下で走行する際に煙突から排出された気体が充分に白濁し、実物と似たような白煙を発生する小型模型機関車を提供するものである。【０００６】
また、本発明の別な目的は、実物の蒸気機関車のようにピストン工程と同期した排煙の効果がある、電動モーターを動力源とする小型模型機関車を提供するものである。【０００７】
また本発明の他の目的は、動力源の種類にかかわらず、実物の蒸気機関車によくみられる蒸気排出の効果がある小型模型機関車を提供するものである。【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、動力源の種類にかかわらず、健康を害する惧れのない白煙を発生する小型模型機関車を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、複数の主動輪と、複数の主動輪を駆動する駆動源と、機関車本体から成る模型機関車において、加熱により非油性の液体を気化させると共に、その気化した気体と主動輪の回転に同期して間歇的に発生される空気とを混合する混合手段を設けたものである。
特に駆動源が電動モーターの場合には、前記主動輪の回転を検出した信号により空気を排出する手段を設けることにより、前記主動輪の回転に同期して間歇的に発生される空気を得るようにしたものである。【００１０】
また、本発明は、前記混合手段の出力を煙突から上方へ排出するように導く煙導出手段を設けたものである。【００１１】
また、本発明は、前記混合手段の出力を前記模型機関車の下方へ排出するように導く煙導出手段を設けたものである。【００１２】
さらに本発明は、前記非油性の液体としてはプロピレングリコールを用いるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、蒸気駆動源を持つ小型模型蒸気機関車で、屋内での使用環境下でも充分な疑似発煙が可能となり、実物の蒸気機関車に近い発煙効果が得られる。【００１４】
また、駆動源として電動モーターを持つ小型模型蒸気機関車で、ピストン行程に同期した疑似発煙が可能となり、実物の蒸気機関車と同様の発煙効果が得られる。【００１５】
また、小型鉄道模型蒸気機関車の動力源の種類にかかわらず、実物の蒸気機関車が持つ蒸気機関車の出発時に良く見られる蒸気駆動源内部の不要な水分を排出するドレイン、給水加熱管からの蒸気排出や汽笛などの蒸気に関する排出効果が得られる。【００１６】
また、非油性の液体としてプロピレングリコールのような人体への毒性が低く、無味無臭であり食品添加物に用いられ人体に安全なものを用いたため、発煙時に飛散した油が物に付着して汚すことが無く、さらに健康にも不安がなくなり、安心して鉄道模型を楽しめる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図１は本発明に係る蒸気駆動源を持つ模型蒸気機関車の構成を示す図である。
図２は疑似発煙装置の構成を示す図である。
図３は電動モーターを動力源とする模型蒸気機関車の疑似発煙装置の構成を示す図である。
図４は発煙のタイミングを示す図である。
図５は模型蒸気機関車の蒸気ボイラー近傍でおきる蒸気もれ効果装置の構成を示す図である。
図６は模型蒸気機関車のドレインからの蒸気排出効果を得る構成を示す図である。
図７は発煙の白濁効果を高める装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
機関車本体や走行する周囲を汚さず、かつ無臭で人体に安全度が高い、排煙と蒸気排出の効果を有する発煙装置を設けた小型模型蒸気機関車を実現した。
【００１９】
第一の実施例として、図１には実施形態の車両玩具の全体図が示されている。この実施形態の車両玩具１は模型蒸気機関車として構成されている。この模型蒸気機関車１には電気ボイラー８が搭載されている。電気ボイラー８で作られた蒸気が、蒸気圧力を調整する加減弁９から加熱管１０を通じ蒸気エンジン７に供給される。蒸気エンジン７は過熱管１０から供給された蒸気でピストン運動を生成して、主動輪３、４、５を回転させ模型蒸気機関車１を走行する構造になっている。
【００２０】
図２には模型蒸気機関車の発煙装置の構成を示す図が示されている。液体タンク１１はタンク注入口１５から注がれた非油性の液体を溜める役目をしてる。溜められた液体は誘導紐穴１６から液体タンク１１内に液体誘導紐１３が挿入されている。液体誘導紐１３はガラス繊維など不燃性材料で編まれた構造をしており、毛細管現象により液体タンク１１内の非油性の液体を誘導する。
【００２１】
液体タンク１１から外部に出ている液体誘導紐１３の周囲には電熱線（ヒーター）１２が巻かれている。電熱線（ヒーター）１２はヒーター電源１７から供給される電力で熱せられ、液体誘導紐１３を毛細管現象で誘導される非油性の液体を気化する。電熱線（ヒーター）１２は、電熱線に限らず電力を用いて熱を発生し液体誘導紐１３の周囲を熱する手段があれば、同様の効果が期待できる。
【００２２】
液体誘導紐１３と蒸気エンジン７の排気管１４の出口は模型機関車本体１の煙突６の直下に配置されており、煙突６の直下で気化した非油性の液体が水蒸気を含んだ蒸気エンジン７の排気と混合され、白濁した気体が白煙として生成される。この気体が模型機関車本体１の煙突６から排出されて、蒸気機関車の排煙となる。この時、蒸気エンジンの排気は間歇的になされるため、混合された白濁の排煙も間歇的となる
【００２３】
液体タンク１１内の非油性の液体の予熱のため、図１に示すように、蒸気エンジン７を液体タンク１１の直下に配置すると、蒸気エンジン７の熱で液体タンク１１内の非油性の液体が温まり、液体誘導紐１３と電熱線（ヒーター）１２からなる気化装置内では少ない電力で気化しやすくなるというさらなる効果がある。
蒸気エンジン７を液体タンク１１の直下に配置できない場合は、電気で熱を発生する装置を液体タンク１１直下に配置すると、その予熱効果で気化装置内では同じ効果が得られる。
【００２４】
図３には、第二の実施例として、電動モーターを動力源とした模型蒸気機関車の発煙装置の構成が示されている。主動輪３〜５のいずれかひとつ（図３では主動輪５）に取り付けた反射膜１８とフォトインタラプタ１９で構成され、主動輪一回転につきフォトインタラプタ１９から少なくとも１回出力される電気信号が生成される。
【００２５】
図３にある、フォトインタラプタ１９から出力される電気信号をオンオフ制御回路２０で、図４で示すように、主動輪のほぼ半回転の分だけオンする信号２２に変換する。図４に示す２３の期間は車輪が一回転する時間を表し、２４はオフの状態を、２５はオンの状態を表している。さらに、オンオフ制御回路２０の出力信号で空気排出装置２１を駆動し、その排出空気と液体タンク１１内、液体誘導紐１３と電熱線（ヒーター）１２から得られた非油性の液体を気化した気体が煙突６の直下で混合される。その結果、実物の蒸気機関車のようにピストン工程と同期した白濁した気体が生成され、図３で示す模型機関車本体１の煙突６から排出、即ち排煙される。
また、空気排出装置２１をオンする期間は、見た目の排煙効果が最大となるようにオンオフ制御回路で調整できる。
【００２６】
また、図５に示すように、主動輪の回転に応じて制御せずに、スイッチ２６を配しオンオフ制御回路２０の出力をスイッチ２６が閉じている時間だけ空気排出装置２１から空気の排出ができるようしてもよい。その際、オンオフ制御回路２０から出力された信号で空気排出装置２１を駆動し排出された空気と液体タンク１１内の液体誘導紐１３と電熱線（ヒーター）１２から得られた気体と混合して生成された白濁気体を遮蔽板２７により、模型蒸気機関車の下部に排出するように導くことにより、実物の蒸気機関車のボイラー近傍に漂う蒸気と同様な排出効果が得られる。
【００２７】
さらに、図６に示すように、空気排出装置２１を駆動し排出された空気と液体タンク１１内の、液体誘導紐１３と電熱線（ヒーター）１２から得られた気体と混合して生成された白濁気体を、ダクト２８を用いて蒸気エンジン７の近傍に白濁した気体を排出することにより、実物の蒸気機関車で蒸気エンジンのドレインから噴き出る蒸気と同様な効果が得られる。
また、このダクトを給水加熱管や汽笛などの近傍に配置すれば、実物の蒸気機関車がもつ蒸気の排気効果が得られる。
【００２８】
さらに、図７にしめすように、煙突６から出る排気を排気口径調整リング２９で絞ることにより、排気温度を高め排煙効果を強め、煙突６から出る時の温度差を広げて白濁を強め、より排煙効果を強調することも可能である。
【００２９】
また、非油性の液体に予め芳香液を混ぜることにより、疑似発煙した時に装置から好みの匂いを発生できる。特に模型蒸気機関車の場合は、石炭臭の液を混ぜておくと実物の臨場感を出す効果も得られる。さらに、非油性の液体に色素を混ぜる事により、色のついた発煙を実現できる。
【００３０】
尚、図５から図７に示す実施例は、駆動源がモーターの場合に限らず、蒸気エンジンの場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
図１、図２、図３、図５、図６、図７共通
１  模型蒸気機関車本体
２  運転室
３〜５  主動輪
６  煙突
７  蒸気エンジン
８  ボイラー
９  加減弁
１０  過熱管
１１  液体タンク
１２  電熱線（ヒーター）
１３  液体誘導紐
１４  蒸気エンジンの排気管
１５  タンク注入口
１６  誘導紐穴
１７  ヒーター電源
１８  反射膜
１９  フォトインタラプタ
２０  オンオフ制御回路
２１  空気排出装置
２６  スイッチ
２７  遮蔽板
２８  パイプ、またはダクト
２９  排気口径調整リング【００３２】
図４
２２  主動輪１回転の約２分の１の回転分の長さ
２３  主動輪の１回転分の周期
２４  空気排出装置をオフする信号レベル
２５  空気排出装置をオンする信号レベル
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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