(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解させるための鉄道車両用融雪装置であって、該鉄道車両用融雪装置は、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とを備え、
前記ケーシングは、車両長手方向における車体側の第一の面と、前記第一の面の反対側で、前記塞ぎ板により塞がれる第二の面と、前記第二の面側に設けられた、前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝と、を有し、
前記線状ヒータが、前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われ、
さらに、一方が開口した、前記ケーシングを収納する外箱を備え、
前記塞ぎ板によって前記外箱の開口が塞がれ、前記ケーシングが前記外箱と前記塞ぎ板により覆われることを特徴とする鉄道車両用融雪装置。
【請求項２】
鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解させるための鉄道車両用融雪装置であって、該鉄道車両用融雪装置は、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とを備え、
前記ケーシングは、車両長手方向における車体側の第一の面と、前記第一の面の反対側で、前記塞ぎ板により塞がれる第二の面と、前記第二の面側に設けられた、前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝と、を有し、
前記線状ヒータが、前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われ、
前記塞ぎ板は、断面波形状の板であって、前記第二の面が、前記塞ぎ板に対応する形状に形成されていることを特徴とする鉄道車両用融雪装置。
【請求項３】
前記ガイド溝は、両端が開口した複数の直線状溝を備え、
前記直線状溝の両端開口外側に、前記線状ヒータを折り返すための空間が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項４】
前記ケーシングは、板状の土台部と、土台部の周縁に立設した枠部と、枠部に囲まれた隆起部とを有し、
前記直線状溝は、前記隆起部に形成され、
前記空間は、前記隆起部と前記枠部と前記土台部と前記塞ぎ板とに囲まれて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項５】
前記隆起部は、車両上下方向に延びる複数の棒状部が、車両上下方向に交互にずらされ車両幅方向に連なるように形成され、
前記複数の棒状部は、車両上下方向の突出した側の先端が湾曲して形成され、
前記直線状溝は、前記複数の棒状部の境界に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項６】
前記枠部に、水抜き穴が設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項７】
前記線状ヒータは、テープヒータであり、
前記ガイド溝は、断面が縦長形状であり、
前記ガイド溝に、前記線状ヒータを縦置きすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項８】
前記ガイド溝に、アルミシートが配されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項９】
前記ケーシングは、難燃性又は不燃性、かつ、断熱性の材料からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１０】
鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解させるための鉄道車両用融雪装置であって、該鉄道車両用融雪装置は、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とを備え、
前記ケーシングは、
車両長手方向における車体側の第一の面と、
前記第一の面の反対側で、前記塞ぎ板により塞がれる第二の面と、
前記第二の面側に設けられた、前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝と、を有し、
前記線状ヒータが、前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われ、
前記ガイド溝は、両端が開口した複数の直線状溝を備え、
前記直線状溝の両端開口外側に、前記線状ヒータを折り返すための空間が形成されていて、
前記ケーシングは、板状の土台部と、土台部の周縁に立設した枠部と、枠部に囲まれた隆起部とを有し、
前記直線状溝は、前記隆起部に形成され、
前記空間は、前記隆起部と前記枠部と前記土台部と前記塞ぎ板とに囲まれて形成されていることを特徴とする鉄道車両用融雪装置。
【請求項１１】
鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解させるための鉄道車両用融雪装置であって、該鉄道車両用融雪装置は、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とを備え、
前記ケーシングは、
車両長手方向における車体側の第一の面と、
前記第一の面の反対側で、前記塞ぎ板により塞がれる第二の面と、
前記第二の面側に設けられた、前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝と、を有し、
前記線状ヒータが、前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われ、
前記ガイド溝は、両端が開口した複数の直線状溝を備え、
前記直線状溝の両端開口外側に、前記線状ヒータを折り返すための空間が形成されていて、
前記ケーシングは、板状の土台部と、土台部から車両長手方向における車体側と反対方向に隆起した隆起部とを有し、
前記隆起部の表面である前記第二の面は、前記塞ぎ板に沿うように形成され、
前記第二の面に前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝が設けられ、
前記線状ヒータを前記ガイド溝に取り付けた状態で、前記ケーシングに前記塞ぎ板を取り付けることにより、前記線状ヒータが前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われるように構成したことを特徴とする鉄道車両用融雪装置。
【請求項１２】
前記空間は、前記塞ぎ板と前記土台部と前記隆起部とにより囲われた空間が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１３】
前記塞ぎ板が断面波形状の板であって、
前記隆起部の前記第二の面が、前記塞ぎ板に対応する形状に形成されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１４】
前記隆起部に中空部が設けられていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１５】
少なくとも前記ケーシングの前記第一の面に、放熱を抑えるための断熱素材が取り付けられていることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１６】
前記ガイド溝が断面半長円形に形成されていることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１に記載の鉄道車両用融雪装置。
【請求項１７】
前記ケーシングがアルミ型材で構成されていることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１に記載の鉄道車両用融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として鉄道車両に付着した雪を融解するための鉄道車両用融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地帯を鉄道車両が走行する場合、雪が車両の床下部に付着することによって、様々な問題が引き起こることが知られている。例えば、車両の床下部に付着した雪が融解することにより、地上に落下する際にバラスト（砕石）を跳ね上げて、自車両やすれ違う他車両を損傷させたり、敷地外の沿線に被害をもたらしたりする問題がある。
【０００３】
また、レール上に積もった雪や融解した水滴が繰り返し付着していき、車体に付着した雪が成長していくことがある。特に、車輪を覆うように車輪の前後方向に設けられたスカート部に雪が付着していった場合、車輪に干渉したり、車輪が損傷したりすることもある。
【０００４】
これらの問題は、（１）降雪地で付着した雪が、温暖地に乗り入れた場合など、解けて塊として落下しやすくなること、（２）鉄道車両が高速で運行する場合、雪が舞い上がりやすく、車体に付着しやすく、また付着した雪が落下する際にバラストを跳ね上げやすくなるなど、これら条件によって起こりやすくなる。
【０００５】
そこで、このような鉄道車両への雪の付着を防止するために、電熱線をセラミック板の内部又は表面に取付け、電熱線を発熱させることにより、セラミック板を加熱して氷雪を融解する鉄道車両用氷雪融解装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、鉄道車両においては客室空間を確保するため、車体下部（主に床下部）に様々な機器が設置されている。そのため、走行中、車輪によって跳ね上げられたバラストが車体下部の機器を損傷しないように前記スカート部が設けられているが、高速で走行する鉄道車両においては、このスカート部の強度を高めるべく、スカート部に塞ぎ板を取り付けられたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１８６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１の氷雪融解装置は、セラミックの平板が剥き出しの状態で構成されているため、バラスト等の衝突に対して強度が弱く、走行中に氷雪融解装置が故障したり、氷雪融解装置自体がスカート部から剥離する可能性もある。
【０００９】
さらに、前記氷雪装置は、そのケーシングであるセラミック板と電熱線と遠赤外線発生装置とが一体構造となっているため、いずれかに不具合があった場合に氷雪融解装置全体を取り替える必要があり、コストがかかる。
【００１０】
また、強度を確保するために前記氷雪装置をスカート部に設置し、その上から塞ぎ板を取り付けて強度を上げることも考えられるが、その場合、セラミック板を介して塞ぎ板に熱を伝えることとなるため、塞ぎ板に熱が伝わりづらく、十分な氷雪融解機能が期待できない。
【００１１】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたもので、線状ヒータの保護をでき、メンテナンスがしやすく、熱を効率よく塞ぎ板に伝達できる鉄道車両用融雪装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる鉄道車両用融雪装置は、鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解させるための鉄道車両用融雪装置であって、該鉄道車両用融雪装置は、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とを備え、前記ケーシングは、車両長手方向における車体側の第一の面と、前記第一の面の反対側で、前記塞ぎ板により塞がれる第二の面と、前記第二の面側に設けられた、前記線状ヒータを取り付けるためのガイド溝と、を有し、前記線状ヒータが、前記ケーシングと前記塞ぎ板により覆われることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ガイド溝に線状ヒータを配置して塞ぎ板を被せるだけで、作業員が容易に鉄道車両用融雪装置を組むことができ、作業場等であらかじめ組んだ鉄道車両用融雪装置をそのまま車体に取り付けることができる。これにより、鉄道車両の車体下部に付着した氷雪を融解することができる。ここで、氷雪とは氷や雪をいい、着雪した雪が圧縮されたり、部分的に溶けるなどして、氷状になったものも含む。また、ケーシングと塞ぎ板により覆われた状態で線状ヒータを設置できるため、線状ヒータがバラスト等から保護される。なお、塞ぎ板とは石や雪塊等から線状ヒータやその他の機器を保護するための板である。また、線状ヒータとケーシングと塞ぎ板とをそれぞれ分離できるため、いずれかが損傷した場合に、損傷した部分のみを取り替えることができメンテナンスもしやすい。
【００１４】
ここで、線状ヒータとは、例えば断面が円形のコード状のヒータや、内部に発熱素子を組みこみ外部を耐熱繊維で覆ったテープ状のヒータなど、蛇行可能なフレキシブルな長尺ヒータであるとよい。一方、塞ぎ板に当接又は近接する第二の面にガイド溝が設けられ、ここに線状ヒータが配置されるので、塞ぎ板と線状ヒータとの距離が近く、塞ぎ板全体に熱が伝わりやすい。
【００１５】
また、前記ガイド溝は、両端が開口した複数の直線状溝を備え、前記直線状溝の両端開口外側に、前記線状ヒータを折り返すための空間が形成されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、例えば、複数の直線状溝のうち、端部の直線状溝の一方開口から直線状溝に這わせて線状ヒータを取り付け、他方開口より飛び出した線状ヒータをＵ字状に折り返し、続けて、隣の直線状溝の一方開口から直線状溝に這わせて取り付けるといった具合に、各直線状溝に順に線状ヒータを這わせて取付ける。このようにして、ケーシング全体に線状ヒータを均一に配置する。また、Ｕ字状に折り返す部分が空間となっているため、線状ヒータを無理なく折り曲げられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上のように構成したので、線状ヒータの保護をでき、メンテナンスがしやすく、熱を効率よく塞ぎ板に伝達できる鉄道車両用融雪装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１にかかる鉄道車両用融雪装置の取付位置を説明するための車体の一部側面図である。
【図２】同鉄道車両用融雪装置を車体に設置した状態の正面図である。
【図３】（ａ）は実施形態１の鉄道車両融雪装置の正面側からの斜視図である。（ｂ）は同鉄道車両用融雪装置の背面側からの斜視図である。
【図４】（ａ）は実施形態１の鉄道車両用融雪装置の塞ぎ板を外した状態の正面図である。（ｂ）は図３のＡＡ断面図である。（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図５】実施形態１の鉄道車両用融雪装置の主要な構成を示す分解斜視図である。
【図６】実施形態１の鉄道車両用融雪装置の塞ぎ板の斜視図である。
【図７】（ａ）実施形態１の鉄道車両用融雪装置のテープヒータの斜視図である。（ｂ）同ＢＢ断面図である。（ｃ）同ＣＣ断面図である。
【図８】実施形態２の鉄道車両用融雪装置のケーシングと塞ぎ板と断熱部材との構成を示す斜視図である。
【図９】実施形態２の鉄道車両用融雪装置のケーシングの斜視図である。
【図１０】（ａ）実施形態２の鉄道車両用融雪装置のケーシングのアルミ型材の斜視図である。（ｂ）同アルミ型材のガイド溝にテープヒータを取り付けた状態の斜視図である。
【図１１】実施形態２の鉄道車両用融雪装置の塞ぎ板の斜視図である。
【図１２】（ａ）実施形態２の鉄道車両用融雪装置のケーシングの車体設置面に取り付ける断熱部材の正面図である。（ｂ）同上側面に取り付ける断熱部材の正面図である。（ｃ）同下側面に取り付ける断熱部材の正面図である。
【図１３】実施形態２の鉄道車両用融雪装置のケーシングに線状ヒータを取り付けた状態の斜視図である。
【図１４】（ａ）図１３において塞ぎ板を取り付けた状態の正面図である。（ｂ）同塞ぎ板及びテープヒータを取り付けた状態のテープヒータ取付状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明にかかる鉄道車両用融雪装置の実施形態について図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜１．実施形態１＞
［１−１．鉄道車両用融雪装置の取付位置］
図１は、本発明の一実施形態である鉄道車両用融雪装置１又は１１０の取付位置を説明するための、鉄道車両の車体２０１の側面図である。図１に示すように、車体２０１の床下部２０２に配置された車輪２０３は、前後方向に臨む車輪スカート部２０４、２０５により仕切られている。車輪スカート部２０４及び２０５は、床下部２０２に配置されている種々の機器を、車輪２０３によって跳ね上げられたバラスト等から保護するために設けられている。一方、鉄道車両が降雪地帯を走行する際には、車輪２０３による雪の舞い上げ等によって、車輪スカート部２０４、２０５に雪が付着していく。
【００２１】
鉄道車両用融雪装置１又は１１０は、この車輪スカート部２０４、２０５の表面に、車両幅方向Ｘの全体に亘り、ボルトで取り付けられる。鉄道車両用融雪装置１又は１１０を取り付けることで、熱により、車輪スカート部２０４、２０５への雪の付着の予防や、付着した雪を早期に剥離できる。同時に、床下部の機器をバラスト等からも保護できる。
【００２２】
そして、鉄道車両用融雪装置１又は１１０は、該車輪スカート部２０４、２０５以外にも、車体２０１の床下周縁部に位置する車体スカート部２０６の車体側の面に取り付けてもよい。当該部分に鉄道車両用融雪装置１又は１１０を取り付ければ、車輪による雪の舞い上げ以外の種々の要因によって、車体スカート部２０６に付着した雪や氷を剥離することもできる。
【００２３】
なお、上記車輪スカート部に鉄道車両用融雪装置を取り付ける場合について説明したが、取付位置はこれに限定されるものでなく、車体側部内側や台車側、車体底部に取り付けてもよい。
【００２４】
図２は、鉄道車両用融雪装置を車体に設置した状態の正面図である。図２に示すように、鉄道車両用融雪装置１又は１１０は前記の通り、車両幅方向Ｘの全体に亘ってスカート部２０４、２０５に取り付けられているが、作業員が取り扱いやすいように、例えば車両幅方向Ｘに三部の構成で、鉄道車両用融雪装置１Ｌ、１Ｃ、１Ｒ（１１０Ｌ、１１０Ｃ、１１０Ｒ）により構成されていてもよい。これら鉄道車両用融雪装置のＬ、Ｃ、Ｒは、主たる構造を同じくするため、以下共通に鉄道車両用融雪装置１（１１０）として説明する。
【００２５】
［１−２．鉄道車両用融雪装置１の構成］
図３は、鉄道車両用融雪装置１の斜視図である。図４（ａ）は、同鉄道車両用融雪装置１の塞ぎ板を外した正面図である。図４（ｂ）は、図３のＡＡ断面図である。図４（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。図５は、同鉄道車両用融雪装置１の主要な構成を示す分解斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、鉄道車両用融雪装置１は、車両長手方向Ｚにおける正面が波形形状で、背面が平面形状である。鉄道車両用融雪装置１は、ケーシング２と外箱３と塞ぎ板４とテープヒータ５（線状ヒータ）とを主要な構成とする。以下、ケーシング２、外箱３、塞ぎ板４、テープヒータ５について、それぞれ説明する。
【００２７】
（１−２−１．ケーシング）
図４、図５に示すように、ケーシング２は、板状の土台部２１と、その周縁から立設した枠部２２と、枠部２２に囲まれるように土台部２１から立設した隆起部２３とを備える。ケーシング２は、土台部２１の背面である第一の面２ａと、隆起部２３の正面である第二の面２ｂとを備える。隆起部２３は、土台部２１から車両長手方向Ｚに突出し、車両上下方向Ｙに延びる複数の棒状部２３ａが車両幅方向Ｘに連なっていて（図４（ａ）参照）、その正面が全体として波形形状を形成し、後述する波板状の塞ぎ板４に対応する形状となっている（図４（ｂ）参照）。
【００２８】
また、図４（ａ）に示すように、棒状部２３ａは車両上下方向Ｙに延びていて、一方の先端が湾曲している。そして、複数の棒状部２３ａは、車両上下方向Ｙに交互にずらされ車両幅方向Ｘに連なって形成され、隣り合う棒状部２３ａは、湾曲した先端が上下逆向きになるように配置されている。
【００２９】
また、隣り合う棒状部２３ａの境界には、車両上下方向Ｙに延び、両端が開口したガイド溝２４を構成する直線状溝２４ａが形成されている。なお、直線状溝２４ａは、断面が縦長形状となっていて、後述するテープヒータ５を縦置きで取付可能となっている（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
そして、直線状溝２４ａの両端開口の外側には、テープヒータ５を折り返すための空間２５が設けられている。空間２５は、ケーシング２に塞ぎ板４を取り付けた状態で、塞ぎ板４と土台部２１と枠部２２と隆起部２３とにより囲まれる。
【００３１】
また、枠部２２の車両幅方向Ｘの両側部には、テープヒータ５の防水用の封止部５２とブッシング５４とを配置するための切り欠き２６、２７が設けられている。さらに、枠部２２の車両上下方向Ｙの両側部には、水抜き孔２８が設けられていて、ケーシング２に水が浸入した場合の水を抜く。また、土台部２１には、テープヒータ５に電源を供給するため、テープヒータ５の電源コード５３を通すための挿通口２９が設けられている。
【００３２】
また、本実施形態のケーシング２は、一例として、ポリスチレンにポリエチレンなどのポリオレフィンを複合化した発泡樹脂からなり、難燃性かつ断熱性が高く、軽量で加工性に優れる。なお、ケーシング２は、これに限られず、その他の発泡樹脂やその他の素材でもよく、難燃性又は不燃性、かつ、断熱性の高い素材が好ましい。
【００３３】
また、本実施形態の鉄道車両用融雪装置１は、ケーシング２の直線状溝２４ａとテープヒータ５との間にアルミシート６を配している（図４（ｃ）参照）。本実施形態のアルミシート６は、直線状溝２４ａに沿ったハット型の形状で、各直線状溝２４ａに夫々配していて、直線状溝２４ａから飛び出した部分が塞ぎ板４に当接する。アルミシート６は、熱伝導性が高いため、テープヒータ５の熱を塞ぎ板４に伝えやすい。また、アルミシート６は、塞ぎ板４に熱を伝える以外に、テープヒータ５の熱を適度に放射する役目をする。すなわち、テープヒータ５の熱が、直線状溝２４ａなどケーシング２内に過度にこもるのを抑え、テープヒータ５の発熱性能の低下を抑制する。
【００３４】
（１−２−２．外箱）
図５に示すように、外箱３は、車両長手方向Ｚの車体設置面側と反対側が開口した矩形の箱形形状であり、ケーシング２を収納できるよう構成されている。外箱３は、板状の土台部３１と、土台部３１の周縁から車両長手方向Ｚの正面側に立設した枠部３２と、を備える。土台部３１と枠部３２とに囲まれた空間にケーシング２を収納する。また、土台部３１には、ケーシング２の挿通口２９に対応する位置に挿通口３３が設けられていて、そこにテープヒータ５の電源コード５３を保持するコード保持部３４が設けられている。
【００３５】
また、枠部３２は、塞ぎ板４の形状に対応するように、車両上下方向Ｙの両側部が波形形状となっており、この両側部に、塞ぎ板４とボルト締結するための貫通孔３５と、車体のスカート部２０４、２０５にボルト締結するための貫通孔３６とが穿設されている。また、枠部３２の下側部には、ケーシング２の水抜き孔２８と対応する位置に、水抜き孔３７が穿設されている。
【００３６】
また、本実施形態の外箱３は、例えばＦＲＰまたはステンレス材からなり、強度が高く、塞ぎ板４とともにケーシング２を保護する。なお、外箱３は、ＦＲＰまたはステンレス材に限られず、その他の素材でもよく、強度の高い素材が好ましい。
【００３７】
（１−２−３．塞ぎ板）
図６に示すように、塞ぎ板４は、水平面と斜面とが交互に組み合わされた、断面が台形状の凸部と凹部が交互に表れる波形形状の波板であり、外箱３の枠部３２の表面及びケーシング２の表面である第二の面２ｂに沿った形状で、ケーシング２の第二の面２ｂに塞ぎ板４を当接又は近接して取り付けられる。また、塞ぎ板４は外箱３とボルト締結するための貫通孔４１と、スカート部２０４、２０５とボルト締結するための貫通孔４２が穿設されている。
【００３８】
本実施形態の塞ぎ板４は、一例としてステンレス材からなり、熱伝導性で強度が高く、ケーシング２を保護するとともに、テープヒータ５からの熱を受けて塞ぎ板４が昇温される。すなわち、塞ぎ板４が、バラストや雪塊等から、テープヒータ５、その他の機器を保護するとともに、着雪した雪や氷を解かすための加熱面としても機能する。なお、塞ぎ板４は、ステンレス材に限られず、その他の素材でもよく、熱伝導性で強度が高い素材が好ましい。
【００３９】
（１−２−４．テープヒータ）
図７に示すように、テープヒータ５は、テープ状の発熱部５１の一方端部と電源コード５３とがブッシング５４により接続され、発熱部５１の他方端部が封止部５２に接続する。ブッシング５４及び封止部５２は、軟質ＰＶＣ素材よりなる。
【００４０】
発熱部５１は、内部の両側辺に導体５５が２本通り、これら導体５５に３５ｍｍピッチで発熱素子５６が接続される。そして、これら導体５５及び発熱素子５６が絶縁材５７により覆われた状態で、テープ状に形成される。この発熱素子５６が発熱し、導体５５に熱が伝導することで、発熱部５１全体の温度が上昇する。なお導体５５は、スズメッキの軟鋼ロープより線で構成され、発熱素子５６はチタン酸バリウム系のＰＴＣセラミックス素子で構成される。なお、本実施形態においては上記テープヒータ５を用いているが、これに限定されるものではなく、その他のテープヒータや断面円形のコードヒータなど、蛇行可能なフレキシブルな長尺ヒータを用いてもよい。
【００４１】
［１−３．テープヒータの取付方法］
次に、テープヒータ５を鉄道車両用融雪装置１に取り付ける方法について、図５に基づき説明する。
【００４２】
（１−３−１．ステップ１）
まず、テープヒータ５の封止部５２をケーシング２の切り欠き２６に嵌め込む。そして、封止部５２に続く発熱部５１を、ガイド溝２４を構成する最右の直線状溝２４ａに這わせて配置し、直線状溝２４ａの終端から飛び出した発熱部５１を、棒状部２３ａの湾曲した先端に沿わせるように空間２５で折り返し、最右の隣の直線状溝２４ａの始端から発熱部５１を這わせて配置する。同様に、この直線状溝２４ａに発熱部５１を這わせて配置し、空間２５で発熱部５１を折り返し、さらに隣の直線状溝２４ａに這わせて配置する。これを順に繰り返して、ガイド溝２４を構成する全ての直線状溝２４ａにテープヒータ５の発熱部５１を配置する。
【００４３】
最後に、最左の直線状溝２４ａの終端から飛び出した発熱部５１に接続されたブッシング５４をケーシング２の切り欠き２７に嵌め込み、ブッシング５４に続く電源コード５３を挿通口２９に通しておく。
【００４４】
なお、このとき直線状溝２４ａの断面は縦長形状となっているため、テープヒータ５を縦置きで取り付けられ（図４（ｂ）参照）、かつ、棒状部２３ａの先端が湾曲しているので、空間２５において、発熱部５１をねじることなく配置することができる。
【００４５】
（１−３−２．ステップ２）
次に、テープヒータ５が配置されたケーシング２を、外箱３に収納する。具体的には、ケーシング２の挿通口２９から飛び出した電源コード５３を、外箱３の挿通口３３及びコード保持部３４に通した状態で、ケーシング２の第一の面２ａを外箱３の土台部３１表面に合わせ、ケーシング２が枠部３２に囲まれるように収納する。
【００４６】
（１−３−３．ステップ３）
次に、塞ぎ板４を固定する。ケーシング２が収納された外箱３に、外箱３の開口及びケーシング２の第二の面２ｂを覆うように塞ぎ板４を配し、ボルト７１を塞ぎ板４の貫通孔４１と外箱３の貫通孔３５に通して、ナット７２で締結する。これにより、塞ぎ板４と外箱３とがボルト締結され、その内部にケーシング２とテープヒータ５とが収納された鉄道車両用融雪装置１となる。
【００４７】
（１−３−４．ステップ４）
そして、あらかじめ組み立てた鉄道車両用融雪装置１を、車体２０１のスカート部２０４、２０５に配置し、外箱３から出ている電源コード５３の電源プラグを、車体床下部に配された電源に続くコネクタ（図示せず）に接続した後、スカート部２０４、２０５に鉄道車両用融雪装置１をボルト（図示せず）で締結固定する。
【００４８】
［１−４．実施形態１の効果］
以上説明したように、本実施形態の鉄道車両用融雪装置１は、ケーシング２に設けられたガイド溝２４にテープヒータ５を這わせ、外箱３と塞ぎ板４とで覆うことで、容易に鉄道車両用融雪装置１を組むことができ、作業場等であらかじめ組んだ鉄道車両用融雪装置１をそのまま車体に取り付けることができる。また、ケーシング２の塞ぎ板４に近い第二の面２ｂにガイド溝２４が設けられ、ここにテープヒータ５が設置されるので、塞ぎ板４とテープヒータ５とが当接又は近接し、塞ぎ板４に熱を効率よく伝えることができる。また、テープヒータ５は、ケーシング２と外箱３と塞ぎ板４とに覆われているため、バラスト等からテープヒータ５を保護することができる。
【００４９】
また、ケーシング２と外箱３と塞ぎ板４とテープヒータ５とをそれぞれ分離できるため、いずれかが損傷した場合にも、損傷した部分のみを取り替えればよい。また、ガイド溝２４は、ケーシング２の全体に亘る複数の直線状溝２４ａからなり、ここに順次折り返してテープヒータ５を取り付けるので、ケーシング２全体にテープヒータ５を配置でき、鉄道車両用融雪装置１全体を略均一に昇温できる。さらに、ガイド溝２４の断面が縦長形状であるため、テープヒータ５を縦置きで取り付けられ、かつ、棒状部２３ａの先端が湾曲しているので、空間２５においてテープヒータ５をねじらず、無理なく折り曲げて配置することができる。
【００５０】
また、ケーシング２は、断熱性の高い発泡樹脂素材からなるので、テープヒータ５の熱が逃げにくい。さらに、ガイド溝２４とテープヒータ５との間に、熱伝導率の高いアルミシート６を配していて、またアルミシート６の一部が塞ぎ板４に当接しているので、テープヒータ５の熱を塞ぎ板４に伝えやすい。加えて、アルミシート６により、適度に熱を放射して、ケーシング２内の過度な熱のこもりを抑え、テープヒータ５の発熱性能の低下を抑制する。また、ケーシング２は、難燃性の発泡樹脂素材からなるため安全性が高い。
【００５１】
＜２．実施形態２＞
［２−１．鉄道車両用融雪装置１１０の構成］
図８は、実施形態２に係る鉄道車両用融雪装置１１０のうち、ケーシングと塞ぎ板と断熱部材との構成を示す斜視図である。鉄道車両用融雪装置１１０は、ケーシング１２０と塞ぎ板１３０と断熱部材１４０とテープヒータ５とにより構成されている。以下、ケーシング１２０、塞ぎ板１３０、断熱部材１４０について、それぞれ説明する。なお、テープヒータ５等、実施形態１と同様の構成については、第一実施形態と同様の構造であるため説明を省略する。
【００５２】
（２−１−１．ケーシング）
図９、図１０に示すように、ケーシング１２０は、断面が矩形の上に台形を組み合わせた形状の隆起部１２７と板状の土台部１２６とにより構成されるアルミ型材１２１を、連続してつなぎ合わせて構成したものである。アルミ型材１２１の隆起部１２７内には、中空部１２１ａと１２１ｂが設けられ、塞ぎ板１３０と当接する各面に、テープヒータ５の発熱部５１を配置するための断面半長円形のガイド溝１２２が設けられている。ガイド溝１２２は、複数の直線状溝１２２ａ〜１２２ｄからなる。
【００５３】
なお、アルミ型材１２１の両側には、相互に接続するための凸部１２３と凹部１２４とが左右にそれぞれ設けられ、凸部１２３と凹部１２４には、ボルト締結用の貫通孔が穿設されている。アルミ型材１２１どうしの結合は、凸部１２３と凹部１２４を嵌合し、上面よりボルトを螺合することにより締結する。
【００５４】
そして、アルミ型材１２１には、テープヒータ５を折り返すための空間１２５（１２５ａ、１２５ｂ）が設けられている。空間１２５は、隆起部１２７がなく、底面に板状の土台部１２６があるのみで、ケーシング１２０に塞ぎ板１３０を設置した状態において、塞ぎ板１３０と土台部１２６と隆起部１２７とにより囲われる空間である。
【００５５】
また、ケーシング１２０に複数のアルミ型材１２１を組んだ状態で両側部に配されるアルミ型材１２１の空間１２５ｂは、他のアルミ型材１２１の空間１２５ｂに比べて広く設けられ、土台部１２６に切り欠き１２８が設けられている。これは、両側部以外のアルミ型材１２１は、テープヒータ５の折り返しに十分な空間１２５ｂがあればよいのに対し、両側部のアルミ型材１２１の空間１２５ｂには、テープヒータ５の先端にある封止部５２や電源コード５３が配置されるためであり、切り欠き１２８は取っ手用である。
【００５６】
さらに、端部辺のアルミ型材１２１の空間１２５ｂ下に位置する土台部１２６は挿通口１２９を有しており、この挿通口１２９は、テープヒータ５を設置した際に、テープヒータ５の電源コード５３を挿通して、床下部のバッテリー又はバッテリーから続くコネクタ部に電源プラグを接続するために設けられている。なお、ケーシング１２０は下記塞ぎ板１３０、断熱部材１４０、スカート部２０４、２０５とボルト締結するための貫通孔が穿設されている。
【００５７】
（２−１−２．塞ぎ板）
図１１に示すように、塞ぎ板１３０は、水平面と斜面とが交互に組み合わされた、断面が台形状の凸部と凹部が交互に表れる波形形状の波板であり、ケーシング１２０の表面である被塞ぎ面１２０ｂ（第二の面）に沿った形状で、ケーシング１２０の被塞ぎ面１２０ｂに塞ぎ板１３０を隙間なく取り付けられる。また、塞ぎ板１３０の両側には、作業員が作業しやすいよう取っ手として利用できる切り欠き１３８が切り欠き１２８と対応する位置に設けられている。なお、塞ぎ板１３０はケーシング１２０及びスカート部２０４、２０５とボルト締結するための貫通孔が穿設されている。
【００５８】
（２−１−３．断熱部材）
図１２に示すように、断熱部材１４０には、ケーシング１２０の車体２０１との設置面１２０ａ（第一の面）側に取り付ける断熱部材１４１と、ケーシング１２０の車体２０１に設置した状態における上下面に取り付ける断熱部材１４２と１４３とがある。これら断熱部材１４１〜１４３は、ケーシング１２０との取付面に対応する面を持つＦＲＰの板材である。なお、断熱部材１４０の設置以外にも、断熱塗料をケーシング１２０に塗布してもよい。要するに、雪が付着するであろう面（被塞ぎ面１２０ｂ）以外の面からの、無駄な放熱を抑制できればよい。無駄な放熱を抑制することにより、雪が付着する面からの放熱を促進し、熱を有効に使うようにするためである。
【００５９】
さらに、断熱部材１４１は、ケーシング１２０の一方端部のアルミ型材１２１に設けられた挿通口１２９に対応する位置に、挿通口１４９を設けている。この挿通口１４９は、挿通口１２９同様、電源コード５３を挿通するためのものである。また、断熱部材１４１の両側には、切り欠き１２８及び切り欠き１３８に対応する位置に切り欠き１４８が設けられている。なお、断熱部材１４０は、ケーシング１２０及びスカート部２０４、２０５とボルト締結するための貫通孔が穿設されている。
【００６０】
［２−２．テープヒータの取付方法］
次に、テープヒータ５を鉄道車両用融雪装置１１０に取り付ける方法について、図１３、図１４に基づいて説明する。ここでは、仮にアルミ型材１２１Ａ〜１２１Ｅを５つ結合した構成のケーシング１２０’を用いて説明する。なお、前記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。
【００６１】
（２−２−１．ステップ１）
まず、テープヒータ５をアルミ型材１２１Ａの空間１２５ｂに配し、あらかじめ電源コード５３の電源プラグ側を、挿通口１２９に挿通させておく。そして、電源プラグ側と反対側の電源コード５３に続く発熱部５１を、アルミ型材１２１Ａの直線状溝１２２ｂに這わせて配置し、直線状溝１２２ｂ終端から飛び出した発熱部５１をねじり、空間１２５ａで折り返して、直線状溝１２２ｃの始端から発熱部５１を直線状溝１２２ｃに這わせて配置する。同様に直線状溝１２２ｃに発熱部５１を這わせて配置し、空間１２５ｂ上で発熱部５１をねじって折り返し、隣の直線状溝１２２ｄに這わせて配置する。
【００６２】
続いて、アルミ型材１２１Ａの直線状溝１２２ｄの終端から飛び出した発熱部５１を、ねじり、空間１２５ａで折り返して、アルミ型材１２１Ｂの直線状溝１２２ａに這わせて配置する。以後同様にして、発熱部５１を各直線状溝に這わせて配置していく。
【００６３】
最後に、アルミ型材１２１Ｅの直線状溝１２２ｄの終端から飛び出した発熱部５１の先端に接続する封止部５２を、空間１２５ｂ下に位置する土台部１２６に設置する。
【００６４】
なお、空間１２５ａ及び空間１２５ｂにおいて、発熱部５１をねじって折り返すのは、テープ状の発熱部５１を縦にすることで、折り返す際の曲率半径を小さくし、コンパクトに収納するためである。本実施形態においては、ケーシング１２０の各直線状溝１２２ａ〜ｄの間隔が狭いため、ねじることにより折り返しの曲率半径を小さくできるテープヒータを用いている。
【００６５】
また、折り返し部分の空間を十分に確保できる場合や、各直線状溝の間隔を広く取れる場合においては、断面円形のコードヒータ等を用いてもよい。断面円形のコードヒータを用いる際には、ガイド溝（直線状溝）を断面Ｕ字状に形成するとコードヒータの取付けが容易である。それ以外の構成については、テープヒータを用いる場合と同様でよい。
【００６６】
（２−２−２．ステップ２）
ケーシング１２０の直線状溝１２２全体に発熱部５１を配置して、テープヒータ５を設置した後、塞ぎ板１３０をケーシング１２０の被塞ぎ面１２０ｂに被せて、ボルトにより締結する。このようにすることで、テープヒータ５がケーシング１２０と塞ぎ板１３０によって、覆われた状態となる。具体的には、テープヒータ５の発熱部５１がケーシング１２０の直線状溝１２１と塞ぎ板１３０によって、それ以外の部分が土台部１２６と塞ぎ板１３０により形成された箱型の空間１２５に収納された状態となる。これにより、バラスト等からテープヒータ５を保護できる。
【００６７】
（２−２−３．ステップ３）
次に、断熱部材１４１〜１４３を、それぞれの対応する面に取り付ける。断熱部材１４１を、ケーシング１２０の車体設置面側にボルトにより締結する。その際、挿通口１２９より飛び出している電源コード５３を、挿通口１４９に挿通させる。また、断熱部材１４２、１４３もケーシング１２０の上下両側面にボルトにより締結する。
【００６８】
（２−２−４．ステップ４）
このようにして、あらかじめ組み立てた状態の鉄道車両用融雪装置１１０を、車体２０１のスカート部２０４、２０５に配置し、挿通口１２９及び挿通口１４９から飛び出した電源コード５３の電源プラグを車体床下部に配されたバッテリーに続くコネクタに接続した後、スカート部２０４、２０５に鉄道車両用融雪装置１１０をボルトにより締結する。
【００６９】
［２−３．実施形態２の効果］
以上説明したように、本実施形態の鉄道車両用融雪装置１１０は、ケーシング１２０に設けられたガイド溝１２２にテープヒータ５を這わせ、塞ぎ板１３０で覆うことで、容易に鉄道車両用融雪装置１１０を組むことができ、作業場等においてあらかじめ組んだ鉄道車両用融雪装置１１０をそのまま車体に取り付けることができる。また、テープヒータ５は、ケーシング１２０と塞ぎ板１３０とに覆われているため、バラスト等からテープヒータ５を保護することができる。
【００７０】
また、ケーシング１２０と塞ぎ板１３０と断熱部材１４０とテープヒータ５とがそれぞれ分離できるため、いずれかが損傷した場合にも、損傷した部分のみを取り替えればよい。また、ガイド溝１２２は、ケーシング１２０の全体に亘る複数の直線状溝１２２ａ〜ｄからなり、ここに順次折り返してテープヒータ５を取り付けるので、ケーシング１２０全体にテープヒータ５を配置でき、鉄道車両用融雪装置１１０全体を略均一に昇温できる。また、テープヒータ５がケーシング１２０に横向きで配置されているので、テープヒータ５と塞ぎ板１３０との設置面積が大きく、塞ぎ板１３０に熱が伝わりやすい。
【００７１】
また、ケーシング１２０の隆起部１２７内に中空部を設けていて、中空部に空気層ができるため、テープヒータ５の熱が車体側に逃げづらく、塞ぎ板１３０に熱を効率よく伝える。つまり、中空部によって放熱を抑えることができる。また、中空部があるため、ケーシング１２０の重量を抑え軽量化でき、取り回しやすく、また材料も少なくコストを抑えられる。
【００７２】
また、ケーシング１２０の車体設置面や側面に断熱部材１４０を取り付けることで、ケーシング１２０の車体設置面や側面からの放熱を抑えることができ、塞ぎ板１３０に熱を効率よく伝えることができる。
【００７３】
＜３．変形例＞
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更又は削除が可能である。例えば、本実施形態は線状ヒータにテープヒータを用いているが、断面が円形のコード状のヒータなど、蛇行可能なフレキシブルな長尺ヒータを用いてもよい。この場合、ガイド溝の形状を線状ヒータの形状に合わせることが好ましい。また、本実施形態のケーシングは一例として発泡樹脂やアルミ型材のものを用いているが、その他の発泡樹脂やその他の金属、その他の素材でもよい。
【００７４】
また、本実施形態の塞ぎ板には一例として波板状のものを用いているが、平板状などその他の形状の塞ぎ板を用いてもよい。この場合、ケーシングの表面（第一の面）を塞ぎ板の形状に合わせることが好ましい。また、本実施形態のケーシングのガイド溝は一例として車両上下方向に延びる複数の直線状溝で構成しているが、車両幅方向に延びる複数の直線状や、直線状溝以外の湾曲した溝などで構成してもよい。また、本実施形態の実施形態１ではガイド溝にアルミシートを配しているが、アルミシートはなくてもよい。
【００７５】
また、実施形態１では外箱を用い、実施形態２では断熱部材を用いているが、外箱及び断熱部材の双方を備える構成としてもよく、外箱及び断熱部材のない構成としてもよい。また、本実施形態の断熱部材にはＦＲＰを用いているが、断熱性の高い樹脂や布、その他の素材を用いてもよく、断熱塗料を塗布してもよい。また、本実施形態の塞ぎ板や外箱にはステンレス材を用いているが、その他の金属やその他の素材を用いてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１（１Ｌ、１Ｃ、１Ｒ）  鉄道車両用融雪装置
２  ケーシング
２ａ  第一の面
２ｂ  第二の面
２１  土台部
２２  枠部
２３  隆起部
２３ａ  棒状部
２４  ガイド溝
２４ａ  直線状溝
２５  空間
２６  切り欠き
２７  切り欠き
２８  水抜き孔
２９  挿通口
３  外箱
３１  土台部
３２  枠部
３３  挿通口
３４  コード保持部
３５  貫通孔
３６  貫通孔
３７  水抜き孔
４  塞ぎ板
４１  貫通孔
４２  貫通孔
５  テープヒータ（線状ヒータ）
５１  発熱部
５２  封止部
５３  電源コード
５４  ブッシング
５５  導体
５６  発熱素子
５７  絶縁材
１１０（１１０Ｌ、１１０Ｃ、１１０Ｒ）  鉄道車両用融雪装置
１２０、１２０’  ケーシング
１２０ａ  設置面（第一の面）
１２０ｂ  被塞ぎ面（第二の面）
１２１  アルミ型材
１２１ａ、１２１ｂ  中空部
１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）  ガイド溝（直線状溝）
１２３  凸部
１２４  凹部
１２５（１２５ａ、１２５ｂ）  空間
１２６  土台部
１２７  隆起部
１２８  切り欠き
１２９  挿通口
１３０  塞ぎ板
１３８  切り欠き
１４０（１４１、１４２、１４３）  断熱部材
１４８  切り欠き
１４９  挿通口
２０１  車体
２０２  床下部
２０３  車輪
２０４、２０５  車輪スカート部
２０６  車体スカート部
Ｘ  車両幅方向
Ｙ  車両上下方向
Ｚ  車両長手方向
【図１】
0006008683.tif 000002
【図２】
0006008683.tif 000003
【図３】
0006008683.tif 000004
【図４】
0006008683.tif 000005
【図５】
0006008683.tif 000006
【図６】
0006008683.tif 000007
【図７】
0006008683.tif 000008
【図８】
0006008683.tif 000009
【図９】
0006008683.tif 000010
【図１０】
0006008683.tif 000011
【図１１】
0006008683.tif 000012
【図１２】
0006008683.tif 000013
【図１３】
0006008683.tif 000014
【図１４】
0006008683.tif 000015