(57)【要約】【要  約】【課  題】    分岐器の要所を効率よく加熱して転換不能を防止する。【解決手段】  分岐器用合成まくら木５上面のトングレール２が上面を摺動する床板４が載置される部分に発熱体７を埋設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐器用まくら木（５）上面の床板（４）が載置される部分に発熱体（７）を埋設したことを特徴とする分岐器用加熱装置。
【請求項２】
基本レール（１）のレール頭部からウエブにかけて固定手段（８）を介して発熱体（７）を密着させたことを特徴とする分岐器用加熱装置。
【請求項３】
前記の発熱体（７）が電磁誘導形のものである請求項１または２に記載の分岐器用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道線路の分岐器部分に使用する分岐器用加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道線路において、分岐器は列車の進路を振り分ける重要な役目を担っており、転換不能などが発生すると列車の正常な運行が行えない。とくにその危険性の高いのは降雪時や甚だしい寒冷時で、転換部分に雪が詰まったり転換面が凍結したりして転換の要であるトングレール（ポイントともいう）が動かなくなる事故が起こりやすい。
図７は分岐器の一例である片開き分岐器のトングレール付近を示す平面図で、１は外側に配置される固定の基本レール、２はその内側に配置され、摺動転換する１対のトングレール、３は１対のトングレールを連結するとともにこれを転換させる転てつ棒、４は上面を案内面としてトングレールが摺動転換する床板、５はまくら木、６は基本レール１をまくら木５に固定する締結具である。
【０００３】
まくら木５は軌道の一般部では近年ＰＳコンクリート製がひろく使用されているが、分岐器部分では衝撃が大きく、また固定する基本レールの間隔が徐々に開いていて長さおよび締結位置が１本毎に異なるなどの特殊事情により量産形のＰＳコンクリート製まくら木の適用が難しく依然として木製まくら木が使用されてきたが、近年「合成まくら木」と呼ばれるものが開発された。例えば、積水化学工業(株）が製造する「エスロンネオランバーＦＦＵ（商品名）」は熱硬化性樹脂（硬質ウレタン樹脂）発泡体をガラス長繊維で強化したものであり、木材と同様に任意の長さに切断でき、任意の位置に孔あけが可能であることから分岐器用まくら木として採用される趨勢にある。
【０００４】
トングレールの転換不能防止対策としては、従来からトングレールの下部に灯油式のカンテラを挿入することが行われているが、分岐器の数の多い大駅の構内や操車場などでは降雪の予報からこの作業を開始しても人手が回らない場合が多く、また長期にわたる降雪では灯油の補給も大変である。こうした状況に対処するため、近年では遠隔操作で起動できる電気式の分岐器用加熱装置が開発され、使用されている。しかし分岐器は構造が複雑で、かつ凍結を防止しようとする部分はレールの動く部分であるから、列車の通過ならびに分岐器の作動に支障を来さないことを優先させると加熱装置の設置にはスペース的な制約が多く、肝心の部分を効率よく加熱できないという問題点があった。
【０００５】
分岐器において加熱装置の取り付けが可能でかつ加熱したい部分は、第１に床板付近、ついで基本レールの頭部である。まず従来の電気式の分岐器用加熱装置の取り付け例を図８により説明する。この図は分岐器のトングレール付近を示す斜視図で、7d、7eは電気式の発熱体、73はリード線、８は押え金具である。電気式の発熱体7d、7eは角棒状で、通電すると全体が発熱する。図８で床板用のもの7dは床板４の両側側面に接して設置されているが、設置スペースがまくら木とレール底面との間、すなわち床板の厚さに制約される上、加熱対象である床板との接触面が床板の側面のみであり、発熱体7dから見れば細長い棒状体の１側面のみで接し、他の面は加熱に寄与しないから熱効率がきわめて低いという問題点がある。一方、レール頭部用の発熱体7eは押え金具８を介して基本レール１に抱かせるように取り付けられているが、これも角棒状の発熱体7e全体が発熱するものであると、レール頭部の加熱に寄与するのは少なくとも２つの側面のみであり、同様に熱効率がわるい。
【０００６】
なお、電気式の発熱体にもさまざまな種類があり、大部分はニクロム線などの高抵抗導体に通電する抵抗加熱方式であるが、超音波加熱形などそれ以外のものもある。特許文献１には電磁誘導形の発熱体が記載されている。図９、図10により簡単にこれを説明する。
図９は電磁誘導形発熱体の原理を示す説明図で、721、721は強磁性体である1対の鋼管、722はこの内部に挿通された絶縁電線、723は交流電源、724は1対の鋼管721、721を接続する接続部である。
【０００７】
絶縁電線722を流れる1次電流Iaに対して、鋼管721の内側表皮（ハッチングを施した部分）に流れる２次電流（誘導電流）Ibは、内側表皮の電流の流れる部分の深さをＳ、鋼管の肉厚をｔとするとき、ｔ＞２Ｓであればよい。ここにＳは電源の周波数、鋼管の抵抗率、鋼管の比透磁率の関数であり、強磁性の鋼管で電源が50ヘルツのとき、Ｓは0.1ｃｍ程度である。また図10は、1本の絶縁電線722を３回鋼管721に通すようにして、変圧器の原理により１次電流に対して２次電流を３倍にしたものである。このようにして鋼管の内側表皮に高い２次電流を集中して流し、発生するジュール熱によって鋼管を効率的に加熱することができる。
【０００８】
一方、図８における押え金具８の一例として、特許文献２に記載の挟着機構を図11により簡単に説明する。この押え金具８はレールの継目部分においてレールに流れる帰電流を支障なく流すための導線（特許文献２ではジャンパー線、レールボンドともいう）の口金Ｊを、レールにろう付けすることなく機械的に接着させるためのもので、81はレール底部に挿入された支持部、82はその先端の係止部、83は脚部、84は挟着部、85は押圧部である。支持部81と脚部83とを接続するねじ部分を調整し、さらに押圧部85のねじを調整することにより、口金Ｊをレール１のあごの部分に押圧するようになっている。
【特許文献１】特許第２７９９７２１号公報
【特許文献２】特開平５−８２１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、分岐器において列車の通過ならびに分岐器の作動に支障を来さない部分を選んで効率よく加熱を行い、降雪時や寒冷時における列車の正常な運行を確保することのできる分岐器用加熱装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、分岐器用まくら木上面の床板が載置される部分に発熱体を埋設したことを特徴とする分岐器用加熱装置であるか、あるいは基本レールのレール頭部からウエブにかけて固定手段を介して発熱体を密着させたことを特徴とする分岐器用加熱装置であり、望ましくは前記の発熱体が電磁誘導形のものである前記の分岐器用加熱装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、分岐器において列車の通過ならびに分岐器の作動に支障を来さない部分のみを効率よく加熱し、降雪時や寒冷時における列車の正常な運行を確保して交通機関の信頼性を向上することができるという、すぐれた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明においては、加熱したい対象部分に発熱体本体を密着させ、加熱する必要のない側を断熱性の高いもので覆うようにしたので、無駄な放熱が少なく、熱効率が向上する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の第１の実施例を図１、図２により説明する。この実施例は分岐器におけるトングレールが上面を摺動するすべり部材である床板を裏側から加熱する加熱装置である。図１は実施例の電気式の発熱体7aを埋設したまくら木（床板を除く）を示す斜視図、図２はその埋設部分の断面図で、４は床板、５はまくら木、73はリード線である。まくら木５上面の床板４が載置される部分に発熱体7aを埋設してある。熱効率および支持強度の両面から、発熱体7aは図２に示すように床板よりも小さく、床板の裏に隠れるような寸法のものが好ましい。
【００１４】
まくら木５の種類は特に限定しないが、前記した合成まくら木は最適である。埋め込み部分の加工が容易である上、発泡体内部の気泡が独立しているため断熱性に優れるので、発生した熱はまくら木側にはほとんど伝わらずに上面の床板のみを加熱するのできわめて熱効率がよいからである。なお発熱体7aの種類も特に限定しないが、前記した電磁誘導形発熱体であればいっそう熱効率がよいので好ましい。
【実施例２】
【００１５】
本発明の第２の実施例を図３〜６により説明する。この実施例は分岐器の基本レールの頭部付近を加熱する加熱装置である。図３は発熱体7bを示す斜視図で、71は発熱体7bの表面を被覆する被覆材、72はその内部に配置された電気式の発熱体本体、74は同じく被覆材71の内部に配置される断熱材である。この発熱体7bは基本レールの頭部およびウエブの上部を加熱することを目的としている。レール頭部の内側は車輪のフランジが通過するので原則としてものを取り付けることは許されないが、外側はレール頭部より上に出ない限り建築限界上の問題はない。この発熱体7bは断面を略Ｌ字形とし、レールに接する面に発熱体本体72を配置し、レールに接しない側には断熱材を配置して、発生する熱をレール側にのみ伝えるようにしてある。被覆材71は伝熱性のよい金属板などが好ましい。長さは600〜1000ｍｍである。図４は図3の発熱体7bの取り付け状態を示すレール部分の断面図で、押え金具８を介してレール頭部に密着させている。押え金具８は全体が弾性を有するクリップ式でもよいし、前記した図11に示したようなものでもよい。また、振動等による脱落を防止するため、発熱体7bと押え金具８の先端部分をボルト、溶接等で固定したり、これらを一体に形成してもよい。
【００１６】
図５に示す発熱体7cはこの実施例の変形例で、レール頭部外側にものを取り付けるのが不都合な場合や、レール頭部内側を加熱したい場合に使用できる発熱体である。取り付け状態を示す図６に見るとおり、レール頭部下ののど部に収納される。発熱体7cの内部はレールに接する側に発熱体本体72を配置し、レールに接しない側には断熱材を配置するのは図３のものと同様である。
【００１７】
この実施例においても、発熱体7aの種類はとくに限定しないが、前記した電磁誘導形発熱体であればいっそう熱効率がよいので好ましい。
実際に設置した例で示すと、50キロレールの12番分岐器において、実施例１で説明した床板用加熱装置が0.08ｋＷのもの32台と、実施例２で説明したレール頭部用加熱装置が0.2ｋＷのもの22台とが必要で、合計の電気容量は6.96ｋＷであるが、降雪時において床板表面温度は＋１℃に保たれ、凍結はなく結果は良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第1の実施例の発熱体を埋設した合成まくら木の斜視図である。
【図２】図1の合成まくら木の断面図である。
【図３】第２の実施例の発熱体を示す斜視図である。
【図４】図３の発熱体の取り付け状態を示すレール部分の断面図である。
【図５】第２の実施例の発熱体の変形例を示す斜視図である。
【図６】図５の発熱体の取り付け状態を示すレール部分の断面図である。
【図７】本発明に係わる分岐器の一部を示す平面図である。
【図８】従来の技術における加熱装置の取り付け例を示す分岐器の部分斜視図である。
【図９】電磁誘導形発熱体の原理を示す説明図である。
【図１０】同じく電磁誘導形発熱体の原理を示す説明図である。
【図１１】本発明に係わる挟着機構の従来例を示すレール部分の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    基本レール
２    トングレール
３    転てつ棒
４    床板
５    まくら木（合成まくら木）
６    締結具
７（7a〜7e）    発熱体
８    押え金具（固定手段）
71    被覆材
72    発熱体本体
73    リード線
74    断熱材
81    支持部
82    係止部
83    脚部
84    挟着部
85    押圧部
721    発熱鋼管
722    絶縁電線
723    交流電源
724    接続部
Ia    一次電流
Ib    二次電流
Ｊ    口金
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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