(57)【要約】【課題】バラストを極度に濡らすことなく、レールを冷却することができるレール冷却システムを得る。【解決手段】鉄道車両の走行用のレール（１０）を冷却するレール冷却システムであって、レールの側面に向かって水を噴射する複数のノズル（３２ａ）を備え、複数のノズルのそれぞれは、レール側面の冷却対象領域の形状に合わせた噴射パターンでは水を噴射する噴射口（３２ｂ）を有する。【選択図】図５
2018103944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の走行用のレールを冷却するレール冷却システムであって、
前記レールの側面に向かって水を噴射する複数のノズル
を備え、
前記複数のノズルのそれぞれは、前記側面の冷却対象領域の形状に合わせた放水パターンで水を噴射する噴射口を有する
レール冷却システム。
【請求項２】
前記レールの温度を測定する温度センサと、
前記レールの設置環境が降雨状態であるか否かを検出する降雨センサと、
前記温度センサによる測定結果と、前記降雨センサによる検出結果が、あらかじめ設定された放水条件を満たす場合には、前記複数のノズルから前記水を噴射する放水制御部と
をさらに備える請求項１に記載のレール冷却システム。
【請求項３】
前記放水制御部は、前記複数のノズルのそれぞれから間欠的に水を噴射させる
請求項２に記載のレール冷却システム。
【請求項４】
前記複数のノズルのそれぞれは、前記レールの両側面に配置され、前記レールの両側面に向かって前記水を噴射する
請求項１に記載のレール冷却システム。
【請求項５】
前記複数のノズルのそれぞれは、前記レールに沿った方向の一方をプラス方向、他方をマイナス方向とし、前記レールの一方の側面に配置された第１のノズルの傾き方向が前記プラス方向であった場合に、前記レールの他方の側面に配置された第２のノズルの傾き方向が前記マイナス方向であり、前記第１のノズルと前記第２のノズルが互いに異なる方法に傾くように設置されている
請求項４に記載のレール冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道のレールの熱膨張を抑制するためのレール冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道のレールの１つである分岐器レールは、環境温度が変化した場合にも、確実に動作することが要求される。一例として、寒冷地域に敷設された分岐器レールに対して、気温が摂氏零度以下になったことで、散水を行い、凍結を防止する従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
より具体的には、この特許文献１は、気温が摂氏零度以下になった際に、ポンプによる加圧を利用して、貯水槽に溜まった水を散水孔から分岐器に向かって散水している。この結果、従来は、本線消雪用スプリンクラーに依存していた散水による分岐器凍結防止の方式を廃止できる。さらには、最小限の最適な散水量のもとで満足のできる信頼性を確保することができる。
【０００４】
また、レールに散水する技術としては、レール軋み音の発生防止のために、できるだけ少ない量でレール上部に散水し、道床への影響を少なくした上で、最大の減音効果を得る従来技術もある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１８４７０３号公報
【特許文献２】特開平７−１７４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１、２のような散水を行う場合には、レール下のバラスト（敷石）の下まで濡らすこととなる。バラストは、列車の走行による振動で削れて細粒化し、バラストの下に堆積する。散水によりバラストの下まで濡らすと、水により細粒化した破石の固着等を招き、保守、保全に支障を来すおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１のように、気温が摂氏零度以下になった場合だけでなく、温度が上昇する夏場においても、分岐器は、確実に動作することが要求される。具体的には、太陽光の直射により分岐器レールが熱膨張することで、伸びや歪みが発生する。そして、このような分岐器レールの伸びや歪みは、最悪の場合には、車両の脱線を引き起こすこととなる。
【０００８】
しかしながら、夏場における冷却方法としても、上述した特許文献１と同様に、人手または自動設備による散水が一般的であり、この場合にも、上述した課題が挙げられる。
【０００９】
従って、このような課題を回避するためには、バラストの下まで散水した水が達することを軽減する必要があり、そのために散水量に制約が課された場合には、十分な冷却効果を得ることができないおそれがあった。
【００１０】
また、冷却技術の適用対象であるレールは、分岐器レールには限定されず、鉄道のレールを効率よく冷却する技術が望まれている。
【００１１】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、バラストを極度に濡らすことなく、レールを冷却することができるレール冷却システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るレール冷却システムは、鉄道車両の走行用のレールを冷却するレール冷却システムであって、レールの側面に向かって水を噴射する複数のノズルを備え、複数のノズルのそれぞれは、側面の冷却対象領域の形状に合わせた放水パターンで水を噴射する噴射口を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レールの側面に向けて設置されたノズルから、側面のレール形状に相応した放水パターンで水を噴射する構成を備えている。この結果、バラストを極度に濡らすことなく、レールを冷却することができるレール冷却システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却対象となる分岐器レールの説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムを分岐器レールの内側に設けた状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムについて、図２のＡ−Ａ断面から見た構成を示した説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る複数のノズルのレイアウトを示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るノズルの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るノズルにより、冷却対象であるレールに向けて水を噴射したときの効果を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るノズルから噴射される水の形状パターンのバリエーションを示した図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムの全体図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムの放水制御部により実行される放水制御の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムを分岐器レールの両側に設けた状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムについて、図１０のＡ−Ａ断面から見た構成を示した説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る複数のノズルのレイアウトを示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のレール冷却システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、冷却対象であるレールとして、分岐器レールを一例として説明するが、本発明は、鉄道車両の走行用のレール全てに対して適用可能である。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における冷却対象となる分岐器レールの説明図である。分岐器レール１０は、本線レール１１と本線レール１２との間に設けられており、図１の左側の第１の本線２１から進入してくる車両を、分岐後の第２の本線２２または第３の本線２３のいずれかに進入させるための切換器の役割を果たすものである。
【００１７】
図１（ａ）は、分岐器レール１０が第１の状態に切り換わることで、車両を第１の本線２１から第２の本線２２に誘導する場合を示している。一方、図１（ｂ）は、分岐器レール１０が第２の状態に切り換わることで、車両を第１の本線２１から第３の本線２３に誘導する場合を示している。
【００１８】
太陽光の直射により分岐器レール１０が熱膨張すると、伸びや歪みが発生し、最悪の場合には、車両の脱線を引き起こすこととなる。そして、この分岐器レール１０に対して放水による冷却を行った場合には、課題として上述したように、細粒化した破石の固着等を招く問題があった。そこで、このような問題を解消するために、本実施の形態１では、冷却対象であるレールの側面形状に相応したパターンで冷却用の水を噴射することのできるノズルを適用することを技術的特徴としており、図面を用いて、以下、詳細に説明する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムを分岐器レールの内側に設けた状態を示す説明図であり、分岐器レール１０を上方から見た図である。図２においては、２本の分岐器レールのうち、上方（電車進行方向における左側）に記載されたものを分岐器レール１０（１）、下方（電車進行方向における右側）に記載されたものを分岐器レール１０（２）として識別している。同様に、本線レールに関しても、上方に記載されたものを本線レール１１、下方に記載されたものを本線レール１２として識別している。
【００２０】
そして、図２に示すように、分岐器レール１０（１）と分岐器レール１０（２）との間には、２本の配水管３１（１）、３１（２）が配置されている。さらに、これら２本の配水管３１（１）、３１（２）のそれぞれには、適切な間隔（例えば、５０〜２００ｃｍ）で、かつ、分岐器レール１０（１）または分岐器レール１０（２）の内側から所定の範囲内の距離（ノズル３２から噴射された水が分岐器レール１０（２）に届く範囲の距離であって、例えば２５〜１５０ｃｍ）になるように、分岐器レール１０（１）、１０（２）に略垂直に複数のノズル３２が配置されている。
【００２１】
なお、ノズル３２の設置される高さによっては、レールを濡らしつつ、バラストを極力濡らさないように、レールに対して仰角をもって斜め上方に設置してもよい。その場合でも分岐器レール１０を上面から見たときに、ノズル３２は、分岐器レール１０（１）（２）に対して垂直になるように設けられる。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムについて、図２のＡ−Ａ断面から見た構成を示した説明図である。本線レール１１と本線レール１２との間に配置された配水管３１（１）、３１（２）は、本線レール１２の下を通過する配水管３１を介して、本線レール１２の外側に配置されたポンプユニット３３と接続されている。
【００２３】
ポンプユニット３３が駆動されることで、上水道からの水が、配水管３１を経由して、２本に分岐した配水管３１（１）、３１（２）に供給される。そして、２本の配水管３１（１）、３１（２）に供給された水は、分岐器レール１０（１）、１０（２）の直近に配置された複数のノズル３２から、冷却に適した放水圧および流量に調整された水が噴射される。
【００２４】
図３に示すように、本実施の形態１に係るレール冷却システムは、分岐器レール１０の内側の側面に向けて水を吹き付けることで、２本の分岐器レール１０の側面を、直接的に冷却する。分岐器レール１０の側面は、上部と比較してより大きな表面積を有しており、側面を直接的に冷却することで、効率よく分岐器レールの冷却を行うことができる。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る複数のノズル３２のレイアウトを示した図である。複数のノズル３２は、設置環境に応じて、適切な間隔で配水管３１に接続され、冷却対象であるレール１０の側面に向けて冷却用の水を噴射する。なお、複数のノズル３２は、設置環境に応じて適切な値となるように、放水圧および流量が事前に選定可能である。
【００２６】
従来の放水方式とは異なり、本実施の形態１におけるレール冷却システムは、複数のノズル３２により、配水管３１から供給される水を、冷却対象であるレール１０の側面形状に合うような放水形状として、冷却を行う方式を採用している。
【００２７】
すなわち、ノズル３２としては、円錐状のパターンで水を噴射するものを採用することが一般的であった。これに対して、本実施の形態１では、レールの冷却効果を確保するとともに、バラストへの放水量を低減できるように、レール側面の形状に相応したパターンで水を噴射することのできるノズル３２ａを有していることを技術的特徴としている。そこで、このような技術的特徴を有するノズル３２ａについて、図面を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図５は、本発明の実施の形態１に係るノズル３２ａの構成を示す図である。図５に示すように、本実施の形態１におけるノズル３２ａは、水を噴射するための噴射口３２ｂが矩形形状となっている。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態１に係るノズル３２ａにより、冷却対象であるレール１０に向けて水を噴射したときの効果を説明するための図である。図６（ａ）は、レール１０の上から見た上面図であり、図６（ｂ）は、冷却されるレール１０の側面の放水状態を示した側面図である。
【００３０】
また、本実施の形態１に係るノズル３２ａの効果を説明するために、図６（ａ）、図６（ｂ）における左側には、一般的なノズル３２から円錐状のパターンで水を噴射した状態が示されており、図６（ａ）、図６（ｂ）における右側には、本実施の形態１によるノズル３２ａから矩形状のパターンで水を噴射した状態が示されている。
【００３１】
図６（ｂ）から明らかなように、ノズル３２から円錐状のパターンで水を噴射した場合には、レール１０の側面に当たる領域Ｓ１以外に、レール１０の側面には直接当たらない領域Ｓ２に対しても、放水が行われる。このため、冷却効率を下げてしまうとともに、領域Ｓ２に放水された水がバラストへ滴下されてしまうこととなる。
【００３２】
これに対して、本実施の形態１におけるノズル３２ａから矩形状のパターンで水を噴射した場合には、矩形状の領域Ｓ３の全てが、レール１０の側面に直接当たることとなる。この結果、ノズル３２ａは、ノズル３２を用いた場合と比較して、冷却に必要な水量のみでよく無駄がない。すなわち、冷却効率を高めることができるとともに、バラストへ滴下される放水量を低減することができる。
【００３３】
さらに、図６（ａ）、図６（ｂ）から明らかなように、ノズル３２ａを使用した場合には、領域Ｓ１＋領域Ｓ２の面積に相当する領域Ｓ３に対して、全ての放水量を散水することができる。このため、ノズル３２ａは、ノズル３２を使用した場合よりも、より広角で放水することができる。
【００３４】
この結果、ノズル３２を設置する際のピッチをＰ１、ノズル３２ａを設置する際のピッチをＰ２としたとき、Ｐ２をＰ１よりも大きな値とすることができ、ノズル３２ａの設置個数の低減を図ることも可能となる。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態１に係るノズル３２ａから噴射される水の形状パターンのバリエーションを示した図である。先の図５、図６では、図７（ａ）に示すような矩形パターンをノズル３２ａから放水する場合について例示した。しかしながら、本実施の形態１で採用可能な放水パターンは、このような矩形パターンには限定されず、図７（ｂ）に示すような楕円パターン、図７（ｃ）に示すような小円パターンのノズルの連続配置などを採用しても、側面の冷却対象領域の形状に合わせた放水パターンを実現できる。なお、放水パターンは連続せず、離れていてもレールの冷却効果は生じる。
【００３６】
次に、本実施の形態１におけるレール冷却システムの制御動作について具体的に説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムの全体図である。
【００３７】
本実施の形態１におけるレール冷却システムは、放水制御部１、分岐器レール温度センサ２、降雨センサ３、配水管３１、３１（１）、３１（２）、ノズル３２、ポンプユニット３３、およびバルブ３５を備えて構成されている。なお、放水制御部１、分岐器レール温度センサ２、降雨センサ３、およびバルブ３５は、先の図３では、図示を省略していた構成要素である。
【００３８】
分岐器レール温度センサ２は、分岐器レール１０（１）、１０（２）に設置されており、分岐器レール１０（１）、１０（２）の温度を測定する。また、降雨センサ３は、分岐器レール１０（１）、１０（２）が設置されている環境において、雨が降っているか否かの降雨状態を検出する。なお、降雨センサ３は、雨の降りかかる屋外、かつ、ノズルからの放水による影響を受けない場所に設置されればよく、例えば、ポンプユニット３３を収納する箱体の上に設けられる。
【００３９】
そして、放水制御部１は、分岐器レール温度センサ２、および降雨センサ３による検出結果に基づいて、ポンプユニット３３およびバルブ３５を制御することで、水の噴射／停止を制御する。
【００４０】
図９は、本発明の実施の形態１に係るレール冷却システムの放水制御部１により実行される放水制御の一例を示した図である。放水制御部１は、降雨センサ３の検出結果から、雨が降っていると判断した場合には、雨による冷却が行われるため、放水システムの動作を停止させる。
【００４１】
一方、放水制御部１は、降雨センサ３の検出結果から、雨が降っていないと判断した場合には、分岐器レール１０の温度測定結果に応じて、放水システムの運転／停止を切り換え制御する。図９に示した具体例では、放水制御部１は、雨が降っておらず、かつ、分岐器レール温度センサ２による測定結果が、所定の温度、例えば３０℃以上である場合には、ポンプユニット３３を駆動し、バルブ３５を開状態に切り換えることで、放水システムを運転状態とし、放水を行う。
【００４２】
また、放水制御部１は、雨が降っていないものの、分岐器レール温度センサ２による測定結果が、所定の温度、例えば３０℃未満である場合には、水による冷却が不要と判断し、ポンプユニット３３の駆動を停止し、バルブ３５を閉状態に切り換えることで、放水システムを停止状態とし、放水を停止する。
【００４３】
なお、温度センサは、分岐器レール温度センサ２ではなく、気温を計測するものでも良く、気温が所定の温度以上になったときに、放水システムを運転状態にし、放水を行っても良い。
【００４４】
また、温度センサは、分岐器レール１０以外のレールに設けても良い。その場合、レールが移動しないので、温度センサを設ける際の配線等の施工が容易になる。
【００４５】
また、本実施の形態１における放水制御部１は、放水条件が成立している場合にも、連続運転により放水を実行するのではなく、ノズル３２から間欠的に放水を実行しても良い。この結果、バラストが濡れることをさらに回避することができる。
【００４６】
具体的には、あらかじめ設定された間欠運転データに従って、一例として、５秒放水、２分停止を繰り返すことが考えられる。また、分岐器レール温度センサ２により測定された分岐器レール１０の温度に応じて、放水時間、停止時間を適切な値に切り換えるように、間欠運転データをあらかじめ設定しておくことも可能である。
【００４７】
また、分岐器レール１０の設置環境によっては、有風時に、噴射した水が風下に流されてしまい、効率よく分岐器レール１０を濡らすことができず、十分な冷却効果が得られないことが考えられる。
【００４８】
しかしながら、本実施の形態１における複数のノズル３２は、図２、図３に示すように、分岐器レール１０（１）と分岐器レール１０（２）との間で、かつ、分岐器レール１０（１）、１０（２）の高さよりも低い位置に、設置されるレイアウトとなっている。従って、分岐器レール１０（１）、１０（２）に直交する方向の風に対しては、このようなレイアウトを採用することで、分岐器レール１０（１）、１０（２）自体を風よけにすることができる。
【００４９】
また、分岐器レール１０（１）、１０（２）に平行する方向の風に対しては、ノズル間、または放水区間の一端もしくは両端に風よけ板を設置することが考えられる。ここで、風よけ板は、分岐器レール１０（１）（２）および地面に対して略垂直に設けられる平板状のものであり、この風よけ板を前述した場所に設置することで、風の影響を小さくすることができる。
【００５０】
なお、風よけ板を設ける他に、放水区間の両端を延長するように設計し、有風時に水が風下に流されても分岐器レール１０（１）、１０（２）にかかるようにノズル３２を増設し、より広いエリアに放水できる構成を採用することも考えられる。
【００５１】
以上のように、実施の形態１によれば、噴射した水の全てまたは大部分を、冷却対象であるレールの側面に直接放水できる構成を備えている。この結果、バラストを極度に濡らすことなく、レールをより効果的に冷却することができるレール冷却システムを実現できる。さらに、ノズルの設置台数を低減することができ、システムのコスト削減を図ることができる。
【００５２】
また、温度センサや降雨センサの検出結果に応じて、噴射／停止を切り換えることのできる制御構成とすることができる。さらに、検出結果に応じて、放水が必要と判断された場合に、間欠運転を実行できる構成を備えている。この結果、無駄な水を使わなくてよくなるので、効率的な冷却を行うことができる。
【００５３】
さらに、風により水が流されてしまう対策として、風よけ板を設ける、あるいは、ノズルの設置区間を延長する、といった構成を付加できる。この結果、有風時にも十分な冷却効果を実現できる。
【００５４】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、ノズル３２による噴射方向が、冷却対象であるレールの側面に対して、略垂直であり、かつ、ノズル３２を分岐器レール１０（１）と分岐器レール１０（２）との間に設置した場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、冷却対象であるレールの両側にノズル３２を設置するとともに、噴射方向を垂直方向からずらすように傾けている。そこで、ノズル３２のこのような設置により得られるさらなる効果を中心に、以下に説明する。
【００５５】
なお、実施の形態２では、上述の実施の形態１との相違点について詳細に説明するものとし、実施の形態１に対応している部材については、同じ符号をつけて説明を省略する。
【００５６】
図１０は、本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムを分岐器レールの両側に設けた状態を示す説明図であり、分岐器レール１０を上方から見た図である。図１０においては、２本の分岐器レールのうち、上方（電車進行方向における左側）に記載されたものを分岐器レール１０（１）、下方（電車進行方向における右側）に記載されたものを分岐器レール１０（２）として識別している。同様に、本線レールに関しても、上方に記載されたものを本線レール１１、下方に記載されたものを本線レール１２として識別している。
【００５７】
そして、図１０に示すように、分岐器レール１０（１）の両側には、２本の配水管３１（１）、３１（３）が配置され、分岐器レール１０（２）の両側には、２本の配水管３１（２）、３１（４）が配置されている。さらに、これら４本の配水管３１（１）〜３１（４）のそれぞれには、適切な間隔で、かつ、ノズル３２から噴射された水が分岐器レール１０に届く範囲の距離になるように、複数のノズル３２が配置されている。
【００５８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムについて、図１０のＡ−Ａ断面から見た構成を示した説明図である。分岐器レール１０（１）の両側に配置された配水管３１（１）、３１（３）、および分岐器レール１０（２）の両側に配置された配水管３１（２）、３１（４）のそれぞれは、本線レール１２の下を通過する配水管３１を介して、本線レール１２の外側に配置されたポンプユニット３３と接続されている。
【００５９】
ポンプユニット３３が駆動されることで、上水道からの水が、配水管３１を経由して、４本に分岐した配水管３１（１）〜３１（４）に供給される。そして、４本の配水管３１（１）〜３１（４）に供給された水は、分岐器レール１０（１）、１０（２）の直近に配置された複数のノズル３２から、冷却に適した放水圧および流量に調整された水が噴射される。
【００６０】
図１１に示すように、本実施の形態２に係るレール冷却システムは、分岐器レール１０（１）および分岐器レール１０（２）のそれぞれの両側面に向けて水を吹き付けることで、２本の分岐器レール１０の両側面を、直接的に冷却する。分岐器レール１０の側面は、上部と比較してより大きな表面積を有しており、両側面を直接的に冷却することで、効率よく分岐器レールの冷却を行うことができる。
【００６１】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る複数のノズル３２のレイアウトを示した図である。複数のノズル３２は、設置環境に応じて、適切な間隔で配水管３１に接続され、冷却対象であるレール１０の側面に向けて冷却用の水を噴射する。なお、複数のノズル３２は、設置環境に応じて適切な値となるように、放水圧および流量が事前に選定可能である。
【００６２】
また、本実施の形態２における複数のノズル３２のそれぞれは、噴射方向が冷却対象であるレールの側面に対して（分岐器レール１０を上方から見て）垂直な方向から傾くように配置されている。このように、斜めに向けることで、ノズル３２の先端からレールまで距離を、より長くすることができる。
【００６３】
従って、１つのノズルによるレール側面の放水範囲をより広げることが可能となる。この結果、先の実施の形態１のようにノズル３２を略垂直方向に設置する場合と比較して、限られたスペースに設置するノズル３２の数を削減することができ、システムの施工が容易になり、低価格化を実現することができる。
【００６４】
なお、ノズル３２の設置される高さによっては、レールを濡らしつつ、バラストを極力濡らさないように、レールに対して仰角をもって斜め上方に設置しても良い。
【００６５】
また、ノズル３２を垂直方向から傾けて設置することで、分岐器レール１０（１）、１０（２）に平行する方向の風の影響によって放水方向がずれることにより冷却効果が低減してしまうことを抑制する効果がある。そこで、この効果について、次に説明する。
【００６６】
本実施の形態２における複数のノズル３２は、図１０、図１２に示したように、レール側面に対して垂直な方向から傾くような向きに設置されている。さらに、分岐器レール１０（１）について見ると、配水管３１（１）に接続されたノズル３２と、配水管３１（３）に接続されたノズル３２とは、互いに異なる方向に傾けて設置されている。
【００６７】
具体的には、配水管３１（１）に接続されたノズル３２の先端は、電車進行方向側（図７の紙面上で右側）を向くように傾けて配置され、その一方で、配水管３１（３）に接続されたノズル３２の先端は、電車進行方向の反対側（図７の紙面上で左側）を向くように傾けて配置されている。
【００６８】
ここで、ノズル３２の先端が電車進行方向側を向く方向をプラス方向とすると、電車進行方向の反対側を向く方向をマイナス方向と表現することができる。すなわち、分岐器レール１０を挟んで配置されるノズル３２は、一方がプラス方向、他方がマイナス方向を向くように配置される。
【００６９】
なお、具体的には、ノズル３２は、レールの側面に対する垂直な方向から、プラス方向またはマイナス方向に、３０〜６０°傾斜されると良い。
【００７０】
同様に、分岐器レール１０（２）について見ると、配水管３１（２）に接続されたノズル３２と、配水管３１（４）に接続されたノズル３２とは互いに異なる方向に傾けて設置されている。
【００７１】
具体的には、配水管３１（２）に接続されたノズル３２（第１のノズルの相当）の先端は、プラス方向、すなわち、電車進行方向側（図７の紙面上で右側）を向くように傾けて配置され、その一方で、配水管３１（４）に接続されたノズル３２（第２のノズルに相当）の先端は、マイナス方向、すなわち、電車進行方向の反対側（図７の紙面上で左側）を向くように傾けて配置されている。
【００７２】
このように、レールの両側面におけるノズル３２の向きを、レール側面に対して垂直方向から傾くように、かつ互いに異なる向きに傾けることで、分岐器レール１０（１）、１０（２）に平行する方向の風の影響を緩和することができる。
【００７３】
具体的に、分岐器レール１０（１）を例に説明する。まず始めに、配水管３１（１）および配水管３１（３）に対して、ノズル３２が略垂直に設置されている場合を考える。この場合に、分岐器レール１０（１）に平行する方向に風が吹くと、配水管３１（１）および配水管３１（３）のそれぞれに接続されたノズル３２から分岐器レール１０（１）の両側面に対して噴射される水は、風の影響によって放水方向が略垂直の方向からずれることで、レール側面に沿った方向に流されてしまい、両側面の冷却効果がともに低下してしまう。
【００７４】
次に、図１０に示したように配置されたノズル３２による分岐器レール１０（１）の冷却効果について、説明する。図１０の紙面上で右から左に向いて風が吹いている場合を想定すると、配水管３１（３）に接続されたノズル３２から噴射される水は、風の影響によって放水方向がずれることで、レール側面に沿った方向に流されてしまい、冷却効果が低下してしまう。
【００７５】
しかしながら、配水管３１（１）に接続されたノズル３２から噴射される水は、風の影響によって放水方向がずれることにより、レール側面に対して垂直に近づく方向に流される。このため、確実にレール側面を冷却でき、風の影響によって放水方向がずれることにより、逆に冷却効果が高められることとなる。
【００７６】
この結果、分岐器レール１０（１）の一方の側面では、風の影響によって放水方向がずれることにより冷却効果が低減するものの、他方の側面において冷却効果が逆に高められ、一方の側面による冷却効果の低減が、他方の側面による冷却効果の向上によって相殺されることにより、分岐器レール１０（１）の全体としての冷却効果の低減を抑制することができる。
【００７７】
従って、図１０に示したようにノズル３２を垂直方向から傾けて配置する際に、風がない状態で所望の冷却効果が得られるように、ノズル３２の個数、ピッチ、レール側面からの距離、垂直方向からの傾きを設計することで、分岐器レール１０（１）、１０（２）に平行する方向の風の影響による冷却効果の低減を緩和することができる。
【００７８】
図１３は、本発明の実施の形態２に係るレール冷却システムの全体図である。本実施の形態２におけるレール冷却システムは、放水制御部１、分岐器レール温度センサ２、降雨センサ３、配水管３１、３１（１）〜３１（４）、ノズル３２、ポンプユニット３３、およびバルブ３５を備えて構成されている。なお、放水制御部１、分岐器レール温度センサ２、降雨センサ３、およびバルブ３５は、先の図１１では、図示を省略していた構成要素である。
【００７９】
本実施の形態２における図１３の構成は、先の実施の形態１における図８の構成と比較すると、配水管３１が２系統から４系統に変更になっているだけである。従って、基本的な制御は、実施の形態１、２で同一であり、説明を省略する。
【００８０】
以上のように、実施の形態２によれば、レールの両側に設置されたノズルから噴射した水の全てまたは大部分を、冷却対象であるレールの側面に直接放水できる構成を備えている。この結果、バラストを極度に濡らすことなく、レールをより効果的に冷却することができるレール冷却システムを実現できる。さらに、ノズルの設置台数を低減することができ、システムのコスト削減を図ることができる。
【００８１】
また、温度センサや降雨センサの検出結果に応じて、放水／停止を切り換えることのできる制御構成とすることができる。さらに、検出結果に応じて、放水が必要と判断された場合に、間欠運転を実行できる構成を備えている。この結果、より効率的な冷却を行うことができる。
【００８２】
さらに、風により水が流されてしまう対策として、レールを挟んで両側面に設置されるノズルの向きを、レール側面に対して垂直方向から傾くように、かつ互いに異なる方向に傾けることで、冷却効果の低減を抑えることができる。この結果、有風時にも十分な冷却効果を実現できる。
【００８３】
なお、上述した実施の形態１、２では、冷却対象であるレールとして、分岐器レールを一例として説明するとともに、レールの側面に水を噴射する場合について詳細に説明した。しかしながら、「バラストを極度に濡らすことなく、レールを冷却する」という効果は、レール側面以外の部分、例えばレールの上面に水を噴射した場合にも、得ることは可能である。
【００８４】
最後に、ノズル３２の具体的な固定方法について補足説明する。
図１に示したように、分岐器レール１０は、図１(ａ）の第１の状態と、図１（ｂ）の第２の状態とで、位置が移動することとなる。従って、ノズル３２を枕木等に固定設置した場合には、実際には、第１の状態と第２の状態で分岐器レール１０の側面とノズル３２との距離が変動する。
【００８５】
そこで、本発明では、レール間を横切るように配置された枕木にノズル３２を固定する際のノズルの配置を工夫することで、所望の冷却効果を実現している。すなわち、枕木に固定される複数のノズル３２は、走行車線を切り換えるために分岐器レール１０（１）、１０（２）が移動する可動範囲内において、それぞれのレール側面からの距離があらかじめ決められた範囲内に収まるような適切な位置に配置される。この結果、分岐器レール１０の移動に伴って、分岐器レール１０の側面とノズル３２との距離が変動した場合にも、所望の冷却効果を実現することができる。
【００８６】
また、冷却対象であるレールが分岐器レールのように移動しない場合には、複数のノズル３２を枕木を利用して配置することで、ノズルとレールの冷却対象部分との距離を常に一定に保つことが可能となる。
【符号の説明】
【００８７】
１  放水制御部、２  分岐器レール温度センサ、３  降雨センサ、１０、１０（１）、１０（２）  分岐器レール、１１、１２  本線レール、２１  第１の本線、２２  第２の本線、２３  第３の本線、３１、３１（１）〜３１（４）  配水管、３２  ノズル、３３  ポンプユニット、３５  バルブ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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