(57)【要約】【課題】地上に敷設された鉄道用敷設物の表面へ向けて、熱風を高温状態に維持したまま噴出させる。【解決手段】ポイント切換器３１（鉄道用敷設物）の表面へ向けて熱風を噴出させ、ポイント切換器３１の凍結を防止する鉄道用敷設物の凍結防止装置であって、熱風を発生させる熱風発生ユニット３（熱風発生源）と、熱風を入口部２７（一端部）から導入し出口部２９（他端部）からポイント切換器３１の表面へ向けて熱風を噴出する金属製の内管２３と、内管２３の外側に環状空間２４を隔てて配設された外管２５と、を備えた熱風供給路２５（内外二重管）と、弾性金属線材を屈曲して形成され、環状空間２４内に配設されて、内管２３の外周面と外管２５の内周面とにそれぞれ周方向に異なる複数の位置で接触することにより、外管２５の内側中心部に内管２３を位置決め支持するクリップ４３（支持部材）と、を含んで構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に敷設された鉄道用敷設物の表面へ向けて熱風を噴出させ、該敷設物の凍結を防止する鉄道用敷設物の凍結防止装置であって、
熱風を発生させる熱風発生源と、
前記熱風を一端部から導入し他端部から前記敷設物の表面へ向けて前記熱風を噴出する金属製の内管と、該内管の外側に環状空間を隔てて配設された外管と、を備えた内外二重管と、
弾性金属線材を屈曲して形成され、前記環状空間内に配設されて、前記内管の外周面と前記外管の内周面とにそれぞれ周方向に異なる複数の位置で接触することにより、前記外管の内側中心部に前記内管を位置決め支持する支持部材と、
を含んで構成された鉄道用敷設物の凍結防止装置。
【請求項２】
前記内外二重管は、軸方向に複数に分割され、該分割された内外二重管相互を接続する複数個の継手部材をさらに含んで構成された請求項１に記載の鉄道用敷設物の凍結防止装置。
【請求項３】
前記継手部材は、
それぞれ内周フランジ面が隣接する前記外管の端縁外周面に接着され、かつ、前記内周フランジ面に連なって径方向外側に延びる周側面相互がガスケット部材を挟んで軸方向に締結される一対の環状部材と、
隣接する前記内管にそれぞれ嵌挿して固定される継手管と、
を含んで構成された請求項２に記載の鉄道用敷設物の凍結防止装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記内管の外周面及び外管の内周面に、それぞれ周方向略等間隔に３箇所ずつ接触して支持する請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の鉄道用敷設物の凍結防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風供給路を通って熱風を鉄道用敷設物の表面へ向けて噴出させ、鉄道用敷設物の凍結を防止する鉄道用敷設物の凍結防止装置に関し、特に、熱風供給路の断熱性能を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の鉄道用敷設物の凍結防止装置では、熱風供給路を通って熱風を鉄道用敷設物（以下、敷設物とする）の表面へ向けて噴出させることで、敷設物を加熱し、敷設物の凍結を防止している。こうして、凍結によって敷設物の動作に支障が生じることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、熱風供給路の表面からの放熱により、熱風の噴出口に至るまでの温度低下が大きく、十分な凍結防止効果が得られなかった。
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、熱風を高温状態に維持したまま敷設物の表面へ向けて噴出させることができる鉄道用敷設物の凍結防止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】
【０００５】
このため本発明は、
熱風を発生させる熱風発生源と、
前記熱風を一端部から導入し他端部から敷設物の表面へ向けて前記熱風を噴出する金属製の内管と、該内管の外側に環状空間を隔てて配設された外管と、を備えた内外二重管と、
弾性金属線材を屈曲して形成され、前記環状空間内に配設されて、前記内管の外周面と前記外管の内周面とにそれぞれ周方向に異なる複数の位置で接触することにより、前記外管の内側中心部に前記内管を位置決め支持する支持部材と、
を含んで構成した。
【発明の効果】
【０００６】
以上の構成によれば、支持部材によって外管の内側中心部に内管を位置決め支持することにより、内管と外管との間に断熱空気層を形成することができる。また、支持部材を線材で構成したことにより、支持部材と内管及び外管との接触面積を十分に小さくすることができる。
以上により、内管から外管への伝熱を極力抑制することができるため、熱風発生源から熱風供給路の噴出口へ至るまでの熱風の温度低下を抑制でき、敷設物の凍結防止効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る鉄道用敷設物の凍結防止装置を示す図である。
【図２】図１の熱風供給路の縦断面図である。
【図３】図１の熱風供給路の横断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態に係るクリップがパーツの端部を支持した状態を示す図、（ｂ）はパーツの中間部を支持した状態を示す図である。
【図５】仮定の二重管構造における縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る内外二重管の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る鉄道用敷設物の凍結防止装置（以下、凍結防止装置とする）を示す。
図１に示すように、凍結防止装置１は、熱風発生ユニット（熱風発生源）３と、熱風発生ユニット３で発生させた熱風を地中を経由して地上に敷設されたポイント切換器３１（鉄道用敷設物）の表面へ向けて噴出させる熱風供給路５と、を備えている。
【０００９】
熱風発生ユニット３は、送風機７と、ヒータ部９と、制御盤１１と、を備えている。
送風機７の送風口は、ホース１５を介してヒータ部９に接続されている。送風機７は、電力を供給されて駆動し、空気をホース１５を通ってヒータ部９に供給する。
ヒータ部９は、ホース１５の出口に入口を接続した筒部材の膨出形成された中央部に、カートリッジヒータ９ａを含んで構成されている。カートリッジヒータ９ａは、電力を供給されて発熱し、ホース１５から供給された空気を加熱して、下流側へ向けて熱風を発生させる。
【００１０】
制御盤１１は、電源線１３を介して送風機７に電力を供給し、送風機７を駆動させるように構成されている。制御盤１１は、送風機７に対する供給電力を制御することで、送風機７からヒータ部９への空気の供給量を制御可能になっている。
また、制御盤１１は、電源線１７を介してカートリッジヒータ９ａに電力を供給し、カートリッジヒータ９ａを発熱させるように構成されている。制御盤１１は、カートリッジヒータ９ａに対する供給電力を制御することで、ヒータ部９で発生する熱風の温度を制御可能になっている。
【００１１】
熱風発生ユニット３は、鉄道の運行中であっても安全に操作、点検等を行うことができるように、地上における鉄道の道床１９上に敷設されたレール２１，２１から離れて設置されている。
熱風供給路５は、金属製の内管２３と、内管２３の外側に環状空間２４を隔てて配設された金属製の外管２５と、を備えている。
【００１２】
内管２３の入口部２７は、ヒータ部９に接続されており、内管２３の出口部２９は、空間Ｓに配置されたポイント切換器３１の表面へ向けて上向きに開放されている。このため、ヒータ部９で発生した熱風は、入口部２７から導入されて、内管２３内を通って、出口部２９からポイント切換器３１の表面へ向けて噴出する。このように、ポイント切換器３１を熱風により加熱することで、ポイント切換器３１に付着した氷雪を融解させ、凍結によってポイント切換器３１の動作に支障が生じることを抑制している。
【００１３】
なお、内管２３の出口部２９を覆って、ストレーナ３３が配設されている。ストレーナ３３は、外気中の雨滴等が出口部２９から内管２３に侵入するのを抑制するものである。
内管２３及び外管２５は、それぞれ、軸方向に複数のパーツ２３ａ，２５ａに切断、分割して構成されている。このため、図２に示すように、熱風供給路５は、軸方向に隣接するパーツ２５ａ，２５ａを相互に接続する複数個の環状部材３５と、軸方向に隣接するパーツ２３ａ，２３ａを相互に接続する複数個の継手管３７と、を備えている。
【００１４】
環状部材３５は、内周フランジ面３５ａと、内周フランジ面３５ａに連なって径方向外側に延びる周側面３５ｂと、を有している。ここで、内周フランジ面３５ａが、パーツ２５ａの端縁の外周面に接着剤等により接着されている。また、隣接する環状部材３５，３５の周側面３５ｂ，３５ｂ相互が、ガスケット部材３８を挟んで、ボルト３９及びナット４１により軸方向に締結されている。
【００１５】
継手管３７は、中空状に構成されており、軸方向に隣接するパーツ２３ａ，２３ａの内周空間にそれぞれ嵌挿されて、パーツ２３ａ，２３ａに固定されている。したがって、熱風は、継手管３７の内周空間を通って、軸方向に隣接するパーツ２３ａ，２３ａの一方の内周空間から他方の内周空間へ導かれる。
熱風供給路５は、直線状に延びるストレート部５ａと、屈曲するカーブ部５ｂと、を含んで構成されている。ここで、ストレート部５ａは、凍結防止装置１を設置する現場の状況に応じて、複数のパーツ２３ａ，２５ａへ任意の長さに切断することができる。
【００１６】
環状空間２４には、クリップ４３が配設されている。クリップ４３は、弾性金属線材を屈曲して形成されている。図３に示すように、クリップ４３は、内管２３の外周面と接触する接触部４３ａ〜４３ｄと、外管２５の内周面と接触する接触部４３ｅ〜４３ｇと、を有している。接触部４３ａ〜４３ｇは、クリップ４３の一端側から、接触部４３ａ，４３ｅ，４３ｂ，４３ｆ，４３ｃ，４３ｇ，４３ｄの順に並んでいる。こうして、クリップ４３は、内管２３の外周面と外管２５の内周面とにそれぞれ周方向略等間隔に少なくとも３箇所ずつ接触することにより、外管２５の内周空間の中心部に内管２３を位置決め支持している。ここで、クリップ４３は、外管２５の内周空間に内管２３を位置決め支持可能な範囲において、内管２３及び外管２５との接触面積ができる限り小さくなるように構成されている。
【００１７】
なお、クリップ４３は、図４（ａ）に示すようにパーツ２３ａ，２５ａの端部を支持するほか、同図（ｂ）に示すように中間部をも支持することができる。クリップ４３で該中間部を支持する場合、クリップ４３をパーツ２３ａの中間部に装着した後、クリップ４３をパーツ２５ａの内周空間に収まるように弾性変形させた状態で、パーツ２３ａをクリップ４３ごとパーツ２５ａの内周空間に嵌入させるとよい。
【００１８】
凍結防止装置１は、温度検出用のセンサとして、熱電対４５と、熱電対４７と、外気温センサ４９と、を備えている。
熱電対４５は、その温接点がヒータ部９のカートリッジヒータ９ａに隣接して配設され、補償導線５１を介して制御盤１１に接続されている。これにより、制御盤１１は、ヒータ部９における熱風の温度を検出可能になっている。したがって、制御盤１１は、ヒータ部９における熱風の温度の検出値に基づきカートリッジヒータ９ａへの供給電力を制御することで、ヒータ部９における熱風の温度のフィードバック制御を行うことが可能である。
【００１９】
熱電対４７は、その温接点が内管２３の出口部２９に隣接して配設され、ガラスにより被覆された補償導線５３を介して制御盤１１に接続されている。これにより、制御盤１１は、内管２３の出口部２９における熱風の温度を検出可能になっている。したがって、制御盤１１は、内管２３の出口部２９における熱風の温度の検出値に基づき、熱風が内管２３の出口部２９から噴出していることを確認することが可能である。
【００２０】
ここで、補償導線５３は、環状空間２４を通って熱電対４７と制御盤１１とを結んでいる。このように、環状空間２４を補償導線５３の配設用の空間として有効利用することで、凍結防止装置１の省スペース化を図っている。
また、クリップ４３から外管２５側へ向けて引掛部５５が延設されており、補償導線５３は、引掛部５５に引っ掛けられた状態で環状空間２４に配設されている。ここでは、引掛部５５に補償導線５３を引っ掛けた状態でパーツ２３ａをクリップ４３ごとパーツ２５ａの内周空間に嵌入させるだけで、容易に補償導線５３を環状空間２４に配設することができる。さらに、補償導線５３は、確実にクリップ４３の外側に配設されるため、熱風の供給により昇温しやすい内管２３から離間され、過熱が抑制されるようになっている。
【００２１】
なお、簡易的には、引掛部５５を設けずに、補償導線５３を外管２５の内周面下端に沿って支持してもよい。
外気温センサ４９は、外気温を検出し、検出信号を制御盤１１へ入力するように構成されている。このため、制御盤１１は、外気温の検出値に基づいてポイント切換器３１の凍結の発生を予測し、凍結が予測されるときのみ熱風を供給させるような制御が可能である。こうして、凍結防止装置１の省電力化を図っている。
【００２２】
以下、本実施形態のクリップ４３の作用及び効果について説明する。
仮に、二重管構造が図５に示す構成であったとする。図５の二重管構造では、内管１０１を構成する各パーツ１０１ａの端縁の外周面と、環状部材１０５の内周フランジ面１０５ａと、を溶接している。また、外管１０３を構成する各パーツ１０３ａの端縁と、環状部材１０５の周側面１０５ｃと、を溶接している。これにより、外管１０３の内側中心部に内管１０１を位置決め支持している。
【００２３】
また、図５の二重管構造では、隣接する環状部材１０５，１０５の周側面１０５ｂ，１０５ｂ相互を、ガスケット部材１０６を介してボルト１０７及びナット１０９により軸方向に締結することで、パーツ１０１ａ，１０１ａ同士及びパーツ１０３ａ，１０３ａ同士を接続している。
ここで、環状部材１０５，１０５の締結箇所の間隔が長くなるほど、内管１０１が撓んで外管１０３に接触しやすくなり、熱風の熱が該接触部を介して内管１０１から外管１０３へ大量に伝達されてしまう。このため、図５の二重管構造では、環状部材１０５，１０５の締結箇所の間隔を狭めており、環状部材１０５，１０５の締結箇所の数、即ち環状部材１０５の配設数を増加せざるを得なくなる。
【００２４】
しかしながら、このようにしても、環状部材１０５の配設数を増加したこと、及び、環状部材１０５が強度確保等のため肉厚の大きな金属製板材で構成されることなどにより、熱風の熱が環状部材１０５を介して外管１０３へ大量に伝達される。したがって、図５の二重管構造では、断熱性能を十分に確保できない。
これに対し、本実施形態のクリップ４３は、外管２５の内周空間の中心部に内管２３を位置決め支持可能な範囲において、内管２３及び外管２５との接触面積ができる限り小さくなるように構成されている。このため、熱風の熱がクリップ４３を介して内管２３から外管２５へ伝達されることが抑制される。これにより、熱風供給路５内の熱風と外気との間の断熱性能を十分に確保することができる。
【００２５】
また、クリップ４３を介してパーツ２３ａをパーツ２５ａに支持可能であるため、パーツ２３ａ，２５ａに対するクリップ４３の溶接又は接着等は不要となる。したがって、パーツ２３ａをパーツ２５ａに容易に支持可能である共に、低コストである。
さらに、クリップ４３は、パーツ２３ａ，２５ａの軸方向の中間部をも支持可能であるため、該中間部においてパーツ２３ａの撓みを抑制することができる。これにより、パーツ２３ａ，２５ａの軸方向の長さを大きくすることができるため、環状部材３５，３５の締結箇所を減少させることができる。したがって、軸方向に隣接する環状部材３５，３５を締結するための労力を軽減することができる。
【００２６】
なお、本発明では、環状部材３５，３５に代えて図５の環状部材１０５，１０５を使用してもよく、この場合もクリップ４３によりパーツ２３ａ，２５ａの軸方向の長さを大きくすることができ、環状部材１０５，１０５の締結箇所を減少させることができる。これにより、環状部材１０５を介して内管２３から外管２５へ伝達される熱量を減少させ、熱風供給路５内の熱風と外気との間の断熱性能を確保することができる。
【００２７】
本発明は、上記説明に限らず、図６（ａ），（ｂ）に示すように、内管２３の出口部２９を、ポイント切換器３１の表面へ向けてそれぞれ横向き又は下向きに開放してもよい。
また、クリップ４３は、外管２５の径方向の両端部、即ち２点において、外管２５の内周面に接触するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１      鉄道用敷設物の凍結防止装置
３      熱風発生ユニット（熱風発生源）
５      熱風供給路（内外二重管）
２３    内管
２４    環状空間
２５    外管
２７    入口部（一端部）
２９    出口部（他端部）
３１    ポイント切換器（鉄道用敷設物）
３５    環状部材（継手部材）
３５ａ  内周フランジ面
３５ｂ  周側面
３７    継手管（継手部材）
３８    ガスケット部材
４３    クリップ（支持部材）
【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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