(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
融解ヒーター（２）を用いた標識（１）であって、
融解ヒーター（２）の加熱は可燃流体を触媒燃焼させるものであり、
可燃流体は、吸液繊維材によって含浸保持され、毛細管現象によって吸い上げられ、白金触媒（２１）によって触媒燃焼されるものであり、
融解ヒーター（２）は、箱（３）状であり、
前記箱（３）の少なくとも一つの側面は、「縦×横：１０〜４０ｃｍ×１０〜４０ｃｍ」であり、
吸液繊維材は中綿（２０）であり、１００ｃｃ〜３０００ｃｃの液体燃料を吸液可能であり、
融解ヒーター（２）は、標識の表面（１０）からは見えない態様で設けられており、
標識（１）の背面（１１）に伝熱板（４２）を設け、
この伝熱板（４２）と融解ヒーター前側面とを接触させ、
融解ヒーター上面の上方に伝熱フィン（４０）を設け、
この伝熱フィン（４０）と前記伝熱板（４２）は接続されており、
融解ヒーター（２）の底面、右側面、左側面、後側面には断熱材（５）が設けられ、
触媒燃焼によって発生した熱を高効率で融解に利用することによって、
標識内容を視認可能となることを特徴とする融解ヒーターを用いた標識。
【請求項２】
融解ヒーター（２）を用いたカーブミラー（１）であって、
融解ヒーター（２）の加熱は可燃流体を触媒燃焼させるものであり、
可燃流体は、吸液繊維材によって含浸保持され、毛細管現象によって吸い上げられ、白金触媒（２１）によって触媒燃焼されるものであり、
融解ヒーター（２）は、箱（３）状であり、
前記箱（３）の少なくとも一つの側面は「縦×横：４０〜１００ｃｍ×４０〜１００ｃｍ」であり、
吸液繊維材は中綿（２０）であり、１０００ｃｃ〜２００００ｃｃの液体燃料を吸液可能であり、
融解ヒーター（２）は、カーブミラー（１）の表面（１０）からは見えない態様で設けられており、
カーブミラー（１）の背面（１１）に伝熱板（４２）を設け、
この伝熱板（４２）と融解ヒーター前側面とを接触させ、
融解ヒーター上面の上方に伝熱フィン（４０）を設け、
この伝熱フィン（４０）は前記伝熱板（４２）と接続されており、
融解ヒーター（２）の底面、右側面、左側面、後側面には断熱材（５）が設けられ、
触媒燃焼によって発生した熱を高効率で融解に利用することによって、
前記表面（１０）を視認可能となることを特徴とする融解ヒーターを用いたカーブミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道標識や道路標識やカーブミラーなどを例示することができる支柱設置体の裏面に取り付け、支柱設置体の板面温度を雪の融解点以上にして表面に付着する雪・霜・氷を溶かし、支柱設置体の視認性を高める融解ヒーターと、この融解ヒーターを用いた標識およびカーブミラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道標識や道路標識やカーブミラーなどを例示することができる支柱設置体は、交通の安全と円滑を図るための必要不可欠なものであり、その視認性の良否が直ちに交通に影響を及ぼす。ところが、標識カーブミラーの表面に着雪・着霜・凍結が生じたりすると、内容判読やコーナー先の判断が不能となる場合がある。
これらの課題を解決する為に、着雪を防ぐため表示板に傾斜をつけたりする従来技術も開示され、電源を用いたヒーターの技術も開示されている（特許文献１）。
また、昼の気温を蓄熱することによって、カーブミラーの曇りを防ぐ技術も開発されている。
【０００３】
しかしながら、標識やカーブミラー表面に着雪・着霜・凍結などが発生する寒冷地は、人口密度が少なく電源の確保が非常に困難であることが多いという課題があった。
また、気温蓄熱方式においては、常に気温が低い北国などでは、吸収する熱量が不足し役に立たないという問題があった。
【０００４】
このような課題を解決する為に、電気を利用せず、運搬が容易な流体燃料・固体燃料を用いた融解ヒーターなども考えられたが、燃料を直接燃焼させるために常に火災の危険性があった。
このような現状から、電気配線を必要とせず、安全に用いることができ、個々の標識やカーブミラーに独立して取り付けられる融解ヒーターが業界から必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３６１２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、電気配線を必要とせず、安全に用いることができ、個々の支柱設置体（標識やカーブミラー）に独立して取り付けられる融解ヒーター、および、その融解ヒーターが取り付けられた支柱設置体（標識やカーブミラー）を、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１、２記載の融解ヒーターは、雪、霜、凍結または曇りによって視認が困難となる支柱設置体（標識およびカーブミラー）に取り付けられ、支柱設置体を視認可能とさせるものである。
（請求項１記載の発明）
請求項１記載の発明は、融解ヒーターを用いた標識であって、融解ヒーターの加熱は可燃流体を触媒燃焼させるものであり、可燃流体は、吸液繊維材によって含浸保持され、毛細管現象によって吸い上げられ、白金触媒によって触媒燃焼されるものであり、融解ヒーターは、箱状であり、前記箱の少なくとも一つの側面は、「縦×横：１０〜４０ｃｍ×１０〜４０ｃｍ」であり、吸液繊維材は中綿であり、１００ｃｃ〜３０００ｃｃの液体燃料を吸液可能であり、融解ヒーターは、標識の表面からは見えない態様で設けられており、標識の背面に伝熱板を設け、この伝熱板と融解ヒーター前側面とを接触させ、融解ヒーター上面の上方に伝熱フィンを設け、この伝熱フィンと前記伝熱板は接続されており、融解ヒーターの底面、右側面、左側面、後側面には断熱材が設けられ、触媒燃焼によって発生した熱を高効率で融解に利用することによって、標識内容を視認可能となることを特徴とする。
【０００８】
（請求項２記載の発明）
請求項２記載の発明は、融解ヒーターを用いたカーブミラーであって、融解ヒーターの加熱は可燃流体を触媒燃焼させるものであり、可燃流体は、吸液繊維材によって含浸保持され、毛細管現象によって吸い上げられ、白金触媒によって触媒燃焼されるものであり、融解ヒーターは、箱状であり、前記箱の少なくとも一つの側面は「縦×横：４０〜１００ｃｍ×４０〜１００ｃｍ」であり、吸液繊維材は中綿であり、１０００ｃｃ〜２００００ｃｃの液体燃料を吸液可能であり、融解ヒーターは、カーブミラーの表面からは見えない態様で設けられており、カーブミラーの背面に伝熱板を設け、この伝熱板と融解ヒーター前側面とを接触させ、融解ヒーター上面の上方に伝熱フィンを設け、この伝熱フィンは前記伝熱板と接続されており、融解ヒーターの底面、右側面、左側面、後側面には断熱材が設けられ、触媒燃焼によって発生した熱を高効率で融解に利用することによって、前記表面を視認可能となることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１および２記載の発明に共通する発明の効果）
請求項１および２記載の発明とすることによって、電気配線を必要とせず、標識の炎上といった事故の発生があり得ない、融解ヒーターを提供することができる。触媒燃焼により雪・氷・霜などが解ける程度といった適度な過熱となるため、送電ロスや、燃焼炎の高カロリーロスが発生せず、非常に熱効率が高く、環境に優しい融解ヒーターとなる。そして、たとえ列車や自動車が標識に接触事故を起こした場合であっても、燃料への引火が発生し得ない、融解ヒーターを提供することができる。また、白金触媒を用いた触媒燃焼であると、燃焼触媒に燃料が掛かった場合は引火せず逆に触媒反応が停止するので、含浸保持された液体燃料が引火する危険性もない。
（請求項１記載の発明の効果）
請求項１記載の発明とすることによって、標識に適した大きさの、融解ヒーターとなる。支柱設置体に合わせた寸法とし、雪・氷・霜が融解可能な最低限の発熱とすることによって、一回の燃料補給で３週間〜５週間利用可能なものとなり、作業者の負担を軽減することができる。このようにすると、断熱材によって融解ヒーターの無駄な放熱が抑えられ、効率的に標識の雪・氷・霜を融解させることが可能となる。
（請求項２記載の発明の効果）
請求項２記載の発明のように、カーブミラーに適した大きさとすることもできる。請求項１記載の発明と同様に、断熱材によって融解ヒーターの無駄な放熱が抑えられ、効率的に標識の雪・氷・霜を融解させることが可能となる。一般的なカーブミラーは、直径６０ｃｍ、８０ｃｍ、１００ｃｍである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の垂直断面図
【図２】Ａ位置における支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の水平断面図
【図３】支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の背面図
【図４】融解ヒーターの分解斜視図
【図５】融解ヒーターの採寸用斜視図
【図６】実施例２の融解ヒーターの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、これらの発明を実施するための最良の形態として実施例について詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の垂直断面図である。図２は、Ａ位置における支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の水平断面図である。図３は、支柱設置体に融解ヒーターを取り付けた態様の背面図である。図４は、融解ヒーターの分解斜視図である。図５は、融解ヒーターの採寸図である。
【００１３】
（１．支柱設置体について）
この発明は、支柱設置体１が着雪・着霜・凍結する季節に加熱することによって、表面１０（標識の表示面、カーブミラーの鏡面）視認可能とする融解ヒーター２である。
支柱設置体１として、標識１やカーブミラー１を例示することができる。
一般的に鉄道標識は直径４５ｃｍであり、カーブミラーの直径は、６０ｃｍ、８０ｃｍ、１００ｃｍである。このことから、支柱設置体１の直径は、４０ｃｍ〜１１０ｃｍの範囲である。
融解ヒーター２は、図１〜図３に示すように、支柱設置体１の背面１１に取り付けられ、支柱１２によって支柱設置体１と共に固定される。
【００１４】
（２．加熱態様について）
融解ヒーター２は、図１に示す構成であり、可燃流体を触媒燃焼させ、箱３状である融解ヒーター２本体全体が熱を有するものとなり、その熱を支柱設置体１に伝える。この熱伝導によって支柱設置体１の温度は５℃〜１０℃に上昇し、付着している雪・霜・氷などを融解させることができる。
【００１５】
（３．使用する燃料について）
触媒燃焼を行う燃料の供給源として、吸液繊維材による含浸保持、液体燃料の容器保存とサイフォンによる燃料供給、ガスボンベ（カセットボンベ）などを例示することができる。
しかしながら、液体燃料の容器保存、ガスボンベ（カセットボンベ）の場合、列車や自動車などが標識やカーブミラーに接触事故を起こした場合、燃料への引火の危険性があった。
流体容器が破損した場合であったとしても、燃料が飛散せず大事故とならないので、吸液繊維材による含浸保持とするのが好ましい。
【００１６】
したがって、実施例１においては、吸液繊維材を用いて液体燃料の含浸保持したものを記載する。吸液繊維材が液体燃料を含浸保持可能な量は、吸液繊維材の体積の３７％〜５０％とすることが例示できる。体積の３７％〜５０％を含浸保持可能な吸液繊維材として、ハクキンカイロ株式会社製のハクキンカイロ用中綿２０を用いた。その他の吸液繊維材として、綿、ガラス等の繊維集合体を例示することができる。
【００１７】
中綿２０に含浸保持させる燃料（有機成分）として、ベンジン、ホワイトガソリンを例示することができる。この実施例では、１ｃｃにつき白金の触媒燃焼において約１１５００ｃａｌ（４６．２ｋＪ〜５０．４ｋＪ）発生させる、ハクキンカイロ株式会社製ベンジンを用いた。
液体燃料の含浸は、容器を逆さにしても、こぼれ出ない態様であることが好ましい。
【００１８】
（４．触媒燃焼について）
触媒燃焼は、金属などが有する触媒作用を利用して、２５０〜４００℃の低温で、有機成分を酸化分解させる燃焼方式である。
触媒材料には、貴金属（白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、など）や、貴金属の硝酸塩や、貴金属の塩化物が使われる。このような材料を、ガラス繊維、セラミック繊維、メタルハニカム、セラミックハニカム、などに坦持して使用する。
【００１９】
白金系触媒は３００℃〜４００℃の表面温度で有機成分をほぼ完全に酸化分解する。
したがって、触媒燃焼に用いる触媒は、白金触媒２１を用いるのが好ましい。この実施例では、白金触媒２１としてハクキンカイロ株式会社製のハクキンカイロ火口を用いた。
このようなハクキンカイロ火口を用いると、接触事故による、支柱１２の破壊などが発生したとしても、火口が急激に冷却され反応が停止するのみであり、燃料は引火点に到達せず火災の恐れがない。
【００２０】
（５．融解ヒーター２の基本構成について）
融解ヒーター２は、図１〜４に示すように、中綿２０と白金触媒２１と中綿収納部２２と上面カバー２３と触媒固定板６と中綿固定板７とを有し、中綿収納部２２と上面カバー２３によって箱３状に形成されている。前記箱３は、上面と底面と前側面と右側面と左側面と後側面からなる。
触媒固定板６は、白金触媒２１を固定すると共に、白金触媒２１の下側に気化スペース６０を設けさせるものである。中綿固定板７は、中綿２０がはみ出ないように固定すると共に、板中央に気化孔７０が設けられており、気化スペース６０への気化を可能とする。気化スペース６０の高さは、白金触媒２１の下面から中綿固定板７の上面まで、４ｍｍとすることができる。
箱３状の融解ヒーター２の周囲は、図１〜４に示すように、上面の上方には伝熱フィン４０が設けられ、底面には接触する態様で底面断熱板５１が設けられ、前側面には伝熱板４２が接触する態様で設けられ、右側面には右側面断熱板５３が接触する態様で設けられ、左側面には左側面断熱板５４が接触する態様で設けられ、後側面には後側面断熱板５５が設けられている。
【００２１】
（６．融解ヒーター２の寸法について）
融解ヒーター２の寸法は、前側面の縦長さを１０〜４０ｃｍ、前側面の横長さを１０〜４０ｃｍとすることができる。
例えば、図３に示す円盤状の支柱設置体１の直径が４５０ｍｍの鉄道標識である場合、前側面および伝熱板４２の寸法は、「縦×横：３００ｍｍ×３００ｍｍ」（直径の７０％）とすることができる。すなわち、「（円盤状の支柱設置体１の直径）÷（２の平方根）」を用いて導いた値を、正方形とした前側面および伝熱板４２の一辺の長さとすることができる。
このように縦・横の寸法を設定すると、奥行き寸法を調整することによって、含浸する液体燃料の量を調節することができる。
四角形の支柱設置体１である場合は、前記四角形の支柱設置体１の縦横長さに一致する、前側面および伝熱板４２の縦横の長さとすればよい。支柱設置体１が三角形の場合も、支柱設置体１の三辺と前側面および伝熱板４２の三辺とを一致させるのが好ましい。
【００２２】
融解ヒーター２は、伝熱板４２の寸法が「縦×横：３００ｍｍ×３００ｍｍ」であるとき、図５に示すように、「縦×横×奥行き：１５０ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍ」と設定するのが好ましい。上面カバー２３の高さは５０ｍｍであり、２０ｍｍ挿入されるものである。
【００２３】
（７．寸法と支柱設置体１との良い相性）
そして、中綿２０の収納部を「縦×横×奥行き：１００ｍｍ×２００ｍｍ×１００ｍｍ」に設定すると、収納部の容積（中綿２０の体積）は２０００ｃｃとなる。中綿体積が２０００ｃｃであると、７５０ｃｃから１０００ｃｃのベンジンを含浸保持可能となる。この時、中綿２０が新品の場合は約１０００ｃｃであり、ベンジン補給の場合は約７５０ｃｃである。前述のベンジン含浸保持量であると、ハクキンカイロ社製の白金触媒を用いて、約３週間、直径４５０ｍｍの円盤状の支柱設置体１の温度は５℃〜１０℃に上昇させておくことができる。
この３週間という長期間は、定期点検を行なう作業者にとって、非常に好都合であった。
【００２４】
（８．高効率な熱利用について）
融解ヒーター２が長期間利用であるのは、以下に述べる高効率な熱利用にも起因する。
融解ヒーター２は、図１、図２に示すように、中綿収納部２２に補給された液体燃料は、中綿２０に含浸するとともに中綿２０によって吸い上げられ、気化スペース６０で気化孔７０から蒸発した液体燃料が酸素と混合し、白金触媒２１によって燃料消費し、発熱することによって、ハクキンカイロの如く箱３全体が熱を有する態様である。
この熱は、断熱材５（底面断熱板５１、右側面断熱板５３、左側面断熱板５４、後側面断熱板５５）によって外界へ逃げないものであり、背面１１に密接する伝熱フィン４０と上面上部の伝熱板４２によって、支柱設置体１の温度上昇に利用される。
断熱材５には、グラスウール、ロックウール、羊毛断熱材、セルロースファイバー、炭化コルク、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、などを用いることができる。伝熱フィン４０および伝熱板４２には、各種金属を用いることができる。実施例１においては、断熱材５としてロックウールやグラスウールなどを用い、伝熱フィン４０および伝熱板４２にはアルミニウムを用いた。
【００２５】
（９．その他の構成について）
触媒燃焼を進行させる為に、側面には側面通気孔２４を設けることができ、上面には上面通気孔２５を設けることができる。側面通気孔２４に対応する断熱材通気孔５６を設けても良い。このとき取付カバー９は、前述の側面通気孔２４、上面通気孔２５、断熱材通気孔５６に対し、通気可能な態様で取り付けられる。
支柱設置体１と融解ヒーター２と支柱１２は、図１〜図３に示されるように、支柱設置体１の背面１１に固定具８および取付カバー９を用いて一体化されるものである。取付カバー９の上部に屋根を設け、鳥の巣箱形状とすることもできる。
【実施例２】
【００２６】
前述の実施例１を踏まえ、さらに融解ヒーター２を改良することができる。図６は、実施例２の融解ヒーターの斜視図である。
実施例２記載の融解ヒーター２は、中綿収納部２２の開口に本体折曲部２６を設け、触媒固定板６に触媒固定板折曲部６１、中綿固定板７に中綿固定板折曲部７１を設けることができる。
本体折曲部２６は、開口の４辺を形成する金属板４枚のうち３枚の端部を折り曲げることによって形成され、中綿収納部２２の開口の３辺付近に設けられる。このとき本体折曲部２６を設けなかった残りの１辺の端部は、上面カバー２３の挿入シロ程度切り取られる。
このように本体折曲部２６を設けると、中綿２０が上昇し、中綿収納部２２からはみ出る心配がなく、中綿固定板７および触媒固定板６を側面側からスライドさせて脱着可能なものとなる。
触媒固定板折曲部６１は、触媒固定板６の挿入方向後方端部に設けられる。
中綿固定板折曲部７１は、中綿固定板７の挿入方向後方端部に設けられる。
触媒固定板折曲部６１および中綿固定板折曲部７１は、本体折曲部２６を設けなかった残りの１辺の部分を塞ぐ役割を果たすと共に、前述のスライドによる脱着を行なうとき持ち手としての役割を果たし、スライド操作を容易なものとする。
このスライド操作を可能としたことによって、燃料であるベンジンを追加する場合、触媒固定板６を挿入方向の逆方向に移動させ、気化孔７０にベンジンを注ぎ込み、中綿２０にベンジンを補充することが可能となり、作業者の負担は軽減される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明は、道路標識や鉄道標識やカーブミラーなどの支柱設置体１に利用することができる。
支柱設置体１の形状として、円形、四角形、三角形などを挙げることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１      支柱設置体
１０    表面
１１    背面
１２    支柱
２      融解ヒーター
２０    中綿
２１    白金触媒
２２    中綿収納部
２３    上面カバー
２４    側面通気孔
２５    上面通気孔
２６    本体折曲部
３      箱
４０    伝熱フィン
４２    伝熱板
５      断熱材
５１    底面断熱板
５３    右側面断熱板
５４    左側面断熱板
５５    後側面断熱板
５６    通気孔
６      触媒固定板
６０    気化スペース
６１    触媒固定板折曲部
７      中綿固定板
７０    気化孔
７１    中綿固定板折曲部
８      固定具
９      取付カバー
【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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