(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄道車両などに取り付ける保護カバーに結露が生じるのを防止するため、保護カバーの内面を構成する断熱材の表面と流入する外気との温度差を迅速になくすことができるようにする。【解決手段】車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバー１０において、周囲壁１１、13、１４の対向する位置におけるはす向かい位置に適数の貫通孔１６ｂ、１６ｃを形成するとともに、保護カバーの内面には樹脂の発泡体または無機物の断熱材２０を張り付ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバーであって、該保護カバーの内面には断熱材が積層されており、少なくとも周囲壁には適数の貫通孔が形成されていることを特徴とする保護カバー。
【請求項２】
請求項１に記載の保護カバーであって、貫通孔は周囲壁の対向する位置に少なくとも形成されていることを特徴とする保護カバー。
【請求項３】
請求項２記載の保護カバーであって、対向する周囲壁に形成された貫通孔は互いにはす向かいの位置に形成されていることを特徴とする保護カバー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の保護カバーであって、断熱材は樹脂の発泡体または無機物のいずれかであることを特徴とする保護カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属製の保護カバー、特に、車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄道車両などの車両において、車両から露出する部品を外力から保護するなどの目的で、該部品を覆う保護カバーが用いられている。その一例が特許文献１に記載されており、その保護カバーは、車両の下部から露出する部品を覆う可撓性の箱体と前記箱体に埋設された補強層とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１５３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、鉄道車両は外的環境が大きく異なっている地域を連続的にかつ反復して走行する。例えば、冬季においては、−１０℃程度の地上環境からトンネル内に入り、再度−１０℃程度の地上に出てくるような走行が行われる。トンネル内は、通常、地上の温湿度環境と比較して高温多湿であり、その高温多湿な空気が保護カバー内に入り込むことから、トンネルから出たときに、保護カバー内に結露が生じるのを避けられない。
【０００５】
保護カバーが密閉性の高いものであれば、保護カバー内の空気は外気とは入れ替わらないので、結露は生じにくい。しかし、実車両においては、トンネル内を通過するときなどに、地上一般部を走行するときと比べて保護カバーに大きな圧力がかかることから、保護カバーの破損や変形を防ぐために適数の貫通孔を形成し、内と外との圧力バランスを確保するようにしている。そのために、保護カバー内の空気と外気とが入れ替わるのを避けることができない。
【０００６】
北海道のような寒冷地では、結露水は保護カバー内で凍結し、凍結した結露水が保護カバー内に残ったまま、再びトンネル内を走行するようになる。結果として、結露水は保護カバー内部に堆積していくこととなり、保護カバー自体に、また保護すべき部品に、悪影響を及ぼしかねない。そのために、特に北海道のような寒冷地を走行する鉄道車両においては、凍結した結露水を保護カバー内部から除去することが、一つの解決すべき課題となっている。特許文献１に記載される保護カバーは、機械的な外力に対しては有効に機能するが、上記した結露水に対する配慮は特になされていない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバーにおいて、結露水による障害を効果的に解決できるようにした保護カバーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による保護カバーは、車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバーであって、該保護カバーの内面には断熱材が積層されており、少なくとも周囲壁には適数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
トンネル内、特に海底トンネル内は、地上部と比較して高温多湿であり、車両がトンネル内を走行することで、保護カバー内はトンネル内の大気環境と同じ高温多湿の状態となる。車両が地上部へ出ると、地上部のより低温である環境温度が、金属製の保護カバーの外面から内面に伝わって内面が温度低下する。それにより、内面付近の空気の飽和水蒸気量が小さくなり、従来の保護カバーでは、その差分が内壁面に結露するのが避けられなかった。
【００１０】
もし、保護カバーの持つ熱溶量の熱が内面に伝わる前に、高温多湿の内部の空気が外気の低温低湿の空気と置き換われば、保護カバーの内面に結露は生じ難い。例えば、網のような物からなる保護カバーの場合には、空気の流通路が多くあることから短時間で空気の置換が可能であり、結露は生じ難い。しかし、車両から露出する部品を覆う保護カバーは、所要の機械的強度を持つことが必須であり、また、小石のような外からの飛来物から部品を守ることも必要であり、通気路としての貫通孔の面積には自ずと制限がある。そのために、瞬時に保護カバー内の空気を外気と置き換えることはできない。
【００１１】
本発明による保護カバーでは、保護カバー内面に断熱材が積層されており、保護カバーの内側面（すなわち断熱材の表面）が、地上部(外気)の環境温度となるまでに、断熱材を積層しない保護カバーと比較して、長い時間を要する。また、断熱材は、保護カバーを構成する金属材料と比較して、一般に熱溶量が小さい。そのために、周囲壁に形成された適数の貫通孔を介して、保護カバー内の空気が外気と置換されるときに、その置換が実質的に終了するまで、積層した断熱材の表面に外気温度が伝わるのを阻止することができ、一方において、断熱材の熱溶量が小さいことから、流入してくる外気に接した箇所の断熱材の表面温度は、その外気の温度とほぼ等しい温度に迅速に変化する。すなわち、本発明による保護カバーでは、保護カバーの内面を構成する断熱材の表面と流入する外気との温度差を迅速になくすことができ、保護カバーの内面に結露が発生するのを効果的に阻止することができる。
【００１２】
本発明による保護カバーの１つの態様では、貫通孔は周囲壁の対向する位置に少なくとも形成されていることを特徴とする。前記したように、保護カバー内の高温多湿の空気が地上部の低温低湿の空気に置換される時間が短ければ短いほど、保護カバーの内面に結露が生じ難くなる。上記態様の保護カバーでは、周囲壁の対向する位置にそれぞれ貫通孔を形成したことで、空気の置換はより迅速に進行する。車両の進行方向や保護カバーが設けられる周囲の環境にもよるが、実車両において、車両の走行時に外気の流れに向き合うこととなる保護カバーの周囲壁の部位に流入側の貫通孔を形成し、それに対向する周囲壁の部位に流出側の貫通孔を形成することが好ましい。
【００１３】
より好ましい態様では、対向する周囲壁に形成された貫通孔は互いにはす向かいの位置に形成されていることを特徴とする。このようにはす向かいの位置に流入側と流出側の貫通孔を形成することで、保護カバー内の空気全体の一層迅速な置換が可能となり、結露の発生をさらに確実に阻止することができる。
【００１４】
本発明による保護カバーにおいて、用いる断熱材に特に制限はないが、高い断熱性能を備えながら軽量で取り扱いも容易なことから、樹脂の発泡体または無機物のいずれかであることは好ましい。樹脂の発泡体としては、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、シリコン樹脂などの発泡体を例示できる。無機物としては、ガラス繊維、ガラスバルーンをフィルム内に真空引きしたものなどを例示できる。
【００１５】
本発明による保護カバーにおいて、保護カバーを構成する金属材料に特に制限はなく、当該保護カバーが設置される環境での機械的強度を満足できる材料であれば、適宜用いることができる。好ましくは、機械的な強さと加工のしやすさの理由から、ステンレス、アルミニウム、鉄のような材料が好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両から露出する部品を覆う金属製の保護カバーであって、車両が寒冷地等を走行した場合でも、保護カバーの内面に結露が生じるのを抑制することのできる保護カバーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】保護カバーを備えた鉄道車両の一例を示す概念図。
【図２】本発明による保護カバーの一例を示す概略図。
【図３】図２のａ−ａ線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明による保護カバーを備えた鉄道車両の一例を示す概念図である。なお、鉄道車両は本発明でいう「車両」の一例であって、車両には道路上を走る自動車等も含まれる。この例において、鉄道車両１は、床下に電気設備２を備えており、それを保護するために箱状をなす金属製の保護カバー１０が取り付けられている。一般に、電気設備（例えばトランスなど）は湿度に弱く、保護カバー１０内に結露水が溜まると故障の一因となる。本発明による保護カバー１０は、内部に結露水が溜まるのを阻止することを目的としている。
【００１９】
図２は、本発明による保護カバー１０の一例を示す概略図である。保護カバー１０はアルミニウム製であり、この例では、４つの周囲壁１１〜１４と底板１５とを備えている。厚みは数ｍｍ程度である。周囲壁１１〜１４には、それぞれ、適数の貫通孔１６・・が形成されており、貫通孔１６・・を通して通気を行うことで、内圧と外圧の差により保護カバー１０が破損や変形するのを防止している。
【００２０】
この例において、対向する２つの周囲壁１１と１３には、各１つの貫通孔１６ａ、１６ｂが形成されており、貫通孔１６ａと貫通孔１６ｂとは、互いにはす向かいの位置、すなわち、周囲壁１１の横幅方向の中心と周囲壁１３の横幅方向の中心とを結ぶ線を挟んで互いに反対側となる位置に形成されている。対向する２つの周囲壁１２と１４には、対向する位置に、それぞれ各２つの貫通孔１６ｃ・・が形成されている。
【００２１】
鉄道車両１が走行する環境によっては、保護カバー１０に多くの貫通孔１６を形成しても問題が生じない場合もあるが、雪国を走行する鉄道車両などでは、雪が保護カバー１０内に舞い込むのを防ぐために、限られた数の貫通孔１６しか形成できない場合がある。そのような場合には、図示のもののように、対向する２つの周囲壁１１と１３のみに、はす向かいとなる位置に貫通孔１６ａ、１６ｂを形成することで、保護カバー１０内の空気の入れ替えを迅速に行うことが可能となる。その際に、２つの周囲壁１１と１３が鉄道車両１の進行方向に対面する向きとなるように、保護カバー１０を位置決めすることで、一層迅速な空気の入れ替えが可能となる。
【００２２】
図３に示すように、保護カバー１０の４つの周囲壁１１〜１４の内面および底板１５の内面には、樹脂の発泡体からなる断熱材２０が積層されている。限定されないが、一例として、断熱材２０は、発泡倍率３０〜８０倍程度のＥＰＳであり、厚みは１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。前記したように、このようにして保護カバー１０の内面を断熱材２０で覆うことで、例えば、北国においてトンネル内から地上部に出たときに、保護カバー１０の内面に結露が生じるのを効果的に阻止することが可能となる。
【００２３】
図示しないが、断熱材２０の表面に、樹脂フィルムあるいは金属蒸着フィルムを貼着してもよい。断熱材２０の保護カバー１０への固定手段は任意であり、接着によってもよく圧接によってもよい。機械的にビスやネジ、リベット、はと目などの固定であってもよい。
【実施例】
【００２４】
［比較例］
厚み２ｍｍのアルミニウム板で、２０ｃｍ×２０ｃｍ×３０ｃｍ（長さ）の箱型容器を用意した。上面は開放しているが、同じ材質のアルミニウム板で蓋ができるようにした。この箱型容器の対向する２面の周囲壁の開口部５ｃｍ×５ｃｍの貫通孔をそれぞれ形成した。箱型容器に蓋をし、温度３０℃、湿度７０％の恒温槽Ａに入れて２０分間放置した。
【００２５】
一方、−２０℃の恒温槽Ｂを近くに準備しておき、２０分経過後の上記蓋付箱型容器を恒温槽Ａから恒温槽Ｂに速やかに移動させ、５分間放置した。なお、恒温槽Ａと恒温槽Ｂ内にはファンを設置して、ファンを駆動することで蓋付箱型容器内に恒温槽内の空気を送り込めるようにした。
【００２６】
５分経過後に、蓋付箱型容器を恒温槽Ｂから取り出し、箱型容器の内面を目視で観察したところ、結露した霜が付着していた。内面を脱脂綿でふき取り、脱脂綿が吸った水分量を測定したところ、結露水は２．３ｇであった。
【００２７】
［実施例］
同じ蓋付箱型容器を用いた。ただし、断熱材として、厚さ１０ｍｍ、熱伝導率０．０３の発泡プラスチックを箱型容器の４つの周囲壁と底板の内面に両面テープで張り付けた。断熱材を張り付けた蓋付箱型容器を用いて、前記した比較例と同じ手順で実験を行った。蓋付箱型容器を恒温槽Ｂから取り出し、箱型容器の内面を目視で観察したところ、結露も霜も観察されなかった。これにより、内面に断熱材層を備える函体は、結露が発生するのを阻止するのに極めて有効であることが立証された。
【符号の説明】
【００２８】
１…車両の一例である鉄道車両、
２…床下の電気設備、
１０…保護カバー、
１１〜１４…保護カバーの周囲壁、
１５…保護カバーの底面、
１６…保護カバーの周囲壁に形成した貫通孔、
２０…保護カバーの内面に張り付けた断熱材からなる層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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