(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端をダクトに接続可能な筒状のハウジングと、このハウジングの内部に配置され、前方に燃焼ガスを放出可能な筒状の燃焼室と、この燃焼室内に燃料を供給するバーナーと、前記燃焼室の後方から該ハウジングの内部に外気を導入する第１の送風機とを有し、
前記ハウジングおよび燃焼室の間を通過した外気と、前記燃焼ガスとが混合された温風を前記ダクトを介して加熱対象に供給可能なポイント融雪装置であって、
前記第１の送風機により導入された外気を加圧して、前記燃焼室に供給可能な第２の送風機を有するポイント融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ダクトを通して線路のポイント等に温風を供給可能なポイント融雪装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冬期においては、線路のポイント部分を加熱し凍結を防止するとともに、その部分に積もった雪を融かすことが不可欠である。このため、温風をポイント部分に供給し融雪するポイント融雪装置が採用されている。このポイント融雪装置を用いた融雪システム９２の一例を図３および図４に示してある。ポイント融雪装置９０は、線路６０の側方に配置されており、その吹出し口１２に接続されたダクト４０を通して温風を線路のポイント部分６０に導けるようになっている。このダクト４０の線路側の端（出口）４０ａは、線路のポイント部分６０を可動する２本のトングレール４５の間に挟まれ、上方に向かって開いており、その開口がトングレール４５とともに移動する覆い板４４でカバーされている。このため、ポイント融雪装置９０から供給される温風７３は、覆い板４４からトングレール４５および軌条４６の方向に吹出され、ポイント部分を常に加温する。したがって、ポイント融雪装置９０からダクト４０を介して供給される温風７３によって、ポイント部分６０の凍結を防止し、また、この部分に雪８０が積もっても、それを融かすようにしている。
【０００３】
ポイント融雪装置９０は、半地下式のほぼ方形なボックス５０に格納され、上方から外気７０を取り入れ、線路の下に埋設されたダクト４０を通してポイント部分６０に温風７３を供給できる。
【０００４】
図３に示したポイント融雪装置９０は、ダクト４０に接続可能な吹出し口１２を備えた円筒状のハウジング１１と、そのハウジング１１の内部に、ほぼ同軸状に配置され、燃焼ガスを放出するぼぼ筒状の燃焼室２０と、燃焼室２０内に燃料を供給するバーナー２２と、ハウジング１１の後方から外気７０を内部に導入する送風ファン３０を備えている。そして、送風ファン３０により導入された外気７０は、一部が燃焼用の空気７１として供給される。そして、その他の外気７０は、ハウジング１１および燃焼室２０の間を通り、燃焼ガス７２と混合され、適当な温度の空気（温風）７３として大量に生成される。この温風７３は前方のダクト４０内に送り込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような温風を用いる融雪システムでは、ポイント部分を常時加温できる。
このため、冬期においてもポイントが凍結や雪により動かなくなることもなく、列車の安全を確保するために多いに役立っている。
【０００６】
しかしながら、大量の降雪により、ポイント全体が雪に埋もれる事態が起こると、融雪効率が低下する場合がある。すなわち、図３に示したようなポイント融雪装置９０では、ハウジング１１の後方に配置された送風ファン３０により外気７０を導入し、燃焼室２０で必要な燃焼空気を供給している。したがって、雪８０が積もってダクト４０の出口４０ａの抵抗が高くなり、これにより送風ファン３０の流量が低下することがある。送風ファン３０の風量が低下すれば、外気７０が導入されず燃焼室２０に供給される燃焼に必要な空気７１が不足するため、不完全燃焼を起こす。その結果、煤や一酸化炭素が発生しやすくなる。さらに、不完全燃焼により熱出力も低下する。
【０００７】
したがって、降雪が多く排圧が上昇するとポイント融雪装置から所望の風量が得られなくなるとともに、その温度も低下する。さらに、不完全燃焼により発生した煤が、ポイント融雪装置のバーナー、燃焼室等、またはダクト、線路のポイント部分などに付着する。このため、その後のメンテナンスが大変であり、故障を招いたり、あるいは装置の寿命が短くなる場合もある。その他にも、発生した煤が加熱されると火の粉となり、この火の粉が吹き出し口から外部へ放出し、火災の原因となる恐れもある。
【０００８】
そこで、本発明においては、幅広い条件下で所望の熱出力による温風を供給でき、使い勝手の良いポイント融雪装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、ハウジング内部に設けられた燃焼室に、外気を導入する第１の送風機に加え、第１の送風機により導入された外気を加圧して、燃焼用の空気を燃焼室内に供給できる第２の送風機を設け、接続されたダクトの排圧が高くなっても、燃焼室では安定した燃焼を維持できるようにしている。
【００１０】
すなわち、本発明のポイント融雪装置は、前端をダクトに接続可能な筒状のハウジングと、このハウジングの内部に配置され、前方に燃焼ガスを放出可能な筒状の燃焼室と、この燃焼室内に燃料を供給するバーナーと、燃焼室の後方から該ハウジングの内部に外気を導入する第１の送風機とを有し、ハウジングおよび燃焼室の間を通過した外気と、燃焼ガスとが混合された温風をダクトを介して加熱対象に供給可能なポイント融雪装置であって、さらに、第１の送風機により導入された外気を加圧して、燃焼室に供給可能な第２の送風機を有している。
【００１１】
本発明のポイント融雪装置においては、第１の送風機より導入された外気に対し、燃焼用の空気を供給する第２の送風機の出口圧は、相対的に高くなる。このため、接続されたダクト内の排圧が高まり、第１の送風機による外気の取入れ量が減少した場合に、その外気が圧力損出の低い燃焼室の外側を流れてしまうのを防止し、燃焼室内に主に供給されるようにすることができる。したがって、ダクト出口が詰まったり、ダクトのアレンジによってダクト内の圧力損失が増加した場合でも、十分な燃焼用の空気は確保され、安定した燃焼を維持することができる。このため、いつでも、完全燃焼またはそれに近い状態で燃焼でき、煤や一酸化炭素の発生を防止できる。そして、煤などに起因する故障や劣化などのトラブルも未然に防止できる。
【００１２】
また、本発明においては、ダクトに関する圧力が変動しても、安定した燃焼状態を維持できるので、熱出力の低下も防止できる。したがって、本発明のポイント融雪装置を線路のポイント部分の融雪用のシステムに採用すると、雪によってダクトの出口（基端）が閉塞されて排圧が高くなり、送風量が低下したときに、温風の温度は上昇する。このため、融雪が促進され、融雪効率を上げることができる。また、そのような状態になっても煤などの発生が少ないので、メンテナンスが容易である。
【００１３】
このように、本発明により幅広い条件下で所望の熱出力による温風を供給でき、使い勝手の良いポイント融雪装置を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１に、本発明に係るポイント融雪装置の概要を示してある。本例のポイント融雪装置１０は、図２に示すようにダクト４０を通して線路のポイント６０に温風を供給して加温し、雪や氷などを融かすことができるものである。
【００１５】
本例のポイント融雪装置１０は、円筒状のハウジング１１を有し、この前端１１ａに、ダクト４０を接続可能なリング状の吹出し口１２が形成されている。このハウジング１１の内部に、前方に燃焼ガス７２を放出する筒状の燃焼室２０がほぼ同軸状に配置されている。燃焼室２０に後端には燃焼室２０に燃料を供給するバーナー２２と、燃焼用の空気７１を供給するブロアー（第２の送風機）２８が設けられている。さらに、この燃焼室２０の後方となるハウジング１１の後端には、ハウジング１１の内部に外気７０を導入する送風ファン（第１の送風機）３０が設けられている。本例のポイント融雪装置１０には、斜流型の送風ファン３０が採用されており、モータ３１とベーン３２を収納するために、ハウジング１１の後方１１ｂが広がっている。
【００１６】
このような本例のポイント融雪装置１０においては、送風ファン３０により導入された外気７０は、一部がハウジング１１および燃焼室２０の隙間１３を通過して前方に供給される。さらに、導入された外気７０の一部は、ブロアー２８によりさらに加圧され、燃焼室２０に送りこまれ燃焼用の空気７１となる。燃焼室２０で発生した燃焼ガス７２は、前方に放出され、ハウジング１１の前端１１ａ側で、燃焼室の外側を通った外気７０と混合され温風７３となって、吹出し口１２からダクト４０に供給される。
【００１７】
このように、本例のポイント融雪装置１０では、ブロアー２８が設けられているので、送風ファン３０より導入された外気７０に対し、燃焼用の空気７１を供給するブロアー２８の出口圧は相対的に高くなる。このため、接続されたダクト４０内の排圧が高まり、送風ファン３０による外気７０の取入れ量が減少した場合に、その外気７０が圧力損出の低い燃焼室２０の外側の隙間１３を流れてしまうのを防止し、燃焼室２０内に主に供給できる。したがって、ポイント融雪装置１０では、ダクト４０の出口４０ａが詰まったり、ダクト４０のアレンジによってダクト内の圧力損失が増加した場合でも、ブロワー２８により十分な燃焼用の空気７１が確保され、安定した燃焼を維持できる。
【００１８】
図２に、本例のポイント融雪装置１０を用いて構成した線路のポイント用の融雪システム５の概要を示してある。本例の融雪システム５は、先の図３および図４に示した融雪システム９２とほぼ同じ構成である。このため、共通する部分については同じ符号を付してある。
【００１９】
本例の融雪システム５においては、ポイント融雪装置１０は、ほぼ方形な小屋５１に格納され、線路のポイント部分６０から適当な間隔をおいて配置され、線路の下に埋設されたダクト４０を通してポイント部分６０に温風７３を供給できるようになっている。ポイント融雪装置１０が格納されている小屋５１の側面にルーバー５２が形成され、外気７０を取り込めるようになっている。したがって、ルーバー５２から取入れた外気７０を加熱して線路のポイント部分６０に吹出し、線路のポイント部分６０を凍結から保護するとともに雪８０が積もったときには融雪できるようになっている。
【００２０】
しかしながら、融雪システム５においては、降雪量が多いと、ダクト４０の出口４０ａが、雪８０に覆われてしまう場合がある。すると、出口４０ａから所定量の温風を供給できないので、ダクト４０内の排圧が高まり、送風ファン３０による送風量が低減する。この場合においても、本例のポイント融雪装置１０では、ハウジング１１内にブロアー２８を設けているため、ハウジング１１内に導入された外気７０を加圧して、燃焼に必要な十分な量の空気７１を燃焼室２０に供給できる。したがって、燃焼室２０では、安定した燃焼を維持でき、熱出力を維持しやすい。このため、雪８０が積もるとポイント部分６０に供給される温風７３の送風量が低減するが、供給される温風７３の温度は上昇傾向となる。したがって、ダクト４０の出口４０ａの雪８０を融かすことができ、性能が著しく低下するのを防止でき、正常な運転状態に戻すことができる。このため、この線路のポイント部分６０の融雪効率を上げることができ、降雪量の多いところでも十分な能力を発揮できるシステムとなる。さらに、煤の発生も防止でき、使い勝手の良いシステムを構成できる。
【００２１】
このように、本例のポイント融雪装置１０では、雪８０が積もってダクト４０の出口４０ａの抵抗が高くなり、これにより送風ファン３０の流量が低下しても、ブロアー２８により外気７０を加圧して、燃焼に必要な空気７１を供給できる。したがって、完全燃焼させることができ、煤や一酸化炭素の発生を未然に防止できる。このため、ダクトやポイント部分のメンテナンスも容易になる。さらに、煤などに起因して生じる故障や短命化などのトラブルも回避できる。また、煤による火災の発生も未然に防止できる。
【００２２】
ポイント融雪装置１０の吹出し口１２に排圧がかかり、吹出し口１２から放出できる温風７３の風量が変化する条件の一例を図１に基づき、具体的に検討する。吹出し口１２に排圧がかかる場合には、ハウジング１１内で送風ファン３０の出口圧Ｂと、吹出し口１２付近の圧力Ｃがほとんど変らなくなる。したがって、ブロアー２８は、単独で燃焼用の空気７１の風量を確保できるだけの能力があれば、排圧が高くなっても、十分な空気を燃焼室２０に供給できる。本例では、設計ポイントが風量５１００ｍ3 ／ｈ、静圧２５ｍｍＨ2 Ｏの送風ファン３０と、使用域が１０〜１５ｍｍＨ2 Ｏのブロアー２８が採用されている。
【００２３】
本例のシステムに対し、たとえば、ハウジング１１の出口１２などに圧力センサーを設置することにより、ダクトの圧力損失が変動していることを検出し、バーナー２２の燃料量を自動制御するなどの自動制御システムを加えることにより、排圧の変化に対応することも可能である。しかしながら、このような自動制御システムを加えるとコストアップとなり、また、排圧の微少な変動を検出することはそれほど簡単ではない。これに対し、本例のポイント融雪装置１０では、ブロアー２８を追加することにより、排圧の変動に対し、柔軟に対応することができ、低コストで信頼性の高いポイント融雪装置１０を提供できる。
【００２４】
このように、本例のポイント融雪装置１０は、ダクト４０の圧力損失が変動しても、完全燃焼またはそれに近い燃焼を維持できるので、熱出力は低下しない。
したがって、幅広い条件下で所望の熱出力による温風を供給でき、使い勝手の良いポイント融雪装置１０を提供できる。また、降雪が多く排圧が上昇しても、上述したようにポイント融雪装置１０から所望の温度の温風７３が供給できる。
【００２５】
また、本例のポイント融雪装置１０は、排圧が変化しても安定して燃焼できるので、ダクトにあわせて半地下式にせず地上に設置して、ダクトの圧力損失が多少増えるシステムにしても十分に対応できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のポイント融雪装置は、第２の送風機を設けることで、第１の送風機による外気の取入れ量が減少した場合に、第２の送風機によって、その外気が圧力損出の低い燃焼室の外側を流れてしまうのを防止し、燃焼室内に主に供給するようにできる。したがって、ダクト出口が詰まったり、ダクトのアレンジによってダクト内の圧力損失が増加した場合でも、十分な燃焼用の空気は確保され、安定した燃焼を維持することができる。このため、いつでも完全燃焼またはそれに近い状態で燃焼でき、煤や一酸化炭素の発生を防止できる。そして、煤などに起因する故障や装置の短命化などのトラブルも未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポイント融雪装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したポイント融雪装置を用いた融雪システムを示す模式図である。
【図３】従来のポイント融雪装置を用いた融雪システムを示す模式図である。
【図４】図３に示す融雪システムを上方から見た模式図である。
【符号の説明】
５、９２    融雪システム
１０、９０    ポイント融雪装置
１１    ハウジング
１１ａ    ハウジングの前端
１２    吹出し口
１３    通路
２０    燃焼室
２２    バーナー
２８    ブロアー（第２の送風機）
３０    送風ファン（第１の送風機）
３１    送風ファンのモータ
３２    送風ファンのベーン
４０    ダクト
５０、５１    小屋
５２    小屋のルーバー
６０    線路のポイント部分
７０    外気
７１    燃焼用の外気
７２    燃焼ガス
７３    温風
８０    雪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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