(57)【要約】【課題】危険な作業を省け、予め多数の作業員を確保することなく、氷雪を剥離したい場所で車体に付着した氷雪を剥離できる鉄道車両用氷雪融解装置を提供すること。【解決手段】鉄道車両の車輪は車体のスカート部１４により覆われており、スカート部１４の内面１４Ａと反対に位置する外面１４Ｂに鉄道車両用氷雪融解装置１２が設けられている。鉄道車両用氷雪融解装置１２は遠赤外線発生装置１６を備え、遠赤外線発生装置１６はセラミック板２０とヒータ２２とを含んで構成されている。セラミック板２０は、車輪の前方および後方に臨むスカート部１４の内面１４Ａとは反対の面であるスカート部１４の外面１４Ｂに取着されている。ヒータ２２はセラミック板２０を加熱するものであり、ヒータ２２として、例えば、電熱線などを用いることができ、電熱線は、セラミック板２０の内部に組み込んでもよく、セラミック板２０の表面に取着してもよい。【選択図】図２
2009018616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行時に車体を構成する壁部に付着された氷雪を融解する鉄道車両用氷雪融解装置であって、
前記車体を構成する壁部で前記氷雪が付着された面と反対に位置する面に、前記壁部に向けて遠赤外線を照射する遠赤外線発生装置が設けられている、
ことを特徴とする鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項２】
車輪の周囲を囲むように前記車体にスカート部が設けられ、
前記車体を構成する壁部で前記氷雪が付着された面は、前記スカート部が前記車輪の前方および後方に臨む前記スカート部の内面であり、
前記遠赤外線発生装置は前記内面と反対に位置する前記スカート部の外面に取着されている、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項３】
前記遠赤外線発生装置は、前記反対に位置する面に取着されたセラミック板と、前記セラミック板を加熱するヒータとを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項４】
車輪の周囲を囲むように前記車体にスカート部が設けられ、
前記車体を構成する壁部で前記氷雪が付着された面は、前記スカート部が前記車輪の前方および後方に臨む前記スカート部の内面であり、
前記遠赤外線発生装置は前記内面と反対に位置する前記スカート部の外面に設けられ、
前記遠赤外線発生装置は、前記外面に取着されたセラミック板と、前記セラミック板を加熱するヒータとを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項５】
前記セラミック板は前記外面に密着されている、
ことを特徴とする請求項４記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項６】
前記ヒータは電熱線により構成されている、
ことを特徴とする請求項３乃至５に何れか１項記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項７】
前記車体を構成する壁部で前記氷雪が付着された面に、自己潤滑性を高めるための表面処理が施されている、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用氷雪融解装置。
【請求項８】
走行時に車体の壁部に付着された氷雪を融解する鉄道車両の氷雪融解方法であって、
前記車体の壁部で前記氷雪が付着された面と反対に位置する面に遠赤外線を照射し、前記壁部の温度を高めて付着された氷雪を融解するようにした、
ことを特徴とする鉄道車両の氷雪融解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行時に鉄道車両の車体に付着された氷雪を融解する鉄道車両用氷雪融解装置と氷雪融解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地帯において、例えば、盛岡から秋田に向けて新幹線が在来線を走行する場合などレール上に積もった雪が、車輪荷重により溶融し水滴となったものが繰り返してスカート部や床下構造部などに付着する。そして、外気温度の低下、高速走行時の冷却作用により氷結し、さらに、この部分に大気中の雪、車体通過時に舞い上がった路線上の雪が付着し、成長していく。
特に、車輪前後のスカート部の内面に付着した氷雪は、場合によっては車輪近傍まで成長することがある。
そして、在来線に乗り入れた新幹線が盛岡から東京に向かう途中の気温の上昇により車体に付着した氷雪が自然落下すると、大きな氷雪片である場合には線路上のバラスト（砕石）を跳ね上げ、床下構造部に損傷を与える。特に、対向車両に遭遇した際の風圧で氷雪が落下する確立が高く、対向車両に損傷を与えるなど極めて危険な状態が起きる。
このような氷雪の車体への付着を防止するため、ゴムなどの弾性材料を使用し弾性材料を拡縮する技術が提案されているが、重量の点で問題があり採用されるに至っていない。
【特許文献１】実公昭６３−１０３７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そのため、車体に付着した氷雪が成長し走行に支障を来たしたり、自然落下した際の危険が大きいなどと判断された場合、予め多数の作業員を確保しておき、最寄の駅の空きレーンに車体を引き込み、決められた時間内でへらなどを用いて車体を傷めないように人力で氷雪を削り落とす作業がなされているのが現状である。
そしてこの作業は、車両に通電された状態であるため危険な作業となり、予め多数の作業員を確保しておかなければならないことからコストがかさむ不具合があった。
本発明者は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、危険な作業を省け、予め多数の作業員を確保することなく、氷雪を剥離したい場所で車体に付着した氷雪を剥離できる鉄道車両用氷雪融解装置と氷雪融解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため本発明は、走行時に車体を構成する壁部に付着された氷雪を融解する鉄道車両用氷雪融解装置であって、前記車体を構成する壁部で前記氷雪が付着された面と反対に位置する面に、前記壁部に向けて遠赤外線を照射する遠赤外線発生装置が設けられていることを特徴とする。
また本発明は、走行時に車体の壁部に付着された氷雪を融解する鉄道車両の氷雪融解方法であって、前記車体の壁部で前記氷雪が付着された面と反対に位置する面に遠赤外線を照射し、前記壁部の温度を高めて付着された氷雪を融解するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の鉄道車両用氷雪融解装置および氷雪融解方法によれば、遠赤外線を用いて車体の壁部に付着した氷雪を剥離するので、作業員による危険な作業を省け、予め多数の作業員を確保することなく、氷雪を剥離したい場所で車体に付着した氷雪を剥離でき、作業性の向上およびコストダウンを図る上で極めて有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の鉄道車両の氷雪融解方法を鉄道車両用氷雪融解装置と共に図面にしたがって説明する。
図１は鉄道車両の車輪部分の説明図、図２（Ａ）はスカート部の拡大斜視図、（Ｂ）はスカート部の側面図を示す。
鉄道車両用氷雪融解装置１２は、走行時に車体を構成する壁部（壁板）に付着された氷雪を融解するものである。
鉄道車両の車輪はその前後左右が車体のスカート部１４により覆われており、走行時に、車輪の前方および後方に臨むスカート部１４の内面１４Ａに多くの氷雪が付着するため、本実施の形態では、スカート部１４の内面１４Ａと反対に位置する外面１４Ｂに鉄道車両用氷雪融解装置１２が設けられている。なお、鉄道車両用氷雪融解装置１２を設ける箇所は、スカート部１４に限定されず、車体に付着した氷雪を剥離したいその他の箇所に設けるなど任意である。
【０００７】
鉄道車両用氷雪融解装置１２は遠赤外線発生装置１６を備え、遠赤外線発生装置１６はセラミック板２０とヒータ２２とを含んで構成されている。
セラミック板２０は、車輪の前方および後方に臨むスカート部１４の内面１４Ａとは反対の面であるスカート部１４の外面１４Ｂに取着されている。
セラミック板２０として、従来公知の様々な材料が使用可能であり、例えば、珪藻土を焼結したものなどが用いられる。
セラミック板２０は、外面１４Ｂの全域に取着されている。この取着には、ねじやナットを用いてもよく、あるいは、接着剤などを用いてもよい。
【０００８】
ヒータ２２はセラミック板２０を加熱するものであり、ヒータ２２として、例えば、電熱線などを用いることができ、電熱線は、セラミック板２０の内部に組み込んでもよく、セラミック板２０の表面に取着してもよい。
さらに、ヒータ２２には、配線２２０２を介して電流の供給遮断を行なう制御回路が接続され、制御回路に設けられたスイッチを操作員が操作することによりヒータ２２への電流の供給遮断が行われる。
制御回路には、車体走行用の電力から前記電流を生成して制御回路に供給する電源装置が接続されている。
なお、制御回路によるヒータ２２への電流の供給に際して、ヒータ２２に供給する電流（電力）を調整するようにしてもよく、その場合は、氷雪の付着状況や気温に応じてヒータ２２の発熱量を調整することができ、消費電力の削減を図る上でも有利となる。
【０００９】
また、本実施の形態では、鉄道車両用氷雪融解装置１２が取り付けられるスカート部１４の部分は、吸音性を高めるための小孔が多数形成された複数のアルミ合金製板（パンチングメタル）２４で構成されている。
各アルミ合金製板２４の一方の面がスカート部１４の内面１４Ａを構成し、他方の面がスカート部１４の外面１４Ｂを構成し、各アルミ合金製板の他方の面に複数のセラミック板２０とヒータ２２とが取り付けられることで１つのユニットが形成される。
この場合にアルミ合金製板２４の他方の面にセラミック板２０を密着させて取り付けると、時速２５０〜３００ｋｍで走行する走行時の振動や風圧に対してセラミック板２０のがたつきを防止し、セラミック板２０の強度を確保する上で有利となる。
また、この場合、各アルミ合金製板２４には複数の位置決めピンと雌ねじが形成され、セラミック板２０には前記位置決めピンに嵌合される位置決め孔とボルト挿通孔が形成され、位置決めピンを位置決め孔に挿通してアルミ合金製板２４に対してセラミック板２０の位置決めを行った状態で、ボルトを前記ボルト挿通孔を通して前記雌ねじに螺合することでユニット化される。そして、このユニット化されたものをボルトにより車体のフレームに取り付け、このようにしてスカート部１４と共に鉄道車両用氷雪融解装置１２が車体に組みつけられることになる。
【００１０】
なお、鉄道車両用氷雪融解装置１２が取着され面と反対の面、すなわち、氷雪が付着される壁部の面（スカート部１４の内面１４Ａ）に、摩擦係数の小さいフッ素樹脂などによりコーティングを施したり、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）による皮膜を形成するなど、自己潤滑性を高めるための表面処理を施すと、除氷雪効能が高まり、氷雪を剥離する上で有利となる。
【００１１】
本実施の形態では、内面１４Ａに付着した氷雪を剥離したい場所で、ヒータ２２に電流が供給されるとヒータ２２が発熱し、セラミック板２０が加熱される。
そして、セラミック板２０が加熱されると、セラミック板２０から遠赤外線が外面１４Ｂに照射され、輻射熱（放射熱）によってスカート部１４が加熱される。
これにより、内面１４Ａに付着した氷雪が融解し、スカート部１４から剥離される。
また、走行時に、ヒータ２２によりセラミック板２０を加熱しても、スカート部１４は遠赤外線の輻射熱（放射熱）によって加熱されるので、時速２５０〜３００ｋｍで走行する走行時の風の影響を受けにくく、したがって、氷雪の付着や成長を防止しつつ走行したい場合など、効率良くスカート部１４が加熱されスカート部１４から氷雪が剥離される。
すなわち、降雪地帯の気温や天候の状況に応じて、あるいは、車体に付着された氷雪の状況に応じて、最寄の駅の空きレーンに車体を引き込んで氷雪を剥離し、また、停車すべき駅に停車している間に氷雪を剥離し、また、走行中に氷雪を剥離することができる。
【００１２】
したがって、本実施の形態によれば、遠赤外線を用いて車体に付着した氷雪を剥離するので、作業員による危険な作業を省け、予め多数の作業員を確保することなく、車体に付着した氷雪を剥離したい場所で剥離でき、作業性の向上およびコストダウンを図る上で極めて有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】鉄道車両の車輪部分の説明図である。
【図２】（Ａ）はスカート部１４の拡大斜視図、（Ｂ）はスカート部１４の側面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１２……鉄道車両用氷雪融解装置、１４……スカート部、１６……遠赤外線発生装置、２０……セラミック板、２２……ヒータ。
【図１】
2009018616.tif 000003
【図２】
2009018616.tif 000004