JP2006298188A - Noise-absorbing type snow-melting panel for railroad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着雪や着氷等を防止することのできる融雪パネルに関するもので、特に、鉄道車両等に用いられ騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルに関するものである。 The present invention relates to a snow melting panel capable of preventing snow accretion, icing, and the like, and more particularly to a railway noise absorption type snow melting panel used for railway vehicles and the like which can absorb noise.
従来より、新幹線等の高速鉄道車両では、種々の騒音対策を施すことにより、その騒音レベルが所定の騒音環境規制値を下回るようにしている。この鉄道車両100の走行に伴って発生する騒音は、図8(A)に示すように、車輪101とレール102との接触音や車輪101の駆動音など台車103や床下機器からの騒音、パンタグラフ104の風切り音やパンタグラフ104と架線105との接触音などパンタグラフ104周りからの騒音、車体106と空気との摩擦による空力音などの車体106周りからの騒音などが挙げられる。
Conventionally, in high-speed rail vehicles such as Shinkansen, various noise countermeasures are taken so that the noise level falls below a predetermined noise environment regulation value. As shown in FIG. 8 (A), the noise generated with the traveling of the
車体106周りの騒音を低減させるものとして、図8(B)に示すような構造の吸音パネル107が知られている。この吸音パネル107は、車体106側に取り付けられるベース部材108と、断面コ字形状の支持部材109と、支持部材109によりベース部材108から所定距離離間した位置に配置され、発泡アルミなどの多孔質素材からなる吸音材110と、吸音材110の表側に配置され、吸音材110を支持部材109に固定する帯板111とで構成されている。
As a means for reducing noise around the
この吸音パネル107には、吸音材110の裏側に、ベース部材108と支持部材109とにより空洞部112が形成されており、この空洞部112により共振させることで騒音を低減させることができ、吸音材110と共に作用させることで騒音を吸収するようになっている。なお、この吸音パネル107の表側にさらにパンチングメタルと布を配置して、空力音をさらに低減させるものも提案されている(特許文献1)。
The
なお、従来では、台車103や床下機器からの騒音は、図8(A)に示すように、防音壁113等、車両側ではなく、軌道施設側において対応していた。
Conventionally, noise from the
一方、建築物の内外装に用いられる吸音パネルとして、図9に示すような吸音パネル115が提案されている(特許文献2)。この吸音パネル115は、ハニカムコア116のセル内に吸音材117を充填し、ハニカムコア116の一方の面にガラス繊維からなる織布を樹脂で固めた表層材118を固定すると共に、ハニカムコア116の他方の面に遮音材119を固定した形態とされており、表層材118及び吸音材117により騒音を吸収することで、吸音率を高めると共に、薄型で軽量なものとなっている。
On the other hand, a
ところで、将来、高速鉄道車両のより高速化が予想され、例えば、現在、最高営業速度が275km/hから360km/hとなった場合、騒音は速度の二乗に略比例することから、その騒音は現行のおよそ70%以上増大する恐れがあるが、パンタグラフ104周りや、車体106周りの騒音については、現行の技術によりある程度対応することが可能であるのに対して、車体106表面下部の台車103周りや図示しない床下機器などから発生する騒音については、防音壁113だけでは不十分であり、鉄道車両100側でも騒音対策をする必要がある。
By the way, in the future, higher speeds of high-speed railway vehicles are expected. For example, when the maximum operating speed is currently 275 km / h to 360 km / h, the noise is approximately proportional to the square of the speed. Although there is a risk that the current noise may increase by about 70% or more, the noise around the
しかしながら、特許文献1の吸音パネル107では、その空洞部112の共振作用により吸音特性を得るようにしているため、空洞部112に所定量の厚さが必要であった(45mm以上)。そのため、車体下部の台車103や床下機器等の設置スペースが狭くなったり、吸音パネル107の重量が増加したりする問題があった。
However, in the
また、特許文献2の吸音パネル115では、所望の吸音特性を有したものが薄型で軽量に実現することが可能である。しかしながら、この吸音パネル115では、その表面が、ガラス繊維からなる織布を樹脂で固めただけのものであるため、高速鉄道車両の高速走行に伴う衝撃(例えば、トンネル内への突入やすれ違い時に生じる圧力変動、異物の衝突、等による衝撃)に対しては強度的に弱く、破損する恐れがあり、衝撃により破損した場合、ハニカムコアが露出し内部の吸音材117が漏出する問題があった。
Moreover, in the
そのため、本願発明者等は、先の出願(特願2005−063283号)において、図10に示すような、吸音部材120の前面に、複数の貫通孔121を有した強度剛性の高いハニカムサンドイッチパネルからなる表面部材122を配置することで、パンチングメタル単体を配置したものと比較して、高速鉄道車両における高速走行時のトンネルの出入りやすれ違い等の際にかかる圧力変動、或いは、異物の衝突、等による衝撃から吸音部材120を保護すると共に、表面部材122の貫通孔121を介して、吸音部材120により騒音を良好に吸収させて、強度剛性及び吸音特性に優れた新規な騒音吸収パネル123を提案している。
For this reason, the inventors of the present application disclosed in a previous application (Japanese Patent Application No. 2005-063283) a honeycomb sandwich panel having high rigidity and rigidity having a plurality of through
しかしながら、この騒音吸収パネル123を装着した鉄道車両が寒冷地において用いられた場合、この騒音吸収パネル123の表面に、雪等が付着することで、表面部材122に備えられた複数の貫通孔121が閉鎖されてしまい、騒音吸収パネル123における吸音特性が著しく低下して騒音吸収パネルとしての機能を果たさなくなる問題があった。
However, when a railway vehicle equipped with the
なお、上記の内容は、鉄道車両側の問題だけでなく、軌道に沿って設けられた防音壁についても、雪や氷が付着することにより、防音壁の機能を果たさなくなる問題があった。 The above contents are not only a problem on the railcar side, but also on the soundproof wall provided along the track, there is a problem that the function of the soundproof wall is not performed due to adhesion of snow and ice.
更に、騒音の問題とは別に、鉄道車両の車体に付着した雪や氷等が大きくなり塊となって走行中に剥がれ落ちたりした場合、その塊が、鉄道車両や沿線の施設などに当たると、損害を与える恐れがあるため、現状では、鉄道車両が停車中に、作業者が付着した雪等を除去するようにしており、その除去作業が大変なものであると共に、作業が遅れると列車の定時運行に影響を及ぼすものとなっていた。 Furthermore, apart from the problem of noise, if snow or ice attached to the body of a railroad vehicle grows into a lump and falls off during travel, the lump hits a railroad vehicle or a facility along the railway line. Since there is a risk of damage, at present, the railcars are designed to remove snow attached to the workers while the railway vehicle is stopped, and the removal work is difficult. It had an effect on scheduled service.
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、鉄道車両等に好適に用いられ、着雪や着氷を防止すると共に、騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルの提供を課題とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention has an object to provide a noise absorption type snow melting panel for railway that can be suitably used for railway vehicles and the like, and can prevent snow and icing and can absorb noise. To do.
上記の課題を解決するために、本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、「複数の貫通孔を有した外面板及び内面板と、前記外面板を一方に前記内面板を他方に接着されるハニカムコアとからなる表面部材と、該表面部材の前記内面板表面に、所定間隔で固定される棒状又は板状の加熱手段と、該加熱手段を挟んで前記表面部材の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材とを具備する」構成とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention includes an “outer surface plate and inner surface plate having a plurality of through holes, and the outer surface plate bonded to one side and the inner surface plate bonded to the other. A surface member comprising a honeycomb core, a rod-like or plate-like heating means fixed at a predetermined interval on the surface of the inner surface plate of the surface member, and disposed on the opposite side of the surface member across the heating means And a plate-like sound absorbing member having a sound absorbing characteristic ”.
ここで、「外面板及び内面板」としては、複数の貫通孔を有しているものであれば特に限定するものではないが、耐蝕性、耐損傷性に優れると共に、熱伝導率の高いものが望ましく、ステンレス合金、アルミ合金、銅合金等からなるパンチングメタルとすることが望ましい。また、「ハニカムコア」としては、所定の剛性を有し、熱伝導率が高いものが望ましく、例えば、アルミ合金や、銅合金等を用いることが望ましい。 Here, the “outer surface plate and inner surface plate” are not particularly limited as long as they have a plurality of through-holes, but have excellent corrosion resistance and damage resistance, and have high thermal conductivity. It is desirable to use a punching metal made of stainless alloy, aluminum alloy, copper alloy or the like. The “honeycomb core” preferably has a predetermined rigidity and a high thermal conductivity, and for example, an aluminum alloy or a copper alloy is preferably used.
また、「加熱手段」としては、通電することで発熱するものとすることが望ましく、その形状が、棒状又は板状(特には、帯状)のものであれば良い。また、可撓性を有したものであっても良い。 Moreover, it is desirable that the “heating means” generate heat when energized, and the shape may be a bar shape or a plate shape (in particular, a belt shape). Further, it may be flexible.
更に、「吸音部材」としては、吸音特性を有したものであれば特に限定するものではなく、例えば、「連続気泡を有した発泡樹脂」、「グラスウール」、「アルミ等の金属繊維」、等が挙げられ、特に、発泡樹脂とすることが望ましい。 Further, the “sound absorbing member” is not particularly limited as long as it has sound absorbing characteristics. For example, “foamed resin having open cells”, “glass wool”, “metal fibers such as aluminum”, etc. In particular, it is desirable to use a foamed resin.
ところで、加熱手段を配置する位置としては、例えば、騒音吸収パネルの表面(外面板の表面)に配置した場合、加熱手段が表面に露出するため、鉄道車両等に用いた場合、加熱手段に直接異物等が当たる可能性が高く、加熱手段が破損する恐れがある。 By the way, as a position where the heating means is arranged, for example, when the heating means is exposed on the surface of the noise absorbing panel (surface of the outer plate), the heating means is exposed on the surface. There is a high possibility that a foreign object or the like will hit, and the heating means may be damaged.
そのため、外面板の裏側に加熱手段を配置することで、加熱手段が異物等により破損するのを防止すると共に、所望の融雪効果を得られるようにすることが考えられるが、加熱手段を外面板の裏側に所定間隔で固定した場合、その表面側の温度分布が、加熱手段が固定された位置と、固定されていない位置との温度差が大きくなることが判明した。図11は、外面板としてステンレス合金を用い、約1mの間に12本の加熱手段を配置し、外気温が−10℃の条件で、外面板の表面温度の分布を示したもので、図示するように、温度の高い部分と低い部分との差が、約23℃あると共に、低い部分は、外気温と同じ温度であり、表面の温度ムラが大きいだけでなく、加熱手段による効果が全く得られない部分がある。つまり、外面板の表面温度が全く上昇しない部分があるため、たとえ加熱手段の出力を高めても、外気温と変わらない部分ができるため、融雪効果の期待できず、着雪や着氷を防止することができない問題がある。 For this reason, it is conceivable to dispose the heating means on the back side of the outer surface plate to prevent the heating means from being damaged by foreign matter and the like and to obtain a desired snow melting effect. It was found that the temperature distribution on the surface side of the surface of the surface of the substrate increased at a temperature difference between the position where the heating means was fixed and the position where it was not fixed. FIG. 11 shows the distribution of the surface temperature of the outer surface plate using stainless steel alloy as the outer surface plate, with 12 heating means arranged between about 1 m, and the outside air temperature of −10 ° C. Thus, the difference between the high temperature part and the low temperature part is about 23 ° C., and the low part is the same temperature as the outside air temperature. There are parts that cannot be obtained. In other words, because there is a part where the surface temperature of the outer plate does not rise at all, even if the output of the heating means is increased, there is a part that does not differ from the outside temperature, so the snow melting effect cannot be expected, and snow and icing are prevented There is a problem that cannot be done.
そのため、加熱手段の間隔を狭くすることが考えられるが、この場合、加熱手段により外面板の貫通孔が閉鎖される割合が大きくなり、騒音を充分に通過させることができなくなって、所望の吸音特性を得られなくなる問題がある。また、外面板の裏側、つまり、ハニカムサンドイッチパネルの内部に加熱手段を配置することは、非常に困難である。 Therefore, it is conceivable to reduce the interval between the heating means. In this case, however, the ratio of the through holes of the outer surface plate being closed by the heating means is increased, and noise cannot be sufficiently passed, so that the desired sound absorption is achieved. There is a problem that characteristics cannot be obtained. In addition, it is very difficult to dispose the heating means on the back side of the outer plate, that is, inside the honeycomb sandwich panel.
そこで、本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、複数の貫通孔を有したハニカムサンドイッチパネルからなる表面部材と、吸音部材との間に所定間隔で加熱手段を配置したもので、これにより、加熱手段からの熱が、内面板、ハニカムコア、外面板へと伝達され、外面板の表面において、その温度分布が略均一化し、表面の温度ムラを可及的に少なくすることができ、表面に雪や氷等が付着するのを防止することができる。 Therefore, according to the noise absorption type snow melting panel for railways of the present invention, the heating means is arranged at a predetermined interval between the surface member made of the honeycomb sandwich panel having a plurality of through holes and the sound absorbing member. The heat from the heating means is transmitted to the inner surface plate, the honeycomb core, the outer surface plate, the temperature distribution on the surface of the outer surface plate is substantially uniform, and the surface temperature unevenness can be reduced as much as possible. Snow or ice can be prevented from adhering to the surface.
詳述すると、内面板に所定間隔で固定された加熱手段からの熱は、まず、内面板へと伝わると共に、その面方向にも伝わり内面板の温度が略均一化する。そして、内面板に固定されたハニカムコアが、内面板において略均一化された熱を外面板へと伝達し、外面板の表面温度が、略均一な温度分布となる。なお、内面板としては、面方向への熱伝導率が高いものが良く、好ましくはアルミ合金、より好適には銅合金とすることが好ましい。 More specifically, the heat from the heating means fixed to the inner surface plate at a predetermined interval is first transmitted to the inner surface plate, and is also transmitted to the surface direction so that the temperature of the inner surface plate becomes substantially uniform. The honeycomb core fixed to the inner surface plate transfers the heat substantially uniformed in the inner surface plate to the outer surface plate, and the surface temperature of the outer surface plate becomes a substantially uniform temperature distribution. In addition, as an inner surface board, the thing with high heat conductivity to a surface direction is good, Preferably it is an aluminum alloy, More preferably, it is preferable to use a copper alloy.
本発明の作用を裏付けるものとして、図5は、外面板をステンレス合金、内面板をアルミ合金とし、約1mの間に加熱手段を12本配置し、外気温を−10℃の条件で測定したものであり、図示するように、外面板の表面の温度分布は、高い部分と低い部分との温度差が、図11に示した例と比較して、はるかに小さくなっており(図では約3℃)、外面板の表面の温度分布が略均一化すると共に、低い温度の部分が外気温よりも高い温度となり、加熱手段からの熱の作用が得られない部分がなくなり、充分に融雪効果が期待できるものとなっていることが判り、本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境温度に合わせて、加熱手段の出力を適宜設定すれば良い。 In order to support the operation of the present invention, FIG. 5 shows that the outer plate is made of a stainless alloy, the inner plate is made of an aluminum alloy, twelve heating means are arranged between about 1 m, and the outside air temperature is measured at −10 ° C. As shown in the figure, the temperature distribution on the surface of the outer plate is such that the temperature difference between the high part and the low part is much smaller than the example shown in FIG. 3 ° C), the temperature distribution on the surface of the outer plate becomes substantially uniform, the low temperature part becomes higher than the outside air temperature, and there is no part where the heat from the heating means cannot be obtained. Therefore, the output of the heating means may be appropriately set according to the environmental temperature using the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention.
また、本発明によると、加熱手段の裏側に吸音部材を配置しており、吸音部材は、一般に断熱性を有しているので、加熱手段からの熱が吸音部材を介して外部へ放出されるのを防止することができ、加熱手段からの熱を効率よく表面部材に伝達させることができ、上述の効果と相乗して、表面部材の表面の温度分布を略均一なものとすることができる。 Further, according to the present invention, the sound absorbing member is disposed on the back side of the heating means, and the sound absorbing member generally has a heat insulating property, so that heat from the heating means is released to the outside through the sound absorbing member. The heat from the heating means can be efficiently transmitted to the surface member, and the temperature distribution on the surface of the surface member can be made substantially uniform in synergy with the above effect. .
更に、上述のように、加熱手段を、表面部材による騒音の通過性に影響の無い所定間隔で配置固定しても、その表面の温度分布を略均一なものとすることができるので、所望の融雪効果を得ることができると同時に、先願の騒音吸収パネルと同等の吸音特性を有するものとすることができ、寒冷地の鉄道車両等に用いた場合、降雪時等でも、その騒音を効果的に低減させることができる。 Furthermore, as described above, even if the heating means is arranged and fixed at a predetermined interval that does not affect the noise transmission by the surface member, the temperature distribution on the surface can be made substantially uniform, so that the desired temperature can be obtained. A snow melting effect can be obtained, and at the same time, it can have the same sound absorption characteristics as the noise absorbing panel of the previous application. When used in a railway vehicle in a cold region, the noise is effective even during snowfall. Can be reduced.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記表面部材の少なくとも前記内面板が、アルミ合金又は銅合金とされている」構成とすることもできる。 In addition to the above-described configuration, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention may have a configuration in which “at least the inner surface plate of the surface member is made of an aluminum alloy or a copper alloy”.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、少なくとも表面部材の内面板を、熱伝導率の良い、アルミ合金又は銅合金としたもので、これにより、加熱手段からの熱を効率よくハニカムコアを介して外面板に伝達させることが可能となり、表面の温度分布をより均一なものとすることができると共に、融雪効果を高めることができる。 According to the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention, at least the inner surface plate of the surface member is made of an aluminum alloy or a copper alloy having a good thermal conductivity. Therefore, it is possible to make the surface temperature distribution more uniform and to enhance the snow melting effect.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記表面部材の前記外面板が、耐損傷性に優れたステンレス合金又はアルミ合金とされている」構成とすることもできる。 In addition to the above configuration, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention has a configuration in which “the outer surface plate of the surface member is made of a stainless alloy or an aluminum alloy having excellent damage resistance”. You can also.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、耐損傷性に優れたステンレス合金又はアルミ合金により表面部材の外面板が構成されているので、その表面を耐損傷性に優れたものとすることができ、特に、損傷する可能性の高い高速鉄道車両に用いた場合、より耐久性の高いものとすることができる。なお、ステンレス合金とした場合、耐蝕性にも優れているので、表面の塗装を不要にすることができ、塗装にかかるコストを低減させることができる。 According to the noise absorption type snow melting panel for railways of the present invention, the outer surface plate of the surface member is made of stainless steel or aluminum alloy having excellent damage resistance, so that the surface thereof has excellent damage resistance. In particular, when used in a high-speed railway vehicle that is highly likely to be damaged, it can be made more durable. In addition, since it is excellent also in corrosion resistance when it is set as a stainless steel alloy, the surface coating can be made unnecessary and the cost concerning coating can be reduced.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段が、80〜200℃の耐熱性を有し、熱伝導性に優れた接着剤により接着固定されている」構成とすることができる。 In addition to the above-described structure, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention is “the heating means has a heat resistance of 80 to 200 ° C. and is bonded and fixed by an adhesive having excellent thermal conductivity. Can be configured.
ここで、「接着剤」としては、80〜200℃の耐熱性に優れたものであれば、特に限定するものではなく、所定の金属粉を含有することで熱伝導性を高めたものを用いることが望ましい。耐熱温度の下限を80℃以上としているのは、加熱手段の温度が100℃前後まで上がる場合があり、その時に充分な接着性を維持させるためであり、上限を200℃以下としているのは、これ以上の耐熱性を有する接着剤では高価なものとなり、接着コストが上昇するためである。 Here, the “adhesive” is not particularly limited as long as it is excellent in heat resistance at 80 to 200 ° C., and an adhesive whose thermal conductivity is enhanced by containing a predetermined metal powder is used. It is desirable. The lower limit of the heat-resistant temperature is set to 80 ° C. or higher, because the temperature of the heating means may rise to around 100 ° C., and in order to maintain sufficient adhesiveness at that time, the upper limit is set to 200 ° C. or lower. This is because an adhesive having higher heat resistance becomes expensive and the bonding cost increases.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、耐熱性及び熱伝導性に優れた接着剤により加熱手段を内面板に接着固定したもので、これにより、加熱手段を確実に内面板に固定することができる。また、加熱手段としてその断面が円形状のものを用いた場合、接着剤により、加熱手段と内面板との熱伝導可能な実質的な接触面積を増加させることができ、熱伝導率を向上させることができ、融雪効果を高めることができる。 According to the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention, the heating means is bonded and fixed to the inner surface plate with an adhesive having excellent heat resistance and thermal conductivity, thereby securely fixing the heating means to the inner surface plate. be able to. In addition, when a heating means having a circular cross section is used, the adhesive can increase the substantial contact area capable of heat conduction between the heating means and the inner surface plate, thereby improving the thermal conductivity. And the snow melting effect can be enhanced.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記内面板とで挟持することで前記加熱手段を固定可能な帯状の押え板を更に具備する」構成とすることもできる。 In addition to the above configuration, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention has a configuration of “further including a belt-like presser plate that can be fixed by the clamping with the inner surface plate”. You can also.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を内面板に押え付ける帯状の押え板を備えたもので、これにより、加熱手段を確実に内面板と接触させるようにすることができるので、加熱手段からの熱を確実に内面板に伝達させるようにすることができる。また、加熱手段を接着剤等により固定する場合、加熱手段や内面板の接着面に接着剤を塗布する必要があり、その作業は手間のかかるものであるが、押え板により適宜箇所を押えるようにするだけで、簡単に加熱手段を固定することができるので、加熱手段の固定にかかる手間を簡略化することができる。なお、押え板を熱伝導性の良いものとした場合、押え板を介しても加熱手段からの熱を伝達させることができ、さらに伝達効率を高めることができる。また、押え板は、リベットやビス等公知の方法により、内面板に固定することができる。更に、接着剤と併用して加熱手段を固定するようにしても良い。 According to the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention, it is provided with a belt-like presser plate that presses the heating means against the inner surface plate, whereby the heating means can be surely brought into contact with the inner surface plate. Therefore, the heat from the heating means can be reliably transmitted to the inner surface plate. In addition, when fixing the heating means with an adhesive or the like, it is necessary to apply the adhesive to the bonding surface of the heating means or the inner surface plate. Since the heating means can be easily fixed simply by making it, it is possible to simplify the labor required for fixing the heating means. Note that when the presser plate has good thermal conductivity, heat from the heating means can be transmitted through the presser plate, and the transmission efficiency can be further increased. Further, the presser plate can be fixed to the inner surface plate by a known method such as rivet or screw. Furthermore, you may make it fix a heating means together with an adhesive agent.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記内面板の貫通孔に挿通することで、前記加熱手段を前記内面板に固定可能なステンレス合金からなる線状の固定部材を更に具備する」構成とすることもできる。 In addition to the above configuration, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention includes a “linear shape made of a stainless alloy that can be fixed to the inner surface plate by inserting the through hole in the inner surface plate. It is also possible to adopt a configuration that further includes a fixing member.
ここで、「固定部材」としては、貫通孔に挿通することで加熱手段を固定することができるものであれば良く、例えば、「環状に形成することで加熱手段を固定できるもの(針金を巻き付けることで固定するものも含む)」、「ステープラ状のもの」、等が挙げられる。 Here, the “fixing member” may be any member that can fix the heating means by being inserted into the through hole. For example, “a member that can fix the heating means by forming an annular shape (winding a wire) And the like that are fixed by the above) "," stapler-like ", and the like.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、線状の固定部材により、加熱手段を内面板の貫通孔を利用して固定するもので、これにより、簡単な作業によって加熱手段を固定することができる。 According to the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention, the heating means is fixed using the through hole of the inner surface plate by the linear fixing member, thereby fixing the heating means by a simple operation. Can do.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段は、外形が1〜3mmでステンレス合金からなる筒状の外筒部と、該外筒部の内部に配置された絶縁材と、該絶縁材に覆われ前記外筒部の略中心に配置された線状発熱体とから構成されている」構成とすることもできる。 In addition to the above-described configuration, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention includes the following: “The heating means has a cylindrical outer tube portion having an outer shape of 1 to 3 mm and made of a stainless alloy, and an inner portion of the outer tube portion. And a linear heating element that is covered with the insulating material and disposed at the approximate center of the outer cylinder portion.
ここで、「筒状の外筒部」としては、断面が円形の丸パイプであっても良いし、断面が角型の角パイプであっても良く、角パイプとした場合、内面板との接触面積が丸パイプよりも広いので、熱伝導率を高くすることができる。なお、外形を1〜3mmとしたのは、これ以上小さいと、発熱量が小さくなり充分な融雪効果が得られなくなるためであり、これよりも大きいと、内面板の貫通孔を塞ぐ割合が大きくなり、所望の吸音特性が得られなくなるためである。なお、この加熱手段の間隔は、鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境に応じて、融雪効果と吸音特性との兼ね合いで適宜設定することができる。 Here, as the “cylindrical outer cylinder portion”, a round pipe having a circular cross section or a square pipe having a square cross section may be used. Since the contact area is wider than that of the round pipe, the thermal conductivity can be increased. The reason why the outer shape is set to 1 to 3 mm is that if it is smaller than this, the calorific value becomes small and a sufficient snow melting effect cannot be obtained. If it is larger than this, the ratio of blocking the through hole of the inner surface plate is large. This is because the desired sound absorption characteristics cannot be obtained. In addition, the space | interval of this heating means can be suitably set according to the balance between the snow melting effect and the sound absorption characteristics, depending on the environment in which the railway noise absorption type snow melting panel is used.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を、外筒部の中に、絶縁材に覆われた線状発熱体を備えた形態のものとしたもので、加熱手段を比較的安価なものとすることができ、コストを低減させることができる。 According to the noise absorption type snow melting panel for railways of the present invention, the heating means has a form in which a linear heating element covered with an insulating material is provided in the outer cylinder portion, and the heating means is relatively It can be made inexpensive and the cost can be reduced.
本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段は、発熱体を挟み込んだマイカ板からなり、その幅が5〜15mm、厚さが1〜3mmとされている」構成とすることもできる。 In addition to the above-described structure, the railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention includes the following: “The heating means is a mica plate sandwiching a heating element, and the width is 5 to 15 mm and the thickness is 1 to 3 mm. It is possible to adopt a “configured” configuration.
本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を、マイカ板を備えたものとしたもので、これにより、上記の外筒部を備えた加熱手段と比較して、発熱幅を広くすることができ、加熱手段の固定間隔を広くすることが可能となり、加熱手段の数を低減させてコストが上昇するのを抑制することができる。なお、その幅を5〜15mmとしているのは、これよりも小さいと充分な発熱量が得られなくなるためであり、これよりも大きいと、内面板の貫通孔を塞ぐ割合が大きくなり、所望の吸音特性が得られなくなるためである。なお、この加熱手段の間隔は、鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境に応じて、融雪効果と吸音特性との兼ね合いで適宜設定することができる。また、厚さを1〜3mmとしているのは、これよりも小さいと充分な発熱量が得られなくなるためであり、これよりも大きいと表面部材と吸音部材との隙間が大きくなることで、パネル全体の厚さが厚くなり、鉄道車両のスカート部等に用いた場合、その背後空間が必要以上に狭くなるためである。 According to the noise absorption type snow melting panel for railways of the present invention, the heating means is provided with a mica plate, so that the heat generation width is widened compared to the heating means provided with the outer cylinder portion. It is possible to widen the fixing interval of the heating means, and it is possible to reduce the number of heating means and suppress an increase in cost. The reason why the width is 5 to 15 mm is that if it is smaller than this, a sufficient calorific value cannot be obtained, and if it is larger than this, the ratio of blocking the through hole of the inner surface plate is increased, and the desired This is because sound absorption characteristics cannot be obtained. In addition, the space | interval of this heating means can be suitably set according to the balance between the snow melting effect and the sound absorption characteristics, depending on the environment in which the railway noise absorption type snow melting panel is used. Further, the thickness is set to 1 to 3 mm because a sufficient amount of heat generation cannot be obtained if the thickness is smaller than this, and if the thickness is larger than this, the gap between the surface member and the sound absorbing member becomes large. This is because the overall thickness increases, and the space behind the skirt of a railway vehicle becomes unnecessarily narrow.
上記のように、本発明によると、鉄道車両等に好適に用いられ、着雪や着氷を防止すると共に、騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a railway noise absorption type snow melting panel that can be suitably used for a railway vehicle and the like, can prevent snow and icing, and can absorb noise.
以下、本発明を実施するための最良の形態である鉄道用騒音吸収型融雪パネルについて、図1乃至図5に基づき詳細に説明する。図1(A)は本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルを装着した鉄道車両を示す斜視図であり、(B)は(A)に示す鉄道車両における車体下部の概略断面図である。図2は、本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一例を示す断面図である。図3は、図2に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一部を切り欠いて示す斜視図である。図4は、図2の鉄道用騒音吸収型融雪パネルにおける加熱手段の配置を概略で示す正面図である。図5は、図2に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの温度分布を示すグラフである。 Hereinafter, a railway noise absorption type snow melting panel, which is the best mode for carrying out the present invention, will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1A is a perspective view showing a railway vehicle equipped with the railway noise absorption type snow melting panel of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the lower part of the vehicle body in the railway vehicle shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a railway noise absorption type snow melting panel according to the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the railway noise absorption type snow melting panel shown in FIG. FIG. 4 is a front view schematically showing the arrangement of the heating means in the railway noise absorption type snow melting panel of FIG. FIG. 5 is a graph showing the temperature distribution of the railway noise absorption type snow melting panel shown in FIG.
本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル10は、例えば、図1に示すように、鉄道車両としての高速鉄道車両1の車体表面における車体下部2に主に用いられるものであり、車体下部2の左右両側および床下機器3の下側を覆うように装着され、床下機器3や台車周りからの騒音を吸収するものである。なお、図中符号4は、台車カバーである。
The railway noise absorption type
この鉄道用騒音吸収型融雪パネル10は、図2及び図3に示すように、複数の貫通孔11を有した外面板12及び内面板13と、外面板12を一方に内面板13を他方に接着されるハニカムコア14とからなる表面部材15と、表面部材15の内面板13表面に、所定間隔で固定される棒状の加熱手段16と、加熱手段16を挟んで表面部材15の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材17とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the railway noise absorption type
この鉄道用騒音吸収型融雪パネル10は、表面部材15、加熱手段16、及び吸音部材17の他に、吸音部材17の外表面を覆い通気性を有した防水シート18と、表面部材15と防水シート18により覆われた吸音部材17との間に配置され、侵入した液体を下方に誘導する液体誘導手段19とを更に備えている。なお、本例では、吸音部材17と防水シート18との表面部材15側の間にも、液体誘導手段19が備えられている。
In addition to the
この表面部材15は、その外面板12が耐損傷性に優れたステンレス合金とされていると共に、内面板13及びハニカムコア14がアルミ合金とされている。おり、本例では、2000系のアルミ合金(所謂、ジュラルミン)が用いられている。これにより、高速鉄道車両1の高速走行時の衝撃などに対して、充分な強度剛性を有すると共に、外面板12及び内面板13の貫通孔11により通気性を有したものとなっている。なお、内面板13及びハニカムコア14の少なくとも一方を銅合金としても良く、加熱手段16からの熱伝導率を高めることができる。
The
また、表面部材11は、図示するように、外面板12と内面板13に形成された貫通孔11が、内面板13に形成された貫通孔11の方が大径とされている。因みに、外面板12の貫通孔11の直径が約1.5mm、内面板13の貫通孔11の直径が約3mmとされており、外面板12及び内面板13の厚さは、約1mmとされていると共に、それら外面板12及び内面板13における貫通孔11の開口率は、夫々約33%とされている。なお、本例では、表面部材15の厚さが約6mmとされている。また、表面部材15は、その表面に燐酸フッ素酸化皮膜処理(リン酸アノダイズ処理)を施した上で、接着前処理兼腐食防止用のエポキシプライマーを塗布しており、耐候性、及び塗装性に優れたものとなっている。
Further, as shown in the figure, the
加熱手段16は、図2に拡大して示すように、筒状の外筒部20と、外筒部20の内部に配置された絶縁材21と、絶縁材21に覆われ外筒部20の略中心に配置された線状発熱体22とから構成されている。本例では、外筒部20の外径が1〜3mmとされていると共に、その材質がステンレス合金とされている。また、本例では、外筒部20の内部に線状発熱体22が2本配置されたものとしている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the heating means 16 includes a cylindrical
この加熱手段16は、80〜200℃の間の耐熱性を有すると共に、所定の金属粉等を添加することで熱伝導性を高めた接着剤23により、表面部材15における内面板13の表面に接着固定されている。これにより、加熱手段16と内面板13との接触面積が少なくても、接着剤23により、熱伝導可能な実質的な接触面積を増加させることができるようになっている。
The heating means 16 has heat resistance between 80 to 200 ° C., and the adhesive 23 whose thermal conductivity is increased by adding a predetermined metal powder or the like to the surface of the
また、加熱手段16は、ステンレス合金からなる線状の固定部材24によっても内面板13に固定されており、具体的には、固定部材24を、内面板13の貫通孔11に挿通することで、加熱手段16を環状に囲うことで、加熱手段16を内面板13に固定するようになっている。なお、固定部材24は、断面が略コ字形状のステープラとしても良く、タッカー等の工具を用いて加熱手段16を固定しても良い。
The heating means 16 is also fixed to the
なお、加熱手段16は、内面板13に沿って所定間隔に配置することが望ましく、図4に示すように、長尺状の加熱手段16を所定間隔で蛇行状に固定するようにしても良い。因みに、所定間隔としては、50〜100mm間隔とすることが望ましい。
It is desirable that the heating means 16 be arranged at a predetermined interval along the
吸音部材17は、本例ではフェノール樹脂など不燃性樹脂を所定の倍率で発泡させた発泡樹脂であり、その内部は連続気泡、すなわち、気泡により形成された空間が独立することなく互いに連通した状態となっており、入射された騒音が散乱・乱反射して、そのエネルギーを減衰させることで、効率よく吸収することができるものとなっている。因みに、本例の吸音部材17は、その厚さが約20mmとされている。なお、吸音部材17の厚さは、約15〜50mmの範囲内が良く、厚いほうが好ましい。
In this example, the
この吸音部材17は、本例では、保形手段25によりその形状が保形されるようになっており、この保形手段25は、ハニカム状に形成された部材であり、吸音部材17内に埋設することで、吸音部材17の形状を保持すると共に、吸音部材17に剛性を付与している。なお、本例では、吸音部材17の両面から所定厚さの保形手段25を夫々埋設すると共に、埋設された保形手段25は、吸音部材17の内部で互いに当接しないような厚さとされており、保形手段25同士が当接することで、吸音部材17が保形手段25のハニカムコアにより分断されて、吸音部材17が保形されなくなるのを防止している。
In this example, the shape of the
防水シート18は、図示は省略するが、液体が透過することのない超微細孔を多数穿設した薄膜の樹脂シートと、その樹脂シートを保持する布等の保護部材とから構成され、樹脂シートが表面側となるように用いられている。なお、本例では、防水シート18として、商標名「ゴアテックス」を用いている。
Although not shown, the
液体誘導手段19は、図3に示すように、所定の大きさの桝目を有した網状の部材であって、本例では、厚さ約1mmのナイロンメッシュとされており、この液体誘導手段19は、図示は省略するが、その厚さは一定ではなく、所定の範囲内で波打つように変化しており、厚さの薄い部分において、所定の空間が形成されるようになっている。なお、本例では、表面部材15と防水シート18に覆われた吸音部材17との間の液体誘導手段19aは、その桝目の並ぶ方向が斜め方向となるように配置されており、浸入した液体が容易に下方へ誘導されるようになっている。また、本例では、防水シート18と吸音部材17との間の液体誘導手段19bを、その桝目が上下左右方向に並ぶように配置したものを示しているが、液体誘導手段19aと同様に、斜めに並ぶように配置しても良い。
As shown in FIG. 3, the liquid guiding means 19 is a mesh member having a mesh of a predetermined size. In this example, the liquid guiding means 19 is a nylon mesh having a thickness of about 1 mm. Although the illustration is omitted, the thickness is not constant, but changes so as to wave within a predetermined range, and a predetermined space is formed in a thin portion. In this example, the liquid guiding means 19a between the
なお、本例の鉄道用騒音吸収型融雪パネル10は、保持部材26により高速鉄道車両1の車体下部2に装着されるようになっており、この保持部材26は、表面側(図2中上側)が開口し、裏面側が閉鎖された枠状の形態とされており、その側面内周には、表面部材15を保持するための第一溝27と、第一溝27の下側に配置され吸音部材17を保持するための第二溝28とが形成されている。これら第一溝27、第二溝28に夫々表面部材15及び吸音部材17が嵌合保持されている。そして、この保持部材26が、高速鉄道車両1の車体下部2に適宜の方法により取り付けられている。
Note that the railway noise absorption type
次に、本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル10の作用について説明する。まず、加熱手段16における線状発熱体22に所定の電力を供給することで、線状発熱体22が発熱し、絶縁材21を介して外筒部20へと伝達される。そして、外筒部20の外面が内面板13の表面と接すると共に、接着剤23により接着固定されているので、内面板13と接した部分と接着剤23とを介して外筒部23つまり加熱手段16からの熱が内面板13へと伝達される。
Next, the operation of the railway noise absorption type
この内面板13では、図5において点線で示すような温度分布となっており、温度の高い部分と低い部分との差が大きいものとなっている。この内面板13に伝えられた熱は、内面板13の面方向に拡散すると共に、その面方向にも伝わり内面板13の温度が略均一化する。そして、内面板13に接着固定されたハニカムコア14が、内面板13において略均一化された熱を外面板12へと伝達し、これによって、外面板12の表面の温度分布が、図5に実線で示すように、温度の高い部分と低い部分との差が小さくなり、外面板12の表面の温度分布が略均一化する。
The
このように、本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル10によると、外面板12の表面において、その温度分布が略均一化し、表面の温度ムラを可及的に少なくすることができ、表面に雪や氷等が付着するのを防止することができる。
Thus, according to the noise absorption type
また、表面部材15による騒音の通過性に影響の無い所定間隔で加熱手段16を配置固定しても、その表面の温度分布を略均一なものとすることができるので、所望の融雪効果を得ることができると同時に、騒音吸収パネルとしての吸音特性を維持することができ、寒冷地の鉄道車両等に用いた場合、降雪時等でも、その騒音を効果的に低減させることができる。
Further, even if the heating means 16 is arranged and fixed at a predetermined interval that does not affect the noise passage by the
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 The present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention as described below. And design changes are possible.
すなわち、本実施形態では、表面部材15として、外面板12をステンレス合金製、内面板13をアルミ合金製としたものを示したが、これに限定するものではなく、外面板12及び内面板13を共にアルミ合金製としても良く、外面板12をステンレス合金よりも熱伝導率の優れたアルミ合金とすることで、加熱手段16からの熱効率をさらに高めることができる。図6は、外面板及び内面板をアルミ合金製としたものの温度分布を示したもので、約1mの間に加熱手段を12本配置し、外気温を−10℃とし無風状態の条件で測定したものである。同図から判るように、表面の温度分布が略均一となると共に、充分に融雪が可能な温度を得ることができる。なお、内面板13を熱伝導率に優れた銅合金とすれば、更に、表面の温度分布を均一化することができると共に、熱効率を高めることができる。
That is, in this embodiment, as the
また、本実施形態では、加熱手段16として、ステンレス合金からなる筒状の外筒部20内に線状発熱体22を配置したものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図7(A)に示すような、帯状の発熱体をマイカ板により挟み込んだ形態の加熱手段32としても良い。この加熱手段32によると、上記の加熱手段16所と比較して、その発熱幅を広くすることができ、加熱手段32の固定間隔を広くすることが可能となり、加熱手段32の数を低減させてコストが上昇するのを抑制することができると共に、加熱手段32の間隔が広くなるので、内面板13の貫通孔11を閉鎖する割合が少なくなり、吸音特性に与える影響を可及的に少なくすることができる。なお、加熱手段32は、その幅を5〜15mm、厚さを1〜3mmの範囲内とすることが望ましく、これにより、上記の作用効果を奏する鉄道用騒音吸収型融雪パネル10を確実に得ることができる。
Further, in the present embodiment, the heating means 16 is shown in which the
この加熱手段32の内面板13への固定としては、上記実施例と同様に接着剤23を用いて接着固定しても良いが、図7(B)に示すように、帯状の押え板33により加熱手段32を内面板12へ押え付けるようにすることで、加熱手段32を内面板12に固定するようにしても良い。この押え板33は、リベットやビス等の固定具34により内面板12に固定されている。なお、図中符号34は、発熱体30に通電するための配線35である。この押え板33を用いることにより、接着剤23を用いた場合と比較して、加熱手段32の固定にかかる手間を簡略化することができる。
The heating means 32 may be fixed to the
更に、本実施形態では、鉄道用騒音吸収型融雪パネル10を鉄道車両に用いたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、鉄道軌道に沿って設けられる防音壁に用いることもでき、上記と同様の作用効果を奏することができる。
Furthermore, in this embodiment, although the thing using the noise absorption type
10 鉄道用騒音吸収型融雪パネル
11 貫通孔
12 外面板
13 内面板
14 ハニカムコア
15 表面部材
16 加熱手段
17 吸音部材
20 外筒部
21 絶縁材
22 線状発熱体
23 接着剤
24 固定部材
30 発熱体
31 マイカ板
32 加熱手段
33 押え板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該表面部材の前記内面板表面に、所定間隔で固定される棒状又は板状の加熱手段と、
該加熱手段を挟んで前記表面部材の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材と
を具備することを特徴とする鉄道用騒音吸収型融雪パネル。 A surface member comprising an outer surface plate and an inner surface plate having a plurality of through holes, and a honeycomb core bonded to the outer surface plate on one side and the inner surface plate on the other;
A rod-like or plate-like heating means fixed at a predetermined interval to the inner surface plate surface of the surface member;
A noise absorption type snow melting panel for railways, comprising a plate-like sound absorbing member disposed on the opposite side of the surface member with the heating means interposed therebetween, and having sound absorbing characteristics.
外形が1〜3mmでステンレス合金からなる筒状の外筒部と、
該外筒部の内部に配置された絶縁材と、
該絶縁材に覆われ前記外筒部の略中心に配置された線状発熱体とから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。 The heating means includes
A cylindrical outer tube portion made of a stainless alloy with an outer shape of 1 to 3 mm;
An insulating material disposed inside the outer tube portion;
The railway heating apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the railway heating element is composed of a linear heating element that is covered with the insulating material and disposed at substantially the center of the outer cylinder portion. Noise absorbing snow melting panel.
発熱体を挟み込んだマイカ板からなり、その幅が5〜15mm、厚さが1〜3mmとされていることを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。 The heating means includes
It consists of a mica board which pinched | interposed the heat generating body, The width | variety is 5-15 mm, and thickness is 1-3 mm, The railway use as described in any one of Claim 1-6 characterized by the above-mentioned Noise absorbing snow melting panel.
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