JP2008190194A - Snow melting apparatus for cable-stayed bridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、斜張橋ケーブルに用いられる融雪装置に関する。 The present invention relates to a snow melting device used for a cable-stayed bridge cable.
斜張橋は、国内においても多数の施工例がある橋梁の型式であり、主塔から延びたケーブルによって主桁を支持することを特徴としている(図7(a)参照)。斜張橋は、積雪寒冷地では、ケーブルへの雪の付着が問題となっており、付着した雪が凍結して落下し、走行車両に当たった事例も報告されている。 The cable-stayed bridge is a type of bridge that has many examples of construction in Japan, and is characterized in that the main girder is supported by a cable extending from the main tower (see FIG. 7A). The cable stayed bridge has a problem of snow adhesion to the cable in the snowy cold region, and it has been reported that the adhering snow freezes and hits the traveling vehicle.
従来、斜張橋のケーブルに付着した雪の除去に関して、種々の取り組みがなされており、本発明者等も、新規な除雪装置及び方法について提案している(特許文献1、特許文献2、及び特許文献3参照)。
Conventionally, various efforts have been made regarding the removal of snow attached to the cable of a cable-stayed bridge, and the present inventors have also proposed a novel snow removal device and method (
特許文献1に記載されている装置は、幸いにも好評をもって迎えられ、特許文献2に記載されている装置も、ケーブルのうち、主塔との取付け部付近の除雪を行うに際して顕著な効果を発揮するものと想定される。一方、特許文献3に記載されている装置はケーブルに付着した雪を取り除くのではなく、ケーブルを融雪装置で被覆し、この融雪装置を加温して装置外面に付着した雪氷を融かすことにより、ケーブルへの雪氷の付着を防止するものである。
Fortunately, the device described in
本発明は、特許文献3に記載されている装置を改良発展させたものである。すなわち、特許文献3に記載されている装置では、発熱線入りシートを用いているため、融雪面が均一にならない(発熱線の直上では良好に融雪されるが、それ以外の箇所では融雪効率が落ちる)という改良すべき点があったが、本発明は、ケーブルに付着した雪氷をより効率的に融雪する装置を提供することを目的としている。 The present invention is an improvement and development of the device described in Patent Document 3. That is, in the apparatus described in Patent Document 3, since the sheet containing the heating wire is used, the snow-melting surface is not uniform (snow is melted well immediately above the heating wire, but the snow-melting efficiency is high in other locations. However, an object of the present invention is to provide an apparatus for melting snow more efficiently on snow and ice attached to a cable.
本願請求項1に記載の斜張橋の斜張橋ケーブル用融雪装置は、半円弧状の上半部と半円弧状の下半部とによって構成された加温ユニットを備え、前記上半部が、内側に配置された断熱材と、外側に配置された放熱材と、前記断熱材と前記放熱材との間に等角度へだてて配置された複数枚の面状発熱体とを有し、前記下半部が、内側に配置された断熱材と、外側に配置された放熱材と、前記断熱材と前記放熱材との間に等角度へだてて配置された複数枚の面状発熱体とを有しており、前記上半部と前記下半部とを合体させることによって前記ケーブルを被覆するように前記加温ユニットを設置し、前記面状発熱体に通電して前記放熱材を加温することにより、前記加温ユニットの外面に付着した雪氷を融かすように構成されていることを特徴とするものである。
A snow melting device for a cable-stayed bridge cable of a cable-stayed bridge according to
本願請求項2に記載の斜張橋の斜張橋ケーブル用融雪装置は、前記請求項1の装置において、前記面状発熱体の各々が、基材と、前記基材に付着される発熱機能材とを有しており、前記基材が、雲母、セラミック、ガラス、デビトロセラミックス、陶磁器、又はプラスチックのいずれかによって形成されており、前記発熱機能材が、錫と鉛の酸化化合物を主成分としていることを特徴とするものである。
The snow-melting device for a cable-stayed bridge cable of a cable-stayed bridge according to claim 2 of the present application is the device according to
本願請求項3に記載の斜張橋の斜張橋ケーブル用融雪装置は、前記請求項2の装置において、前記発熱機能材の前記基材への付着が、溶射法、真空蒸着法、又はバインダのいずれかによって行われていることを特徴とするものである。 The snow melting device for a cable-stayed bridge cable of a cable-stayed bridge according to claim 3 of the present invention is the device according to claim 2, wherein the heat-generating functional material adheres to the base material by a thermal spraying method, a vacuum deposition method, or a binder. It is characterized by being performed by either.
本発明によれば、加温ユニットの外面に付着した雪氷を比較的簡単な装置で効率的に(むらなく)融かすことができ、これによりケーブルへの雪氷の付着を回避することができる。また、本発明によれば、新設のケーブルのみならず、既設のケーブルにも融雪装置を容易に設置することができる。 According to the present invention, snow and ice adhering to the outer surface of the heating unit can be efficiently (evenly) melted with a relatively simple device, thereby avoiding the attachment of snow and ice to the cable. Further, according to the present invention, it is possible to easily install the snow melting device not only on a new cable but also on an existing cable.
次に添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る斜張橋ケーブル用融雪装置について詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る斜張橋ケーブル用融雪装置が取り付けられている状態を概略的に示した図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係る斜張橋ケーブル用融雪装置は、斜張橋ケーブルを被覆するように配置された加温ユニットを備えている。
Next, a snow melting device for cable-stayed bridge cables according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a state where a snow melting device for a cable-stayed bridge cable according to a preferred embodiment of the present invention is attached. A snow melting device for a cable-stayed bridge cable according to a preferred embodiment of the present invention generally indicated by
加温ユニットは、半円弧状の上半部12と、半円弧状の下半部14とによって構成されており、後述するように、上半部12と下半部14とを合体させることによってケーブルを被覆する円筒形状を形作るように形成されている。
The heating unit is composed of a semicircular arc-shaped
加温ユニットの上半部12は、内側に配置された断熱材12aと、外側に配置された放熱材12bと、断熱材12aと放熱材12bとの間に各々36°へだてて配置された5枚の面状発熱体12cとを有している。また、加温ユニットの下半部14も、上半部12と同様に、内側に配置された断熱材14aと、外側に配置された放熱材14bと、断熱材14aと放熱材14bとの間に各々36°へだてて配置された5枚の面状発熱体14cとを有している。
The
加温ユニットの断熱材12a、14aは、面状発熱体12c、14cから生ずる熱が逃げないようにするとともに、熱による悪影響がケーブルに及ぶのを回避するためのものである。加温ユニットの放熱材12b、14bは、面状発熱体12c、14cから生ずる熱が伝わりやすくするためのものである。好ましくは、放熱材12b、14bは、熱伝達の良好な材料(例えば、アルミニウム)で形成されている。
The
好ましくは、面状発熱体12c、14cとしては、特開2004−207212号公報に記載されている発熱体が用いられる。より詳細に説明すると、面状発熱体12c、14cは、発熱機能材12c1(14c1)と、発熱機能材を付着させる基材12c2(14c2)とを有している(図6参照)。
Preferably, as the
発熱機能材12c1(14c1)は、錫(Sn)と鉛(Pb)の酸化化合物を主成分としており、副成分として塩素(Cl)を含んでいてもよい。また、副成分として、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化ガリウム、酸化インジウム、ITO等の他の金属酸化物(種々の原子価の酸化物を使用することができる)を少量含んでいてもよい。さらに、亜鉛、錫、アンチモン、ビスマス、鉛、ガリウム、インジウム等の金属単体を少量含んでいてもよい。 The exothermic functional material 12c1 (14c1) contains an oxide compound of tin (Sn) and lead (Pb) as a main component, and may contain chlorine (Cl) as a subcomponent. Further, as a minor component, it may contain a small amount of other metal oxides (an oxide having various valences) such as antimony oxide, bismuth oxide, lead oxide, gallium oxide, indium oxide, ITO, etc. Good. Furthermore, a small amount of simple metals such as zinc, tin, antimony, bismuth, lead, gallium, and indium may be included.
発熱機能材12c1(14c1)は例えば、有機溶剤で希釈した上記原料に還元剤を添加して加熱・混合し、得られた希釈物を冷却して沈殿物と上澄み液を得ることによって製造される。 The exothermic functional material 12c1 (14c1) is manufactured, for example, by adding a reducing agent to the above raw material diluted with an organic solvent, heating and mixing, cooling the obtained dilution, and obtaining a precipitate and a supernatant. .
基材12c2(14c2)としては、雲母、セラミック(例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、炭化珪素、窒化珪素)、ガラス、デビトロセラミックス、陶磁器、又はプラスチック(例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、シリコン樹脂、弗化ビニル樹脂、高融点ポリエステル、高融点アミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、メチルペンテンコポリマー、ポリアミノビスマレイミド、ビスマレイミド−トリアジン系熱硬化型芳香族ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック等の耐熱性熱可塑性樹脂)が用いられる。 Examples of the base material 12c2 (14c2) include mica, ceramic (eg, alumina, zirconia, titanium oxide, silicon carbide, silicon nitride), glass, devitro ceramics, ceramics, or plastic (eg, melamine resin, urea resin, phenol resin). Thermosetting resins such as epoxy resins and urethane resins, silicone resins, vinyl fluoride resins, high melting point polyesters, high melting point amides, polyacetals, polycarbonates, polysulfones, polyether sulfones, polyphenylene oxides, polyphenylene sulfides, polyarylates, polyethers Engineering such as ether ketone, polyamide imide, polyimide, polyether imide, methyl pentene copolymer, polyamino bismaleimide, bismaleimide-triazine thermosetting aromatic polyimide Heat-resistant thermoplastic resin such as plastic) is used.
面状発熱体12c、14cは、溶射法、真空蒸着法、又はバインダを用いて発熱機能材12c1(14c1)を基板12c2(14c2)に付着させることによって形成される。なお、発熱機能材12c1(14c1)には、通電手段に接続するためのコード(図示せず)が取付けられている。
The
融雪装置10は、ケーブルを包囲するように所定長さの上半部12と下半部14を合体させてビス16で連結することによって、ケーブルの所望の箇所に設置される(図4参照)。なお、好ましくは、上半部12と下半部14が合体し易いように、互いに嵌合する凹部12dと凸部14dが両縁部に設けられている(図5参照)。
The
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.
例えば、前記実施の形態では、計10枚の面状発熱体が配置されているが、面状発熱体の配置枚数をこれ以上にしてもよく、これ以下にしてもよい。また、本発明の装置は、平行な2本のケーブルが張られている型式の斜張橋(図7(b)参照)にも、或いは1本のケーブルが張られている型式の斜張橋(図7(c)参照)にも、適用することができる。 For example, in the embodiment described above, a total of 10 sheet heating elements are arranged, but the number of sheet heating elements arranged may be more or less. The apparatus of the present invention is also suitable for a cable-stayed bridge of a type in which two parallel cables are stretched (see FIG. 7B) or a type of a cable-stayed bridge in which a single cable is stretched. (See FIG. 7 (c)).
10 斜張橋ケーブル用融雪装置
12 加温ユニットの上半部
12a 断熱材
12b 放熱材
12c 面状発熱体
14 加温ユニットの下半部
14a 断熱材
14b 放熱材
14c 面状発熱体
16 ビス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
半円弧状の上半部と半円弧状の下半部とによって構成された加温ユニットを備え、
前記上半部が、内側に配置された断熱材と、外側に配置された放熱材と、前記断熱材と前記放熱材との間に等角度へだてて配置された複数枚の面状発熱体とを有し、前記下半部が、内側に配置された断熱材と、外側に配置された放熱材と、前記断熱材と前記放熱材との間に等角度へだてて配置された複数枚の面状発熱体とを有しており、
前記上半部と前記下半部とを合体させることによって前記ケーブルを被覆するように前記加温ユニットを設置し、
前記面状発熱体に通電して前記放熱材を加温することにより、前記加温ユニットの外面に付着した雪氷を融かすように構成されていることを特徴とする装置。 A snow melting device for cable stayed bridge cables,
A heating unit composed of a semicircular arc upper half and a semicircular lower half comprises
The upper half is a heat insulating material disposed on the inside, a heat dissipating material disposed on the outside, and a plurality of planar heating elements disposed at an equal angle between the heat insulating material and the heat dissipating material, A plurality of surfaces in which the lower half is disposed at an equal angle between the heat insulating material disposed inside, the heat dissipating material disposed outside, and the heat insulating material and the heat dissipating material. And a heating element
Installing the heating unit so as to cover the cable by uniting the upper half and the lower half;
An apparatus configured to melt snow and ice adhering to an outer surface of the heating unit by energizing the planar heating element to heat the heat dissipation material.
前記基材が、雲母、セラミック、ガラス、デビトロセラミックス、陶磁器、又はプラスチックのいずれかによって形成されており、前記発熱機能材が、錫と鉛の酸化化合物を主成分としていることを特徴とする請求項1に記載の装置。 Each of the planar heating elements has a base material and a heat generating functional material attached to the base material,
The base material is formed of any of mica, ceramic, glass, devitro ceramics, ceramics, or plastic, and the heat generating functional material is mainly composed of an oxide compound of tin and lead. The apparatus of claim 1.
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