JP2009018648A - 移動体の着雪抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排熱を有効に利用して安価で簡単な構造によって移動体に雪が付着するのを抑制することができる移動体の着雪抑制装置を提供する。
【解決手段】車室内の暖かい空気が温風ダクト部４ａ内に排出されると、この温風ダクト部４ａの表面が加熱されて、この表面に雪が付着し難くなる。温風噴射部４ｂから温風が噴射すると、台車１の上部が加熱されてこの部分に雪が付着し難くなる。また、温風噴射部４ｃから温風が噴射すると、側板部２ｇの内側表面が加熱されてこの内側表面に雪が付着し難くなるとともに、側面板部４ｈと側板部２ｇとの間の間隙部に温風の流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。さらに、温風噴射部４ｄから温風が噴射すると、底面２ｅが加熱されて底面２ｅに雪が付着し難くなるとともに、上面板部４ｆと底面２ｅとの間の間隙部に温風の流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。
【選択図】図３

Description

この発明は、移動体が移動するときにこの移動体に雪が付着するのを抑制する移動体の着雪抑制装置に関する。

新幹線などの高速列車では、冬季に降雪区間を通過すると雪が舞上り台車や底面凹部などに付着する現象が知られている。従来の鉄道車両の着雪防止装置（従来技術１）は、車体下部の床下機器を覆うカバーに装着される伸縮可能な袋体と、この袋体を膨張及び収縮させるために袋体に圧縮空気を定期的に給排気する空気給排気機構とを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来技術１では、袋体を定期的に膨張及び圧縮させてこの袋体に付着した雪を除去し着雪を防止している。

また、従来の車両用ワイパー装置（従来技術２）は、自動車のワイパーのブレードの周囲を覆うカバー部材と、車両内暖房用の熱風をこのカバー部材に取り入れる熱風取入口などを備えている（例えば、特許文献２参照）。このような従来技術２では、カバー部材内に取り入れられた熱風を風防ガラスに向けて放出してブレードへの着雪を熱風によって抑制している。

特開2002-067956号公報

特開平10-035422号公報

従来技術１は、袋体内のチューブに空気圧を供給する空気タンクと、この空気タンクに圧縮空気を供給する空気圧縮機と、柱―部に供給する空気圧を調整する圧力調整弁などを空気給排気機構が備えている。このため、従来技術１では、装置全体が大型化し、車両の床下の狭い空間内に設置するのが困難であるとともに、空気圧縮機などを駆動するための電源が必要になり電力消費が大きくなってしまう問題点がある。

また、従来技術２は、車内の空調用の熱風と着雪防止用の熱風とを一つの暖房装置が発生させている。このため、従来技術２では、通常の車内空調用の暖房装置よりも大型で能力の高い暖房装置が必要になり、自動車内の限られたスペースにこのような大型の暖房装置を設置することが困難であるとともに、通常の暖房装置よりも多量の温風を発生するために電力消費が大きくなってしまう問題点がある。

この発明の課題は、排熱を有効に利用して安価で簡単な構造によって移動体に雪が付着するのを抑制することができる移動体の着雪抑制装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２〜図５、図１０〜図１２及び図１４に示すように、移動体（Ｖ）が移動するときにこの移動体に雪が付着するのを抑制する移動体の着雪抑制装置であって、前記移動体の換気装置（７）から排出される温風（Ｗ）を熱源として、前記雪の付着が予測される領域を加熱する加熱装置（４）を備えることを特徴とする移動体の着雪抑制装置（３Ａ〜３Ｄ）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の移動体の着雪抑制装置において、図３に示すように、前記加熱装置は、前記温風を内部に通過させてダクト表面（４ｅ〜４ｈ）を加熱し、前記雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する温風ダクト部（４ａ）と、前記温風ダクト部から前記温風を噴射して、前記雪の付着が予測される領域を表側から加熱する温風噴射部（４ｂ〜４ｄ）とを備えることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の移動体の着雪抑制装置において、図５〜図８に示すように、前記温風ダクト部は、前記移動体の底面凹部（２ｄ）の端面（２ｆ）を被覆することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の移動体の着雪抑制装置において、図４及び図５に示すように、前記温風噴射部は、前記移動体の走行装置（１）、この移動体の底面凹部（２ｄ）又はこの移動体の側板部（２ｇ）の少なくとも一つに前記温風を噴射することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項５の発明は、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図４に示すように、前記温風噴射部（４ｃ）は、前記温風ダクト部の側面（４ｈ）と前記移動体の側板部（２ｇ）との間の間隙部に前記温風を噴射することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項６の発明は、請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図５及び図８に示すように、前記温風噴射部（４ｄ）は、前記温風ダクト部の上面（４ｆ）と前記移動体の底面凹部（２ｄ）との間の間隙部に前記温風を噴射することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項７の発明は、請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図３に示すように、前記温風噴射部は、前記移動体の幅方向、高さ方向又は長さ方向の少なくとも一つの方向に間隔をあけて複数配置されていることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項８の発明は、請求項１に記載の移動体の着雪抑制装置において、図１１及び図１２に示すように、前記加熱装置は、前記雪の付着が予測される領域の裏側（２ｋ）に前記温風を噴射して、この雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する温風噴射部（４ｉ）を備えることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項９の発明は、請求項８に記載の移動体の着雪抑制装置において、前記温風噴射部は、前記移動体の底面凹部（２ｄ）の端面（２ｆ）の裏側に前記温風を噴射することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の移動体の着雪抑制装置において、図１１示すように、前記加熱装置は、前記底面凹部の端面と前記移動体の側板部（２ｇ）との間の間隙部から前記温風を排出することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の移動体の着雪抑制装置において、図１２に示すように、前記加熱装置は、前記底面凹部の端面と前記移動体の底面凹部（２ｄ）との間の間隙部から前記温風を排出することを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図８及び図１２に示すように、前記加熱装置は、前記移動体の空調後の温風を熱源とすることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図１４に示すように、前記加熱装置は、前記移動体の電気機器（８）の冷却後の温風を熱源とすることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、図１４に示すように、前記加熱装置は、前記温風を送風する送風部（４ｊ）を備えることを特徴とする移動体の着雪抑制装置である。

この発明によると、排熱を有効に利用して安価で簡単な構造によって移動体に雪が付着するのを抑制することができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す側面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を概略的に示す斜視図である。図４は、図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。図５は、図４のV-V線で切断した状態を示す断面図である。図６は、図４のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。図７は、図４のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。図８は、この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両の換気装置の模式図である。

図１及び図２に示す軌道Ｒは、車両Ｖが走行する通路（線路）であり、車両Ｖの車輪１ａを案内する一対のレールＲ₁と、このレールＲ₁を支持する支持体（支承体）Ｒ₂などを備えている。車両Ｖは、軌道Ｒに沿って移動する移動体である。図１及び図２に示す車両Ｖは、例えば、300km/h以上の高速で走行する新幹線車両であり、図２に示す台車１と、車体２と、着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄと、図３及び図４に示す床下機器６と、図８に示す換気装置７などを備えている。以下では、図１及び図２に示す車両Ｖが軌道Ｒに沿ってＡ₁方向に走行する場合を例に挙げて説明する。

図２に示す台車１は、車体２を支持して走行する走行装置であり、車体２の底面凹部２ｄに配置されている。台車１は、図１〜図７に示すようにレールＲ₁と転がり接触する車輪１ａと、図３、図４及び図７に示すように車輪１ａを取り付ける車軸１ｂと、図２、図５及び図６に示すように車軸１ｂを支持する台車枠１ｃなどを備えている。

図１及び図２に示す車体２は、乗客を積載し輸送するための構造物であり、図２に示す床構造（床構え）２ａと、車体底面（車両床下）２ｂと、図１に示す車体側面２ｃと、図２に示す底面凹部２ｄなどを備えている。車体２は、図３及び図７に示すように、耐寒耐雪車両の着雪防止対策の一つとして、車体床面２ｂ及び車体側面２ｃを平滑化するために、台車１を除く車両Ｖの床下が被覆されているボディマウント構造である。

図２に示す床構造２ａは、乗客などの重量を支持する車体２の基本構造部であり、梁状の部材によって構成された骨組みである台枠と、この台枠上に支持される床板などを備えている。車体底面２ｂは、車両Ｖの底面を構成する部分であり、車両Ｖの走行中の落雪によって飛散したバラストから床下機器６を保護するために、この床下機器６を被覆する底面カバーとして機能する。図１に示す車体側面２ｃは、車両Ｖの側面を構成する部分であり、図７に示すように裾部分が車体底面２ｂに向かって内側に湾曲する曲面状に形成されている。図２に示す底面凹部２ｄは、台車１を収納する収納部であり、車体底面２ｂに形成された切欠部（キャビティ）である。底面凹部２ｄは、図２及び図５〜図７に示すように、底面２ｅと、端面板部２ｆと、側板部２ｇなどを備えている。底面２ｅは、床構造２ａの下面を構成する部分であり平坦面状に形成されている。端面板部２ｆは、底面凹部２ｄの長さ方向（車両Ｖの長さ方向）の端部を構成する部分であり、底面２ｅと略垂直の平面状に形成されている。端面板部２ｆは、図５に示すように、この端面板部２ｆを貫通する流入口２ｈを備えており、流入口２ｈは温風ダクト部４ａ内に温風Ｗを流入させる開口部である。側板部２ｇは、車体側面２ｃに沿って流れる空気が底面凹部２ｄから剥離するのを抑制する部分であり、台車１の側面を覆う側カバー部（側スカート部）として機能する。側板部２ｇは、図３及び図７に示すように車体底面２ｂに向かって内側に湾曲する曲面状に形成されている。側板部２ｇは、図３に示すように、底面凹部２ｄの切欠部を塞ぐように台車１の側方に配置されており、側板部２ｇの下端面は車体底面２ｂと略同じ高さであり、車体側面２ｃと一体となって車体底部の下部側面を構成する。

図２に示す着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄは、車両Ｖが移動するときにこの車両Ｖに雪が付着するのを抑制する装置である。着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄは、例えば、車両Ｖの走行にともなって発生する空気の流れ（列車風）によって軌道Ｒ上の雪が舞上ったときに、空調の排風を利用してこの雪の付着が予測される領域を加熱し、この車両Ｖに雪が付着するのを抑制するとともに、雪が付着したときにはこの雪を融かす。着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄは、例えば、温度が20〜30℃程度であって、風量が17〜22m³/min程度の温風Ｗを排出する。着雪抑制装置３Ａ，３Ｂは、車両ＶがＡ₁方向に走行（例えば上り線を走行）するときに、この車両Ｖの進行方向後側の底面凹部２ｄの端部付近（図２に示す右側の端面板部２ｆ付近）などに雪が付着するのを抑制する。一方、着雪抑制装置３Ｃ，３Ｄは、車両ＶがＡ₂方向に走行（例えば下り線を走行）するときに、この車両Ｖの進行方向後側の底面凹部２ｄの端部付近（図２に示す左側の端面板部２ｆ付近）などに雪が付着するのを抑制する。着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄは、車両Ｖの進行方向にかかわらず全てが動作するように制御装置によって制御されたり、着雪抑制装置３Ａ，３Ｂは車両ＶがＡ₁方向に走行するときにのみ動作し、着雪抑制装置３Ｃ，３Ｄは車両ＶがＡ₂方向に走行するときにのみ動作するように制御装置によって制御されたりする。着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄは、いずれも略同一構造であり、以下では着雪抑制装置３Ａについて説明する。着雪抑制装置３Ａは、図３〜図６に示すように、加熱装置４と風導装置５などを備えている。

加熱装置４は、車両Ｖの換気装置７から排出される温風Ｗを熱源として、雪の付着が予測される領域を加熱する装置である。加熱装置４は、例えば、図５に示す台車１、底面凹部２ｄ、図４に示す側板部２ｇ、正面板部４ｅ、図５に示す上面板部４ｆと底面２ｅとの間の間隙部、図４に示す側面板部４ｈと側板部２ｇとの間の間隙部のような雪の付着が予測される領域を加熱する。加熱装置４は、図３に示すように、温風ダクト部４ａと温風噴射部４ｂ〜４ｄなどを備えている。加熱装置４は、図８に示すように、車両Ｖの空調後の温風Ｗを熱源としており、温風ダクト部４ａをこの温風Ｗによって加熱してこの温風ダクト部４ａの表面への雪の付着を抑制するとともに、図３に示すように温風ダクト部４ａ内の温風Ｗを温風噴射部４ｂ〜４ｄから噴射して台車１、底面凹部２ｄ及び側板部２ｇの表面への雪の付着を抑制する。

温風ダクト部４ａは、温風Ｗを内部に通過させてダクト表面を加熱し、雪の付着が予測される領域を加熱する部分であり、図３〜図６に示すように端面板部２ｆを被覆している。温風ダクト部４ａは、図４及び図５に示すように、内部に空間を有し外観が略直方体状の容器（簡易ダクト）であり、図示しないボルトなどの固定部材によって端面板部２ｆに着脱自在に取り付けられている。温風ダクト部４ａは、例えば、耐食性に優れたステンレス板などを所定の形状に切断し溶接して組み立てられている。温風ダクト部４ａは、図３に示すように、正面板部４ｅと、上面板部４ｆと、下面板部４ｇと、側面板部４ｈなどを備えており、これらの表面がダクト表面を構成する。温風ダクト部４ａは、温風Ｗが内部を通過することによって、正面板部４ｅ、上面板部４ｆ及び下面板部４ｇを加熱しこれらの表面に雪が付着するのを抑制する。

正面板部４ｅは、図４〜図６に示すように、台車１と間隔をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆと平行に配置されている。正面板部４ｅは、端面板部２ｆを塞ぐ塞ぎ板として機能し、全体が温風Ｗによって暖められる。上面板部４ｆは、図５〜図７に示すように、底面凹部２ｄの底面２ｅと僅かに間隔をあけて対向する部分であり、この底面２ｅと平行に配置されている。下面板部４ｇは、軌道Ｒと間隔をあけて対向する部分であり、車体底面２ｂと同じ高さ（同一面）に配置されている。側面板部４ｈは、図７に示すように、側板部２ｇと僅かに間隔をあけて対向する部分である。側面板部４ｈは、側板部２ｇの湾曲面と同一形状に加工する手間を省くため加工が容易な平面状に形成されており、側板部２ｇの湾曲面との間に僅かに隙間を形成している。

図３に示す温風噴射部４ｂ〜４ｄは、温風ダクト部４ａから温風Ｗを噴射して雪の付着が予測される領域を加熱する部分である。温風噴射部４ｂ〜４ｄは、いずれも略同一構造であり、正面板部４ｅ、上面板部４ｆ及び側面板部４ｈをそれぞれ貫通する円形状の貫通孔（噴射口）である。図３及び図４に示す温風噴射部４ｂは、台車１に温風Ｗを噴射してこの台車１を加熱する。温風噴射部４ｂは、図３、図４及び図７に示すように、車両Ｖの幅方向（正面板部４ｅの長さ方向）に間隔をあけて複数配置されており、図３及び図７に示すように正面板部４ｅの上縁部寄りに１列に形成されている。図４に示す温風噴射部４ｃは、側板部２ｇに温風Ｗを噴射してこの側板部２ｇを加熱するとともに、側面板部４ｈと側板部２ｇとの間の間隙部に温風Ｗを噴射して、この間隙部に温風Ｗによる気流を生成する。温風噴射部４ｃは、図３及び図６に示すように、車両Ｖの高さ方向（側面板部４ｈの長さ方向）に間隔をあけて複数配置されており、側面板部４ｈの端面板部２ｆ寄りの縁部に１列に形成されている。図５に示す温風噴射部４ｄは、底面凹部２ｄに温風Ｗを噴射してこの底面凹部２ｄを加熱するとともに、上面板部４ｆと底面凹部２ｄとの間の間隙部に温風Ｗを噴射して、この間隙部に温風Ｗによる気流を生成する。温風噴射部４ｄは、図３に示すように、車両Ｖの幅方向（上面板部４ｆの長さ方向）に間隔をあけて複数配置されており、端面板部２ｆ寄りの縁部に１列に形成されている。

図２〜図６に示す風導装置５は、換気装置７から加熱装置４に温風Ｗを導く装置である。風導装置５は、上流側の端部が換気装置７の排出口に接続されており、下流側の端部が端面板部２ｆの流入口２ｈに接続されている。風導装置５は、例えば、図５及び図６に示す床構造２ａ、車体底面２ｂ、車体側面２ｃ及び端面板部２ｆによって囲まれた空間内に、図３及び図４に示す床下機器６を避けるように配管可能な伸縮性及び屈曲性を有するフレキシブルダクト（たわみ風導）などの風導管である。

床下機器６は、車両Ｖの床下に配置される種々の機器である。床下機器６は、床構造２ａ、車体底面２ｂ、車体側面２ｃ及び端面板部２ｆによって囲まれた空間内に収容されている。床下機器６は、例えば、電車線（架線）から取り込まれた交流電力の電圧を降圧する主変圧器、主変圧器からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置、交流モータを駆動制御するための交流電力にコンバータ装置からの直流電力を変換するインバータ装置などである。

図３〜図６及び図８に示す換気装置７は、車両Ｖ内を換気する装置である。換気装置７は、車両Ｖ内の温度を快適な状態に維持するために、夏季には車両Ｖ内の温度を下げる冷房機能を有するとともに、冬季には車両Ｖ内の温度を上げる暖房機能を有し、年間を通じて車両Ｖ内の空気を強制的に入れ替える強制換気方式の空調換気装置（冷暖房換気装置）などである。換気装置７は、図５、図６及び図８に示すように、床構造２ａ、車体底面２ｂ、車体側面２ｃ及び端面板部２ｆによって囲まれた空間内に収容される床下機器６の一種であり、図８に示すように吸気装置７ａと排気装置７ｂなどを備えている。吸気装置７ａは、車両Ｖ内に車両Ｖ外から新鮮な空気を送り込む装置であり、図示しない吸気口から外部の空気を吸引して車両Ｖ内に送り込む吸気ファンなどを備えている。排気装置７ｂは、車両Ｖ内の汚れた空気を車両Ｖ外に送り出す装置であり、車両Ｖ内の空気を車両Ｖから排出する排気ファンなどを備えている。排気装置７ｂは、冬季には車両Ｖ内の空調後の暖かい空気を風導装置５に排出し、この風導装置５を通じて温風ダクト部４ａに排出する。換気装置７は、車両Ｖのトンネル走行時に車両Ｖの内外の圧力差によって生ずるいわゆる耳つん現象を抑えるために、吸気装置７ａ及び排気装置７ｂによって強制的に給排気しており、車両Ｖ内の圧力を略一定に維持し車両Ｖ内の気密性を確保している。

次に、この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置の動作を説明する。
例えば、図１及び図２に示すＡ₁方向に車両Ｖが軌道Ｒ上を降雪時に走行すると、この車両Ｖの走行にともなって軌道Ｒ上の雪が舞上る。その結果、図２、図５及び図６に示す台車１の上部、図３、図４及び図７に示す側板部２ｇの内側表面、図３〜図７に示す進行方向後側の正面板部４ｅの表面、図５〜図７に示す上面板部４ｆと底面２ｅとの間の間隙部、図４及び図７に示す側面板部４ｈと側板部２ｇとの間の間隙部などに雪が付着しようとする。冬季には車両Ｖの客室内を暖房する必要があるため、図８に示す吸気装置７ａが車室内に外部から空気を取り込み車室内に送風し、換気装置７がこの空気を加熱して車室内を設定温度に保持するとともに、車室内の暖かい空気を排気装置７ｂが風導装置５に排出する。このとき、車室内の暖かい空気が排気装置７ｂによって圧縮されて風導装置５に送風されるため、車室内よりも空気の温度が上昇し、比較的高温の温風Ｗが風導装置５から流入口２ｈを通過して加熱装置４の温風ダクト部４ａ内に排出される。温風ダクト部４ａ内を温風Ｗが流れると、この温風ダクト部４ａ全体がこの温風Ｗによって加熱される。その結果、図３に示す正面板部４ｅ、上面板部４ｆ、下面板部４ｇ及び側面板部４ｈが加熱されてこれらの表面に雪が付着し難くなる。

温風ダクト部４ａ内に温風Ｗが流入すると、図３に示す温風噴射部４ｂ〜４ｄから温風Ｗが噴射する。図４及び図５に示すように、温風噴射部４ｂから台車１に向かって温風Ｗが噴射すると、台車１の上部のような雪の付着が予測される領域が加熱されてこの領域に雪が付着し難くなる。また、図４に示すように、温風噴射部４ｃから側板部２ｇに向かって温風Ｗが噴射すると、側板部２ｇの内側表面が加熱されてこの側板部２ｇの内側表面に雪が付着し難くなるとともに、側面板部４ｈと側板部２ｇとの間の間隙部に温風Ｗの流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。さらに、図５に示すように、温風噴射部４ｄから底面２ｅに向かって温風Ｗが噴射すると、底面２ｅが加熱されてこの底面２ｅに雪が付着し難くなるとともに、上面板部４ｆと底面２ｅとの間の間隙部に温風Ｗの流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。

この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、車両Ｖの換気装置７から排出される温風Ｗを熱源として、雪の付着が予測される領域を加熱装置４が加熱する。このため、排熱を有効に利用して車両Ｖに雪が付着するのを抑制することができる。また、車両Ｖから排出される熱エネルギーを外部に無駄に捨てずに、この熱エネルギーを着雪防止対策として有効に活用することができる。

(2) この第１実施形態では、温風ダクト部４ａが内部に温風Ｗを通過させてダクト表面を加熱し、雪の付着が予測される領域を裏側から加熱するとともに、この温風ダクト部４ａから温風噴射部４ｂ〜４ｄが温風Ｗを噴射して雪の付着が予測される領域を表側から加熱する。このため、温風ダクト部４ａ自体を加熱して広い面積で雪の付着を抑えることができる。また、温風噴射部４ｂ〜４ｄからこの温風Ｗを噴射して、雪の付着が予測される領域を加熱し雪の付着を抑えることができるとともに、温風Ｗによる気流を生成してこの領域に雪が付着し難くすることができる。その結果、着雪防止効果を向上させることができるため、今後の新幹線車両などのより一層の高速化を図ることができる。

(3) この第１実施形態では、底面凹部２ｄの端面板部２ｆを温風ダクト部４ａが被覆する。例えば、温風ダクト部４ａが存在しない場合には、降雪時に車両Ｖが軌道Ｒ上を走行すると端面板部２ｆに雪が付着する。この第１実施形態では、雪が最も付着しやすい領域である端面板部２ｆの表面を重点的に温風ダクト部４ａによって覆うため、温風ダクト部４ａが発生する熱によって雪の付着を抑えることができる。

(4) この第１実施形態では、車両Ｖの台車１、底面凹部２ｄ及び側板部２ｇに温風噴射部４ｂが温風Ｗを噴射する。このため、台車１の上部、底面凹部２ｄの底面２ｅ、及び側板部２ｇの内側表面のような雪の付着しやすい領域を温風Ｗによって加熱して、これらの領域に雪が付着するのを抑えることができる。

(5) この第１実施形態では、温風ダクト部４ａの側面板部４ｈと底面凹部２ｄの側板部２ｇとの間の間隙部に温風噴射部４ｃが温風Ｗを噴射する。また、この実施形態では、温風ダクト部４ａの上面板部４ｆと底面凹部２ｄとの間の間隙部に温風噴射部４ｄが温風Ｗを噴射する。その結果、これらの間隙部に温風Ｗによる気流が生成されるため、これらの間隙部に雪が溜まるのを抑えることができる。

(6) この第１実施形態では、車両Ｖの幅方向に間隔をあけて温風噴射部４ｂ，４ｄが複数配置されており、車両Ｖの高さ方向に間隔をあけて温風噴射部４ｃが複数配置されている。その結果、雪の付着が予測される領域に温風Ｗが広範囲で噴射されるため、この領域に部分的に雪が付着するのを防ぐことができる。また、広い空間内に温風Ｗによる気流が形成されるため、この空間内に雪が溜まるのを防ぐことができる。

(7) この第１実施形態では、車両Ｖの空調後の温風Ｗを加熱装置４が熱源とする。このため、温風発生装置のような特別な装置を駆動するための電源が不要になって、電力消費が増加するのを防ぐことができるとともに、このような特別な装置を車両Ｖ内に設置する必要がなくなって、車両Ｖ内の空間を有効に活用することができる。

（第２実施形態）
図９は、この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。図１０は、この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を概略的に示す斜視図である。図１１は、図９のXI-XI線で切断した状態を示す断面図である。図１２は、図１１のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。図１３は、図１１のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図１〜図８に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

図９〜図１３に示す端面板部２ｆは、図２〜図８に示す端面板部２ｆと略同一構造であるが、図５及び図８に示す流入口２ｈが省略されている。端面板部２ｆは、図１０〜図１３に示すように、表面２ｊと、裏面２ｋと、上面２ｍと、下面２ｎと、端面２ｐなどを備えている。表面２ｊは、図１２に示すように、台車１と間隔をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆの正面部を構成する。裏面２ｋは、図１１に示すように、温風噴射部４ｉと間隔をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆの背面部を構成する。上面２ｍは、図１２に示すように、車体底面２ｂの底面２ｅとの間に微小な隙間をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆの上縁部を構成する。下面２ｎは、軌道Ｒと間隔をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆの下縁部を構成し、車体底面２ｂと同じ高さ（同一面）である。端面２ｐは、図１３に示すように、側板部２ｇとの間に微小な隙間をあけて対向する部分であり、端面板部２ｆの側面部を構成する。端面板部２ｆは、温風Ｗが裏面２ｋに噴射されることによって、表面２ｊを加熱しこの表面２ｊに雪が付着するのを抑制する。

図９〜図１３に示す加熱装置４は、図２〜図８に示す加熱装置４とは異なり、温風ダクト部４ａ及び温風噴射部４ｂ〜４ｄが省略されており、温風噴射部４ｉを備えている。温風噴射部４ｉは、雪の付着が予測される領域の裏側に温風Ｗを噴射して、この雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する部分である。温風噴射部４ｉは、風導装置５の下流側の端部に形成された吹き出し口であり、端面板部２ｆの裏面２ｋに温風Ｗを噴射する。

加熱装置４は、図１２に示すように、車両Ｖの空調後の温風Ｗを熱源としており、温風噴射部４ｉから温風Ｗを端面板部２ｆの裏面２ｋに噴射して、この端面板部２ｆをこの温風Ｗによって加熱する。加熱装置４は、図１２に示す端面板部２ｆの上面２ｍと底面凹部２ｄとの間の間隙部から温風Ｗを排出し、図１３に示す端面板部２ｆの端面２ｐと側板部２ｇとの間の間隙部からも温風Ｗを排出して、底面凹部２ｄ及び側板部２ｇを加熱するとともに、これらの間隙部に温風Ｗによる気流を生成する。

次に、この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置の動作を説明する。
例えば、図９に示すＡ₁方向に車両Ｖが軌道Ｒ上を降雪時に走行すると、この車両Ｖの走行にともなって軌道Ｒ上の雪が舞上る。その結果、図１１及び図１３に示す側板部２ｇの内側表面、図１０〜図１３に示す進行方向後側の端面板部２ｆの表面２ｊ、図１２及び図１３に示す上面２ｍと底面２ｅとの間の間隙部、図１１及び図１３に示す端面２ｐと側板部２ｇとの間の間隙部などに雪が付着しようとする。図１２に示すように、冬季には換気装置７が車室内の暖かい空気を風導装置５に排出し、端面板部２ｆの裏面２ｋに温風噴射部４ｉから温風Ｗが吹き付けられる。その結果、温風噴射部４ｉから噴出した温風Ｗが端面板部２ｆの裏面２ｋに沿って流れ、端面板部２ｆ全体がこの温風Ｗによって加熱されて表面２ｊに雪が付着し難くなる。

端面板部２ｆの裏面２ｋに沿って温風Ｗが流れると、図１２に示す車体底面２ｂと裏面２ｋとの間の間隙部から温風Ｗの一部が軌道Ｒに向かって下方に排出されるとともに、図１２及び図１３に示す下面２ｎと底面２ｅとの間の間隙部から温風Ｗが排出されて、図１１及び図１３に示す端面２ｐと側板部２ｇとの間の間隙部から温風Ｗが排出される。その結果、底面２ｅが加熱されてこの底面２ｅに雪が付着し難くなるとともに、上面２ｍと底面２ｅとの間の間隙部に温風Ｗの流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。また、側板部２ｇの内側表面が加熱されてこの側板部２ｇの内側表面に雪が付着し難くなるとともに、端面２ｐと側板部２ｇとの間の間隙部に温風Ｗの流れが形成されるためこの間隙部に雪が付着し難くなる。

この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、温風噴射部４ｉが雪の付着が予測される領域の裏側に温風Ｗを噴射して、この雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する。このため、雪の付着が予測される領域を温風Ｗによって加熱して広い面積で雪の付着を抑えることができる。また、この第２実施形態では、図１〜図８に示す温風ダクト部４ａ及び温風噴射部４ｂ〜４ｃに比べて構造が簡単になり、低コストで着雪防止効果を実現することができる。

(2) この第２実施形態では、温風噴射部４ｉが端面板部２ｆの裏側に温風Ｗを噴射する。このため、例えば、雪が最も付着しやすい領域である端面板部２ｆの表面２ｊを裏面２ｋ側から温風Ｗによって加熱し、端面板部２ｆが発生する熱によって雪の付着を抑えることができる。

(3) この第２実施形態では、端面板部２ｆと側板部２ｇとの間の間隙部から加熱装置４が温風Ｗを排出する。また、この第２実施形態では、端面板部２ｆと底面凹部２ｄとの間の間隙部から加熱装置４が温風Ｗを排出する。その結果、これらの間隙部に温風Ｗによる気流が生成されるため、これらの間隙部に雪が溜まるのを抑えることができる。また、底面凹部２ｄの底面２ｅ及び側板部２ｇの内側表面のような雪の付着しやすい領域が温風Ｗによって加熱されるため、これらの領域に雪が付着するのを抑えることができる。

（第３実施形態）
図１４は、この発明の第３実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。
図１４に示す加熱装置４は、車両Ｖの電気機器８の冷却後の温風Ｗを熱源としており、図３〜図８に示す温風ダクト部４ａをこの温風Ｗによって加熱する。加熱装置４は、温風Ｗを送風する送風部４ｊを備えており、この送風部４ｊは電気機器８の冷却後の温風Ｗを風導装置５から加熱装置４に送り出す送風ファンなどである。

図１４に示す換気装置７は、電気機器８を冷却するための空気を送風する送風装置７ｃを備えており、この送風装置７ｃは外部の空気を吸気口から吸引して電気機器８に送り込む吸気ファンなどを備える電動送風機である。送風装置７ｃは、床構造２ａ、車体底面２ｂ、車体側面２ｃ及び端面板部２ｆによって囲まれた空間内に収容される床下機器６の一種であり、電気機器８を冷却後の温風Ｗを風導装置５に排出する。

電気機器８は、車両Ｖに搭載される主回路機器であり、例えば変圧器、コンバータ装置及びインバータ装置などである。電気機器８は、床構造２ａ、車体底面２ｂ、車体側面２ｃ及び端面板部２ｆによって囲まれた空間内に収容される床下機器６の一種である。

この発明の第３実施形態に係る移動体の着雪抑制装置には、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第３実施形態では、車両Ｖの電気機器８の冷却後の温風Ｗを加熱装置４が熱源とする。このため、電気機器８が発生する熱エネルギーを外部に無駄に捨てずに、この熱エネルギーを着雪防止対策として有効に活用することができる。

(2) この第３実施形態では、温風Ｗを送風する送風部４ｊを加熱装置４が備えている。通常、図８に示す排気装置７ｂは車室内の空気を吸い出す必要があるため送風能力が比較的高く、この排気装置７ｂに比べて図１４に示す送風装置７ｃは送風能力が比較的低い。この第３実施形態では、送風装置７ｃが排出する温風Ｗを送風部４ｊが温風ダクト部４ａに向かって送風するため、加熱装置４に十分な風量の温風Ｗを供給することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、車両Ｖが鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、磁気浮上式鉄道、自動車、航空機などの他の移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、車両Ｖが新幹線車両である場合を例に挙げて説明したが、新幹線と在来線の双方を走行可能な新在直通運転用の車両や在来線車両についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、着雪が予測される領域として台車１の上部、底面凹部２ｄ及び側板部２ｇなどを例に挙げて説明したが、これらの領域に限定するものではない。例えば、車両Ｖ同士を連結する連結部の間隙部に加熱装置４を配置し、この間隙部に雪が付着するのを抑制することもできる。

(2) この実施形態では、底面凹部２ｄの前後の端面板部２ｆに着雪抑制装置３Ａ〜３Ｄを配置する場合を例に挙げて説明したが、例えば終着駅で折返し運転をしないでＡ₁方向のみに走行する車両の場合には、進行方向後側の端面板部２ｆに着雪抑制装置３Ａ，３Ｂを配置し、進行方向前側の端面板部２ｆについては着雪抑制装置３Ｃ，３Ｄの配置を省略することもできる。また、この実施形態では、端面板部２ｆが平坦な垂直面である場合を例に挙げて説明したが、端面板部２ｆが平坦な傾斜面である場合や、端面板部２ｆが垂直面と傾斜面との組み合わせである場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、台車１、底面凹部２ｄ及び側板部２ｇに温風噴射部４ｂ〜４ｄが温風Ｗを噴射する場合を例に挙げて説明したが、雪の付着する可能性が低い場合には温風噴射部４ｂ〜４ｄの一部を省略することもできる。

(3) この第１実施形態では、車両Ｖの幅方向に間隔をあけて温風噴射部４ｂ，４ｄを一列に配置し、車両Ｖの高さ方向に間隔をあけて温風噴射部４ｃを一列に配置する場合を例に挙げて説明したが、このような配置に限定するものではない。例えば、温風噴射部４ｂを車両Ｖの高さ方向及び／又は幅方向に一列又は複数列に配置したり、温風噴射部４ｃを車両Ｖの高さ方向及び／又は長さ方向に一列又は複数列に配置したり、温風噴射部４ｄを車両Ｖの幅方向及び／又は長さ方向に一列又は複数列配置したりすることもできる。また、この第１実施形態では、温風噴射部４ｂ〜４ｄが円形状の貫通孔である場合を例に挙げて説明したが、楕円形状、長孔状又はスリット状の貫通孔に形成することもできる。さらに、この第１実施形態では、温風ダクト部４ａと底面凹部２ｄとの間に間隙部が存在し、温風ダクト部４ａと側板部２ｇとの間に間隙部が存在する場合を例に挙げて説明したが、これらの間に間隙部が存在しない場合についてもこの発明を適用することができる。

(4) この第２実施形態では、端面板部２ｆの裏面２ｋに温風Ｗを噴射する場合を例に挙げて説明したが、このような構造に限定するものではない、例えば、端面板部２ｆの表面２ｊ側に間隔をあけて加熱板を配置し、端面板部２ｆと加熱板との間の間隙部にこの端面板部２ｆの流入口２ｈから温風Ｗを排出して加熱板を温風Ｗによって加熱したり、端面板部２ｆに温風噴射部４ｂ〜４ｄを形成したりすることもできる。また、この第３実施形態では、車両Ｖが交流電車である場合を例に挙げて説明したが、直流電車である場合についてもこの発明を適用することができる。この場合には、直流電車の速度制御のための主抵抗器を冷却後の温風Ｗを熱源として利用することができる。さらに、この第３実施形態では、送風装置７ｃによって電気機器８を冷却する強制冷却方式の場合を例に挙げて説明したが、送風装置７ｃを省略して走行時に発生する気流を車両Ｖ内に取り込み電気機器８を冷却する自然通風冷却方式の場合についてもこの発明を適用することができる。例えば、風量が十分である場合には電気機器８を通過した温風をそのまま加熱装置４に排出させたり、風量が十分である場合には電気機器８を通過した温風を送風部４ｊによって加熱装置４に排出させたりすることができる。

(4) この第３実施形態では、図３〜図８に示す温風ダクト部４ａを加熱装置４が備える場合を例に挙げて説明したが、図１０〜図１３に示す温風噴射部４ｉを加熱装置４が備える場合についてもこの発明を適用することができる。また、この第３実施形態では、電気機器８の冷却後の温風Ｗを利用する場合を例に挙げて説明したが、電気機器８以外にも作動時に熱を発生する発熱装置の冷却後の温風を利用することもできる。

この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す側面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を概略的に示す斜視図である。 図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。 図４のV-V線で切断した状態を示す断面図である。 図４のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。 図４のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第１実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両の換気装置の模式図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。 この発明の第２実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を概略的に示す斜視図である。 図９のXI-XI線で切断した状態を示す断面図である。 図１１のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。 図１１のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第３実施形態に係る移動体の着雪抑制装置を備える車両を概略的に示す縦断面図である。

符号の説明

１ 台車（走行装置）
１ａ 車輪
２ 車体
２ａ 床構造
２ｂ 車体底面
２ｃ 車体側面
２ｄ 底面凹部
２ｅ 底面
２ｆ 端面板部（端面）
２ｇ 側板部
２ｈ 流入口
２ｊ 表面
２ｋ 裏面（裏側）
２ｍ 上面
２ｎ 下面
２ｐ 端面
３Ａ〜３Ｄ 着雪抑制装置
４ 加熱装置
４ａ 温風ダクト部
４ｂ〜４ｄ 温風噴射部
４ｅ 正面板部（ダクト表面）
４ｆ 上面板部（ダクト表面（上面))
４ｇ 下面板部（ダクト表面）
４ｈ 側面板部（ダクト表面（側面))
４ｉ 温風噴射部
４ｊ 送風部
５ 風導装置
６ 床下機器
７ 換気装置
７ａ 吸気装置
７ｂ 排気装置
７ｃ 送風装置
８ 電気機器
Ｒ 軌道
Ｖ 車両（移動体）
Ｗ 温風

Claims (14)

1. 移動体が移動するときにこの移動体に雪が付着するのを抑制する移動体の着雪抑制装置であって、
   前記移動体の換気装置から排出される温風を熱源として、前記雪の付着が予測される領域を加熱する加熱装置を備えること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
2. 請求項１に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記加熱装置は、
   前記温風を内部に通過させてダクト表面を加熱し、前記雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する温風ダクト部と、
   前記温風ダクト部から前記温風を噴射して、前記雪の付着が予測される領域を表側から加熱する温風噴射部とを備えること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
3. 請求項２に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風ダクト部は、前記移動体の底面凹部の端面を被覆すること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風噴射部は、前記移動体の走行装置、この移動体の底面凹部又はこの移動体の側板部の少なくとも一つに前記温風を噴射すること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
5. 請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風噴射部は、前記温風ダクト部の側面と前記移動体の側板部との間の間隙部に前記温風を噴射すること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
6. 請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風噴射部は、前記温風ダクト部の上面と前記移動体の底面凹部との間の間隙部に前記温風を噴射すること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
7. 請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風噴射部は、前記移動体の幅方向、高さ方向又は長さ方向の少なくとも一つの方向に間隔をあけて複数配置されていること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
8. 請求項１に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記加熱装置は、前記雪の付着が予測される領域の裏側に前記温風を噴射して、この雪の付着が予測される領域を裏側から加熱する温風噴射部を備えること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
9. 請求項８に記載の移動体の着雪抑制装置において、
   前記温風噴射部は、前記移動体の底面凹部の端面の裏側に前記温風を噴射すること、
   を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
10. 請求項９に記載の移動体の着雪抑制装置において、
    前記加熱装置は、前記底面凹部の端面と前記移動体の側板部との間の間隙部から前記温風を排出すること、
    を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の移動体の着雪抑制装置において、
    前記加熱装置は、前記底面凹部の端面と前記移動体の底面凹部との間の間隙部から前記温風を排出すること、
    を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
    前記加熱装置は、前記移動体の空調後の温風を熱源とすること、
    を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
    前記加熱装置は、前記移動体の電気機器の冷却後の温風を熱源とすること、
    を特徴とする移動体の着雪抑制装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の移動体の着雪抑制装置において、
    前記加熱装置は、前記温風を送風する送風部を備えること、
    を特徴とする移動体の着雪抑制装置。

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