JP2018177017A - Vehicle deposit removal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として、車両の付着物を除去する車両付着物除去装置に関する。 The present invention relates mainly to a vehicle deposit removing device for removing vehicle deposits.
従来から、作業者が工具又は装置等を用いて手作業で車両の付着物(泥及び雪等)を除去することがある。また、車両の付着物を自動的に除去する装置も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, workers sometimes manually remove vehicle deposits (such as mud and snow) using a tool or a device. Also known are devices for automatically removing vehicle deposits.
特許文献1は、鉄道車両に付着した着雪を自動的に除去する装置を開示する。この装置は、鉄道車両のレールの外側に配置されており、スプレーユニットを備えている。スプレーユニットは、走行中の鉄道車両に圧縮空気を噴射することで着雪を除去する。 Patent Document 1 discloses an apparatus for automatically removing snow attached to a railway vehicle. This device is arranged on the outside of the rail of a rail car and comprises a spray unit. The spray unit removes snow deposition by injecting compressed air to a running railway vehicle.
特許文献1のように圧縮空気を噴射する構成は、エネルギー量が限られているため、車両に強固に付着した付着物を除去できない可能性がある。ここで、圧縮空気の代わりに高圧の水を噴射して付着物を除去する場合、この高圧の水が例えば電子機器に当たると電子機器が破損する可能性がある。 The configuration for injecting compressed air as in Patent Document 1 may not be able to remove the deposits firmly attached to the vehicle because the amount of energy is limited. Here, when high pressure water is jetted instead of compressed air to remove deposits, if the high pressure water hits an electronic device, for example, the electronic device may be damaged.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、車両の付着物を十分に除去可能であって、電子機器等に水が掛かることを抑制可能な車両付着物除去装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is the removal of vehicle deposits that can sufficiently remove the deposits on the vehicle and suppress the water from being applied to electronic devices and the like. It is in providing an apparatus.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving the problem and its effect will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成の車両付着物除去装置が提供される。即ち、この車両付着物除去装置は、高圧ポンプと、水噴射部と、シャッタと、回転駆動部と、制御装置と、を備える。前記水噴射部は、噴射口の向きが固定されており、前記高圧ポンプが送出した水を、走行中の車両の下部に向けて前記噴射口から噴射する。前記シャッタは、前記水噴射部の噴射口を覆うとともに開口部が形成される。前記回転駆動部は、前記シャッタを回転駆動する。前記制御装置は、前記回転駆動部を制御することにより、前記水噴射部が噴射した水が前記シャッタで遮られる遮断状態と、前記水噴射部が噴射した水が前記開口部を通って前記車両に噴射される噴射状態と、を切替可能である。 According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle attached matter removing device having the following configuration. That is, the vehicle attached matter removing apparatus includes a high pressure pump, a water injection unit, a shutter, a rotational drive unit, and a control device. The direction of the injection port is fixed, and the water injection unit injects the water delivered by the high-pressure pump from the injection port toward the lower part of the traveling vehicle. The shutter covers an injection port of the water injection unit and an opening is formed. The rotational drive unit rotationally drives the shutter. The control device controls the rotation drive unit to block the water jetted by the water jet unit from being blocked by the shutter, and the water jetted by the water jet unit flows through the opening to the vehicle It is possible to switch between the injection state to be injected.
これにより、シャッタを回転駆動して遮断状態と噴射状態とを切り替えることにより、水の噴射の有無を高速で切り替えることができる。そのため、走行中の車両の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることを防止しつつ、必要な部分に水を噴射して付着物を除去することができる。 Thereby, the presence or absence of water injection can be switched at high speed by rotationally driving the shutter and switching between the blocking state and the injection state. Therefore, while preventing the water from being jetted to the unnecessary part of the lower part of the traveling vehicle, it is possible to jet the water to the necessary part to remove the deposit.
本発明によれば、車両の付着物を十分に除去可能であって、電子機器等に水が掛かることを抑制可能な車両付着物除去装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a vehicle attached matter removing device capable of sufficiently removing the attached matter of a vehicle and capable of suppressing the application of water to an electronic device or the like.
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図1を参照して、第1実施形態の除雪装置10の概要について説明する。図1は、第1実施形態の除雪装置10が使用される様子を示す模式図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the outline of the
除雪装置(車両付着物除去装置)10は、鉄道車両100の下部に付着した雪(付着物)を除去する装置である。図1に示すように、鉄道車両100は、車体101と、台車102と、車輪103と、を備える。鉄道車両100は、雪が積もっている地域を走行することで、車輪103によって雪が跳ね上げられ、車体101のうち車輪103の後方又は上方(即ち、鉄道車両100の下部)に雪が付着する。なお、鉄道車両100の下部とは、鉄道車両100の下面、下端だけでなく、その周囲も含む概念である。車輪103は高速で回転しているため、雪は非常に勢いがついた状態で跳ね上げられるため、鉄道車両100の下部に付着した雪(以下、着雪)は、硬くなる。そのため、仮に鉄道車両100の走行中に着雪が落下した場合、この着雪がバラスト等に衝突してバラストが跳ね上げられて周囲に衝突したり、鉄道車両100に傷が付いたりする可能性がある。
The snow removal device (vehicle attached matter removing device) 10 is a device for removing snow (adhered matter) attached to the lower part of the
本実施形態の除雪装置10は、ウォータジェットを用いて水を噴射して着雪に当てることにより、鉄道車両100の下部の着雪を除去する。本実施形態では、除雪を短時間で行うために、走行中の鉄道車両100に水を噴射することで除雪を行う。ここで、鉄道車両100の下部には、車輪103を駆動する電動モータ及び変圧器等の電気機器が多数配置されている。これらの電気機器は防水されているが、高圧の水を当てることは好ましくない。従って、走行中の鉄道車両100に水を当てて除雪を行う場合、噴射の有無を高速かつ的確なタイミングで切り替える必要がある。ここで、ウォータジェット装置が備えるバルブによって噴射の有無を切り替える構成では、高速でバルブを切り替えることが難しいため、電気機器に水を当てずに着雪部分のみに水を当てることは困難である(あるいは、鉄道車両100の走行速度を非常に低速にする必要がある)。
The
この点を考慮し、本実施形態では、別部材(後述のシャッタ14)で水を通過させたり遮断させたりすることにより、ウォータジェットの噴射の有無を切り替える。以下、図1から図6を参照して詳細に説明する。また、図2から図4では、除雪装置10を模式的に示すとともに、構成が分かり易くなるように各部の支持構造、取付構造等の記載を省略している。
In consideration of this point, in the present embodiment, the water jet is switched by passing or blocking the water by a separate member (a
図2(a)に示すように、除雪装置10は、鉄道車両100に水を噴射するための構成として、高圧ポンプ11と、水噴射部12と、シャッタ14と、シャッタ駆動モータ(回転駆動部)17と、を備える。
As shown in FIG. 2 (a), the
高圧ポンプ11は、供給された(吸い上げた)水を高圧(例えば5MPa〜20MPa)で送出する。高圧ポンプ11が送出する水は、冷水であっても良いし、温水であっても良い。また、真水であっても良いし、除雪に関する薬剤を含んだ水であっても良い。高圧ポンプ11が送出した水は、図2(a)に模式的に示す水供給管を介して水噴射部12に供給される。
The
水噴射部12には、図2(b)、図3(b)、及び図4(b)に示すように噴射口13が形成されている。水噴射部12は、高圧ポンプ11から供給された高圧の水を噴射口13から鉄道車両100の下部に向けて噴射することで、鉄道車両100の除雪を行う。除雪装置10は、位置が固定された複数の水噴射部12を備えている。図2(a)及び図4(a)等に示すように、複数の水噴射部12は、車両左右方向に並べて配置されている。
In the
また、水噴射部12は、噴射口13が鉛直方向上側を向く水噴射部12(12a)、噴射口13が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部12(12b)、噴射口13が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している水噴射部12(12c)を含んでいる。以下の説明では、符号12a〜12cを付して説明したときは、噴射口13が上記の各方向を向く水噴射部12を示すものとする。ここで、噴射口13の向きとは、噴射口13を構成する開口の軸方向の向き(即ち噴射口13が円形の場合は中心軸方向の向き)である。従って、噴射口13の向きと、水が噴射される向きと、は同じである。
Further, the
水噴射部12aは鉛直方向上側に水を噴射する。これにより、鉄道車両100の下面(例えば図3(a)の着雪面100a)の除雪を行うことができる。水噴射部12aが噴射した水は、水平面に限られず、水平面に対して傾斜した傾斜面(垂直面を除く)にも当たるため、傾斜面についても除雪を行うことができる。なお、水噴射部12aでは、車両前後方向又は車両左右方向に垂直な面(及びそれに近い角度の面)に十分に水を当てることは困難である。
The
水噴射部12bは、鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜させて(即ち、噴射した水が鉄道車両100に近づくに従って、車両前方又は車両後方に近づくように)水を噴射する、これにより、車両前後方向に垂直な面及びそれに近い角度の面(例えば図3(a)の着雪面100b)の除雪を効率的に行うことができる。また、鉄道車両100は車両前方に走行しているため、水噴射部12bの傾斜角度が固定されていても、着雪面100bの広範囲にわたって除雪を行うことができる。
The
水噴射部12cは、鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜させて水を噴射する、これにより、車両左右方向に垂直な面及びそれに近い角度の面(例えば図4(a)の着雪面100c)の除雪を効率的に行うことができる。なお、水噴射部12は車両左右方向に並べて配置されているため、噴射口13を車両左右方向に傾斜させる場合、別の水噴射部12が噴射した水と干渉する可能性がある。この点、本実施形態では、図2(a)及び図3に示すように、水噴射部12cは、隣接する水噴射部12aに対して車両前後方向の位置が異なる。これにより、水噴射部12cと隣接する水噴射部12aとが同時に水を噴射する場合であっても、噴射した水同士が干渉することを防止できる。
The
シャッタ14は、図5(a)に示すように半円筒形(即ち、車両左右方向に垂直な平面で切った断面が円弧状)の部材である。シャッタ14は、円筒軸方向が車両左右方向に一致するように、かつ、図4(a)及び図6に示すように複数の水噴射部12の噴射口13をまとめて覆うように配置されている。シャッタ14には、図4から図6等に示すように開口部15が形成されている。開口部15は、水噴射部12が噴射した水を所定のタイミングで鉄道車両100に当てるために形成されている。なお、シャッタ14は、円筒軸方向(車両左右方向)を回転軸として回転できるように、図略の部材に取り付けられている。
The
また、図4に示すように、シャッタ14のうち隣接する水噴射部12同士の間には、仕切り部16が形成されている。仕切り部16はシャッタ14の上側の内壁から下方に延びるように形成された板状の部材である。仕切り部16は、水噴射部12が噴射してシャッタ14によって遮られた水が、別の(例えば隣接する)水噴射部12に掛かることを防止する。
Further, as shown in FIG. 4, a
水噴射部12及びシャッタ14は、鉄道車両100が走行するための左右一対のレール51の間だけでなく、レール51の外側にも配置されている。また、水噴射部12は走行中の鉄道車両100に下から水を噴射するため、水噴射部12及びシャッタ14は、走行中の鉄道車両100と干渉しない位置に配置されている。具体的には、水噴射部12及びシャッタ14は、図3(a)等に示すように、枕木52同士の間であって、枕木52が配置されている高さ、又はその下方のバラスト53が配置されている高さに配置されている。なお、本実施形態の水噴射部12及びシャッタ14の位置は一例であり、本実施形態とは異なる位置に配置されていても良い。例えば、水噴射部12及びシャッタ14は、鉄道車両100の左右方向の外側に配置されていても良い。この場合、水噴射部12は、上記の水噴射部12cのように車両左右方向に傾斜させて水を噴射することとなる。
The
図4(a)に示すシャッタ駆動モータ17は、シャッタ14を回転駆動する電動モータ(例えばサーボモータ)である。シャッタ駆動モータ17は、図7に示す制御装置18によって制御されている。具体的には、シャッタ駆動モータ17は、制御装置18が指示した回転速度で、制御装置18が指示した回転角度だけ駆動軸を回転させる。また、シャッタ駆動モータ17は、シャッタ14の車両左右方向の外側に配置されている。シャッタ駆動モータ17の駆動軸は、直接又は別の部材を介してシャッタ14の左右方向の端部(具体的には円筒中心位置)に相対回転不能に固定される。この構成により、シャッタ駆動モータ17を駆動させることで、シャッタ14を円筒軸方向(車両左右方向)を回転中心として回転させることができる。なお、以下の説明では、シャッタ14をどの程度回転させたかを示す値(角度)を回転位相と称することがある。
The
シャッタ駆動モータ17がシャッタ14を回転させることで、シャッタ14は、図6に示すように、水噴射部12が噴射した水が遮られる遮断状態と、水噴射部12が噴射した水が開口部15を通って噴射される噴射状態と、を切替可能である。また、図5(a)に示すように、本実施形態では、車両左右方向に複数の開口部15が形成されている。それぞれの開口部15は、車両左右方向に並べて配置された水噴射部12に対応している。つまり、水噴射部12(噴射口13)の車両左右方向の間隔と、シャッタ14の開口部15の車両左右方向の間隔と、は一致している。また、本実施形態では、シャッタ14の車両左右方向において、形成される開口部15の数及び開口部15の車両前後方向の長さの少なくとも何れかが異なるものが含まれている。この構成により、複数の水噴射部12で鉄道車両100に水を噴射するタイミングを異ならせることができる。
When the
図5(b)には、図5(a)に示す開口部15が形成されたシャッタ14を一通り回転させた場合において、鉄道車両100に水が噴射される領域(水噴射領域、即ち除雪が行われた領域)を示す図である。鉄道車両100は走行中であるため、図5(b)では車両前後方向に延びた形状の水噴射領域が表示されている。図5(a)に示すように、シャッタ14の車両左右方向において、形成される開口部15の数及び開口部15の車両前後方向の長さを異ならせることで、図5(b)に示すように、鉄道車両100の除雪を行う位置を車両左右方向で異ならせることができる。そのため、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して開口部15を形成することで、着雪が生じる可能性が高い部分に水を噴射しつつ、電気機器等が配置されている部分に水が噴射されることを防止できる。
In FIG. 5 (b), when the
また、図5(a)に示すように、シャッタ14には、車両前後方向に複数の開口部15が形成されている部分がある。この部分に配置される水噴射部12は、図5(b)及び図6に示すように、シャッタ14を一通り回転させることで、水噴射部12が鉄道車両100に2回(第1噴射タイミング及び第2噴射タイミング)水を噴射する。本実施形態では、第1噴射タイミング及び第2噴射タイミングの両方で、同じ鉄道車両100を除雪することが想定されている。従って、1両目の鉄道車両100に水を2回噴射した後に、2両目の鉄道車両100に水を噴射するために、シャッタ14を逆転させる必要がある。なお、この構成に代えて、第1噴射タイミングにおいて1両目の鉄道車両100に水を噴射し、第2噴射タイミングにおいて2両目の鉄道車両100に水を噴射する構成であっても良い。
Further, as shown in FIG. 5A, the
また、図2から図4に示すように、除雪装置10は、鉄道車両100に噴射した水を回収するための構成として、水受け部19と、水貯留部20と、を備える。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the
水受け部19は、水噴射部12が噴射した水を受け止めて、水貯留部20へ送る部材である。水受け部19は、車両上下方向において走行中の鉄道車両100よりも下方に配置されている。また、水受け部19は、車両前後方向において、シャッタ14よりも広い領域(枕木52の配置間隔よりも広い領域)に配置されている。この構成により、噴射口13が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部12bが噴射した水や、水噴射部12が噴射して飛び散った水を受け止めることができる。また、水受け部19は、容器状の部材であり、下部に水排出孔が形成されている。この水排出孔の下方には、水貯留部20の第1水貯留部21が配置されている。
The
第1水貯留部21は、水噴射部12が噴射して水受け部19を介して又は直接的に回収した水を一時的に貯留して第2水貯留部22へ送る。第1水貯留部21は、車両上下方向において、枕木52の下方を含む部分に形成されている。また、第1水貯留部21は、車両前後方向において、隣接する枕木52の間に配置されている。この構成により、枕木52の間のバラスト53を除去すれば第1水貯留部21を設置できるので、枕木52の配置を変えることなく第1水貯留部21を設置できる。従って、低コストで除雪装置10を設置できる。第1水貯留部21の車両左右方向の外側には、第2水貯留部22が配置されている。
The first
第2水貯留部22は、第1水貯留部21から送られた水を貯留する。第2水貯留部22は、走行中の鉄道車両100よりも車両左右方向の外側に配置されている。この構成により、枕木52の車両左右方向の外側にスペースが存在する場合は、枕木52等に手を加えることなく第2水貯留部22を設置可能である。また、第2水貯留部22に貯留されている水は、フィルタ23を介して低圧ポンプ24によって吸引され、高圧ポンプ11によって水噴射部12へ送出される。以上の構成により、水噴射部12が噴射した水を再利用できるので、水の消費量を低減できる。
The second
次に、図1、図7、及び図8を参照して、制御装置18が行う制御について説明する。図1に示すように、鉄道車両100の走行経路には、走行方向の上流側から順に、第1車両検出センサ(接近センサ)31、第2車両検出センサ32、及び第3車両検出センサ33が配置されている。第1車両検出センサ31、第2車両検出センサ32、及び第3車両検出センサ33は、位置センサ(例えば光センサ)であり、検出領域上に物体(具体的には鉄道車両100)が存在するか否かを検出して検出結果を制御装置18に送信する。
Next, control performed by the
以下、図8のフローチャートに沿って、制御装置18が行う処理(特に、除雪を開始するまでの処理)の流れを説明する。制御装置18は、第1車両検出センサ31から鉄道車両100を検出したことを受信する(S101)。ここで、第1車両検出センサ31は、水噴射部12よりもかなり上流側に配置されている。例えば、第1車両検出センサ31は、水噴射部12よりも、鉄道車両100の車両前後方向の1両以上又は2両以上離れた位置に配置されている。制御装置18は、第1車両検出センサ31が鉄道車両100を検出したタイミングで、高圧ポンプ11を起動する(出力を0から目標値まで上げる)(S102)。
Hereinafter, the flow of the process performed by the control device 18 (in particular, the process until the start of snow removal) will be described along the flowchart of FIG. 8. The
この構成により、水噴射部12の上方を鉄道車両100が通過するまでに高圧ポンプ11の出力を目標値まで上げることができる。また、高圧ポンプ11の出力を常に高い状態で維持しておく必要がない。なお、この構成に代えて、高圧ポンプ11を低出力で駆動しておき、第1車両検出センサ31が鉄道車両100を検出したタイミングで高圧ポンプ11の出力を目標値まで上げても良い。
With this configuration, the output of the high-
次に、制御装置18は、第2車両検出センサ32及び第3車両検出センサ33の検出結果(鉄道車両100の検出時刻)を受信し、鉄道車両100の車速を算出する(S103)。ここで、第2車両検出センサ32と第3車両検出センサ33の配置間隔は、予め決まっている。従って、制御装置18は、第2車両検出センサ32が鉄道車両100(例えば車輪103)を検出してから、第3車両検出センサ33が鉄道車両100(例えば車輪103)を検出するまでの時間と、上記の配置間隔と、を用いることで、鉄道車両100の速度を検出できる。なお、鉄道車両100の車速は絶えず変化する可能性があるので、第2車両検出センサ32及び第3車両検出センサ33は水噴射部12の近傍(例えば3m以上20m以下)に配置されることが好ましい。
Next, the
次に、制御装置18は、算出した車速に応じたシャッタ14(シャッタ駆動モータ17)の目標回転速度を算出して設定する(S104)。つまり、上述のように、開口部15は、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して形成されているため、鉄道車両100の車速が速くなるほど、水の噴射の有無を素早く切り替える(即ち、シャッタ14の目標回転速度を速くする)必要がある。
Next, the
また、第3車両検出センサ33は、鉄道車両100の位置を検出するセンサとしても機能する。つまり、上述のように、開口部15は、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して形成されているため、シャッタ14の回転を適切なタイミングで開始する必要がある。従って、制御装置18は、第3車両検出センサ33の検出結果に基づいて、シャッタ14の回転開始タイミングを算出して設定する(S105)。
The third
次に、制御装置18は、ステップS105で算出した回転開始タイミングが到来することで(S106)、シャッタ駆動モータ17を起動して(S107)、ステップS104で求めた目標回転速度でシャッタ14を回転させる。また、制御装置18は、シャッタ14の回転が開始する前までに水噴射部12のバルブを開けて水を噴射する状態にしておく。これにより、水噴射部12による鉄道車両100の除雪を開始することができる。なお、制御装置18は、除雪の開始後においても、再び車速を算出し、算出後の車速に応じて、シャッタ14の回転速度を変更しても良い。また、制御装置18は、除雪を開始してから所定時間後、又は、第3車両検出センサ33が鉄道車両100を検出しなくなってから所定時間後等のタイミングで、除雪を終了する(即ち、高圧ポンプ11及びシャッタ駆動モータ17の駆動を停止する)。
Next, when the rotation start timing calculated in step S105 comes (S106), the
また、本実施形態では、1編成を構成する全ての鉄道車両100について除雪を行う構成であるが、着雪が多い先頭側の1又は複数両の鉄道車両100についてのみ除雪を行う構成であっても良い。
Further, in the present embodiment, snow removal is performed for all of the
次に、図9を参照して、第2実施形態を説明する。図9は、第2実施形態の除雪装置10が備える遮断部材61の構成及び動作を示す説明図である。なお、第2実施形態以降の説明においては、第1実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory view showing the configuration and the operation of the blocking
第2実施形態の除雪装置10は、シャッタ14に加え更に遮断部材61が設けられる点において、第1実施形態と異なる。ここで、第1実施形態では、上述したように、シャッタ14を一定の方向に回転(以下、正転)させるときに除雪を行い、その後にシャッタ14を反対の方向に回転(以下、逆転)させる必要がある。この逆転時において、水噴射部12が噴射した水が開口部15を通って鉄道車両100に噴射されることとなる。この逆転時に噴射する水が電気機器等に掛かる可能性がある場合を考慮して、遮断部材61が設けられている。
The
遮断部材61は、シャッタ14と同様に半円筒の部材であり、シャッタ14の内側に配置されている。また、遮断部材61には、水噴射部12の配置間隔と同じ間隔で、開口部62が形成されている。また、遮断部材61は、図略のアクチュエータにより、回転軸方向(車両左右方向)にスライド可能に構成されている。遮断部材61は、このスライドを行うことにより、水噴射部12の上方に開口部62を位置させて、鉄道車両100への水の噴射を可能とする状態(図9の上側)と、水噴射部12の上方に開口部62を位置させずに鉄道車両100への水の噴射ができない状態(図9の下側)と、を実現可能である。
The blocking
従って、シャッタ14の正転時(即ち、除雪を行う期間)においては、遮断部材61は水噴射部12の上方に開口部62を位置させることで、除雪が可能となる。一方で、シャッタ14の逆転時(即ち、次の除雪の準備を行う期間)においては、遮断部材61は水噴射部12の上方に開口部62を位置させないことで、鉄道車両100に水が噴射されない。なお、遮断部材61は、シャッタ14の外側に配置されていても良い。
Therefore, at the time of normal rotation of the shutter 14 (that is, a period during which snow removal is performed), the blocking
次に、図10を参照して、第3実施形態を説明する。図10は、第3実施形態の除雪装置10が備えるシャッタの回転により遮断状態と噴射状態とが切り替わる様子を示す説明図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory view showing a state in which the shutoff state and the injection state are switched by the rotation of the shutter included in the
第1及び第2実施形態では、正転時に除雪を行い、逆転時に除雪の準備を行う。これに対し、第3実施形態では、シャッタ14は同じ方向に回転するだけで、除雪を継続することができる。即ち、第3実施形態のシャッタ14は、回転軸方向に垂直な平面で切った断面において、水噴射部12がシャッタ14に覆われている。具体的には、第3実施形態のシャッタ14は半円筒ではなく円筒である。この構成により、シャッタ14を一方向に回転させるだけで、第1噴射タイミング、遮断状態、第2噴射タイミング、遮断状態、第1噴射タイミング、・・・のように状態が遷移する。従って、逆転を行うことなく、例えば複数両の鉄道車両100の除雪を行うことができる。
In the first and second embodiments, snow removal is performed at the time of forward rotation, and preparation for snow removal is performed at the time of reverse rotation. On the other hand, in the third embodiment, snow removal can be continued only by rotating the
次に、図11を参照して、第4実施形態を説明する。図11は、第4実施形態の除雪装置10を用いて除雪を行う流れを示す説明図である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view showing a flow of snow removal using the
第1から第3実施形態は、車両前後方向において1箇所のみに水噴射部12を配置する構成である。従って、鉄道車両100が除雪されるタイミングは1回である。これに代えて、第4実施形態では、車両前後方向において2箇所に水噴射部12が配置される構成である。また、除雪装置10は、高圧ポンプ11が上流側の水噴射部12へ水を供給するか否か(「開放」か「閉鎖」か)を切り替える上流バルブ71と、下流側の高圧ポンプ11へ水を供給するか否かを切り替える下流バルブ72と、を備える。本実施形態では、上流バルブ71と下流バルブ72の何れか一方のみを「開放」にする。
The first to third embodiments are configured to dispose the
また、第4実施形態では、1編成の鉄道車両100のうち、先頭の2両の鉄道車両100についてのみ除雪を行う。具体的には、制御装置18は、初めに、上流バルブ71を「開放」させるとともに下流バルブ72を「閉鎖」させる。これにより、高圧ポンプ11は、上流側の水噴射部12のみに水を供給する。これにより、除雪装置10は、上流側の水噴射部12で1両目の鉄道車両100の除雪を行う(図11の上側)。次に、上流側の水噴射部12で2両目の鉄道車両100の除雪を行う(図11の中央)。
Further, in the fourth embodiment, snow removal is performed only on the first two
制御装置18は、2両目の鉄道車両100の除雪の完了後、上流バルブ71を「閉鎖」させるとともに下流バルブ72を「開放」させる。これにより、高圧ポンプ11は、下流側の水噴射部12のみに水を供給する。これにより、除雪装置10は、下流側の水噴射部12で1両目の鉄道車両100の除雪を行う(図11の下側)。最後に、下流側の水噴射部12で2両目の鉄道車両100の除雪を行う。
The
以上の方法で除雪を行うことにより、1両目と2両目の鉄道車両100に1台の高圧ポンプ11でそれぞれ2回の除雪を行うことができるので、着雪をより確実に除去することができ、また高価な高圧ポンプ11を効率的に活用できる。なお、第4実施形態の構成では、高圧ポンプの出力の関係で、上流側と下流側の水噴射部12で同時に除雪を行うことは想定していない。従って、2両目の除雪が終わった後に、高圧ポンプ11の出力先を上流側の水噴射部12から下流側の水噴射部12に切り替える。従って、上流側の水噴射部12と下流側の水噴射部12とは、少なくとも鉄道車両100の2両分の長さだけ離れて配置する必要がある。仮に、鉄道車両100の1両目のみに2回の除雪を行う(他の鉄道車両100には除雪を行わない)構成であれば、上流側の水噴射部12と下流側の水噴射部12とは、少なくとも鉄道車両100の1両分の長さだけ離れて配置されていれば良い。
Since snow removal can be performed twice for each of the first and
なお、第4実施形態では、車両前後方向に2つの水噴射部12が配置されるが、3つ以上の水噴射部12が配置される構成であっても良い。
In the fourth embodiment, two
以上に説明したように、上記実施形態の除雪装置10は、高圧ポンプ11と、水噴射部12と、シャッタ14と、シャッタ駆動モータ17と、制御装置18と、を備える。水噴射部12は、噴射口13の向きが固定されており、高圧ポンプ11が送出した水を、走行中の鉄道車両100の下部に向けて噴射口13から噴射する。シャッタ14は、水噴射部12の噴射口13を覆うとともに開口部15が形成される。シャッタ駆動モータ17は、シャッタ14を回転駆動する。制御装置18は、シャッタ駆動モータ17を制御することにより、水噴射部12が噴射した水がシャッタ14で遮られる遮断状態と、水噴射部12が噴射した水が開口部15を通って鉄道車両100に噴射される噴射状態と、を切替可能である。
As described above, the
これにより、シャッタ14を回転駆動して遮断状態と噴射状態とを切り替えることにより、水の噴射の有無を高速で切り替えることができる。そのため、走行中の鉄道車両100の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることを防止しつつ、必要な部分に水を噴射して付着物(着雪)を除去することができる。
Thereby, the presence or absence of water injection can be switched at high speed by rotationally driving the
また、上記実施形態の除雪装置10において、シャッタ14を回転軸方向に垂直な平面で切った断面が、円状(第3実施形態)又は円弧状(第1及び第2実施形態)である。
Moreover, in the
これにより、回転に伴ってシャッタ14の回動軌跡が広がりにくいので、シャッタ14の配置スペースを小さくすることができる。また、少なくとも第3実施形態では、水噴射部12(12a)はシャッタ14の回転軸を通るように水を噴射するため、シャッタ14の回転位相に関係なく、水噴射部12からシャッタ14までの距離を一定とすることができる。
As a result, the rotational path of the
また、上記実施形態の除雪装置10において、シャッタ14には、1つの水噴射部12に対して、複数の開口部15が形成されている。
Further, in the
これにより、シャッタ14を一方向に回転させるだけで水を複数回噴射できるので、車両の様々な部分の付着物を除去できる。
As a result, since water can be jetted a plurality of times only by rotating the
また、上記実施形態の除雪装置10の水噴射部12には、噴射口13が鉛直方向上側を向く水噴射部12(12a)と、噴射口13が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部12(12b)と、噴射口13が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している水噴射部12(12c)と、の少なくとも何れか(詳細には全て)が含まれる。
Further, in the
これにより、鉄道車両100の形状、着雪予想箇所、及び電気機器配置箇所を考慮して様々な方向に水を噴射できる。
In this way, water can be jetted in various directions in consideration of the shape of the
また、上記実施形態の除雪装置10では、水噴射部12が隣接して複数配置されている。水噴射部12が噴射してシャッタ14によって遮られた水が、別の水噴射部12に掛かることを防止するように水噴射部12同士の間に配置される仕切り部16を備える。
Moreover, in the
これにより、一方の水噴射部12が噴射した水がシャッタ14を介して他方の水噴射部12に掛からないため、この他方の水噴射部12から適切な方向及び出力で水を噴射できる。
As a result, the water jetted by one of the
また、上記実施形態の除雪装置10は、少なくとも、水噴射部12の噴射口13とシャッタ14の開口部15の位置が合っている状態において、水噴射部12が噴射した水が外部に噴射されないように遮断する遮断部材61を備える。シャッタ14が一方向に回転(正転)している状態では、遮断部材61は噴射部が噴射した水を遮断せずに噴射させる。シャッタ14が他方向に回転(逆転)している状態では、遮断部材61は噴射部が噴射した水を遮断する。
Further, in the
これにより、シャッタ14が一方向に回転している状態において鉄道車両100の着雪を除去し、シャッタ14が他方向に回転している状態においてシャッタ14の回転位相を戻すことができる。
As a result, it is possible to remove snow on the
また、第3実施形態の除雪装置10において、シャッタ14は筒状である。シャッタ14が一方向に回転し続けることで、複数の鉄道車両100の着雪を連続的に除去する。
Further, in the
これにより、シャッタ14を逆転させることなく、複数の鉄道車両100の着雪を連続的に除去できる。
Thereby, it is possible to continuously remove the snowfall of the plurality of
また、上記実施形態の除雪装置10において、制御装置18は、鉄道車両100の速度に応じて、シャッタ14の回転速度を変化させる。
Further, in the
これにより、走行中の鉄道車両100の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることをより確実に防止できる。
Thus, it is possible to more reliably prevent water from being jetted to unnecessary portions of the lower portion of the
また、上記実施形態の除雪装置10において、制御装置18は、鉄道車両100が近づいたことを検出する第1車両検出センサ31の検出結果に応じて、高圧ポンプ11の駆動を開始する又は当該高圧ポンプ11の出力を上昇させる。
In the
これにより、車両が水噴射部12を通過するまでに高圧ポンプ11の出力を目標値に到達させることができる。
Thus, the output of the high-
また、上記実施形態の除雪装置10は、水噴射部12が噴射した水を回収して貯留する水貯留部20を備える。水貯留部20に貯留された水が水噴射部12から再び噴射される。
Moreover, the
これにより、水の使用量を大幅に低減することができる。 This can significantly reduce the amount of water used.
また、第4実施形態の除雪装置10において、高圧ポンプ11には、鉄道車両100の走行方向において離れて配置された少なくとも2つの水噴射部12が接続されており、鉄道車両100の走行方向の上流側の水噴射部12で鉄道車両100の着雪を除去した後に、同じ鉄道車両100に対して、鉄道車両100の走行方向の下流側の水噴射部12で着雪を除去する。
Further, in the
これにより、高圧ポンプ11の個数及び出力を抑えつつ、同じ鉄道車両100に対して複数の位置で着雪を除去できる。
Thereby, it is possible to remove snow deposition at a plurality of positions with respect to the
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above-described configuration can be modified, for example, as follows.
上記実施形態では、水噴射部12は、車両左右方向に並べて配置されるが、車両前後方向に並べて配置されていても良い。また、第4実施形態では、走行方向の上流側の水噴射部12と下流側の水噴射部12とに同じ高圧ポンプ11が接続されるが、個別の高圧ポンプ11を接続しても良い。この場合、装置コストは高くなるが、水噴射部12同士の位置を離すことなく、鉄道車両100に対して複数回の除雪を行うことができる。
In the said embodiment, although the
上記実施形態では、並べて配置される水噴射部12を1つのシャッタ14でまとめて覆う構成であるが、並べて配置される水噴射部12を複数のシャッタ14で覆う構成であっても良い。この場合、複数のシャッタ14は一体的に回転する構成であっても良いし、個別に回転する構成であっても良い。シャッタ14は、円筒又は半円筒に限られず、回転軸方向に垂直な平面で切った断面が矩形又は多角形であっても良い。
In the embodiment described above, the
上記実施形態では、水噴射部12に噴射した水を回収して再び使用する構成であるが、噴射した水を再使用するための構成を省略することもできる。
In the said embodiment, although it is the structure which collect | recovers the water injected to the
鉄道車両100の車速は、鉄道車両100に向けて電磁波又はレーザ波を送信し、その反射波を解析することで検出しても良い。また、鉄道車両100と通信を行い、鉄道車両100から車速を受信しても良い。
The vehicle speed of the
上記実施形態では、除雪装置10は、レール51の車両左右方向外側又は下側に配置されているが、例えば鉄道車両100が高架を走行している場合、除雪装置10の少なくとも一部を高架の下に配置しても良い。
In the above embodiment, the
上記実施形態で記載した特徴は適宜組み合わせることができる。例えば、第2実施形態で説明した遮断部材61を第4実施形態で用いることもできる。
The features described in the above embodiments can be combined as appropriate. For example, the blocking
上記実施形態では、付着物の例として着雪を挙げて説明したが、別の付着物(例えば泥)を除去する装置にも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、車両の例として鉄道車両100を挙げて説明したが、別の車両(例えば、大型のトラック)の付着物を除去する装置にも本発明を適用できる。
In the above-described embodiment, snow deposition has been described as an example of the deposit, but the present invention can also be applied to an apparatus for removing another deposit (for example, mud). Moreover, in the said embodiment, although the
10 除雪装置(車両付着物除去装置)
11 高圧ポンプ
12 水噴射部
13 噴射口
14 シャッタ
15 開口部
16 仕切り部
17 シャッタ駆動モータ(回転駆動部)
18 制御装置
19 水受け部
20 水貯留部
31 第1車両検出センサ(接近センサ)
32 第2車両検出センサ
33 第3車両検出センサ
10 Snow removal device (vehicle attached matter removal device)
11 High-
18
32 second
Claims (13)
噴射口の向きが固定されており、前記高圧ポンプが送出した水を、走行中の車両の下部に向けて前記噴射口から噴射する水噴射部と、
前記水噴射部の噴射口を覆うとともに開口部が形成されたシャッタと、
前記シャッタを回転駆動する回転駆動部と、
前記回転駆動部を制御することにより、前記水噴射部が噴射した水が前記シャッタで遮られる遮断状態と、前記水噴射部が噴射した水が前記開口部を通って前記車両に噴射される噴射状態と、を切替可能な制御装置と、
を備えることを特徴とする車両付着物除去装置。 High pressure pump,
A water injection unit in which the direction of the injection port is fixed, and the water delivered by the high pressure pump is injected from the injection port toward the lower part of the traveling vehicle;
A shutter that covers an injection port of the water injection unit and has an opening formed therein;
A rotational drive unit that rotationally drives the shutter;
By controlling the rotation drive unit, the shutter injected by the water injection unit is blocked by the shutter, and the water injected by the water injection unit is injected to the vehicle through the opening. A controller capable of switching between states;
A vehicle attached matter removing device comprising:
前記シャッタを回転軸方向に垂直な平面で切った断面が、円状又は円弧状であることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein
A vehicle attached matter removing device characterized in that a cross section obtained by cutting the shutter in a plane perpendicular to the rotation axis direction is circular or arc-like.
前記シャッタには、1つの水噴射部に対して、複数の開口部が形成されていることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to claim 1 or 2, wherein
The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein the shutter has a plurality of openings formed in one water injection unit.
前記水噴射部には、
前記噴射口が鉛直方向上側を向く前記水噴射部、
前記噴射口が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している前記水噴射部、
前記噴射口が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している前記水噴射部、
の少なくとも何れかが含まれることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The water injection unit
The water injection unit in which the injection port is directed upward in the vertical direction;
The water injection unit in which the injection port is inclined in the longitudinal direction of the vehicle with respect to the upper side in the vertical direction;
The water injection unit in which the injection port is inclined in the lateral direction of the vehicle with respect to the upper side in the vertical direction;
A vehicle attached matter removing device characterized in that at least one of them is included.
前記水噴射部が隣接して複数配置されており、
前記水噴射部が噴射して前記シャッタによって遮られた水が、別の前記水噴射部に掛かることを防止するように前記水噴射部同士の間に配置される仕切り部を備えることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 4, wherein
A plurality of the water injection units are arranged adjacent to each other,
The water injection unit further includes a partition disposed between the water injection units so as to prevent water blocked by the shutter from being applied to the water injection unit by the water injection unit. Vehicle attachment removal system.
少なくとも、前記水噴射部の前記噴射口と前記シャッタの前記開口部の位置が合っている状態において、前記水噴射部が噴射した水が外部に噴射されないように遮断する遮断部材を備え、
前記シャッタが一方向に回転(正転)している状態では、前記遮断部材は前記水噴射部が噴射した水を遮断せずに噴射させ、
前記シャッタが他方向に回転(逆転)している状態では、前記遮断部材は前記水噴射部が噴射した水を遮断することを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 5, wherein
A blocking member is provided for blocking water jetted by the water jet unit so as not to be jetted outside when at least the jet port of the water jet unit and the opening of the shutter are aligned.
In a state where the shutter is rotating (forward rotation) in one direction, the blocking member injects the water jetted by the water jet unit without blocking it.
The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein the blocking member blocks the water jetted by the water jetting unit when the shutter is rotating in the other direction (reverse rotation).
前記シャッタは筒状であり、
前記シャッタが一方向に回転し続けることで、複数の車両の付着物を連続的に除去することを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 5, wherein
The shutter is cylindrical,
A vehicle attached matter removing apparatus characterized by continuously removing attached matters of a plurality of vehicles by continuously rotating the shutter in one direction.
前記制御装置は、車両の速度に応じて、前記シャッタの回転速度を変化させることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 7, wherein
The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein the control device changes a rotational speed of the shutter in accordance with a speed of the vehicle.
前記制御装置は、車両が近づいたことを検出する接近センサの検出結果に応じて、前記高圧ポンプの駆動を開始する又は当該高圧ポンプの出力を上昇させることを特徴とする車両付着物除去装置。 A vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 8, wherein
The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein the control device starts driving the high pressure pump or raises an output of the high pressure pump in accordance with a detection result of an approach sensor which detects that the vehicle approaches.
前記水噴射部が噴射した水を回収して貯留する水貯留部を備え、
前記水貯留部に貯留された水が前記水噴射部から再び噴射されることを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 9, wherein
A water storage unit for collecting and storing the water injected by the water injection unit;
The vehicle attached matter removing device according to claim 1, wherein the water stored in the water storage unit is injected again from the water injection unit.
前記高圧ポンプには、車両の走行方向において離れて配置された少なくとも2つの前記水噴射部が接続されており、車両の走行方向の上流側の前記水噴射部で車両の付着物を除去した後に、同じ車両に対して、車両の走行方向の下流側の前記水噴射部で付着物を除去することを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 10, wherein
The high-pressure pump is connected to at least two of the water injection units disposed apart in the traveling direction of the vehicle, and the water injection unit on the upstream side in the traveling direction of the vehicle removes deposits on the vehicle A vehicle attached matter removing device characterized in that the attached matter is removed by the water injection unit on the downstream side in the traveling direction of the vehicle with respect to the same vehicle.
前記水噴射部は、レールに沿って走行する車両としての鉄道車両の下部に水を噴射して付着物を除去することを特徴とする車両付着物除去装置。 The vehicle attached matter removing device according to any one of claims 1 to 11, wherein
The said water injection part injects water on the lower part of the rail vehicle as a vehicle which drive | works along a rail, and removes a deposit, The vehicle attached matter removal apparatus characterized by the above-mentioned.
少なくとも前記水噴射部及び前記シャッタは、枕木の間に配置されることを特徴とする車両付着物除去装置。 13. The vehicle attached matter removing device according to claim 12, wherein
At least the water jet unit and the shutter are disposed between sleepers.
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