JP2021015692A

JP2021015692A - 面状発熱体

Info

Publication number: JP2021015692A
Application number: JP2019128942A
Authority: JP
Inventors: 正文井上; Masabumi Inoue; 進司高城; Shinji Takagi; 潤妹尾; Jun Senoo; 速人田村; Hayato Tamura
Original assignee: West Japan Railway Techsia Co Ltd
Current assignee: West Japan Railway Techsia Co Ltd
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-02-12

Abstract

【課題】駅のホーム面に設けられ、厚みを薄くでき、省エネルギーな面状発熱体を提供する。【解決手段】面状発熱体１は、駅のホーム２のホーム面２１に設けられ、下地膜４と、発熱皮膜５と、被覆膜６とを備える。下地膜４は、ホーム面２１上に形成される。発熱皮膜５は、面状であり、下地膜４上に形成される。被覆膜６は、発熱皮膜５を被覆する。この下地膜４は、絶縁性を有する。発熱皮膜５は、通電されることによって面状に発熱する。被覆膜６は、防水性及び絶縁性を有する。これにより、面状発熱体１は、膜で構成されるとともに、表面温度の不均一が小さくなる。【選択図】図２

Description

本発明は、融雪のために駅のホーム面に設けられる面状発熱体に関する。

従来から、鉄道の駅のホーム（プラットホーム）に降った雪を融かすための融雪装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特に、線路に近いホーム縁端部の融雪は重要度が高い。ところで、鉄道には建築限界が定められている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。図４に示すように、建築限界９は、車両１０の運転の安全を確保するために、車両限界１１の外側に最小限必要な余裕空間の量（寸法）を定めたものである。ホームの融雪装置もこの空間を侵すことは許されない。建築限界９は、ホーム縁端部２５の上方に張り出した部分９１がある。経年によるレールレベルの変化を考慮すると、その張り出した部分９１とホーム面２１との上下方向の離隔距離Ｓは、１０ｍｍ程度しかない。しかし、従来の融雪装置（特許文献１参照）は、電熱線を有し、プレートやパネルで電熱線を上下から挟んで保護及び絶縁しているので、厚みが大きく、建築限界内に収めることが困難である。また、電熱線を用いた融雪装置は、電熱線の直上と、電熱線間の上とで表面温度の不均一が生じるので、電熱線間の上での融雪能力が低下し、その箇所を融雪するために消費電力が増大する。

特開平６−１０１２０５号公報

鉄道に関する技術上の基準を定める省令（国土交通省令）ＪＩＳＥ１００１：２００１「鉄道−線路用語」

本発明は、上記問題を解決するものであり、駅のホーム面に設けられ、厚みを薄くでき、省エネルギーな面状発熱体を提供することを目的とする。

本発明の面状発熱体は、駅のホーム面に設けられるものであって、ホーム面上に形成される下地膜と、前記下地膜上に形成される面状の発熱皮膜と、前記発熱皮膜を被覆する被覆膜とを備え、前記下地膜は、絶縁性を有し、前記発熱皮膜は、通電されることによって面状に発熱し、前記被覆膜は、防水性及び絶縁性を有することを特徴とする。

この面状発熱体において、前記発熱皮膜は、発熱塗料を前記下地膜に塗布することによって形成されることが好ましい。

この面状発熱体において、前記発熱塗料は、導電性微粒子と、塗膜を形成するための塗膜材料と、前記導電性微粒子を分散するとともに前記塗膜材料を溶解する溶剤とを含有することが好ましい。

この面状発熱体において、前記下地膜及び被覆膜は、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜であり、前記発熱塗料は、前記塗膜材料としてポリウレタンを含有することが好ましい。

この面状発熱体において、ホーム縁端部の前記ホーム面に設けられ、厚みが１０ｍｍ未満に設定されることが好ましい。

本発明の面状発熱体によれば、発熱皮膜が面状に発熱するので、面状発熱体は、表面温度の不均一が小さくなり、省エネルギーとなる。また、面状発熱体は、膜で構成されるので、厚みを薄くできる。さらに、被覆膜を薄くすることにより、発熱皮膜の発熱が面状発熱体の表面に効率的に伝わるので、面状発熱体は、いっそう省エネルギーとなる。

本発明の一実施形態に係る面状発熱体が設けられたホームの断面構成図。同面状発熱体の構成を示す斜視図。同面状発熱体の発熱皮膜及び電極の構成を示す平面図。ホームにおける建築限界を示す立面図。

本発明の一実施形態に係る面状発熱体を図１乃至図３を参照して説明する。図１に示すように、面状発熱体１は、駅のホーム２のホーム面２１に設けられる。

本実施形態では、ホーム面２１に点字ブロック２２がホーム長手方向に延びるように設けられており、面状発熱体１は、点字ブロック２２より線路３側のホーム面２１を覆うように設けられる。点字ブロック２２よりホーム中央側には、例えばマット２３が設けられる。ホーム２は、線路３に近い部分にＰＣ板２４（プレストレストコンクリート板）を有し、線路３側に張り出している。このＰＣ板２４は、横に張り出している硬い物であるので笠石と呼ばれる。面状発熱体１は、主に、ＰＣ板２４（笠石）の表面に設けられる。なお、点字ブロック２２よりホーム中央側のホーム面２１に面状発熱体１を設けてもよい。

図２に示すように、面状発熱体１は、下地膜４と、発熱皮膜５と、被覆膜６とを備える。下地膜４は、ホーム面２１上に形成される。発熱皮膜５は、面状であり、下地膜４上に形成される。被覆膜６は、発熱皮膜５を被覆する。このように構成された面状発熱体１において、下地膜４は、絶縁性を有する。発熱皮膜５は、通電されることによって面状に発熱する。被覆膜６は、防水性及び絶縁性を有する。

発熱皮膜５は、発熱塗料を下地膜４に塗布することによって形成される。

その発熱塗料は、導電性微粒子と、塗膜材料と、溶剤とを含有する。塗膜材料は、塗膜を形成するための材料である。導電性微粒子は、導電性及び電気抵抗を有し、溶剤に分散される程度に粒子径が小さい粒子である。塗膜材料は、溶剤の乾燥後に塗膜を形成するための成分である。溶剤は、導電性微粒子を分散するとともに塗膜材料を溶解する液体である。

発熱塗料の導電性微粒子は、例えば炭素微粒子であり、金属微粒子であってもよい。

下地膜４及び被覆膜６は、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜である。導電性塗料の発熱塗料は、塗膜材料としてポリウレタンを含有する。一実施例として、下地膜４及び被覆膜６は、無溶剤のポリウレタンとポリウレアのハイブリッド樹脂（ＫＥＭＩＣＡ社製、商品名「スプレタン」）を用いて、スプレー施工又は手塗りにより形成される。発熱塗料には、カーボンナノ粒子を導電性微粒子として有し、ポリウレタンを塗膜材料として有する水性塗料（フューチャーカーボン社製、商品名「カーボ・イーサーム」）を用いている。

図３に示すように、発熱皮膜５は、対向する端部に帯状の電極７が設けられる。その各電極７は、細長く薄い金属テープであり、配線８によって電源に接続される。発熱皮膜５は、対をなす電極７間に通電され、全体が面状に発熱する。

上記のように構成される面状発熱体１は、ホーム縁端部２５のホーム面２１に設けられる（図１参照）。ホーム２において点字ブロック２２より線路３側が、ホーム縁端部２５である。面状発熱体１は、厚みが１０ｍｍ未満に設定される。

上記のように構成された面状発熱体１において、発熱皮膜５が通電されることによって面状に発熱する。その熱は、被覆膜６を伝導し、面状発熱体１の上の雪を融かす。

以上、本実施形態に係る面状発熱体１によれば、発熱皮膜５が面状に発熱するので、面状発熱体１は、表面温度の不均一が小さくなり、省エネルギーとなる。また、面状発熱体１は、膜で構成されるので、厚みを薄くできる。さらに、被覆膜６を薄くすることにより、発熱皮膜５の発熱が面状発熱体１の表面に効率的に伝わるので、面状発熱体１は、いっそう省エネルギーとなる。

発熱皮膜５は、発熱塗料を下地膜４に塗布することによって形成されるので、薄い発熱皮膜５を容易に形成することができる。

下地膜４は、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜であるので、絶縁性を有する。被覆膜６は、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜であるので、防水性及び絶縁性を有する。したがって、下地膜４及び被覆膜６は、発熱皮膜５からの漏電を防ぐ。また、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜は機械的強度が高いので、被覆膜６は、被覆性能が良い。さらに、ポリウレタンは、ポリウレタン系接着剤に用いられる接着性樹脂であるので、下地膜４は、ホーム面２１に接着する。下地膜４及び発熱皮膜５は、いずれもポリウレタンを含有するので、互いに強く接着する。発熱皮膜５及び被覆膜６は、いずれもポリウレタンを含有するので、互いに強く接着する。したがって、面状発熱体１の剥離が防がれる。

面状発熱体１は、厚みが１０ｍｍ未満に設定されるので、ホーム縁端部２５に設けられても、建築限界内に収めることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、面状発熱体１をホーム面２１におけるホーム長手方向の端部に設けてもよい。

１面状発熱体
４下地膜
５発熱皮膜
６被覆膜

Claims

駅のホーム面に設けられる面状発熱体であって、
ホーム面上に形成される下地膜と、
前記下地膜上に形成される面状の発熱皮膜と、
前記発熱皮膜を被覆する被覆膜とを備え、
前記下地膜は、絶縁性を有し、
前記発熱皮膜は、通電されることによって面状に発熱し、
前記被覆膜は、防水性及び絶縁性を有することを特徴とする面状発熱体。
前記発熱皮膜は、発熱塗料を前記下地膜に塗布することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
前記発熱塗料は、導電性微粒子と、塗膜を形成するための塗膜材料と、前記導電性微粒子を分散するとともに前記塗膜材料を溶解する溶剤とを含有することを特徴とする請求項２に記載の面状発熱体。
前記下地膜及び被覆膜は、ポリウレタン及びポリウレアを含有する樹脂膜であり、
前記発熱塗料は、前記塗膜材料としてポリウレタンを含有することを特徴とする請求項３に記載の面状発熱体。
ホーム縁端部の前記ホーム面に設けられ、厚みが１０ｍｍ未満に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の面状発熱体。