JP4804159B2 - 加熱部固定機構及び融雪装置 - Google Patents

Description

本発明は、レール分岐器の動作の障害となる雪を融かして取り除くための加熱部の固定機構及びこれを備える融雪装置に関する。

冬季には、鉄道のポイント（分岐器）上に積もった雪が基本レールとトングレールとの間に挟まるなどしてポイントの動作に支障をきたし、確実なポイント切換が行えなくなる恐れがある。
そこで、鉄道ポイントのレールや床板に加熱部を密接し、温水源から温水を供給して温水の熱をヒートパイプの作動液に伝達して蒸発させ、その蒸気の排熱によって床板を加熱して鉄道ポイントの融雪及び凍結防止を図る融雪装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この融雪装置の場合、ヒートパイプを床板に取り付け、所定の熱条件に基づいてヒートパイプに局部的に温水配管路を熱結合させる。そのため、従来のカンテラやバーナーによる融雪に比べて温水配管路のレイアウトを簡素化することができる。

しかしながら、上記従来の融雪装置の場合、ヒートパイプは、床板が取り付けられた枕木に固定された固定金具によって床板に固定されている。従って、列車が通過する度にレールから枕木等に繰り返し伝達される振動によって固定金具が緩んでしまい、レールや床板と加熱部との間に隙間が生じて融雪効果が低下してしまう。
特開平７−１０２５０１号公報（第５図）

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、加熱部を床板やレールに対して確実に固定することができる加熱部固定機構及びこれを備えて高い融雪効果を得ることができる融雪装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る加熱部固定機構は、レール分岐器において、基本レールが上面に載置された矩形状の床板の一側面に第一加熱部及び第二加熱部を有する加熱部の前記第一加熱部を挟んで固定する第一押さえ部と、該第一押さえ部に対向して配されて、前記一側面と平行な前記床板の他の側面に前記第二加熱部を挟んで固定する第二押さえ部と、該第二押さえ部よりも前記第一押さえ部に近い位置に、前記第一押さえ部に対して固定配置された第一当接部と、前記第一当接部の前記第一押さえ部側の面に一端が接続されて前記第一押さえ部側に延びるバネ部と、前記バネ部の他端が当接して前記第一当接部との間で前記バネ部を付勢する第二当接部と、前記第二押さえ部に接続され、前記第一押さえ部に対する前記第二押さえ部の遠近移動を案内する支持部と、前記第一当接部に対し前記第二押さえ部側に一定の間隔を有して接続されて、前記第二押さえ部が当接して該第二当接部の前記第一押さえ部側への移動を規制する規制部とを備えていることを特徴とする。

この加熱部固定機構は、バネ部の付勢力によって、第一押さえ部と第二押さえ部との間で加熱部を床板の外方から床板に押し付けて固定することができる。従って、レールや床板が振動しても、予め想定される振動に対応してバネ付勢することによって、バネ部の弾性力が、振動による加熱部の床板に対する変動を吸収することができる。

また、本発明に係る加熱部固定機構は、請求項１に係る加熱部固定機構であって、前記第一押さえ部に対して固定された位置に配されて、枕木に前記床板を固定する固定部と係合する位置決め部を備えていることを特徴とする。
この加熱部固定機構は、位置決め部によって床板に対してより確実に位置決めされるｋとができ、床板に対する耐振性をより向上することができる。

また、本発明に係る加熱部固定機構は、請求項１又は２に係る加熱部固定機構であって、前記第一当接部に前記第二当接部を接近させて、前記第二押さえ部を前記規制部から離間するための固定治具を備えていることを特徴とする。
この加熱部固定機構は、固定治具によって規制部と第二押さえ部とを所定の間隔で離間させておくことができる。従って、床板への加熱部の取付を容易に行うことができ、現場での作業量を削減することができる。

本発明に係る融雪装置は、本発明に係る加熱部固定機構と、前記加熱部に温水を供給する熱源部と、前記基本レールの一方に沿って直列に接続されて、複数の前記床板にそれぞれ固定された複数の前記加熱部に温水を流通させる温水配管が接続された第一ヘッダーと、前記基本レールの他方に沿って直列に接続されて、複数の前記床板にそれぞれ固定された複数の前記加熱部に温水を流通させる温水配管が接続された第二ヘッダーとを備えていることを特徴とする。

この融雪装置は、本発明に係る加熱部固定機構を備えているので、床板に加熱部を確実に固定させることができ、融雪効率を向上することができる。この際、基本レールの一方と他方とに分かれて第一ヘッダー及び第二ヘッダーが配されているので、何れの加熱部にも、均一な圧力で温水を供給することができる。

本発明によれば、鉄道ポイントにおいて、床板を加熱するための加熱部を床板やレールに対して確実に固定することができる。

本発明に係る一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
本実施形態に係る融雪装置１は、図１及び図２に示すように、鉄道ポイント（レール分岐器）２において、基本レール３Ａ，３Ｂが上面に載置された矩形状の床板５に配されるヒートパイプ（加熱部）６と、ヒートパイプ６を床板５に固定するためのヒートパイプ固定機構（加熱部固定機構）７と、基本レール３Ａに沿って直列に接続されて、複数の床板５にそれぞれ固定された複数のヒートパイプ６に温水を流通させる温水配管８が接続された第一ヘッダー１０と、基本レール３Ｂに沿って直列に接続されて、複数の床板５にそれぞれ固定された複数のヒートパイプ６に温水を流通させる温水配管８が接続された第二ヘッダー１１と、鉄道ポイント２の外側に配され、ガス供給部１２Ａを有してヒートパイプ６に温水配管８を介して温水を供給する熱源部１２と、全体を制御する制御ユニット１３とを備えている。

ヒートパイプ６は、図３に示すように、不凍液を含む温水が内部を流通するステンレス製の第一ヒートパイプ（第一加熱部）６Ａ及び第二ヒートパイプ（第二加熱部）６Ｂと、それらを平行配置した際に同一方向となる端部にて直列に接続するシリコンゴム製の接続管６Ｃと、隣接するヒートパイプ６同士を連結するためのシリコンゴム製の取付管６Ｄとを備えている。
第一ヒートパイプ６Ａ及び第二ヒートパイプ６Ｂは、矩形状の床板５の側面に接触した状態で、枕木１５上に載置可能に、断面矩形状に形成されている。

このヒートパイプ６は、基本レール３Ａ，３Ｂの外側から内側に向かって挿入され、一つの床板５に対して一つずつ配されている。そして、第一ヒートパイプ６Ａ及び第二ヒートパイプ６Ｂの両端側でそれぞれヒートパイプ固定機構７によって床板５に固定されている。
本実施形態では、ヒートパイプ６が配設される９つの床板５を、隣接する４つ及び５つの床板５の２グループに分け、各床板グループ内でそれぞれヒートパイプ６が接続管６Ｃにて直列に接続されている。そして、第一ヘッダー１０及び第二ヘッダー１１からそれぞれ二つに分岐された温水配管８がさらに接続されている。

ヒートパイプ固定機構７は、基本レール３Ａ，３Ｂと直交する床板５の一側面５ａにヒートパイプ６の第一ヒートパイプ６Ａを、かつ、一側面５ａと平行な床板５の他の側面５ｂに第二ヒートパイプ６Ｂをそれぞれ固定するものとされている。

このヒートパイプ固定機構７は、図４及び図５に示すように、側面の一つが除かれて開口した略矩形箱形状に形成された本体１６と、床板５の一側面５ａとの間に第一ヒートパイプ６Ａを挟んで固定する第一押さえ部１７と、床板５の他の側面５ｂとの間に第二ヒートパイプ６Ｂを挟んで固定する第二押さえ部１８と、第二押さえ部１８よりも第一押さえ部１７に近い位置にて本体１６内部を仕切るように本体に固定されて配された板状の第一当接部２０と、第一当接部２０の第一押さえ部１７側の面に一端２１ａが接続されて、第一押さえ部１７側の本体１６の開口方向に延びた二つのバネ部２１と、バネ部２１の他端２１ｂが当接して第一当接部２０との間でバネ部２１を付勢する第二当接部２２と、第二押さえ部１８に不図示の一端がナット部２３Ａによって接続され、第一押さえ部１７に対する第二押さえ部１８の遠近移動を案内する二つの軸部（支持部）２３と、第一押さえ部１７と反対側の本体１６の側面１６ａであって、第二押さえ部１８が当接して第二押さえ部１８の第一押さえ部１７側への移動を規制する規制部２５と、本体１６の側面１６ａと直交する他の側面１６ｂに接続され、床板５を枕木１５に固定する犬釘（固定部）２６と係合する枠形の位置決め部２７とを備えている。

本体１６の長手方向の長さは、床板５の幅方向の長さよりも長く、かつ、床板５が載置される枕木１５の幅方向の長さよりも短い長さになっている。
第一押さえ部１７は、平板状に形成されて本体１６の底部１６Ａ側から底部１６Ａに対して垂直方向に突出して接続され、さらにその先端部１７Ａが本体１６の底部１６Ａと平行となるように本体１６の中心側に折り曲げられている。折り曲げられた先端部１７Ａと本体１６の底部１６Ａとの距離は、床板５の板厚と略同一となっている。
第二押さえ部１８も平板状に形成され、本体１６の底部１６Ａ側から規制部２５と反対方向に、かつ、第一押さえ部１７と平行となるように突出し、さらに、その先端部１８Ａが本体１６の底部１６Ａと平行となるように本体１６の中心側に折り曲げられている。

規制部２５及び第一当接部２０には、第二押さえ部１８に接続された二つの軸部２３を本体１６内で互いに平行に配するために貫通孔２５ａ，２０ａがそれぞれ二つずつ配されている。この貫通孔２５ａ，２０ａは、軸部２３よりも大きく、かつ、バネ部２１よりも小さい径になっている。
軸部２３にはバネ部２１が挿通されており、軸部２３の表面はおねじ面となっている。

第二当接部２２は、外径がバネ部２１よりも大径のナット形状となっており、軸部２３の自由端２３ａ側に螺合されて第一当接部２０に対して移動可能となっている。なお、バネ部２１の長さ及びバネ係数や、第一当接部２０と第二当接部２２との距離は、第二当接部２２が規制部２５に当接した状態でも、バネ部２１が圧縮されて付勢された状態となるように調整されている。
位置決め部２７は、犬釘２６を挿入して内部に収納可能な大きさとされ、犬釘２６が没入可能な高さとなっている。

また、ヒートパイプ固定機構７は、図６及び図７に示すように、第一当接部２０に第二当接部２２を接近させた状態で固定して、第二押さえ部１８を規制部２５から離間するための固定治具２８を備えている。この固定治具２８は、一対の把持部２８Ａ，２８Ｂを有する一般的なクランプであって、把持部２８Ａの先端がバネ部２１間に挿入可能なように一部が切除されて切り欠き部２８ａとなっている。

次に、本発明に係るヒートパイプ固定機構７及びこれを備える融雪装置１に関して、ヒートパイプ６を床板５に固定する方法、及びこのときの作用・効果について説明する。
まず、組立てられたヒートパイプ固定機構７に対し、図７に示すように、第一当接部２０と規制部２５との間のバネ部２１間に固定治具２８の一方の把持部２８Ａを挿入して第一当接部２０に当接し、軸部２３の自由端２３ａに他方の把持部２８Ｂを当接して締め付ける。これによって、バネ部２１をさらに圧縮させておく。こうして、第二押さえ部１８を規制部２５から離間して、第一押さえ部１７と第二押さえ部１８との間を、床板５の側面５ａ，５ｂにヒートパイプ６を接触させた状態における第一ヒートパイプ６Ａ及び第二ヒートパイプ６Ｂとの距離よりも大きく離間させておく。

一方、予め温水配管８等が敷設された鉄道ポイント２において、ヒートパイプ６の第一ヒートパイプ６Ａ及び第二ヒートパイプ６Ｂをそれぞれ床板５の一側面５ａ及び他方の側面５ｂに接触させて枕木１５上に載置する。

そして、ヒートパイプ固定機構７の第一押さえ部１７の先端部１７Ａと本体１６の底部１６Ａとの間に第一ヒートパイプ６Ａを収納する。
第二押さえ部１８についても同様に、先端部１８Ａと本体１６の底部１６Ａとの間に第二ヒートパイプ６Ｂを収納する。
この状態で、固定治具２８を取り外す。このとき、バネ部２１が延びるのにともない、バネ部２１の他端２１ｂが第二当接部２２を第一当接部２０から離間する方向に移動する。

そして、軸部２３が本体１６に対して第一押さえ部１７の方向に移動するのにともない、第二押さえ部１８が規制部２５側に移動し、規制部２５と接触する前に第二ヒートパイプ６Ｂと接触して停止する。このとき、バネ部２１が延びようとする付勢力によって、第一押さえ部１７及び第二押さえ部１８がさらに接近しようとするので、第一ヒートパイプ６Ａ及び第二ヒートパイプ６Ｂがともに床板５に押し付けられて固定される。こうして、ヒートパイプ６が床板５に固定される。

その後、隣接するヒートパイプ６の取付管６Ｄをそれぞれ接続して直列回路とし、第一ヘッダー１０及び第二ヘッダー１１に温水配管８を介して接続して、図１に示すような上述した融雪装置１とする。

このヒートパイプ固定機構７によれば、バネ部２１の付勢力によって、第一押さえ部１７と第二押さえ部１８との間でヒートパイプ６を床板５の外方から床板５に向って押し付けて固定することができる。従って、電車等の通過によって基本レール３Ａ，３Ｂや床板５が振動しても、予め想定される振動に対応してバネ付勢することによって、バネ部２１の弾性力が、振動によるヒートパイプ６の床板５に対する変動を吸収することができる。

この際、位置決め部２７を備えているので、犬釘２６と係合させることによって、床板５に対して本体１６をより確実に位置決めすることができる。従って、耐振性をより向上することができる。
作業時には、固定治具２８によって規制部２５と第二押さえ部１８とを所定の間隔で離間させておくことができる。従って、床板５へのヒートパイプ６の取付けを容易に行うことができ、現場での作業量を削減することができる。

また、本発明の融雪装置１によれば、ヒートパイプ６を床板５に対して確実に固定することができる。従って、高い融雪効率を得ることができる。
この際、ヒートパイプ６がステンレス製、接続管６Ｃ及び取付管６Ｄがシリコンゴム製なので、耐久性に優れ、熱源部１２及び制御ユニット１３が鉄道ポイント２外に配されているので、軌道内でのメンテナンス作業を軽減することができる。さらに、不凍液を有する温水を循環させているので、低温時の凍結を防止することができ、長期にわたって使用することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明の一実施形態に係る融雪装置を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係る融雪装置を示す要部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る融雪装置のヒートパイプを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒートパイプ固定機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒートパイプ固定機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒートパイプ固定機構に使用する固定治具を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒートパイプ固定機構に固定治具を使用した状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るヒートパイプ固定機構によってヒートパイプを固定した状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 融雪装置
２ 鉄道ポイント（レール分岐器）
６ ヒートパイプ（加熱部）
６Ａ 第一ヒートパイプ（第一加熱部）
６Ｂ 第二ヒートパイプ（第二加熱部）
７ ヒートパイプ放熱機構（加熱部固定機構）
８ 温水配管
１０ 第一ヘッダー
１１ 第二ヘッダー
１２ 熱源部
１７ 第一押さえ部
１８ 第二押さえ部
２０ 第一当接部
２１ バネ部
２２ 第二当接部
２３ 軸部（支持部）
２５ 規制部
２７ 位置決め部
２８ 固定治具

Claims (4)

1. レール分岐器において、基本レールが上面に載置された矩形状の床板の一側面に第一加熱部及び第二加熱部を有する加熱部の前記第一加熱部を挟んで固定する第一押さえ部と、
   該第一押さえ部に対向して配されて、前記一側面と平行な前記床板の他の側面に前記第二加熱部を挟んで固定する第二押さえ部と、
   該第二押さえ部よりも前記第一押さえ部に近い位置に、前記第一押さえ部に対して固定配置された第一当接部と、
   前記第一当接部の前記第一押さえ部側の面に一端が接続されて前記第一押さえ部側に延びるバネ部と、
   前記バネ部の他端が当接して前記第一当接部との間で前記バネ部を付勢する第二当接部と、
   前記第二押さえ部に接続され、前記第一押さえ部に対する前記第二押さえ部の遠近移動を案内する支持部と、
   前記第一当接部に対し前記第二押さえ部側に一定の間隔を有して接続されて、前記第二押さえ部が当接して該第二当接部の前記第一押さえ部側への移動を規制する規制部とを備えていることを特徴とする加熱部固定機構。
2. 前記第一押さえ部に対して固定された位置に配されて、枕木に前記床板を固定する固定部と係合する位置決め部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の加熱部固定機構。
3. 前記第一当接部に前記第二当接部を接近させて、前記第二押さえ部を前記規制部から離間するための固定治具を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱部固定機構。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の加熱部固定機構と、
   前記加熱部に温水を供給する熱源部と、
   前記基本レールの一方に沿って直列に接続されて、複数の前記床板にそれぞれ固定された複数の前記加熱部に温水を流通させる温水配管が接続された第一ヘッダーと、
   前記基本レールの他方に沿って直列に接続されて、複数の前記床板にそれぞれ固定された複数の前記加熱部に温水を流通させる温水配管が接続された第二ヘッダーとを備えていることを特徴とする融雪装置。
   

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