JP4812697B2 - 信号灯および電光表示板の着雪防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号灯および電光表示板の表面に付着した雪を融かす着雪防止装置に関するものである。

積雪地帯の道路や鉄道の線路に沿って多数の信号灯が設置されているが、信号灯のフードカバーの上に積もった雪が、信号灯の前方に垂れ下がってきて前方を遮って視認性が悪くなる問題がある。このためフードカバーの上に発熱体を取付けて、積雪センサーの信号により、発熱体に通電してフードカバーを加熱して融雪する装置（特許文献１）がある。

しかしながら、吹雪の時や、列車の通過時に巻上げられた雪が、信号灯のレンズ面に直接付着すると視認性が悪くなる問題がある。しかしながらこのレンズ面に付着した雪を融雪する有効な手段がなかった。このため、レンズ面のガラスを、両ガラスの間に発熱線を挟み込んだ熱線入りガラスで形成して、付着した雪を融雪することも考えられるが、この熱線入りガラスは、最高温度が５０℃程度にしか上昇せず、また最高温度に上昇するまでに６０分程度かかるため即効性に欠け、しかも外気温が氷点下３０℃以下の場所では、ガラスの表面温度が上がらず、着雪を防止することができない問題がある。またガラスの表面温度を上げるため、発熱線への通電量を増やして高温にすると、熱線入りガラスは電熱線がガラスに密着しているので１８０℃以上になると局部的に高温となって膨張し、ガラスが割れる問題があり実用化できなかった。
特開２００３−３０３３９９号公報

本発明は上記問題を改善し、氷点下３０℃以下の場所に設置されている信号灯や電光表示板でも、降雪時にランプへの着雪を防止して確実に視認することができる信号灯および電光表示板の着雪防止装置を提供するものである。

本発明の請求項１記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置は、中空平板状の金属ケースの前後面に窓枠を形成して、この窓枠に耐熱ガラス板を取付けてケース内を密閉し、この密閉した金属ケース内に電熱ヒーターを取付けて、この中空平板状の金属ケースを信号灯や電光表示板の発光体の前方を覆うように取付け、金属ケース内の空気を前記電熱ヒーターで高温に加熱して、金属ケース前面の耐熱ガラス板に付着した雪を融雪するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項２記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置は、請求項１において、電熱ヒーターが、発熱線をガラス管内に挿着した赤外線ヒーターで形成され、この赤外線ヒーターを密閉した金属ケース内の窓枠部分を避けた位置に取付けたことを特徴とするものである。

本発明の請求項３記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置は、請求項２において、ガラス管の表面を黒色に塗装したことを特徴とするものである。

本発明の請求項４記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置は、請求項１において、更に金属ケースと、信号灯や電光表示板の発光体の前方の、上方および側方を囲むようにフードカバーを取付けたことを特徴とするものである。

本発明に係る請求項１記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置によれば、中空平板状に形成された金属ケース内の狭い空間の空気が電熱ヒーターにより効率よく加熱されて、更に耐熱ガラス板が面状で均一に加熱されるので、従来の熱線入りガラスのように局部的な加熱膨張による破損がなく、高温度に加熱することができる。このため信号灯や電光表示板の前方に取り付けることにより、氷点下の降雪時でも、雪が融雪される温度に耐熱ガラス板の表面温度を保持することができ、雪の付着を防止して信号灯や電光表示板のランプの光を遠くからでも視認することができる。

また請求項２記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置によれば、電熱ヒーターが、赤外線ヒーターで形成されているので、金属ケース内を短時間で高温度に加熱することができる。

また請求項３記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置によれば、赤外線ヒーターのガラス管表面には黒色の塗料が塗布されて、発熱線からの光が金属ケース内に漏れないように遮蔽されているので、発光体の光の透過が妨げられず視認性を向上させることができる。

また請求項４記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置によれば、金属ケースと、信号灯や電光表示板の発光体の前方の、上方および側方を囲むようにフードカバーを取付けたので、金属ケース２と信号灯１３のランプ１５との間の隙間への雪の侵入を防止することができる。

以下本発明の実施の一形態を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。図において１は着雪防止装置を示すもので、この着雪防止装置１は、アルミニウム板やステンレス鋼板などで形成され、上部が半円形に形成された中空平板状の金属ケース２の前面に円形の窓枠３Ａが３個上下に間隔をおいて取付けられている。また金属ケース２の背面には、長方形の上部が半円形に形成された窓枠３Ｂが取付けられている。ケース前面の前記３個の円形の窓枠３Ａには。それぞれ３枚の円形の耐熱ガラス板４Ａが嵌め込まれ、またケース背面の窓枠３Ｂには、長方形の上部が半円形に形成された耐熱ガラス板４Ｂが嵌め込まれている。

また中空平板状の金属ケース２内の、上下に隣接する円形の窓枠３Ａ、３Ａの間と、内側底部には窓枠３Ａを避けた位置に、３本の赤外線ヒーター７が横方向に取付けられている。

前記耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂは面状に熱を加えた場合に、６００℃以下の温度でガラス面が破損しない程度の耐熱性を有するものを使用する。また赤外線ヒーター７は図４に示すように、炭素繊維やニクロム線などの発熱線５を中空円筒状の耐熱性のガラス管６内に装着したもので、その左右両端に接続端子８が取付けられ、この接続端子８はリード線９を介して図示しない電源に接続されている。

またガラス管６の表面には、黒色の塗料１０が塗布され、発熱線５からの光が金属ケース２内に漏れないように遮蔽している。また１１は温度センサーで、図示しない制御装置に接続され、金属ケース２内の温度が例えば１００℃以下になると電源のスイッチがオンして赤外線ヒーター７に通電され、２００℃を越えると電源のスイッチがオフして赤外線ヒーター７が停止するようになっている。

上記構成の着雪防止装置１を信号灯１３に取付ける場合、図１ないし図３に示すように中空平板状の金属ケース２と信号灯１３のランプ１５の前方の、上方と側方を囲むように上部が湾曲したフードカバー１４を背面板１６の前面に取付ける。

降雪時には、図示しない電源をオンして赤外線ヒーター７に通電すると、発熱線５が発熱して、中空平板状に形成された金属ケース２内の狭い空間内の空気が加熱される。金属ケース２内の空気が加熱されると、耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂも加熱され、この表面からも放熱するが、氷点下３０℃以下の場所に設置する場合には、耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂの表面温度が例えば５℃以上に保持されるように赤外線ヒーター７の温度を設定すると、表面に付着した雪は融雪されて付着が防止される。また金属ケース２と、信号灯１３のランプ１５の前方の、上方と側方を囲むように上部が湾曲したフードカバー１４が取付けられているので、金属ケース２と信号灯１３のランプ１５との間の隙間に雪が侵入しない。この結果、着雪防止装置１の前後２枚の耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂを透過して信号灯１３のランプ１５の光を遠くからでも視認することができる。

またこの場合、ガラス管６の表面には黒色の塗料１０が塗布され、発熱線５からの光が金属ケース２に漏れないように遮蔽されているので、ランプ１５の光の透過が妨げられない。このように、中空平板状をなす金属ケース２内の狭い空間の空気を加熱するので、短時間で効率よく加熱され、更に耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂが面状に均一に加熱されるので、従来の熱線入りガラスのようにガラス面が局部的に加熱されて破損することがなく、高温度に加熱することができる。

また、降雪センサーのオン・オフ動作では車両通過時間が速いので、降雪センサー単独では間に合わないが、本発明の着雪防止装置１は、温度センサー１１により耐熱ガラス板の表面温度が、例えば融雪する５℃以上に常時保持されているので、車両通過時間や運行間隔に関係なく信号灯１３のランプ１５の着雪を防止することができる。

また実験によると、図５に示すように外気温が２５℃の時の耐熱ガラス板４Ａ、の表面温度は７５℃で、外気温が０℃の時の耐熱ガラス板４Ａの表面温度は３５℃で、外気温が氷点下３０℃で風速が１５メートルの降雪時には、耐熱ガラス板４Ａの表面温度は５℃であり、この場合も耐熱ガラス板４Ａに着雪はなく、信号灯１３のランプ１５の光を視認することができた。なおこの場合、温度センサー１１は金属ケース２内の温度が１００℃以下になると電源のスイッチがオンして赤外線ヒーター７に通電され、２００℃を越えると電源のスイッチがオフして赤外線ヒーター７が停止するように設定した。

図６は本発明の他の実施の形態を示すもので、気温や制限速度、交通規制など数字や文字をＬＥＤランプ１５で表示した電光表示板１７の前面に着雪防止装置１を取付けたものである。この場合も外気温が氷点下３０℃の降雪時でも、着雪防止装置１の耐熱ガラス板４Ａ、４Ｂの表面温度は５℃程度に維持され、着雪を防止して視認性を保持することができる。

なお上記説明では、電熱ヒーター７を本体部２内に横方向に取付けた場合を示したが縦方向に取付けても良い。また電熱ヒーターとして赤外線ヒーター７を用いた場合について示したが、ニクロム線や、カーボン面状発熱体、抵抗金属面状発熱体などを用いることができ、また透明な抵抗薄膜を用いても良い。

本発明の他の実施の一形態による前面に着雪防止装置を取付けた信号灯の縦断側面図である。 図１の信号灯に取付けた着雪防止装置を示す正面面図である。 図１の着雪防止装置を示す水平断面図である。 着雪防止装置を示す水平断面図である。 着雪防止装置の前面耐熱ガラス板の表面温度と外気温の関係を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態による電光表示板の着雪防止装置を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 着雪防止装置
２ 金属ケース
３Ａ、３Ｂ 窓枠
４Ａ、４Ｂ 耐熱ガラス板
６ ガラス管
７ 赤外線ヒーター
８ 接続端子
９ リード線
１０ 塗料
１１ 温度センサー
１３ 信号灯
１４ フードカバー
１５ ランプ
１６ 背面板
１７ 電光表示板

Claims (4)

1. 中空平板状の金属ケースの前後面に窓枠を形成して、この窓枠に耐熱ガラス板を取付けてケース内を密閉し、この密閉した金属ケース内に電熱ヒーターを取付けて、この中空平板状の金属ケースを信号灯や電光表示板の発光体の前方を覆うように取付け、金属ケース内の空気を前記電熱ヒーターで高温に加熱して、金属ケース前面の耐熱ガラス板に付着した雪を融雪するようにしたことを特徴とする信号灯および電光表示板の着雪防止装置。
2. 電熱ヒーターが、発熱線をガラス管内に挿着した赤外線ヒーターで形成され、この赤外線ヒーターを密閉した金属ケース内の窓枠部分を避けた位置に取付けたことを特徴とする請求項１記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置。
3. ガラス管の表面を黒色に塗装したことを特徴とする請求項２記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置。
4. 請求項１記載の信号灯および電光表示板の着雪防止装置において、更に金属ケースと、信号灯や電光表示板の発光体の前方の、上方および側方を囲むようにフードカバーを取付けたことを特徴とする信号灯および電光表示板の着雪防止装置。