JP4814984B2 - 磁気シールド構造。 - Google Patents
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引用文献1には、パネル全面に亘り強磁性体層を設けて線路の磁場を低減することが示されている。
<ロ>また、本発明は、従来のように空間を遮断して採光、通風、眺望などを悪化させることなく、磁場を低減することにある。
<ハ>また、本発明は、鉄道沿線に棒状の磁気シールド材を適切に配置して、沿線の磁場を効果的に低減することにある。
本発明はまた、線路の導電材に流れる電流によって発生する磁場を低減する磁気シールド構造において、導電材であるき電線と交差するように磁化誘導材を配置し、磁場を低減する場所に磁気シールド材を配置し、磁化誘導材と磁気シールド材を磁気的に結合し、磁気シールド材は導電材に沿った方向に部材幅を有し、隣接する磁気シールド材の間隔は、部材幅の2〜20倍とすることを特徴とする、磁気シールド構造にある。
<イ>本発明は、導電材に流れる電流による磁場を低減することができる。
<ロ>また、本発明は、従来のように空間を遮断して採光、通風、眺望などを悪化させることなく、磁場を低減することができる。
<ハ>また、本発明は、鉄道沿線に棒状の磁気シールド材を適切に配置して、沿線の磁場を効果的に低減することができる。
磁気シールド構造は、導電材1に流れる電流によって発生する磁場を低減するものである。磁気シールド構造は、例えば図1に示すように、磁場により磁化される磁化誘導材21と、磁場を低減する場所に配置される磁気シールド材2とを備え、磁化誘導材21と磁気シールド材2とが磁気的に結合されている。このような磁気的な結合により、磁気シールド材2の磁化が磁化誘導材21により誘導される。これにより、磁場の低減をより効率よく行うことができる。そこで、磁化誘導材21を導電材1に近づけることにより、なるべく強く磁化することが好ましい。なお、磁化誘導材21と磁気シールド材2が磁気的に結合するとは、少なくとも一方から他方に磁化を引き起こす結合状態をいう。なお、電流は、直流電流でも、交流電流でも適用できる。
磁化誘導材21は、線路によって発生した磁場などにより磁化され、少なくとも、その磁化により磁気シールド材2の磁場低減効果を高めるものである。磁化誘導材21は、磁化し易いものがよく、例えば、珪素鋼板、パーマロイなど、磁性材を使用できる。磁化誘導材21は、棒状の材料を使用することができる。この棒状の磁化誘導材21は、例えば、所定の部材幅の珪素鋼板を重ね合わせて使用する。なお、棒状とは、部材幅が長さに比して狭く長いものであり、柱状、帯状を含み、その断面形状は、長方形、正方形、三角形、多角形、楕円、円などがある。磁化誘導材21は、直線状でも曲線状でも必要に応じた形状で使用できる。磁化誘導材21は、必要に応じて、耐候性、耐腐食性、又は高強度などを有する保護材料で被覆、包囲、又は、支持される。
磁気シールド材2は、線路によって発生した磁場などにより磁化され、少なくとも、その磁化により磁場を低減するものである。磁気シールド材2は、磁化誘導材21により磁場低減効果を高める。磁気シールド材2は、磁場の低減効果の高いものがよく、磁化誘導材21と同様の材料を使用できる。また、磁気シールド材2は、必要に応じて、磁化誘導材21と同様に、棒状にする。この棒状の磁気シールド材2は、例えば、所定の部材幅の珪素鋼板を重ね合わせて使用する。なお、棒状とは、部材幅が長さに比して狭く長いものであり、柱状、帯状を含み、その断面形状は、長方形、正方形、三角形、多角形、楕円、円などがある。磁気シールド材2は、直線状でも曲線状でも必要に応じた形状で使用できる。磁気シールド材2は、必要に応じて、耐候性、耐腐食性、又は高強度などを有する保護材料で被覆、包囲、又は、支持される。
磁化誘導材21は、磁化し易いように導電材1の近くに配置する。「近く」とは、磁化誘導材21が磁化され易い範囲であり、磁化誘導材21は、磁気シールド材2よりも近くに配置するとよく、特に、強く磁化される近傍に配置するのが好ましい。磁化誘導材21は、導電材1に流れる電流によって発生する磁場の方向を考慮して、磁化され易いように配置するとよい。磁化誘導材21が棒状の場合、図1に示すように、棒の長さ方向と磁場の方向をなるべく合わせると、全体に磁化され易くなる。例えば、磁化誘導材21と導電材1が交差するように配置する。また、磁化誘導材21が棒状の場合、間隔を開けて配置すると、少ない材料で磁化の効率を高めることができる。例えば、複数の磁化誘導材21を導電材1と交差させ、導電材1に沿って間隔を開けて配置する。また、複数本の導電材1に電流が流れ、合成された磁場を低減する場合、合成された磁場に対して同様に扱うと良い。例えば合成された磁場の磁力線方向に沿って磁気シールド材2を配置すると、低減効果が高くなる。
磁気シールド材2は、磁場を低減したい場所や付近に磁化し易いように配置する。磁気シールド材2は、導電材1に流れる電流によって発生する磁場の方向を考慮して、磁化され易いように配置するとよい。その場合、磁気シールド材1と磁気的に結合する磁化誘導材21は、なるべく磁場の強度が強い場所で、磁化され易いように配置するとよい。
線路は、レール11、き電線12、トロリ線13などを備えており、図2〜図4に、1/10スケールの模型を示している。その模型による磁場のデータを図2〜図4の右側に示す。なお、以下の記載において、図面に関する距離の数値は模型の値の10倍として、実際に近い値に直して表わしてある。
T字型磁気シールド材(T字型の磁化誘導材21と磁気シールド材2)をレール11から離間して、磁化誘導材21を横方向に、磁気シールド材2を縦方向に配置した合成磁場の強度分布を図4に示す。図4の磁化誘導材21と磁気シールド材2は、部材幅10cm、厚さ0.35mmの珪素鋼板を50枚重ね合わせたものであり、磁気シールド材2はレールから200cm離れている。図4のT字型磁気シールド材は、図5(A)に示すように80cmの所定間隔で配置され、レール11に沿って配置してある。磁化誘導材21は、レール11の下方32cmに水平方向に配置され、磁気シールド材2は、鉛直方向(縦方向)に配置される。磁気シールド材2の上下の中心位置より少し下方位置にレール11の水平面が対応している。図4の磁場は、6本の磁気シールド材2の左右両端の中心位置で、レール11に直交する平面上のデータである。図4の磁場強度は、図3と同一の条件で得られたものである。なお、磁化誘導材21をレール11の下方近傍に配置すると磁化の誘導が強くなり、例えば、数cm〜数10cmに配置する。
図5(A)は、図4の左側の線路図を図面の右方から見たT字型磁気シールド材の配置図(磁化誘導材21は示されていない)である。図5(B)は、磁場(磁気)の低減率を示したものであり、横軸は、レール11に沿った方向(6本のT字型磁気シールド材の配置方向)であり、縦軸は、T字型磁気シールド材の無い場合に対する低減率(磁場の低減量/T字型磁気シールド材を配置しないときの磁力×100%)を示している。なお、磁場の低減量=(T字型磁気シールド材を配置しないときの磁力−T字型磁気シールド材を配置したときの磁力)である。磁気シールド材2は、レール11から2m離れ、磁場の測定位置は、レール11の水平位置(磁気シールド材2の下端から328cmの位置)であり、レール11から5m離れた位置である。
同じ総横幅(左右両端間の距離)にT字型磁気シールド材の本数を変化させた場合の磁場の低減率の変化を図7に示す。図7は、シールド構造の総横幅が460cmの間にT字型磁気シールド材を2〜16本と変化して配置した際の低減率の変化を示している。測定点は、レールの高さで、レールから500cm離れ、T字型磁気シールド材の設置個所の中心である。T字型磁気シールド材の重ね合わせ枚数は50枚で、部材幅は10cmである。図8は、図7において、磁場の低減に寄与した1本当たりの低減率を示している。図9は、シールド構造の総横幅が460cmの間にT字型磁気シールド材の本数を変えて、磁気シールド材の部材間距離(部材中心から部材中心までの中心間距離)に対する低減率の変化を示している。なお、図7〜図9には、磁化誘導材21を設けない磁気シールド材2だけのI字型磁気シールド材をT字型の磁気シールド材2と同様に配置した場合の磁場低減率の変化を示している。
線路脇への磁化誘導材21と磁気シールド材2の配置は、磁場の低減場所により種々のパターンを有している。き電線により発生する磁場を低減するためには、例えば、磁化誘導材21と磁気シールド材2を図10(A)〜図10(F)のようにき電線付近に配置する。図10(A)は、き電線の上部の磁化誘導材21と側部に磁気シールド材2を配置し、磁気シールド材2は、レール11付近まで延ばしておく。磁化誘導材21と磁気シールド材2は、接続してあり、磁気的に結合している。図10(B)は、図10(A)と類似した配置であり、磁化誘導材21はき電線12を包囲する特徴を有している。図10(C)は、き電線12の上部の磁化誘導材21、側部の磁気シールド材2と、レール11下方の磁化誘導材21を配置し、これらの磁性材を磁気的に結合した形状にしている。図10(D)は、き電線12の上部の磁化誘導材21と、側部の磁気シールド材2を磁気的に結合した形状にし、磁気シールド材2を上部に突出している。磁気シールド材2は、レール下方の磁化誘導材21と磁性材を磁気的に結合した形状にしていない。図10(E)は、き電線12の上部の磁化誘導材21と、き電線用の側部の磁気シールド材2を磁気的に結合した形状にし、磁気シールド材2を上方に突出している。また、レール11の磁化誘導材21と、レール11の磁気シールド材2を磁気的に結合した形状にし、磁気シールド材2を下方に突出している。き電線12用の磁気シールド材2とレール11用の磁気シールド材2とは、離間しておく。図10(F)は、レール11の磁化誘導材21と、側部の磁気シールド材2を斜めの磁化誘導材21で磁気的に結合する。磁気シールド材2は、き電線12付近まで延ばしておく。
磁化誘導材21と磁気シールド材2の対を複数個使用して、線路脇に配置すると、磁場を効率よく低減できる。特に、複数の磁化誘導材21と磁気シールド材2の対を線路に沿って間隔を開けて配置すると、採光、通風、眺望などの環境を悪化させることなく、線路によって発生する磁場を低減できる。なお、線路とは、レール11、き電線12、トロリ線13など、車輌を運行するものを言い、主に磁場を発生するものとしては、き電線12とレール11がある。
11・・レール
12・・き電線
13・・トロリ線
2・・・磁気シールド材
21・・磁化誘導材
3・・・磁場の方向
4・・・柱
Claims (6)
- 線路の導電材に流れる電流によって発生する磁場を低減する磁気シールド構造において、
導電材であるレールの下方で、
レールと交差するように磁化誘導材を配置し、
磁場を低減する場所に磁気シールド材を配置し、
磁化誘導材と磁気シールド材を磁気的に結合し、
磁気シールド材は導電材に沿った方向に部材幅を有し、
隣接する磁気シールド材の間隔は、部材幅の2〜20倍とすることを特徴とする、
磁気シールド構造。 - 線路の導電材に流れる電流によって発生する磁場を低減する磁気シールド構造において、
導電材であるき電線と交差するように磁化誘導材を配置し、
磁場を低減する場所に磁気シールド材を配置し、
磁化誘導材と磁気シールド材を磁気的に結合し、
磁気シールド材は導電材に沿った方向に部材幅を有し、
隣接する磁気シールド材の間隔は、部材幅の2〜20倍とすることを特徴とする、
磁気シールド構造。 - 請求項1に記載の磁気シールド構造において、
磁気シールド材は、
レールの側方に縦方向に配置されることを特徴とする、
磁気シールド構造。 - 請求項1に記載の磁気シールド構造において、
磁化誘導材と磁気シールド材は、棒状であり、
相互に磁気的に結合しており、
隣接する複数対の磁化誘導材と磁気シールド材を、レールに沿って間隔を開けて配置することを特徴とする、
磁気シールド構造。 - 請求項1又は請求項2に記載の磁気シールド構造において、
磁気シールド材の少なくとも一端部は、
該端部付近の磁気シールド材と磁場の方向とがほぼ直交する付近に配置されることを特徴とする、
磁気シールド構造。 - 請求項2に記載の磁気シールド構造において、
磁化誘導材は、
き電線の周囲を包囲するように配置され、
磁気シールド材と磁気的に結合することを特徴とする、
磁気シールド構造。
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2009
- 2009-07-22 JP JP2009170967A patent/JP4814984B2/ja not_active Expired - Lifetime
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