JP5759306B2

JP5759306B2 - 冠雪防止装置

Info

Publication number: JP5759306B2
Application number: JP2011181895A
Authority: JP
Inventors: 慈鎌田
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2031-08-23
Also published as: JP2013044133A

Description

本発明は、例えば、積雪地域の鉄道や道路の高架橋、鉄道架線支柱への冠雪を防止する冠雪防止装置に関する。

積雪地域における高架橋や鉄道架線支柱に冠雪防止対策が採られている。冠雪防止対策の１つとして、高架橋や鉄道架線支柱の上にカバー体としての四角錘等の形状のコーンが敷設されている。

しかしながら、コーンへの着雪は大きな冠雪を発生させる。そして、この冠雪が落下すると、鉄道車両の走行に問題を起こす可能性がある。

そこで、本発明の目的は、カバー体への冠雪を安定して防止する冠雪防止装置を提供することにある。

以下、符号を付して本発明の特徴を説明する。なお、符号は参照のためであり、本発明を実施形態に限定するものでない。

本発明の特徴に係わる冠雪防止装置（２０、２０Ａ）は、対象（１１）を覆うカバー体（２１）と、前記カバー体（２１）に取り付けられたヒーター（２２）と、前記カバー体（２１）に取り付けられると共に前記ヒーター（２２）に電力を供給する太陽電池パネル（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｅ、２３Ｆ）を有し、前記カバー体（２１）は、頂点と側面部を備える錐体状に形成され、前記太陽電池パネル（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｅ、２３Ｆは、前記側面部の底辺に取り付けられると共に、側面部に対してカバー体（２１）の内側又は外側へ延びて配置され、前記太陽電池パネル（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｅ、２３Ｆ）の受光面（２３ｃ）は雪面に向いている。

以上の特徴にあって、前記太陽電池パネル（２３Ａ、２３Ｂ）は前記カバー体（２１）によって覆われる。

太陽電池パネル（２３Ａ、２３Ｂ）はカバー体（２１）に回転可能に取り付けられる。

前記対象は鉄道架線支柱（１１）又は高架橋である。

本発明の特徴によれば、降雪中に太陽電池パネルの受光面に着雪しない。降雪後に太陽電池パネルが雪面で反射した太陽光により発電し、ヒーターが発熱する。この熱により、カバー体の表面に水膜を発生させ、カバー体上の着雪を速やかに落とし、また、冠雪除去の作業を減らすことができる。

第１の実施形態に係わる鉄道架線装置を示す概要図である。図１に示す冠雪防止装置を示す斜視図である。第２の実施形態に係わる冠雪防止装置を示す斜視図である。

第１の実施形態
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、鉄道架線装置１は、地面から地上へ延びる鉄道架線支柱１１と、鉄道架線支柱１１に支持された架線１２と、鉄道架線支柱１１の頂端１１ａに取り付けられた冠雪防止装置２０を有する。

架線１２は、吊架線１２ａと、吊架線１２ａに吊り下げられたトロリ線１２ｂと、吊架線１２ａとトロリ線とを接続するハンガー１２ｃと、を有する。

図２に示すように、冠雪防止装置２０は、カバー体２１と、カバー体２１に取り付けられたヒーター２２と、カバー体２１の下端に取り付けられた太陽電池パネル群２３を有する。

図２に示すように、四角錘のカバー体２１は、頂点２１ｖから４方向に延びる三角形の側面部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有する。

ヒーター２２は、側面部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄにそれぞれ取り付けられた発熱体２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを有する。発熱体２２Ａ−２２Ｄは、例えば、鉄−クロム−アルミ系、ニッケルークロム系の金属発熱体等の抵抗発熱体を用いる。ヒーター２２は、抵抗加熱の他、誘電加熱、マイクロ波加熱、誘導加熱を利用してもよい。

太陽電池パネル群２３は、例えば、２枚の太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂを有する。各太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂは、受光面２３ｃに、例えば、シリコン系多結晶、シリコン系単結晶、薄膜シリコン系、化合物系の複数の太陽電池２３ｄを有する。太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂは、それぞれ、側面部２１ａ、２１ｂの底辺に取り付けられる。太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂは、側面部２１ａ、２１ｂに対してカバー体２１の内側へ傾け、カバー体２１によって覆われる。太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの各受光面２３ｃは雪面からの反射した太陽光を受けるために雪面に向くように下向きに設定される。太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂは、雪面に対して適切な角度を設定するために、ヒンジを用いてカバー体２１に対して回転可能である。

次に、図１、２を用いて冠雪防止装置２０の使用方法を説明する。

図１に示すように、先ず、鉄道架線支柱１１の頂端１１ａを覆うように鉄道架線支柱１１にカバー体２１を取り付ける。太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの姿勢を調整する。すなわち、太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの各受光面２３ｃが雪面へ向くように下向きに設定する。

鉄道架線装置１の周辺に雪が降り、地面Ｇ１に雪が積もる。このとき、カバー体２１上に雪が積もり、カバー体２１は鉄道架線支柱１１の頂端１１ａに対する積雪を防止する。ここで、太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂはカバー体２１によって覆われ、下向きに設定されているので、太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの受光面２３ｃに対する着雪は防止される。

天候が「雪」から「晴れ」に変化すると、太陽光Ｌ１が雪面Ｓ１に反射され、反射した太陽光Ｌ２は冠雪防止装置２０へ進行する。太陽光Ｌ２は各太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの受光面２３ｃに当たり、各太陽電池２３ｄは発電する。このとき、新雪のアルベド（太陽光の反射率）は９５％を超えるため、融雪に必要な発電量が得られる。

発生した電力はヒーター２２の発熱体２２Ａ−２２Ｄへ供給される。発熱体２２Ａ−２２Ｄは熱を発生し、カバー体２１の表面を温めてカバー体２１と着雪の間に界面に水膜を発生させる。これにより、カバー体２１に着雪量が大きくならないうちに、落雪させることができる。

以上の冠雪防止装置２０によれば、太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂの受光面２３ｃに着雪せず、太陽電池２３ｄの機能を阻害しない。これにより、天候回復後、太陽電池パネル２３Ａ、２３Ｂは、雪面から反射した太陽光Ｌ２によって発電し、ヒーター２２でカバー体２１上の着雪を落下させることができる。したがって、降雪後に、カバー体２１上の着雪を速やかに落とすことができ、また、冠雪除去の作業を減らすことができる。

第２の実施形態
冠雪防止装置２０Ａは、側面部２１ａ、２１ｂの底辺からそれぞれ外側へ延びる太陽電池パネル２３Ｅ、２３Ｆを有する。

太陽電池パネル２３Ｅ、２３Ｆは、下へ向いた受光面２３ｃを有する。太陽電池パネル２３Ｅ、２３Ｆは、受光面２３ｃに複数の太陽電池２３ｄを有する。

この実施形態によれば、太陽電池パネル２３Ｅ、２３Ｆの受光面２３ｃへの着雪を妨げるので、太陽電池２３ｄは雪面からの反射した太陽光によって電力を発生することができる。

なお、本発明は本実施形態に限定されず、また、各実施形態は発明の趣旨を変更しない範囲で変更、修正可能である。なお、冠雪防止装置の設置対象は、鉄道架線支柱のみならず、高架橋でもよい。また、太陽電池は、夜間にバッテリーを用いて発電させてもよい。また、家屋の屋根に設置している通常の太陽電池パネルと組み合わせることにより、冬期間でも降雪による発電量の減少を防止してもよい。

１鉄道架線装置
１１鉄道架線支柱
１２架線
２０冠雪防止装置
２１カバー体
２２ヒーター
２３太陽電池パネル群
２３ｃ受光面
２３ｄ太陽電池

Claims

対象を覆うカバー体と、
前記カバー体に取り付けられたヒーターと、
前記カバー体に取り付けられると共に前記ヒーターに電力を供給する太陽電池パネルを有し、
前記カバー体は、頂点と側面部を備える錐体状に形成され、
前記太陽電池パネルは、前記側面部の底辺に取り付けられると共に、前記側面部に対して前記カバー体の内側又は外側へ延びて配置され、前記太陽電池パネルの受光面は雪面に向いている、
冠雪防止装置。
前記太陽電池パネルは前記カバー体によって覆われる、
請求項１に記載の冠雪防止装置。
前記太陽電池パネルは前記カバー体に回転可能に取り付けられる、
請求項１又は２に記載の冠雪防止装置。
前記対象は鉄道架線支柱又は高架橋である、
請求項１乃至３の何れか１つに記載の冠雪防止装置。