JPH04189901A - 鉄道線路分岐部周辺の融雪方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、鉄道線路の分岐部すなわち俗にポイントと呼
ばれている部分において、冬期にその動作が氷雪のため
に不十分となり、ポイントの切換えができなくなるよう
な事態に立ち至るのを防止するための鉄道線路分岐部周
辺における改良された融雪方法及びそのために使用する
装置に関するものである。

［従来の技術］ 鉄道線路の分岐部においては、例えば第１図の平面図に
示すように、固定レールＩＡの間に金属製の床板２，２
上を左右にスライドして動き得る可動トングレール１が
設けられており、当該可動トングレール１は手動の転轍
機あるいは集中管理所に設けられた転轍機により固定レ
ールの一方に接するように移動させ、その際には他方の
トングレールｌは固定レールＩＡから離間させ得るよう
に構成し、分岐したいレールの方向により可動トングレ
ールをいずれか一方側の固定レールＩＡに移動させ接触
固定せしめている。

しかし、冬期などにおいては凍結により可動トングレー
ル１が床板２，２上を自由に動かなくなったり、あるい
は左右に動作させている間に雪や氷が付着し、当該雪や
氷が可動トングレール１と固定レールＩＡとの間に寄せ
集められて固まり、トングレールと固定レールとが具合
よく密着できなくなり、それによってポイント部の転轍
が不可能になったりする場合が応々にして生じている。

このような事態の発生を回避するためにこれまでにも様
々な加熱手段が用いられ、当該分岐部分の凍結ないし雪
氷の寄せ固まりの発生を防止する手段が検討され実施さ
れてきた。

第２図は電気ヒータ２２．２２を用いて床板２゜２ひい
てはトングレール１を加熱し融雪することにより上記問
題を解決しようとするものであり、電源２０からそれぞ
れケーブル２１．２１が配線され、床板２に密着して電
気ヒータ２２，２２か設置され、それによって分岐部周
辺を加熱し、融雪しようとするものである。

また、第３図は、熱風融雪ダクト８′を用いて熱風によ
り線路分岐部周辺を融雪しようとするものであり、熱風
発生機５′から導風ダクト７′が配設され、当該導風ダ
クト７′の先端には第３図のＡ−Ａ断面図である第４図
によってわかるように熱風融雪ダクト８′か図のように
キャップ状に配置され、導風ダクト７′の先端より吹き
出した熱風が熱風融雪ダクト８′の両側より鉄道線路に
向って吹き出すように構成され、それによって融雪を図
るものである。　　・ なお、第３図においては、熱風融雪ダクト８′は線路分
岐部の両側と同時に固定レールの間にも配置されている
が、これは、ラッセル車により運ばれた持込み雪を線路
分岐部周辺において融雪させるためである。

また、第５図は第２図に示した電気ヒータによる融雪と
第３図に示した熱風による融雪とを併用した例を示すも
のであり、線路分岐部の床板２゜２周辺は電気ヒータ２
２により加熱する一方、その近傍にラッセル車により運
ばれた持込み雪は熱風融雪ダクト８′により融雪を併せ
行なわせようとするものである。

さらに、第６図は別な加熱手段であるヒートパイプ３′
による加熱を行なっている場合を示すものである。図に
おいて３０は温水ボイラーであり、当該温水ボイラーに
より温められた温水が温水配管４’、４’を経て図中矢
印に示すように流れ、再び温水ボイラーに戻された温水
は再加熱され再度ヒートパイプ３′に向って供給される
ように構成されている。

第７図はそのようなヒートパイプ方式による加熱手段の
具体的構成を示す拡大説明図である。

可動トングレール１がスライドする床板２に沿ってヒー
トパイプ３′が図のように配設され、加熱ヘッド３′　
ａに温水配管４′の先端部が着合され、ヒートパイプ３
′の一端がそれによって加熱されるように構成される。

この場合望ましくは温水配管４′を二重背方式に構成し
、出入管４’　　ａ及び４’　ｂを介し温水が加熱ヘッ
ド３’　　ａ部をそれぞ別個に出入できるように構成す
ると共に、加熱ヘッド３′　３部分をヒートパイプ３′
より引抜きあるいは嵌込み得るようにして、例えば線路
の保守作業などの場合は邪魔になる温水配管４′を一時
的にヒートパイプ３′より取外し可能に構成し、保守作
業が終了したら再度加熱ヘッド３’　　ａを嵌込むよう
にすれば例えば鉄道の敷石の突固めなどの保守作業を容
易化できるという利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように鉄道線路分岐部周辺の融雪には種々な手段
が提案され、また、実用化されているが、第２図に示し
た電気ヒータ方式のものは、容量の大きな大型の給電設
備が必要であり、イニシアルコストが高くなるし、融雪
のためには電力を非常に多く消費するためにランニング
コストも高くなる。また、電気ヒータからの漏電などが
あれば、それによって鉄道運行上の制御信号系に乱れを
生じさせたり、加熱によって機器が損傷を受けたりする
危険性がある。

第３図に示した熱風による方式は電気ヒータによる上記
のような問題点はないが、融雪のためには熱容量の大き
な熱風発生装置を必要とし、そのために例えば石油系燃
料等の燃焼に多くの燃料を必要とする上、その構造上発
生熱量の細かな制御が難しいため熱のロスを大きくする
欠点がある。

また、発生熱量の制御が難しいため、分岐部が加熱し過
ぎそれによって損傷を受ける危険性もないとはいえない
。

第５図に示した熱風方式と電気ヒータ方式の併用方式は
、２種類の加熱エネルギー源を設置する必要上、イニシ
アルコストが高くなるし、保守もそれぞれ性質の異なる
保守を行なわねばならず、二重手間になるという問題点
がある。

第６図に示したヒートパイプ３′を用いる方式は、熱を
局所に集中して供給できるため高い効率の融雪効果を上
げることができる反面、ラッセル車の先頭で分岐部周辺
に持込まれた大量窃雪を短時間に融かそうとする目的に
は適さないという欠点がある。

本発明の目的は、上記したような従来技術の有する種々
な問題点を解消し、イニシアルコスト並びにランニング
コストを低く押えることができ、また、分岐部に損傷を
与えるおそれもなく、保守か・容易な上、鉄道運行上の
電気信号系に悪影響を与えるおそれもない新規な融雪方
法及びそれに用いる融雪装置を提供しようとするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、熱風発生機より発生せしめた熱風を導風ダク
トを介して熱風融雪ダクトに導き、当該熱風により線路
分岐部周辺を融雪せしめる一方、前記熱風発生機の発生
熱の一部を熱交換させて温水とし、該温水を線路分岐部
に設置されたヒートパイプの熱源として当該ヒートパイ
プを作動させ、該ヒートパイプによる融雪をも併せ行な
わせるものであり、そのための装置として熱風発生機の
燃焼筒の外周に金属管コイルの巻付けあるいは金属通水
ジャケットの取付けによる熱交換部を設けて温水発生部
を形成し、燃焼管よりの熱風は導風ダクトに接続して融
雪ダクトに導く一方、前記温水発生部で発生した温水を
バッファタンクに導入し、当該バッファタンクの温水を
適宜温水配管に送り出し得るように構成して、当該温水
配管により導かれた温水により線路分岐部に設置された
ヒートパイプの加熱ヘッドを加熱し、ヒートパイプを作
動せしめ得るように構成したものである。

［作用］ 上記の本発明によれば、熱風発生方式の有する長所すな
わち分岐部周辺にラッセル車により持込まれた大量の雪
を短時間に融かし得る長所を有する一方、分岐部に設け
たヒートパイプの熱源として熱風発生機の発生熱の一部
を効率よく利用するものであり、いわば一つの熱源で性
質の異なる二つの融雪手段を同時に併せ行なわせること
ができ、しかもそれぞれの融雪手段が有する特徴をいか
んなく発揮させ得るものであり、設備的には簡易化され
、熱効率的には極めて有効に動作させ得るものであり、
それにより設備あるいは保守等における費用ならびにラ
ンラングコストを大巾に低減することが可能となるもの
である。

［実施例コ 以下に、本発明につい、て実施例を参照し具体的に説明
する。

第１図は本発明に係る融雪装置の具体的構成を示す説明
図である。

１は可動トングレール、ＩＡは固定レール、２゜２は床
板であって、鉄道線路分岐部を構成する主要なる構成部
分である。３はヒートパイプであり、具体的には先に説
明した第７図のように床板２に沿って固定レールＩＡ及
び可動トングレール１の下部に配置するのが望ましい。

ヒートパイプ３については、先の従来例において具体的
な説明は省略したが、このヒートパイプ３はパイプ状の
密封容器により構成され、その中に作動液が封入されて
いるものである。本発明において使用するヒートパイプ
としては、望ましくはパイプ内部に縦方向の多数の溝を
有する例えば銅の如き熱伝導の良好なパイプを使用し、
作動液としては例えば水などを使用することが望ましい
。

これを第７図に例をとって説明すれば、ヒートパイプ３
の一端を加熱ヘッド３’　　ａにより加熱することによ
り内部の作動液が蒸発し、非加熱側に急速に移動して行
って凝縮し、再び液化され前述した縦方向の溝を伝わっ
て毛細管現象により再び加熱ヘッド側に戻り、再蒸発せ
しめられ、この蒸発と凝縮の循環がヒートパイプ３の内
部において行なわれ、当該凝縮の際に潜熱を放散しその
周辺を加熱し得るように構成してなるものである。

従って、すでに説明したように加熱ヘッド部分を着脱可
能に構成してあれば、これを取外した際にはヒートパイ
プの動作は止り、加熱ヘットを取付けた場合には再び加
熱動作を開始するものであり、すてに第７図で説明した
ように、循環させる温水配管を二重管とし、着脱自在に
構成すれば、温水の漏れるおそれがなく取外すことがで
き、必要な保守作業等を行ない易くし得るという特徴を
有するものである。

本発明においては、熱風発生機５を配置することにより
複合熱源装置Ａを構成し、その発生熱の一部は第３図の
熱風ダクト方式と同し構成をもって導風ダクト７に熱風
が吹き込まれ、熱風融雪ダクト８の下部より当該熱風を
吹き出すことにより例えばラッセル車により持ち込まれ
た多量の雪を早期に融雪させることができる構成となっ
ている。

一方、熱風発生機の燃焼筒６の外周には例えば金属パイ
プあるいは金属通水ジャケットが取付けられ、燃焼筒６
の加熱によっていわば熱交換部となる温水発生部９が形
成される。燃焼筒６の外周の温水発生部９で発生した温
水は、図中矢印のように流れ、ファン付補助放熱機１１
を通過することにより適度の温度の温水に制御され、温
水の温度が一定に保たれるように構成される。このファ
ン付補助放熱機１１において温められた空気は、そのま
ま導風ダクト７に送り込まれ熱風融雪ダクト８の加熱に
利用できまた吸気の予熱にも利用できるものである。

上記のようにして、一定の温度にある温水はバッフ７タ
ンク１０に貯溜される。図において１２はサーモスタッ
トであり、バッフ７タンクｌｏ内に貯溜された温水の温
度が一定温度以上になった場合に作動しファン付補助放
熱機１１のファンを駆動させ温水冷却動作を行なわせる
ものである。

図において１３および１４は温水ポンプであり、温水ポ
ンプ１３を動作させることにより冷えた温水が温水発生
部９に送り込まれて加熱され、そのようにして加熱され
た温水はもう一方の温水ポンプ１４を駆動させることに
より温水配管４を通りヒートパイプ式加熱域Ｂに温水が
送り込まれ、図中矢印のように各ヒートパイプの前記加
熱ヘッド部を通って直列および並列併用の温水配管路４
を通り、ヒートパイプ３，３の加熱ヘッドを加熱し、こ
のようにして温度の低下した温水は再びバッファタンク
１０に戻される。

ここでバッフ７タンク内の温水と混合され昇温された温
水は、再び温水ポンプ４によりヒートパイプ式加熱域Ｂ
に送り出され、この循環が繰返されることによりヒート
パイプ式加熱域Ｂにおける床板２，２及び可動トングレ
ール１あるいは固定レールＩＡが加熱され融雪が継続さ
れる。

以上の説明によってわかるように、本発明においては、
熱風融雪方式とヒートパイプ加熱による融雪方式の二つ
の方式が同時に稼動され、しかもその熱源は熱風発生機
５一つであり、従来熱風融雪方式においてはロスとなる
エネルギーが非常に多かったのであるが、そのエネルギ
ーロス分をヒートパイプ加熱方式の熱源として利用し有
効にヒートパイプを作動させるものであって、熱源を一
つにできたことと併せエネルギー損失分を大巾に低減さ
せ得ることにもなり、イニシアルコストを大巾に低減さ
せ得るばかりでなくランニングコストも大巾に低減可能
となるという大きなメリットを発揮させることができる
。

しかも、本発明においては、電気的加熱は一切使用して
おらず、従って運行制御系を乱すおそれも一切ないので
ある。

なお、温水発生部の設置位置は燃焼筒６の外周に限るも
のではなく、燃焼筒の出口あるいは導風ダクト７内の一
部などに設けても差支えはないが、その設置効率の上か
らすれば、燃焼筒６の外周に設けることがより望ましい
といえる。

温水による加熱を行なうには、上記ヒートパイプ方式が
好ましいし、すでに説明したように線路保守の際に温水
配管を取外すことができるなど優れた長所を有するもの
であるが、例えば第８図に示すようにヒートパイプの代
りに金属パイプ３１を設置し、当該金属パイプ３１内を
温水配管４′によって送られる温水を流すようにする方
法も考えられなくはない。しかし、この方法は保守の際
に温水配管４′を取外すことかできないものであり、能
率的に保守作業を実施することを妨げる結果となるなど
、あまり推奨することはできないものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、熱風方式と温水方式の二
つの異なった方式を組合せ、しかも単一の熱源で作動さ
せることができるものであり、鉄道線路の分岐用融雪に
おいてそれぞれの有する特徴を発揮させ得ることは勿論
のこと、それによりイニシアルコスト及びランニングコ
ストの低減あるいは保守作業の簡略化か図られ、さらに
エネルギーロスを大巾に低減でき、しかもそのエネルギ
ーの制御を容易化し得るなど、数々の優れた効果を発揮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る融雪装置の実施例を示す説明平面
図、第２図は電気ヒータ加熱方式の具体例を示す説明平
面図、第３図は熱風融雪方式の具体例を示す説明平面図
、第４図は第３図のＡ−Ａ断面説明図、第５図は電気ヒ
ータ融雪方式と熱風融雪方式を併用している例を示す説
明平面図、第６図はヒートパイプ加熱による融雪方式の
説明平面図、第７図はヒートパイプ加熱方式の拡大説明
図、第８図は加熱部に金属パイプを用いた融雪方式の説
明平面図である。 １：可動トングレール、 ＩＡ：固定レール、 ２：床板、 ３：ヒートパイプ、 ４：温水配管、 ５：熱風発生機、 ６：燃焼筒、 ７：導風ダクト、 ８：熱風融雪ダクト、 ９・温水発生部、 ｌＯ：バッファタンク、 １１：ファン付補助放熱機、 １２・サーモスタット、 １３．１４・温水ポンプ、 Ａ：複合熱源装置、 ９　温水発生部 １０　　バッフアク／り １１　　ファンイ」補助＃熱情 ｊ２　　サーモスタット ８　ヒートパイプ式加熱４ 第２図 ｎ：電気ヒータ 第７図 １　可１トングレール ２　床板 ３１　　ヒートバイブ ３’ａ　　加熱へラド ４’　　Ｊ水配管 ４’ａ＋４’ｂ　　、Ｉ！ホ出入管 ３１・金属パイプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱風発生機より発生せしめた熱風を導風ダクトを介
   して熱風融雪ダクトに導き、当該熱風により線路分岐部
   周辺を融雪せしめる一方、前記熱風発生機の発生熱の一
   部を熱交換させて温水とし、該温水を線路分岐部に設置
   されたヒートパイプの熱源として当該ヒートパイプを作
   動させ、該ヒートパイプによる融雪をも併せ行なわせる
   鉄道線路分岐部周辺の融雪方法。 ２、熱風発生機の燃焼筒の外周に金属管コイルの巻付け
   あるいは金属通水ジャケットの取付けによる熱交換部を
   設けて温水発生部を形成し、燃焼管よりの熱風は導風ダ
   クトに接続して融雪ダクトに導く一方、前記温水発生部
   で発生した温水をバッファタンクに導入し、当該バッフ
   ァタンクの温水を適宜温水配管に送り出し得るように構
   成して、当該温水配管により導かれた温水により線路分
   岐部に設置されたヒートパイプの加熱ヘッドを加熱し、
   ヒートパイプを作動せしめ得るように構成してなる鉄道
   線路分岐部周辺の融雪装置。 ３、上記２項において熱風発生機の温水発生部とバッフ
   ァタンク間の温水回路に放熱機を挿入し、温水発生部で
   生ずる余剰熱を放出してバッファタンクの温水温度を所
   定の値に保つと共に熱風発生機の吸気予熱に使用する熱
   風及び温水発生装置を設けてなる融雪装置。