JP4286805B2 - 鉄道用騒音吸収型融雪パネル - Google Patents

Description

本発明は、着雪や着氷等を防止することのできる融雪パネルに関するもので、特に、鉄道車両等に用いられ騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルに関するものである。

従来より、新幹線等の高速鉄道車両では、種々の騒音対策を施すことにより、その騒音レベルが所定の騒音環境規制値を下回るようにしている。この鉄道車両１００の走行に伴って発生する騒音は、図８（Ａ）に示すように、車輪１０１とレール１０２との接触音や車輪１０１の駆動音など台車１０３や床下機器からの騒音、パンタグラフ１０４の風切り音やパンタグラフ１０４と架線１０５との接触音などパンタグラフ１０４周りからの騒音、車体１０６と空気との摩擦による空力音などの車体１０６周りからの騒音などが挙げられる。

車体１０６周りの騒音を低減させるものとして、図８（Ｂ）に示すような構造の吸音パネル１０７が知られている。この吸音パネル１０７は、車体１０６側に取り付けられるベース部材１０８と、断面コ字形状の支持部材１０９と、支持部材１０９によりベース部材１０８から所定距離離間した位置に配置され、発泡アルミなどの多孔質素材からなる吸音材１１０と、吸音材１１０の表側に配置され、吸音材１１０を支持部材１０９に固定する帯板１１１とで構成されている。

この吸音パネル１０７には、吸音材１１０の裏側に、ベース部材１０８と支持部材１０９とにより空洞部１１２が形成されており、この空洞部１１２により共振させることで騒音を低減させることができ、吸音材１１０と共に作用させることで騒音を吸収するようになっている。なお、この吸音パネル１０７の表側にさらにパンチングメタルと布を配置して、空力音をさらに低減させるものも提案されている（特許文献１）。

なお、従来では、台車１０３や床下機器からの騒音は、図８（Ａ）に示すように、防音壁１１３等、車両側ではなく、軌道施設側において対応していた。

一方、建築物の内外装に用いられる吸音パネルとして、図９に示すような吸音パネル１１５が提案されている（特許文献２）。この吸音パネル１１５は、ハニカムコア１１６のセル内に吸音材１１７を充填し、ハニカムコア１１６の一方の面にガラス繊維からなる織布を樹脂で固めた表層材１１８を固定すると共に、ハニカムコア１１６の他方の面に遮音材１１９を固定した形態とされており、表層材１１８及び吸音材１１７により騒音を吸収することで、吸音率を高めると共に、薄型で軽量なものとなっている。

特開２００２−６７９４１号 特開２００４−１１６１１８号

ところで、将来、高速鉄道車両のより高速化が予想され、例えば、現在、最高営業速度が２７５ｋｍ／ｈから３６０ｋｍ／ｈとなった場合、騒音は速度の二乗に略比例することから、その騒音は現行のおよそ７０％以上増大する恐れがあるが、パンタグラフ１０４周りや、車体１０６周りの騒音については、現行の技術によりある程度対応することが可能であるのに対して、車体１０６表面下部の台車１０３周りや図示しない床下機器などから発生する騒音については、防音壁１１３だけでは不十分であり、鉄道車両１００側でも騒音対策をする必要がある。

しかしながら、特許文献１の吸音パネル１０７では、その空洞部１１２の共振作用により吸音特性を得るようにしているため、空洞部１１２に所定量の厚さが必要であった（４５ｍｍ以上）。そのため、車体下部の台車１０３や床下機器等の設置スペースが狭くなったり、吸音パネル１０７の重量が増加したりする問題があった。

また、特許文献２の吸音パネル１１５では、所望の吸音特性を有したものが薄型で軽量に実現することが可能である。しかしながら、この吸音パネル１１５では、その表面が、ガラス繊維からなる織布を樹脂で固めただけのものであるため、高速鉄道車両の高速走行に伴う衝撃（例えば、トンネル内への突入やすれ違い時に生じる圧力変動、異物の衝突、等による衝撃）に対しては強度的に弱く、破損する恐れがあり、衝撃により破損した場合、ハニカムコアが露出し内部の吸音材１１７が漏出する問題があった。

そのため、本願発明者等は、先の出願（特願２００５−０６３２８３号）において、図１０に示すような、吸音部材１２０の前面に、複数の貫通孔１２１を有した強度剛性の高いハニカムサンドイッチパネルからなる表面部材１２２を配置することで、パンチングメタル単体を配置したものと比較して、高速鉄道車両における高速走行時のトンネルの出入りやすれ違い等の際にかかる圧力変動、或いは、異物の衝突、等による衝撃から吸音部材１２０を保護すると共に、表面部材１２２の貫通孔１２１を介して、吸音部材１２０により騒音を良好に吸収させて、強度剛性及び吸音特性に優れた新規な騒音吸収パネル１２３を提案している。

しかしながら、この騒音吸収パネル１２３を装着した鉄道車両が寒冷地において用いられた場合、この騒音吸収パネル１２３の表面に、雪等が付着することで、表面部材１２２に備えられた複数の貫通孔１２１が閉鎖されてしまい、騒音吸収パネル１２３における吸音特性が著しく低下して騒音吸収パネルとしての機能を果たさなくなる問題があった。

なお、上記の内容は、鉄道車両側の問題だけでなく、軌道に沿って設けられた防音壁についても、雪や氷が付着することにより、防音壁の機能を果たさなくなる問題があった。

更に、騒音の問題とは別に、鉄道車両の車体に付着した雪や氷等が大きくなり塊となって走行中に剥がれ落ちたりした場合、その塊が、鉄道車両や沿線の施設などに当たると、損害を与える恐れがあるため、現状では、鉄道車両が停車中に、作業者が付着した雪等を除去するようにしており、その除去作業が大変なものであると共に、作業が遅れると列車の定時運行に影響を及ぼすものとなっていた。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、鉄道車両等に好適に用いられ、着雪や着氷を防止すると共に、騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルの提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、「複数の貫通孔を有した外面板及び内面板と、前記外面板を一方に前記内面板を他方に接着されるハニカムコアとからなる表面部材と、該表面部材の前記内面板表面に、所定間隔で固定される棒状又は板状の加熱手段と、該加熱手段を挟んで前記表面部材の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材と、該吸音部材の外表面を覆い通気性を有した防水シートと、前記内面板の貫通孔に挿通することで、前記加熱手段を前記内面板に固定可能なステンレス合金からなる線状の固定部材とを具備する」構成とするものである。

ここで、「外面板及び内面板」としては、複数の貫通孔を有しているものであれば特に限定するものではないが、耐蝕性、耐損傷性に優れると共に、熱伝導率の高いものが望ましく、ステンレス合金、アルミ合金、銅合金等からなるパンチングメタルとすることが望ましい。また、「ハニカムコア」としては、所定の剛性を有し、熱伝導率が高いものが望ましく、例えば、アルミ合金や、銅合金等を用いることが望ましい。

また、「加熱手段」としては、通電することで発熱するものとすることが望ましく、その形状が、棒状又は板状（特には、帯状）のものであれば良い。また、可撓性を有したものであっても良い。

更に、「吸音部材」としては、吸音特性を有したものであれば特に限定するものではなく、例えば、「連続気泡を有した発泡樹脂」、「グラスウール」、「アルミ等の金属繊維」、等が挙げられ、特に、発泡樹脂とすることが望ましい。

ところで、加熱手段を配置する位置としては、例えば、騒音吸収パネルの表面（外面板の表面）に配置した場合、加熱手段が表面に露出するため、鉄道車両等に用いた場合、加熱手段に直接異物等が当たる可能性が高く、加熱手段が破損する恐れがある。

そのため、外面板の裏側に加熱手段を配置することで、加熱手段が異物等により破損するのを防止すると共に、所望の融雪効果を得られるようにすることが考えられるが、加熱手段を外面板の裏側に所定間隔で固定した場合、その表面側の温度分布が、加熱手段が固定された位置と、固定されていない位置との温度差が大きくなることが判明した。図１１は、外面板としてステンレス合金を用い、約１ｍの間に１２本の加熱手段を配置し、外気温が−１０℃の条件で、外面板の表面温度の分布を示したもので、図示するように、温度の高い部分と低い部分との差が、約２３℃あると共に、低い部分は、外気温と同じ温度であり、表面の温度ムラが大きいだけでなく、加熱手段による効果が全く得られない部分がある。つまり、外面板の表面温度が全く上昇しない部分があるため、たとえ加熱手段の出力を高めても、外気温と変わらない部分ができるため、融雪効果の期待できず、着雪や着氷を防止することができない問題がある。

そのため、加熱手段の間隔を狭くすることが考えられるが、この場合、加熱手段により外面板の貫通孔が閉鎖される割合が大きくなり、騒音を充分に通過させることができなくなって、所望の吸音特性を得られなくなる問題がある。また、外面板の裏側、つまり、ハニカムサンドイッチパネルの内部に加熱手段を配置することは、非常に困難である。

そこで、本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、複数の貫通孔を有したハニカムサンドイッチパネルからなる表面部材と、吸音部材との間に所定間隔で加熱手段を配置したもので、これにより、加熱手段からの熱が、内面板、ハニカムコア、外面板へと伝達され、外面板の表面において、その温度分布が略均一化し、表面の温度ムラを可及的に少なくすることができ、表面に雪や氷等が付着するのを防止することができる。

詳述すると、内面板に所定間隔で固定された加熱手段からの熱は、まず、内面板へと伝わると共に、その面方向にも伝わり内面板の温度が略均一化する。そして、内面板に固定されたハニカムコアが、内面板において略均一化された熱を外面板へと伝達し、外面板の表面温度が、略均一な温度分布となる。なお、内面板としては、面方向への熱伝導率が高いものが良く、好ましくはアルミ合金、より好適には銅合金とすることが好ましい。

本発明の作用を裏付けるものとして、図５は、外面板をステンレス合金、内面板をアルミ合金とし、約１ｍの間に加熱手段を１２本配置し、外気温を−１０℃の条件で測定したものであり、図示するように、外面板の表面の温度分布は、高い部分と低い部分との温度差が、図１１に示した例と比較して、はるかに小さくなっており（図では約３℃）、外面板の表面の温度分布が略均一化すると共に、低い温度の部分が外気温よりも高い温度となり、加熱手段からの熱の作用が得られない部分がなくなり、充分に融雪効果が期待できるものとなっていることが判り、本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境温度に合わせて、加熱手段の出力を適宜設定すれば良い。

また、本発明によると、加熱手段の裏側に吸音部材を配置しており、吸音部材は、一般に断熱性を有しているので、加熱手段からの熱が吸音部材を介して外部へ放出されるのを防止することができ、加熱手段からの熱を効率よく表面部材に伝達させることができ、上述の効果と相乗して、表面部材の表面の温度分布を略均一なものとすることができる。

更に、上述のように、加熱手段を、表面部材による騒音の通過性に影響の無い所定間隔で配置固定しても、その表面の温度分布を略均一なものとすることができるので、所望の融雪効果を得ることができると同時に、先願の騒音吸収パネルと同等の吸音特性を有するものとすることができ、寒冷地の鉄道車両等に用いた場合、降雪時等でも、その騒音を効果的に低減させることができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記表面部材と前記吸音部材との間に配置され、浸入した液体を下方に誘導する液体誘導手段を更に具備する」構成とすることもできる。更に、本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記表面部材の少なくとも前記内面板が、アルミ合金又は銅合金とされている」構成とすることもできる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、少なくとも表面部材の内面板を、熱伝導率の良い、アルミ合金又は銅合金としたもので、これにより、加熱手段からの熱を効率よくハニカムコアを介して外面板に伝達させることが可能となり、表面の温度分布をより均一なものとすることができると共に、融雪効果を高めることができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記表面部材の前記外面板が、耐損傷性に優れたステンレス合金又はアルミ合金とされている」構成とすることもできる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、耐損傷性に優れたステンレス合金又はアルミ合金により表面部材の外面板が構成されているので、その表面を耐損傷性に優れたものとすることができ、特に、損傷する可能性の高い高速鉄道車両に用いた場合、より耐久性の高いものとすることができる。なお、ステンレス合金とした場合、耐蝕性にも優れているので、表面の塗装を不要にすることができ、塗装にかかるコストを低減させることができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段が、８０〜２００℃の耐熱性を有し、熱伝導性に優れた接着剤により接着固定されている」構成とすることができる。

ここで、「接着剤」としては、８０〜２００℃の耐熱性に優れたものであれば、特に限定するものではなく、所定の金属粉を含有することで熱伝導性を高めたものを用いることが望ましい。耐熱温度の下限を８０℃以上としているのは、加熱手段の温度が１００℃前後まで上がる場合があり、その時に充分な接着性を維持させるためであり、上限を２００℃以下としているのは、これ以上の耐熱性を有する接着剤では高価なものとなり、接着コストが上昇するためである。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、耐熱性及び熱伝導性に優れた接着剤により加熱手段を内面板に接着固定したもので、これにより、加熱手段を確実に内面板に固定することができる。また、加熱手段としてその断面が円形状のものを用いた場合、接着剤により、加熱手段と内面板との熱伝導可能な実質的な接触面積を増加させることができ、熱伝導率を向上させることができ、融雪効果を高めることができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記内面板とで挟持することで前記加熱手段を固定可能な帯状の押え板を更に具備する」構成とすることもできる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を内面板に押え付ける帯状の押え板を備えたもので、これにより、加熱手段を確実に内面板と接触させるようにすることができるので、加熱手段からの熱を確実に内面板に伝達させるようにすることができる。また、加熱手段を接着剤等により固定する場合、加熱手段や内面板の接着面に接着剤を塗布する必要があり、その作業は手間のかかるものであるが、押え板により適宜箇所を押えるようにするだけで、簡単に加熱手段を固定することができるので、加熱手段の固定にかかる手間を簡略化することができる。なお、押え板を熱伝導性の良いものとした場合、押え板を介しても加熱手段からの熱を伝達させることができ、さらに伝達効率を高めることができる。また、押え板は、リベットやビス等公知の方法により、内面板に固定することができる。更に、接着剤と併用して加熱手段を固定するようにしても良い。

ここで、「固定部材」としては、貫通孔に挿通することで加熱手段を固定することができるものであれば良く、例えば、「環状に形成することで加熱手段を固定できるもの（針金を巻き付けることで固定するものも含む）」、「ステープラ状のもの」、等が挙げられる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、線状の固定部材により、加熱手段を内面板の貫通孔を利用して固定するもので、これにより、簡単な作業によって加熱手段を固定することができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段は、外形が１〜３ｍｍでステンレス合金からなる筒状の外筒部と、該外筒部の内部に配置された絶縁材と、該絶縁材に覆われ前記外筒部の略中心に配置された線状発熱体とから構成されている」構成とすることもできる。

ここで、「筒状の外筒部」としては、断面が円形の丸パイプであっても良いし、断面が角型の角パイプであっても良く、角パイプとした場合、内面板との接触面積が丸パイプよりも広いので、熱伝導率を高くすることができる。なお、外形を１〜３ｍｍとしたのは、これ以上小さいと、発熱量が小さくなり充分な融雪効果が得られなくなるためであり、これよりも大きいと、内面板の貫通孔を塞ぐ割合が大きくなり、所望の吸音特性が得られなくなるためである。なお、この加熱手段の間隔は、鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境に応じて、融雪効果と吸音特性との兼ね合いで適宜設定することができる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を、外筒部の中に、絶縁材に覆われた線状発熱体を備えた形態のものとしたもので、加熱手段を比較的安価なものとすることができ、コストを低減させることができる。

本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルは、上記の構成に加えて、「前記加熱手段は、発熱体を挟み込んだマイカ板からなり、その幅が５〜１５ｍｍ、厚さが１〜３ｍｍとされている」構成とすることもできる。

本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルによると、加熱手段を、マイカ板を備えたものとしたもので、これにより、上記の外筒部を備えた加熱手段と比較して、発熱幅を広くすることができ、加熱手段の固定間隔を広くすることが可能となり、加熱手段の数を低減させてコストが上昇するのを抑制することができる。なお、その幅を５〜１５ｍｍとしているのは、これよりも小さいと充分な発熱量が得られなくなるためであり、これよりも大きいと、内面板の貫通孔を塞ぐ割合が大きくなり、所望の吸音特性が得られなくなるためである。なお、この加熱手段の間隔は、鉄道用騒音吸収型融雪パネルを用いる環境に応じて、融雪効果と吸音特性との兼ね合いで適宜設定することができる。また、厚さを１〜３ｍｍとしているのは、これよりも小さいと充分な発熱量が得られなくなるためであり、これよりも大きいと表面部材と吸音部材との隙間が大きくなることで、パネル全体の厚さが厚くなり、鉄道車両のスカート部等に用いた場合、その背後空間が必要以上に狭くなるためである。

上記のように、本発明によると、鉄道車両等に好適に用いられ、着雪や着氷を防止すると共に、騒音を吸収することのできる鉄道用騒音吸収型融雪パネルを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である鉄道用騒音吸収型融雪パネルについて、図１乃至図５に基づき詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルを装着した鉄道車両を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す鉄道車両における車体下部の概略断面図である。図２は、本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一例を示す断面図である。図３は、図２に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一部を切り欠いて示す斜視図である。図４は、図２の鉄道用騒音吸収型融雪パネルにおける加熱手段の配置を概略で示す正面図である。図５は、図２に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの温度分布を示すグラフである。

本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０は、例えば、図１に示すように、鉄道車両としての高速鉄道車両１の車体表面における車体下部２に主に用いられるものであり、車体下部２の左右両側および床下機器３の下側を覆うように装着され、床下機器３や台車周りからの騒音を吸収するものである。なお、図中符号４は、台車カバーである。

この鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０は、図２及び図３に示すように、複数の貫通孔１１を有した外面板１２及び内面板１３と、外面板１２を一方に内面板１３を他方に接着されるハニカムコア１４とからなる表面部材１５と、表面部材１５の内面板１３表面に、所定間隔で固定される棒状の加熱手段１６と、加熱手段１６を挟んで表面部材１５の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材１７とを備えている。

この鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０は、表面部材１５、加熱手段１６、及び吸音部材１７の他に、吸音部材１７の外表面を覆い通気性を有した防水シート１８と、表面部材１５と防水シート１８により覆われた吸音部材１７との間に配置され、侵入した液体を下方に誘導する液体誘導手段１９とを更に備えている。なお、本例では、吸音部材１７と防水シート１８との表面部材１５側の間にも、液体誘導手段１９が備えられている。

この表面部材１５は、その外面板１２が耐損傷性に優れたステンレス合金とされていると共に、内面板１３及びハニカムコア１４がアルミ合金とされている。おり、本例では、２０００系のアルミ合金（所謂、ジュラルミン）が用いられている。これにより、高速鉄道車両１の高速走行時の衝撃などに対して、充分な強度剛性を有すると共に、外面板１２及び内面板１３の貫通孔１１により通気性を有したものとなっている。なお、内面板１３及びハニカムコア１４の少なくとも一方を銅合金としても良く、加熱手段１６からの熱伝導率を高めることができる。

また、表面部材１１は、図示するように、外面板１２と内面板１３に形成された貫通孔１１が、内面板１３に形成された貫通孔１１の方が大径とされている。因みに、外面板１２の貫通孔１１の直径が約１．５ｍｍ、内面板１３の貫通孔１１の直径が約３ｍｍとされており、外面板１２及び内面板１３の厚さは、約１ｍｍとされていると共に、それら外面板１２及び内面板１３における貫通孔１１の開口率は、夫々約３３％とされている。なお、本例では、表面部材１５の厚さが約６ｍｍとされている。また、表面部材１５は、その表面に燐酸フッ素酸化皮膜処理（リン酸アノダイズ処理）を施した上で、接着前処理兼腐食防止用のエポキシプライマーを塗布しており、耐候性、及び塗装性に優れたものとなっている。

加熱手段１６は、図２に拡大して示すように、筒状の外筒部２０と、外筒部２０の内部に配置された絶縁材２１と、絶縁材２１に覆われ外筒部２０の略中心に配置された線状発熱体２２とから構成されている。本例では、外筒部２０の外径が１〜３ｍｍとされていると共に、その材質がステンレス合金とされている。また、本例では、外筒部２０の内部に線状発熱体２２が２本配置されたものとしている。

この加熱手段１６は、８０〜２００℃の間の耐熱性を有すると共に、所定の金属粉等を添加することで熱伝導性を高めた接着剤２３により、表面部材１５における内面板１３の表面に接着固定されている。これにより、加熱手段１６と内面板１３との接触面積が少なくても、接着剤２３により、熱伝導可能な実質的な接触面積を増加させることができるようになっている。

また、加熱手段１６は、ステンレス合金からなる線状の固定部材２４によっても内面板１３に固定されており、具体的には、固定部材２４を、内面板１３の貫通孔１１に挿通することで、加熱手段１６を環状に囲うことで、加熱手段１６を内面板１３に固定するようになっている。なお、固定部材２４は、断面が略コ字形状のステープラとしても良く、タッカー等の工具を用いて加熱手段１６を固定しても良い。

なお、加熱手段１６は、内面板１３に沿って所定間隔に配置することが望ましく、図４に示すように、長尺状の加熱手段１６を所定間隔で蛇行状に固定するようにしても良い。因みに、所定間隔としては、５０〜１００ｍｍ間隔とすることが望ましい。

吸音部材１７は、本例ではフェノール樹脂など不燃性樹脂を所定の倍率で発泡させた発泡樹脂であり、その内部は連続気泡、すなわち、気泡により形成された空間が独立することなく互いに連通した状態となっており、入射された騒音が散乱・乱反射して、そのエネルギーを減衰させることで、効率よく吸収することができるものとなっている。因みに、本例の吸音部材１７は、その厚さが約２０ｍｍとされている。なお、吸音部材１７の厚さは、約１５〜５０ｍｍの範囲内が良く、厚いほうが好ましい。

この吸音部材１７は、本例では、保形手段２５によりその形状が保形されるようになっており、この保形手段２５は、ハニカム状に形成された部材であり、吸音部材１７内に埋設することで、吸音部材１７の形状を保持すると共に、吸音部材１７に剛性を付与している。なお、本例では、吸音部材１７の両面から所定厚さの保形手段２５を夫々埋設すると共に、埋設された保形手段２５は、吸音部材１７の内部で互いに当接しないような厚さとされており、保形手段２５同士が当接することで、吸音部材１７が保形手段２５のハニカムコアにより分断されて、吸音部材１７が保形されなくなるのを防止している。

防水シート１８は、図示は省略するが、液体が透過することのない超微細孔を多数穿設した薄膜の樹脂シートと、その樹脂シートを保持する布等の保護部材とから構成され、樹脂シートが表面側となるように用いられている。なお、本例では、防水シート１８として、商標名「ゴアテックス」を用いている。

液体誘導手段１９は、図３に示すように、所定の大きさの桝目を有した網状の部材であって、本例では、厚さ約１ｍｍのナイロンメッシュとされており、この液体誘導手段１９は、図示は省略するが、その厚さは一定ではなく、所定の範囲内で波打つように変化しており、厚さの薄い部分において、所定の空間が形成されるようになっている。なお、本例では、表面部材１５と防水シート１８に覆われた吸音部材１７との間の液体誘導手段１９ａは、その桝目の並ぶ方向が斜め方向となるように配置されており、浸入した液体が容易に下方へ誘導されるようになっている。また、本例では、防水シート１８と吸音部材１７との間の液体誘導手段１９ｂを、その桝目が上下左右方向に並ぶように配置したものを示しているが、液体誘導手段１９ａと同様に、斜めに並ぶように配置しても良い。

なお、本例の鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０は、保持部材２６により高速鉄道車両１の車体下部２に装着されるようになっており、この保持部材２６は、表面側（図２中上側）が開口し、裏面側が閉鎖された枠状の形態とされており、その側面内周には、表面部材１５を保持するための第一溝２７と、第一溝２７の下側に配置され吸音部材１７を保持するための第二溝２８とが形成されている。これら第一溝２７、第二溝２８に夫々表面部材１５及び吸音部材１７が嵌合保持されている。そして、この保持部材２６が、高速鉄道車両１の車体下部２に適宜の方法により取り付けられている。

次に、本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０の作用について説明する。まず、加熱手段１６における線状発熱体２２に所定の電力を供給することで、線状発熱体２２が発熱し、絶縁材２１を介して外筒部２０へと伝達される。そして、外筒部２０の外面が内面板１３の表面と接すると共に、接着剤２３により接着固定されているので、内面板１３と接した部分と接着剤２３とを介して外筒部２３つまり加熱手段１６からの熱が内面板１３へと伝達される。

この内面板１３では、図５において点線で示すような温度分布となっており、温度の高い部分と低い部分との差が大きいものとなっている。この内面板１３に伝えられた熱は、内面板１３の面方向に拡散すると共に、その面方向にも伝わり内面板１３の温度が略均一化する。そして、内面板１３に接着固定されたハニカムコア１４が、内面板１３において略均一化された熱を外面板１２へと伝達し、これによって、外面板１２の表面の温度分布が、図５に実線で示すように、温度の高い部分と低い部分との差が小さくなり、外面板１２の表面の温度分布が略均一化する。

このように、本実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０によると、外面板１２の表面において、その温度分布が略均一化し、表面の温度ムラを可及的に少なくすることができ、表面に雪や氷等が付着するのを防止することができる。

また、表面部材１５による騒音の通過性に影響の無い所定間隔で加熱手段１６を配置固定しても、その表面の温度分布を略均一なものとすることができるので、所望の融雪効果を得ることができると同時に、騒音吸収パネルとしての吸音特性を維持することができ、寒冷地の鉄道車両等に用いた場合、降雪時等でも、その騒音を効果的に低減させることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態では、表面部材１５として、外面板１２をステンレス合金製、内面板１３をアルミ合金製としたものを示したが、これに限定するものではなく、外面板１２及び内面板１３を共にアルミ合金製としても良く、外面板１２をステンレス合金よりも熱伝導率の優れたアルミ合金とすることで、加熱手段１６からの熱効率をさらに高めることができる。図６は、外面板及び内面板をアルミ合金製としたものの温度分布を示したもので、約１ｍの間に加熱手段を１２本配置し、外気温を−１０℃とし無風状態の条件で測定したものである。同図から判るように、表面の温度分布が略均一となると共に、充分に融雪が可能な温度を得ることができる。なお、内面板１３を熱伝導率に優れた銅合金とすれば、更に、表面の温度分布を均一化することができると共に、熱効率を高めることができる。

また、本実施形態では、加熱手段１６として、ステンレス合金からなる筒状の外筒部２０内に線状発熱体２２を配置したものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図７（Ａ）に示すような、帯状の発熱体をマイカ板により挟み込んだ形態の加熱手段３２としても良い。この加熱手段３２によると、上記の加熱手段１６所と比較して、その発熱幅を広くすることができ、加熱手段３２の固定間隔を広くすることが可能となり、加熱手段３２の数を低減させてコストが上昇するのを抑制することができると共に、加熱手段３２の間隔が広くなるので、内面板１３の貫通孔１１を閉鎖する割合が少なくなり、吸音特性に与える影響を可及的に少なくすることができる。なお、加熱手段３２は、その幅を５〜１５ｍｍ、厚さを１〜３ｍｍの範囲内とすることが望ましく、これにより、上記の作用効果を奏する鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０を確実に得ることができる。

この加熱手段３２の内面板１３への固定としては、上記実施例と同様に接着剤２３を用いて接着固定しても良いが、図７（Ｂ）に示すように、帯状の押え板３３により加熱手段３２を内面板１２へ押え付けるようにすることで、加熱手段３２を内面板１２に固定するようにしても良い。この押え板３３は、リベットやビス等の固定具３４により内面板１２に固定されている。なお、図中符号３４は、発熱体３０に通電するための配線３５である。この押え板３３を用いることにより、接着剤２３を用いた場合と比較して、加熱手段３２の固定にかかる手間を簡略化することができる。

更に、本実施形態では、鉄道用騒音吸収型融雪パネル１０を鉄道車両に用いたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、鉄道軌道に沿って設けられる防音壁に用いることもでき、上記と同様の作用効果を奏することができる。

（Ａ）は本発明の鉄道用騒音吸収型融雪パネルを装着した鉄道車両を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す鉄道車両における車体下部の概略断面図である。 本発明に係る鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一例を示す断面図である。 図２に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの一部を切り欠いて示す斜視図である。 図２の鉄道用騒音吸収型融雪パネルにおける加熱手段の配置を概略で示す正面図である。 図２に示す鉄道用騒音吸収型融雪パネルの温度分布を示すグラフである。 図２に示すものとは異なる実施形態の鉄道用騒音吸収型融雪パネルの温度分布を示すグラフである。 （Ａ）は図２に示したものとは異なる形態の加熱手段を示す断面図であり、（Ｂ）は本発明における押え板を示す正面図である。 （Ａ）は従来の鉄道車両における騒音の問題点を示す説明図であり、（Ｂ）は従来の吸音パネルを示す断面図である。 図８とは異なる従来の吸音パネルを示す斜視図である。 図８とは更に異なる従来の騒音吸収パネルとしての先願品を示す断面図である。 本発明の比較として外面板の裏側に加熱手段を固定したものの温度分布を示すグラフである。

符号の説明

１０ 鉄道用騒音吸収型融雪パネル
１１ 貫通孔
１２ 外面板
１３ 内面板
１４ ハニカムコア
１５ 表面部材
１６ 加熱手段
１７ 吸音部材
２０ 外筒部
２１ 絶縁材
２２ 線状発熱体
２３ 接着剤
２４ 固定部材
３０ 発熱体
３１ マイカ板
３２ 加熱手段
３３ 押え板

Claims (8)

1. 複数の貫通孔を有した外面板及び内面板と、前記外面板を一方に前記内面板を他方に接着されるハニカムコアとからなる表面部材と、
   該表面部材の前記内面板表面に、所定間隔で固定される棒状又は板状の加熱手段と、
   該加熱手段を挟んで前記表面部材の反対側に配置され、吸音特性を有する板状の吸音部材と、
   該吸音部材の外表面を覆い通気性を有した防水シートと、
   前記内面板の貫通孔に挿通することで、前記加熱手段を前記内面板に固定可能なステンレス合金からなる線状の固定部材と
   を具備することを特徴とする鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
2. 前記表面部材と前記吸音部材との間に配置され、浸入した液体を下方に誘導する液体誘導手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
3. 前記表面部材の少なくとも前記内面板が、アルミ合金又は銅合金とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
4. 前記表面部材の前記外面板が、耐損傷性に優れたステンレス合金又はアルミ合金とされていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
5. 前記加熱手段が、８０〜２００℃の耐熱性を有し、熱伝導性に優れた接着剤により接着固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
6. 前記内面板とで挟持することで前記加熱手段を固定可能な帯状の押え板を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
7. 前記加熱手段は、
   外形が１〜３ｍｍでステンレス合金からなる筒状の外筒部と、
   該外筒部の内部に配置された絶縁材と、
   該絶縁材に覆われ前記外筒部の略中心に配置された線状発熱体とから構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。
8. 前記加熱手段は、
   発熱体を挟み込んだマイカ板からなり、その幅が５〜１５ｍｍ、厚さが１〜３ｍｍとされていることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか一つに記載の鉄道用騒音吸収型融雪パネル。

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