融雪パネル
【課題】軽量で経済性に優れた融雪パネルを提案する。
【解決手段】融雪パネルの素材としてアルミニウム合金製の中空押出形材１ａを用い、中空押出形材１ａの２枚の面版２ａ，２ｂを接続する複数の縦リブ３の端部を切り欠く。この切り欠きは、並んだ縦リブ３について一本置きに行い、且つ押出し方向の両端において互い違いになる態様で行う。次に、中空押出形材１ａの押出し方向の両端に端部材６，６を中空押出形材１ａの外面から溶接する。これによって複数の中空部５は、融雪用の温水や井戸水が流れる１本の流路となる。中空押出形材１ａ及びこれに繋げられる中空押出形材を用いて構成されるパネル本体には、その底面に、流路に通じる水の給水部と排水部とが設けられる。
【解決手段】融雪パネルの素材としてアルミニウム合金製の中空押出形材１ａを用い、中空押出形材１ａの２枚の面版２ａ，２ｂを接続する複数の縦リブ３の端部を切り欠く。この切り欠きは、並んだ縦リブ３について一本置きに行い、且つ押出し方向の両端において互い違いになる態様で行う。次に、中空押出形材１ａの押出し方向の両端に端部材６，６を中空押出形材１ａの外面から溶接する。これによって複数の中空部５は、融雪用の温水や井戸水が流れる１本の流路となる。中空押出形材１ａ及びこれに繋げられる中空押出形材を用いて構成されるパネル本体には、その底面に、流路に通じる水の給水部と排水部とが設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の軌道付近などに施設され、積もった雪を融かす融雪パネルに関する。なお、鉄道の軌道付近に設置されるものだけでなく、屋根上や道路、架橋にも利用でき、また、屋内の加温パネルとしても利用できる。
【背景技術】
【０００２】
融雪パネルとは、その上面に積もった雪を融かすものであり、その熱源として水を用いることが多い。熱源である水からパネル表面への伝熱を効果的にすることが必要である。また、パネルには、雪それ自体や人間が乗ることにより荷重が作用することを考慮することが必要である。
【０００３】
このような融雪パネルとして従来知られた例としては、特許文献１に記載の消雪用放熱パネルが挙げられる。特許文献１記載の消雪用放熱パネルでは、例えば、鉄製の薄板をプレス加工して凹部を作り、これに薄板を重ね、重なり部をシームレス溶接して流路を構成し、雪への伝熱面の管路面積を大きくしたパネル構造を備えている。
また、従来の融雪パネルを用いたパネル消雪システムとしては、例えば、非特許文献１が挙げられる。非特許文献１には、多数の温水パネルに温水を供給する送水ポンプ等のトータル施設、温水パネルへの具体配管及び線路内への温水パネルの取り付け状態を含んだパネル消雪システムの全体が示されている。
【特許文献１】特公平６−７６６８１号公報
【非特許文献１】日本機会学会、第６回交通・物流部門大会（ＴＲＡＮＮＳＬＯＧ‘９７）、講演論文集、１９９７／７、５６３〜５６６「パネル消雪システム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の消雪用放熱パネルでは、シームレスに溶接するために溶接線が長く、製作に時間を要することが懸念される。
【０００５】
そこで、中空部を持つ形材を利用して流路を形成する融雪パネルを構成することができれば、流路の形成のために薄板を長い溶接線に沿って溶接する必要がなくなり、融雪パネルの製作が簡単化し、製作時間の短縮化が図れる。本発明の目的は、製作が簡単で製造に要する時間を短くし、製造コストを低減することができる融雪パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の前記中空部を連通する流路を構成していること、を特徴とする融雪パネルにより、達成できる。
【０００７】
具体的には、二枚の実質的に平行な平板と、該二枚の平板を接続する縦リブとからなるアルミニウム合金製中空押出形材と、該中空押出形材の押出し方向の端部に溶接で固定した端部材とを備え、該端部材は、前記縦リブに当接する区画壁を有し、該区画壁は前記縦リブの併設方向に対して一本置きにあること、を特徴とする融雪パネルであって、前記縦リブと前記平板で構成される中空部内への熱媒の分配あるいは方向転換を行わせることにより、達成できる。
【０００８】
また、二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材であって、前記中空押出形材の前記縦リブの押出し方向端部をその押出し方向端面よりも深く切り欠いて切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部は前記縦リブの押出し方向の一端に形成されており、前記中空押出形材の押出し方向両端にそれぞれ端部材を接合しており、前記切り欠き部を設けた側の前記端部材によって複数の前記中空部を連通する流路を構成しており、かつ、反対側の前記端部材によって複数の前記中空部を塞いでいること、を特徴とする融雪パネルによって、達成できる。
【０００９】
本発明の他の具体例としては、それぞれ互いに平行な複数の中空部を押出し方向の全長に沿って有する中空押出形材からなる板状のパネル本体と、前記パネル本体において前記中空押出形材の押出し方向の両端に接合される一対のヘッダーと、を備え、前記一対のヘッダーは、前記パネル本体を構成する前記押出し形材の押出し方向の両端面を受け入れ、前記両端面に開口する複数の前記中空部を区分けする複数の前記縦リブのうち、何れかの前記縦リブに接触する複数の区画壁を有しており、前記パネル本体の前記複数の中空部は、前記ヘッダーの前記区画壁によって区画された凹部を通じて連通する流路を構成していること、を特徴とする融雪パネルによって、達成できる。
【発明の効果】
【００１０】
中空押出形材それ自体は、複数の中空部が並列に形成されているが、それぞれの中空部が連結されていないので、そのままでは熱交換器用として利用することはできない。しかし、本発明による融雪パネルは、中空押出形材の端部に隣接する中空部と連接する端部材を溶接するか、又は中空押出形材の押出し方向の端部の縦リブを切り欠くとともに中空押出形材の端部に端部材を溶接して一本の流路を構成しているので、これによれば流路に沿ったシームレス溶接は不要となり、安価にできる。
【００１１】
また、本発明による融雪パネルにおいては、１つの中空押出形材で、大きさが不足する場合には複数の押出し形材を並列に配置し、摩擦撹拌接合で接合することができる。複数の中空押出形材を並列に配置する場合は、上流の中空押出形材から、下流の中空押出形材に流路を構成するため、端部の縦リブも切削して除く。摩擦撹拌接合は鉄道車両の構体の製造に適用されており、高い強度と精度を有する。摩擦攪拌接合の代わりに凹凸嵌合を用いてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による融雪パネルの複数の実施例について、図面に基づき説明する。
図１は、鉄道の軌道付近に設置される本発明による融雪パネルの一実施例を示す断面図である。図１に示す融雪パネル（熱交換パネル）１０において、１ａ，１ｂ，１ｃはアルミニウム合金製中空押出形材（以下、単に「中空押出形材」と言う。）であり、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ、二枚の実質的に平行な面板２ａ，２ｂと、これら二枚の面板２ａ，２ｂを接続する縦リブ３とから成り、ダブルスキン構造となっている。中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは面板２ａ，２ｂと縦リブ３によって複数の中空部５を形成しており、これらの中空部５は中空押し形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向に実質的に平行に伸びている。なお、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの材質としては、例えば、６Ｎ０１−Ｔ５のアルミニウム合金が挙げられる。
【００１３】
１つの融雪パネル１０は、両側の２つの中空押出形材１ａ，１ｃの間に中空押出形材１ｂを配置して接合し、１つのパネルとして形成されている。これらの接合は、各中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの縦リブ３ｂ同士を突き合わせ、突き合わせ部９を上下の外方から摩擦撹拌接合によって接合している。縦リブ３ｂは、中空押出形材１ａと中空押出形材１ｂ及び中空押出形材１ｂと中空押出形材１ｃとの突き合わせ部９となる端面に一体に形成されている。
【００１４】
融雪パネル１０の押出し方向（図１の紙面に垂直方向）に対して直角方向の両端の２つの中空押出形材１ａ，１ｃの下面には、融雪パネル１０設置用の取付脚１１，１１が一体に押出し成形されている。取付脚１１の押出し方向は、中空押出形材１ａ，１ｃの押出し方向に同一である。取付脚１１は、スペーサ１２を介して設置台１３に載置されている。
【００１５】
中空押出形材１ａ，１ｃの面板２ｂに孔をあけ、水（又は温水）の入口管２１及び出口管２２を溶接する。入口管２１は、中空押出形材１ａの下面に接続される。出口管２２は、中空押出形材１ｃの下面に接続される。入口管２１と出口管２２の下方には、それぞれ給水パイプ２３と排水パイプ２４とが連結されている。入口管２１と給水パイプ２３とはフランジ接合されている。出口管２２と排水パイプ２４とはフランジ接合されている。
【００１６】
図２は、図１に示す融雪パネルに用いられる中空押出形材における水の流れを説明する上面斜視図である。図２において、４は縦リブ３の押出し方向端部を、その端面よりも深く切り欠いた切り欠き部である。切り欠き部４は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃにおいて５〜６列の縦リブ３の端部に、１列置きに形成されている。縦リブ３の反対側端部も同様に、切り欠き部４が１列置きに形成されている。これら切り欠き部４は、各中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの両端においてそれぞれ千鳥状に配置されている。
【００１７】
中空押出形材１ａの押出し方向端部には、その端面を塞ぐ端部材６が設置される。切り欠き部４を設けた後、中空押出形材１ａの端面に端部材６を溶接する。端部材６は、面板２ａ，２ｂ及び中空押出形材１ａの幅方向の端部の縦リブ３に外方から溶接される。これによって、中空押出形材１ａの複数の中空部５によって、一本の連続した流路が形成される。
【００１８】
上記では、縦リブ３のみを切り欠く構成について説明したが、中空押出形材１ａ，１ｂからそれぞれ隣接する中空押出形材１ｂ，１ｃに流路を形成するため、隣接する中空押出形材同士の接合部の縦リブ３ｂ，３ｂ（図１）も切り欠いている。また、端部材６は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向に対して直角方向の長さ寸法、即ち幅寸法に一致した長さ寸法に形成されており、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの各端面を連続して塞いでいる。
【００１９】
中空押出形材１ａ，１ｃの押出し方向に対して直角方向の端部には、下方に向けた突出片１５，１５が設けられている。突出片１５，１５は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの下面に雪や融雪した水が入らないようにするため、また、給水パイプ２３や排水パイプ２４に障害物が当たらないようにするための覆いである。
【００２０】
上記のように構成された融雪パネル１０によれば、３つの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃには入口管２１から入った水（又は温水）が中空押出形材１ａの流路を流れた後、隣接する中空押出形材１ｂに流れ、そして更に隣接する中空押出形材１ｃに入り、出口管２２から出る。
【００２１】
図３は、図１及び図２に示す融雪パネルを軌道付近上に施設したときの平面図である。融雪パネル１０は幅約１ｍ、長さ約３ｍで、非特許文献１に示された従来の融雪パネルと同程度の大きさとしており、ポンプ設備を含めたトータル施設は非特許文献１に示された施設と同じ考え方で構成される。融雪パネル１０は、当該パネル１０上にラッセルされた雪との間で熱交換し、消雪させる。
【００２２】
本実施例によれば、流路の大部分を中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃそのもので構成できるので、必要な溶接は押出し方向端部の端部材６の中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃとの接合部、及び中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ同士の連結部であり、溝付薄板と帯薄板とを溶接する従来のパネルに比べて溶接線の長さを約１／６とすることができる。これに伴って、加工時間も低減でき、加工費を低減することができる。また、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃはアルミニウム合金で構成されているので、軽量化が可能であり、従来の鉄製パネルと比較すると約６０％の重量で構成可能である。これに伴って、融雪パネルの製作時や施設時の輸送及び荷役に掛かる時間労力が大幅に軽減され、トータルコストの低減に寄与する。
【００２３】
上記実施例では、１つの融雪パネルの長さが約３ｍであったが、幅方向に二つの流路を設け、その長さを約２倍にすることにより、上記実施例と同様の仕様（流量・圧力損失等）を保って、長尺パネルを構成することができる。図４に長尺パネルの適用例を示す。融雪パネル１４は、その長さが図１〜図３に示す実施例の約２倍の長さに構成されている。融雪パネル１４は、一点鎖線で示すパネル中央で幅方向に流路が閉鎖されており、上記の幅方向の二つの流路が構成されている。これら二つの流路のそれぞれに入口部２１ａ及び出口部２２ａを設けているので、それぞれの流路長は上記の図１〜図３に示す実施例の流路長とほぼ同一となるので同じパネル断面で長尺パネルが構成できる。
【００２４】
図５及び図６はそれぞれ本発明による別の実施例としての長尺な融雪パネルの説明図である。図５に示すように、融雪パネル１４と同様の長さを有する融雪パネル１５において、その幅方向両側に二つの入口部２１ａ，２１ａを設置し、幅方向内側に二つの出口部２２ａ，２２ａを設置した構造とすることもできる。融雪パネル１５において、一点鎖線が幅方向の二つの流路の区切りを示している。また、図６に示すように、融雪パネル１６の幅方向に二つの流路を設け、一つの流路の長手方向（中空押出形材の押出し方向）の一端に、入口部２１ａ、出口部２２ａを、他端に入口２１ａ、出口２２ａを設けてもよい。一点鎖線が２つの流路の区切りを示している。
【００２５】
図４〜図６にそれぞれ示した融雪パネル１４，１５，１６では、約６ｍの長さのパネルを二分割して使用しているが、入口部・出口部の配管系を大きくして図３に示したパネル１０と同様に、入口部・出口部を各一つ設けることも可能である。この場合、流路内を流れる流速は早くなるので、流路抵抗は増加するが、配管類が従来の半分で済むという特徴を有している。
【００２６】
縦リブ３，３ｂは、図１に示すように面板２ａ，２ｂに直交しているが、縦リブ３は中空押出形材の押出し方向から見てトラス状配置であってもよい。この場合には強度が増すので中空押し形材自体の薄肉化が可能である反面、流路をなす中空部は雪に接する面積が一つ置きに異なることになるので、雪に接する面積が広い中空部のみに水を流すことが望ましい。また、雪に接する面積の小さい中空部には蓋をするのが望ましい。
【００２７】
図７には、本発明による融雪パネルの別の実施例が端部の水平断面図として示されている。図１〜図６に示した実施例の融雪パネル１０，１４，１５，１６では縦リブ３の押出し方向端部を切り欠いて切り欠き部４を構成しているが、図７に示す融雪パネル１７は中空押出形材の縦リブに切り欠き部を設けることなく構成されている。端部材６ｂは、その内側で中空押出形材に接合される端面側へ向かって伸びた区画壁７を備えている。区画壁７は端部材６ｂと一体に形成されており、端部材６ｂはアルミニウム合金鋳物である。６ｃは溶接位置を示す。区画壁７の先端と縦リブ３の先端とは突き合わせられている。区画壁７は縦リブ３に対して一本置きに配置されている。中空部５から端部材６ｂに向かう流れは、端部材６ｂにおいては区画壁７によって案内されて隣の中空部５に折り返して連通している。図２に示すのと同様の流路が形成されるように、図７に図示されない他方の端部材では、図示されている端部材６ｂとは区画壁が互い違いに設けられている。縦リブ３と区画壁７との間に隙間が生じて水が漏れることがあっても、流路中の水漏れであり、融雪パネル１７の性能に悪影響を及ぼすことにはならない。また、区画壁７を縦リブ３の側面に重ねることもできる。
【００２８】
図８は、本発明による融雪パネルの一形態をその表面側からの視角で示した斜視図であり、一部を断面で示している。図９は図８に示す融雪パネルを裏面側からの視角で示し且つ一部を断面とした斜視図である。図８，図９に示す融雪パネル１８は、全体が偏平な板状を呈するパネル本体Ｐと、パネル本体Ｐの長手方向の両端に対称に接合された端部材としての一対のヘッダーＨ１，Ｈ２とを備えている。パネル本体Ｐは、アルミニウム合金製であり、断面が偏平な板状である複数の中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃを、それらの押出し方向に沿った側面同士が凹凸嵌合する嵌合部Ｋによって互いに連結されている。尚、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、パネル本体Ｐを形成する単位パネルであって、それぞれ長さが約２〜３ｍ、幅が約２０〜３５ｃｍ、厚みが約２〜５ｃｍのサイズである。
【００２９】
ヘッダーＨ１，Ｈ２の内側には、後述する複数の区画壁３５によって区切られた複数の凹部が位置し、それらのうち一端の凹部の底面には、給水口５５（図１６）又は排水口５６（図１７）が形成され、給水口５５及び排水口５６に給水管５５ａ又は排水管５６ａが接続されている。更に、面板３３（図８）と面板３４（図９）は、融雪パネル１８、パネル本体Ｐ、及び押出形材１ａ,１ｂ，１ｃに共通して用いるものとする。
【００３０】
図８でパネル本体Ｐの右側に位置し、図９で左側に位置する中空押出形材１ａは、図１０に示すように、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の四角い中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端にほぼ半円形の曲面（側面）ｒを、他端に上下一対の先太片９ａ，９ａ、縦リブ３ａ、及びこれらに挟まれた底広凹溝９ｂを、図示の奥行き方向（押出し形材の押出し方向）の全長に沿って有している。曲面ｒの中心付近には、後述するヒンジピンを挿入するための挿入孔ｈが貫通して形成され、曲面ｒには挿入孔ｈよりも中空部５側に達する深さの切り欠きｋが複数（二箇所）形成されている。
【００３１】
また、図８及び図９でパネル本体Ｐの中央に位置する中空押出形材１ｂは、図１１に示すように、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端に首部９ｃを介して断面がほぼ台形の先広凸条９ｄを突設し、他端には、図１０に示した中空押出形材１ａの場合と同様の先太片９ａ，９ａ、縦リブ３ａ、及びこれらに囲まれた底広凹溝９ｂを、図示の奥行き方向（押出し形材の押出し方向）の全長に沿って有している。
【００３２】
更に、図８でパネル本体Ｐの左側に位置し、図９で右側に位置する中空押出形材１ｃも、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端には図１１に示した中空押出形材１ｂの場合と同様の先広凸条９ｄが突設され、他端には、平坦な縦リブ３ｃを有している。尚、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３には、複数の凸条ｓがほぼ等間隔で且つ互いに平行にして突設されている。
【００３３】
中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、図１２で例示するように、中空押出形材１ｂ（１ｃ）の押出し方向に沿った側面に位置する先広凸条９ｄ及び首部９ｃを、隣接する中空押出形材１ａ（１ｂ）の底広凹溝９ｂ内に押出し方向に沿って挿入することで、凹凸嵌合した嵌合部Ｋを介して互いに連結され、図８及び図９に示すようなパネル本体Ｐを形成する。
尚、嵌合部Ｋは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向（長手方向）の全長に沿って形成される。また、押出し方向と直交する幅方向の両端に位置する中空押出形材１ａ，１ｃの間に嵌合される中空押出形材１ｂは、その設置数を２個以上とし且つ互いに凹凸嵌合させて、パネル本体Ｐを形成するようにしても良い。あるいは、中空押出形材１ａ，１ｃのみによって、パネル本体Ｐを形成しても良い。
【００３４】
更に、図１３で例示するように、凹凸嵌合された中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、押出し方向と直交する方向の両端面に位置する嵌合部Ｋから、隣接する中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３及び面板３４における嵌合部Ｋの目地の両端部にかけて、溶接（ＭＩＧ又はＴＩＧ）或いは摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）が連続して施され、係る軌跡に倣った両端部付近の接合部ｗを介して、互いに接合（溶着）されている。尚、図１３中で示すように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３に突設された複数の前記凸条ｓは、ローレット加工などによって、ほぼ等間隔の滑り止め用の凹凸ｓに成形されている。
【００３５】
図１４はヘッダーの素材である押出形材の斜視図であり、図１５は図１４中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った断面図である。図１６は製作された一方のヘッダーを示す斜視図であり、図１７は製作された他方のヘッダーを示す斜視図である。ヘッダーＨ１，Ｈ２を製作するための素材となる押出し形材Ｈは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ等と同様にアルミニウム合金から成り、図１４に斜視図として示されるように、断面ほぼ長方形の本体４１、一方の側面から水平方向に平行に突出する上下一対のフランジ４２，４２、これらに挟まれた底面４３、及び他方の背面（側面）４４を、押出し方向の全長に沿って有している。
【００３６】
押出し形材Ｈは、底面４３に対して、エンドミルなどによる切削加工が施される。その結果、図１５中の破線、及び図１６、図１７に示すように、上下一対のフランジ４２，４２間に、複数の幅広の凹部４６ａ、一端に位置する幅狭の凹部４６ｂ、これらの間を区画する複数の区画壁３５、及び両端に位置する端壁４７を含む全体がほぼ細長い箱形部ｕを有するヘッダーＨ１，Ｈ２が製作される。
【００３７】
幅広の凹部４６ａの幅は、幅狭の凹部４６ｂの幅の約二倍である。また、ヘッダーＨ１，Ｈ２に設けられる複数の区画壁３５は、後述するように、パネル本体Ｐの幅方向においてずれている。更に、幅狭の凹部４６ｂの底面には、排水管５６ａ或いは給水管５５ａに連通する排水口５６又は給水口５５が開口している。尚、ヘッダーＨ１，Ｈ２は、アルミニウム合金板を曲げ加工し、区画壁３５などを溶接付けするなどの溶接組立品として製作することも可能である。
【００３８】
図１８は、パネル本体Ｐの両端にヘッダーＨ１，Ｈ２を接合する直前の状態を示す斜視図である。尚、図１８中において、パネル本体Ｐの端面には、理解を容易にするため、嵌合部Ｋを露出させている。図１８中の白抜きの矢印で示すように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃを凹凸嵌合し且つ両端付近を接合（ｗ）して形成されたパネル本体Ｐにおける中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向の両端面がヘッダーＨ１，Ｈ２のフランジ４２，４２間に受け入れられるように、ヘッダーＨ１，Ｈ２をパネル本体Ｐに接近させる。この際、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの各中空部５はヘッダーＨ１，Ｈ２の何れかの凹部４６ａ，凹部４６ｂに連通すると共に、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの何れかの縦リブ３はヘッダーＨ１，Ｈ２における何れかの区画壁３５に接触する。この状態で、パネル本体Ｐの面板３３、面板３４、側面である縦リブ３ｃと、ヘッダーＨ１，Ｈ２のフランジ４２及び端壁４７とに沿って、溶接又は摩擦攪拌接合（ｗ）が施される。尚、パネル本体Ｐにおける押出形材１ａの曲面ｒの両端には、ヒンジピンの挿入孔ｈが露出する切り欠きｋが形成され、切り欠きｋとヘッダーＨ１，Ｈ２の隣接する端壁４７とが接合（ｗ）される。
【００３９】
その結果、斜視図である図１９に示すように、パネル本体Ｐの両端にヘッダーＨ１，Ｈ２が接合部ｗを介して接合された本形態の融雪パネル１８が得られる。尚、パネル本体Ｐにおける中空押出形材１ａの曲面ｒは、ヘッダーＨ１，Ｈ２の各端壁４７よりも外側に突出している。因みに、融雪パネル１８のサイズは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向である長手方向が約２〜３ｍ、幅が約０．６〜１ｍである。
【００４０】
図２０は、融雪パネル１８の水平断面図である。尚、中空押出形材１ａの挿入孔ｈにはヒンジピンｐが挿通され、係るピンｐは切り欠きｋ内で露出している。
図２０に示すように、パネル本体Ｐの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ毎における９個の中空部５は、隣接するヘッダーＨ１，Ｈ２の区画壁３５（図１８）によって、６個と３個とに分割されている。このような分割となるように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃにおける何れかの縦リブ３は、ヘッダーＨ１，Ｈ２における何れかの区画壁３５に接触する。
【００４１】
このように構成された融雪パネル１８によれば、図２０中で左下の給水口５５から右上の排水口５６に向かって、隣接する３個の中空部５がほぼ平行な流路となり、且つヘッダーＨ１，Ｈ２の各凹部４６ａ内でほぼＵターンするように、図２０中の矢印で示す細長いジグザグ状の流水路が形成される。その結果、給水管５５ａ（図１８）から供給される温水や井戸水などを、一定の流量で融雪パネル１８内に供給することが可能となる。しかも、パネル本体Ｐの両端面に位置する嵌合部Ｋ付近には接合部ｗが形成されているため、嵌合部Ｋの両端からの漏水を防ぐことができる。
【００４２】
以上のように、融雪パネル１８は、少ない構成部材で且つ容易に組み立てられるため、安価に製作することが可能となる。しかも、全体が軽量なアルミニウム合金からなるため、設置はもとよりメンテナンスも容易に行うことができる。
尚、パネル本体Ｐの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃに設ける中空部５は、３の整数倍（３，６，９，１２，１５など）の数とすることで、隣接するヘッダーＨ１，Ｈ２の区画壁３５によって、２：１の比で分割することができる。また、給水口５５及び排水口５６は、互いに相対的であり、給水管５５ａ及び排水管５６ａを含めて逆にすることで、図２０中の矢印と逆の流水路を形成することもできる。
【００４３】
図２１〜図２４は、融雪パネル１８の使用状態を示す概略図である。
図２１に示すように、対面通行する２車線の道路Ｒ両側の路肩には、縁石を介して歩道ｄと側溝ｍとが対称に設けられている。側溝ｍの開口部に沿って、複数の融雪パネル１８が後述するヒンジを介して開閉可能に取付けられる。側溝ｍ内には、各融雪パネル１８に温水や井戸水などを供給するため、パイプ５１，５２が配設され、これらは図示しないホースを介して各融雪パネル１８の給水管５５ａ又は排水管５６ａ（図１８等）に接続されている。尚、複数の融雪パネル１８は、互いに間隔を置いて側溝ｍの開口部に取付けられる。また、個々の融雪パネル１８のパネル本体Ｐは、図２１に示すように、開閉可能に取付けられた側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２（例えば、図２６参照）に対向して形成された水平な受け面ｆ，ｆに支持される。
【００４４】
降雪地帯、とりわけ豪雪地帯と称される地方では、図２１に示すように、道路Ｒ、その両側の歩道ｄ、及び側溝ｍの上に、例えば、一晩で約８０ｃｍ〜１ｍ以上の高さで雪Ｓが堆積する。雪Ｓを除雪するため、図２２に示すように、前部に鋤形の雪かきｑを取付けた除雪車Ｊが道路Ｒ上を走行しつつ、堆積した雪Ｓを当該道路Ｒの両側に除雪する作業が行われる。
その結果、図２３に示すように、道路Ｒ上の雪Ｓは除雪されるが、除雪車Ｊによって除雪された雪Ｓが両側の歩道ｄや側溝ｍの上に新たに堆積する。このため、歩行者が歩道ｄを歩けなくなり、除雪された道路Ｒ上を歩くことで、歩行の危険性が高まる。同時に、側溝ｍの上も堆積した雪Ｓに覆われるため、各種の排水が流入しにくくなる。
【００４５】
図２３に示すような状態で、一方のパイプ５１から温水又は井戸水を、給水管５５ａ及び給水口５５から融雪パネル１８に供給する。供給された温水又は井戸水は、融雪パネル１８内において、複数の中空部５と凹部４６ａとからなるジグザグ状の流水路に流動させた後、排水口５６及び排水管５６ａから他方のパイプ５２に排出する。温水等の供給・循環を連続して行うことで、融雪パネル１８上に堆積した雪Ｓは、温水等と熱交換されて徐々に融解して水となり、融雪パネル１８，１８の間から側溝ｍ内に順次排水される。
【００４６】
その結果、図２４に示すように、道路Ｒ両側の歩道ｄや側溝ｍの上に堆積していた雪Ｓが、比較的短時間で除去される。従って、歩行者が歩道ｄを安全に歩けると共に、各種の排水も側溝ｍ内に排水できる状態に復帰することができる。
尚、場所によっては道路Ｒと左右の各歩道ｄとの間にそれぞれ側溝ｍが位置しており、このように配置された側溝ｍに融雪パネル１８を取り付けても良い。
【００４７】
更に、融雪パネル１８は、鉄道線路の両側にコンクリートからなる矩形枠状の支持体の開口部に沿って、開閉可能に取付けることもできる。これによって、線路上に堆積した雪をラッセル車が当該線路の両側に除雪した雪を、比較的短時間に融解して除去できる。その結果、メンテナンスを行う作業者が融雪パネル１８の上を歩いて、線路などの点検作業を降雪後で容易に行うことが可能となる。
【００４８】
図２５は、融雪パネル１８の応用形態である融雪パネル１９、及びその取付け状態を示す垂直断面図である。
図２５に示す融雪パネル１９は、融雪パネル１８の場合と同様に、中空部５及び縦リブ３を有する中空押出形材６０ａ，１ｂ，６０ｃを嵌合部Ｋで凹凸嵌合したパネル本体Ｐと、図示の前後両端に接合（ｗ）したヘッダーＨ１，Ｈ２と、を備えている。中空押出形材６０ａ，６０ｃは、中空押出形材１ａ，１ｃの面板３４に断面ほぼＬ字形の凸部６４を対称に突設したものである。尚、凸部６４は、中空押出形材１ｂの面板３４に対しても、更に突設する、或いは単独で突設させても良い。
また、図２５に示すように、中空押出形材６０ａの切り欠きｋ内には、側溝ｍの側壁ｍ１に板部６３が固定されたヒンジ６２が進入し、挿入孔ｈ（図８〜図１０、図１８参照）と同心の貫通孔（図示せず）にヒンジピンｐを挿通することで、融雪パネル１９を側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の開口部に開閉可能に取り付けている。尚、融雪パネル１９のパネル本体Ｐにおける中空押出形材６０ｃは、側壁ｍ２に設けた受け面ｆに支持される。
【００４９】
図２６は、融雪パネル１９の使用形態を示す垂直断面図である。
図２６に示すように、中空押出形材６０ａ，６０ｃの面板３４に突設され、互いに対向する一対の凸部６４，６４の水平片同士の間に、断面ほぼコ字形あるいはほぼＩ形の補強材６５が、パネル本体Ｐの幅方向に沿って固定されている。補強材６５は、アルミニウム合金の押出し形材又はステンレス鋼の型鋼からなり、上フランジ６６、下フランジ６７、及び垂直なウェブ６８を有する。中空押出形材６０ａ，１ｂ，６０ｃの各凸部６４の水平片と下フランジ６７とを、皿ボルトｂ・ナットｎで締結することで、補強材６５は、図示のように固定される。補強材６５を固定した各凸部６４の水平片は、融雪パネル１９を閉じた際に、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の水平な受け面ｆに接触するため、融雪パネル１９における幅方向の支持強度も高められる。
【００５０】
図２７は、パネル本体Ｐにおける中空押出形材１ｂの面板３４側にも凸部６４を突設した融雪パネル３６、及びその取付け状態を示す垂直断面図である。
図２７に示すように、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２における開口部付近の水平な受け面ｆ，ｆ間に、図２５に示す融雪パネル１９の場合と同様の補強材６５がアンカーボルトｂ及びナットｎによって、水平に架設されている。図２５に図示と同様のヒンジ６２を介して、側溝ｍの開口部付近に開閉可能に取付けられた融雪パネル３６は、水平姿勢となるように閉じた際に、複数の凸部６４が補強材６５の上フランジ６６の上に接触するため、融雪パネル３６の支持強度を一層高められる。
【００５１】
以上のような融雪パネル１９，３６や更に補強材６５を用いた形態によれば、融雪パネル１８の機能（効果）に加えて、歩行者や作業員等が融雪パネル１９，３６の上を歩行しても、複数の凸部６４、或いは凸部６４及び補強材６５によって、過度の撓みや変形を阻止することが可能となる。
【００５２】
図２８は、融雪パネル１８の異なる応用形態である融雪パネル３７の取付け状態を示す垂直断面図である。
図２８に示す融雪パネル３７は、融雪パネル１８の場合と同様に、中空部５及び縦リブ３を有する中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃを嵌合部Ｋで凹凸嵌合したパネル本体Ｐと、図示の前後両端に接合（ｗ）したヘッダーＨ１，Ｈ２と、を備えている。中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３４に対し、互いに隣接し且つ対称な一対ずつの垂直片７４及び水平片７６からなる凸部７１を一体に突設したものであり、凸部７１の内側には下向きに開口する底広凹溝７２が形成されている。
【００５３】
図２９は、融雪パネル３７の使用形態を示す垂直断面図である。
図２９に示すように、中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃの面板３４に突設された複数の凸部７１，７１の下方に、断面ほぼコ字形あるいはほぼＩ形の補強材６５が、パネル本体Ｐの幅方向に沿って固定されている。即ち、各凸部７１内の底広凹溝７２内にし、ボルトｂのボルト頭を挿入し、ボルトｂの雄ネジ部をパネル本体Ｐの幅方向に沿った補強材６５の上フランジ６６に設けた貫通孔（図示せず）に貫通させ、当該雄ネジ部にナットｎを締結することで、補強材６５が図示のように固定される。図２９に示すように、固定された補強材６５の下フランジ６７は、融雪パネル３７を閉じた際に、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の水平な受け面ｆ，ｆに接触するため、融雪パネル３７における幅方向の支持強度も高められる。
【００５４】
図３０は、融雪パネル３７の異なる使用形態を示す垂直断面図である。
図３０に示すように、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２内における受け面ｆ，ｆ間には、図２９に示すのと同様の補強材６５がアンカーボルトｂ及びナットｎによって水平に架設されている。図２９に示すのと同様にヒンジ６２を介して、側溝ｍの開口部付近に開閉可能に取付けられた融雪パネル３７は、水平姿勢となるように閉じた際に、複数の凸部７１が補強材６５の上フランジ６６の上に接触するため、係る融雪パネル３７における幅方向の支持強度も一層高められる。
【００５５】
以上のような融雪パネル３７や更に補強材６５を用いた形態によれば、融雪パネル１８の機能（効果）に加えて、歩行者や作業員などが融雪パネル３７の上を歩行しても、複数の凸部７１、或いは凸部７１及び補強材６５によって、過度の撓みや変形を一層確実に阻止することが可能となる。
【００５６】
上記の各実施例の特徴点を整理すると、各融雪パネルは、二枚の実質的に平行な面板と前記二枚の面板を接続する縦リブとからなり、複数の中空部を有する中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の中空部を連通する流路を構成していることとなる。即ち、前記特徴点に記載された中空押出形材は、複数の中空部を有しているが、前記複数の中空部としては、二枚の面板の間に縦リブで区切られた少なくとも二箇所の中空部が形成されていればよい。そして、中空押出形材の少なくとも二箇所の中空部の押出し方向の両端部をそれぞれ端部材で塞ぐ構造となっていればよい。前記少なくとも二箇所の中空部の両端部を塞ぐ端部材のうちの少なくとも一方の端部材が、前記二箇所の中空部の一端側を連通する流路を構成していればよい。この流路を構成する端部材は、それ自体が前記流路を構成してもよいし、または、前記縦リブの端部に形成した切り欠き部と端部材によって前記流路を構成してもよい。中空押し形材に前記中空部を二箇所以上形成し、かつ、異なる形態の前記端部材を種々組合せて前記中空押出形材に接合した構造が上記各実施例である。
【００５７】
本発明は、前述した各形態に限定されるものではない。
例えば、融雪パネル１８，１９，３７を歩道橋における歩道の両側に配置する、或いは建物の壁面や屋根に斜め姿勢で取り付けることも可能である。
また、パネル本体は、幅方向の両端に中空押出形材１ｃと側面に縦リブ３ｃ及び底広凹溝９ｂを有する中空押出形材とを用い、これらの間に単数又は複数の中空押出形材１ｂを凹凸嵌合した形態としても良い。
更に、中空押出形材１ｃの縦リブ３ｃの上端には、融雪パネル１８などの開閉時に手で掴み易くするための取手を一体に突設しても良い。
【００５８】
図３１は本発明の他の実施例である融雪パネル３８の断面図である。融雪パネル３８は、端部材８６の内側に区画壁８７を有している。区画壁８７と端部材８６とは、一体に製作されたアルミニウム合金鋳物である。８９は、パネル本体と端部材８６との溶接位置を示す。区画壁８７と縦リブ３の先端とは突き合わせられている。区画壁８７には中空部５に対応した小孔が設けられており、分配チャンバー８８を構成している。９０、９１は端部材８６に設けられた水の入口部、出口部である。
このように、分配チャンバー８８を使って数多くの中空部に水を分配・集合させることにより、直路のみの融雪パネルを構成することができるので、より簡素で安価な融雪パネルを提供できるという効果を有している。
【００５９】
以上、融雪パネルを鉄道の軌道付近のラッセル雪の消雪に用いた場合について述べてきたが、本発明による融雪パネルはこの分野に限られるものではなく、一般住宅や体育館、ドームといった居住設備の屋根の融雪パネルとしても有効である。特に屋根の強度部材としてアルミニウム合金製の中空押出形材を使ったダブルスキン構造を適用することにより、軽量・高強度で融雪が可能な居住設備を構築することができる。また、道路の融雪パネルとして適用することもできる。この場合も橋梁のように強度を必要な個所に設けて、軽量・高強度で融雪性能に優れた道路設備を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による融雪パネルの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す融雪パネルをその左端の上面から見た斜視図である。
【図３】本発明による実施例である複数連結された融雪パネルの平面図である。
【図４】本発明による実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図５】本発明による別の実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図６】本発明による別の実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図７】本発明による別の実施例である融雪パネルの端部の水平断面図である。
【図８】本発明による一形態の融雪パネルを表面側から見た一部断面斜視図である。
【図９】図８に示す融雪パネルを裏面側から見た一部断面斜視図である。
【図１０】図８に示す融雪パネルのパネル本体を構成する押出形材の断面図である。
【図１１】図８に示す融雪パネルのパネル本体を構成する別の押出形材の断面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示す押出形材同士の嵌合部付近を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す押出形材同士の嵌合部の端面付近を示す斜視概略図である。
【図１４】図８に示す融雪パネルを構成するヘッダーの素材である押出形材の斜視図である。
【図１５】図１４中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った断面図である。
【図１６】図８に示す融雪パネルを構成する一方のヘッダーを示す斜視図である。
【図１７】図８に示す融雪パネルを構成する他方のヘッダーを示す斜視図である。
【図１８】図８に示す融雪パネルの組立て状態を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す組み立てられた融雪パネルの概略を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す融雪パネルの水平断面図である。
【図２１】図８に示す融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２２】図２１に示す融雪パネルの使用状態における除雪作業を示す概略図である。
【図２３】図２２に続く上記融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２４】図２３に続く上記融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２５】図８に示す融雪パネルの応用形態を示す垂直断面図である。
【図２６】図２５に示す応用形態の使用状態を示す垂直断面図である。
【図２７】図２５に示す応用形態の異なる使用状態を示す垂直断面図である。
【図２８】図８に示す融雪パネルの異なる応用形態を示す垂直断面図である。
【図２９】図２８に示す応用形態の使用状態を示す垂直断面図である。
【図３０】図２８に示す応用形態の異なる使用状態を示す垂直断面図である。
【図３１】本発明による融雪パネルの他の実施例の水平断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ，１ｂ，１ｃ，６０ａ，６０ｃ，７０ａ，７０ｃ：中空押出形材
３，３ｂ：縦リブ ４：切り欠き部
５：中空部 ６：端部材
７，３５：区画壁
１０，１４，１５，１６，１７，１８，１９，３６，３７，３８：融雪パネル
２ａ，３３：面板 ２ｂ，３４：面板
Ｐ：パネル本体 Ｈ１，Ｈ２：ヘッダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の軌道付近などに施設され、積もった雪を融かす融雪パネルに関する。なお、鉄道の軌道付近に設置されるものだけでなく、屋根上や道路、架橋にも利用でき、また、屋内の加温パネルとしても利用できる。
【背景技術】
【０００２】
融雪パネルとは、その上面に積もった雪を融かすものであり、その熱源として水を用いることが多い。熱源である水からパネル表面への伝熱を効果的にすることが必要である。また、パネルには、雪それ自体や人間が乗ることにより荷重が作用することを考慮することが必要である。
【０００３】
このような融雪パネルとして従来知られた例としては、特許文献１に記載の消雪用放熱パネルが挙げられる。特許文献１記載の消雪用放熱パネルでは、例えば、鉄製の薄板をプレス加工して凹部を作り、これに薄板を重ね、重なり部をシームレス溶接して流路を構成し、雪への伝熱面の管路面積を大きくしたパネル構造を備えている。
また、従来の融雪パネルを用いたパネル消雪システムとしては、例えば、非特許文献１が挙げられる。非特許文献１には、多数の温水パネルに温水を供給する送水ポンプ等のトータル施設、温水パネルへの具体配管及び線路内への温水パネルの取り付け状態を含んだパネル消雪システムの全体が示されている。
【特許文献１】特公平６−７６６８１号公報
【非特許文献１】日本機会学会、第６回交通・物流部門大会（ＴＲＡＮＮＳＬＯＧ‘９７）、講演論文集、１９９７／７、５６３〜５６６「パネル消雪システム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の消雪用放熱パネルでは、シームレスに溶接するために溶接線が長く、製作に時間を要することが懸念される。
【０００５】
そこで、中空部を持つ形材を利用して流路を形成する融雪パネルを構成することができれば、流路の形成のために薄板を長い溶接線に沿って溶接する必要がなくなり、融雪パネルの製作が簡単化し、製作時間の短縮化が図れる。本発明の目的は、製作が簡単で製造に要する時間を短くし、製造コストを低減することができる融雪パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の前記中空部を連通する流路を構成していること、を特徴とする融雪パネルにより、達成できる。
【０００７】
具体的には、二枚の実質的に平行な平板と、該二枚の平板を接続する縦リブとからなるアルミニウム合金製中空押出形材と、該中空押出形材の押出し方向の端部に溶接で固定した端部材とを備え、該端部材は、前記縦リブに当接する区画壁を有し、該区画壁は前記縦リブの併設方向に対して一本置きにあること、を特徴とする融雪パネルであって、前記縦リブと前記平板で構成される中空部内への熱媒の分配あるいは方向転換を行わせることにより、達成できる。
【０００８】
また、二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材であって、前記中空押出形材の前記縦リブの押出し方向端部をその押出し方向端面よりも深く切り欠いて切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部は前記縦リブの押出し方向の一端に形成されており、前記中空押出形材の押出し方向両端にそれぞれ端部材を接合しており、前記切り欠き部を設けた側の前記端部材によって複数の前記中空部を連通する流路を構成しており、かつ、反対側の前記端部材によって複数の前記中空部を塞いでいること、を特徴とする融雪パネルによって、達成できる。
【０００９】
本発明の他の具体例としては、それぞれ互いに平行な複数の中空部を押出し方向の全長に沿って有する中空押出形材からなる板状のパネル本体と、前記パネル本体において前記中空押出形材の押出し方向の両端に接合される一対のヘッダーと、を備え、前記一対のヘッダーは、前記パネル本体を構成する前記押出し形材の押出し方向の両端面を受け入れ、前記両端面に開口する複数の前記中空部を区分けする複数の前記縦リブのうち、何れかの前記縦リブに接触する複数の区画壁を有しており、前記パネル本体の前記複数の中空部は、前記ヘッダーの前記区画壁によって区画された凹部を通じて連通する流路を構成していること、を特徴とする融雪パネルによって、達成できる。
【発明の効果】
【００１０】
中空押出形材それ自体は、複数の中空部が並列に形成されているが、それぞれの中空部が連結されていないので、そのままでは熱交換器用として利用することはできない。しかし、本発明による融雪パネルは、中空押出形材の端部に隣接する中空部と連接する端部材を溶接するか、又は中空押出形材の押出し方向の端部の縦リブを切り欠くとともに中空押出形材の端部に端部材を溶接して一本の流路を構成しているので、これによれば流路に沿ったシームレス溶接は不要となり、安価にできる。
【００１１】
また、本発明による融雪パネルにおいては、１つの中空押出形材で、大きさが不足する場合には複数の押出し形材を並列に配置し、摩擦撹拌接合で接合することができる。複数の中空押出形材を並列に配置する場合は、上流の中空押出形材から、下流の中空押出形材に流路を構成するため、端部の縦リブも切削して除く。摩擦撹拌接合は鉄道車両の構体の製造に適用されており、高い強度と精度を有する。摩擦攪拌接合の代わりに凹凸嵌合を用いてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による融雪パネルの複数の実施例について、図面に基づき説明する。
図１は、鉄道の軌道付近に設置される本発明による融雪パネルの一実施例を示す断面図である。図１に示す融雪パネル（熱交換パネル）１０において、１ａ，１ｂ，１ｃはアルミニウム合金製中空押出形材（以下、単に「中空押出形材」と言う。）であり、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ、二枚の実質的に平行な面板２ａ，２ｂと、これら二枚の面板２ａ，２ｂを接続する縦リブ３とから成り、ダブルスキン構造となっている。中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは面板２ａ，２ｂと縦リブ３によって複数の中空部５を形成しており、これらの中空部５は中空押し形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向に実質的に平行に伸びている。なお、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの材質としては、例えば、６Ｎ０１−Ｔ５のアルミニウム合金が挙げられる。
【００１３】
１つの融雪パネル１０は、両側の２つの中空押出形材１ａ，１ｃの間に中空押出形材１ｂを配置して接合し、１つのパネルとして形成されている。これらの接合は、各中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの縦リブ３ｂ同士を突き合わせ、突き合わせ部９を上下の外方から摩擦撹拌接合によって接合している。縦リブ３ｂは、中空押出形材１ａと中空押出形材１ｂ及び中空押出形材１ｂと中空押出形材１ｃとの突き合わせ部９となる端面に一体に形成されている。
【００１４】
融雪パネル１０の押出し方向（図１の紙面に垂直方向）に対して直角方向の両端の２つの中空押出形材１ａ，１ｃの下面には、融雪パネル１０設置用の取付脚１１，１１が一体に押出し成形されている。取付脚１１の押出し方向は、中空押出形材１ａ，１ｃの押出し方向に同一である。取付脚１１は、スペーサ１２を介して設置台１３に載置されている。
【００１５】
中空押出形材１ａ，１ｃの面板２ｂに孔をあけ、水（又は温水）の入口管２１及び出口管２２を溶接する。入口管２１は、中空押出形材１ａの下面に接続される。出口管２２は、中空押出形材１ｃの下面に接続される。入口管２１と出口管２２の下方には、それぞれ給水パイプ２３と排水パイプ２４とが連結されている。入口管２１と給水パイプ２３とはフランジ接合されている。出口管２２と排水パイプ２４とはフランジ接合されている。
【００１６】
図２は、図１に示す融雪パネルに用いられる中空押出形材における水の流れを説明する上面斜視図である。図２において、４は縦リブ３の押出し方向端部を、その端面よりも深く切り欠いた切り欠き部である。切り欠き部４は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃにおいて５〜６列の縦リブ３の端部に、１列置きに形成されている。縦リブ３の反対側端部も同様に、切り欠き部４が１列置きに形成されている。これら切り欠き部４は、各中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの両端においてそれぞれ千鳥状に配置されている。
【００１７】
中空押出形材１ａの押出し方向端部には、その端面を塞ぐ端部材６が設置される。切り欠き部４を設けた後、中空押出形材１ａの端面に端部材６を溶接する。端部材６は、面板２ａ，２ｂ及び中空押出形材１ａの幅方向の端部の縦リブ３に外方から溶接される。これによって、中空押出形材１ａの複数の中空部５によって、一本の連続した流路が形成される。
【００１８】
上記では、縦リブ３のみを切り欠く構成について説明したが、中空押出形材１ａ，１ｂからそれぞれ隣接する中空押出形材１ｂ，１ｃに流路を形成するため、隣接する中空押出形材同士の接合部の縦リブ３ｂ，３ｂ（図１）も切り欠いている。また、端部材６は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向に対して直角方向の長さ寸法、即ち幅寸法に一致した長さ寸法に形成されており、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの各端面を連続して塞いでいる。
【００１９】
中空押出形材１ａ，１ｃの押出し方向に対して直角方向の端部には、下方に向けた突出片１５，１５が設けられている。突出片１５，１５は、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの下面に雪や融雪した水が入らないようにするため、また、給水パイプ２３や排水パイプ２４に障害物が当たらないようにするための覆いである。
【００２０】
上記のように構成された融雪パネル１０によれば、３つの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃには入口管２１から入った水（又は温水）が中空押出形材１ａの流路を流れた後、隣接する中空押出形材１ｂに流れ、そして更に隣接する中空押出形材１ｃに入り、出口管２２から出る。
【００２１】
図３は、図１及び図２に示す融雪パネルを軌道付近上に施設したときの平面図である。融雪パネル１０は幅約１ｍ、長さ約３ｍで、非特許文献１に示された従来の融雪パネルと同程度の大きさとしており、ポンプ設備を含めたトータル施設は非特許文献１に示された施設と同じ考え方で構成される。融雪パネル１０は、当該パネル１０上にラッセルされた雪との間で熱交換し、消雪させる。
【００２２】
本実施例によれば、流路の大部分を中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃそのもので構成できるので、必要な溶接は押出し方向端部の端部材６の中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃとの接合部、及び中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ同士の連結部であり、溝付薄板と帯薄板とを溶接する従来のパネルに比べて溶接線の長さを約１／６とすることができる。これに伴って、加工時間も低減でき、加工費を低減することができる。また、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃはアルミニウム合金で構成されているので、軽量化が可能であり、従来の鉄製パネルと比較すると約６０％の重量で構成可能である。これに伴って、融雪パネルの製作時や施設時の輸送及び荷役に掛かる時間労力が大幅に軽減され、トータルコストの低減に寄与する。
【００２３】
上記実施例では、１つの融雪パネルの長さが約３ｍであったが、幅方向に二つの流路を設け、その長さを約２倍にすることにより、上記実施例と同様の仕様（流量・圧力損失等）を保って、長尺パネルを構成することができる。図４に長尺パネルの適用例を示す。融雪パネル１４は、その長さが図１〜図３に示す実施例の約２倍の長さに構成されている。融雪パネル１４は、一点鎖線で示すパネル中央で幅方向に流路が閉鎖されており、上記の幅方向の二つの流路が構成されている。これら二つの流路のそれぞれに入口部２１ａ及び出口部２２ａを設けているので、それぞれの流路長は上記の図１〜図３に示す実施例の流路長とほぼ同一となるので同じパネル断面で長尺パネルが構成できる。
【００２４】
図５及び図６はそれぞれ本発明による別の実施例としての長尺な融雪パネルの説明図である。図５に示すように、融雪パネル１４と同様の長さを有する融雪パネル１５において、その幅方向両側に二つの入口部２１ａ，２１ａを設置し、幅方向内側に二つの出口部２２ａ，２２ａを設置した構造とすることもできる。融雪パネル１５において、一点鎖線が幅方向の二つの流路の区切りを示している。また、図６に示すように、融雪パネル１６の幅方向に二つの流路を設け、一つの流路の長手方向（中空押出形材の押出し方向）の一端に、入口部２１ａ、出口部２２ａを、他端に入口２１ａ、出口２２ａを設けてもよい。一点鎖線が２つの流路の区切りを示している。
【００２５】
図４〜図６にそれぞれ示した融雪パネル１４，１５，１６では、約６ｍの長さのパネルを二分割して使用しているが、入口部・出口部の配管系を大きくして図３に示したパネル１０と同様に、入口部・出口部を各一つ設けることも可能である。この場合、流路内を流れる流速は早くなるので、流路抵抗は増加するが、配管類が従来の半分で済むという特徴を有している。
【００２６】
縦リブ３，３ｂは、図１に示すように面板２ａ，２ｂに直交しているが、縦リブ３は中空押出形材の押出し方向から見てトラス状配置であってもよい。この場合には強度が増すので中空押し形材自体の薄肉化が可能である反面、流路をなす中空部は雪に接する面積が一つ置きに異なることになるので、雪に接する面積が広い中空部のみに水を流すことが望ましい。また、雪に接する面積の小さい中空部には蓋をするのが望ましい。
【００２７】
図７には、本発明による融雪パネルの別の実施例が端部の水平断面図として示されている。図１〜図６に示した実施例の融雪パネル１０，１４，１５，１６では縦リブ３の押出し方向端部を切り欠いて切り欠き部４を構成しているが、図７に示す融雪パネル１７は中空押出形材の縦リブに切り欠き部を設けることなく構成されている。端部材６ｂは、その内側で中空押出形材に接合される端面側へ向かって伸びた区画壁７を備えている。区画壁７は端部材６ｂと一体に形成されており、端部材６ｂはアルミニウム合金鋳物である。６ｃは溶接位置を示す。区画壁７の先端と縦リブ３の先端とは突き合わせられている。区画壁７は縦リブ３に対して一本置きに配置されている。中空部５から端部材６ｂに向かう流れは、端部材６ｂにおいては区画壁７によって案内されて隣の中空部５に折り返して連通している。図２に示すのと同様の流路が形成されるように、図７に図示されない他方の端部材では、図示されている端部材６ｂとは区画壁が互い違いに設けられている。縦リブ３と区画壁７との間に隙間が生じて水が漏れることがあっても、流路中の水漏れであり、融雪パネル１７の性能に悪影響を及ぼすことにはならない。また、区画壁７を縦リブ３の側面に重ねることもできる。
【００２８】
図８は、本発明による融雪パネルの一形態をその表面側からの視角で示した斜視図であり、一部を断面で示している。図９は図８に示す融雪パネルを裏面側からの視角で示し且つ一部を断面とした斜視図である。図８，図９に示す融雪パネル１８は、全体が偏平な板状を呈するパネル本体Ｐと、パネル本体Ｐの長手方向の両端に対称に接合された端部材としての一対のヘッダーＨ１，Ｈ２とを備えている。パネル本体Ｐは、アルミニウム合金製であり、断面が偏平な板状である複数の中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃを、それらの押出し方向に沿った側面同士が凹凸嵌合する嵌合部Ｋによって互いに連結されている。尚、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、パネル本体Ｐを形成する単位パネルであって、それぞれ長さが約２〜３ｍ、幅が約２０〜３５ｃｍ、厚みが約２〜５ｃｍのサイズである。
【００２９】
ヘッダーＨ１，Ｈ２の内側には、後述する複数の区画壁３５によって区切られた複数の凹部が位置し、それらのうち一端の凹部の底面には、給水口５５（図１６）又は排水口５６（図１７）が形成され、給水口５５及び排水口５６に給水管５５ａ又は排水管５６ａが接続されている。更に、面板３３（図８）と面板３４（図９）は、融雪パネル１８、パネル本体Ｐ、及び押出形材１ａ,１ｂ，１ｃに共通して用いるものとする。
【００３０】
図８でパネル本体Ｐの右側に位置し、図９で左側に位置する中空押出形材１ａは、図１０に示すように、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の四角い中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端にほぼ半円形の曲面（側面）ｒを、他端に上下一対の先太片９ａ，９ａ、縦リブ３ａ、及びこれらに挟まれた底広凹溝９ｂを、図示の奥行き方向（押出し形材の押出し方向）の全長に沿って有している。曲面ｒの中心付近には、後述するヒンジピンを挿入するための挿入孔ｈが貫通して形成され、曲面ｒには挿入孔ｈよりも中空部５側に達する深さの切り欠きｋが複数（二箇所）形成されている。
【００３１】
また、図８及び図９でパネル本体Ｐの中央に位置する中空押出形材１ｂは、図１１に示すように、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端に首部９ｃを介して断面がほぼ台形の先広凸条９ｄを突設し、他端には、図１０に示した中空押出形材１ａの場合と同様の先太片９ａ，９ａ、縦リブ３ａ、及びこれらに囲まれた底広凹溝９ｂを、図示の奥行き方向（押出し形材の押出し方向）の全長に沿って有している。
【００３２】
更に、図８でパネル本体Ｐの左側に位置し、図９で右側に位置する中空押出形材１ｃも、面板３３，３４を有する断面ほぼ板状で且つ複数の中空部５及び複数の縦リブ３を平行に有し、一端には図１１に示した中空押出形材１ｂの場合と同様の先広凸条９ｄが突設され、他端には、平坦な縦リブ３ｃを有している。尚、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３には、複数の凸条ｓがほぼ等間隔で且つ互いに平行にして突設されている。
【００３３】
中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、図１２で例示するように、中空押出形材１ｂ（１ｃ）の押出し方向に沿った側面に位置する先広凸条９ｄ及び首部９ｃを、隣接する中空押出形材１ａ（１ｂ）の底広凹溝９ｂ内に押出し方向に沿って挿入することで、凹凸嵌合した嵌合部Ｋを介して互いに連結され、図８及び図９に示すようなパネル本体Ｐを形成する。
尚、嵌合部Ｋは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向（長手方向）の全長に沿って形成される。また、押出し方向と直交する幅方向の両端に位置する中空押出形材１ａ，１ｃの間に嵌合される中空押出形材１ｂは、その設置数を２個以上とし且つ互いに凹凸嵌合させて、パネル本体Ｐを形成するようにしても良い。あるいは、中空押出形材１ａ，１ｃのみによって、パネル本体Ｐを形成しても良い。
【００３４】
更に、図１３で例示するように、凹凸嵌合された中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃは、押出し方向と直交する方向の両端面に位置する嵌合部Ｋから、隣接する中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３及び面板３４における嵌合部Ｋの目地の両端部にかけて、溶接（ＭＩＧ又はＴＩＧ）或いは摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）が連続して施され、係る軌跡に倣った両端部付近の接合部ｗを介して、互いに接合（溶着）されている。尚、図１３中で示すように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３３に突設された複数の前記凸条ｓは、ローレット加工などによって、ほぼ等間隔の滑り止め用の凹凸ｓに成形されている。
【００３５】
図１４はヘッダーの素材である押出形材の斜視図であり、図１５は図１４中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った断面図である。図１６は製作された一方のヘッダーを示す斜視図であり、図１７は製作された他方のヘッダーを示す斜視図である。ヘッダーＨ１，Ｈ２を製作するための素材となる押出し形材Ｈは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ等と同様にアルミニウム合金から成り、図１４に斜視図として示されるように、断面ほぼ長方形の本体４１、一方の側面から水平方向に平行に突出する上下一対のフランジ４２，４２、これらに挟まれた底面４３、及び他方の背面（側面）４４を、押出し方向の全長に沿って有している。
【００３６】
押出し形材Ｈは、底面４３に対して、エンドミルなどによる切削加工が施される。その結果、図１５中の破線、及び図１６、図１７に示すように、上下一対のフランジ４２，４２間に、複数の幅広の凹部４６ａ、一端に位置する幅狭の凹部４６ｂ、これらの間を区画する複数の区画壁３５、及び両端に位置する端壁４７を含む全体がほぼ細長い箱形部ｕを有するヘッダーＨ１，Ｈ２が製作される。
【００３７】
幅広の凹部４６ａの幅は、幅狭の凹部４６ｂの幅の約二倍である。また、ヘッダーＨ１，Ｈ２に設けられる複数の区画壁３５は、後述するように、パネル本体Ｐの幅方向においてずれている。更に、幅狭の凹部４６ｂの底面には、排水管５６ａ或いは給水管５５ａに連通する排水口５６又は給水口５５が開口している。尚、ヘッダーＨ１，Ｈ２は、アルミニウム合金板を曲げ加工し、区画壁３５などを溶接付けするなどの溶接組立品として製作することも可能である。
【００３８】
図１８は、パネル本体Ｐの両端にヘッダーＨ１，Ｈ２を接合する直前の状態を示す斜視図である。尚、図１８中において、パネル本体Ｐの端面には、理解を容易にするため、嵌合部Ｋを露出させている。図１８中の白抜きの矢印で示すように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃを凹凸嵌合し且つ両端付近を接合（ｗ）して形成されたパネル本体Ｐにおける中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向の両端面がヘッダーＨ１，Ｈ２のフランジ４２，４２間に受け入れられるように、ヘッダーＨ１，Ｈ２をパネル本体Ｐに接近させる。この際、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの各中空部５はヘッダーＨ１，Ｈ２の何れかの凹部４６ａ，凹部４６ｂに連通すると共に、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの何れかの縦リブ３はヘッダーＨ１，Ｈ２における何れかの区画壁３５に接触する。この状態で、パネル本体Ｐの面板３３、面板３４、側面である縦リブ３ｃと、ヘッダーＨ１，Ｈ２のフランジ４２及び端壁４７とに沿って、溶接又は摩擦攪拌接合（ｗ）が施される。尚、パネル本体Ｐにおける押出形材１ａの曲面ｒの両端には、ヒンジピンの挿入孔ｈが露出する切り欠きｋが形成され、切り欠きｋとヘッダーＨ１，Ｈ２の隣接する端壁４７とが接合（ｗ）される。
【００３９】
その結果、斜視図である図１９に示すように、パネル本体Ｐの両端にヘッダーＨ１，Ｈ２が接合部ｗを介して接合された本形態の融雪パネル１８が得られる。尚、パネル本体Ｐにおける中空押出形材１ａの曲面ｒは、ヘッダーＨ１，Ｈ２の各端壁４７よりも外側に突出している。因みに、融雪パネル１８のサイズは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの押出し方向である長手方向が約２〜３ｍ、幅が約０．６〜１ｍである。
【００４０】
図２０は、融雪パネル１８の水平断面図である。尚、中空押出形材１ａの挿入孔ｈにはヒンジピンｐが挿通され、係るピンｐは切り欠きｋ内で露出している。
図２０に示すように、パネル本体Ｐの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃ毎における９個の中空部５は、隣接するヘッダーＨ１，Ｈ２の区画壁３５（図１８）によって、６個と３個とに分割されている。このような分割となるように、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃにおける何れかの縦リブ３は、ヘッダーＨ１，Ｈ２における何れかの区画壁３５に接触する。
【００４１】
このように構成された融雪パネル１８によれば、図２０中で左下の給水口５５から右上の排水口５６に向かって、隣接する３個の中空部５がほぼ平行な流路となり、且つヘッダーＨ１，Ｈ２の各凹部４６ａ内でほぼＵターンするように、図２０中の矢印で示す細長いジグザグ状の流水路が形成される。その結果、給水管５５ａ（図１８）から供給される温水や井戸水などを、一定の流量で融雪パネル１８内に供給することが可能となる。しかも、パネル本体Ｐの両端面に位置する嵌合部Ｋ付近には接合部ｗが形成されているため、嵌合部Ｋの両端からの漏水を防ぐことができる。
【００４２】
以上のように、融雪パネル１８は、少ない構成部材で且つ容易に組み立てられるため、安価に製作することが可能となる。しかも、全体が軽量なアルミニウム合金からなるため、設置はもとよりメンテナンスも容易に行うことができる。
尚、パネル本体Ｐの中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃに設ける中空部５は、３の整数倍（３，６，９，１２，１５など）の数とすることで、隣接するヘッダーＨ１，Ｈ２の区画壁３５によって、２：１の比で分割することができる。また、給水口５５及び排水口５６は、互いに相対的であり、給水管５５ａ及び排水管５６ａを含めて逆にすることで、図２０中の矢印と逆の流水路を形成することもできる。
【００４３】
図２１〜図２４は、融雪パネル１８の使用状態を示す概略図である。
図２１に示すように、対面通行する２車線の道路Ｒ両側の路肩には、縁石を介して歩道ｄと側溝ｍとが対称に設けられている。側溝ｍの開口部に沿って、複数の融雪パネル１８が後述するヒンジを介して開閉可能に取付けられる。側溝ｍ内には、各融雪パネル１８に温水や井戸水などを供給するため、パイプ５１，５２が配設され、これらは図示しないホースを介して各融雪パネル１８の給水管５５ａ又は排水管５６ａ（図１８等）に接続されている。尚、複数の融雪パネル１８は、互いに間隔を置いて側溝ｍの開口部に取付けられる。また、個々の融雪パネル１８のパネル本体Ｐは、図２１に示すように、開閉可能に取付けられた側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２（例えば、図２６参照）に対向して形成された水平な受け面ｆ，ｆに支持される。
【００４４】
降雪地帯、とりわけ豪雪地帯と称される地方では、図２１に示すように、道路Ｒ、その両側の歩道ｄ、及び側溝ｍの上に、例えば、一晩で約８０ｃｍ〜１ｍ以上の高さで雪Ｓが堆積する。雪Ｓを除雪するため、図２２に示すように、前部に鋤形の雪かきｑを取付けた除雪車Ｊが道路Ｒ上を走行しつつ、堆積した雪Ｓを当該道路Ｒの両側に除雪する作業が行われる。
その結果、図２３に示すように、道路Ｒ上の雪Ｓは除雪されるが、除雪車Ｊによって除雪された雪Ｓが両側の歩道ｄや側溝ｍの上に新たに堆積する。このため、歩行者が歩道ｄを歩けなくなり、除雪された道路Ｒ上を歩くことで、歩行の危険性が高まる。同時に、側溝ｍの上も堆積した雪Ｓに覆われるため、各種の排水が流入しにくくなる。
【００４５】
図２３に示すような状態で、一方のパイプ５１から温水又は井戸水を、給水管５５ａ及び給水口５５から融雪パネル１８に供給する。供給された温水又は井戸水は、融雪パネル１８内において、複数の中空部５と凹部４６ａとからなるジグザグ状の流水路に流動させた後、排水口５６及び排水管５６ａから他方のパイプ５２に排出する。温水等の供給・循環を連続して行うことで、融雪パネル１８上に堆積した雪Ｓは、温水等と熱交換されて徐々に融解して水となり、融雪パネル１８，１８の間から側溝ｍ内に順次排水される。
【００４６】
その結果、図２４に示すように、道路Ｒ両側の歩道ｄや側溝ｍの上に堆積していた雪Ｓが、比較的短時間で除去される。従って、歩行者が歩道ｄを安全に歩けると共に、各種の排水も側溝ｍ内に排水できる状態に復帰することができる。
尚、場所によっては道路Ｒと左右の各歩道ｄとの間にそれぞれ側溝ｍが位置しており、このように配置された側溝ｍに融雪パネル１８を取り付けても良い。
【００４７】
更に、融雪パネル１８は、鉄道線路の両側にコンクリートからなる矩形枠状の支持体の開口部に沿って、開閉可能に取付けることもできる。これによって、線路上に堆積した雪をラッセル車が当該線路の両側に除雪した雪を、比較的短時間に融解して除去できる。その結果、メンテナンスを行う作業者が融雪パネル１８の上を歩いて、線路などの点検作業を降雪後で容易に行うことが可能となる。
【００４８】
図２５は、融雪パネル１８の応用形態である融雪パネル１９、及びその取付け状態を示す垂直断面図である。
図２５に示す融雪パネル１９は、融雪パネル１８の場合と同様に、中空部５及び縦リブ３を有する中空押出形材６０ａ，１ｂ，６０ｃを嵌合部Ｋで凹凸嵌合したパネル本体Ｐと、図示の前後両端に接合（ｗ）したヘッダーＨ１，Ｈ２と、を備えている。中空押出形材６０ａ，６０ｃは、中空押出形材１ａ，１ｃの面板３４に断面ほぼＬ字形の凸部６４を対称に突設したものである。尚、凸部６４は、中空押出形材１ｂの面板３４に対しても、更に突設する、或いは単独で突設させても良い。
また、図２５に示すように、中空押出形材６０ａの切り欠きｋ内には、側溝ｍの側壁ｍ１に板部６３が固定されたヒンジ６２が進入し、挿入孔ｈ（図８〜図１０、図１８参照）と同心の貫通孔（図示せず）にヒンジピンｐを挿通することで、融雪パネル１９を側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の開口部に開閉可能に取り付けている。尚、融雪パネル１９のパネル本体Ｐにおける中空押出形材６０ｃは、側壁ｍ２に設けた受け面ｆに支持される。
【００４９】
図２６は、融雪パネル１９の使用形態を示す垂直断面図である。
図２６に示すように、中空押出形材６０ａ，６０ｃの面板３４に突設され、互いに対向する一対の凸部６４，６４の水平片同士の間に、断面ほぼコ字形あるいはほぼＩ形の補強材６５が、パネル本体Ｐの幅方向に沿って固定されている。補強材６５は、アルミニウム合金の押出し形材又はステンレス鋼の型鋼からなり、上フランジ６６、下フランジ６７、及び垂直なウェブ６８を有する。中空押出形材６０ａ，１ｂ，６０ｃの各凸部６４の水平片と下フランジ６７とを、皿ボルトｂ・ナットｎで締結することで、補強材６５は、図示のように固定される。補強材６５を固定した各凸部６４の水平片は、融雪パネル１９を閉じた際に、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の水平な受け面ｆに接触するため、融雪パネル１９における幅方向の支持強度も高められる。
【００５０】
図２７は、パネル本体Ｐにおける中空押出形材１ｂの面板３４側にも凸部６４を突設した融雪パネル３６、及びその取付け状態を示す垂直断面図である。
図２７に示すように、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２における開口部付近の水平な受け面ｆ，ｆ間に、図２５に示す融雪パネル１９の場合と同様の補強材６５がアンカーボルトｂ及びナットｎによって、水平に架設されている。図２５に図示と同様のヒンジ６２を介して、側溝ｍの開口部付近に開閉可能に取付けられた融雪パネル３６は、水平姿勢となるように閉じた際に、複数の凸部６４が補強材６５の上フランジ６６の上に接触するため、融雪パネル３６の支持強度を一層高められる。
【００５１】
以上のような融雪パネル１９，３６や更に補強材６５を用いた形態によれば、融雪パネル１８の機能（効果）に加えて、歩行者や作業員等が融雪パネル１９，３６の上を歩行しても、複数の凸部６４、或いは凸部６４及び補強材６５によって、過度の撓みや変形を阻止することが可能となる。
【００５２】
図２８は、融雪パネル１８の異なる応用形態である融雪パネル３７の取付け状態を示す垂直断面図である。
図２８に示す融雪パネル３７は、融雪パネル１８の場合と同様に、中空部５及び縦リブ３を有する中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃを嵌合部Ｋで凹凸嵌合したパネル本体Ｐと、図示の前後両端に接合（ｗ）したヘッダーＨ１，Ｈ２と、を備えている。中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃは、中空押出形材１ａ，１ｂ，１ｃの面板３４に対し、互いに隣接し且つ対称な一対ずつの垂直片７４及び水平片７６からなる凸部７１を一体に突設したものであり、凸部７１の内側には下向きに開口する底広凹溝７２が形成されている。
【００５３】
図２９は、融雪パネル３７の使用形態を示す垂直断面図である。
図２９に示すように、中空押出形材７０ａ，７０ｂ，７０ｃの面板３４に突設された複数の凸部７１，７１の下方に、断面ほぼコ字形あるいはほぼＩ形の補強材６５が、パネル本体Ｐの幅方向に沿って固定されている。即ち、各凸部７１内の底広凹溝７２内にし、ボルトｂのボルト頭を挿入し、ボルトｂの雄ネジ部をパネル本体Ｐの幅方向に沿った補強材６５の上フランジ６６に設けた貫通孔（図示せず）に貫通させ、当該雄ネジ部にナットｎを締結することで、補強材６５が図示のように固定される。図２９に示すように、固定された補強材６５の下フランジ６７は、融雪パネル３７を閉じた際に、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２の水平な受け面ｆ，ｆに接触するため、融雪パネル３７における幅方向の支持強度も高められる。
【００５４】
図３０は、融雪パネル３７の異なる使用形態を示す垂直断面図である。
図３０に示すように、側溝ｍの側壁ｍ１，ｍ２内における受け面ｆ，ｆ間には、図２９に示すのと同様の補強材６５がアンカーボルトｂ及びナットｎによって水平に架設されている。図２９に示すのと同様にヒンジ６２を介して、側溝ｍの開口部付近に開閉可能に取付けられた融雪パネル３７は、水平姿勢となるように閉じた際に、複数の凸部７１が補強材６５の上フランジ６６の上に接触するため、係る融雪パネル３７における幅方向の支持強度も一層高められる。
【００５５】
以上のような融雪パネル３７や更に補強材６５を用いた形態によれば、融雪パネル１８の機能（効果）に加えて、歩行者や作業員などが融雪パネル３７の上を歩行しても、複数の凸部７１、或いは凸部７１及び補強材６５によって、過度の撓みや変形を一層確実に阻止することが可能となる。
【００５６】
上記の各実施例の特徴点を整理すると、各融雪パネルは、二枚の実質的に平行な面板と前記二枚の面板を接続する縦リブとからなり、複数の中空部を有する中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の中空部を連通する流路を構成していることとなる。即ち、前記特徴点に記載された中空押出形材は、複数の中空部を有しているが、前記複数の中空部としては、二枚の面板の間に縦リブで区切られた少なくとも二箇所の中空部が形成されていればよい。そして、中空押出形材の少なくとも二箇所の中空部の押出し方向の両端部をそれぞれ端部材で塞ぐ構造となっていればよい。前記少なくとも二箇所の中空部の両端部を塞ぐ端部材のうちの少なくとも一方の端部材が、前記二箇所の中空部の一端側を連通する流路を構成していればよい。この流路を構成する端部材は、それ自体が前記流路を構成してもよいし、または、前記縦リブの端部に形成した切り欠き部と端部材によって前記流路を構成してもよい。中空押し形材に前記中空部を二箇所以上形成し、かつ、異なる形態の前記端部材を種々組合せて前記中空押出形材に接合した構造が上記各実施例である。
【００５７】
本発明は、前述した各形態に限定されるものではない。
例えば、融雪パネル１８，１９，３７を歩道橋における歩道の両側に配置する、或いは建物の壁面や屋根に斜め姿勢で取り付けることも可能である。
また、パネル本体は、幅方向の両端に中空押出形材１ｃと側面に縦リブ３ｃ及び底広凹溝９ｂを有する中空押出形材とを用い、これらの間に単数又は複数の中空押出形材１ｂを凹凸嵌合した形態としても良い。
更に、中空押出形材１ｃの縦リブ３ｃの上端には、融雪パネル１８などの開閉時に手で掴み易くするための取手を一体に突設しても良い。
【００５８】
図３１は本発明の他の実施例である融雪パネル３８の断面図である。融雪パネル３８は、端部材８６の内側に区画壁８７を有している。区画壁８７と端部材８６とは、一体に製作されたアルミニウム合金鋳物である。８９は、パネル本体と端部材８６との溶接位置を示す。区画壁８７と縦リブ３の先端とは突き合わせられている。区画壁８７には中空部５に対応した小孔が設けられており、分配チャンバー８８を構成している。９０、９１は端部材８６に設けられた水の入口部、出口部である。
このように、分配チャンバー８８を使って数多くの中空部に水を分配・集合させることにより、直路のみの融雪パネルを構成することができるので、より簡素で安価な融雪パネルを提供できるという効果を有している。
【００５９】
以上、融雪パネルを鉄道の軌道付近のラッセル雪の消雪に用いた場合について述べてきたが、本発明による融雪パネルはこの分野に限られるものではなく、一般住宅や体育館、ドームといった居住設備の屋根の融雪パネルとしても有効である。特に屋根の強度部材としてアルミニウム合金製の中空押出形材を使ったダブルスキン構造を適用することにより、軽量・高強度で融雪が可能な居住設備を構築することができる。また、道路の融雪パネルとして適用することもできる。この場合も橋梁のように強度を必要な個所に設けて、軽量・高強度で融雪性能に優れた道路設備を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による融雪パネルの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す融雪パネルをその左端の上面から見た斜視図である。
【図３】本発明による実施例である複数連結された融雪パネルの平面図である。
【図４】本発明による実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図５】本発明による別の実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図６】本発明による別の実施例である長尺な融雪パネルの説明図である。
【図７】本発明による別の実施例である融雪パネルの端部の水平断面図である。
【図８】本発明による一形態の融雪パネルを表面側から見た一部断面斜視図である。
【図９】図８に示す融雪パネルを裏面側から見た一部断面斜視図である。
【図１０】図８に示す融雪パネルのパネル本体を構成する押出形材の断面図である。
【図１１】図８に示す融雪パネルのパネル本体を構成する別の押出形材の断面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示す押出形材同士の嵌合部付近を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す押出形材同士の嵌合部の端面付近を示す斜視概略図である。
【図１４】図８に示す融雪パネルを構成するヘッダーの素材である押出形材の斜視図である。
【図１５】図１４中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った断面図である。
【図１６】図８に示す融雪パネルを構成する一方のヘッダーを示す斜視図である。
【図１７】図８に示す融雪パネルを構成する他方のヘッダーを示す斜視図である。
【図１８】図８に示す融雪パネルの組立て状態を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す組み立てられた融雪パネルの概略を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す融雪パネルの水平断面図である。
【図２１】図８に示す融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２２】図２１に示す融雪パネルの使用状態における除雪作業を示す概略図である。
【図２３】図２２に続く上記融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２４】図２３に続く上記融雪パネルの使用状態を示す概略図である。
【図２５】図８に示す融雪パネルの応用形態を示す垂直断面図である。
【図２６】図２５に示す応用形態の使用状態を示す垂直断面図である。
【図２７】図２５に示す応用形態の異なる使用状態を示す垂直断面図である。
【図２８】図８に示す融雪パネルの異なる応用形態を示す垂直断面図である。
【図２９】図２８に示す応用形態の使用状態を示す垂直断面図である。
【図３０】図２８に示す応用形態の異なる使用状態を示す垂直断面図である。
【図３１】本発明による融雪パネルの他の実施例の水平断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ，１ｂ，１ｃ，６０ａ，６０ｃ，７０ａ，７０ｃ：中空押出形材
３，３ｂ：縦リブ ４：切り欠き部
５：中空部 ６：端部材
７，３５：区画壁
１０，１４，１５，１６，１７，１８，１９，３６，３７，３８：融雪パネル
２ａ，３３：面板 ２ｂ，３４：面板
Ｐ：パネル本体 Ｈ１，Ｈ２：ヘッダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、
少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の前記中空部を連通する流路を構成していること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項２】
二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材であって、前記中空押出形材の前記縦リブの押出し方向端部をその押出し方向端面よりも深く切り欠いて切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部は前記縦リブの押出し方向の一端に形成されており、
前記中空押出形材の押出し方向両端にそれぞれ端部材を接合しており、前記切り欠き部を設けた側の前記端部材によって複数の前記中空部を連通する流路を構成しており、かつ、反対側の前記端部材によって複数の前記中空部を塞いでいること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項３】
それぞれ互いに平行な複数の中空部を押出し方向の全長に沿って有する中空押出形材からなる板状のパネル本体と、
前記パネル本体において前記中空押出形材の押出し方向の両端に接合される一対の端部材と、を備え、
前記一対の端部材は、前記パネル本体を構成する前記押出し形材の押出し方向の両端面を受け入れ、前記両端面に開口する複数の前記中空部を区分けする複数の前記縦リブのうち、何れかの前記縦リブに接触する複数の区画壁を有しており、
前記パネル本体の前記複数の中空部は、前記端部材の前記区画壁によって区画された凹部を通じて連通する流路を構成していること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の押出し方向に対して直角方向に一つ又は複数の中空押出形材を配置しており、複数の前記中空押出形材同士は前記面板同士を対向させた状態で摩擦攪拌接合又は凹凸嵌合にて接合されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項５】
請求項４に記載の融雪パネルにおいて、
前記複数の中空押出形材を連結する前記凹凸嵌合は、隣接する一方の前記中空押出形材の側面に突設した先広凸条と、他方の前記中空押出形材の側面に開設した底広凹溝と、による嵌合であること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の融雪パネルにおいて、
前記凹凸嵌合によって連結された前記複数の中空押出形材における押出方向の両端面に位置する嵌合部には、溶接又は摩擦攪拌接合が施されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項７】
請求項６に記載の融雪パネルにおいて、
前記嵌合部における前記溶接又は摩擦攪拌接合は、前記各中空押出形材の表面及び裏面の隣接部における押出方向の両端部に連続して施されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記融雪パネルを基礎の固定台に支持するための取付脚を前記中空押出形材の底面に一体に設けていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記流路に接続される水の入口部、水の出口部を前記中空押出形材又は前記端部材の底面に設けていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の押出し方向に対して直角方向の両端部の縦リブから、下方に向けて突出片を突出させていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１１】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記パネル本体は複数の中空押出形材を並べて構成されており、前記中空押出形材のうち、押出し方向に直交する幅方向の一端に連結される前記中空押出形材の当該一端側の側面付近には、押出し方向に沿ったヒンジピン用の挿入孔が全長に沿って形成されており、上記一端側の側面から前記ヒンジピン用の挿入孔に達する複数の切り欠きが形成されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の表面には、押出し方向に沿って形成された凸条を凹凸に加工した滑り止め用の凹凸が形成されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１】
二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材と、前記中空押出形材の押出し方向の両端部に接合され、前記複数の中空部の端面を塞ぐ複数の端部材とを備えており、
少なくとも一方の前記端部材によって前記中空押出形材の複数の前記中空部を連通する流路を構成していること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項２】
二枚の実質的に平行な面板及び前記二枚の面板を接続する縦リブを有し、前記二枚の面板と前記縦リブとによって複数の中空部が形成されている中空押出形材であって、前記中空押出形材の前記縦リブの押出し方向端部をその押出し方向端面よりも深く切り欠いて切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部は前記縦リブの押出し方向の一端に形成されており、
前記中空押出形材の押出し方向両端にそれぞれ端部材を接合しており、前記切り欠き部を設けた側の前記端部材によって複数の前記中空部を連通する流路を構成しており、かつ、反対側の前記端部材によって複数の前記中空部を塞いでいること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項３】
それぞれ互いに平行な複数の中空部を押出し方向の全長に沿って有する中空押出形材からなる板状のパネル本体と、
前記パネル本体において前記中空押出形材の押出し方向の両端に接合される一対の端部材と、を備え、
前記一対の端部材は、前記パネル本体を構成する前記押出し形材の押出し方向の両端面を受け入れ、前記両端面に開口する複数の前記中空部を区分けする複数の前記縦リブのうち、何れかの前記縦リブに接触する複数の区画壁を有しており、
前記パネル本体の前記複数の中空部は、前記端部材の前記区画壁によって区画された凹部を通じて連通する流路を構成していること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の押出し方向に対して直角方向に一つ又は複数の中空押出形材を配置しており、複数の前記中空押出形材同士は前記面板同士を対向させた状態で摩擦攪拌接合又は凹凸嵌合にて接合されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項５】
請求項４に記載の融雪パネルにおいて、
前記複数の中空押出形材を連結する前記凹凸嵌合は、隣接する一方の前記中空押出形材の側面に突設した先広凸条と、他方の前記中空押出形材の側面に開設した底広凹溝と、による嵌合であること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の融雪パネルにおいて、
前記凹凸嵌合によって連結された前記複数の中空押出形材における押出方向の両端面に位置する嵌合部には、溶接又は摩擦攪拌接合が施されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項７】
請求項６に記載の融雪パネルにおいて、
前記嵌合部における前記溶接又は摩擦攪拌接合は、前記各中空押出形材の表面及び裏面の隣接部における押出方向の両端部に連続して施されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記融雪パネルを基礎の固定台に支持するための取付脚を前記中空押出形材の底面に一体に設けていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記流路に接続される水の入口部、水の出口部を前記中空押出形材又は前記端部材の底面に設けていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の押出し方向に対して直角方向の両端部の縦リブから、下方に向けて突出片を突出させていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１１】
請求項１〜３のいずれか１項記載の融雪パネルにおいて、
前記パネル本体は複数の中空押出形材を並べて構成されており、前記中空押出形材のうち、押出し方向に直交する幅方向の一端に連結される前記中空押出形材の当該一端側の側面付近には、押出し方向に沿ったヒンジピン用の挿入孔が全長に沿って形成されており、上記一端側の側面から前記ヒンジピン用の挿入孔に達する複数の切り欠きが形成されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の融雪パネルにおいて、
前記中空押出形材の表面には、押出し方向に沿って形成された凸条を凹凸に加工した滑り止め用の凹凸が形成されていること、
を特徴とする融雪パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１０−５９６４９（Ｐ２０１０−５９６４９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２４９５７（Ｐ２００８−２２４９５７）
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（３０３０５９０７１）独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構 (64)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（５０２４４４７３３）日軽金アクト株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（３０３０５９０７１）独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構 (64)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（５０２４４４７３３）日軽金アクト株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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