JPH1052724A - 蛇行溝部付き金属パネルの製造方法、および蛇行溝部付き金属パネルによる蛇行流路付き金属パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛇行溝部付き金属パネルを、小型のプレス成
形機で成形可能とする新規な製造方法と、消雪用、暖房
用、冷却用等の各種用途に応用可能な、先の製造方法で
得られた蛇行溝部付き金属パネルにより製造する、蛇行
流露付き金属パネルの製造方法とを提供する。 【解決手段】 平鉄板２に、２本の平行な直線状溝部２
１ａ，２１ａを対とした単位プレス加工を、所定間隔置
きに所要回数繰り返して、４本以上の直線状溝部２１
ａ，２１ａ，……を成形してしまう第１工程を終えた
後、第２工程、第３工程で、隣接する直線状溝部２１
ａ，２１ａ同士の両端部の夫々に、平面視で略「Ｕ」字
状を成す湾曲状溝部２３，２３，……をプレス加工によ
って成形し、始端から末端間で１本に連通状となる蛇行
状溝部２１が形成された金属パネルを製造する、蛇行溝
部付き金属パネルの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】この発明は、平板状金属板からプレス加
工によって蛇行溝部付き金属パネルを成形する製造方法
に関するものであり、特に、小型のプレス成形機での成
形に適した新規な製造方法と、その製造方法によって得
られた蛇行溝部付き金属パネルにより、積雪の多い地方
の、新幹線や在来線等の鉄道軌道の側部、または、高速
道路や一般道路の側部、歩道およびその側部等の交通機
関の、除雪後に留雪される場所や、建築物の屋根および
その周辺等といった、除雪・消雪を必要とする場所全般
に設置されて雪を加熱、溶融し、散水することなく消雪
可能とするパネル等に代表される消雪用、あるいは、オ
イルヒーター等に採用される暖房用、更には冷蔵庫等に
用いられる冷却用等、熱交換させるために内部に熱媒質
を封入、あるいは循環させることができるパネルに形成
する、蛇行流露付き金属パネルの新規な製造方法とを提
供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】豪雪地帯を通過する新幹線や在来線のこ
れまでの消雪対策としては、ボイラで加熱された温水
や、地中から汲み上げられた地下水を、軌道の周辺に散
水する方式が採用されてきている。しかし、極寒地等で
は、散水後の熱損失が大きく、特に積雪の多い場合に
は、消雪が極めて困難であり、良好な消雪効果を得るに
は、ボイラによる加熱を強めて散水の熱量を高めること
が不可欠となり、極めてランニングコストの高い設備と
なっていた。

【０００３】また、盛土、切取り区間等では、散水によ
る水の浸透防止対策が確立されておらず、大量の散水が
実施された場合には、軌道の安全確保が不可能となるた
め、散水方式の採用は見送らざるを得なかったし、更
に、地下水を使用する場合，一方的な地下水の汲み上げ
による地盤沈下等の環境問題を生じる虞れもあること等
から、循環型の新たな消雪方式の開発が切望されてい
た。

【０００４】散水方式に代わるものとして、近年，特に
地下水等を循環利用することが可能な無散水型のパネル
方式が注目され、現在，実用化に向けて鋭意開発、研究
が進められている。このパネル方式は、図８の新幹線高
架橋区間にパネル方式の消雪設備を設置した状態の右半
分の正断面図に示されるように、その消雪設備６は、高
架橋９上に敷設された軌道部８両側の歩行路部分９１，
９１に組み込まれるようにしたものであり、夫々の歩行
路部分９１には、循環パイプ７を予め配してなる脚台７
１が次々に接続されて給水部とされ、地上部に設けられ
た図示していない給水設備に循環するように配管される
一方、脚台７１，７１，……上には、蛇行流路１１を有
する所定サイズの消雪パネル（蛇行流露付き金属パネ
ル）１０，１０，……が、順次載置、固定されると共
に、各パネル１０，１０，……の給水口は、循環パイプ
７に接続されるか、隣接するパネル１の排水口に接続さ
れる。

【０００５】循環パイプ７には、地上の給水設備によっ
て汲み上げられた地下水が強制的に圧送され、各パネル
１０，１０，……の連結された蛇行流路１１に熱交換し
て放熱した後、帰路の循環パイプ７に戻り、給水設備で
加温されるか、地下に戻されて地熱による熱交換を経た
地下水として再利用されることとなる。循環パイプ７に
は、図示しない熱交換器が接続されると共に、消雪パネ
ル１０の蛇行流路１１から伸びる支管もまた該熱交換器
に接続されていて、消雪パネル１０の蛇行流路１１およ
びその支管内に封入した、熱媒質としての不凍液を、図
示しないポンプによって強制循環させ、地下水と熱交換
がなされ、消雪パネル１０に積雪および除雪した雪を逐
次融雪してしまうように構成されている。なお、極寒地
等にあっては、積雪量や外気温度に応じて制御を受ける
ボイラが設けられ、地下水を最適温度に加熱した上、循
環パイプ７を通じて上記熱交換器に供給されるようにす
る場合もある。

【０００６】この無散水型のパネル方式に採用される消
雪パネル１０は、１枚の平板状金属板にプレス成形する
ことにより溝部２１ａが蛇行状に巡らされ、該蛇行溝部
２１始端と末端とには，不凍液の入口と出口とが形成さ
れた上、この蛇行溝部２１付きの金属パネル２の蛇行溝
部２１の上部開口を施蓋するような状態に平板状金属板
３を添設してシーム溶接等で水密状に一体化してパネル
化し、不凍液の蛇行流路１１を管路状に設けたものとし
て形成されている。上記パネル方式の消雪設備６が設置
された新幹線等の高架橋９に積雪があった場合には、軌
道８上に積った雪は、新幹線の車両に備えられた除雪機
構、または、ラッセル車等によって高架橋９両側の歩行
路９１，９１側へ、図８に矢印で示される如く飛ばされ
て消雪パネル１０上に集められ、これら消雪パネル１０
上の雪Ｓは、暫時、消雪パネル１０によって加熱、溶融
され、高架橋９から雨水同様に排水されてしまうことに
なる。

【０００７】このように，従前の散水方式の欠点を確実
に払拭可能とする無散水消雪方式は、既にその基礎的な
理論が略確立されていて、今後は、それを実用化するた
めの技術開発が必要視されており、その一つとして、消
雪パネル１０の効率的且つ経済的な製造技術の確立が急
がれている。広範囲に渡って効果的な消雪を可能にする
消雪パネル１０をプレス加工によって製造する場合、大
型のプレス機で一度に連続した蛇行溝部２１の絞り加工
を施してしまう製造方法も当然有り得るが、この製造方
法では、金型を含めた製造コストが、極めて高価なもの
となってしまうことは必死であり、この製造コストの問
題が、パネル方式の消雪設備の実現化に大きな障害とな
っていたし、更に、大型の平板状金属板の全面に、上述
のような複雑な凹凸絞り成形をしようとする場合、特別
に配慮された特殊なプレス技術に拠らない限り、金属板
の至る所に歪みや亀裂を発生させてしまうという技術的
な課題に対処するためのノーハウの問題も絡んできて、
これまでのところ、要望に応え得る実用的な製造技術の
提案は、全くなされていないというのが実情であった。

【０００８】本願発明者は、プレス成形に携わるものの
一人として、以上のような状況に対処すべく、金属板の
プレス成形工程を、最小の歪みに抑制可能な単位毎に編
成し直し、比較的小型の成形金型およびプレス機械によ
って、最終的に大判の金属板に対しても所望する連続し
た蛇行溝部の形成されたパネルの製造を可能とする新規
な蛇行溝付き金属パネルの製造方法の開発、研究に着手
し、長期に渡る試行錯誤と共に幾多の実験を繰り返して
きた結果、今回、遂に新規な蛇行溝部付き金属パネルの
製造方法を実現化することに成功し、その結果、その製
造方法で得られた蛇行溝部付き金属パネルにより、安全
且つ経済的に成形可能とする、実用的な蛇行流路付き金
属パネルの製造方法を実現化することに成功したもので
あり、この発明によって、特に待望視されて久しい無散
水消雪方式の実施化が、実質的に具体化していくものと
予想される。以下では、図面に示すこの発明を代表する
実施例と共に、その構成を詳述していくこととする。

【０００９】

【発明の構成】図面に示すこの発明を代表する実施例か
らも明確に理解されるように、この発明に包含される蛇
行溝部付き金属パネルの製造方法は、複数本の直線状溝
部と、これら直線状溝部の夫々の側の端部同士であっ
て、相隣り合う直線状溝部２本ずつの端部間を繋ぐ平面
視略「Ｕ」字状を成す湾曲状溝部とを有し、一方の側の
湾曲状溝部が他方の側の湾曲状溝部に対して直線状溝部
１本ずつずらして配されたものとすることにより、全体
が蛇行溝部として繋がって形成される蛇行溝部付き金属
パネルをプレス加工によって成形する製造方法であっ
て、基本的に次のような構成から成り立っている。

【００１０】即ち、先ず、相隣り合う２本の直線状溝部
を対となし、平板状金属板のＹ軸一方方向に向け、所定
間隔置きに順次プレス加工を繰り返し施してしまう第１
工程と、その後、それら直線状溝部の両端に、夫々別々
のプレス加工で湾曲状溝部を形成する第２工程および第
３工程とによって実施されることを特徴とする、蛇行溝
部付き金属パネルの製造方法である。

【００１１】更に詳細に示せば、第１工程は、互いに相
隣り合う２本の直線状溝部を対となし、その少なくとも
一方の端部側には、形成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁
面に絞られ、それより外側となる端部側で２本の直線状
溝部が繋がった巾広溝部となる形状のプレス加工を単位
プレス加工として、平板状金属板のＹ軸一方方向に向
け、所定間隔置きに順次単位プレス加工を繰り返し施し
てしまう工程。

【００１２】第２工程は、上記第１工程の後、巾広溝部
の形成された側の端部側であって、形成すべき湾曲状溝
部の内側湾曲壁面に絞られた部分を含む所定巾部分を、
形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス加工で、全ての
巾広溝部に湾曲状溝部を形成する工程。更に、第３工程
は、上記第２工程の後か、あるいはその工程の直前、即
ち、第１工程の後、上記第２工程に先駆けて、他方の端
部側であって、単位プレス加工で対をなして形成された
２本の直線状溝部毎の中の、Ｙ軸方向両端の直線状溝部
を除く各隣り合う１本ずつを対として、これら直線状溝
部に、形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス加工で、
湾曲状溝部を形成する工程とする、以上３工程によって
実施される蛇行溝部付き金属パネルの製造方法である。

【００１３】また、より具体的には、対象とする蛇行溝
部付き金属パネルのプレス加工が、先ず、互いに相隣り
合う２本の直線状溝部を対となし、その両端部側には、
夫々、形成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁面に絞られ、
それより外側となる端部側で２本の直線状溝部が繋がっ
た巾広溝部となる形状のプレス加工を単位プレス加工と
して、平板状金属板のＹ軸一方方向に向け、所定間隔置
きに順次この単位プレス加工を繰り返し施してしまう第
１工程と、その後、巾広溝部の形成された何れか一方の
端部側であって、形成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁面
に絞られた部分を含む所定巾部分を、形成すべき湾曲状
溝部形状となるプレス加工で、全ての巾広溝部に湾曲状
溝部を形成する第２工程、更に、巾広溝部の形成された
他方の端部側であって、形成すべき湾曲状溝部の内側湾
曲壁面に絞られた部分を含む所定巾部分を、単位プレス
加工で対をなして形成された２本の直線状溝部毎の中
の、Ｙ軸方向両端の直線状溝部を除く各隣り合う１本ず
つを対として、これら直線状溝部に、形成すべき湾曲状
溝部形状となるプレス加工で、湾曲状溝部を形成する第
３工程によって実施されることを特徴とする製造方法と
することができる。

【００１４】上記構成からなるこの発明の蛇行溝部付き
金属パネルの製造方法を、他の記載表現によって示せ
ば、以下のとおりとなる。 ［第１工程］所定間隔とした２本の直線状溝部、およ
び、その両端部側において、夫々、形成すべき湾曲状溝
部の内側湾曲壁面に絞られ、それより外側となる端部側
で２本の直線状溝部が繋がった巾広溝部となる形状の単
位プレス加工を１工程で実施可能とする直線部専用金型
により、平板状金属板のＹ軸一方方向に向け、所定間隔
置きに順次この単位プレス加工を繰り返し施し、予め定
められた４本以上偶数本の直線状溝部を成形してしまう
工程。

【００１５】［第２工程］湾曲部専用第１金型により、
全ての直線状溝部の中、Ｙ軸方向最外側となる両直線状
溝部の各一端には、流入口または流出口用の通孔付き椀
部を成形すると共に、その他の直線状溝部で互いに隣接
するもの同士の一端には、平面視略「Ｕ」字状に連続す
る湾曲状溝部を同時に成形する工程。

【００１６】［第３工程］該第２工程のプレス加工を施
す直前またはその後の何れかの時点にて、湾曲部専用第
２金型により、形成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁面に
絞られた部分を含む全ての直線状溝部の所定巾部分であ
って、単位プレス加工で形成された２本の直線状溝部毎
の他端同士に、平面視略「Ｕ」字状の湾曲状溝部を成形
する工程。以上第１〜３工程により、全ての直線状溝部
が、両端の湾曲状溝部によって蛇行状に連通する１本の
溝部に形成されるようにしたことを特徴とする、蛇行溝
部付き金属パネルの製造方法である。

【００１７】平板状金属板は、アルミニウム、鋼板、銅
板やステンレス鋼板やジュラルミン等のような合金板等
々、良好なプレス加工性を備えた金属板であって、用途
に応じ、例えば、無散水消雪パネル用の蛇行溝部付き金
属パネルとするようなときには、雪の重量に耐える充分
な強度や耐候性、耐蝕性等に秀れた素材が、適宜選択、
採用されるようにする。

【００１８】蛇行溝部は、複数本の直線状溝部と、これ
ら直線状溝部の夫々の側の端部同士であって、相隣り合
う直線状溝部２本ずつの端部間を繋ぐ平面視略「Ｕ」字
状を成す湾曲状溝部とを有し、一方の側の湾曲状溝部が
他方の側の湾曲状溝部に対して直線状溝部１本ずつずら
して配されたものとすることにより、始端から末端まで
１本に繋がって形成される溝部であり、平板状金属板の
略全面あるいは必要箇所に、１本の溝が連続して形成さ
れるようにしたものの外、２本以上の溝が平行して形成
されるようにしたものであってもよく、２本以上の流路
を形成する場合には、湾曲状溝部もまた、これに対応す
る２本以上の平行な湾曲状に形成される必要がある。ま
た、この蛇行溝部は、その流れに直交する断面形状が、
逆台形状、逆三角形状、半円状等、プレス加工性の良い
断面形状であって、用途に応じた最適断面のものに成形
されるようにする。

【００１９】第１工程では、上記蛇行溝部の中、Ｙ軸方
向に相隣り合う２本の直線状溝部を対となし、所定サイ
ズの平板状金属板の横幅方向（Ｘ軸方向）に渡る直線状
溝部として、前以て成形しまうプレス工程であり、少な
くともＸ軸方向の何れか一方の端部側には、後述する工
程で形成されることとなる湾曲状溝部の内側湾曲部分が
同時に成形されると共に、その部分から外側で平板状金
属板端縁に至る部分では、前記内側湾曲部分よりも内側
では２本、対をなしていた直線状溝部が、Ｙ軸方向に繋
がって一つとなった巾広溝部に成形されるプレスが実施
され、Ｘ軸方向他端側は、２本の直線状溝部がそのまま
端縁まで成形されてしまうプレス成形としても差し支え
はないが、プレス時に平板状金属板が、先の内側湾曲部
分形成側端部方向へ逃げてＸ軸方向全体を均質にプレス
加工できなくしてしまう慮から、望ましくは、この他端
側も、先の内側湾曲部分形成側端部と同様、内側湾曲部
分とそれより外側を巾広溝部とした、Ｘ軸方向両端が対
称形となるプレス成形が実施されるものとし、この２本
の直線状溝部と、内側湾曲部分および巾広溝部とを成形
するプレス加工を単位プレス加工として、順次平板状金
属板のＹ軸一方方向へ向け、所定間隔置きに所要回数、
この単位プレス加工を実施するようにする。

【００２０】第１工程において、単位プレス加工を所要
回数繰り返して実施することにより、成形代を手繰り寄
せるようにして内部応力の発生による変形量を低減さ
せ、成形後の変形を少なくすることが可能になると共
に、プレス範囲も少なく、比較的小型のプレス機械によ
る加工を可能にする狙いがある。なお、単位プレス加工
は、平板状金属板のＹ軸方向一方端から他方端に向け
て、所定間隔置きに順次成形して行く方法と、平板状金
属板のＹ軸方向中央からＹ軸方向両端に振り分けて順次
成形する方法とがあり、これらの単位プレス加工は、金
型側を所定ピッチで平行移動させる方法で実施すること
も不可能ではないが、通常、平板状金属板を、固定させ
たプレス機金型部へ所定量移動させて送り込むようにし
て、１つの直線部専用金型に対して平板状金属板を相対
移動させる方法で実施されることとなる。

【００２１】第２工程では、上記第１工程によって所定
本数形成された複数本の直線状溝部のＸ軸方向一方端、
特に上記第１工程の単位プレス加工毎に形成された２本
の直線状溝部相互の端部を、緩やかに湾曲する湾曲状溝
部で連通状としてしまうプレス加工が実施される。この
湾曲状溝部のプレス加工は、当該端部側端縁から、内側
湾曲部分を含む所定箇所までの所定巾部分（したがっ
て、一部直線状溝部の各端部を含んでいる）を成形する
ようにし、巾広溝部が絞られて所定形状の湾曲状溝部に
成形されるが、その金型は、第１工程において形成され
た内側湾曲部分と２本の直線状溝部の各端部とに合致し
た部分を含むものに形成されており、このプレス加工で
成形する湾曲状溝部が、２本の直線状溝部の各端部外側
に設計どおり正確且つ滑らかな形状で連通されるよう配
慮したものとすべきである。

【００２２】なお、この第２工程も、前記第１工程のよ
うに、２本の直線状溝部の各端部間単位でのプレス加工
を所定回数に分けて実施するようにしたものとすること
も勿輪可能ではあるが、効率上から、Ｙ軸方向全体（即
ち、第１工程の単位プレス加工毎に形成された２本の直
線状溝部全てを、夫々、対をなす２本の直線状溝部毎に
全ての端部）が、１度のプレス加工で複数の湾曲状溝部
に成形されてしまうようにした金型によるものとするの
が望ましい。

【００２３】第３工程は、前記第２工程で実施されてい
ない、複数本の直線状溝部のＸ軸方向他方端側に、所定
どおりに湾曲状溝部を成形する工程であって、第２工程
における湾曲状溝部の成形とは、その湾曲状溝部成形位
置が、Ｙ軸の何れか一方方向に、直線状溝部で１本分だ
けずれて成形されるプレス加工でなければならず、その
結果、全ての直線状溝部は、Ｙ軸方向方向の最外側の直
線状溝部の他端部を除き、全ての端部は、交互に湾曲状
溝部で繋がれて連通し、蛇行溝部に成形された金属パネ
ルに形成されることとなる。

【００２４】したがって、第２工程用の湾曲部専用第１
金型と、第３工程用の湾曲部専用第２金型とが必要とな
り、湾曲部専用第２金型では、１度のプレス加工で、Ｙ
軸方向方向の最外側の直線状溝部の各他端部に、流入口
および流出口用の通孔付き椀部を同時に成形できる金型
とすれば、流入口および流出口が、予め蛇行溝部の始端
と末端とに形成された蛇行溝部付き金属パネルの成形が
可能になり、極めて好都合のものとなる。但し、この流
入口および流出口用の通孔付き椀部を同時に成形できる
金型によらない場合には、流入口および流出口用の通孔
付き椀部を、これら湾曲部専用第１金型および湾曲部専
用第２金型とは別の専用金型により、別工程で成形する
ことになる。なお、前記第２工程と第３工程とは、特に
その順位に制約はなく、第２工程に先んじ、第１工程の
直後に第３工程を実施し、その後に、第２工程を実施す
るようにしても、この発明の蛇行溝部付き金属パネルの
製造方法に支障を来す慮は全くあり得ない。

【００２５】

【関連する他の発明】上記までに開示した蛇行溝部付き
金属パネルの製造方法に関連し、この発明には、以下の
とおりの構成からなる蛇行溝部付き金属パネルによる蛇
行流路付き金属パネルの製造方法が包含されている。即
ち、上記した製造方法で形成された蛇行溝部付き金属パ
ネルの、蛇行状溝部の溝開口側に、該蛇行溝部付き金属
パネルと対称形状の他の蛇行溝部付き金属パネルを対称
配置で当接させるか、または、平板状金属板を当接さ
せ、当接部分をシーム溶接等によって水密状に一体化す
ると共に、パネルＹ軸方向両端の直線状溝部であって、
湾曲状溝部の成形されていない端部で、予め流入口また
は流出口用の通孔付き椀部に成形されていない端部のま
まとされているものの場合には、流入口または流出口を
穿設することにより、蛇行流路付きパネルを形成した
後、該パネル周縁、および、必要に応じてパネルＸ軸方
向要所要所のＹ軸方向に渡ってチャンネル材その他の補
強枠を接合、一体化して剛性を付与し、流入口から流出
口に向けて熱媒質を蛇行状に通過可能とする蛇行流路が
組み込まれたパネルに形成するようにした、蛇行溝部付
き金属パネルによる蛇行流路付き金属パネルの製造方法
である。

【００２６】蛇行流路付き金属パネルは、全体の大きさ
や、供給流体量に応じた蛇行流路断面等になるよう、予
め設定条件に従って製造された蛇行溝部付き金属パネル
を使って製造されるものであり、２枚の蛇行溝部付き金
属パネルを用意し、双方の蛇行状溝部の夫々の溝開口同
士を鉢合わせ状とする対称配置で当接させるか、また
は、１枚の蛇行溝部付き金属パネルと平板状金属板とを
用意し、平板状金属板で蛇行溝部付き金属パネルの溝開
口側を閉鎖させてしまうよう添設し、夫々、当接部分あ
るいは添設部分をシーム溶接等によって水密状に一体化
する手段で、先ず、基本となる蛇行流路の組み込まれた
主体パネルを製造し、該主体パネルの周縁、および、必
要に応じてパネルＸ軸方向要所要所のＹ軸方向に渡って
チャンネル材その他の補強枠を接合、一体化し、設定条
件に適うパネルとする。

【００２７】そして、蛇行流路の始端、末端には、蛇行
溝部付き金属パネル製造段階か、あるいはそれとは別工
程で流入口および流出口が形成され、蛇行流路全体に熱
媒質を供給、循環可能となるよう製造する。なお、流入
口および流出口は、該パネルの一辺側の両角の外、必要
に応じ、パネルの対角位置に設けられるよう、蛇行流路
が、予めその始端と末端とをパネル対角位置になるよう
に規制して製造することも勿論可能である。以下では、
上述したこの発明の蛇行溝部付き金属パネルの製造方
法、および蛇行溝部付き金属パネルによる蛇行流路付き
金属パネルの製造方法の構成が、より明確なものとなる
よう、具体的な実施例について、図面と共に説明を加え
ていくことにする。

【００２８】

【実施例１】図１の平板状金属板に第１回目の単位プレ
ス加工を施して加工された状態を示す平面図、図２の図
１中のＡ−Ａ拡大側面図、図３の平板状金属板に第２回
目の単位プレス加工を施して加工された状態を示す平面
図、図４の直線状溝部全てのプレス加工を終了して加工
された状態を示す平面図、図５の流入口および流出口用
通孔付き椀部形成側となるＸ軸方向端部側だけに湾曲状
溝部のプレス加工を完了して加工された状態を示す平面
図により、時系列順にその工程で加工された状態の金属
パネルが示されている。

【００２９】それら図面からも明確に理解されるよう
に、この発明の蛇行溝部付き金属パネルの製造方法は、
先ず、横幅（Ｘ軸方向）寸法約２７００ｍｍ、縦（Ｙ軸
方向）寸法約９２０ｍｍ、厚み寸法１．６ｍｍ程度の溶
融亜鉛めっき処理された平鉄板に対し、図２の要部側面
図のような台形状の凹溝（溝巾３４ｍｍ）の直線状溝部
２１ａを、２本の間隔が１０ｍｍとなる（したがって、
溝ピッチが４４ｍｍとなる）ように平行に組み合わせ、
それら２本の直線状溝部２１ａ，２１ａの溝方向両端側
で、平鉄板Ｘ軸方向各端縁から略７０ｍｍ程度の位置に
内側湾曲壁面２３ａ，２３ａが形成され、それら各内側
湾曲壁面２３ａ，２３ａから外側はに形成されるように
した、単位プレス加工を施すための図示しない直線部専
用金型を、３５０ｔプレス機によって第１回目のプレス
加工を施し、図１のように、２本の直線状溝部２１ａ，
２１ａと、内側湾曲壁面２３ａ，２３ａおよび巾広溝部
２２，２２とを平鉄板全幅に渡って同時にプレス成形し
てしまう。

【００３０】続いて、平鉄板２を、２溝ピッチ分に相当
する８８ｍｍだけＹ軸方向に送り移動し、同一の直線部
専用金型によって第２回目の単位プレス加工を実施する
ことにより、図３平面図に示されている状態に加工され
た金属パネルが得られ、以降、同様の単位プレス加工を
第３回目、第４回目、……と繰り返して実施し、最終的
に、図４平面図で示しているような、偶数本の直線状溝
部２１ａ，２１ａ，……が全面に渡って等間隔で平行し
た状態に成形する第１工程を完了する。製造工程上から
は、この第１工程による製造を、多数の平鉄板２，２，
……に次々と実施し、偶数本の直線状溝部２１ａ，２１
ａ，……が全面に渡って等間隔で平行した状態に成形さ
れた加工パネルを多数成形し、それらをまとめて次の第
２工程以下に回すようにすることによって、効率的に多
数の蛇行溝付き金属パネルを成形する製造方法となすこ
とができる。

【００３１】第２工程および第３工程は、図４に示され
るように、全面に直線状溝部２１ａ，２１ａ，……が成
形された後に、該直線状溝部２１ａ，２１ａ，……のＸ
軸方向各端部に対応する二点鎖線で囲まれた長方形状範
囲Ｐ１，Ｐ２のプレス加工を施すことになる。実施例で
は、図５の平面図が、既に加工された後の状態を示して
いるように、長方形状範囲Ｐ２に対して、最外側の各１
本の直線状溝部２１ａおよび２１ａを除いた直線状溝部
２１ａ，２１ａ，……の中、互いに隣接するもの同士の
各端部で、単位プレス加工で別々に形成された広巾溝部
２２および２２に跨がるようにして、平面視略「Ｕ」字
状の湾曲状溝部２３，２３，……を成形すると共に、除
かれた最外側の各１本ずつの直線状溝部２１ａおよび２
１ａの端部には、流入口および流出口用の通孔付き椀部
２４，２４を合わせてプレス加工してしまうようにした
湾曲部専用第２金型による第２工程が、先の第１工程に
引き続き、別工程で実施されるようにしている。

【００３２】続いて、第３工程では、残る長方形状範囲
Ｐ１に対し、第１工程の単位プレス加工毎に形成される
直線状溝部２１ａ，２１ａの各端部で、単位プレス加工
で形成された広巾溝部２２に、平面視略「Ｕ」字状の湾
曲状溝部２３，２３，……が、その内側湾曲壁面を、既
に形成されている内側湾曲壁面２３ａに合致させるよう
にして成形できる湾曲部専用第１金型により、全ての直
線状溝部２１ａ，２１ａ，……のＸ軸方向他端部側に湾
曲状溝部２３，２３，……を成形し、先の第２工程で同
時に形成された吸水口用通孔付き椀部２４から流出口用
通孔付き椀部２４に至る間の全ての直線状溝部２１ａ，
２１ａ，……が、一本に連通状となった蛇行溝部２１と
なるようにするプレス加工が施される。

【００３３】以上のとおり、この発明の蛇行溝部付き金
属パネルの製造方法においては、第１工程で単位プレス
加工を施す直線部専用金型の外、第２工程以下を実施す
るための湾曲部専用第１金型および湾曲部専用第２金型
を必要とする。なお、上記した第２工程、第３工程は、
必ずしもこの順序による必要はなく、先の第１工程に引
き続き、実施例とは逆に、第３工程で実施される長方形
状範囲Ｐ１に対するプレス加工を先行させ、その後に他
方の長方形状範囲Ｐ２をプレス加工する、実施例では第
２工程に相当する工程を最後に実施するようにしても何
等差支えはない。

【００３４】

【実施例２】図６の平面図、および図７のＢ−Ｂ拡大要
部断面図には、上記した実施例１によって製造された蛇
行溝部付き金属パネル１を使って製造した蛇行流路付き
金属パネル１０の具体例が示してある。蛇行流路付き金
属パネル１０は、蛇行溝部付き金属パネル１に成形され
た蛇行溝部２１の溝開口側に、熱交換用となる平板状金
属板３を添設して当該蛇行溝部２１の溝開口側を閉鎖し
た上、シーム溶接等の手段で両者を水密状に一体化して
しまうことにより、断面略台形状で１本に連なった蛇行
流路１１を実現したパネルとなし、その周縁部には、チ
ャンネル材やアングル材等型鋼からなる補強枠４が溶接
によって取着、一体化され、更に、該補強枠４を支持部
とするようにして、蛇行溝部付き金属パネル１側の外側
面に２本の補強中桟４１，４１を横架、添設し、全体が
補強された構造となるようにして製造される。

【００３５】熱交換用となる平板状金属板３は、良好な
熱伝導率が確保され、且つ、積雪荷重や歩行に耐え得る
充分な強度を必要とするものであり、例えば、ステンレ
ス板の外、強度上で支障がなければアルミニウムや鋼
板、銅板その他素材の使用も可能である。蛇行溝部付き
金属パネル１と平板状金属板３との水密状の一体化は、
上記したシーム溶接手段によるものの外、両者間にゴム
シート等のパッキンを介在させ、互いの当接部分をボル
ト・ナットにより結合する方法や、耐熱および耐水性の
接着剤等による一体化、あるいはまた、専用のクリップ
状の締め付け部材を製作して、両者の外側面を挟着状に
一体化してしまう手段等によるものとすること等も可能
である。

【００３６】

【作 用】蛇行溝部付き金属パネル１の製造方法では、
先ず、直線部専用金型によって形成すべき直線状溝部２
１ａ，２１ａ，……の中の、２本ずつを対とした単位プ
レス加工を必要回数、平板状金属板のＹ軸一方方向に向
かって繰り返していく第１工程により、主に図１中のＹ
軸一方方向に所定幅ずつ次々にプレス加工し、一方側か
ら他方側へ、順次、手繰り寄せられるようにした加工を
施し、しかも、これに直交するＸ軸方向への変形も極め
て少なく制限された製造方法となるようにするものであ
り、したがって、平板状金属板のＹ軸方向全幅に渡って
一度にプレス加工してしまうときのような、変形各部に
規制されて平板状金属板のＹ軸方向への円滑な収縮移動
が疎外され、為に変形各部にプレス加圧力が極端に集中
して素材強度の劣化を来したり、板全体に大きな歪みを
生じてしまうといった弊害が、確実に回避されることに
なる。

【００３７】この作用は、更に、最も過酷な深絞り成形
となる湾曲状溝部２３のプレス加工を、第２工程以下の
別工程に回した製造方法として、第１工程による、主と
してＹ軸方向への成形加工に重ならない、主としてＸ軸
方向、それも第１工程で形成した内側湾曲面部２３ａか
ら外側方向だけの極限られた範囲内でのＸ軸方向への絞
り変形に限定され、第１工程のプレス加工を、より確実
且つ安全に実施可能にすると共に、第２工程以下のプレ
ス加工自体も、極めて平易に実施できるものとしてい
る。

【００３８】また、蛇行流路付き金属パネル１０の製造
も、素材に無理な変形を生じさせず、各部が単純変形の
組み合わせによって製造されたような、それ自体十分な
構造強度の付与された、極めて信頼性の高い蛇行溝部付
き金属パネル１をそのまま採用し、蛇行溝部２１の溝開
口側に平板状金属板を添設、一体化するか、２枚の蛇行
溝部付き金属パネル１，１が、互いにその溝開口側が対
向状となるように合わせて一体化して、信頼性の高い水
密構造とした蛇行流路１１を実現した主体パネルが製造
でき、適宜補強枠４、補強中桟５を、それら主体パネル
の要所要所に取着する方法で、十分な強度を有し、特別
な変形修正を要することなく、目的の製造を達成するこ
とができる。

【００３９】こうして完成された蛇行流路付き金属パネ
ル１０は、蛇行流路１１内に適宜熱媒質を封入、あるい
は還流させて、熱媒質からの熱を熱交換するための各種
用途、例えば消雪用、暖房用、冷却用等の極めて軽便な
熱交換性パネルとしての応用を可能とし、夫々の用途に
適った消雪や暖房、冷却等といった作用を、確実且つ経
済的に達成することになる。

【００４０】

【効 果】以上のような構成によって実現されるこの発
明の蛇行溝部付き金属パネルの製造方法は、従前までの
一体プレス加工方法によるとすれば、２０００ｔ以上も
の能力のプレス加工機を必要とし、しかも、特別なノウ
ハウに拠らない限り製造することが不可能とされている
サイズの平板状金属板に、全長が一本に連なって蛇行す
る蛇行溝部を、精々３５０ｔ程度のプレス機を使い、し
かも、従前からのプレス技術のままで簡単に製造するこ
とを可能にするという極めて秀れた製造方法を実現し得
ており、また、この秀れた製造方法で、信頼性の高い精
度と強度とに成形された蛇行溝部付き金属パネルを採用
して製造する蛇行流路付き金属パネルの製造方法では、
新規な製造方法で製造された蛇行溝部付き金属パネルの
利点がそのまま生かされ、特別な修正手段等、従前まで
の加工手段によるものであれば必要とされるであろう余
計な加工工程を経ることなく、極めて簡潔な構造のもの
であって、応用範囲の広い熱交換用パネル等に採用でき
る蛇行流路付き金属パネルとして、確実且つ経済的に製
造することを可能にするものである。

【００４１】殊に、無散水消雪パネル方式による消雪
が、寒冷地における新幹線用消雪方式として、消雪効率
は勿論のこと、経済性からも、また環境保全面からも、
その優位性が確認されていながら、その方式に必要とさ
れる莫大な数の消雪パネルの製造が、２０００ｔ以上の
プレス加工機を導入しない限り、個々のパネルの製造が
不可能であって、そのプレス機械の導入だけでも高額な
設備投資が必要な上、大型の金型もまた別途予算を必要
とし、しかも特別な加工技術までも開発を待たなければ
ならない等々、極めて巨額の先行投資が不可欠で、製造
コストを著しく引き上げる原因となっていたために実用
化が阻まれていて、結局、現在においてもなお、無散水
消雪パネル方式による消雪は、日の目を見ない画餅のま
まの状態に止まっていたのに対し、この発明の製造方法
の確立により、それら無散水消雪パネル方式による消雪
が、極めて経済的に実現することを保証され、寒冷地に
おける新幹線の安全確保を大いに進めることができると
いう、言わば国家的な波及効果を生み出すことができる
ものになると言える。

【００４２】また、特に実施例１に示した、この発明を
代表する蛇行溝部付き金属パネルの製造方法は、２本の
直線状溝部２１ａ，２１ａと、そのＸ軸方向両端所定位
置に内側湾曲壁面２３ａおよび巾広溝部２２を１単位と
する直線部専用金型を使用し、平板状金属板２のＹ軸一
定方向に、所要回数の単位プレス加工を施して第１工程
とし、しかも、Ｘ軸方向の変形を主とする湾曲状溝部２
３，２３，……のプレス加工工程を第２工程以降に分け
て実施するようにしているため、この発明による製造方
法のＹ軸方向への平板状金属板２の変形移動は、殆ど無
理なく円滑に実施され、また、Ｘ軸方向の深絞り加工段
階での変形移動も、極限られた範囲に止まることになっ
て、全体として極めて歪みの少ない、高い製造精度で部
材強度のある蛇行溝部付き金属パネル１の製造が保証さ
れ、したがって、このように秀れた特徴を以て製造され
た蛇行溝部付き金属パネル１による、実施例２の蛇行流
路付き金属パネルの製造方法も、当然の如く、簡潔な構
造で高い品質のものが極めて経済的に製造できることと
なる。

【００４３】叙上の如く、この発明の蛇行溝部付き金属
パネルの製造方法、および蛇行溝部付き金属パネルによ
る蛇行流路付き金属パネルの製造方法は、新規な構成手
段によって確実に所期の目的を達成可能とするものであ
り、使用する設備も従前からの極一般的なプレス加工設
備で済ますことが可能となる上、特別に工夫された技術
に拠っても避けられなかった従来方式の一体成形プレス
の場合と違い、板全体の歪み発生率も極力抑制すること
ができ、また、加工精度を高い水準に維持して製品の歩
留まりや良品率を向上することもでき、しかも、それら
の特徴により、極めて経済的に製造することが可能にな
る等、略理想的な製造方法となっていることから、各種
用途の熱変換用金属パネルの製造、普及に大いに役立
ち、特に最も要望の強い降雪地帯の新幹線用消雪設備と
しての無散水消雪方式の実用化に不可欠とされている消
雪パネル製造技術として高い評価が得られるものと予想
される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の蛇行溝部付き金属パネルの製造方
法、および蛇行溝部付き金属パネルによる蛇行流路付き
金属パネルの製造方法の技術的思想を説明するために必
要とする代表的な実施例を示すものである。

【図 １】平板状金属板に第１回目のプレス加工を施し
て加工された状態を示す平面図である。

【図 ２】図１中のＡ−Ａ箇所の拡大要部側面図であ
る。

【図 ３】平板状金属板に第２回目のプレス加工を施し
て加工された状態を示す平面図である。

【図 ４】直線状溝部のプレス加工が終了した状態にお
ける平面図である。

【図 ５】一方の湾曲状溝部のプレス加工を終えた状態
を示す平面図である。

【図 ６】完成された蛇行流路付き金属パネルを示す平
面図である。

【図 ７】図６中のＢ−Ｂ箇所の拡大要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 蛇行溝部付き金属パネル ２ 蛇行溝部形成用の平鉄板 ２１ 同 蛇行溝部 ２１ａ 同 直線状溝部 ２２ 同 巾広溝部 ２３ 同 湾曲状溝部 ２３ａ 同 内側湾曲壁面 ２４ 同 吸水口および流出口用通孔付き椀部 ３ 熱交換用の平鉄板 ４ 補強枠 ５ 補強中桟 １０ 蛇行流路付き金属パネル １１ 蛇行流路 Ｓ 雪

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図８

【補正方法】追加

【補正内容】

【図 ８】 使用状態を示す部分正断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の直線状溝部と、これら直線状溝
   部の夫々の側の端部同士であって、相隣り合う直線状溝
   部２本ずつの端部間を繋ぐ平面視略「Ｕ」字状を成す湾
   曲状溝部とを有し、一方の側の湾曲状溝部が他方の側の
   湾曲状溝部に対して直線状溝部１本ずつずらして配され
   たものとすることにより、全体が１本の蛇行溝部として
   繋がって形成される蛇行溝部付き金属パネルのプレス加
   工が、先ず、相隣り合う２本の直線状溝部を対となし、
   平板状金属板のＹ軸一方方向に向け、所定間隔置きに順
   次プレス加工を繰り返し施してしまう第１工程と、その
   後、それら直線状溝部の両端に、夫々別々のプレス加工
   で湾曲状溝部を形成する第２工程および第３工程とによ
   って実施されることを特徴とする、蛇行溝部付き金属パ
   ネルの製造方法。
2. 【請求項２】 複数本の直線状溝部と、これら直線状溝
   部の夫々の側の端部同士であって、相隣り合う直線状溝
   部２本ずつの端部間を繋ぐ平面視略「Ｕ」字状を成す湾
   曲状溝部とを有し、一方の側の湾曲状溝部が他方の側の
   湾曲状溝部に対して直線状溝部１本ずつずらして配され
   たものとすることにより、全体が１本の蛇行溝部として
   繋がって形成される蛇行溝部付き金属パネルのプレス加
   工が、先ず、互いに相隣り合う２本の直線状溝部を対と
   なし、その少なくとも一方の端部側には、形成すべき湾
   曲状溝部の内側湾曲壁面に絞られ、それより外側となる
   端部側で２本の直線状溝部が繋がった巾広溝部となる形
   状のプレス加工を単位プレス加工として、平板状金属板
   のＹ軸一方方向に向け、所定間隔置きに順次単位プレス
   加工を繰り返し施してしまう第１工程と、その後、巾広
   溝部の形成された側の端部側であって、形成すべき湾曲
   状溝部の内側湾曲壁面に絞られた部分を含む所定巾部分
   を、形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス加工で、全
   ての巾広溝部に湾曲状溝部を形成する第２工程、更に、
   他方の端部側であって、単位プレス加工で対をなして形
   成された２本の直線状溝部毎の中の、Ｙ軸方向両端の直
   線状溝部を除く各隣り合う１本ずつを対として、これら
   直線状溝部に、形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス
   加工で、湾曲状溝部を形成する第３工程によって実施さ
   れることを特徴とする、蛇行溝部付き金属パネルの製造
   方法。
3. 【請求項３】 複数本の直線状溝部と、これら直線状溝
   部の夫々の側の端部同士であって、相隣り合う直線状溝
   部２本ずつの端部間を繋ぐ平面視略「Ｕ」字状を成す湾
   曲状溝部とを有し、一方の側の湾曲状溝部が他方の側の
   湾曲状溝部に対して直線状溝部１本ずつずらして配され
   たものとすることにより、全体が１本の蛇行溝部として
   繋がって形成される蛇行溝部付き金属パネルのプレス加
   工が、先ず、互いに相隣り合う２本の直線状溝部を対と
   なし、その両端部側には、夫々、形成すべき湾曲状溝部
   の内側湾曲形状に絞られ、それより外側となる端部側で
   ２本の直線状溝部が繋がった巾広溝部となる形状のプレ
   ス加工を単位プレス加工として、平板状金属板のＹ軸一
   方方向に向け、所定間隔置きに順次この単位プレス加工
   を繰り返し施してしまう第１工程と、その後、巾広溝部
   の形成された何れか一方の端部側であって、形成すべき
   湾曲状溝部の内側湾曲壁面に絞られた部分を含む所定巾
   部分を、形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス加工
   で、全ての巾広溝部に湾曲状溝部を形成する第２工程、
   更に、巾広溝部の形成された他方の端部側であって、形
   成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁面に絞られた部分を含
   む所定巾部分を、単位プレス加工で対をなして形成され
   た２本の直線状溝部毎の中の、Ｙ軸方向両端の直線状溝
   部を除く各隣り合う１本ずつを対として、これら直線状
   溝部に、形成すべき湾曲状溝部形状となるプレス加工
   で、湾曲状溝部を形成する第３工程によって実施される
   ことを特徴とする、蛇行溝部付き金属パネルの製造方
   法。
4. 【請求項４】 第３工程の湾曲状溝部を形成するプレス
   加工において、Ｙ軸方向両端の直線状溝部の端部所定位
   置に、流入口または流出口用の通孔付き椀部が同時に形
   成されるようにした、請求項１ないし３何れか記載の蛇
   行溝部付き金属パネルの製造方法。
5. 【請求項５】 所定間隔とした２本の直線状溝部、およ
   び、その両端部側において、夫々、形成すべき湾曲状溝
   部の内側湾曲壁面に絞られ、それより外側となる端部側
   で２本の直線状溝部が繋がった巾広溝部となる形状の単
   位プレス加工を１工程で実施可能とする直線部専用金型
   により、平板状金属板のＹ軸一方方向に向け、所定間隔
   置きに順次この単位プレス加工を繰り返し施し、予め定
   められた４本以上偶数本の直線状溝部を成形してしまう
   第１工程と、湾曲部専用第１金型により、全ての直線状
   溝部の中、Ｙ軸方向最外側となる両直線状溝部の各一端
   には、流入口または流出口用の通孔付き椀部を成形する
   と共に、その他の直線状溝部で互いに隣接するもの同士
   の一端には、平面視略「Ｕ」字状に連続する湾曲状溝部
   を同時に成形する第２工程と、該第２工程のプレス加工
   を施す直前またはその後の何れかの時点にて、湾曲部専
   用第２金型により、形成すべき湾曲状溝部の内側湾曲壁
   面に絞られた部分を含む全ての直線状溝部の所定巾部分
   であって、単位プレス加工で形成された２本の直線状溝
   部毎の他端同士に、平面視略「Ｕ」字状の湾曲状溝部を
   成形する第３工程とにより、全ての直線状溝部が両端の
   湾曲状溝部によって蛇行状に連通する１本の溝部に形成
   されるようにしたことを特徴とする、蛇行溝部付き金属
   パネルの製造方法。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜５何れかの製造方法で形
   成された蛇行溝部付き金属パネルの、蛇行状溝部の溝開
   口側に、該蛇行溝部付き金属パネルと対称形状の他の蛇
   行溝部付き金属パネルを対称配置で当接させるか、また
   は、平板状金属板を当接させ、当接部分をシーム溶接等
   によって水密状に一体化すると共に、パネルＹ軸方向両
   端の直線状溝部であって、湾曲状溝部の成形されていな
   い端部で、予め流入口または流出口用の通孔付き椀部に
   成形されていない端部のままとされているものの場合に
   は、流入口または流出口を穿設することにより、蛇行流
   路付きパネルを形成した後、該パネル周縁、および、必
   要に応じてパネルＸ軸方向要所要所のＹ軸方向に渡って
   チャンネル材その他の補強枠を接合、一体化して剛性を
   付与し、流入口から流出口に向けて熱媒体を蛇行状に通
   過可能とする蛇行流路が組み込まれたパネルに形成する
   ようにしたことを特徴とする、蛇行溝部付き金属パネル
   による蛇行流路付き金属パネルの製造方法。