JP2007162453A

JP2007162453A - トンネル内の換気装置

Info

Publication number: JP2007162453A
Application number: JP2006285291A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Sakamoto; 晴彦阪本
Original assignee: SAKAMOTO SHOKAI CO Ltd; SAKAMOTO SHOKAI KK
Current assignee: SAKAMOTO SHOKAI CO Ltd; SAKAMOTO SHOKAI KK
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: JP4101273B2

Abstract

【課題】トンネル内を効果的に換気することができると共に、大気汚染の問題を発生させることの無いトンネル内の換気装置を提供する。
【解決手段】トンネル１内の上部に、そのほぼ全長にわたる長さの吸引筒２を設け、複数の吸気孔３を長さ方向に間隔をおいて形成する。さらに吸引筒内に送気筒４を設け、吸引筒との間に吸引通路５を形成する。送気筒には半径方向に延びて吸引筒を貫通する複数のエアー噴射管６を長さ方向に間隔をおいて設ける。集塵機７の入口と吸引通路とを接続する排気通路内に吸引ファンを、出口と送気筒とを接続する給気通路内に送気ファンをそれぞれ組込む。吸引および送気ファンを回転し、吸引通路を介して吸気孔よりトンネル内の汚染エアーを集塵機内に引き込んで塵埃等の汚染物質を取り除き、浄化されたエアーを給気通路から送気筒内に送り、エアー噴射管から排気して、トンネル内を換気する。
【選択図】図１

Description

この発明は、道路を引き込むために山等を掘り抜いたトンネル内の換気装置に関するものである。

一般に、自動車が走行するトンネル内は、自動車の往来によって排ガスが充満し、あるいは粉塵が浮遊して環境が著しく悪い。

その環境改善のため、トンネル内に大型のファンを設置し、そのファンの回転によってトンネル内を換気することが行なわれている。また、比較的長いトンネルにおいては、その長さ方向に間隔を置いて縦穴を穿孔し、その縦穴から大気に汚染エアーを排出することが行われている。

ところで、ファンを用いるトンネル内の換気装置においては、ファンの回転によってトンネル内のエアーを自動車の走行方向に送風させるようにしているが、ファンによる送風範囲が比較的狭いため、トンネル内に外気を充分に取り入れることができず、換気効率が悪い。

また、ファンを用いる換気装置、縦穴から排気する換気装置のいずれも、トンネル内の汚染されたエアーを大気に直接排出させるため、大気を汚染させるという問題がある。

この発明の課題は、トンネル内を効果的に換気することができると共に、大気汚染の問題を発生させることの無いトンネル内の換気装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、トンネル内の上側部に、トンネルの長さ方向に延びる吸引筒を設け、その吸引筒にトンネル内のエアーを吸引する吸気孔を吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成し、前記吸引筒内に挿入され、その吸引筒の内周面間に吸引通路を形成する送気筒には、半径方向に延びて吸引筒を貫通し、前記送気筒の一方の端部から内部に圧送される清澄なエアーをトンネル内に排気する複数のエアー噴射管を送気筒の長さ方向に間隔をおいて設け、トンネルの外部にはエアー浄化用の集塵機と、前記吸引通路の一方の端部を吸引して前記吸気孔に吸引力を付与し、その吸気孔から吸引通路内に吸引されるトンネル内のエアーを前記集塵機に送り込む吸引力発生手段と、前記送気筒の一方の端部から内部に清澄なエアーを圧送するエアー圧送手段とを設けた構成を採用したのである。

上記の構成からなるトンネル内の換気装置においては、吸引力発生手段の作動によりトンネル内の汚染エアーを吸気孔から吸引通路内に吸引して集塵機内に送り込み、その集塵機によってエアー中に浮遊する塵埃等の汚染物質を取り除く。一方、エアー圧送手段の作動により清澄なエアーを送気筒内に圧送してエアー噴射管からトンネル内に排気して、トンネル内を換気する。

ここで、吸引力発生手段は、吸引通路の一方の端部と集塵機のエアー入口を連通する排気通路と、その排気通路内に組込まれた吸引ファンからなるものであってもよく、あるいは、吸引通路の一方の端部と集塵機のエアー入口を連通する排気通路と、その排気通路の途中に組込まれた吸引ブロワからなるものであってもよい。

また、エアー圧送手段は、集塵機の清澄エアーの出口と送気筒の一方の端部を連通する給気通路と、その給気通路内に組込まれた送気ファンからなるものであってもよく、あるいは、送気筒の一方の端部から内部に外気を送り込む送気ブロワからなるものであってもよい。

この発明に係るトンネル内の換気装置において、吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成された複数の吸気孔のそれぞれを同じ大きさとし、隣接する吸気孔の間隔を前記吸引筒の一方の端部から他方の端部に至るに従って次第に小さくすることによって、複数の吸気孔のそれぞれからトンネル内の汚染エアーを略同等量吸入することができ、トンネルの全長にわたって汚染エアーを効果的に吸引除去することができる。

また、吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成された複数の吸気孔間の間隔を略一定とし、その複数の吸気孔の大きさを、前記吸引筒の一方の端部に位置する吸気孔から他方の端部に位置する吸気孔に至るに従って次第に大きくすることにより、複数の吸気孔のそれぞれからトンネル内の汚染エアーを略同等量吸入することができ、前記と同様に、トンネルの全長にわたって汚染エアーを効果的に吸引除去することができる。

さらに、吸引筒および送気筒のそれぞれを長さ方向に２分割し、その分割によって形成された分割吸引通路のトンネル出入口側の端部それぞれに集塵機および吸引力発生手段を接続し、かつ、分割送気筒のトンネル出入口側のそれぞれ端部にエアー圧送手段を接続することによって、複数の吸気孔のそれぞれに付与される吸引力の増大を図ることができると共に、送気筒内に対する清澄エアーの供給量の増大を図ることができるため、トンネル内をより効果的に換気することができる。

この発明に係る換気装置においては、吸引力発生手段の作動によって吸気孔に吸引力を付与し、トンネル内の汚染エアーを上記吸気孔から吸引通路内に吸引して集塵機内に導き、その集塵機により汚染エアーに含まれる汚染物質を取り除き、一方、エアー圧送手段の作動によって清澄なエアーを送気筒内に送り、エアー噴射管からトンネル内に送り込むようにしたので、トンネル内を全長に渡って効果的に換気することができる。

また、トンネル内から取り込まれた汚染エアー中の汚染物質を集塵機によって取り除くようにしたので、大気が汚染されるという不都合の発生はない。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、トンネル１内の上側部には、吸引筒２が設けられている。吸引筒２は、外径が６００ｍｍ〜８００ｍｍ程度とされ、トンネル１のほぼ全長に渡る長さとされている。

図３に示すように、吸引筒２には、複数の吸気孔３が吸引筒２の長さ方向に間隔をおいて形成されている。ここで、吸気孔３は複数の孔から成るものを示したが、吸気孔３はこれに限定されるものではない。例えば、吸引筒２の長さ方向に細長い角孔（スリット）からなるものであってもよく、あるいは、吸引筒２の周方向に細長いスリットから成るものであってもよい。また、吸気孔３は吸引筒２の周方向に間隔をおいて形成し、周方向に並ぶ吸気孔３を吸引筒２の長さ方向に間隔をおいて形成するようにしてもよい。

吸引筒２は、ステンレスや鉄、アルミニウム等の金属から成るものであってもよく、あるいは合成樹脂からなるものであってもよい。

図１および図３に示すように、吸引筒２の内側には、その吸引筒２とほぼ同じ長さの送気筒４が挿入されている。送気筒４は、外径が２００ｍｍ〜３００ｍｍ程度の大きさとされ、その送気筒４と吸引筒２との間には吸引通路５が形成されている。この吸引通路５の両端は閉塞されている。

送気筒４には、複数のエアー噴射管６群が送気筒４の長さ方向に間隔をおいて形成されている。エアー噴射管６は送気筒４の半径方向に延びて吸引筒２を貫通している。実施の形態では、送気筒４の外周上部において、軸方向に一列に並ぶ複数のエアー噴射管６を１単位とし、そのエアー噴射管６群を送気筒４の長さ方向に間隔をおいて形成したが、１本のエアー噴射管６を送気筒４の長さ方向に間隔をおいて形成してもよい。

図１に示すように、トンネル１の外部には、汚染エアー中に浮遊する塵埃等の汚染物質を捕捉して浄化エアーを形成する集塵機７と、吸引通路５の一方の端部を吸引して複数の吸気孔３のそれぞれに吸引力を付与する吸引力発生手段２０と、送気筒４の一方の端部から内部に清澄なエアーを圧送するエアー圧送手段３０が設けられている。

集塵機７として、ここでは、湿式集塵機を採用している。この集塵機７は、図４に示すように、貯水槽８の内部をフィルタＦの取付けによって浄化室９と排気室１０とに仕切り、その浄化室９の周壁に入口１１を設けると共に、排気室１０の周壁には出口１２を形成し、上記浄化室９内には底部に溜まる貯水上に散水管１３を配置し、その散水管１３に接続されたポンプ１４の駆動によって浄化室９内の貯水を散水管１３に送り、その散水管１３に形成された多数のノズルから噴射される噴射水との接触によって入口１１から浄化室９内に送り込まれる汚染エアー中の汚染物質を取り除くようにしている。

また、浄化室９内のエアーがフィルタＦを通過する際に、エアーに含まれる微量の汚染物質を取り除き、浄化されたエアーを出口１２から排気するようにしている。

図２に示すように、吸引力発生手段２０は、集塵機７の入口１１と吸引通路５の一方の端部を排気通路２１で接続し、その排気通路２１の内部に吸引ファン２２を組込み、その吸引ファン２２をモータ２３の駆動により回転させて、吸引通路５内のエアーを集塵機７内に送り込むようにしている。

また、エアー圧送手段３０は、集塵機７の出口１２と送気筒４の一方の端部を給気通路３１で接続し、その給気通路３１内に送気ファン３２を組込み、その送気ファン３２をモータ３３の駆動により回転させて集塵機７の出口１２から排気される浄化エアーを送気筒４内に送り込むようにしている。

実施の形態で示すトンネル内の換気装置は上記の構造からなり、トンネル１内の換気に際しては、排気通路２１内に組込まれた吸引ファン２２を回転すると共に、給気通路３１内に組込まれた送気ファン３２を回転する。

上記吸引ファン２２の回転により、吸引通路５内のエアーが排気通路２１内に引かれるため、吸引筒２の吸気孔３に吸引力が付与されることになり、その吸引力によってトンネル１内のエアーが吸気孔３から吸引通路５内に吸引される。

このとき、吸気孔３は吸引筒２の長さ方向に間隔をおいて形成され、その吸引筒２はトンネル１の長さにほぼ等しい長さであるため、トンネル１内のエアーはトンネル１の全長にわたって吸引通路５内に吸引されることになる。

吸引通路５内に吸引されたエアーは、排気通路２１から集塵機７内に送り込まれ、その集塵機７によってエアー中に含まれる塵埃等の汚染物質が除去され、浄化エアーが出口１２に排気される。

また、出口１２から排気される浄化エアーは、給気通路３１から送気筒４内に送り込まれ、その送気筒４に設けられたエアー噴射管６からトンネル１内に排出される。

このとき、エアー噴射管６は送気筒４の長さ方向に間隔をおいて設けられ、その送気筒４はトンネル１の長さにほぼ等しいため、トンネル１内のほぼ全長にわたって浄化エアーが排出されることになり、トンネル１内のエアーと浄化エアーとの置換によって、トンネル１は全長にわたって換気されることになる。

このように、実施の形態で示す換気装置においては、吸引ファン２２の回転により、トンネル１の全長にわたる内部の汚染エアーを吸気孔３から吸引通路５内に吸引して集塵機７内に送り込み、その集塵機７によってエアー中に浮遊する塵埃等の汚染物質を取り除き、浄化されたエアーを送気ファン３２の回転により給気通路３１から送気筒４内に送り込み、エアー噴射管６からトンネル１内に排気するようにしたので、トンネル１を全長にわたって効果的に換気することができる。

また、トンネル１内の汚染エアー中の汚染物質を集塵機７によって取り除き、浄化されたエアーをトンネル１内に送り込むようにしたので、大気が汚染されるという不都合の発生はない。

図５は、この発明に係るトンネル内の換気装置の他の実施の形態を示す。この実施の形態と図１乃至４に示す実施の形態とは、吸引力発生手段２０およびエアー圧送手段３０の構成、並びに吸気孔３の形状が相違する。

吸引力発生手段２０は、吸引通路５の一方の端部と集塵機７の入口１１とを連通する排気通路２１に吸引ブロワ２４を組込み、その吸引ブロワ２４の駆動によって吸引筒２内のエアーを吸引して吸気孔３に吸引力を付与し、その吸気孔３から吸引通路５内に吸引されたトンネル１内の汚染エアーを集塵機７に送り込むようにしている。

エアー圧送手段３０は、送気筒４の一方の端部に接続された給気通路３１の端部に送気ブロワ３４を接続し、その送気ブロワ３４の駆動によって送気筒４内に外気を送り込むようにしている。

吸気孔３は吸引筒２の軸方向に細長いスリットから成っている。そのスリットから成る吸気孔３の形成に際して、図６に示すように、吸引筒２の軸方向に間隔をおいて形成される複数の吸気孔３を全て同じ大きさとし、隣接する吸気孔３間の間隔Ｌ_１乃至Ｌ_ｎを吸引力発生手段２０によって吸引力が付与される吸引筒２の一方の端部側に位置する吸気孔３間の間隔Ｌ_１から吸引筒２の他方の端部側に位置する吸気孔３間の間隔Ｌ_ｎに至るに従って次第に小さくすることによって、複数の吸気孔３のそれぞれからトンネル１内の汚染エアーを略同等量吸入することができ、トンネル１の全長にわたって汚染エアーを効果的に吸引除去することができる。

また、図７に示すように、吸引筒２の長さ方向に間隔をおいて形成された複数の吸気孔３間の間隔を略一定とし、その複数の吸気孔３の大きさを、吸引筒２の一方の端部に位置する吸気孔３から他方の端部に位置する吸気孔３に至るに従って次第に大きくすることにより、複数の吸気孔３のそれぞれからトンネル１内の汚染エアーを略同等量吸入することができ、前記と同様に、トンネル１の全長にわたって汚染エアーを効果的に吸引除去することができる。

ここで、複数の吸気孔３の大きさを、吸引筒２の一方の端部に位置する吸気孔３から他方の端部に位置する吸気孔３に至るに従って次第に大きくするには、吸気孔３そのものの大きさ変えるようにしてもよく、あるいは、一定大きさの吸気孔３の数を変えるようにしてもよい。数の変更による場合は、複数の吸気孔３を吸引筒２の周方向に間隔をおいて形成する。

図６および図７に示すトンネル内の換気装置において、吸気孔３の間隔および吸気孔３の大きさは吸引筒２および送気筒４の外径や長さ、並びに、吸引ブロワ２４の風量に応じて適宜に決定する。例えば、吸引ブロワ２４が、風量；１１５ｍ^３／ｍｉｎ、静圧；１１．７６ｋｐａ、吸引筒２の外径が８００ｍｍ、長さが２ｋｍ、送気筒４の外径が３００ｍｍ、長さが２ｋｍ程度の場合は、吸気孔３の間隔を４５０ｍ程度とし、吸気孔３の大きさを、幅を２ｍｍ、長さを２５０ｍｍ程度とし、吸引筒２の一方の端部に位置する吸気孔３から他方の端部に位置する吸気孔３に至るに従って吸気孔３の数を増やすようにする。

なお、図では省略したが、隣接する吸気孔３間の間隔Ｌ_１乃至Ｌ_ｎを吸引力発生手段２０によって吸引力が付与される吸引筒２の一方の端部側に位置する吸気孔３間の間隔Ｌ_１から吸引筒２の他方の端部側に位置する吸気孔３間の間隔Ｌ_ｎに至るに従って次第に小さくし、かつ、吸気孔３の大きさを吸引筒２の一方の端部に位置する吸気孔３から他方の端部に位置する吸気孔３に至るに従って次第に大きくすることにより、トンネル１の全長にわたって汚染エアーをより効果的に吸引除去することができる。

図５に示す実施の形態においても、トンネル１内の汚染エアー中の汚染物質を集塵機７によって取り除き、浄化されたエアーを外部に排気するため、大気が汚染されるという不都合の発生はない。

なお、図５では、吸引ブロワ２４および送気ブロワ３４をそれぞれ一台としたが、吸引ブロワ２４および送気ブロワ３４のそれぞれを複数とし、その複数の吸引ブロワ２４および送気ブロワ３４をそれぞれ直列に接続して、吸引力の増大及び送気圧力の増大を図るようにしてもよい。

図８は、エアー噴射管６の他の例を示す。この例に示すエアー噴射管６は、送気筒４の外周から半径方向に延びて吸引筒２を貫通する第１管６ａと、その第１管６ａに直交してトンネル１の幅方向に延びる第２管６ｂとからなり、その第２管６ｂの両端部に斜め下方に向く傾斜管部６ｃを設けた構成とされており、送気筒４に圧送される清澄なエアーを傾斜管部６ｃの先端からトンネル１の両側の壁面に向けて斜め下向きに噴射するようにしている。

上記のように、清澄なエアーをトンネル１の壁面に向けて斜め下向きに噴射することにより、トンネル１の両側の壁面が排気ガス等によって汚染されるのを防止することができる。

図９は、この発明に係るトンネル内の換気装置のさらに他の例を示す。この例においては、吸引筒２および送気筒４のそれぞれを長さ方向に２分割し、その分割によって形成された分割吸引通路５ａ、５ｂのトンネル出入口側の端部それぞれに集塵機７および吸引力発生手段２０を接続し、かつ、分割送気筒４ａ、４ｂのトンネル出入口側のそれぞれ端部にエアー圧送手段３０を接続している。

上記のように構成することによって、複数の吸気孔３のそれぞれに付与される吸引力の増大を図ることができると共に、送気筒４内に対する清澄エアーの供給量の増大を図ることができるため、トンネル１内をより効果的に換気することができる。

この発明に係るトンネル内の換気装置の実施の形態を示す縦断正面図トンネルの外部に設けられた集塵機部の縦断正面図 (Ｉ)はトンネル内に設けられた吸引筒の一部分を拡大して示す断面図、(II)は(Ｉ)のイ−イ線に沿った断面図、(III)は(Ｉ)のロ−ロ線に沿った断面図集塵機の断面図この発明に係るトンネル内の換気装置の他の例を示す断面図吸引筒の他の例を示す断面図吸引筒のさらに他の例を示す断面図エアー噴射管の他の例を示す断面図この発明に係るトンネル内の換気装置のさらに他の例を示す断面図

符号の説明

１トンネル
２吸引筒
３吸気孔
４送気筒
４ａ分割送気筒
４ｂ分割送気筒
５吸引通路
５ａ分割吸引通路
５ｂ分割吸引通路
６エアー噴射管
７集塵機
１１入口
１２出口
２０吸引力発生手段
２１排気通路
２２吸引ファン
２４吸引ブロワ
３０エアー圧送手段
３１給気通路
３２送気ファン
３４送気ブロワ

Claims

トンネル内の上側部に、トンネルの長さ方向に延びる吸引筒を設け、その吸引筒にトンネル内のエアーを吸引する吸気孔を吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成し、前記吸引筒内に挿入され、その吸引筒の内周面間に吸引通路を形成する送気筒には、半径方向に延びて吸引筒を貫通し、前記送気筒の一方の端部から内部に圧送される清澄なエアーをトンネル内に排気する複数のエアー噴射管を送気筒の長さ方向に間隔をおいて設け、トンネルの外部にはエアー浄化用の集塵機と、前記吸引通路の一方の端部を吸引して前記吸気孔に吸引力を付与し、その吸気孔から吸引通路内に吸引されるトンネル内のエアーを前記集塵機に送り込む吸引力発生手段と、前記送気筒の一方の端部から内部に清澄なエアーを圧送するエアー圧送手段とを設けたトンネル内の換気装置。
前記吸引力発生手段が、吸引通路の一方の端部と前記集塵機のエアー入口を連通する排気通路と、その排気通路内に組込まれた吸引ファンからなる請求項１に記載のトンネル内の換気装置。
前記吸引力発生手段が、吸引通路の一方の端部と前記集塵機のエアー入口を連通する排気通路と、その排気通路の途中に組込まれた吸引ブロワからなる請求項１に記載のトンネル内の換気装置。
前記エアー圧送手段が、前記集塵機の清澄エアーの出口と送気筒の一方の端部を連通する給気通路と、その給気通路内に組込まれた送気ファンからなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
前記エアー圧送手段が、送気筒の一方の端部に接続された給気通路と、その給気通路に外気を送り込む送気ブロワからなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
前記吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成された複数の吸気孔のそれぞれを同じ大きさとし、隣接する吸気孔の間隔を前記吸引筒の一方の端部から他方の端部に至るに従って次第に小さくした請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
前記吸引筒の長さ方向に間隔をおいて形成された複数の吸気孔間の間隔を略一定とし、その複数の吸気孔の大きさを、前記吸引筒の一方の端部に位置する吸気孔から他方の端部に位置する吸気孔に至るに従って次第に大きくした請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
前記吸引筒および送気筒のそれぞれを長さ方向に２分割し、その分割によって形成された分割吸引通路のトンネル出入口側の端部それぞれに集塵機および吸引力発生手段を接続し、かつ、分割送気筒のトンネル出入口側のそれぞれの端部にエアー圧送手段を接続した請求項１に記載のトンネル内の換気装置。