JP2016133244A

JP2016133244A - トンネル用換気装置

Info

Publication number: JP2016133244A
Application number: JP2015007376A
Authority: JP
Inventors: 利裕古岡; Toshihiro Furuoka
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-25

Abstract

【課題】トンネル内の空気を換気するために使用される換気装置において、天井等に設置する機器の落下による危険性を抑制するとともに吸音層を設けずに騒音を低減するトンネル用換気装置を提供する。【解決手段】高圧ファン６で発生した高圧空気をトンネル内に設置したノズル２の内壁に配置されたスリット状の吐出口から吹出すことにより、吹出し空気７の流れに誘引された誘引気流８によりトンネル１３内の換気を行うことができ、切換バルブ４を切り換えることにより吹出し空気７とそれにより誘引された誘引気流８の方向を逆方向にして換気を行うこともできる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用トンネル等において、トンネル内の空気を換気するために使用されるトンネル用換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置は、軸流送風機を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気装置について図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、ケーシング１０１内に前段羽根車１０２、後段羽根車１０３、モータ１０４、吸音層１０５などを組み込んで構成されている。換気装置はトンネル内の天井面に吊下げるなどの方法で設置される。前段羽根車１０２および後段羽根車１０３はモータ１０４に接続されており、モータ１０４を運転することにより、前段羽根車１０２および後段羽根車１０３が回転し、ケーシング１０１内で前段羽根車１０２から後段羽根車１０３に向けて風が発生する。この風によりトンネル内に換気風を発生させて換気を行うようになっている。なお、トンネル内の換気の方向は、場合によって通常の方向と逆向きの方向にする場合がある。このときはモータ１０４を逆回転で運転することにより風の向きを反対側にすることができるようになっている。

特開昭５９−９９０９７号公報

このような従来の換気装置においては、ケーシング内に重量物であるモータおよび羽根車を配置することにより換気装置の重量が重くなり、落下による危険性が増大するという課題があった。また、モータおよび羽根車が露出しているため運転時に発生する騒音が大きく、騒音を抑制するために換気装置に吸音層が必要となるという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、トンネル用換気装置において、落下による危険性を抑制するとともに、吸音層を設けずに騒音を低減するトンネル用換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、スリット状の吐出口を有するノズルと、高圧空気を発生させる高圧ファンと、前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記ノズルへ導くためのダクトと、前記ダクトの経路を切り換えるための切換手段を備えたトンネル用換気装置であって、少なくとも前記ノズルをトンネル内に設置し、前記ノズルの吐出口から吹出す高圧空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴としたトンネル用換気装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、従来の軸流送風機を用いた場合は大風量が必要なため、羽根径を大きくする必要があったが、誘引気流を利用したノズルを用いることにより大風量は必要なく、送風機として羽根径の小さな高圧ファンを用いることができ、換気装置自体の重量を軽くできる。

さらに高圧ファンによる発生気流をダクトでノズルに搬送する構成により、騒音発生源となる高圧ファンのモータや羽根が露出しないため騒音を低減することが可能となり、吸音層も不要となる。

本発明の実施の形態１のトンネル用換気装置の構成を示す説明図本発明の実施の形態１のトンネル用換気装置の構成を示す断面図本発明の実施の形態２のトンネル用換気装置の構成を示す説明図本発明の実施の形態３のトンネル用換気装置の構成を示す説明図従来のトンネル用換気装置の構成を示す説明図

本発明の請求項１記載の換気装置は、スリット状の吐出口を有するノズルと、高圧空気を発生させる高圧ファンと、前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記ノズルへ導くためのダクトと、前記ダクトの経路を切り換えるための切換手段を備えたトンネル用換気装置であって、少なくとも前記ノズルをトンネル内に設置し、前記ノズルの吐出口から吹出す高圧空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴としたものである。

これにより、トンネル天井面などに設置する機器は送風機としての高圧ファンが従来の軸流ファンに比べ小風量で良い為、羽根径やモータサイズが小さくなり、従来の換気装置に対してトンネル内に設置する機器の重量を大幅に軽減させることが可能である。

また、高圧ファンにより発生した高圧空気をノズルへダクト搬送するため、騒音発生源となるモータや羽根が露出しない構成となり騒音を低減することができ、吸音層も不要となる。

また、従来の換気装置では設置できなかったトンネル壁面などの場所にも設置することが可能となり、設置の自由度が向上する。

また、トンネル走行方向から見たノズルの投影形状はトンネル断面の形状に合わせて任意に決定できるため、例えば天井高さが低いトンネルであっても自動車の走行に支障なく設置することができるという効果を奏する。

また、ノズルは環状のチューブであるという構成にしてもよい。

これにより、ノズルの吐出口から吹出す空気による誘引気流を多く発生することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、トンネル用換気装置１は、トンネル１３内の上部にノズル２が吊下げ金具９を介して設置されている。ノズル２にはダクト３が接続されている。ダクト３はトンネル側壁からトンネル１３内の自動車走行エリアの外部へ出ており、別途設けられた換気室等まで敷設されている。

ダクト３の根元部には切換手段として切換バルブ４が接続されている。切換バルブ４には主配管５が接続されており、さらに送風機として筐体内に収められた高圧ファン６が接続されている。高圧ファン６は例えばターボファンであり、従来の軸流送風機の羽根径より小さな羽根径である。

ノズル２は、内部が２系統に仕切られた、環状のチューブであり、各系統のそれぞれに連続的または断続的なスリット状の吐出口１１が設けられている。耐食性が求められるため、ステンレスやメッキ鋼板が用いられるが、強度は要求されず厚みは薄くでき、重量的には従来の軸流送風機よりは軽量化可能である。

この構成において、高圧ファン６を運転することにより送風空気１０が主配管５を通って切換バルブ４に導かれる。ダクト３は内部で２系統に仕切られており、切換バルブ４で経路を切り換えることにより任意の一方に送風空気１０を送り出すことができる。送風空気１０はダクト３を通ってノズル２に送られる。

ダクト３からノズル２に入った送風空気１０は、ノズル２内のいずれか１系統のチューブ状の空間に導かれて満たされる。と同時に、ノズル２に設けられた吐出口１１より高速で吐出される。

吐出された空気はノズル２外面の吐出ガイド面１２を伝わってトンネル空間内へ自動車走行方向に平行した方向に吹出し空気７として流れる。この吹出し空気７の流れに誘引されてトンネル１３内の空気は吹出し空気７と同方向に移動しトンネル１３空間内に誘引気流８が発生する。

この誘引気流８は、図１および図２では、ノズル２の環状内およびノズル２と走行路面との間に生じるように記載しているが、ノズル２とトンネル１３の内壁との間にも生じる。すなわち、誘引気流８は、吐出口１１より高速で吐出される送風空気１０によりノズル２の内面及び外面に沿って誘引され生じる。

このトンネル用換気装置１をトンネル１３長さ方向に一定間隔で設置することにより誘引気流８を連続的に発生させてトンネル１３内全体の換気を行うことができる。

また、トンネル１３内の換気方向を逆方向にする場合は、切換バルブ４を切り換えて送風空気１０をダクト３およびノズル２内の経路をもう片方側へ導くようにすることによりノズル２からの吹出し空気７の吹出し方向を逆向きにすることができる。

これにより誘引気流８の方向を逆向きにすることができ、その結果、トンネル１３内の換気方向を逆方向にすることができる。

本実施の形態のトンネル用換気装置１によれば、トンネル１３天井面などに設置する機器はノズル２およびダクト３の一部のみとなり、従来の換気装置に対してトンネル１３内の天井部などに設置する機器の重量を大幅に軽減させることが可能である。

また、騒音発生源となる高圧ファン６のモータや羽根が露出しないため騒音を低減することが可能となり、吸音層も不要となる。

また、高圧ファン６や切換バルブ４の可動部品をトンネル１３外の場所に設置することによりメンテナンス性を向上できる。

また、トンネル１３内に設置する機器はノズル２およびダクト３の一部のみとなり、トンネル走行方向から見たノズルの投影形状はトンネル断面の形状に合わせて任意に決定できるため、従来の軸流送風機を用いた換気装置では設置できなかったトンネル１３壁面などの場所にも設置することが可能となり、設置の自由度が向上し、例えば天井高さの低いトンネルにも設置することができる。

なお、本実施の形態では切換バルブ４、主配管５、高圧ファン６をトンネル内の自動車走行エリア外に設置する構成としたが、上述のようにこれらはトンネル内の自動車走行エリア内の側壁面のスペースなどに設置する構成でもよい。この場合はトンネル１３内の自動車走行エリア外に別途機器設置のための設置スペースを設ける必要が無くなる。

（実施の形態２）
図３にトンネル用換気装置１全体をトンネル１３内に設置した場合を示す。図１および図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図３に示すとおり、トンネル用換気装置１は、ダクト３の全てと切換バルブ４と主配管５と高圧ファン６をトンネル１３内に設置する構成としている。

これにより、ダクト３の長さを最短にできるとともに、トンネル１３外に機器を設置するためのスペースを確保する必要が無くなる。

また、高圧ファン６は内蔵される図示しないモータや羽根などがトンネル１３空間に露出しない構造であるため、従来の換気装置に対して騒音を軽減させることができる。

（実施の形態３）
図４にトンネル用換気装置を断面形状が四角型のトンネル１３内に設置した場合を示す。図１および図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４に示すとおり、ノズルの形状を直線状にした天井面用ノズル１４をトンネル１３内の天井部に配置し、同じくノズルの形状を直線状にした側壁面用ノズル１５をトンネル１３内の側壁部に配置する。天井面用ノズル１４は、吊下げ金具９を介してトンネル１３内の天井部に設置されている。側壁面用ノズル１５は、固定金具１６を介してトンネル１３内の側壁部に設置されている。ダクト３はトンネル内で分岐して側壁面用ノズル１５および天井面用ノズル１４へ接続されている。

本実施の形態のトンネル用換気装置１によれば、トンネル内の設置スペースが少ない断面形状が四角型のトンネルであってもノズルの設置が可能となり、換気を行うことが可能となる。また、本実施の形態ではノズルをトンネル内の天井部と側壁部のどちらにも配置する構成としたが、トンネル断面の幅寸法や高さ寸法が小さい場合でも、設置が可能な天井部か側壁部のいづれか一方に設置しても換気の効果を発生させることができる。

以上のように、高圧ファンによる発生気流をダクトでノズルに搬送し、誘引気流を生じさせ風量アップを図った構成により、換気装置全体の重量を軽くできるとともに、騒音発生源の高圧ファンを筐体内に収め、トンネル外に設置することもできる。

これにより、落下による危険性を抑制するとともに、騒音を低減することができる。

本発明にかかる換気装置は、トンネル天井面などに設置する機器の重量を軽減でき、また、運転時に発生する騒音を低減できることを可能とするものであるので、道路トンネル用だけでなく、トンネル状の風路を形成した空間の換気や、比較的大空間の工場内の換気用途としても有用である。

１トンネル用換気装置
２ノズル
３ダクト
４切換バルブ
５主配管
６高圧ファン
７吹出し空気
８誘引気流
９吊下げ金具
１０送風空気
１１吐出口
１２吐出ガイド面
１３トンネル
１４天井面用ノズル
１５側壁面用ノズル
１６固定金具

Claims

スリット状の吐出口を有するノズルと、
高圧空気を発生させる高圧ファンと、
前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記ノズルへ導くためのダクトと、
前記ダクトの経路を切り換えるための切換手段を備えたトンネル用換気装置であって、
少なくとも前記ノズルをトンネル内に設置し、
前記ノズルの吐出口から吹出す高圧空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴としたトンネル用換気装置。
ノズルは環状のチューブであることを特徴とした請求項１記載のトンネル用換気装置。
ノズルは直線状のチューブであり、少なくともトンネル内の天井面もしくは側壁面に設置することを特徴とした請求項１記載のトンネル用換気装置。