JPH032500A - 坑内換気用送風機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトンネル工事等においてその坑内の換気を強制
的に行なう坑内換気用送風機の運転制御装置に関する。

（従来の技術） トンネル工事等においては、掘削時に発生する粉塵や、
ＪＨ削機及び搬送車輌等から発生する一酸化炭素、熱、
炭素ガス等が坑内空気を汚染するため、坑内の換気を強
制的に行なう換気システムが必要°となる。

このような換気システムは、従来、工事中のトンネル内
にその入り口から掘削箇所に達する長さの送気管を配設
し、この送気管の任意個所に換気用送風機を設け、この
送風機をトンネル外に設置した制御盤からの手動切換え
操作による指令によってオン・オフ又はその回転速度を
制御するようにしている０例えば、掘削時や掘削された
土石の搬出時、ＦＭ削覆工面の吹付時等では、換気用送
風機を高速回転させ、新鮮な外気を送気管を介して該作
業箇所に多量に送り込み、また、その他の作業時では、
送風機を低速回転させ、新鮮な外気を少量ずつ送り込む
ようにしている。

このような従来の換気システムによれば、トンネル坑内
の作業環境を良好に維持できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述の換気システムは、掘削、吹付等によ
って坑内の作業環境が悪化される時と、作業環境が悪化
されない時との作業状況に応じて送風機の回転速度を手
動によりいちいち切換える方式であるため、その操作が
煩雑となると共に、操作が徹底せず、殆どの場合、送風
機を高速回転のまま使用しているのが現状である。

このため、従来の換気システムでは坑内換気用送風機の
運転にかかる電力量が不必要に増大する問題があった。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので１
本発明の目的は、電力消費の低減及び送風機操作の煩雑
さを解消できる坑内換気用送風機の運転制御装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため本発明は、トンネル等の坑内に
その長手方向に延在する換気経路に介設した少なくとも
１つの換気用送風機と、前記坑内に設置され、粉塵濃度
、有毒ガス濃度、酸素濃度、温度等の坑内環境を検出す
る検出手段と、前記検出手段で検出された坑内環境デー
タに基づいて坑内の作業内容を判別し、この判別結果に
基づいて前記送風機を適正回転に自動制御する制御手段
を備えてなるものである。

（作用） 検出手段が粉塵濃度、有毒ガス濃度、酸素濃度、温度等
の坑内環境を検出し、この坑内環境データを制御手段で
演算処理することによって坑内の作業を判別する。更に
、制御手段はこの判別結果に基づいて換気経路の送風機
に作業内容に応じた運転指令を与え、送風機を例えば高
速、低速成はオフ状態に切換え制御する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明をトンネル坑内の換気システムに適用し
た実施例を示す全体構成図、第２図は信号伝送システム
の構成図である。

まず、第１図においてｌは掘削中のトンネルで、トンネ
ルｌ内には、その人口１ａから掘削箇所１ｂに達する長
さの送気管２と排気管３が夫々延設されている。

送気管２の入口及び途中には、夫々新鮮な外気を坑内に
送り込むための換気用送風機４，５が設けられている。

また、前記排気管３には、その人口及び途中に複数個の
換気用送風機６ａ、６ｂ、６ｃが設けられている。前記
換気用送風機４，５，６ａ、６ｂ６Ｃとしては例えば反
転軸流形送風機が用いられる。

また、第１図において７は送気管２の入口側送風機４を
トンネル坑内の作業環境に応じてオン・オフ制御するロ
ーカル制御部、８は同じく送気管２の途中に設けた送風
機５の回転速度をトンネル内の作業環境に応じて制御す
るローカル制御部である。

これらローカル制御部７．８は、第２図に示すように、
伝送制御装置７ａ、８ａ及び送風機４゜５に運転指令を
出力する出力装置７ｂ、８ｂを備え、伝送制御装置７ａ
、８ａはデータ伝送線９を介してトンネル外のセンタＩ
Ｏに接続されている。

センタｌＯはトンネルｌ内の各種検出データを処理し、
その処理結果に応じた送風機制御指令を生成する中央処
理装置１０ａと、この中央処理装置１０ａと各送風機制
御部との間の信号伝送を行なう伝送制御装置ｆｏｂとで
構成されている。

また、ＩＩＡ、ＩＩＢ、ＩＩｃは前記夫々の排気管側送
風機６ａ、６ｂ、８・ｃに対応して設けられたローカル
制御部である。

送風機６ａに対応するローカル制御部１１Ａはトンネル
ｌ内の粉塵濃度、−酸化炭素濃度、酸素濃度、温度、車
輌の出入等を検出する検出装置１１Ａａと、受信機１１
Ａｄと、送風機６ａをオン・オフ制御する出力装置１１
Ａｂを備える。そしてローカル制御部１１Ａは更に、こ
れら検出装置１１　Ａ　ａ　＋受信機１１Ａｄ及び出力
装置１１Ａｂとセンタ１０との間で信号の伝送を行う伝
送制御装置１１Ａｃを備え、伝送制御装置１１Ａｃはデ
ータ伝送＄１９を介してしてセンタｌＯに接続されてい
る。

送風機６ｂに対応するローカル制御部１１Ｂは前記ロー
カル制御部１１Ａと同様な検出袋−１１１Ｂａと、送風
機６ｂをオン・オフ制御する出力装置１１Ｂｂと、これ
ら検出装置１１Ｂａ及び出力装置１１Ｂｂとセンタ１０
との間で信号の伝送を行う伝送制御装置１１８Ｃとを備
え、伝送制御装置１１１Ｂｃはデータ伝送線９を介して
センタｌＯに接続されている。

送風機６ｃに対応するローカル制御部１１ｃは前記ロー
カル制御部１１Ｂと同様に検出装置１１Ｃａと、送風機
６Ｃをオン・オフ制御する出力装置１１ｃｂと、これら
検出装置１１Ｃａ及び出力装置１１ＣｂとセンタｌＯと
の間で信号の伝送を行う伝送制御装置１１ｃｃとを備え
、伝送制御装置１１Ｃｃはデータ伝送線９を介してセン
タＩＯに接続されている。

第１図において１２はトンネルｌの掘削箇所ｌｂの空気
汚染状況（粉塵濃度、−酸化炭素濃度、酸素濃度、温度
等）を検出する検出装置で、検出装置１２はこれら空気
汚染状況の検出信号を送信する送信器１２ａを備え、送
信器１２ａから送信される検出信号はローカル制御部１
１Ａの受信器１１Ａｄで受信され、センタｌＯへ伝送さ
れる。また、上記検出装置１２は掘削箇所ｌｂ上半のト
ランス台車上に設置される。

尚図示しないが、各送風機には分電盤を通して電力線が
配線されていることは勿論のことである。

次に、前記のように構成された運転制御装置の動作につ
いて説明する。

まず、トンネルｌ内の掘削箇所１ｂにおいて、その検出
装置１２で検出された環境データは送信器１２ａにより
ローカル制御部１１Ａに向は送信され、その受信器１１
Ａｄにより受信される。

受信器１１Ａｄで受信された環境データは、センタＩＯ
からポーリングにより両者の伝送制御装置１１Ａｃと１
０ｂ間のデータリンクを確立することでセンタｌＯの中
央処理装置１０ａに取込まれる。

同様にして、各ローカル制御部１１Ａ−１１ｃの各設置
位置で、夫々の検出装置１１Ａａ、１１Ｂａ、１ＩＣａ
により検出された環境データは。

センタ１０からのポーリングによりデータリンクするこ
とでセンタｌＯの中央処理装置１０ａに順次取り込まれ
る。

中央処理装置１０ａでは、各検出装置から取込んだ環境
データを演算処理することにより、現在のトンネル内の
作業内容を判別し、この判別結果に応じて各ローカル制
御部７，８及びＩＩＡ〜１１ｃに対しトンネル坑内を最
適環境にするための運転制御指令を伝送する。

この運転制御指令を受信した各ローカル制御部７．８及
びＩＩＡ−１１ｃは運転制御指令に基づいて夫々の出力
装置を動作させ、対応する送風機をオン又はオフ、或は
速度制御して、新鮮な外気を送気管２を通してトンネル
ｌ内に送り込むと共に、排気管３を通して粉塵等を含む
坑内空気をトンネルｌ外へ排出する。

例えば、掘削時や掘削土石を搬出する時とか、或は掘削
覆工面にコンクリートを吹付けている時は、その作業内
容をセンタｌＯで自動的に判別して送気管２側の人口送
風機４をオン動作させると共に、送風機５を高速で回転
させ、新鮮な外気を大量にトンネル・ｌ内に送り込む、
そして、排気管３側の送風機６ａ、６ｂ、６ｃに対して
は、これらをオン動作させ、掘削箇所ｔｂで発生する粉
塵等を吸引し、トンネルｌ外へ排出する。この結果、ト
ンネル内を前記作業のし易い環境に維持することができ
る。

一方、空気の汚染が殆ど生じないような坑内状況がセン
タｌＯで認識された場合は、送気管２側の送風機４及び
排気管３例の送風機６ａ、６ｂ。

６ｃをオフとし、送気管２側の送風［５のみを低速で回
転させる。その結果トンネルｌ内は送風機５によって換
気されることになる。

上述のように本実施例によれば、トンネルｌ内の掘削箇
所１ｂとその途中の空気汚染状態を夫々検出し、この検
出データを演算処理することによりトンネルｌ内の作業
内容を判別し、この判別結果に基づいて送気管２及び排
気管３の送風機を自動的にオン・オフ或は速度制御する
ようにしたので、送風機のオン・オフ或は速度の切換え
に人手を全く要せず、トンネルｌ内を作業内容に応じて
自動的にかつ最適環境にすることができる。

その結果、従来のような無駄な電力消費をな（して省電
力化を可能とし、また、坑内換気のための操作の煩雑性
を省き、省電力化も可能となる。

尚、実施例では送気管２例の送風機５を速度制御した場
合について述べたが、排気管３側の送風機を速度制御す
るようにしてもよい。

また、トンネル内の換気に排気管３が不要の場合はこれ
を省略しても良い。

また、掘削箇所ｔｂの環境を測定する検出装置１２の検
出信号伝送方式は無線に限らず、有線式としてもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明によれば、電力消費
の低減及び送風機操作の煩雑さを解消できる坑内換気用
送風機の運転制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による坑内換気用送風機の運転制御装置
の全体構成図、第２図はセンタ及びローカル制御部の詳
細を示すブロック図である。 尚図中、ｌはトンネル、２は送気管、３は排気管、４，
５．６ａ　〜６ｃは送風機、７．８．　　ｌ　１Ａ−１
１Ｃはローカル制御部、１０はセンタ、１０ａは中央処
理装置、ｌ　ｌＡａ、１１Ｂａ。 １１ｃａ、１２は検出装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トンネル等の坑内でその長手方向に延在する換気経路に
   介設した少なくとも一つの換気用送風機と、 前記坑内に配設され粉塵濃度、有害ガス濃度、酸素濃度
   、温度等の坑内環境を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された坑内環境データに基づいて坑
   内の作業内容を判別し、この判別結果に基づいて前記送
   風機を適正回転に自動制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする坑内換気用送風機の運転制御
   装置。