JPH09158698A - 道路トンネルの換気設備装置および道路トンネルにおける換気制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路トンネル内の煤煙濃度を許容値以内に安
定に制御する。 【解決手段】 道路トンネル２内を通過する自動車３か
ら発生する煤煙の発生予測量と煤煙濃度の制御目標値Ｋ
と現在の煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）とから必要換気量を算出
するに際し、煤煙の発生予測量の大きさに依存させて必
要換気量を算出し、このようにして算出した必要換気量
に応じてジェットファン４などの換気装置を制御する換
気制御装置６を動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路トンネルの換
気設備装置、特に縦流式の換気制御方式により換気をす
る道路トンネルの換気技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路トンネル内の空気には、人体に対し
て有害な作用を及ぼす自動車のエンジンからの排出物
質、あるいは自動車が路面より巻き上げる塵埃などが浮
遊しているので、自然換気力，交通換気力による換気で
は不十分となる長大で交通量が多い道路トンネルにおい
ては、安全快適な交通環境が得られるように換気設備を
必要としている。

【０００３】特に、ディーゼル車のような大型車の混入
率が高い道路トンネルの場合、通常の視環境を確保する
のに必要な換気量は極めて大きなものとなる。この場
合、換気の対象となる主なものは、ディーゼル車による
煤煙粒子で、この煤煙粒子は、粒径が０．５μ以下の炭
素粒子が主体となり、０．１〜０．２５μに個数密度の
ピークがあり、通常は１ｍｇ／ｍ³ 以下に保持されるよ
うに換気している。また、その濃度を示す吸光係数は、
約０．００３ｍ^-1（常用体数ベース）以下に維持される
ように制御されている。

【０００４】道路トンネルの換気設備装置としては、ト
ンネル断面全体を換気ダクトとして利用する縦流式の換
気方式が主流であり、用いる換気装置としては、道路ト
ンネル内の空気をトンネル外に押し出すジェットファ
ン、道路トンネル内の空気を道路トンネル外の空気と交
換する立抗、道路トンネル内の空気を浄化する電気集塵
機などがあり、これらを単独もしくは複数種類を組み合
わせて使用している。

【０００５】また、センサとしては、道路トンネル内を
通過する自動車の交通量と車速を検出する交通量計測装
置、道路トンネル内の空気の汚染濃度を検出する煤煙濃
度計測装置などが用いられている。

【０００６】さらに、道路トンネルの換気設備は、大型
となり、また、例えば断面積６０ｍ² ，長さ１ｋｍの道
路トンネル内の空気の重量は約７０ｔｏｎに達するの
で、応答性の遅れが大きく、通行自動車の分布や大気圧
の分布により大きな外乱を受け易く、また原則的には毎
日２４時間の連続運転を必要とするなどの特質を備えて
いる。

【０００７】従来の道路トンネル装置について、図２５
および図２６を参照して説明する。なお、図２５は、自
動車の通過方向が両方向の対面通行の道路トンネルにお
ける縦流式換気制御方式によるフィードバック制御をす
る換気設備装置の説明図、図２６は、同換気設備装置に
おける制御フローチャートである。図２５において、１
０１は道路トンネルの上り入抗口の手前に設置し、道路
トンネル内を通過する自動車の交通量と車速とを検出す
る交通量計測装置、１０２は道路トンネルの下り入抗口
の手前に設置し、道路トンネル内を通過する自動車の交
通量と車速とを検出する交通量計測装置、１０３は道路
トンネル内の空気をトンネル外に押し出すジェットファ
ン、１０４は道路トンネル内の空気を道路トンネル外の
空気と交換する立抗、１０５は道路トンネル内の空気を
浄化する電気集塵機、１０６は道路トンネル内の汚染度
が悪化する場所に設置し、道路トンネル内の空気の汚染
濃度を検出する煤煙濃度計測装置、１０７は交通量計測
装置１０１，１０２と煤煙濃度計測装置１０６とによる
それぞれの出力信号を入力し、ジェットファン１０３と
立抗１０４と電気集塵機１０５とを制御する換気制御装
置である。

【０００８】図２６に示すように、換気制御装置１０７
は、交通量計測装置１０１，１０２から現在の交通量を
読み込み、次に、この交通量に、自動車の排ガス量係数
と道路トンネルの構造係数とを乗算して煤煙発生量を算
出し、ついで、この煤煙発生量と煤煙濃度の制御目標値
とから必要換気量Ｑを算出し、一方、煤煙濃度計測装置
１０６からの現在の道路トンネル内の空気の汚染濃度を
フィードバック値として読み込み、上記のようにして算
出した必要換気量Ｑとフィードバック値との偏差値を求
め、この偏差値からＰＩＤ制御（比例・積分・微分制
御）を演算し、このＰＩＤ制御の演算結果よりジェット
ファン１０３と立抗１０４と電気集塵機１０５とを制
御、操作している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の道路トンネル換
気設備装置にあっては、現場における緻密なチューニン
グ、すなわちフィードバックゲインの設置が必要とな
り、また、多くの場合、ハンチング運転を余儀なくさ
れ、煤煙濃度がしばしば許容値を超えるという問題点が
あった。

【００１０】さらに、煤煙濃度の変動幅が大きいため
に、煤煙濃度を許容値以下に維持しようとすると、余裕
を考慮することにより煤煙濃度の制御目標値を悪くし、
その結果、余剰換気ぎみに換気装置を運転せざるを得な
くなり、必要以上に電力が消費するという問題点もあっ
た。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明においては、道路トンネルの入抗口の手前
に設置して道路トンネル内を通過する自動車の交通量お
よび車速を検出する交通量計測装置ならびに道路トンネ
ル内の空気が悪化する箇所に設置して道路トンネル内の
空気の汚染濃度を検出する煤煙濃度計測装置よりの出力
信号を、入力信号として換気制御装置に入力し、この換
気制御装置により、道路トンネル内の空気をトンネル外
に押し出すジェットファン、あるいは道路トンネル内の
空気を道路トンネル外の空気と交換する立抗、もしくは
道路トンネル内の空気を浄化する電気集塵機などの換気
装置の少なくとも一つを、必要換気量に応じて制御する
ようにし、この必要換気量を算出するには、交通量計測
装置よりの現在の交通量データおよび過去の交通量デー
タを基に予測演算した交通予測量に、自動車の排ガス量
係数および道路トンネルの構造係数を乗算して算出した
煤煙発生予測量の大きさに依存させて決定するようにし
ている。

【００１２】そして、このようにすることにより、道路
トンネル内の煤煙濃度を許容値以下に安定化させた制御
を維持することができ、換気装置により消費される電力
量の省エネルギー化を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の道路トンネルの換気設備
装置は、道路トンネルの入抗口の前方に設置した交通量
計測装置と、道路トンネル内に設置したジェットファン
および煤煙濃度計測装置と、このジェットファンによる
換気を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計測
装置による現在交通量データおよび過去交通量データで
予測演算した交通量に、自動車の排ガス量係数ならびに
道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量を算
出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値な
らびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から
必要換気量を算出し、その算出に際しては、前記煤煙発
生予測量の大きさに依存させるようにし、このようにし
て算出した必要換気量に応じて前記換気制御装置を動作
させるものである。

【００１４】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、このジェットフ
ァンによる換気を制御する換気制御装置とを備え、前記
交通量計測装置による現在交通量データおよび過去交通
量データから交通量を予測演算する手段と、この交通量
に自動車の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係
数を乗算して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤
煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤
煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を
算出する手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存し
て必要換気量を算出する手段とを有するものである。

【００１５】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空
気を換気する立抗と、前記ジェットファンおよび立抗に
よる換気を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量
計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デー
タで予測演算した交通量に、自動車の排ガス量係数なら
びに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量
を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標
値ならびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値
から必要換気量を算出し、その算出に際しては、前記煤
煙発生予測量の大きさに依存させるようにし、このよう
にして算出した必要換気量に応じて前記換気制御装置を
動作させることもできる。

【００１６】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空
気を換気する立抗と、前記ジェットファンおよび立抗を
制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計測装置に
よる現在交通量データおよび過去交通量データから交通
量を予測演算する手段と、この交通量に自動車の排ガス
量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
発生予測量を算出する手段と、この煤煙発生予測量およ
び煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃度計測装置に
よる現在煤煙濃度値から必要換気量を算出する手段と、
前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必要換気量を算
出する手段とを有するようにすることもできる。

【００１７】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空
気を浄化する電気集塵機と、前記ジェットファンおよび
電気集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通
量計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デ
ータで予測演算した交通量に、自動車の排ガス量係数な
らびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測
量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目
標値ならびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度
値から必要換気量を算出し、その算出に際しては、前記
煤煙発生予測量の大きさに依存させるようにし、このよ
うにして算出した必要換気量に応じて前記換気制御装置
を動作させるようにすることもできる。

【００１８】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空
気を浄化する電気集塵機と、前記ジェットファンおよび
電気集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通
量計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デ
ータから交通量を予測演算する手段と、この交通量に自
動車の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を
乗算して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤煙発
生予測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃
度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
する手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必
要換気量を算出する手段とを有するようにしてもよい。

【００１９】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェ
ットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空
気を換気する立抗と、トンネル内の空気を浄化する電気
集塵機と、前記ジェットファンおよび立抗ならびに電気
集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計
測装置による現在交通量データおよび過去交通量データ
で予測演算した交通量に、自動車の排ガス量係数ならび
に道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量を
算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値
ならびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値か
ら必要換気量を算出し、その算出に際しては、前記煤煙
発生予測量の大きさに依存させるようにし、このように
して算出した必要換気量に応じて前記換気制御装置を動
作させてもよい。

【００２０】さらに、道路トンネルの入抗口の前方に設
置した交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジ
ェットファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の
空気を換気する立抗と、トンネル内の空気を浄化する電
気集塵機と、前記ジェットファンおよび立抗ならびに電
気集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量
計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デー
タから交通量を予測演算する手段と、この交通量に自動
車の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗
算して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤煙発生
予測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃度
計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出す
る手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必要
換気量を算出する手段とを有するものでもよい。

【００２１】なお、本発明の道路トンネルの換気設備装
置は、道路トンネルが、自動車の通過方向が一方向のみ
の通行である場合、および、自動車の通過方向が両方向
の対面通行である場合の何れの場合にも適用できる。

【００２２】さらに、本発明の道路トンネルにおける換
気制御方法においては、道路トンネルの入抗口の前方に
設置した交通量計測装置による現在交通量データおよび
過去交通量データで演算した交通予測量に、自動車の排
ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して
煤煙発生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤
煙濃度制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤
煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を
算出し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置
したジェットファンを制御するものである。

【００２３】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置による現在交通量データおよび過去
交通量データで演算した交通予測量に、自動車の排ガス
量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
発生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃
度制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃
度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置した
ジェットファンおよびトンネル内の空気を換気する立抗
を制御することもできる。

【００２４】また、道路トンネルの入抗口の前方に設置
した交通量計測装置による現在交通量データおよび過去
交通量データで演算した交通予測量に、自動車の排ガス
量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
発生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃
度制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃
度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置した
ジェットファンおよびトンネル内の空気を換気する立抗
ならびにトンネル内の空気を浄化する電気集塵機を制御
してもよい。

【００２５】なお、本発明の道路トンネルの換気制御方
法は、道路トンネルが、自動車の通過方向が一方向のみ
の通行である場合、および、自動車の通過方向が両方向
の対面通行である場合の何れの場合にも適用できる。

【００２６】本発明の道路トンネルの換気設備装置およ
び道路トンネルにおける換気制御方法においては、上記
のように構成され、道路トンネル内に発生する煤煙の予
測量は、道路トンネル内の風速および制御時間の乗算値
と道路トンネルの長さとの大小関係に依存し、換気のた
めに排出するに必要な煤煙の量は、発生する煤煙の量
に、現在の煤煙の量と煤煙を制御する目標の量との差を
加えた量となることから、煤煙発生予測量および煤煙濃
度制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃
度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
し、この必要換気量を算出する際には、煤煙の予測量の
大きさを考慮し、このようにして算出した必要換気量に
応じてジェットファン，立抗，電気集塵機などの換気装
置を制御しており、許容値以内に安定させた制御を維持
することができる。

【００２７】つぎに、その実施例を縦流式換気制御方式
の場合について、具体的に以下説明する。

【００２８】

【実施例】その実施例を、縦流式換気制御方式を採用し
た道路トンネルの場合について、図１ないし図２４を参
照して詳述する。

【００２９】（実施例１）自動車の通過方向が一方向の
道路トンネルに、換気装置としてジェットファンを設置
した場合について、図１，図２および図３を参照して説
明する。図１は道路トンネルの概略説明図、図２は道路
トンネル内の換気制御を示すフローチャート、図３は必
要換気量に応じた煤煙量の分布図をそれぞれ示してい
る。

【００３０】図１において、１は道路トンネル２の入抗
口の手前に設置し、道路トンネル２内を通過する自動車
３の交通量および車速を検出する交通量計測装置、４は
道路トンネル２内の換気効果が一番良好な場所に設置
し、道路トンネル２内の空気を道路トンネル２外に押し
出すジェットファン、５は道路トンネル２内の汚染度が
悪化する場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染
濃度を検出する煤煙濃度計測装置、６は交通量計測装置
１と煤煙濃度計測装置５よりの出力信号を入力信号とし
てジェットファン４を運転制御する換気制御装置であ
る。

【００３１】図２において、換気制御装置６は、交通量
計測装置１からの現在の交通量データならびに過去の交
通量データに基づいて交通予測量を演算する（ステップ
１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の排ガス量係
数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生
予測量を算出する（ステップ２）。ついで、煤煙濃度の
制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計測装置５よ
りの現在における煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）とから必要換気
量を算出し（ステップ３）、この必要換気量に応じてジ
ェットファン４を運転制御する。

【００３２】必要換気量は、以下に説明するような算出
式（式１）により算出され、その算出は煤煙発生予測量
の大きさに依存している。

【００３３】（式１） μＡ１＝μＣ１＋μＤ１ なお、μＡ１は、ジェットファン４によって道路トンネ
ル２の外に排出される排出煤煙量、μＣ１は、道路トン
ネル２の内部を通過する自動車３から発生する発生煤煙
量、μＤ１は、現在の煤煙量を示す現在煤煙濃度値Ｋ
（ＦＢ）と制御目標の煤煙量を示す制御目標値Ｋとの差
を示す増減煤煙量である。

【００３４】道路トンネル２内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネル２の長さＬと同じかそれよ
りも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くなる（図３
（ａ）参照）。

【００３５】すなわち、発生煤煙量μＣ１は、風速Ｕｒ
と制御時間Ｔａとの乗算値および制御目標値Ｋにより決
定される領域Ｃ１、ならびに道路トンネルの長さＬおよ
び制御目標値Ｋにより決定される領域Ｃ２よりなる領域
となる（図３（ａ）（１）参照）。また、増減煤煙量μ
Ｄ１は、道路トンネルの長さＬおよび現在煤煙濃度値Ｋ
（ＦＢ）により決定される領域と、道路トンネルの長さ
Ｌおよび制御目標値Ｋにより決定される領域Ｄ１との差
の領域Ｄ２となる（図３（ａ）（２）参照）。

【００３６】したがって、排出煤煙量μＡ１としては、
領域Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２よりなる領域に相当した大きさと
なる（図３（ａ）（３）参照）。排出煤煙量μＡ１が大
きくなることは、煤煙発生予測量が多いことになるの
で、それに応じた必要換気量が要求される。

【００３７】道路トンネル２内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネル２の長さＬより小さい場合
は、煤煙発生予測量が少なくなる（図３（ｂ）参照）。

【００３８】すなわち、発生煤煙量μＣ１は、風速Ｕｒ
と制御時間Ｔａとの乗算値により決定される領域Ｃ３、
ならびに道路トンネルの長さＬにより決定される領域Ｃ
４、Ｃ５よりなる領域となる（図３（ｂ）（１）参
照）。また、増減煤煙量μＤ１は、道路トンネルの長さ
Ｌ、風速Ｕｒと制御時間Ｔａとの乗算値、現在煤煙濃度
値Ｋ（ＦＢ）および制御目標値Ｋにより決定される領域
Ａ１となる（図３（ｂ）（２）参照）。

【００３９】したがって、排出煤煙量μＡ１は、風速Ｕ
ｒと制御時間Ｔａとの乗算値、現在煤煙濃度値Ｋ（Ｆ
Ｂ）および制御目標値Ｋにより決定される領域となり、
前記の場合よりも小さくなる（図３（ｂ）（３）参
照）。排出煤煙量μＡ１が小さくなることは、煤煙発生
予測量が少ないことであるので、それに応じた必要換気
量が要求される。

【００４０】（実施例２）自動車の通過方向が両方向の
対面通行である道路トンネルに、換気装置としてジェッ
トファンを設置した場合について、図４，図５および図
６を参照して説明する。図４は道路トンネルの概略説明
図、図５は道路トンネル内の換気制御を示すフローチャ
ート、図６は必要換気量に応じた煤煙量の分布図をそれ
ぞれ示している。

【００４１】図４において、７は道路トンネル８の下り
側入抗口の手前に設置し、道路トンネル８内を通過する
下り方向の自動車９の交通量および車速を検出する下り
側の交通量計測装置、１０は道路トンネル８の上り側入
抗口の手前に設置し、道路トンネル８内を通過する上り
方向の自動車１１の交通量および車速を検出する上り側
の交通量計測装置、１２は道路トンネル８内の換気効果
が一番良好な場所に設置し、道路トンネル８内の空気を
道路トンネル８外に押し出すジェットファン、１３は道
路トンネル８内の汚染度が悪化する場所に設置し、道路
トンネル８内の空気の汚染濃度を検出する煤煙濃度計測
装置、１４は交通量計測装置７，１０と煤煙濃度計測装
置１３よりの出力信号を入力信号としてジェットファン
１２を運転制御する換気制御装置である。

【００４２】図５において、換気制御装置１４は、交通
量計測装置７，１０からの現在の交通量データならびに
過去の交通量データに基づいて交通予測量を演算する
（ステップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の
排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算し
て煤煙発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、
煤煙濃度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計
測装置１３よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と
から必要換気量を算出し（ステップ３）、この必要換気
量に応じてジェットファン１２を運転制御する。

【００４３】必要換気量は、以下に説明するような算出
式（式２）により算出され、その算出は煤煙発生予測量
の大きさに依存している。

【００４４】（式２） μＡ２＝μＣ２＋μＤ２ なお、μＡ２は、ジェットファン１２によって道路トン
ネル８の外に排出される排出煤煙量、μＣ２は、道路ト
ンネル８の内部を通過する自動車９，１１から発生する
発生煤煙量、μＤ２は、現在の煤煙量を示す現在煤煙濃
度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標の煤煙量を示す制御目標値Ｋ
との差を示す増減煤煙量である。

【００４５】道路トンネル８内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネル８の長さＬと同じかそれよ
りも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くなる（図６
（ａ）参照）。

【００４６】すなわち、発生煤煙量μＣ２は、風速Ｕｒ
と制御時間Ｔａとの乗算値および制御目標値Ｋにより決
定される領域Ｃ１、ならびに道路トンネルの長さＬおよ
び制御目標値Ｋにより決定される領域Ｃ２よりなる領域
となる（図６（ａ）（１）参照）。また、増減煤煙量μ
Ｄ２は、道路トンネルの長さＬおよび現在煤煙濃度値Ｋ
（ＦＢ）により決定される領域と、道路トンネルの長さ
Ｌおよび制御目標値Ｋにより決定される領域Ｄ１との差
の領域Ｄ２となる（図６（ａ）（２）参照）。

【００４７】したがって、排出煤煙量μＡ２としては、
領域Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２よりなる領域に相当した大きさと
なる（図６（ａ）（３）参照）。排出煤煙量μＡ２が大
きくなることは、煤煙発生予測量が多いことになるの
で、それに応じた必要換気量が要求される。

【００４８】道路トンネル８内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネル８の長さＬより小さい場合
は、煤煙発生予測量が少なくなる（図６（ｂ）参照）。

【００４９】すなわち、発生煤煙量μＣ２は、風速Ｕｒ
と制御時間Ｔａとの乗算値により決定される領域Ｃ３、
ならびに道路トンネルの長さＬにより決定される領域Ｃ
４，Ｃ５よりなる領域となる（図６（ｂ）（１）参
照）。また、増減煤煙量μＤ２は、道路トンネルの長さ
Ｌ、風速Ｕｒと制御時間Ｔａとの乗算値、現在煤煙濃度
値Ｋ（ＦＢ）および制御目標値Ｋにより決定される領域
Ａ１となる（図６（ｂ）（２）参照）。

【００５０】したがって、排出煤煙量μＡ２は、風速Ｕ
ｒと制御時間Ｔａとの乗算値、現在煤煙濃度値Ｋ（Ｆ
Ｂ）および制御目標値Ｋにより決定される領域となり、
前記の場合よりも小さくなる（図６（ｂ）（３）参
照）。排出煤煙量μＡ２が小さくなることは、煤煙発生
予測量が少ないことであるので、それに応じた必要換気
量が要求される。

【００５１】（実施例３）自動車の通過方向が一方向の
道路トンネルに、換気装置としてジェットファンおよび
立抗を設置した場合について、図７，図８および図９を
参照して説明する。図７は道路トンネルの概略説明図、
図８は道路トンネル内の換気制御を示すフローチャー
ト、図９は必要換気量に応じた煤煙量の分布図をそれぞ
れ示している。

【００５２】図７において、１５は道路トンネル２内の
空気を外部の空気と交換する立抗、１６は、道路トンネ
ル２内において、立抗１５より風上側で換気効果が一番
良好な場所に設置し、道路トンネル２内の空気を道路ト
ンネル２外に押し出すジェットファン、１７は、道路ト
ンネル２内において、立抗１５より風下側で換気効果が
一番良好な場所に設置し、道路トンネル２内の空気を道
路トンネル２外に押し出すジェットファン、１８は道路
トンネル２内において、立抗１５より風上側で汚染度が
悪化する場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染
濃度を検出する煤煙濃度計測装置、１９は道路トンネル
２内において、立抗１５より風下側で汚染度が悪化する
場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染濃度を検
出する煤煙濃度計測装置、２０は交通量計測装置１と煤
煙濃度計測装置１８，１９よりの出力信号を入力信号と
して立抗１５およびジェットファン１６，１７を運転制
御する換気制御装置である。

【００５３】図８において、換気制御装置２０は、交通
量計測装置１からの現在の交通量データならびに過去の
交通量データに基づいて交通予測量を演算する（ステッ
プ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の排ガス量
係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発
生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、煤煙濃度
の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計測装置１
８，１９よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）とか
ら必要換気量を算出し（ステップ３）、この必要換気量
に応じて立抗１５およびジェットファン１６，１７を運
転制御する。

【００５４】必要換気量は、以下に説明するように、立
抗１５より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）では算
出式（式３）により、また、立抗１５より風下側（道路
トンネルの長さはＬ２）では算出式（式４）によりそれ
ぞれ算出され、その算出は煤煙発生予測量の大きさに依
存している。

【００５５】（式３） μＡ３＝μＣ３＋μＤ３ （式４） μＡ４＝μＣ４＋μＤ４ なお、μＡ３は、ジェットファン１６によって道路トン
ネル２の外に排出される排出煤煙量、μＡ４は、ジェッ
トファン１７によって道路トンネル２の外に排出される
排出煤煙量、μＣ３は、立抗１５より風上側の道路トン
ネル２の内部を通過する自動車３から発生する発生煤煙
量、μＣ４は、立抗１５より風下側の道路トンネル２の
内部を通過する自動車３から発生する発生煤煙量、μＤ
３およびμＤ４は、それぞれの区域での現在の煤煙量を
示す現在煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標の煤煙量を示
す制御目標値Ｋとの差を示す増減煤煙量である。

【００５６】道路トンネル２内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２と同
じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くな
り（図９（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ３は図９（ａ）
（１）に、増減煤煙量μＤ３は図９（ａ）（２）に、排
出煤煙量μＡ３は図９（ａ）（３）に、また発生煤煙量
μＣ４は図９（ａ）（４）に、増減煤煙量μＤ４は図９
（ａ）（５）に、排出煤煙量μＡ４は図９（ａ）（６）
にそれぞれ示したようになり、排出煤煙量μＡ３または
μＡ４に相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が
必要となる。

【００５７】つぎに、道路トンネル８内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２より小さい場合は、煤煙発生予測量が少なくなり
（図９（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ３は図９（ｂ）
（１）に、増減煤煙量μＤ３は図９（ｂ）（２）に、排
出煤煙量μＡ３は図９（ｂ）（３）に、また発生煤煙量
μＣ４は図９（ｂ）（４）に、増減煤煙量μＤ４は図９
（ｂ）（５）に、排出煤煙量μＡ４は図９（ｂ）（６）
にそれぞれ示したようになり、排出煤煙量μＡ３または
μＡ４に相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が
必要となる。

【００５８】（実施例４）自動車の通過方向が両方向の
対面通行である道路トンネルに、換気装置としてジェッ
トファンおよび立抗を設置した場合について、図１０，
図１１および図１２を参照して説明する。図１０は道路
トンネルの概略説明図、図１１は道路トンネル内の換気
制御を示すフローチャート、図１２は必要換気量に応じ
た煤煙量の分布図をそれぞれ示している。

【００５９】図１０において、２１は交通量計測装置
７，１０と煤煙濃度計測装置１８，１９よりの出力信号
を入力信号として立抗１５およびジェットファン１６，
１７を運転制御する換気制御装置である。

【００６０】図１１において、換気制御装置２１は、交
通量計測装置７，１０からの現在の交通量データならび
に過去の交通量データに基づいて交通予測量を演算する
（ステップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の
排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算し
て煤煙発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、
煤煙濃度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計
測装置１８，１９よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（Ｆ
Ｂ）とから必要換気量を算出し（ステップ３）、この必
要換気量に応じて立抗１５およびジェットファン１６，
１７を運転制御する。

【００６１】必要換気量は、以下に説明するように、立
抗１５より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）では算
出式（式５）により、また、立抗１５より風下側（道路
トンネルの長さはＬ２）では算出式（式６）によりそれ
ぞれ算出され、その算出は煤煙発生予測量の大きさに依
存している。

【００６２】（式５） μＡ５＝μＣ５＋μＤ５ （式６） μＡ６＝μＣ６＋μＤ６ なお、μＡ５は、ジェットファン１６によって道路トン
ネル８の外に排出される排出煤煙量、μＡ６は、ジェッ
トファン１７によって道路トンネル８の外に排出される
排出煤煙量、μＣ５は、立抗１５より風上側の道路トン
ネル８の内部を通過する自動車９，１１から発生する発
生煤煙量、μＣ６は、立抗１５より風下側の道路トンネ
ル８の内部を通過する自動車９，１１から発生する発生
煤煙量、μＤ５およびμＤ６は、それぞれの区域での現
在の煤煙量を示す現在煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標
の煤煙量を示す制御目標値Ｋとの差を示す増減煤煙量で
ある。

【００６３】道路トンネル８内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２と同
じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くな
り（図１２（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ５は図１２
（ａ）（１）に、増減煤煙量μＤ５は図１２（ａ）
（２）に、排出煤煙量μＡ５は図１２（ａ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ６は図１２（ａ）（４）に、増減煤
煙量μＤ６は図１２（ａ）（５）に、排出煤煙量μＡ６
は図１２（ａ）（６）にそれぞれ示したようになり、排
出煤煙量μＡ５またはμＡ６に相当する煤煙発生予測量
に応じた必要換気量が必要となる。

【００６４】つぎに、道路トンネル８内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２より小さい場合は、煤煙発生予測量が少なくなり
（図１２（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ５は図１２
（ｂ）（１）に、増減煤煙量μＤ５は図１２（ｂ）
（２）に、排出煤煙量μＡ５は図１２（ｂ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ６は図１２（ｂ）（４）に、増減煤
煙量μＤ６は図１２（ｂ）（５）に、排出煤煙量μＡ６
は図１２（ｂ）（６）にそれぞれ示したようになり、排
出煤煙量μＡ５またはμＡ６に相当する煤煙発生予測量
に応じた必要換気量が必要となる。

【００６５】（実施例５）自動車の通過方向が一方向の
道路トンネルに、換気装置としてジェットファンおよび
電気集塵機を設置した場合について、図１３，図１４お
よび図１５を参照して説明する。図１３は道路トンネル
の概略説明図、図１４は道路トンネル内の換気制御を示
すフローチャート、図１５は必要換気量に応じた煤煙量
の分布図をそれぞれ示している。

【００６６】図１３において、２２は道路トンネル２内
の空気中の塵埃を捕捉し、外部の空気と換気して浄化す
る電気集塵機、２３は、道路トンネル２内において、電
気集塵機２２より風上側で換気効果が一番良好な場所に
設置し、道路トンネル２内の空気を道路トンネル２外に
押し出すジェットファン、２４は、道路トンネル２内に
おいて、電気集塵機２２より風下側で換気効果が一番良
好な場所に設置し、道路トンネル２内の空気を道路トン
ネル２外に押し出すジェットファン、２５は道路トンネ
ル２内において、電気集塵機２２より風上側で汚染度が
悪化する場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染
濃度を検出する煤煙濃度計測装置、２６は道路トンネル
２内において、電気集塵機２２より風下側で汚染度が悪
化する場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染濃
度を検出する煤煙濃度計測装置、２７は交通量計測装置
１と煤煙濃度計測装置２５，２６よりの出力信号を入力
信号として電気集塵機２２およびジェットファン２３，
２４を運転制御する換気制御装置である。

【００６７】図１４において、換気制御装置２７は、交
通量計測装置１からの現在の交通量データならびに過去
の交通量データに基づいて交通予測量を演算する（ステ
ップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の排ガス
量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、煤煙濃
度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計測装置
２５，２６よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と
から必要換気量を算出し（ステップ３）、この必要換気
量に応じて電気集塵機２２およびジェットファン２３，
２４を運転制御する。

【００６８】必要換気量は、以下に説明するように、電
気集塵機２２より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）
では算出式（式７）により、また、電気集塵機２２より
風下側（道路トンネルの長さはＬ２）では算出式（式
８）によりそれぞれ算出され、その算出は煤煙発生予測
量の大きさに依存している。

【００６９】（式７） μＡ７＝μＣ７＋μＤ７ （式８） μＡ８＝μＣ８＋μＤ８ なお、μＡ７は、ジェットファン２３によって道路トン
ネル２の外に排出される排出煤煙量、μＡ８は、ジェッ
トファン２４によって道路トンネル２の外に排出される
排出煤煙量、μＣ７は、電気集塵機２２より風上側の道
路トンネル２の内部を通過する自動車３から発生する発
生煤煙量、μＣ８は、電気集塵機２２より風下側の道路
トンネル２の内部を通過する自動車３から発生する発生
煤煙量、μＤ７およびμＤ８は、それぞれの区域での現
在の煤煙量を示す現在煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標
の煤煙量を示す制御目標値Ｋとの差を示す増減煤煙量で
ある。

【００７０】道路トンネル２内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２と同
じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くな
り（図１５（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ７は図１５
（ａ）（１）に、増減煤煙量μＤ７は図１５（ａ）
（２）に、排出煤煙量μＡ７は図１５（ａ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ８は図１５（ａ）（４）に、増減煤
煙量μＤ８は図１５（ａ）（５）に、排出煤煙量μＡ８
は図１５（ａ）（６）にそれぞれ示したようになり、排
出煤煙量μＡ７またはμＡ８に相当する煤煙発生予測量
に応じた必要換気量が必要とる。

【００７１】つぎに、道路トンネル２内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２より小さい場合は、煤煙発生予測量が少なくなり
（図１５（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ７は図１５
（ｂ）（１）に、増減煤煙量μＤ７は図１５（ｂ）
（２）に、排出煤煙量μＡ７は図１５（ｂ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ８は図１５（ｂ）（４）に、増減煤
煙量μＤ８は図１５（ｂ）（５）に、排出煤煙量μＡ８
は図１５（ｂ）（６）にそれぞれ示したようになり、排
出煤煙量μＡ７またはμＡ８に相当する煤煙発生予測量
に応じた必要換気量が必要となる。

【００７２】（実施例６）自動車の通過方向が両方向の
対面通行である道路トンネルに、換気装置としてジェッ
トファンおよび電気集塵機を設置した場合について、図
１６，図１７および図１８を参照して説明する。図１６
は道路トンネルの概略説明図、図１７は道路トンネル内
の換気制御を示すフローチャート、図１８は必要換気量
に応じた煤煙量の分布図をそれぞれ示している。

【００７３】図１６において、２８は交通量計測装置
７，１０と煤煙濃度計測装置２５，２６よりの出力信号
を入力信号として電気集塵機２２およびジェットファン
２３，２４を運転制御する換気制御装置である。

【００７４】図１７において、換気制御装置２８は、交
通量計測装置７，１０からの現在の交通量データならび
に過去の交通量データに基づいて交通予測量を演算する
（ステップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の
排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算し
て煤煙発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、
煤煙濃度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計
測装置２５，２６よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（Ｆ
Ｂ）とから必要換気量を算出し（ステップ３）、この必
要換気量に応じて電気集塵機２２およびジェットファン
２３，２４を運転制御する。

【００７５】必要換気量は、以下に説明するように、電
気集塵機２２より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）
では算出式（式９）により、また、電気集塵機２２より
風下側（道路トンネルの長さはＬ２）では算出式（式１
０）によりそれぞれ算出され、その算出は煤煙発生予測
量の大きさに依存している。

【００７６】（式９） μＡ９＝μＣ９＋μＤ９ （式１０） μＡ１０＝μＣ１０＋μＤ１０ なお、μＡ９は、ジェットファン２３によって道路トン
ネル８の外に排出される排出煤煙量、μＡ１０は、ジェ
ットファン２４によって道路トンネル８の外に排出され
る排出煤煙量、μＣ９は、電気集塵機２２より風上側の
道路トンネル８の内部を通過する自動車９，１１から発
生する発生煤煙量、μＣ１０は、電気集塵機２２より風
下側の道路トンネル８の内部を通過する自動車９，１１
から発生する発生煤煙量、μＤ９およびμＤ１０は、そ
れぞれの区域での現在の煤煙量を示す現在煤煙濃度値Ｋ
（ＦＢ）と制御目標の煤煙量を示す制御目標値Ｋとの差
を示す増減煤煙量である。

【００７７】道路トンネル８内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２と同
じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予測量が多くな
り（図１８（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ９は図１８
（ａ）（１）に、増減煤煙量μＤ９は図１８（ａ）
（２）に、排出煤煙量μＡ９は図１８（ａ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ１０は図１８（ａ）（４）に、増減
煤煙量μＤ１０は図１８（ａ）（５）に、排出煤煙量μ
Ａ１０は図１８（ａ）（６）にそれぞれ示したようにな
り、排出煤煙量μＡ９またはμＡ１０に相当する煤煙発
生予測量に応じた必要換気量が必要となる。

【００７８】つぎに、道路トンネル８内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２より小さい場合は、煤煙発生予測量が少なくなり
（図１８（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ９は図１８
（ｂ）（１）に、増減煤煙量μＤ９は図１８（ｂ）
（２）に、排出煤煙量μＡ９は図１８（ｂ）（３）に、
また発生煤煙量μＣ１０は図１８（ｂ）（４）に、増減
煤煙量μＤ１０は図１８（ｂ）（５）に、排出煤煙量μ
Ａ１０は図１８（ｂ）（６）にそれぞれ示したようにな
り、排出煤煙量μＡ９またはμＡ１０に相当する煤煙発
生予測量に応じた必要換気量が必要となる。

【００７９】（実施例７）自動車の通過方向が一方向の
道路トンネルに、換気装置としてジェットファンおよび
立抗ならびに電気集塵機を設置した場合について、図１
９，図２０および図２１を参照して説明する。図１９は
道路トンネルの概略説明図、図２０は道路トンネル内の
換気制御を示すフローチャート、図２１は必要換気量に
応じた煤煙量の分布図をそれぞれ示している。

【００８０】図１９において、２９は道路トンネル２内
の空気中の塵埃を捕捉し、外部の空気と換気して浄化す
る電気集塵機、３０は道路トンネル２内の空気を外部の
空気と交換する立抗で、電気集塵機２９よりも風下側に
位置している。３１は、道路トンネル２内において、電
気集塵機２９より風上側で換気効果が一番良好な場所に
設置し、道路トンネル２内の空気を道路トンネル２外に
押し出すジェットファン、３２は、道路トンネル２内に
おいて、電気集塵機２９より風下側、立抗３０より風上
側で換気効果が一番良好な場所に設置し、道路トンネル
２内の空気を道路トンネル２外に押し出すジェットファ
ン、３３は、道路トンネル２内において、立抗３０より
風下側で換気効果が一番良好な場所に設置し、道路トン
ネル２内の空気を道路トンネル２外に押し出すジェット
ファン、３４は道路トンネル２内において、電気集塵機
２９より風上側で汚染度が悪化する場所に設置し、道路
トンネル２内の空気の汚染濃度を検出する煤煙濃度計測
装置、３５は道路トンネル２内において、電気集塵機２
９より風下側、立抗３０より風上側で汚染度が悪化する
場所に設置し、道路トンネル２内の空気の汚染濃度を検
出する煤煙濃度計測装置、３６は道路トンネル２内にお
いて、立抗３０より風下側で汚染度が悪化する場所に設
置し、道路トンネル２内の空気の汚染濃度を検出する煤
煙濃度計測装置、３７は交通量計測装置１と煤煙濃度計
測装置３４，３５，３６よりの出力信号を入力信号とし
て電気集塵機２９および立抗３０ならびにジェットファ
ン３１，３２，３３を運転制御する換気制御装置であ
る。

【００８１】図２０において、換気制御装置３７は、交
通量計測装置１からの現在の交通量データならびに過去
の交通量データに基づいて交通予測量を演算する（ステ
ップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の排ガス
量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、煤煙濃
度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計測装置
３４，３５，３６よりの現在における煤煙濃度値Ｋ（Ｆ
Ｂ）とから必要換気量を算出し（ステップ３）、この必
要換気量に応じて電気集塵機２９および立抗３０ならび
にジェットファン３１，３２，３３を運転制御する。

【００８２】必要換気量は、以下に説明するように、電
気集塵機２９より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）
では算出式（式１１）により、また、電気集塵機２９よ
り風下側で立抗３０より風上側（道路トンネルの長さは
Ｌ２）では算出式（式１２）により、さらに、立抗３０
より風下側（道路トンネルの長さはＬ３）では算出式
（式１３）によりそれぞれ算出され、その算出は煤煙発
生予測量の大きさに依存している。

【００８３】（式１１） μＡ１１＝μＣ１１＋μＤ１１ （式１２） μＡ１２＝μＣ１２＋μＤ１２ （式１３） μＡ１３＝μＣ１３＋μＤ１３ なお、μＡ１１は、ジェットファン３１によって道路ト
ンネル２の外に排出される排出煤煙量、μＡ１２は、ジ
ェットファン３２によって道路トンネル２の外に排出さ
れる排出煤煙量、μＡ１３は、ジェットファン３３によ
って道路トンネル２の外に排出される排出煤煙量、μＣ
１１は、電気集塵機２９より風上側の道路トンネル２の
内部を通過する自動車３から発生する発生煤煙量、μＣ
１２は、電気集塵機２９より風下側で立抗３０より風上
側の道路トンネル２の内部を通過する自動車３から発生
する発生煤煙量、μＣ１３は、立抗３０より風下側の道
路トンネル２の内部を通過する自動車３から発生する発
生煤煙量、μＤ１１およびμＤ１２ならびにμＤ１３
は、それぞれの区域での現在の煤煙量を示す現在煤煙濃
度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標の煤煙量を示す制御目標値Ｋ
との差を示す増減煤煙量である。

【００８４】道路トンネル２内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２ある
いはＬ３と同じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予
測量が多くなり（図２１（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ
１１は図２１（ａ）（１）に、増減煤煙量μＤ１１は図
２１（ａ）（２）に、排出煤煙量μＡ１１は図２１
（ａ）（３）に、また発生煤煙量μＣ１２は図２１
（ａ）（４）に、増減煤煙量μＤ１２は図２１（ａ）
（５）に、排出煤煙量μＡ１２は図２１（ａ）（６）
に、また発生煤煙量μＣ１３は図２１（ａ）（７）に、
増減煤煙量μＤ１３は図２１（ａ）（８）に、排出煤煙
量μＡ１３は図２１（ａ）（９）にそれぞれ示したよう
になり、排出煤煙量μＡ１１またはμＡ１２あるいはμ
Ａ１３に相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が
必要となる。

【００８５】つぎに、道路トンネル２内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２あるいはＬ３より小さい場合は、煤煙発生予測量が
少なくなり（図２１（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ１１
は図２１（ｂ）（１）に、増減煤煙量μＤ１１は図２１
（ｂ）（２）に、排出煤煙量μＡ１１は図２１（ｂ）
（３）に、また発生煤煙量μＣ１２は図２１（ｂ）
（４）に、増減煤煙量μＤ１２は図２１（ｂ）（５）
に、排出煤煙量μＡ１２は図２１（ｂ）（６）に、また
発生煤煙量μＣ１３は図２１（ｂ）（７）に、増減煤煙
量μＤ１３は図２１（ｂ）（８）に、排出煤煙量μＡ１
３は図２１（ｂ）（９）にそれぞれ示したようになり、
排出煤煙量μＡ１１またはμＡ１２あるいはμＡ１３に
相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が必要とな
る。

【００８６】（実施例８）自動車の通過方向が両方向の
対面通行である道路トンネルに、換気装置としてジェッ
トファンおよび電気集塵機を設置した場合について、図
２２，図２３および図２４を参照して説明する。図２２
は道路トンネルの概略説明図、図２３は道路トンネル内
の換気制御を示すフローチャート、図２４は必要換気量
に応じた煤煙量の分布図をそれぞれ示している。

【００８７】図２２において、３８は交通量計測装置
７，１０と煤煙濃度計測装置３４，３５，３６よりの出
力信号を入力信号として電気集塵機２９および立抗３０
ならびにジェットファン３１，３２，３３を運転制御す
る換気制御装置である。

【００８８】図２３において、換気制御装置３８は、交
通量計測装置７，１０からの現在の交通量データならび
に過去の交通量データに基づいて交通予測量を演算する
（ステップ１）。つぎに、この交通予測量に、自動車の
排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算し
て煤煙発生予測量を算出する（ステップ２）。ついで、
煤煙濃度の制御目標値Ｋと煤煙発生予測量と煤煙濃度計
測装置３４，３５，３６よりの現在における煤煙濃度値
Ｋ（ＦＢ）とから必要換気量を算出し（ステップ３）、
この必要換気量に応じて電気集塵機２９および立抗３０
ならびにジェットファン３１，３２，３３を運転制御す
る。

【００８９】必要換気量は、以下に説明するように、電
気集塵機２９より風上側（道路トンネルの長さはＬ１）
では算出式（式１４）により、また、電気集塵機２９よ
り風下側で立抗３０より風上側（道路トンネルの長さＬ
２）では算出式（式１５）により、さらに、立抗３０よ
り風下側（道路トンネルの長さＬ３）では算出式（式１
６）によりそれぞれ算出され、その算出は煤煙発生予測
量の大きさに依存している。

【００９０】（式１４） μＡ１４＝μＣ１４＋μＤ１４ （式１５） μＡ１５＝μＣ１５＋μＤ１５ （式１６） μＡ１６＝μＣ１６＋μＤ１６ なお、μＡ１４は、ジェットファン３１によって道路ト
ンネル８の外に排出される排出煤煙量、μＡ１５は、ジ
ェットファン３２によって道路トンネル８の外に排出さ
れる排出煤煙量、μＡ１６は、ジェットファン３３によ
って道路トンネル８の外に排出される排出煤煙量、μＣ
１４は、電気集塵機２９より風上側の道路トンネル８の
内部を通過する自動車９，１１から発生する発生煤煙
量、μＣ１５は、電気集塵機２９より風下側で立抗３０
より風上側の道路トンネル８の内部を通過する自動車
９，１１から発生する発生煤煙量、μＣ１６は、立抗３
０より風下側の道路トンネル８の内部を通過する自動車
９，１１から発生する発生煤煙量、μＤ１４およびμＤ
１５ならびにμＤ１６は、それぞれの区域での現在の煤
煙量を示す現在煤煙濃度値Ｋ（ＦＢ）と制御目標の煤煙
量を示す制御目標値Ｋとの差を示す増減煤煙量である。

【００９１】道路トンネル８内の風速Ｕｒと制御時間Ｔ
ａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１またはＬ２ある
いはＬ３と同じかそれよりも大きい場合は、煤煙発生予
測量が多くなり（図２４（ａ）参照）、発生煤煙量μＣ
１４は図２４（ａ）（１）に、増減煤煙量μＤ１４は図
２４（ａ）（２）に、排出煤煙量μＡ１４は図２４
（ａ）（３）に、また発生煤煙量μＣ１５は図２４
（ａ）（４）に、増減煤煙量μＤ１５は図２４（ａ）
（５）に、排出煤煙量μＡ１５は図２４（ａ）（６）
に、また発生煤煙量μＣ１６は図２４（ａ）（７）に、
増減煤煙量μＤ１６は図２４（ａ）（８）に、排出煤煙
量μＡ１６は図２４（ａ）（９）にそれぞれ示したよう
になり、排出煤煙量μＡ１４またはμＡ１５あるいはμ
Ａ１６に相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が
必要となる。

【００９２】つぎに、道路トンネル８内の風速Ｕｒと制
御時間Ｔａとの乗算値が道路トンネルの長さＬ１または
Ｌ２あるいはＬ３より小さい場合は、煤煙発生予測量が
少なくなり（図２４（ｂ）参照）、発生煤煙量μＣ１４
は図２４（ｂ）（１）に、増減煤煙量μＤ１４は図２４
（ｂ）（２）に、排出煤煙量μＡ１４は図２４（ｂ）
（３）に、また発生煤煙量μＣ１５は図２４（ｂ）
（４）に、増減煤煙量μＤ１５は図２４（ｂ）（５）
に、排出煤煙量μＡ１５は図２４（ｂ）（６）に、また
発生煤煙量μＣ１６は図２４（ｂ）（７）に、増減煤煙
量μＤ１６は図２４（ｂ）（８）に、排出煤煙量μＡ１
６は図２４（ｂ）（９）にそれぞれ示したようになり、
排出煤煙量μＡ１４またはμＡ１５あるいはμＡ１６に
相当する煤煙発生予測量に応じた必要換気量が必要とな
る。

【００９３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、道路トンネル内の煤煙濃度を許容値以下に安定
して制御することができ、消費される電力の省エネルギ
ー化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の換気設備装置を備えた道路
トンネルの概略説明図

【図２】同実施例における道路トンネル内の換気制御を
示すフローチャート

【図３】同実施例における煤煙量の分布図

【図４】本発明の実施例２の換気設備装置を備えた道路
トンネルの概略説明図

【図５】同実施例における道路トンネル内の換気制御を
示すフローチャート

【図６】同実施例における煤煙量の分布図

【図７】本発明の実施例３の換気設備装置を備えた道路
トンネルの概略説明図

【図８】同実施例における道路トンネル内の換気制御を
示すフローチャート

【図９】同実施例における煤煙量の分布図

【図１０】本発明の実施例４の換気設備装置を備えた道
路トンネルの概略説明図

【図１１】同実施例における道路トンネル内の換気制御
を示すフローチャート

【図１２】同実施例における煤煙量の分布図

【図１３】本発明の実施例５の換気設備装置を備えた道
路トンネルの概略説明図

【図１４】同実施例における道路トンネル内の換気制御
を示すフローチャート

【図１５】同実施例における煤煙量の分布図

【図１６】本発明の実施例６の換気設備装置を備えた道
路トンネルの概略説明図

【図１７】同実施例における道路トンネル内の換気制御
を示すフローチャート

【図１８】同実施例における煤煙量の分布図

【図１９】本発明の実施例７の換気設備装置を備えた道
路トンネルの概略説明図

【図２０】同実施例における道路トンネル内の換気制御
を示すフローチャート

【図２１】同実施例における煤煙量の分布図

【図２２】本発明の実施例８の換気設備装置を備えた道
路トンネルの概略説明図

【図２３】同実施例における道路トンネル内の換気制御
を示すフローチャート

【図２４】同実施例における煤煙量の分布図

【図２５】従来における換気設備装置の説明図

【図２６】同装置の制御フローチャート

【符号の説明】

１，７，１０ 交通量計測装置 ２，８ 道路トンネル ３，９，１１ 自動車 ４，１２，１６，１７，２３，２４，３１，３２，３３
ジェットファン ５，１３，１８，１９，２５，２６，３４，３５，３６
煤煙濃度計測装置 ６，１４，２０，２１，２７，２８，３７，３８ 換気
制御装置 １５，３０ 立抗 ２２，２９ 電気集塵機

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、このジェットファン
   による換気を制御する換気制御装置とを備え、前記交通
   量計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デ
   ータで演算した交通予測量に、自動車の排ガス量係数な
   らびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測
   量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目
   標値ならびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度
   値から必要換気量を算出し、この必要換気量に応じて前
   記換気制御装置を動作させる道路トンネルの換気設備装
   置。
2. 【請求項２】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、このジェットファン
   による換気を制御する換気制御装置とを備え、前記交通
   量計測装置による現在交通量データおよび過去交通量デ
   ータから交通予測量を演算する手段と、この交通予測量
   に自動車の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係
   数を乗算して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤
   煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤
   煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を
   算出する手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存さ
   せて必要換気量を算出する手段とを有する道路トンネル
   の換気設備装置。
3. 【請求項３】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   換気する立抗と、前記ジェットファンおよび立抗による
   換気を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計測
   装置による現在交通量データおよび過去交通量データで
   演算した交通予測量に、自動車の排ガス量係数ならびに
   道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量を算
   出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値な
   らびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から
   必要換気量を算出し、この必要換気量に応じて前記換気
   制御装置を動作させる道路トンネルの換気設備装置。
4. 【請求項４】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   換気する立抗と、前記ジェットファンおよび立抗を制御
   する換気制御装置とを備え、前記交通量計測装置による
   現在交通量データおよび過去交通量データから交通予測
   量を演算する手段と、この交通予測量に自動車の排ガス
   量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙
   発生予測量を算出する手段と、この煤煙発生予測量およ
   び煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃度計測装置に
   よる現在煤煙濃度値から必要換気量を算出する手段と、
   前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必要換気量を算
   出する手段とを有する道路トンネルの換気設備装置。
5. 【請求項５】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   浄化する電気集塵機と、前記ジェットファンおよび電気
   集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計
   測装置による現在交通量データおよび過去交通量データ
   で演算した交通予測量に、自動車の排ガス量係数ならび
   に道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量を
   算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値
   ならびに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値か
   ら必要換気量を算出し、この必要換気量に応じて前記換
   気制御装置を動作させる道路トンネルの換気設備装置。
6. 【請求項６】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   浄化する電気集塵機と、前記ジェットファンおよび電気
   集塵機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計
   測装置による現在交通量データおよび過去交通量データ
   から交通予測量を演算する手段と、この交通予測量に自
   動車の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を
   乗算して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤煙発
   生予測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃
   度計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
   する手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必
   要換気量を算出する手段とを有する道路トンネルの換気
   設備装置。
7. 【請求項７】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   換気する立抗と、トンネル内の空気を浄化する電気集塵
   機と、前記ジェットファンおよび立抗ならびに電気集塵
   機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計測装
   置による現在交通量データおよび過去交通量データで演
   算した交通予測量に、自動車の排ガス量係数ならびに道
   路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発生予測量を算出
   し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度制御目標値なら
   びに前記煤煙濃度計測装置による現在煤煙濃度値から必
   要換気量を算出し、この必要換気量に応じて前記換気制
   御装置を動作させる道路トンネルの換気設備装置。
8. 【請求項８】 道路トンネルの入抗口の前方に設置した
   交通量計測装置と、道路トンネル内に設置したジェット
   ファンおよび煤煙濃度計測装置と、トンネル内の空気を
   換気する立抗と、トンネル内の空気を浄化する電気集塵
   機と、前記ジェットファンおよび立抗ならびに電気集塵
   機を制御する換気制御装置とを備え、前記交通量計測装
   置による現在交通量データおよび過去交通量データから
   交通予測量を演算する手段と、この交通予測量に自動車
   の排ガス量係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算
   して煤煙発生予測量を算出する手段と、この煤煙発生予
   測量および煤煙濃度制御目標値ならびに前記煤煙濃度計
   測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出する
   手段と、前記煤煙発生予測量の大きさに依存して必要換
   気量を算出する手段とを有する道路トンネルの換気設備
   装置。
9. 【請求項９】 道路トンネルが、自動車の通行方向が一
   方向のみの通行である請求項１ないし８のいずれかに記
   載の道路トンネルの換気設備装置。
10. 【請求項１０】 道路トンネルが、自動車の通行方向が
    両方向の対面通行である請求項１ないし８のいずれかに
    記載の道路トンネルの換気設備装置。
11. 【請求項１１】 道路トンネルの入抗口の前方に設置し
    た交通量計測装置による現在交通量データおよび過去交
    通量データで演算した交通予測量に、自動車の排ガス量
    係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発
    生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度
    制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃度
    計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
    し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置した
    ジェットファンを制御する道路トンネルの換気制御方
    法。
12. 【請求項１２】 道路トンネルの入抗口の前方に設置し
    た交通量計測装置による現在交通量データおよび過去交
    通量データで演算した交通予測量に、自動車の排ガス量
    係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発
    生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度
    制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃度
    計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
    し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置した
    ジェットファンおよびトンネル内の空気を換気する立抗
    を制御する道路トンネルの換気制御方法。
13. 【請求項１３】 道路トンネルの入抗口の前方に設置し
    た交通量計測装置による現在交通量データおよび過去交
    通量データで演算した交通予測量に、自動車の排ガス量
    係数ならびに道路トンネルの構造係数を乗算して煤煙発
    生予測量を算出し、この煤煙発生予測量および煤煙濃度
    制御目標値ならびに道路トンネル内に設置した煤煙濃度
    計測装置による現在煤煙濃度値から必要換気量を算出
    し、この必要換気量に応じて道路トンネル内に設置した
    ジェットファンおよびトンネル内の空気を換気する立抗
    ならびにトンネル内の空気を浄化する電気集塵機を制御
    する道路トンネルの換気制御方法。
14. 【請求項１４】 道路トンネルが、自動車の通行方向が
    一方向のみの通行である請求項１１ないし１３のいずれ
    かに記載の道路トンネルの換気制御方法。
15. 【請求項１５】 道路トンネルが、自動車の通行方向が
    両方向の対面通行である請求項１１ないし１３のいずれ
    かに記載の道路トンネルの換気制御方法。