JPH0921300A

JPH0921300A - 太陽電池一体型遮音パネルを用いたトンネル排気システム

Info

Publication number: JPH0921300A
Application number: JP19243495A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nonoyama; 登野々山; Noriyuki Kobayashi; 範之小林; Shuntaro Noguchi; 俊太郎野口
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】太陽電池および遮音パネルを有効に利用す
る。【構成】このトンネル排気システムは、トンネル９の
出入口９ａに接続する高速道路１０の側部に設けられた
遮音壁４と、トンネル９内の出入口９ａ付近に配設され
た送風機６と、雨水調整池７などにより構成されてい
る。遮音壁４は、高速道路１０の側部に所定の間隔で立
設した、Ｈ型鋼などから成る支柱４ａ、および支柱４ａ
に支持されたフレーム４ｂを含み、フレーム４ｂが形成
する横長の各空間部４ｃには、太陽電池一体型遮音パネ
ル８が取り付けられている。送風機６は、太陽電池一体
型遮音パネル８を構成する太陽電池から電力が供給さ
れ、トンネル９内の排気ガスで汚染された空気をトンネ
ル９から排出し、そして雨水調整池７に貯留する水７ａ
内に送り込み、エアレーションを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネルの排気シス
テムに関し、特に、太陽電池一体型遮音パネルを用いた
トンネルの排気システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池は光エネルギを電気エネルギに
変換するものであり、火力発電のように二酸化炭素など
を発生しないので、地球環境問題を解決する観点から
も、太陽電池の普及は積極的に取り組むべき重要課題で
ある。そして太陽電池の中でも、近年、アモルファス太
陽電池が、エネルギ変換効率は結晶形の太陽電池に比べ
て若干劣るものの、軽量で、量産化に適し、かつ低コス
トであることから注目を集めている。この太陽電池を利
用して電気エネルギを得ようとする場合、従来は、地上
に広い場所を確保し、専用の架台を配置して、その上に
太陽電池を設置したり、あるいは建物の屋上などに架台
を置いて太陽電池を設置している。

【０００３】一方、高速道路などでは、道路の両側に遮
音壁を設け、走行する車が発する騒音を遮断して、騒音
問題の解決を図っている。また、高速道路などのトンネ
ルでは、自動車の排気ガスにより汚染されたトンネル内
の空気を、送風機を用いてトンネル外に排出し、トンネ
ル内の換気を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、太陽電
池を設置するためには、地上や建物の上に場所を確保す
る必要があり、また専用の架台を設けなければならない
ので、多大な費用がかかっていた。一方、道路脇などに
設けた従来の遮音壁は、全体として非常に広い面積を占
めるにもかかわらず、単に遮音の機能しか果たしていな
い。また、トンネル内の換気のために設置された送風機
は、特にトンネルが長い場合などには、大量の空気をト
ンネル内から排出する必要があるため、多量の電力を消
費している。

【０００５】本発明はこれらの点に着目してなされたも
のであって、その目的は、太陽電池および遮音パネルを
有効に利用して、電気代不要の太陽電池一体型遮音パネ
ルを用いたトンネル排気システムを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、太陽電池と、トンネルに接続する道路近傍に
配置され、前記太陽電池が取り付けられた遮音パネル
と、前記太陽電池より電力が供給され、前記トンネル内
の空気を排出する送風機とを備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明はまた、太陽電池と、トンネルに接
続する道路近傍に配置され、前記太陽電池が取り付けら
れた遮音パネルと、前記太陽電池より電力が供給され、
前記トンネル内の空気を排出する送風機と、所定量の水
と、前記送風機が排出した前記トンネル内の前記空気
を、前記水の中に導く配管とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】本発明はまた、前記水が、池に貯留する
水、川を流れる水、所定の槽に貯留された水、下水道を
流れる水のいずれかであることを特徴とする。本発明は
また、前記送風機が、前記トンネル内に開口するダクト
を通じて、前記トンネル内の空気を排出することを特徴
とする。本発明はまた、前記遮音パネルが、矩形枠状の
フレームと、前記フレームの一方の面に取着された多数
のスリットあるいは孔が形成された金属板と、前記金属
板の背面に配置された吸音材料で構成され、前記太陽電
池が、前記フレームのもう一方の面に、受光面を外側に
向けて取着されていることを特徴とする。本発明はま
た、前記太陽電池がアモルファス太陽電池であることを
特徴とする。

【０００９】本発明の太陽電池一体型遮音パネルを用い
たトンネル排気システムでは、太陽電池に太陽光が入射
すると、太陽電池は電力を発生して送風機に供給する。
これにより送風機はファンを回転させ、トンネル内の自
動車排気ガスで汚染された空気をトンネル外に排出す
る。

【００１０】また、本発明の他の太陽電池一体型遮音パ
ネルを用いたトンネル排気システムでは、太陽電池に太
陽光が入射すると、太陽電池は電力を発生して送風機に
供給する。これにより送風機はファンを回転させ、トン
ネル内の自動車排気ガスで汚染された空気をトンネル外
に排出する。トンネルから排出された空気は配管を通じ
て水の中に導かれ、エアレーションが行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。図１は本発明による太陽電池一体型遮音パネルを
用いたトンネル排気システムの一例を示す断面側面図で
ある。この太陽電池一体型遮音パネルを用いたトンネル
排気システム２は、トンネル９の出入口９ａに接続する
高速道路１０の側部に設けられた遮音壁４と、トンネル
９の出入口９ａ付近に配設された送風機６と、雨水調整
池７などにより構成されている。

【００１２】遮音壁４は、高速道路１０の側部に所定の
間隔で立設した、Ｈ型鋼などから成る支柱４ａ、および
支柱４ａに支持されたフレーム４ｂを含み、フレーム４
ｂが形成する横長の各空間部４ｃに、太陽電池一体型遮
音パネル８が取り付けられている。

【００１３】図２は太陽電池パネル一体型遮音パネルの
断面側面図、図３は正面図、図４は同要部の拡大正面図
である。太陽電池一体型遮音パネル８は、これらの図に
示すように、枠状のフレーム１２と、亜鉛鉄板１４と、
アモルファス太陽電池パネル１６と、吸音材１８とによ
って構成されている。フレーム１２は、上下の辺部１２
０２と、左右の辺部１２０４とにより、上述した空間部
４ｃに対応した横長の矩形に形成されている。道路１０
側に配置される亜鉛鉄板１４には、多数の穴１４０２が
開けられている。また、吸音材１８はグラスウールなど
からなり、亜鉛鉄板１４の内面に取り付けられている。
これら多数の穴が開けられた亜鉛鉄板１４および吸音材
１８により、高速道路を走行する車の騒音が吸収され
る。

【００１４】アモルファス太陽電池パネル１６は、外側
に臨むフレーム１２の面側に取着され、中央部に吸音材
１８側に窪む凹部１６０１が形成されている。従って、
太陽電池一体型遮音パネル８は、その厚み方向に亜鉛鉄
板１４、吸音材１８、アモルファス太陽電池パネル１６
が配置されることになり、吸音材１８とアモルファス太
陽電池パネル１６との間には空気層２０が設けられてい
る。なお、アモルファス太陽電池パネル１６にはプラグ
１６１６およびソケット１６１８がそれぞれ電気的に接
続されている。

【００１５】アモルファス太陽電池パネル１６は、図５
の断面側面図に示すように、ステンレス基板１６０２を
含んでいる。このステンレス基板１６０２は、その厚さ
は例えば０．１２５ｍｍであり、負極としての機能も果
たしている。ステンレス基板１６０２上にはアモルファ
ス・シリコン層１６０４が形成されている。このアモル
ファス・シリコン層１６０４はアモルファス太陽電池を
構成するために必要なＰ層、Ｉ層、Ｎ層を含む公知の多
層構造を有している。アモルファス・シリコン層１６０
４の上には透明電極１６０６が形成され、この透明電極
１６０６が正極となっている。

【００１６】ステンレス基板１６０２の下面と、透明電
極１６０６の上面にはフッ素樹脂のコーティングによっ
て、防護層１６０８、１６１０が形成されている。防護
層１６０８、１６１０の厚さは例えば１．０ｍｍであ
る。また、透明電極１６０６上の防護層１６１０は光透
過性を有するフッ素樹脂で形成されている。透明電極１
６０６および防護層１６１０の側がこの太陽電池パネル
１６の受光面（表面）１６Ａであり、ステンレス基板１
６０２および防護層１６０８の側が、このアモルファス
太陽電池パネル１６の背面１６Ｂである。アモルファス
太陽電池パネル１６の背面１６Ｂには、合成樹脂製の下
地層１６１２が形成されている。アモルファス太陽電池
パネル１６は、下地層１６１２を除いた部分の厚さが３
ｍｍ以下であり、ある程度の可撓性を備え、また、下地
層１６１２も可撓性を備えている。透明電極１６０６
（正極）とステンレス基板１６０２（負極）とはそれぞ
れリード線１６１４を介して図２に示すようにプラグ１
６１６とソケット１６１８に接続されている。

【００１７】遮音壁４の構築は、従来の遮音パネルを用
いる場合と同様に、フレーム４ｂの空間部４ｃに太陽電
池一体型遮音パネル８をはめ込み、フレーム４ｂとフレ
ーム１２とをボルトで、あるいは適宜金具を用いて固定
することによって行われる。このような遮音壁４の構築
によって、高速道路１０を走行する車の騒音が遮断され
る。また、多数の太陽電池パネル１６は、例えば、相互
のプラグ１６１６とソケット１６１８とを結合していく
ことで電気的に接続される。

【００１８】一方、トンネル９内には、図１に示すよう
に、排気のため、トンネル９の天井部にトンネルの長手
方向に沿って所定の間隔で吸気口９ｂが形成され、それ
らはダクト９ｃによって送風機６の吸引口６ａに接続さ
れている。この送風機６は所定のケーブルにより、遮音
壁４の太陽電池一体型遮音パネル８を構成するアモルフ
ァス太陽電池パネル１６に接続され、電力が供給される
ようになっている。なお、上記ケーブルとアモルファス
太陽電池パネル１６との接続は、上記ソケット１６１８
を介して行われる。送風機６の排出口６ｂには配管５の
一端が接続され、配管５の他端は雨水調整池７に貯留し
ている水７ａの中に配置されている。

【００１９】このような構成において、遮音壁４に取り
付けられたアモルファス太陽電池パネル１６に太陽光線
が入射すると、太陽電池パネル１６は電力を発生する。
この電力はケーブルを通じて送風機６に供給され、その
結果、送風機６はそのファンを回転させて、トンネル９
内の空気を、吸気口９ｂおよびダクト９ｃを通じて、ト
ンネル９内から排出する。これにより、トンネル９内の
排気ガスで汚染された空気はトンネル９内から排出さ
れ、トンネル９内の換気が行われる。

【００２０】そして、送風機６によってトンネル９から
排出された空気は、配管５を通じて雨水調整池７に送ら
れ、雨水調整池７に貯留する水内に放出して、エアレー
ションが行われる。その結果、送風機６からの空気中に
含まれる種々の汚染物質は、雨水調整池７に貯留する水
７ａに溶け込み、従って、水７ａを通過した空気は汚染
物質が除去され、浄化されたものとなる。

【００２１】図６の表は、このようなエアレーションに
より、トンネル９内の自動車排気ガスで汚染された空気
がいかに浄化されるかを示す一実験結果である。浮遊粒
子状物質の場合、エアレーションを行う前（処理前）、
その量が７５０μｇ／ｍ³ であったものが、雨水調整池
７でエアレーションを行うことにより（処理後）、１４
０μｇ／ｍ³ にまで大幅に低下する。また一酸化炭素は
６．５ｐｐｍから３．７ｐｐｍに低下し、二酸化窒素も
０．８ｐｐｍから０．３ｐｐｍへと改善される。

【００２２】また、このようなエアレーションにより、
雨水調整池７内の微生物が活性化し、汚物などの分解が
促進されるので、池に貯留する水自体も浄化される。そ
して、送風機６にはアモルファス太陽電池パネル１６に
よって電力が供給されるので、電気代は不要である。ま
た、本実施例では、太陽電池を遮音壁として設けるの
で、太陽電池を設置するための専用のスペースを確保す
る必要がなく、また専用の架台も不要である。

【００２３】なお、送風機６に供給する電力を安定させ
るため、レギュレータや蓄電池を用いる等任意である。
また、送風機６が、アモルファス太陽電池パネル１６で
発生する電力より高い電圧を必要とする場合には、イン
バータにより交流電圧に変換し、トランスで必要な電圧
に昇圧して送風機６に供給すればよく、その際、レギュ
レータを用いて電圧を安定化することももちろん可能で
ある。また、雨の日や夜間にはアモルファス太陽電池パ
ネル１６は発電しないため、送風機６は作動しないが、
晴天の日の昼間に発電した電力を蓄電池に蓄えておき、
その電力を雨の日や夜間に用いるようにすれば、常に送
風機６を作動させて、トンネル９内の換気、および雨水
調整池７でのエアレーションを行うことができる。ま
た、蓄電池を用いる代りに、必要な場合には送風機６を
商用電源に接続して作動させる構成としてもよく、その
場合でも電気代の削減が可能である。

【００２４】なお、本実施例では、太陽電池としてアモ
ルファス（非晶質）太陽電池を用いたが、これはあくま
でも一例であり、アモルファス太陽電池ではなく、結晶
系の太陽電池を用いることももちろん可能である。ま
た、雨水調整池７は、必ずしも雨水を貯留するものであ
る必要はなく、例えば、なんらかの池や、川、水が貯留
された槽、あるいは下水道などであってもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の太陽電池一
体型遮音パネルを用いたトンネル排気システムは、太陽
電池と、トンネルに接続する道路近傍に配置され、前記
太陽電池が取り付けられた遮音パネルと、前記太陽電池
より電力が供給され、前記トンネル内の空気を排出する
送風機とにより構成した。従って、本発明の太陽電池一
体型遮音パネルを用いたトンネル排気システムでは、遮
音効果が得られるのみならず、送風機は太陽電池から給
電されるので、トンネル内換気のための電気代は不要で
ある。そして、太陽電池は遮音パネルに取り付けるの
で、太陽電池を配置するために新たに場所を確保した
り、架台を設けたりする必要がない。

【００２６】また、本発明の太陽電池一体型遮音パネル
を用いたトンネル排気システムは、太陽電池と、トンネ
ルに接続する道路近傍に配置され、前記太陽電池が取り
付けられた遮音パネルと、前記太陽電池より電力が供給
され、前記トンネル内の空気を排出する送風機と、所定
量の水と、前記送風機が排出した前記トンネル内の前記
空気を前記水の中に導く配管とにより構成した。従っ
て、本発明の太陽電池一体型遮音パネルを用いたトンネ
ル排気システムでは、上記効果に加えて、トンネルから
排出された汚染物質を含む空気はエアレーションにより
浄化され、かつ上記水が池や下水道などの水である場
合、エアレーションによって微生物が活性化され、汚物
などの分解が促進されるので、水自体も浄化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽電池パネル一体型遮音パネルを用
いたトンネル排気システムを示す断面側面図である。

【図２】トンネル排気システムを構成する遮音壁の遮音
パネルを示す断面側面図である。

【図３】遮音パネルの正面図である。

【図４】遮音パネルの要部の拡大正面図である。

【図５】遮音パネルを構成するアモルファス太陽電池パ
ネルを示す断面図である。

【図６】トンネル排気システムによる一実験結果を示す
表である。

【符号の説明】

２トンネル排気システム４遮音壁５配管６送風機７雨水調整池８太陽電池一体型遮音パネル９トンネル９ｃダクト１０高速道路１６アモルファス太陽電池パネル

【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】トンネル排気システムによる一実験結果を示
す図表である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池と、トンネルに接続する道路近傍に配置され、前記太陽電池
が取り付けられた遮音パネルと、前記太陽電池より電力が供給され、前記トンネル内の空
気を排出する送風機と、を備えたことを特徴とする太陽電池一体型遮音パネルを
用いたトンネル排気システム。
【請求項２】太陽電池と、トンネルに接続する道路近傍に配置され、前記太陽電池
が取り付けられた遮音パネルと、前記太陽電池より電力が供給され、前記トンネル内の空
気を排出する送風機と、所定量の水と、前記送風機が排出した前記トンネル内の前記空気を前記
水の中に導く配管と、を備えたことを特徴とする太陽電池一体型遮音パネルを
用いたトンネル排気システム。
【請求項３】前記水は、池に貯留する水、川を流れる
水、所定の槽に貯留された水、下水道を流れる水のいず
れかである請求項２記載の太陽電池一体型遮音パネルを
用いたトンネル排気システム。
【請求項４】前記送風機は、前記トンネル内に開口す
るダクトを通じて、前記トンネル内の空気を排出する請
求項１、２または３記載の太陽電池一体型遮音パネルを
用いたトンネル排気システム。
【請求項５】前記遮音パネルは、矩形枠状のフレーム
と、前記フレームの一方の面に取着された多数のスリッ
トあるいは孔が形成された金属板と、前記金属板の背面
に配置された吸音材料で構成され、前記太陽電池は、前
記フレームのもう一方の面に、受光面を外側に向けて取
着されている請求項１、２、３または４記載の太陽電池
一体型遮音パネルを用いたトンネル排気システム。
【請求項６】前記太陽電池はアモルファス太陽電池で
ある請求項１、２、３、４または５記載の太陽電池一体
型遮音パネルを用いたトンネル排気システム。