(57)【要約】  【課題】  トンネル内の必要換気量に応じた適切な運転を効率良く行なうことができる換気ジェットファンを用いた道路トンネル用換気システムを提供する。  【解決手段】  道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、電動機４の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファン１と、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置８とを備えている。【選択図】      図３
2010116768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置とを備えたことを特徴とする道路トンネル用換気システム。
【請求項２】
前記各換気ジェットファンは消音筒を省いていることを特徴とする請求項１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項３】
前記道路トンネル内の縦流風速を測定する測定器を設けるとともに、
前記換気制御装置は、前記測定器による測定値に基づいて前記トンネル内縦流風速があ
らかじめ設定した風速値になるように、前記換気ジェットファンの電動機の回転数を制御する構成からなることを特徴とする請求項１または２記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項４】
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は２ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数７０％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項５】
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は３ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５８％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項６】
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は４ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５０％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項７】
前記測定器として煙霧透過率測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、平常時において煤煙濃度ＶＩ値の変化に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数を制御可能になっていることを特徴とする請求項３記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項８】
煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値≦α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前
記各電動機の回転数を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
α1＜ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、
ＶＩ値＞α2であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御
を行なうことを特徴とする請求項７記載の道路用トンネル換気システム。
【請求項９】
煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値＜α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前
記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
α1≦ＶＩ値＜α11であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御し、
α11≦ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、
α2＜ＶＩ値≦α21であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη2％の回転数に制御するかし、
ＶＩ値＞α21であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうことを特徴とする請求項７記載の道路用トンネル換気システム。
【請求項１０】
前記測定器として風向風速測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、非常時において測定される風向および風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数または回転数と回転方向との両方を制御可能になっていることを特徴とする請求項３記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１１】
風速Ｗ（ｍ／ｓ）がβ4＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェット
ファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御し、
β3＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β4であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
β2＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β3であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、あるいはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御し、
β1≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β2であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη2％の回転数に制御し、
｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜＜β1であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止
させる制御を行なうことを特徴とする請求項１０記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１２】
前記換気制御装置は、交通量予測に基づいて前記換気ジェットファンの前記電動
機の回転数を制御可能になっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１３】
前記電動機の回転数可変機構として、電動機への給電装置に給電周波数を変換することにより回転数を可変とする給電周波数変換装置を用いることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１４】
前記各換気ジェットファンが、回転数可変機構を介して前記電動機の回転数を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に道路トンネルの縦流換気に用いられる換気ジェットファンを用いた道路トンネル用換気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の道路トンネル用換気システムに使用されている換気ジェットファンは、円筒型のケーシング内に羽根車と電動機とが配設され、羽根車を電動機により回転駆動させることによって、ケーシングの長さ方向に空気流を発生させる仕組みになっている。このような構造からなる換気ジェットファンを、ケーシングの長さ方向をトンネルの縦断方向（長さ方向）に向けた状態でトンネル内の天井部に吊設し、換気ジェットファンから吹出す空気流によってトンネル内に縦断方向の換気風を発生させて効率の良い換気を行なっている。このような換気方式は縦流換気方式とも呼ばれており、換気ジェットファンは平常時制御または非常時制御に制御モードを切り換えて運転されている。
【０００３】
すなわち、平常時においてはトンネル内の環境状態や交通状況に応じて、最小の消費電力で必要かつ十分な換気風を発生させることができるように運転され、非常時においてはトンネル内で発生した火災等の被害を最小限にとどめるため、トンネル利用者の避難や消防活動を安全に行なうことができるように吹出し風量やその向きなどを調整した運転がなされる。また、換気ジェットファンには、特許文献１に示すように、騒音対策として消音筒（サイレンサ）が装備されており、特に平常時の運転中に発生する騒音の低減を図っている。サイレンサは、ケーシングにおいて羽根車と電動機とが配設されている送風部分の両側、つまりケーシングの長さ方向における両側に設けられており、外鋼板と多孔鋼板からなる内鋼板との間に吸音材を配設した構成を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２４０６５９号公報（明細書の段落番号００１８、第１、２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の換気ジェットファンには次のような問題点がある。
（１）送風部分で発生した気流がサイレンサを通過する際にエネルギー損失が生じ、運転効率が低下する。
（２）長期間使用すればサイレンサに目詰まりが生じて吸音性能が劣化するため、オーバーホールして清掃や部品の交換などメンテナンスを行う必要がある。
（３）換気ジェットファンにはＯＮ／ＯＦＦ制御により運転が行なわれるため起動時電流が大きく、受配電系統に負担がかかる。これを緩和するために受配電の電線の径を太くする必要がある。
（４）換気ジェットファンの吹出し風量を調整することができないために、吹出し風量が必要換気量に対して多くなりがちで、電力を無駄に消費している。
【０００５】
そこで、本発明は、トンネル内の必要換気量に応じた適切な運転を効率良く行なうことができる換気ジェットファンを用いた道路トンネル用換気システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために請求項１記載の道路トンネル用換気システムは、道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置を備えたことを特徴としている。
【０００７】
この請求項１の道路トンネル用換気システムによれば、前記換気ジェットファンを、ト
ンネル内の必要換気量に見合う吹出し風量に変化させて運転を行なうことができるため、無駄な電力の消費を回避することができる。つまり、前記トンネル内の必要換気量が少ない平常時においては、前記換気ジェットファンの前記電動機を低速回転に制御して前記吹出し風量を抑えた運転を行なうことができる一方、火災などの非常時においては前記電動機を高速回転に制御し前記吹出し風量を増加させて、効率良く換気を行うことができるからである。また、前記電動機を低速回転に制御して前記換気ジェットファンの前記吹出し風量を抑えた運転を行なうことができるため、平常時における前記換気ジェットファンの運転に伴う騒音を低減することができる。さらに、換気ジェットファンの複数台運転により、各換気ジェットファンへの電流量が分散されることから、換気ジェットファン電線（電路）抵抗による送電損失が減少し、省エネ化が図られる。
【０００８】
この請求項１の道路トンネル用換気システムにおける換気ジェットファンによれば、前記吹出し風量をトンネル内の必要換気量に見合った量に変化させることができる。つまり、前記トンネル内の交通量が少なかったり、自然換気である程度対応できたりするような場合は、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を低速回転に制御することで前記吹出し風量を抑えた運転ができ、一方、火災などの非常事態が発生した場合は、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を高速回転に制御することで前記吹出し風量を多くし、換気効率を高める運転を行なうことができる。また、前記トンネル内の必要換気量が少ない平常時においては、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を低速回転に制御して前記吹出し風量を抑えることにより、騒音を抑えた運転が可能になる。このように、平常時に換気ジェットファンを低速回転で運転できるために、運転時の騒音を消音筒による騒音削減と同程度に削減できるから、消音筒を省くことができ、消音筒を備えていることによる種々の弊害、例えば空気流の抵抗が増大して動力損失が生じたり、粉塵で目詰まりを起こし吸音性能が低下したりするなどの弊害を防止できる。さらに、定格より低い回転数で起動することができるので、起動電流を低く抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載のように、前記各換気ジェットファンは消音筒を省くことができる。
【００１０】
このように請求項２記載の道路トンネル用換気システムによれば、各換気ジェットファンの消音筒を省くことができるから、空気流の抵抗が減少し、消音筒によるエネルギーの損失を防止でき、効率が向上して電気代が削減され、省エネルギー化が図れるとともに、消音筒内のパンチングメタルに粉塵等が蓄積することにより吸音性能の低下を防げ、また消音筒内の定期的な清掃が不要でメンテナンスが容易になる。
【００１１】
請求項３に記載のように、前記道路トンネル内の縦流風速を測定する測定器を設けるとともに、前記換気制御装置は、前記測定器による測定値に基づいて前記トンネル内縦流風速があらかじめ設定した風速値になるように、前記換気ジェットファンの電動機の回転数を制御する構成とすることができる。
【００１２】
この請求項３の道路トンネル用換気システムによれば、交通量や煤煙濃度、一酸化炭素濃度、風量や風向など前記トンネル内の環境の変化に対応した縦流風速を決定するだけで、トンネル内の測定器による測定値に基づいて前記換気制御装置で換気ジェットファンの回転速度を制御して効率よく換気ジェットファンの運転を行なうことができる。
【００１３】
請求項４に記載のように、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は２ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数７０％前後（例えば７０．７％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載のように、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は３ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５８％前後（例えば５７．７％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載のように、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は４ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５０％前後（例えば５０．０％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことができる。
【００１６】
このように、請求項３〜５のいずれか１の道路トンネル用換気システムによれば、必要な換気量をｎ台の前記換気ジェットファンによる低速運転によって確保するため、前記各換気ジェットファンは騒音が低減され、低騒音化が図られるとともに、前記吹出し風量を抑えた電力消費が少ない運転を行なうことができる。したがって、複数台の換気ジェットファンを同時に運転するにも拘わらず、全体として電力の消費を抑えた換気を行なえるので、省エネ化を図ることができる。
【００１７】
請求項７に記載のように、前記測定器として煙霧透過率測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、平常時において煤煙濃度ＶＩ値の変化に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機を、選択した台数に対応した回転数に制御することができる。
【００１８】
このようにすれば、煤煙濃度ＶＩ値に応じて選択された前記各換気ジェットファンの前記電動機の回転数を、選択した台数に応じて低く抑えることができるため、消費電力を抑えつつ、平常時における前記トンネル内の視界を確保することができる。
【００１９】
請求項８に記載のように、前記換気ジェットファンが複数台設置されており、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値≦α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動
機の回転数を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、α１＜ＶＩ値≦α２であ
れば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に
制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％より
も小さいη2％の回転数に制御するかし、ＶＩ値＞α2であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうようにすることができる。
【００２０】
このようにすれば、平常時におけるトンネル内の視界を無駄な電力消費を抑えつつ確保することができる。
【００２１】
請求項９に記載のように、前記換気ジェットファンが少なくとも複数台設置されており、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値＜α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して
前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、α1≦ＶＩ値＜α11であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御し、α11≦ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、α2＜ＶＩ値≦α21であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη2％の回転数に制御するかし、ＶＩ値＞α21であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうようにしてもよい。
【００２２】
このようにすれば、平常時におけるトンネル内の視界を無駄な電力消費を抑えつつ効率的に確保することができる。
【００２３】
請求項１０に記載のように、前記測定器として風向風速測定装置が設置されており、前記換気制御装置は非常時において、測定される風向および風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機を、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数または回転数と回転方向との両方を制御することができる。
【００２４】
このようにすれば、火災時などの非常時における風速一定化制御や風速零化制御を効率良く行なうことができる。しかも、測定される風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて選択された前記各換気ジェットファンの前記電動機の回転数は、選択した台数に応じて低く抑えることができるため、無駄な電力消費を抑えた換気を行なうことができる。
【００２５】
請求項１１に記載のように、風速Ｗ（ｍ／ｓ）がβ4＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、１
／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に
制御し、
β3＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β4であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
β2＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β3であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、あるいはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御し、
β1≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β2であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη2％の回転数に制御し、
｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜＜β1であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止
させる制御を行なうようにしてもよい。
【００２６】
このように構成すれば、非常時における風速一定化制御や風速零化制御を効率良く、しかも消費電力を抑えながら行なうことができる。
【００２７】
請求項１２に記載のように、前記換気制御装置は、交通量予測に基づいて前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数を制御可能としてもよい。このように構成すれば、あらかじめ分析され予測された交通量に対応するプログラムに順じて前記電動機の回転数を制御することができる。
【００２８】
請求項１３に記載のように、前記電動機の回転数可変機構として、電動機への給電装置に給電周波数を変換することにより回転数を可変とする給電周波数変換装置を用いることができる。
【００２９】
このようにすれば、前記電動機の回転数を無段階で連続的に変化させることができるため、トンネル内の必要換気量に適した吹出し風量をより的確に生じさせることができる。
【００３０】
請求項１４に記載のように、前記各換気ジェットファンが、回転数可変機構を介して前記電動機の回転数を制御する制御装置を備えたことができる。
【００３１】
このようにすれば、換気ジェットファンの羽根車の回転速度を可変にできるから、最低必要な風量が１台の換気ジェットファンに満たない設定が可能で、必要最低限の風量での運転が可能になり、省エネ化が図れ、低速運転が可能になって消音筒を省くことが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る換気ジェットファンを用いた道路トンネル用換気システムには、次のような優れた効果がある。
【００３３】
・換気ジェットファンの羽根車の回転速度を可変とすることにより、低速運転（例えば７０％）によって騒音の低減が図れるので、従来から常備されている消音筒を省くことができ、消音筒を備えることによる種々の上記した弊害を防止し、空気流の抵抗が減少し、高効率な運転が達成され、電気代削減による省エネ化が図れる。
【００３４】
・消音筒が不要になることから、換気ジェットファンの効率が向上し、製品コストも低減され、小型軽量化により道路トンネル内天井部への設置が容易となり、安全性が向上し、トンネル躯体の負担軽減が図れ、長期にわたり安定して使用できる。長期使用による消音筒部の目詰まりによる吸音性能の低下がなく、また定期的な清掃作業や清掃関連部品の交換がなく、メンテナンスが不要で費用が削減される。
【００３５】
・消音筒を省くことによる騒音増大を換気ジェットファンを複数台にして低速運転することで、換気に必要な風量を確保することができ、この結果、必要な全体の電力量が低減され省エネ化を図れる上に、各換気ジェットファンへの電路を流れる電流が分散され、電路抵抗による電力損失が削減できる。また、火災発生時などの非常時には、全換気ジェットファンを最大回転速度で運転することで対応できるため、安全性が極めて高い。
【００３６】
・道路トンネル内の必要換気量に見合う回転数で電動機を駆動することができるため、
経済的でかつ効率の良い換気を行うことができる。また、平常時には電動機を低回転で制御して吹出し風量を抑えた運転が行なえるため静粛性に優れ、消音筒を省略することができる。また消音筒を省略すれば、消音筒によるエネルギー損失がないため運転効率が向上し、延いては消費電力を抑えることができる。また、イニシャルコストを下げることができるとともに、消音筒の定期的な清掃作業などのメンテナンスが不要になり、その費用を削減することもできる。さらに、低い起動電流で起動させることができるため、受配電系統の負担を減らすことができ、径が細い電線の使用が可能になる。
【００３７】
・換気ジェットファンから必要換気量に見合った吹出し風量を送風して換気ができるため、換気効率と経済性とのバランスがとれた換気を行なうことができる。しかも、平常時における換気ジェットファンの騒音が低減されるためサイレンサを省くことができ、サイレンサ通過によるエネルギー損失がない効率的な運転が行なえる。これにより、電力の消費を抑えることができるとともに、サイレンサに係るイニシャルコストやメンテナンス費用を削減することができる。さらに、換気ジェットファンを低い起動電流で起動させることができるため、受配電系統の負担を減らすことができ、径が細い電線を使用してシステムを構築することができる。
【００３８】
・換気ジェットファンの電力消費が少なく経済性に有利な換気を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る換気ジェットファンを示し、（ａ）図は長さ方向の縦断面図、（ｂ）図は図（ａ）におけるＡ−Ａ方向矢視断面図である。
【図２】本発明に係る換気ジェットファンの設置状態を示すトンネルの横断方向断面図である。
【図３】本発明に係る道路トンネル用換気システムの実施形態を説明するための概念図
【図４】換気ジェットファンの吹出し風速と推力、および消費電力との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る道路トンネル用換気システムの実施形態を示すフロー図である。
【図６】第５図のフロー図で示す道路トンネル用換気システムの具体例を示し、（ａ）は制御周期毎のＶＩ値（煤煙濃度）の変化を示すグラフ、（ｂ）〜（ｄ）は５台の各換気ジェットファンの制御周期毎の推力を示すグラフである。
【図７】本発明に係る道路トンネル用換気システムの別の実施形態を示すフロー図である。
【図８】第７図のフロー図で示す道路トンネル用換気システムの具体例を示し、（ａ）は制御周期毎のＶＩ値（煤煙濃度）の変化を示すグラフ、（ｂ）〜（ｄ）は５台の各換気ジェットファンの制御周期毎の推力を示すグラフである。
【図９】本発明に係る道路トンネル用換気システムのさらに別の実施形態を示すフロー図である。
【図１０】第９図のフロー図で示すトンネル換気システムの具体例を示し、（ａ）は制御周期毎のＶＩ値（煤煙濃度）の変化を示すグラフ、（ｂ）〜（ｄ）は５台の各換気ジェットファンの制御周期毎の推力を示すグラフである。
【図１１】従来の換気ジェットファンを示し、（ａ）は長さ方向の縦断面図、（ｂ）は図（ａ）におけるＢ−Ｂ方向矢視断面図である。
【図１２】従来の道路トンネル用換気システムの具体例を示し、（ａ）は制御周期毎のＶＩ値（煤煙濃度）の変化を示すグラフ、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ従来における５台の各換気ジェットファンの制御周期毎の推力を示すグラフである。
【図１３】従来の道路トンネル用換気システムの別の具体例を示し、（ａ）は制御周期毎のトンネル内風速の変化を示すグラフ、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ５台の各換気ジェットファンの制御周期毎の推力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明に係る換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムの実施形態を図１〜１３を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、換気ジェットファン１は、円筒型のケーシング２内に、羽根車３とこれを駆動する双方向に運転可能な電動機４とを配設した構造になっている。電動機４は、出力軸４ａをケーシング２の長さ方向と平行にした状態で、内側上部に設けられている台座５に固定されており、出力軸４ａに複数枚の羽根３ａを備えた羽根車３が連結され、この羽根車３を回転させることによってケーシング２の長さ方向に空気流を吹き出す仕組みになっている。なお、電動機４については、例えば、換気ジェットファン１を長さが短いトンネルで使用する場合、一方向にのみ回転するものを用いることもできる。なお、図１（ａ）は長さ方向の縦断面を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ方向矢視断面図を示している。
【００４２】
換気ジェットファン１は、図２に示すように、ケーシング２の長さ方向をトンネルＴの縦断方向（長さ方向、即ち、紙面の鉛直方向）に向けた状態でトンネルＴ内の天井部に吊設される。そして、電動機４を駆動して羽根車３を回転し、ケーシング２の長さ方向に空気流を吹き出させることによって、トンネルＴ内の縦断方向に換気風を発生させてトンネルＴ内の換気を行なっている。
【００４３】
換気ジェットファン１は、常備されている消音筒が省略されている。即ち、図１１に示すように、換気ジェットファン１’は、通常、電動機４’の駆動音や羽根車３’の回転音、空気流の吹出し音などの騒音を低減するため、ケーシング２’の長さ方向両端部に消音筒６’、６’が取り付けられている。消音筒６’，６’は、一般的に外鋼板と多孔鋼板からなる内鋼板との間に吸音材を配設した構造になっている。なお、図１１（ａ）は長さ方向における縦断面図を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ方向矢視断面図を示しており、図中の符号３ａ’は羽根、符号４ａ’は出力軸、符号５’は台座を示している。
【００４４】
換気ジェットファン１は、電動機４への給電装置に給電周波数を変換することにより回転数を可変とする給電周波数変換装置（インバータ）を回転数可変機構として備えている。これにより、電動機４の回転数を連続的に変化させることができため、従来のＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御に比べ、トンネルＴ内における必要な換気量を効率良くかつ無駄な電力消費を抑えつつ発生させることができる。しかも、平常時において電動機４を低回転で駆動することができるため、消音筒が省略されていても静粛性の良い運転が行なえる。また、消音筒を省略することにより、気流が消音筒を通過する際に生じるエネルギー損失をなくすことができ、効率良くかつ消費電力を抑えた運転を行なうことができるし、イニシャルコストを下げることができるとともに、目詰まりを除去して吸音性能を回復するための清掃等のメンテナンスに係る費用を削減することができる。さらに、電動機４の回転数を制御することができるので、換気ジェットファン１の起動時の回転数を低く制御することによって起動電流を抑え、受配電系統の負担を軽減することもできる。
【００４５】
次に、複数台の換気ジェットファン１と、平常時に各換気ジェットファン１を低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には各換気ジェットファン１を高速運転する制御指令をそれぞれ回転数可変機構を介して行う換気制御装置とを備えた道路トンネル用換気システムについて図３を参照しつつ以下に説明する。
【００４６】
換気制御装置８は、平常時制御と非常時制御との２つの制御モードにより換気制御を行なう。平常時制御には、自動制御のバックアップとしての手動連動制御と、自動制御の２つの制御モードがある。さらに自動制御には、交通パターンに応じてあらかじめ定めた時間帯毎の運転プログラムにより換気ジェットファン１の運転を行なうプログラム制御と、トンネル内に設置された計測装置からの情報に基づいて換気ジェットファン１の運転を行なう計測制御の２つの制御モードがある。
【００４７】
トンネルＴ内の環境を測定する測定装置としては、例えば、煙霧透過率測定装置、一酸化炭素検出装置、風向風速測定装置、交通量測定装置、坑口大気圧計などが設置されるが、図３においては、煙霧透過率測定装置９と風向風速測定装置１０とを設置した例を示している。
【００４８】
平常時制御では、換気ジェットファン１は電動機４の回転数が低回転で制御され、平常時の必要換気量に見合った少ない吹出し風量となるように運転が行なわれる。これにより、無駄な電力消費を避けることができる。なお、平常時制御には、一時的な濃度の悪化に対応するための濃度悪化割込み処理を設けておくことが好ましい。また、換気ジェットファン１を含む各機器を１台毎に運転・停止を行なうことができる、点検や試運転を目的とした単独制御の制御モードを設けておくのが良い。
【００４９】
一方、非常時制御には、あらかじめ火災地点などに応じて設定されている複数の運転パターンから１つを選択し換気ジェットファン１の運転を行なう火災自動制御と、火災報知器などの信号により自動的に換気ジェットファンの運転を行う火災自動制御の２つの制御モードがある。さらに、火災自動制御には、火災発生と同時にあらかじめ設定された運転パターンで換気ジェットファン１の運転を行なう換気機パターン制御と、火災発生と同時に、風速をある目標値に近づけて一定に保つように換気ジェットファン１の運転を行なう風速一定化制御の２つの制御モードがある。
【００５０】
この非常時制御では、換気ジェットファン１の電動機４の回転数を高回転に制御して吹出し風量を増加させ、トンネルＴ内の換気が効率良く行なわれるようにしたり、状況によっては電動機４を停止して気流の吹出しをストップさせたり、また風速を迅速に安定化さ
せるため電動機４の回転数を積極的に制御して吹出し風量を調整する運転が行なわれる。特に、対面通行トンネルにおいては、発生した煙を火元にとどまらせる必要があるため、トンネル内の風速を０ｍ／ｓにするように、吹出し風量と吹出し方向とを調整した換気ジェットファン１の運転が行なわれる。なお、換気制御装置８を、交通量予測に基づいて換気ジェットファン１の電動機４の回転数を制御可能とすることもできる。このように構成すれば、平日、休日、曜日、祝祭日、月、季節などに対応した換気ジェットファン１の運転を自動的に行うことができる。
【００５１】
図３に示すような場合、換気制御装置８は、複数台の換気ジェットファン１の中から数台を選択して運転させることができる。これにより、必要な換気風量を数台の換気ジェットファン１によって発生させるため、各換気ジェットファン１の電動機４は回転数を低く抑えた運転が可能になり、換気に要する電力の消費を抑えることができる。なお、図４に、換気ジェットファン１の吹出し風量の目安となる吹出し風速（ＪＦ吹出風速）と推力、および消費される電力との関係をグラフにて示している。吹出し速度はインバータの周波数に比例する電動機の回転数に比例し、推力は吹出し速度の２乗に比例し、消費電力は吹出し速度の３乗に比例する関係を有している。このグラフでは縦軸に吹出し風量、推力、電力を百分率（％）で示し、横軸をインバータの周波数（Ｈｚ）としている。
【００５２】
そして、換気制御装置８は、ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算した場合、２ｎ台の換気ジェットファンをそれぞれ回転数７０％前後で低速運転するように各電動機に対し出力する制御を行なったり、また３ｎ台の換気ジェットファンをそれぞれ回転数５８％前後で低速運転するように各電動機に対し出力する制御を行なったり、さらに４ｎ台の換気ジェットファンをそれぞれ回転数５０％前後で低速運転するように各電動機に対し出力する制御を行なったりする。
【００５３】
下記の表１に換気制御装置８が運転する換気ジェットファン１の台数と、推力（％）、風速（５）、省エネ効果（％）との関係を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2010116768.tif 000003
よる計測値に応じて数台の換気ジェットファン１を選択し、これらの換気ジェットファン１の電動機を、選択した台数に対応した回転数に制御して駆動し、トンネルＴ内の換気を行なうことができる。
【００５５】
図５は、計測装置として煙霧透過率測定装置９を設置している場合の換気制御装置８の動作を示すフロー図である。始めに煙霧透過率測定装置９の測定値を読み込む（ステップＳ１）。所定の効果待ち時間経過後（ステップＳ２）、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値≦５０（＝α1）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファン１の必要台数が２台と算出される（ステップＳ３）。なお、図５におけるＪＦとは換気ジェットファンを示している。そして、従来であれば２台の換気ジェットファン１を推力１００％で運転するところを、４台（ｍ＝４）の換気ジェットファン１を選択して各電動機４の回転数を定格回転数の７０（＝η1）％前後に制御する（ステップＳ４）。すると、図４のグラフおよび表１の関係から、各換気ジェットファン１は５０％の推力を確保することができるため、必要な推力を得ることができる。しかも、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であれば、消費電力は約３５％に低減されるため、従来にくらべて消費電力を約６０％削減することができる。
【００５６】
騒音に関しては、回転数が定格回転数の７０％であるから、１０ｌｏｇ10（０．７）6
＝約９ｄＢ（Ａ）の騒音削減効果がある。電線抵抗による損失は、換気ジェットファン１が５０ｋｗの場合、Ｗ（消費電力）＝Ｖ（電圧）×Ｉ（電流）＝Ｒ（抵抗）×I2の関係と消費電力１００％における損失が３ｋｗであることから、２×（（０．３５）2）×３ｋ
Ｗ＝０．７３５ｋＷになり、約７５％削減することができる。
【００５７】
５０％＜ＶＩ値≦６０（＝α2）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェット
ファン１の必要台数が１台と算出される（ステップＳ５）。そして、従来であれば１台の換気ジェットファン１を推力１００％で運転するところを、２台の換気ジェットファン１を選択して各電動機の回転数を定格回転数の７０％前後に制御するか、または４台の換気ジェットファンを選択して各電動機の回転数を定格回転数の５０（＝η2）％前後に制御
する（ステップＳ６）。すると、２台を選択した場合は、各換気ジェットファン１は５０％の推力を確保することができるため、必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％であるため消費電力は約３５％に低減され、従来にくらべて消費電力を約３０％削減することができる。４台を選択した場合は、各換気ジェットファン１は２５％の推力を確保することができるため、必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の５０％前後であるため消費電力は約１２．５％に低減され、従来にくらべて消費電力を約５０％削減することができる。
【００５８】
ＶＩ値＞６０％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファン１の必要台数が０台と算出される（ステップＳ７）。したがって、全ての換気ジェットファン１の電動機を停止させる制御を行なう（ステップＳ８）。
【００５９】
以上のような制御を、５〜１５ｍｉｎの制御周期で行なう。例えば、５台の換気ジェットファン（ＪＦ−１〜ＪＦ−５）が設けられているとして、制御周期毎に測定されるＶＩ値が８０％→７０％→６０％→５０％→４５％→４５％→５０％→６０％→７０％→８０％の順に変化した場合、次のように換気ジェットファンの運転を行なう。制御周期１，２におけるＶＩ値は６０％を超えているから、換気ジェットファンの運転は行なわない。制御周期３におけるＶＩ値は６０％であるから、ＪＦ−１およびＪＦ−２の２台をそれぞれ推力５０％で運転する。制御周期４〜７におけるＶＩ値は５０％以下であるから、ＪＦ−１〜ＪＦ−４の４台をそれぞれ推力５０％で運転する。制御周期８におけるＶＩ値は６０％であるから、風下側のＪＦ−３およびＪＦ−４の２台をそれぞれ推力５０％で運転する。制御周期９，１０におけるＶＩ値は６０％を超えているから、換気ジェットファンの運転は行なわない。これを表２に示すとともに、第６図においてグラフで示す。なお、図５において、（ａ）はＶＩ値の変化を示すグラフであり、縦軸にＶＩ値を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。そして、（ｂ）〜（ｆ）は各ＪＦ−１〜ＪＦ−５の換気ジェットファンの運転状態を示しており、縦軸を各換気ジェットファンの推力を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。
【００６０】
【表２】
2010116768.tif 000004
このような制御を行なうことによって、電力消費を抑えつつ、トンネル内の視界を良好な状態に保つことができる。ちなみに、従来の制御方法によれば表３および図１２のような運転状態になる。
【００６１】
【表３】
2010116768.tif 000005
また、次のような制御を行なうことでさらに消費電力の低減を図ることができる。即ち、図７のフロー図に示すように、始めに煙霧透過率測定装置９の測定値を読み込む（ステップＳ９）。所定の効果待ち時間経過後（ステップＳ１０）、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値＜５０（＝α1）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が２台と算出される（ステップＳ１１）。この場合、４台（ｍ＝４）の換気ジェットファンを選択して各電動機４の回転数を定格回転数の７０（＝η1）％前後に制御する（ステップＳ１２）。すると、第５図に示したグラフの関係から、各換気ジェットファン１は５０％の推力を確保することができるため、必要な推力を得ることができる。しかも、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であれば、消費電力は約３５％に低減されるため、２台の換気ジェットファンをそれぞれ推力１００％で運転する場合にくらべて消費電力を約６０％削減することができる。
【００６２】
５０％≦ＶＩ値＜５５（＝α11）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が１．５台と算出される（ステップＳ１３）。この場合、３台の換気ジェットファンを選択して各電動機の回転数を定格回転数の７０％前後に制御する（ステップＳ１４）。すると、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため、必要な推力を得ることができる。しかも、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であれば、消費電力は約３５％に低減される。したがって、２台の換気ジェットファンをそれぞれ推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約９５％削減することができる。
【００６３】
５５％≦ＶＩ値≦６０（＝α2）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェット
ファンの必要台数が１台と算出される（ステップＳ１５）。この場合、２台の換気ジェットファンを選択して各電動機の回転数を定格回転数の７０％前後に制御するか、または４台の換気ジェットファンを選択して前記各電動機の回転数を定格回転数の５０（＝η2）％前後に制御する（ステップＳ１６）。すると、２台を選択した場合は、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であるため消費電力は約３５％に低減され、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約３０％削減することができる。４台を選択した場合は、各換気ジェットファンは２５％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の５０％前後であるため消費電力は約１２．５％に低減され、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約５０％削減することができる。
【００６４】
６０％＜ＶＩ値≦６５（＝α12）％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が０．５台と算出される（ステップＳ１７）。この場合、１台の前記換気ジェットファンを選択して各電動機の回転数を定格回転数の７０％前後に制御するか、または２台の換気ジェットファンを選択して各電動機の回転数を定格回転数の５０％前後に制御する（ステップＳ１８）。すると、１台を選択した場合は、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であるため消費電力は約３５％に低減される。したがって、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約６５％削減することができる。２台を選択した場合は、各換気ジェットファンは２５％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の５０％前後であるため消費電力は約１２．５％に低減される。したがって、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約７５％削減することができる。
【００６５】
ＶＩ値＞６５％であれば、推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が０台と算出される（ステップＳ１９）。この場合、全ての換気ジェットファンの電動機を停止させる制御を行なう（ステップＳ２０）。
【００６６】
例えば、制御周期毎に測定されるＶＩ値が８０％→７０％→６３％→６０％→６０％→６５％→７２％→７８％→８０％→８０％の順に変化した場合、次のように換気ジェットファンの運転を行なう。制御周期１，２におけるＶＩ値は６５％以上であるから、換気ジェットファンの運転は行なわない。制御周期３におけるＶＩ値は６３％を超えているから、ＪＦ−１の１台を推力５０％で運転する。制御周期４，５におけるＶＩ値は６０％であるから、ＪＦ−１およびＪＦ−２の２台をそれぞれ推力５０％で運転する。制御周期６におけるＶＩ値は６５％であるから、ＪＦ−２を推力５０％で運転する。制御周期７〜１０におけるＶＩ値は６５％を超えているから、換気ジェットファンの運転は行なわない。これを表４に示すとともに、図８においてグラフで示す。なお、図８において、（ａ）はＶＩ値の変化を示すグラフであり、縦軸にＶＩ値を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。そして、（ｂ）〜（ｆ）は各ＪＦ−１〜ＪＦ−５の換気ジェットファンの運転状態を示しており、縦軸に推力を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。
【００６７】
【表４】
2010116768.tif 000006
また、計測装置として風向風速測定装置を設置することにより、非常時における風速一定化制御などを行うことができるとともに、特に対面通行のトンネルで火災が発生した場合に行われる風速零化制御を行なうこともできる。この風速零化制御において換気制御装置は、測定された風向および風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて数台の換気ジェットファンを選択し、これらの換気ジェットファンの電動機を、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように回転方向を制御するとともに、選択した台数に対応した回転数で制御を行なう。
【００６８】
具体的には、図９のフロー図に示すように、始めに風向風速測定装置１０の測定値を読み込む（ステップＳ２１）。所定の効果待ち時間経過後（ステップＳ２２）、風速Ｗ（ｍ／ｓ）が４（＝β4）＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、測定された風向と逆向きに気流を生じる推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が２台と算出される（ステップＳ２３）。この場合、２台（ｍ＝４）の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御する（ステップ２４）。
【００６９】
３（＝β3）＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦４であれば、測定された風向と逆向きに気流を生じ
る推力１００％で運転される換気ジェットファン必要台数が１．５台と算出される（ステップＳ２５）。この場合、３台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の７０（＝η1）％前後に制御する（ステップＳ２６）。すると、３台を選択した場合
は、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であるため消費電力は約３５％に低減される。したがって、２台の換気ジェットファン１を推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約９５％削減することができる。
【００７０】
２（＝β2）＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦３であれば、測定された風向と逆向きに気流を生じ
る推力１００％で運転される換気ジェットファン１の必要台数が１台と算出される（ステップＳ２７）。この場合、１台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御するか、または２台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の７０％前後に制御するか、あるいは４台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の５０（＝η2）％前後に制御する（ステップＳ２８）。
【００７１】
すると、２台を選択した場合は、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であるため消費電力は約３５％に低減され、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約３０％削減することができる。４台を選択した場合は、各換気ジェットファンは２５％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の５０％前後であるため消費電力は約１２．５％に低減され、消費電力を約５０％削減することができる。
【００７２】
１（＝β1）≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦２であれば、測定された風向と逆向きに気流を生じ
る推力１００％で運転される換気ジェットファン１の必要台数が０．５台と算出される（ステップＳ２９）。この場合、１台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の気流が発生するように電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の７０％前後に制御するか、２台の換気ジェットファンを選択して、測定された風向きと逆方向の前記気流が発生するように各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数
を定格回転数の５０％前後に制御する（ステップＳ３０）。
【００７３】
すると、１台を選択した場合は、各換気ジェットファンは５０％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の７０％前後であるため消費電力は約３５％に低減される。したがって、１台の換気ジェットファンを推力１００％で運転する場合に比べて消費電力を約６５％削減することができる。２台を選択した場合は、各換気ジェットファンは２５％の推力を確保することができるため必要な推力を得ることができ、電動機の回転数が定格回転数の５０％前後であるため消費電力は約１２．５％に低減される。したがって、消費電力を約５０％削減することができる。
【００７４】
｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜＜１であれば、測定された風向と逆向きに気流を生じる推力１００％で運転される換気ジェットファンの必要台数が０台と算出される（ステップＳ３１）。したがって、全ての換気ジェットファンの電動機を停止させる制御を行なう（ステップＳ３２）。
【００７５】
以上のような制御を、５〜１５ｍｉｎの制御周期で行なう。例えば、５台の換気ジェットファン（ＪＦ−１〜ＪＦ−５）が設けられているとして、制御周期毎に測定される風速Ｗが５．０ｍ／ｓ→４．８ｍ／ｓ→３．０／ｓ→−１．０ｍ／ｓ→−１．７ｍ／ｓ→−１．０ｍ／ｓ→１．０ｍ／ｓ→０．２ｍ／ｓ→−０．５ｍ／ｓ→−０．３ｍ／ｓの順に変化した場合、次のように換気ジェットファンの運転を行なう。なおマイナスの符号が付されている風速は規定した風向と逆向きであることを示している。制御周期２においては規定した風向きに換気風が吹いており、Ｗは４．０ｍ／ｓを超えているから、ＪＦ−１およびＪＦ−２の２台をそれぞれ、規定した風向とは逆向きの気流が生じるように電動機の回転方向を制御し推力１００％で運転する。制御周期３におけるＷは３．０ｍ／ｓであるから、ＪＦ−１およびＪＦ−２の２台をそれぞれ推力５０％で運転する。制御周期４〜６は規定した方向と逆向きの換気風が吹いており、Ｗは１≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦２の範囲であるから、ＪＦ−３を、規定した風向きに気流が生じるように電動機の回転方向を制御し推力５０％で運転する。制御周期７におけるＷは１≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦２の範囲であるから、ＪＦ−４を推力５０％で運転する。制御周期８〜１０におけるＷは１ｍ／ｓ未満であるから、換気ジェットファンの運転は行なわない。これを表５に示すとともに、図１０においてグラフで示す。なお、図１０において、（ａ）はＷの変化を示すグラフであり、縦軸を風速（ｍ／ｓ）として、横軸を制御周期としている。そして、（ｂ）〜（ｆ）は各ＪＦ−１〜ＪＦ−５の換気ジェットファンの運転状態を示しており、縦軸に推力を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。
【００７６】
【表５】
2010116768.tif 000007
このような制御を行なうことで、電力消費を抑えつつも、火災等の非常時における被害の拡大を防ぐことができる。
【００７７】
なお、従来においては４＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、２台の換気ジェットファンを、推力１００％でかつ測定された風向と逆向きに気流を生じるように運転し、２＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦４であれば、１台の換気ジェットファン１を推力１００％でかつ測定された風向と逆向きに気流を生じるように運転し、｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦２であれば、全ての換気ジェットファン１の運転を停止する。
【００７８】
例えば、制御周期毎に測定される風速Ｗが５．０ｍ／ｓ→４．８ｍ／ｓ→３．０ｍ／ｓ→−１．０ｍ／ｓ→−３．０ｍ／ｓ→−１．０ｍ／ｓ→３．０ｍ／ｓ→０．０ｍ／ｓ→−２．０ｍ／ｓ→−１．０ｍ／ｓの順に変化した場合には、表６および図１３に示すように換気ジェットファンの運転が行なわれる。なお、図１３において、（ａ）はＷの変化を示すグラフであり、縦軸を風速（ｍ／ｓ）として、横軸を制御周期としている。そして、（ｂ）〜（ｆ）は各ＪＦ−１〜ＪＦ−５の換気ジェットファンの運転状態を示しており、縦軸に推力を百分率（％）で示し、横軸を制御周期としている。
【００７９】
【表６】
2010116768.tif 000008
【符号の説明】
【００８０】
１    換気ジェットファン
２    ケーシング
３    羽根車
３ａ  羽根
４    電動機
４ａ  出力軸
５    台座
６    サイレンサ（消音筒）
８    換気制御装置
９    煙霧透過率測定装置
１０  風向風速測定装置
Ｔ    トンネル
【図１】
2010116768.tif 000009
【図２】
2010116768.tif 000010
【図３】
2010116768.tif 000011
【図４】
2010116768.tif 000012
【図５】
2010116768.tif 000013
【図６】
2010116768.tif 000014
【図７】
2010116768.tif 000015
【図８】
2010116768.tif 000016
【図９】
2010116768.tif 000017
【図１０】
2010116768.tif 000018
【図１１】
2010116768.tif 000019
【図１２】
2010116768.tif 000020
【図１３】
2010116768.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置とを備え、
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は２ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数７０％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする道路トンネル用換気システム。
【請求項２】
道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置とを備え、
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は３ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５８％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする道路トンネル用換気システム。
【請求項３】
道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置とを備え、
前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は４ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５０％前後で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴とする道路トンネル用換気システム。
【請求項４】
前記道路トンネル内の縦流風速を測定する測定器を設けるとともに、
前記換気制御装置は、前記測定器による測定値に基づいて前記トンネル内縦流風速があ
らかじめ設定した風速値になるように、前記換気ジェットファンの電動機の回転数を制御する構成からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項５】
前記測定器として煙霧透過率測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、平常時において煤煙濃度ＶＩ値の変化に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数を制御可能になっていることを特徴とする請求項４記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項６】
煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値≦α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前
記各電動機の回転数を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
α1＜ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、
ＶＩ値＞α2であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御
を行なうことを特徴とする請求項５記載の道路用トンネル換気システム。
【請求項７】
煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値＜α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前
記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
α1≦ＶＩ値＜α11であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御し、
α11≦ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、
α2＜ＶＩ値≦α21であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη2％の回転数に制御するかし、
ＶＩ値＞α21であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうことを特徴とする請求項５記載の道路用トンネル換気システム。
【請求項８】
前記測定器として風向風速測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、非常時において測定される風向および風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数または回転数と回転方向との両方を制御可能になっていることを特徴とする請求項４記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項９】
風速Ｗ（ｍ／ｓ）がβ4＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェット
ファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御し、
β3＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β4であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
β2＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β3であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、あるいはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御し、
β1≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β2であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη2％の回転数に制御し、
｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜＜β1であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止
させる制御を行なうことを特徴とする請求項８記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１０】
前記換気制御装置は、交通量予測に基づいて前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数を制御可能になっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１１】
前記電動機の回転数可変機構として、電動機への給電装置に給電周波数を変換することにより回転数を可変とする給電周波数変換装置を用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１２】
前記各換気ジェットファンが、回転数可変機構を介して前記電動機の回転数を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【請求項１３】
前記各換気ジェットファンは消音筒を省いていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１記載の道路トンネル用換気システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記の目的を達成するために請求項１記載の道路トンネル用換気システムは、道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置を備え、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は２ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数７０％前後（例えば７０．７％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の目的を達成するために請求項２記載の道路トンネル用換気システムは、道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置を備え、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は３ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５８％前後（例えば５７．７％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記の目的を達成するために請求項３記載の道路トンネル用換気システムは、道路トンネル内の天井部に設置される一方向または双方向に運転可能な電動機で駆動される換気ジェットファンを備えた道路トンネル用換気システムにおいて、
前記電動機の回転数可変機構を備えた複数台の換気ジェットファンと、平常時に前記各換気ジェットファンを低速運転する一方、火災排煙時等の非常時には前記各換気ジェットファンを高速運転する制御指令をそれぞれ前記回転数可変機構を介して行う換気制御装置を備え、前記換気制御装置によってｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数１００％の高速運転にて運転する必要があると演算される場合に、前記換気制御装置は４ｎ台の前記換気ジェットファンをそれぞれ回転数５０％前後（例えば５０．０％）で低速運転するように前記各電動機に対し出力する制御を行うことを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
これらの請求項１、２または３記載の道路トンネル用換気システムによれば、前記換気ジェットファンを、トンネル内の必要換気量に見合う吹出し風量に変化させて運転を行なうことができるため、無駄な電力の消費を回避することができる。つまり、前記トンネル内の必要換気量が少ない平常時においては、前記換気ジェットファンの前記電動機を低速回転に制御して前記吹出し風量を抑えた運転を行なうことができる一方、火災などの非常時においては前記電動機を高速回転に制御し前記吹出し風量を増加させて、効率良く換気を行うことができるからである。また、前記電動機を低速回転に制御して前記換気ジェットファンの前記吹出し風量を抑えた運転を行なうことができるため、平常時における前記換気ジェットファンの運転に伴う騒音を低減することができる。さらに、換気ジェットファンの複数台運転により、各換気ジェットファンへの電流量が分散されることから、換気ジェットファン電線（電路）抵抗による送電損失が減少し、省エネ化が図られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
これらの請求項１，２または３記載の道路トンネル用換気システムにおける換気ジェットファンによれば、前記吹出し風量をトンネル内の必要換気量に見合った量に変化させることができる。つまり、前記トンネル内の交通量が少なかったり、自然換気である程度対応できたりするような場合は、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を低速回転に制御することで前記吹出し風量を抑えた運転ができ、一方、火災などの非常事態が発生した場合は、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を高速回転に制御することで前記吹出し風量を多くし、換気効率を高める運転を行なうことができる。また、前記トンネル内の必要換気量が少ない平常時においては、前記電動機を回転数可変機構によりファンの回転数を低速回転に制御して前記吹出し風量を抑えることにより、騒音を抑えた運転が可能になる。このように、平常時に換気ジェットファンを低速回転で運転できるために、運転時の騒音を消音筒による騒音削減と同程度に削減できるから、消音筒を省くことができ、消音筒を備えていることによる種々の弊害、例えば空気流の抵抗が増大して動力損失が生じたり、粉塵で目詰まりを起こし吸音性能が低下したりするなどの弊害を防止できる。さらに、定格より低い回転数で起動することができるので、起動電流を低く抑えることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このように、請求項１〜３のいずれか１の道路トンネル用換気システムによれば、必要な換気量をｎ台の前記換気ジェットファンによる低速運転によって確保するため、前記各換気ジェットファンは騒音が低減され、低騒音化が図られるとともに、前記吹出し風量を抑えた電力消費が少ない運転を行なうことができる。したがって、複数台の換気ジェットファンを同時に運転するにも拘わらず、全体として電力の消費を抑えた換気を行なえるので、省エネ化を図ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項４に記載のように、前記道路トンネル内の縦流風速を測定する測定器を設けるとともに、前記換気制御装置は、前記測定器による測定値に基づいて前記トンネル内縦流風速があらかじめ設定した風速値になるように、前記換気ジェットファンの電動機の回転数を制御する構成とすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この請求項４の道路トンネル用換気システムによれば、交通量や煤煙濃度、一酸化炭素濃度、風量や風向など前記トンネル内の環境の変化に対応した縦流風速を決定するだけで、トンネル内の測定器による測定値に基づいて前記換気制御装置で換気ジェットファンの回転速度を制御して効率よく換気ジェットファンの運転を行なうことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項５に記載のように、前記測定器として煙霧透過率測定装置が設置されており、前記換気制御装置は、平常時において煤煙濃度ＶＩ値の変化に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機を、選択した台数に対応した回転数に制御することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
このようにすれば、煤煙濃度ＶＩ値に応じて選択された前記各換気ジェットファンの前記電動機の回転数を、選択した台数に応じて低く抑えれれるため、消費電力を抑えつつ、平常時における前記トンネル内の視界を確保することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６に記載のように、前記換気ジェットファンが複数台設置されており、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値≦α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動
機の回転数を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、α１＜ＶＩ値≦α２であ
れば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に
制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％より
も小さいη2％の回転数に制御するかし、ＶＩ値＞α2であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうようにすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このようにすれば、平常時におけるトンネル内の視界を無駄な電力消費を抑えつつ確保することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項７に記載のように、前記換気ジェットファンが少なくとも複数台設置されており、煤煙濃度ＶＩ値がＶＩ値＜α1であれば、ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して
前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、α1≦ＶＩ値＜α11であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御し、α11≦ＶＩ値≦α2であれば、１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、またはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御するかし、α2＜ＶＩ値≦α21であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して前記各電動機をη2％の回転数に制御するかし、ＶＩ値＞α21であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止させる制御を行なうようにしてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
このようにすれば、平常時におけるトンネル内の視界を無駄な電力消費を抑えつつ効率的に確保することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項８に記載のように、前記測定器として風向風速測定装置が設置されており、前記換気制御装置は非常時において、測定される風向および風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて数台の前記換気ジェットファンを選択し、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機を、これらの前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数または回転数と回転方向との両方を制御することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
このようにすれば、火災時などの非常時における風速一定化制御や風速零化制御を効率良く行なうことができる。しかも、測定される風速Ｗ（ｍ／ｓ）に応じて選択された前記各換気ジェットファンの前記電動機の回転数は、選択した台数に応じて低く抑えられるため、無駄な電力消費を抑えた換気を行なうことができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項９に記載のように、風速Ｗ（ｍ／ｓ）がβ4＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜であれば、１
／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に
制御し、
β3＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β4であれば、３／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機を定格回転数よりも小さいη1％の回転数に制御し、
β2＜｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β3であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、回転数を定格回転数の１００％に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、あるいはｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％よりも小さいη2％の回転数に制御し、
β1≦｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜≦β2であれば、１／４ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη1％の回転数に制御するか、または１／２ｍ台の前記換気ジェットファンを選択して、前記風向きと逆方向の前記気流が発生するように前記各電動機の回転方向を制御するとともに、前記各電動機をη2％の回転数に制御し、
｜Ｗ（ｍ／ｓ）｜＜β1であれば、全ての前記換気ジェットファンの前記電動機を停止
させる制御を行なうようにしてもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
このように構成すれば、非常時における風速一定化制御や風速零化制御を効率良く、しかも消費電力を抑えながら行なうことができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項１０に記載のように、前記換気制御装置は、交通量予測に基づいて前記換気ジェットファンの前記電動機の回転数を制御可能としてもよい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
このように構成すれば、あらかじめ分析され予測された交通量に対応するプログラムに順じて前記電動機の回転数を制御することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項１１に記載のように、前記電動機の回転数可変機構として、電動機への給電装置に給電周波数を変換することにより回転数を可変とする給電周波数変換装置を用いることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
このようにすれば、前記電動機の回転数を無段階で連続的に変化させることができる
め、トンネル内の必要換気量に適した吹出し風量をより的確に生じさせることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項１２に記載のように、前記各換気ジェットファンが、回転数可変機構を介して前記電動機の回転数を制御する制御装置を備えることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このようにすれば、換気ジェットファンの羽根車の回転速度を可変にできるから、最低必要な風量が１台の換気ジェットファンに満たない設定が可能で、必要最低限の風量での運転が可能になり、省エネ化が図れ、低速運転が可能になって消音筒を省くことが可能になる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項１３に記載のように、前記各換気ジェットファンは消音筒を省くことができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
このように請求項１３記載の道路トンネル用換気システムによれば、各換気ジェットファンの消音筒を省くことができるから、空気流の抵抗が減少し、消音筒によるエネルギーの損失を防止でき、効率が向上して電気代が削減され、省エネルギー化が図れるとともに、消音筒内のパンチングメタルに粉塵等が蓄積することにより吸音性能の低下を防げ、また消音筒内の定期的な清掃が不要でメンテナンスが容易になる。