(57)【要約】【課題】複数系統の窒素酸化物濃度を１台の測定装置で効率よく測定すること。【解決手段】窒素酸化物を除去する脱硝装置５〜８と、この脱硝装置５〜８にトンネル内空気を供給するファン９〜１２とを備えた複数の除去系統と、少なくとも１つの窒素酸化物濃度測定装置１７と、前記複数の除去系統の中から少なくとも１つを選択し窒素酸化物濃度測定装置１７に測定系統空気を供給する測定系統切替装置１８とを有し、各前記除去系統には、流入側もしくは流出側の空気をサンプリングし、窒素酸化物濃度測定装置１７に空気を送るサンプリング配管１３〜１６を備え、測定系統切替装置１８は、ファン９〜１２の運転停止に連動してサンプリング配管１３〜１６の中から１つを選択して窒素酸化物濃度測定装置１７に測定系統空気を供給することにより、有効データの取得率を高くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去システムであって、
前記窒素酸化物除去システムは、
窒素酸化物を除去する脱硝装置と、この脱硝装置にトンネル内空気を供給するファンとを備えた複数の除去系統と、
少なくとも１つの窒素酸化物濃度測定装置と、
前記複数の除去系統の中から少なくとも１つを選択し前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する測定系統切替装置とを有し、
各前記除去系統には、流入側もしくは流出側の空気をサンプリングし、前記窒素酸化物濃度測定装置に空気を送るサンプリング配管を備え、
前記測定系統切替装置は、前記除去系統のファンの運転停止に連動して前記複数の除去系統のサンプリング配管の中から１つを選択して前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する窒素酸化物除去システム。
【請求項２】
同一系統の測定時間は１時間を系統数で除した時間を上限として予め設定し、設定した測定時間に達した場合は、その時点で改めて測定系統切替の判断を行う請求項１に記載の窒素酸化物除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や鉄道等の車両が走行するトンネル内の窒素酸化物（ＮＯX）を除去する窒素酸化物除去システムの濃度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や鉄道等の走行車両から排出される窒素酸化物（ＮＯX）は、人の健康に悪影響を与える恐れがあるため、ＮＯXのうち二酸化窒素（ＮＯ2）については、環境基準で上限濃度が定められている。近年、トンネル周辺環境に配慮し、トンネル内を走行する車両から排出されるＮＯXがそのままトンネル坑口から流出しないように、トンネル内空気を浄化する窒素酸化物除去システムを導入する事例が増えてきた。
【０００３】
これらの導入された窒素酸化物除去システムは、ほとんどが活性炭を成分の一つとした脱硝装置を用いている（例えば、特許文献１参照）。活性炭を用いた脱硝装置は、空気中のＮＯ2を脱硝装置内部に取り込んで除去するため、脱硝装置内部に蓄積されたＮＯ2（またはその化合物）が多くなるほどＮＯ2除去率は低下する。
【０００４】
トンネル内換気用に導入された脱硝装置は、ＮＯ2を９０％以上除去することを求められることが多く、これを継続的に実現するためには脱硝装置を繰り返し再生する必要がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
最近では、脱硝装置に流入する窒素酸化物の累積量を窒素酸化物濃度測定装置（ＮＯX計）等を用いて演算し、脱硝装置の最適再生時期を判断する方法も採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２２４８３号公報
【特許文献２】特開平７−８８３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
窒素酸化物除去システムは、一般的に複数の系統が存在し、それぞれに脱硝装置が設置される場合が多い。このようなシステムにおいて、脱硝装置に流入するＮＯX濃度を測定するためにＮＯX計を設置する場合は、ＮＯX計台数削減の観点から１台のＮＯX計で複数の系統を順次切り替えながら測定する場合がある。
【０００８】
例えば、窒素酸化物除去システムに４つの系統がある場合、１台のＮＯX計で４つの系統を１５分ずつ切り替えながら測定する。１５分ずつ切り替えることで、１時間で全ての系統を測定することができる。なお、この場合、各系統それぞれ５分間の測定値をその時間帯の１時間平均値とみなすことが多い。
【０００９】
しかしながら、複数の系統がある場合、全ての系統が同時に運転停止するとは限らず、系統毎に運転する時間帯は異なる。
【００１０】
このような状況下において、測定系統の切替順番や切替時刻が固定の場合、測定系統と運転系統が一致せず有効データの取得率が低くなる。
【００１１】
そこで、有効データの取得率を高めるために、ファンの運転状態を常時監視し、予め設定された周期毎に測定系統を切り替える際に、ファンが運転している系統を優先して選択測定するという手法が採用されている。これにより、停止中の系統を選択してしまうという事態を回避できる。
【００１２】
しかしながら、測定対象系統のファンが切替直後に停止した場合、次の切替時刻まで有効データが取得できない。
【００１３】
従来、ファンは起動時に流れる大電流による発熱を、ファン自体が発生させる風により冷却するため、起動後一定時間（例えば３０分以上）は停止させない、という運用が一般的であったため、切替時刻が固定の場合でも、有効データの取得にはほとんど支障が無かった。
【００１４】
ところが近年、インバータ制御によるファン運転が採用されるようになり、起動電流が抑えられるようになったことで、短時間の運転停止が可能となってきた。このため、測定系統切替直後のファン停止による有効データ取得不能が問題視されるようになり、ファンの頻繁な運転停止に追従して有効データの取得率を高める、という新たな課題が発生した。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そして、この目的を達するために、本発明は、トンネル内の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去システムであって、前記窒素酸化物除去システムは、窒素酸化物を除去する脱硝装置と、この脱硝装置にトンネル内空気を供給するファンとを備えた複数の除去系統と、少なくとも１つの窒素酸化物濃度測定装置と、前記複数の除去系統の中から少なくとも１つを選択し前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する測定系統切替装置とを有し、各前記除去系統には、流入側もしくは流出側の空気をサンプリングし、前記窒素酸化物濃度測定装置に空気を送るサンプリング配管を備え、前記測定系統切替装置は、前記除去系統のファンの運転停止に連動して前記複数の除去系統のサンプリング配管の中から１つを選択して前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する窒素酸化物除去システムであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トンネル内の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去システムであって、前記窒素酸化物除去システムは、窒素酸化物を除去する脱硝装置と、この脱硝装置にトンネル内空気を供給するファンとを備えた複数の除去系統と、少なくとも１つの窒素酸化物濃度測定装置と、前記複数の除去系統の中から少なくとも１つを選択し前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する測定系統切替装置とを有し、各前記除去系統には、流入側もしくは流出側の空気をサンプリングし、前記窒素酸化物濃度測定装置に空気を送るサンプリング配管を備え、前記測定系統切替装置は、前記除去系統のファンの運転停止に連動して前記複数の除去系統のサンプリング配管の中から１つを選択して前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給することにより、有効データの取得率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１の窒素酸化物除去システムを示す模式図
【図２】ファン運転パターン例（１）における従来の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図
【図３】ファン運転パターン例（１）における本発明の実施の形態１の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図
【図４】ファン運転パターン例（２）における従来の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図
【図５】ファン運転パターン例（２）における本発明の実施の形態１の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の請求項１記載の窒素酸化物除去システムは、トンネル内の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去システムであって、前記窒素酸化物除去システムは、窒素酸化物を除去する脱硝装置と、この脱硝装置にトンネル内空気を供給するファンとを備えた複数の除去系統と、少なくとも１つの窒素酸化物濃度測定装置と、前記複数の除去系統の中から少なくとも１つを選択し前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する測定系統切替装置とを有し、各前記除去系統には、流入側もしくは流出側の空気をサンプリングし、前記窒素酸化物濃度測定装置に空気を送るサンプリング配管を備え、前記測定系統切替装置は、前記除去系統のファンの運転停止に連動して前記複数の除去系統のサンプリング配管の中から１つを選択して前記窒素酸化物濃度測定装置に測定系統空気を供給する窒素酸化物除去システムである。これにより、有効データの取得率を高くすることができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明による窒素酸化物除去システムを示す模式図である。換気ダクト２は、吸込口３と吐出口４を介してトンネル本坑１と連通している。この換気ダクト２には、複数の除去系統が設けられている。それぞれの除去系統には、脱硝装置５〜８、トンネル本坑１から換気ダクト２内の脱硝装置５〜８へ汚染空気を供給するファン９〜１２、脱硝装置の流入側の空気をサンプリングするサンプリング配管１３〜１６が備えられている。そして、窒素酸化物濃度測定装置１７は、サンプリング配管１３〜１６内の窒素酸化物濃度を測定する。測定系統切替装置１８は、サンプリング配管１３〜１６から少なくとも１つを選択し窒素酸化物濃度測定装置１７に測定系統空気を供給する。制御装置１９は、測定系統切替装置１８の測定系統と切替時刻を制御する。換気制御装置２０は、ファン９〜１２の運転を制御するものである。
【００２１】
上記構成において、換気制御装置２０からの指令によりファン９〜１２が運転されると、トンネル本坑１内の汚染空気が吸込口３より換気ダクト２内に吸い込まれ、トンネル本坑１内のＮＯ2は脱硝装置５〜８により除去される。
【００２２】
なお、図１では、脱硝装置５〜８を通過した空気をトンネル本坑１に戻しているが、トンネル本坑１に戻さずそのままトンネル外へ排気してもよい。
【００２３】
また、吸込口３は１つとしているが、脱硝装置毎に個別にあってもよい。
【００２４】
また、ファン９〜１２は脱硝装置５〜８の流出側としているが、脱硝装置５〜８の流入側にあってもよい。
【００２５】
また、サンプリング配管１３〜１６、窒素酸化物濃度測定装置１７、測定系統切替装置１８は流入側のみとしているが、流出側にあってもよい。また、流入側と流出側双方にある場合、濃度比から窒素酸化物除去率が測定可能となる。
【００２６】
また、制御装置１９は測定系統切替装置１８と別装置としたが、測定系統切替装置に制御機能を備えていてもよい。
【００２７】
図２は、ファン９〜１２の運転パターン例（１）における、従来の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図である。測定系統は１５分毎に系統Ａ、系統Ｂ、系統Ｃ、系統Ｄの順に切り替える。このように測定系統の順番が固定されている場合、ファン運転系統と濃度測定系統を適切に連携させることができず、図２に示す運転パターン例では、いずれの系統のファンも１時間のうち４５分間運転しているにもかかわらず、有効データが取得できていない。
【００２８】
図３は、ファン９〜１２の運転パターン例（１）における、本発明の実施の形態１の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図である。測定系統は１５分毎に、ファンが運転している系統で、かつ直近３回の切替時に測定していない系統の中から系統番号の若い系統を選択している。このように測定系統を任意に選択可能とすることで、図２と同じ運転パターンにおいて、いずれの系統も１５分間の有効データを取得することができる。
【００２９】
図４は、ファン９〜１２の運転パターン例（２）における、従来の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図である。測定系統は１５分毎に系統Ａ、系統Ｂ、系統Ｃ、系統Ｄの順に切り替える。このように測定系統の順番が固定されている場合、ファン運転系統と濃度測定系統を適切に連携させることができず、図４に示す運転パターン例では、いずれの系統のファンも１時間のうち５０分間運転しているにもかかわらず、有効データは各系統５分間しか取得できていない。
【００３０】
図５は、ファン９〜１２の運転パターン例（２）における、本発明の実施の形態１の測定系統切替方法による有効データ取得状況を示す模式図である。測定系統は任意の時刻に、ファンが運転している系統で、かつ直近３回の切替時に測定していない系統の中から系統番号の若い系統を選択している。測定系統のファンが停止、もしくは同一系統を１５分間測定した時点で、次に測定する系統を選択する。このように任意の時刻に測定系統を選択可能とすることで、図４と同じ運転パターンにおいて、いずれの系統も１５分間の有効データを取得することができる。
【００３１】
なお、図５では窒素酸化物除去システム中に脱硝装置が４系統あるため、１系統あたりの測定時間は１時間を４系統で除した１５分間を上限として設定している。かりに脱硝装置が５系統ある場合は１時間を５系統で除した１２分間が上限となる。このように上限時間を設定することで、１時間で全系統を一巡することが可能となり、全系統で１時間平均値を算出することができるようになる。
【００３２】
ただし、ファンの運転パターンによっては、設定時間経過後に次の測定系統を判断した結果、再度同一系統が選択される場合もあり、この選択を排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、自動車や鉄道等の車両が走行するトンネル内の窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去システムであって、システムの維持管理のために窒素酸化物濃度を測定するものに適している。
【符号の説明】
【００３４】
１  トンネル本坑
２  換気ダクト
３  吸込口
４  吐出口
５  脱硝装置（系統Ａ）
６  脱硝装置（系統Ｂ）
７  脱硝装置（系統Ｃ）
８  脱硝装置（系統Ｄ）
９  ファン（系統Ａ）
１０  ファン（系統Ｂ）
１１  ファン（系統Ｃ）
１２  ファン（系統Ｄ）
１３  サンプリング配管（系統Ａ）
１４  サンプリング配管（系統Ｂ）
１５  サンプリング配管（系統Ｃ）
１６  サンプリング配管（系統Ｄ）
１７  窒素酸化物濃度測定装置
１８  測定系統切替装置
１９  制御装置
２０  換気制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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