(57)【要約】【課題】重量を軽くすることで、落下による危険性を抑制したトンネル用換気装置を提供する。【解決手段】高圧ファン４により発生した高圧空気を、スリット状の第１ノズルを有する第１本体２と、スリット状の第２ノズルを有する第２本体３から吹出すことによって、トンネル１５内に発生させた誘引気流１４により、トンネル１５内の空気の換気を行うことにより、換気装置の重量を軽くでき、吊下げ金具の負荷を軽減することができるので、落下による危険性を抑制するという効果を得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の第１ノズルを有する第１本体と、
スリット状の第２ノズルを有する第２本体と、
高圧空気を発生させる高圧ファンと、
前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記第１本体および前記第２本体へ導く主ダクトとを備えたトンネル用換気装置であって、
前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吹出される吹出し空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴とするトンネル用換気装置。
【請求項２】
前記主ダクトに接続された第１バルブを備え、
前記第１ノズルは、前記第１本体の一方に向かって空気を吹出す前側第１ノズルと、前記第１本体の他方に向かって空気を吹出す後側第１ノズルとからなり、
前記第２ノズルは、前記第２本体の一方に向かって空気を吹出す前側第２ノズルと、前記第２本体の他方に向かって空気を吹出す後側第２ノズルとからなり、
前記主ダクトは、前記高圧ファンの高圧空気を前記前側第１ノズルおよび前記前側第２ノズルへ導く前側風路と、前記高圧ファンの高圧空気を前記後側第１ノズルおよび前記後側第２ノズルへ導く後側風路とからなり、
前記第１バルブは、前記高圧ファンの高圧空気を前記前側風路へ導くか前記後側風路へ導くか、を切替えることを特徴とする請求項１に記載のトンネル用換気装置。
【請求項３】
前記主ダクトと前記第１本体との間に設けられ、前記高圧ファンの高圧空気を前記第１本体へ導く第１ダクトと、
前記主ダクトと前記第２本体との間に設けられ、前記高圧ファンの高圧空気を前記第２本体へ導く第２ダクトと、
前記主ダクトからの高圧空気を前記第１ダクトおよび／または前記第２ダクトに導く第２バルブとを備え、
前記第２バルブは前記第１ダクトおよび／または前記第２ダクトの風路を開閉することを特徴とする請求項１または２に記載のトンネル用換気装置。
【請求項４】
前記第１本体と前記第２本体とを接続する第３ダクトを備え、
前記第３ダクトを介して、前記第１本体から前記第２本体へ、前記高圧ファンの高圧空気が流れることを特徴とする請求項１または２に記載のトンネル用換気装置。
【請求項５】
前記第１本体は、環状の第１リブおよび環状の第１ガイド面からなり、
前記第２本体は、環状の第２リブおよび環状の第２ガイド面からなり、
前記第１ノズルは、前記第１リブと前記第１ガイド面との間に形成され、
前記第２ノズルは、前記第２リブと前記第２ガイド面との間に形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のトンネル用換気装置。
【請求項６】
前記第１本体はトンネル壁面の一方側に設けられ、
前記第２本体はトンネル壁面の他方側に設けられ、
前記第１本体および前記第２本体は、それぞれ、上面部、下面部、側面部からなる環状形状であり、
前記第１本体の上面部は、前記一方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、
前記第２本体の上面部は、前記他方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、
前記上面部の一端は、前記側面部を介して、前記下面部の一端と接続され、
前記上面部の他端は、前記下面部の他端と接続されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のトンネル用換気装置。
【請求項７】
前記第１本体と前記第２本体は、互いに左右対称な形状となっていることを特徴とする請求項６に記載のトンネル用換気装置。
【請求項８】
前記下面部は水平面と平行であり、
前記側面部は鉛直平面と平行であることを特徴とする請求項６または７に記載のトンネル用換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用トンネル等に使用されるトンネル用換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトンネル用換気装置は、軸流送風機を用いられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、そのトンネル用換気装置について図８を参照しながら説明する。
【０００４】
図８に示すように、軸流送風機１０１はケーシング１０２、前段羽根車１０３、後段羽根車１０４、モータ１０５、吸音層１０６からなり、トンネル内の天井面に吊り下げる等の方法で設置される。
【０００５】
前段羽根車１０３および後段羽根車１０４はモータ１０５に接続されており、モータ１０５を運転することにより、前段羽根車１０３および後段羽根車１０４が回転し、ケーシング１０２内で前段羽根車１０３から後段羽根車１０４に向けて風が発生する。
【０００６】
この風によりトンネル内に換気風を発生させて換気を行っている。なお、トンネル内の換気の方向は、場合によって通常の方向と逆向きの方向にする場合がある。このときはモータ１０５を逆回転で運転することにより風の向きを反対側にすることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−９９０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来のトンネル用換気装置においては、ケーシング内に重量物であるモータおよび羽根車を配置することにより換気装置の重量が重くなり、落下による危険性が増大するという課題を有していた。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、落下による危険性を抑制したトンネル用換気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明に係るトンネル用換気装置は、スリット状の第１ノズルを有する第１本体と、スリット状の第２ノズルを有する第２本体と、高圧空気を発生させる高圧ファンと、前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記第１本体および前記第２本体へ導く主ダクトとを備えたトンネル用換気装置であって、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吹出される吹出し空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴としたものであり、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】
【００１１】
本発明によれば、誘引気流を利用したノズルを用いることにより、換気装置の重量を軽くでき、さらに本体を２つ有することにより、吊下げ金具の負荷を軽減することができるので、落下による危険性を抑制するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１のトンネル用換気装置の構成を示す説明図
【図２】本発明の実施の形態１の第１本体および第２本体の構成を示す拡大図
【図３】本発明の実施の形態１の第１本体の動作を示す拡大断面斜視図
【図４】同第１本体の動作を示す拡大断面斜視図
【図５】本発明の実施の形態２のトンネル用換気装置の構成を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態２の第１本体および第２本体の構成を示す拡大図
【図７】第１本体および第２本体の構成を示す拡大図
【図８】従来のトンネル用換気装置の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るトンネル用換気装置は、スリット状の第１ノズルを有する第１本体と、スリット状の第２ノズルを有する第２本体と、高圧空気を発生させる高圧ファンと、前記高圧ファンにより発生した高圧空気を前記第１本体および前記第２本体へ導く主ダクトとを備えたトンネル用換気装置であって、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吹出される吹出し空気によりトンネル内の空気を誘引することを特徴としたものである。
【００１４】
これにより、換気装置の重量を軽くでき、さらにノズルを２つ有することにより、吊下げ金具の負荷を軽減することができるので、落下による危険性を抑制するという効果を奏する。
【００１５】
また、前記主ダクトに接続された第１バルブを備え、前記第１ノズルは、前記第１本体の一方に向かって空気を吹出す前側第１ノズルと、前記第１本体の他方に向かって空気を吹出す後側第１ノズルとからなり、前記第２ノズルは、前記第２本体の一方に向かって空気を吹出す前側第２ノズルと、前記第２本体の他方に向かって空気を吹出す後側第２ノズルとからなり、前記主ダクトは、前記高圧ファンの高圧空気を前記前側第１ノズルおよび前記前側第２ノズルへ導く前側風路と、前記高圧ファンの高圧空気を前記後側第１ノズルおよび前記後側第２ノズルへ導く後側風路とからなり、前記第１バルブは、前記高圧ファンの高圧空気を前記前側風路へ導くか前記後側風路へ導くか、を切替えるという構成にしてもよい。
【００１６】
これにより、吹出し空気の方向を逆方向にすることができるので、トンネル内の換気方向を逆方向にするという効果を奏する。
【００１７】
また、前記主ダクトと前記第１本体との間に設けられ、前記高圧ファンの高圧空気を前記第１本体へ導く第１ダクトと、前記主ダクトと前記第２本体との間に設けられ、前記高圧ファンの高圧空気を前記第２本体へ導く第２ダクトと、前記主ダクトからの高圧空気を前記第１ダクトおよび／または前記第２ダクトに導く第２バルブとを備え、前記第２バルブは前記第１ダクトおよび／または前記第２ダクトの風路を開閉するという構成にしてもよい。
【００１８】
これにより、前記第１本体および前記第２本体のどちらか一方または両方に前記高圧ファンの高圧空気を導くことができるので、前記第１本体および前記第２本体のどちらか一方または両方でトンネル内の換気を行うことができるという効果を奏する。
【００１９】
また、前記第１本体と前記第２本体とを接続する第３ダクトを備え、前記第３ダクトを介して、前記第１本体から前記第２本体へ、前記高圧ファンの高圧空気が流れるという構成にしてもよい。
【００２０】
これにより、前記高圧ファンの高圧空気を前記第２本体に送るダクトを短くすることができ、前記第２バルブが不要となるため、トンネル用換気装置のコストや施工コストなどを抑制できるという効果を奏する。
【００２１】
また、前記第１本体は、環状の第１リブおよび環状の第１ガイド面からなり、前記第２本体は、環状の第２リブおよび環状の第２ガイド面からなり、前記第１ノズルは、前記第１リブと前記第１ガイド面との間に形成され、前記第２ノズルは、前記第２リブと前記第２ガイド面との間に形成されたという構成にしてもよい。
【００２２】
これにより、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吹出される吹出し空気の直進性を向上させることができるので、誘引気流を多く発生することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、前記第１本体はトンネル壁面の一方側に設けられ、前記第２本体はトンネル壁面の他方側に設けられ、前記第１本体および前記第２本体は、それぞれ、上面部、下面部、側面部からなる環状形状であり、前記第１本体の上面部は、前記一方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、前記第２本体の上面部は、前記他方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、前記上面部の一端は、前記側面部を介して、前記下面部の一端と接続され、前記上面部の他端は、前記下面部の他端と接続されるという構成にしてもよい。
【００２４】
これにより、トンネル内の天井面の形状に合わせて前記第１本体および前記第２本体を設置することができるので、天井高さの低いトンネルにも換気装置を設置することができるという効果を奏する。
【００２５】
前記第１本体と前記第２本体は、互いに左右対称な形状となっているという構成にしてもよい。
【００２６】
これにより、さらにトンネル内の天井面の形状に合わせて前記第１本体および前記第２本体を設置することができる。
【００２７】
前記下面部は水平面と平行であり、前記側面部は鉛直平面と平行であるという構成にしてもよい。
【００２８】
これにより、２つの本体の高さを抑えつつ、効率的に換気できる換気装置を提供することができるという効果を奏する。
【００２９】
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。
【００３０】
（実施の形態１）
最初に、図１を用いて本実施の形態に係るトンネル用換気装置１の構成について説明する。なお、図１は、本発明の実施の形態１に係るトンネル用換気装置の構成を示す説明図である。
【００３１】
トンネル用換気装置１は第１本体２と、第２本体３と、高圧ファン４とを備えている。
【００３２】
第１本体２および第２本体３は、トンネル１５内の上部に吊下げ金具８を介して設置されている。
【００３３】
トンネル１５は自動車１６用トンネル１５であり、トンネル１５内の自動車１６走行スペース外に第１本体２および第２本体３は設置されている。
【００３４】
第１本体２には、第１ダクト６が接続されている。
【００３５】
第２本体３には、第２ダクト７が接続されている。
【００３６】
第１ダクト６および第２ダクト７は、第２切替バルブ１０を介して主ダクト５に接続されている。
【００３７】
主ダクト５の根元部には、切替手段として第１切替バルブ９が接続されている。第１切替バルブ９には、主配管１１が接続されており、さらに送風機として筐体内に収められた高圧ファン４が接続されている。高圧ファン４は、例えばターボファンであり、従来の軸流送風機の羽根径より小さな羽根径である。
【００３８】
続いて、図２〜図４を用いて本実施の形態に係る第１本体２および第２本体３の構成について詳しく説明する。なお、図２は、本発明の実勢の形態１に係る第１本体２および第２本体３の拡大図であり、図３および図４は、本発明の実施の形態１の第１本体２の拡大断面斜視図である。
【００３９】
第１本体２は内部が２系統に仕切られた環状のチューブであり、環状の第１リブ１７を備えている。
【００４０】
第１本体２の各系統のそれぞれには、環状の前側第１ガイド面１９ａもしくは環状の後側第１ガイド面１９ｂを備えており、前側の１系統には第１リブ１７と前側第１ガイド面１９ａとの間に形成されたスリット状の前側第１ノズル２１ａを備えており、後側の１系統には第１リブ１７と後側第１ガイド面１９ｂとの間に形成されたスリット状の後側第１ノズル２１ｂを備えている。
【００４１】
また、第２本体３は内部が２系統に仕切られた環状のチューブであり、環状の第２リブ１８を備えている。
【００４２】
第２本体３の各系統のそれぞれには、環状の前側第２ガイド面２０ａもしくは環状の後側第２ガイド面を備えており、前側の１系統には第２リブ１８と前側第２ガイド面２０ａとの間に形成されたスリット状の前側第２ノズル２２ａを備えており、後側の１系統には第２リブ１８と後側第２ガイド面との間に形成されたスリット状の後側第２ノズルを備えている。なお、本実施例では、後側第２ガイド面および後側第２ノズルは、それぞれ前側第２ガイド面２０ａおよび前側第２ノズル２２ａと同様の形状となっている。
【００４３】
続いて、図３および図４を用いて、上記構成におけるトンネル用換気装置１の動作について説明する。
【００４４】
図１にある高圧ファン４を運転することにより送られる送風空気１２が主配管１１を通って第１切替バルブ９に導かれる。主ダクト５は内部で２系統に仕切られており、第１切替バルブ９で経路を切り替えることにより、前側の１系統か後側の１系統の内、任意の一方に送風空気１２を送り出すことができる。
【００４５】
送風空気１２は、主ダクト５を通って第２切替バルブ１０に送られる。第２切替バルブ１０は、経路を切り替えることにより、第１ダクト６と第２ダクト７の任意の一方もしくは両方に送風空気１２を送り出すことができる。
【００４６】
図３などに示すように、送風空気１２は、第１ダクト６および第２ダクト７を通って、それぞれ第１本体２および第２本体３に送られる。
【００４７】
第１ダクト６および第２ダクト７を通って送られてきた送風空気１２は、第１本体および第２本体内のチューブ状の空間に導かれて満たされ、それぞれ前側第１ノズル２１ａおよび前側第２ノズル２２ａより高速で吹出される。
【００４８】
吹出された空気は前側第１ガイド面１９ａおよび前側第２ガイド面２０ａを伝わってトンネル１５空間内へ吹出し空気１３として流れる。この吹出し空気１３の流れに誘引されてトンネル１５内の空気は吹出し空気１３と同方向に移動しトンネル１５空間内に誘引気流１４（図１）が発生する。
【００４９】
また、図１では誘引気流１４は、本体（第１本体２および第２本体３）の環状内、および本体（第１本体２および第２本体３）と走行路面との間に生じるように記載しているが、本体（第１本体２および第２本体３）とトンネル１５の内壁との間にも生じる。すなわち、誘引気流１４は、前側第１ノズル２１ａおよび前側第２ノズル２２ａより高速で吹出される吹出し空気１３により第１本体２と第２本体３の内面および外面に沿って誘引され発生する。
【００５０】
このトンネル用換気装置１をトンネル１５に一定間隔で設置することにより、誘引気流１４を連続的に発生させてトンネル１５内全体の換気を行うことができる。
【００５１】
また、第１切替バルブ９で送風空気１２の経路を主ダクト５および第１本体２、第２本体３の後側の１系統に切り替えることで、図４に示すように、第１本体２の後側第１ノズル２１ｂおよび第２本体３の後側第２ノズルから吹出し空気１３を吹出すことができる。これにより、誘引気流１４の方向を逆向きにすることができ、トンネル１５内の換気方向を逆方向にすることができる。
【００５２】
また、第２切替バルブ１０で送風空気１２の経路を第１ダクト６および第２ダクト７の任意の一方もしくは両方に切り替え、第１本体２および第２本体３の任意の一方もしくは両方から吹出し空気１３を吹出すことができる。これにより、第１本体２および第２本体３の任意の一方での片側運転と第１本体２および第２本体３の両方での両側運転が可能である。
【００５３】
以上のように、本実施の形態１のトンネル用換気装置によれば、トンネル１５天井面などに設置する機器は、例えば、第１本体２、第２本体３、第１ダクト６の一部、第２ダクト７の一部のみにすることができ、従来の換気装置に対してトンネル１５内の天井部などに設置する機器の重量を大幅に軽減することが可能である。さらに、本体を第１本体２と第２本体３の二つにすることにより、吊下げ金具８の負荷を軽減することが可能である。
【００５４】
また、騒音発生源となる高圧ファン４のモータや羽根が露出しないため、騒音を低減することが可能となり、吸音層も不要となる。
【００５５】
また、高圧ファン４や第１切替バルブ９、第２切替バルブ１０の稼動部品をトンネル１５外に設置することにより、メンテナンス性を向上できる。
【００５６】
また、第２切替バルブ１０で第１本体２および第２本体３の任意の一方での片側運転をすることにより、片側の本体やダクトなどに異常が発生した際やメンテナンスをする際に、もう片側を稼動したまま修理・メンテナンスが可能になる。さらに、片側運転により、トンネル１５内の換気風量の調節が容易となる。
【００５７】
また、第１本体２および第２本体３の上面部は、トンネル１５内の天井面に沿う形状であり、トンネル１５内の天井面の形状に合わせて第１本体２および第２本体３を設置することができるので、設置の自由度が向上し、たとえば天井高さの低いトンネルにも換気装置を設置することが可能である。
【００５８】
なお、実施の形態１では、環状のリブおよびガイド面を本体の内側に設けたが、本体の外側に設けてもよい。この場合、リブは内側に設置した場合よりも吹出し方向に長くなり、ガイド面としての役割も持つ。
【００５９】
（実施の形態２）
図５および図６において、図１から図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図５は、本発明の実施の形態２のトンネル用換気装置１の構成を示す説明図であり、図６は本発明の実施の形態２の第１本体２および第２本体３の構成を示す拡大図である。
【００６０】
図５および図６に示すように、第１本体２は、主ダクト５と接続されており、第１本体２と第２本体３は、第３ダクト２３によって接続されており、一つの経路で、第１本体２および第２本体３の各系統に、送風空気１２を送ることができる。
【００６１】
これにより、第１本体２は第２本体３より吹出し空気が速くなるため、前側第１ノズル２１ａおよび後側第１ノズル２１ｂの開口面積を前側第２ノズル２２ａおよび後側第２ノズルの開口面積よりも小さくしても、前側第１ノズル２１ａおよび後側第１ノズル２１ｂは前側第２ノズル２２ａおよび後側第２ノズルと同性能を出すことができる。すなわち、第１本体２と第２本体３の風量を同性能にする場合には、第１本体２を第２本体３よりも小さくすることができるので、第１本体２の重量は軽くなり、落下による危険性をさらに抑制することが可能である。
【００６２】
また、送風空気１２を第１本体２に送る第１ダクトや第２本体３に送る第２ダクト７、第２切替バルブ１０などが不要となるため、トンネル用換気装置１のコストや施工コストなどを抑制することが可能である。
【００６３】
なお、図７等を踏まえて、実施の形態１および２について、以下に補足する。
【００６４】
前記第１本体２はトンネル１５壁面の一方側に設けられ、前記第２本体３はトンネル１５壁面の他方側に設けられ、前記第１本体２は、上面部２ａ、下面部２ｂ、側面部２ｃからなる環状形状であり（図７）、前記第２本体３は、上面部３ａ、下面部３ｂ、側面部３ｃからなる環状形状であり（図７）、前記第１本体２の上面部２ａは、前記一方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、前記第２本体３の上面部３ａは、前記他方側に向かうにつれて斜め下に下がる形状であり、前記上面部２ａ、３ａの一端は、前記側面部２ｃ、３ｃを介して、前記下面部２ｂ、３ｂの一端と接続され、前記上面部２ａ、３ａの他端は、前記下面部２ｂ、３ｂの他端と接続されるという構成にしてもよい。
【００６５】
これにより、トンネル１５内の天井面の形状に合わせて前記第１本体２および前記第２本体３を設置することができるので、天井高さの低いトンネルにも換気装置を設置することができるという効果を奏する。
【００６６】
また、前記第１本体２と前記第２本体３は、互いに左右対称な形状となっているという構成にしてもよい。
【００６７】
これにより、さらにトンネル１５内の天井面の形状に合わせて前記第１本体２および前記第２本体３を設置することができる。
【００６８】
前記下面部２ｂ、３ｂは水平面と平行であり、前記側面部２ｃ、３ｃは鉛直平面と平行であるという構成にしてもよい。
【００６９】
これにより、２つの本体の高さを抑えつつ、効率的に換気できる換気装置を提供することができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る換気装置は、トンネル天井面などに設置する機器の重量を軽減でき、さらに本体を２つ有することにより、吊下げ金具の負荷を軽減することができるので、道路トンネル用だけでなく、比較的大空間の工場内の換気用途等としても有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１    トンネル用換気装置
２    第１本体
２ａ    上面部
２ｂ    下面部
２ｃ    側面部
３    第２本体
３ａ    上面部
３ｂ    下面部
３ｃ    側面部
４    高圧ファン
５    主ダクト
６    第１ダクト
７    第２ダクト
８    吊下げ金具
９    第１切替バルブ
１０    第２切替バルブ
１１    主配管
１２    送風空気
１３    吹出し空気
１４    誘引気流
１５    トンネル
１６    自動車
１７    第１リブ
１８    第２リブ
１９ａ    前側第１ガイド面
１９ｂ    後側第１ガイド面
２０ａ    前側第２ガイド面
２１ａ    前側第１ノズル
２１ｂ    後側第１ノズル
２２ａ    前側第２ノズル
２３    第３ダクト
【図１】
2017155411.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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