"道路トンネルの天井部に設置され電動機で駆動される複数台の換気ジェットファンと、前記各換気ジェットファンを、前記電動機の回転数可変機構を介して運転制御する換気制御手段とを備えるトンネル換気システムにおいて、設置される道路トンネルについての必要換気量を入力する換気量入力手段と、前記電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モードを含む複数の運転モードを有し前記複数の運転モードから必要とする運転モードを選択するモード選択手段とを備え、前記換気制御手段は、前記換気量入力手段よりの信号を受け、前記必要換気量に基づいて、前記換気ジェットファンの運転台数、運転周波数を含めて複数の運転パターンを選出するパターン選出手段と、このパターン選出手段からの信号を受け前記各運転パターンで運転した場合の、前記各換気ジェットファンの運転状態を演算する状態演算手段と、この状態演算手段および前記モード選択手段よりの信号を受け前記選択された運転モードが最適となる状態の運転パターンを決定するパターン決定手段と、このパターン決定手段よりの信号を受け前記決定された運転パターンに基づき前記各換気ジェットファンの電動機を運転制御する運転制御手段とを備え、前記電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モード運転モードが選択された場合には、前記状態演算手段は、次の式に基づき、前記軸受寿命を演算することを特徴とするトンネル換気システム。ここで、ni:kiヘルツ運転時のジェットファン回転数a,b,c:定数前記複数台の換気ジェットファンは、複数種類の換気ジェットファンを含むものであり、前記パターン選出手段は、前記運転台数に代えて、前記複数種類の換気ジェットファンによる換気を、基準となる1種類の換気ジェットファンによる換気に置き換えると想定した場合に、複数種類の換気ジェットファンにより達成される換気量を、前記1種類の換気ジェットファンにより達成するために必要とされる前記換気ジェットファンの運転台数である換気量相当台数を用いることを特徴とする請求項1に記載のトンネル換気システム。特許文献1に記載の換気制御装置によれば、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ある程度回避することができるが、平常時のみについて考えれば、吹き出し風量が必要換気量に対して多くなり、電力を無駄に消費している場合がある。発明者は、回転可変機構を有する複数台のジェットファンを用いて、回転数と運転台数を制御することで連続的な換気量制御を可能とするのに加えて、必要換気量を発生させる運転パターンは複数通り想定できることに着目し、与えられた運転モードに応じて最適の運転パターンを選択して実行できるトンネル換気システムを発明したものである。この発明は、運転モードに応じて最適の運転パターンを選択して実行できるトンネル換気システムを提供することを目的とする。請求項1の発明は、道路トンネルの天井部に設置され電動機で駆動される複数台の換気ジェットファンと、前記各換気ジェットファンを、前記電動機の回転数可変機構を介して運転制御する換気制御手段とを備えるトンネル換気システムにおいて、設置される道路トンネルについての必要換気量を入力する換気量入力手段と、前記電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モードを含む複数の運転モードを有し前記複数の運転モードから必要とする運転モードを選択するモード選択手段とを備え、前記換気制御手段は、前記換気量入力手段よりの信号を受け、前記必要換気量に基づいて、前記換気ジェットファンの運転台数、運転周波数を含めて複数の運転パターンを選出するパターン選出手段と、このパターン選出手段からの信号を受け前記各運転パターンで運転した場合の、前記各換気ジェットファンの運転状態を演算する状態演算手段と、この状態演算手段および前記モード選択手段よりの信号を受け前記選択された運転モードが最適となる状態の運転パターンを決定するパターン決定手段と、このパターン決定手段よりの信号を受け前記決定された運転パターンに基づき前記各換気ジェットファンの電動機を運転制御する運転制御手段とを備え、前記電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モードが選択された場合には、前記状態演算手段は、次の式に基づき、前記軸受寿命を演算することを特徴とするトンネル換気システム。ここで、必要換気量は、道路トンネルごとに、周知の方法によって予め演算されるもので、演算された結果の必要換気量が換気量入力手段によって入力される。よって、請求項1の発明は、必要換気量が決定した後、運転モードに応じて、その必要換気量となる最適の換気制御となる運転パターンを決定するものである。ここで、ni:kiヘルツ運転時のジェットファン回転数a,b,c:定数このようにすれば、必要換気量を確保する複数の運転パターンを選出し、その複数の運転パターンのうちで、目標とする運転モードで最適となる運転パターンで運転することができる。とくに、電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モードが選択された場合には、電動機の軸受寿命を最長とすることができるので、メンテナンス作業を行う間隔の長期化が図れる。さらに、請求項1の発明では、複数台の換気ジェットファンは、換気能力換気量が同じである同一種類のものを用いているが、換気能力換気量が異なる複数種類のものを用いる場合にも適用することができる。その場合には、請求項7に記載のように、前記複数台の換気ジェットファンは、複数種類の換気ジェットファンを含むものであり、前記パターン選出手段は、前記運転台数に代えて、前記複数種類の換気ジェットファンによる換気を、基準となる1種類の換気ジェットファンによる換気に置き換えると想定した場合に、複数種類の換気ジェットファンにより達成される換気量を、前記1種類の換気ジェットファンにより達成するために必要とされる前記換気ジェットファンの運転台数である換気量相当台数を用いるようにすればよい。本発明は,上記のように構成したから、必要換気量を確保する複数の運転パターンを選出し、その複数の運転パターンのうちで、目標とする運転モードで最適の運転パターンで運転することができる。とくに、電動機への負荷が最小で軸受寿命が最長となる運転モードを選択する場合には、電動機の軸受寿命を最長とすることができ、メンテナンス作業を行う間隔の長期化が図れる。以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図1に示すように、トンネル1の天井部1aに対し、同一の換気能力を有する複数台の換気ジェットファン2が、換気ジェットファン2の長手方向吹き出し方向がトンネルの長手方向Lになるように吊り下げらた状態で設置されている。この換気ジェットファン2は、具体的に図示していないが,周知のように電動モータを駆動して羽根車を回転し、換気ジョットファンの長手方向に空気流を吹き出させることで、トンネル内の長手方向に換気風を発生させてトンネル内の換気を行うものである。そして、この換気ジェットファン2は、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インバータを、回転数可変機構として備える。この回転数可変機構によって、電動機の回転数を連続的に変化させることができるので、ON-OFF制御の場合と比べて、トンネル内における必要過換気量を発生させる消費電力、トンネル坑口での騒音、および電動機の軸受負荷を小さくして,環境に適する最適の運転を実現できる。そのために、各換気ジェットファン2を、それの電動機の回転数可変機構を介して運転御する換気制御手段11を備える。この換気制御手段11には、設置される道路トンネルについての必要換気量を入力する換気量入力手段12と、複数の運転モードを有し前記複数の運転モードから必要とする運転モードを選択するモード選択手段13が電気的に接続されている。ここで、運転モードとしては、消費電力優先モード、坑口騒音優先モード、軸受負荷優先モードおよび消費電力低騒音軸受負荷最適運転モードを有する。前記換気制御手段11は、演算装置コンピュータからなり、換気量入力手段12よりの信号を受け、換気ジェットファンの台数及び必要換気量に基づいて、複数の運転パターン運転台数、運転周波数を選出するパターン選出手段11Aと、このパターン選出手段11Aからの信号を受け前記各運転パターンで運転した場合の、各換気ジェットファン2の運転状態を演算する状態演算手段11Bと、この状態演算手段11Bおよびモード選択手段13よりの信号を受け前記選択された運転モードが最適となる運転パターンを決定するパターン決定手段11Cと、このパターン決定手段11Cよりの信号を受け前記決定された運転パターンに基づき前記各換気ジェットファンの電動機を運転制御する運転制御手段11Dとを備える。続いて,運転モードとして,消費電力優先モードが採用されている場合、坑口騒音優先モードが採用されている場合、軸受負荷優先モードが採用されている場合について説明する。消費電力優先モードが採用されている場合必要換気量に対して、複数ある運転パターンの中から消費電力が最小となる換気ジェットファン2の運転台数と運転周波数を選択する。まず、前提条件として、トンネル条件、交通条件、AV計風向風速測定装置、VI計煙霧透過率測定装置、CO計一酸化炭素濃度測定装置などの計測機器からの計測情報に基づき、周知の手法により、必要換気量が決定される。この必要換気量は、時間帯や曜日などに応じて,適宜変更することも可能である。1必要換気量を達成する複数の運転パターンの選出パターン選出手段11A道路トンネル1内に設置されているジェットファン2の台数をM台として、必要換気量=kiヘルツ運転の換気ジェットファン2のi台分の換気量i≦Mに基づき、上記条件式を満たす運転パターンが選出される。つまり、運転される換気ジェットファン2の台数をiとして、各ジェットファンがkiヘルツの運転周波数運転回転数に比例でもって回転される場合の換気量に、運転台数を乗算した値である総換気量が、必要換気量に等しくなる。よって、表1に示すように、ジェットファンの台数に相当する数だけの運転パターンなお、定格周波数運転で必要換気量を満足しないジェットファン運転台数の運転パターンは適用できないが選出される。なお、図2aに示すように、運転台数が多くなるに伴いつまりiが大きくなる伴い、運転している各ジェットファン2の運転周波数は小さくなり、運転台数が多いほど各ジェットファンの負担は少なくなる。ここで、図2aに示す図に基づいて運転周波数が選出されるほか、例えば、換気ジェットファン2の運転台数ごとに設けた例えば20点のテーブルまたは複数点のテーブル入力:必要換気量、出力:運転周波数により、必要換気風量から運転周波数が選出されるようにすることも可能である。以下の説明において、kiヘルツ運転の換気ジェットファン2をi台運転して,必要換気量となる運転パターンを、運転パターンiとする。なお、必要換気量が変化すれば、上記条件式を満たす運転パターンも変化するのはもちろんである。例えば、次の表1のように選出される。2各運転パターンの電力の算出状態演算手段11B次いで、消費電力が最小となる運転パターンを決定するために、各運転パターンiで運転した場合のファン効率、モータ効率、インバータ効率、電力i台ファン空気動力i台および全ファン空気動力i台が算出される表2参照。なお、運転台数および運転周波数運転回転数の変化に伴い、ファン効率、モータ効率、インバータ効率、電力i台ファン空気動力i台および全ファン空気動力i台は、図2bに示すように、一義的に変化する。そして、運転パターンiについての消費電力Piは次の式により算出される。ここで、ηFki:ジェットファン運転周波数kiヘルツ時のファン効率ηMki:ジェットファン運転周波数kiヘルツ時のモータ効率ηIki:ジェットファン運転周波数kiヘルツ時のインバータ効率Wjki:ジェットファン運転周波数kiヘルツ時の空気動力その算出結果は、例えば、次の表3に示す結果となり、各運転パターンiについて、消費電力Piが算出される。ここで、例えば、換気ジェットファン2の運転台数ごとに設けた20点のテーブル入力:運転周波数、出力:消費電力により、運転周波数から消費電力を演算することも可能である。3複数の運転パターンのうち、消費電力が最小となる運転パターンの選定パターン決定手段11C各運転パターンについての、必要換気量と消費電力との関係は、図2cに示すようになり、必要換気量での、消費電力Piの演算値を比較し、消費電力Piが最小となる運転パターンを選定する。この消費電力Piが最小となる運転パターンを、例えば運転パターンmとするm≦M。この結果に基づき、運転制御手段11Dが、運転パターンmに基づき、運転周波数kmヘルツでm台のジェットファンを運転制御する。このように、各換気ジェットファン2の電動機が回転制御される。このような消費電力優先モードが採用されている場合、換気制御手段11の制御内容を模式的に表すと、図3に示すようになる。坑口騒音優先モードを採用した場合1必要換気量を達成する複数の運転パターンの選出パターン選出手段11Aまず、前述した場合と同様にして、必要換気量を達成する運転パターンkiヘルツで運転するi台のジェットファンを選出し、運転時におけるトンネル坑口での騒音値騒音レベルが小さい順に例えば、基準とするトンネル坑口から遠い順に選出する。ここで、運転号機Jiのiが小さいほど、トンネル坑口での騒音値が小さく、基準とするトンネル坑口から遠いジェットファンを意味する図4b参照。そして、必要換気量となる運転パターン運転台数、運転号機、運転周波数は、次の表4のように選出される。そして、図4aに示すように運転台数が多くなるに伴い、各ジェットファンの負担が少なくなり、運転周波数は小さくてよくなる点は、前述した運転モードの場合と同様である。2各運転パターンのトンネル坑口での騒音レベルの算出状態演算手段11B続いて、基準となるトンネル坑口での騒音レベルが最小となる運転パターンを決定するために、各ジェットファンn号機運転号機の運転周波数kiヘルツ時の坑口騒音Li,kiが算出される。そして、運転パターンiの騒音レベルLiは、坑口騒音Li,kiを用いて次の式により算出される。ここで、Ln,ki:ジェットファンn号機の運転周波数kiヘルツ時の坑口での騒音レベル計測値その結果は、表5のようになる。3複数の運転パターンのうち、騒音レベルLiが最小となる運転パターンの選定パターン決定手段11C図4cに示すように、2で算出した各運転パターンの騒音レベルを比較して、それらのうち、必要換気量での、騒音レベルLiが最小となる運転パターンを選定する。この必要換気量での、騒音レベルLiが最小となる運転パターンを、例えば運転パターンLmとすると、運転制御手段11Dが、運転パターンLmに基づき、運転周波数kmヘルツでm台のジェットファン2を運転制御するm≦M。なお、前記実施の形態では、一方の抗口の騒音レベルに基づいて制御を行うようにしているが、他方の抗口、または両抗口の騒音に基づいて制御を行うことも可能である。軸受負荷優先モードを採用した場合1必要換気量を達成する複数の運転パターンの選出パターン選出手段11Aまず、前述した場合と同様にして、必要換気量を達成する運転パターンkiヘルツで運転するi台のジェットファンを選出する。その結果、例えば、次の表6のように選出される。この場合も、図5aに示すように運転台数が多くなるに伴い,運転周波数は小さくてよくなる。なお、軸受寿命と軸受負荷との関係は、図5bに示すようになる。つまり、軸受負荷1台当たり∝1/軸受寿命。2各運転パターンの軸受寿命軸受負荷の算出状態演算手段11B軸受負荷が最小で軸受寿命が最大となる運転パターンを決定するために、まず、各運転パターンiでの軸受寿命Lhniを次の式により算出する。ni:kiヘルツ運転時のジェットファン回転数a,b,c:定数次の式から決定される定数ここで、P=XFrYFa:軸受荷重動等価荷重Fr:ラジアル荷重機器構造/質量により決まる定数Fa:アキシアル荷重スラスト力∝昇圧∝回転数2X:ラジアル荷重係数軸受形式ごとの定数Y:アキシアル荷重係数軸受形式ごとの定数C:基本動定格荷重軸受形式ごとの定数Lh:定格疲れ寿命ni:kiヘルツ運転時のジェットファン回転数その結果は、表7に示すようになる。この軸受寿命を利用して,軸受負荷が次の式にて演算される。この結果は、例えば次の表8に示すようになる。3複数の運転パターンのうち、電動機軸受への負荷が最小になる運転パターンの選定パターン決定手段11C図5cに示すように、各運転パターンでの軸受負荷を比較して、それらのうち、負荷Diが最小となる運転パターンを選定する。この負荷Diが最小となる運転パターンを例えば運転パターンDmとすると、運転制御手段11Dが、運転パターンDmに基づき、運転周波数kmヘルツでm台を運転しm≦M、運転制御する図5d参照。消費電力低騒音軸受負荷最適運転モードを採用した場合この場合には、前述した手法にて、運転パターンiでの消費電力Pi、坑口騒音Li、軸受負荷Diを、重みづけにより考慮して、次の式により運転評価値を求める。ここで、Pi:運転パターンiでの電力Li:運転パターンiでの坑口騒音Di:運転パターンiでの電動機軸受への負荷α,β,γ:各評価値に対する重みそして、運転評価値Tiが最小になる運転パターンを選定し、その運転パターンを例えば運転パターンTmとすると、この運転パターンTmに基づき、パターン決定手段11Cよりの信号を受けた前記決定された運転制御手段11Dが、運転パターンTmに基づき、運転周波数kmヘルツでm台を運転しm≦M、その制御を行う。このようにすれば、消費電力、低騒音、軸受負荷のいずれの面においても,最適制御される。前記実施の形態では、運転制御される複数台のジェットファンはいずれも同じ換気量のものを用いているが、換気量の異なる複数種類のものを用いることも可能である。例えば、異なる換気量のジェットファンAタイプのものとBタイプのものとが設置されており、例えば、Aタイプの定格運転時の換気量がBタイプのそれの0.6倍とした場合、各運転パターンにおける運転台数と周波数との関係は、図6及び表10に示すとおりになる。ここで、異なるタイプの換気ジェットファンを取り扱うため、運転台数としてはすべてBタイプであると想定したBタイプ換気量相当台数を、周波数としては無次元化周波数入力周波数を定格周波数で割ったものをそれぞれ用い、前述した場合と同様に、必要換気量が決まれば、複数の運転パターンが選出される。なお、無次元周波数を用いているので、AタイプもBタイプも,定格周波数に対する運転周波数入力周波数の比率は同じである。この場合も、必要換気量を達成する複数の運転パターンが選出され、運転モードが消費電力優先モードの場合には、消費電力が最小となる運転パターンが選択され、坑口騒音優先モードの場合には、騒音レベル坑口騒音が最小となる運転パターンが選択される。軸受負荷優先モードの場合には、まず、各運転パターンについて、タイプごとの軸受寿命が次の式にて算出される。各運転パターンでの軸受負荷に対する運転評価値は下記の通りに表されるので、軸受負荷/運転評価値TDが最小となる運転パターンを選択すればよい。δ,ε:各評価値に対する重み3種類以上の異なる換気量のジェットファンが設置されている場合も、消費電力優先モード、坑口騒音優先モード、軸受負荷優先モードにおいて、それぞれについて同様の手法にて最適制御を行うことができる。前記実施の形態では、換気制御手段11内において、必要換気量の入力に応じて複数の手段11A~11Dによって演算するようにしているが、本発明はそれに制限されることなく、マッピングテーブルとして必要換気量に対する運転台数および運転周波数が予めデータベースに記憶させておき、必要換気量を入力すると、目的とする運転モードでの運転台数と運転周波数が出力されるようにすることも可能である。すなわち、設置される道路トンネルごとに使用される換気ジェットファンの台数は決まっているので、例えば図7abに示すような必要換気量と運転台数との関係、および必要換気量と運転周波数との関係のマッピングテーブル入力である必要換気量と,出力である運転台数運転周波数が1対1の対応関係にあるものをデータベースに記憶させておくことで、換気量入力手段による、設置される道路トンネルについての必要換気量の入力、モード選択手段による運転モードに選択により、前記必要換気量に基づいて、前記データベースのマッピングテーブルを参照して、運転モードが最適となる状態の前記換気ジェットファンの運転パターン運転台数、運転周波数を決定し、前記決定された運転パターンに基づき前記各換気ジェットファンの電動機を運転制御する制御手段として機能させることも可能である。この場合には、予めマッピングテーブルを作成してデータベースに記憶させておくことができるので、同一種類の換気ジェットファンを設置している場合だけでなく、複数種類の換気ジェットファンを設置している場合にも簡単に適用することができる。また、前記実施の形態で、予め必要換気量を演算して,その結果を換気量入力手段を用いて、入力するようにしているが、本発明はそれに制限されることなく、AV計風向風速測定装置、VI計煙霧透過率測定装置、CO計一酸化炭素濃度測定装置などの計測機器からの計測情報に基づき、定期的に必要換気量を演算し、必要換気量を順次更新して制御を行うことも可能である。"