JPH05256100A - トンネル換気制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した換気ファン風量制御を行うことので
きるトンネル換気制御システムを得る。 【構成】 風量減少率演算器９を付加することにより、
一旦基準値を超えた煙霧透過率あるいは一酸化炭素濃度
が再び基準値に戻った際には、風量計画値によらずに増
加させた風量を、この風量減少率演算器９が算出した減
少率に従って段階的に減少させ、一定の時間をかけて増
加前の風量計画値に戻すように制御する。この制御シス
テムによれば、換気ファン２の風量が急激に減少するこ
とがなく、よって、煙霧透過率あるいは一酸化炭素濃度
が再び基準値を超えてしまい、それによりまた換気ファ
ン２の風量を増加させなければならなくなるということ
がない。即ち、安定した換気ファン風量制御を行うこと
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車道路等のトンネ
ル内の換気を換気ファンによって強制的に行う換気制御
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル、特に自動車の排気ガスが充満
する道路トンネルでは、トンネル内の空気の汚染度が一
定の基準を超えないように、換気ファンによって強制的
に換気する必要がある。そして近年の非常に長い道路ト
ンネルには、この換気ファンによる強制換気を、トンネ
ル内の汚染度に応じて自動的に制御するシステムが導入
されている（例えば、「関越トンネルの監視制御システ
ム」三菱電機技報Ｖｏｌ．６０，Ｎｏ．７，Ｐ．５０〜
５５，１９８６年参照）。

【０００３】図３は、従来のトンネル換気制御システム
の構成図である。

【０００４】図のように、トンネル１の内部には、強制
換気用の換気ファン２と、汚染度を計測するための煙霧
透過率（ＶＩ）計３および一酸化炭素（ＣＯ）濃度計４
と、風速計５と、交通量を計測するトラフィックカウン
タ６とが複数台ずつ所定の間隔で設置されている。また
トンネル１の外部には、トンネル１内のＶＩ値とＣＯ濃
度とを、予め設定された基準値以下に保持するために必
要な各換気ファン２の風量計画値を算出する換気演算器
７と、その換気演算器７が算出した風量計画値に従って
上記各換気ファン２の風量を制御する複数のコントロー
ラ８とが設けられている。

【０００５】上記構成のトンネル換気制御システムで
は、コントローラ８が、対応する換気ファン２の風量を
認識するとともに、ＶＩ計３，ＣＯ濃度計４，風速計
５，トラフィックカウンタ６の各計測値を周期的に読み
取って処理し、さらに換気演算器７が、その処理された
各計測値を読み込んで、各換気ファン２の風量計画値を
算出する。そしてコントローラ８が、その算出された風
量計画値に従って、対応する換気ファン２の風量を周期
的に制御する。これにより、トンネル１内のＶＩ値とＣ
Ｏ濃度とを基準値以下に保持する。

【０００６】また、このトンネル換気制御システムで
は、風量計画値に従って換気ファン２の風量を制御して
も、トンネル１内のいずれかの場所でＶＩ値あるいはＣ
Ｏ濃度が基準値を超えた場合には、その場所に対応する
換気ファン２の風量を風量計画値によらずに一定の比率
で増加させる。そして基準値を超えていたＶＩ値あるい
はＣＯ濃度が基準値に戻った際には、増加させた換気フ
ァン２の風量を、増加前の風量計画値に即座に戻す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述のように、
一旦基準値を超えたＶＩ値あるいはＣＯ濃度が再び基準
値に戻った際に、換気ファン２の風量を増加前の風量計
画値に即座に戻すと、その換気ファン２の風量が急激に
減少し、それによって再びＶＩ値あるいはＣＯ濃度が基
準値を超えてしまうということが起こる。その場合には
また、換気ファン２の風量を増加させることになる。

【０００８】即ち、従来のトンネル換気制御システムで
は、換気ファン２の風量制御が不安定になるという問題
点があった。

【０００９】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたもので、安定した換気ファン風量制御を行うこと
のできるトンネル換気制御システムを得ることを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るトンネル換気制御システムでは、風量
計画値によらずに増加させた換気ファンの風量を増加前
の風量計画値に戻す際に、その換気ファンの風量を段階
的に減少させる減少率を算出する風量減少率演算器を付
加した。

【００１１】

【作用】上記構成のトンネル換気制御システムによれ
ば、一旦基準値を超えた煙霧透過率あるいは一酸化炭素
濃度が再び基準値に戻った際には、風量計画値によらず
に増加させた風量を、風量減少率演算器が算出した減少
率に従って段階的に減少させ、一定の時間をかけて増加
前の風量計画値に戻すように制御することが可能とな
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

【００１３】図１は、本発明に係るトンネル換気制御シ
ステムの構成図である。尚、図１において、図３に示し
た従来例と相違ない構成要素については、同一の符号を
付して説明を省略する。

【００１４】図に示すように、このトンネル換気制御シ
ステムの従来例との相違は、風量減少率演算器９を付加
した点にある。

【００１５】この風量減少率演算器９は、トンネル１内
の煙霧透過率（ＶＩ）あるいは一酸化炭素（ＣＯ）濃度
が基準値を超えたことにより、風量計画値によらずに増
加させた換気ファン２の風量を増加前の風量計画値に戻
す際に、その換気ファン２の風量を段階的に減少させる
減少率を算出するものである。

【００１６】次に、上記風量減少率演算器９を付加した
トンネル換気制御システムの制御動作を、図２のフロー
チャートを用いて説明する。

【００１７】先ず、コントローラ８は、対応する換気フ
ァン２の風量を認識するとともに、ＶＩ計３，ＣＯ濃度
計４，風速計５，トラフィックカウンタ６の各計測値を
読み取って処理する（ステップＳ−１）。続いてコント
ローラ８は、その処理したＶＩ値あるいはＣＯ濃度が、
予め設定された基準値を超えているかどうかを判定する
（Ｓ−２）。その結果、ＶＩ値あるいはＣＯ濃度が基準
値を超えている場合には、コントローラ８は、現在の換
気ファン風量計画値によらずに、対応する換気ファン２
の風量を一定の比率で増加させるように処理して（Ｓ−
３）、制御出力する（Ｓ−４）。

【００１８】上記ステップＳ−２における判定の結果、
ＶＩ値とＣＯ濃度とが基準値を超えていない場合には、
続いてそのＶＩ値あるいはＣＯ濃度が、一旦基準値を超
えてから再び基準値に戻るように変化したかどうかを判
定する（Ｓ−５）。その結果、ＶＩ値とＣＯ濃度とがそ
のように変化していない場合には、換気演算器７が、上
記コントローラ８が処理した各計測値に基づいて、この
時点での換気ファン風量計画値を算出する（Ｓ−６）。
但し、この換気ファン風量計画値の算出は、後述する風
量の段階的減少制御が進行中である場合には無効とな
る。そしてコントローラ８は、その算出された風量計画
値に従って、対応する換気ファン２の風量を制御出力す
る（Ｓ−７）。

【００１９】上記ステップＳ−５における判定の結果、
ＶＩ値あるいはＣＯ濃度が、一旦基準値を超えてから再
び基準値に戻るように変化していた場合には、風量計画
値によらずに増加させた換気ファン２の風量を段階的に
減少させる減少率を、風量減少率演算器９が算出する
（Ｓ−８）。その減少率は、現在の換気ファン２の風量
と、戻すべき増加前の風量計画値との差を、予め設定さ
れた風量計画値到達時間（単位：分）で割ることによっ
て算出される。この風量計画値到達時間は、安定した換
気ファン風量制御を行い得るように、しかも必要以上に
長くならないように適宜に設定されるべきものである。

【００２０】そしてコントローラ８は、このように算出
された減少率に従って、対応する換気ファン２の風量を
制御出力する（Ｓ−９）。

【００２１】上記ステップＳ−１〜Ｓ−９を周期的に繰
り返すことにより、換気ファン２の風量を制御する。

【００２２】上述のように、この制御システムでは、一
旦基準値を超えたＶＩ値あるいはＣＯ濃度が再び基準値
に戻った際には、風量計画値によらずに増加させた風量
を、風量減少率演算器９が算出した減少率に従って段階
的に減少させ、一定の風量計画値到達時間をかけて増加
前の風量計画値に戻すように制御する。従って、従来例
のように、換気ファン２の風量が急激に減少して、再び
ＶＩ値あるいはＣＯ濃度が基準値を超えてしまい、それ
によりまた換気ファン２の風量を増加させなければなら
なくなるということがない。即ち、安定した換気ファン
風量制御を行うことができる。

【００２３】尚、本発明に係るトンネル換気制御システ
ムは、換気ファンにより強制換気を行うトンネルであれ
ば、道路トンネル以外のトンネル、例えば地下鉄のトン
ネルにも適用させることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るトン
ネル換気制御システムによれば、風量計画値によらずに
増加させた換気ファンの風量を増加前の風量計画値に戻
す際には、風量減少率演算器によって算出した減少率に
従って段階的に減少させるため、安定した換気ファン風
量制御を行うことが可能となる。

【００２５】また、換気ファンの風量を急激に変化させ
ないため、換気ファンにかかる負荷を軽減させてその寿
命を延ばすこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル換気制御システムの構成
図である。

【図２】本発明に係るトンネル換気制御システムの制御
動作を説明するフローチャートである。

【図３】従来のトンネル換気制御システムの構成図であ
る。

【符号の説明】

１ トンネル ２ 換気ファン ３ 煙霧透過率計 ４ 一酸化炭素濃度計 ５ 風速計 ６ トラフィックカウンタ ７ 換気演算器 ８ コントローラ ９ 風量減少率演算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内の換気を強制的に行う換気フ
   ァンと、 トンネル内に設置された煙霧透過率計と一酸化炭素濃度
   計と風速計とトラフィックカウンタとの各計測値に基づ
   き、トンネル内の煙霧透過率と一酸化炭素濃度とを基準
   値以下に保持するために必要な換気ファン風量計画値を
   算出する換気演算器と、 その換気演算器が算出した風量計画値に従って上記換気
   ファンの風量制御を行うコントローラとを備え、 上記風量計画値に従って換気ファンの風量を制御しても
   トンネル内の煙霧透過率あるいは一酸化炭素濃度が基準
   値を超えた場合には、換気ファンの風量を上記風量計画
   値によらずに増加させるトンネル換気制御システムにお
   いて、 上記風量計画値によらずに増加させた換気ファンの風量
   を増加前の風量計画値に戻す際に、その換気ファンの風
   量を段階的に減少させる減少率を算出する風量減少率演
   算器を付加したことを特徴とするトンネル換気制御シス
   テム。