日ごろ私たちが目にするパナソニック製品といえば、テレビや冷蔵庫といった家電製品が中心。多くの家電ジャンルでトップシェアを獲得しているのは知っています。でも、トンネル内設備でも高い存在感を誇っているのをご存じでしたか?  筆者もよく知りませんでしたが、今回、開通前の大阪の高速道路でパナソニックが手掛けた設備機器の見学にお呼ばれして、その現場を目の当たりにしました。高速道路の安全を守るため、さまざまな巨大設備が動いていたのです。その驚きを、以下でレポートしていきましょう。

 

開通前の大阪の高速道路で、巨大換気設備を見学

見学会が開催されたのは、今年春に全面開通予定の阪神高速6号大和川線です。大阪市の南を流れる大和川の南岸に沿って松原市と堺市を東西に結ぶ9.7kmの高速道路で、そのほとんどがトンネル構造となっています。

↑阪神高速6号大和川線の概要。この開通により堺浜−松原間の時短効果が見込まれるだけでなく、大阪中心部への車両流入量の削減による交通渋滞緩和も見込まれます

 

都市部の高速道路は交通量が多く、そのままではトンネルに排気ガスが充満して視界が悪くなったり、一酸化炭素濃度が高くなって危険な状態に。それだけでなく、車の走行によるピストン効果により進行方向側に排気ガスと粉塵(じん)が押し出され、出口付近の空気汚染も深刻化する傾向にあります。しかし、都市部の高速道路トンネル付近には住宅密集地が多いため、こうした空気の汚染は、極力防がなければならないのです。

↑ピストン効果でトンネル内の排気ガスが押し出され、出口付近の空気環境が悪化

 

このような背景の下、パナソニックライフソリューションズ傘下のパナソニック環境エンジニアリング社は大和川線トンネル全体の換気設備を請け負いました。換気設備全体の詳細設計、施工、調整、アフターメンテナンスを含めた事業で、受注額は約77億円。パナソニックのトンネル内換気事業としては過去最高の受注額・納入台数となりました。

↑パナソニックが受注した大和川線の換気設備の概要。ジェットファン合計78台、電気集塵機64台、排風機14台を納入

 

台風並みの風力を生み出すジェットファンで排気ガスをコントロール

トンネル内の換気設備は、ジェットファンと換気所の大きく2つに分けられます。ジェットファンとは、トンネルの天井からぶら下がっている直径1.3mの大きな扇風機で、旅客機のジェットエンジンに似ていることからその名がついたものです。機能としては単純に風を送り出すだけなのですが、その最大風速は35m/sと台風並み。その強力な風速でトンネル内の排気ガスをコントロールしているわけです。ちなみに、大和川線で最長である第3トンネルでは、4.9kmのトンネル内にジェットファンが56台も設置されています。

↑大和川線トンネルに取り付けられたジェットファン。直径1.3m、筒の長さ2.5m、重量1.5トン、風速35m/sと巨大かつ大風量

 

↑近くで見ると本当にデカい!  でも内部はプロペラだけと単純構造。運転音は95dB。とはいえ、耳をふさぐほどの爆音ではありまんでした

 

トンネル内には煙霧の透過率を測定するVI計、一酸化炭素濃度を検出するCO計、風向風速計が取り付けられ、監視カメラの映像解析により割り出した走行台数と併せて、ジェットファンの運転を最適にコントロールしています。走行車両が多い時や渋滞時には全基を運転し、走行台数が少ない時には稼働台数を間引きして省エネしているとのこと。なお、国内のトンネル内に設置されているVI計はすべてパナソニック製で、トンネル内シェアは100%とのことです。

↑ジェットファンはただ回しているだけでなく、各種センサーからの情報を分析しトンネル坑内の大気状態に応じて運転状況を変えています

 

大和川線に納入されたジェットファンは筒の長さを短縮した新型。小型軽量化したことにより設置工事の省力化、天井構造体への負担軽減といったメリットがあります。ただし、小型軽量化しながらも、風量および騒音値は従来の性能を維持しているのがポイント。

↑新型ジェットファンは、小型軽量ながらも風速と音量は変わりません

 

排気ガスは電気集塵機へ誘導され、有害物質を除去

ジェットファンはトンネル内の排気ガスの滞留を防ぐのが主目的ですが、ただ単純に吹き流していたのでは、先に述べたようにトンネル出口の環境汚染が進んでしまいます。そこで、出口付近ではジェットファンを逆に取り付けて風をトンネル内に戻す動きをします。戻した排気ガスは換気所に取り込み、電気集塵(じん)機で空気中の粉塵(じん)等有害物質を除去します。

↑トンネル付近では逆風を起こして粉塵が外に出ないようにし、坑内の空気を換気所に誘導します

 

↑電気集塵機は高さ7m×幅6.5mの巨大な施設。ジェットファンによって誘導された排気ガスは電気集塵機へと誘導され、そこで粉塵を除去します

 

↑電気集塵機は、ユニット一つ一つを引き出してメンテナンスできます

 

電気集塵機は、巨大な空気清浄機のようなもので、換気所の地下に設置されています。コロナ放電によって粉塵をマイナス帯電させた後、プラス電極に吸着することで集塵する仕組み。なお、集塵ユニットは定期的に水洗浄して捕集した粉塵を洗い流します。清浄された空気はその後、排風機によって垂直方向に持ち上げられ、消音機へと送り込まれます。

↑電気集塵機が排気ガスを浄化する仕組み。帯電部では粉塵をコロナ放電によってマイナスに帯電させ、集塵部でプラス電極に吸着します

 

↑この隙間を空気が抜けていく時にコロナ放電によって粉塵が帯電し、フィンに吸着していきます

 

↑集塵機を通ったきれいな空気は煙突から排出するために、巨大な排風機(他社製品)で垂直方向に持ち上げられます。排風機は1台の高さが10mと巨大

 

↑排風機を下から覗いたところ(写真上部分)。奥に見える電気集塵機からL字型に風を誘導して上方へと吹き上げます。中のプロペラも巨大

 

消音機は金属の筒が横に並んだ形状で、筒の中には綿状の物質が詰め込まれており、この空洞を風が通過する際に音を吸収する仕組み。これによりトンネル内のジェットファン付近では100dB近かった騒音が、距離減衰も加わり、換気所の敷地境界では50dBまで下がるとのことです。

↑消音機(他社製品)もデカい。全体で人の身長の3倍ほど

 

↑消音機を使ったデモ。消音機の反対側から拡声器で話した声が、ささやき声レベルまで落ちていました

 

ジェットファンや電気集塵機をはじめ、トンネル内設備の重要性を再確認

なお、ジェットファンは通常運用時の排気ガス対策だけでなく、災害発生時の排煙コントロールの役目も担っています。火災が車列の先頭で発生した場合、進行方向へと風を流すことで煙を避難者から遠ざけます。火災が渋滞の中央で発生した場合は火災車両の両側でジェットファンを運転することで風速を減衰し、煙が広がらないようにします。

↑ジェットファンはトンネル火災時には避難者の安全を考慮した運転をします

 

高速道路のトンネルを通行する時には必ず目に入っていたけど、まったく気にも留めていなかったジェットファン。今回の見学を通して、それが通行者たちの安全を守る極めて重要な設備であることを知ることができました。機能は単純ですがその役割は重要で、トンネルには必要不可欠な設備だったわけです。合わせて、ふだんは見ることができない電気集塵機、排風機、消音機といった存在も興味深く、とても有意義な見学会でした。

 

なお、パナソニックは国内で累計約2000台のジェットファンを納入しており、その実績は国内トップ。また、電気集塵機はパナソニックが国内で初めて開発し、国内シェア約60%でこちらもトップです。家庭用の扇風機や空気清浄機はもちろん知っていましたが、トンネル空調でも高いシェアを獲っているなんて知りませんでした。「パナソニックって、いろんなことやっているなあ」というのも率直な感想です(笑)

【ギャラリー】