基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，屬于公路隧道運營通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)通過在公路隧道中設(shè)置太陽能煙囪，利用太陽輻射加熱煙囪通道內(nèi)的空氣，為隧道中空氣流動提供浮升力，提高溫差從而強化自然通風(fēng)；該通風(fēng)系統(tǒng)整體呈煙囪形狀，整個系統(tǒng)貼壁安裝在隧道縱向通風(fēng)井中，通風(fēng)系統(tǒng)下端與隧道內(nèi)空氣相通，上端與隧道外大氣相通；該通風(fēng)系統(tǒng)的安裝傾角為α，便于更好的吸收太陽輻射；通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分采用吸光材料構(gòu)成，下部為吸熱板，中間為空氣流道；工作時，通風(fēng)井內(nèi)的空氣會接收被吸熱板吸收的太陽能熱量，空氣熱量的增加，會加速其向上排除隧道的趨勢，從而達到增強排風(fēng)的作用。
【專利說明】
基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于公路隧道運營通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著隧道修建數(shù)量的不斷增加及長度的不斷增長，隧道內(nèi)有害污染物的排除越來越引起工程界的重視，研究隧道通風(fēng)方式是目前亟待解決的問題。
[0003]目前公路隧道通風(fēng)分為自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩大類。自然通風(fēng):這種通風(fēng)方式不設(shè)置專門的通風(fēng)設(shè)備，利用洞口間的自然壓力差或汽車行使時產(chǎn)生的交通風(fēng)力，達到通風(fēng)目的，自然通風(fēng)這對于節(jié)能和節(jié)約初投資都是有積極意義的，但受到隧道長度的限制，很難通過自然通風(fēng)來形成很好的氣流組織；同時，自然風(fēng)力大小和方向是不穩(wěn)定的，它隨著不同地區(qū)和季節(jié)等因素變化很大，難以作為一種穩(wěn)定可靠的通風(fēng)動力，因此自然通風(fēng)僅用于長度較短及交通量很小的隧道中。所以隧道大多都是釆用機械通風(fēng)方式。但機械通風(fēng)方式一般都存在建設(shè)費用和運營管理費用高，消耗能源高。機械通風(fēng):①縱向式通風(fēng)，通風(fēng)效率低，射出的高速風(fēng)流可能影響正常行車，噪聲大，當(dāng)多臺風(fēng)機同時工作時，若風(fēng)機的安裝距離過近，會產(chǎn)生噪聲混合現(xiàn)象。豎井送風(fēng)式隧道兩洞口的污染空氣有時還會產(chǎn)生光幕污染現(xiàn)象，影響行車安全。②半橫向通風(fēng)，從理論上講隧道中心線位置處有一個中性面，而在實際中的交通狀態(tài)是不斷變化的，在隧道中部形成了一個中性帶，這一帶的通風(fēng)效果要比別處差，分期實施難。③橫向通風(fēng)，需要設(shè)置兩個風(fēng)道，還要設(shè)置風(fēng)井，從而使隧道建筑工程量增大，費用增加；另外，由于受隧道施工斷面限制，設(shè)在車道板下和吊頂上的送風(fēng)道和排風(fēng)道斷面小，隧道通風(fēng)阻力大，通風(fēng)能耗大，運營管理費用高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，利用太陽輻射為空氣流動提供浮升力，將熱能轉(zhuǎn)換為動能，將洞外新鮮空氣引入洞內(nèi)，增加洞內(nèi)通風(fēng)換氣次數(shù)，驅(qū)除洞內(nèi)空氣污染物，提高洞內(nèi)空氣品質(zhì)。
[0005]本實用新型利用太陽輻射加熱煙囪通道內(nèi)的空氣，提高溫差從而強化自然通風(fēng)，避免機械通風(fēng)方式的建設(shè)費用和運營管理費用高問題，實現(xiàn)降低隧道通風(fēng)能耗的目的。太陽能煙囪工作時的噪聲不會太大，隧道內(nèi)行車的聲音足以煙沒，因此不會對車內(nèi)人員造成影響；由于其通風(fēng)方式不是機械活塞式的，產(chǎn)生的風(fēng)壓頭不會太大，不會同機械排風(fēng)一樣可能會對通風(fēng)機附近物體產(chǎn)生影響;煙囪構(gòu)造物的體積不大，不需要從新開辟空間安放，同時對通風(fēng)阻力的影響也比較小;太陽能的巨大優(yōu)勢決定了，該種通風(fēng)方式的后期運營成本與機械通風(fēng)相比會大大減小。
[0006]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，該通風(fēng)系統(tǒng)整體呈煙囪形狀，整個系統(tǒng)貼壁安裝在隧道縱向通風(fēng)井中，通風(fēng)系統(tǒng)下端與隧道內(nèi)空氣相通，上端與隧道外大氣相通;該通風(fēng)系統(tǒng)的安裝傾角為α，便于更好的吸收太陽輻射;通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分采用吸光材料構(gòu)成，下部為吸熱板，中間為空氣流道;工作時，通風(fēng)井內(nèi)的空氣會接收被吸熱板吸收的太陽能熱量，空氣熱量的增加，會加速其向上排除隧道的趨勢，從而達到增強排風(fēng)的作用。
[0008]進一步，在所述吸熱板背部還緊貼設(shè)置有隔熱板，能夠提高吸熱板的工作效率。
[0009]進一步，所述通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分的吸光材料采用透明玻璃板。
[0010]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的技術(shù)方案不消耗常規(guī)能源，不需要額外的動力裝置，節(jié)能降耗，安全可靠，簡單易行;利用太陽輻射產(chǎn)生溫差從而形成浮力，促進隧道內(nèi)外空氣的流動;利用“煙囪效應(yīng)”的抽吸作用強化自然對流換熱，使流動加速，從而改善通風(fēng)效果。
【附圖說明】
[0011]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0012]圖1為隧道出口橫斷面示意圖；
[0013]圖2為隧道出口段縱斷面圖；
[0014]其中附圖標(biāo)記為:1一隧道出口；2—空氣流道;3—吸熱板;4一絕熱板;5—玻璃。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0016]圖1為隧道出口I橫斷面示意圖，圖2為隧道出口段縱斷面圖，如圖所示，本實用新型通過在公路隧道中設(shè)置太陽能煙囪，利用太陽輻射加熱煙囪通道內(nèi)的空氣，為隧道中空氣流動提供浮升力，將熱能轉(zhuǎn)換為動能，提高溫差從而強化自然通風(fēng)，將洞外新鮮空氣引入洞內(nèi)，增加洞內(nèi)通風(fēng)換氣次數(shù)，驅(qū)除洞內(nèi)空氣污染物，提高洞內(nèi)空氣品質(zhì);所述太陽能煙囪安裝在隧道縱向通風(fēng)井中，煙囪下端與隧道內(nèi)空氣相通，煙囪上端與隧道外大氣相通;所述太陽能煙囪的安裝傾角為α，便于更好的吸收太陽輻射;太陽能煙囪上部面向太陽的部分采用吸光材料構(gòu)成，下部為吸熱板3，中間為空氣流道2。
[0017]該通風(fēng)系統(tǒng)整體呈煙囪形狀，整個系統(tǒng)貼壁安裝在隧道縱向通風(fēng)井中，通風(fēng)系統(tǒng)下端與隧道內(nèi)空氣相通，上端與隧道外大氣相通;該通風(fēng)系統(tǒng)的安裝傾角為α，便于更好的吸收太陽輻射;通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分采用吸光材料構(gòu)成，下部為吸熱板，中間為空氣流道;工作時，通風(fēng)井內(nèi)的空氣會接收被吸熱板吸收的太陽能熱量，空氣熱量的增加，會加速其向上排除隧道的趨勢，從而達到增強排風(fēng)的作用。
[0018]在本實施例中，在所述吸熱板3背部還緊貼設(shè)置有絕熱板4，能夠提高吸熱板的工作效率;所述通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分的吸光材料采用透明玻璃板5。
[0019]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:該通風(fēng)系統(tǒng)整體呈煙囪形狀，整個系統(tǒng)貼壁安裝在隧道縱向通風(fēng)井中，通風(fēng)系統(tǒng)下端與隧道內(nèi)空氣相通，上端與隧道外大氣相通;該通風(fēng)系統(tǒng)的安裝傾角為α，便于更好的吸收太陽輻射;通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分采用吸光材料構(gòu)成，下部為吸熱板，中間為空氣流道;工作時，通風(fēng)井內(nèi)的空氣會接收被吸熱板吸收的太陽能熱量，空氣熱量的增加，會加速其向上排除隧道的趨勢，從而達到增強排風(fēng)的作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:在所述吸熱板背部還緊貼設(shè)置有隔熱板，能夠提高吸熱板的工作效率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于煙囪效應(yīng)的公路隧道自然通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述通風(fēng)系統(tǒng)上部面向太陽的部分的吸光材料采用透明玻璃板。
【文檔編號】E21F1/18GK205638526SQ201620152459
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】邢榮軍, 徐湃, 沈亮, 陳豪, 譚家麒
【申請人】重慶交通大學(xué)