专利名称：采用自然通风方式的隧道通风设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道通风设备，具体地，涉及一种采用自然通风方式的隧道通风设备，能够净化包含车辆通行用隧道在内的一般隧道内部的空气，同时将隧道内部被污染的空气排出到外部，在隧道内部地面上以一定间隔设置了一列大小不同的多个储水罐，储水罐产生的冷空气供给到隧道内部并与车辆产生的热污染空气相遇产生对流，使其中重量较重的煤烟及尾气被储水罐吸收，重量较轻的污染气体通过烟 排出到外部，使隧道内部空气始终清新，营造舒适的隧道环境，而且在隧道内发生火灾时，能够喷射消防水，进行灭火。
背景技术：
一般来说，车辆通行用隧道是一种通过挖掘山体后采用钢筋混凝土建成的半圆形通道，所述隧道只有两侧开放，是一种密闭的小空间，因此，内部通风显得格外重要。以往采用强制排气方式对隧道内部进行通风，需要在隧道内设置多个大型排风扇。S卩，在隧道顶部以一定间隔设置大容量排风扇，通过阶段性排气方式，将隧道内部的空气及灰尘等排出到外部。所述排风扇需要在隧道顶部中央沿隧道方向水平设置，确保排风扇的排气方向一致。但是，所述在隧道顶部设置多个大型排风扇将隧道内部的空气及灰尘排出到外部的方法，即使多个排风扇同时启动，有时也无法将隧道内部空气排出到外部。S卩，如果隧道长度较长，即使排风扇对隧道内部空气进行排气，内部空气也只能移动有限的距离，在到达下一个排风扇之前就已经向隧道整体扩散，造成下一个排风扇无法接收上一个排风扇送过来的内部空气，将其排出到外部，这样，排风扇实质上只能使内部空气在排风扇的设置领域的周边进行循环。另外，隧道内部常有车辆高速行驶，车辆行驶产生的空气流动会在隧道内部形成严重的涡流，造成所述排风扇无法将隧道内部的空气排出到外部，只能在小空间内循环。另外，当前已竣工的隧道，由于排风扇产生的噪音及热量，造成隧道环境很不舒适，而且需要消耗大量电力，造成很大经济损失。特别是，隧道内部设置的排风扇，由于煤烟排出和外部空气流入功能不够完善，需要在隧道内部增设对流力学环保型对流辅助设备。
发明内容
本发明为解决上述问题而提出，其目的是提供一种采用自然换气方式的新型隧道通风设备，本发明为采用自然环保的方式向隧道内部持续供给清新的空气进行循环，沿隧道地面以一定间隔设置了多个大小不同的储水罐，并通过隧道墙面供给冷空气，使煤烟及尾气被储水罐的吸入设备吸收，通过所述储水罐分离了煤烟和尾气的热空气通过隧道墙面形成的空气排出口经由空气排出通路管从烟囱排出。本发明不同于以往的隧道通风设备，没有采用将隧道内部空气推到隧道入口处排出的方法，而采用了通过隧道顶部吸入后从烟囱排出的方法，因此无需设置排风扇。本发明的采用自然通风方式的隧道通风设备，将对流现象和烟囱效果相结合，能够持续向隧道内部供给清新空气进行循环，营造舒适的使用环境。隧道内部的地面下设置的储水罐设施供给的地下水产生的冷空气与车辆排出的热空气结合，产生对流，使污染空气从烟囱排出，另外，在发生火灾时，能够在隧道内瞬间地供给大量消防用水进行灭火。本发明为实现隧道内部空气的自然循环，将储水罐设施的对流现象和烟囱效果相结合，使污染空气自然排出，本发明与以往采用排风扇的技术不同，不会产生噪音，也不会产生热量，而且没有电力消耗，能够减少经济损失。另外，本发明能够在发生火灾时自动喷射储水罐里储存的水，进行灭火。
图1是本发明的隧道通风设备的正面剖视图；图2是本发明的隧道通风设备中空气入口的正面剖视图；图3是本发明的隧道通风设备的平视图；图4是本发明的隧道通风设备的侧面剖视图；图5是本发明的隧道通风设备中消防喷头的侧面剖视图；图6是本发明的隧道通风设备中外部空气通过空气流入管流入时的状态示意图。附图标记1 隧道2 储水罐3:水位调节管4 冷空气排出及煤烟及尾气吸入口5 供水循环管7 空气排出连接管8 分岔管9 空气流入通路管10:外部空气流入口 11 冷空气排出及污染物质吸入管12 供水管13 烟囱14:空气排出通路管 15:空气排出口16 空气排出管17 水18:山丘地带19:消防喷头20:空气流入管21:空气入口100 储水罐吸入设备 200 外部空气流入设备
具体实施例方式下面参照附图对本发明实施例进行详细说明。图1是本发明的隧道通风设备的正面剖视图，图2是本发明的隧道通风设备中空气入口的正面剖视图，图3是本发明的隧道通风设备的平视图，图6是本发明的隧道通风设备中外部空气通过空气流入管流入时的状态示意图。本发明的隧道通风设备将对流现象和烟囱效果相结合，能够向隧道1内部持续供给清新空气进行循环，营造舒适的使用环境。
4
隧道通风设备包含的储水罐吸入设备100对隧道1内部地面进行分割，并通过隧道1的两侧墙面持续供给由储水罐2中的水产生的冷空气。在隧道1的墙面，储水罐吸入设备100供给的冷空气以及外部空气与车辆排出的热污染空气产生对流，使煤烟和尾气被储水罐2吸收，其它污染气体上升，通过空气排出口 15从烟囱13排出。所述储水罐吸入设备100在隧道1内部地面下以一定间隔埋设了多个不同大小的储水罐2。由于所述储水罐2的大小各不相同，产生的压力差也不相同，能够确保冷空气顺利流入隧道1内部，以及煤烟及尾气被顺利吸收。另外，在埋设的储水罐2之间的下部设置了向储水罐2循环供给水的供水循环管 5，所述多个储水罐2中，位于一侧端部的储水罐2形成了供给水的供水管12，位于另一侧端部的储水罐2形成了水位调节管3，能够排出过多供给的水，调节排成一列设置的多个储水罐2的水位。另外，所述多个储水罐2中位于中央的储水罐2大小最大，其余储水罐2的大小相互交叉排列，所述排成一列的储水罐2中位于一侧端部的储水罐2形成了供给水的供水管 12，位于另一侧端部的储水罐2上形成水位调节管3，能够调节水位。另外，多数情况下，建设隧道1时，都会有地下水流出，因此，持续供给到储水罐2 中的水并不需要额外的设备，直接利用地下水就可以很容易地向储水罐2内部供给水17。所述储水罐2通过供水管12循环供给水17，所有储水罐2只填充1/3的水位，超过供给的水17排出到外部，从而调节储水罐2内部水位，储水罐2内部的剩余空间中流入外部空气，与冷空气一起循环供给到隧道1内部。另外，每个储水罐2与隧道1墙面之间都分别设置了冷空气排出及污染物质吸入管11，所述冷空气排出及污染物质吸入管11的末端形成了能够排出冷空气及吸入污染物质的冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4，所述结构将隧道1内部地面分割为两部分，在隧道 1整个墙面的两侧上相对形成。所述储水罐吸入设备100最好是以上、下行线为基准，在隧道地面两侧成一列形成，本发明的另一种实施例在隧道1的地面中央设置储水罐2，向储水罐2两侧设置冷空气排出及污染物质吸入管11，排出冷空气。另外，为了向组成储水罐吸入设备100的储水罐2内部供给外部空气，在隧道1入口设置了外部空气流入口 10以及与所述外部空气流入口 10连接的空气流入通路管9。连接在所述空气流入通路管9端部的分岔管8分岔连接，分别向位于隧道1的前面和背面中央的储水罐2供给空气，与所述分岔管8连接的储水罐2在储水罐2上方连接了空气流入管20，以便向排成一列设置的其它储水罐2供给空气，供给的外部空气将通过冷空气排出及污染物质吸入管11向冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4排出，供给到隧道1 内部。在储水罐2内部填充有1/3的水的状态下，供给到储水罐上方剩余空间的外部空气与水产生的冷空气结合，并通过冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4进行供给。另外，为了更快速地循环隧道1内部的空气，可以在隧道1的两侧墙面上形成空气人口 21。为了向隧道1内部直接供给外部空气，如图2所示，通过与外部空气流入口 10连接的空气流入通路管9向储水罐2内部供给外部空气的分岔管8进行分岔，并与隧道1的中央两侧墙面形成的空气入口 21连接。本发明还可以形成多个空气入口 21，使从外部流入的空气中的一部分供给到储水罐2，剩余部分直接供给到隧道1内部。S卩，以埋设在隧道地面中央的主储水罐2为基准，在隧道1的一侧墙面上向两侧的隧道1入口形成多个空气入口 21，多个空气入口 21中的一个与位于中央的主储水罐2连接，其余分别与其它储水罐2连接，这样，外部供给的空气中有一部分就会通过空气入口 21 进行供给，另一部分则向储水罐2内部供给，从而可以在隧道1中央供给外部空气。内部的污染空气由于与外部供给的空气存在温度差，将向隧道1顶部上升。另外，为了向空气入口 21供给空气，可以在隧道1入口设置空气流入通路管9进行直接连接。另外，为了将上升的污染空气排出到外部，空气排出连接管7—侧分岔，分别与冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4连接，另一侧汇聚在一起与隧道1墙面上形成的空气排出口 15连接，所述空气排出口 15设置了空气排出通路管14，能够通过向隧道1左右两侧的山丘地带18凸出形成的烟囱13排出污染空气。所述烟囱13可以设置在隧道1入口的两侧，或设置在地貌形状(考^ )较低的位置。另外，所谓烟囱效果，指的是通过建筑物内部和外部空气之间的温度差造成的密度差，即，浮力差(对流现象)形成的沿建筑物垂直空间进行的烟-空气流动。在正常状态下，建筑物内的自然空气流动大部分属于烟囱效果，高层建筑物发生火灾时，所述烟囱效果会使烟和有毒气体通过电梯槽(Elevator chute)、衣物滑槽、排管槽、楼梯等广泛扩散。S卩，如果在低处喷出工业废气，会因为扩散范围较窄，造成严重的环境污染，但是， 如果在高处喷出，就会因为扩散范围较广，实现自然净化。图4是本发明的隧道通风设备的侧面剖视图。本发明的隧道通风设备通过对流现象和烟囱效果，排出隧道1内部的污染气体， 实现隧道1内部的自然通风，营造舒适的使用环境，在排成一列设置的储水罐2内部存有 1/3左右水的状态下，进行持续循环供给，经外部空气流入口 10和空气流入通路管9以及分岔管8供给到储水罐2的新鲜空气将通过空气流入管20与储水罐2内的冷空气一起经冷空气排出及污染物质吸入管11供给到冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4，车辆产生的热污染空气中的一部分空气重量较重的煤烟和尾气由于冷空气的作用通过冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4被吸收，重量较轻的热污染空气通过对流现象上升，被位于冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4上方的空气排出口 15吸收，另一部分热污染空气则先被冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4吸收，然后通过空气排出连接管7再次上升，经过隧道1顶部设置的空气排出通路管14通过隧道1入口两侧设置的烟囱13排出到外部。通过冷空气排出及煤烟及尾气吸入口 4吸入的煤烟及尾气将通过空气排出及污染物质吸入管11被储水罐2吸收降落，最终和持续循环的水一起向排成一列设置的其它储水罐2流动，并在位于最后的储水罐2通过水位调节管3排出。通过所述方法可以持续在隧道1内部循环供给水17产生的冷空气和隧道1内部
6空气，营造舒适的隧道1内部环境。 图5是本发明的隧道通风设备中消防喷头的侧面剖视图，当隧道1内部发生火灾时，通过附图中没有图示的泵将供给到储水罐2中的水17供给到在隧道1墙面上沿长度方向排列的消防喷头19，通过喷射消防水进行灭火。
权利要求
1.一种采用自然通风方式的隧道通风设备，其特征在于，该隧道通风设备包括一对储水罐吸入设备(100)；外部空气流入设备(200)；多个空气排出口(15)；其中，所述一对储水罐吸入设备(100)将隧道(1)内部地面分成两部分，以一定间隔埋设一列大小不同的多个储水罐(2)，所述储水罐与供水循环管(5)连接，实现水的循环供给，通过所述隧道(1) 两侧墙面上相对形成的冷空气排出及煤烟及尾气吸入口(4)排出由储存水产生的冷空气以及吸入煤烟及尾气；所述外部空气流入设备(200)形成于所述隧道(1)左右两侧，并与所述一对储水罐吸入设备(100)的储水罐(2)连接，能够向所述隧道(1)内部循环供给冷空气和外部空气；所述多个空气排出口(15)的一侧分岔并分别与所述隧道(1)的两侧墙面上形成的冷空气排出及煤烟及尾气吸入口(4)的上部连接，另一侧与汇聚在一起的空气排出连接管(7)连接，通过所述冷空气排出及煤烟及尾气吸入口(4)供给的冷空气与外部空气产生对流，吸入车辆排出的热污染空气，所述空气排出口(15)和空气排出通路管(14)连接到所述隧道(1)顶部，向位于左右两侧的烟囱(13)排出污染空气。
2.根据权利要求1所述的采用自然通风方式的隧道通风设备，其特征在于，所述多个储水罐(2)中位于中央的储水罐(2)尺寸最大，其余储水罐(2)按大小相互交叉排列。
3.根据权利要求1所述的采用自然通风方式的隧道通风设备，其特征在于，所述排成一列的储水罐(2)中位于一侧端部的储水罐(2)上形成有供给水的供水管(12)，位于另一侧端部的储水罐(2)上形成有水位调节管(3)，能够调节水位。
4.根据权利要求3所述的采用自然通风方式的隧道通风设备，其特征在于，所述储水罐(2)通过所述供水管(12)循环供给水，所有储水罐只填充1/3的水位，超过供给的水排出到外部，从而调节所述储水罐(2)内部的水位，所述储水罐(2)内部的剩余空间中流入外部空气，与冷空气一起供给到所述隧道(1)内部进行循环。
5.根据权利要求1所述的采用自然通风方式的隧道通风设备，其特征在于，所述隧道 (1)两侧墙面上沿长度方向形成有与所述储水罐(2)连接的消防喷头(19)，在发生火灾时， 能够喷射所述储水罐(2)中储存的水，以进行灭火。
全文摘要
本发明涉及一种隧道通风设备，为净化包含车辆通行用隧道在内的一般隧道内部的空气，同时将隧道内部被污染的空气排出到外部，在隧道内部地面上以一定间隔设置一列大小不同的多个储水罐，通过供给冷空气与车辆产生的被污染的热空气产生对流，使其中重量较重的煤烟及尾气被储水罐吸收，重量较轻的污染气体通过烟囱排出到外部，使隧道内部空气始终保持清新，营造舒适的隧道环境，而且在隧道内发生火灾时，能够喷射消防水进行灭火。本发明为实现隧道内部空气的自然循环，将储水罐设施产生的对流现象和烟囱效果相结合，使污染空气自然排出，本发明与以往使用排风扇进行通风的方式不同，不会产生噪音，也不会发热，而且没有电力消耗，能够降低经济损失。
文档编号E21F1/00GK102482943SQ201080039194
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月1日 优先权日2009年9月11日
发明者李学守, 禹钟镐, 边宇坰, 金尚玉 申请人:李学守