本发明涉及一种城区扬尘净化系统及其应用和城区扬尘净化方法。
背景技术:
1、近些年来,政府为治理和改善城市空气质量采用了很多有效措施,如煤改气、提高燃油标准、机动车限行等。
2、但仍不容乐观的是,在一些城市的一年四季中,人们可以从强对流天气、降雨或降雪过程中获得短暂的无尘(包括霾)日和蓝天,强对流天气、降雨或降雪过后,以空气质量指数表征的城区空气质量从优、良到轻度污染(空气质量指数101-150)的转变,通常不会超过三天。这一现象表明,城区中仍存在着某种可持续的稳定的尘(包括霾)污染源。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种城区扬尘净化系统以及利用该系统进行的城区扬尘的净化方案。
2、发明人发现,行驶在城区的机动车辆,特别是行驶在非轨道上的机动车辆的如下行为:(1)通过车轮的反复的碾压、卷带以及车体对大气的扰动等,使本已沉附于车道及周边的尘霾重新扬起,这种扬尘(也称为二次扬尘)或悬浮于机动车道及其周边的大气中,或在微风的驱动下向居民居住的小区弥散;(2)轮胎与路面磨耗产生的微细颗粒物;(3)疏于清洗的机动车辆的车体上沉积有尘土,一旦上路,这些尘土在空气流的冲击下至少部分再入大气;(4)对于燃油和燃气的机动车辆,发动机尾气包括水、二氧化碳以及颗粒物等的排放等,已成为引发城区,特别是城区道路周边的大气中悬浮固体颗粒物污染的主要来源。因此,如何有效地降低包括机动车辆,特别是行驶在非轨道上的机动车辆引起的扬尘(大气中悬浮固体颗粒物)污染,已成为城区空气治理中亟待解决的突出问题。
3、本发明涉及一种城区扬尘净化系统,包括扬尘捕获装置,该城区扬尘净化系统还包括机动车和/或城区道路,其中,所述扬尘捕获装置设置于所述机动车和/或城区道路上,所述扬尘捕获装置及其在机动车和/或城区道路上的设置满足机动车和/或城区道路的正常使用,且使得至少部分城区中的扬尘被所述扬尘捕获装置捕获。
4、本发明还涉及一种城区扬尘的净化方法,包括在机动车和/或城区道路上设置扬尘捕获装置,其中,所述扬尘捕获装置及其在机动车和/或城区道路上的设置满足机动车和/或城区道路的正常使用,且使得城区中的扬尘至少部分可被所述扬尘捕获装置捕获。
5、本发明中,所述机动车是指以动力装置驱动或牵引,上道路行驶的供人员乘用或用于运送物品以及进行工程作业的车辆。例如,所述机动车包括但不限于汽车、有轨和无轨的内燃或蒸汽机车、有轨电车、无轨的电车、混合动力车辆。
6、所述城区道路指通达城市的各地区,供城市内交通运输及行人使用,便于居民生活、工作及文化娱乐活动,并与市外道路连接负担着对外交通的道路。其中包括车道,所述车道也称机动车道或车行道。车道上供一纵列车辆安全行驶的地带,称为一条车道。将一条车道的路面横向可区分为轮迹带和非轮迹带。一条车道(单轨及悬浮等非常规轨道交通除外)包括两条轮迹带,介于两条轮迹带之间的非轮迹带,又称为内侧非轮迹带,每条轮迹带另外一侧的非轮迹带,也称为外侧非轮迹带。关于城市道路中车道的基本属性,刘经强等(城市道路工程设计,化学工业出版社,2016(12),第74-75页)进行了描述,这里作为参考引用。例如,一条车道的宽度为3-3.75m。按照本发明,轮迹带和非轮迹带的划分可以是:中间0.3-0.9m为内侧非轮迹带的部分,内侧非轮迹带两侧各0.4-1m为两条轮迹带的部分,余量为两条外侧非轮迹带的部分。这里,外侧非轮迹带包括车道分界线(包括白色、黄色实划线和虚划线)、路平石、隔离墩、隔离网和护栏等所占区域。当所述城区扬尘净化系统包括车道时,所述外侧非轮迹带包括交通岛、路肩、道牙(包括路缘石、路沿石)、隔离带所占区域。
7、本发明中,所述城区扬尘净化系统简称扬尘净化系统。所述设置包括设计、安装和布置。所述扬尘包括形成雾霾的固体颗粒物。
8、按照本发明,以可设置于所述机动车和/或城区道路上并能够捕获城区扬尘为前提,对所述扬尘捕获装置包括构成及其配置等不做特别限制。例如,可以是但不限于:所述扬尘捕获装置为一种吸尘体;或者所述扬尘捕获装置为一种包括吸尘体、腔体以及至少一个空气导引体的装置,所述吸尘体、腔体以及空气导引体的设置满足,空气流在空气导引体的导引下流经所述腔体,其中包括所述的空气流与所述的吸尘体接触;或者所述扬尘捕获装置为一种电除尘装置;或者所述扬尘捕获装置为选自前述的扬尘捕获装置中的两种或几种的组合。其中,所述吸尘体含或不含支撑体;所述空气流在空气导引体的导引下流经所述腔体,包括空气流经空气导引体流出或流入所述腔体;所述的空气流与所述的吸尘体接触,包括空气流在流出或流入所述腔体之前、之后或同时的至少一个环节中与所述吸尘体接触。
9、按照本发明,所述扬尘捕获装置中吸尘体的最小单元称为单元吸尘体。一种扬尘捕获装置中的吸尘体可以是由一个单元吸尘体组成,也可以是由多个单元吸尘体组成。包括多个单元吸尘体的吸尘体称为组合吸尘体,组合吸尘体中的单元吸尘体可以相同也可以不同。
10、本发明中,所述吸尘体选自任意的具有驻留扬尘功能的刚性介质、柔性介质以及包括它们的制成品中的一种或几种。所述驻留功能包括吸尘体对扬尘的吸附、粘附和截留功能中的一种或几种。
11、所述的具有驻留扬尘功能的刚性介质是指可作为吸尘体使用,在保存及使用中不发生形变的一类物质及包括该类物质的制成品。例如,可作为吸尘体直接使用的具有驻留扬尘功能的刚性介质可以是但不限于:木板、金属板、纤维板、烧结板(例如烧结金属板,烧结陶瓷,烧结纤维板)、烧结网、烧结毡,或者为由包括它们中的一种或几种制成的蜂窝制品,当所述吸尘体为木板、金属板、纤维板中的一种或几种时,优选其中经表面糙化处理和/或曲面化处理的各种板材及制品;由吸附剂自身或吸附剂与其他填加组分混合的成型制品;将吸附剂或吸附剂与其他填加组分混合浆化后,通过涂覆将其涂覆于各种板材、板材制品形成的制成品;各种膨化轻体材料制品,包括轻集料混凝土制成品,例如由轻质陶粒与水泥混合配制的轻集料混凝土制成品以及多孔砖等。此外,可作为吸尘体直接使用的具有驻留扬尘功能的刚性介质可以含有对驻尘有增强作用的粘尘剂。
12、所述的具有驻留扬尘功能的柔性介质是指可作为吸尘体使用,可以折叠、卷起和展开存放或使用的一类物质及其制成品。例如,可作为吸尘体直接使用的具有驻留扬尘功能的柔性介质可以是但不限于:具有卷帘结构的制品,可卷曲的具有网结构的制品,各类纤维纺织物,各类纤维编织物,无纺布,海绵,空气净化膜以及它们的制成品等;将吸附剂或吸附剂与其他填加组分混合浆化后,通过涂覆将其涂覆于各种前述柔性吸尘体上形成的制成品。此外,作为吸尘体直接使用的具有驻留扬尘功能的柔性介质可以含有对驻尘有增强作用的粘尘剂。
13、其中,所述吸附剂为一类具有大比表面的多孔物质。例如,活性炭、活性氧化铝、氧化硅、氧化硅-氧化铝、硅铝酸盐(包括天然或合成分子筛)中的一种或几种。所述粘尘剂包括水、合成及天然的具有粘性并能与所述刚性介质或柔性介质配合使用的材料、含合成及天然的具有粘性并能与所述刚性介质或柔性介质配合使用的材料的制剂,如含水溶液等。它们可以是市售的商品也可以视所需要求采用任意的现有技术制备。
14、当所述具有驻留扬尘功能的刚性和/或柔性介质作为吸尘体直接使用受到限制,或者需要所述具有驻留扬尘功能的刚性和/或柔性介质以非直接接触的方式设置于所述机动车或机动车道非轮迹带上时,所述吸尘体含有支撑体。所述支撑体的作用包括支撑、负载或装载所述具有驻留扬尘功能的刚性和/或柔性介质,使所述介质适合作为扬尘捕获装置的吸尘体使用。通过对所述支撑体的不同设计,可使所述吸尘体在结构上做不同变化,以满足各种不同的使用要求。其中,所述支撑体可以是任意的满足本发明要求的刚性和/或柔性体。
15、按照本发明,所述刚性支撑体为一类在保存及使用中不发生形变的支撑体。可区分为一维、二维和三维支撑体。其中,一维支撑体是指(x2-x1)、(y2-y1)和(z2-z1)的取值中一个远大于另外两个,另外两个相同或不同;二维支撑体是指(x2-x1)、(y2-y1)和(z2-z1)的取值中一个远小于另外两个,另外两个相同或不同;三维支撑体是指(x2-x1)、(y2-y1)和(z2-z1)的取值相同或不同。其中,远大于是指相比较的取值间的倍数为10倍以上,如10-100倍;不同是指相比较的取值间的倍数为大于1至小于10倍。x1、y1、z1分别为所述支撑体投影(正投影)在x轴、y轴和z轴上对应的最小值;x2、y2、z2分别为所述支撑体投影(正投影)在x轴、y轴和z轴上对应的最大值。
16、可满足本发明要求的一维体支撑体可以是但不限于:柱状物(相对于三维体的几何尺寸,也称为长柱、棒或杆)、带状物等,它们可以是实心的,也可以是空心的;二维体支撑体可以是但不限于方形板、长方形板、异形板、圆盘等、多孔板、格栅、多层烧结金属网等;三维体支撑体可以是但不限于包括六面体在内的多面体、球体、圆锥、圆台(相对于一维体的几何尺寸,也称为短柱)、棱锥、柱状笼,球形笼以及各种异形笼等。作为特例,本发明中将方形框、长方形框、圆框、异形框等框体视为一维体。
17、本发明中,所述柔性支撑体为一类可以折叠、卷起和展开存放、使用的支撑体。例如,所述柔性支撑体可以是但不限于:具有卷帘结构的制品,具有网结构的制品,各类纤维纺织物,各类纤维编织物,无纺布等以及它们中的两种或几种结合的制成品。视需要,所述柔性支撑体可以是能够包覆吸尘体的双层或多层结构。
18、按照本发明,视需要所述支撑体可以组合使用。所述组合包括相同支撑体之间的组合以及不同撑体之间的组合。例如,由一维体支撑体组合成的具有杆系结构的支架。在该支架上引入预制的单元或组合吸尘体,可得到一种组合吸尘体。
19、按照本发明,当所述吸尘体包括支撑体时,可将所述的吸附介质预制成任意的可与所述支撑体匹配使用的制成品。这里,所述匹配包括所述吸附介质的制成品与所述的支撑体便于组合成满足本发明要求的扬尘捕获装置。
20、按照本发明,当所述扬尘捕获装置包括空气导引体时,以足以满足所述要求为前提,本发明对所述空气导引体的具体结构不做限制。
21、一般地,可将所述空气导引体区分为无动力空气导引体和有动力导引体两种。所述无动力是指所述导引体的构成中不包括驱动装置,无动力导引体的例子如:在所述腔体上设置一个或几个空气导引气口,或者在所述腔体上设置一个或几个通过通气管线外延的与所述腔体联通的空气导引气口,所述空气导引气口的结构满足,在包括自然风和/或机动车行驶搅动空气产生的气流作用下,空气可经空气导引气口流出或流入所述腔体,空气流出或流入所述腔体之前、之后和之中的至少一个环节中与所述吸尘体接触。优选所述空气导引气口的结构满足在将其设置于所述腔体之上后,在自然风和/汽车行驶搅动空气产生的流动空气作用下,在所述空气导引气口处产生湍流并在所述腔体内形成负压,在该负压作用下空气与所述吸尘体接触,流经所述腔体后从所述空气导引气口流出,例如,所述空气导引气口为一种在其设置的平面上呈凸起结构的气口。所述有动力是指所述导引体的构成中包括驱动装置,有动力导引体的例子如:在所述腔体上设置的风机;通过通气管外延与所述腔体联通的风机等。
22、按照本发明,所述单元扬尘捕获装置中的空气导引体视需要可以是一个或几个,例如1-3个。它们选自无动力的、有动力的导引体中的一种或几种。
23、当所述扬尘捕获装置包括空气导引体时,优选其中的吸尘体为具有空气过滤(截留)功能的空气过滤体。例如,它们可以是但不限于由过滤棉、过滤布、过滤网、过滤板、烧结板中的一种或几种制备的空气过滤体。视使用的空间和环境情况,所述空气过滤体可以是但不限于板式(包括折叠式)结构、筒式结构和袋式结构中的一种或几种。现有技术提供的工业用空气过滤器中使用的部分过滤体,如过滤板、过滤筒和过滤袋等具有本发明所述吸尘体属性,可作为本发明所述的吸尘体用于本发明。当选用现有技术提供的过滤体产品时,所述单元扬尘捕获装置在结构上除了满足使用环境要求外,应与该过滤体相匹配。
24、按照本发明,当所述扬尘捕获装置包括电除尘器时,所述电除尘器可以是市售的商品或视所需要求采用任意的现有技术制备。
25、按照本发明,所述城区扬尘净化系统包括所述扬尘捕获装置的固定件。以实现所述扬尘捕获装置在机动车和/或城区道路上的固定为目的,本发明对所述固定件没有限制。例如,所述的固定件可以是粘贴带(例如双面贴)、粘贴扣、卡扣、栓系件(包括拉锁)、螺栓、螺钉、涨钉、螺丝等紧固件以及包括或不包括固定架等配件。
26、按照本发明,所述城区扬尘净化系统包括所述扬尘捕获装置的净化系统。以清除所述扬尘捕获装置中捕获的扬尘为目的,可采用任意的现有技术实现这一目的,对此本发明不做限制。
27、按照本发明,当所述扬尘捕获装置包括吸尘体时,所述扬尘净化系统包括对所述吸尘体进行加湿和/或淋洗的装置,该装置可以是任意的现有技术提供的可实现对所述吸尘体的增湿和/或淋洗的装置。例如,利用洒水车洒水增湿;在所述扬尘捕获装置上设置滴水或喷水头等。可选择地,在增湿和/或淋洗所用水中可添加对驻留扬尘及保湿等有益的组分。
28、按照本发明,所述扬尘捕获装置的尺寸大小以及其在所述机动车和/或城区道路上设置的位置应满足:(1)所述扬尘捕获装置在所述机动车车体和/或城区道路上的设置,不影响所述机动车和所述城区道路的正常使用;(2)所述扬尘捕获装置便于在所述机动车车体和/或城区道路上的安装、拆卸以及更换;(3)扬尘捕获装置在所述机动车和/或城区道路上的设置,有益或不影响所述机动车和/或城区道路的观瞻。
29、按照本发明,所述城区扬尘净化系统中包括机动车清洗系统。
30、以满足机动车的清洗为目的,本发明对机动车清洗系统不做限制。
31、在一个具体的实施方式中,所述机动车清洗系统包括第一清洗区和可选择的第二清洗区,其中,所述第一清洗区包括水道、水道供水单元和水道排水单元,所述水道、水道供水单元和水道排水单元的设置及其控制,满足机动车通过所述水道时,所述水道中的水能够被搅动和/或溅射,该被搅动和/或溅射的水使包括机动车底盘在内的机动车的至少部分被清洗,且清洗后回落的水至少部分沿机动车行驶的反方向流动。
32、本发明中,所述冲洗后回落的水至少部分在水道中沿机动车行驶的反方向流动是指,通过所述水道、水道供水单元和水道排水单元的设置及控制,抑制或消除回落的水沿机动车行驶的方向与水道中的水的混合(也称返混)。因此,任意的通过水道、供水单元和排水单元等的设计置足以抑制或消除这种混合的技术方案均应理解为属于本发明所述的在水道中沿机动车行驶的反方向流动的范围。
33、在讨论所述水道时,本发明所述纵向指与机动车行驶的方向平行的方向,所述横向是指与机动车行驶方向垂直的方向。所述上游方向是指机动车在水道中行驶的方向。进行位置比较时,依机动车行驶方向靠前者所处的位置为上游,反之为下游。依横向,所述水道的底面包括水道轮迹带和水道非轮迹带。其中,受水道限制,机动车驶过所述水道时车轮可碾压的部分称为水道轮迹带;机动车车轮碾压不到的部分称为水道非轮迹带。一般地,水道底面横向的中间部分为水道非轮迹带,该水道非轮迹带两侧为水道轮迹带,可选择的地,每个水道轮迹带外侧包括水道非轮迹带。所述平面指与水平面不存在倾角(倾角为0)的面,所述水道的底面为平面是指水道轮迹带和水道非轮迹带在一个平面上的水道的底面;所述斜面为与水平面存在大于0度倾角的坡面,所述水道的底面为斜面是指水道轮迹带和水道非轮迹带在一个斜面上的水道的底面;所述水道的底面为曲面是指除去前述的平面、斜面之外任意的可满足所述水道要求的水道底面形态。例如,所述水道底面可以为一种横向起伏变化的曲面;可以为一种纵向起伏变化的曲面;或者为一种横向和纵向均发生变化的曲面。在这些变化中,所述水道底面中的水道轮迹带和水道非轮迹带可以同步变化,也可以不同步变化。
34、以满足机动车可通过所述水道、所述水道中的水能够被搅动和/或溅射、该被搅动和/或溅射的水使包括机动车底盘在内的机动车的至少部分被冲洗,且冲洗后回落的水至少部分在水道中沿机动车行驶的反方向流动为前提,本发明中所述水道、供水单元和排水单元的设置可以有多种变化。其中,所述水道的设置包括将所述水道的底面设置为平面、斜面、曲面或者为平面、斜面和曲面中的两种或两种以上水道底面的组合;所述供水单元的设置包括设置水道的供水口,视需要,所述水道可在一处或多处设置供水口,所述供水口设置的位置可以是水道的底部、两侧、上方或者它们任意的组合;所述水道排水单元的设置包括设置水道的排水口,视需要,所述水道的可在一处或多处设置排水口,所述排水口设置位置可以是水道的底部、两侧或者它们的组合。
35、一般地,为便于实现本发明所述冲洗后回落的水至少部分在水道中沿机动车行驶的反方向流动的技术目的,所述水道至少在水道的上游端设置一处供水口,即至少在水道的末端或靠近末端处设置一处供水口;至少在水道的下游端设置一处排水口,即至少在水道的开始端或靠近开始端设置一处排水口。
36、按照本发明,通过包括对所述水道的底面、供水口、排水口以及供水口的供水量和排水口的排水量等其中的一个或多个要素的调整,可实现冲洗后回落的水至少部分在水道中沿机动车行驶的反方向流动的目的。例如,它们可以是但不限于:
37、在一种实施方式中,所述水道的底面为平面,水道供水口和排水口的设置使得供水单元供水和排水单元排水时,水在水道中形成位差(也称水头),该位差使水在水道中逆机动车行驶的方向流动。例如,在水道的起始端或靠近起始端设置排水口,在排水口的上游,如水道的末端或靠近末端处设置供水口,供水口向水道供水时,进入水道的水在水道中逆机动车行驶的方向流动,并通过排水口控制和维持水道中的水量满足要求,确保机动车通过所述的水道时,水道中的水在机动车车轮卷带下发生搅动和/或溅射,使包括机动车底盘在内的至少部分车体在搅动和/或溅射的水中得到冲洗的同时,回落至所述水道中的水在逆机动车行驶方向流动水的带动下沿机动车行驶的反方向流动。
38、在一种实施方式中,所述水道的底面为平面,在该底面的水道非轮迹带处可拆装地配置有回流槽,所述回流槽的设置使得所述冲洗后回落的水至少部分进入回流槽,可选择地:(1)回流槽下游槽口与排水口联通,进入回流槽的水沿机动车行驶的反向流动,经排水口排出水道;(2)或者回流槽下游槽口与排水口联通或不联通,在所述回流槽的两个侧向分别包括开口,所述开口的设置使进入回流槽的水部分或全部原位或沿机动车行驶的反向流动中通过所述开口回流至水道轮迹带所在的水道。当部分进入回流槽的水经回流槽侧向开口回流至水道时,其余部分经排水口排出水道。在此前提下,本发明对所述回流槽的样式和结构可以做灵活设计。例如,所述回流槽为一种预制的可配置于所述水道底面上的沟槽。
39、本技术方案中,回流槽的存在可以实现回落的水至少部分沿机动车行驶的反方向流动。因此,在通过对供水口的供水量和排水口的排水量的控制,使水道中水的存量满足要求的前提下,本技术方案中对供水口和排水口在水道中设置的位置等可不做特别限制。
40、在一种实施方式中,所述水道的底面为斜面,所述斜面的设计使得水道中包括所述冲洗后回落的水至少部分在水道中沿机动车行驶的反向流动;优选所述斜面沿机动车行驶的方向延伸升高,其倾角大于0°至小于等于45°;优选为2°至小于等于35°。
41、本技术方案中,可以在所述水道设置多处供水口和排水口,并通过对供水口和排水口的组合使用以及对供水口供水量和排水口排水量的控制,使水道中水的存量满足要求。
42、在一种实施方式中,所述水道的底面为斜面,所述斜面沿机动车行驶的方向延伸升高,其倾角大于0°至小于等于45°;优选为2°至小于等于35°。在该底面的水道非轮迹带处可拆装地配置有回流槽,所述回流槽的设置使得所述冲洗后回落的水至少部分进入回流槽,可选择地:(1)回流槽下游槽口与排水口联通,进入回流槽的水沿机动车行驶的反向流动,经排水口排出水道;(2)或者回流槽下游槽口与排水口联通或不联通,在所述回流槽的两个侧向分别包括开口,所述开口的设置使进入回流槽的水部分或全部原位或沿机动车行驶的反向流动中通过所述开口回流至水道轮迹带所在的水道。当部分进入回流槽的水经回流槽侧向开口回流至水道时,其余部分可经排水口排出水道。在此前提下,本发明对所述回流槽的样式和结构可以做灵活设计。例如,所述回流槽为一种预制的可配置于所述水道底面上的沟槽。
43、本技术方案中,斜面及回流槽的存在可以实现回落的水至少部分沿机动车行驶的反方向流动。因此,可以在所述水道设置多处供水口和排水口,并通过对供水口和排水口的组合使用以及对供水口供水量和排水口排水量的控制,使水道中水的存量满足要求。
44、在一种实施方式中,所述水道的底面为曲面,通过对曲面底面和所述供水单元的供水口和所述排水单元的排水口的设置,以及对供水口的供水量和排水口的排水量的控制,可使水道中包括所述冲洗后回落的水至少部分沿机动车行驶的反方向流动。
45、例如,可以是但不限于将所述水道的底面设计为:
46、水道轮迹带和水道非轮迹带为不在同一平面的底面,其中,水道非轮迹带高于水道轮迹带,水道非轮迹带的纵向至少包括一个回流槽,所述回流槽的设计使得所述冲洗后回落的水至少部分进入回流槽,可选择地:(1)回流槽下游槽口与排水口联通,进入回流槽的水沿机动车行驶的反向流动,经排水口排出水道;(2)或者回流槽下游槽口与排水口联通或不联通,在所述回流槽的两个侧向分别包括开口,所述开口的设置使进入回流槽的水部分或全部原位或沿机动车行驶的反向流动中通过所述开口回流至水道轮迹带所在的水道,当部分进入回流槽的水经回流槽侧向开口回流至水道时,其余部分经排水口排出水道。在此前提下,本发明对所述回流槽的样式和结构可以做灵活设计。例如,所述回流槽为一种预制的可配置于所述水道底面上的沟槽。这里,在满足机动车通行且所述回落的水在所述回流槽中沿机动车行驶的反向流动的前提下,对所述水道非轮迹带底面部分高出水道轮迹带底面的部分没用特别限制。
47、或者是水道轮迹带底面为一种凹曲面,水道非轮迹带底面为平面或凹曲面,其中,呈凹曲面的水道轮迹带底面的高点与呈平面或呈凹曲面的水道非轮迹带的高点持平或高于呈平面或呈凹曲面的水道非轮迹带的高点,在水道非轮迹带底面的纵向至少包括一个回流槽,所述回流槽的设计使得所述冲洗后回落的水至少部分进入回流槽,并沿机动车行驶的反向流动。当呈凹曲面的水道轮迹带底面的高点高于呈平面或呈凹曲面的水道非轮迹带的高点时,以满足机动车通行且所述回落的水在所述回流槽中沿机动车行驶的反向流动为前提,这里对所述水道轮迹带底面部分高出水道非轮迹带底面的部分没有特别限制。
48、在一种实施方式中,所述水道的底面为选自平面、斜面和曲面底面中的两种或两种以上的组合。通过对水道底面和所述供水单元的供水口和所述排水单元的排水口的设置,以及对供水口的供水量和排水口的排水量的控制,可使水道中包括所述冲洗后回落的水至少部分沿机动车行驶的反方向流动。
49、在上述几种实施方式中,所述水道的供水口可以设置在水道的底部(包括底面的水道轮迹带和水道非轮迹带部分)、上方、两侧,或者它们任意的结合;排水口可以设置在水道的底部(包括底面的水道轮迹带和水道非轮迹带部分)和两侧,或者它们的结合。
50、本发明中,所述分段设置的水道是指所述第一清洗区的水道为多个独立设置的水道(也称子水道)串联使用的水道组合。在所述水道的组合中,各个独立设置的水道的底面可以相同也可以不同。各独立设置的水道可以各自单独设置供水单元和排水单元,也可以是设置共用的供水单元和排水单元。
51、一般地,对于分段设置的彼此靠近或彼此之间存在距离的水道,都可采用串接的方式,即采用如导水管将位于下游位置水道的供水口与位于上游位置水道的排水口连接,水道中的水经导水管从一水道引入另一水道。对彼此靠近的分段设置的水道,可选择地,水道与水道之间包括水溢流槽,水道以及水溢流槽的设置可使水道中的水经溢流槽沿机动车行驶的相反方向从一段水道溢流至另一段水道。
52、按照本发明,机动车在驶过所述水道,车轮搅动和/或溅射水道中的水,并使包括底盘在内的至少机动车的部分被冲洗的过程为一动态过程。因此,设置所述水道的环境须满足这一要求。
53、在足以存留水,且存留水的量满足至少部分在驶过的机动车车轮卷带下发生搅动和/或溅射,该搅动和/或溅射的水使包括车轮在内的至少部分车体得到冲洗的前提下,本发明可视具体使用环境等进行所述水道的设置。一般地,适合布置本发明所述机动车清洗系统的环境包括但不限于机动车道、停车场、可供机动车出入的广场以及能够满足要求的建筑物内或外等场地。所述水道可以是但不限于在所述水道布置的场地,例如机动车道上通过开凿和/或围堰的方式形成;可以是但不限于在所述水道布置的场地,例如停车场或建筑物在建设施工中按照设计建造形成;也可以是但不限于由预制件在所述水道布置的场地上组装形成等。在具体实施中,视需要水道建造中包括采用现有技术对水道进行防渗水处理。
54、视场地情况,本发明提供机动车清洗系统中的所述水道可以是直线水道、曲线水道、环形(包括闭合或不闭合)水道或者是它们中任意的组合。所述水道可以是一个贯通的整体,也可以是分段设置的水道的组合。基于所述水道的这些特点,以满足机动车可通行并使驶过所述水道的机动车包括机动车底盘在内的至少部分车体被清洗为前提,本发明对所述水道的长短、宽窄等不做具体限制。
55、一般地,对于一个独立设置的非环形水道的长度最短可以是但不限于2米以上,优选大于20米,进一步优选为40米以上;最长可以是但不限于2000米以下,优选1000米以下。环形水道的半径可以是但不限于大于车辆最小转弯径,例如,环形水道的半径可以是但不限于2l米以上,l为机动车体的车体长(具体实施中可按所泊车中车体最长的车辆为基准计算);对于非规则的闭合水道(首尾连接的水道),其中的弯道的转弯半径应该是但不限于大于或等于包括该水道的机动车清洗系统主要面向的机动车的转弯半径。
56、一般地,所述水道的宽度与机动车辆的车体宽度相匹配,当所述水道底面的水道轮迹带外侧包括水道非轮迹带时,所述水道的宽度应包括该部分。
57、按照本发明,在行驶的机动车车轮搅动和/或溅射起来的水对机动车包括底盘在内的至少部分冲洗后,回落至水道中的水沿机动车行驶的反方向与水道中水的混合。本发明提供系统的这一特点,使得冲洗机动车的水沿机动车行驶方向趋于澄清,进而使机动车的清洗质量得到保障。
58、按照本发明,所述水道的底面(包括水道轮迹带、水道非轮迹带和回流槽)沿纵向和/或横向包括设置有凹槽。视需要,所述凹槽可做灵活设计。例如,所述纵向凹槽可以是贯通水道的整体设计,也可以是分段的多段设计,视需要,所述纵向凹槽可以是一条或多条;同样,所述横向凹槽可以是贯通水道横截面的整体设计,也可以是水道轮迹带和/或水道非轮迹带之间的分段设计,所述横向凹槽可以是一条或多条。
59、当所述水道的底面沿纵向设置有凹槽时,凹槽的槽底底面可以为斜面,如沿机动车行驶的方向延伸,倾角大于0°至小于等于45°;进一步优选为2°至小于等于35°的斜面;当所述水道的底面为斜面时,所述凹槽的槽底底面的斜面的倾角优选等于或大于所述水道底面的倾角。
60、在确保不影响机动车通行的前提下,本发明对在所述水道底面上所包括的凹槽的样式没有限制。一般地,当所述轮迹带包括凹槽时,为了不影响机动车的通行,所述凹槽的宽应小于机动车车轮轮胎的宽;优选所述凹槽的宽为小于等于机动车车轮宽的二分之一;进一步优选所述凹槽的宽为30mm-100mm。当所述非轮迹带包括凹槽时,该凹槽可允许的宽窄则主要受非轮迹带可利用空间限制。
61、可选择地,所述凹槽可以嵌有预制的具有凹槽功能的刚性结构体,例如,预制的与所述凹槽适配的金属凹槽,以降低和减小机动车行驶可能对路面所造成的损坏。
62、视需要,在所述凹槽处(包括所述凹槽的端口和/或非端口处)可设置有供水口和/或排水口。
63、发明人发现,当所述水道的底面的纵向和/或横向包括所述的凹槽时,可为水道使用带来包括至少如下的便利:(1)有利于水道中可沉积污染物的聚集和清除;(2)在保持水道中较低水位的前提下,可增加水道中水的保有量。
64、按照本发明,可选择地,在所述回流槽和/或凹槽处配置有过滤体。所述过滤体的作用在于对冲洗车体后的水进行净化,因此,以满足此目的为前提,各种可用作过滤或渗滤的材料都可用于制备本发明所述的过滤体。例如,所述过滤材料为滤布,可将滤布以一种方便拆装的方式嵌装在所述的回流槽和/或凹槽上;所述过滤材料为具有过滤功能的填料,可将这种填料以装填的方式填入所述的回流槽和/或凹槽中使用。
65、发明人发现:(1)对于水道轮迹带低于水道非轮迹带,水道非轮迹带包括回流槽,或者水道轮迹带与水道非轮迹带在同一面内,水道非轮迹带可拆装地设置有高于水道轮迹带的回流槽,水道轮迹带和水道非轮迹带中的回流槽沿纵向均包括凹槽,且这些纵向凹槽由横向凹槽联通的水道底面,进入回流槽中的水经原位或下游横向凹槽可回流补充至水道轮迹带所在的下游水道。(2)对于水道轮迹带低于水道非轮迹带,水道非轮迹带包括回流槽,或者水道轮迹带与水道非轮迹带在同一面内,水道非轮迹带可拆装地设置有高于水道轮迹带的回流槽,水道轮迹带和水道非轮迹带中的回流槽沿纵向均包括凹槽,且水道非轮迹带设置有与凹槽平行并联通的引水管线(例如回流槽底面下方设置的与所述回流槽沿纵向包括的凹槽底面在一个水平面上的引水管线),将该引水管线通过横向设置的引水管或凹槽与水道轮迹带包括的纵向凹槽联通,进入回流槽中的水经该引水管线可回流补充至指定的水道轮迹带所在水道的位置。
66、关于水道包括但不限于这些方面的设计,在保证清洗效果的同时对提高水的使用效率有利。特别是当在纵向凹槽和可选择的横向凹槽中设置有过滤体时,该水道自身可实现对水道中的水净化。
67、按照本发明,所述供水单元可采用现有技术中任意的供水方法通过供水口向所述水道供水。例如,可以将所述水道的供水口接入公共供水系统进行的供水或补水;利用水车机动地向所述水道的给水或补水等。一般地,所述系统配置有供水单元,包括配置可向水道供水的水池、水箱、水塔、水泵中的一种或两种以上的组合等。视实际需要,所述水道的供水单元可以配置一个或多个包括水池、水箱、水塔或水泵等的供水点,每个供水点可以通过一个或多个供水口向水道供水。
68、按照本发明,所述排水单元可采用现有技术中任意的排水方法通过排水口排水,并与供水单元一同维持水道中供水与排水的平衡,使所述水道中的水满足所述系统对水道中存留水量的要求。例如,所述水道的位置高于周边环境,可以通过在所述水道的底部或两侧设置排水口(也称自然排水口),依靠水自身重力流出所述水道的方式排水;或者所述水道的位置低于周边环境或与周边环境持平,在所述水道的底部或两侧设置排水口,依靠与排水口连接的排水泵排水;或者所述水道分段设置,各段设置有供水口和排水口,分段设置的水道之间,将处于水道上游的排水与处于下游的供水口管线连接,如需要,连接管线间配置排水泵,使上游的水通过管线流入下游水道。除具有自身水净化功能的水道,一般地,所述水道至少有一处排水口可配置有水泵,通过水泵向水道外进行排水和排水控制。
69、本发明中,所述可将水道的供水口设置于所述水道的底部、两侧、上方或者它们任意的组合;将排水口设置于所述水道的底部、两侧或者它们的组合的含义包括,在不影响机动车通行和满足所述水道对水量的要求,以及满足那些需要通过供水和排水的设计控制水在水道中的流向,从而消除或部分消除回流水沿机动车行驶方向混合的前提下,本技术对通过供水口向水道供水的方式以及通过排水口向水道外排水的方式没有限制。
70、例如,在具体实施中可以是但不限于:
71、水道供水口设置于水道的底部和/或两侧,可以在所述供水口处直接加装水的控制开关和喷头,通过控制开关控制喷头从所述水道的底部和/或侧向向水道供水或补水,或者所述供水口作为水的溢流口直接与上游排水口连接,使上游水道中的水溢流至下游水道;水道供水口设置于水道的上方,可以在所述供水口处直接加装水的控制开关和喷头,通过控制开关控制喷头从所述水道的上方向水道供水或补水。视需要,所述水道可以设置一处或多处供水口,每处供水口可以设置一个或多个如前述的控制开关和喷头。当所述水道设置多处供水口时,优选至少一处供水口的供水为清水。所述清水指源自水道之外的澄清的水,或者是源自水道的经净化处理后的水。其他供水口所供的水可以是上游直接向下溢流的水或者是自上游排水口排放的水,例如,当所述水道为分段设置时,可将上游水道排水口通过导水管与下游水道供水口连接,使上游水道的水通过导水管引入下游水道。视需要,可在上游排水口与下游供水口之间配置排水泵以实现这一过程。一般地,所述清水的供水口优选置于所述水道沿机动车行驶方向的末端或靠近末端处。
72、当所述供水口为设置于所述水道的两侧和/或上方的一组或多组喷头,所述喷头的设置以及输送至喷头处的水压使水以喷淋的方式向所述水道供水。采用这种方式供水,且水直接喷淋至机动车车体时,可使机动车其他部分得到清洗。
73、水道排水口可设置于水道的底部和/或两侧,包括在所述排水口处加装水的控制开关,排水管、排水泵等。当所述排水口配置有排水泵时,可选择地设置过滤器与水泵配合使用。由此以去除和减少在使用过程水道中形成的污染物,如沉积的泥砂一类的固体颗粒物,经如此净化后的水可以直接循环入水道,也可以循环至所述供水单元回用。
74、在足以实现对所述供水口和排水口实施供排水控制的前提下,可以采用任意的现有技术实现对供水和排水的控制。例如,由人力对供水口供水和排水口排水进行控制;利用传感器,例如水位传感器、运动目标感应装置等对水位和机动车进行判断和识别,并据此对供水泵和排水泵进行控制等。
75、按照本发明,所述水道中包括设置水的折射体,通过水折射体的设置,可进一步调整和控制被机动车轮搅动和/或溅射的水二次溅射的方向,使二次溅射的水至少部分溅射至车体或特定的方向,以提高对车体冲洗的效率等。在足以实现所述功能的前提下,本发明对所述水折射体的结构样式以及在所述系统中布置的位置没有限制。
76、可选择地,所述第一清洗区配置水净化单元。所述水净化单元包括与水泵配合使用的过滤器、水沉降池等。
77、按照本发明,所述系统包括设置所述水道的屏蔽单元。所述屏蔽单元的作用包括但不限于:(1)防止或抑制由包括车轮搅动和/或溅射可能引起的水的外溢;(2)防止或抑制沙尘对水道的污染,隔热或者保温。
78、当以防止或抑制由包括车轮搅动和/或溅射可能引起的水的外溢为主要目的时,所述屏蔽单元可以是开放的挡水体。在满足包括防止或抑制由包括车轮搅动和/或溅射可能引起的水外溢作用等的前提下,本发明可对所述挡水体结构样式做灵活设计。例如,沿所述水道的两侧设置挡水板等。当所述水道设置挡水板时,可以但不限于通过设计赋予挡水板一定的水折射体的功能,使该挡水板具有挡水功能的同时兼有水折射体的作用。
79、当以防止或抑制沙尘对水道的污染、隔热或者保温为主要目的时,所述屏蔽单元可以是允许机动车驶入和驶出的封闭的通道。当所述水道和所述屏蔽单元均采用预制的组件组合而成时,可以但不限于将所述水道和所述屏蔽单元的构成组件做一体设计。
80、在足以满足机动车清洗要求且不会在车体上明显残留渍痕及污染的前提下,本发明对引入所述水道中的水没有特别限制。例如,澄清的雨水、河水、中水和源自公共供水系统的自来水,在特殊情况下,也可以是经离子交换得到的去离子水等。在特殊天气状况下,例如北方的冬季,且系统在露天使用时,所述水中可含有防冻添加组分等。
81、按照本发明,视需要可以包括任何不影响或有助于所述机动车清洗系统工作的辅助单元。例如,在机动车驶入或驶出所述水道处设置过渡连接部,以缓冲或降低机动车通过所述水道时可能产生的震动和颠簸;还可以在所述水道末端即机动车驶离所述水道可以设置所述水道的延展部,所述水道的延展部包括吸水体,所述的吸水体的设置满足机动车通过所述延展部时,机动车车轮至少部分可碾压到所述吸水体,由此至少可部分地抹去机动车包括车轮上附着的水。当所述系统包括所述水道延展部时,其中的所述吸水体可以整体设置成其宽度或与机动车辆的车体宽度匹配,也可以设置成两条并行的吸水体,每个吸水体的宽度与通行车辆的车轮的宽度匹配,两个并行吸水体的间距与机动车的轮间距匹配。
82、按照本发明,所述机动车清洗系统可选择地包括至少一个第二清洗区,其目的在于在第一清洗区清洗后的机动车可以有选择地进行进一步精洗和护理,例如包括给机动车上蜡以及驾驶室在内的清扫等。可以采用任意的现有技术实现这些目的,对此本发明对所述二次清洗的实现方式不做特别限制。
83、在具体实施中,所述第二清洗区与第一清洗区的联通方式可以是但不限于:包括在所述第一清洗区的所述水道上设置有辅助通道,机动车通过辅助通道驶离所述水道进入第二清洗区;或包括在所述第一清洗区设置有机动车转移台架,通过该台架机动车平移或以升降的方式转移至所述第二清洗区。
84、按照本发明,机动车清洗系统的存在,可在阻断机动车携带扬尘再入大气的同时,对提高所述城区扬尘净化系统的净尘效率有利。
85、本发明还涉及所述城区扬尘净化系统的应用。
86、按照本发明,所述城区扬尘净化系统可以是但不限于:将扬尘捕获装置设置于机动车上得到的系统,简称机动车净尘系统;将扬尘捕获装置设置于城区道路上得到的系统,简称道路净尘系统;将机动车净尘系统与其行驶中的机动车道、道路净尘系统与在其上行驶的机动车以及机动车净尘系统与其行驶中的道路净尘系统联合构成的系统,简称机动车-道路净尘系统。在具体实施中,可以选择其中的一个或几种所述系统对城区扬尘进行净化。
87、本发明提供系统的应用,可大大降低和净化城区,特别是城区道路周边的固体颗粒物污染,使机动车、城区道路从城区扬尘,特别是二次扬尘的主要源头转变为城区扬尘治理的参与及贡献者。