排风式空气净化隧道结构的制作方法

本发明涉及隧道技术领域，特别涉及一种排风式空气净化隧道结构。

背景技术：

随着城市的发展和交通需求量的不断增大，前所未有的桥梁道路建设导致隧道的数量及长度呈剧增态势。作为相对封闭的人造空间，隧道存在着内外空气交换不易，能见度低和噪声振动等问题，交通事故频发。隧道内空气污染物主要来自于机动车尾气排放物及行车过程中产生的粉尘。由于隧道为半封闭空间，随着长度的增加，洞内外空气交换不及时，颗粒物和氮氧化物的存在容易造成洞内空气质量下降，严重影响隧道内的行车环境，对隧道内驾乘人员造成了严重的威胁。

为解决这一技术问题，现有技术存在一种排风式空气净化隧道结构，其包括岩体和支撑岩体的隧道衬砌，隧道衬砌构成了隧道洞体，还包括鼓风管道、第一吸风管道、第二吸风管道、吸风机和鼓风装置，鼓风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体顶部，第一吸风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体的一侧，第二吸风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体的另一侧，鼓风管道、第一吸风管道和第二吸风管道的与隧道洞体相背的侧面上均开有通风孔，吸风机入风口同时与第一吸风管、第二吸风管道的一端部连通，鼓风装置出风口与鼓风管道的一端部连通，且吸风机和鼓风装置设置在山体隧道外同一侧。吸风机抽出第一吸风管道和第二吸风管道内的气体(即隧道内含污染物较多的废气)后排至外界，然而，由于该气体未经过滤净化，这一方式仅仅是转移了污染而并未消除污染，对隧道周边居民的身体健康造成不利影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种排风式空气净化隧道结构，隧道内的气体排至外界前经过过滤净化，防止对隧道周边居民的身体健康造成不利影响。

本发明的排风式空气净化隧道结构，包括岩体、支撑岩体的隧道衬砌、鼓风管道、第一吸风管道、第二吸风管道、吸风装置和鼓风装置，所述隧道衬砌构成了隧道洞体；所述鼓风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体顶部；所述第一吸风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体的一侧，所述第二吸风管道沿着隧道长度方向设置在隧道洞体的另一侧；所述鼓风管道、第一吸风管道和第二吸风管道上均开有通风孔；所述鼓风装置的出气端与鼓风管道的一端部连通；所述吸风装置和鼓风装置设在山体隧道外；所述吸风装置包括壳体和安装在壳体中的吸风机；所述壳体上设有进气口、出气口并内设有用于储存净化液的净化室；所述吸风机设有与进气口对应的用于吸入空气的进风口和用于排出空气的出风口，所述出风口置于净化室内并没入净化液中；所述净化室的洁净气体出口通过导流管道与出气口相连通；所述进气口处设有过滤体ⅰ，所述出气口处设有过滤体ⅱ；所述壳体的进气口同时与第一吸风管道、第二吸风管道的一端部连通。

进一步，所述吸风装置和鼓风装置分别设置在山体隧道的两端。

进一步，所述鼓风管道的通风孔设在其与隧道洞体相背的侧面上；所述第一吸风管道和第二吸风管道的通风孔设在其与隧道洞体相对的侧面上。

进一步，所述壳体上设有用于进液的进液接头及用于出液的出液接头，所述进液接头及出液接头均与净化室连通；所述净化室与导流管道的连接处设有水气分离滤芯。

进一步，所述壳体内还设有雾化器，所述雾化器从净化室中抽取净化液并将净化液雾化后喷至导流管道。

进一步，还包括控制器和设在隧道洞体内用于实时检测空气质量的空气质量传感器，所述鼓风装置、吸风机及空气质量传感器分别与控制器相连，所述控制器根据空气质量传感器反馈的信号控制鼓风装置及吸风机启动或关闭。

进一步，所述控制器设有无线通信模块和计时模块，所述控制器通过无线通信模块与远程终端远程通讯，所述计时模块用于设定鼓风装置及吸风机的启动时间或关闭时间。

进一步，所述吸风装置和鼓风装置均由设于各自底部的减震器支撑；所述减震器包括座板、座筒和支撑件，所述座板紧抵于吸风装置和鼓风装置底部；所述座筒包括筒体部和与筒体部一体成型的上延伸部，所述支撑件为套体结构，所述上延伸部伸入所述支撑件内；所述减震器还包括支撑设置在筒体部上并对支撑件形成支撑的第一支撑弹簧和支撑设置在上延伸部上并对支撑件的内底部形成支撑的第二支撑弹簧；所述减震器还包括设置在筒体部内的扭转减震机构，所述支撑件内一体成形有联动杆，所述联动杆自上延伸部伸入筒体部内与扭转减震机构的动力输入端传动配合形成丝杠滑块机构用于将支撑件的上下震动转换为旋转运动，所述第二支撑弹簧外套联动杆设置。

进一步，所述扭转减震机构包括形成于座筒内的减震腔和以可相对转动并轴向两端形成密封的方式设置在减震腔内并形成扭转减震机构的动力输入端的轴套；

所述座筒内部向减震腔内延伸形成有第一配合部和第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部均与轴套的外侧形成紧贴配合并共同将减震腔分隔为第一阻尼腔和第二阻尼腔，所述第一阻尼腔和所述第二阻尼腔内均填充有阻尼液；

所述轴套上成径向对称形成有第一弧形转子体和第二弧形转子体，第一弧形转子体位于第一阻尼腔内并将其分隔为第一工作腔和第二工作腔，且第一弧形转子体与第一阻尼腔的腔壁间形成有连通第一工作腔和第二工作腔的第一阻尼通道，所述第二弧形转子体位于第二阻尼腔内并将其分隔为第三工作腔和第四工作腔，且第二弧形转子体与第二阻尼腔的腔壁间形成有连通第三工作腔和第四工作腔的第二阻尼通道。

进一步，所述上延伸部的上端形成有用于安装第二支撑弹簧的弹簧安装槽；所述座板的底部形成用于与支撑件配合的配合套，所述支撑件伸入所述配合套内设置，所述支撑件顶端与配合套之间设置有弹性支撑体；所述配合套的内底部与支撑件的顶端形成圆锥面配合，所述弹性支撑体为由金属层和橡胶层按层间隔设置形成的圆锥形橡胶套体结构。

本发明的有益效果：本发明的排风式空气净化隧道结构，鼓风管道向隧道洞体内鼓入新鲜空气，吸风管道则将隧道洞体内的废气吸至外界，从而形成流畅的换气通道，使隧道洞体保持较佳的空气质量；而且，由于吸风装置具有过滤结构，过滤体ⅰ发挥第一层过滤作用，净化室采用净化液净化的方式发挥第二层过滤作用，过滤体ⅱ则发挥第三层过滤作用，使隧道内的废气排至外界前经过过滤净化，防止废气对隧道周边居民的身体健康造成不利影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的横向结构剖视示意图；

图2为本发明的纵向结构剖视示意图；

图3为本发明的吸风装置的结构示意图；

图4为本发明的减震器的结构示意图；

图5为图4中a-a剖视图。

具体实施方式

如图1至图5所示：本实施例的排风式空气净化隧道结构，包括岩体1、支撑岩体1的隧道衬砌2、鼓风管道3、第一吸风管道4、第二吸风管道5、吸风装置6和鼓风装置7，所述隧道衬砌2构成了隧道洞体2a；所述鼓风管道3沿着隧道长度方向设置在隧道洞体2a顶部；所述第一吸风管道4沿着隧道长度方向设置在隧道洞体2a的一侧，所述第二吸风管道5沿着隧道长度方向设置在隧道洞体2a的另一侧；所述鼓风管道3、第一吸风管道4和第二吸风管道5上均开有通风孔(分别为鼓风管道3的通风孔3a、第一吸风管道4的通风孔4a和第二吸风管道5的通风孔5a)；所述鼓风装置7的出气端与鼓风管道3的一端部连通；所述吸风装置6和鼓风装置7设在山体隧道外；所述吸风装置6包括壳体61和安装在壳体61中的吸风机62；所述壳体61上设有进气口61a、出气口61b并内设有用于储存净化液的净化室63；所述吸风机62设有与进气口61a对应的用于吸入空气的进风口62a和用于排出空气的出风口62b，所述出风口62b置于净化室63内并没入净化液中；所述净化室63的洁净气体出口通过导流管道64与出气口61b相连通；所述进气口61a处设有过滤体ⅰ65a，所述出气口61b处设有过滤体ⅱ65b；所述壳体61的进气口61a同时与第一吸风管道4、第二吸风管道5的一端部连通。

吸风机62抽出第一吸风管道4和第二吸风管道5内的气体，气压降低，低于隧道内空气压力，隧道内空气就从通风孔进入吸风管道，然后又被抽出隧道内，此时隧道内气压降低，隧道内外形成气压差，隧道外的空气从隧道洞口涌入隧道，从而得到换气的目的；同时，利用鼓风装置7通过鼓风管道3及时给隧道内不停灌输新鲜空气，避免了隧道内外气压相差大导致空气对流而形成强风，新鲜空气从隧道顶部的鼓风管道3往下吹，排挤隧道中废气到隧道两侧的吸风管道中，两者配合从而较好地净化了隧道内空气。

其中，壳体61可采用塑料或者金属制成，其形状可根据需求而定，并不限定于图3所示的方形；壳体61具有与之适配的可拆卸的壳盖，打开壳盖即可暴露壳体61的内腔，吸风机62、净化室63、导流管道64等部件均通过相关的连接件固定在内腔中；进气口61a设在壳体61的一侧，出气口61b则设在壳盖顶面；净化液为可除去氮氧化物的溶液，例如可为氢氧化钠溶液；吸风机62的出风口62b处还设置有一喇叭扩口件，沿气流方向喇叭扩口件的横截面积逐渐增大，提高空气与净化液的接触面积；喇叭扩口件的底端位于净化液高度的一半左右；净化室63的洁净气体出口设在净化室63顶部，导流管道64垂直于洁净气体出口设置；使用时，鼓风管道3向隧道洞体2a内鼓入新鲜空气，吸风管道则将隧道洞体2a内的废气吸至外界，从而形成流畅的换气通道，使隧道洞体2a保持较佳的空气质量；而且，由于吸风装置6具有过滤结构，过滤体ⅰ65a发挥第一层过滤作用，净化室63采用净化液净化的方式发挥第二层过滤作用，过滤体ⅱ65b则发挥第三层过滤作用，使隧道内的废气排至外界前经过过滤净化，防止废气对隧道周边居民的身体健康造成不利影响。

本实施例中，所述吸风装置6和鼓风装置7分别设置在山体隧道的两端；该结构有利于提高鼓风装置7的进气质量；具体地说，若将吸风装置6和鼓风装置7设置在山体隧道外的同一侧，一旦吸风装置6内的过滤结构达到极限或者其它原因导致过滤效果失效或者低效，则从吸风装置6抽出的隧道废气容易被鼓风装置7抽吸进入隧道洞体2a内，将导致隧道内净化效果下降；例如，吸风装置6可设在山体隧道的进口端，鼓风装置7可设在山体隧道的出口端。

本实施例中，所述鼓风管道3的通风孔设在其与隧道洞体2a相背的侧面上；所述第一吸风管道4和第二吸风管道5的通风孔设在其与隧道洞体2a相对的侧面上；即，鼓风管道3的通风孔设在鼓风管道3的底面，第一吸风管道4和第二吸风管道5的通风孔则设在相关管道朝向隧道侧壁的侧面；该结构有利于可以提高两装置的协同净化效果。

本实施例中，所述壳体61上设有用于进液的进液接头67及用于出液的出液接头68，所述进液接头67及出液接头68均与净化室63连通；进液接头67及出液接头68的位置可根据需要而定，只要满足其功能即可；例如可将进液接头67设在壳体61一侧且位于净化室63上部，出液接头68设在壳体61底部；进液接头、出液接头还可以与补液泵结合使净化室63中的净化液处于不断补充或者循环流动的状态，以满足净化需求。

本实施例中，所述净化室63与导流管道64的连接处设有水气分离滤芯69；水气分离滤芯69可防止净化液进入导流管道64。

本实施例中，所述壳体61内还设有雾化器610，所述雾化器610从净化室63中抽取净化液并将净化液雾化后喷至导流管道64；雾化器610喷出的雾化液滴能够对气体进一步的除尘净化，同时有利于使气体保持一定的湿度，提高气体排放的质量。

本实施例中，所述过滤体ⅰ65a及过滤体ⅱ65b均包括沿气流方向依次层叠设置的集尘滤网、竹炭过滤层及纳米银过滤层；所述集尘滤网、竹炭过滤层及纳米银过滤层的厚度之比为1：(0.8-0.9)：(0.7-0.8)；过滤体ⅰ65a及过滤体ⅱ65b均以可拆卸方式设置，便于装拆；该结构的过滤体ⅰ65a及过滤体ⅱ65b有利于进一步提升空气净化效果；集尘滤网、竹炭过滤层及纳米银过滤层的厚度可根据需要设置，其厚度例如可为2cm-5cm。

本实施例中，隧道结构还包括控制器和设在隧道洞体2a内用于实时检测空气质量的空气质量传感器8，所述鼓风装置7、吸风机62及空气质量传感器8分别与控制器相连，所述控制器根据空气质量传感器8反馈的信号控制鼓风装置7及吸风机62启动或关闭；所述控制器设有无线通信模块和计时模块，所述控制器通过无线通信模块与远程终端远程通讯，所述计时模块用于设定鼓风装置7及吸风机62的启动时间或关闭时间；控制器例如可为现有的单片机；控制器中可预设有合格的空气质量值，当隧道内空气达到合格值时自动关闭鼓风装置7及吸风机62，实现自动控制；控制器可固定在吸风装置上；此外，相关装置还可实现远程控制，管理人员根据需要可通过远程终端远程启动鼓风装置7工作，空气质量传感器实时检测隧道内的空气质量，直至隧道内的空气清洁度满足设定值，控制器才关闭相关装置。

本实施例中，所述吸风装置6和鼓风装置7均由设于各自底部的减震器9支撑；所述减震器9包括座板91、座筒和支撑件92，所述座板91紧抵于吸风装置和鼓风装置底部；所述座筒包括筒体部95和与筒体部95一体成型的上延伸部96，所述支撑件92为套体结构，所述上延伸部96伸入所述支撑件92内；所述减震器9还包括支撑设置在筒体部95上并对支撑件92形成支撑的第一支撑弹簧93和支撑设置在上延伸部96上并对支撑件92的内底部形成支撑的第二支撑弹簧94；座筒包括下端盖97、下筒体和上筒体，上筒体上部形成所述上延伸部96，上筒体的下部与下筒体共同形成筒体部95，上延伸部96自下而上伸入支撑件92内设置，第一支撑弹簧93的下端直接支撑固定在上筒体的下部外侧，支撑件92的外部形成环形沉台用于与第一支撑弹簧93的上端支撑配合，第一支撑弹簧93外绕环形沉台和上延伸部96设置；吸风装置和鼓风装置均由减震器支撑固定于地面或者隧道顶部；由于座板紧抵底座而座筒固定在地面或者专用装置上，减震器可防止外界震动以及吸风装置6、鼓风装置7在使用时所产生的震动对外界所造成的影响，使得吸风装置6、鼓风装置7具有较高的抗震性，能够应对现实中发生的震动情况，增强吸风装置6、鼓风装置7的稳定性；

所述减震器9还包括设置在筒体部95内的扭转减震机构，所述支撑件92内一体成形有联动杆98，所述联动杆98自上延伸部96伸入筒体部95内与扭转减震机构的动力输入端传动配合形成丝杠滑块机构用于将支撑件92的上下震动转换为旋转运动，所述第二支撑弹簧94外套联动杆98设置；当吸风装置和鼓风装置的上下震动自座板91传递至支撑件92时，联动杆98会形成上下的同步运动，并联动杆98与扭转减震机构的动力输入端配合将上下直线运动转换为旋转运动，从而驱动扭转减震机构工作进行扭转减震；通过设置在座筒的上延伸部96外侧的第一支撑弹簧93和内侧的第二支撑弹簧94共同对支撑件92形成浮置支撑，在起到减震作用的同时，可大大减少来自座板91的震动向座筒传递，且同时由于联动杆98与设置在座筒内的扭转减震机构的动力输入端形成丝杠滑块机构，当上支撑件92感受吸风装置和鼓风装置的上下震动时，联动杆98会将上下运动转换为扭转减震机构的旋转运动，从而通过扭转减震机构的旋转减震对吸风装置和鼓风装置的上下震动进行阻尼减震，大大提高了减震效果；同时，该结构紧凑，第一支撑弹簧93、第二支撑弹簧94和扭转减震机构具有较高的集成性和整体性，且相互间可相互配合形成协同作用。

本实施例中，所述扭转减震机构包括形成于座筒内的减震腔和以可相对转动并轴向两端形成密封的方式设置在减震腔内并形成扭转减震机构的动力输入端的轴套99；单就座筒而言，减震腔与座筒的内部空腔相连通，在轴套99安装到座筒内时，轴套99的轴向两端外圆周通过密封圈分别与座筒的内腔形成密封，从而使得减震腔形成一个密封的空腔；且轴套99的轴向两端分别通过轴承与座筒配合；

所述座筒内部向减震腔内延伸形成有第一配合部910和第二配合部911，所述第一配合部910和所述第二配合部911均与轴套99的外侧形成紧贴配合并共同将减震腔分隔为第一阻尼腔和第二阻尼腔，所述第一阻尼腔和所述第二阻尼腔内均填充有阻尼液；

所述轴套99上成径向对称形成有第一弧形转子体912和第二弧形转子体913，第一弧形转子体912位于第一阻尼腔内并将其分隔为第一工作腔914和第二工作腔915，且第一弧形转子体912与第一阻尼腔的腔壁间形成有连通第一工作腔914和第二工作腔915的第一阻尼通道916，所述第二弧形转子体913位于第二阻尼腔内并将其分隔为第三工作腔919和第四工作腔918，且第二弧形转子体913与第二阻尼腔的腔壁间形成有连通第三工作腔919和第四工作腔918的第二阻尼通道919；第一弧形转子体912和第二弧形转子体913沿轴套99径向伸入对应的阻尼腔内并将对应的阻尼腔一分为二，当轴套99产生旋转运动时，第一弧形转子体912和第二弧形转子体913在各自的阻尼腔内产生转动，压迫一侧的工作腔内的阻尼液相另一侧的工作腔内流动，从而形成扭转减震效果。

本实施例中，所述上延伸部96的上端形成有用于安装第二支撑弹簧94的弹簧安装槽920；第二支撑弹簧94的下端直接落入弹簧安装槽920内形成安装，结构简单且紧凑。

本实施例中，所述座板91的底部形成用于与支撑件92配合的配合套921，所述支撑件92伸入所述配合套921内设置，所述支撑件92顶端与配合套921之间设置有弹性支撑体922；即配合套921的内底部与支撑件92的顶端形成圆锥面配合，弹性支撑体922为由金属层和橡胶层按层间隔设置形成的圆锥形橡胶套体结构；在支撑件92与安装板之间形成隔震降噪效果，弹性支撑体包括上下两层橡胶层和设置在橡胶层之间的金属层。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。