CN108607284A - 一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置 - Google Patents

一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，此装置应用于现有的城市干道上的路灯柱上，外界空气气流从采风口处流入路灯柱主体的空腔内，气流向上流动过程中经若干个过滤组件进行除霾后从空腔顶端流出；路灯柱主体外壁面上的涂层吸收太阳辐射能对空腔内流经的气流进行加热，产生内外气流密度差，带动空腔内气流向上流动，路灯柱主体顶端的外部高速气流带动风轮叶片旋转，风轮叶片带动通风叶片旋转，再次加大气流向上流动的抽力，从而加速外界空气的流入，强化除霾效果。

Description

一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置
技术领域
本发明涉及建筑环保设备和可再生能源应用技术领域，具体涉及一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置。
背景技术
随着现代城市建设和工业化的快速发展，人们的生活有了很大的便利。然而，与此同时，工业生产排放的废气、汽车排放的尾气、建筑工地和道路交通产生的扬尘，家庭装修产生的粉尘等带来的城市雾霾问题也愈加严重，这已严重影响到人们的身体健康和生存。
控制大气污染源是首要的，但是在污染源不能完全杜绝的情况下，如何低成本长期有效地净化城市空气成了学者专家竞相研究的课题。现有的城市除霾装置往往都采用电力，不仅成本高，也大大增加了电能消耗。因此现在急需一种低成本不耗电的除霾装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，充分利用太阳能和风能，对城市主干道区域含霾浓度高的空气源源不断地进行净化处理，节约了电力资源。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，此装置应用于现有的城市干道上的路灯柱上，路灯柱包括空腔的路灯柱主体，在路灯柱主体的顶端外壁上安装有向外延伸的照明灯，其特征是，在路灯柱主体的外壁面上涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，在路灯柱主体的下端壁面上开设有连通其内部空腔的采风口，在路灯柱主体的空腔顶端还设有可由灯柱主体顶端外部高速气流带动旋转的风轮通风组件；在空腔内位于采风口和风轮通风组件之间安装有若干个用于除霾的过滤组件，
外界空气气流从采风口处流入路灯柱主体的空腔内，气流向上流动过程中经若干个过滤组件进行除霾后从空腔顶端流出；路灯柱主体外壁面上的涂层吸收太阳辐射能对空腔内流经的气流进行加热，加快空腔内气流向上流动，路灯柱主体顶端的外部高速气流带动风轮通风组件旋转，再次加大空腔内气流向上流动的抽力，从而加速外界空气的流入，强化除霾效果。
进一步的，风轮通风组件包括架设在路灯柱主体顶部的风轮支架，在风轮支架上通过轴承垂直穿设有风轮主轴，风轮主轴的上部四周刚性连接有螺旋形垂直轴风轮叶片，风轮主轴的底端四周刚性连接通风叶片。
进一步的，过滤组件为两个，位于下层的过滤组件采用活性炭过滤网，位于上层的过滤组件采用HEPA过滤网。
进一步的，采风口沿着路灯柱主体外壁设置一周。
进一步的，采风口由规则排布的采风孔组成。
进一步的，采风口的进风侧还设置有拦网。
进一步的，风轮支架上还设置有罩住风轮的防护栏，防护栏的顶部设置有防雨棚。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明为免电力装置，充分利用太阳能和风能，无需电力就能对城市主干道区域含霾浓度高的空气源源不断地进行净化处理，节约了电力资源，结构简单，材料低廉，运行和维护成本低，噪声低，具有环境友好型特点。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为图1中A-A处路灯柱主体截面图；
图3为采风口处路灯柱主体截面图；
图4为过滤组件结构示意图；
图5为过滤组件检修窗口结构示意图；
图6为风轮通风组件的结构示意图；
图7为风轮的结构示意图。
附图标记：1、风轮通风组件；11、防雨棚；12、风轮叶片；13、风轮支架；14、通风叶片；15、防护栏；16、风轮主轴；2、路灯柱主体；21、电缆腔；22、采风孔；23、吸音材料；24、采风口；25、电缆；26、路灯支架；27、照明灯；3、过滤组件；31、过滤网一；32、过滤网二；33、把手；34、圆孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，此装置应用于现有的城市干道上的路灯柱上，如图1至图7所示，路灯柱包括空腔的路灯柱主体2，在路灯柱主体2的顶端外壁上安装有向外延伸的照明灯27，在路灯柱主体2的外壁面上涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，在路灯柱主体2的下端壁面上开设有连通其内部空腔的采风口24，在路灯柱主体2的空腔顶端还设有可由气流带动旋转的风轮通风组件1；在空腔内位于采风口24和风轮通风组件1之间安装有若干个用于除霾的过滤组件3，
外界空气气流从采风口24处流入路灯柱主体1的空腔内，气流向上流动过程中经若干个过滤组件3进行除霾后从路灯柱主体的顶端流出；路灯柱主体2外壁面上的涂层吸收太阳辐射能对空腔内流经的气流进行加热，加快空腔内气流向上流动，路灯柱主体2顶端的外部高速气流带动风轮通风组件1旋转，旋转的风轮通风组件1再次加大空腔内气流向上流动的抽力，从而加速外界空气的流入，强化除霾效果。
实施例
路灯柱主体2为空腔形柱体，可采用现有技术中的铝合金制成，因为铝合金导热性能良好且强度良好。路灯柱主体2顶部安装有路灯支架26，在路灯支架的末端安装照明灯27。路灯柱主体2背阳侧外壁上设置有电缆腔21，具体结构参见图2，电缆腔用于放置连通地下埋设的供电源和照明灯27的电缆25，电缆腔顶部与路灯支架管腔贯通，便于走照明电缆。电缆腔21设于背阳侧可减少电缆腔受热。电缆腔21可由添加催化剂的发泡材料(橡胶等)制成，发泡材料有效绝热，避免因高温而损害内部电缆25。
路灯柱主体2的底端壁面上开设有采风口24，此采风口24距地面30cm-50cm，该区域范围内空气含霾浓度较大。采风口24可由规则排布的采风孔22组成，参见图3所示，采风口24沿着路灯柱主体2外壁设置一周，采风口24的进风侧还设置有拦网28，设置采风孔22和拦网28是为了避免大体积沙石等进入路灯柱主体2空腔。为了降低气流流动产生的噪音，在采风口24处路灯柱主体2内壁设置有吸音材料23。
路灯柱主体2空腔内，位于采风口和顶端之间，从下往上依次设置有若干过滤组件3，参见图1所示，位于最底层的过滤组件3所在平面高于采风口24所在平面，位于最顶层的过滤组件3所在平面低于采风口风轮通风组件1所在平面。过滤组件可以采用现有技术中的过滤网来实现，过滤组件安放在路灯柱主体2内壁的圆环形支架上，圆环形支架的环宽仅为圆环外径的十分之一。圆环形支架上开凿有若干螺纹孔，过滤组件3结构如图4所示，过滤组件3圆周对应位置开有圆孔34，过滤组件3和圆环支架通过螺栓联接，联接处设有防漏风垫片。过滤组件的边缘设有滤网把手33，便于人工安装与更换。安装螺栓处所对应的路灯柱主体外壁上开有小窗，便于人工操作。路灯柱主体2的外壁上开设有倒“T”型检修窗，检修窗口高度略大于路灯柱主体直径。如图5所示，将过滤组件竖直填入“T”型检修窗，旋转九十度后放置在圆环形支架上。
上述过滤组件的数量可根据实际情况而定，在本实施例中设置两个，下层的过滤组件称为过滤网一31，采用现有技术中的活性炭过滤网，上层的过滤组件称为过滤网二32，采用现有技术中的HEPA过滤网，多个过滤网对外界空气进行多层过滤，以提高除霾效果
如图6及图7所示，风轮通风组件1包括架设在路灯柱主体2空腔内顶部的风轮支架13，风轮支架13采用常见的四角支架，在风轮支架13上通过轴承垂直穿设有风轮主轴16，在风轮主轴16的上部四周刚性连接有垂直轴型风轮叶片12，风轮主轴16的底端四周刚性连接有通风叶片14，为了保护风轮叶片12，风轮支架13上还设置有罩住风轮叶片12的防护栏15，防护栏15的顶部设置有防雨棚11。灯柱主体2顶端的外部高速气流带动风轮叶片12转动，从而带动风轮主轴16旋转，旋转的风轮主轴16同时带动与风轮主轴13底端刚性连接的通风叶片14旋转，增大路灯柱主体空腔内顶部负压，再次加大气流的抽力，有效强化气流流动效果。为了降低风轮通风组件旋转产生的噪音，在通风叶片14处路灯柱主体2内壁设置有吸音材料23。
本发明装置的工作原理为，依托路灯柱主体2表面吸收太阳辐射，路灯柱主体2表面受热，路灯柱主体2由铝合金制成，导热性能良好，路灯柱主体2空腔内的气体受到加热，产生内外密度差，加大向上的抽力，在抽力的作用下，含霾气体由采风口24进入路灯柱主体2，于下层的过滤网一31完成一级过滤，一级过滤后的气流在经过在上层的过滤网二32完成二级过滤，成为洁净空气；灯柱主体2顶端的外部高速气流带动风轮叶片12转动，由于风轮叶片12与风轮主轴16刚性连接，风轮主轴16带动通风叶片14转动，加大采风口24处负压，再次增大抽力，加快路灯柱主体2底部含霾空气的吸入，强化过滤洁净效果；过滤后的洁净空气排放到周围的环境中，完成对城市道路旁底部含霾空气的处理。
本发明装置为免电力装置，充分利用太阳能和风能，无需电力就能对城市主干道区域含霾浓度高的空气源源不断地进行净化处理，节约了电力资源，结构简单，材料低廉，运行和维护成本低，噪声低，具有环境友好型特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，路灯柱包括空腔的路灯柱主体，在路灯柱主体的顶端外壁上安装有向外延伸的照明灯，其特征是，在路灯柱主体的外壁面上涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，在路灯柱主体的下端壁面上开设有连通其内部空腔的采风口，在路灯柱主体的空腔顶端还设有可由灯柱主体顶端外部高速气流带动旋转的风轮通风组件；在空腔内位于采风口和风轮通风组件之间安装有若干个用于除霾的过滤组件；
外界空气气流从采风口处流入路灯柱主体的空腔内，气流向上流动过程中经若干个过滤组件进行除霾后从空腔顶端流出；路灯柱主体外壁面上的涂层吸收太阳辐射能对空腔内流经的气流进行加热，加快空腔内气流向上流动，路灯柱主体顶端的外部高速气流带动风轮通风组件旋转，再次加大空腔内气流向上流动的抽力，从而加速外界空气的流入，强化除霾效果。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，风轮通风组件包括架设在路灯柱主体顶部的风轮支架，在风轮支架上通过轴承垂直穿设有风轮主轴，风轮主轴的上部四周刚性连接有螺旋形垂直轴风轮叶片，风轮主轴的底端四周刚性连接通风叶片。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，过滤组件为两个，位于下层的过滤组件采用活性炭过滤网，位于上层的过滤组件采用HEPA过滤网。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，采风口沿着路灯柱主体外壁设置一周。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，采风口由规则排布的采风孔组成。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，采风口的进风侧还设置有拦网。
7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和风能的城市干道路灯柱用简易除霾装置，其特征是，风轮支架上还设置有罩住风轮的防护栏，防护栏的顶部设置有防雨棚。
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