CN110953660A - 隧道空气净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保节能技术领域，特别是涉及一种隧道空气净化系统，包括：太阳能发电装置，设置于隧道外；负离子发生装置，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置电连接；空气加湿装置，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置电连接。通过所述负离子发生装置产生负离子，可以快速吸附汽车尾气中的有害物质和隧道内的微尘，实现隧道内空气的净化。并且通过所述空气加湿装置进一步提高了空气净化的效果。通过所述太阳能发电装置，能够提供电能给所述负离子发生装置和所述空气加湿装置，节能环保。

Description

隧道空气净化系统
技术领域
本发明涉及环保节能技术领域，特别是涉及一种隧道空气净化系统。
背景技术
汽车是近地移动式污染源，汽车尾气中含有氮氧化物、硫化物、烟尘等有害物质。汽车尾气不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，严重影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，过多的汽车污染已经超出了大气的自净能力。
隧道、桥下等封闭环境中的空气流动差，汽车尾气污染物长时间聚集。若发生交通堵塞，隧道、桥下等封闭环境中的乘车人或道路维护工作者将呼入大量有害物质，严重威胁人体健康。
发明内容
基于此，有必要针对隧道内汽车尾气较易聚集等问题，提供一种隧道空气净化系统。
一种隧道空气净化系统，包括：
太阳能发电装置，设置于隧道外；
负离子发生装置，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置电连接；
空气加湿装置，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置电连接。
在其中一个实施例中，所述太阳能发电装置包括：
太阳能电池组件，沿所述隧道的延伸方向安装于所述隧道的洞口处；以及
蓄能装置，与所述太阳能电池组件连接。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件具有多个透光区，所述多个透光区的透光面积沿远离所述隧道的洞口的方向逐渐增大。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件包括：
基板，所述基板透光；以及
太阳能电池芯片，铺设于所述基板，所述太阳能电池芯片开设有多个贯穿所述太阳能电池芯片两侧表面的槽，沿远离所述隧道的洞口的方向，多个所述槽的面积逐渐增大，多个所述槽形成所述多个透光区。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件包括：
基板，所述基板透光；以及
多个太阳能电池芯片，所述多个太阳能电池芯片均呈条形，所述多个太阳能电池芯片平行间隔地铺设于所述基板，沿远离所述隧道的洞口的方向，相邻两个所述太阳能电池芯片之间的间隔逐渐增大，相邻两个所述太阳能电池芯片之间的间隔形成所述透光区。
在其中一个实施例中，所述负离子发生装置设置于所述隧道的道路两侧，所述负离子发生装置包括负离子释放头，所述负离子释放头的释放方向朝向相对于所述隧道的路面倾斜向上的方向。
在其中一个实施例中，所述空气加湿装置包括：
壳体，设有进风口；
冷凝器，位于所述壳体内；
集水箱，设置于所述冷凝器的下方，用于收集所述冷凝器凝结的水；以及
雾化喷嘴，与所述集水箱连通，用于将所述集水箱中的水雾化后喷洒于空气中。
在其中一个实施例中，所述隧道空气净化系统还包括传感器，设置于所述隧道的入口处，用于检测是否有车辆进入所述隧道；以及
控制器，与所述传感器电连接，用于接收所述传感器的检测信号。
在其中一个实施例中，所述隧道空气净化系统还包括浓度传感器，设置于所述隧道的内部且与所述控制器电连接，用于检测所述隧道的内部的空气中有害物质的浓度。
在其中一个实施例中，所述负离子发生装置和所述空气加湿装置均与所述控制器电连接。
本发明的有益效果包括：
通过所述负离子发生装置产生负离子，可以快速吸附汽车尾气中的有害物质和隧道内的微尘，实现隧道内空气的净化。并且通过所述空气加湿装置使空气中小粒径物质迅速聚集而沉降，从而进一步提高了空气净化的效果，确保隧道内空气质量。通过所述太阳能发电装置，能够利用太阳能转化的电能来提供给所述负离子发生装置和所述空气加湿装置，节能环保。而且多余的电量还可以提供给隧道内照明等其他需用电的地方，从而无需铺设长距离市电电缆。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的隧道空气净化系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的太阳能电池组件的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的空气加湿装置的示意图；
图4为本发明一实施例提供的控制流程示意图。
附图标记说明：
100-太阳能发电装置；
110-太阳能电池组件；111-透光区；
112-基板；113-太阳能电池芯片；
120-蓄能装置；
200-负离子发生装置；
300-空气加湿装置；
310-壳体；320-冷凝器；
330-集水箱；340-雾化喷嘴；
400-传感器；
500-控制器；
600-浓度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的隧道空气净化系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
请参见图1所示，本发明一实施例提供的隧道空气净化系统，包括太阳能发电装置100、负离子发生装置200和空气加湿装置300。所述太阳能发电装置100设置于隧道外。所述太阳能发电装置100用于将太阳能转化为电能。所述负离子发生装置200设置于所述隧道的内部，且与所述太阳能发电装置100电连接。所述负离子发生装置200用于产生负离子。所述空气加湿装置300设置于所述隧道的内部，且与所述太阳能发电装置100电连接。所述空气加湿装置300用于增加空气中的湿度。
通过所述负离子发生装置200产生负离子，可以快速吸附汽车尾气中的有害物质和隧道内的微尘，实现隧道内空气的净化。并且通过所述空气加湿装置300使空气中小粒径物质迅速聚集而沉降，从而进一步提高了空气净化的效果，确保隧道内空气质量。通过所述太阳能发电装置100，能够利用太阳能转化的电能来提供给所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300，节能环保。而且多余的电量还可以提供给隧道内照明等其他需用电的地方，从而无需铺设长距离市电电缆。
所述太阳能发电装置100的结构形式可以为多种。参见图1，作为一种可实施的方式，所述太阳能发电装置100包括太阳能电池组件110和蓄能装置120。所述太阳能电池组件110沿所述隧道的延伸方向安装于所述隧道的洞口处。所述蓄能装置120与所述太阳能电池组件110连接。所述太阳能电池组件110可以是晶硅太阳能电池。所述太阳能电池组件110还可以是薄膜太阳能电池。所述太阳能电池组件110可以是安装于所述隧道的洞口的上方位置。所述太阳能电池组件110也可以是安装于所述隧道的洞口的两侧位置。所述太阳能电池组件110还可以是同时安装于所述隧道的洞口上方位置和两侧位置。所述蓄能装置120可以是超级电容。所述蓄能装置120也可以是铅酸电池。所述蓄能装置120还可以是锂电池。
通过所述太阳能电池组件110能够为所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300提供电能来源。通过所述蓄能装置120，可以存储所述太阳能电池组件110白天产生的电能，在夜晚或阴天无太阳能资源时确保所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300正常工作。所述蓄能装置120还能够在弱光或者无光时将存储的电能供应给其他用电设备。
参见图1，作为一种可实施的方式，所述太阳能电池组件110具有多个透光区111，所述多个透光区111的透光面积沿远离所述隧道的洞口的方向逐渐增大。通过设置多个透光面积具有变化的所述透光区111，可确保隧道入口和隧道出口的光线具有渐变的效果，有助于车辆驾驶者逐渐适应出入隧道时光线的变化，利于保障行车安全。通过透光面积的变化，能够极大地避免车辆驾驶者在出入隧道时由于光线急剧变化，产生眩光反应而看不清前方道路实况，从而引发交通事故的现象。也就是说，沿远离所述隧道的洞口的方向，所述太阳能电池组件110的透光率逐渐增高。即，越接近所述隧道所述太阳能电池组件110的透光率越低，越远离所述隧道所述太阳能电池组件110的透光率越高。这样可以保证驾驶人员进入和驶出所述隧道时光线渐变，使眼睛有一个适应过程，防止突然进入所述隧道或突然驶出所述隧道光线强烈变化导致瞬间眩光产生交通隐患。
参见图2，在一个实施例中，所述太阳能电池组件110包括基板112和多个太阳能电池芯片113。所述基板112透光。可以理解，所述多个太阳能电池芯片113均不透光。所述多个太阳能电池芯片113均呈条形，所述多个太阳能电池芯片113平行间隔地铺设于所述基板112。沿远离所述隧道的洞口的方向，相邻两个所述太阳能电池芯片113之间的间隔逐渐增大，相邻两个所述太阳能电池芯片113之间的间隔形成所述透光区111。所述基板112可以是玻璃材质。所述多个太阳能电池芯片113的宽度可以相同，也可以不相同。由于所述基板112透光，所述多个太阳能电池芯片113均不透光，且所述多个太阳能电池芯片113间隔设置。因此光线能够从相邻的两个太阳能电池芯片113之间的间隔透出。且沿远离所述隧道的洞口的方向相邻两个所述太阳能电池芯片113之间的间隔逐渐增大，从而所述太阳能电池组件110能够具有沿远离所述隧道的洞口的方向透光面积逐渐增大的变化。由此可确保隧道入口和隧道出口的光线具有渐变的效果，有助于车辆驾驶者逐渐适应出入隧道时光线的变化，利于保障行车安全。
在另一个实施例中，所述太阳能电池组件110包括基板112和太阳能电池芯片113。所述基板112透光。可以理解，所述太阳能电池芯片113不透光。所述太阳能电池芯片113铺设于所述基板112，所述太阳能电池芯片113开设有多个贯穿所述太阳能电池芯片113两侧表面的槽，沿远离所述隧道的洞口的方向，多个所述槽的面积逐渐增大，多个所述槽形成所述多个透光区111。所述基板112可以是玻璃材质。由于所述基板112透光，所述太阳能电池芯片113不透光，但是在所述太阳能电池芯片113上开槽以形成所述多个透光区111，因此所述太阳能电池组件110能够具有沿远离所述隧道的洞口的方向透光面积逐渐增大的变化。从而可确保隧道入口和隧道出口的光线具有渐变的效果，有助于车辆驾驶者逐渐适应出入隧道时光线的变化，利于保障行车安全。可以理解，可利用激光刻划的技术在所述太阳能电池芯片113上划刻出多个所述槽，以形成所述多个透光区111。所述槽的形状可以是长条形。
参见图1，作为一种可实施的方式，所述负离子发生装置200设置于所述隧道的道路两侧，所述负离子发生装置200包括负离子释放头，所述负离子释放头的释放方向朝向相对于所述隧道的路面倾斜向上的方向。通过如此设计，可使得产生的负离子能够快速地与汽车尾气中和，达到较好的空气净化效果。可以理解，所述负离子发生装置200可以是作为单独的设备安装于所述隧道的道路两侧。所述负离子发生装置200也可以是安装在隧道两侧的道路设施上，例如路灯、防护栏等结构主体上。
所述空气加湿装置300的结构形式也可以为多种。参见图3，作为一种可实施的方式，所述空气加湿装置300包括壳体310、冷凝器320、集水箱330和雾化喷嘴340。所述壳体310设有进风口。所述冷凝器320位于所述壳体310内。所述集水箱330设置于所述冷凝器320的下方，用于收集所述冷凝器320凝结的水。所述雾化喷嘴340与所述集水箱330连通，用于将所述集水箱330中的水雾化后喷洒于空气中。所述空气加湿装置300运行时，空气自所述进风口进入所述壳体310，空气中的水蒸气遇到所述冷凝器320由于温差会凝结成水珠，所述冷凝器320表面凝结的水珠会被所述冷凝器320下方的所述集水箱330收集起来。从而能够供给到所述雾化喷嘴340对周围空气进行加湿，使空气中小粒径物质迅速聚集而沉降，从而进一步提高了空气净化的效果，确保隧道内空气质量。本实施例中的所述空气加湿装置300利用空气取水技术，无需人员维护定期补给水，使用更加方便，尤其适用于远离水资源的环境中。
可以理解，所述空气加湿装置300可以是设置于所述隧道的道路两侧。所述进风口可以是通过管道连通到所述隧道外，以向所述壳体310内引入所述隧道的外部空气。所述冷凝器320可以是连接于包括压缩机、蒸发器和膨胀阀的制冷回路中。所述冷凝器320通过制冷剂的循环流动保证较低温度，以起到将空气中的水蒸气凝结成水的作用。所述冷凝器320还可以是利用热电制冷器来降温，所述热电制冷器的冷端与所述冷凝器320连接，用于降低所述冷凝器320的温度，从而使所述冷凝器320能够将空气中的水蒸气凝结成水。
所述壳体310内还可设有风机，所述风机可增大进风量，以提高加湿效率。所述雾化喷嘴340也可以替换成超声波雾化器，所述超声波雾化器设置于所述集水箱330内。所述壳体310还设有出气口，所述超声波雾化器将所述集水箱330中的水雾化后可自所述出气口散入空气中，从而增加空气中的湿度。
参见图4，作为一种可实施的方式，所述隧道空气净化系统还包括传感器400和控制器500。所述传感器400设置于所述隧道的入口处，用于检测是否有车辆进入所述隧道。所述控制器500与所述传感器400电连接，用于接收所述传感器400的检测信号。所述传感器400可以是多种形式的传感器，只要能检测到是否有车辆经过所述隧道的入口进入所述隧道即可。所述传感器400可以是红外传感器。所述传感器400也可以是压力传感器，所述压力传感器可安装于所述隧道的入口处的路面。通过所述压力传感器来检测，准确度更高，且所述压力传感器不易被光线等环境因素所影响。
当所述传感器400检测到有车辆进入所述隧道，可将检测信号反馈给所述控制器500。所述控制器500接收所述检测信号，并根据所述检测信号可进行相应处理。通过所述传感器400和所述控制器500，可便于掌握进入所述隧道的车辆的情况，便于自动化监控。
所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300均与所述控制器500电连接。当所述传感器400检测到有车辆进入所述隧道，并将检测信号反馈给所述控制器500时，所述控制器500接收所述检测信号，经过对所述检测信号的处理分析，所述控制器500可相应控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300的运行与否。可以理解，当所述传感器400为压力传感器时，可通过设置压力阈值准确判断经过所述隧道的入口的为机动车，此时，所述控制器500可控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300运行。否则，当所述压力传感器在一定时间内未检测到机动车进入所述隧道，所述控制器500将会控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300停止运行，以避免行人或者非机动车经过误触发造成资源浪费。或者可以设定当检测到进入所述隧道的车辆数量为一定值时，所述控制器500才会控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300运行。否则，若所述压力传感器在一定时间内检测到进入所述隧道的车辆少于预设值时，，则所述控制器500将会控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300停止运行。从而可避免夜间车辆密度低的情况所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300一直开启浪费能耗。
在一个实施例中，所述隧道空气净化系统还包括浓度传感器600，设置于所述隧道的内部且与所述控制器500电连接，用于检测所述隧道的内部的空气中有害物质的浓度。所述浓度传感器600用于检测空气中有害物质的浓度，而一般汽车尾气中所含的有害物质包括固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、硫化物等等。所述浓度传感器600可以是一氧化碳浓度传感器600。所述浓度传感器600也可以是硫化物浓度传感器600。通过设置所述浓度传感器600，可实时检测所述隧道内的空气质量，以便于通过控制器500控制所述负离子发生装置200和所述空气加湿装置300运行或停止运行，从而确保所述隧道内的空气质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种隧道空气净化系统，其特征在于，包括：
太阳能发电装置(100)，设置于隧道外；
负离子发生装置(200)，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置(100)电连接；
空气加湿装置(300)，设置于所述隧道的内部，与所述太阳能发电装置(100)电连接。
2.根据权利要求1所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述太阳能发电装置(100)包括：
太阳能电池组件(110)，沿所述隧道的延伸方向安装于所述隧道的洞口处；以及
蓄能装置(120)，与所述太阳能电池组件(110)连接。
3.根据权利要求2所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述太阳能电池组件(110)具有多个透光区(111)，所述多个透光区(111)的透光面积沿远离所述隧道的洞口的方向逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述太阳能电池组件(110)包括：
基板(112)，所述基板(112)透光；以及
太阳能电池芯片(113)，铺设于所述基板(112)，所述太阳能电池芯片(113)开设有多个贯穿所述太阳能电池芯片(113)两侧表面的槽，沿远离所述隧道的洞口的方向，多个所述槽的面积逐渐增大，多个所述槽形成所述多个透光区(111)。
5.根据权利要求3所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述太阳能电池组件(110)包括：
基板(112)，所述基板(112)透光；以及
多个太阳能电池芯片(113)，所述多个太阳能电池芯片(113)均呈条形，所述多个太阳能电池芯片(113)平行间隔地铺设于所述基板(112)，沿远离所述隧道的洞口的方向，相邻两个所述太阳能电池芯片(113)之间的间隔逐渐增大，相邻两个所述太阳能电池芯片(113)之间的间隔形成所述透光区(111)。
6.根据权利要求1所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述负离子发生装置(200)设置于所述隧道的道路两侧，所述负离子发生装置(200)包括负离子释放头，所述负离子释放头的释放方向朝向相对于所述隧道的路面倾斜向上的方向。
7.根据权利要求1所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述空气加湿装置(300)包括：
壳体(310)，设有进风口；
冷凝器(320)，位于所述壳体(310)内；
集水箱(330)，设置于所述冷凝器(320)的下方，用于收集所述冷凝器(320)凝结的水；以及
雾化喷嘴(340)，与所述集水箱(330)连通，用于将所述集水箱(330)中的水雾化后喷洒于空气中。
8.根据权利要求1所述的隧道空气净化系统，其特征在于，还包括传感器(400)，设置于所述隧道的入口处，用于检测是否有车辆进入所述隧道；以及
控制器(500)，与所述传感器(400)电连接，用于接收所述传感器(400)的检测信号。
9.根据权利要求8所述的隧道空气净化系统，其特征在于，还包括浓度传感器(600)，设置于所述隧道的内部且与所述控制器(500)电连接，用于检测所述隧道的内部的空气中有害物质的浓度。
10.根据权利要求8或9所述的隧道空气净化系统，其特征在于，所述负离子发生装置(200)和所述空气加湿装置(300)均与所述控制器(500)电连接。
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