无动力通风装置及隧道制造方法及图纸

本发明专利技术涉及矿井或隧道的通风技术领域，提供的无动力通风装置及隧道包括通风管道和鼓风组件，通风管道上设有第一风口和第二风口；鼓风组件包括旋转风扇和涡旋叶轮，旋转风扇安装于通风管道的内腔中，旋转风扇的扇风方向沿通风管道的延伸方向，涡旋叶轮安装于通风管道外，旋转风扇与涡旋叶轮传动连接；涡旋叶轮在通风管道的气流的带动下单向旋转，旋转风扇在涡旋叶轮的带动下单向旋转。采用涡旋叶轮随通风管道外的气流旋转，能够保证旋转风扇的扇风方向稳定，保证通风管道内的气体流向稳定；此外，鼓风组件能够将通风管道外不同方向的气流的动能转移至旋转风扇，有利于提升鼓风组件的效率，提升通风管道内的通风效率。

【技术实现步骤摘要】
无动力通风装置及隧道
本专利技术涉及矿井或隧道的通风
，具体地说，是涉及一种无动力通风装置及隧道。
技术介绍
隧道本体中的空气滞留会严重影响隧道本体的内腔中的空气质量，对过往人员的健康不利，尤其是一些狭长隧道本体，越往隧道本体的内腔中深入，隧道本体的内腔中的空气与隧道本体外大气之间的气体交换就越少，导致隧道本体的内腔中的空气质量越差。为解决上述问题，现有技术提出了各式各样的通风装置，然而现有的通风装置大多是依靠外接电力驱动风机为隧道本体通风，这种通风方式常年累月下来耗电量巨大，提高了交通运营上上的费用支出，经济性差；还有一些通风装置不加设外力驱动，其通风能力又很弱，不能满足隧道本体的通风要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的之一在于提供一种经济性好且通风性能优良的无动力通风装置。为了实现上述目的，本专利技术提供的无动力通风装置包括通风管道和鼓风组件，通风管道上设有第一风口和第二风口；鼓风组件包括旋转风扇和涡旋叶轮，旋转风扇安装于通风管道的内腔中，旋转风扇的扇风方向沿通风管道的延伸方向，涡旋叶轮安装于通风管道外，旋转风扇与涡旋叶轮传动连接；涡旋叶轮在通风管道的气流的带动下单向旋转，旋转风扇在涡旋叶轮的带动下单向旋转。由上可见，本专利技术通过对无动力通风装置的设置和结构设计，通过将设于通风管道内的旋转风扇与设于通风管道外的涡旋叶轮传动连接，这样涡旋叶轮在通风管道外气流的带动下旋转，继而带动旋转风扇旋转，通风管道内的气体在旋转风扇的旋转扇动下流动，继而实现无外加动力便鼓动通风管道内的气体流动的目的；本技术方案之所以采用涡旋叶轮而非普通的旋转风扇，是由于通风管道外的气流大小和方向均可能不稳定，如果采用普通的旋转风扇随通风管道的气流旋转，可能造成该普通的旋转风扇的旋向不稳定，使得该普通的旋转风扇有时正向旋转而有时反向旋转，继而造成旋转风扇有时正向扇风，有时反向扇风，影响第一风口与第二风口的气体交换；因此，采用涡旋叶轮随通风管道外的气流旋转，这样即使通风管道外的气流方向不稳定，涡旋叶轮也能始终绕同一方向旋转，保证旋转风扇的扇风方向稳定，保证通风管道内的气体流向稳定；此外，除非气流沿平行于涡旋叶轮的旋转轴向方向吹至涡旋叶轮，否则其余任何方向吹至涡旋叶轮的气流，只要强度足够都能引起涡旋叶轮同向旋转，这也使得涡旋叶轮能够利用更大方向范围的气流，使鼓风组件能够将通风管道外不同方向的气流的动能转移至旋转风扇，有利于提升鼓风组件的效率，提升通风管道内的气流效率。一个优选的方案是，鼓风组件还包括传动轴，传动轴沿垂直于通风管道的延伸方向可转动地穿设于通风管道的侧壁上，旋转风扇的旋转轴上设有第一锥齿轮，传动轴的位于通风管道的内腔中的一端上设有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动；传动轴的位于通风管道外的一端与涡旋叶轮传动连接。由上可见，传动轴沿垂直于通风管道的延伸方向可转动地穿设于通风管道的侧壁上，便于通过传动轴将安装于通风管道内的旋转风扇和安装于通风管道外的涡旋叶轮传动连接。另一个优选的方案是，通风管道的内壁上连接有沿横截面布置的支架，支架由至少两根辐条组成，各辐条互相交叉于通风管道的横截面中心上，旋转风扇可旋转地安装于各辐条的交叉位置。由上可见，由交叉于通风管道横截面上的辐条来安装旋转风扇，能够实现将旋转风扇安装于通风管道内；各辐条交叉于通风管道的横截面中心上，且将旋转风扇安装于各辐条的交叉位置，使得旋转风扇至通风管壁各处的距离相当，便于旋转风扇的安装使用，也便于采用更大尺寸的旋转风扇；此外，辐条的设置对通风管道的通风性能影响不大。又一个优选的方案是，还包括通风保护罩，涡旋叶轮位于通风保护罩内。由上可见，由于涡旋叶轮位于通风管道外，如果将涡旋叶轮裸露于通风管道外的环境中，在气流的影响下可能会有飞鸟或漂浮物撞至涡旋叶轮，造成涡旋叶轮损坏；因此设置通风保护罩，能够通过通风保护罩保护涡旋叶轮免收飞鸟或漂浮物撞击。再一个优选的方案是，无动力通风装置还包括第一过滤网，第一过滤网覆盖第一风口；和/或，无动力通风装置还包括第二过滤网，第二过滤网覆盖第二风口。由上可见，第一过滤网和第二过滤网的设置，能够有效避免较大体积的固态杂物通过第一风口和第二风口进入到通风管道内，避免这些固态杂物影响旋转风扇的运转，也避免这些固态杂物堵塞通风管道。还一个优选的方案是，鼓风组件设为至少两组，各组鼓风组件沿通风管道的延伸方向分布，沿通风管道的延伸方向，各旋转风扇的扇风方向相同。由上可见，各组鼓风组件中旋转风扇的扇风方向相同，使各旋转风扇对通风管道内的气流形成叠加效应，设置鼓风组件的组数越多，越有利于提升通风管道内气流的流通速率，有利于提升通风管道的换气效率。为了解决上述问题，本专利技术的目的之二在于提供一种经济性好且通风性能优良的隧道。为了实现上述目的，本专利技术提供的隧道包括隧道主体和前述的无动力通风装置，通风管道沿隧道主体的延伸方向布置，第一风口位于隧道主体外，第二风口位于隧道主体的内腔中，涡旋叶轮位于隧道主体的内腔中，涡旋叶轮的旋转轴线垂直于隧道主体的延伸方向。由上可见，由于隧道本体一般为狭长空间，在隧道本体的狭长空间内的越靠近隧道本体出口的位置，其气体与隧道本体外气体的交换越多，越远离隧道本体出口的位置的气体与隧道本体外气体的交换越少；导致隧道本体的内腔中越远离出口的位置气体质量越差；受温差、车流以及隧道本体外气流的影响，在隧道本体的内腔中容易形成沿隧道本体的延伸方向的气流，然而这一气流不足以带动隧道本体深处的气体与隧道本体外的大气进行气体交换；现有技术中采用外接电力驱动风机为隧道本体通风，能够有效促进隧道本体的内腔中外气体的交换，能有效改善隧道本体的内腔中的气体质量，然而此种方式耗电量巨大，且长期使用容易导致用电设备损坏，适用范围有限；因此为隧道本体设置前述的无动力通风装置，旋转风扇安装于通风管道内，涡旋叶轮安装于通风管道外但位于隧道本体的内腔中，并将旋转风扇与涡旋叶轮传动连接，涡旋叶轮在隧道本体的内腔中的气流带动下旋转，进而带动旋转风扇旋转，旋转风扇扇动通风管道中的气体形成气流，使得远离隧道本体的内腔中的气体能够通过通风管道与隧道本体外的气体实现交换，将涡旋叶轮的旋转轴线设置为垂直于隧道主体的延伸方向，能够使涡旋叶轮更好的跟随沿隧道本体延伸方向的气流旋转，便于提升涡旋叶轮和旋转风扇的转速，提升旋转风扇的扇风速度，提升通风管道内的气流速率，提升隧道本体的内腔中外气体的交换速率；此外，采用涡旋叶轮随通风管道外的气流旋转，这样即使通风管道外的气流方向不稳定，涡旋叶轮也能始终绕同一方向旋转，保证旋转风扇的扇风方向稳定，保证通风管道内的气体流向稳定；并且，除非气流沿平行于涡旋叶轮的旋转轴向方向吹至涡旋叶轮，否则其余任何方向吹至涡旋叶轮的气流，只要强度足够都能引起涡旋叶轮同向旋转，这也使得涡旋叶轮能够利用更大方向范围的气流，使鼓风组件能够将通风管道外不同方向的气流的动能转移至旋转风扇，有利于提升鼓风组件的效率，提升通风管道内的气流效率。一个优选的方案是，旋转风扇的扇风方向为从第二风口向第一风口，第一风口的外侧设有挡风板，通风管道与挡风板之间留有通风通道，沿通风管道的延伸方向，挡风板覆盖第一风口。由上可见，本专利技术中主要通过两种方式来加速隧道本体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无动力通风装置，包括通风管道，所述通风管道上设有第一风口和第二风口；其特征在于：所述无动力通风装置还包括鼓风组件，所述鼓风组件包括旋转风扇和涡旋叶轮，所述旋转风扇安装于所述通风管道的内腔中，所述旋转风扇的扇风方向沿所述通风管道的延伸方向，所述涡旋叶轮安装于所述通风管道外，所述旋转风扇与所述涡旋叶轮传动连接；所述涡旋叶轮在所述通风管道的气流的带动下单向旋转，所述旋转风扇在所述涡旋叶轮的带动下单向旋转。

【技术特征摘要】
1.无动力通风装置，包括通风管道，所述通风管道上设有第一风口和第二风口；其特征在于：所述无动力通风装置还包括鼓风组件，所述鼓风组件包括旋转风扇和涡旋叶轮，所述旋转风扇安装于所述通风管道的内腔中，所述旋转风扇的扇风方向沿所述通风管道的延伸方向，所述涡旋叶轮安装于所述通风管道外，所述旋转风扇与所述涡旋叶轮传动连接；所述涡旋叶轮在所述通风管道的气流的带动下单向旋转，所述旋转风扇在所述涡旋叶轮的带动下单向旋转。2.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述鼓风组件还包括传动轴，所述传动轴沿垂直于所述通风管道的延伸方向可转动地穿设于所述通风管道的侧壁上，所述旋转风扇的旋转轴上设有第一锥齿轮，所述传动轴的位于所述通风管道的内腔中的一端上设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合传动；所述传动轴的位于所述通风管道外的一端与所述涡旋叶轮传动连接。3.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述通风管道的内壁上连接有沿横截面布置的支架，所述支架由至少两根辐条组成，各辐条互相交叉于所述通风管道的横截面中心上，所述旋转风扇可旋转地安装于各所述辐条的交叉位置。4.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：还包括通风保护罩，所述涡旋叶轮位于所述通风保护罩内。5.根据权利要求1所述的无动力通风装置，其特征在于：所述无动力通风装置还包括第一过滤网，所述第一过滤网覆盖所述第一风口；和/或，所述无动力通风装置还包括第二过滤网，所述第二过滤网覆盖所述第二风口。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡天成，夏时光，
申请(专利权)人：中铁十九局集团第七工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44