[發明專利]洞窟除濕-溫濕度調控裝置

無效

• 申請號: 201110388308.4
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102494366A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李紅壽;汪萬福
• 申請（專利權）人: 敦煌研究院
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;F24F13/22
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種在洞窟內除濕并保持洞窟溫度、濕度環境的穩定裝置。具體地說，在封閉洞窟前提下，通過除濕機與空調的配置與設定來調控洞窟內部環境的溫度和相對濕度，為文物提供適宜的溫濕度保存環境，用于洞窟(墓穴)類型中賦存文物的保護。

技術背景

在我國絲綢之路沿線分布著眾多的石窟，從西向東有克孜爾石窟、莫高窟、榆林窟、馬蹄寺、天梯山石窟、炳靈寺、麥積山石窟、須彌山石窟、云岡石窟、龍門石窟等一系列的石窟，是重要的古代佛教遺存，是古代文化交流的歷史見證。其中以敦煌莫高窟為代表的壁畫和彩塑具有極高的歷史、藝術、科學和文化價值，已列入世界文化遺產名錄，成為重要的世界文化遺產。另外，在我國廣泛分布著古墓，部分古墓已被發掘。從嘉峪關魏晉古墓群到內地的皇陵大墓，也保存著一定數量的壁畫、彩陶、石刻等，這些珍貴文物是研究古代社會、政治、經濟、文化等不可多得的實物材料。然而，無論洞窟型文物還是墓穴類文物都存在著與水分相關的病害，水分是洞窟及地下墓穴文物病害形成最活躍的因子。在水分作用下的鹽分活動可對壁畫造成酥堿、皰疹、起痂、粉化、空鼓、脫落等致命危害。在潮氣環境下微生物甚至直接以壁畫有機顏料為基質，造成壁畫表面嚴重的霉變污染。我們研究發現洞窟及地下墓穴文物的水分主要來自深層地下潛水。地下水汽與膜狀水分在熱場作用下持續運移是洞窟(墓穴)水分的主要來源方式。膜狀水分蒸發后溶解鹽分的滯留是導致洞窟淺層圍巖鹽分較高的主要原因。經多年研究，我們發現洞窟溫濕度對潛水蒸發和壁畫水-鹽活動產生著重要的影響。洞窟(墓穴)封閉時，窟內濕度升高，可激活鹽分和微生物的活動，產生嚴重病害。但開放時，外界的天氣變化可對水分產生活動重要影響，尤其是潮濕天氣過程的高濕度同樣可激活鹽分和微生物活動。另外，過分干燥的天氣過程可增加洞窟圍巖潛水的蒸發量，增加圍巖鹽分的積累數量，對洞窟壁畫形成潛在威脅。同時，溫度的劇烈變化也可直接對文物本體產生嚴重破壞。因此目前洞窟(墓穴)文物的保護處于兩難境地，直接封閉難以降濕，開放又受外界環境的嚴重影響。而且弘揚我國優秀的文化遺產與利用是文物存在的價值所在，這難免需要一定程度的開放。權衡利弊，目前普遍采取開放通風的方法以主要減少來自圍巖深處的潛水水汽蒸發。但這樣洞窟或墓穴文物難以避免地承受著潮濕-干燥、高溫-低溫等劇烈天氣變化過程的負面影響。

保持洞窟文物環境的穩定是文物保護的關鍵，其中溫濕度的控制是核心內容。因此，如何在除濕的基礎上保持洞窟內溫濕度的穩定，實現主動預防性保護，已是當代文物工作者的重要使命。

發明內容

鑒于上述，本發明主要以莫高窟洞窟研究為基礎，在充分掌握洞窟水-鹽活動機理的基礎上，目的旨在提供一種洞窟除濕-溫濕度調控裝置。利用本裝置，對洞窟環境進行人工控制，在除濕的同時實現溫濕度的雙項控制，較大程度的抑制文物的衰老劣變，延長珍貴文物的保存壽命。

本發明的目的是這樣實現的：

一種洞窟除濕-溫濕度控制裝置，是由除濕機、空調、排水管、電源組成。除濕機和空調放置于洞窟或墓室內，并通過導線與電源連接；空調壓縮機和空調的排水箱放置于洞窟外，排水管分別與空調的排水管和除濕機的排水管用三通連接。

本發明的優點是：

針對洞窟(墓穴)文物的賦存環境，在除去源源不斷來自圍巖(地下潛水)水分的同時保持文物環境溫濕度的穩定，保護文物能夠更長久保存。本發明特點的表現為：1)通過人工冷凝除濕，在除去洞窟蒸發水分；2)保持窟內的溫度、相對濕度的穩定；3)排除了外界潮濕或極干旱天氣的影響。4)利用熱能的控制，在一定程度上可抑制潛水蒸發，減少鹽分的潛在危害。本發明針對性強，解決了洞窟(墓穴)文物保存中存在的關鍵問題，保護成效明顯。

本發明可應用于洞窟文物和地下墓室文物的保存，也可用它同類型文物的保護。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖。

圖2是本發明對洞窟溫濕度控制效果的對比，其中圖2a為2010-05-19-2010-06-03對照洞窟、試驗1窟和試驗2三個窟內的溫濕度波動圖；圖2b為2010-06-03-2010-06-14對照洞窟、試驗1窟和試驗2三個窟內的溫濕度波動圖。

具體實施方式

本發明使用前提是在洞窟(墓室)完全封閉狀態下實現除濕的同時保持洞窟內溫度、濕度環境的穩定，達到文物長久保存的目的。

下面結合附圖對本發明技術方案再作進一步的說明：