CN211598396U - 一种用于洞窟遗址的窟门结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于洞窟遗址的窟门结构，包括窟门本体，窟门本体安装在洞窟遗址的窟口，上部电动百叶安装在窟门本体的上端部，下部电动百叶安装在窟门本体的下端部；信号接收器用于接收窟顶及窟外气流信息，信号接收器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端分别与上部电动百叶及下部电动百叶连接；本实用新型通过在窟门本体上设置上部电动百叶和下部电动百叶，通过对窟外气流信息的实时监测，根据窟外气流信息独立调节上下部电动百叶的启闭及角度调节，加快了窟门关闭状态下，窟门百叶处的气流运动，使洞窟内外的空气交换速率加强，实现了洞窟内部CO2浓度和湿度的快速降低，以便维持洞窟内部空气环境相对稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于暖通空调技术领域，特别涉及一种用于洞窟遗址的窟门结构。
背景技术
近年来，随着洞窟遗址参观游客的大量增加，参观人数的急剧增加导致洞窟内部由人呼吸带来的CO2浓度在短时间内大幅度升高，在夏季，由人体散发的汗液等也会导致洞窟内温度和湿度上升，且窟内会出现难闻的酸臭味。这些环境因素的改变在一定程度上会导致洞窟内微环境的稳定性被打破，导致洞窟崖体水盐运移，加速壁画的病害。
张国彬等人在2004年4月26日至27日和5月2日至4日对开放的328窟和不开放的320窟分别进行游客流量对莫高窟洞窟窟内环境的影响实验，实验结果表明：在不开放的320 窟，洞窟内的小环境比较稳定，温度在12-15℃之间，相对湿度在20％-25％之间；而在开放的 328窟内，在旅游旺季随着游客分批进入洞窟，在窟内停留5-6min，洞窟温度相应上升3-10℃，相对湿度变化差值会有RH10％-RH20％的波动，其洞窟环境需要6-12h才能恢复，可见参观人员对洞窟内环境的影响很大。
目前，降低窟内超标CO2浓度和湿度的主要方法还是打开窟门，充分利用自然通风的空气交换来降低窟内的CO2浓度和湿度；但出于保护和安全等因素，洞窟在游客离开时都会将窟门锁上，即使窟门上下有固定的通风百叶，但仍然会导致洞窟内外的空气交换速率明显降低，窟内超标的CO2浓度和湿度无法尽快的降低，进而对洞窟内文化遗产的产生损伤。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于洞窟遗址的窟门结构，以解决现有技术中的窟门关闭状态下，洞窟内外空气交换速率较低，窟内超标的CO2浓度和湿度无法在短时间内降低，进而造成对洞窟内文化遗产产生损伤的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
本实用新型提供了一种用于洞窟遗址的窟门结构，包括窟门本体、上部电动百叶、下部电动百叶、信号接收器及控制器；窟门本体安装在洞窟遗址的窟口，上部电动百叶安装在窟门本体的上端部，下部电动百叶安装在窟门本体的下端部，上部电动百叶或下部电动百叶开启时，将窟内与窟外空气环境连通；
信号接收器用于接收窟外气流信息，信号接收器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的第一输出端与上部电动百叶连接，控制器的第二输出端与下部电动百叶的连接，实现控制器对上部电动百叶及下部电动百叶的独立启闭及角度调节。
进一步的，信号接收器的第一输入端与窟顶气象站的信息输出端连接，用于接收窟顶气象站监测的窟外气流信息；
信号接收器的第二输入端与窟前气象站的信息输出端连接，用于接收窟前气象站监测的窟外气流信息。
进一步的，窟外气流信息包括气流流速信息及气流方向信息。
进一步的，信号接收器采用WGKZQ型信号接收器，控制器采用EK-888型控制器。
进一步的，冬季条件下，当窟外温度低于窟内温度时，上部电动百叶的对开垂直百叶呈由外向内的收缩型管嘴，下部电动百叶的对开垂直百叶呈由内向外的收缩型管嘴。
进一步的，夏季条件下，窟外温度高于窟内温度时；上部电动百叶的对开垂直百叶呈由内向外的收缩型管嘴，下部电动百叶的对开垂直百叶呈由外向内的收缩型管嘴。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提高了一种用于洞窟遗址的窟门结构，通过在窟门本体上设置上部电动百叶和下部电动百叶，利用对窟外气流信息的实时监测，根据窟外气流信息独立调节上下部电动百叶的启闭及角度调节，加快了窟门关闭状态下，窟门百叶处的气流运动，使洞窟内外的空气交换速率加强，实现了洞窟内部CO2浓度和湿度的快速降低，以便维持洞窟内部空气环境相对稳定，适宜洞窟遗址及壁画保护，避免了对洞窟内文化遗产产生损伤；本实用新型具有良好的使用前景，可广泛的应用于敦煌莫高窟等对洞窟通风和保护要求比较高的洞窟环境。
附图说明
图1为本实用新型所述的窟门结构中电动百叶关闭状态下的外立面结构示意图；
图2为本实用新型所述的窟门结构中电动百叶关闭状态下的内立面结构示意图；
图3为本实用新型所述的窟门结构中电动百叶开启状态下的横剖面示意图；
图4为本实用新型所述的窟门结构中冬季条件下的上部电动百叶通风流线示意图；
图5为本实用新型所述的窟门结构中冬季条件下的下部电动百叶通风流线示意图。
其中，1窟门本体，2上部电动百叶，3下部电动百叶，4信号接收器，5控制器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如附图1-5所示，本实用新型提供了一种用于洞窟遗址的窟门结构，包括窟门本体1、上部电动百叶2、下部电动百叶3、信号接收器4及控制器5；窟门本体1转动安装在洞窟遗址的窟口，上部电动百叶2固定安装在窟门本体1的上端部，下部电动百叶3固定安装在窟门本体1的下端部，上部电动百叶2或下部电动百叶3开启时，将窟内与窟外空气环境连通。
信号接收器4用于接收窟外气流信息，窟外气流信息包括气流流速信息及气流方向信息；信号接收器4的第一输入端与窟顶气象站的信息输出端连接，用于接收窟顶气象站监测的窟外气流信息；信号接收器4的第二输入端与窟前气象站的信息输出端连接，用于接收窟前气象站监测的窟外气流信息；信号接收器4的输出端与控制器5的输入端连接，控制器5的第一输出端与上部电动百叶2连接，控制器5的第二输出端与下部电动百叶3的连接，实现控制器5 对上部电动百叶2及下部电动百叶3的独立启闭及角度调节。
本实用新型中信号接收器4采用GASOVISI制造的WGKZQ型信号接收器，控制器5采用Elite kilter制造的EK-888型控制器；信号接收器4与窟顶气象站或窟前气象站的信息输出端之间通过无线或有线网络连接，信号接收器4固定安装在窟门本体1的内立面中间部位，控制器5固定安装在窟门本体1的内里面中间部位。
冬季条件下，当窟外温度低于窟内温度时，控制器5调节上部电动百叶2的角度，使上部电动百叶2的对开垂直百叶形成从外向内的收缩型管嘴；控制器5调节下部电动百叶3的对开垂直百叶角度，使下部电动百叶3的对开垂直百叶形成从内向外的收缩型管嘴。
夏季条件下，窟外温度高于窟内温度时；控制器5调节上部电动百叶2的角度，使上部电动百叶2的对开垂直百叶形成从内向外的收缩型管嘴；控制器5调节下部电动百叶3的对开垂直百叶角度，使下部电动百叶3的对开垂直百叶形成从外向内的收缩型管嘴。
本实用新型所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，利用上下独立对开的垂直电动百叶，实现了在窟门关闭状态下，加强了洞窟内外空气交换速率和有效通风长度；本实用新型中信号识别器通过有线或者无线方式接收窟顶和窟前气象站提供的窟外气流速度和方向信息；信号识别器连接控制器，用于对控制器释放控制信号；控制器分别连接上部电动百叶及下部电动百叶，用于独立控制上部电动百叶及下部电动百叶的开启角度和程度，形成不同的管嘴形式。
本实用新型所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，为解决莫高窟等此类洞窟遗址，在由于大量人员参观且观后关闭窟门而导致的洞窟内部CO2浓度和湿度超标的问题，提供了一种新型的窟门形式，能够有效加快窟门关闭时的窟门百叶处的气流运动，使洞窟内外的空气交换速率加强，快速降低窟内CO2浓度和湿度，以便维持窟内相对稳定且适宜壁画保护的空气环境。具有良好的使用前景，可广泛的应用于敦煌莫高窟等对洞窟通风和保护要求比较高的洞窟环境。
本实用新型中通过设置上下独立对开垂直电动百叶，在冬季窟外温度低于窟内温度时，窟外冷空气从窟门下部百叶流入，窟内暖空气从窟门上部百叶流出，此时，下部对开垂直百叶形成从外向内的收缩型管嘴，上部对开垂直百叶在形成从内向外的收缩型管嘴，可加大气流通过百叶的速度，从而加强窟内外的空气交换速率以及加大有效通风长度。夏季则情况相反。控制器可根据信号识别器识别的窟外风向信号对电动百叶的角度和程度进行相应的调整；当窟外环境发生剧烈变化时，如突然的暴雨天气，窟门本体上的上部电动百叶及下部电动百叶关闭，将洞窟形成一个完全封闭的状态；当参观人员较多使窟内CO2浓度和湿度过高时，通过窟顶和窟前气象站反馈的风速和风向的相关信息，信号识别器识别相应的内容，将控制信号传达给控制器，控制器启动电动百叶，形成特定的开启角度和程度，形成类似于管嘴出流的形式，加快窟门关闭时的窟门百叶处的气流运动，使洞窟内外的空气交换速率加强，从而尽快的将窟内高浓度的CO2和高湿度的空气稀释。
以上所述仅表示本实用新型的优选实施方式，任何人在不脱离本实用新型的原理下而做出的结构变形、改进和润饰等，这些变形、改进和润饰等均视为在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，包括窟门本体(1)、上部电动百叶(2)、下部电动百叶(3)、信号接收器(4)及控制器(5)；窟门本体(1)安装在洞窟遗址的窟口，上部电动百叶(2)安装在窟门本体(1)的上端部，下部电动百叶(3)安装在窟门本体(1)的下端部，上部电动百叶(2)或下部电动百叶(3)开启时，将窟内与窟外空气环境连通；
信号接收器(4)用于接收窟外气流信息，信号接收器(4)的输出端与控制器(5)的输入端连接，控制器(5)的第一输出端与上部电动百叶(2)连接，控制器(5)的第二输出端与下部电动百叶(3)的连接，实现控制器(5)对上部电动百叶(2)及下部电动百叶(3)的独立启闭及角度调节。
2.根据权利要求1所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，信号接收器(4)的第一输入端与窟顶气象站的信息输出端连接，用于接收窟顶气象站监测的窟外气流信息；
信号接收器(4)的第二输入端与窟前气象站的信息输出端连接，用于接收窟前气象站监测的窟外气流信息。
3.根据权利要求1所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，窟外气流信息包括气流流速信息及气流方向信息。
4.根据权利要求1所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，信号接收器(4)采用WGKZQ型信号接收器，控制器(5)采用EK-888型控制器。
5.根据权利要求1所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，冬季条件下，当窟外温度低于窟内温度时，上部电动百叶(2)的对开垂直百叶呈由外向内的收缩型管嘴，下部电动百叶(3)的对开垂直百叶呈由内向外的收缩型管嘴。
6.根据权利要求1所述的一种用于洞窟遗址的窟门结构，其特征在于，夏季条件下，窟外温度高于窟内温度时；上部电动百叶(2)的对开垂直百叶呈由内向外的收缩型管嘴，下部电动百叶(3)的对开垂直百叶呈由外向内的收缩型管嘴。
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2020
- 2020-01-19 CN CN202020127377.4U patent/CN211598396U/zh active Active
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