一种洞窟窟门结构的制作方法

本实用新型属于暖通空调技术领域，特别涉及一种洞窟窟门结构。

背景技术：

目前，洞窟遗址文物保护的核心便是如何使其始终维持在较为稳定的环境下，降低文物赋存环境中环境参数波动和变化；近年来由于洞窟遗址参观人数的日益增多，导致窟内各项环境指标都会在参观过后的一段时间内超标，出于保护和安全等因素，工作人员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。由于洞窟遗址的特殊性，目前洞窟的通风依然主要依靠被动式的手段；如何保证在洞窟外部温度波动较大时，保持洞窟内部环境的相对稳定，以及在洞窟内各项环境指标超标且窟门关闭时，加快窟内外空气交换速率，尽快降低窟内超标环境参数，依然是莫高窟保护迫在眉睫的重难点。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种洞窟窟门结构，以解决在窟外环境温度剧烈变化时，维持窟内环境的相对温度，以及窟内环境参数超标时，加强洞窟内外空气交换。

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洞窟窟门结构，包括窟门本体、透明玻璃板、吸收层、相变蓄热体、电动百叶及控制器；窟门本体安装在洞窟窟口，透明玻璃板设置在窟门本体的外立面上，相变蓄热体设置在窟门本体的内立面上，透明玻璃板与相变蓄热体之间设置有吸收层；

电动百叶固定安装在窟门本体上，电动百叶开启时，将窟内与窟外空气环境连通；控制器的输入端与窟内环境监测装置的输出端连接，窟内环境监测装置用于监测洞窟内的温湿度及co2浓度；控制器的输出端与电动百叶连接。

进一步的，吸收层采用黑色涂料，黑色涂料涂覆在相变蓄热体的表面。

进一步的，相变蓄热体中充填有三元混合硝酸盐。

进一步的，窟内环境监测装置设置在洞窟内的佛龛上、洞窟主室前端拐角处及洞窟窟门附近。

进一步的，窟内环境监测装置包括温湿度计及co2浓度传感器，温湿度计及co2浓度传感器的输出端与控制器的输入端连接；控制器与窟内环境监测装置之间采用有线或无线方式连接；控制器采用ek-888型控制器。

进一步的，电动百叶包括上部电动百叶及下部电动百叶，上部电动百叶设置在窟门本体的上端部，下部电动百叶设置在窟门本体的下端部；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连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种洞窟窟门结构，通过在窟门本体上设置吸收层及相变蓄热体，实现了对窟门处光照的吸收及能量储存，当洞窟外部环境温度剧烈变化时，相变蓄热体能够延缓洞窟内窟门附近的温度变化，维持窟内相对稳定的环境；通过设置窟内环境监测装置、电动百叶及控制器，在夜晚洞窟游客参观结束后，窟内环境参数超标时，通过控制器开启电动百叶，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。

进一步，通过将环境监测装置设置在洞窟内的佛龛上、洞窟主室前端拐角处及洞窟窟门附近，实现了对洞窟内重点部位空气环境的实时监测，监测结果准确，确保了对洞窟遗址的保护。

进一步的，通过设置上下部电动百叶，通过控制器对上下部电动百叶的独立控制，有效提高了洞窟内外的换气速率，便于维持窟内相对稳定且适宜壁画保护的空气环境。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种洞窟窟门结构的外立面结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种洞窟窟门结构的内立面结构示意图；

图3为本实用新型所述的一种洞窟窟门结构的横剖图。

其中，1窟门本体，2透明玻璃板，3吸收层，4相变蓄热体，5上部电动百叶，6下部电动百叶，7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1-3所示，本实用新型提供了一种洞窟窟门结构，包括窟门本体1、透明玻璃板2、吸收层3、相变蓄热体4、上部电动百叶5、下部电动百叶6及控制器7；窟门本体1转动安装在洞窟窟口处，透明玻璃板2设置在窟门本体1的外立面上，相变蓄热体4设置在窟门本体1的内立面上，透明玻璃板2与相变蓄热体4之间设置有吸收层3；

上部电动百叶5设置在窟门本体1的上端部，下部电动百叶6设置在窟门本体1的下端部；控制器7的第一输出端与上部电动百叶5连接，控制器7的第二输出端与下部电动百叶6连接；上部电动百叶5或下部电动百叶6开启时，实现将窟内与窟外空气环境连通；控制器7的输入端与窟内环境监测装置的输出端连接，窟内环境监测装置用于监测洞窟内的温湿度及co2浓度；控制器7的输出端与电动百叶连接。

本实用新型中吸收层3采用黑色涂料，黑色涂料涂覆在相变蓄热体4的表面，太阳光线透过透明玻璃板照射到吸收层上，增大相变蓄热体中蓄热材料的吸收率；相变蓄热体4中充填有三元混凝硝酸盐；控制器7与窟内环境监测装置之间采用有线或无线方式连接；控制器7采用elitekilter制造的ek-888型控制器，窟内环境监测装置包括温湿度计及co2浓度传感器，温湿度计及co2浓度传感器的输出端与控制器的输入端连接；窟内环境监测装置设置在洞窟内的佛龛上、洞窟主室前端拐角处及洞窟窟门附近。

本实用新型所述的一种洞窟窟门结构，确保了在窟外环境温度剧烈变化时维持窟内环境的相对稳定以及窟内环境参数超标时加强窟内外空气交换。

本实用新型中窟内环境监测装置包括温湿度检测模块及co2监测模块，窟内环境监测装置于监测窟内的相对温湿度和co2浓度；控制器与窟内环境监测装置采用无线或有线连接，用于控制上部或下部电动百叶的开启与关闭；本实用新型中通过在窟门本体上设置相变蓄热体，实现了对洞窟内窟门附近温度变化的延缓，维持窟内相对稳定的环境；通过在窟门本体的外立面上设置透明玻璃板，实现了对太阳光照的有效透射吸收，同时避免了窟外恶劣环境对吸收层的损伤；相变蓄热体采用整体或局部安装，提供了相变蓄热体与窟门本体的适应配合。

本实用新型所述的一种洞窟窟门结构为解决莫高窟等此类洞窟在窟外环境温度剧烈变化，维持窟内环境相对稳定的问题，以及由于大量参观人员导致的洞窟内部环境参数超标，通过被动式手段降低至正常范围内的问题；一方面能够使窟内环境保持相对稳定，另一方面能够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，快速降低环境参数至正常范围内，以便维持窟内相对稳定且适宜壁画保护的空气环境；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。

使用时，白天，透过透明玻璃板的太阳光线照射到吸收层上，增大相变蓄热体中蓄热材料的吸收率，使其吸收更多的热量；晚上，当窟外温度急剧变化时，上部或下部电动百叶关闭，使窟门和洞窟内部保持较为稳定的环境；当窟内环境参数超标时，窟门本体上的控制器接收来自洞窟内部的环境监测装置反馈的信号；控制器的输出端控制上部或/和下部电动百叶的开启，此时窟门和外界环境的温度差将进一步加速窟内外的空气交换速率，加强通风，快速的降低窟内超标参数至正常范围内，当降低至正常范围后，控制器根据窟内环境监测装置反馈的信号控制电动百叶关闭，以保持窟内的环境稳定。

本实用新型在窟外温度剧烈变化时能关闭电动百叶，起到稳定窟内环境的作用；在窟内环境参数超标时能够通过窟门和窟外环境较大的温差来驱动自然通风，加大空气交换速率，在更短的时间内降低窟内超标参数，使之恢复到正常范围；在不开放洞窟或者游客量较少、窟内环境参数维持在正常范围时，电动百叶关闭，以便于维持较为稳定的窟内环境。当晚上参观结束后，若窟内环境参数超标，窟内的监测装置发出报警信号，通过控制器打开窟门本体上的电动百叶，利用相变蓄热体与窟外环境温度的温差来驱动自然通风，加快洞窟内外的换气速率，直至洞窟内的环境参数降低至正常范围内，窟内环境监测装置反馈给控制器，此时电动百叶关闭，以避免外部环境带来的不利影响。

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。

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