[发明专利]一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统

说明书

本发明公开了一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统，由水温控制器、超声雾化器和导热装置组成。水温控制器包括水温控器和热交换器；超声雾化器包括水位控制阀、超声波雾化头和水雾风机；导热装置包括金属导热棒和隔热层。本发明通过深埋于地下的导热装置使得和空气直接接触的金属表面与深层土壤保持基本一致的低温。恒温水箱中的纯净水经过超声雾化器后以雾化汽的形式进入土遗址葬坑内，雾化水汽不会对遗址文物表面造成直接的物理性破坏，其与低温金属表面接触后迅速液化，并渗流进入土壤环境，间接实现给遗址文物补水的目的，维持遗址文物与周围耦合土壤环境的含水量处于一个有利于遗址文物长期保存的稳定状态。

技术领域

本发明属于建筑环境与能源应用领域，特别涉及一种利用坑底深层土壤作为冷却源对超声波雾化水汽进行液化冷凝，从而达到对遗址文物进行合理补水的目的系统，具体是一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统。

背景技术

在遗址现场建立博物馆对出土遗址文物进行原位保护是遗址文物保护的一种重要方式，也是遗址文物保护发展的主流方向。尽管遗址博物馆可以保护出土遗址文物免受风吹、日晒、雨淋等外界自然因素的影响，但被隔离保护的遗址文物表层仍然存在水分因蒸发作用持续减少的现象，进而导致干裂、盐析等病害的发生。因此，采用合理的方法使遗址文物及其赋存的土壤环境维持合理的含水量，改变固有的水盐单向迁移规律，对遗址文物的可持续保存具有重要的意义。

当前，很多遗址博物馆中的遗址文物都出现了干裂干化及盐害的现象，其根本原因是遗址文物及其赋存土壤环境中的水分在蒸发作用下携带盐分持续单向运移至遗址表面。因此，对遗址文物及其周围土环境进行合理有效的补水是解决上述土遗址病害的根本途径。针对这一现象，本发明提出了一种利用超声波雾化水汽进行补水的方式，以深层土壤作为冷源，利用金属导热棒装置将低温传导至遗址文物保存的空气环境中，雾化水汽不仅不会对遗址文物表面造成直接的物理性破坏，同时可利用金属导热棒装置加快雾化水汽的冷凝液化，该装置以深层土壤作为冷源，能有效实现补水目的。

经过对现有技术文献的检索发现，尚无利用深层土壤作为冷源对雾化水汽进行冷凝液化，以达到对遗址文物进行补水目的的相关专利报道。

发明内容

本发明针对兵马俑博物馆、汉阳陵博物馆等遗址博物馆中葬坑式遗址文物的保存现状，利用土壤作为冷源对超声波雾化产生的高湿度水汽进行冷凝液化，从而实现对土遗址进行补水的保护方式，提供一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统，该系统能够避免土遗址因水分持续单向蒸发而产生一系列的干裂及盐害。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统，包括超声雾化器、温控装置以及设置于文物保存区葬坑内的土壤中的导热装置；超声雾化器安装于遗址展厅的外部，通过水雾管道将产生的水雾导入文物保存区内，在遗址文物的土壤上方形成一层空气雾化层；水汽能够在导热装置的表面冷凝液化并渗入底部土壤；温控装置用于控制超声雾化器中的水温，使其与葬坑内空气环境温度保持一致或低于葬坑空气环境温度。

本发明进一步的改进在于：

温控装置包括水温控制器和热交换器，水温控制器安装在超声雾化器外部，热交换器设置于超声雾化器内的盛水容器中。

超声雾化器的盛水容器内还设置有超声波雾化头和水位控制阀；超声波雾化头的上方开设水雾出口，并与水雾管道的入口相连通，水雾管道的入口处设置有水雾风机。

导热装置包括埋设于遗址文物间隔处的土壤中的金属导热棒，金属导热棒的上端伸出土壤表面与葬坑内的空气雾化层相接处；金属导热棒的中段包裹有用于避免周围土壤温度变化对金属导热棒温度产生影响的隔热层；金属导热棒的下端与深层土壤接触，使其与深层土壤温度保持一致。

金属导热棒为长度2m、横截面直径为5cm的圆柱棒状。