(57)【要約】  ケーシング（3）及び前記ケーシング（3）内に位置している塩溶液転移通路（7）を含む内部ユニットと、前記塩溶液転移通路（7）と接続される結晶箱（8）を含む外部ユニットと、を備え、前記塩溶液転移通路（7）及び前記結晶箱（8）の内部はそれぞれ、吸水性を有する素材が充填されている除塩井戸を開示している。文化財の除塩井戸は、可溶性塩による文化財、特に大型で移動不可能な石質、土遺跡及び壁画等の文化遺産へのダメージを低減する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング及び前記ケーシング内に位置している塩溶液転移通路を含む内部ユニットと、
前記塩溶液転移通路と接続される結晶箱を含む外部ユニットと、を備え、
前記塩溶液転移通路及び前記結晶箱の内部にはそれぞれ、吸水性を有する素材が充填されている、ことを特徴とする除塩井戸。
【請求項２】
前記ケーシングは、耐食性、耐老化性、高強度の素材を用いることを特徴とする請求項1に記載の除塩井戸。
【請求項３】
前記ケーシングは、セラミックスが鋳着された炭素繊維材料を用いることを特徴とする請求項2に記載の除塩井戸。
【請求項４】
前記ケーシングに上限水位が設けられ、前記ケーシングの上限水位よりも下の部分が多孔に構成されており、前記ケーシングの上限水位よりも上の部分が非多孔に構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の除塩井戸。
【請求項５】
前記吸水性を有する素材が多孔質材料であることを特徴とする請求項1に記載の除塩井戸。
【請求項６】
前記多孔質材料は高吸水性炭素繊維布の巻物を用いることを特徴とする請求項5に記載の除塩井戸。
【請求項７】
前記結晶箱の本体は、多孔状の平板積層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の除塩井戸。
【請求項８】
前記結晶箱の本体は、セラミックス類素材を用いることを特徴とする請求項7に記載の除塩井戸。
【請求項９】
前記結晶箱が前記ケーシングに着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の除塩井戸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は文化遺産保護の分野に属し、文化財を現場保護して文化財における可溶性塩の含有量を低減又は除去するための装置に関し、特に、文化財の除塩井戸に関する。
【背景技術】
【０００２】
数千年にわたる輝かしい中華文明は、世間の注目を集めた文化財が多く残っている。例えば、石質、土遺跡、壁画等の大型且つ移動不可能な珍しい歴史文化遺産は、人類の大切な文化的財であり、再生不可能であって極めて貴重な文化遺産や歴史資源である。
【０００３】
これらの大型且つ移動不可能な珍しい歴史文化財が土壤中の地下水と接触し、地下水の動きと蒸発に関与するので、地下水中の可溶性塩が文化財の内部及び表面へ転移し続けてしまい、さらに、文化財表面に可溶性塩が過飽和になって結晶に形成され、文化財表面の構成が破壊されてしまう。溶解と結晶化とに繰り返し変化する可溶性塩溶液によって、文化財には不可逆的な毀損や病変が生じている。この病変は、まるで人体の皮膚病のようである。通常、皮膚病治療のためには、対応する治療薬を表面に塗ることで病変による危害をある程度軽減することができ、但し、病根を確実根絶して完全治癒するためには、人体の機能の治療がとても重要になる。それ故、文化財、特に大型且つ移動不可能な石質、土遺跡や壁画等の文化遺産より可溶性塩を確実除去する場合、文化財表面の可溶性塩を一般的に除去する以外、可溶性塩の発生源を見つけ出し、根本から治療を行うのも必須である。
【０００４】
現在では、文化財に含まれる可溶性塩に対する除去技術には、従来の浸漬煮沸法やパルプ包み法等が主に含まれている。浸漬煮沸法は主に、構成が比較的に精密である、小型で移動可能な文化財、特にセラミックス等の無機質の文化財を対象としており、文化財全体を加熱されたイオン交換水に浸し、浸漬煮沸を行うとともに浸漬液としてのイオン交換水を取り替える方法によって、当該文化財の内部に含まれる可溶性塩を除去する目的を達成する。一方、パルプ包み法は主に、文化財の表面に貼り付けられたパルプによる毛管作用によって、可溶性塩を文化財の内部から表面に転移させて結晶させることで文化財の内部に含まれる可溶性塩を除去する方法である。これらの方法で快速に除塩することができるが、浸漬やパルプ包みを行う時に、文化財へのダメージが生じやすい。また文化財に含まれる結晶した塩が快速に溶解する時に、文化財の細孔、特にボロボロした細孔の内壁に大きな応力解放（stress relief）が発生しやすい。このため、除塩を行った際に、文化財を損傷してしまうおそれがあるという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記内容に鑑み、本発明が解決しようとする技術的課題は、文化財に現場保護を行い、文化財を損傷させることなくそれに含有する可溶性塩を低減又は除去するための文化財の除塩井戸を提供し、可溶性塩による文化財、特に大型で移動不可能な石質、土遺跡及び壁画等の文化遺産へのダメージを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題を解決するために、本発明に係る除塩井戸は、ケーシング及び前記ケーシング内に位置している塩溶液転移通路を含む内部ユニットと、前記塩溶液転移通路と接続される結晶箱を含む外部ユニットと、を備え、前記塩溶液転移通路及び前記結晶箱の内部にはそれぞれ、吸水性を有する素材が充填されている。
【０００７】
本発明に係る文化財の除塩井戸を用いることによって、文化財に現場保護を行い、文化財における可溶性塩の含有量を低減又は除去するための技術を実施することができる。具体的には、地質探査により、除塩井戸は、文化財である遺跡の周りにおける地下水の水位差が小さい位置に設けられ、除塩井戸の内部ユニットのケーシングは除塩井戸全体を固定するための強度を有しており、高吸水性材料は除塩井戸の内部ユニットの塩溶液転移通路内に均一に配置されている。除塩井戸中に地下水が流れ出した後、可溶性塩を含む地下水は、毛管作用によって除塩井戸の内部ユニット内の高吸水性材料に沿って除塩井戸の外部ユニットの塩結晶箱まで上昇する。大気環境における風力や温度等の変化によって、除塩井戸の外部の結晶箱及び内部の可溶性塩溶液は続いて結晶化する。
【０００８】
本発明では、前記ケーシングは、耐食性、耐老化性、高強度の素材を用いてもよい。これにより、除塩井戸全体の強度を効果的に向上させることができる。
【０００９】
好ましくは、前記ケーシングは、セラミックスが鋳着された炭素繊維材料を用いてもよい。
【００１０】
本発明では、前記ケーシングに上限水位が設けられ、前記ケーシングの上限水位よりも下の部分が多孔に構成されており、前記ケーシングの上限水位よりも上の部分が非多孔に構成されている。これにより、ケーシングでは、上限水位よりも下の部分の素材が多孔構造を用いるので、絶え間ない地下水の流入を保障でき、上限水位よりも上の部分の素材が非多孔構成を用いるので、遺跡周囲の泥土などの除塩井戸内部への侵入を防止できる。また、上限水位の位置は、文化財がある遺跡場所での地下水位の変動に応じて変更してもよい。
【００１１】
本発明では、前記吸水性を有する素材が多孔質材料である。これにより、遺跡における地下水が毛管作用によって除塩井戸外部の結晶箱の表面まで徐々に上がることを確保できる。好ましくは、当該多孔質材料は高吸水性炭素繊維布の巻物を用いてもよい。
【００１２】
本発明では、前記結晶箱の本体は、多孔状の平板積層構造を有する。遺跡周囲にある地下水が除塩井戸内部の高吸水性素材による毛管作用によって徐々に上がって除塩井戸外部の結晶箱の表面に達すると、外気の風力や温度等の条件下で、塩溶液は本体の表面及び担体の表面に積み重なって結晶化することになる。
【００１３】
好ましくは、前記結晶箱の本体は、セラミックス類素材を用いる。
【００１４】
本発明では、前記結晶箱が前記ケーシングに着脱可能に接続されている。これにより、定期的に取り外して洗浄することで、塩結晶体の多くの積み重ねに起因した除塩效果への影響を防止できる。含有量が一定まで積み重なると除塩井戸外部の結晶箱を洗浄又は取り替え、再び結晶して取り替えるように繰り返す。取り替えられた除塩井戸外部の結晶箱は、水溶解の方法を用いて本体に積み重ねられた塩結晶体を溶解させて乾燥させることで、再利用可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可溶性塩による文化財、特に大型で移動不可能な石質、土遺跡及び壁画等の文化遺産へのダメージを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明一実施形態に係る文化財を現場保護し、文化財の可溶性塩の含有量を低減又は除去するための文化財の除塩井戸の分布の概念図である。
【図２】本発明一実施形態に係る文化財の除塩井戸の構成概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面及び下記の実施形態を参照しながら本発明を説明する。下記の実施形態は、本発明を説明する目的だけで提供されたものであり、本発明を限定するものではない。
【００１８】
従来技術では、文化財、特に大型で移動不可能な文化財に対する除塩の過程中に様々な欠点が存在している。この点に対し、本発明は、文化財における可溶性塩溶液の可溶性塩含有量を発生源、主に遺跡が埋まる土砂中の水から低減させる文化財の除塩井戸を提供し、文化財の除塩井戸は、ケーシング及び前記ケーシング内に位置している塩溶液転移通路を含む内部ユニットと、前記塩溶液転移通路と接続される結晶箱を含む外部ユニットとを主に含み、前記塩溶液転移通路及び前記結晶箱の内部にはそれぞれ吸水性を有する素材が充填されている。
【００１９】
図1は本発明一実施形態に係る文化財を現場保護し、文化財の可溶性塩の含有量を低減又は除去するための文化財の除塩井戸の分布の概念図である。図1に示すように、除塩井戸2は、可溶性塩の吸着、加速の析出及び結晶化のために、移動不可能な文化財1である遺跡の周囲に分布し、風が強くて水位が高い位置に位置している。上記除塩井戸は移動不可能な文化財である遺跡の周囲に均一に分布しており、除塩井戸同士の配置密度について、遺跡の地形、地質の特徴等によって決定することができる。
【００２０】
図2 は本発明一実施形態に係る文化財の除塩井戸の構成概念図である。図2に示すように、当該文化財の除塩井戸2は主に内部ユニットと外部ユニットとを含む。また、内部ユニットはケーシング3と、上記ケーシング3内にある塩溶液転移通路7とを含む。ケーシング3として、耐食性、耐老化性、高強度の素材を選択することができ、セラミックスが鋳着された炭素繊維材料を選択することができる。
【００２１】
また、図2に示すように、ケーシング3には上限水位4が設けられ、ケーシングの上限水位よりも下の部分5は、多孔構造を用いることによって、絶え間ない地下水の流入を保障することができる。ケーシングの上限水位よりも上の部分6は、非多孔構成を用いることによって、遺跡周囲の泥土などの除塩井戸内部への侵入を防ぐことができる。また、ケーシング3の上限水位4の位置は、文化財がある遺跡場所での地下水位の変動に応じて変更することができる。
【００２２】
さらに、上記除塩井戸の内部ユニットの塩溶液転移通路7に超強吸水性を有する多孔質材料が充填されている。そうすると、遺跡のうちの地下水が毛管作用によって除塩井戸外部の結晶箱の表面まで徐々に上がることを確保できる。当該多孔質材料として、例えば、高吸水性炭素繊維布の巻物等を選択することができる。図2に示すように、塩溶液転移通路7は複数設けられても良い。各々の塩溶液転移通路7は、例えば、管状に形成され、その内に超強吸水性の多孔質材料で充填されている。
【００２３】
また、図2に示すように、上記除塩井戸外部結晶箱8の本体は、平板積層構造で多孔であり、広い表面積等を有し、セラミックス類素材を選択することができる。また、結晶箱本体の内部9は複数層の多孔状セラミックス類板材によって構成され、各板材の間に超強吸水性の多孔質材料が充填され、当該多孔質材料として、例えば、高吸水性炭素繊維布の巻物等を選択することができる。
【００２４】
上記除塩井戸外部結晶箱8において、除塩井戸の内部の多孔質材料による毛管作用によって遺跡のうちの地下水が徐々に上がって除塩井戸外部の結晶箱の表面に達すると、外気の風力や温度等の条件下で、塩溶液は本体（即ち、多孔状セラミックス類板材）の表面及び担体（即ち、超強吸水性の多孔質材料）の表面に積み重なって結晶化になることができる。なお、結晶箱8と塩溶液転移通路7とは機械的に接続することができる。
【００２５】
上記除塩井戸外部の結晶箱は、定期的に取外して洗浄することができ、塩結晶体の多くの積み重ねに起因した除塩效果への影響を防ぐことができる。上記除塩井戸の各部分は、外して取り替えてもよく、循環利用してもよく、水溶解の方法によって積み重ねられた塩結晶体を溶解させた後再利用してもよい。
【００２６】
本発明に係る文化財の除塩井戸の利用は、具体的に、以下のステップを含む。
【００２７】
地質探査を行って、文化財である遺跡の周囲における地下水の水位差が小さい位置に除塩井戸を配置し、除塩井戸の内部ユニットのケーシングは除塩井戸全体を固定するような強度を有している（除塩井戸は、その内部ユニットが地下に位置し、外部ユニットが地上に露出するように配置されている）操作ステップ。
【００２８】
高吸水性材料を除塩井戸の内部ユニットに均一に充填する操作ステップ。
【００２９】
地下水が除塩井戸の中に流れると、この可溶性塩を含む地下水が毛管作用によって除塩井戸の内部ユニットの高吸水性材料に沿って除塩井戸の外部の塩結晶箱まで上がる操作ステップ。
【００３０】
大気環境下の風力や温度等の変化によって、除塩井戸外部の結晶箱では、可溶性塩溶液が続いて結晶化し、含有量が一定まで積み重なると、新な除塩井戸外部の結晶箱に取り替える。そして再び結晶して取り替えるように繰り返す。取り替えられた除塩井戸外部結晶箱について、水溶解の方法を用いて積み重ねられた塩の結晶体を溶解させて本体を乾かすことで、再利用は可能となる。
【００３１】
本発明に係る損傷無しの技術手段によって、地下水に囲まれる移動不可能な文化財に含まれる可溶性塩の濃度を低減又は除去することができ、さらに、可溶性塩溶液が文化財内部へ移動し、文化財表面に結晶が積み重なり、文化財表面にサクサク化、ヘルペス、風解等の破壊を引き起こすことを減少させることができる。また、当該技術手段によって、塩溶液の結晶化や溶解等による文化財表面、特に大型で移動不可能な石質、土遺跡及び壁画等の種類の文化遺産へのダメージを根本から解決することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、文化財がある場所の可溶性塩溶液の含有量を、その供給源、主に遺跡が埋蔵されている場所の水から低減させる技術手段を提供しており、文化財本体に損傷が生じない技術によって、塩溶液の結晶化と溶解等による文化財表面、特に大型で移動不可能な石質、土遺跡及び壁画等の種類の文化遺産へのダメージを根本から解決することができる。簡単に、安定的に、確実に実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
1  移動不可能な文化財
2  除塩井戸
3  除塩井戸の内部ユニットのケーシング
4  除塩井戸の内部ユニットのケーシングにおける上限水位
5  除塩井戸の内部ユニットのケーシングにおける上限水位よりも下の部分
6  除塩井戸の内部ユニットのケーシングにおける上限水位よりも上の部分
7  除塩井戸の内部ユニットの塩溶液転移通路
8  除塩井戸の外部ユニットの結晶箱
9  結晶箱の内部。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2021507156.tif 000006
2021507156.tif 000007
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