專利名稱：可控溫的文物展示柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用惰性液體碳氟化合物作為二次回路的傳熱介質(zhì)應(yīng)用于文物展示柜的溫度控制，屬文物保護(hù)及環(huán)境控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在中國(guó)各地博物館中有許多絢美瑰麗的國(guó)寶文物，如何保證這些國(guó)寶在長(zhǎng)期和固定的保存和展覽過程中不被損傷，是文物保護(hù)工作者迫切要求解決的問題。因此文物展示柜在博物館及其他文物保護(hù)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
珍貴文物的保護(hù)對(duì)環(huán)境的要求非常高，在國(guó)際上對(duì)不同古文物的收藏、陳列環(huán)境的溫度和濕度有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。例如，對(duì)書畫類文物存放的空間溫度要始終控制16～20℃，同時(shí)濕度要保持在55～65％。當(dāng)空氣中含有恒定的水分時(shí)，如果溫度過高，空氣的濕度就會(huì)下降，變得干燥。書畫置于其中容易產(chǎn)生變形，因?yàn)榧垙堉械乃直缓娓珊髸?huì)收縮，這一收縮，書畫就會(huì)拱起來，久而久之就會(huì)由于干拱形成裂痕、裂翹，造成墨跡、顏色的剝落；而如果溫度過低，空氣中的濕度就會(huì)隨之增大，空氣潮濕了，書畫處于其中，雖然不會(huì)產(chǎn)生過濕變形，但會(huì)產(chǎn)生反潮的現(xiàn)象，隨之而來的就是發(fā)霉、變色，墨跡也隨之滲漲，這對(duì)文物來說是極大的損害。因此文物保存柜內(nèi)溫濕度控制、是展柜需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
常規(guī)的文物展示柜的溫濕控制一般采用兩種方式1、展示柜放置在空調(diào)房間，展示柜內(nèi)密封充惰性氣體，通過控制房間的溫濕度來滿足文物保護(hù)指標(biāo)的要求。缺點(diǎn)由于文物種類的多樣性造成對(duì)文物保護(hù)所需指標(biāo)的多樣性以及不同的文物陳列環(huán)境的溫、濕度。此種溫度控制方式不具靈活性，不能同時(shí)滿足多品種文物的展示和保存要求。
2、展示柜自帶小型空調(diào)凈化系統(tǒng)，柜內(nèi)空氣循環(huán)并保持一定的溫、濕度。
缺點(diǎn)柜內(nèi)無密封，不能滿足絲綢、紙、絹類等文物對(duì)含氧度要求很嚴(yán)格的指標(biāo)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能夠滿足不同陳列環(huán)境、不同溫濕度下的文物保存柜的冷卻和加熱系統(tǒng)。文物展示柜利用傳熱介質(zhì)即惰性液體碳氟化合物與強(qiáng)化傳熱管來間接控制柜內(nèi)的溫度。
本實(shí)用新型特點(diǎn)1、一種具有二次回路的對(duì)文物展示柜進(jìn)行加熱和冷卻而達(dá)到控溫要求的系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的冷熱源工質(zhì)不直接進(jìn)入文物展示柜。
2、采用惰性液體碳氟化合物作為二次回路加熱冷卻系統(tǒng)的傳熱介質(zhì)，通過控制介質(zhì)的溫度和流速來調(diào)控文物柜內(nèi)的一年四季溫度變化，使展柜內(nèi)溫度場(chǎng)常年保持恒定。
3、采用強(qiáng)化傳熱管，增強(qiáng)系統(tǒng)的換熱系數(shù)，提高了系統(tǒng)工作效率。
本實(shí)用新型的可控溫的文物展示柜，其特征在于，文物展示柜最外層由保溫層4包圍；展示柜內(nèi)的密封倉(cāng)3與保溫層4之間是冷卻加熱模塊1，緊貼在密封倉(cāng)3的底部和側(cè)部，冷卻加熱模塊1內(nèi)部有填充的導(dǎo)熱材料和冷卻加熱排管11；玻璃5置于文物展示柜的頂部；密封倉(cāng)3與玻璃5組成的密閉空間2里充滿惰性氣體，防止病蟲和霉菌的產(chǎn)生；換熱器7與冷熱源形成一次回路；冷卻加熱排管11、液體泵6和換熱器7組成封閉二次回路，流量平衡閥10設(shè)在冷卻加熱排管11對(duì)惰性液體的流量控制；經(jīng)過換熱器7取得熱量或冷量的惰性液體在液體泵6的作用下輸送到文物展示柜的各個(gè)冷卻加熱模塊1中；通過對(duì)惰性液體的溫度和流量來完成對(duì)文物展示柜密閉空間2的溫度控制。
上述冷卻加熱模塊1緊貼在密封倉(cāng)3的底部和側(cè)部的粘貼處，為增強(qiáng)導(dǎo)熱效果在涂有導(dǎo)熱硅脂。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的文物展示柜，可用于博物館各種珍貴書畫的保存柜，也可用于其他品種的文物保存柜。書畫類文物保存柜內(nèi)部溫度可控制在16～20℃之間，濕度可控制在55～65％之間。也可根據(jù)實(shí)際情況滿足不同的溫濕度要求。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的加熱/冷卻板模塊，可根據(jù)文物的大小尺寸進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和組裝，提供多種靈活的選擇。采用的惰性液體碳氟化合物具有不燃、無毒、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性極好、臨界膠束濃度小、表面張力很低，防水，放火等性能，而且做為紙張保護(hù)的綠色材料，即使泄漏于柜內(nèi)，也不會(huì)對(duì)珍貴文物造成損壞，避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)由于故障而造成液體泄漏使文物發(fā)生損害的情況。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1本實(shí)用新型文物展示柜俯視圖圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例文物展示柜A-A剖視圖圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例文物展示柜的冷卻/加熱模塊圖其中1-冷卻/加熱模塊；2-密閉空間；3-密封倉(cāng)；4-保溫層5-玻璃；6-液體泵；7-換熱器；8-冷熱源傳熱工質(zhì)入口；9-冷熱源傳熱工質(zhì)出口；10-流量平衡閥；11-冷卻加熱排管。
具體實(shí)施方式
文物展示柜尺寸長(zhǎng)×寬×高＝16m×0.8m×0.3m，側(cè)面和底部貼有12塊冷卻/加熱模塊，其尺寸規(guī)格長(zhǎng)3.2m.，寬0.3m，厚0.05m，內(nèi)填注導(dǎo)熱材料，內(nèi)部的冷卻加熱排管采用外徑7mm，壁厚δ＝1mm的紫銅管，管內(nèi)繞直徑d＝0.2mm高導(dǎo)熱銅絲。文物柜外圍選用導(dǎo)熱系數(shù)為0.004w/m.k的vip真空絕熱板做為保溫層。文物展示柜頂部選用厚度H＝34mm的雙層玻璃。液體泵和板式換熱器各一臺(tái)。此文物展示柜能滿足供熱和制冷要求，溫度保持在16～22℃范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可控溫的文物展示柜，其特征在于，文物展示柜最外層由保溫層(4)包圍；展示柜內(nèi)的密封倉(cāng)(3)與保溫層(4)之間是冷卻加熱模塊(1)，冷卻加熱模塊(1)緊貼在密封倉(cāng)(3)的底部和側(cè)部，冷卻加熱模塊(1)內(nèi)部有填充的導(dǎo)熱材料和冷卻加熱排管(11)；玻璃(5)置于文物展示柜的頂部；密封倉(cāng)(3)與玻璃(5)組成的密閉空間(2)里充滿惰性氣體；換熱器(7)與冷熱源形成一次回路；冷卻加熱排管(11)、液體泵(6)和換熱器(7)組成封閉二次回路，該回路中填充惰性液體，流量平衡閥(10)設(shè)在冷卻加熱排管(11)上對(duì)惰性液體的流量控制；經(jīng)過換熱器(7)取得熱量或冷量的惰性液體在液體泵(6)的作用下輸送到文物展示柜的各個(gè)冷卻加熱模塊(1)中；通過對(duì)惰性液體的溫度和流量來完成對(duì)文物展示柜密閉空間(2)的溫度控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控溫的文物展示柜，其特征在于，上述冷卻加熱模塊(1)緊貼在密封倉(cāng)(3)的底部和側(cè)部的粘貼處，為增強(qiáng)導(dǎo)熱效果在涂有導(dǎo)熱硅脂。
專利摘要本實(shí)用新型屬文物保護(hù)及環(huán)境控制領(lǐng)域?，F(xiàn)有展示柜放在空調(diào)房間的溫度控制不靈活；展示柜自帶小型空調(diào)凈化系統(tǒng)，柜內(nèi)無密封，不能滿足對(duì)含氧度嚴(yán)格要求。該展示柜最外層由保溫層(4)包圍；密封倉(cāng)(3)與保溫層(4)之間是冷卻加熱模塊(1)，冷卻加熱模塊(1)緊貼在密封倉(cāng)(3)的底部和側(cè)部，冷卻加熱模塊(1)內(nèi)部有填充的導(dǎo)熱材料和冷卻加熱排管(11)；玻璃(5)置于文物展示柜的頂部；密封倉(cāng)(3)與玻璃(5)組成的密閉空間(2)里充滿惰性氣體；換熱器(7)與冷熱源形成一次回路；冷卻加熱排管(11)、液體泵(6)和換熱器(7)組成封閉二次回路，該回路中填充惰性液體；通過對(duì)惰性液體的溫度和流量來完成溫度控制。本實(shí)用新型能夠滿足不同陳列環(huán)境、不同溫濕度下的文物保存。
文檔編號(hào)A47F5/00GK2810380SQ20052010370
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者馬重芳, 羅亞紅, 吳玉庭 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)