CN109606947A - 一种文物储藏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及文保储藏技术领域，特别地涉及一种文物储藏系统。包括：控制系统；围护空间，其上设有通气口；惰性气体源，其用于向围护空间内通入惰性气体；加湿器，其用于给通入围护空间内的惰性气体进行加湿；制冷单元，其用于对围护空间内进行制冷降温；检测单元，其用于检测围护空间内的温度、湿度和氧气含量信息，控制系统根据该信息控制惰性气体源、加湿器和制冷单元，以控制围护空间内的温度、湿度和氧气含量，从而实现对围护空间内温度、湿度和氧气含量的实时控制，使得围护空间内的湿度和氧气含量处于较佳地数值，将围护空间内的文物处于较佳的储藏环境内。

Description

一种文物储藏系统

技术领域

本发明涉及文保储藏技术领域，特别地涉及一种文物储藏系统。

背景技术

在文保储藏领域，出水漆木器的保藏对保藏环境有严格的要求，由于出水漆木器长期处于潮湿的土层内或直接浸泡于水中，部分漆木器、丝织品等为饱水藏品。因地下温度长期为2～10℃之间，长期与空气隔绝得以保存；然而，部份藏品内部纤维结构已糟朽受损。受目前脱水干燥技术的限值，以及藏品失水或脱水干燥等可能会引起木质纤维结构改变，从而造成器物表面产生裂隙或者变形断裂。因此，如何为文物提供合适的储藏环境是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种文物储藏系统，包括：控制系统；围护空间，其上设有通气口；与所述围护空间连接的惰性气体源，其用于向所述围护空间内通入惰性气体；与所述惰性气体源连接的加湿器，其用于给通入所述围护空间内的惰性气体进行加湿；与所述围护空间连接的制冷单元，其用于对围护空间内进行制冷降温；与所述控制系统连接的检测单元，其用于检测所述围护空间内的温度、湿度和氧气含量信息，并将该信息发送至所述控制系统，所述控制系统根据该信息控制所述惰性气体源、所述加湿器和所述制冷单元，以控制所述围护空间内的温度、湿度和氧气含量。

进一步地，其中所述惰性气体源包括均与所述控制系统连接的空压机和制氮机；所述制氮机的出口与所述加湿器连接。

进一步地，其中通气口处设有与所述控制系统连接的第一电磁阀；所述加湿器的进口还通过第一连接管与所述围护空间连通，所述第一连接管上设有与所述控制系统连接的第二电磁阀。

进一步地，其中当围护空间内的氧气含量达到预设数值而湿度未达到预设数值时，控制器控制关闭空压机、制氮机和第一电磁阀，打开第二电磁阀，围护空间内的气体进入加湿器进行加湿，加湿后的气体再次进入围护空间，从而实现气体的循环加湿。

进一步地，其中当维护空间内的湿度高于预设数值时，控制系统控制关闭加湿器，打开第一电磁阀，制氮机制成的干燥氮气未经过加湿进入维护空间内，从而实现维护空间内的除湿。

进一步地，其中所述制氮机与所述加湿器之间的第二连接管上设有第三电磁阀；所述制氮机通过第三连接管与所述围护空间连接，所述第三连接管上设有第四电磁阀；所述第三电磁阀与所述第四电磁阀均与所述控制系统连接。

进一步地，其中所述控制系统控制打开所述第三电磁阀和所述第四电磁阀，从所述制氮机分离出的氮气部分经过加湿器加湿后进入围护空间，另一部分未经过加湿直接进入围护空间，所述控制系统通过控制进入围护空间的两部分氮气的比例控制围护空间内的湿度。

进一步地，其中所述控制系统包括控制器以及与所述控制器连接的显示屏，所述显示屏用于显示控制信息。

进一步地，其中所述制氮机包括净化装置和氮氧分离装置，所述空压机、所述净化装置、所述氮氧分离装置依次连接。

本发明中的检测单元检测围护空间内的温度、湿度和氧气含量，并将检测到的信息发送给控制系统，控制系统根据接受到的该信息来控制惰性气体源、加湿单元和制冷单元的开闭，从而实现对围护空间内温度、湿度和氧气含量的实时控制，使得围护空间内的湿度和氧气含量处于较佳地数值，将围护空间内的文物处于较佳的储藏环境内。综上，本发明的文物储藏系统给文物提供了合适的储藏环境，便于文物的存放。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明提供实施例提供的文物储藏系统的示意图；

图2是根据本发明另一实施例提供的文物储藏系统的示意图。

标记说明：

1-控制系统； 2-检测单元； 3-空压机；

4-制氮机； 5-第二电磁阀； 6-加湿单元；

7-制冷单元； 8-围护空间； 9-第一电磁阀；

10-第四电磁阀； 11-第三电磁阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

图1是根据本发明提供实施例提供的文物储藏系统的示意图；如图1所示，本发明实施例提供一种文物储藏系统，包括：控制系统1；围护空间8，其上设有通气口；与围护空间8连接的惰性气体源，其用于向围护空间8内通入惰性气体；与惰性气体源连接的加湿器，其用于给通入围护空间8内的惰性气体进行加湿；与围护空间8连接的制冷单元7，其用于对围护空间8内进行制冷降温；与控制系统1连接的检测单元2，其用于检测围护空间8内的温度、湿度和氧气含量信息，并将该信息发送至控制系统1，控制系统1根据该信息控制惰性气体源、加湿器和制冷单元7，以控制围护空间8内的温度、湿度和氧气含量。

在使用时，制冷单元7对围护空间8内进行制冷降温，惰性气体源内出来的惰性气体经加湿器加湿后进入围护空间8，并且惰性气体进入围护空间8内后，围护空间8内的空气通过通气口排出，从而将围护空间8内的空气置换，控制调节围护空间8内的氧气含量。检测单元2检测围护空间8内的温度、湿度和氧气含量，并将检测到的信息发送给控制系统1，控制系统1根据接受到的该信息来控制惰性气体源、加湿单元6和制冷单元7的开闭，从而实现对围护空间8内温度、湿度和氧气含量的实时控制，使得围护空间8内的湿度和氧气含量处于较佳地数值，将围护空间8内的文物处于较佳的储藏环境内。综上，本发明的文物储藏系统给文物提供了合适的储藏环境，便于文物的存放。另外，由于本申请采用在常压下采用惰性气体对围护空间内的空气进行置换的方式对其内部进行降氧，与采用真空泵抽真空后再冲入惰性气体的相比，不会对围护空间内的藏品造成负压等作用，从而提高储藏效果。

进一步地，检测单元2可包括但不限于温度传感器、湿度传感器、氧传感器、压力传感器等，从而实现对围护空间8内温度、湿度和氧气含量的检测。使用者也可根据需要选择其他能够实现温度、湿度和氧气含量检测的工具，均在本发明的保护范围内。

进一步地，制冷单元7可以由压缩机组、蒸发器、膨胀阀、过滤器、电磁阀以及制冷管路等构成。为保证围护空间内良好的温控精度，将蒸发器置于围护空间内部，通过静压箱与围护空间及回风口形成闭路循环，确保围护空间内温度的均匀性。为了实现精温控制，还可增加热补偿器，与制冷单元7配合使用，可以在围护空间的温度接近设定值时，进行冷热量的PID调节，为围护空间提供高精度的低温恒温环境。

进一步地，加湿器可以是管路加湿器、湿膜加湿器或超声波加湿器等。

进一步地，为了实现围护空间对气体调控的高效性，围护空间具有优良的气密性，围护结构的换气率小于≤0.02/d。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中惰性气体源包括均与控制系统1连接的空压机3和制氮机4；制氮机4的出口与加湿器连接。空压机3将空气压缩，压缩后的带压气体进入制氮机4，制氮机4将氮气从气体中分离，分离后的氮气经过加湿器加湿后通入围护空间8内。由于氮气在空气中的含量较高，便于大量制取，从而降低了惰性气体的制取成本，并且提高了本发明在使用时的工作效率。本实施例可适用于启停式加湿器(参照专利CN205191810U)，即当加湿器开启时，对进入管路的气体进行加湿；当加湿器停止时，气体能流经加湿器的气路，但不进行气体加湿。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中通气口处设有与控制系统1连接的第一电磁阀9；加湿器的进口还通过第一连接管与围护空间8连通，第一连接管上设有与控制系统1连接的第二电磁阀5。第一电磁阀9控制通气口的开闭，第二电磁阀5控制加湿器的进口与围护空间8之间管路的通断。当围护空间8内的氧气含量达到预设数值而湿度未达到预设数值时，控制器控制关闭空压机3、制氮机4和第一电磁阀9，打开第二电磁阀5，围护空间8内的气体进入加湿器进行加湿，加湿后的气体再次进入围护空间8，从而实现气体的循环加湿。这样的设置适用于围护空间8内的氧气含量不变的同时需要加湿围护空间8时的情形。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中当维护空间8内的湿度高于预设数值时，控制系统1控制关闭加湿器，打开第一电磁阀9，制氮机4制成的干燥氮气未经过加湿进入维护空间8内，从而实现维护空间8内的除湿。这样的设置适用于围护空间8内的湿度过高并且需要低氧环境时的情形。

图2是根据本发明另一实施例提供的文物储藏系统的示意图，如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，制氮机4与加湿单元6之间的第二连接管上设有第三电磁阀11；制氮机4通过第三连接管与围护空间8连接，第三连接管上设有第四电磁阀10；第三电磁阀11与第四电磁阀10均与控制系统1连接。本实施例适用于通断式加湿器(参照专利CN204388276U)，即只要气体流经加湿器的管路，且加湿器运行就会加湿；只有不流经加湿器管路，或加湿器未启动，气体不加湿。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中控制系统控制打开第三电磁阀和第四电磁阀，从制氮机分离出的氮气部分经过加湿器加湿后进入围护空间，另一部分未经过加湿直接进入围护空间，控制系统通过控制进入围护空间的两部分氮气的比例控制围护空间内的湿度。本实施例当围护空间内的湿度高于或低于预设数值时，通过控制通入围护空间内的加湿氮气和干燥氮气的比例来控制围护空间内的湿度，方便使用。进一步地，采用PID技术实现对干燥氮气的控湿调节，使进入围护空间内的气体湿度适宜，从而保证围护空间内适宜的湿度。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中控制系统1包括控制器以及与控制器连接的显示屏，显示屏用于显示控制信息。显示屏显示出围护空间8内的温度、湿度和氧气含量等信息，使用者可在显示屏上操作预设所需的温度，湿度和氧气含量，控制器根据使用者的操作信息控制空压机3、制氮机4、加湿器以及制冷单元7的工作，便于使用者使用。

进一步地，控制系统1还可以与文本显示器、液晶显示器或上位PC机等进行通讯，进行人机互动，使用者设置、显示、查询相关数据。控制系统1能够将系统参数单独传至各分单元，实现空压机3、制氮机4、加湿器、制冷单元7、检测单元2等的控制。控制系统1也可借助于通讯线缆、局域网、互联网等网络技术，与远方或异地的终端PC机或其他移动终端设备或显示器等进行通讯，实现系统远程或异地操控。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中制氮机4包括净化装置和氮氧分离装置，空压机3、净化装置、氮氧分离装置依次连接。空压机3压缩后形成的带压气体经过净化装置净化，将压缩气体中的粉尘、水和油去除，净化后的压缩气体进入氮氧分离装置，将氮气分离出经过加湿器加湿后进入围护空间8内。

进一步地，氮氧分离装置可以是中空纤维膜、分子筛、深冷空分等不同原理的制氮装置。根据使用需求，通过手动或自动方式调节，氮氧分离装置能够调制出多种不同氮气纯度的低氧气体。通过净化和分离技术制取洁净氮气，再经氮气管路连接至加湿器，根据需要选择性的对气体进行加湿。

综上，作为优选的实施例，本发明提供的文物储藏系统可实现“低温恒湿模式”、“恒湿低氧模式”、“低温恒湿低氧模式”三种工作模式。

“低温恒湿模式”的实现方法为：当通过显示屏选择低温恒湿模式，设定温度值为2℃，湿度为65％RH。系统上电后，控制系统1自动启动制冷单元7进行降温。在温度调节过程中，当围护空间内的湿度低于设定值65％RH时，控制系统1自动启动加湿器，第一电磁阀9关闭，第二电磁阀5打开，空压机3、制氮机4停止工作，围护空间8的气体通过第一连接管回到加湿器的进气口，气体经加湿器加湿后再次进入围护空间8，从而对围护空间8中的气体进行循环加湿。反之，充入干燥的气体以降低围护空间8中的湿度。当围护空间8内的温度接近设定值时，控制系统1开启热补偿器并通过PID技术调控热补偿器的制热量，维持围护空间8内温度的稳定性，直至围护空间8内的湿度达到设定值为止。在温度调控的过程中，制冷单元7和热补偿器一直处于工作状态，以应对环境温度变化对围护空间温度的影响，使围护空间中的温度处于稳定的工作状态。当温湿度均合格后，控制系统1自动关闭热补偿器和制冷单元7。

“恒湿低氧模式”的实现方法为：当控制系统1选择了恒湿低氧模式，系统上电后，控制系统1自动启动空压机3和制氮机4。在降氧过程中，当围护空间内的湿度低于设定值下限后，控制系统1自动启动加湿器；当围护空间内的湿度高于设定值上限后，控制系统1自动关闭加湿器，气体流经加湿器的气路，但不进行气体加湿。当围护空间内的氧浓度达到设定值后，控制系统1依围护空间内湿度检测结果，自动采取闭环加湿或开环除湿，进行湿度调控。闭环加湿是指空压机3、制氮单元停止工作，第一电磁阀9关闭，第二电磁阀5打开，围护空间的气体通过第一连接管回到加湿机的进气口，对围护空间中气体进行循环加湿。开环除湿是利用制氮机4的干燥气体置换空间中的湿度高的气体。具体实施过程为空压机3、制氮单元工作，加湿单元6停止工作，向气密空间中通入干燥氮气，气密空间中湿度高的气体排出，起到除湿的作用(此时气密空间中气体氧含量低于设定值，符合低氧保藏要求)。

“低温恒湿低氧模式”的实现方法为：当系统选择了低温恒湿低氧模式，系统上电后，控制系统1自动启动制冷单元7先对围护空间进行降温。在降温过程中，当围护空间内的温度达到设定值上回差时，控制系统1自动启动制氮机4开始降氧。在降温过程中，当围护空间内的湿度低于设定值下回差时，系统自动启动加湿器。若围护空间内的温度先达到设定值，控制系统1继续进行降氧控湿；若围护空间内的氧浓度先达到设定值，系统继续降温控湿；若围护空间内的温度和氧含量均达到设定值，系统自动进行第一电磁阀9，打开第二电磁阀5，进行闭环加湿。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (9)

1.一种文物储藏系统，包括：

控制系统；

围护空间，其上设有通气口；

与所述围护空间连接的惰性气体源，其用于向所述围护空间内通入惰性气体；

与所述惰性气体源连接的加湿器，其用于给通入所述围护空间内的惰性气体进行加湿；

与所述围护空间连接的制冷单元，其用于对围护空间内进行制冷降温；

与所述控制系统连接的检测单元，其用于检测所述围护空间内的温度、湿度和氧气含量信息，并将该信息发送至所述控制系统，所述控制系统根据该信息控制所述惰性气体源、所述加湿器和所述制冷单元，以控制所述围护空间内的温度、湿度和氧气含量。

2.根据权利要求1所述的文物储藏系统，其中所述惰性气体源包括均与所述控制系统连接的空压机和制氮机；所述制氮机的出口与所述加湿器连接。

3.根据权利要求2所述的文物储藏系统，其中通气口处设有与所述控制系统连接的第一电磁阀；所述加湿器的进口还通过第一连接管与所述围护空间连通，所述第一连接管上设有与所述控制系统连接的第二电磁阀。

4.根据权利要求3所述的文物储藏系统，其中当围护空间内的氧气含量达到预设数值而湿度未达到预设数值时，控制器控制关闭空压机、制氮机和第一电磁阀，打开第二电磁阀，围护空间内的气体进入加湿器进行加湿，加湿后的气体再次进入围护空间，从而实现气体的循环加湿。

5.根据权利要求3所述的文物储藏系统，其中当围护空间内的湿度高于预设数值时，控制系统控制关闭加湿器，打开第一电磁阀，制氮机制成的干燥氮气未经过加湿进入维护空间内，从而实现维护空间内的除湿。

6.根据权利要求2所述的文物储藏系统，其中所述制氮机与所述加湿器之间的第二连接管上设有第三电磁阀；所述制氮机通过第三连接管与所述围护空间连接，所述第三连接管上设有第四电磁阀；所述第三电磁阀与所述第四电磁阀均与所述控制系统连接。

7.根据权利要求6所述的文物储藏系统，其中所述控制系统控制打开所述第三电磁阀和所述第四电磁阀，从所述制氮机分离出的氮气部分经过加湿器加湿后进入围护空间，另一部分未经过加湿直接进入围护空间，所述控制系统通过控制进入围护空间的两部分氮气的比例控制围护空间内的湿度。

8.根据权利要求1所述的文物储藏系统，其中所述控制系统包括控制器以及与所述控制器连接的显示屏，所述显示屏用于显示控制信息。

9.根据权利要求1所述的文物储藏系统，其中所述制氮机包括净化装置和氮氧分离装置，所述空压机、净化装置、氮氧分离装置依次连接。