CN115421536A - 用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，供水供气机组、智能恒温恒湿调节机组以及若干展柜；供水供气机组与智能恒温恒湿调节机组之间安装有供气管道，供水供气机组可将湿气送至智能恒温恒湿调节机组内，而智能恒温恒湿调节机组可相应调节供水供气机组提供的湿气的湿度以及温度。本发明是专门针对多展柜集中控制智能调节恒温恒湿的调节系统，可配合大型恒湿设备协同工作，可实现单体恒湿设备集中控制多组展柜微环境的基础上通过对送入每个展柜的气流进行智能化的精准控制，以达到按需分配精确调控的目的，同时还可在一定条件下实现多展柜的差异化湿度管理，使展柜微环境湿度调控更加智能和高效。

Description

用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统

技术领域

本发明涉及馆藏文物的保存保管等技术领域，尤其涉及一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统。

背景技术

现有技术中，博物馆中展柜内部的环境条件对于馆藏文物的保存和保管工作起到尤为重要的作用，由于一些馆藏文物的特性，必须保持展柜内部的恒温恒湿的条件，因此对展柜内部的环境控制显得尤为重要。

例如：公开公告号：CN104597949B的专利文件中就公开了“一种馆藏文物展示微环境调节控制系统”，该技术方案中包括括净化系统、恒温恒湿系统、馆藏文物微环境、控制器，其中的净化系统、恒温恒湿系统、馆藏文物微环境之间设有循环气体管道，循环气体管道上设置第二抽气泵，馆藏文物微环境中的空气由进气口经循环气泵进入净化-恒温恒湿系统后，依次通过粉尘过滤器和空气净化器进行净化处理，净化后的空气通过后续湿度控制模块处理后，再进入温控室进行恒温处理，最后通过出气口回到馆藏文物微环境中，从而达到净化、恒温、恒湿的目的。

该技术方案中可相应调节馆藏文物的微环境，但是对于馆藏文物中展柜的环境调节并没有相应设计，通常馆藏文物中展柜内部的环境也需要有一定的要求，需要保持一定的湿度和温度，而现有技术中通常设置上述恒温恒湿系统保持展柜内部的环境。

但是现有技术中，存在较多的问题，一方面从基础的说起，恒温恒湿系统中相应调节的湿气最初是从调控水箱中进入的，调控水箱中多是设置发泡装置通过鼓风机将空气通入至水箱中，通过发泡装置形成气泡，气泡上升破裂后将水分混合在空气中，形成湿气，然后送入至恒温恒湿系统中在进行精准调节，现有技术中多数水箱中的发泡装置发泡位置单一，发泡区域不够广泛，导致发泡效率较低，发泡量不足等问题，另外如果直接将发泡孔设置较小较密，可以增加发泡量，但是也会相应增加发泡装置承受的压力，鼓风机进入的风量较大的情况下，而空气又无法及时的从发泡孔排出的话，发泡装置承受压力也会相应增加。

另外，现有技术中对于展柜内部环境的调节不够精确，通常是通过展柜内部设置的传感器检测数据，将数据信息传递至恒温恒湿系统中进行调节，但是恒温恒湿系统到达展柜的距离较长，管道内部会相应损失较多的湿气，因此恒温恒湿系统中调节后到达展柜中的湿气会不够精确。

因此，为了解决上述问题，需要研发一种湿气足，且调节准确的用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统；其技术方案如下：

一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，供水供气机组、智能恒温恒湿调节机组以及若干展柜；所述的供水供气机组与智能恒温恒湿调节机组之间安装有供气管道，供水供气机组可将湿气送至智能恒温恒湿调节机组内，而智能恒温恒湿调节机组可相应调节供水供气机组提供的湿气的湿度以及温度。

所述的智能恒温恒湿调节机组与每一展柜之间均相应设置有供气管道，且每一展柜的进气口处还均安装有智能流量分配器以及节流器，通过智能流量分配器和节流器配合可相应精准控制送入至展柜内的进气量；且每一展柜内还均安装有温湿度传感器，该温湿度传感器相应与智能流量分配器相连，可通过温湿度传感器的检测数据反馈调节进气量；而该智能流量分配器又相应与智能恒温恒湿调节机组通信。

进一步地，所述的智能流量分配器与智能恒温恒湿调节机组通过无线数据网关实现通信，该无线数据网关可支持适配4G、5G全网通以及WIFI无线传输模式。

进一步地，所述的智能流量分配器具有监测分析展柜内环境数据以及发送调控指令的功能，通过连接展柜内的温湿度传感器，可实时准确地监测展柜中的温湿度值，及时作出相应的控制指令，控制节流器动作，通过气量的合理化分配实现湿度调控。

进一步地，所述的供水供气机组包括水箱和鼓风机，该鼓风机上的鼓风管道从水箱底部向上伸入至水箱内，该鼓风管道的上端部安装有一悬空板，该悬空板上安装有加热元件，且鼓风管道的上端外侧还固定有一发泡内箱，该发泡内箱将整体悬空板以及加热元件包括在内，且该发泡内箱的箱体侧壁上还设置有发泡内孔。

所述鼓风管道的下端外侧还安装有一固定套筒，该固定套筒设置在发泡内箱的下方，且该固定套筒的外部还相应套装有一旋转套筒，而该旋转套筒的上端外侧又相应固定安装有一体式的发泡外箱，该发泡外箱向上方延伸，相应将发泡内箱整体包括在内，发泡外箱与发泡内箱之间设置有间隙，所述发泡外箱的箱体侧壁上设置有发泡外孔，且发泡外箱可在旋转套筒的带动下旋转。

所述水箱的上端还设置有出气管，该出气管连接至智能恒温恒湿调节机组，可相应将湿气送入，而所述的智能恒温恒湿调节机组又可相应控制鼓风机以及加热元件的工作功率。

进一步地，所述的供水供气机组还包括驱动机构，该驱动机构包括设置在水箱下方的驱动电机，该驱动电机的驱动杆竖直向上伸入水箱中，且杆端安装有驱动齿轮；而所述旋转套筒的下端外侧则相应设置有一圈环形齿条，所述的驱动齿轮与环形齿条啮合安装，通过驱动机构可相应带动旋转套筒和发泡外箱旋转。

进一步地，所述发泡内孔的直径大于发泡外孔，所述鼓风管道的上端外侧设置有斜向伸出的支撑杆，所述的悬空板通过支撑杆悬空固定，悬空板与鼓风管道的端口之间留有出气间隙。

进一步地，所述的鼓风管道与水箱的下端接触部位处还安装有支撑筋，通过支撑筋将鼓风管道稳固的安装在水箱内，且鼓风管道外侧还设置有电源装置，该电源装置的电源线伸入至鼓风管道内向上与加热元件相连。

有益效果：本发明具有以下有益效果：

(1)本发明是基于馆藏文物的环境监控系统之下专门针对多展柜集中控制智能调节恒温恒湿的调节系统，本发明的系统可配合大型恒湿设备协同工作，可实现单体恒湿设备集中控制多组展柜微环境的基础上通过对送入每个展柜的气流进行智能化的精准控制，以达到按需分配精确调控的目的，同时还可在一定条件下实现多展柜的差异化湿度管理，使展柜微环境湿度调控更加智能和高效；

(2)本发明还配合设置了一套新的供水供气机组，通过设置的鼓风机可相应向水箱内鼓风，通过双层发泡箱以及双层发泡孔的设置，可在增加发泡量的同时相应减小发泡箱的承受压力，并且外部发泡外箱可旋转，有效增加发泡量，并且相应将加热元件设置在发泡内箱中，从最内层开始加热，加热均匀，加热效率提升，另外恒温恒湿机组还可相应调节鼓风机以及加热元件的工作功率，用以控制气体湿度，之后再配合展柜上的智能流量分配器以及节流器达到精准控制的目的。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明中供水供气机组结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，供水供气机组1、智能恒温恒湿调节机组2以及若干展柜3；供水供气机组1与智能恒温恒湿调节机组2之间安装有供气管道，供水供气机组1可将湿气送至智能恒温恒湿调节机组2内，而智能恒温恒湿调节机组2可相应调节供水供气机组1提供的湿气的湿度以及温度。

智能恒温恒湿调节机组2与每一展柜3之间均相应设置有供气管道，且每一展柜3的进气口处还均安装有智能流量分配器4以及节流器5，通过智能流量分配器4和节流器5配合可相应精准控制送入至展柜3内的进气量；且每一展柜3内还均安装有温湿度传感器6，该温湿度传感器6相应与智能流量分配器4相连，可通过温湿度传感器6的检测数据反馈调节进气量；而该智能流量分配器4又相应与智能恒温恒湿调节机组2通信。

智能流量分配器4与智能恒温恒湿调节机组2通过无线数据网关7实现通信，该无线数据网关7可支持适配5G、4G全网通以及WIFI无线传输模式。

智能流量分配器4具有监测分析展柜3内环境数据以及发送调控指令的功能，通过连接展柜3内的温湿度传感器6，可实时准确地监测展柜3中的温湿度值，及时作出相应的控制指令，控制节流器5动作，通过气量的合理化分配实现湿度调控。

如图1所示，本发明中在每一展柜的进气口处均相应设置有智能流量分配器以及节流器，首先每一展柜中通入的湿气是通过恒温恒湿调节机组提供的，恒温恒湿调节机组将供水供气机组提供的湿气进行精准调节。

该恒温恒湿调节机组可采用型号：VITA-P20II的现有设备，其调控容量如下：工作温度在15-32℃，调控范围30-80％RH值，其气流可供应≤200M³的超大型展柜，能够24小时不间断稳定运行，其调控精度控制在±2％，具有精确调节湿度的功能。

恒温恒湿调节机组相应将湿气调节到合适值后，即可相应送入至每一展柜中，但是根据展柜的大小，每一展柜内通入的流量大小也会相应影响展柜内部的环境，因此本发明还在每一展柜的进口处设置智能流量分配器以及节流器，每一展柜的内部都是相应设置有温湿度传感器的，可相应检测展柜内部的温湿度数据，可将检测数据传递至智能流量分配器，该智能流量分配器可采用型号：VITA-FP的现有设备，其主要具有监测分析展柜内环境数据以及发送调控指令两大主要功能。

通过连接专用的柜内温湿度传感器，实时准确地监测展柜中的温湿度值，经数据分析处理，可及时作出相应的控制指令，灵活准确控制微环境气量分配执行设备(节流器)的动作，通过气量的合理化分配实现湿度调控；设备整体操作方便，既可独立自主工作，也可接入微环境智能监控平台，实现远程数据监控。

且该设备功能特点：能够实时准确的微环境温度和相对湿度测量能力；与节流器，温湿度传感器，微环境定量恒湿机协同工作，具有大范围高精度的微环境湿度控制能力；数据存储能力，可存储设置参数；故障报警提示功能；强大的通讯扩展能力，可直接接入微环境智能监控平台，从而获得更强大的数据获取，记录，处理，监控能力以及友好的人机交互界面，操作简单便捷。

本发明的节流器可才采用型号：VITA-JL的现有设备；主要用于备配合流量分配器进行展柜端的气量调节控制；设备通过配合智能流量分配器，实时调节展柜端的空气流量，并可在流量分配器上实时显示工作状态。设备具有以下功能特点：能够接收流量分配器的控制指令，执行展柜端空气流量调节动作；可进行多级调控，自动、手动双模式；以及具有故障主动报警提示的能力。

供水供气机组1包括水箱11和鼓风机12，该鼓风机12上的鼓风管道13从水箱11底部向上伸入至水箱11内，该鼓风管道13的上端部安装有一悬空板14，该悬空板14上安装有加热元件15，且鼓风管道13的上端外侧还固定有一发泡内箱16，该发泡内箱16将整体悬空板14以及加热元件15包括在内，且该发泡内箱16的箱体侧壁上还设置有发泡内孔17。

鼓风管道13的下端外侧还安装有一固定套筒18，该固定套筒18设置在发泡内箱11的下方，且该固定套筒18的外部还相应套装有一旋转套筒19，而该旋转套筒19的上端外侧又相应固定安装有一体式的发泡外箱20，该发泡外箱20向上方延伸，相应将发泡内箱16整体包括在内，发泡外箱20与发泡内箱16之间设置有间隙，发泡外箱20的箱体侧壁上设置有发泡外孔21，且发泡外箱20可在旋转套筒19的带动下旋转。

水箱11的上端还设置有出气管22，该出气管22连接至智能恒温恒湿调节机组2，可相应将湿气送入，而智能恒温恒湿调节机组2又可相应控制鼓风机12以及加热元件15的工作功率。

供水供气机组1还包括驱动机构，该驱动机构包括设置在水箱11下方的驱动电机23，该驱动电机23的驱动杆竖直向上伸入水箱11中，且杆端安装有驱动齿轮24；而旋转套筒19的下端外侧则相应设置有一圈环形齿条25，驱动齿轮24与环形齿条25啮合安装，通过驱动机构可相应带动旋转套筒19和发泡外箱20旋转。

发泡内孔17的直径大于发泡外孔21，鼓风管道13的上端外侧设置有斜向伸出的支撑杆26，悬空板14通过支撑杆26悬空固定，悬空板14与鼓风管道13的端口之间留有出气间隙。

鼓风管道13与水箱11的下端接触部位处还安装有支撑筋27，通过支撑筋27将鼓风管道13稳固的安装在水箱11内，且鼓风管道13外侧还设置有电源装置28，该电源装置28的电源线伸入至鼓风管道13内向上与加热元件15相连。

如图2所示，本发明还另外设置了一套供水供气机组，通过智能恒温恒湿机组的调节可将湿气调节至合适的RH值，但是也需要供水供气机组所提供的原始湿气就具备较好的湿度和温度；因此本发明相应另外设置了一套供水供气机组。

该供水供气机组整体基础包括水箱和鼓风机，鼓风机的鼓风管道从水箱下端伸入，然后在鼓风管道的依托下设置固定的发泡内箱以及可旋转的发泡外箱，并将加热元件设置在发泡内箱中。

鼓风机将外部新鲜空气通过鼓风管道送入至发泡内箱中，先是通过发泡内箱上的发泡内孔将空气分割成若干气泡，之后进入到发泡外箱中，再通过发泡外箱上的发泡外孔再将气泡分割成更小的气泡，一方面能够有效的增加发泡量；另外一方面是发泡内孔的直径是大于发泡外孔的，发泡孔直径由内向外逐渐减小，如果鼓风机吹入的空气量非常大的情况下，可以先通过直径较大的发泡内孔分割，再通过直径较小的发泡外孔分割，可以有效的减小发泡箱的承受压力。

并且本发明中外侧的发泡外箱是通过固定套筒和旋转套筒以及在驱动机构的作用下是可以实现旋转的，在发泡外箱旋转后，发泡量会大幅增加，而且可以从发泡外箱的任何面进行发泡，发泡区域更大，发泡量充足。

另外具体设置是固定套筒固定在鼓风管道上，而旋转套筒则是旋转套装在固定套筒上的，两者之间可通过滚珠轴承对应安装(图中未示出)，发泡外箱则固定安装在旋转套筒上，这样旋转套筒以及发泡外箱就相应安装成一体，另外设置驱动机构，在旋转套筒的下端外侧设置环形齿条，而驱动电机上则安装驱动齿轮，驱动齿轮与环形齿条啮合安装，即可带动整体旋转套筒和发泡外箱旋转，整体结构设计合理，在带动发泡外箱旋转的同时不会妨碍发泡内箱以及鼓风管道的工作，设计巧妙合理。

另外本发明中将加热元件直接设置在鼓风管道的上端，直接设置在发泡内箱的内部，这样能够直接对进入的空气进行加热，因为外部空气与内部的水体温度肯定存在差异，空气进入后，水体温度中和发生变化后，需要时间进行加热，且空气进入后直接分割成气泡上升破裂后从出气管排出，时间很短，如果直接将加热元件设置在水箱上，在很短的时间内很难达到符合的温度条件；而本发明则是将加热元件直接设置在发泡内箱中，可以直接加热进入的空气，在短时间内升温迅速，达到温度要求；且加热元件的供电设置也十分巧妙，不妨碍两个发泡箱以及鼓风管道的使用。

本发明为了稳固鼓风管道，还设置支撑筋固定鼓风管道，另外智能恒温恒湿调节机组也可以相应调节鼓风机、加热元件以及驱动电机的工作功率，以达到合适的合适的湿度值。

上述具体实施方式只是本发明的一个优选实施例，并不是用来限制本发明的实施与权利要求范围的，凡依据本发明申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：供水供气机组(1)、智能恒温恒湿调节机组(2)以及若干展柜(3)；所述的供水供气机组(1)与智能恒温恒湿调节机组(2)之间安装有供气管道，供水供气机组(1)可将湿气送至智能恒温恒湿调节机组(2)内，而智能恒温恒湿调节机组(2)可相应调节供水供气机组(1)提供的湿气的湿度以及温度；

所述的智能恒温恒湿调节机组(2)与每一展柜(3)之间均相应设置有供气管道，且每一展柜(3)的进气口处还均安装有智能流量分配器(4)以及节流器(5)，通过智能流量分配器(4)和节流器(5)配合可相应精准控制送入至展柜(3)内的进气量；且每一展柜(3)内还均安装有温湿度传感器(6)，该温湿度传感器(6)相应与智能流量分配器(4)相连，可通过温湿度传感器(6)的检测数据反馈调节进气量；而该智能流量分配器(4)又相应与智能恒温恒湿调节机组(2)通信。

2.根据权利要求1所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述的智能流量分配器(4)与智能恒温恒湿调节机组(2)通过无线数据网关(7)实现通信，该无线数据网关(7)可支持适配5G、4G全网通以及WIFI无线传输模式。

3.根据权利要求1所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述的智能流量分配器(4)具有监测分析展柜(3)内环境数据以及发送调控指令的功能，通过连接展柜(3)内的温湿度传感器(6)，可实时准确地监测展柜(3)中的温湿度值，及时作出相应的控制指令，控制节流器(5)动作，通过气量的合理化分配实现湿度调控。

4.根据权利要求1所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述的供水供气机组(1)包括水箱(11)和鼓风机(12)，该鼓风机(12)上的鼓风管道(13)从水箱(11)底部向上伸入至水箱(11)内，该鼓风管道(13)的上端部安装有一悬空板(14)，该悬空板(14)上安装有加热元件(15)，且鼓风管道(13)的上端外侧还固定有一发泡内箱(16)，该发泡内箱(16)将整体悬空板(14)以及加热元件(15)包括在内，且该发泡内箱(16)的箱体侧壁上还设置有发泡内孔(17)；

所述鼓风管道(13)的下端外侧还安装有一固定套筒(18)，该固定套筒(18)设置在发泡内箱(11)的下方，且该固定套筒(18)的外部还相应套装有一旋转套筒(19)，而该旋转套筒(19)的上端外侧又相应固定安装有一体式的发泡外箱(20)，该发泡外箱(20)向上方延伸，相应将发泡内箱(16)整体包括在内，发泡外箱(20)与发泡内箱(16)之间设置有间隙，所述发泡外箱(20)的箱体侧壁上设置有发泡外孔(21)，且发泡外箱(20)可在旋转套筒(19)的带动下旋转；

所述水箱(11)的上端还设置有出气管(22)，该出气管(22)连接至智能恒温恒湿调节机组(2)，可相应将湿气送入，而所述的智能恒温恒湿调节机组(2)又可相应控制鼓风机(12)以及加热元件(15)的工作功率。

5.根据权利要求4所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述的供水供气机组(1)还包括驱动机构，该驱动机构包括设置在水箱(11)下方的驱动电机(23)，该驱动电机(23)的驱动杆竖直向上伸入水箱(11)中，且杆端安装有驱动齿轮(24)；而所述旋转套筒(19)的下端外侧则相应设置有一圈环形齿条(25)，所述的驱动齿轮(24)与环形齿条(25)啮合安装，通过驱动机构可相应带动旋转套筒(19)和发泡外箱(20)旋转。

6.根据权利要求5所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述发泡内孔(17)的直径大于发泡外孔(21)，所述鼓风管道(13)的上端外侧设置有斜向伸出的支撑杆(26)，所述的悬空板(14)通过支撑杆(26)悬空固定，悬空板(14)与鼓风管道(13)的端口之间留有出气间隙。

7.根据权利要求5所述的一种用于馆藏文物中超大型展柜的恒温恒湿调节系统，其特征在于：所述的鼓风管道(13)与水箱(11)的下端接触部位处还安装有支撑筋(27)，通过支撑筋(27)将鼓风管道(13)稳固的安装在水箱(11)内，且鼓风管道(13)外侧还设置有电源装置(28)，该电源装置(28)的电源线伸入至鼓风管道(13)内向上与加热元件(15)相连。

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