用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)，它包括儲水箱(6)、單片機(jī)、設(shè)置第一環(huán)境(4)的第一半導(dǎo)體制冷片(2)、第一風(fēng)機(jī)(1)、第一電加熱器(3)、第一加濕蒸發(fā)器(7)，以及設(shè)置第二環(huán)境(11)的第二半導(dǎo)體制冷片(13)、第二風(fēng)機(jī)(8)、第二加濕蒸發(fā)器(10)；所述第一半導(dǎo)體制冷片(2)和第二半導(dǎo)體制冷片(13)分別通過冷凝管與儲水箱(6)連接，所述第一加濕蒸發(fā)器(7)的進(jìn)水管通過第一水泵(12)與儲水箱(6)連接。為博物館文物密集儲藏柜提供環(huán)境調(diào)濕處理，保持文物保存環(huán)境清潔、穩(wěn)定，在完成微環(huán)境濕度調(diào)控的目的過程中設(shè)備不需加水、排水。
【專利說明】用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及館藏文物保存環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域，具體涉及一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在館藏文物保存環(huán)境中，溫度和濕度是所有研究工作的基礎(chǔ)，他們是直接或間接影響文物的物理、化學(xué)、生物作用的兩個基本條件。其中濕度調(diào)控對于文物保存尤為重要。濕度對文物的破壞機(jī)制可以分為物理破壞、化學(xué)破壞以及生物破壞。
[0003]濕度對文物的物理破壞表現(xiàn)為:濕度高時，對于吸濕性較強(qiáng)的有機(jī)材料或者有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的文物吸收外界水分而發(fā)生體積膨脹；當(dāng)濕度低時，某些物質(zhì)就會脫水，造成文物干裂，材料脆化等。
[0004]濕度對文物的化學(xué)破壞表現(xiàn)為:由于水能夠附著于大多數(shù)物質(zhì)的表面，或者侵入部分物質(zhì)的內(nèi)部。水是一種較好的極性溶劑，易溶解空氣中的酸性物質(zhì)，加快金屬物質(zhì)腐蝕，以及造成織物、紙質(zhì)物等褪色或變色；濕度較高時，還會加快環(huán)境中光化學(xué)反應(yīng)速度。
[0005]雖然溫度對于文物的保存也有十分重要的影響，但是對于文物保存微環(huán)境來說，微環(huán)境內(nèi)部的溫度是有其外部的環(huán)境決定的，微環(huán)境內(nèi)部溫度并不能獨立于外界環(huán)境而獨立存在，因此沒有提出對文物保存微環(huán)境進(jìn)行專門的調(diào)控。但在對微環(huán)境進(jìn)行濕度調(diào)控時，特別是對微環(huán)境通過制冷、循環(huán)的手段進(jìn)行除濕操作時，會影響空氣的溫度，所以必須考慮該過程對微環(huán)境溫度的影響。
[0006]生物腐蝕同樣對于文物保存構(gòu)成重要危害、危險，特別是由蛋白質(zhì)、染料、纖維等有機(jī)物構(gòu)成的文物，其自身是微生物賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì)?？諝庵邢鄬?絕對濕度對于空氣中攜帶微生物的存活量至關(guān)重要。不同微生物其最適應(yīng)的濕度各不相同，但總的來說，濕度越高越是適合微生物增長。
[0007]另一方面，博物館館藏微環(huán)境中的污染物如顆粒污染物，微生物污染物，以及氣態(tài)污染物對文物的破壞作用也十分明顯，且這些污染物的來源廣泛，如展柜(儲存柜等)與其外部博物館環(huán)境進(jìn)行空氣交換，展柜(儲存柜等)的材料釋放出的氣體等。這些污染物都會影響文物的保存。
[0008]目前國內(nèi)文物保護(hù)缺乏有效的環(huán)境監(jiān)測、調(diào)控手段，現(xiàn)有的調(diào)濕器作用受外環(huán)境影響大，維護(hù)工作量大，需考慮調(diào)濕過程中為儲水箱加水、排水的問題，在現(xiàn)有博物館展廳、展柜布置的條件下或新建時，需布設(shè)供水、排水管線，這在文物保護(hù)中是不允許的。人工進(jìn)行加水、排水工作量較大，且易造成對微環(huán)境穩(wěn)定性的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)及其方法，便于博物館微環(huán)境調(diào)濕處理。
[0010]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)，它包括儲水箱、單片機(jī)、設(shè)置第一環(huán)境的第一半導(dǎo)體制冷片、第一風(fēng)機(jī)、第一電加熱器、第一加濕蒸發(fā)器，以及設(shè)置第二環(huán)境的第二半導(dǎo)體制冷片、第二風(fēng)機(jī)、第二加濕蒸發(fā)器；所述第一半導(dǎo)體制冷片和第二半導(dǎo)體制冷片分別通過冷凝管與儲水箱連接，所述第一加濕蒸發(fā)器的進(jìn)水管通過第一水泵與儲水箱連接，所述第二加濕蒸發(fā)器通過第二水泵與儲水箱連接；所述儲水箱內(nèi)設(shè)置液位計；所述單片機(jī)分別與所述第一半導(dǎo)體制冷片、第一風(fēng)機(jī)、第一電加熱器、第一加濕蒸發(fā)器、第二半導(dǎo)體制冷片、第二風(fēng)機(jī)、第二加濕蒸發(fā)器、液位計數(shù)據(jù)傳輸連接。
[0012]為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，所述第一電加熱器為PTC電加熱器。
[0014]本發(fā)明還可以是:
[0015]一種環(huán)境空氣智能調(diào)濕方法，它包括:
[0016]在第一環(huán)境內(nèi)濕度高于設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)和第一半導(dǎo)體制冷片工作，當(dāng)制冷達(dá)到空氣冷凝點溫度時，第一環(huán)境內(nèi)部空氣經(jīng)第一半導(dǎo)體制冷片的制冷面冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱；當(dāng)?shù)谝画h(huán)境內(nèi)循環(huán)氣流溫度波動超出設(shè)定范圍時，啟動第一電加熱器用于小氣流溫度波動；
[0017]在第一環(huán)境內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)、第一半導(dǎo)體制冷片停止工作；
[0018]在儲水箱水位高過設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)和第二水泵工作，儲水箱的冷凝水通過第二水泵進(jìn)入第二加濕蒸發(fā)器，從而對第二環(huán)境的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加濕，帶走第一環(huán)境己除濕的冷凝水，當(dāng)儲水箱水位低于設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)和第二水泵停止工作；
[0019]在第一環(huán)境內(nèi)濕度低于設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)、第一加濕蒸發(fā)器和第一水泵工作，第一環(huán)境內(nèi)部空氣經(jīng)過第一加濕蒸發(fā)器進(jìn)行第一環(huán)境加濕調(diào)控；當(dāng)?shù)谝画h(huán)境內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值時，第一風(fēng)機(jī)、第一水泵停止工作，從而停止對第一環(huán)境加濕；
[0020]在儲水箱水位低于設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)和第二半導(dǎo)體制冷片工作，外部空氣經(jīng)第二環(huán)境的第二半導(dǎo)體制冷片的制冷面冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱；當(dāng)儲水箱水位高過設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)和第二半導(dǎo)體制冷片停止工作。
[0021 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:
[0022]本發(fā)明的一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)及其方法，其專門為博物館微環(huán)境提供調(diào)濕處理，可用于為博物館中心展柜、墻面柜以及博物館文物密集儲藏柜提供環(huán)境調(diào)濕處理，保持文物保存環(huán)境清潔、穩(wěn)定；在完成微環(huán)境濕度調(diào)控的目的過程中設(shè)備不需加水、排水；本發(fā)明也可用于其他需要進(jìn)行調(diào)濕的環(huán)境中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:
[0026]I 一第一風(fēng)機(jī),2 —第一半導(dǎo)體制冷片,3 —第一電加熱器,4 一第一環(huán)境,5 —第一半導(dǎo)體制冷片的制冷面，6 —水箱，7 —第一加濕蒸發(fā)器，8 —第二風(fēng)機(jī)，9 一第二水泵，10 -第二加濕蒸發(fā)器，11 一第二環(huán)境，12 一第一水泵，13 一第二半導(dǎo)體制冷片，14 一第二半導(dǎo)體制冷片的制冷面，15 一液位計。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0028]本實施例針對文物保護(hù)中的博物館微環(huán)境、凈化-調(diào)濕、集成調(diào)控裝備研發(fā)的要求，采用半導(dǎo)體制冷除濕及加濕膜蒸發(fā)器加濕的原理設(shè)計，針對微環(huán)境的的智能調(diào)濕設(shè)備，其原理見附圖1，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)，其特征在于它包括儲水箱6、單片機(jī)、設(shè)置第一環(huán)境4的第一半導(dǎo)體制冷片2、第一風(fēng)機(jī)1、第一電加熱器3、第一加濕蒸發(fā)器7，以及設(shè)置第二環(huán)境11的第二半導(dǎo)體制冷片13、第二風(fēng)機(jī)8、第二加濕蒸發(fā)器10 ;所述第一半導(dǎo)體制冷片2和第二半導(dǎo)體制冷片13分別通過冷凝管與儲水箱6連接，所述第一加濕蒸發(fā)器7的進(jìn)水管通過第一水泵12與儲水箱6連接，所述第二加濕蒸發(fā)器10通過第二水泵9與儲水箱6連接；所述儲水箱6內(nèi)設(shè)置液位計15 ;所述單片機(jī)分別與所述第一半導(dǎo)體制冷片2、第一風(fēng)機(jī)1、第一電加熱器3、第一加濕蒸發(fā)器7、第二半導(dǎo)體制冷片13、第二風(fēng)機(jī)8、第二加濕蒸發(fā)器10、液位計15數(shù)據(jù)傳輸連接。
[0029]所述第一電加熱器3可以為PTC電加熱器。
[0030]一種環(huán)境空氣智能調(diào)濕方法，它包括:
[0031]在第一環(huán)境4內(nèi)濕度高于設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)I和第一半導(dǎo)體制冷片2工作，當(dāng)制冷達(dá)到空氣冷凝點溫度時，第一環(huán)境4內(nèi)部空氣經(jīng)第一半導(dǎo)體制冷片2的制冷面5冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱6 ;當(dāng)?shù)谝画h(huán)境4內(nèi)循環(huán)氣流溫度波動超出設(shè)定范圍時，啟動第一電加熱器7用于小氣流溫度波動；
[0032]在第一環(huán)境4內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)1、第一半導(dǎo)體制冷片2停止工作；
[0033]在儲水箱6水位高過設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)8和第二水泵9工作，儲水箱6的冷凝水通過第二水泵9進(jìn)入第二加濕蒸發(fā)器10，從而對第二環(huán)境11的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加濕，帶走第一環(huán)境4己除濕的冷凝水，即儲水箱6中的水，當(dāng)儲水箱6水位低于設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)8和第二水泵9停止工作；
[0034]在第一環(huán)境4內(nèi)濕度低于設(shè)定值的情況下,第一風(fēng)機(jī)1、第一加濕蒸發(fā)器7和第一水泵12工作，第一環(huán)境4內(nèi)部空氣經(jīng)過第一加濕蒸發(fā)器7進(jìn)行第一環(huán)境4加濕調(diào)控；當(dāng)?shù)谝画h(huán)境4內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值時，第一風(fēng)機(jī)1、第一水泵12停止工作，從而停止對第一環(huán)境4加濕；
[0035]在儲水箱6水位低于設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)8和第二半導(dǎo)體制冷片13工作，外部空氣經(jīng)第二環(huán)境11的第二半導(dǎo)體制冷片13的制冷面14冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱6 ;當(dāng)儲水箱6水位高過設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)8和第二半導(dǎo)體制冷片13停止工作。
[0036]以上實施中通過雙風(fēng)道調(diào)控的方式解決目前存在的問題，即通過對外圍環(huán)境氣體的除濕、加濕調(diào)節(jié)來解決微環(huán)境需加濕、除濕所需的加水、排水需求。當(dāng)微環(huán)境需除濕調(diào)控時，除濕系統(tǒng)的冷凝水，進(jìn)入外循環(huán)通道，經(jīng)蒸發(fā)作用，增加外循環(huán)氣體濕度，帶出冷凝水；出當(dāng)微環(huán)境需加濕時，加濕器所需水源不足時，通過外循環(huán)，對外循環(huán)氣體進(jìn)行冷凝，獲得冷凝水，進(jìn)入微環(huán)境的加濕循環(huán)回路，進(jìn)行蒸發(fā)，對微環(huán)境氣體進(jìn)行加濕調(diào)控。
[0037]本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。
[0038]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0039]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)，其特征在于它包括儲水箱(6)、單片機(jī)、設(shè)置第一環(huán)境(4)的第一半導(dǎo)體制冷片(2)、第一風(fēng)機(jī)(I)、第一電加熱器(3)、第一加濕蒸發(fā)器(7)，以及設(shè)置第二環(huán)境(11)的第二半導(dǎo)體制冷片(13)、第二風(fēng)機(jī)(8)、第二加濕蒸發(fā)器(10);所述第一半導(dǎo)體制冷片(2)和第二半導(dǎo)體制冷片(13)分別通過冷凝管與儲水箱(6)連接，所述第一加濕蒸發(fā)器(7)的進(jìn)水管通過第一水泵(12)與儲水箱(6)連接，所述第二加濕蒸發(fā)器(10)通過第二水泵(9)與儲水箱(6)連接；所述儲水箱(6)內(nèi)設(shè)置液位計(15);所述單片機(jī)分別與所述第一半導(dǎo)體制冷片(2)、第一風(fēng)機(jī)(I)、第一電加熱器(3)、第一加濕蒸發(fā)器(7)、第二半導(dǎo)體制冷片(13)、第二風(fēng)機(jī)(8)、第二加濕蒸發(fā)器(10)、液位計(15)信號傳輸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕系統(tǒng)，其特征在于所述第一電加熱器(3)為PTC電加熱器。
3.一種用于館藏文物保存環(huán)境的空氣智能調(diào)濕方法，其特征在于它包括: 在第一環(huán)境(4)內(nèi)濕度高于設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)(I)和第一半導(dǎo)體制冷片(2)工作，當(dāng)制冷達(dá)到空氣冷凝點溫度時，第一環(huán)境(4)內(nèi)部空氣經(jīng)第一半導(dǎo)體制冷片(2)的制冷面(5)冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱(6);當(dāng)?shù)谝画h(huán)境(4)內(nèi)循環(huán)氣流溫度波動超出設(shè)定范圍時，第一電加熱器(X)工作； 在第一環(huán)境(4)內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)(I)、第一半導(dǎo)體制冷片(2)停止工作； 在儲水箱(6)水位高過設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)(8)和第二水泵(9)工作，儲水箱(6)的冷凝水通過第二 水泵(9)進(jìn)入第二加濕蒸發(fā)器(10)，從而對第二環(huán)境(11)的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加濕，帶走儲水箱(6)的冷凝水，當(dāng)儲水箱(6)水位低于設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)(8)和第二水泵(9)停止工作； 在第一環(huán)境(4)內(nèi)濕度低于設(shè)定值的情況下，第一風(fēng)機(jī)(I)、第一加濕蒸發(fā)器(7)和第一水泵(12)工作，第一環(huán)境(4)內(nèi)部空氣經(jīng)過第一加濕蒸發(fā)器(7)進(jìn)行第一環(huán)境(4)加濕調(diào)控；當(dāng)?shù)谝画h(huán)境(4)內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值時，第一風(fēng)機(jī)(I)、第一水泵(12)停止工作，從而停止對第一環(huán)境(4)加濕； 在儲水箱(6)水位低于設(shè)定值的情況下，第二風(fēng)機(jī)(8)和第二半導(dǎo)體制冷片(13)工作，外部空氣經(jīng)第二環(huán)境(11)的第二半導(dǎo)體制冷片(13)的制冷面(14)冷凝，冷凝水經(jīng)冷凝管進(jìn)入儲水箱(6);當(dāng)儲水箱(6)水位高過設(shè)定值時，第二風(fēng)機(jī)(8)和第二半導(dǎo)體制冷片(13)停止工作。
【文檔編號】F24F5/00GK104075396SQ201410317617
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】劉昱博, 朱民, 李虎, 王新峰, 田先清, 邵偉, 陸藺輝, 曹志偉, 曹磊 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所