一种能控温的文物展示柜制造技术

本实用新型专利技术属文物保护和环境控制领域。目前文物展示柜靠调节房间内的温度来控温，温度波动较大不利于文物保护。本实用新型专利技术包括展示柜（５）、间壁式换热器（６）、自动补水装置（７）、热泵（８），在展示柜（５）和间壁式换热器（６），间壁式换热器（６）和热泵（８）之间形成两个闭式循环；当间壁式换热器（６）和热泵（８）之间循环的水量减少时，自动补水装置（７）将向此闭式循环中自动补入所需的水量；热泵（８）采用计算机控制，计算机采集展示柜（５）内温度信号，并与设定的温度进行比较，从而控制温度。本实用新型专利技术实现了热泵为文物展示柜控温。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是使用热泵来控制文物展示柜中温度的一种装置，属于文物保护和环境控制领域。
技术介绍
我国是拥有五千年文明史的国家，历史上遗留下来许多绚美瑰丽的国宝文物，这些珍贵的文物一方面要供游人参观，另一方面还要保证这些国宝在展示过程中不被损伤。因此文物展示保护在博物馆及其他文物保护领域具有很好的应用前景。珍贵文物的保存对环境要求非常高，外界环境因素会影响文物的保存，比如温度、湿度、光辐射、空气污染物和微生物及昆虫等，其中温度是造成文物损坏的重要因素。当空气中含有恒定水分时，如果温度升高，相对湿度就会下降，空气就会变得干燥，书画置于其中容易产生变形，这是由于纸张中的水分被烘干后会收缩，而收缩会使书画拱起，久而久之就会由于干拱形成裂痕、裂翘，造成墨迹、颜色的剥落；而如果温度降低，相对湿度就会增大，空气就会变得潮湿，书画处于其中，虽然不会过湿变形，但会发生反潮现象，随之就是发霉、变色，墨迹渗涨，这对文物是极大的损害。因此，控制温度对文物保存十分重要。目前，文物展示柜主要是依靠调节房间内的温度来控制柜内温度的，这样文物展示柜内的温度波动较大，不利于文物的保护，所以就设计了能控温的文物展示柜。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种能控温的文物展示柜。其特点在于当外界环境温度低于控制温度时，热泵向文物展示柜供热；而当外界环境温度高于控制温度时，热泵又可以向文物展示柜供冷。在本项技术设计中，为了控制文物展示柜的温度，文物展示柜的柜壁做成夹层结构，在夹层内安装有换热器，通过热泵来冷却(或加热)在换热器内循环流动的冷(热)媒，使展示柜温度控制在所需要的范围。展示柜夹层结构如图1所示。展示柜夹层由展示柜外壳1和展示柜内壳2封闭组成，换热器4安装于展示柜夹层中间，冷(热)媒在换热器4内流动，用来调节展示柜内部的温度，钢化玻璃4是透明的，用于参观人员观看展柜内存放的文物。本技术提供的一种能控温的文物展示柜，技术方案参见图2，依次包括展示柜5、间壁式换热器6、自动补水装置7、热泵8，在展示柜5和间壁式换热器6，间壁式换热器6和热泵8之间分别形成在两个不同的闭式循环；当间壁式换热器6和热泵8之间循环的水量减少时，自动补水装置7将向此闭式循环中自动补入所需的水量；热泵8采用计算机控制，计算机采集展示柜5内温度信号，并与设定的温度进行比较，当环境温度低于展示柜5内控制温度，同时测量的温度信号低于设定值时，计算机就输出信号，启动热泵8供热，反之，热泵8就停机；当环境温度高于展示柜5内控制温度，同时测量的温度信号高于设定值时，计算机就输出信号，启动热泵8供冷，反之，热泵8就停机。由于展示柜内换热器对于流动媒介的洁净度要求较高，所以展示柜和热泵内循环流动的媒介是要隔离开的，它们分别在两个不同的闭式循环中流动。在展示柜5和间壁式换热器6之间循环流动的媒介既可以是高纯度的水，也可以是FC77；在间壁式换热器6和热泵8之间循环流动的媒介是普通水。附图说明图1展示柜夹层结构端面示意图；1——展示柜外壳；2——展示柜内壳；3——钢化玻璃；4——换热器；图2使用热泵控制温度的文物展示柜示意图；5——展示柜；6——间壁式换热器；7——自动补水装置；8——热泵；图3风冷热泵循环系统示意图；9——风冷冷热水机组；10——过滤器；11——温度探头；图4土壤源热泵地下换热器管路连接示意图；12——土壤；13——回填介质；14——U型换热管；15—钻孔壁。具体实施方式本技术设计的热泵控制温度的装置，特别适合用于博物馆各种珍贵文物的展示柜。在具体实施中，根据现场情况，热泵既可以采用风冷热泵，亦可以采用土壤源热泵。当选用风冷热泵时，根据文物展柜的负荷要求，要选用两台相同型号的风冷冷、热水机组，一台使用，一台备用。风冷热泵循环系统如图3所示。包括风冷冷热水机组9(是热泵8的一种具体形式)、过滤器10、温度探头11和间壁式换热器6。风冷冷水机组9冷却或加热在间壁式换热器6和风冷冷热水机组9之间封闭循环的冷(热)媒，再通过间壁式换热器6与在展示柜5和间壁式换热器6之间循环流动的冷(热)媒进行热交换，达到调节文物展示柜温度的目的，过滤器10用于过滤在间壁式换热器6和风冷冷热水机组9之间循环的冷(热)媒的杂质，以保障冷(热)媒的洁净，温度探头11用于测量间壁式换热器6和风冷冷热水机组9之间循环的冷(热)媒的温度，反馈给计算机来控制风冷冷热水机组9的运行情况。当选用土壤源热泵时，地上部分基本和风冷热泵的布置方式差不多，只是冷凝器是由地下水来冷却的，而不是由空气冷却的。土壤源热泵选型时，根据在系统设计中的负荷需求，确定所需能源孔数及孔深。地下换热器系统采用垂直埋管技术，将封闭的换热管置于钻孔中，并回填强化传热介质，让导热介质在管中流动通过管壁和强化传热介质与周围土壤换热，不使用地下水，并且对地下土壤没有任何污染。土壤源热泵地下换热器连接管路示意图如图4所示。土壤源热泵在U型换热管14内流动的冷(热)媒通过管壁与回填介质13进行热交换，然后回填介质13再通过钻孔壁15与土壤12进行热交换，以达到冷却或加热在U型换热管14内流动的冷热媒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能控温的文物展示柜，依次包括展示柜（５）、间壁式换热器（６）、自动补水装置（７）、热泵（８），其特征在于：展示柜（５）和间壁式换热器（６）构成一个闭式循环，间壁式换热器（６）、自动补水装置（７）和热泵（８）构成在另一个不同的闭式循环；热泵（８）与计算机相连接。

【技术特征摘要】
1.一种能控温的文物展示柜，依次包括展示柜(5)、间壁式换热器(6)、自动补水装置(7)、热泵(8)，其特征在于展示柜(5)和间壁式...

【专利技术属性】
技术研发人员：马重芳，吴玉庭，张行周，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]