微氧密闭智能调控展柜的制作方法

本发明涉及文物预防性保护装备技术领域，具体涉及一种微氧密闭智能调控展柜。

背景技术：

无论是有机材料的腐坏或者降解，还是无机金属材料被氧化和被腐蚀，都必须有氧气参与其化学反应，氧气在大气环境中的含量百分比接近21％。文物保护科学家认为，如果将文物保存环境内的氧气含量控制在1％以内，就可以抑制完全抑制微生物的生长，抑制有机材料的腐坏和无机金属材料的氧化，文物就可以保存千年甚至万年。同时在文物保存环境中，温度和湿度是所有研究工作的基础，他们是直接或间接影响文物的一切物理、化学、生物作用的两个基本条件。其中湿度调控对于文物保存尤为重要。湿度对文物的破坏机制可以分为物理破坏、化学破坏以及生物破坏。

湿度对文物的物理破坏表现为：湿度高时，对于吸湿性较强的有机材料或者有细胞结构的文物吸收外界水分而发生体积膨胀；当湿度低时，某些物质就会脱水失去水分，造成文物干裂，材料脆化等。

湿度对文物的化学破坏表现为：由于水能够附着于大多数物质的表面，或者是侵入部分物质的内部。水是一种较好的极性溶剂，易溶解空气中的酸性物质，加快金属物质腐蚀，并造成织物、纸质物等褪色或变色；湿度较高时，还可以加快环境中光化学反应速度。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种微氧密闭智能调控展柜。除了对文物保存环境中的氧气含量进行严格控制外，还可以针对文物的类型进行微环境内空气湿度主动调控。

本发明主要通过采用密封胶、密封条、高规格铝型材制造文物智能展柜，使文物展柜具有良好的密闭性。同时采用小型氮气发生器、小容量缓冲钢瓶、电磁阀等设备对柜体内部氧气含量进行控制使其浓度低于1％，从而达到抑制微生物的生长，抑制有机材料的腐坏以及抑制无机金属材料的氧化和腐蚀，达到长期保存的目的。同时本发明通过采用微环境净化调湿机对展柜内部空间进行湿度调控，使湿度能够在30％-70％之间连续可调，并保持稳定，避免湿度产生剧烈波动，影响文物储存安全，使文物不会出现因环境湿度急剧变化而发生体积膨胀、干裂、脆化、褪色等劣化现象。最终达到使文物长久保存的目的。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种微氧密闭智能调控展柜，它包括：展柜、氮气发生系统、湿度调控系统、控制系统以及环境监测系统；展柜设置有进气口和出气口；所述氮气发生系统与所述进气口连接；所述湿度调控系统分别连接所述进气口和出气口；所述氮气发生系统、湿度调控系统以及所述环境监测系统分别与所述控制系统连接。

更进一步的技术方案是所述氮气发生系统包括：氮气发生器、缓冲氮气瓶、减压阀和电磁阀；所述氮气发生器连接所述缓冲氮气瓶，所述缓冲氮气瓶连接所述减压阀，所述减压阀连接所述电磁阀，所述电磁阀连接所述进气口。

更进一步的技术方案是还包括气态排水装置，所述气态排水装置与所述氮气发生器连接。

更进一步的技术方案是还包括压力表，所述压力表分别与所述缓冲氮气瓶和所述控制系统连接。

更进一步的技术方案是还包括止回阀，所述止回阀一端与所述电磁阀连接，所述止回阀另一端与所述进气口连接。

更进一步的技术方案是所述环境监测系统包括：氧含量传感器、VOC传感器、CO₂传感器、紫外光照传感器和/或微压差传感器。

更进一步的技术方案是还包括：首次气体置换瓶和第二减压阀，所述首次气体置换瓶与所述第二减压阀连接；所述第二减压阀与所述电磁阀连接。

更进一步的技术方案是还包括安全阀和/或排空阀；所述安全阀分别与所述出气口和控制系统连接；所述排空阀分别与所述出气口和控制系统连接。

更进一步的技术方案是还包括微量氧分析仪，所述微量氧分析仪分别与所述展柜和所述控制系统连接。

更进一步的技术方案是所述展柜右上向下依次包括：透明展示柜体、金属基座柜体以及带水平调节脚轮；所述水平调节脚轮设置于所述金属基座柜体底部；所述透明展示柜体设置于所述金属基座柜体上部；所述透明展示柜体与所述金属基座柜体之间通过密封胶或密封体密封连接；所述氮气发生系统、湿度调控系统以及控制系统设置在所述金属基座柜体内；所述环境监测系统设置在所述透明展示柜体内；所述透明展示柜体与金属基座柜体之间设置有气动弹簧。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果之一是：本发明可以适用于各个博物馆，可用于存放博物馆中的珍贵文物，使其能够长久保存。本发明的实施例公开的技术方案可以将文物保存微环境内部的氧气含量控制长期控制在1％以内，抑制微生物的生长，抑制有机材料的腐坏和变质，抑制无机金属材料的氧化。同时本产品能够对文物保存微环境进行湿度主动调节，使文物保存微环境中的湿度能够保持稳定，使文物不会出现干裂、发胀、脆化等因湿度不稳定而出现的劣化现象。本发明的技术指标如下所示：

氧气含量控制范围：≤1％

湿度控制范围：30％～70％RH；湿度调控精度：≤±3％RH。

出口臭氧浓度：≤10μg/m³；

出口甲酸浓度：≤100μg/m³；

出口乙酸浓度：≤100μg/m³；

噪声≤60dB(A)；在安装位置进行整体隔音处理可达到45db。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构原理框图。

图2为本发明一个实施例中展柜结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

在下面的详细描述中，出于解释的目的描述了许多具体描述以便能够彻底理解所公开的实施方案，然而，很明显一个或多个实施方式可以在不使用这些具体描述的情况下实施，在其他实例中，示意性地显示已知结构和装置，以便简化附图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种微氧密闭智能调控展柜，详细描述本实施例的微氧密闭智能调控展柜，它主要由展柜、氮气发生系统、湿度调控系统、控制系统以及环境监测系统组成；其中展柜柜体是整个装置的载体，同时也是文物存放的载体，对于不同文物可以按照密封标准设计不同样式的柜体。其中，氮气发生系统由氮气发生器、缓冲钢瓶、减压阀、电磁阀等组成，氮气发生系统产生稳定的氮气，维持展柜内氧气含量不高于1％。湿度调控系统主要由微环境净化调湿器组成，负责对展柜的展示柜体内部进行湿度30％-70％连续调节，对展柜内部湿度进行精确的主动调控，保持展柜内部湿度稳定，不发生剧烈波动。环境监测系统主要由氧含量传感器、VOC传感器、CO₂传感器、紫外光照传感器、微压差传感器组成，用于监测展柜内部文物保存环境实时状态。其中，微压差传感器为微差压压力变送器，时刻监测展柜内部文物储存微环境内部的压力状态；氧含量传感器为氧气检测仪，用于时刻监测展柜内部文物储存微环境中的氧气含量，当氧气含量超标时，发出报警，向展柜内部冲入氮气。控制系统为PLC控制系统，由PLC控制器和液晶显示屏构成，用于对氮气发生系统、湿度调控系统、环境监测系统进行统一控制。

详细描述本实施例中展柜，该展柜设置有进气口和出气口；如图2所示，该展柜右上向下依次包括：透明展示柜体1、金属基座柜体2以及带水平调节脚轮3；所述水平调节脚轮3设置于所述金属基座柜体2底部；所述透明展示柜体1设置于所述金属基座柜体2上部；所述透明展示柜体与所述金属基座柜体之间通过密封胶或密封体密封连接；所述氮气发生系统、湿度调控系统以及控制系统设置在所述金属基座柜体内；所述环境监测系统设置在所述透明展示柜体内；所述透明展示柜体与金属基座柜体之间设置有气动弹簧4。本实施例中所述氮气发生系统与所述进气口连接；所述湿度调控系统分别连接所述进气口和出气口；所述氮气发生系统、湿度调控系统以及所述环境监测系统分别与所述控制系统连接。

具体的，详细描述本实施例中氮气发生系统，本实施例中氮气发生系统包括：氮气发生器、缓冲氮气瓶、减压阀和电磁阀；所述氮气发生器连接所述缓冲氮气瓶，所述缓冲氮气瓶连接所述减压阀，所述减压阀连接所述电磁阀，所述电磁阀连接所述进气口。具体的，所述氮气发生器、缓冲氮气瓶、减压阀和电磁阀用过塑料软管进行连接，最终连接至展柜进气口。

具体的，本实施例中氮气发生器为氮空一体机，产生纯度为99.999％的高纯氮气，流量为500ml/min；缓冲氮气瓶为大气量置换铜瓶，通过塑料软管与氮空一体机相连，氮空一体机产生的氮气缓存至铜瓶中；减压阀为精密减压阀，当铜瓶向展柜内部输送氮气时，通过精密减压阀进行控制输送氮气的气压状态；当需要向展柜内部输送氮气时，电磁阀打开，允许氮气由钢瓶向展柜流入。

具体的，本实施例微氧密闭智能调控展柜还设置有气态排水装置，所述气态排水装置与所述氮气发生器连接。气态排水装置，通过塑料软管与氮空一体机相连，用于将氮空一体机中产生的多余水分以气态的形式排出。

具体的，本实施例微氧密闭智能调控展柜还设置有压力表以及安全阀，所述压力表分别与所述缓冲氮气瓶和所述控制系统连接，所述安全阀分别与所述展柜和所述控制系统连接。该压力表为电接点压力表，用来监测铜瓶中的气压，当铜瓶中的气压超限时，打开此安全阀，通过安全阀可自动泄压。

详细描述本实施例中氮气发生系统，该氮气发生系统还包括止回阀，所述止回阀一端与所述电磁阀连接，所述止回阀另一端与所述进气口连接。

详细描述本实施例中环境监测系统，本实施例中环境监测系统包括：氧含量传感器、VOC传感器、CO₂传感器、紫外光照传感器和微压差传感器，其主要对展柜内部储存环境进行监测。

具体的，本实施例微氧密闭智能调控展柜还设置有首次气体置换瓶和第二减压阀，所述首次气体置换瓶与所述第二减压阀连接；所述第二减压阀与所述电磁阀连接。当对展柜内部文物保存微环境进行首次空气置换时，采用此首次气体置换瓶，当将微环境内部空气中氧气含量置换至0.1％以内时，此首次气体置换瓶停止工作，并撤走。所述第二减压阀为精密减压阀，在首次向展柜内部冲入氮气时，起到减压作用，保证文物安全。

根据本发明的另一个实施例，在上述实施例的基础上，本实施例微氧密闭智能调控展柜还包括排空阀；所述排空阀分别与所述出气口和控制系统连接。当向展柜内部输送氮气时打开此阀，用于置换展柜内部的空气。

具体的，本实施例微氧密闭智能调控展柜还包括微量氧分析仪，所述微量氧分析仪分别与所述展柜和所述控制系统连接，用于标定展柜内部文物保存微环境中氧气的含量。

本实施例本微氧密闭智能调控展柜可以适用于各个博物馆，可用于存放博物馆中的珍贵文物，使其能够长久保存。可以将文物保存微环境内部的氧气含量控制长期控制在1％以内，抑制微生物的生长，抑制有机材料的腐坏和变质，抑制无机金属材料的氧化。同时本产品能够对文物保存微环境进行湿度主动调节，使文物保存微环境中的湿度能够保持稳定，使文物不会出现干裂、发胀、脆化等因湿度不稳定而出现的劣化现象。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。