专利名称：可控温的文物展示柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用惰性液体碳氟化合物作为二次回路的传热介质应用于文物展示柜的温度控制，属文物保护及环境控制领域。
背景技术：
在中国各地博物馆中有许多绚美瑰丽的国宝文物，如何保证这些国宝在长期和固定的保存和展览过程中不被损伤，是文物保护工作者迫切要求解决的问题。因此文物展示柜在博物馆及其他文物保护领域具有很好的应用前景。
珍贵文物的保护对环境的要求非常高，在国际上对不同古文物的收藏、陈列环境的温度和湿度有相应标准。例如，对书画类文物存放的空间温度要始终控制16～20℃，同时湿度要保持在55～65％。当空气中含有恒定的水分时，如果温度过高，空气的湿度就会下降，变得干燥。书画置于其中容易产生变形，因为纸张中的水分被烘干后会收缩，这一收缩，书画就会拱起来，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；而如果温度过低，空气中的湿度就会随之增大，空气潮湿了，书画处于其中，虽然不会产生过湿变形，但会产生反潮的现象，随之而来的就是发霉、变色，墨迹也随之渗涨，这对文物来说是极大的损害。因此文物保存柜内温湿度控制、是展柜需要解决的关键技术问题。
常规的文物展示柜的温湿控制一般采用两种方式1、展示柜放置在空调房间，展示柜内密封充惰性气体，通过控制房间的温湿度来满足文物保护指标的要求。缺点由于文物种类的多样性造成对文物保护所需指标的多样性以及不同的文物陈列环境的温、湿度。此种温度控制方式不具灵活性，不能同时满足多品种文物的展示和保存要求。
2、展示柜自带小型空调净化系统，柜内空气循环并保持一定的温、湿度。
缺点柜内无密封，不能满足丝绸、纸、绢类等文物对含氧度要求很严格的指标要求。
发明内容
本发明的目的是设计一种能够满足不同陈列环境、不同温湿度下的文物保存柜的冷却和加热系统。文物展示柜利用传热介质即惰性液体碳氟化合物与强化传热管来间接控制柜内的温度。
本发明特点1、一种具有二次回路的对文物展示柜进行加热和冷却而达到控温要求的系统，使传统的冷热源工质不直接进入文物展示柜。
2、采用惰性液体碳氟化合物作为二次回路加热冷却系统的传热介质，通过控制介质的温度和流速来调控文物柜内的一年四季温度变化，使展柜内温度场常年保持恒定。
3、采用强化传热管，增强系统的换热系数，提高了系统工作效率。
本发明的可控温的文物展示柜，其特征在于，文物展示柜最外层由保温层4包围；展示柜内的密封仓3与保温层4之间是冷却加热模块1，紧贴在密封仓3的底部和侧部，冷却加热模块1内部有填充的导热材料和冷却加热排管11；玻璃5置于文物展示柜的顶部；密封仓3与玻璃5组成的密闭空间2里充满惰性气体，防止病虫和霉菌的产生；换热器7与冷热源形成一次回路；冷却加热排管11、液体泵6和换热器7组成封闭二次回路，该回路中填充惰性液体，流量平衡阀10设在冷却加热排管11上对惰性液体的流量控制；经过换热器7取得热量或冷量的惰性液体在液体泵6的作用下输送到文物展示柜的各个冷却加热模块1中；通过对惰性液体的温度和流量来完成对文物展示柜密闭空间2的温度控制。
上述冷却加热模块1紧贴在密封仓3的底部和侧部的粘贴处，为增强导热效果在涂有导热硅脂。所述的封闭二次回路的惰性液体碳氟化合物是FC-40、FC-43、FC-70、FC-71、FC-72、FC-75、FC-77、FC-84、FC-104之一。
本发明设计的文物展示柜，可用于博物馆各种珍贵书画的保存柜，也可用于其他品种的文物保存柜。书画类文物保存柜内部温度可控制在16～20℃之间，湿度可控制在55～65％之间。也可根据实际情况满足不同的温湿度要求。本发明设计的加热/冷却板模块，可根据文物的大小尺寸进行合理的设计和组装，提供多种灵活的选择。采用的惰性液体碳氟化合物具有不燃、无毒、耐高温、化学稳定性极好、临界胶束浓度小、表面张力很低，防水，放火等性能，而且做为纸张保护的绿色材料，即使泄漏于柜内，也不会对珍贵文物造成损坏，避免了常规空调系统由于故障而造成液体泄漏使文物发生损害的情况。
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
图1本发明文物展示柜俯视2是本发明的一种实施例文物展示柜A-A剖视3是本发明的一种实施例文物展示柜的冷却/加热模块图其中1-冷却/加热模块；2-密闭空间；3-密封仓；4-保温层5-玻璃；6-液体泵；7-换热器；8-冷热源传热工质入口；9-冷热源传热工质出口；10-流量平衡阀；11-冷却加热排管。
具体实施例方式
文物展示柜尺寸长×宽×高＝16m×0.8m×0.3m，侧面和底部贴有12块冷却/加热模块，其尺寸规格长3.2m.，宽0.3m，厚0.05m，内填注导热材料，内部的冷却加热排管采用外径7mm，壁厚6＝1mm的紫铜管，管内绕直径d＝0.2mm高导热铜丝。文物柜外围选用导热系数为0.004w/m.k的vip真空绝热板做为保温层。文物展示柜顶部选用厚度H＝34mm的双层玻璃。液体泵和板式换热器各一台。此文物展示柜能满足供热和制冷要求，温度保持在16～22℃范围内。
权利要求
1.一种可控温的文物展示柜，其特征在于，文物展示柜最外层由保温层(4)包围；展示柜内的密封仓(3)与保温层(4)之间是冷却加热模块(1)，冷却加热模块(1)紧贴在密封仓(3)的底部和侧部，冷却加热模块(1)内部有填充的导热材料和冷却加热排管(11)；玻璃(5)置于文物展示柜的顶部；密封仓(3)与玻璃(5)组成的密闭空间(2)里充满惰性气体；换热器(7)与冷热源形成一次回路；冷却加热排管(11)、液体泵(6)和换热器(7)组成封闭二次回路，该回路中填充惰性液体，流量平衡阀(10)设在冷却加热排管(11)上对惰性液体的流量控制；经过换热器(7)取得热量或冷量的惰性液体在液体泵(6)的作用下输送到文物展示柜的各个冷却加热模块(1)中；通过对惰性液体的温度和流量来完成对文物展示柜密闭空间(2)的温度控制。
2.根据权利要求1所述的可控温的文物展示柜，其特征在于，上述冷却加热模块(1)紧贴在密封仓(3)的底部和侧部的粘贴处，为增强导热效果在涂有导热硅脂。
3.根据权利要求1所述的可控温的文物展示柜，其特征在于，所述的封闭二次回路的惰性液体碳氟化合物是FC-40、FC-43、FC-70、FC-71、FC-72、FC-75、FC-77、FC-84、FC-104之一。
全文摘要
本发明属文物保护及环境控制领域。现有展示柜放在空调房间的温度控制不灵活；展示柜自带小型空调净化系统，柜内无密封，不能满足对含氧度严格要求。该展示柜最外层由保温层(4)包围；密封仓(3)与保温层(4)之间是冷却加热模块(1)，冷却加热模块(1)紧贴在密封仓(3)的底部和侧部，冷却加热模块(1)内部有填充的导热材料和冷却加热排管(11)；玻璃(5)置于文物展示柜的顶部；密封仓(3)与玻璃(5)组成的密闭空间(2)里充满惰性气体；换热器(7)与冷热源形成一次回路；冷却加热排管(11)、液体泵(6)和换热器(7)组成封闭二次回路，该回路中填充惰性液体；通过对惰性液体的温度和流量来完成温度控制。本发明能够满足不同陈列环境、不同温湿度下的文物保存。
文档编号A47F3/04GK1718513SQ20051009025
公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月12日 优先权日2005年8月12日
发明者马重芳, 罗亚红, 吴玉庭 申请人:北京工业大学