一种文物展柜气流分配装置

技术领域

本发明涉及送风领域，尤其涉及一种文物展柜气流循环分配装置。

背景技术

文物具有严格的保存环境要求，包括温度、湿度、污染性气体浓度等均有相应的要求。目前多采用恒温恒湿装置及空气净化装置采用主动送风的方式保证柜内空气符合文保要求。展柜内送风多采用单方向送风的方式，这种送风方式容易存在送风死角，主要出现在送风入口周围以及距离送风口最远端。送风死角导致了展柜内温湿度以及污染性气体浓度的不均匀性，为文物保存带来了隐患。目前使用主动循环方式的展柜恒温恒湿及净化系统多使用传统气泵作为空气动力源。然而传统气泵由于其工作原理，会产生较大的噪音及振动，而博物馆对于噪音有着非常严格的限制。同时传统气泵增大了恒温恒湿及净化系统部件所占据的空间，对文物展柜中用于放置设备的空间提出了更高的要求。现有技术中的文物展柜空气净化装置。通过两个电动三通阀，将送风口与空气抽湿机、抽风机等连接起来，使得送入展柜的空气达到适宜的湿度。但其对于气流送入展柜内部，展柜内部的气流分布并没有做特殊处理，容易导致展柜内湿度不均匀。也有的技术中，是将展柜空间分为展览室、气流均布室、气流缓冲室和空气汇集室，空气通过不同室间的隔板上密布的透气孔流动。这种文物展柜保证了柜内的湿度均匀性，但由于气流均布室、气流缓冲室和空气汇集室的存在，占用了更大的体积，同时并不能实现对污染性气体的控制。综上所述，展柜内气流分布的均匀性以及消除死角对于文物保存具有重要的意义，但目前缺少相应的设计能达到要求。同时展柜内空气循环使用传统气泵作为动力源，易产生较大噪音与振动，同时增大恒温恒湿与空气净化系统所占据的空间。本发明中使用主动送风的恒温恒湿及空气净化系统。能够充分保证文物展柜内空气保持适宜的温湿度，以及限制范围内的空气污染物浓度，能为文物保存提供安全的环境。

其次本发明中使用大流量离子风气泵代替传统气泵作为主动送风的恒温恒湿及空气净化系统的动力源，具有风速流量无级调节、结构紧凑、无噪音、无振动等优点。同时本发明中在主动送风末端添加了气流分配器，气流分配器增加了副气流出口用于消除展柜内常见的送风死角，如送风入口周围以及距离送风最远端。气流分配器每个气流出口均配置了微型离子风气泵及阀门，在保证无噪音无振动的基础上，能够灵活调节各个气流出口风速，从而灵活改变出口气流分布，来消除柜内送风死角，使得展柜内气流分布更为均匀。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种文物展柜气流循环分配装置，具有消除送风死角，保证柜内气流均匀的特点。可以防止柜内角落出现污染性气体积聚的现象。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种文物展柜气流分配装置，包括展柜柜体、送风管路、恒温恒湿净化系统以及气流分配器。所述展柜柜体具有若干个回风孔与送风孔。所述回风孔与送风孔之间通过送风管路连接；所述恒温恒湿净化系统安装在送风管路上，柜内气体由回风孔抽出，经恒温恒湿净化系统后由送风孔进入柜内。所述恒温恒湿净化系统包括离子风气泵、恒温恒湿装置以及空气净化系统。所述离子风气泵提供气体循环的动力源，内置于送风管路，且在送风管路中的位置位于恒温恒湿装置及空气净化系统之前，所述恒温恒湿装置保证出口气体具有文物保存所要求的温湿度，所述空气净化系统用于去除污染性气体以及过滤颗粒物。所述气流分配器安装在展柜柜体内的送风孔处，包括气流入口、主气流出口、第一副气流出口和第二副气流出口。所述气流入口与送风管路连通，所述主气流出口与气流入口的方向相同，所述第一副气流出口送风方向垂直于主气流出口送风方向，所述第二副气流出口送风朝向展柜内距离送风入口最远处。大部分气流通过主气流出口进入柜内，小部分气流通过副气流出口进入柜内。

进一步地，文物展柜气流分配装置的送回风方式可以为单送单回、多送单回或多送多回。送风方式根据实际展柜大小以及送风风速选择。

进一步地，所述送风管路为软管，由柔性材料制成，包括橡胶、硅胶管等。

进一步地，所述恒温恒湿净化系统中的离子风气泵的正高压放电极使用多根针电极，接地电极使用漏斗状管状电极或栅格状电极。多根针电极固定于栅格状固定支架上，针尖朝向为气流流动方向。

进一步地，所述主气流出口的气体流量大于第一副气流出口和第二副气流出口的气体流量。

进一步地，所述第一副气流出口具有若干个，用于消除主气流出口周围的送风死角，第二副气流出口具有若干个，用于消除与送风口距离最远处的死角。

进一步地，所述气流分配器各个气流出口上均安装有阀门，可手动控制阀门开度来对不同气流出口流量进行分配。

进一步地，所述气流分配器各个气流出口数量以及方向，可根据展柜形状、容积以及进出风口来设计。

进一步地，所述气流分配器各个气流出口还具有微型离子风气泵，无级调节出口气流风速及流量。

进一步地，所述的微型离子风气泵，其针电极表面涂有吸附材料。用于吸附电晕效应产生的臭氧。吸附材料优选为纳米碳管。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用主动空气循环的方式，使得展柜内空气可经过恒温恒湿以及空气净化处理，能充分满足文物保存对于保存环境的严格要求。

(2)本发明使用离子风气泵作为空气循环的动力源，具有结构紧凑，无振动无噪音等优点。

(3)本发明可根据展柜大小，灵活改变送回风孔的布置，包括送回风孔数量以及位置，保证展柜内气流分布的均匀性。

(4)本发明可通过改变微型离子风气泵电压，无级调节不同气流出口风速及流量，实现对出口气流分布的灵活控制。

(5)本发明所采用的气流分配器，能有效消除常见的送风死角，如送风口周围、距离送风口最远端。有利于防止柜内出现温湿度以及污染性浓度的不均匀性。

附图说明

图1为实施例1中文物展柜气流循环分配装置结构示意图。

图2为实施例1中气流分配器结构示意图。

图3为实施例2中文物展柜送回风布置示意图。

图4为实施例3中文物展柜送回风布置示意图。

图5为实施例4中离子风气泵驱动的恒温恒湿及净化系统示意图。

图6为实施例4中离子风气泵驱动的恒温恒湿及净化系统示意图。

图7为实施例5中气流分配器结构示意图。

图中，1.恒温恒湿净化系统；2.送风管路；3.气流分配器；4.展柜柜体；5.回风孔；6.送风孔；7.第一副气流出口；8.第二副气流出口；9.主气流出口；10.阀门；11.气流入口；12.放电极；13.第一集电极；14.恒温恒湿及净化装置；15.第二集电极。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种文物展柜气流循环分配装置，包括展柜柜体、送风管路、恒温恒湿净化系统以及气流分配器。所述展柜柜体具有若干个回风孔与送风孔。所述回风孔5与送风孔6之间通过送风管路连接；所述恒温恒湿净化系统安装在送风管路上，柜内气体由回风孔5抽出，经恒温恒湿净化系统后由送风孔6进入柜内。所述恒温恒湿净化系统包括离子风气泵、恒温恒湿装置以及空气净化系统。所述离子风气泵提供气体循环的动力源，内置于送风管路，且在送风管路中的位置位于恒温恒湿装置及空气净化系统之前，所述恒温恒湿装置保证出口气体具有文物保存所要求的温湿度，所述空气净化系统用于去除污染性气体以及过滤颗粒物。所述气流分配器安装在展柜柜体内的送风孔处，包括气流入口、主气流出口、第一副气流出口和第二副气流出口。所述气流入口与送风管路连通，所述主气流出口与气流入口的方向相同，所述第一副气流出口送风方向垂直于主气流出口送风方向，所述第二副气流出口送风朝向展柜内距离送风入口最远处。大部分气流通过主气流出口进入柜内，小部分气流通过副气流出口进入柜内。

实施例1：

如图1所示，本实施例中文物展柜气流循环分配装置，对应于单送单回送风方式的展柜。包括展柜柜体4、送风管路2、恒温恒湿净化系统1以及气流分配器3。

本实施例中展柜内气体由回风孔5吸入，经过恒温恒湿净化系统后，通过气流分配器进入展柜内部。恒温恒湿净化系统可采用普通气泵提供气体循环的动力源，经恒温恒湿净化系统处理后的气体，温度湿度以及污染性气体浓度均符合文物保存环境要求。

本实施例中展柜内送回风方式为单送单回，送回风孔均位于展柜空间底部，呈对角布置。

本实施例中，如图2所示气流分配器由气流入口11、主气流出口9、第一副气流出口7、第二副气流出口8以及阀门10组成。大部分气流从主气流出口进入柜内，剩余气流通过副气流出口进入柜内。

本实施例中第一副气流出口7包含三个气流出口，方向与主气流出口9方向垂直，用于消除主气流出口周围容易存在的送风死角。第二副气流出口8包含一个气流出口，方向为斜上方，指向距离送风口最远端，用于消除距离送风口最远处的送风死角。本实施例中可通过对各个气流出口阀门10的调节，改变各个气流出口流量，以适应实际需要。

本实施例中的文物展柜气流循环分配装置能充分消除展柜内常见的送风死角，且可灵活调节各个出风口送风流量以适应实际需要。

实施例2：

如图3所示，本实施例中文物展柜气流循环分配装置，基本组成与实施例1中相同。送风方式与实施例1中不同。

本实施例2中展柜送风为多送单回的方式，存在两个送风孔与1个回风孔5。每个送风孔均布置有气流分配器。

本实施例2中为两个气流分配器第二副气流出口方向不同，一个朝向斜上，一个朝向斜下，保证了柜内气流分布的均匀性，消除了斜上方以及斜下方的送风死角。

本实施例中的文物展柜气流循环分配装置适用于卧式展柜，多送单回的方式能有效保证整个柜内不存在送风死角。

实施例3:

如图4所示，本实施例中文物展柜气流循环分配装置，基本组成与实施例1中相同。送风方式与实施例1中不同。

本实施例3中展柜为多送多回的方式，存在2个送风孔与2个回风孔5，每个送风孔均布置有气流分配器。

本实施例中两个送风孔的气流分配器构造相同，且送回风孔均于展柜中心线对称。这种送风方式保证了柜内气流的对称性，提高了气流均匀性。

本实施例中气流分配器，包括1个主气流出口，2个第一副气流出口，1个第二副气流出口。第一副气流出口消除了主气流出口周围的送风死角。第二副气流出口方向为斜向上，消除了展柜顶部可能存在的送风死角。

本实施例中的文物展柜气流循环分配装置适用于大型展柜，可根据展柜大小设计送回风口数量，以及气流分配器的气流出口布置，从而消除展柜内送风死角，提高柜内气流分布均匀性。

实施例4：

本实施例中除恒温恒湿及净化系统的结构与实施例1中不同外，其余组成均与实施例1相同。

本实施例中恒温恒湿及净化系统由离子风气泵驱动，其结构如图5所示。图5由正高压放电极12、第一集电极13、恒温恒湿及净化装置14组成。其中正高压放电极12由固定于管路支架上的多个针电极构成，第一集电极13为金属漏斗形状管。正高压放电极与集电极构成了针管式离子风气泵。所述恒温恒湿及净化装置14包括恒温恒湿装置和空气净化系统。

本实施例中漏斗状管路，能使进入恒温恒湿及净化装置14内的气流能均匀分布于整个装置内，以保证空气经过恒温恒湿及净化系统后能得到充分地处理。

本实施例中通过改变离子风气泵的施加电压大小，可以无级别调节管路内的风速及流量。所述无级别调节是指在一定范围内连续性的调节，不是一档一档或者一节一节的跳跃性调节。

本实施例中离子风气泵的结构还包括针网式离子风气泵，如图6所示。图6中放电极与图5结构相同，均使用针电极。集电极13使用栅格状集电极。相较于针管式离子风气泵，针网式离子风气泵具有更大的风速，但结构也更为复杂，可用于展柜体积较大，需要较大的送风流量的场合。

实施例5：

本实施例中气流分配器基本结构与实施例1相同，但增加了微型离子风气泵模块。如图7所示，为带微型离子风气泵的气流分配器。微型离子风气泵内置于主气流出口及副气流出口内，位于控制阀门之前。

本实施例中微型离子风气泵由正高压放电极12和第二集电极15组成。正高压放电极12为单根针电极，位于气流出口管路中央，针尖方向朝向为气流方向，针尖表面涂有吸附材料，用于吸附电晕放电产生地微量臭氧。第二集电极15为圆管状金属电极，可以将出口管路作为集电极。

本实施例中微型离子风气泵内置于出口气流管路，结构紧凑。同时每个气流出口的微型离子风气泵通过对电压的改变，均能实现对风速及流量的无级调节，能够更灵活地改变气流分配装置出口气流分布，从而强化气流分配器的作用。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。