一種用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于低溫冷凍除濕的空調(diào)系統(tǒng)。特別是涉及一種用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]文物是一個國家歷史的見證，我國在近年來的大規(guī)模建設(shè)使得出土的待保護的文物不斷增多。出土的文物如木器、漆器、竹器等一般都富含水分，在進行長期保存前必須進行脫水干燥處理。干燥后用于陳列的文物應輕度或無收縮、無斷裂、無顏色改變，這對干燥過程提出了很高的要求。目前研究較多的干燥方法有自然干燥法、熱空氣干燥法、連續(xù)真空干燥法及冷凍干燥法等，熱空氣干燥法和真空干燥法由于本身的局限性很容易引起文物的收縮和開裂，自然干燥法從浸漬到完全干燥需要花費很長的時間。在常壓環(huán)境下的冷凍干燥法能有效地防止干燥過程中的收縮、開裂、斷裂等現(xiàn)象，干燥后文物的三維穩(wěn)定性較好，且在低溫環(huán)境下保存，文物不會出現(xiàn)返潮、腐壞或變質(zhì)，是一種值得推薦的干燥及保存方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種既能夠?qū)奈镞M行冷凍除濕干燥、又能夠在低濕環(huán)境下對文物進行長期冷凍保存，具有制冷、除濕、除霜、控溫、恒溫等多功能的用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)及方法。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)，包括有內(nèi)部存有文物的文物冷凍庫和用于對文物冷凍庫進行制冷、除濕、除霜、控溫的設(shè)備室，所述文物冷凍庫和設(shè)備室通過隔墻相隔，所述的文物冷凍庫的上方通過送風孔板分隔有導風空間，所述隔墻的上部分別開有用于設(shè)備室依次通過導風空間及送風孔板向文物冷凍庫送風的除濕送風口和蒸發(fā)冷風機送風口，所述隔墻的下部設(shè)置有用于將與文物冷凍庫內(nèi)的空氣進行交換后的空氣送回設(shè)備室的回風格柵口，所述設(shè)備室包括有位于上方的與所述的除濕送風口相連通的除濕送風空間，以及分別設(shè)置有制冷設(shè)備和除濕設(shè)備并與所述的蒸發(fā)冷風機送風口相連通的設(shè)備空間，其中，所述的設(shè)備空間與所述的除濕送風空間通過上隔板相隔，所述除濕設(shè)備的出風口通過形成在上隔板上的除濕空調(diào)機組送風口與所述的除濕送風空間相連通。
[0005]所述的制冷設(shè)備設(shè)置在所述設(shè)備空間的上方，包括有中溫蒸發(fā)冷風機，所述中溫蒸發(fā)冷風機的出風口通過靜壓箱與所述的蒸發(fā)冷風機送風口相連通，所述中溫蒸發(fā)冷風機通過第一冷凝管連接位于室外的中溫壓縮冷凝機組。
[0006]所述的除濕設(shè)備設(shè)置在所述上隔板的下面，包括有低溫冷凍除濕空調(diào)機組，所述低溫冷凍除濕空調(diào)機組的出風口通過形成在上隔板上的除濕空調(diào)機組送風口與所述的除濕送風空間相連通，所述低溫冷凍除濕空調(diào)機組通過第二冷凝管連接位于室外的低溫壓縮冷凝機組。
[0007]所述的低溫冷凍除濕空調(diào)機組包括有通過隔板將低溫冷凍除濕空調(diào)機組的殼體分隔成的上部空間和下部空間，所述上部空間和下部空間通過形成在所述隔板上的冷凍盤管后風閥相連通，所述下部空間內(nèi)設(shè)置有冷凍盤管，所述冷凍盤管通過第二冷凝管連接位于室外的低溫壓縮冷凝機組，所述上部空間內(nèi)分別設(shè)置有電加熱器和送風機，所述送風機的出風口通過形成在上隔板上的除濕空調(diào)機組送風口與所述的除濕送風空間相連通，所述低溫冷凍除濕空調(diào)機組的殼體上對應下部空間設(shè)置有連通設(shè)備空間和下部空間的冷凍盤管前風閥，所述低溫冷凍除濕空調(diào)機組的殼體上對應上部空間設(shè)置有連通設(shè)備空間和上部空間的冷凍盤管旁通閥。
[0008]所述的文物冷凍庫內(nèi)設(shè)置有在設(shè)備室內(nèi)的設(shè)備不工作時對文物冷凍庫進行延緩降溫的蓄冷材料。
[0009]—種用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)的冷凍方法，當文物存入文物冷凍庫后依次進入冷凍干燥階段和冷凍保存階段，其中，所述的冷凍干燥階段包括有依次循環(huán)進行的除濕干燥模式和化霜干燥模式直至被保存的文物完全干燥為止，進入冷凍保存階段，所述的冷凍保存階段包括有依次循環(huán)進行的除濕保存模式和化霜保存模式。
[0010]所述的除濕干燥模式，是文物存入文物冷凍庫后首先進入的模式:關(guān)閉中溫壓縮冷凝機組及蒸發(fā)冷風機，啟動低溫壓縮冷凝機組，分別打開低溫冷凍除濕空調(diào)機組中的冷凍盤管前風閥、冷凍盤管后風閥、冷凍盤管旁通閥和送風機，調(diào)節(jié)冷凍盤管旁通閥、冷凍盤管前風閥和冷凍盤管后風閥的開度，控制冷凍盤管的翅片溫度，當冷凍盤管的翅片溫度降至空氣露點溫度以下后連續(xù)除濕運行，其中，當需要精確控溫時，通過電加熱器進行無級調(diào)節(jié)控溫;需要粗調(diào)控溫時，通過控制低溫壓縮冷凝機組的啟停實現(xiàn)，當冷凍盤管的翅片溫度降至除霜溫度時，進入化霜干燥模式。
[0011 ]所述的化霜干燥模式，是在除濕干燥模式結(jié)束后對冷凍盤管進行除霜，需要關(guān)閉低溫壓縮冷凝機組、冷凍盤管前風閥和冷凍盤管后風閥，開啟中溫壓縮冷凝機組及蒸發(fā)冷風機，其中，當需要精確控溫時，開啟送風機和冷凍盤管旁通閥，并通過電加熱器進行無級調(diào)節(jié)控溫；當需要粗調(diào)控溫時，關(guān)閉送風機、電加熱器和冷凍盤管旁通閥，通過控制中溫壓縮冷凝機組的啟停實現(xiàn)，當冷凍盤管化霜完畢后，重新切換至除濕干燥模式。
[0012]所述的除濕保存模式，是在完成冷凍干燥階段后首先進行的模式:關(guān)閉中溫壓縮冷凝機組及蒸發(fā)冷風機，啟動低溫壓縮冷凝機組，分別打開低溫冷凍除濕空調(diào)機組中的冷凍盤管前風閥、冷凍盤管后風閥和送風機，關(guān)閉冷凍盤管旁通閥；其中，當需要精確控溫時，通過電加熱器進行無級調(diào)節(jié)控溫；需要粗調(diào)控溫時，通過控制低溫壓縮冷凝機組的啟停實現(xiàn)，當冷凍盤管的翅片溫度降至除霜溫度時，進入化霜保存模式。
[0013]所述的化霜保存模式，是在除濕保存模式運行結(jié)束后，對冷凍盤管7進行除霜，需要關(guān)閉低溫壓縮冷凝機組及低溫冷凍除濕空調(diào)機組中的冷凍盤管前風閥和冷凍盤管后風閥，開啟中溫壓縮冷凝機組及蒸發(fā)冷風機，對冷凍盤管進行除霜，當需要精確控溫時，開啟送風機和冷凍盤管旁通閥，通過電加熱器進行無級調(diào)節(jié)控溫；需要粗調(diào)控溫時，關(guān)閉送風機、電加熱器和冷凍盤管旁通閥，通過控制中溫壓縮冷凝機組的啟停實現(xiàn)，當冷凍盤管化霜完畢后，重新切換至除濕保存模式。
[0014]本發(fā)明的一種用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)及方法，是采用低溫冷凍除濕并化霜排出水分的方式，通過送風溫濕度和旁通風量的調(diào)節(jié)，采用低溫低濕冷風對含水文物進行吹干，不僅不會對文物造成應力的破壞，而且還有利于文物的長期保存。本發(fā)明具有如下有益效果:
[0015](I)本發(fā)明具備冷凍干燥、冷凍保存兩種工作方式，滿足文物處理在不同階段的需要，避免了傳統(tǒng)冷庫功能合一的標準。
[0016](2)本發(fā)明采用低溫冷凍除濕空調(diào)機組除濕，除濕效率高，除濕過程可控可調(diào)，避免傳統(tǒng)冷庫用低溫冷風機風量大、除濕效率低的弊端。
[0017](3)本發(fā)明采用低溫冷凍除濕空調(diào)機組和低溫冷風機配合使用的方法進行除濕控溫和除霜控溫，保證了控溫的可靠性，避免了傳統(tǒng)冷庫用低溫冷風機在除霜過程中溫度變化較大的弊端。
[0018](4)本發(fā)明中的低溫冷凍除濕空調(diào)機組采用冷凍盤管前后加風閥的方式，在除霜的過程中密閉，減少了漏熱和漏濕的風險，提高了除濕效率。
[0019](5)本發(fā)明中的文物冷凍庫可對大型含水文物進行冷凍干燥處理和長期冷凍保存，延緩了文物腐蝕變質(zhì)的速率，利于大型文物的保存。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明用于含水文物冷凍干燥保存的除濕空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的俯視圖。
[0022]圖中
[0023]A:文物冷凍庫B:設(shè)備室
[0024]1:低溫壓縮冷凝機組2:低溫冷凍除濕空調(diào)機組