[發明專利]一種常壓低氧充氮文物保護氣密空間

在審

• 申請號: 202110993451.X
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113682666A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 束夢盼;龔固
• 申請（專利權）人: 江蘇龔匠文物保護研究有限公司
• 主分類號: B65D88/74
• 分類號: B65D88/74;G05D27/02;B65D90/48;B65D90/54
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本發明提供一種常壓低氧充氮文物保護氣密空間，可根據庫房及文物的具體情況建設集濃度99.99%氮氣供應設備、氧氣監控系統、溫濕度監控系統、壓力監控裝置、壓力監控系統、報警系統以及管線閥門為一體的常壓低氧充氮文物保護氣密空間(圖以容積1m³為例)。氣密空間采用常壓充氮的方式使氣密空間內部的氧氣濃度達到微量程度，制造低氧穩定環境，對于無機文物，充氮低氧保存，惰性氣體氮氣可以減緩文物的老化速度、氧化速度。對于有機文物，常壓低氧充氮文物保護氣密空間可充氮殺蟲、充氮除霉、惰性氣體保護、防老化、防火、防止光化學腐蝕和酸化水解氧化反應、防鼠。

技術領域

本發明涉及一種文物保護氣密空間技術領域，特別是指一種常壓低氧充氮文物保護氣密空間。

背景技術

近年來，氮氣被廣泛應用于文物保護，紙張除霉真空袋、充氮氣調殺蟲等也開始應用在博物館庫房內，關于氮氣殺蟲除霉的效果研究，業界也有相關研究文獻，益陽市博物館的何斌先生在溫度14~18℃，濕度50%~60%條件下，將兩片發霉紙畫分別放置于氮氣箱和室內一年。試驗發現，氮氣箱內紙畫的霉變消失，而室內紙畫霉變嚴重、殘損破壞。國家文物局木質文物科學技術研究所，在溫度23±2℃，相對濕度30%~40%，氧氣濃度0.1%的環境條件下，考察了花斑皮蠹幼蟲的生存情況。試驗表明：0.1%的氧氣環境殺蟲效果明顯。雖理論依據充分，但在實際應用中，極少出現長期固定完備的氮氣文物保護裝置，紙張除霉真空袋為一次性真空密封袋，無各項監控系統，無法保證文物安全。

發明內容

針對上述問題，本發明設計組裝了一款文物保護氣密空間，用于各類文物的保護工作。氣密空間采用常壓充氮的方式使氣密空間內部的氧氣濃度達到微量程度，制造低氧穩定環境，對于無機文物，充氮低氧保存，惰性氣體氮氣可以減緩文物的老化速度、氧化速度。對于有機文物，可充氮殺蟲、充氮除霉、惰性氣體保護、防老化、防火、防止光化學腐蝕和酸化水解氧化反應、防鼠。

發明的一種常壓低氧充氮文物保護氣密空間：氣密空間材質為聚甲基丙烯酸甲酯（PAAM），其上設置有一進氣口、一出氣口、一氣密門、一走線口；

根據氮氣密度略小于空氣的原理，設置進氣口在上方，出氣口在下方；

供氮系統直接采用氮氣瓶充氣，濃度為99.999%的高純氮氣瓶，出口設置減壓閥和流量表，并通過輸氣管連接至氣密空間進氣口；

出氣口內徑為進氣口內徑的1.5倍，通過增大出氣流量釋放空間內部瞬時壓力。出氣口的無壓差只出不進單向閥門，調整艙內壓力的同時保證空間氣密性。出氣口閥門連接的離心風機，使氣密空間充排氣為上充下強排方式，分散空間瞬時正壓，高效完成氣調工作。設備運行成本小，操作難度低，氣體的潔凈度高，系統運行的安全可靠；

氣密門根據需要設置尺寸，使用密封圈封圍在門框四周；

空間內部設置多層置物平臺；可根據文物庫房及空間條件建設不同尺寸的的氣密空間，小尺寸使用10mmPMMA透明板材粘接而成，大尺寸氣密空間構建304不銹鋼結構支撐框架，中間使用雙層6mmPMMA透明板材進行填充；

氧氣監控系統包含氧氣檢測探頭和數顯屏，分布在箱體內。氧氣監控系統對空間內氧氣濃度實時監測控制，監測裝備網格狀分布在空間的水平和垂直方向，排線走邊，數量根據空間大小設計；

壓力監控系統分布在實驗空間內部，當內部壓力達到1.25個大氣壓（126.65kpa），系統自動報警釋壓，關閉進氣閥門；

溫濕度監控系統分布在實驗空間內部，對庫內的濕度進行實時監測控制，保證氣密儲藏空間內相對濕度在40％-60％可調。溫濕度監控系統借助于多個溫濕度傳感器進行檢測，該濕控單元具有功耗低的特點，達到凈化、除塵潔凈穩定均勻的目的。可根據文物原儲存溫濕度進行調控，排除溫濕度變量干擾。針對氣密空間內的濕度均勻性問題，利用低氧控濕技術進行濕度穩定性及均勻性試驗研究，在氣密空間內五個不同位置放置溫濕度傳感器；

空間內部各檢測裝置外部設置安全防護罩，防止與文物間產生碰撞摩擦。