1.本实用新型涉及视窗技术领域,尤其是涉及一种抗菌视窗及水下拍摄设备。
背景技术:
2.在水下环境使用的一些拍摄设备,用于监控水下的情况,以获取稳定的水下监控图像,例如,在水产养殖领域监控养殖产品的生长状况,在水利领域检测水体变化,水生动植物的生活环境、水利设置的安全监测等。水下拍摄设备处于高压及水体环境中使用,并且在摄像头等前方需要配置透明视窗,以将水阻挡与视窗外侧。然而,在水下拍摄设备的使用过程中发现水生藻类、贝类等部分水生生物会附着于视窗表面,从而导致视窗无法清晰成型,影响产品使用性能。
3.现有对视窗上附着生物的清理办法包括但不限于以下几类:
4.第一种、机械清除法:主要是通过人工方法处理。但是该方法需要将水下拍摄设备需拆除,并提升至水面上方才能进行清理,操作复杂且需要定期清理,存在人工强度大,维护成本高的技术问题。
5.第二种、高压水枪喷射法:高压喷射的水流中会出现空穴破裂现象,利用空穴破裂产生的较大应力将污损生物剥离污损物。同样地,该方法中,水下拍摄设备同样需拆除至水面上清理,并且,附属设备结构复杂且成本较高。
6.第三种、超声波或紫外线防污法:20khz-200khz的超频声波或超时长的紫外线照射会干扰污损生物正常的生存环境,使其丧失活性,进一步限制生物的生长发育。然而,长时间超声波和紫外进行干扰污损物的正常生长,会影响海洋其他鱼类等生物的生长,不适用于养殖等领域。
7.第四种、涂覆防污涂层:通过高接触角、低表面能的涂层,使得污损生物的附着成功率非常低。然而,在表面涂覆低表面能防污涂层,生物无法在其表面附着,但是由于在水下长时间使用,随着使用年限的增加,其疏水角会其涂层效果会越来越差。
8.第五种、电化学防污法:阴极-阳极-电解液之间的电化学反应生成金属离子的防污产物,从而灭杀附着在船体的生物。但是如第三种方法,该方法同样会对水中其他生物生存产生影响,水下摄像机使用,较多是监测水下养殖类生物,此种方法不适用。
9.综上所述,现有的清理办法均存在操作复杂、成本高的技术问题,或者清理方法不适用于养殖业发展的技术问题,有必要予以改进。
技术实现要素:
10.针对上述现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种抗菌视窗及水下拍摄设备。
11.为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型公开了一种抗菌视窗,包括:
12.透明基板;
13.覆盖至少部分所述透明基板表面的离子抗菌层,所述离子抗菌层包括第一银纳米线层和透明阳离子交换膜,所述第一银纳米线层层叠设置于所述透明基板的一侧表面;
14.贴合于所述透明基板另一侧表面的透明加热层,所述透明加热层用于调节所述透明基板的温度。
15.在一实施例中,所述透明阳离子交换膜为全氟磺酸阳离子交换膜、磷酸型阳离子交换膜或者羧酸型阳离子交换膜。
16.在一实施例中,所述第一银纳米线层与电源导电连接。
17.在一实施例中,所述离子抗菌层呈环形覆盖于所述透明基板的表面。
18.在一实施例中,所述离子抗菌层的边缘和所述透明基板的边缘平齐。
19.在一实施例中,所述离子抗菌层自所述透明基板的边缘向相对侧扩展。
20.在一实施例中,所述透明加热层包括透明衬底、依次层叠设置于所述透明衬底的第二银纳米线层和光学胶层,所述光学胶层覆盖所述第二银纳米线层,所述第二银纳米线层与电源导电连接。
21.在一实施例中,所述透明基板配置为玻璃。
22.在一实施例中,所述透明基板配置为矩形、圆形中的一种。
23.本实用新型还公开了一种水下拍摄设备,包括设备主体及如上所述的抗菌视窗,所述抗菌视窗安装于所述设备主体。
24.本实用新型的视窗表面设置离子抗菌层,能够实现视窗的表面抗菌,从而降低水生生物的表面附着性。另外,透明加热层可加热整个视窗,使视窗达到不适宜水生生物生长的温度,形成不适宜水生生物生长的环境,从而实现视窗的自清洁。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型的抗菌视窗的剖视结构示意图;
27.图2是本实用新型的抗菌视窗的结构示意图;
28.图3是本实用新型的抗菌视窗中离子抗菌层呈环形结构的结构示意图;
29.图4是本实用新型的抗菌视窗中离子抗菌层呈局部附着的结构示意图。
30.图中:10、透明基板;20、离子抗菌层;21、第一银纳米线层;22、透明阳离子交换膜;30、透明加热层;31、光学胶层;32、透明导电薄膜;321、第二银纳米线层;322、透明衬底。
具体实施方式
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另
一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本技术的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
33.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
34.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.除非另有定义,本技术的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。本技术的说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.见图1至图4所示:本实用新型公开了一种抗菌视窗,抗菌视窗包括透明基板10、离子抗菌层20和透明加热层30,离子抗菌层20和透明加热层30分别叠合于透明基板10的两侧表面。
37.透明基板10采用透明材料制成,例如,其采用玻璃材料制成、透明塑料材料、树脂材料或者其它透明材料制成的板状结构件。作为优选,透明基板10配置为玻璃,以提高视窗的整体机械性能,以及具有良好的透光性,可应用于摄像机及其它水下拍摄设备,也可用作其他设备用视窗窗口。透明基板10为平整的板状结构,其外轮廓可设置为矩形、圆形、半圆形及其它形状的板状件。作为优选,透明基板10设置为矩形或者圆形,以方便装配于水下设备。
38.透明加热层30用于调节透明基板10的温度,当透明加热层30处于通电加热状态时,抗菌视窗整体被透明加热层30所加热,从而使抗菌视窗的整体温度升高。经调研研究表明绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20℃-30℃,最常见的蓝藻在亚热带地区的25℃-35℃温度下繁殖较多,可知水生生物的适宜生长温度不超过40℃。在温度大于40℃以上时,基本没有生物可以长期生存。因此,本实施例中,透明加热层30加热整个抗菌视窗的温度控制在40℃附近,即可有效阻止水生生物附着于视窗生长,达到自清洁的效果。
39.离子抗菌层20覆盖至少部分透明基板10表面,抗菌视窗表面设置离子抗菌层20,实现抗菌视窗的表面抗菌,降低水生生物的生长可能性。其中,离子抗菌层20为阳离子抗菌层20,该阳离子抗菌层20可吸收阳离子,从而构建阳离子层结构,营造不利于生物附着生长的视窗表面环境,有效阻止水生生物附着于视窗生长。例如,离子抗菌层20为银离子能够通过的透明阳离子交换膜22。
40.作为优选,离子抗菌层20包括第一银纳米线层21及贴合于第一银纳米线层21的透明阳离子交换膜22,第一银纳米线层21层叠设置于透明基板10的表面。第一银纳米线层21
直接附着于透明基板10的表面,两者的结合紧密度高。透明阳离子交换膜22贴合于第一银纳米线层21,第一银纳米线层21所蕴含的银离子可通过该透明阳离子交换膜22。透明阳离子交换膜22位于视窗的外表面,视窗外部的水无法渗透透明阳离子交换膜22,第一银纳米线层21的银离子游离于透明阳离子交换膜22的表面,从而实现视窗外表面的抗菌。
41.当透明加热层30在通电情况下加热视窗时,可使视窗整体加热,而离子抗菌层20可阻挡水生生物附着生长。进一步地,第一银纳米线层21与电源导电连接。第一银纳米线层21在通电情况下发热,以使第一银纳米线层21加热透明基板10朝外一侧的表面。当透明加热层30和第一银纳米线层21同时通电加热视窗时,可实现透明基板10的内外两侧面同步加热,实现二重加热,加热效率高。另外,第一银纳米线层21在通电情况下发热,也有利于银离子产生,使更多的银离子游离于透明阳离子交换膜22的表面,从而实现视窗外表面更好的抗菌。
42.进一步地,透明阳离子交换膜22为全氟磺酸阳离子交换膜、磷酸型阳离子交换膜或者羧酸型阳离子交换膜。如,透明阳离子交换膜22为nifionnr211,nifionnr212,nifionn115等全氟磺酸阳离子交换膜中的一种。
43.如图2至图4所示,在一实施例中,离子抗菌层20覆盖至少部分透明基板10的表面,以实现透明基板10的表面抗菌。可选地,离子抗菌层20全面覆盖透明基板10的表面,以使抗菌视窗的表面整体均能抗菌性能。作为优选,离子抗菌层20呈环形覆盖于透明基板10的表面,以构成指定区域的抗菌功能。或者,抗菌视窗通过设置局部区域的离子抗菌层20以覆盖加大抗菌视窗前方的区域,抗菌视窗在未设置离子抗菌层20的区域保持良好的透光性,又具有良好的抗菌性。在本实施例中,离子抗菌层20呈环形布局,以划分透明基板10表面区域分布,实现不同的功能区划分。如,抗菌视窗包括位于离子抗菌层20圈内的透光区,圈上的抗菌区等。
44.作为优选,离子抗菌层20的边缘和透明基板10的边缘平齐,以使抗菌视窗自边缘向中心方向形成环形的离子抗菌层20,布局灵活。
45.在另一可选地实施例中,离子抗菌层20自透明基板10的边缘向相对侧扩展,从而在抗菌视窗的局部区域形成抗菌区域。例如,离子抗菌层20自透明基板10的边缘向中心方向扩散形成半圆形、矩形、c字形或其它形态的抗菌区域,从而实现抗菌视窗的不同功能区设置。
46.在一实施例中,透明加热层30可直接贴合于透明基板10,以实现一体固定。如,透明加热层30沉积于透明基板10的表面,以实现加热结构;或者,透明加热层30通过胶接剂胶接连接于透明基板10,以构成选择性粘附连接。
47.作为优选,透明加热层30包括透明导电薄膜32和光学胶层31。抗菌视窗可固定于水下拍摄设备的边框,实现抗菌视窗与水下拍摄设备的装配。光学胶层31为透光胶,可保持光线的透射性。可选地,光学胶层31覆盖透明基板10,透明导电薄膜32覆盖于光学胶层31,以构成全面胶接。可选地,光学胶层31涂覆部分透明基板10的表面,透明导电薄膜32贴合于部分透明基板10,以构成定点或区域加热,提高加热的灵活性。
48.在一实施例中,透明导电薄膜32包括透明衬底322和涂覆于透明衬底322的第二银纳米线层321,透明衬底322为聚芳醚腈(pen)衬底或聚对苯二甲酸乙二酯(pet)衬底等透明件,第二银纳米线层321与光学胶层31粘附连接。透明衬底322具有良好的透光性,第二银纳
米线层321通过光学胶层31粘附连接于透明基板10。光学胶层31用来保护第二银纳米线层321,防止第二银纳米线层321中的银纳米线被水汽和氧气氧化失效。
49.将上述实施例公开的抗菌视窗应用于水下拍摄设备,水下拍摄设备包括设备主体及如上述实施例公开的抗菌视窗,抗菌视窗安装于设备主体。视窗位于设备主体的透光壁面或者摄像头模组的前端,从而使光线能从加热视窗透入,并且可防止生物在加热视窗上生长,保持水下拍摄设备的使用稳定。
50.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。