CN112467332B

CN112467332B - 一种防风的收缩式天线结构

Info

Publication number: CN112467332B
Application number: CN202011104422.5A
Authority: CN
Inventors: 崔振东; 牟春晓; 杨锐荣; 王飞; 迟浩坤
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU; Yantai University
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU; Yantai University
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: CN112467332A

Abstract

本发明公开了一种防风的伸缩式天线结构，包括天线罩。天线罩的侧面上设置有中空通道，中空通道上覆盖有双层玻璃件并在天线罩的罩体上形成空气腔室；天线罩底部设置有结露装置，结露装置上设置有风道，风道内设置有结露板；天线罩、双层玻璃件、结露装置围成封闭的容置空间；双层玻璃件由天线罩的内部向外部依次由内层玻璃和外层玻璃组成；内层玻璃的顶部设置有第一缺口，形成连通空气腔室与容置空间的第一通道；内层玻璃的底部设置有第二缺口，结露装置的风道设置在第二缺口处，第二缺口与结露装置的风道配合形成连通空气腔室与容置空间的第二通道。本发明具有降低并延缓盐雾对天线性能造成的影响，提升天线使用寿命的技术效果。

Description

一种防风的收缩式天线结构

技术领域

本发明涉及一种天线结构，具体涉及一种防风的伸缩式天线结构。

背景技术

海上航行时，空气中含有大量随海水蒸发的盐分，其溶于小水滴中便形成了浓度很高的盐雾，而盐雾会对电器元件，尤其是金属材质的元件造成损坏，另外，在海风的作用下，这种影响对船舶外部电器元件尤为明显，因此船舶外部的器件通常会设置有防风罩。出于日常检修、更换的考量，防风罩大多为可拆卸部件，并不能保证绝对密封，另外，日常检修时也需要打开防风罩，这就导致部分盐雾仍会随着空气流动进入防风罩内部，对内部的金属器件造成影响。天线作为一种无源器件，通常采用金属材质，同样易受到盐雾的影响，导致性能减损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防风的伸缩式天线结构，具有降低并延缓盐雾对天线性能造成的影响，提升天线使用寿命的技术效果。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种防风的伸缩式天线结构，包括天线罩。天线罩的侧面上设置有中空通道，中空通道上覆盖有双层玻璃件并在天线罩的罩体上形成空气腔室；天线罩底部设置有结露装置，结露装置上设置有风道，风道内设置有结露板；天线罩、双层玻璃件、结露装置围成封闭的容置空间；双层玻璃件由天线罩的内部向外部依次由内层玻璃和外层玻璃组成；内层玻璃的顶部设置有第一缺口，形成连通空气腔室与容置空间的第一通道；内层玻璃的底部设置有第二缺口，结露装置的风道设置在第二缺口处，第二缺口与结露装置的风道配合形成连通空气腔室与容置空间的第二通道。

盐雾进入天线罩内部，会对天线的金属部分造成电化学腐蚀，并导致天线受潮，是因为盐雾易在天线的金属部件上结露。盐雾能够容纳的水汽数量与温度成正比，当温度降低到不能容纳原先所含有的水汽时，会发生结露现象，而金属相比非金属具有更好的导热性，使得金属的温度较周围环境低，因此盐雾易在金属表面形成小水滴并集结成露，这部分水会导致天线受潮；另外，盐雾形成的露水中含有氯化钠，会分解为钠离子和氯离子，并与金属发生化学反应，从而造成电化学腐蚀。

本发明首先通过双层玻璃件吸收太阳能，利用空气循环，提升容置空间内空气的整体温度，提升能够容纳的水汽数量上限，从而降低盐雾结露的可能性，降低天线受到的电化学腐蚀影响以及天线受潮影响。具体而言，室外太阳光线入射到双层玻璃件上，经过反射、透射以及吸收之后，玻璃在光线的辐射下温度升高，同时与空气腔室内的空气进行换热，被加热的空气上升，由第一通道向容置空间内送热，容置空间内的冷空气则经由第二通道进入空气腔室，如此反复形成空气的对流循环，利用这种循环提升容置空间内空气的整体温度。另外，本文所述的双层玻璃件的材质为玻璃和/或有机玻璃，因为二者均能实现对太阳光线的反射、折射和吸收。

其次，本发明在第二缺口处设置有结露装置，通过利用前述的空气对流循环，可以将含有盐雾的冷空气运送至结露装置，并利用结露板对冷空气进行进一步降温，使盐雾在结露板上实现定点结露。通过结露装置，能够降低天线罩内的水汽浓度，从而进一步降低盐雾在天线上结露的可能性。

优选地，容置空间内设置有天线，天线通过天线支架固定连接在容置空间的上部。

根据热空气受热上升，冷空气下降的原理可知，容置空间的上部的温度高于下部，将天线设置在温度相对高的环境内，一是可以提高空气的水汽容纳上限，二是提高天线，尤其是金属部件的温度，从而降低盐雾在天线上结露的可能性。另外，温度升高，再辅之以空气的对流循环，能够在天线表面形成干燥环境，电化学腐蚀多发生在潮解环境下，因此干燥可以破坏电化学腐蚀的发生条件。

同时，所形成的干燥环境可使得天线免受盐雾中微生物的腐蚀。避免天线受到微生物腐蚀主要通过抑制微生物生长来实现，基于三个原因：一是当天线表面的水完全蒸发时，微生物即丧失了生长的营养条件，即生长所需的水；二是，天线表面所凝结的水中含有盐分，当水份减少时，碱性会随之上升，并超出微生物适于生长的PH范围；三是，水份减少时，微生物浓度升高，同样会抑制其生长。由于减少了天线受到的前述腐蚀以及潮湿的影响，因此提升了天线的整体使用寿命。

优选地，结露装置包括露水收集盒，露水收集盒上连接有收集盒盒盖，风道设置在露水收集盒与收集盒盒盖之间；结露板连接在露水收集盒和/或收集盒盒盖上；风道与露水收集盒之间设置有露水收集通道。

盐雾在结露板表面形成露水，并在重力作用下，经由露水收集通道，最终进入露水收集盒，从而实现对露水的定点收集。当然，当容置空间的底部以及收集盒盒盖的顶部均向风道的冷空气入口方向倾斜时，露水的定点收集效果最佳。

优选地，结露板具体为金属板。

主要是利用金属相比非金属具有更好导热性的特点，结露板选用金属材质，相比其他材质，更容易实现对盐雾的结露。

优选地，天线罩包括壳体，壳体顶部设置有开口，开口上连接有壳盖；壳盖内部为天线腔，天线置于该天线腔内。

壳盖内天线腔的水平位置高于第一通道的水平位置，当天线置于天线腔内时，能够保证天线整体均处于相对高温的环境中。另外，采取这种结构，方便使用者对天线的日常维护、清理。当然，为提升壳体、壳盖之间的密封性，可在壳体与壳盖之间设置密封垫片，由于是现有技术方案，此处不予赘述。

优选地，壳体的底部连接有旋转装置，旋转装置的底部固定连接有伸缩杆；壳体及伸缩杆可通过旋转装置相对转动。

本发明主要利用太阳能实现对空气腔室内空气的加热，因此双层玻璃件需要面向太阳，为了实现这一目的，将伸缩杆固定连接在船体上，通过旋转装置随时调整双层玻璃件的朝向。旋转装置为现有技术，具体的设计有很多，不予赘述。

本发明设置伸缩杆，主要是利用伸缩杆提升天线的高度，这种设计一是通过高度的增加减少船舶上层建筑对天线信号接收的影响，二是高度调节，实现船舶对各类短波信号的接收。

优选地，壳体与壳盖的连接方式为可拆卸的固定连接；壳体与结露装置的连接方式为可拆卸的固定连接。

壳体与结露装置为可拆卸的固定连接，可以方便本发明的使用者定期对结露装置内收集的露水进行定期清理。

优选地，所述伸缩杆具体为液压伸缩杆或气压伸缩杆。

优选地，内层玻璃靠近天线一侧的表面上覆盖有玻璃反光膜或蓄热材料。

玻璃反光膜及蓄热材料属于现有技术，此处不予赘述。利用二者主要是用来提升空气腔室内与容置空间内空气之间的温度差，这种温度差的增加，一是能够提升空气流动速度，二是能够空气腔室内的空气通过与双层玻璃件换热所取得的热量，即提升双层玻璃件的太阳能利用效率。此外，结露装置能够进一步降低容置空间内空气的温度，也能辅助温度差的增加。

当太阳光线入射到双层玻璃件上时，先经过外层玻璃的反射、透射及吸收，在经过内层玻璃的反射、透射及吸收后，进入容置空间，提升容置空间内温度。而在内层玻璃上覆盖玻璃反光膜，则可以将内层玻璃透射的太阳光线进行再次反射，从而减少容置空间得热，并重新由空气腔室获得，提升空气腔室内的空气与容置空间内空气的温度差。根据公式，空气腔室内的空气通过与双层玻璃件换热所取得的热量Q，可表示为：

Q＝ρ·Cp·F·v·(t1-t2)·3600 [Kw/h]

式中：ρ——空气密度，[Kg/m³]；

Cp——空气比热，[J/Kg·K]；

F——第一缺口处的断面面积，[㎡]；

v——气流流经第一缺口处的平均流速，[m/s]；

t1——空气腔室内空气的温度；[K]；

t2——容置空间内空气的温度；[K]

由公式可知，ρ、Cp、F为常量，热量Q主要取决于风速和温度差，而风速也取决于温度差，因此，升高空气腔室内空气的温度，扩大空气腔室与容置空间内空气的温差，有助于增加双层玻璃件对太阳能的利用效率，提升天线罩内的整体温度并加快天线罩内的空气流动，提升本发明整体的技术性能。

此外，蓄热材料相较玻璃反光膜，还能通过减少内层玻璃与容置空间内空气的换热，进一步提升温度差。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过双层玻璃件及结露装置并利用太阳能，实现天线罩内的空气循环并将含有盐雾的冷空气带至结露装置，解决了现有技术中盐雾进入防风罩内部，导致天线受到电化学腐蚀及潮湿的技术问题，实现了对盐雾的定点结露，对露水的定点收集，降低了盐雾在天线表面结露的可能性，从而降低了天线受到的电化学腐蚀影响以及潮湿影响。

2、本发明通过通过对天线上的金属部件进行持续加热，提升其温度，再辅之以空气的对流循环，在天线表面形成干燥环境，从而抑制微生物的生长，解决了技术中盐雾进入防风罩内部，导致天线受到微生物腐蚀的技术问题，降低了天线受到的微生物腐蚀的影响。

3、本发明通过在内层玻璃上覆盖有玻璃反光膜或蓄热材料，以及利用结露装置对容置空间内的空气进行降温，提升了空气腔室内与容置空间内空气的温度差，从而提升了双层玻璃件的太阳能利用效率并加快天线罩内的空气流动，提升本发明整体的技术性能。

4、本发明减少了天线受到的前述腐蚀以及潮湿的影响，提升了天线的整体使用寿命。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明***视图。

图3为壳体与旋转装置连接示意图。

图4为图3中A-A处剖视图。

图5为双层玻璃件示意图。

图6为壳盖示意图。

图7为结露装置整体示意图。

图8为结露装置***视图。

图9为收集盒盒盖示意图。

图10为本发明原理图。

附图标号：10-天线罩；11-壳体；12-壳盖；121-天线腔；13-旋转装置；20-双层玻璃；21-内层玻璃；211-第一缺口；212-第二缺口；22-外层玻璃；30-天线；31-天线支架； 40-结露装置；41-收集盒盒盖；42-露水收集盒；43-结露板；50-伸缩杆；B-太阳光线入射方向；C-天线罩内空气循环方向。

具体实施方式

实施例1：如图1-10所示，一种防风的伸缩式天线结构，包括天线罩10。天线罩10的侧面上设置有中空通道，中空通道上覆盖有双层玻璃件20并在天线罩10的罩体上形成空气腔室；天线罩10底部设置有结露装置40，结露装置40上设置有风道，风道内设置有结露板43，结露板43具体为金属板；天线罩10、双层玻璃件20、结露装置40围成封闭的容置空间；双层玻璃件20由天线罩10的内部向外部依次由内层玻璃21和外层玻璃22组成；内层玻璃21的顶部设置有第一缺口211，形成连通空气腔室与容置空间的第一通道；内层玻璃的底部设置有第二缺口212，结露装置40的风道设置在第二缺口处，第二缺口212与结露装置40的风道配合形成连通空气腔室与容置空间的第二通道。容置空间内设置有天线30，天线30通过天线支架31固定连接在容置空间的上部。

结露装置40包括露水收集盒42，露水收集盒42上连接有收集盒盒盖41，风道设置在露水收集盒42与收集盒盒盖41之间；结露板43连接在露水收集盒42和/或收集盒盒盖 41上；风道与露水收集盒42之间设置有露水收集通道。

使用本发明时，先将双层玻璃件20调整至朝向阳光的方向。当太阳光线入射到双层玻璃件20上，经过反射、透射以及吸收之后，玻璃在光线的辐射下温度升高，同时与空气腔室内的空气进行换热，被加热的空气上升，由第一通道向容置空间内送热，容置空间内的冷空气则经由第二通道进入空气腔室，如此反复形成空气的对流循环，利用这种循环提升容置空间内空气的整体温度。

利用前述的空气对流循环，可以将含有盐雾的冷空气运送至结露装置40，并利用结露板43对冷空气进行进一步降温，使盐雾在结露板43上实现定点结露。通过结露装置40，能够降低天线罩内的水汽浓度，从而进一步降低盐雾在天线上结露的可能性。盐雾在结露板43 表面形成露水，并在重力作用下，经由露水收集通道，最终进入露水收集盒42，从而实现对露水的定点收集。当然，当容置空间的底部以及收集盒盒盖41的顶部均向风道的冷空气入口方向倾斜时，露水的定点收集效果最佳。

将天线30设置在容置空间的上部，一是可以提高空气的含水量，二是提高天线30，尤其是金属部件的温度，从而降低盐雾在天线30上结露的可能性。另外，温度升高，再辅之以空气的对流循环，能够在天线30表面形成干燥环境，电化学腐蚀多发生在潮解环境下，因此干燥可以破坏电化学腐蚀的发生条件。同时，所形成的干燥环境可抑制微生物生长，使得天线免受盐雾中微生物的腐蚀。

实施例2：基于实施例1，天线罩10包括壳体11，壳体11顶部设置有开口，开口上连接有壳盖12；壳盖12内部为天线腔121，天线30置于该天线腔121内。

壳盖12内天线腔121的水平位置高于第一通道的水平位置，当天线30置于天线腔31 内时，能够保证天线整体均处于相对高温的环境中。另外，采取这种结构，方便使用者对天线的日常维护、清理。为确保壳体11、壳盖12之间的密封性，可在壳体11与壳盖12之间设置密封垫片，由于是现有技术方案，此处不予赘述。

实施例3：基于实施例2，壳体11的底部连接有旋转装置13，旋转装置13的底部固定连接有伸缩杆50；壳体11及伸缩杆50可通过旋转装置相对转动。

旋转装置13为手动装置，包括转动部件和底座，二者组成的运动副采用低副中的旋转副，并且是一种滑动摩擦副，采用这种结构，一是转动需要克服摩擦阻力，因此避免了外力尤其是海风造成天线罩发生不当转动，二是可以使天线罩与伸缩杆为同轴设置。

实施例4：基于实施例1，内层玻璃21靠近天线30一侧的表面上覆盖有玻璃反光膜或蓄热材料。

利用玻璃反光膜或蓄热材料，可以将内层玻璃21透射的太阳光线进行再次反射，从而减少容置空间得热，并重新由空气腔室获得，提升空气腔室内的空气与容置空间内空气的温度差，增加双层玻璃件20对太阳能的利用效率，提升天线罩10内的整体温度并加快天线罩10内的空气流动，提升本发明整体的技术性能。对于蓄热材料，还能够通过减少内层玻璃 21与容置空间内空气的换热，进一步提升温度差。

Claims

1.一种防风的伸缩式天线结构，包括天线罩(10)，其特征在于，所述天线罩(10)的侧面上设置有中空通道，中空通道上覆盖有双层玻璃件(20)并在天线罩(10)的罩体上形成空气腔室；所述天线罩(10)底部设置有结露装置(40)，结露装置(40)上设置有风道，风道内设置有结露板(43)；所述天线罩(10)、双层玻璃件(20)、结露装置(40)围成封闭的容置空间；所述双层玻璃件(20)由天线罩的内部向外部依次由内层玻璃(21)和外层玻璃(22)组成；所述内层玻璃(21)的顶部设置有第一缺口(211)，形成连通空气腔室与容置空间的第一通道；所述内层玻璃(21)的底部设置有第二缺口(212)，结露装置(40)的风道设置在第二缺口(212)处，第二缺口(212)与结露装置(40)的风道配合形成连通空气腔室与容置空间的第二通道；

所述容置空间内设置有天线(30)，天线(30)通过天线支架(31)固定连接在容置空间的上部；

所述结露装置(40)包括露水收集盒(42)，露水收集盒(42)上连接有收集盒盒盖(41)，风道设置在露水收集盒(42)与收集盒盒盖(41)之间；所述结露板(43)连接在露水收集盒(42)和/或收集盒盒盖(41)上；所述风道与露水收集盒(42)之间设置有露水收集通道；

双层玻璃（20）面向太阳，将伸缩杆（50）固定连接在船体上，通过旋转装置（13）调整双层玻璃（20）的朝向；

所述内层玻璃(21)靠近天线一侧的表面上覆盖有玻璃反光膜或蓄热材料。

2.根据权利要求1所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述结露板(43)具体为金属板。

3.根据权利要求2所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述露水收集盒(42)与收集盒盒盖(41)之间的风道为直线型，结露板(43)在风道内一上一下交错排列。

4.根据权利要求3所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述天线罩(10)包括壳体(11)，壳体(11)顶部设置有开口，开口上连接有壳盖(12)；所述壳盖(12)内部为天线腔，天线(30)置于该天线腔内。

5.根据权利要求4所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述壳体(11)的底部连接有旋转装置(13)，旋转装置(13)的底部固定连接有伸缩杆(50)；所述壳体(11)及伸缩杆(50)可通过旋转装置(13)相对转动。

6.根据权利要求5所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述壳体(11)与壳盖(12)的连接方式为可拆卸的固定连接；所述壳体(11)与结露装置(40)的连接方式为可拆卸的固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种防风的伸缩式天线结构，其特征在于，所述伸缩杆(50)具体为液压伸缩杆或气压伸缩杆。