BR112019001263B1

BR112019001263B1 - Disposição de emissão de luz, e embarcação

Info

Publication number: BR112019001263B1
Application number: BR112019001263-0A
Authority: BR
Inventors: Hugo Johan Cornelissen; Bart Andre Salters; Roelant Boudewijn Hietbrink
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2022-11-01
Also published as: EP3487641A1; RU2019104880A; CN109496168A; RU2740616C2; US11179756B2; DK3487641T3; CN109496168B; WO2018019794A1; JP6987119B2; KR20190032516A; ES2926127T3; KR102446594B1; CA3031574A1; TWI729173B; AU2023202212A1; TW201812355A; US20190291151A1; JP2019533569A; EP3487641B1; RU2019104880A3

Abstract

A presente invenção refere-se a uma disposição de emissão de luz (100) para anti-incrustação de uma superfície (30) que compreende um meio óptico (10) e pelo menos uma fonte de luz (20) para emitir luz anti-incrustação. Uma primeira zona (1) da disposição (100), que está mais próxima à fonte de luz (20), é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti-incrustação refletir de maneira especular em direção a uma superfície de emissão (12) do meio óptico (10), através do meio óptico (10), uma segunda zona (2) da disposição (100) é disposta e configurada para realizar predominantemente a propagação da luz anti-incrustação através do meio óptico (10) por reflexão interna total e uma terceira zona (3) da disposição (100), que está mais distante da fonte de luz (20), está disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti-incrustação se dispersar para fora do meio óptico (10), através da superfície de emissão (12) do meio óptico (10).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a uma disposição de emissão de luz disposta e configurada para realizar anti- incrustação de uma superfície protegida a ser imersa, pelo menos, durante uma parte do ciclo de vida da mesma, em um líquido suscetível à incrustação contendo organismos de bioincrustação, sendo que a disposição de emissão de luz compreende um meio óptico e uma fonte de luz para emitir luz anti-incrustação, o meio óptico compreende material que é configurado para possibilitar que pelo menos parte da luz anti-incrustação seja distribuída através do meio óptico, sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão para emitir luz anti-incrustação em uma direção oposta à superfície protegida quando a disposição de emissão de luz está em uma posição operacional em relação à superfície protegida e uma superfície posterior voltada para a superfície protegida.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A bioincrustação de superfícies que ficam expostas à água, durante ao menos uma parte de seu ciclo de vida, é um fenômeno bem conhecido, que causa problemas substanciais em muitas áreas. Por exemplo, no campo da navegação, sabe-se que a bioincrustação no casco de navios causa um grande aumento no arrasto de navios, aumentando assim o consumo de combustível dos navios. Estima-se que um aumento de até 40% no consumo de combustível possa ser atribuído à bioincrustação.

[003] Em termos gerais, bioincrustação é o acúmulo de micro-organismos, plantas, algas, animais pequenos e similares em superfícies. De acordo com algumas estimativas, mais de 1.800 espécies compreendendo mais de 4.000 organismos são responsáveis pela bioincrustação. Portanto, a bioincrustação é causada por uma ampla variedade de organismos, e envolve muito mais do que a fixação de cracas e algas marinhas a superfícies. A bioincrustação é dividida em microincrustação, que inclui formação de biofilme e adesão bacteriana, e macroincrustação, que inclui a fixação de organismos maiores. Devido à composição química e à biologia distintas, que determinam o que os impede de se estabelecer, os organismos são também classificados como duros ou moles. Os organismos de incrustação duros incluem organismos calcários como cracas, briozoários de incrustação, moluscos, poliquetas e outros vermes tubulares e mexilhões-zebra. Os organismos de incrustação macios incluem organismos não calcários como alga marinha, hidroide, algas e “limo” de biofilme. Juntos, tais organismos formam uma comunidade de incrustação.

[004] Conforme mencionado anteriormente, a bioincrustação cria problemas substanciais. A bioincrustação pode fazer com que o maquinário pare de funcionar e que as entradas de água fiquem obstruídas, para mencionar apenas duas outras consequências negativas além do aumento de arrasto de navios mencionado acima. Consequentemente, o tópico de antibioincrustação, isto é, o processo de remoção ou prevenção de bioincrustação, é bem conhecido.

[005] O documento n° WO 2014/188347 A1 revela um método de anti-incrustação de uma superfície enquanto a dita superfície está, ao menos parcialmente, submersa em um ambiente líquido, em particular, um ambiente oleoso. O método envolve fornecer uma luz anti-incrustação e fornecer um meio óptico em estreita proximidade com a superfície protegida, sendo que o meio óptico tem uma superfície de emissão substancialmente plana. Ao menos parte da luz é distribuída através do meio óptico em uma direção substancialmente paralela à superfície protegida, e a luz anti-incrustação é emitida a partir da superfície de emissão do meio óptico em uma direção oposta à superfície protegida. A luz anti- incrustação pode ser luz ultravioleta, e o meio óptico pode compreender silicone transparente à luz ultravioleta, isto é, silicone, o qual é substancialmente transparente à luz ultravioleta e/ou sílica fundida de grau ultravioleta, em particular, quartzo.

[006] Aplicando-se o método conhecido a partir do documento WO 2014/188347 A1, é possível cobrir uma superfície protegida para que seja mantida limpa da bioincrustação, pelo menos, até um certo ponto, com uma camada que emite luz germicida. A superfície protegida pode ser o casco de um navio, conforme mencionado anteriormente, mas o método é igualmente aplicável a outros tipos de superfície.

[007] O documento WO 2014/188347 A1 revela, adicionalmente, um módulo de iluminação que é adequado para ser usado para colocar em prática o método mencionado acima. Dessa forma, um módulo de iluminação compreende pelo menos uma fonte de luz para gerar luz anti-incrustação e um meio óptico para distribuir a luz anti-incrustação a partir da fonte de luz. A pelo menos uma fonte de luz e/ou o meio óptico podem estar, pelo menos, parcialmente dispostos no interior, sobre e/ou próximos à superfície protegida, de modo a emitir a luz anti-incrustação em uma direção oposta à superfície protegida. O módulo de iluminação pode ser fornecido como uma folha metálica que é adequada para aplicação à superfície protegida. De qualquer modo, é possível que o módulo de iluminação compreenda uma grade bidimensional de fontes de luz para gerar luz anti- incrustação e que o meio óptico esteja disposto para distribuir pelo menos uma parte da luz anti-incrustação a partir da grade bidimensional de fontes de luz através do meio óptico de modo a fornecer uma distribuição bidimensional de luz anti-incrustação que sai da superfície de emissão de luz do módulo de luz.

[008] A grade bidimensional de fontes de luz pode estar disposta em uma estrutura do tipo tela de arame, uma estrutura de compacta, uma estrutura de fileiras/colunas ou qualquer outra estrutura regular ou irregular adequada. Uma das vantagens de fornecer uma grade bidimensional de fontes de luz é que a homogeneidade da distribuição de luz através da superfície de emissão é aumentada. O fato é que, com a homogeneidade aumentada da distribuição de luz através da superfície de emissão, áreas com pouca iluminação podem ser reduzidas ou mesmo evitadas, onde a bioincrustação pode, de outra forma, ocorrer, enquanto, ao mesmo tempo, os resíduos de energia podem também ser reduzidos ou evitados, o que pode ocorrer de outra forma em áreas com muita iluminação que recebem mais luz do que a necessária para anti-incrustação. O documento WO 2014/188347 A1 também revela que a distribuição de luz através da superfície de emissão pode ser adicionalmente acentuada por ter um padrão de dispersão em locais adequados no meio óptico. De modo geral, é indicado que ideias e soluções para se obter uma uniformidade melhor em uma estrutura óptica mais fina envolvem uma introdução de propagadores e/ou refletores ou outros dispersores de luz diretamente em frente a uma ou mais fontes de luz.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] A partir do supracitado, o documento WO 2014/188347 A1 aborda a questão da melhoria da homogeneidade da distribuição de luz através da superfície de emissão de um módulo de iluminação anti-incrustação. É claro que sem se tomar quaisquer medidas, a luz emitida a partir da superfície de emissão diminui com a distância até a fonte de luz por meio da qual a luz é gerada. A invenção se refere ao mesmo assunto, e é um objetivo da invenção fornecer um modo prático e simples de se obter a distribuição ideal de luz anti-incrustação a partir de uma fonte de luz de uma disposição de emissão de luz para anti-incrustação de uma superfície protegida.

[010] De acordo com a invenção, é fornecida uma disposição de emissão de luz, que é disposta e configurada para realizar a anti-incrustação de uma superfície protegida a ser imersa, pelo menos, durante uma parte do ciclo de vida da mesma, em um líquido suscetível à incrustação que contém organismos de bioincrustação, e que compreende um meio óptico e uma fonte de luz para emitir luz anti-incrustação, sendo que o meio óptico compreende material que é configurado para possibilitar que pelo menos parte da luz anti-incrustação seja distribuída através do meio óptico, sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão para emitir luz anti- incrustação em uma direção oposta à superfície protegida quando a disposição de emissão de luz está em uma posição operacional em relação à superfície protegida, e uma superfície posterior voltada para a superfície protegida, e sendo que a disposição de emissão de luz compreende um grupo de três zonas cobertas por luz anti-incrustação da fonte de luz, especificamente, uma primeira zona que é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti- incrustação refletir de maneira especular em direção à superfície de emissão do meio óptico, através do meio óptico, uma segunda zona que é disposta e configurada para realizar predominantemente a propagação da luz anti-incrustação através do meio óptico por reflexão interna total e uma terceira zona que é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti-incrustação se dispersar para fora do meio óptico, através da superfície de emissão do meio óptico, a primeira zona estando mais próxima à fonte de luz que a segunda zona, e a segunda zona estando mais próxima à fonte de luz que a terceira zona.

[011] Parece, a partir da definição da invenção descrita acima, que, quando a invenção é colocada em prática, é fornecida uma disposição de emissão de luz anti-incrustação que compreende um meio óptico e uma fonte de luz e que, nessa disposição, três zonas estão associadas à fonte de luz, em uma ordem específica. Uma primeira zona, que está mais próxima à fonte de luz, é usada para refletir predominantemente a luz anti-incrustação em direção à superfície de emissão do meio óptico de maneira especular, isto é, semelhante a espelho, através do meio óptico. Uma segunda zona, que está mais distante da fonte de luz que a primeira zona, é adequada para realizar a propagação da luz anti-incrustação através do meio óptico por reflexão interna total. Uma terceira zona, que é mais distante da fonte de luz, é usada para dispersar predominantemente a luz anti-incrustação, isto é, refletir a luz anti-incrustação de maneira difusa, para fora do meio óptico, através da superfície de emissão do meio óptico. Com as zonas, conforme mencionado, é obtida uma excelente distribuição da luz anti-incrustação através da superfície de emissão do meio óptico. Com base nas suas propriedades de reflexão especular, a primeira zona é capaz de redirecionar parte da luz anti-incrustação emitida na direção certa, isto é, na direção da segunda zona e da terceira zona. A segunda zona é uma zona intermediária que possibilita que a luz se propague na direção da terceira zona. Tanto na primeira zona como na segunda zona, parte da luz é emitida a partir da superfície de emissão do meio óptico, especialmente, onde a luz atinge a superfície de emissão em um ângulo que possibilita que a luz escape do meio óptico através da superfície de emissão. Com base em suas propriedades de dispersão de luz, a terceira zona é capaz de direcionar praticamente toda a luz que atinge essa zona fora do meio óptico, através da superfície de emissão.

[012] A indicação de uma zona sendo disposta e configurada para realizar predominantemente um certo efeito sobre a luz anti-incrustação, isto é, a reflexão especular em direção à superfície de emissão do meio óptico na primeira zona, a propagação através do meio óptico por reflexão interna total na segunda zona e a difusão para fora do meio óptico na terceira zona, deve ser compreendida de modo que o efeito seja aplicável a uma grande parte da luz nessa zona. Por exemplo, a dispersão da luz não ocorre apenas na terceira zona, mas pode também ocorrer na primeira zona e na segunda zona, respectivamente, até certo ponto. Entretanto, na primeira zona e na segunda zona, outros efeitos são predominantes, enquanto que a terceira zona pode ser distinguida das outras duas zonas com base no fato de que, somente na terceira zona, o efeito de dispersão de luz é predominante e é aplicável a uma parte significativamente maior da luz do que nas outras duas zonas. De maneira similar, é verdade que um efeito de reflexão interna total pode também estar presente na primeira zona e na terceira zona, respectivamente, até um certo ponto, mas é claramente predominante, isto é, aplicável a uma parte principal da luz, na segunda zona, e essa reflexão especular em direção à superfície de emissão do meio óptico pode também ocorrer na segunda zona e na terceira zona, respectivamente, até certo ponto, mas é de longe o efeito que está mais presente na primeira zona.

[013] A disposição de emissão de luz pode ser colocada em qualquer posição adequada em relação à superfície protegida, de modo a estar em uma posição operacional em relação à superfície protegida, incluindo uma posição na qual a disposição de emissão de luz é disposta dentro da superfície protegida, uma posição na qual a disposição de emissão de luz é disposta sobre a superfície protegida e uma posição na qual a disposição de emissão de luz é disposta próxima à superfície protegida e qualquer combinação possível dessas posições.

[014] Uma primeira vantagem relevante da invenção é a eficiência de energia aumentada, levando a uma área limpa maior da superfície protegida e/ou a menos consumo de energia. Uma segunda vantagem relevante da invenção é a proteção da superfície protegida contra radiação de alta intensidade próxima à fonte de luz. Pode até ser que a luz seja impedida de sair do meio óptico em sua superfície posterior na primeira zona e na terceira zona, por exemplo, por meio de uma camada reflexiva especular e uma camada difusora, respectivamente, que podem ser dispostas sobre o meio óptico na superfície posterior do mesmo, e que a luz também não escape do meio óptico no lado posterior do mesmo na segunda zona, dependendo dos possíveis ângulos nos quais a luz atinge a superfície posterior na segunda zona, ângulos os quais podem ser mantidos dentro de certos limites com base nas particularidades do design da disposição de emissão de luz. Além disso, quando a invenção é aplicada, é possível ter uma disposição de emissão de luz que seja transparente em uma certa zona fora da fonte de luz, especificamente, ao menos na segunda zona, que possibilita a visibilidade da superfície protegida.

[015] Vantajosamente, dentro da estrutura da invenção, pode ser que, na primeira zona, a superfície de emissão do meio óptico seja pelo menos parcialmente coberta por um espelho, um lado reflexivo do espelho voltado para a superfície de emissão. Nesse caso, o espelho, conforme mencionado, serve para diminuir a emissão de luz anti- incrustação na superfície de emissão do meio óptico próxima à fonte de luz, contribuindo, assim, para a desejada distribuição homogênea da luz através da superfície de emissão. De preferência, tal espelho é semitransparente à luz anti-incrustação. O espelho pode ser um espelho dotado de um padrão, por exemplo. Tendo em vista a distribuição homogênea desejada da luz através da superfície de emissão, é uma opção vantajosa ter um design do espelho semitransparente no qual a extensão na qual o espelho é semitransparente à luz anti- incrustação aumenta em uma direção que se afasta da fonte de luz, de modo a possibilitar que mais luz atravesse o mesmo em uma distância maior a partir da fonte de luz.

[016] De qualquer modo, a fim de possibilitar que a primeira zona deixe que a luz anti-incrustação reflita de maneira especular em direção à superfície de emissão do meio óptico, através do meio óptico, particularmente, que deixe que a luz anti-incrustação reflita na superfície posterior do meio óptico, é prático se, na primeira zona, a superfície posterior do meio óptico estiver pelo menos parcialmente coberta por um espelho, com um lado refletivo do espelho voltado para a superfície traseira. A reflexão interna total da luz na segunda zona pode ser promovida ao se fornecer à superfície posterior do meio óptico uma camada de baixo índice nessa zona, o que não altera o fato de que é possível que a superfície posterior do meio óptico seja livre de qualquer camada ou outros meios para reduzir um índice de refração nessa zona. Se uma camada de baixo índice for aplicada, é prático que o índice de refração da camada seja menor que um índice de refração do líquido suscetível à incrustação no qual a superfície protegida deve ser imersa. Caso contrário, a adição de uma camada não ajuda na promoção da reflexão interna total quando comparada a uma situação em que apenas os índices de refração do material do meio óptico e do líquido suscetível a incrustação são fatores decisivos. Finalmente, a fim de possibilitar que a terceira zona deixe a dispersão da luz anti-incrustação fora do meio óptico, através da superfície de emissão do meio óptico, particularmente, deixe a dispersão da luz anti-incrustação na superfície posterior do meio óptico, é prático se, na terceira zona, a superfície posterior do meio óptico estiver pelo menos parcialmente coberta por uma camada de dispersão, com um lado de dispersão da camada de dispersão voltado para a superfície traseira.

[017] Em uma modalidade preferencial da disposição de emissão de luz de acordo com a invenção, a fonte de luz é posicionada mais próxima a um nível da superfície de emissão do meio óptico do que a um nível da superfície traseira do meio óptico, de modo a ter uma área aumentada da superfície de emissão onde a densidade de potência da luz está acima de um limiar predeterminado, que é conhecido por ser relevante quando se trata de se obter efeitos anti- incrustação. Além disso, a fim de melhorar a eficácia do design da disposição de emissão de luz, de acordo com a invenção, a fonte de luz pode ser disposta e configurada de modo a emitir mais que 50% da luz anti-incrustação diretamente em direção à superfície posterior do meio óptico na primeira zona. Dessa maneira, isso pode ser obtido de modo que, na primeira zona, uma parte principal da luz reflita de uma maneira especular e consiga alcançar a segunda zona em vez de ser emitida diretamente a partir do meio óptico na superfície de emissão.

[018] De acordo com uma visão subjacente à invenção, é vantajoso que a primeira zona tenha um contorno externo curvo de modo substancialmente circular e que a terceira zona tenha um contorno interno curvo de modo substancialmente circular, sendo que a fonte de luz está no centro dos formatos circulares, de modo que os contornos estejam a uma distância constante da fonte de luz, conforme visto ao longo das direções nas quais a luz anti-incrustação pode se deslocar da fonte de luz. Para se obter que, na primeira zona, pelo menos uma grande parte da luz seja refletida de maneira especular em direção à superfície de emissão do meio óptico, que, na segunda zona, pelo menos uma grande parte da luz seja propagada através do meio óptico por reflexão interna total e que, na terceira zona, pelo menos uma grande parte da luz seja dispersa para fora do meio óptico, através da superfície de emissão do meio óptico, é vantajoso relacionar uma distância radial entre o contorno externo da primeira zona e da fonte de luz para aspectos posicionais da fonte de luz no meio óptico e um ângulo crítico para a reflexão interna total no meio óptico e/ou relacionar uma distância radial entre o contorno interno da terceira zona e a fonte de luz para aspectos dimensionais no meio óptico, aspectos posicionais da fonte de luz no meio óptico e um ângulo crítico para a reflexão interna total no meio óptico. Em particular, uma distância radial entre o contorno interno curvo de modo substancialmente circular da primeira zona e a fonte de luz pode ser escolhida de modo a ser igual a ou maior que hl/tan(90°-θ), e/ou uma distância radial entre o contorno interno curvo de modo substancialmente circular da terceira zona e a fonte de luz pode ser escolhida de modo a ser igual a ou maior que (he+(he-hl))/tan(90°-θ), onde hl representa um nível de altura da fonte de luz em relação à superfície posterior do meio óptico, onde he representa um nível de altura da superfície de emissão do meio óptico em relação à superfície posterior do meio óptico e onde θ representa um ângulo crítico para a reflexão interna total no meio óptico, que é definido como arco-seno(n2/n1), onde n1 representa um índice de refração do material do meio óptico e onde n2 representa um índice de refração do líquido suscetível à incrustação no qual a superfície protegida será imersa. Dessa maneira, pode-se obter que o design da disposição de emissão de luz seja otimizado levando-se em consideração o comportamento da luz anti-incrustação no ambiente constituído pelo meio óptico e pelo líquido suscetível à incrustação adjacente, particularmente, o comportamento, conforme baseado em uma faixa de ângulos de impacto sobre a superfície de emissão, na qual a luz é capaz de escapar do meio óptico e uma faixa de ângulos de impacto sobre a superfície de emissão associada à reflexão interna total da luz no meio óptico.

[019] Em uma modalidade prática da disposição de emissão de luz, de acordo com a invenção, o meio óptico está sob a forma de uma placa, sendo que a superfície de emissão do meio óptico e a superfície posterior do meio óptico são substancialmente planas e se estendem substancialmente paralelas entre si. Nessa modalidade, o meio óptico é muito bem adequado para ser aplicado como uma cobertura à superfície protegida.

[020] É prático que a fonte de luz seja adaptada para emitir luz ultravioleta. Uma vantagem genérica do uso de luz ultravioleta para fazer a anti-incrustação é que os micro-organismos são impedidos de aderir e se enraizar na superfície a ser mantida limpa, sem quaisquer efeitos colaterais nocivos ou efeitos colaterais que não possam ser facilmente neutralizados. A fonte de luz pode ser embutida no meio óptico, ou pode ser disposta fora do meio óptico, em uma posição adjacente ao meio óptico.

[021] Por uma questão de completeza, deve-se levar em conta o que se segue em relação à antibioincrustação com o uso de luz ultravioleta. A fonte da disposição de emissão de luz anti-incrustação pode ser escolhida para emitir especificamente luz ultravioleta do tipo c, que também é conhecida como luz UVC, e, ainda mais especificamente, luz com um comprimento de onda aproximadamente entre 250 nm e 300 nm. Descobriu-se que a maior parte dos organismos de incrustação são mortos, tornados inativos ou tornados incapazes de se reproduzir pela exposição dos mesmos a uma determinada dose da luz ultravioleta. Uma intensidade típica que parece ser adequada para fazer a anti-bioincrustação é de 10 mW por metro quadrado. A luz pode ser aplicada continuamente ou em uma frequência adequada, o que for mais adequado em uma dada situação, especialmente a uma dada intensidade de luz. Um LED é um tipo de lâmpada UVC que pode ser aplicado como a fonte de luz da disposição de emissão de luz. Os LEDs podem, em geral, ser incluídos em embalagens relativamente pequenas e consumir menos energia que outros tipos de fontes de luz. Além disso, os LEDs podem muito bem ser embutidos em uma placa de material. Além disso, os LEDs podem ser fabricados para emitir luz (ultravioleta) de vários comprimentos de onda desejados e seus parâmetros operacionais, mais notavelmente a potência de saída, podem ter um alto nível de controle. O LED pode ser um assim chamado LED de emissão lateral e pode ser disposto no meio óptico de modo a emitir luz anti-incrustação em direções nas quais a primeira zona, a segunda zona e a terceira zona são sucessivamente localizadas.

[022] Quando a fonte de luz é adaptada para emitir luz ultravioleta, é vantajoso que o meio óptico compreenda um material transparente à luz ultravioleta, como um silicone transparente à luz ultravioleta. Em um sentido geral, o fato de que o meio óptico compreende um material que é configurado para possibilitar que pelo menos parte da luz anti-incrustação seja distribuída através do meio óptico pode ser compreendido de modo a implicar que o meio óptico compreende um material que é substancialmente transparente à luz anti-incrustação.

[023] É uma possibilidade prática para a disposição de emissão de luz, de acordo com a invenção, compreender um único meio óptico e uma pluralidade de fontes de luz embutidas no meio óptico, sendo que a disposição de emissão de luz compreende uma pluralidade de grupos da primeira zona, da segunda zona e da terceira zona, e sendo que cada uma das fontes de luz está associada a um dos grupos. Nesse caso, o meio óptico da disposição de emissão de luz pode ser de qualquer formato e tamanho adequados, sendo que fontes de luz, como LEDs, são distribuídas através do meio óptico, e sendo que a luz emitida por cada uma das fontes de luz é distribuída através da superfície de emissão do meio óptico até uma extensão otimizada. As fontes de luz podem ser dispostas em uma série de conexões paralelas em uma grade, opcionalmente, uma grade que tem uma estrutura de tela de arame.

[024] A invenção é aplicável em vários contextos. Por exemplo, a disposição de emissão de luz, de acordo com a invenção, pode ser aplicada no contexto de uma embarcação marítima. Em particular, nesse contexto, a disposição de emissão de luz pode ser disposta de modo a ter a função de manter o casco da embarcação limpo de bioincrustação, o que não altera o fato de que inúmeras outras possibilidades de aplicação existam também nesse contexto.

[025] A descrição acima e outros aspectos da invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência à seguinte descrição detalhada de duas modalidades de uma disposição de emissão de luz que compreende um meio óptico, e várias fontes de luz são incorporadas ao meio óptico, sendo que essas fontes de luz servem para emitir luz anti- incrustação, de modo que a disposição de emissão de luz seja adequada para ser usada para evitar a incrustação de uma superfície protegida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[026] A invenção será agora explicada com mais detalhes com referência às figuras, nas quais partes iguais ou similares são indicadas pelos mesmos sinais de referência, e nas quais:

[027] a Figura 1 se refere a uma primeira modalidade de uma disposição de emissão de luz de acordo com a invenção, e mostra diagramaticamente uma vista seccional de uma porção de um meio óptico que faz parte da disposição de emissão de luz, um LED embutido no meio óptico e um espelho e uma camada de dispersão, como presente em uma superfície posterior do meio óptico, sendo que os possíveis trajetórias de feixes de luz são diagramaticamente indicadas por meio das setas;

[028] a Figura 2 mostra diagramaticamente uma vista de topo de uma porção da disposição de emissão de luz de acordo com a primeira modalidade;

[029] a Figura 3 mostra diagramaticamente uma vista de topo em perspectiva de uma porção da disposição de emissão de luz de acordo com a primeira modalidade; e

[030] a Figura 4 refere-se a uma segunda modalidade de uma disposição de emissão de luz, de acordo com a invenção, e mostra diagramaticamente uma vista seccional de uma porção de um meio óptico que faz parte da disposição de emissão de luz, um LED embutido no meio óptico, um espelho e uma camada de dispersão, conforme presente em uma superfície de emissão do meio óptico, sendo que possíveis trajetórias de feixes de luz são diagramaticamente indicadas por meio de setas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[031] As Figuras 1 a 3 se referem a uma primeira modalidade de uma disposição de emissão de luz 100 de acordo com a invenção. A disposição de emissão de luz 100 compreende um meio óptico sob a forma de uma placa 10 de silicone transparente à luz ultravioleta e compreende, adicionalmente, uma pluralidade de fontes de luz sob a forma de LEDs de ultravioleta de emissão lateral 20 embutidos na placa 10. Nas Figuras 2 e 3, pode-se notar que, no exemplo mostrado, as fontes de luz 20 são dispostas em uma série de conexões paralelas em uma grade 21, particularmente, uma grade 21 que tem uma estrutura de tela de arame. Isso não altera o fato de que outras disposições das fontes de luz 20 são viáveis dentro da estrutura da invenção.

[032] A placa 10 tem uma superfície posterior 11 para ficar voltada para uma superfície protegida 30, isto é, uma superfície que precisa ser mantida limpa de bioincrustação em um ambiente no qual a superfície é exposta a um líquido suscetível à incrustação, ao menos, durante uma parte do ciclo de vida do mesmo, e uma superfície de emissão 12 para emitir a luz ultravioleta emitida pelos LEDs 20 em uma direção contrária à superfície protegida 30. Além de uma função de acomodar os LEDs 20, a placa 10 tem uma função na distribuição de ao menos parte da luz ultravioleta de cada um dos LEDs 20 através de uma porção da superfície protegida 30 antes de ser emitida na direção contrária à superfície protegida 30.

[033] As Figuras 1 a 3 fornecem uma ilustração clara do fato de que porções da superfície posterior 11 da placa 10 são cobertas. Em particular, um padrão de espelhos 13 para refletir a luz ultravioleta e camadas de dispersão 14 para dispersar a luz ultravioleta estão presentes de modo a cobrir porções da superfície posterior 11 da placa 10. Os espelhos 13 têm um contorno externo curvo de modo substancialmente circular 15, e cada um dos espelhos 13 está associado a um dos LEDs 20, como pode ser melhor visto na Figura 2, sendo que os LEDs 20 estão no centro do formato curvo substancialmente circular do contorno externo 15 dos espelhos 13. Por uma questão de completeza, observa-se que o lado refletivo dos espelhos 13 fica voltado para a superfície posterior 11 da placa 10. As camadas de dispersão 14 compreendem séries de porções de camada de dispersão interconectadas 16 que têm um contorno interno 17 curvo de modo substancialmente circular, sendo que o contorno interno 17 de cada uma das porções de camada de dispersão 16 tem um posicionamento concêntrico em relação ao contorno externo 15 de um dos espelhos 13.

[034] Em cada uma das combinações de 1) um LED 20, 2) um espelho 13 associado ao LED 20, sendo que o LED 20 tem uma posição substancialmente central em relação ao contorno externo 15 desse espelho 13 e 3) uma porção de camada de dispersão 16 da qual o contorno interno 17 tem um posicionamento substancialmente concêntrico em relação ao contorno externo desse espelho 13, o contorno interno 17 da porção de camada de dispersão 16 se estende a uma distância do contorno externo 15 desse espelho 13. Com base nos mesmos, grupos de três zonas 1, 2, 3 cobertas pela luz anti- incrustação ultravioleta de um LED 20 podem ser distinguidos na disposição de emissão de luz 100, especificamente, uma primeira zona 1 na posição do espelho 13 associada ao LED 20, uma terceira zona 3 na posição da porção da camada de dispersão 16 associada ao LED 20 e ao espelho 13 e uma segunda zona 2 como presente entre a primeira zona 1 e a terceira zona 3.

[035] A aplicação dos espelhos 13 e das camadas de dispersão 14 tem por objetivo melhorar a distribuição da luz ultravioleta emitida pelos LEDs 20 através da superfície de emissão 12 da placa 10, obtendo, assim, um uso mais eficaz da luz ultravioleta, o que envolve uma redução do consumo de energia da disposição de emissão de luz 100, por exemplo, e/ou possibilita que um LED 20 cubra uma porção maior da superfície de emissão 12, de modo que o número de LEDs 20 possa ser mantido a um mínimo.

[036] Como resultado, um grupo de três zonas 1, 2, 3 está associado a cada um dos LEDs 20. Na Figura 1, um LED 20 e um grupo associado de zonas 1, 2, 3 é mostrado diagramaticamente, trajetórias possíveis de feixes de luz são diagramaticamente indicadas por meio de setas. A primeira zona 1 está mais próxima ao LED 20. Em vista disso, essa zona 1 é projetada de modo a assegurar que a maior parte da luz seja propagada na direção da segunda zona 2 e da terceira zona 3. Apenas os feixes de luz que atingem a superfície de emissão 12 da placa 10 na primeira zona 1 em um ângulo relativamente pequeno em relação à normal da superfície de emissão 12 podem escapar (parcialmente) da placa 10. Como é bem conhecido no campo de elementos ópticos, um valor crítico do ângulo, conforme mencionado, é determinado mediante os índices de refração dos dois materiais como presente em uma superfície de contorno, que são o material da placa 10 e o meio fora da placa 10 no caso da disposição de emissão de luz 100, sendo que deve ser observado que espera-se que o meio fora da placa 10 seja um líquido suscetível à incrustação. Os outros feixes de luz que atingem a superfície de emissão 12 da placa 10 na primeira zona 1 são propagados na direção da segunda zona 2 e da terceira zona 3. Em particular, esses outros feixes de luz não podem escapar da placa 10, mas, em vez disso, são refletidos na superfície de emissão 12, de modo que são defletidos na direção da superfície posterior 11 da placa 10 e saem da primeira zona 1 à medida que se propagam. Além disso, os feixes de luz que atingem a superfície posterior 11 na primeira zona 1 não podem escapar da placa 10, mas, em vez disso, são refletidos sobre a superfície posterior 11 e/ou o espelho 13, o que faz com que uma quantidade substancial da luz se propague na direção da segunda zona 2 e da terceira zona 3.

[037] Os feixes de luz que alcançam a segunda zona 2 e atingem uma dentre a superfície posterior 11 e a superfície de emissão 12 da placa 10 podem escapar da placa 10 na segunda zona 2, caso o ângulo de incidência da luz sobre a superfície 11, 12 seja menor em relação a uma normal da superfície 11, 12 do que o ângulo crítico. A configuração da placa 10 que acomoda o LED 20 é escolhida de modo a depender predominantemente da reflexão interna total na segunda zona 2, de modo que apenas uma quantidade relativamente pequena da luz recebida da primeira zona 1 possa escapar da placa 10 na superfície de emissão 12 da placa 10, enquanto que uma quantidade relativamente grande da luz se propaga na direção da terceira Zona 3. Para melhorar a funcionalidade de reflexão de luz na segunda zona 2, uma camada de baixo índice (não mostrada), como um revestimento de sol-gel, especialmente, uma camada tendo um índice de refração mais baixo que o líquido suscetível à incrustação, pode ser aplicada à superfície posterior 11 da placa 10 na segunda zona 2. Também é possível ter um espelho adequado (não mostrado) para cobrir pelo menos uma porção da superfície posterior 11 da placa 10 na segunda zona 2, um lado reflexivo do espelho voltado para a superfície posterior 11.

[038] A terceira zona 3 é a mais distante do LED 20. Tendo isso em vista, a porção de camada de dispersão 16 é aplicada na terceira zona 3, de modo que seja assegurado que praticamente todos os feixes de luz que atingem a terceira zona 3 sejam direcionados em direção à superfície de emissão 12 da placa 10, de modo a serem orientados em um ângulo relativamente pequeno em relação à normal da superfície de emissão 12. Portanto, a terceira zona 3 é configurada de modo a direcionar praticamente toda a luz restante após ter passado a primeira zona 1 e a segunda zona 2 para fora da placa 10.

[039] A seguir, é fornecido um exemplo de possíveis valores de dimensões e outros parâmetros relacionados à disposição de emissão de luz 100. Presume-se que os LEDs 20 sejam LEDs que são configurados para emitir luz ultravioleta do tipo c (UVC) e presume-se que a placa 10 seja uma placa de guia de luz transparente que tem uma espessura, isto é, uma altura he da superfície de emissão 12 da placa 10 em relação à superfície posterior 11 da placa 10, de 10 mm. Além disso, presume-se que os LEDs 20 sejam montados para emitir luz em uma direção de sentido lateral, a uma altura hl de 5 mm em relação à superfície posterior 11 da placa 10. O índice de refração em um comprimento de onda UVC de 275 nm da água do mar e do silicone é de 1,38 e 1,46, respectivamente, resultando em um ângulo crítico θ da reflexão interna total igual a θ=arco-seno (1,38/1,46) = 70,9°. Para se ter um efeito de distribuição de luz muito bom ao longo da superfície de emissão 12 da placa 10, é vantajoso que um raio r1 do contorno externo 15 da primeira zona 1 seja igual a ou maior que r1 = hl/tan (90° - θ) = 14,5 mm. Além disso, é vantajoso que um raio r3 do contorno interno 17 da terceira zona 3 seja igual a ou maior que r3 = (he+(he-hl))/tan(90°-θ) = 43,5 mm. Observa-se que he, hl, r1 e r3 são indicados na Figura 1.

[040] A extensão na qual a disposição de emissão de luz 100 pode ser eficaz na realização da distribuição de luz através da superfície de emissão 12 da placa 10 pode ser ainda mais ampliada mediante o aumento de hl. Por exemplo, pode ser prático posicionar os LEDs 20 a uma altura hl de 8 mm em relação à superfície posterior 11 da placa 10. Além disso, pode ser benéfico ter uma orientação inclinada dos LEDs 20, particularmente, uma orientação na qual os LEDs 20 são dispostos para emitir luz em uma direção mais descendente, particularmente, para emitir mais de 50% da luz diretamente em direção à superfície posterior 11 da placa 10 na primeira zona 1.

[041] A Figura 4 se refere a uma segunda modalidade de uma disposição de emissão de luz 100 de acordo com a invenção, e ilustra particularmente a possibilidade de aplicar um espelho adicional 18 na primeira zona 1, especificamente, um espelho 18 para cobrir pelo menos parcialmente a superfície de emissão 12 da placa 10 na primeira zona 1, um lado reflexivo do espelho 18 voltado para a superfície de emissão 12. É prático que esse espelho adicional 18 seja semitransparente à luz emitida pelo LED 20. Tendo isso em vista, o espelho 18 pode ser um espelho padronizado conforme indicado diagramaticamente na Figura 4. Com um espelho adicional 18, é possível assegurar que ainda mais luz seja propagada da primeira zona 1 em direção à segunda zona 2 e à terceira zona 3 e ter uma distribuição da luz através da superfície de emissão 12 da placa 10 que é ainda mais otimizada. Nesse aspecto, é uma possibilidade vantajosa que o espelho adicional 18 seja projetado de modo que a semitransparência do mesmo aumente em uma direção do LED 20 para o contorno externo 15 da primeira zona 1.

[042] Ficará evidente aos versados na técnica que o escopo da invenção não se limita aos exemplos discutidos anteriormente, mas que várias emendas e modificações dos mesmos são possíveis sem que se desvie do escopo da invenção, definido nas reivindicações anexas. Pretende-se que a invenção seja interpretada como incluindo todas essas emendas e modificações, desde que elas se enquadrem no escopo das reivindicações anexas ou de suas equivalentes. Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita com detalhes nas figuras e na descrição, essa ilustração e essa descrição se destinam a ser consideradas apenas ilustrativas ou exemplificadoras, e não restritivas. A invenção não se limita às modalidades reveladas. Os desenhos são esquemáticos, e os detalhes que não são imprescindíveis para o entendimento da invenção podem ter sido omitidos, e não estão necessariamente em escala.

[043] Variações das modalidades apresentadas podem ser entendidas e executadas pelos versados na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de uma análise dos desenhos, da revelação e das reivindicações anexas. Nas reivindicações, a expressão “que compreende” não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma”, assim como suas flexões de número, não excluem uma pluralidade. O termo “compreende”, conforme usado neste texto, será entendido pelo versado na técnica como abrangendo o termo “consiste em”. Desse modo, o termo “compreende” pode, em relação a uma modalidade, significar “consiste em”, mas pode, em outra modalidade, significar “contém/inclui ao menos as espécies definidas e, opcionalmente, uma ou mais outras espécies”. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores do escopo da invenção.

[044] Os elementos e os aspectos discutidos para, ou em relação a, uma modalidade específica podem ser adequadamente combinados com elementos e aspectos de outras modalidades, exceto quando explicitamente indicado em contrário. Dessa forma, o simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

[045] Em um sentido geral, é uma função básica da disposição de emissão de luz 100 de acordo com a invenção, manter uma superfície protegida 30 livre de bioincrustação. Portanto, a invenção é aplicável em todas as situações que envolvem um risco de incrustação, que são situações nas quais a superfície protegida se destina a ser imersa, ao menos durante uma parte do ciclo de vida da mesma, em um líquido suscetível à incrustação contendo organismos de bioincrustação. A água do mar é um exemplo bem conhecido de tal líquido suscetível à incrustação. Conforme mencionado anteriormente, a disposição de emissão de luz 100 de acordo com a invenção, pode ser aplicada sobre um casco de uma embarcação. Outros exemplos da superfície protegida 30 incluem a superfície externa de caixas térmicas, superfícies de equipamento off-shore, paredes interiores de reservatórios de água, como tanques de lastro de embarcações e superfícies de filtro de sistemas filtrantes em fábricas de dessalinização.

[046] O meio óptico 10 que faz parte da disposição de emissão de luz 100 de acordo com a invenção, pode ser fornecido de qualquer forma adequada, dependendo da aplicação pretendida da disposição de emissão de luz 100. Pode ser prático que o meio óptico 10 compreenda uma placa de material, conforme mencionado anteriormente, sendo que o material pode ser qualquer tipo de material que seja adequado para possibilitar que a luz anti-incrustação propague através do meio óptico 10. Além disso, o material pode ser flexível, por exemplo, para possibilitar que a placa seja flexionada caso seja necessário para seguir o contorno de uma superfície protegida 30. Pode ser que a superfície de emissão 12 e a superfície posterior 11 do meio óptico 10 sejam substancialmente planas e se estendam substancialmente paralelas entre si, e, nesse caso, o meio óptico 10 é de um design genericamente plano, mas que não altera o fato de que outros designs do meio óptico 10 são viáveis dentro da estrutura da invenção. Caso o meio óptico 10 seja de um design genericamente plano, é prático que as três zonas 1, 2, 3 tenham uma disposição sucessiva no meio óptico 10 em uma direção na qual o meio óptico 10 se estenda, isto é, uma direção que seja substancialmente paralela à superfície de emissão 12 e à superfície posterior 11 do meio óptico 10.

[047] A invenção não se limita, de modo algum, a qualquer posicionamento específico da pelo menos uma fonte de luz 20 que faz parte da disposição de emissão de luz 100 em relação ao meio óptico 10. A pelo menos uma fonte de luz 20 pode ser disposta dentro ou fora do meio óptico 10, o que for adequado em uma certa aplicação da invenção e um design da disposição de emissão de luz 100 otimizada para essa aplicação.

[048] O comportamento, de modo geral, de dispersão de luz da terceira zona 3 pode ser obtido de várias maneiras, incluindo a maneira mostrada e descrita, o que envolve o uso de camadas de dispersão 14 na superfície posterior 11 do meio óptico 10. Outras opções possíveis envolvem arranhaduras na superfície posterior 11 do meio óptico 10, ou estruturas periódicas, linhas, cristas ou deformações na (no interior da) superfície 11.

[049] A invenção se refere a uma disposição de emissão de luz 100 que tem as particularidades, conforme explicado acima, e, além disso, se refere a um conjunto da disposição de emissão de luz 100 e uma superfície protegida 30, conforme mostrado nas Figuras 1 e 4, sendo que a disposição de emissão de luz 100 está em uma posição operacional em relação à superfície protegida 30, particularmente, sendo disposta dentro, sobre e/ou próxima à superfície protegida 30.

[050] Em resumo, uma disposição de emissão de luz 100 é fornecida para a anti-incrustação de uma superfície protegida 30 a ser imersa, ao menos durante uma parte do ciclo de vida da mesma, em um líquido suscetível à incrustação contendo organismos de bioincrustação. A disposição de emissão de luz 100 compreende um meio óptico 10 e pelo menos uma fonte de luz 20 para emitir luz anti-incrustação. Pelo menos um grupo de três zonas sucessivas 1, 2, 3, associado a uma fonte de luz 20, pode ser distinguido na disposição de emissão de luz 100, sendo que uma primeira zona 1, que está mais próxima à fonte de luz 20, é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti-incrustação refletir de maneira especular em direção a uma superfície de emissão 12 do meio óptico 10, através do meio óptico 10, uma segunda zona 2 está disposta e configurada para realizar predominantemente a propagação da luz anti-incrustação através do meio óptico 10 por reflexão interna total e uma terceira zona 3, que está mais distante da fonte de luz 20, está disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti-incrustação se dispersar para fora do meio óptico 10, através da superfície de emissão 12 do meio óptico 10.

Claims

1. DISPOSIÇÃO DE EMISSÃO DE LUZ (100), disposta e configurada para realizar anti-incrustação de uma superfície protegida (30) a ser imersa, pelo menos durante uma parte do ciclo de vida da mesma, em um líquido contendo organismos de bioincrustação, sendo que a disposição de emissão de luz (100) compreende: - um meio óptico (10) e uma fonte de luz (20) para emitir luz anti-incrustação, sendo que o meio óptico (10) compreende um material que é configurado para possibilitar que pelo menos uma parte da luz anti-incrustação seja distribuída através do meio óptico (10), - sendo que o meio óptico (10) compreende uma superfície de emissão (12), para emitir a luz anti- incrustação em uma direção oposta à superfície protegida (30) quando a disposição de emissão de luz (100) estiver em uma posição operacional em relação à superfície protegida (30), e uma superfície posterior (11) voltada para a superfície protegida (30), e - sendo que a disposição de emissão de luz (100) é caracterizada por compreender um grupo de três zonas (1, 2, 3) cobertas por luz anti-incrustação da fonte de luz (20), especificamente, uma primeira zona (1) que é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz anti- incrustação refletir de maneira especular em direção à superfície de emissão (12) do meio óptico (10), através do meio óptico (10), uma segunda zona (2) que é disposta e configurada para realizar predominantemente a propagação da luz anti-incrustação através do meio óptico (10) por reflexão interna total e uma terceira zona (3) que é disposta e configurada para fazer predominantemente a luz se dispersar para fora do meio óptico, através da superfície de emissão (12) do meio óptico (10), sendo que a primeira zona (1) está mais próxima à fonte de luz (20) que a segunda zona (2), e a segunda zona (2) está mais próxima à fonte de luz (20) que a terceira zona (3).

2. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, na primeira zona (1), pela superfície de emissão (12) do meio óptico (10) ser pelo menos parcialmente coberta por um espelho (18), com um lado reflexivo do espelho (18) voltado para a superfície de emissão (12).

3. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo espelho (18) ser semitransparente à luz anti-incrustação.

4. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pela extensão na qual o espelho (18) é semitransparente à luz anti-incrustação aumentar em uma direção contrária à fonte de luz (20).

5. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por, na primeira zona (1), pela superfície posterior (11) do meio óptico (10) ser pelo menos parcialmente coberta por um espelho (13), com um lado reflexivo do espelho (13) voltado para a superfície posterior (11).

6. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por, na segunda zona (2), pela superfície posterior (11) do meio óptico (10) ser dotada de uma camada de baixo índice.

7. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por um índice de refração da camada de baixo índice ser menor que um índice de refração do líquido suscetível à incrustação no qual a superfície protegida (30) deve ser imersa.

8. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por, na terceira zona (3), pela superfície posterior (11) do meio óptico (10) ser pelo menos parcialmente coberta por uma camada de dispersão (14, 16), com um lado de dispersão da camada de dispersão (14, 16) voltado para a superfície posterior (11).

9. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo meio óptico (10) ser de um design genericamente plano e pelas três zonas (1, 2, 3) terem uma disposição sucessiva no meio óptico (10) em uma direção na qual o meio óptico (10) se estende.

10. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pela fonte de luz (20) ser posicionada mais próxima a um nível da superfície de emissão (12) do meio óptico (10) do que a um nível da superfície posterior (11) do meio óptico (10).

11. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela fonte de luz (20) ser disposta e configurada para emitir mais do que 50% da luz anti-incrustação diretamente em direção à superfície posterior (11) do meio óptico (10) na primeira zona (1).

12. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pela primeira zona (1) ter um contorno externo curvo de modo circular (15), uma distância radial entre o contorno externo (15) e a fonte de luz (20) ser igual a ou maior que hl/tan(90°-θ), onde hl representa um nível de altura da fonte de luz (20) em relação à superfície posterior (11) do meio óptico (10) e onde θ representa um ângulo crítico para a reflexão interna total no meio óptico (10), que é definida como arco-seno(n2/n1), onde n1 representa um índice de refração do material do meio óptico (10) e onde n2 representa um índice de refração da água fresca ou água do mar na qual a superfície protegida (30) será imersa.

13. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pela terceira zona (3) ter um contorno interno curvo de modo circular (17), uma distância radial entre o contorno interno (17) e a fonte de luz (20) ser igual a ou maior que (he+(he-hl))/tan(90°-θ), onde he representa um nível de altura da superfície de emissão (12) do meio óptico (10) em relação à superfície posterior (11) do meio óptico (10), onde hl representa um nível de altura da fonte de luz (20) em relação à superfície posterior (11) do meio óptico (10) e onde θ representa um ângulo crítico para a reflexão interna total no meio óptico (10), que é definido como arco-seno(n2/n1), onde n1 representa um índice de refração do material do meio óptico (10) e onde n2 representa um índice de refração da água fresca ou água do mar na qual a superfície protegida (30) será imersa.

14. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo meio óptico estar sob a forma de uma placa (10) e pela superfície de emissão (12) do meio óptico (10) e a superfície posterior (11) do meio óptico (10) serem planas e se estenderem paralelamente entre si.

15. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pela fonte de luz (20) ser adaptada para emitir luz ultravioleta.

16. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo meio óptico (10) compreender silicone transparente à luz ultravioleta.

17. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada por compreender um único meio óptico (10) e uma pluralidade de fontes de luz (20) embutidas no meio óptico (10), sendo que a disposição de emissão de luz (100) compreende uma pluralidade de grupos da primeira zona (1), da segunda zona (2) e da terceira zona (3), e sendo que cada uma das fontes de luz (20) está associada a um dos grupos.

18. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelas fontes de luz (20) serem dispostas em uma série de conexões paralelas em uma grade (21).

19. DISPOSIÇÃO (100), de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pela grade (21) ter uma estrutura de tela de arame.

20. EMBARCAÇÃO, caracterizada por compreender uma disposição de emissão de luz conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 19.