CN107107128B - 用于防生物污积的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防污积照明系统（1），其配置成防止或减少物体（1200）的污积元件（1201）上的生物污积。污积元件（1201）在使用期间至少部分地移动并至少暂时暴露于水。通过将防污积光（211）辐照到所述污积元件（1201）上，污积被防止。防污积照明（1）系统包括至少一个激光光源（2），其配置成产生防污积光（211）并且向使用期间的所述污积元件（1201）提供所述防污积光（211），其中系统（1）布置成使得在使用期间，污积元件（1201）相对于激光光源（2）至少部分地移动。

Description

用于防生物污积的系统

技术领域

本发明涉及一种防污积照明系统，以及一种包括这样的防污积照明系统的物体，诸如船舶或在使用期间至少部分地在移动的用于在水中（尤其是在表层水中）使用的其它（可移动）构造。本发明还涉及一种对（这样的物体的）污积元件进行防污积的方法。此外，本发明涉及一种向诸如船舶的物体提供防污积照明系统的方法。

背景技术

防生物污积方法在本领域中是已知的。例如，US5322569描述了通过利用紫外光辐照水下表面或相邻水域以及调节紫外光的强度（以便杀死海洋生物或暂时使海洋生物昏厥，以防止它们附着到该水下表面）来防止由海洋生物导致的该表面的生物污积。此外在此文档中，已经公开了关于商船或游艇的防生物污积系统。根据本公开，船只可停靠在码头而长时间不使用，这导致生物污积在包括舵和推进器的区中发展，因而减损船只的性能。根据本公开的防污积系统被布置成在空转期间安装以利用紫外辐射笼罩舵和推进器区域，因而保持这些区域免于丧失性能的生物污积。优选地，防污积系统由诸如聚氯乙烯（PVC）的塑料构造并包含紫外灯。

WO83/01400描述了通过将来自激光器的相干电磁辐射定向到不期望的材料上来完成将不期望的材料从物体的表面非接触地移除。照射辐射的功率密度对于在不损坏下面的物体的情况下移除不期望的材料是有效的。本发明的原理适用于多种表面清洁情形，包括舰船表面的去污积。为了对船的船体进行去污积，激光辐射通过镜引导并聚焦在船体上。甲壳动物被震荡并从船体去除。

JPS5675290描述了抵抗有机粘附的预防性设备设置在水线附近的船体的四周围。每个设备设置有（由导线或竖直棒支撑的曲板的）紫外射线反射构件以及比如紫外灯之类的紫外辐射器（其经由包含电线的保持构件、与用于覆盖紫外辐射器的透明覆盖物一起固定在反射构件内）。每个设备还在具有紫外射线反射构件的一个主体中设置有基板，并经由固定基板上的永磁体、软橡胶或类似物的衬垫（liner）粘在船体的壳板上。在这个构造中，水线1附近的紫外射线的辐射有效地防止细菌黏液粘附在船体的外表面上。

US6407385描述了激光的脉冲用于将颗粒从样品表面移除的方法和装置。激光可以具有被水吸收的波长，并且样品表面可以涂覆有水膜。为了防止降低从源传播到样品的激光的强度，提供从源到样品的传播路径，该传播路径包含缺少在一波长下进行大量吸收的水汽或其它气体的环境，该波长类似于水吸收激光的那种波长。该方法和装置还可以包括：当利用激光辐照样品时，实时地观察该样品。该方法和装置还可以包括：当样品被辐照时振动该样品，以促进颗粒的移除，从而允许激光的强度降低到不损坏样品表面的水平。

发明内容

生物污积或生物学污积（本文中也称作“污积”）是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的累积。生物污积有机物之间的变化是高度多样化的，并且扩展远超过甲壳动物和海草的附着。根据一些估计，超过1700个物种（其包括超过4000种有机物）对生物污积负责。生物污积分为微污积（其包括生物膜形成和细菌粘附）和宏污积（其是较大有机物的附着）。由于确定什么防止有机物固定的不同的化学性质和生物性质，这些有机物也被分类为硬或软污积类型。含钙（硬）污积有机物包括甲壳动物、结壳苔藓虫、软体动物、多毛动物和其它管状蠕虫以及斑马贻贝。不含钙（软）污积有机物的示例是海草、水螅虫、藻类和生物膜“黏液”。这些有机物一起形成污积群落。

在若干情况下，生物污积产生重大问题。机械停止工作，水入口被阻塞，以及船的船体遭受增加的阻力。具体而言，对于移动的部件，生物污积影响运动的速度和/或加速度，并最终使所述移动的部件停止。具体而言，对于在水下使用的推进器，由于污积引起的桨叶粗糙化，出现推进效率方面的大量损失。因此，避免这种现象的努力不是新的，并且防污积（即移除污积或防止污积形成的过程）的主题是公知的。在工业过程中，生物分散剂可用于控制生物污积。在不那么受控的环境中，有机物被利用使用抗生物剂的涂层、热处理或者能量的脉冲来杀死或者驱除。防止有机物附着的无毒机械策略包括：选择具有滑溜表面的材料或者涂层，或者创建类似于仅提供差的锚点的鲨鱼和海豚的皮肤的纳米级表面拓扑。

随此，提出了一种基于光学方法的方案，特别是使用紫外光（UV）的方案。看起来，利用‘充足的’UV光，大多数微生物被杀死、致使失活或者不能繁殖。此效果主要受UV光总剂量的支配。杀死某微生物的90%的典型剂量是每平方米10毫瓦时；在下面的关于UV光的段落和相关联的附图中包含细节。然而，现有技术系统可能在它们的使用中是低效的，并且在没有移除生物污积的情况下在水中浪费很多辐射。

激光器是通过光学放大的过程来发射光的设备，该光学放大的过程是基于电磁辐射的受激发射。因此，经由激光光源辐照UV光提供了一种向污积表面提供防污积光的相当高效并且还低成本的形式。激光器不同于光的其它源，因为它相干地发射光。空间相干提供被聚焦到紧缩的点的激光。作为结果，由于激光光源的空间相干性，它自身不容易将防污积效果分布在整个防污积元件上。

因此，本发明的一方面是提供一种替代的防污积照明系统；和/或，包括这样的防污积照明系统的船舶或者其它物体；和/或，包括这样的防污积照明系统的、用于在水中使用的（可移动）构造或其它物体，其中该物体在使用期间至少部分地在移动/旋转；和/或，一种对（这样的船舶或构造或者其它物体等的）元件进行防污积的替代的方法，其优选地进一步至少部分地消除上面所描述的缺点中的一个或多个。

因此，在第一方面中，本发明提供一种物体，该物体包括污积元件，该物体还包括防污积照明系统，该防污积照明系统包括至少一个激光光源，其中该激光光源配置成利用防污积光辐照所述污积元件的至少部分，其中该防污积照明系统布置成使得在使用期间该污积元件相对于该激光光源至少部分地移动。该物体尤其包括在使用期间至少暂时暴露于水的物体。该污积元件尤其包括在使用期间至少暂时与水接触并且在使用期间至少部分地在移动的防污积元件。

在另一方面中，本发明提供一种防污积照明系统，其配置成通过向物体的污积元件辐照防污积光，防止或减少所述污积元件上的生物污积，该污积元件在使用期间至少部分地在移动并且至少暂时暴露于水，该防污积照明系统包括至少一个激光光源，该激光光源配置成产生防污积光并且向使用期间的所述污积元件提供所述防污积光，其中该系统布置成使得在使用期间该污积元件相对于该激光光源至少部分地移动。因此，本发明还提供了防污积系统自身。因此，在另一方面中，本发明提供一种防污积照明系统（“系统”），（其尤其配置成防止或减少物体的污积元件上的（与水有关的）生物污积，该污积元件在使用期间至少部分地在移动并且至少暂时暴露于水（或另一液体）。该系统向所述移动的防污积元件提供防污积光（“光”）。该防污积照明系统包括：配置成产生防污积光的激光光源，其中尤其是，该防污积光包括UV光。该激光光源配置成向使用期间的所述污积元件（换句话说，当该污积元件相对于该激光光源至少部分地在移动时）提供所述防污积光。

作为由至少部分地在移动的污积元件和激光光源提供的协同的效果，当激光光源在污积元件的移动期间扫过该污积元件上的区域时，在污积元件的较大区域之上实现有效和高效的照明。

本文中，术语“污积”或“生物污积”或“生物学污积”可互换地使用。上面提供了污积的一些示例。所描述的方法（见下文）和照明系统能够应用于防止船的推进器上的污积，但它们适用于包括在使用期间至少部分地在移动的污积元件的所有海洋物体，包括静止的海洋物体（管道、海洋站等）和/或移动的海洋物体（潜水艇等）。所公开的防污积解决方案也可应用于在水路、运河或湖中操作的物体，并且例如也可应用于水族馆等。

在物体的使用期间，物体可以移动，诸如（诸如在船舶的情况下）在水中移动。在移动时，防污积元件和激光光源也将移动。因此，污积元件至少暂时与水接触并且在使用期间至少部分地在移动。然而，防污积元件在使用期间还相对于激光光源（并且一般实质上是物体的其余部分）移动。这样的移动可以是基本上永久的移动（诸如在推进器的情况下），但也可以是基本上暂时的移动（诸如在舵的情况下）。污积元件的移动可由控制系统控制。此控制系统可以是与配置成控制防污积照明系统的控制系统相同的控制系统，或者可以是该配置成控制防污积照明系统的控制系统之外的另一控制系统（也见下文）。配置成控制污积元件的移动的控制系统和用于控制防污积照明系统（更尤其是用于控制防污积光的强度）的控制系统可在功能上耦合。

在本发明的实施例中，防污积系统包括控制系统，其配置成作为下述中的一个或多个的函数来控制防污积光的强度：污积元件相对于物体的速度和/或加速度，以及用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器。这样的系统允许高效得多地移除生物污积或防止移动表面上的生物污积。例如，当污积元件没有与激光光源成一直线时，污积光的强度可减小，和/或当污积元件与激光光源成一直线时，污积光的强度可增加。

紫外光（UV）是由可见光谱的下波长末端和X射线辐射频带定界的电磁光的那个部分。UV光的光谱范围按照定义是在大约100和400nm（1nm=10^-9m）之间，并且对人眼不可见。使用CIIE分类，UV光谱被细分成三个频带：从315到400nm的UVA（长波）；从280到315nm的UVB（中波）；以及从100到280nm的UVC（短波）。在防污积系统的优选实施例中，防污积光包括UV-A和UV-C光中的一种或多种。

在本发明的另一实施例中，防污积系统包括扩展器，其扩展由激光光源产生的防污积光的射束，使得防污积光（在使用期间）扫过污积元件的至少部分。因此，防污积光在污积元件的甚至更大的区域之上提供，因为现在进行辐照的至少是线而不是点，并且所述线在某种意义上经由使用期间的污积元件的移动在污积元件之上移动。

在本发明的实施例中，防污积系统包括被定位以便朝污积元件的相对侧反射由激光光源产生的防污积光的反射器，所述防污积光经由激光光源提供到污积元件的相对侧上。

在上面描述的实施例的一版本中，反射器定位成使得反射器具有在一方向上的主光轴，该方向与由激光光源产生的防污积光的方向不平行。因此，可辐照污积元件的较大表面。在实施例中，反射器的主光轴和防污积光的方向配置成在同一平面中。

在本发明的实施例中，防污积系统包括移动机构，其移动激光光源、扩展器或反射器中的任意一个，使得防污积光扫过污积元件的至少部分。因此，移动机构尤其配置成移动激光光源、扩展器或反射器中的任意一个，用于使防污积光扫过污积元件的至少部分。尤其，防污积系统包括移动机构，其移动扩展器或反射器中的任意一个，使得防污积光扫过污积元件的至少部分。

在本发明的实施例中，防污积系统包括至少两个激光光源，它们定位成使得第一激光光源被定位以便在污积元件的前侧上提供防污积光，而第二激光光源被定位以便在污积元件的背侧上提供防污积光。

在另一方面中，本发明提供在使用期间至少暂时暴露于水的物体，该物体包括在使用期间至少暂时与水接触并且在使用期间至少部分地在移动的污积元件，该物体还包括根据上面公开的实施例的防污积照明系统，其中激光光源配置成利用防污积光辐照所述污积元件的至少部分。

术语“元件”可以例如在一实施例中指板，一种包括可移动部件的静止或可移动的构造，该可移动部件包括含有表面的元件。术语“元件”可以例如在一实施例中指板，诸如推进器的桨叶之一。然而，术语“元件”也可以指整个推进器。推进器是配置成（在使用期间）进行移动的水下元件的示例。

待保护的物体（的元件）的表面可以包括钢，但是可选地还可以包括诸如例如选自由木材、聚酯、复合材料、铝、橡胶、海帕伦、PVC、玻璃纤维等组成的组的另一材料。在构造可移动的情况下，构造可以例如是可以具有可移动部件（诸如门或阀等）的堰、水坝、水闸等。因此，可移动构造尤其是水中的可移动构造。可移动部件可包括像板一样的元件，诸如钢板。再次，术语“元件”也可以指整个可移动部件。

一优选实施例，污积元件在使用期间旋转。更具体地，污积元件绕着它自己的轴旋转。在这个实施例中，污积元件是诸如推进器之类的元件。

在这个具体的实施例中，控制系统配置成作为下述中的一个或多个的函数来控制防污积光的强度：（i）污积元件的旋转速度、（ii）污积元件上投影的防污积光的长度、以及（iii）用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器。术语“长度”可以尤其指路径长度（路径长度越长，可能需要的强度越大，因为经过该路径长度，一些强度会由于吸收和/或散射而失去）。长度可以例如取决于舵或推进器的位置。

替代地或另外地，控制系统配置成作为污积元件和激光光源之间的介质的（UV-A和/或UV-C）光透射的函数来控制防污积光的强度，该介质尤其是（海）水。例如，（光）传感器可用于配置成（可选地经由光散射测量和光透射测量中的一种或多种）感测透射。传感器可以提供对应的传感器信号，控制系统基于该传感器信号控制防污积光的强度。

在替代的实施例中，污积元件是襟翼（flap）或舵，其为绕着穿过它的侧面之一的轴旋转的矩形元件。舵是配置成（在使用期间）移动的水下元件的示例。显然，其它移动结构作为污积元件也是可能的。

在另一方面中，本发明提供一种对在使用期间至少暂时暴露于水的物体的污积元件进行防污积的方法，该方法包括下述步骤：提供如上定义的防污积照明系统；利用激光光源产生防污积光；向所述污积元件提供所述防污积光。

在上面描述的实施例的一版本中，该方法还包括下述步骤中的一个或多个：

- 作为（i）污积元件的速度和/或加速度以及（ii）用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器中的一个或多个的函数来产生防污积光；以及

- 作为（i）污积元件的速度和/或加速度以及（ii）污积元件的尺寸中的一个或多个的函数来控制防污积光的强度。

在另一方面中，本发明提供一种向在使用期间至少暂时暴露于水的物体提供防污积照明系统的方法，该方法包括将如上定义的至少一个激光光源附接到物体，该至少一个激光光源配置成向物体的污积元件提供所述防污积光，其中在使用期间，所述污积元件相对于使用期间的激光光源至少部分地在移动。

在又一方面中，本发明还提供一种物体（该物体诸如例如选自由船体和水中的（可移动）构造组成的组，该构造在使用期间至少部分地暴露于水，该物体）包括在使用期间至少部分地在移动并且至少部分地与水接触的污积元件，该物体还包括如在本文中定义的照明模块，其中该照明模块配置成利用防污积光辐照所述污积元件的至少部分。

污积元件可以是物体的元件的部分。因此在实施例中，物体选自由船体、堰、水坝、鱼塘、水闸、养鱼海箱、水力发电结构和浮标组成的组。

用于污积元件的防污积的系统可以包括多个光源或光源和其它组件的组合，该其它组件诸如是本文中公开、用于辐照污积元件以便在污积元件的基本整个区域之上提供防污积光的扩展器或反射器。因此，污积元件上的微生物的生长基本被减小。

当前提供的解决方案的优点是，微生物没有如针对已知毒性分散涂层的情况那样，在已经粘附和根植于污积元件上之后被杀死，但微生物在污积元件上的根植被防止。相比于移除具有大微生物结构的现有污积的光处理，更高效的是，在微生物接触污积元件之前或在微生物刚刚接触污积元件之后主动杀死微生物。该效果可以类似于通过使用纳米表面创建的效果，该纳米表面是如此平滑以致微生物不能够粘附到它。

因为在初始根植阶段中杀死微生物需要少量的光能量，系统可被操作以在大表面各处连续地提供防污积光，而不需要极端的功率要求。

当前提供的技术的一些优点包括保留清洁的表面、减少腐蚀处理的成本、减少船的燃料消耗、减小CO₂排放、减少在环境中使用有毒物质等。

在又一方面中，本发明提供一种对在使用期间至少暂时暴露于水的物体的污积元件进行防污积的方法，该方法包括：

- 提供如上定义的防污积照明系统，

- 利用激光光源产生防污积光，

- 在污积元件相对于激光光源至少部分地移动的同时，向使用期间的所述污积元件提供所述防污积光。

在再一方面中，本发明还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品当在处理器上加载时，配置成执行该方法。在实施例中，计算机程序产品可以储存在储存介质上，例如在远程服务器上、在计算机上。因此，处理器可以由激光光源，或者由被防污积照明系统包括的另一元件包括。然而，处理器还可以由配置成控制防污积照明系统的外部设备包括。这样的外部设备可由物体包括，但可选地也可以远程配置。

该方法可以根据诸如上面定义的传感器信号来执行。替代地或另外地，该方法还可以根据污积元件相对于物体的速度和/或加速度以及用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器中的一个或多个来执行。然而替代地或另外地，该方法还可以根据下述中的一个或多个来执行：（i）污积元件的旋转速度、（ii）污积元件的旋转的轴和污积元件上投影的防污积光的长度、以及（iii）用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器。因此，该方法可以包括根据下述中的一个或多个来控制防污积光的强度：（a）传感器信号、（b）污积元件的旋转速度、（c）污积元件的旋转的轴和污积元件上投影的防污积光的长度、以及（d）用于基于时间而改变防污积光的强度的定时器。因此，计算机程序产品尤其可以配置成执行该方法和根据本文中指出的参数和/或元素中的一个或多个来控制防污积光的强度。因此，控制系统、计算机程序产品和本文中描述的方法可配置成作为本文中指出的参数和/或元素的函数来控制防污积光的强度。

在又一方面中，本发明提供一种向物体，向物体提供防污积照明系统的方法，该物体在使用期间至少暂时暴露于水，该方法包括将如上定义的至少一个激光光源附接到该物体，该至少一个激光光源配置成向物体的污积元件提供所述防污积光，其中在使用期间所述污积元件至少部分地在移动。

本文中的术语“基本”（诸如在“基本所有光”中或在“基本由…组成”中）将被本领域技术人员理解。术语“基本”还可包括具有“整个”、“完全”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，形容词基本也可被移除。在适当的场合，术语“基本”也可以涉及90%或更高，诸如95%或更高，尤其是99%或更高，甚至更尤其是99.5%或更高，包括100%。

本文中的设备尤其在操作期间描述。如对本领域技术人员而言将清楚的，本发明不限于操作的方法或操作中的设备。

应当注意，上面提到实施例说明而非限制本发明，并且在不背离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计许多可替代实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应解读为限制该权利要求。使用动词“包括”及其词形变化形式不排除存在除在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤。术语“包括”也包含术语“包括”意指“由其组成”的实施例。术语“和/或”尤其涉及在“和/或”之前和之后提到的项目中的一个或多个。例如，短语“项目1和/或项目2”及类似的短语可能涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”可以在一实施例中指“由其组成”，但是可以在另一实施例中还指“至少包含所限定的种类物，并且可选地包含一个或多个其它的种类物”。元件前面的冠词“一（a或an）”不排除存在多个这样的元件。而且，术语“前面”和“背面”或“相对”在本文中用于描述污积元件的相对的向外的面。常规地，观察面被认为是前面，但观察面也可被认为是背面，这取决于取向。

本发明还适用于包括在描述中所述和/或在附图中示出的特定特征中的一个或多个特定特征的设备。本发明还涉及包括在描述中描述和/或在附图中示出的特定特征中的一个或多个特定特征的方法或过程。

在此专利中讨论的各种方面可以被组合，以便提供额外的优点。此外，本领域技术人员将理解，实施例可以被组合，并且同样多于两个实施例可以被组合。此外，特征中的一些可以形成一个或多个分案申请的基础。

附图说明

现在将参考附随的示意性附图、仅以示例的方式描述本发明的实施例，在附图中，对应的附图标记表示对应的部件，并且在附图中：

图1是本发明的实施例的示意性表示；

图2是本发明的另一实施例的示意性表示；

附图并不一定是按比例的。

具体实施方式

虽然本公开已经在附图和前面的描述中得到了详细的图示和描述，但是这样的图示和描述应被认为是说明性或示例性的而不是限制性的；本公开不限于所公开的实施例。另外应当注意，附图是示意性的，不一定是按比例的，并且对于理解本发明来说不需要的细节可能已被省略。

作为基本实施例，图1示出防污积照明系统（1）的示意图，该防污积照明系统配置成防止或减少物体（1200）的污积元件（1201）上的生物污积。污积元件（1201）在使用期间至少部分地在移动并且至少暂时暴露于水。污积元件（1201）上的污积通过将防污积光（211）辐照到所述污积元件（1201）上而被防止或减少。防污积照明（1）系统包括至少一个激光光源（2），其配置成产生防污积光（211）并且向使用期间的所述污积元件（1201）提供所述防污积光（211），其中系统（1）布置成使得在使用期间，污积元件（1201）相对于激光光源（2）至少部分地移动。根据图1中所图示的实施例，物体（1200）包括在使用期间旋转的污积元件（1201），即是推进器。在这个实施例中，防污积光（211）包括UV-A和UV-C光中的一种或多种。

在如图1中所图示的本发明的实施例中，防污积系统（1）包括控制系统（300）。控制系统（300）配置成作为下述中任何一个的函数或替代地作为下述两者组合的函数控制防污积光（211）的强度：（i）污积元件（1201）相对于物体（1200）的速度和/或加速度、或（ii）用于基于时间而改变防污积光（211）的强度的定时器。因此实现了更有效的防污积。

在如图1中所图示的本发明的实施例中，防污积照明系统（1）包括扩展器（4），其扩展由激光光源（2）产生的防污积光（211）的射束，使得防污积光（211）扫过污积元件（1201）的至少部分。在各种实施例中，不同的扩展器（4）可用于扩展激光射束，该扩展器包括但不限于全息漫射器。

图2示出另一实施例，一种防污积照明系统（1）的示意图，该防污积照明系统包括反射器（5），该反射器（5）被定位以便朝污积元件（1201）的相对侧反射由激光光源（2）产生的防污积光（211），所述防污积光（211）经由激光光源（2）在污积元件的相对侧上被提供。在这个特定实施例中，反射器（5）定位成使得反射器（5）具有在一方向上的主光轴，该方向与由激光光源（2）产生的防污积光（211）的方向不平行。

在如图2中所图示的本发明的实施例中，防污积照明系统（1）包括移动机构（3），该移动机构移动激光光源（2）和反射器（5），使得防污积光（211）扫过污积元件（1201）的至少部分。在替代的实施例中，移动机构（3）可以移动激光光源（2）、反射器（5）或扩展器（4）中的任何一个，或者这三者的组合。在所图示实施例中，物体（1200）是海洋船舶，并且移动机构（3）是物体（1200）的舵。在替代的实施例中，移动机构（3）可以是在物体（1200）上可用的现有的移动结构（如在这种情况下），或它可以是专用于这个目的的特定机构。

在图2中所图示的实施例中，防污积照明系统（1）包括另一激光光源（12），其定位成使得第一激光光源（2）在污积元件（1201）的前侧上提供防污积光（211），而第二激光光源（12）在污积元件（1201）的背侧上提供防污积光（211）。

这些概念不限于上面所描述的实施例，这些实施例可在权利要求的范围内在以多种方式改变。例如，作为防生物污积装置使用光（特别是UV光）可在其它领域中提供令人感兴趣的机会。在可以在大区域之上提供连续的“24/7”的‘保护’的意义上，它是独特的。该应用对于船的推进器尤其是令人感兴趣的，但也可在游泳池、水处理工厂等中应用。代替水，生物污积可以在其它液体环境中出现和被处理，该其它液体环境例如是油、盐水和/或其它环境（包括食品产业）中的液体。因此，本发明尤其关于水（诸如海水）来解释。然而，本发明不仅仅限于这样的应用。因此，在实施例中，术语“水”可由液体代替。尤其是，这样的液体也可包括生物污积物种和用于这样的生物污积物种的营养物。

除非另有明确规定，针对或关于特定实施例讨论的元素和方面可以与其它实施例的元素和方面适当地组合。

因此，释放某些化学物质或抗生物剂的防污积解决方案当前具有大的市场份额。为了有效，这些涂层必须提供对于活的生物来说恶劣的环境。缺点是，随着时间的推移，或者通过有意的释放，或者通过表面的不可避免的清洁，那些化学物质被释放到水中。这些化学物质常常保持活跃，引起对环境的不利影响。防止生物污积的根本上不同的方式是通过使用UV光发射。已知UV光在灭活或甚至杀死微生物的方面是有效的，条件是应用足够剂量的适当的波长。

Claims (15)

1.一种在使用期间至少暂时暴露于水的物体（1200），所述物体（1200）包括在使用期间至少暂时与水接触并且在使用期间至少部分地移动的污积元件（1201），所述物体（1200）还包括防污积照明系统（1），所述防污积照明系统（1）包括至少一个激光光源（2），其中所述激光光源（2）配置成利用防污积光（211）辐照所述污积元件（1201）的至少部分，其中所述防污积照明系统（1）布置成使得在使用期间所述污积元件（1201）相对于所述激光光源（2）至少部分地移动，其中所述物体（1200）还包括移动机构（3），所述移动机构移动所述激光光源（2）使得所述防污积光（211）扫过所述污积元件（1201）的至少部分，或者所述物体（1200）还包括扩展器（4），所述扩展器扩展由所述激光光源（2）产生的防污积光（211）的射束，使得所述防污积光（211）扫过所述污积元件（1201）的至少部分。

2.根据权利要求1所述的物体（1200），还包括控制系统（300），其配置成作为下述中的一个或多个的函数来控制所述防污积光（211）的强度：（i）所述污积元件（1201）相对于所述物体（1200）的速度和/或加速度、和（ii）用于基于时间而改变所述防污积光（211）的强度的定时器。

3.根据权利要求1或2所述的物体（1200），其中所述防污积光（211）包括UV-A和UV-C光中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的物体（1200），其中所述扩展器（4）是全息漫射器。

5.根据权利要求1或2所述的物体（1200），其中所述移动机构还移动所述扩展器（4），使得所述防污积光（211）扫过所述污积元件（1201）的至少部分。

6.根据权利要求1或2所述的物体（1200），包括反射器（5），所述反射器被定位以便朝所述污积元件（1201）的相对侧反射由所述激光光源（2）产生的所述防污积光（211），所述防污积光（211）经由所述激光光源（2）在所述污积元件的相对侧上被提供。

7.根据权利要求6所述的物体（1200），其中所述反射器（5）定位成使得所述反射器（5）具有在一方向上的主光轴，该方向与由所述激光光源（2）产生的所述防污积光（211）的方向不平行。

8.根据权利要求6所述的物体（1200），其中所述移动机构还移动所述反射器（5），使得所述防污积光（211）扫过所述污积元件（1201）的至少部分。

9.根据权利要求1或2所述的物体（1200），包括至少两个激光光源（2、12），所述至少两个激光光源定位成使得第一激光光源（2）在所述污积元件（1201）的前侧上提供防污积光（211），而第二激光光源（12）在所述污积元件（1201）的背侧上提供防污积光（211）。

10.根据权利要求1或2所述的物体（1200），其中所述污积元件（1201）包括舵和推进器中的一种或多种。

11.根据权利要求1或2所述的物体（1200），其中所述污积元件（1201）配置成在使用期间旋转。

12.根据权利要求1或2所述的物体（1200），还包括控制系统（300），其中所述控制系统（300）配置成作为下述中的一个或多个的函数控制所述防污积光（211）的强度：（i）所述污积元件（1201）的旋转速度、（ii）所述污积元件（1201）的旋转的轴和所述污积元件（1201）上投影的防污积光（211）的长度、以及（iii）用于基于时间而改变所述防污积光（211）的强度的定时器。

13.一种对在使用期间至少暂时暴露于水的物体（1200）的污积元件（1201）进行防污积的方法，所述方法包括：

- 提供如在权利要求1-12中的任意一项中限定的物体（1200）的防污积照明系统（1），其中所述防污积照明系统（1）包括至少一个激光光源（2）；

- 利用激光光源（2）产生防污积光（211）；以及

- 在所述污积元件（1201）相对于所述激光光源（2）至少部分地移动时，向在使用期间的所述污积元件（1201）提供所述防污积光（211）。

14.一种计算机程序产品，当加载在处理器上时，所述计算机程序产品配置成执行根据权利要求13所述的方法，并且配置成根据下述控制所述防污积光的强度：（a）传感器信号、（b）所述污积元件的旋转速度、（c）所述污积元件的旋转的轴和所述污积元件上投影的防污积光的长度、以及（d）用于基于时间而改变所述防污积光的强度的定时器。

15.一种向物体（1200）提供防污积照明系统（1）的方法，所述物体在使用期间至少暂时暴露于水，所述方法包括：将如在权利要求1-12中的任意一项所述的物体（1200）防污积照明系统（1）附接到所述物体（1200），所述防污积照明系统（1）包括至少一个激光光源（2），所述至少一个激光光源（2）配置成向所述物体（1200）的污积元件（1201）提供所述防污积光（211），其中在使用期间所述污积元件（1201）至少部分地移动。

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