CN107848612A

CN107848612A - 用于在水应用中的uv辐射的安全提升

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Publication number: CN107848612A
Application number: CN201680046027.1A
Authority: CN
Inventors: B.A.萨特斯; R.B.希伊特布林克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-05-11
Also published as: JP2018519034A; AU2016273102B2; CA2987981C; RU2717884C2; BR112017025697B1; EP3303117A1; ES2905316T3; RU2017146630A; KR102626943B1; MX2017015254A; DK3303117T3; TW201701962A; JP6456526B2; BR112017025697A2; CN107848612B; US10252783B2; EP3303117B1; ZA201800010B; RU2017146630A3; CA2987981A1

Abstract

本发明提供一种在使用期间至少部分地浸入水中的对象（10），该对象（10）进一步包含防生物淤积系统（200），该防生物淤积系统包含UV发射元件（210），其中UV发射元件（210）配置成在照射阶段期间用UV辐射（221）照射下述的一个或者多个：（i）所述对象（10）的外部表面（11）的部分（111）和（ii）与所述外部表面（11）的所述部分（111）相邻的水，其中光源（220）在第一UV辐射水平和第二UV辐射水平之间是至少可控制的，其中第一UV辐射水平大于第二UV辐射水平，其中对象（10）选自由船舶（1）和基础设施对象（15）组成的群组，其中对象（10）进一步包含配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射（221）的控制系统（300），输入信息包含下述的一个或者多个的信息：（i）对象（10）的位置，（ii）对象（10）的移动，（iii）对象（10）至第二对象（20）的距离（d），和（iv）外部表面（11）的该部分（111）相对于水的位置。

Description

用于在水应用中的UV辐射的安全提升

技术领域

本发明涉及一种在使用期间至少部分地浸入水中的对象，特别地涉及船舶或者基础设施对象。

背景技术

防生物淤积方法在本领域中是已知的。US2013/0048877诸如描述了用于受保护表面防生物淤积的系统，该系统包含配置成产生紫外光的紫外光源，和放置在接近受保护表面并且耦合成接收紫外光的光学介质，其中光学介质具有垂直于受保护表面的厚度方向，其中正交于厚度方向的光学介质的两个正交方向平行于受保护表面，其中光学介质配置成提供紫外光的传播路径，使得紫外光在光学介质中在正交于厚度方向的两个正交方向的至少一个中行进，并且使得在沿着光学介质表面的多个点处，紫外光的各自部分逃离光学介质。

发明内容

生物淤积或者生物学淤积（此处也称为“淤积”）是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的积聚。生物淤积生物体种类是高度地多样的并且远远超出藤壶和海藻的附着。按照一些估计，包含4000多种生物体的1700多种物种是生物淤积的原因。生物淤积划分为包括生物膜形成和细菌黏附的微淤积和更大生物体的附着的宏淤积。由于确定什么阻止生物体沉积的不同化学和生物学，这些生物体也分类为硬淤积类型或者软淤积类型。钙质（硬）淤积生物体包括藤壶、包壳苔藓虫、软体动物、多毛类环虫和其他管蠕虫、以及斑马贻贝。非钙质（软）淤积生物体的示例是海藻、水蛭、藻类和生物膜“粘液”。这些生物体共同形成淤积群落。

在若干情况下，生物淤积造成严重问题。机械停止工作，水输入口堵塞，并且轮船的船体遭受增加的拖曳。因此，防淤积的主题，即移除或者组织淤积形成的过程，是众所周知的。在工业过程中，生物分散剂可以用于控制生物淤积。在不那么受控的环境中，利用使用杀虫剂的涂层、热处理或者能量脉冲，生物体被杀死或者驱除。阻止生物体附着的无毒机械策略包括选择具有光滑表面的材料或者涂层，或者创造类似于鲨鱼或者海豚皮肤的、仅仅提供弱锚点的纳米级别表面拓扑。在轮船船体上的生物淤积导致拖曳严重增加和由此增加的燃料消耗。据估计，高达40%的燃料消耗的增加可以归结于生物淤积。由于大油轮或者集装箱运输轮船每天消耗燃料可以高达€200.000，利用有效的防生物淤积方法，有可能实现显著的节约。

令人惊奇地看来，人们可以有效地使用UV辐射以基本上阻止与海水或者湖、河、运河等中的水接触的表面上的生物淤积。因此，提出一种基于光学方法，特别地使用紫外光或者辐射（UV）的方式。看来利用足够UV光，大部分生物体被杀死，变得无活性或者不能够再生。此效果主要地由UV光的总剂量支配。杀死90%的某一生物体的典型剂量是10 mW/h/m²。然而，在大多数这些实施例中，可能存在一些UV辐射，其可能到达它不意图达到的位置。这基本上覆盖在水线上的一切，并且特别地覆盖靠近接近水应用的人类。在巡航于开放海域期间，这可能不发生（即使如此仍要提及，在船舶上的人员可能仍然面对（微小）危险），但是例如当停靠在港口时，由于更多人移动靠近船，危险更大。这可以包括码头工人、起重机操作员、停泊在该轮船附近（在非码头侧）的补给船舶等。

因此，本发明的一方面是提供用于阻止或者减少生物淤积的可替换系统或者方法，其优选地进一步至少部分地避免上述缺点的一个或者多个。

在第一方面中，本发明提供一种在使用期间至少部分地浸入水中的对象，该对象进一步包含防生物淤积系统（其也可以称为“防淤积照明系统”），其包含用于应用UV辐射（其也可以称为“防淤积光”）（至该对象的外部表面的一部分）的UV发射元件，其中该UV发射元件特别地包含一个或者多个光源，甚至更特别地包含一个或者多个固态光源，并且配置成用所述UV辐射（在照射阶段期间）照射下述的一个或者多个：（i）所述外部表面的（所述）部分和（ii）与所述外部表面的所述部分相邻的水，其中该对象特别地选自由船舶和基础设施对象所组成的群组。

在又一方面中，本发明还提供该防生物淤积系统本身，即，一种防生物淤积系统，其包含用于应用UV辐射（至该对象的外部表面的一部分的）的UV发射元件，其中该UV发射元件包含一个或者多个光源，并且配置成用所述UV辐射（在照射阶段期间）照射下述的一个或者多个：（i）所述外部表面的所述部分和（ii）与所述外部表面的所述部分相邻的水。参照该生物防淤积系统结合该对象，本发明被进一步特别地解释。

特别地，该对象或者该防生物淤积系统包含控制系统。因此，该对象包含这种包含这种控制系统，其可以可选择地集成在防生物淤积系统中或者对象的其他位置。在一特定实施例中，控制系统特别地配置成作为输入信息的函数而控制所述UV辐射，该输入信息包含下述的一个或者多个的信息：（i）该对象的位置，（ii）该对象的移动，（iii）该对象（的所述部分）至第二对象的距离（d）和（iv）该外部表面的该部分相对于水的位置。因此，特别地，该防生物淤积系统配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射，该输入信息包含人类UV辐射暴露危险的信息。

利用这种生物防淤积系统，在UV辐射会被认为危险的情况或者应用中，该UV辐射可以被最小化，然而在UV辐射的应用是不那么危险或者不危险的情况或者应用中，该UV辐射可以被应用。例如，该生物淤积单元可以配置成仅仅在开放海域，或者当该对象以巡航速度移动时，或者当在该对象或者生物防淤积系统附近未探测到人时，或者当该生物防淤积系统的相关部分低于水线时，提供UV辐射（进一步也见下文）。

此处，短语“在使用期间至少部分地浸入水中的对象”特别地指的是诸如船舶和具有水应用的基础设施对象的对象。因此，在使用期间，这种对象，比如在海、湖、运河、河或者其他水道等中的船舶，将通常与水接触。术语“船舶”例如可以指的是例如船或者轮船等，诸如帆船、油轮、游轮、游艇、轮渡、潜水艇等、等。术语“基础设施对象”可以特别地指的是通常基本上静态布置的水应用，诸如水坝、水闸、趸船、钻井平台等、等。术语“基础设施对象”也可以指的是管道（用于例如将海洋水泵浦至例如发电厂），和（水电）发电厂的其他部分，诸如冷却系统、涡轮等。术语“外部表面”特别地指的是可以与水物理接触的表面。在管道的情况中，这可以应用至内部管道表面和外部管道表面的一个或者多个。因此，替代术语“外部表面”，术语“淤积表面”也可以被应用。进一步，在这种实施例中，术语“水线”也可以指的是例如填充水平。特别地，该对象是配置用于海上应用（即，在海或者海洋中或者靠近海或者海洋的应用）的对象。这种对象在它们使用期间至少临时地或者基本上总是至少部分地与水接触。该对象在使用期间可以至少部分地低于水（线），或者可以基本上始终低于水（线），诸如对于潜水艇应用。

由于与水的这个接触，生物淤积可能发生，带来上文所指出的缺点。生物淤积将发生在这种对象的外部表面（“表面”）的表面。待保护对象（的元件）的表面可以包含钢，但是也可以可选择地包含另一材料，诸如，例如选自由木材、聚酯、复合材料、铝、橡胶、海绵、PVC、玻璃纤维等组成的群组。因此，替代钢船体，船体也可以是PVC船体或者聚酯船体等。替代钢，诸如（其他）铁合金的另一铁质材料也可以被使用。

此处，术语“淤积”或者“生物淤积”或者“生物学淤积”互换地使用。上文中，提供淤积的一些示例。生物淤积可以发生在位于水中、或者靠近水并且正在临时地暴露于水（或者另一导电水基液体）的任何表面。当元件在水中或者靠近水，诸如（恰好）在水线上（比如，例如由于溅水，诸如，例如由于船首波）时，生物淤积会发生在这种表面上。在回归线之间，生物淤积会在几个小时内发生。即使在中等温度，第一（阶段的）淤积将在几个小时内发生；作为糖类和细菌的第一（分子）水平。

防生物淤积系统包含至少一UV发射元件。进一步，防生物淤积系统可以包含控制系统（也见下文）、诸如本地能量收集系统（也见下文）的电能源等。

术语“防生物淤积系统”也可以指的是多个这种系统，其可选择地功能性地互相耦合，诸如，例如经由单个控制系统被控制。进一步，防生物淤积系统可以包含多个这种UV发射元件。此处，术语“UV发射元件”可以（由此）指的是多个UV发射元件。例如，在一实施例中，多个UV发射元件可以被关联至对象的外部表面，诸如船体，或者可以被这种表面包含（也见下文），然而例如控制系统可以配置在对象内某处，诸如在船舶的控制间或者操舵室。

在其上会产生淤积的表面或者区域在此处也被指示为淤积表面。例如它可以是轮船的船体和/或光学介质的发射表面（也见下文）。为此，UV发射元件提供UV辐射（防淤积光），其被应用以阻止生物淤积的形成和/或移除生物淤积。此UV辐射（防淤积光）特别地至少包含UV辐射（也被指示为“UV光”）。因此，UV发射元件特别地配置成提供UV辐射。为此，UV发射元件包含光源。术语“光源”也可以涉及多个光源，诸如2-20个（固态）LED光源，尽管更得多的光源也可以被应用。因此，术语LED也可以指的是多个LED。特别地，UV发射元件可以包含多个光源。因此，如上文所指示，UV发射元件包含一个或者多个（固态）态光源。LED可以是（OLED或者）固态LED（或者这些LED的组合）。特别地，光源包含固态LED。因此，特别地，光源包含配置成提供UV-A和UVC光的一个或者多个的UV LED（也见下文）。UV-A可以用于损害细胞壁，然而UVC可以用于损害DNA。因此，光源特别地配置成提供UV辐射。此处，术语“光源”特别地指的是固态光源。

紫外（UV）是由可见光谱的短波长极限和X射线辐射带所限制的电磁光的那部分。UV光的光谱范围按照定义是位于约100nm和400nm（1nm=10^-9m）之间，并且对人眼不可见。使用CIE分类，UV光谱细分为三个带：从315nm至400nm的UVA（长波长）；从280nm至315nm的UVB（中波长）；和从100nm至280nm的UVC（短波长）。在实际中，许多光生物学家经常将由UV暴露导致的皮肤效应说成超过和低于320nm的波长的加权效应，这因此提供可替换的定义。

强杀菌效果由在短波UVC带中的光提供。另外，红斑（皮肤变红）和结膜炎（眼睛粘膜的炎症）也可以由这个形式的光导致。因为这个，当杀菌UV光灯被使用时，重要的是设计系统以排除UVC泄露并且因此避免这些效应。在沉浸式光源的情况中，水对UV光得吸收会是足够强的，使得UVC泄露对于在液体表面上的人类不是问题。因此，在一实施例中，UV辐射（防淤积光）包含UVC光。在又一实施例中，UV辐射包含从100-300nm，特别是200-300nm，诸如230-300nm的波长范围中选择的辐射。因此，UV辐射可以特别地选自UVC以及高达约300nm的波长的其他UV辐射。利用在100-300nm（诸如200-300nm）范围内的波长获得良好结果。

如上文所指示，UV发射元件配置成（在辐射阶段期间）用所述UV辐射照射下述的一个或者多个：（i）所述外部表面的所述部分和（ii）与所述外部表面的所述部分相邻的水。术语“部分”指的是对象的外部表面（诸如，例如船体或者水闸（门））的部分。然而，术语“部分”也可以指的是基本上整个外部表面，诸如船体或者水闸的外部表面。特别地，外部表面可以包含多个部分，其可以用一个或者多个光源的UV光照射，或者其可以用一个或者多个UV发射元件的UV辐射照射。每个UV发射元件可以照射一个或者多个部分。进一步，可以可选择地存在这样的部分，其接收两个或者更多个UV发射元件的UV辐射。

通常，可以在两个主要实施例之间区分。该实施例的一个包括至少在照射阶段期间利用UV辐射照射的外部表面的部分位于光源和UV发射元件水（诸如海水）（或者当在水线上时，空气）之间。在这种实施例中，该部分特别地由对象的“原始”外部表面所包含。然而，在又一实施例中，“原始”外部表面可以利用模块，特别是相对平坦模块扩展，该模块被附着至对象的“原始”外部表面（诸如船舶的船体），借此模块本身实际形成外部表面。例如，这种模块可以被关联至船舶的船体，借此该模块形成外部表面（的至少部分）。在两种实施例中，UV发射元件特别地包含辐射出射表面（也进一步见下文）。然而，特别是在UV发射元件可以提供所述外部表面的部分的后一种实施例中，这种辐射逃离表面可以提供该部分（由于第一部分和辐射逃离表面可以实质上重合；特别地可以是同一表面）。

因此，在一实施例中，UV发射元件被附着至所述外部表面。在又一进一步特定实施例中，防生物淤积系统的辐射逃离表面配置成为所述外部表面的部分。因此，在一些所述实施例中，对象可以包含一船舶，其包含船体，并且UV发射元件被附着至所述船体。术语“辐射逃离表面”也可以指的是多个辐射逃离表面（也见下文）。

在两种通常实施例中，UV发射元件配置成利用所述UV辐射（在照射阶段期间）照射与所述外部表面的所述部分相邻的水。在模块本身实际形成外部表面的实施例中，UV发射元件至少配置成利用所述UV辐射（在照射阶段期间）照射所述外部表面的所述部分，由于实际上它是所述外部表面的部分，并且可选择地也照射与所述外部表面的所述部分相邻的水。因此，生物淤积也可以被阻止和/或降低。

在一实施例中，将保持清洁免受淤积的受保护表面的显著量，优选地整个受保护表面，例如轮船的船体，可以用发射杀菌光（“防淤积光”），特别是UV光的层覆盖。

在又一实施例中，UV辐射（防淤积光）可以经由诸如纤维的波导被提供至受保护表面。

因此，在一实施例中，防淤积照明系统可以包含光学介质，其中光学介质包含诸如光学纤维的波导，其配置成将所述UV辐射（防淤积光）提供至淤积表面。例如UV辐射（防淤积光）从其逃离的波导的表面在此处也被指示为发射表面。通常，波导的这个部分可以至少临时地被浸入水。由于从发射表面逃离的UV辐射（防淤积光），在使用期间至少临时地暴露于液体（诸如海水）的对象的元件可以被照射，并且由此被防淤积。然而，发射表面本身也可以被防淤积。这个效应在下文描述的包含光学介质的UV发射元件的一些实施例中被使用。

具有光学介质的实施例在WO2014188347中也被描述。WO2014188347中的实施例在此处也通过引用被并入，由于该实施例可以与此处描述的控制单元和/或水压开关以及其他实施例组合。

如上文所指示，该UV发射元件可以特别地包含UV辐射逃离表面。因此，在一特定实施例中，UV发射元件包含UV辐射逃离表面，UV发射元件特别地配置成从所述UV发射元件的所述UV辐射逃离表面在下游提供所述UV辐射。这种UV辐射逃离表面可以是光学窗口，辐射穿过该光学窗口从UV发射元件逃离。可替换地或者附加地，UV辐射逃离表面可以是波导的表面。因此，UV辐射可以在UV发射元件中被耦合至波导中，并且经由波导的面（的部分）从该元件逃离。也如上文所指示，在实施例中，辐射逃离表面可以可选择地配置成为对象的外部表面的部分。

术语“上游”和“下游”涉及项目或者特征相对于来自光产生手段（此处特别是第一光源）的光的传播的布置，其中相对于在来自光产生手段的光束内的第一位置，在更靠近光产生手段的光束中的第二位置是“上游”，并且在距离光产生手段更远的光束内的第三位置是“下游”。

特别地，（固态）光源在第一UV辐射水平和第二UV辐射水平之间是至少可控制的，其中第一UV辐射水平大于第二UV辐射水平（并且其中第二UV辐射水平小于第一辐射水平更小或者可以甚至为零）。因此，在一实施例中，光源可以被切断并且可以被接通（在辐射阶段期间）。进一步，可选择地，UV辐射的强度也可以在这些两个阶段之间被控制，诸如逐步的或者持续的UV辐射强度控制。因此，光源特别地是可控制的（并且由此它的UV辐射强度是可控制的）。

如上文所指示，控制系统特别地配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射，该输入信息包含下述的一个或者多个：（i）该对象的位置，（ii）该对象的移动，（iii）该对象（的所述部分）至第二对象的距离（d），和（iv）该外部表面的该部分相对于水的位置。

在一实施例中，其中控制系统可以配置成，当对象的位置遵从第一预定位置时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当对象的位置遵从第二预定位置时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。例如，基于位置日期，诸如借助于卫星导航，对象的位置可以被知道并且控制系统然后可以确定这种位置是否具有对于例如诸如在港口的人类的UV暴露的增加危险，或者诸如在河上或者在海上的降低的（或者没有）危险。术语“预定位置”也可以指的是多个预定位置，诸如地理区域，比如“开放海域”，“离岸超过1英里”等。

在另一实施例中，控制系统可以配置成，当对象具有至少预定最小速度的速度时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当对象的速度低于所述预定最小速度时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。例如，当对象的速度为零时，很可能人类的UV暴露危险会是更高的，因为对象可能例如在维修中，或者轮船可能在港口中，或者人们可能在水闸上走过，等、等。然而，当速度是非零时或者高于特定阈值时，这种危险将基本上降低，由于通常人们然后将不在外部表面的相关（多个）部分附近（或者仅仅短时间周期在附近），该部分通常将正好在水（线）上，在水线处以及低于水线。

在又一实施例中，控制系统可以配置成，当对象至第二对象的距离（d）满足至少预定义阈值时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当对象至第二对象的距离（d）低于至少该预定义阈值时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。第二对象可以是人类或者任何其他有生命或者无生命的对象，其通常具有至少约1dm³的体积。通常，这个实施例可以包括传感器，其配置成感测其他对象。因此，该对象或者在一实施例中该防生物淤积系统（或者两者）可以进一步包含传感器，该传感器配置成感测下述的一个或者多个：（i）该第二对象和（ii）该第二对象的移动，并且该传感器配置成产生对应的传感器信号，并且其中控制系统配置成作为所述传感器信号的函数控制所述UV辐射。因此，例如，在开放海域或者在河上，第二对象（经常）不会被感测，然而例如在港口，人们会被感测。在前一种情况中，UV辐射可以被应用；在后一种情况中，UV辐射可以被降低或者切断。传感器可以例如包括热学传感器或者运动传感器，等、等。进一步，术语“传感器”也可以指的是多个传感器，可选择地所述多个传感器的两个或者更多个可以配置成感测不同性质。

在一实施例中，控制系统包含多个控制系统。例如，船舶可以包含作为主控制系统的控制系统，每个防生物淤积系统包含从控制系统。可选择地，控制系统可以配置在对象外部，即，远离该对象。在一特定实施例中，远离对象的主控制系统控制由对象（诸如该防生物淤积系统）包含的从控制系统。因此，例如（主）控制系统可以是在远处；或者不在船舶上，而是在岸上，诸如在航运公司的控制室中。这种主控制系统可以配置成控制多个对象的防生物淤积系统。

降低人类的不期望UV辐射暴露危险的相对简单方式可以是仅仅在水（线）下应用UV辐射。因此，在一实施例中，控制系统配置成，当该部分和UV辐射逃离表面的一个或者多个低于水（线）时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当该部分和UV辐射逃离表面的一个或者多个高于水（线）时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。这可以包括使用下述的一个或者多个：（i）配置成感测水（线）的传感器，和（ii）关于装载量的信息。基于此，控制系统可以判定UV辐射是否可以被应用或者是否将被基本上仅仅应用至低于水（线）的外部表面的部分。注意，在这个实施例中仍然可以存在多个变型，因为辐射通常然后可以仅仅当该部分低于水（线）时被应用，但是可选择地UV辐射逃离表面可以高于水（线），或者也可以低于水（线）。在后一个变型中，危险可以甚至被进一步最小化。因此，特别地控制系统配置成，当UV辐射逃离表面低于水（线）时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当UV辐射逃离表面高于水（线）时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。可替换地或者附加地，特别地在一实施例中，控制系统配置成，当该部分（和UV辐射逃离表面低于水（即，特别地水线）时，将UV发射元件控制至第一UV辐射水平，并且当该部分高于水（即，特别地水线）时，将UV发射元件控制至第二UV辐射水平。当使用配置成感测水的传感器时，这种传感器可以配置成靠近辐射逃离表面，但是配置得比所述表面高，诸如高至少10cm，特别地高至少20cm，诸如高10-100cm的范围，比如高20-50cm（相对于在使用期间的对象）。以这种方式，UV辐射可以仅仅当传感器并且由此辐射逃离表面低于水（线）时被产生（也进一步见下文）。以这种方式，由此可以保证，UV光将仅仅在低于水线至少例如50cm被发射；这足以吸收光的显著部分。依赖于“接通”水平的绝对强度，比50cm更低或者更高的值可以被设计，以便实现内在安全的系统。

如上文所指示，对象或者防生物淤积系统可以包含多个辐射逃离表面。在实施例中，这可以指的是多个防生物淤积系统。然而，可替换地或者附加地，在实施例中，这可以指的是包含多个UV辐射发射元件的防生物淤积系统。这种防生物淤积系统由此可以特别地包括用于提供UV辐射的多个光源。然而，可替换地或者附加地，在实施例中，这（也）可以指的是UV发射元件，其包含配置成提供UV辐射的多个光源。注意，具有单个UV辐射逃离表面的UV发射元件可以（仍然）包括多个光源。

特别地，当UV发射元件包含多个光源和多个UV辐射逃离表面时，特别地每个这种表面由一个多个光源寻址，和/或当生物淤积系统包含多个UV发射元件时，通过控制光源，独立地寻址外部表面的不同部分是可能的。因此，通过在对象的不同高度处布置不同UV辐射逃离表面（高度特别地在对象的使用期间定义），可能基本上仅仅用UV辐射仅仅照射使下述成立的那些部分：该部分和UV辐射逃离表面的一个或者多个低于水（线）。

因此，在一特定实施例中，防生物淤积系统包含多个光源、多个辐射逃离表面和多个所述部分，其中该多个光源配置成经由所述多个辐射逃离表面将所述UV辐射提供至所述多个部分，并且其中所述多个部分配置在对象的不同高度处。特别地，控制系统可以配置成作为所述输入信息的函数，单独地控制（固态）光源。例如，在一特定实施例中，控制系统可以配置成作为外部表面的部分相对于水（即，水线）的位置的函数，单独地控制光源。例如，防生物淤积系统可以包含传感器或者其他元件以感测在相关的辐射逃离表面和/或部分附近的水。再次指出，在一些实施例中，辐射逃离表面可以包含该部分。可替换地或者附加地，包含外部表面相对于水的位置的信息的输入信息基于船舶的装载量。也以这种方式，控制系统可以控制UV辐射，例如，作为例如外部表面的该部分相对于水的位置的函数。可替换地或者附加地，控制系统可以控制UV辐射，例如，作为例如UV辐射逃离表面相对于水的位置的函数。然而，控制系统也可以配置成计算对象的吃水（draft/draught），特别地当对象是轮船时，和/或从外部源接收关于吃水的信息。因此，在进一步实施例中，输入信息包含对象的计算吃水。在对象不是轮船的其他实施例中，包含外部表面相对于水的位置的信息的输入信息可以基于相对于基础设施对象的水线（或者水位）。

对于船舶，波浪可能造成迅速地变化的水线，并且对于基础设施对象，可选择地潮汐（或者填充水平）会导致对水线差异。因此，特别地控制单元和可选择的传感器配置成（能够）遵循这些变化。例如，传感器可以配置成持续地感测，或者以能够遵循这种变化的频率而周期性地感测。

在又一特定实施例中，对象进一步包含水压开关，其中防生物淤积系统配置成，当水压开关与水（特别是导电的水，诸如海水）物理地接触时，将所述UV辐射提供至所述部分。水压开关在此处特别地被定义为电气开关，该电气开关一旦与水接触，可以将电气设备接通或者切断，特别是接通。因此，水压开关特别地是电气水压开关。术语“水压开关”也可以指的是多个水压开关。通常，每个水压开关可以功能性地耦合至单个光源或耦合至光源的子集，或者耦合至UV发射元件或耦合至UV发射元件的子集。

水压开关的进一步优势例如可以是与控制系统组合。这种控制系统例如可以命令UV发射元件提供UV辐射。水压开关然后可以是附加安全阀，仅仅实际上当水压开关与水物理接触时允许提供UV辐射。因此，在该发明的进一步方面中提供一种对象，该对象在使用期间至少部分地浸入水中，该对象进一步包含防生物淤积系统，该防生物淤积系统包含UV发射元件，其中UV发射元件包含一个或者多个光源并且配置成在照射阶段期间用UV辐射照射下述的一个或者多个：（i）所述对象的（所述）外部表面的部分和（ii）与所述外部表面的所述部分相邻的水，其中对象选自由船舶和基础设施对象组成的群组，其中对象进一步包含水压开关，其中防生物淤积系统配置成，依赖于水压开关与水物理接触，将所述UV辐射提供至所述部分。

特别地，例如，该部分和水压开关可以配置在相同高度处。以这种方式，当该部分浸入水时，水压开关可以使UV发射元件接通，然而当该部分不浸入水时，水压开关可以使UV发射元件切断。利用这种生物防淤积系统，在UV辐射可以被认为是危险的情况或者应用中，UV辐射可以被最小化，然而在UV辐射的应用不那么危险或者不危险的情况或者应用中，UV辐射可以被应用。如上文所指示，防生物淤积系统可以包含多个光源、多个辐射逃离表面和多个所述部分，其中该多个光源配置成经由所述多个辐射逃离表面将所述UV辐射提供至所述多个部分，并且其中所述多个部分配置在对象的不同高度处。进一步，特别地，防生物淤积系统可以进一步包含多个所述水压开关，其配置在该多个部分的高度处，并且其中防生物淤积系统配置成，当各自水压开关与（导电的）水物理地接触时，将所述UV辐射提供至所述部分。因此，以这种方式，基本上不受吃水或者水（线）的影响，由于UV辐射将仅仅被提供至低于水（线）的外部表面部分，期望的安全可以被保证。因此，对象可以包括多个UV发射元件，其配置在不同高度处。进一步，对象可以包含多个水压开关，其也配置在不同高度处并且配置成使与水压开关基本上相同高度的各自UV发射元件的（多个）光源接通。在一实施例中，对象可以包含应用在外部表面的不同高度处的多个UV发射元件，以及布置在不同高度处的多个水压开关，其中UV发射元件和水压开关功能性地连接，其中该高度在对象使用期间相对于外部表面而定义，其中防生物淤积系统配置成，依赖于与导电水物理接触的相关一个或者多个水压开关，为所述UV辐射提供一个或者多个UV发射元件。

当使用水压开关时，这种水压开关可以配置成靠近辐射逃离表面，但是配置得比所述表面高，诸如高至少10cm，特别地高至少20cm，诸如高10-100cm的范围，比如高20-50cm（相对于在使用期间的对象）。以这种方式，仅仅当水压开关和由此辐射逃离表面低于水（线）时，UV辐射可以被产生（也进一步见下文）。

以这种方式，由此可以保证，UV光将仅仅比水线低至少例如50cm被发射；这足以吸收该光的显著部分。依赖于“接通”水平的绝对强度，比50cm更低或者更高的值可以被设计，以便实现内在安全的系统。

在一实施例中水压开关可以配置成，当与（电气）传导水物理地接触时，靠近电子电路。在一可替换或者附加实施例中，水压开关可以包括传感器，其配置成感测水并且配置成当传感器与水物理地接触时提供传感器信号。

在又一实施例中，对象或者防生物淤积系统可以进一步包含本地能量收集系统，其配置成收集电能并且将所述能量提供至所述防生物淤积系统。以这种方式，例如，防生物淤积系统可以基本上独立于电源，甚至例如在船舶上的本地电源。在一特定实施例中，本地能量收集系统可以由所述防生物淤积系统所包含。在一实施例中，本地能量收集系统选自由太阳能电池、在水中操作的涡轮，在波浪的压力下操作的压电元件等、等组成的群组。

例如，在一实施例中，太阳能电池可以配置在干舷处，并且UV发射元件可以配置在低于干舷。

在又一实施例中，能够从由于水移动引起的水流或者压力改变等导出能量的涡轮和/或元件，以及UV发射元件配置在低于干舷。

术语“本地能量收集系统”也可以指的是多个这种本地能量收集系统。每个这种本地能量收集系统可以与一个或者多个防生物淤积系统功能性地耦合。可替换地，每个这种本地收集系统可以与一个或者多个UV发射元件功能性地耦合。特别地，也如上文与水压开关相关联所指示，特别地本地能量收集系统可以配置在多个部分或者UV辐射逃离表面的高度处。以这种方式，只有当该部分和/或该UV辐射逃离表面浸入水时，特别地当至少UV辐射逃离表面浸入水时，能量可以被收集。以这种方式，仅仅当条件是相对地安全时，UV辐射可以自动地被接通。

在又一实施例中，通过使用牺牲电极，可以从水收集能量。特别地，这种牺牲电极可以配置在该部分或者UV辐射逃离表面的高度处。在一实施例中，本地能量收集系统包含（i）与光源的第一电极电气连接的牺牲电极，和（ii）与光源的第二电极电气连接的第二能量系统电极，其中能量系统配置成当牺牲电极和第二能量系统电极与（导电）水电气接触时将电力提供至所述防生物淤积系统。术语“牺牲电极”也可以涉及多个牺牲电极。

因此，在再一实施例中，牺牲电极由水压开关包含，其中防生物淤积系统配置成，依赖于正与水物理接触的牺牲电极，将所述UV辐射提供至所述部分。因此，水压开关和能量收集系统可以是至少部分地被集成，牺牲电极配置成为牺牲电极并且特别地配置成为在水压开关中的必须元件，其只有当牺牲电极与水物理接触时可以提供闭合电路。

在一特定实施例中，牺牲电极包含锌和镁的一个或者多个。牺牲电极将分别与光源、UV发射设备、防生物淤积系统的第一极或者电极或者端子电气连接，并且本地能量收集系统的第二电极（也被指示为“第二能量系统电极”）将分别与光源、UV发射设备、防生物淤积系统的第二极或者电极或者端子电气连接。

在再一实施例中，第二能量系统电极包含钢铁，诸如钢。然而，替代例如钢或者除了例如钢之外，也可以使用其他材料，比如特别是碳、石墨、焦炭、铂、钢上氧化皮、高硅铸铁、铜、黄铜、青铜、铅和铸铁（未石墨化）的一个或者多个。短语“其中牺牲电极包含锌和镁的一个或者多个”也可以指的是包含合金的牺牲电极，该合金包含锌和/或镁。然而，牺牲电极也可以基本上由锌和/或镁组成。也可以应用其他材料，诸如某种铝或者铝合金。

例如，一个铜电极和一个锌电极（每个连接至LED的不同端子，并且两者都浸入水中）可以产生电压（并且由此产生电流）。一旦高于水面，电流的产生将自动地并且瞬时地停止。

在又一实施例中，UV辐射可以伴有警报信息。例如，当UV辐射接通时，特别地高于水（线），声音信号和光信号的一个或者多个可以被提供。声音信号和/或光信号可以包括警报信息，诸如出声文本、投影文本、或者含有信息的光的配置（类似于显示）。

在一特定实施例中，UV发射元件包含发光材料，其配置成吸收UV辐射的部分并且转换成可见发光材料光（即，发光材料在用UV辐射激发时产生的可见光），其中光源和所述发光材料配置成提供在远离外部表面的方向上散发的所述可见光发光材料光。可选择地，防生物淤积系统配置成以脉冲方式提供所述发光材料光。因此，以这种方式，在距对象一距离（并且由此在对象外部）的人可以感知该发光，例如，红色闪烁光。

可替换地或者附加地，UV发射元件包含第二光源，其配置成提供可见第二光源光，其至少部分在远离外部表面的方向上散发。再一次，可选择地，防生物淤积系统可以配置成以脉冲方式提供所述可见第二光源光。因此，以这种方式，在距对象一距离（并且由此在对象外部）的人可以感知该可见第二光源光，例如，红色闪烁光。

在又一实施例中，防生物淤积系统可以进一步配置成提供可见光，其作为一光束在远离外部表面的方向上散发，其中该光束具有一截面，该截面具有警报标志的形状。在实施例中，这种可见光可以由第二光源和发光材料的一个或者多个而提供。因此，第二光源可以配置成警报信号配置，当第二光源接通时其可以是特别地可见的。

另外在又一实施例中，防生物淤积系统可以进一步包含传感器，该传感器配置成提供指示下述的一个或者多个的传感器信号：（i）传感器正与水物理接触和（ii）该部分正与水物理接触；和控制系统，其中该控制系统配置成作为所述传感器信号的函数提供所述UV辐射。

进一步，人们也可以考虑这个事实：对象的一些部分可以基本上总是低于水（线）。在对象包含船舶的一实施例中，UV辐射逃离表面可以配置至对象的外部表面，位于在对象使用期间永久低于水（线）的位置。例如，这可以是零装载量时船舶的装载线。然而，这个实施例也可以被应用至基础设施对象。然而，人们某些时候会必须考虑在夏季的更低水平（以及在冬季的更高水平）。注意UV辐射逃离表面可以基本上总是低于水（线）的事实，这不意味着整个防生物淤积系统必须低于水（线）。

可能采取的进一步预防措施可以涉及UV辐射的方向。在一特定实施例中，UV发射元件配置成，在位于离垂直于地球表面的0-90°角度内（诸如在0-45°角度内）的方向上，以及相对于在使用期间的对象在低于对象的方向上，提供UV辐射的功率的至少80%，诸如至少90%，或者甚至基本上全部。

防生物淤积系统特别地配置成将UV辐射提供至对象的该部分或者提供至与这个部分相邻的水。这特别地意味着在照射阶段期间UV辐射被应用。因此，可选择地也可以存在完全没有UV辐射被应用的周期。这可以（由此）不仅仅是由于例如UV发射元件的一个或者多个的控制系统切换，而且也可以例如是由于诸如白天和黑夜或者水温等的预定义设置。例如，在一实施例中，UV辐射以脉冲方式被应用。

因此，在一特定实施例或者方面中，防生物淤积系统配置成，通过将防淤积光（即，UV辐射）提供至所述淤积表面或者与淤积表面相邻的水，阻止或者降低在对象的淤积表面上的生物淤积，该对象在使用期间至少临时地暴露于水，该防淤积照明系统包含（i）照明模块，其包含（i）配置成产生所述防淤积光的光源；和（ii）配置成作为下述的一个或者多个的函数控制防淤积光的强度的控制系统：（i）涉及生物淤积风险的反馈信号和（ii）用于基于时间改变防淤积光的强度的计时器。特别地，防生物淤积系统可以配置成经由光学介质将所述防淤积光提供至所述淤积表面，其中该照明模块进一步包含（ii）配置成接收UV辐射（防淤积光）的至少部分的所述光学介质，该光学介质包含配置成提供所述UV辐射（防淤积光）的至少部分的发射表面。进一步，特别地光学介质包含波导和光学纤维的一个或者多个，并且其中UV辐射（防淤积光）特别地包含UVB和UVC光的一个或者多个。这些波导和光学介质在此处不进一步详细讨论。

光学介质也可以被提供为用于应用至受保护表面的（有机硅）箔，该箔包含用于产生防淤积光的至少一个光源和用于跨过箔分布UV辐射的片状光学介质。在实施例中，箔具有在几毫米至几厘米量级的厚度，诸如0.1-5cm，比如0.2-2cm。在实施例中，箔在垂直于厚度方向的任何方向基本上不受限制，以便提供基本上大的箔，其具有在几十或者几百平方米量级的尺寸。箔在垂直于箔的厚度方向的两个正交方向上可以基本上尺寸受限，以便提供防淤积瓦；在另一实施例中，箔在垂直于箔的厚度方向的仅仅一个方向上基本上尺寸受限，以便提供防淤积箔的细长带。因此，光学介质并且甚至另外照明模块可以被提供为瓦或者带。瓦或者带可以包含（有机硅）箔。

在一实施例中，照明模块包含用于生成UV辐射的光源的二维网格，并且光学介质布置成将来自光源的二维网格的UV辐射的至少部分分布跨过光学介质，以便提供从光模块的发光表面出射的UV辐射的二维分布。光源的二维网格可以布置成铁丝网结构、密堆结构、行列结构、或者任何其他合适的规则或不规则结构。网格中相邻光源之间的物理距离跨过网格可以是固定的，或者可以改变，例如作为提供防淤积效果所需要的光输出功率的函数或者作为照明模块在受保护表面上的位置（例如，在轮船的船体上的位置）的函数。提供光源的二维网格的优势包括可以靠近将用UV辐射照射保护的区域产生UV辐射，和它降低在光学介质或者光导中的损耗，和它增加光分布的均一性。优选地，UV辐射跨过发射表面通常均一地分布；这降低或者甚至阻止否则淤积会发生的欠照明区域，而同时降低或者阻止由利用比防淤积所需的更多的光对其他区域过照明引起的能量浪费。在一实施例中，网格包含在光学介质中。在又一实施例中，网格可以被（有机硅）箔包含。

进一步，在一实施例中，光学介质可以被接近（包括可选择地附着到）受保护表面放置并且被耦合以接收紫外光，其中光学介质具有垂直于受保护表面的厚度方向，其中正交于厚度方向的光学介质的两个正交方向平行于受保护表面，其中光学介质配置成提供紫外光的传播路径，使得紫外光在光学介质内在正交于厚度方向的两个正交方向的至少一个上行进，并且使得在沿着光学介质的表面的各个点，紫外光的各自部分逃离光学介质。

在再一方面中，本发明还提供一种对在使用期间至少临时地暴露于水的对象的外部表面（的部分）防（生物）淤积的方法，该方法包含：将如此处定义的防生物淤积系统提供至对象；可选择地作为下述的一个或者多个的函数，（在对象使用期间）生成UV辐射：（i）反馈信号（诸如涉及生物淤积危险和/或人类UV辐射暴露危险），和（ii）用于（周期性地）改变UV辐射（防淤积光）的强度的计时器；并且（在照射阶段）将所述UV辐射提供至该外部表面（的部分）。这种反馈信号可以由传感器提供。

在又一方面中，本发明还提供一种将防生物淤积系统提供至在使用期间至少临时地暴露于水的对象的方法，该方法包含将防生物淤积系统提供至诸如船舶的对象，诸如集成在对象中和/或附着至外部表面，UV发射元件配置成提供所述UV辐射至下述的一个或者多个：对象的外部表面的部分，和（在使用期间）与所述部分（正）相邻的水。特别地，UV发射元件被附着至外部表面，或者可以甚至配置成为外部表面的（第一）部分。

术语“可见”、“可见光”或者“可见发射”指的是具有在约380nm-780nm范围中的波长的光。

附图说明

参照所附示意图，本发明的实施例现在将仅仅以示例方式被描述，图中对应附图标记指示对应部分，并且图中：

图1a-1c示意性地描绘一些通常方面；

图2a-2f示意性地描绘一些实施例和变型；

图3a-3b示意性地描绘一些进一步实施例和变型；

图4a-4e示意性地描述一些进一步实施例和变型；并且

图5a-5c示意性地描绘一些进一步实施例和变型。

附图不一定按照尺寸。

具体实施方式

图1a-1b示意性地描绘对象10的实施例，对象10在使用期间至少部分地浸入水2中，见水线13。对象10（诸如船舶或者水闸，也见下文）进一步包含防生物淤积系统200，其包含UV发射元件210，该UV发射元件特别地用于将UV辐射221应用至对象10的外部表面11的部分111，诸如船体或者部分或者(or)船体。此处示出两个实施例，其中防生物淤积系统200，或者更特别地UV发射元件210是外表面的部分，并且由此实际上形成外表面的部分（图1a），或者其中UV发射元件210配置成照射外表面并且不一定形成外表面的部分，诸如轮船的船体（图1b）。例如，对象10选自由船舶1和基础设施对象15组成的群组（也见下文）。

UV发射元件210包含一个或者多个光源220，并且由此可以特别地配置成在照射阶段期间利用所述UV辐射221照射下述的一个或者多个：（i）所述外部表面11的所述部分111和（ii）与所述外部表面11的所述部分111相邻的水。前一种变型特别地适用于图1b的实施例，并且后一种实施例特别地适用于图1a-1b的两种实施例。然而注意，当UV发射元件210的外部表面配置为对象10的外部表面时，当然该部分111本身利用UV辐射21照射。

因此，UV发射元件210包含UV辐射逃离表面230，并且UV发射元件210配置成从所述UV发射元件210的所述UV辐射逃离表面230在下游提供所述UV辐射221。

特别地，光源220在第一UV辐射水平和第二UV辐射水平之间是至少可控制的，其中第一UV辐射水平大于第二UV辐射水平（并且其中第二UV辐射水平小于第一辐射水平（包括例如零））。

在一特定实施例中，对象10进一步包含控制系统300，其配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射221，该输入信息包含下述的一个或者多个的信息：（i）对象10的位置，（ii）对象10的移动，（iii）对象10至第二对象20的距离d，和（iv）外部表面11的该部分111相对于水的位置。这在例如图2a-2f中进一步阐述。

如上文所指示，利用附图标记1指示的术语“船舶”例如可以指的是例如船或者轮船（参考图1c中10a）等，诸如帆船、油轮、游轮、游艇、轮渡、潜水艇（参考图1c中10d）等、等，比如在图1c中示意性地指示。利用附图标记15指示的术语“基础设施对象”可以特别地指的是通常基本上静态布置的水应用，诸如水坝/水闸（图1c中附图标记10e/10f）、趸船（图1c中附图标记10c）、钻井平台（图1c中附图标记10b）等、等。

如上文所指示，对象10可以进一步包含控制系统300，其配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射221，该输入信息包含下述的一个或者多个的信息：（i）对象10的位置，（ii）对象10的移动，（iii）对象10（的所述部分）至第二对象20的距离d，和（iv）外部表面11的该部分111相对于水的位置。

例如，对象的（特别地船舶10的）位置可以在开放水域上时接通UV辐射，然而UV发射元件210可以在港口中被切断。卫星导航例如可以被使用（用于确定对象的位置）。因此，在一实施例中，控制系统300配置成，当对象10的位置遵从第一预定位置时，将UV发射元件210控制至第一UV辐射水平，并且当对象10的位置遵从第二预定位置时，将UV发射元件210控制至第二UV辐射水平。

可替换地或者附加地，控制系统300可以配置成，当对象10具有至少预定最小速度的速度时，将UV发射元件210控制至第一UV辐射水平，并且当对象10的速度低于所述预定最小速度时，将UV发射元件210控制至第二UV辐射水平。与高速度相比，低速度可以指示人们在UV发射元件210附近的可能性更高。

可替换地或者附加地，控制系统300可以配置成，当对象10至第二对象20的距离d满足至少预定义阈值时，将UV发射元件210控制至第一UV辐射水平，并且当对象10至第二对象20的距离d低于预定义阈值时，将UV发射元件210控制至第二UV辐射水平。这被示意性地描述在图2a中。

为了作为在此处指示的参数的一个或者多个的函数控制UV发射元件210，对象10可以进一步包含传感器310，例如见图2a，该传感器配置成感测下述的一个或者多个：（i）第二对象20和（ii）第二对象（20）的移动，并且该传感器配置成生成对应传感器信号。控制系统300可以特别地配置成作为所述传感器信号的函数控制所述UV辐射221。第二对象可以是静态的或者移动的。进一步，第二对象可以是例如人类（见图2a中的示例），或者不动的，诸如码头（也见图2a）。传感器可以可选择地由防生物淤积系统200包含（例如见图2b。

图2b示意性地更加详细描绘防生物淤积系统200的实施例，此处通过示例方式该防生物淤积系统包括集成控制系统300和集成传感器310。

图2c示意性地描绘对象10的外部表面11，诸如船舶壁或者基础设施对象的壁，通过示例方式具有多个UV发射元件210（此处与船舶1的船体21关联）。可替换地或者附加地，多个功能性地耦合的或者独立地起作用的防生物淤积系统200可以被应用。

例如，假定单个控制系统300（其例如可以是具有附属的从控制系统（未描绘）的主控制系统）可以例如配置成，当该部分111和UV辐射逃离表面230的一个或者多个低于水线13时，将UV发射元件210控制至第一UV辐射水平，并且当该部分111和UV辐射逃离表面230的一个或者多个高于水线13时，将UV发射元件210控制至第二UV辐射水平。例如，低于水（线）的所有UV发射元件210可以被接通，然而高于水（线）的所有UV发射元件210可以被切断。注意在示意图2c中，例如在控制系统判定将高于水线3的UV发射元件210的一个接通是安全的情况中，这种UV发射元件210也被接通。附加保障（诸如水压开关）的使用可以被用作为可替换或者附加的控制（也见下文）。

图2c也示意性地描绘这样的实施例，其中防生物淤积系统200包含多个UV发射元件210（其具有多个光源）、多个辐射逃离表面230和多个所述部分111，其中多个光源220配置成经由所述多个辐射逃离表面23将所述UV辐射221提供至所述多个部分111，并且其中所述多个部件111配置在对象10的不同高度处，并且其中控制系统300配置成作为所述输入信息的函数单独地控制光源220。例如，在一实施例中，控制系统300可以配置成，作为外部表面11的该部分111相对于水的位置的函数，单独地控制光源220。在第一变型中，包含外部表面11相对于水的位置的信息的输入信息基于船舶1的装载量（在图2c中示意性地描绘）。在第二变型中，包含外部表面11相对于水的位置的信息的输入信息基于相对于基础设施对象15的水线。

图2d示意性地描绘一实施例，其中可替换地或者附加地对象10进一步包含水压开关400，其中防生物淤积系统200配置成，依赖于正在与水物理地接触的水压开关，将所述UV辐射221提供至所述部分111。在图2d中，水压开关与水接触。例如，通过海水的导电性，电路可以被闭合，借此光源220可以提供UV辐射。防生物淤积系统可以包含一个或多个这种水压开关400。可选择地，水压开关400和光源220可以是更大电路的部分，该更大电路具有例如放大信号的电子设备等。类似其他图，图2d是示意图。

图2e示意性地描绘一实施例，其中防生物淤积系统200包含多个UV发射元件210（其具有多个光源）、多个辐射逃离表面230和多个所述部分111，其中多个光源220配置成经由所述多个辐射逃离表面230将所述UV辐射221提供至所述多个部分111，并且其中所述多个部分111配置在对象10的不同高度处；并且进一步包含配置在该多个部分111的高度处的多个所述水压开关400，并且其中防生物淤积系统200配置成，当各自水压开关400与水物理地接触时，将所述UV辐射221提供至所述部分111。当然，图2e的实施例可以可选择地与在图2c中所描绘的实施例组合。

图2f示意性地描绘一实施例，其中船舶1（作为对象10的实施例）包含多个防生物淤积系统200和/或包含多个UV发射元件210的一个或者多个这种防生物淤积系统200。依赖于特定的这种防生物淤积系统200的高度和/或UV发射元件210的高度（诸如相对于水（线）），各自UV发射元件210可以被接通。

图3a示意性地描绘一实施例，其中对象（此处特别地为防生物淤积系统200）进一步包含本地能量收集系统500，其配置成收集电气能量并且将所述能量提供至所述防生物淤积系统200。此处通过示例方式描绘涡轮，当船舶在水中移动时该涡轮可以提供电气能量。因此，在实施例中，本地能量收集系统500被所述防生物淤积系统200包含。本地能量收集系统500可以例如包含太阳能电池、在水中工作的涡轮、基于波浪压力工作的压电元件等。

特别地，可以应用一旦与水接触则提供电气能量的本地能量收集系统，特别时当浸入水中和正在经历水的移动时提供电气能量的能量收集系统。图3b示意性地描绘一实施例，其中依赖于特定防生物淤积系统200的高度和/或UV发射元件210的高度（诸如相对于水（线）），各自UV发射元件210可以从本地能量收集系统500接收电气能量。因此，特别地本地能量收集系统500可以包含在水中工作的涡轮和基于波浪压力工作的压电元件的一个或者多个。

可替换地或者附加地，本地能量收集系统包含（i）与光源220的第一电极电气连接的牺牲电极，和（ii）与光源220的第二电极电气连接的第二能量系统，其中该能量系统配置成，当牺牲电极和第二能量系统电极与水电气接触时，将电力提供至所述防生物淤积系统200。这种实施例也可以在图3b的配置中实施（对于这个实施例进一步见图5a-5c）。当然，图3b的实施例可以可选择地与在图2c和2e的一个或者多个中示意性地描绘的实施例组合。

图4a示出一铁丝网实施例，其中光源210（诸如UV LED）布置在网格中并且以一系列并联连接而连接。通过焊接、胶接、或者用于将LED连接至铁丝网的任何其他已知电气连接技术，LED可以安装在结点。一个或者多个LED可以被放置在每个结点。DC或者AC驱动可以被实施。如果AC被使用，则反并联配置的一对LED可以被使用。本领域技术人员知晓在每个结点处可以使用反并联配置的多于一对LED。铁丝网网格的实际大小和网格中UV LED之间的距离可以通过拉伸口琴结构而调整。铁丝网网格可以嵌在光学介质中。在上文中，特别地主动阻止应用被描述，其中依赖于与水接触、传感器的信号等，防生物淤积系统200切断，或者将特定UV发射元件210或者特定光源220切断，等、等。然而，可替换地或者附加地，警报信号或者信息也可以被使用以警报人们有危险。

因此，本发明还提供一种在使用期间至少部分浸入水中的对象10，对象10进一步包含防生物淤积系统200，该防生物淤积系统包含特别地用于将UV辐射221应用至对象10的外部表面11的部分111的UV发射元件210，其中UV发射元件210包含一个或者多个光源220并且配置成在照射阶段期间用所述UV辐射221照射下述的一个或者多个：（i）所述外部表面11的所述部分111和（ii）与所述外部表面11的所述部分111相邻的水，其中UV发射元件210包含UV辐射逃离表面230，并且其中UV发射元件210配置成从所述UV发射元件210的所述UV辐射逃离表面230在下游提供所述UV辐射221，UV发射元件210具有下文所指示功能的一个或者多个。

例如，在一实施例中，UV发射元件210包含发光材料260，其配置成吸收UV辐射221的部分并且转换成可见光261，其中光源220和所述发光材料260配置成提供所述可见光261（见图4a-4b），其在远离外部表面11的方向上散发（见图4b）。可见光通常用附图标记291指示，并且可见中的发光材料光用附图标记261指示。例如，可替换地或者附加地，UV发射元件210包含第二光源280，其配置成提供可见第二光源光281（诸如，特别是红光），其至少部分在远离外部表面11的方向上散发（见也描绘于图4a的此变型）。图4a示意性地描绘LED网格，其例如可以在UV发射元件210中使用以提供UV辐射221（并且由此可选择地也提供可见光291。

在图4b和4d中（但是可选择地也在图4c中隐含地）示意性地描绘的特定实施例中，防生物淤积系统200可以进一步配置成提供可见光291，其作为光束292在远离外部表面11的方向上散发，其中光束292具有一截面，该截面具有警报标志的形状。图4c示意性地描绘光源280的布置，其可以提供这种警报信号（见图4d）。注意，图4c示意性地描绘光源280，其配置成生成可见光291（见图4d）。UV光源220填充区域的其余部分。光源280布置成警报信号配置（并且例如可以引起在图4d中示出的束）。注意，替代可见光发射光源280，也可以应用与发光材料组合的UV发射光源220、或者这种变型的组合。

在又一特定实施例中，对象10包含例如船舶1，其中UV辐射逃离表面230配置到对象10的外部表面11，位于在对象10使用期间永久低于水（线）的位置处。例如假定船舶，（多个）UV发射元件可以配置成低于热带淡水装载线（TF），或者甚至低于淡水装载线（F），或者低于热带地区装载线（T），或者再甚至低于夏季装载线（S），或者甚至低于冬季装载线（W），再甚至仅仅低于冬季北太平洋装载线（WNA）。因此在实施例中，干舷可以保持免受UV辐射（以及免受（多个）UV发射元件。

在又一实施例中，在图4e中示意性地描绘的UV发射元件210配置成在位于离垂直P于地球表面的0-90°角度θ内的方向上和相对于在其使用期间的对象10在低于对象10的方向上，提供UV辐射的功率的至少80%。

图5a-5c示意性地描绘防生物淤积系统及其应用的一些方面。例如，本发明的一方面是将UV LED和/或其他光源插入一电路，该电路在对象10中可以已经是可用的，该对象具有（钢）外部表面11和附着于其上的牺牲电极510，不具有UV发射元件210（图5a）和具有光源（图5b和图5c）的情况之间的比较见图5a-5c。虚线以示例方式指示穿过钢外部表面11的电气回路。钢船体21（此处的外部表面11）可以充当第二能量源电极570。以这种方式，能量系统500被提供，其可以被用于为光源或者UV发射元件210供电。图5b示出UV发射元件210的介绍，该UV发射元件可以照射外部表面11，并且该UV发射元件可以由能量系统500供电。

图5c示意性地更加详细地描绘防生物淤积系统200的一实施例（此处也在闭合单元的实施例中），其中通过示例方式UV发射元件210被光学介质270包含。防生物淤积系统例如结合这个实施例被进一步阐述，但是本发明不限于该实施例。图5c示意性地描绘防生物淤积系统200，其配置成通过将UV辐射（防淤积光）221提供至所述外部表面11，阻止或者降低在对象10的外部表面11上的（涉及水的）生物淤积，该对象在使用期间至少临时地暴露于导电水基液体。

可替换地或者附加地，本地能量收集系统500包含（i）与光源或者系统200或者UV发射元件210的第一电极（未示出）电气连接的牺牲电极510，和（ii）与光源或者系统200或者UV发射元件210的第二电极（未示出）电气连接的第二能量系统电极570，其中能量系统500配置成，当牺牲电极510和第二能量系统电极570与水电气接触时，将电力提供至所述防生物淤积系统200。

因此，此处当使用UV辐射时，光学和/或电气方式被建议以提供额外安全。这些方式的一个或者多个可以被同时应用。

光学方式包括例如：

可见光LED与UV LED串联的使用：UV光对人类是有害的。使UV光更加危险的是它是不可见的事实。这意味着当人类暴露于UV光时，他们没有可看见的、可听见的或者任何其他警报标志（这也解释为什么阳光灼伤是普遍的）。此处提出的安全想法是具有与UV LED串联的可见光LED（例如亮红）。由于串联连接，当UV LED是接通时可见光LED将“总是”接通，由此给出清楚地可见的警报标志。

直接串联连接的可见光+UV光的组合可以是非常根本的安全构件。

可替换地或者附加地，一定数目的可见光LED可以在轮船的船体上组织成图案，以例如示出警报符号，比如三角形或者感叹号。

另一方式是靠近UV源将磷光体嵌入涂层。这个磷光体应将UV光转换为可见光波长。再一次，磷光体可以组织成传达警报的图案；类似于上文。

电气方式包含例如：

仅仅当与水接触时，LED被接通。不同实施例可以被设想：

与水（临时）接触拨动开关，并且LED的整个系统（或者小部分）保持接通（达预定的时间周期）

在LED水平：LED的第二电极直接地连接至水，意味着仅仅当LED浸入水时闭合电路被获得；水为返回电极。

可替换地，对于每个单独LED（或者LED的部分），水可以使电路中的小间隙闭合。

进一步，机械和系统方式在此处被提出。这些方式的一个或者多个可以被同时应用。利用“系统方式”，特别地它意思是整个应用（诸如整个船舶）的安全在系统水平被控制。也就是说，整个系统（或者大部分或者小部分）同时被控制。

系统方式包括例如：

由于UV光主要地被发射在船体的下侧（和外部），在轮船上的人们几乎不具有到UV发射层的视线。因此，他们不处于UV暴露的危险中。对于在船外部的人们来说，这是不同的；当船停靠在港口中时，这是最相关的。在那种场景下，人们正在码头上行走，并且小补给船舶（燃料供应轮船等）正在该船周围航行。

一实施例是使用（经由由人类和或小船或者车辆的小发动机生成的红外光）探测移动和/或存在的传感器。当移动或者存在被探测时，整个UV系统（或者其部分）将被切断（临时地）。该想法与常见家居系统相似但是相反，在家居系统中当存在或者移动被探测时，房间外部（即，走廊上）的灯被接通。我们切断我们的（UV）灯。

可选择地，也可以采用计时器，以在没有探测到移动的预定时间周期后再一次接通灯。

设计方式包括例如：

由于水对UV光的吸收相当高，仅仅高于水线（或者在第一~0.50m内）的LED可以发射实际上到达人类的光（假定他们高于水线并且不在船周围游泳）。因此，在“内在安全”环境中，如当在开放海洋上航行时，LED可以仅仅配置在船的“更深”部分上，和/或仅仅接通上部分（靠近水线）。这会要求LED布置在水平的带形的各部分（例如1米高），各部分可以被单独地控制。轮船的实际装载量然后可以用于确定接通哪些部分。

在另外实施例中，LED仅仅被应用在船的最低部分；即便在空的船舶上，该最低部分从不高于水线。

在光学结构中的LED的布局可以被设计，使得光主要向外（如对于所有应用所需要的）和向下发射。这不会完全地消除“逃离到水线上方”的任何UV光，但是它将严重地限制该量。

因此，对于UV基防淤积系统的安全改进被提出。各种实施例可以单独地使用和/或一个或者多个组合地使用。由此，UV光到达人类眼睛的危险可以被基本上降低（至可接受水平）。

此处诸如在“基本上所有光”中或者在“基本上由…组成”中的术语“基本上”将由本领域技术人员理解。术语“基本上”也可以包括具有“整个地”、“完全地”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，形容词“基本上”也可以被移除。在适用的情况下，术语“基本上”也可以涉及90%或者更高，诸如95%者更高，特别地99%或者更高，甚至更特别地99.5%或者更高，包括100%。术语“包含”也包括其中术语“包含”意思是“由…组成”的实施例。术语“和/或”特别地涉及在“和/或”前和后提及的项目的一个或者多个。例如，短语“项目1和/或项目2”和相似短语可以涉及项目1和项目2的一个或者多个。术语“包含”在一实施例中可以指的是“由…组成”，但是在另一实施例中也可以指的是“至少含有所定义的种类以及可选择地一个或者多个其他种类”。

另外，在说明书中和在权利要求书中的术语第一、第二、第二以及类似物被用于在相似元件之间区分，并且不一定用于描述顺序或者时间的次序。将理解，这样使用的术语在合适环境下是可互换的，并且此处描述的本发明实施例能够以与此处描述或者图示的顺序不同的顺序工作。

在此处的设备例如是在工作期间被描述。如本领域技术人员将清楚的是，本发明不限于工作的方法或者工作中的设备。

应指出，上文提及的实施例阐明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多可替换实施例而不背离所附权利要求的范围。在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应该被解释为限制该权利要求。动词“包含”以及其词形变化的使用不排除存在权利要求中指出的元件或者步骤之外的元件或者步骤。元件前的不定冠词“一（a或者an）”不排除存在多个这种元件。本发明可以借助包含若干不同元件的硬件以及借助合适地编程的计算机而实现。在列举若干手段的设备权利要求中，若干这些手段可以由一个且同一项的硬件实施。某些措施被叙述在相互不同的从属权利要求中的纯粹事实不表明这些措施的组合不能够被有利地使用。

本发明进一步适用于一种设备，其包含在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征的一个或者多个。本发明进一步涉及一种方法或者过程，其包含在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征的一个或者多个。

此专利中讨论的各种方面可以被组合以便提供附加优势。另外，该特征的一些可以形成用于一个或者多个分案申请的基础。

Claims

1.一种在使用期间至少部分地浸入水中的对象（10），该对象（10）进一步包含防生物淤积系统（200），该防生物淤积系统包含UV发射元件（210），其中该UV发射元件（210）配置成在照射阶段期间用UV辐射（221）照射下述的一个或者多个：（i）所述对象（10）的外部表面（11）的部分（111）和（ii）与所述外部表面（11）的所述部分（111）相邻的水，其中该光源（220）在第一UV辐射水平和第二UV辐射水平之间是至少可控制的，其中该第一UV辐射水平大于该第二UV辐射水平，其中该对象（10）选自由船舶（1）和基础设施对象（15）组成的群组，其中该对象（10）进一步包含控制系统（300），该控制系统配置成作为输入信息的函数控制所述UV辐射（221），该输入信息包含下述的一个或者多个的信息：（i）该对象（10）的位置，（ii）该对象（10）的移动，（iii）该对象（10）至第二对象（20）的距离（d），和（iv）该外部表面（11）的该部分（111）相对于水的位置。

2.根据权利要求1所述的对象（10），其中该控制系统（300）配置成当该对象（10）的位置遵从第一预定位置时将该UV发射元件（210）控制至该第一UV辐射水平，并且当该对象（100）的位置遵从第二预定位置时将该UV发射元件控制至该第二UV辐射水平。

3.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该控制系统（300）配置成当该对象（10）具有至少预定最小速度的速度时将该UV发射元件（210）控制至该第一UV辐射水平，并且当该对象（10）的速度低于所述预定最小速度时将该UV发射元件控制至该第二UV辐射水平。

4.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该控制系统（300）配置成当该对象（10）至该第二对象（20）的距离（d）满足至少预定义阈值时将该UV发射元件（210）控制至该第一UV辐射水平，并且当该对象（10）至该第二对象（20）的距离（d）低于该预定义阈值时将该UV发射元件控制至该第二UV辐射水平。

5.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），进一步包含传感器（310），该传感器配置成感测下述的一个或者多个：（i）第二对象（20）的存在和（ii）该第二对象（20）的移动，并且该传感器配置成生成对应的传感器信号，并且其中该控制系统（300）配置成作为所述传感器信号的函数控制所述UV辐射（221）。

6.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该控制系统（300）配置成当该部分（111）低于水时将该UV发射元件（210）控制至该第一UV辐射水平，并且当该部分（111）高于水时将该UV发射元件控制至该第二UV辐射水平。

7.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该UV发射元件（210）包含UV辐射逃离表面（230）并且其中该UV发射元件（210）配置成从所述UV发射元件（210）的所述UV辐射逃离表面（230）在下游提供所述UV辐射（221），其中该防生物淤积系统（200）包含多个光源（220）、多个辐射逃离表面（230）和多个所述部分（111），其中该多个光源（220）配置成经由所述多个辐射逃离表面（23）将所述UV辐射（221）提供至所述多个部分（111），并且其中所述多个部分（111）配置在该对象（10）的不同高度处，并且其中该控制系统（300）配置成作为所述输入信息的函数单独地控制该光源（220）。

8.根据权利要求7所述的对象（10），其中该控制系统（300）配置成作为该外部表面（11）的该部分（111）的相对于水的位置的函数，单独地控制该光源（220）。

9.根据前述权利要求1-8的任一项所述的对象（10），其中包含该外部表面（11）相对于水的位置的信息的该输入信息是基于该船舶（1）的装载量。

10.根据前述权利要求1-8的任一项所述的对象（10），其中包含该外部表面（11）相对于水的位置的信息的该输入信息基于相对于该基础设施对象（15）的水线。

11.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该UV发射元件（210）包含UV辐射逃离表面（230）并且其中该UV发射元件（210）配置成从所述UV发射元件（210）的所述UV发射逃离表面（230）在下游提供所述UV辐射（221），其中该防生物淤积系统（200）的该辐射逃离表面（230）配置为所述外部表面（11）的部分。

12.根据前述权利要求1-11的任一项所述的对象（10），其中该对象（10）包含船舶（1），该船舶包含船体（21），并且其中该UV发射元件（210）被附着至所述船体（21）。

13.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中下述的一个或者多个成立：（i）该防生物淤积系统（200）进一步配置成提供可见光（291），该可见光散发作为在远离该外部表面（11）的方向上的光束（292），并且其中该光束（292）具有一截面，该截面具有警报标志的形状，和（ii）该UV发射元件（210）包含第二光源（280），该第二光源配置成提供可见第二光源光（281），该可见第二光源光的至少部分在远离该外部表面（11）的方向上散发。

14.根据前述权利要求的任一项所述的对象（10），其中该UV发射元件（210）包含UV辐射逃离表面（230）并且其中该UV发射元件（210）配置成从所述UV发射元件（210）的所述UV辐射逃离表面（230）在下游提供所述UV辐射（221），并且其中该部分（111）包含所述辐射逃离表面（230）。

15.一种向对象（10）提供如在前述权利要求的任一项中所定义的防生物淤积系统（200）的方法，该对象在使用期间至少临时地暴露于水，该方法包含将该防生物淤积系统（200）提供至该对象，该UV发射元件（200）配置成提供所述UV辐射（221）至下述的一个或者多个：该对象（10）的外部表面（11）的部分（111），和与所述部分（111）相邻的水。