CN113329938A - 防生物污损装置和设计这种装置的方法 - Google Patents

Abstract

在防生物污损的背景下，提供了一种装置(1)，其包括对象(10)和布置在对象(10)的至少主表面(11a)上的发光系统(20)。发光系统(20)包括多个用于发射防生物污损光的光源(21)，并且被配置为在离开对象(10)的方向上发射光。光源(21)在发光系统(20)中布置在至少两个不同的发光组(22)中，所述至少两个不同的发光组具有防生物污损光的相应的主发射方向(23)，当在发光组(22)所位于的主表面(11a)的展开且平坦的区上查看时至少两个发光组(22)的主发射方向(23)具有不同空间取向。因此，在装置(1)的操作期间由防生物污损光到达的区可以被调节到特定要求。

Description

防生物污损装置和设计这种装置的方法

技术领域

首先，本发明涉及一种防生物污损装置，包括：对象，以及布置在对象的至少主表面上的发光系统，所述发光系统包括多个光源，所述多个光源被配置为在其激活状态下发射防生物污损光，其中，发光系统被配置为在远离对象的方向上发射防生物污损光。

其次，本发明涉及一种被配置为用于如前文所定义的防生物污损装置中的防生物污损单元。

第三，本发明涉及一组防生物污损单元，被配置为用于如前文所定义的防生物污损装置中，以用于在对象的主表面上构成防生物污损装置的发光系统的至少部分。

第四，本发明涉及一种在如前文所定义的防生物污损装置中将发光系统应用于对象的至少主表面的方法。

第五，本发明涉及一种设计具有对象和发光系统的防生物污损装置的方法，所述发光系统要被布置在对象的至少主表面上并且要被提供有多个光源以用于发射防生物污损光，其中，发光系统被设计为在远离对象的方向上发射防生物污损光。

背景技术

暂时或永久暴露于水环境的各种结构倾于生物污损。例如，在海洋环境(包括海水和淡水两者)中，船舶、钻油平台、管道、海基风力涡轮机的支撑结构、收集潮汐/波浪能的结构等都经受它们上面生长的有机体，特别是在暂时或永久暴露于水的区中。作为结果，船舶的拖曳增加，部件的移动可能受妨碍，并且过滤器可能变为被堵塞。关于生物污损对船舶的拖曳的影响，应注意的是生物污损能够导致燃料消耗的高达40％的增加。

通常，生物污损是微生物、植物、藻类、小动物等在表面上的积累。根据一些估计，包括超过4000种有机体的超过1800种物种是造成生物污损的原因。因此，生物污损是由各种各样的有机体引起的，并且涉及比藤壶和海藻对表面的附着多得多。生物污损被划分为包括生物膜形成和细菌黏附的微观污损和包括较大有机体的附着的宏观污损。由于确定什么阻止有机体沉淀的不同的化学和生物学，有机体也被分类为硬的或软的。硬的污损有机体包括钙质有机体，诸如藤壶、结壳苔藓虫、软体动物、多毛类和其他管蠕虫以及斑马贻贝。软污损有机体包括非钙质有机体，诸如海草、水螅虫、藻类和生物膜“黏液”。这些有机体一起形成污损群体。

如上所述，生物污损产生大量问题。已经开发了各种解决方案来解决这些问题。例如，存在被设计为从船只的船体刮除生物污损的机器人。WO2014/188347A1公开了另一种解决方案，即涉及将防生物污损层施加到否则将倾于生物污损的表面的方案，其中，防生物污损层被布置用于发射离开所述表面的紫外光。以这种方式，有机体在所述表面(即现在发出紫外线的表面)上生长的风险降低。备选地，可以用紫外光辐照经受生物污损的表面，其中，应注意，根据WO 2014/188347 A1的解决方案通常优选用于对紫外光具有低透明度的水中的表面。通常，C型的紫外线，即UV-C光当涉及到防生物污损时是有效的，使得可以达到良好的结果。

尤其是当UV-C光从经受生物污损的表面辐照离开时，存在除了生物污损有机体之外的活有机体(例如人类和/或动物)接收过多UV-C光的潜在风险，即当它们靠近于所述表面时可能对它们的健康有害的UV-C光的剂量。另外，可能使得表面以特定方式成形，使得表面的一些部分比其他部分更难以保护。例如，如果表面是弯曲的，就可能是这种情况。

WO 2017/167629公开了一种通常向外发射防生物污损光的系统。额外的光被用于感测目的，而不用作防生物污损光。

US 2018/0134351公开了另一种系统，其在主要示例中通常向外发射防生物污损光。还公开了一种在其中光向下发射的修改。

Piola等人：“Assessing the use of Low Voltage UV-Light EmittingMiniature LEDs for Marine Biofouling Control”(XP055596445)讨论了UV LED对防生物污损应用的适用性。

发明内容

本发明由权利要求定义。

本发明的目的是提供一种防生物污损装置，其能够很好地根据需要执行防生物污损功能，并且其被设计为减轻上述问题中的至少一个：i)对靠近要借助于防生物污损装置保护的表面的有机体的健康潜在有害以及ii)在表面具有某种非平面形状和/或存在不规则性的表面的区处效果较差。鉴于此，本发明提供了一种防生物污损装置，包括：对象以及布置在所述对象的至少主表面上的发光系统，所述发光系统包括被配置为在其激活状态下发射防生物污损光的多个光源，其中，发光系统被配置为在离开对象的方向上发射防生物污损光，并且其中，光源在发光系统中布置在至少两个不同的发光组中，每个发光组被配置为在相应的主发射方向上发射防生物污损光，并且当在至少两个发光组被定位于的主表面的展开且平坦的区中查看时至少两个发光组的主发射方向具有不同的空间取向。

根据本发明，在包括被配置为在离开对象的方向上发射防生物污损光的发光系统的防生物污损装置中，发光系统不是简单的、基本的设计，其中，光源被布置为贯穿整个发光系统以相同方向发射光，例如沿着发光系统的法向向量。代替地，光源在发光系统中布置在至少两个不同的发光组中，每个发光组被配置为在相应的主发射方向上发射防生物污损光，并且当在至少两个发光组被定位于的主表面的展开且平坦的区上查看时至少两个发光组的主发射方向具有不同空间取向。因此，应用本发明使能调整从发光系统发出光的方向，以用于满足特定的需要的目的，例如需要让光在对象周围的特定方向上发出，或者需要用光完全覆盖主表面的不规则。不同的发光组可以直接彼此并排布置或以相对于彼此一距离布置，而无论在给定情况下合适。在这方面，应注意，将不同的发光组彼此邻近地布置在主表面上可能是实用的，但这不是必要的。

第一发光组的光源被布置成在法向离开对象的主表面的主发射方向上发射防生物污损光。这是常规光发射装置。

第二发光组的光源被布置成以离开对象的主表面的非法向方向在主发射方向上发射防污损光。这使得：

(i)来自对象的表面的特定区域的防污损光向下或部分向下引导；或者

(ii)来自对象的表面的特定区域的防污损光被朝向对象的表面的近侧特征引导。

可以作为根据本发明的防生物污损装置的部分的对象的示例包括船舶和其他船只、海洋站、海基石油或天然气设施、浮力装置、海上风力涡轮机的支撑结构、用于收集波浪/潮汐能的结构、海水箱、水下工具等。总的来说，应注意，本发明不仅适用于在海水中使用的对象的背景，而且涉及用于已知含有生物污损有机体的任何类型的水的任何对象的优点。

可以在二维空间中区分发光系统的至少两个不同发光组的主发射方向的不同空间取向。例如，当考虑对象是船只的选择时，在这种情况下，对象的主表面是位于船只一侧的船只的船体的部分，并且假设主表面至少部分地覆盖有发光系统，可以在船只的横截面平面中区分主表面上的至少两个不同发光组的主发射方向的不同空间取向。为清楚起见，注意到在主表面的展开且平坦的区上查看发光系统是一种理论实验/思想实验，旨在确定防生物污损光从处于激活状态的发光系统发出的方向，而不受主表面可能具有的任何形状的影响。

仍然参考在船只的背景下应用本发明的选项，应注意在船体的任何特定区的位置处的船体的局部形状是从船只周围的空间中的那个区确定光的发射方向的取向的因子。该因子对发光系统的发光组的主发射方向的不可避免的影响是通过考虑发光组所存在的主表面的展开且平坦的区来消除的。因此，本发明的定义适用于评估是否可以在对象的主表面上发现不同主发射方向，即独立于主表面的形状。

定义具有相应的主发射方向的发光组的事实不应该被理解为暗示发光组的所有个体光源被配置为从主表面的假想的展开且平坦外观中的发光组在完全相同的方向上发射光。代替地，发光组的定义应该针对其实际意义来理解，这意味着其可以使得发光组可以包括与发光组的光源的总数的主要部分不同的个体光源，其中，这种发光组的主发射方向是发光组在其操作期间作为一束主要基本上平行的光束发出光的一般整体方向，在某种程度上，除了仅有限数量的个体光束不会从束的总体外观减损。

实际上，可以使得对象具有大致对称的外观，在这种情况下，主表面可以是对象的单对称表面。例如，对象可以是船只，而主表面可以是位于船只一侧的船只的船体的部分。一般而言，应注意本发明不限于对象的任何特定设计/外观。对象可包括一个或多或少连续的主表面，但对象也可能包括至少两个主表面和主表面之间的至少一个过渡结构。在船只的背景下，位于船只两侧的船只的船体的部分是船只的两个主表面的示例，而船只的底部边缘和船头边缘是主表面之间的过渡结构的示例。在立方体对象的背景下，对象的六个侧面中的每个侧面是对象的主表面，并且对象的肋骨是对象的过渡结构。对象可以被成形为使得对象具有由对象的表面上的对象的对称线分隔的主表面。在船只的情况下，这种对称线可能与船只的船体上的焊缝重合，但这不是必需的。

在根据本发明的防生物污损装置的实施例中，发光系统包括至少两个分立的防生物污损单元。例如，在要应用发光系统的表面具有大尺寸的情况下，具有多个分立的防生物污损单元的选项可能是有利的。如所提到的分立的防生物污损单元例如可以在垂直于发光系统的厚度方向的两个正交方向上，即在沿着表面的两个方向上基本上受尺寸限制，在这种情况下，防生物污损单元可以被称为防生物污损片块，或者仅在垂直于发光系统的厚度方向的一个方向上基本上受尺寸限制，在这种情况下，防生物污损单元可以被称为防生物污损条。

发光系统可以包括至少两个防生物污损单元，每个包括发光系统的单个发光组中的单个一个的至少部分。至少两个防生物污损单元实际上相同是可能，这可能涉及保持发光系统的制造成本尽可能低的优点。额外地或备选地，发光系统可以包括至少一个防生物污损单元，其包括发光系统的至少两个不同发光组的至少部分。实际上，在这样的防生物污损单元中，可以通过将光源的取向比较比较和/或评估光源相对于单元的一个或多个结构特征的取向，例如单元的周边或布置在单元中/上的功率设备，来将与一个发光组关联的单元的部分与另一个发光组关联的单元的部分区分开。在发光系统的至少部分位于船只的船体上的交叉焊缝附近的情况下使用包括发光系统的至少两个不同发光组的至少部分的防生物污损单元可能是有益的，例如，在这种情况下，一个焊缝的部分可以通过一个发光组的光源提供有防生物污损光，该组的主发射方向朝向一个焊缝取向，而可以由另一发光组的光源为另一焊缝的部分提供防生物污损光，该发光组的主发射方向朝向另一焊缝取向。

在本发明的背景下，发光系统的所有防生物污损单元可能包括发光系统的发光组中仅单个的至少部分。在这种情况下，就防生物污损单元中的发光组中单个一个的至少部分的主发射方向而言不同的至少两种类型的防生物污损单元被用于实现根据其整个发光系统的发光组的主方向在发光组被定位于的主表面的展开且平坦的区上查看时具有不同空间取向的特征的目的。

发光系统的任选的防生物污损单元可以是任何合适的设计。例如，至少一个防生物污损单元可以包括对防生物污损光透明的材料的板。材料的板可以具有传输/引导从处于激活状态下的光源发出的光的功能，并且可以包括具有任何合适的表面结构的光出耦合表面。防生物污损单元的光源可以以任何合适的方式与材料的板相关联。例如，将光源嵌入材料板中可能是实用的。

防生物污损光可以是紫外光，特别是UV-C型紫外光，这并不意味着也不由本发明覆盖其他类型的防生物污损光。发光系统的光源可以以任何合适的形式提供。例如，发光系统可以包括可以被激活以发射光的材料层。在另一方面，发光系统可能包括多个分立的光发射器，例如LED。而且，应注意主表面可以具有任何形状和尺寸，其中，主表面的至少部分可以是非平面的(非平坦的)。

在对象包括相对于主表面突起的至少一个突起的情况下，如果位于至少一个突起附近的发光系统的部分包括具有朝向至少一个突起的主发射方向的至少一个发光组，则可能是有益的，使得用防生物污损光覆盖至少一个突起可能足以在至少一个突起上实现良好的防生物污损效果。类似地，在主表面具有至少一个不均匀区的情况下，例如凹区或凸区，如果发光系统的位于至少一个不均匀区的位置处或在至少一个不均匀区附近的部分包括具有朝向至少一个不均匀区的主发射方向的至少一个发光组，则可能是有益的，使得以防生物污损光对至少一个不均匀区的覆盖可能足以在至少一个不均匀区内达到良好的防生物污损效果。在上述情况下，实现了本发明的特定有利方面，其在于以下事实：防生物污损光不仅在其实际离开发光系统的位置处有效使用，而且至少在一个另一位置有效使用。这方面可能能够帮助在尽可能最低的光强度和功耗下实现良好的防生物污损结果。

在根据本发明的防生物污损装置的可行实施例中，假设对象的正常操作取向，发光系统的发光组中的至少一个的主发射方向是沿着重力向量或至少具有沿重力向量的分量，即向下。在以下情况下这样的实施例可能是有益的：其中，由发光系统的光源发射的防生物污损光是可能对人类和/或动物的健康有害的类型，并且其中，可能预期人类和/或动物在从或到主表面的布置有发光系统的一侧或多或少向上的位置处靠近对象。例如，在对象是船只并且主表面是船只的船体的部分的情况下，如果位于船只的载重线处(邻近于或包括载重线)的船体区中的至少一个发光组的主发射方向相对于船只的水平面向下或至少具有相对于船只的水平面向下的分量，则可能是有益的。在这种情况下，避免来自发光系统的防生物污损光可能到达存在于船只旁边码头上的人和/或动物的情况，假定其主发射方向为向下取向的发光组被布置为覆盖船体的足够大的区，其延伸到足够深的水平。例如，具有相对于船只的水平面(通常与地球的水平面重合)成45°至90°的范围内的角度向下取向的主发射方向的可能是有益的。位于更靠近船只的底部的水平处的船体区中的发光组的主发射方向也可以具有向下的取向，在这种情况下其可以是较不陡峭的向下取向，但是侧向取向或(稍微)向上的取向也是可能的。

与前面已经解释的内容一致，本发明还涉及一种被配置为用于防生物污损装置的防生物污损单元，所述防生物污损装置的基本和任选特征在上文中进行了解释，即其中至少两个不同发光组的主发射方向适于与对象的周围和/或对象的主表面的(局部)外观有关的因子的防生物污损装置。特别地，防生物污损单元包括发光系统的至少两个不同发光组的至少部分。

另外，本发明涉及被配置为用于防生物污损装置中的防生物污损单元的集合，所述防生物污损装置的基本和任选特征在上文中进行了解释，以用于构成对象的主表面上的防生物污损装置的发光系统的至少部分。在防生物污损单元的这样的集合中，每个防生物污损单元包括发光系统的发光组中的至少一个的至少部分。该集合包括至少两种类型的防生物污损单元，就防生物污损单元中的发光组中的至少一个的至少部分的取向而言其是不同的。

仍然另外，本发明涉及一种在防生物污损装置中将发光系统应用到对象的至少一个主表面的方法，所述防生物污损装置的基本和任选特征在上文中进行了解释，其中，发光系统相对于至少一个主表面定位并固定在对象上。如上所述，发光系统可以包括多个分立的防生物污损单元，在这种情况下，将发光系统应用于主表面的过程涉及将防生物污损单元布置在主表面上的适当位置处。另外，应注意，例如，当仅包括单个发光组的相同的防生物污损单元被使用并在主表面上成排布置时，仍然可能实现防生物污损光以不同的主发射方向发射的情况，即通过改变排中防生物污损单元的取向。当防生物污损单元的形状类似方形或矩形片块时，这可以通过将一个或多个单元布置在相对于防生物污损单元的其余部分的取向旋转四分之一圈的取向上来实现。

本发明还涉及一种设计具有对象和发光系统的防生物污损装置的方法，所述发光系统被要被布置在对象的至少主表面上并且要被提供有用于发射防生物污损光的多个光源，其中，发光系统被设计为在离开对象的方向上发射防生物污损光。根据本发明，与前面已经解释的内容一致，所述方法涉及将发光系统设计为包括光源的至少两个不同的发光组，其中，每个发光组被设计为在相应的主发射方向上发射防生物污损光；并且根据发光组在主表面上的预期位置确定发光系统的发光组的主发射方向。

关于设计防生物污损装置的方法的以下评论跟随对存在于本发明的框架内的多个上述选项的考虑。特别地，在对象被设计有相对于主表面突起的至少一个突起的情况下，如果要位于至少一个突起附近的发光系统的部分被设计有具有朝向至少一个突起的主发射方向的至少一个发光组。同样，在主表面被设计有至少一个不均匀区的情况下，如果发光系统的要位于至少一个不均匀区中或至少一个不均匀区附近的部分被设计有具有朝向至少一不均匀区的主发射方向的至少一个发光组，则是有利的。另外，在对象是船只并且主表面是船只的船体的部分的情况下，如果要位于船只的载重线处的船体区中的发光系统的部分被设计有具有相对于船只的水平面向下或至少具有相对于船只的水平面向下的分量的主发射方向的至少一个发光组。

本发明的上述和其他方面将参考对包括船舶并且还包括布置在船舶的船体上以用于在离开船舶的方向上发射防生物污损光的目的的发光系统的防生物污损装置的实施例的以下详细描述而显而易见并得到阐述。公开和解释这些实施例的细节以用于增强对本发明的理解的目的。本发明绝不限于这些实施例。船舶是包括本发明适用的主表面的对象的示例。

附图说明

现在将参考附图更详细地解释本发明，其中，相同或相似的部分由相同的附图标记指示，并且其中：

图1图解地图示了人存在于码头上和船舶存在于码头附近的情况，

图2图解地示出了船舶和布置在船舶的船体上的发光系统的侧视图，

图3图解地示出了船舶的船体的部分和布置在船体上的发光系统的轮廓，船体部分包括凹面区，其中，从发光系统发出的防生物污损光的主要方向是借助于箭头指示的，并且其中，为了说明和清楚起见，描绘了发光系统的光源的仅有限数量的发光组，

图4图解地示出了处于展开和扁平状况下的图3的船舶的船体和布置在船体上的发光系统的部分，

图5图解地示出了船舶的船体的部分和布置在船体上的发光系统的轮廓，并且还图解地示出了从船舶突起的鳍，其中，防生物污损光从该发光系统发出的主要方向借助于箭头指示，并且其中，为了说明和清楚起见，描绘了发光系统的光源的仅有限数量的发光组，并且

图6图解地示出了船舶的船体的部分和布置在船体上的发光系统的轮廓，并且还图解地示出了船体的两个相交焊缝的部分，其中，防生物污损光从发光系统发出的主要方向借助于箭头指示，并且其中，为了说明和清楚起见，描绘了发光系统的仅有限数量的光源。

具体实施方式

图1图示了可以将本发明付诸实践的情况。图2图示了根据本发明的防生物污损装置的一般方面，包括船舶和作为发光系统的部分的多个分立防生物污损片块，所述发光系统与船舶一起使用以用于保持船舶清洁免于船体的位置处的生物污损的目的。图3-6涉及本发明的各种可能的应用并且用于图示本发明的显著方面。

参考附图，应注意根据本发明的防生物污损装置1的可行实施例包括船舶10和布置在船舶的船体11上的发光系统20。在船体11的位置处，船舶10要经受防生物污损动作，以便避免在船体11上形成生物污损沉积物，并且从而避免船舶10的拖曳的增加。特别地，防生物污损装置1被设计有基于光辐射连续或不时地对船舶10的防生物污损动作，其中，应注意的是为了实现良好的防污损效果，光可以是紫外光，尤其是UV-C光。

如前所述，发光系统20被布置在船体11上。发光系统20是一种适用于通过在离开对象的方向上发射防生物污损光来实现对对象的防生物污损效果的系统，例如从WO 2014/188347 A1已知。在所示示例中，发光系统20具有被配置为生成防生物污损光的多个光源21。特别地，在所示示例中，光源21是被设计为实现沿主发射轴发射所生成的防生物污损光的类型。发光系统20的光源21的实际示例是UV-C LED。

通常，船舶10具有垂直对称平面，并且船体11包括两个主表面11a、11b，即位于船舶10的任一侧的两个主表面11a、11b。在这些主表面11a、11b中的至少一个上，光源21在发光系统20中被布置在至少两个发光组22中。这些发光组22中的每个组被配置为在主发射方向23上发射防生物污损光，该主发射方向23与至少一个其他发光组22的主发射方向23不同。发光组22是被配置为在基本上相同的方向上发射光的光源21的集合，即除了偏离个体光源21的形式的有限数量的可能的例外之外的主发射轴在基本上相同的方向上延伸的光源21的集合。

发光系统20可以包括对防生物污损光透明的材料，其可以具有以例如嵌入光源21或者以另一种方式支撑光源21中的形式的结构功能，并且可以被布置为覆盖船体11的区。透明材料可以被提供在各种板24中，在这种情况下，发光系统20可以被实现为例如如图2所图示的片块25或条带的集合，其中，透明材料的板24的厚度可以如此小，甚至在毫米范围内，以至于板24通常可以被称为箔片。在光源21的操作期间，透明材料可以具有沿船体11传输所生成的防生物污损光并确保防生物污损光或多或少均匀地散布在船体11上的功能，即可用作光导，其中，防生物污损光在离开船舶10的方向上在各个位置处从光导出耦合。如全内反射的现象可以贡献于光通过透明材料的传输。透明材料的实际示例是硅树脂材料。

随着船舶10相对于其水环境的速度降低，船体11的生物污损的风险增加。这意味着，例如，当船舶10停靠在港口时，生物污损有机体在船体11上生长的风险比当其航行时更大。因此，在船舶10停靠在港口的情况下具有并操作发光系统20是特别有益的，该情况在图1中图示。然而，在这种情况下，人类5和/或动物相对靠近于船舶10而离开船舶的船体11的至少部分发射防生物污损光的机会也更大，这涉及人类5和/或动物接受可能对他们的健康有害的相对高剂量的防生物污损光的风险。为了解决该问题，本发明提供了在防生物污损装置1中具有发光系统20的实施例的选项，该发光系统被设计为确保从位于船舶的载重线13处的船体区12中的发光系统20的部分发射的防生物污损光在相对于船舶的水平面14向下的方向上发射。这可以通过光源21在发光系统20中的这样的布置来实现：存在于发光系统20的覆盖船舶的载重线13处的船体区12的部分中的一个或多个发光组22的主发射方向23具有向下取向，而存在于发光系统20的下部中的一个或多个发光组22的主发射方向23可以具有或多或少的水平取向，即更靠近于船舶的底部15的部分，如图3和图5中所图示的。在船舶10的特定背景下，船舶的载重线13处的船体区12，即由其中光源21主导地布置为在向下的方向上发光的发光系统20的部分所覆盖的船体区12，可以从船舶的载重线13下方的预定距离延伸到船舶的载重线13上方的预定距离。

通过在向下方向上发射防生物污损光的部分，实现了减少与一个或多个发光组22的主发射方向23的总体水平或(略微)向上取向相关联的光的总到达面积，其中，尤其是船舶的载重线13和更高的水平处的区不能由光到达，或者仅由小剂量的光到达。因此，通过关于发光系统20的不同部分中的发光组22的主发射方向23的取向做出某些选择，可以实现人类5和/或其他有机体不能由光到达，或者仅由小剂量的光到达，使得增强了防生物污损装置1的使用安全性。

通常，经受生物污染的表面不一定是平面/平坦的，而是代替地可以在一个或多个方向上弯曲并且包括一个或多个凸弯曲区和/或凹弯曲区。船舶的船体11是曲面的示例，并且包括凹区16的船舶的船体11的区在图3中图示。另外，可以在表面上布置突起，该突起可以是或者可以不是发光系统20的部分。在船舶10的背景下的突起的示例包括：船舶的船体11上的鳍状物17，如图5所图示，船舶的船体11上的焊缝18a、18b，如图6所图示，以及布置成保护发光系统20免受外部对象(例如漂浮在水中的树干)的冲击的突起(未示出)。在所有可能的情况下，期望在整个表面上实现防生物污损效果，而无论表面可能具有什么形状，以及在任何突起上。根据本发明，这是通过具有至少一个发光组22来实现的，其中的主要发射方向23特别是朝向凹弯曲区或凸弯曲区，或在突起处，这应理解为是指发光组22的主发射方向23的至少一个分量被定向为与凹弯曲区或凸弯曲区或突起相交。这在这样的意义上是本发明的局部应用：如果在凹/凸弯曲区或突起附近的仅一个或有限数量的光源21被布置为在凹/凸弯曲区或突起上发出防生物污损光则其足够，而其他光源21可以被布置成在如通常预期的方向上发出光，诸如在或多或少水平方向上。

关于船舶的船体11上的焊缝的示例，应注意焊缝相交是可能的。在图6中，示出了船体11的两个相交焊缝18a、18b的部分。为了在两个焊缝18a、18b上实现防生物污损动作，如果位于相应焊缝18a、18b附近的发光系统20的部分包括光源21的两个发光组22则是有利的，其中，一个发光组22的主发射方向23朝向焊缝18a、18b之一，而另一个发光组22的主发射方向23朝向焊缝18a、18b中的另一个。

本发明的显著方面是以下事实：当在对象10的主表面11a、11b的展开且平坦的区上查看时，各个发光组22的主发射方向23具有不同的空间取向。当在发光系统20的至少部分成形为跟随主表面11a、11b的条件下看发光系统20时，发光系统20的至少部分的发光组22的主发射方向23的取向部分地由主表面11a、11b的形状确定。图4与图3相关并且用于图示当考虑主表面11a、11b的假想展开且平坦状况并且假设在该特定状况下发光系统20的部分布置在主表面11a、11b上时其看起来像什么，其中，主表面11a、11b的形状对发光系统20的部分中的发光组22的主发射方向23的影响被消除。在船体11的部分和发光系统20的布置在船体11的部分上的部分的由图4提供的二维绘制中，可以清楚地看出，发光组22的主发射方向23的空间取向不同。

对于本领域技术人员而言将清楚的是，本发明的范围不限于在前面所讨论的范例，而是其若干修正和修改是可能的，而不脱离如在权利要求书中定义的本发明的范围。本发明旨在被解释为包括所有这样的修正和修改，只要其落入权利要求书或其等价方案的范围之内。尽管已经在附图和描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述要被认为仅是说明性或者示范性而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。附图是示意性的，其中，未被要求用于理解本发明的细节可能已经被省略，而不必是按比例的。

通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他步骤或者元件，并且词语“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对本发明的范围的限制。

对于或者关于特定实施例所讨论的元件和方面可以与其他实施例的元件和方面适合地组合，除非另外明确说明。因此，尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

如在该文本中使用的术语“包括”将由本领域的技术人员理解为覆盖术语“由…组成”。因此，术语“包括”可以关于实施例意指“由…组成”，但是可以在另一实施例中意指“包含/包括至少定义种类和任选地一个或多个其他种类”。

为完整起见，应注意，在基于附图描述的示例中，在选择包括在发光系统20中的光源21的发光组22的主发射方向23的特定取向的基础上获得以下效果的期望：i)至少在相当大的程度上避免防生物污损光到达人类5和/或动物可能存在的位置；并且ii)提供与具有足够量的防生物污损光的平面表面的偏离。这不应该被理解为意味着本发明限于借助于确定发光系统20的光源21的光发射轴的某个取向来设置要在其操作期间从发光系统20发射的光的主要取向。事实是，通常，本发明关于通过关于发光系统20的设计做出适当的选择来实现主发射取向。这不一定涉及使光源21的光发射轴的取向适应某些要求，但是这是实际选项。备选或额外的选择是采取旨在确定光从发光系统20出耦合的方式的措施的选择，这可以例如通过关于如可以是发光系统20在其发光侧的部分的透明材料的板24的表面结构做出适当的选择来完成。

本发明的显著方面可以概括如下。在防生物污损的背景下，提供了装置1，其包括对象10和布置在对象10的至少主表面11a、11b上的发光系统20。发光系统20包括多个光源21，其被配置为在其激活状态下发射防生物污损光。另外，发光系统20被配置为在离开对象10的方向上发射防生物污损光。光源21以至少两个不同发光组22布置在发光系统20中，每个发光组22被配置为在相应的主发射方向23和至少两个发光组22的主发射方向23上发射防生物污损光，所述至少两个发光组当在至少两个发光组22被定位的主表面11a、11b的展开且平坦的区上查看时具有不同的空间取向。以这种方式，实现了在防生物污损装置1的操作期间由防生物污损光到达的区可以被调节到特定要求，所述特定要求可以是关于应该避免防生物污损光的存在之处的要求和/或关于应该确保防生物污损光的存在(不管诸如结构不规则的复杂因子)之处的要求。

Claims (16)

1.一种防生物污损装置(1)，包括：

对象(10)，以及

发光系统(20)，其被布置在所述对象(10)的至少主表面(11a、11b)上，所述发光系统(20)包括多个光源(21)，所述多个光源被配置为在其激活状态下发射防生物污损光，

其中，所述光源(21)在所述发光系统(20)中被布置在至少第一发光组和第二发光组(22)中，每个发光组(22)被配置为在相应的主发射方向(23)上发射所述防生物污损光，并且当在所述至少两个发光组(22)所位于的所述主表面(11a、11b)的展开且平坦的区上查看时所述第一发光组和所述第二发光组(22)的所述主发射方向(23)具有不同的空间取向，

其中，所述第二发光组的所述光源被布置为在具有从所述对象(10)的所述主表面离开的非法向发射方向的主发射方向上发射所述防污损光，使得：

(i)来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光沿着重力向量被向下引导或者至少具有沿着所述重力向量向下的分量；或者

(ii)来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光被朝向所述对象的所述表面的近侧特征引导。

2.根据权利要求1所述的防污损装置，其中，所述第一发光组的所述光源被布置为在从所述对象(10)的所述主表面法向地离开的主发射方向上发射所述防生物污损光。

3.根据权利要求1或2所述的防污损装置，其中，来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光沿着所述重力向量被向下引导或者至少具有沿着所述重力向量向下的分量，其中，所述对象是船舶，并且其中，所述第二发光组的所述光源处于所述船舶的载重线附近。

4.根据权利要求1或2所述的防污损装置，其中，来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光被朝向所述对象的所述表面的近侧特征引导，并且所述近侧特征是所述对象的未由所述发光系统覆盖的特征。

5.根据权利要求4所述的防污损装置，其中，所述特征是突起。

6.根据权利要求1或2所述的防污损装置，其中，来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光被朝向所述对象的所述表面的近侧特征引导，并且所述近侧特征是所述对象的不均匀区。

7.根据权利要求6所述的防污损装置，其中，所述近侧特征是凹进特征。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的防生物污损装置(1)，其中，所述对象(10)具有大致对称的外观并且所述主表面是所述对象(10)的单对称表面(11a、11b)，例如其中，所述对象是船只(10)，并且所述主表面(11a、11b)是所述船只的船体(11)的位于所述船只(10)的一侧的部分。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的防生物污损装置(1)，其中，所述第一发光组和所述第二发光组(22)被彼此邻近地布置在所述主表面(11a、11b)上。

10.一种防生物污损单元(25)，其被配置为在根据权利要求1至9中的任一项所述的防生物污损装置(1)中使用并且包括所述发光系统(20)的所述至少第一发光组和第二发光组(22)。

11.一种防生物污损单元(25)的集合，其被配置为在根据权利要求1至9中的任一项所述的防生物污损装置(1)中使用，以用于构成对象(10)的主表面(11a、11b)上的所述防生物污损装置(1)的所述发光系统(20)的至少部分，每个防生物污损单元(25)包括所述发光系统(20)的所述第一发光组和所述第二发光组(22)中的至少一个发光组的至少部分，并且所述集合包括一起定义所述第一发光组和所述第二发光组的至少两种类型的防生物污损单元(25)。

12.一种设计防生物污损装置(1)的方法，所述防生物污损装置具有对象(10)和发光系统(20)，所述发光系统要被布置在所述对象(10)的至少主表面(11a、11b)上并且要被提供有用于发射防生物污损光的多个光源(21)，

其中，所述发光系统(20)被设计为包括光源(21)的至少第一发光组和不同的第二发光组(22)，其中，每个发光组(22)被设计为在相应的主发射方向(23)上发射所述防生物污损光，

其中，所述发光系统(20)的所述发光组(22)的所述主发射方向(23)是根据所述发光组(22)在所述主表面(11a、11b)上的预期位置来确定的，

其中，所述第二发光组的所述光源被布置为在具有从所述对象(10)的所述主表面离开的非法向发射方向的主发射方向上发射所述防污损光，使得：

(i)来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光沿着重力向量被向下引导或者至少具有沿着所述重力向量向下的分量；或者

(ii)来自所述对象的所述表面的特定区域的所述防污损光被朝向所述对象的所述表面的近侧特征引导。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一发光组的所述光源被布置为在从所述对象(10)的所述主表面法向地离开的主发射方向上发射所述防生物污损光。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述对象(10)被设计有相对于所述主表面(11a、11b)突起的至少一个突起(17、18a、18b)，并且其中，所述发光系统(20)的要被定位于所述至少一个突起(17、18a、18b)附近的部分被设计有具有朝向所述至少一个突起(17、18a、18b)的主发射方向(23)的所述第二发光组(22)。

15.根据权利要求12、13或14所述的方法，其中，所述主表面(11a、11b)被设计有至少一个不均匀区(16)，所述至少一个不均匀区例如是凹进特征，并且其中，所述发光系统(20)的要被定位于所述至少一个不均匀区(16)内或所述至少一个不均匀区(16)附近的部分被设计有具有朝向所述至少一个不均匀区(16)的主发射方向(23)的所述第二发光组(22)。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其中，所述对象是船只(10)并且所述主表面(11a、11b)是所述船只的船体(11)的部分，并且

其中，所述发光系统(20)的要被定位于所述船只的载重线(13)处的船体区(12)中的部分被设计有具有这样的主发射方向(23)的所述第二发光组(22)：所述主发射方向相对于所述船只的水平面(14)向下或者至少具有相对于所述船只的水平面(14)向下的分量。

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