KR20210061401A - 생물오손에 대해 표면을 보호하는 데 사용하기 위한 유도식 전력 전달을 갖는 오손 방지 시스템 - Google Patents

생물오손에 대해 표면을 보호하는 데 사용하기 위한 유도식 전력 전달을 갖는 오손 방지 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210061401A
KR20210061401A KR1020217011515A KR20217011515A KR20210061401A KR 20210061401 A KR20210061401 A KR 20210061401A KR 1020217011515 A KR1020217011515 A KR 1020217011515A KR 20217011515 A KR20217011515 A KR 20217011515A KR 20210061401 A KR20210061401 A KR 20210061401A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
inductive
emitter
panels
antifouling
Prior art date
Application number
KR1020217011515A
Other languages
English (en)
Inventor
야코부스 요세푸스 레이젠
우덴 마르틴 게라르다 람베르투스 유스티누스 반
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Publication of KR20210061401A publication Critical patent/KR20210061401A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V31/00—Gas-tight or water-tight arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/10—Ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00—Methods preventing fouling
    • B08B17/02—Preventing deposition of fouling or of dust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/06—Cleaning devices for hulls
    • B63B59/08—Cleaning devices for hulls of underwater surfaces while afloat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/06—Artists' paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H02J50/402—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/11—Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/04—Preventing hull fouling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/20—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for water vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/16—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array square or rectangular, e.g. for light panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30—Wind power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Prevention Of Fouling (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

사용 중일 때 오손 조건들에 노출되는 물체의 오손을 감소시키고/시키거나 방지하기 위한 오손 방지 시스템은 물체의 적어도 일부 및/또는 오손 방지 시스템의 적어도 일부에 오손 방지 방사선을 제공하기 위한 복수의 오손 방지 장치(26)들을 포함하고, 상기 오손 방지 시스템은 전력 전송 시스템을 더 포함하며, 전력 전송 시스템은 - 적어도 하나의 유도식 방출기 요소(12)를 포함하는 유도식 전력 방출기(10); 및 - 적어도 하나의 유도식 수신기 요소를 각각 포함하는 복수의 유도식 전력 수신기(24)들을 포함하고, 유도식 전력 방출기 및 복수의 유도식 전력 수신기들은 서로에 대해 고정된 구성으로 물체 상에 장착되기 위한 것으로써, 전력 전송 시스템이 사용 중일 때 전력이 유도적으로 전송될 수 있도록 적어도 하나의 유도식 방출기 요소와 적어도 하나의 유도식 수신기 요소 중 각각의 유도식 수신기 요소 사이에 유도식 커플링을 제공하며,
복수의 오손 방지 장치(26)들은 시스템이 사용 중일 때 복수의 유도식 전력 수신기들 중 적어도 하나로부터의 전송된 전력을 사용하여 구동되도록 구성된다.

Description

생물오손에 대해 표면을 보호하는 데 사용하기 위한 유도식 전력 전달을 갖는 오손 방지 시스템
본 발명은 오손 방지(antifouling) 시스템의 부하에 급전하기 위한 유도식 전력 전달 시스템을 갖는 오손 방지 시스템에 관한 것이다. 이 발명은 또한, 사용 중일 때 오손을 받기 쉽고 그러한 오손 방지 시스템을 갖는 물체에 관한 것이다.
생물오손(biofouling) 또는 생물학적 오손은 표면들 및 특히 바다, 호수 또는 강과 같은 습하거나 물기가 많은 환경에 노출되는 것들 상에의 미생물, 식물, 조류, 및/또는 동물의 축적이다. 생물오손 유기체의 종류는 매우 다양하며, 따개비 및 해초의 부착을 훨씬 넘어 확대된다. 일부 추정에 따르면, 4000가지를 넘는 유기체를 포함한 1700가지를 넘는 종(species)이 생물오손의 원인이다. 생물오손은 생물막 형성 및 박테리아 부착을 포함하는 미세오손(microfouling), 및 더 큰 유기체의 부착인 거대오손(macrofouling)으로 나뉜다. 유기체가 정착하는 것을 방지하는 것을 결정하는 별개의 화학 반응 및 생물학적 특성으로 인해, 이들 유기체는 또한 경질 또는 연질 오손 유형으로 분류된다.
석회질(경질) 오손 유기체는 따개비, 피각화 이끼벌레, 연체동물, 다모류 및 다른 서관충, 및 얼룩무늬 홍합을 포함한다. 비석회질(연질) 오손 유기체의 예는 해초, 히드로충, 조류 및 생물막 "점액(slime)"이다. 이들 유기체는 함께 오손 군집체(fouling community)를 형성한다.
몇몇 상황에서, 생물오손은 상당한 문제를 일으킨다. 기계가 작동을 멈추고, 물 입구가 막히고, 선박의 선체가 증가된 항력 및 따라서 증가된 연료 소비를 겪는다. 연료 소비량의 최대 40%의 증가가 생물오손에 기인할 수 있는 것으로 추정된다. 대형 유조선 또는 컨테이너 수송선이 하루 최대 €200,000의 연료를 소비할 수 있기 때문에, 효과적인 생물오손 방지 방법으로 상당한 절감이 가능하다. 따라서, 오손 방지의 주제, 즉 오손을 제거하거나 오손이 형성되는 것을 방지하는 공정이 잘 알려져 있다.
산업 공정에서, 생물 분산제(bio-dispersant)가 생물오손을 제어하는 데 사용될 수 있다. 제어가 부족한 환경에서, 유기체는 살생물제를 사용한 코팅, 열 처리 또는 에너지의 펄스로 사멸되거나 억제된다. 유기체가 부착되는 것을 방지하는 무독성 기계적 전략은 미끄러운 표면을 갖는 재료 또는 코팅을 선택하는 것, 또는 단지 불량한 고정점을 제공하는 상어 및 돌고래의 피부와 유사한 나노스케일 표면 토폴로지(topology)의 생성을 포함한다.
국제 출원 공개 WO 2014/188347호는, 오손으로부터 깨끗하게 유지될 표면(예컨대, 선박의 선체)의 전부 또는 표면의 상당한 양이 살균 광, 특히 UV 광을 방출하는 층으로 덮인, 생물오손을 방지하기 위한 시스템을 개시한다. 따라서, 특히 오손을 감소시키거나 방지하기 위해 자외선(UV) 광을 사용하는 광 기반 방법을 채택하는 것이 알려져 있다. 충분한 UV 광으로 대부분의 미생물이 사멸되거나, 비활성 상태로 되거나, 번식할 수 없게 되는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 효과는 주로, UV 광의 총 선량(dose)에 의해 좌우된다. 소정 미생물의 90%를 사멸시키는 전형적인 선량은 제곱미터당 10 mW-h이다. 이러한 점에서 특히 효과적인 유형의 광은 100 내지 280 nm의 대략적인 파장 범위 내의 파장을 갖는 UVC 광이다. 국제 출원 공개 WO 2014/188347호에서, 필요한 UV 광을 제공하기 위해 저전력 UV LED가 사용된다. LED는 일반적으로 작은 패키지 내에 포함되고 다른 유형의 광원보다 더 적은 전력을 소비할 수 있다. LED는 다양한 원하는 파장의 (UV) 광을 방출하도록 제조될 수 있고, 그들의 동작 파라미터, 무엇보다도 특히 출력 파워가 높은 정도로 제어될 수 있다. 적합한 살균 선량은 기존의 UV LED에 의해 용이하게 달성될 수 있다.
공지된 시스템에서, 선박에 적용되는 층 내에 배치된 광원들에 전력을 전달하는 것이 필요하다. 이는, 시스템이 물체의 불규칙하게 형상화된 큰 표면(예컨대, 선박의 선체)에 대한 적용을 허용하도록 그리고 시스템이 물에 적어도 부분적으로 잠겨 전기적 위험뿐만 아니라 부식 문제를 잠재적으로 일으키는 조건들에서 작동가능하도록 설계될 필요가 있다는 점에서 문제가 있다.
따라서, 전기 급전되는 개선된 오손 방지 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은 전술된 필요성에서 적어도 부분적으로 예견하는 것이다.
본 발명자들은 그러한 시스템이 적용되고 작동되어야 하는 전술된 조건들이 그러한 조건들에 대처하기 위해 다수의 디자인 선택들이 이루어질 것을 요구한다는 것을 인식하였다. 보호된 갈바닉(galvanic) 전력 제공 회로를 갖는 단일 요소 시스템이 바람직하게 될 것이다. 그러나, 그러한 시스템은 대형 물체에 대해 설계 및 장착하기가 매우 어려울 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 청구범위에 한정된 바와 같은 오손 방지 시스템이 제공된다.
본 발명자들은 물체의 표면의 영역을 덮기 위한 다수의 오손 방지 패널들을 포함하는 모듈형 설계를 갖는 오손 방지 시스템이 전술된 목적을 적어도 부분적으로 충족시킬 것임을 인식하였다. 특히, 이는 오손 방지 패널들을 그러한 표면의 상이한 영역들에 적용함으로써 물체(예컨대, 선박의 선체)의 큰 표면을 덮도록 허용할 것이다. 이는 시스템의 장착을 보다 용이하게 할 뿐만 아니라, 덮일 수 있는 표면들의 형상(예컨대, 곡선형) 및 크기들에 관하여 시스템을 더 융통성 있게 만들 것이다. 그러한 시스템을 강건하게 작동하는 시스템으로 만들기 위해, 전력 제공 전략은 청구범위에 한정된 바와 같은 전력 전송 시스템에 의한 무선 전력 전달에 부분적으로 기초하도록 선택되었다. 그러한 전달 시스템에 의해, 중앙 전력 유도식 전력 방출기가 사용되어 다수의 유도식 전력 수신기에 전력을 제공할 수 있다. 따라서, 각각의 패널은 하나의 그러한 수신기를 가질 수 있고, 따라서 중앙 유도식 전력 방출기에 의해 급전될 수 있다. 이는 큰 영역에 걸쳐 확장된 부하(복수의 오손 방지 장치)에 전력을 전달하는 효과적인 방식을 제공한다. 특히, 다수의 전력 수신 패널들과 각각 연관되는 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 더 많은 전력 전달 전송기의 그리드가 큰 면적을 덮도록 형성될 수 있다. 유도식 전력 수신기들 및 전송기(들)는 이들이 환경 조건들(예컨대, 물)에 대해 보호되도록 패널들 내에 봉지될(encapsulated) 수 있다. 따라서, 부식 문제가 감소될 수 있으면서 전력이 필요에 따라 전달될 수 있다. 또한, 전원(예컨대, 선박 발전기 또는 배터리 등)으로부터 유도식 전력 방출기(들)로의 중앙 전력 제공이 물체의 흘수선(waterline) 위에 확립될 수 있어, 흘수선 아래에서의 전력 전달이 무선으로 일어날 수 있으면서 예컨대 부식의 문제를 도입함이 없이 이러한 목적을 위해 갈바닉 접속부들이 사용될 수 있게 한다. 코일들과 같은 유도식 요소들을 사용하는 무선 전력 전송의 사용은 환경으로의 개방부들이 없이 봉지부에 의해 방수 설비를 제조하는 것을 단순화할 뿐만 아니라, 오손 방지 시스템의 적용을 더 용이하게 만든다. 결국, 그렇지 않다면 전력 전달의 차이로 이어질, 물체의 대체로 불규칙한 표면에 걸친 상이한 방출기 및 수신기 요소들의 정렬에서의 약간의 차이는 그러한 유도식 설계에 의해 어느 정도 허용될 수 있다.
전력 전달 시스템에 의해, 오손 방지 장치들에는 오손 방지 방사선을 제공하도록 구동되기 위하여 전력이 제공될 수 있다. 이러한 구동은 오손 방지 시스템의 사용 동안 연속적일 필요는 없다. 구동은 주기적일 수 있다. 일부 실시예에서, 전달된 전력 모두가 이러한 구동을 위해 사용된다. 다른 실시예들에서, 이러한 전력의 일부만이 오손 방지 장치를 구동하기 위해 사용된다. 따라서, 그러한 경우들에서, 오손 방지 장치들의 구동에 필요한 것보다 더 많은 전력이 전달될 수 있다. 따라서, 센서들 또는 데이터 전달 장치들과 같은 다른 장치들이 과잉 전력을 사용하여 구동될 수 있다. 이들 실시예에 대한 변형들에서, 전력이 오손 방지 장치들을 불연속적으로, 즉 하나의 기간 동안 구동시키는 데 사용될 수 있는 반면, 오손 방지 장치들은 하나의 기간과 상이한 다른 기간에서 구동되지 않는다(또는 보다 낮은 전력 수준에 있음). 이러한 비-구동 기간 전력에서, 전력이 전달되는 것이 중단될 수 있거나, 센서들 또는 데이터 전송 시스템들과 같은 구동되는 다른 장치들을 위해 사용될 수 있다. 그러한 것은, 예를 들어 모든 전력 요구 장치를 동시에 구동하기에 충분한 전력이 전달되지 않을 때 편리할 수 있다.
바람직하게는, 오손 방지 시스템의 오손 방지 장치들은 UV 광원들을 포함하며, 특히 UV-C 광원들을 포함한다. 그러한 경우들에서, UV 또는 UV-C 광은 오손 방지 방사선을 제공한다.
오손 방지 시스템은 서로 물리적으로 분리된 유도식 전력 방출기들 및 유도식 전력 수신기들로 이루어진 모듈형 시스템이며, 여기서 다수의 수신기에는 하나의 방출기에 의해 전력이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 오손 방지 시스템은 유도식 전력 방출기를 포함하는 제1 패널(전력 제공 패널), 및 제1 패널과 별개인 복수의 제2 패널들(오손 방지 패널들)을 포함하고, 각각의 제2 패널은 복수의 유도식 전력 수신기들 중 적어도 하나 및 복수의 오손 방지 장치들 중 적어도 하나를 포함한다. 오손 방지 패널들은 전력 제공 패널들보다 더 큰 영역을 덮을 수 있다. 특히, 각각의 오손 방지 패널은 전력 제공 패널들로부터 수신된 전력을 오손 방지 패널들 내의 오손 방지 장치들에 분배한다. 하나보다 많다면 이들 장치는 바람직하게는 오손 방지 패널의 영역에 걸쳐 분포된다.
복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 바람직하게는 복수의 유도식 전력 수신기들 중 임의의 것 및 그러한 특정 제2 패널 내에 존재하는 복수의 오손 방지 장치들 중 임의의 것을 봉지하는 하나 이상의 내수성 재료를 포함한다. 봉지부는 복수의 유도식 전력 수신기들 및 복수의 오손 방지 장치들을 적어도 액체 물에 대해 보호하는 역할을 한다. 보호는 해수와 같은 환경의 물로부터의 적어도 부분적인 그러나 바람직하게는 전체적인 차폐를 수반한다. 이는, 시스템이 물기가 많은 조건들에서 사용될 때 수신기들 및 오손 방지 장치들의 부식 및 단락 문제들을 감소시킬 수 있는데, 어쨌든 이들 모두가 그러한 열화에 민감한 전기 장치들이다. 내수성 재료의 일례는 실리콘 중합체를 포함한다. 다른 것은 플루오로에틸렌 중합체(FEP)를 포함한다. 봉지부는 많은 형태를 취할 수 있으며, 그 중 하나는 재료들 중 적어도 하나에 매립된 장치들을 포함한다. 재료는 하나의 단일 유형의 재료일 수 있지만, 또한 혼합된 형태 또는 층상 형태 또는 둘 모두의 형태의 복합재일 수 있다. 따라서, 예를 들어 실리콘 중합체 및 FEP 중합체를 포함하는 층들의 시스템이 있을 수 있다. 이어서, 장치들은 실리콘 중합체 내에 매립될 수 있는 반면, FEP 중합체는 실리콘 중합체의 상부 상의 추가 커버 층으로서 역할을 한다.
오손 방지 시스템의 일 실시예에서, 하나 이상의 유도식 방출기 요소 각각은 전력 방출기 코일들을 포함하거나 이로 이루어지고, 하나 이상의 유도식 수신기 요소 각각은 전력 수신기 코일들을 포함하거나 이로 이루어지며, 유도식 전력 방출기 및 유도식 전력 수신기들은 시스템이 물체에 장착된 때 하나 이상의 전력 수신기 코일 중 각각의 전력 수신기 코일이 하나 이상의 전력 방출기 코일 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성된다. 코일들은, 자기장 자속(flux)이 집중되어 유도식 커플링에 사용되는 내부의 (둘러싸인) 단면적을 제공하는 효율적인 전력 전달 요소로서의 역할을 할 수 있다. 코일은 예를 들어 2개 초과, 3개 초과, 5개 초과의 권선과 같은 하나 이상의 권선을 가질 수 있다. 방출기 코일은 수신기 코일보다 더 적거나 더 많은 권선들을 가질 수 있다. 코일(방출기 및/또는 수신기 코일)은 자속을 추가로 집중시키기 위한 코어를 가질 수 있지만, 이는 그 자체로 필요하지는 않다. 방출기 코일 및 수신기 코일은 동일한 단면적 또는 상이한 단면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 방출기 코일은 수신기 코일보다 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 이는 예를 들어 다수의 수신기 코일들이 하나의 동일한 방출기 코일로부터 전력을 인출할 필요가 있을 때 유리하다.
일 실시예에서, 복수의 유도식 전력 수신기들 중 각각의 유도식 전력 수신기는 시스템이 물체에 장착된 때 각자의 유도식 전력 수신기 요소의 적어도 하나의 전력 방출기 요소가 적어도 하나의 전력 방출기 요소와 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성되고, 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 그의 적어도 하나의 전력 수신기 요소가 배치되는 하나 이상의 에지(edge) 영역을 포함한다. 이러한 중첩은 유도식 커플링을 최적화하는 데 유리하다. 바람직하게는, 이때 임의의 방출 또는 수신 요소들은 본 명세서에서 이전에 또는 이후에 개시된 바와 같이 코일들이다. 유도식 전력 수신기들을 포함하는 제2 패널들이 있는 경우에, 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 그의 적어도 하나의 전력 수신기 요소가 내부에 배치된 하나 이상의 에지 영역(22)을 포함한다. 제2 패널들 각각은 예를 들어 유도식 전력 방출기 위에 장착된다. 유도식 전력 방출기는 예를 들어 물체의 표면 위에 장착하기 위한 것이고, 유도식 전력 수신기 패널들은 유도식 전력 방출기와 중첩된다. 따라서, 예를 들어 코일들의 형태인 전력 수신기 요소들은 패널들의 비교적 작은 영역을 차지하고, 유도식 전력 전송기 부분들과의 패널들의 중첩 영역들은 전체 시스템이 대체로 얇게 유지될 수 있도록 단지 작을 필요가 있다. 또한, 유도식 전력 전송기들이 차지하는 영역, 예를 들어 제1 패널의 부분이 제2 패널들에 의해 덮이는 영역에 비해 작게 유지될 수 있다.
유도식 전력 전송기는 적어도 하나의 전력 방출기 요소에 전기 접속되기 위한 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 포함할 수 있다. 한 쌍의 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인은 전력 전송 라인으로 지칭될 수 있다. 유도식 전력 방출기는 낮은 손실로 이어지는 낮은 AC 전송 라인 임피던스를 가지고 설계될 수 있다. 그러한 라인은 부분적으로 또는 전체적으로 밸런싱된 전송 라인으로 지칭된다. 이를 위해, 전력 급전 라인 및 복귀 라인은 사이에 절연체를 가지고 라인들을 따라 규정된 일정한 거리에서 나란히 연장될 수 있다. 이들은 단일 층 다중 전도체 트랙 구성에서 나란히 배열될 수 있거나, 다중 전도체 층 구성에서 상하로 적층 배열될 수 있다. 후자는 전력 전송 라인의 거의 완전한 밸런싱을 제공할 수 있다.
오손 방지 시스템의 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 유도식 방출기 요소는 복수의 유도식 방출기 요소들을 포함하며, 각각의 유도식 방출기 요소는 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인에 병렬 구성으로 전기 접속되고 유도식 전력 방출기 내에서 서로에 대해 직렬로 위치되고, 복수의 유도식 방출기 요소들 중 각각의 유도식 방출기 요소는 복수의 유도식 전력 수신기들 중 하나의 유도식 전력 수신기의 적어도 하나의 유도식 수신기 요소 중 적어도 하나에 유도식 커플링되도록 배열된다. 역시, 방출기 및 수신기 요소들은 바람직하게는 본 명세서에서 이후에 또는 이전에 정의된 바와 같이 코일들이다. 각각의 유도식 전력 수신기는 유도식 전력 방출기의 전력 방출기 요소들 중 적어도 하나 및 바람직하게는 하나에 유도식 커플링될 수 있다.
직렬로 위치된다는 것은 요소들이 적어도 일부 비-중첩 부분이 있도록 서로에 대해 나란한 방식으로 공간적으로 분포되는 것을 의미한다. 이는 전력 수신기 요소들이 물체의 큰 표면을 덮기 위한 최적의 정렬로 나란히 위치될 수 있도록 효율적인 방식으로 각각의 전력 수신기 요소에 전류를 전달하는 방식이다. 그러한 시스템은 전압 구동될 수 있다. (모든 지점에서 동일한 전류를 의미할) 직렬로 된 방출기 요소들의 사용은 50 Vrms와 같은 안전 전압 한계 내에서 총 전압을 유지하는 것을 더 어렵게 만들 것이다.
유도식 전력 방출기는 유도식 전력 전송기의 일 단부로부터 적어도 하나의 유도식 방출기 요소로 연장되는 전력 급전 라인, 및 적어도 하나의 유도식 방출기 요소로부터 유도식 전력 전송기의 일 단부까지 연장되는 전력 복귀 라인을 가질 수 있는데, 여기서 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인은 적어도 하나의 유도식 방출기 요소들의 일 측에 위치된다. 따라서, 복수의 유도식 방출기 요소들 중 각각의 유도식 방출기 요소에 대해, 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인은 그러한 유도식 전력 방출기의 일 측에 위치된다. 바람직하게는, 라인들은 복수의 유도식 전력 전송기들의 동일 측을 따라 연장된다. 이러한 방식으로, 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인에 의해 유도식 방출기 요소의 위치에서 야기되는 자기장들(이 자기장들은 병렬 전기 구성으로 인한 연속적인 코일들의 전류의 끌어냄의 결과로서 이들 라인들의 길이를 따라 상이한 강도를 가짐)은 적어도 부분적으로 또는 실질적으로 상쇄되어, 유도식 전력 방출기 내에서 하나의 유도식 방출기 요소로부터 다른 유도식 방출기 요소로 가면서 보다 균일한 자기장 강도가 달성되게 한다.
오손 방지 시스템의 다른 설비에서, 유도식 전력 방출기는 복수의 전력 수신기 요소들에 대한 유도식 커플링을 위한 적어도 하나의 유도식 방출기 요소를 포함하고, 복수의 전력 수신 요소들은 복수의 유도식 전력 수신기들 중 적어도 2개의 유도식 전력 수신기들의 적어도 하나의 전력 수신 요소로 구성된다. 바람직하게는, 유도식 전력 방출기는 복수의 유도식 전력 수신기들의 전력 수신기 요소들 중 각각의 매 전력 수신기 요소에 대한 커플링을 위한 단일 유도식 방출기 요소를 포함한다. 따라서, 단일 전력 방출기 요소가 유도식 전력 수신기들의 세트에 유도식 커플링되는 데 사용된다. 이러한 방식으로, 유도식 커플링 및 이에 의한 각각의 유도식 전력 수신기로의 전력 전달은 동일하거나 동일에 가까울 수 있다.
오손 방지 시스템의 일 실시예에서, 유도식 전력 방출기는 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 포함하고, 적어도 하나의 유도식 방출기 요소 중 각각의 유도식 방출기 요소는 전력 급전 라인의 일 섹션 및 전력 복귀 라인의 일 섹션을 포함한다. 실제 코일들이 이제 존재하는 것이 아니라, 총합 장(sum field)을 사이에 제공하도록 서로 부근에 있는 라인들의 섹션들만이 사용되어 전력 수신기 요소와 유도식 커플링될 수 있다. 이는 더 간단한 설계이다.
오손 방지 시스템의 일 실시예에서, 시스템은 유도식 전력 방출기 중 추가 유도식 전력 방출기 및 적어도 하나의 접속 부재를 더 포함하고, 유도식 전력 방출기의 전력 급전 라인은 접속 부재를 통해 추가 유도식 전력 방출기의 전력 복귀 라인에 접속된다. 그러한 설비에서, 시스템은 유도식 전력 방출기들의 세트를 포함하고, 각각의 유도식 전력 방출기는 각자의 복수의 유도식 전력 수신기들과 연관된다. 유도식 전력 전송기들 각각은 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 포함하고, 유도식 전력 방출기들 중 하나의 유도식 전력 방출기의 전력 급전 라인은 유도식 전력 전송기들 중 추가 유도식 전력 전송기의 전력 복귀 라인에 접속된다.
이러한 설계에서, 개별 유도식 전력 전송기들은 폐쇄된 전력 전송 라인을 갖지 않는다. 대신에, 이들은 하나의 전력 방출기 코일의 절반 및 다른 전력 방출기 코일의 절반을 한정한다. 역시, 스트립의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 하나의 전력 방출기 코일이 있다.
이때, 예를 들어 인접하게 배열된 유도식 전력 방출기들의 제2 단부들 사이에 바람직하게는 접속 부재들이 제공되어, 일 측에 대해 하나의 전송기의 전력 급전 라인을 인접한 전송기의 전력 복귀 라인과 접속시키고, 다른 측에 대해 상기 하나의 전송기의 전력 복귀 라인을 인접 스트립의 전력 급전 라인과 접속시킨다.
유도식 전력 방출기는 유도식 방출기 요소들 아래에서, 따라서 시스템이 물체에 장착된 때 물체의 표면과 요소들의 표면 사이에서, 예를 들어 층 또는 시트의 형태의 페라이트(ferrite) 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 예컨대 선박의 금속 선체를 갖는 경우와 같이, 시스템이 위에 장착될 표면이 비록 전기 전도성일지라도, 시스템 효율은 높게, 예컨대 50%에 가깝게 유지될 수 있다. 페라이트 재료는 표면, 예컨대 선박의 선체와 유도식 변압기 1차 권선들 사이에 있어, 표면을 한정하는 전도성 층을 통한 와전류(Eddy current)를 방지한다. 그러한 페라이트 재료는 표면이 목재 또는 플라스틱과 같은 비전도성 재료로 제조될 때 생략될 수 있다.
코팅 또는 페인트 재료가 표면에의 적용을 위해 제공될 수 있어, 시스템이 코팅 또는 페인트 재료의 층 위에 장착하기 위한 것이게 하며, 여기서 코팅 또는 페인트 재료는 20 초과, 예를 들어 100 초과, 예를 들어 200 초과의 상대 투자율(relative permeability)(μr)을 갖는다. 따라서, 코팅 또는 페인트 재료는 바람직하게는 시스템과 표면 사이에 위치된다.
그 목적은 손실로 이어질 선체에서의 와전류의 존재를 방지하거나 약화시키는 것이다. 값이 높을수록 성능이 더 우수하다. 이는 예를 들어 비록 폴리에스테르 또는 알루미늄 선체가 사용될지라도 커플링 인자를 개선한다.
예를 들어, 높은 상대 투자율은 또한 높은 유전율(dielectric permittivity)을 발생시킬 수 있다.
이는 (손실을 발생시키는) 금속 선체에서의 와전류를 감소시키는 대안적인 방식을 제공하며, 페라이트 재료에 대한 필요성을 피할 수 있다. 코팅 또는 페인트 재료는 예를 들어 매립된 강자성 입자들을 갖는다.
유도식 전력 수신기들은 예를 들어 5 mm 미만, 예를 들어 4 mm 미만, 예를 들어 3 mm 미만의 두께를 갖는다. 이러한 두께는 전형적으로 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다.
유도식 전력 수신기들을 포함하는 제2 패널들은 2 cm 미만, 예를 들어 1.5 cm 미만 또는 심지어 1 cm 미만의 두께를 가질 수 있다. 이는 본 명세서에서 이전에 한정된 봉지 재료를 포함할 수 있다.
복수의 오손 방지 장치는, 예를 들어 본 명세서에서 이전에 기술된 바와 같이 오손 방지 광을 제공하기 위한 하나 이상의 광원을 포함한다. 따라서, 유도식 전력 전달 시스템은 표면에 적용될 광 기반 오손 방지 시스템의 일부일 수 있다. 광원은 예를 들어 270 nm 내지 280 nm의 파장을 갖는 UV 광을 방출하기 위한 UV-C LED들의 어레이를 포함하는 광원 설비의 일부일 수 있다.
오손 방지 시스템은 유도식 전력 방출기에 전력을 전달하기 위한 전원을 포함할 수 있다. 전원은 예를 들어 50 ㎑ 내지 1 ㎒, 예를 들어 50 ㎑ 내지 200 ㎑, 예를 들어 60 ㎑ 내지 90 ㎑의 공진 주파수를 갖는 공진 회로를 포함한다.
유도식 전력 수신기들 및 유도식 전력 전송기들은 각자의 제1 및 제2 패널들 내에 포함될 수 있는데, 이들 패널 각각은 보호 기능 및 선택적으로 또한 광학 기능, 예컨대 광 안내를 갖는 실리콘 재료를 포함한다.
제2 패널은 삼각형 또는 직사각형과 같은 많은 형상을 가질 수 있다. 이들은 0.5 m2 이상의 면적을 가질 수 있다. 바람직하게는, 이들은 2.5 m2 이상의 면적을 갖는다. 그러한 패널의 면은 0.1 또는 0.2 미터 초과, 바람직하게는 0.5 미터 초과의 치수(길이 및 폭)를 가질 수 있다. 패널의 또는 시스템 내에 더 많이 있는 경우에서의 상이한 패널들의 모든 면들이 동일한 치수들을 가질 필요는 없다.
제1 패널의 형상 및 크기(면적) 또는 치수(길이, 폭)는 표면을 보호하거나 심지어 덮을 수 있도록 오손 방지 시스템에 사용하기에 적합한 한 임의의 것일 수 있다. 이들 형상 및 크기는 이들이 적용될 필요가 있는 표면의 크기 및 형상에 따라 선택될 수 있다. 표면은 바람직하게는 배, 선박 등과 같은 해양 물체 중 하나이므로, 그러한 표면은 일반적으로 상당히 큰 데, 즉 1 m2보다 크거나 훨씬 더 크다.
제1 패널 및 이에 의한 유도식 전력 전송기는 임의의 형상을 가질 수 있지만, 바람직하게는 세장형이고, 더 바람직하게는 또한 직사각형이다. 이는 바람직하게는 0.2 미터 초과, 또는 0.5 미터 초과의 길이를 갖는다. 1 미터 초과의 길이가 더욱 더 바람직하다. 제1 패널의 폭은 그의 전기 구성요소들이 내장될 수 있는 한 임의의 치수일 수 있다. 이들은 예를 들어 0.5 미터 이상과 같은 0.1 미터 이상의 폭을 가질 수 있다.
본 명세서에서 이전에 기술된 바와 같은 시스템은 통상적인 사용 조건들 하에서 오손에 노출되는 물체에 장착되도록 의도된다. 이는 일반적으로 시스템이 또한 그러한 조건들에 적어도 부분적으로 노출될 것임을 의미한다.
따라서, 본 발명의 추가 태양에서, 본 명세서에서 이전에 기술된 바와 같은 오손 방지 시스템을 포함하는, 통상적인 사용 중일 때 오손 조건들에 노출되는 물체가 제공되는데, 여기서 유도식 전력 방출기 및 복수의 유도식 전력 수신기들이 서로에 대해 고정된 구성으로 물체 상에 장착됨으로써 유도식 커플링을 제공한다. 고정된 구성은 물체의 사용 동안에 시스템의 부품들이 변위가능하지 않음을 의미한다. 이는, 예를 들어 시스템의 부품들의 수리 또는 교체 동안 발생할 바와 같이 이들이 물체로부터 제거되는 것이 될 수 없음을 의미하지는 않는다. 고정은 예를 들어 임의의 종류의 나사, 클램프 또는 접착에 의한 것과 같은 많은 방식으로 행해질 수 있다.
복수의 오손 방지 장치들 중 각각의 오손 방지 장치는 바람직하게는 오손 방지 방사선으로서 UV 광을 제공하기 위한 UV 광원을 포함한다. UV 광은 미생물의 DNA 수준에서 작동하며, 따라서 그러한 광원에 기초한 시스템은 따라서 매우 다양한 오손 방지를 위해 작용할 수 있다.
물체의 일 실시예에서, 오손 방지 시스템은,
- 유도식 전력 방출기(10)를 포함하는 제1 패널, 및
- 제1 패널과 별개인 복수의 제2 패널들로서, 각각의 제2 패널은 복수의 유도식 전력 수신기(20)들 중 적어도 하나 및 복수의 오손 방지 장치들 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 복수의 제2 패널들
을 포함하고,
제1 패널 및 복수의 제2 패널들은 복수의 제2 패널들 중 상이한 패널들이 물체의 상이한 영역들에 적어도 부분적으로 장착되도록 물체에 장착된다. 시스템의 모듈성(modularity)은 제1 및 제2 패널들이 큰 면적을 덮기 위해 서로에 이웃하여 물체에 고정되도록 시스템이 장착되는 물체의 영역을 덮는 것을 허용하면서 전력이 제1 패널에 의해 다수의 제2 패널들로 효율적으로 제공될 수 있다. 제1 패널들은 바람직하게는 이러한 목적을 위해 세장형 형상을 갖는데, 여기서 제2 패널들이 길이 방향을 따른 세장형 형상으로부터 측방향으로 연장되어 헤링본(herring bone)과 같은 방식을 형성한다.
일 실시예에서, 물체는 통상적인 사용 중일 때 물에 부분적으로 또는 완전히 잠기기 위한 것이고, 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 복수의 유도식 전력 수신기들 중 임의의 것 및 그러한 특정 제2 패널 내에 존재하는 복수의 오손 방지 장치들 중 임의의 것을 물에 대해 이들을 보호하기 위하여 봉지하는 하나 이상의 내수성 재료를 포함한다. 물체는 바람직하게는 사용 동안 물 및 특히 해수에 노출되는 것이다. 그러한 물체는, 예를 들어 수문(sluice), 석유 굴착 플랫폼, 펌핑 스테이션 또는 부표(buoy)와 같은 건축물, 및 선박과 같은 배를 포함한다. 해양 물체는 예를 들어 배 또는 선박과 같은, 앞에서 또는 이하에서 기술되는 바와 같은 임의의 물체일 수 있다. 바람직하게는 또한, 물체는 선박이다. 모든 경우에, 시스템은 적어도 유도식 전력 수신기들(또는 이들이 그 일부가 되는 제2 패널들)이 이러한 표면에 장착되도록 물체의 외부 표면에 장착된다. 바람직하게는, 유도식 전력 방출기들(또는 이들이 그 일부가 되는 제1 패널들)이 외부 표면에 장착된다.
일 실시예에서, 물체는 흘수선을 갖고, 제1 패널의 일부는 물체가 사용 중일 때 제1 패널의 일부가 흘수선 위에서 유지되도록 장착되어, 유도식 전력 방출기에 전력을 제공하기 위한 전원이 흘수선 위에 배치된 갈바닉 접속부를 통해 유도식 전력 전송기에 접속될 수 있게 한다. 전원은 해양 물체의 흘수선 위에 배치된 갈바닉 접속부를 통해 유도식 전력 방출기에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기에 논의된 바와 같은 스트립 형태의 유도식 전력 방출기는 물 외부의 위치에서 전원에 갈바닉 접촉이 이루어질 수 있도록 흘수선 위로 연장될 수 있고, 시스템은 부하의 전력 제공에 이를 때 흘수선 아래에서 완전히 둘러싸이고 봉지될 수 있다.
따라서, 물체는 표면을 포함하고, 오손 방지 시스템은 표면 위에 장착된다.
물체는 그의 표면에 그리고 그의 표면과 오손 방지 시스템 사이에 적용된, 본 명세서에서 상기에 한정된 바와 같은 코팅 재료를 가질 수 있다. 이는 시스템이 적용되는 표면 부근에서 금속 부품들을 구비하는 본 명세서에서 한정된 바와 같은 금속 선체 또는 다른 구조물들을 갖는 선박들과 같은, 표면 부근에서 전도성 재료들로 제조된 물체들에 유리하다.
본 발명은 또한 개시된 바와 같은 오손 방지 시스템을 물체에 장착하는 방법을 제공한다. 오손 방지 시스템 및/또는 물체의 임의의 특징부가 그러한 장착 방법을 한정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템의 적어도 일부, 특히 유도식 전력 방출기가 물체의 흘수선 위에 장착되는 장착 방법이 있을 수 있다. 일 실시예에서, 물체와 적어도 유도식 전력 전송기 사이에 20 초과의 유전율을 갖는 페라이트 재료 및/또는 코팅 재료가 적용될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 태양이 이하에 설명되는 실시예(들)로부터 명백하고 그것을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 그리고 본 발명이 어떻게 실시될 수 있는지를 더욱 명확하게 보여주기 위해, 이제 단지 예로서 첨부된 개략적인 도면을 참조할 것이다.
도 1은 물과 접촉하는 선박의 표면, 즉 선체 표면을 보호하기 위해 선박에 적용되는 본 발명의 오손 방지 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 유도식 전력 방출기들, 패널들 및 선박의 표면의 일부를 통한, 도 1의 시스템의 (수평 평면 내의) 단면을 도시하는 도면.
도 3은 코일 설비들을 더 상세히 도시하는 도면.
도 4는 패널의 구조의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 1차 및 전력 수신기 코일들의 하나의 가능한 전기적 구성을 도시하는 도면.
도 6은 유도식 전력 방출기 내에 전력 방출기 코일들 및 전력 전송 라인을 배열하는 제1 방식을 도시하는 도면.
도 7은 유도식 전력 방출기 내에 전력 방출기 코일들 및 전력 전송 라인을 배열하는 제2 방식을 도시하는 도면.
도 8은 유도식 전력 방출기의 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 사용하여 전력 방출기 코일을 배열하는 제3 방식을 도시하는 도면.
도 9는 유도식 방출기 요소를 함께 형성하도록 하나의 유도식 전력 방출기의 전력 복귀 라인 및 다른 유도식 전력 방출기의 전력 급전 라인을 배열하는 방식을 도시하는 도면.
도 10은 유도식 전력 방출기 및 유도식 전력 수신기 패널들이 고투자율 페인트 층 위에 제공된 설비를 도시하는 도면.
청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 오손 방지 시스템의 예들이 도면을 참조하여 기술될 것이다.
상세한 설명 및 구체적인 예는, 기기, 시스템 및 방법의 예시적인 실시예를 나타내지만, 단지 예시의 목적으로 의도되며 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아님이 이해되어야 한다. 본 발명의 기기, 시스템 및 방법의 이들 및 다른 특징, 태양 및 이점이 하기의 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부 도면으로부터 더 잘 이해될 것이다. 도면은 단지 개략적인 것이며 일정한 축척으로 작성된 것이 아님이 이해되어야 한다. 동일한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지시하는 데 사용된다는 것이 또한 이해되어야 한다.
도 1은 선박(1)의 형태의 물체에 장착된 그러한 오손 방지 시스템을 도시한다. 이 시스템은 선박이 사용될 때 오손에 대해 물체를 보호하기 위한 것이다. 이는 이 시스템이 적어도 이 시스템을 갖지 않는 선박과 비교하여 오손을 감소시킬 수 있음을 의미한다. 이 경우의 표면은 선박의 흘수선(30) 아래에서 선박의 사용시 물에 잠기게 될 수 있고 이에 의해 오손에 노출되는 선박의 선체 부분들의 외측 표면이다.
일반적으로, 흘수선은, 예를 들어 선박의 선체와 같은 물체의 표면이 물체가 정상적인 사용 중일 때 물의 표면과 만나는 선이다.
오손 방지 시스템은 (복수의) 제1 패널(10)들의 세트를 포함하고, 제1 패널들 각각은 유도식 전력 방출기를 포함한다(또는 가장 간단한 실시예에서, 유도식 전력 방출기임). 이러한 경우에 제1 패널들(및 이에 의해 전력 전송기들)은 폭보다 더 긴 길이를 갖는 세장형 직사각형 형상을 갖는다. 이들은 이들의 길이 방향이 선박의 흘수선(30)에 대해 0이 아닌 각도를 이루도록 표면 위에 장착된다. 도면에서, 이러한 각도는 제1 패널들이 선박의 높이에 걸쳐 수직 방향으로 연장되도록 약 90도이다. 이들은 배의 길이 방향(선박의 흘수선에 평행함)을 따라 공간적으로 분포된다.
유도식 전력 방출기들 및 이에 따라 또한 패널들은 전력 급전 라인들 및 전력 복귀 라인들과 같은 전력 전송 라인들을 포함한다. 이들은 패널들의 말단부들 중 하나로부터 패널의 다른 말단부들로 적어도 부분적으로 연장된다. 이러한 경우에 흘수선(30) 위에 있는 패널(10)들의 상부 말단부들에서, 전력 전송 라인들은 하나 이상의 전력원(도시되지 않음)에 연결된다. 그러한 전력원은 임의의 종류의 발전기 또는 배터리 등일 수 있다.
유도식 전력 방출기들 각각은, 전기 전력이 자기 유도를 통해 전송될 수 있게 하는 유도식 방출기 요소들의 하나 이상의 세트를 포함한다. 이 경우에, 이들 유도식 방출기 요소는 1 내지 5개 권선을 각각 갖는 전력 방출기 코일들의 형태를 취한다. 그러나, 다른 것들이 사용될 수 있다.
일반적으로, 유도식 방출기 요소들 및 유도식 수신기 요소들은, 자기장을 발생시키거나 에너지가 전달될 수 있게 하는 자기장을 포획하도록 교류를 운반할 수 있는 임의의 전도성 요소를 포함하는 것을 의미한다. 2개의 와이어 사이의 커플링은 그러한 전도체들을 코일들로 권취하고 이들을 공통 축 상에 함께 근접하게 배치함으로써 증가될 수 있어, 하나의 코일의 자기장이 다른 코일을 통과하게 한다. 커플링은 또한 코일들 내의 철 또는 페라이트와 같은 강자성 재료의 자기 코어에 의해 증가될 수 있으며, 이는 자속을 증가시킨다. 2개의 코일은 변압기의 1차 및 2차 권선들에서와 같이 단일 유닛 내에 물리적으로 포함될 수 있거나, 분리될 수 있다. 1차 권선들의 세트는 와이어의 하나 이상의 권선을 가질 수 있다. 1차 권선들의 세트는 본 문헌에서 전력 방출기 코일로 지칭된다. 따라서, 유도식 전력 방출기는 하나 이상의 전력 방출기 코일을 포함한다.
오손 방지 시스템은 오손 방지 패널로 불릴 수 있는 (복수의) 제2 패널(20)들의 세트를 더 포함한다. 이들은 각각의 하나가 선박의 선체의 표면의 상이한 영역을 덮도록 공간적으로 분포된 방식으로 표면 위에 장착된다. 이 경우에, 이들 모두는 흘수선(30) 아래에 장착되지만, 이들 중 일부는 또한 물체가 사용될 때 파도를 고려하여 흘수선 위에 장착되어 있을 수 있다. 이러한 경우의 패널(20)들은 흘수선에 평행한 길이 방향 및 그에 직각인 폭 방향을 갖는 세장형 직사각형 형상을 갖는다. 이들은 상이한 패널들이 표면의 적어도 부분적으로 상이한 영역들을 덮도록 표면에 장착된다. 이 경우에, 이들은 전혀 서로 중첩되지 않는다. 이들은 이들이 선박의 표면에 부착되게 하는, 선박과 대면하는 제1 패널 표면을 갖고; 그의 반대편에서, 물과 대면하는 제2 패널 표면을 갖는다.
이들 제2 패널 각각은 이들이 연관된 제1 패널(10)들 중 하나 이상으로부터 전력을 수용하기 위한 적어도 하나의 유도식 전력 수신기를 포함한다. 패널(20)들 각각은, 하나 이상의 유도식 전력 수신기에 의해 수신되고 패널(20)이 연관된 유도식 전력 방출기들 중 하나 이상에 의해 전송되는 전력에 의해 구동됨으로써 오손 방지 광을 제공하는 복수의 UV 광원을 포함한다. 이 예에서의 오손 방지 광은 적어도 물과 대면하는 패널 표면을 향해 지향되어, 선박의 사용 동안 오손에 노출되는 이러한 표면에서, 오손이 감소되거나 방지될 수 있게 한다. 광원들은 이들이 선박의 표면의 일부를 덮는 패널(20)의 영역에 걸쳐 공간적으로 분포되도록 광원 설비 내에 배열된다. 그러한 오손 방지 시스템에 의해, 선박의 표면은 사실상 패널(20)의 표면으로 적어도 부분적으로 구성된다. 후자가 오손으로부터 보호되므로, 선박의 선체 표면이 또한 간접적으로 보호된다. 예를 들어 선박의 선체 표면과 대면하는 패널들의 표면에서 패널(20)들을 빠져나가게 함으로써 오손 방지 광이 또한 선박 표면에 제공되도록 패널들 및 광원들이 구성될 수 있음에 주목한다. 따라서, 이때 광은 패널이 적용된 선박의 표면 및/또는 오손에 노출되는 제2 패널의 표면(이제 물에 노출되는 것은 이 패널 표면이기 때문임)이 조명되어 오손을 감소시키거나 방지하도록 제공된다.
그러한 오손 방지 패널(20)이 어떻게 설계될 수 있는지 그리고 어떤 광원이 오손 방지 광을 제공하는 데 사용될 수 있는지에 대한 추가의 상세 사항은 당업계에 알려져 있으며, 예를 들어 국제 출원 공개 WO 2014/188347호에 기술되어 있다. 여기에는, 오손으로부터 깨끗하게 유지될 표면(예컨대, 선박의 선체)의 전부 또는 표면의 상당한 양이 살균 광, 특히 UV C 광과 같은 UV 광을 방출하는 층을 갖는 패널로 덮인, 생물오손을 방지하기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 충분한 UV 광으로 대부분의 미생물이 사멸되거나, 비활성 상태로 되거나, 번식할 수 없게 되는 것이 잘 알려져 있다. 따라서, 광원은 자외선(UV) 오손 방지 광을 제공하기 위한 것일 수 있다. UV 광은 가시 스펙트럼과 X선 방사선 대역의 더 낮은 파장 극한에 의해 경계지어지는 전자기 광의 부분이다. UV 광의 스펙트럼 범위는, 정의상, 100 내지 400 nm이고, 사람의 눈에 보이지 않는다. CIE 분류를 사용하여, UV 스펙트럼은 하기의 3개의 대역으로 세분된다:
315 내지 400 nm의 UVA(장파)
280 내지 315 nm의 UVB(중파)
100 내지 280 nm의 UVC(단파)
저압 수은 방전 램프, 중압 수은 방전 램프 및 유전체 장벽 방전 램프와 같은, UV를 발생시키기 위한 다양한 광원이 알려져 있다. 예를 들어 국제 출원 공개 WO 2014/188347호에서 제안된 바와 같은 바람직한 선택사양은 저비용 저전력 UV LED이다. LED는 일반적으로 더 작은 패키지 내에 포함되고 다른 유형의 광원보다 더 적은 전력을 소비할 수 있다. LED는 다양한 원하는 파장의 (UV) 광을 방출하도록 제조될 수 있고, 그들의 동작 파라미터, 무엇보다도 특히 출력 파워가 높은 정도로 제어될 수 있다. 적합한 살균 선량은 기존의 UV LED에 의해 용이하게 달성될 수 있다.
패널(20)들의 유도식 전력 수신기들 각각은 유도식 전력 방출기들의 코일들로부터 전력을 수신하기 위한 하나 이상의 유도식 수신기 요소들을 포함한다. 이 경우에, 그러한 유도식 수신기 요소들은 예를 들어 코일당 1 내지 5개 권선 내의 다수의 권선을 갖는 전력 수신기 코일들의 형태를 취한다.
이들 전력 수신기 코일은, 이들이 제1 패널들 중 하나 이상의 제1 패널의 전력 방출기 코일들 중 하나 이상의 전력 방출기 코일과 정렬되어 전력이 이들 사이에서 유도적으로 전송될 수 있도록 패널(20)들 내에 위치된다. 따라서, 전력 방출기 코일이 변압기의 일 측으로서 보일 수 있는 반면, 정렬된 전력 수신기 코일은 이때 변압기의 다른 측을 형성한다. 또는, 다른 말로, 한 쌍의 정렬된 1차 및 전력 수신기 코일들이 전력 전달을 위한 변압기를 형성할 수 있다.
도 1의 시스템은, 하나 이상의 패널(10), 및 다수의 선박 표면 형상 및 크기에 대해 선박의 표면을 덮을 수 있는 복수의 (오손 방지) 패널(20)을 포함하는 모듈형 시스템을 제공하므로 유리하다. 동시에, 준-중심의(quasi-central) 전력 제공 패널로부터 그러한 전력 제공 패널과 연관된 복수의 오손 방지 패널까지 무선으로 효율적이고 신뢰성 있는 전력 전달이 제공될 수 있다. 시스템 및 전력 제공 구성은 모듈형 구성을 보존하거나 허용함과 동시에 패널들 사이의 개방 전기 접속에 의해 부식 및 그에 따른 가능한 전기 단락의 영향을 방지하거나 감소시킨다. 모듈화는 또한 각각의 패널(20)이 전력 제공 패널에의 병렬 접속 방식으로 급전됨에 따라 시스템의 요구되는 강건성을 제공한다. 또한, 시스템의 설계 및 구성은 전력 패널(10)들이 흘수선 위로 연장되게 하여, 준-중심 전력 패널(10)들이 흘수선 위의 고전류 갈바닉 접속부들을 통해 전원에 연결될 수 있게 한다.
도시된 예에서, 선박의 표면(18)은 적어도 흘수선 아래에서 오손 방지 패널들에 의해 본질적으로 완전히 덮인다. 오손 방지 패널들은 서로 중첩되지 않지만, 이웃하는 것들은 필요하다면 중첩될 수 있다. 이 경우에, 패널들과 선박의 표면 사이에 물이 존재할 수 없도록 패널들이 표면에 장착된다. 이를 위해, 이들은 내수성 접착제로 표면에 접착된다. 따라서, 표면(18)은 패널들에 의해 직접 보호되는 반면, 이제 오손에 노출된 패널들의 표면은 그 표면에 제공되는 오손 방지 방사선 때문에 보호된다. 따라서, 패널들에 의해 제공되는 오손 방지 방사선은 오손에 노출된 패널들의 표면 상에서의 오손 유기체의 형성을 방지하는 것을 목표로 한다. 이는 (오손 방지 시스템이 없다면, 선체 표면이 생물오손을 겪을 것이라는 점에서) 생물오손에 대해 선체 표면을 보호하기 위한 시스템을 형성하는 것으로 여전히 이해되어야 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 물이 그 표면과 패널 사이의 선박의 표면에 도달할 수 있도록 패널들이 장착되어 있을 수 있다. 그러한 경우에, 패널들은 또한 선박 표면 및 선박 표면과 대면하는 패널 표면에 오손 방지 방사선을 제공하도록 구성될 수 있다.
하기의 설명으로부터 명백해질 바와 같이, 전력 전송 라인에 연결된 다수의 코일이 있을 수 있다. 이때, 그의 특정 이점들을 각각 갖는, 전력 방출기 코일들과 전력 수신기 코일들을 조합한 많은 구성들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 패널당 하나의 전력 방출기 코일이 있을 수 있거나, 패널당 다수의 전력 방출기 코일이 있을 수 있다. 각각의 경우에, 각각의 패널은 패널(10) 근처의 그의 위치에서 이용가능한 전력 방출기 코일들과 정렬될 하나 또는 다수의 전력 수신기 코일을 가질 수 있다.
도 2는 선박의 선체(16)의 일부, 및 제1 패널(10)들 중 2개와 제2 패널(20)들 중 2개를 포함하는 시스템의 일부를 통한 (수평면 내의) 단면을 도시한다. 선체의 표면(18)은 오손으로부터 보호될 표면이며, 이를 위해 제1 패널(10)들 및 제2 패널(20)들이 이러한 표면(18)에 맞닿아 장착된다. 위에서 나타낸 바와 같이, 이는 패널(20)들의 표면(23)들이 이제 오손 방지에 노출되는 표면이 효과적으로 되었음을 의미한다. 이러한 예에서 패널(20)들이 실질적으로 수밀 방식으로 표면에 부착되므로, 시스템과 표면 사이의 물이 일단 무시된다.
제1 패널(10)들 각각은 유도식 전력 방출기(10)를 가지며, 이어서 유도식 전력 방출기 각각은 권선들이 도면의 평면에 수직인 평면 내에서 연장되는 적어도 하나의 전력 방출기 코일(12)을 포함한다. 전력 방출기 코일(12)들이 접속되는 패널(10)들 내의 유도식 전력 방출기들의 전력 전송 라인들은 도면에 도시되지 않지만, 이 경우에는 도면의 평면에 수직으로 연장될 것이다.
패널(20)들 각각은 유도식 전력 수신기(20)를 포함하고, 유도식 전력 수신기 각각은 권선들이 또한 도면의 평면에 수직인 평면 내에서 연장되는 전력 수신기 코일을 포함한다. 전력 수신기 코일들은 패널(20)들의 에지 영역(22)들에 위치되고, 제1 및 제2 패널들은 제2 부품(20)들의 에지 영역(22)들이 제2 부품(10)들과 중첩되어 전력 방출기 코일(12)들이 전력 수신기 코일(24)들과 중첩되게 하도록 표면에 장착된다. 이는 제1 코일과 전력 수신기 코일 사이에 그리고 이에 의해 전력 전송기와 전력 수신기 사이에 양호한 유도식 전력 전달을 제공할 수 있다.
이 경우에, 선박의 표면으로부터 고려될 때, 패널(20)들은 에지 영역들에서 패널(10)들 위에서 중첩되고 있다. 이는 또한 반대일 수 있다.
패널(20)들 각각은 적어도 표면(23)에 오손 방지 광을 제공하도록 배열되는 광원 설비(26) 내에 배열된 하나 이상의 광원을 갖는다. 패널(10)들에 의해 무선으로 전송된 전력은 설비(26) 내의 광원들에 급전하도록 패널(20)들에 의해 사용된다.
현재의 예에서, 선박의 선체는 전력 전달 동안 코일들의 위치에서 와전류가 발생할 수 있는 강(steel)으로 제조된다. 그러한 와전류는 전력 전달의 효율을 감소시킬 수 있다. 그러한 효율 손실을 감소시키거나 방지하기 위해, 제2 패널(10)은 선박의 선체(16)의 금속과 전력 방출기 코일 사이에서 페라이트 시트(14) 형태의 페라이트 재료를 갖는다. 페라이트 재료는 선박의 선체(16)의 금속에서의 와전류를 감소시키거나 심지어 방지함으로써 에너지 전달의 효율을 증가시킨다. 고유전율 재료가 또한 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 와전류가 현저하게 발생하지 않을 때, 그러한 페라이트 재료 또는 다른 해결책이 필요하지 않다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어, 선체가 플라스틱 또는 목재와 같은 비전도성 재료로 제조된다.
전력 방출기 코일들은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 또는 그 내부에 형성될 수 있으며, PCB는 이어서 유도식 전력 방출기 및/또는 전력 전송 라인들의 일부일 수 있다. 마찬가지로, 전력 수신기 코일들은 유도식 전력 수신기의 PCB 상에 또는 그 내부에 형성될 수 있다. 광원 설비는 또한 전력 수신기 코일들의 PCB와 별개이거나 그와 동일할 수 있는 PCB 상에 형성될 수 있다. 도시된 구조체를 단순하게 유지하기 위해 PCB들은 도면에 도시되어 있지 않다. 따라서, PCB들은 또한 각자의 패널들의 일부들이다.
예를 들어 코일들 및 광원들뿐만 아니라 패널 내의 전자 전력 제공 회로의 다른 부분들을 갖는 패널 내에 단일의 공유된 가요성 PCB가 있을 수 있다. 이때, 그러한 가요성 패널은 이들이 장착되는 표면의 윤곽에 적응할 수 있다. 대신에, 패널 내의 별개의 PCB들 및 이들 사이의 전기 접속부가 있을 수 있다.
PCB의 형태의 전기 회로가 편리하지만, 그 자체로 사용될 필요는 없다. 전기 회로를 제조하는 다른 방식이 또한 사용될 수 있다.
패널 회로들의 부분들은 PCB를 사용하여 제조될 수 있는 반면, 다른 부분들은 상이한 방법들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 광원 설비는 분포된 광원들을 갖는 PCB 대신에 와이어 그리드 구조체로서 형성될 수 있다. 이는 PCB가 전력 수신기 코일들에만 필요하기 때문에 PCB 영역을 감소시킨다. 추가의 변형에서, 전체 패널 회로는 PCB가 없고 다른 기술로 제조된다.
유도식 전력 방출기(10)들의 전력 방출기 코일들에는 예를 들어 시스템의 동작 동안 100 ㎑ 내지 150 ㎑ AC 공급(사인파)이 공급될 수 있다. 전력 전송 라인들의 위치에서 선체(16)로의 용량성 누설 전류를 보상하기 위해, 이들(및 이에 의해 유도식 전력 방출기)에는 저역 통과 필터를 구현하기 위한 커패시터가 추가로 제공될 수 있다. 이는, 예를 들어 AC 공급을 발생시키기 위해 고효율 절환식 증폭기가 사용되는 경우에 관심대상이다. 그러한 경우에, 증폭기의 잔류하는 더 높은 주파수의 고조파를 필터링하기 위해 저역 통과 필터가 사용된다.
대안은 AC 공급을 발생시키기 위해 공진 회로를 사용하는 것이다. 예를 들어, 각각의 전력 전송 라인(유도식 전력 방출기)은 60 ㎑ 내지 90 ㎑ 범위 내의 공진을 갖는, 용량식 공진 회로에 기반한 공진 회로를 포함할 수 있다.
일반적으로, 동작 주파수(공진 또는 종동)는 50 ㎑ 내지 1 ㎒, 예를 들어 50 ㎑ 내지 200 ㎑, 예를 들어 60 ㎑ 내지 90 ㎑ 범위 내일 수 있다.
도 3은 패널들의 예시적인 배열 및 그들의 중첩을 도시한다.
도 2의 예는 하나의 측방향 에지에서 연관된 패널(10)과 중첩되는 패널(10)들을 갖는다. 도 3에서, 패널(20)들은 둘 모두의 측방향 에지에서 패널(10)들과 중첩되고, 각각의 패널(10)은 그의 길이(길이는 도면의 평면 내에서 수직임)를 따라 배열된 전력 방출기 코일들의 쌍들, 예컨대 수평방향으로 이웃하는 12a와 12b를 갖는다. 쌍의 하나의 코일, 예컨대 12a는 일 측에 대해 제2 패널(20)에 급전하기 위한 것이고, 쌍의 다른 코일, 예컨대 12b는 다른 측에 대해 제2 패널(20)에 급전하기 위한 것이다. 이러한 방식으로, 각각의 제2 패널(20)에는 2개의 측으로부터 그리고 이에 따라 2개의 상이한 제1 패널로부터 전력이 공급된다. 이러한 원리는, 더 많거나 적은 평행 연장 제1 패널(10)들의 세트 대신에 제1 패널들의 그리드가 사용될 때, 2개 초과의 측들로 확장될 수 있다. 이는 제1 패널(10)들 및/또는 제2 패널(20)들의 손상에 대항하여 시스템을 더욱 용장성이게 만들 수 있다.
제1 패널(10)들의 모든 전력 방출기 코일들은 동일한 상(phase)을 가질 수 있는데, 이는 시스템의 전기 리던던시(redundancy)에 기여한다. 광원 설비(26)는 제1 패널의 유도식 전력 방출기 내의 전력 전송 라인이 파단된 경우 여전히 전체적으로 기능할 수 있다. 이와 관련하여, 유도식 전력 방출기들 및 전력 전송 라인들은 정상 수준의 2배의 증가된 수준으로 전력을 전달하도록 설계될 수 있다.
따라서, 패널당 하나의 코일 조립체(즉, 전력 방출기 코일 및 전력 수신기 코일)(도 2) 또는 패널당 2개의 코일 조립체(도 3)가 있을 수 있다. 패널들의 또 다른 측들(도시되지 않음)에 조립체들을 갖는 상태로 심지어 2개 초과가 있을 수 있다.
오손 방지 시스템의 제1 패널 및 제2 패널은 부품들 및 특히 시스템의 급전에 수반되는 시스템의 전기 부품들을 보호하기 위한 봉지 재료를 포함한다. 즉, 시스템이 사용 중일 때 물에 통상 노출되는 시스템의 모든 부품들은 그러한 봉지부를 갖는다. 따라서, 본 명세서에서 전술된 예에서, 패널은 전력의 수신 및 광원의 구동을 담당하는 패널의 전기 회로들을 봉지하는 그러한 봉지부를 포함한다. 이러한 경우에서의 봉지부는, 예를 들어 코일, 전력 전도 라인 및 PCB를 포함하는 모든 전기 부품을 위한 것이다. 예외는 아마도, 감지 기능을 제공할 수 있도록 물과의 갈바닉 접촉을 필요로 하는, 패널 내의 센서 장치 또는 센서 장치의 적어도 그러한 부분들일 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 갈바닉 전기 접촉을 필요로 하지 않는 감지 원리로 동작하는 시스템 센서(예컨대, 용량식 등)가 채용된다. 봉지부는 시스템의 이들 전기 전력 제공 부품들 및 구동 회로들에 도달하는 물을 방지하거나 적어도 감소시킨다. 봉지부는 모든 전기 구성요소들이 내부에 매립되는 재료의 형태를 가질 수 있다. 재료는 적어도 감소된 물 침투 특성을 갖는 수밀 재료로 불릴 수 있다. 따라서, 패널은 수밀 패널로 불릴 수 있다. 이러한 목적을 위한 적합한 재료는 본 명세서에서 후술될 것이지만, 일 유형은 실리콘 중합체에 기반한다.
시스템의 패널(10)은 코일, 전력 전송 라인 및 PCB 등을 포함하는 유도식 전력 방출기를 봉지하기 위한 봉지 재료를 또한 포함한다. 그러나, 패널(10)의 외부에 있는 전원에 접속하기 위한 갈바닉 커넥터가 있을 수 있다. 이때, 그러한 커넥터 또는 접속부는 바람직하게는 선박의 사용 동안 물에 잠기지 않아서 예를 들어 흘수선 위에 있는 표면 부분 상에 위치된 그러한 패널(10)의 위치에 있다.
그러한 봉지된 모듈형 시스템에 의해, 스트립으로부터 패널로 또는 그 반대로(필요한 경우) 또는 패널들 사이에서 전력을 제공하기 위한 갈바닉 전기 접촉부가 없다. 따라서, 봉지부가 부식을 감소시키거나 방지할 수 있으면서, 전력이 모듈형 시스템의 상이한 수밀 부품들에 편리하게 제공될 수 있다. 동시에, 선박의 선체와 같은 보호될 표면 영역의 효율적인 커버리지를 위한 유리한 구성을 제공하도록 시스템 모듈화가 보존된다.
예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 오손 방지 시스템은 선박의 표면을 덮기 위한 다수의 제1 패널(10) 및 패널(20)을 갖는다. 예를 들어, 제1 패널(10)의 유도식 전력 방출기에 결합된 2개 초과, 5개 초과, 10개 초과, 20개 초과, 또는 심지어 50개 초과의 패널(20)이 있을 수 있다. 표면을 덮는 가장 간단한 설비에서, 단 하나의 제1 패널(10) 및 복수의 제2 패널(20)이 있으며, 제2 패널 각각은 그 패널에 의해 급전될 단일 제1 패널(10)과 연관된다. 그러나, 도 1의 예에서, 다수의 제1 패널(10)이 있고, 복수의 제2 패널(20)이 이들 다수의 제1 패널(10) 각각에 결합된다.
그러한 모듈형 시스템에 의해, 표면에의 시스템의 적용은 단일 요소 시스템에 비해 용이하게 되거나 더 편리할 수 있다. 또한, (선박의 선체에 의해 일어날 수 있는 바와 같은) 만곡된 표면과 같은 불규칙하고/하거나 평평하지 않은 형상의 표면이 더욱 용이하게 덮일 수 있다. 변압기의 코일들의 정렬(1차 및 전력 수신기 코일들의 정렬)에서의 자유가 이 점에 있어서 유익할 것이다. 그러나, 일단 적용되면 시스템이 (수리 상황을 제외하고) 고정 위치 또는 구성에서 유지되어야 하므로, 표면 또는 물체에의 시스템의 적용 동안에만 그러한 자유가 필요하다는 것에 주목한다. 제1 패널(10)당 제2 패널(20)들의 개수 및/또는 표면적당 패널(10, 29)들의 개수는 한편으로는 패널의 형상, 면적 및 치수에 기초하여 그리고 다른 한편으로는 덮일 표면의 면적 및 치수에 기초하여 원하는 대로 선택될 수 있다. 이 시스템에 의해, 오손 방지 시스템을 위한 가요성 설계 선택사양이 실현될 수 있다.
도시된 예에서, 제1 패널(10)들 및 이에 따른 유도식 전력 방출기(10)들과 포함된 전력 전송 라인들은 선박의 측면을 따라 실질적으로 수직 배향으로 연장된다. 제2 패널(20)들은 그러한 제1 패널(10)의 길이 방향을 따라 연속적으로 배열되고 이러한 길이 방향에 대해 실질적으로 측방향으로 연장된다. 그러나, 패널들의 임의의 적합한 배열이 가능하다. 제1 패널들은 서로 평행할 수 있지만, 이는 그러할 필요는 없다. 이들은 선박의 흘수선과 90도 미만의 각도를 이룰 수 있다. 이들은 심지어 선박의 흘수선에 평행할 수 있다. 이들은 직선일 필요가 있는 것이 아니라 하나 이상의 곡선 또는 굴곡부를 가질 수 있다. 이는 본질적으로 평평하지 않은 표면에의 적용을 위해 유리할 수 있다. 그러한 경우에, 패널들은 또한 본질적으로 평평하지 않은 표면들의 이러한 커버리지 목적을 충족시키도록 적응되는 형상을 가질 수 있다. 패널(10)들은 예를 들어 선박의 선체의 용접 시임(seam)들 및/또는 다른 표면 요철들을 덮을 수 있다. 모든 경우에, 선박의 발전기와 같은 일반적인 전원에의 접촉부가 선박이 사용 중일 때 잠기지 않는 영역에 위치되게 하도록 제1 패널이 흘수선 위로 연장되게 하는 것이 유리할 수 있다.
도 4는 본 예에서 측면 발광 UV-C LED인 복수의 광원(40)을 갖는 제2 패널(20)의 구조체의 일례의 단면을 도시하는데, 여기서 광은 LED의 측면으로부터 주로 방출되고 표면(52)에 다소 평행하다. 다른 구성들이 또한 작동할 수 있다. 광원(40)들은 봉지되며, 이 경우에 그 자체로 필요한 것은 아니지만, 광학 매체 또는 재료(42) 내에 매립되어, 광원(40)들로부터 방출된 광(44)의 적어도 일부를 광학 매체 또는 재료를 통해 내부 전반사에 의하여 안내한다. 광은 적어도 물에 노출된 패널들의 표면(52)을 향해 안내되지만, 또한 표면(52)의 반대편의 표면과 같은 다른 표면들 또는 부분들로 안내될 수 있다. 이러한 매체 또는 재료는 본 명세서에서 이전에 언급된 수밀 봉지 재료일 수 있고 바람직하게는 그와 동일하다. 역시 적합한 재료가 본 명세서에서 하기에 기술될 것이다.
내부 전반사를 파괴하고 광을 산란시키며, 이어서 산란된 광(48)을 광학 매체(42) 밖으로, 생물오손 유기체가 존재하는 영역인 광에 대한 타겟을 향해 안내하기 위해 광학 구조체(46)들이 제공된다. 이들 광학 구조체는 그 자체로 필요하지는 않다.
표면(52) 상의 생물오손 유기체는 산란된 광(48)이 물에 들어가기 전에 산란된 광을 직접 수용하여, 당업계에 기술된 바와 같이 유기체의 중요한 생화학적 성장 메커니즘을 방해함으로써 광이 그의 오손방지 효과를 발휘할 수 있게 한다. 특히 UV-C 광은 이 점에 있어서 효과적인 것으로 밝혀졌다.
광학 매체는 패널이 예를 들어 3 cm 미만 또는 바람직하게는 2 cm 미만 또는 심지어 1 cm 미만의 두께를 갖는 2차원 구조체인 것으로 간주될 수 있도록 비교적 얇다. 광을 산란시키는 광학 구조체(46)들은 광학 매체 재료의 하나 이상의 부분에서, 가능하게는 그의 전부 전체에 걸쳐 확산될 수 있고, 광 출력은 대체로 균질하거나 달리 국부화될 수 있다.
상이한 구조적 특성들을 갖는 내부 산란 중심들은 조합되어, 광학적뿐만 아니라 구조적 특성들, 예를 들어 내마모성 및/또는 내충격성을 제공할 수 있다. 적합한 산란체는 불투명한 물체를 포함하지만, 대체로 반투명한 물체, 예컨대 작은 공기 기포, 유리 및/또는 실리카가 또한 사용될 수 있는데, 요건은 단지 사용된 파장(들)에 대해 굴절률의 변화가 일어나는 것이다.
표면에 걸친 광 안내 및 확산 광의 원리는 잘 알려져 있으며 다양한 분야에서 널리 적용된다. 여기서, 원리는 오손 방지의 목적을 위한 UV 광에 적용된다.
내부 전반사에 대한 조건을 유지하기 위해, 광 안내 재료의 굴절률은 주변 매체의 굴절률보다 더 높아야 한다. 그러나, 도광체 상에서의 (부분적으로) 반사하는 코팅의 사용 및/또는 보호된 표면, 예컨대 선박의 선체, 자체의 반사 특성의 사용은 또한 광학 매체를 통해 광을 안내하기 위한 조건을 확립하는 데 사용될 수 있다.
상기 예에서, 패널들은 보호될 표면(이 경우에, 선박의 선체의 외측 표면인 물체의 표면) 위에 새로운 표면을 형성하고, 광이 보호될 표면으로부터 외향으로 지향된다. 그러나, 대안은 패널이 보호될 표면 위에서 이격되고 광을 보호될 표면을 향해 다시 지향시키는 것이다. 이 둘의 조합은 또한 패널들이 그들의 방출된 광을 그의 반대편 표면들로 지향시킬 수 있다는 점에서 가능한데, 반대편 표면들 중 하나는 물과 대면할 것이고 반대편 표면들 중 하나는 선체 표면과 대면할 것이다.
이때, 패널의 광원 설비와 보호될 표면 사이에 작은 공기 간극이 도입될 수 있다. UV 광은, 이러한 광학 매체가 광 안내 재료로서 설계된 때에도, 광학 매체에서보다 공기 중에서 더 적은 흡수를 가지고 더 잘 이동할 수 있다.
대부분의 재료가 UV 광에 대해 (매우) 제한된 투과율을 갖기 때문에, 광학 매체의 설계에서 주의를 기울여야 한다. 그 결과, 광이 광학 매체를 통해 이동해야 하는 거리를 최소화하기 위해, 저전력 LED들의 비교적 미세한 피치(pitch)가 선택될 수 있다.
일례에서, 광학 매체(42)는 실리콘 기반 재료, 및 양호한 UV-C 투과도를 갖도록 설계된 것을 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 중실 봉지부가 사용될 수 있는데, 이 경우에 패널의 부품들이 봉지 재료 내에 매립된다. 그러나, 실리콘 매트를 보호되는 표면으로부터 멀리 작은 거리에서 유지하는 스페이서(spacer)들을 갖는 실리콘 매트(mat)와 같은 중공 구조체가 대신에 사용될 수 있다. 이는 공기 채널들을 생성하고, 이를 통해 UV 광이 더 높은 효율로 전파될 수 있다. 그러한 구조체들에 의해 제공되는 가스 충전된 채널들의 사용은, 그렇지 않을 경우 UV 광을 너무 강하게 흡수하여 오손 방지에 유용하지 않을, 재료의 광학 매체 내에서 상당한 거리들에 걸쳐 UV 광을 분포시키는 것을 허용한다. 유사하게, 별개의 포켓들이 형성될 수 있다.
도 5는 오손 방지 시스템, 예를 들어 도 1의 시스템 중 하나의 전기적 구성을 도시한다.
시스템은 유도식 전력 방출기에 전력을 전달하기 위한 전원을 포함한다. 전원은 AC 드라이버(60), 튜닝 코일(62) 및 튜닝 커패시터(64)를 포함한다. 전원은 케이블(66)에 의해 시스템의 유도식 전력 방출기(10)에 접속된다. 특히, 케이블 리드(lead)들은 전력 전송 라인의 전력 급전 라인(70)과 전력 복귀 라인(72)에 접속된다. 전력 전송기와 전원 사이의 이러한 접속은 이제 갈바닉으로 그리고 선박의 흘수선 위에서 이루어질 수 있으며, 여기서 그러한 갈바닉 접속부들은 물기가 많은 조건에서 부식되는 경향이 덜하다. 도시된 설비에서, 유도식 전력 방출기(10)는 전력 전송 라인을 따라 일렬로 물리적으로 배열되지만 병렬로 전기 접속된 전력 방출기 코일(12)들(5개가 도시됨)의 세트를 포함한다.
패널(명료함을 위해 그 중 하나만이 도시됨)은, 전력 방출기 코일(12)들 중 하나(상부에 도시된 것)와 정렬되고 따라서 이에 자기적으로 결합된 전력 수신기 코일(24)을 포함한다. 코일들은 도면에서 서로 옆에 도시되어 있으며, 이는 실제로 현실적인 상황일 수 있지만, 바람직하게는 코일들은 본 명세서에 이전에 기술된 바와 같이 서로의 상부에 있도록 설계 및 배열된다.
예컨대 10개 초과와 같은 많은 제2 패널을 구동하기 위한 긴 전력 전송 라인들의 경우, 전력 전송 라인은 바람직하게는 적어도 부분적으로 밸런싱되고 더 바람직하게는 완전히 밸런싱된다. 밸런싱된 전송 라인은 동일한 유형의 2개의 전도체로 이루어진 전송 라인일 수 있는데, 전도체들 각각은 그들의 길이를 따른 동일한 임피던스 및 접지와 다른 회로들에 대한 동일한 임피던스를 갖는다. 이때, 전력 전송 라인은 밸런싱된 전송 라인으로서 거동하고, 이어서 H-브리지와 같은 밸런싱된 드라이버로 구동될 수 있다. 이는 전자파 적합성(electromagnetic compatibility, EMC)에 대해 그리고 드라이버에 대해 이점들을 갖는데, 예를 들어 그 이유는 둘 모두의 PCB 리드, 즉 전력 전송 라인의 전력 급전 라인 리드 및 전력 복귀 라인 리드 둘 모두가 선박의 선체에 대해 그리고 물에 대해 동일한 임피던스(예컨대, 동일한 커패시턴스)를 겪을 수 있기 때문이다. 밸런싱된 상황에서, 구동 주파수에서 방출 거동을 열화시키는 EMC 표유장(stray field)이 밸런싱될 것이다. 이는 안테나 효율을 개선한다.
밸런싱된 전력 전송 라인은 2개의 전도체 스트립이 전송 라인을 따라 정확한 일정한 상호 거리에 유지되고 전도체 스트립들 사이에 절연체를 갖는 트윈 리드의 형태로 제조될 수 있다. 이는 단일 금속 층 PCB의 사용을 허용하고, 시스템을 위한 얇은 해결책을 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전력 전송 라인은 서로의 상부에 있고 사이에 절연체 층을 갖는 2개의 금속 전도체를 포함하는 트윈 리드일 수 있다. 역시, 그들 사이의 거리는 전도체 길이를 따라 일정한 값으로 유지된다. 그러한 경우에, 전력 급전 라인은 사용 중일 때 물체 표면에 부착된 시스템의 표면을 기준으로 전력 전송 라인의 전력 복귀 라인의 상부에 있을 수 있거나, 그 역일 수도 있다.
2층 PCB 설계가 또한 사용되어, 전력 전송 라인에 접속된 권선들이 있을 것임에 따라, 전도체들에서의 교차부들이 예를 들어 코일들에 근접하게 형성될 수 있게 할 수 있다.
도 6은 전력 급전 라인(70)이 전력 방출기 코일들의 일 측을 따라 아래로 가고 전력 복귀 라인(72)이 전력 방출기 코일들의 반대 측을 따라 아래로 가는 설비를 도시한다. 접속부들에 대해 더 적은 교차부들이 필요할 수 있다. 그러나, 코일들 내의 자기장은 이제 전력 급전 라인들을 통한 전류에 의존하는데, 그 이유는 전력 급전 라인과 전력 복귀 라인 둘 모두를 통한 전류가 자기장을 발생시키기 때문이며, 이 자기장들은 내측 코일 영역들에서 합쳐지는데, 즉 이들은 코일들의 자속에 부가된다. 전류가 전력 급전 라인을 따라 지나감에 따라, 전류는 차례로 각각의 코일에 의해 끌어내어지고(따라서, 코일(C1)이 코일(C2) 전에 끌어냄), 결과적으로, 흐르는 총 전류는 따라서 전력 급전 라인을 따른 위치에 의존한다. 예를 들어, 하나의 위치에서, 전류는 NICOIL이며, 여기서 ICOIL은 각각의 전력 방출기 코일에 의해 인출되는 전류이고, 여전히 전류가 공급될 N개의 코일이 있다. 다음 코일을 지나서, 전류는 (N-1)ICOIL이다. 따라서, 특정 코일에서 자기장을 발생시키는 전류는 코일의 위치의 함수이다. 그 결과, 특정 코일 내의 전력 전송은 유도식 전력 방출기를 따른 그 특정 코일(또는 이것이 그 일부가 되는 패널)의 위치의 함수이다. 이는 상이한 전력 방출기 코일들에 의해 구동되는 상이한 전력 수신기 코일들이 상이한 전압들 또는 전류들로 구동될 수 있음을 의미한다. 일부 경우에, 이는 이점이지만, 다른 경우에 그것은 단점일 수 있다.
도 7은 이러한 단점을 다루는 제1 접근법을 도시한다. 유도식 전력 방출기(10)는 역시 전력 전송 라인의 길이를 따라 물리적으로 직렬로 위치된, 전기적으로 병렬인 복수의 전력 방출기 코일(12)(C1 및 C2 가 도시됨)을 포함한다. 전력 급전 라인(70)은 급전 라인의 일 단부로부터 복수의 전력 방출기 코일까지 연장되고, 전력 복귀 라인(72)은 복수의 전력 방출기 코일로부터 급전 라인의 일 단부까지 연장된다. 이러한 경우의 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인은 나란하고, 이 경우에 전력 방출기 코일의 일 측에 있다. 이러한 경우에, 다수의 전력 방출기 코일의 동일 측임에도 불구하고, 이는 그 자체로 필요하지는 않다. 이러한 방식으로, (코일들 사이에서의 전류의 끌어냄의 결과로서 그들의 길이를 따라 상이한 강도들을 갖는) 전력 급전 라인과 전력 복귀 라인에 의해 야기되는 자기장들은 전력 방출기 코일 위치에서 실질적으로 상쇄된다. 결과적으로, 더 균일한 자기장 강도가 전력 방출기 코일 내에서 달성된다.
이 설비는 예를 들어 전압이 안전 수준을 초과하지 않는 것을 보장하기 위해 전압 제어식 드라이버로 구동될 수 있다.
도 8은 도 6의 불균일한 전력 전송을 다루기 위한 제2 접근법을 도시한다. 유도식 전력 방출기(10)는 전송기 또는 패널의 길이를 따라 연장되는 단일 코일을 포함한다. 이는 마치 코일이 또한 급전 라인의 기능을 수행하는 것과 같다. 이때, 단일 코일은 이러한 유도식 전력 방출기에 의해 연관되거나 구동될 복수의 유도식 전력 수신기 패널의 전력 수신기 코일들에 대한 자기 커플링을 위한 것이다. 따라서, 급전 라인의 단부에서 접속 브리지(74)를 갖는, 전력 급전 라인(70) 및 전력 복귀 라인(72)으로 형성된 단일 전력 방출기 코일은 전력 수신기 코일들의 세트에 대한 자기 커플링을 위해 사용된다. 이러한 방식으로, 각각의 전력 수신기 코일에 대한 자기장 커플링은 동일하거나 동일에 가깝다.
단일 코일의 사용은 전력 수신기 코일들이 전력 방출기 코일들과 정렬될 필요가 있는 수직 및/또는 각도 정확도를 완화시킨다. 이 설비는 예를 들어 전압 전류 제어식 드라이버 또는 전류 제어식 드라이버로 구동될 수 있다. 하나의 전력 방출기 코일의 사용은 전류 구동이 또한 선택사양이 되도록 전압이 더 용이하게 제어됨을 의미한다. 전력 방출기 코일은 역시 1개 내지 5개와 같은 다수의 권선을 가질 수 있다.
도 9는 도 6의 예와 관련하여 본 명세서에서 이전에 나타낸 불균일한 구동 단점을 다루는 제3 접근법을 도시한다. 이러한 제3 접근법에서, 유도식 전력 방출기는 전력 전송 라인(10a, 10b)들의 형태의 전도성 요소들의 세트를 포함한다. 각각의 급전 라인은 급전 라인을 따른 각자의 위치로부터 측방향으로 각각 연장되는 각자의 복수의 유도식 전력 수신기 패널과 연관된다. 급전 라인(10a)은 패널(20a) 및 또한 다른 행(도시되지 않음)들을 형성하는 다른 패널들과 연관된다(그리고 이들에 전력을 제공함). 급전 라인(10b)은 패널(20b) 및 또한 다른 행(도시되지 않음)들을 형성하는 다른 패널들과 연관된다(그리고 이들에 전력을 제공한다).
각각의 급전 라인(10a, 10b)은 전력 급전 라인(70a, 70b) 및 전력 복귀 라인(72a, 72b)을 포함한다. 전력 급전 라인들 및 전력 복귀 라인들 각각은 급전 라인의 제1 단부(도 9의 상부)로부터 급전 라인의 제2 단부(도 9의 저부)까지 연장된다. 임의의 주어진 전력 전송 라인의 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인은 전력을 전달할 수 있는 전도성 요소의 부분들을 형성한다. 결국, 이들의 이웃한 부분들은 합쳐질 수 있는 자기장들을 이들 사이에서 발생시킨다.
따라서, 이러한 구현예에서, 개별 급전 라인들은 코일들을 갖지 않는다. 대신에, 이들은 하나의 전력 방출기 코일의 절반(예컨대, 급전 부분) 및 다른 전력 방출기 코일의 절반(예컨대, 복귀 부분)을 한정한다. 급전 라인들의 쌍의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 하나의 준 전력 방출기 코일(실제 권선이 형성되지 않음)이 역시 존재한다.
접속 부재(76)들이 인접한 급전 라인들의 제2 단부들 사이에 제공되어, 일 측에 대해(도 9에서 우측) 하나의 급전 라인(10a)의 전력 급전 라인, 예컨대70a를 인접한 급전 라인(10b)의 전력 복귀 라인, 예컨대 72b와 접속하고, 다른 측에 대해(도 9에서 좌측, 도시되지 않음) 상기 하나의 급전 라인(10a)의 전력 복귀 라인(72a)을 인접한 급전 라인의 전력 급전 라인과 접속한다. 접속 부재들은 패널들로부터 멀리 있다. 접속 부재(76)들에 의해 야기된 누설 인덕턴스(leakage inductance)는 급전 라인의 제1 (상부) 단부에서 커패시터에 의해 조정되어 전체 설비가 저항성 부하로서 기능하게 함으로써, 블라인드(blind) 전류를 소멸시키는 것에 의해 효율을 개선할 수 있다.
제1 전류(I1)는 전력 급전 라인(70a)을 따라 아래로 그리고 전력 복귀 라인(72b)을 통해 역으로 흐른다. 전력 수신기 코일(24)은, 전력 급전 라인들의 자기장이 합쳐지는 위치에서, 인접한 급전 및 전력 복귀 라인들의 쌍과 중첩된다. 따라서, 전류는 큰 루프들 내에서 흐르지만, 전력 수신기 코일(24)들에 대한 자기 커플링은 국부적으로 반대로 흐르는 전류에 의한다.
전력 급전 라인들의 자기장들이 원하는 위치들에서 합쳐지게 하도록 국부적 전류(예컨대, I0 및 I1)들이 반대 방향으로 유동하는 것을 보장하기 위해, 인접한 큰 루프들이 서로 위상이 다르게 구동된다.
이러한 제3 선택사양 설비는 표면에 장착하기가 더 용이할 수 있다.
위의 예들에서, 제2 패널(20)들은 전력 수신기 코일들이 전력 방출기 코일들과 중첩하게 하기 위해 제1 패널(10)과 중첩된다. 이는 물에 노출되는 구조체와 전력 공급부 사이에 갈바닉 절연을 제공한다. 패널은 또한 하부의 급전 라인을 보호한다. 대신에 또는 부가적으로, 제1 패널들이 제2 패널들 위에 제공될 수 있다. 별개의 전기 절연이 (예컨대, 급전 라인들의 상부에) 제공될 수 있다. 이때, 스트립들의 표면은 생물오손에 민감할 것이어서, 이때 급전 라인을 통한 전송에 의해 또는 패널 내에서의 반사 또는 도파관 전송에 의해 또는 제1 부품에 광원을 부가하는 것에 의해 광이 급전 라인들의 표면에 도달하는 것이 보장되어야 한다.
따라서, 상기 예들에서, 유도식 전력 방출기 및 패널 둘 모두는 표면 위에 그러나 어느 순서로든 장착되기 위한 것이다.
대안적으로, 패널들만이 표면 위에 장착된다. 스트립들은 여전히 전력 방출기 코일들이 전력 수신기 코일들과 정렬되도록 물체에 적용되지만 동일 표면에 적용되지 않는다. 예를 들어, 스트립들은 선박의 선체의 내부에 적용되고, 이때 전력은 선박의 선체를 통해 전달된다. 목재 또는 플라스틱 선체가 그 방식으로 작용할 수 있다. 대안적으로, 선체는 전력 방출기 코일들을 내장하기 위한 구멍들을 가질 수 있다.
언급된 바와 같이, 상기 예들 중 일부는 권선들 아래에서 페라이트 시트(14)를 사용하여 와전류를 감소시킨다. 도 10에 도시된 대안은 표면 상의 페인트 재료(100) 위에 유도식 전력 방출기(10) 및 유도식 전력 수신기(20)를 제공하는 것이다. 페인트 재료는 상대 투자율이 20 초과, 예를 들어 100 초과 또는 심지어 200 초과이도록 강자성 또는 다른 고투자율 입자를 포함한다. 와전류를 방지하기 위한 추가 층이 또한 생략될 수 있다. 예를 들어, 선박의 선체는 그러한 전류를 제공하는 경향이 덜하다. 이는 목재 또는 플라스틱 유형의 선체의 경우일 수 있다.
고투자율 페인트가 페라이트 층을 위한 대체물로서 기능할 수 있다. 이는 양호한 절연 특성을 갖지만 자기장을 전도한다. 따라서, 이는 자기장을 형상화시키지만, 선박의 선체와 같은 하부의 전도성 층 내의 유도 전류를 방지하는 기능을 한다.
생물오손 방지 시스템에 대한 본 발명의 적용을 위해, 전형적인 2차측 전류는 0.1 A이고, 전형적인 요구되는 2차측 전압은 대략 40 V이다. 안전을 위해, (단지 예로서) 50 Vrms의 최대 전압이 고려될 수 있다. 시스템은 전류들의 확산 및 유도식 커플링의 모든 특성들을 고려하여 최대 전압 미만에서 설계되거나 동작한다. 주어진 동작 전압에 대해, 요구되는 전류는 요구되는 전력에 의존한다. 더 높은 전압은 더 낮은 전류를 가능하게 하고, 그 반대도 가능하다.
급전 라인은 예를 들어 1 mm 미만, 예를 들어 0.5 mm의 두께를 갖는 PCB를 사용하여, 대략 3 mm의 성형된 구조체 두께를 생성한다.
패널은 예를 들어 0.8 mm의 PCB 두께, 및 5 mm 미만의, 예를 들어 2 mm 내지 4 mm 범위의 실리콘을 갖는 총 두께를 갖는다.
패널은 삼각형 또는 직사각형과 같은 많은 형상을 가질 수 있다. 이들은 0.5 m2 이상의 면적을 가질 수 있다. 바람직하게는, 이들은 2.5 m2 이상의 면적을 갖는다. 그러한 패널의 면은 0.1 또는 0.2 미터 초과, 바람직하게는 0.5 미터 초과의 치수(길이 및 폭)를 가질 수 있다. 패널의 또는 시스템 내에 더 많이 있는 경우에서의 상이한 패널들의 모든 면들이 동일한 치수들을 가질 필요는 없다. 패널들은, 예를 들어 1 m 내지 5 m의 범위 내의 (수평 행 방향을 따른) 길이 및 50 cm 내지 150 cm 범위 내의 (수직 열 방향을 따른) 높이를 갖는다. 예를 들어, 소형 패널 치수는 600 mm x 1200 mm일 수 있고, 대형 패널 치수는 1 m x 4 m일 수 있다. 덮일 예시적인 영역, 예컨대 선박 선체의 일 면은 100 m 길이 x 10 m 높이 정도의 것일 수 있다. 그러나, 이는 덮일 표면의 크기 및 이에 따라 물체의 크기에 모두 의존할 수 있다.
스트립과 패널의 형상 및 크기(면적) 또는 치수(길이, 폭)는 표면을 보호하거나 심지어 덮을 수 있도록 오손 방지 시스템에 사용하기에 적합한 한 임의의 것일 수 있다. 이들 형상 및 크기는 이들이 적용될 필요가 있는 표면의 크기 및 형상에 따라 선택될 수 있다. 표면은 바람직하게는 배 및 선박 등과 같은 물체 중 하나이므로, 그러한 표면은 일반적으로 상당히 큰 데, 즉 1 m2보다 크거나 훨씬 더 크다.
제1 패널(10)은 임의의 형상을 가질 수 있지만, 바람직하게는 세장형이고, 더 바람직하게는 또한 직사각형이다. 이는 바람직하게는 0.2 미터 초과, 또는 0.5 미터 초과의 길이를 갖는다. 1 미터 초과 또는 5 미터 초과의 길이가 더욱 더 바람직하다. 제1 패널의 폭은 예컨대 코일 및/또는 전력 전송 라인과 같은 패널의 전기 구성요소가 내장될 수 있는 한 임의의 치수일 수 있다. 이들은 하기 값들 중 임의의 값보다 더 넓은 폭을 가질 수 있다: 0.1 미터, 0.2 미터, 0.3 미터, 0.4 미터, 0.5 미터 이상.
오손 방지 구현예는 물체가 물에 적어도 부분적으로 잠기는 것에 관심이 있으며, 여기서 물은 강, 호수 또는 해수와 같은 생물오손 유기체의 숙주가 되는 것으로 알려진 임의의 유형의 물을 의미한다. 해양 물체의 예는 선박 및 다른 배, 해양 스테이션, 해상-기지 석유 또는 가스 설비, 부력 장치, 해상에서의 풍력 터빈을 위한 지지 구조체, 파력/조력 에너지를 수확하기 위한 구조체, 해수함(sea chest), 수중 도구 등, 및 이들 모두의 부품들을 포함한다. 생물오손 방지를 위해, 시스템은 갑문(lock door), 식품 산업에서의 사일로 탱크(silo tank), 및 음용수 용기에 적용될 수 있다.
본 발명의 오손 방지 용도는 매우 다양한 분야에 적용될 수 있다. 자연수(natural water)와 접촉하게 되는 거의 임의의 물체는 시간 경과에 따라 생물오손을 받게 될 것이다. 이는 예컨대 담수화 플랜트(desalination plant)의 물 입구를 막거나, 펌핑 스테이션의 파이프를 차단하거나, 심지어 실외 수영장의 벽과 바닥을 덮을 수 있다. 이들 응용 모두는 현재 제공된 방법, 조명 모듈 및/또는 시스템, 즉 전체 표면 영역 상에서의 생물오손을 방지하는 효과적인 얇은 추가 표면 층으로부터 이익을 얻을 것이다.
바람직한 예에서, 광원은 상기에 설명된 바와 같이 UV LED이다. UV LED들의 그리드는 액밀 봉지부 내에 봉지될 수 있으며, 액밀 봉지부의 실리콘은 단지 일례이다. UV LED들은 직렬 및/또는 병렬 배열로 전기 접속될 수 있다. UV LED들은 예를 들어 패키징된 표면 실장 LED들이며, 이 경우에 이들은 넓은 방출 각도에 걸쳐 LED 패키지로부터 방출된 광을 분배하기 위한 광학 요소를 이미 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, UV LED는, 전형적으로 광학 요소를 포함하는 것이 아니라, 패키징된 LED보다 상당히 더 얇은 LED 다이(die)일 수 있다. 일례로서, LED 다이는 픽업되어 광학 매체의 표면 상으로 배치될 수 있다.
봉지 재료 및/또는 광학 재료로서 사용될 수 있는 실리콘 재료는 다른 재료와 비교하여 손실이 거의 없는 UV 광에 대한 광 투과를 제공하도록 선택될 수 있다. 이는 특히 더 짧은 파장의 광, 예컨대 300 nm 미만의 파장을 갖는 UV 광에 대한 경우이다. 실리콘 재료들의 특히 효율적인 그룹은 일반 화학식 CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3 (이때, "n"은 임의의 적합한 정수를 나타냄)에 따른 소위 메틸 실리콘이거나, 적어도 이를 포함한다.
실리콘 재료들은 또한 가요성이고 탄성적이어서, 이들은 강건하고, 내구적이며, 예를 들어 표면에 대한 물체의 부딪침(bump), 충돌(collision) 등, 예컨대 부두에 대한 선박의 부딪침으로 인한 압축을 견딜 수 있다. 또한, 온도 변동, 파도에 의한 철썩임(pounding), 너울(swell) 위에서의 선박의 휨(flexion) 등으로 인한 변형이 수용될 수 있다.
봉지부는 이러한 새로운 광 기반 오손 방지 시스템 분야에서 현대의 당업계에 공지된 바와 같이 층을 이룰 수 있는 다수의 재료를 가질 수 있다.
하나 이상의 광원에 의해 방출된 광의 적어도 일부는 보호될 표면에 실질적으로 평행한 성분을 갖는 방향으로 확산될 수 있다. 이는 보호되는 표면 또는 포일의 적용 표면을 따라 상당한 거리에 걸쳐 광을 분배하는 것을 용이하게 하며, 이는 오손 방지 광의 적합한 강도 분포를 얻는 것을 돕는다.
파장 변환 재료가 광학 매체 내에 포함될 수 있고, 오손 방지 광의 적어도 일부는, 파장 변환 재료를 제1 파장을 갖는 광으로 광 여기시켜 파장 변환 재료가 다른 파장의 오손 방지 광을 방출하게 함으로써 발생될 수 있다. 파장 변환 재료는 상향 변환 인광체, 양자점(quantum dot), 비선형 매체, 예를 들어 하나 이상의 광결정 광섬유(photonic crystal fiber) 등으로서 제공될 수 있다. UV 광보다 대개 더 긴 파장의 상이한 파장의 광에 대한 광학 매체에서의 흡수 및/또는 산란 손실이 광학 매체에서 덜 두드러지는 경향이 있기 때문에, 비-UV 광을 발생시키고 이를 광학 매체를 통해 투과시키며 그의 원하는 사용 위치(즉, 표면으로부터 액체 환경 내로의 방출)에서 또는 그 부근에서 UV 오손 방지 광을 발생시키는 것이 더 에너지-효율적일 수 있다.
전술된 일례는 측면 발광 LED 및 광학 산란 부위를 사용한다. 그러나, 측면 광을 생성하기 위해 광 확산 설비가 사용될 수 있다. 예를 들어, 원추가 광학 매체 내에 배열되고 광원의 반대편에 위치될 수 있는데, 여기서 대향하는 원추는 상기 표면에 수직으로 광원에 의해 방출된 광을 상기 표면에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 반사시키기 위해 보호되는 표면에 대한 수직에 45° 각도를 갖는 표면 영역을 갖는다.
LED는 DC 구동될 수 있다. 그러나, 한 쌍의 배면을 맞댄 평행 LED들이 AC 구동 신호에 의해 구동될 수 있다.
전술된 바와 같이, LED들은 바람직하게는 PCB 상에 장착되고, (PCB 표면 상의 또는 내부적으로 PCB의 층들 내의) PCB 트랙들이 수신기 코일을 형성한다. 그러나, LED 그리드는 대신에 납땜, 접착 또는 임의의 다른 공지된 전기 접속 기술에 의해 LED들을 자립형(freestanding) 와이어 구조체의 연결 노드에 접속시킴으로써 형성될 수 있다. 이는 더 작은 PCB 상의 전력 수신기 코일과 조합될 수 있다.
UV 광이 바람직한 해결책이지만, 다른 파장이 또한 예상된다. 비-UV 광(가시광)이 또한 생물오손에 대해 효과적이다. 전형적인 미생물은 UV 광보다 비-UV 광에 덜 민감하지만, 광원으로의 단위 입력 전력당 훨씬 더 높은 선량이 가시 스펙트럼에서 발생될 수 있다.
UV LED는 얇은 발광 표면을 위한 이상적인 광원이다. 그러나, 저압 수은 증기 램프와 같은 LED 이외의 UV 광원이 또한 사용될 수 있다. 이들 광원의 폼 팩터(form factor)는 매우 상이한데, 주로 이 광원이 훨씬 더 크다. 이는 단일 광원으로부터의 광 전부를 넓은 영역에 걸쳐 분포시키기 위해 상이한 광학 설계를 초래한다. 또한, 원하는 파장들 및/또는 파장 조합들에서의 광의 상당한 기여가 일어날 수 있다. 생물오손을 피하기 위해 보호되는 표면으로부터 멀어지는 방향으로 외향으로 UV 광을 방출하는 얇은 층을 사용하는 대신에, 전술된 바와 같이, 보호되는 표면의 방향으로 외부로부터 UV 광을 적용함으로써 생물오손이 또한 잠재적으로 제거될 수 있다. 패널은 대신에 보호될 표면을 향하는 그리고 그로부터 멀어지는 둘 모두의 방향으로 오손 방지 광을 방출할 수 있다.
예시된 오손 방지 시스템은 표면이 물에 잠긴 동안 표면을 생물오손에 대하여 보호하는 데 사용되는 오손 방지 광의 제공에 기초한다. 이는 시스템이 그의 엄청난 이점을 가질 수 있는 바람직한 응용 영역이지만, 생물오손이 대기 환경에 노출된 표면 상에서 또한 일어날 수 있기 때문에 시스템의 용도가 물 내의 잠김과 같은 그러한 상황으로 반드시 제한되는 것은 아니다.
개시된 실시예들에 대한 변화들이 도면, 개시 내용, 및 첨부된 청구범위의 검토로부터, 청구된 발명을 실시하는 중에 당업자에 의해 이해되고 이루어질 수 있다. 청구범위에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 단수 형태(부정 관사 "a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 소정의 수단들이 서로 상이한 종속항들에 열거된다는 단순한 사실이, 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 용어 "~하도록 개조된"이 청구범위 또는 설명에 사용되는 경우, 용어 "~하도록 개조된"이 용어 "~하도록 구성된"과 동등하도록 의도된다는 것에 주목한다. 청구범위에서의 임의의 도면 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 사용 중일 때 오손(fouling) 조건들에 노출되는 물체의 오손을 감소시키고/시키거나 방지하기 위한 오손 방지(antifouling) 시스템으로서,
    상기 오손 방지 시스템은 상기 물체의 적어도 일부 및/또는 상기 오손 방지 시스템의 적어도 일부에 오손 방지 방사선을 제공하기 위한 복수의 오손 방지 장치(26)들을 포함하고,
    상기 오손 방지 시스템은
    전력 전송 시스템을 더 포함하며,
    상기 전력 전송 시스템은,
    - 적어도 하나의 유도식 방출기 요소(12)를 포함하는 유도식 전력 방출기(10); 및
    - 적어도 하나의 유도식 수신기 요소를 각각 포함하는 복수의 유도식 전력 수신기(24)들
    을 포함하고,
    상기 유도식 전력 방출기 및 상기 복수의 유도식 전력 수신기들은 서로에 대해 고정된 구성으로 상기 물체 상에 장착되기 위한 것으로써, 상기 전력 전송 시스템이 사용 중일 때 전력이 유도적으로 전송될 수 있도록 상기 적어도 하나의 유도식 방출기 요소와 상기 적어도 하나의 유도식 수신기 요소 중 각각의 유도식 수신기 요소 사이에 유도식 커플링을 제공하며,
    상기 복수의 오손 방지 장치(26)들은 상기 시스템이 사용 중일 때 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 적어도 하나로부터의 전송된 전력을 사용하여 구동되도록 구성되는, 오손 방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 유도식 전력 방출기(10)를 포함하는 제1 패널, 및
    - 상기 제1 패널과 별개인 복수의 제2 패널들로서, 각각의 제2 패널은 상기 복수의 유도식 전력 수신기(20)들 중 적어도 하나 및 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 복수의 제2 패널들
    을 포함하는, 오손 방지 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 임의의 것 및 그러한 특정 제2 패널 내에 존재하는 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 임의의 것을 봉지하는(encapsulate) 하나 이상의 내수성 재료를 포함하는, 오손 방지 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 각각의 오손 방지 장치는 상기 오손 방지 방사선으로서 UV 광을 제공하기 위한 UV 광원을 포함하는, 오손 방지 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유도식 방출기 요소 각각은 전력 방출기 코일들을 포함하거나 이로 이루어지고, 상기 하나 이상의 유도식 수신기 요소 각각은 전력 수신기 코일들을 포함하거나 이로 이루어지며, 상기 유도식 전력 방출기 및 상기 유도식 전력 수신기들은 상기 시스템이 상기 물체에 장착된 때 하나 이상의 전력 수신기 코일 중 각각의 전력 수신기 코일이 하나 이상의 전력 방출기 코일 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성되는, 오손 방지 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 각각의 유도식 전력 수신기는 상기 시스템이 상기 물체에 장착된 때 상기 유도식 전력 수신기의 상기 적어도 하나의 전력 방출기 요소가 상기 적어도 하나의 전력 방출기 요소와 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성되고, 상기 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 그의 적어도 하나의 전력 수신기 요소가 배치되는 하나 이상의 에지(edge) 영역(22)을 포함하는, 오손 방지 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도식 전력 방출기는 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 포함하고, 상기 적어도 하나의 유도식 방출기 요소는 복수의 유도식 방출기 요소들을 포함하며, 각각의 유도식 방출기 요소는 상기 전력 급전 라인 및 상기 전력 복귀 라인에 병렬 구성으로 전기 접속되고 상기 유도식 전력 방출기 내에서 서로에 대해 직렬로 위치되고, 상기 복수의 유도식 방출기 요소들 중 각각의 유도식 방출기 요소는 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 하나의 유도식 전력 수신기의 상기 적어도 하나의 유도식 수신기 요소 중 적어도 하나에 유도식 커플링되도록 배열되는, 오손 방지 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전력 급전 라인 및 상기 전력 복귀 라인은 상기 복수의 유도식 방출기 요소들 중 임의의 것의 일 측에 위치되는, 오손 방지 시스템.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도식 전력 방출기는 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 각각의 유도식 전력 수신기의 상기 적어도 하나의 유도식 수신기 요소 중 하나 이상에 대한 유도식 커플링을 위한 적어도 하나의 유도식 방출기 요소를 포함하는, 오손 방지 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도식 전력 방출기는 전력 급전 라인 및 전력 복귀 라인을 포함하고, 상기 하나 이상의 유도식 방출기 요소 중 각각의 유도식 방출기 요소는 상기 전력 급전 라인의 일 섹션 및 상기 전력 복귀 라인의 일 섹션을 포함하는, 오손 방지 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 시스템은 상기 유도식 전력 방출기 중 추가 유도식 전력 방출기 및 적어도 하나의 접속 부재를 포함하고, 상기 유도식 전력 방출기의 상기 전력 급전 라인은 상기 접속 부재를 통해 상기 추가 유도식 전력 방출기의 상기 전력 복귀 라인에 접속되는, 오손 방지 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도식 전력 방출기는 상기 시스템 내에 배열된 페라이트(ferrite) 재료(14)를 포함하여, 상기 시스템이 상기 물체에 장착된 때 상기 페라이트 재료가 상기 물체와 상기 적어도 하나의 유도식 방출기 요소 및/또는 상기 적어도 하나의 유도식 전력 수신기 사이에 있도록 하는, 오손 방지 시스템.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물체에의 적용을 위한 코팅 재료를 포함하고, 상기 코팅 재료는 20 초과, 예를 들어 100 초과의 상대 투자율(relative permeability)을 갖는, 오손 방지 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도식 전력 방출기 및/또는 존재하는 경우 상기 추가 유도식 전력 방출기에 전력을 전달하기 위한 전원을 포함하는, 오손 방지 시스템.
  15. 통상적인 사용 중일 때 오손 조건들에 노출되는 물체로서, 상기 물체는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 청구된 오손 방지 시스템을 포함하고,
    상기 유도식 전력 방출기 및 상기 복수의 유도식 전력 수신기들은 서로에 대해 고정된 구성으로 상기 물체 상에 장착됨으로써 상기 유도식 커플링을 제공하는, 물체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 각각의 오손 방지 장치는 상기 오손 방지 방사선으로서 UV 광을 제공하기 위한 UV 광원을 포함하는, 물체.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 오손 방지 시스템은,
    - 상기 유도식 전력 방출기(10)를 포함하는 제1 패널, 및
    - 상기 제1 패널과 별개인 복수의 제2 패널들로서, 각각의 제2 패널은 상기 복수의 유도식 전력 수신기(20)들 중 적어도 하나 및 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 복수의 제2 패널들
    을 포함하고,
    상기 제1 패널 및 상기 복수의 제2 패널들은 상기 복수의 제2 패널들 중 상이한 패널들이 상기 물체의 상이한 영역들에 적어도 부분적으로 장착되도록 상기 물체에 장착되는, 물체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 물체는 통상적인 사용 중일 때 물에 부분적으로 또는 완전히 잠기기 위한 것이고, 상기 복수의 제2 패널들 중 각각의 제2 패널은 상기 복수의 유도식 전력 수신기들 중 임의의 것 및 그러한 특정 제2 패널 내에 존재하는 상기 복수의 오손 방지 장치들 중 임의의 것을 물에 대해 이들을 보호하기 위하여 봉지하는 하나 이상의 내수성 재료를 포함하는, 물체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 물체는 흘수선(waterline)을 갖고, 상기 제1 패널의 일부는 상기 물체가 사용 중일 때 상기 제1 패널의 상기 일부가 상기 흘수선 위에서 유지되도록 장착되어, 상기 유도식 전력 방출기에 전력을 제공하기 위한 전원이 상기 흘수선 위에 배치된 갈바닉(galvanic) 접속부를 통해 상기 유도식 전력 전송기에 접속될 수 있게 하는, 물체.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물체는,
    - 상기 물체와 상기 적어도 하나의 유도식 방출기 요소 및/또는 상기 적어도 하나의 유도식 전력 수신기 사이의 페라이트 재료; 및/또는
    - 상기 물체에 적용된 코팅 재료
    를 포함하며,
    상기 코팅 재료는 20 초과, 예를 들어 100 초과의 상대 투자율을 갖는, 물체.
KR1020217011515A 2018-09-20 2019-09-18 생물오손에 대해 표면을 보호하는 데 사용하기 위한 유도식 전력 전달을 갖는 오손 방지 시스템 KR20210061401A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18195677 2018-09-20
EP18195677.2 2018-09-20
PCT/EP2019/075000 WO2020058332A1 (en) 2018-09-20 2019-09-18 Antifouling system with inductive power transfer for use in protecting a surface against biofouling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210061401A true KR20210061401A (ko) 2021-05-27

Family

ID=63667759

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217011515A KR20210061401A (ko) 2018-09-20 2019-09-18 생물오손에 대해 표면을 보호하는 데 사용하기 위한 유도식 전력 전달을 갖는 오손 방지 시스템
KR1020217011517A KR20210059765A (ko) 2018-09-20 2019-09-18 생물오손에 대해 표면을 보호하기 위한 방법 및 시스템
KR1020217011504A KR20210060576A (ko) 2018-09-20 2019-09-18 해양 물체의 표면 영역에 적용되도록 구성된 발광 유닛

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217011517A KR20210059765A (ko) 2018-09-20 2019-09-18 생물오손에 대해 표면을 보호하기 위한 방법 및 시스템
KR1020217011504A KR20210060576A (ko) 2018-09-20 2019-09-18 해양 물체의 표면 영역에 적용되도록 구성된 발광 유닛

Country Status (14)

Country Link
US (3) US20220126958A1 (ko)
EP (3) EP3853122B1 (ko)
JP (3) JP7422136B2 (ko)
KR (3) KR20210061401A (ko)
CN (3) CN112823120A (ko)
AU (3) AU2019341541A1 (ko)
BR (1) BR112021005043A2 (ko)
CA (3) CA3113154A1 (ko)
DK (2) DK3853122T3 (ko)
ES (2) ES2922015T3 (ko)
MX (1) MX2021003061A (ko)
SG (3) SG11202102707SA (ko)
TW (3) TWI831833B (ko)
WO (3) WO2020058335A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3795264A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-24 Koninklijke Philips N.V. Method and system for protecting a surface against biofouling
US11426476B2 (en) * 2019-12-12 2022-08-30 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Internal ultraviolet LED antifouling
JP7395060B2 (ja) * 2020-10-02 2023-12-08 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 表面への複数の防汚ユニットの適用
EP3978153A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-06 Koninklijke Philips N.V. Anti-fouling unit and method of applying a plurality of anti-fouling units to a surface
CN114895410B (zh) * 2022-05-27 2023-08-29 武汉光迅科技股份有限公司 一种基于倒置plc芯片的高速光发射组件及其制造方法
TWI832297B (zh) * 2022-06-20 2024-02-11 宏碁股份有限公司 電源供應裝置
KR102570591B1 (ko) 2023-02-10 2023-08-25 (주)트리스톤 중첩 주파수에 따른 적정 주파수 및 적정 진동자수 예측 시스템

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2040314B (en) * 1978-12-20 1983-04-13 Soyuz Z Kotloochistka G Protecting objects immersed in aqueous medium against fouling with microorganisms
US5643424A (en) 1988-01-19 1997-07-01 Marine Environmental Research, Inc. Apparatus for the prevention of fouling and/or corrosion of structures in seawater, brackish water and/or fresh water
AU649246B2 (en) * 1990-05-15 1994-05-19 Marine Environmental Research, Inc. Method and apparatus for the prevention of fouling and/or corrosion of structures in seawater, brackish water and/or fresh water
JPH0974975A (ja) * 1995-09-11 1997-03-25 Riyouyou Sangyo Kk 海洋生物付着防止装置
US7126450B2 (en) * 1999-06-21 2006-10-24 Access Business Group International Llc Inductively powered apparatus
US6579495B1 (en) * 2000-07-27 2003-06-17 Hydro Photon, Inc. Hand-held ultraviolet water purification system using solid state devices
JP4092895B2 (ja) 2001-08-28 2008-05-28 松下電工株式会社 非接触給電機器
GB2385026B (en) * 2002-02-09 2005-03-30 Jan Stieglitz Marine anti-fouling
JP2004081119A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Ebara Corp 水生生物の除去及び付着防止方法
JP2006339044A (ja) 2005-06-02 2006-12-14 Inax Corp 誘導コイル付き機器
WO2007010657A1 (ja) * 2005-07-19 2007-01-25 Olympus Medical Systems Corp. 医療器具保管装置
DE102006015437A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-04 Merck Patent Gmbh Leuchtfliese
US10413623B2 (en) * 2016-06-03 2019-09-17 Phillip Bogdanovich Portable germicidal panel
US20090159677A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 General Electric Company Contactless power and data transfer system and method
US8362432B2 (en) 2009-02-06 2013-01-29 Hydro-Photon, Inc. Optical liquid sensor
CN101709191B (zh) 2009-11-18 2011-08-31 中国人民解放军理工大学工程兵工程学院 高效能电磁屏蔽复合涂料
US9028123B2 (en) * 2010-04-16 2015-05-12 Flex Lighting Ii, Llc Display illumination device with a film-based lightguide having stacked incident surfaces
US20120050520A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Raytheon Company Method and Apparatus for Anti-Biofouling of Optics in Liquid Environments
US9210762B2 (en) 2011-03-07 2015-12-08 Koninklijke Philips N.V. Electroluminescent device
US8445864B2 (en) 2011-08-26 2013-05-21 Raytheon Company Method and apparatus for anti-biofouling of a protected surface in liquid environments
US9230732B2 (en) * 2012-01-17 2016-01-05 Texas Instruments Incorporated Wireless power transfer
US10227243B2 (en) * 2012-08-28 2019-03-12 Ecospec Global Technology Pte. Ltd System and method for prevention of adhesion of organisms in water to a substrate in contact with water
US20140077587A1 (en) 2012-09-14 2014-03-20 Raytheon Company Magnetic Track
GB2506993B (en) * 2012-09-24 2016-03-23 Samsung Electronics Co Ltd Illuminating apparatus
EP2907162A1 (en) 2012-10-15 2015-08-19 Koninklijke Philips N.V. Led package with capacitive couplings
KR102025424B1 (ko) * 2012-12-03 2019-09-25 서울바이오시스 주식회사 다기능 발광다이오드 조명 장치
DK2999553T3 (da) 2013-05-22 2023-05-30 Koninklijke Philips Nv Fremgangsmåde og system til at forhindre begroning af overflader
EP3105996B1 (en) 2014-02-12 2018-04-04 Philips Lighting Holding B.V. Illumination system comprising an array of leds
KR102343018B1 (ko) * 2014-06-30 2021-12-27 코닌클리케 필립스 엔.브이. 염수로부터 수확된 에너지를 사용하는 오염-방지 시스템
US10436437B1 (en) * 2014-12-09 2019-10-08 Scott D. Usher Anti-biofouling of submerged lighting fixtures
US20170334114A1 (en) * 2014-12-15 2017-11-23 Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel Method and device for potting an led luminaire potted in a potting compound, and led luminaire
KR102626943B1 (ko) * 2015-06-03 2024-01-19 코닌클리케 필립스 엔.브이. 수상 애플리케이션들에서 uv 방사를 위한 안전 개선들
JP6960858B2 (ja) 2015-06-03 2021-11-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 水中アプリケーションにおけるｕｖ線照射のための安全性向上
JP6936738B2 (ja) * 2015-06-04 2021-09-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Ｕｖ放射及び表面修正による船等の生物付着防止のための方法及び装置
CN107787257B (zh) * 2015-06-30 2021-04-20 皇家飞利浦有限公司 具有颜色的抖动的海洋uv反射性涂层
MX2018001163A (es) 2015-07-30 2018-04-20 Koninklijke Philips Nv Esclusa para impedir el ingreso de agua.
MX2018007601A (es) 2015-12-23 2018-09-21 Koninklijke Philips Nv Disposicion de carga y disposicion de energia electrica para alimentar una carga.
AU2016375292B2 (en) * 2015-12-23 2021-09-23 Koninklijke Philips N.V. Load arrangement and electrical power arrangement for powering a load
WO2017108641A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Koninklijke Philips N.V. Marine structure
KR20180104027A (ko) * 2016-01-20 2018-09-19 코닌클리케 필립스 엔.브이. 표면, 및 생물오손-방지 광의 광선을 방출하기 위한 적어도 하나의 생물오손-방지 광원을 포함하는 생물오손-방지 시스템을 갖는 장치
JP6717381B2 (ja) * 2016-09-15 2020-07-01 日本電気株式会社 無線給電装置及び無線給電方法
TW201832840A (zh) * 2016-10-10 2018-09-16 荷蘭商皇家飛利浦有限公司 經組態以實現保護表面之防污之發光配置
WO2018115136A1 (en) 2016-12-20 2018-06-28 Koninklijke Philips N.V. System for enhancing corrosion protection of a marine structure
EP3340431A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-27 Koninklijke Philips N.V. System for impressed current cathodic protection
KR102547429B1 (ko) * 2016-12-27 2023-06-23 코닌클리케 필립스 엔.브이. 보호 표면의 오손-방지를 위한 장치
EP3398510A1 (en) 2017-05-04 2018-11-07 Koninklijke Philips N.V. System and method for dynamic focusing on the heart and/or lungs by frequency tuning and analysis of impedance phase and/or magnitude variations
CN107124041A (zh) 2017-06-23 2017-09-01 慈溪市天泉电器科技有限公司 应用于水族用品的分体式电感耦合供电装置及水族箱
EP3431867A1 (en) * 2017-07-18 2019-01-23 Koninklijke Philips N.V. Light guides with coating for use in water
US11655009B2 (en) * 2017-08-02 2023-05-23 Koninklijke Philips N.V. Light emitting device, comprising light emitting units being arranged in a plane filling pattern
WO2019055823A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 Innovent Technologies, Llc APPARATUS AND METHODS FOR PREVENTING BIOLOGICAL ENCRYPTION

Also Published As

Publication number Publication date
US20210346922A1 (en) 2021-11-11
JP2022500977A (ja) 2022-01-04
SG11202102707SA (en) 2021-04-29
TWI821402B (zh) 2023-11-11
JP7422136B2 (ja) 2024-01-25
US20210348753A1 (en) 2021-11-11
DK3853122T3 (da) 2022-07-04
CN112770970A (zh) 2021-05-07
SG11202102702PA (en) 2021-04-29
WO2020058335A1 (en) 2020-03-26
JP2022501249A (ja) 2022-01-06
TW202025854A (zh) 2020-07-01
CA3113157A1 (en) 2020-03-26
MX2021003061A (es) 2021-05-27
EP3853120B1 (en) 2023-12-13
KR20210059765A (ko) 2021-05-25
TW202037534A (zh) 2020-10-16
US11841133B2 (en) 2023-12-12
US11339961B2 (en) 2022-05-24
EP3853122A1 (en) 2021-07-28
EP3853122B1 (en) 2022-05-11
CN112771309A (zh) 2021-05-07
ES2920703T3 (es) 2022-08-08
TWI831833B (zh) 2024-02-11
CN112823120A (zh) 2021-05-18
US20220126958A1 (en) 2022-04-28
JP7118250B2 (ja) 2022-08-15
AU2019343484A1 (en) 2021-05-27
ES2922015T3 (es) 2022-09-06
KR20210060576A (ko) 2021-05-26
EP3853120C0 (en) 2023-12-13
EP3853121B1 (en) 2022-04-27
BR112021005043A2 (pt) 2021-06-08
CN112771309B (zh) 2023-01-10
TW202023898A (zh) 2020-07-01
AU2019341541A1 (en) 2021-05-20
EP3853120A1 (en) 2021-07-28
AU2019341540A1 (en) 2021-05-20
SG11202102704XA (en) 2021-04-29
CA3113154A1 (en) 2020-03-26
EP3853121A1 (en) 2021-07-28
CA3113121A1 (en) 2020-03-26
JP2022501244A (ja) 2022-01-06
WO2020058333A1 (en) 2020-03-26
JP7404344B2 (ja) 2023-12-25
DK3853121T3 (da) 2022-06-20
WO2020058332A1 (en) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11841133B2 (en) Antifouling system with inductive power transfer for use in protecting a surface against biofouling
US20220314189A1 (en) Method and system for protecting a surface against biofouling
RU2791929C2 (ru) Противообрастающая система с индуктивной передачей энергии для использования при защите поверхности от биообрастания
EP3838431A1 (en) An antifouling lighting system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal