RU2772280C2 - Improving safety when using ultraviolet radiation by tracking changes in output of ultraviolet radiation - Google Patents
Improving safety when using ultraviolet radiation by tracking changes in output of ultraviolet radiation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772280C2 RU2772280C2 RU2019142690A RU2019142690A RU2772280C2 RU 2772280 C2 RU2772280 C2 RU 2772280C2 RU 2019142690 A RU2019142690 A RU 2019142690A RU 2019142690 A RU2019142690 A RU 2019142690A RU 2772280 C2 RU2772280 C2 RU 2772280C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- intensity
- ultraviolet
- internal reflection
- fouling
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 105
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating Effects 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003373 anti-fouling Effects 0.000 description 106
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 48
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000002070 germicidal Effects 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 241000238586 Cirripedia Species 0.000 description 2
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000001809 detectable Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 241000700670 Bryozoa Species 0.000 description 1
- 210000002421 Cell Wall Anatomy 0.000 description 1
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- 206010010741 Conjunctivitis Diseases 0.000 description 1
- 241000565118 Cordylophora caspia Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010015150 Erythema Diseases 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 229920002681 Hypalon Polymers 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000237852 Mollusca Species 0.000 description 1
- 241000237536 Mytilus edulis Species 0.000 description 1
- 241000243820 Polychaeta Species 0.000 description 1
- 241000131858 Siboglinidae Species 0.000 description 1
- 206010040914 Skin reaction Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 239000004443 bio-dispersant Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 231100000321 erythema Toxicity 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020638 mussel Nutrition 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 231100000430 skin reaction Toxicity 0.000 description 1
- 230000035483 skin reaction Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к системе (для борьбы с биологическим обрастанием). Настоящее изобретение также относится к объекту, который включает в себя такую систему (для борьбы с биологическим обрастанием). Настоящее изобретение также обеспечивает способ управления выходом ультрафиолетового излучения из волновода (такой системы (для борьбы с биологическим обрастанием)). Кроме того, настоящее изобретение относится к способу обеспечения такого волновода или системы (для борьбы с биологическим обрастанием) для объекта.The present invention relates to a system (for combating biological fouling). The present invention also relates to an object that includes such a system (to combat biological fouling). The present invention also provides a method for controlling the output of ultraviolet radiation from a waveguide (such a (anti-fouling) system). In addition, the present invention relates to a method for providing such a waveguide or system (to combat biofouling) for an object.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Способы борьбы с биологическим обрастанием известны в уровне техники. Документ WO 2016192942 A1 (Koninklijke Philips N.В.), например, описывает объект, который во время использования по меньшей мере частично погружен в воду, причем объект дополнительно содержит систему для борьбы с биологическим обрастанием, содержащую испускающий ультрафиолетовое излучение элемент для применения ультрафиолетового излучения, причем испускающий ультрафиолетовое излучение элемент, в частности, содержит один или более источников света, в частности, один или более твердотельных источников света и выполнен с возможностью облучения указанным ультрафиолетовым излучением (во время этапа облучения) одного или более из (i) (указанной) части указанной внешней поверхности и (ii) воды, находящейся рядом с указанной частью указанной внешней поверхности, причем объект, в частности, выбран из группы, состоящей из судна и объекта инфраструктуры.Methods for combating biofouling are known in the art. WO 2016192942 A1 (Koninklijke Philips N.B.), for example, describes an object that is at least partially submerged in water during use, the object further comprising an anti-fouling system comprising an ultraviolet emitting element for applying ultraviolet radiation wherein the ultraviolet emitting element in particular comprises one or more light sources, in particular one or more solid state light sources, and is configured to irradiate said ultraviolet radiation (during the irradiation step) to one or more of (i) (specified) part of said outer surface; and (ii) water adjacent to said part of said outer surface, the object being specifically selected from the group consisting of a ship and an infrastructure object.
В частности, объект или система для борьбы с биологическим обрастанием содержит систему управления. Следовательно, объект содержит такую систему управления, которая опционально может быть встроена в систему для борьбы с биологическим обрастанием или в другую часть объекта.In particular, the antifouling facility or system comprises a control system. Therefore, the object contains such a control system, which can optionally be built into the system for combating biofouling or in another part of the object.
В конкретном варианте осуществления система управления, в частности, выполнена с возможностью управления указанным ультрафиолетовым излучением в зависимости от входной информации, содержащей информацию об одном или более из (i) местоположения объекта, (ii) перемещения объекта, (iii) расстояния (d) от (указанной части) объекта до второго объекта и (iv) положения части внешней поверхности относительно воды. Следовательно, в частности, система для борьбы с биологическим обрастанием выполнена с возможностью управления указанным ультрафиолетовым излучением в зависимости от входной информации, содержащей информацию о риске воздействия ультрафиолетового излучения на человека.In a specific embodiment, the control system is particularly configured to control said ultraviolet radiation depending on input information containing information about one or more of (i) the location of the object, (ii) the movement of the object, (iii) the distance (d) from (specified part) of the object to the second object and (iv) the position of the part of the outer surface relative to the water. Therefore, in particular, the anti-fouling system is configured to control said ultraviolet radiation depending on input information containing information about the risk of human exposure to ultraviolet radiation.
Документ WO 2016/001227 описывает систему освещения для борьбы с обрастанием для предотвращения или уменьшения биологического обрастания на поверхности обрастания объекта путем подачи света для борьбы с обрастанием через оптическую среду на указанную поверхность обрастания, причем система освещения для борьбы с обрастанием содержит: (a) модуль освещения, содержащий (i) источник света, выполненный с возможностью генерации света для борьбы с обрастанием, и (ii) указанную оптическую среду, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части света для борьбы с обрастанием, причем оптическая среда содержит поверхность излучения, выполненную с возможностью обеспечения по меньшей мере части указанного света для борьбы с обрастанием; и (b) систему управления, выполненную с возможностью управления интенсивностью света для борьбы с обрастанием в зависимости от одного или более из (i) сигнала обратной связи, связанного с риском биологического обрастания, и (ii) таймера для основанного на времени изменения интенсивности света для борьбы с обрастанием.WO 2016/001227 describes an anti-fouling lighting system for preventing or reducing biofouling on an object's fouling surface by delivering anti-fouling light through an optical medium to said anti-fouling surface, the anti-fouling lighting system comprising: (a) a module comprising (i) a light source configured to generate anti-fouling light, and (ii) said optical medium configured to receive at least a portion of the anti-fouling light, the optical medium comprising an emission surface configured with the ability to provide at least a portion of said anti-fouling light; and (b) a control system configured to control the light intensity for anti-fouling in response to one or more of (i) a feedback signal associated with the risk of biofouling, and (ii) a timer for time-based change in light intensity for anti-fouling.
Документ DE 102008063887 описывает окно или дверь, имеющую фурнитуру с элементом ручного управления, например, дверную ручку, и источники ультрафиолетового излучения, предназначенные для бактерицидного ультрафиолетового облучения элемента. Элемент имеет материал, который пропускает ультрафиолетовое излучение, и источники ультрафиолетового излучения расположены в элементе и расположены на полотне, например, на створке двери. Источники ультрафиолетового излучения обеспечены так, что один из источников ультрафиолетового излучения облучает дверную ручку в одном направлении, а другой источник ультрафиолетового излучения облучает дверную ручку в противоположном направлении.Document DE 102008063887 describes a window or door having fittings with a manual control element, such as a doorknob, and ultraviolet radiation sources intended for germicidal ultraviolet irradiation of the element. The element has a material that transmits ultraviolet radiation, and sources of ultraviolet radiation are located in the element and are located on the canvas, for example, on the door leaf. The sources of ultraviolet radiation are provided so that one of the sources of ultraviolet radiation irradiates the door handle in one direction, and the other source of ultraviolet radiation irradiates the door handle in the opposite direction.
Документ US 2014/131595 описывает устройство и использование указанных устройств для передачи ультрафиолетового света в широкой области и на большое расстояние для инактивации микробов и немикробных источников. Устройство активируется переменным или динамическим логическим процессом, который управляет активацией устройства, так что активация происходит автоматически и только тогда, когда имеется либо заданная цель, либо отсутствие действия или активности в пределах эффективного диапазона устройства. Устройство содержит по меньшей мере один источник ультрафиолетового света, испускающий ультрафиолетовый свет в диапазоне от около 10 до около 400 нанометров, и объектив, выполненный из пропускающего ультрафиолетовый свет материала. По меньшей мере один источник ультрафиолетового света встроен в объектив. Объектив может быть выполнен в функциональной или декоративной форме и не фильтрует или существенно не преломляет ультрафиолетовый свет, испускаемый по меньшей мере одним источником ультрафиолетового света.Document US 2014/131595 describes the design and use of these devices for transmitting ultraviolet light over a wide area and over a long distance to inactivate microbes and non-microbial sources. The device is activated by a variable or dynamic logic process that controls device activation such that activation occurs automatically and only when there is either a predetermined target or no action or activity within the effective range of the device. The device comprises at least one ultraviolet light source emitting ultraviolet light in the range from about 10 to about 400 nanometers, and a lens made from a material that transmits ultraviolet light. At least one ultraviolet light source is built into the lens. The lens may be functional or decorative and does not filter or significantly refract ultraviolet light emitted by the at least one ultraviolet light source.
Документ US 2011/291995 описывает устройство стерилизации, которое содержит направляющий свет элемент и источник ультрафиолетового (УФ) света. Направляющий свет элемент имеет поверхность. Источник ультрафиолетового света испускает лучи ультрафиолетового света, так что лучи ультрафиолетового света направляются в направляющий элемент за счет полного внутреннего отражения. Когда объект контактирует или находится вблизи поверхности, затухающая волна от лучей ультрафиолетового света облучает объект.US 2011/291995 describes a sterilization device that includes a light guide element and an ultraviolet (UV) light source. The light guide element has a surface. The ultraviolet light source emits ultraviolet light rays so that the ultraviolet light rays are guided into the guide member by total internal reflection. When an object contacts or is close to the surface, the evanescent wave from the ultraviolet light rays irradiates the object.
Документ WO 2005/102401 описывает устройство стерилизации для стерилизации текучей среды ультрафиолетовым излучением. Устройство стерилизации имеет модульную конструкцию с по меньшей мере одним фланцем, внутренней и внешней трубкой и содержит по меньшей мере одну ультрафиолетовую лампу для испускания ультрафиолетового излучения. Метка лампы, прикрепленная или встроенная в по меньшей мере одну ультрафиолетовую лампу, содержит информацию, связанную с ультрафиолетовой лампой. Метка лампы взаимосвязана с блоком обнаружения лампы и/или блоком управления и может содержать датчики для управления процессом стерилизации.Document WO 2005/102401 describes a sterilization device for sterilizing a fluid with ultraviolet radiation. The sterilization device has a modular design with at least one flange, an inner and an outer tube, and contains at least one ultraviolet lamp for emitting ultraviolet radiation. A lamp tag affixed to or embedded in at least one UV lamp contains information associated with the UV lamp. The lamp tag is interconnected with the lamp detection unit and/or the control unit and may contain sensors to control the sterilization process.
Документ WO 2015/199602 описывает устройство, которое реализует способ обнаружения загрязнения панели на основе FTIR. Устройство генерирует проекционные сигналы, представляющие линии обнаружения, которые распространяются по множеству путей распространения за счет полного внутреннего отражения (TIR) внутри пропускающей панели, так что загрязнение на поверхности панели вызывает ослабление (нарушение) по меньшей мере одного из проекционных сигналов. Устройство генерирует значение пропускания для каждой линии обнаружения в пропускающей панели и определяет наличие загрязнения на поверхности панели путем сравнения значений пропускания в соответствии с по меньшей мере одним из представленных методов сравнения.Document WO 2015/199602 describes a device that implements a panel fouling detection method based on FTIR. The device generates projection signals representing detection lines that propagate along a plurality of propagation paths due to total internal reflection (TIR) within a transmissive panel such that contamination on the surface of the panel causes at least one of the projection signals to be attenuated (impaired). The device generates a transmission value for each detection line in the transmission panel and determines the presence of contamination on the surface of the panel by comparing the transmission values in accordance with at least one of the presented comparison methods.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Биообрастание или биологическое обрастание (в настоящем документе также упоминается как «обрастание» или «биообрастание») представляет собой нарастание микроорганизмов, растений, водорослей и/или животных на поверхностях. Разнообразие организмов, участвующих в биологическом обрастании, весьма широко и выходит далеко за пределы крепления ракушек и морских водорослей. Согласно некоторым оценкам в биологическом обрастании участвуют более 1700 видов, включающих более 4000 организмов. Биологическое обрастание подразделяется на микрообрастание, которое включает в себя образование биопленки и бактериальную адгезию, и макрообрастание, которое включает в себя крепление крупных организмов. Из-за четких химических и биологических особенностей, которые определяют невозможность оседания организмов, организмы также классифицируются на твердые или мягкие. Кальциевые (твердые) организмы, участвующие в биологическом обрастании, включают в себя ракушки, мшанки, моллюски, полихеты и другие трубчатые черви, а также дрейссены. Примерами некальциевых (мягких) организмов, участвующих в биологическом обрастании, являются морские водоросли, гидроидные полипы, водоросли и биопленочная «слизь». Вместе эти организмы образуют совокупность организмов, участвующих в биологическом обрастании. В настоящем документе выражение «биологическое обрастание» в вариантах осуществления может также относиться к бактериям.Biofouling or biofouling (also referred to herein as "fouling" or "biofouling") is the growth of microorganisms, plants, algae and/or animals on surfaces. The diversity of organisms involved in biofouling is very wide and goes far beyond the attachment of barnacles and seaweed. According to some estimates, more than 1700 species, including more than 4000 organisms, are involved in biological fouling. Biofouling is classified into microfouling, which includes biofilm formation and bacterial adhesion, and macrofouling, which involves the attachment of large organisms. Due to the clear chemical and biological features that determine the impossibility of settling organisms, organisms are also classified as hard or soft. Calcium (solid) organisms involved in biofouling include barnacles, bryozoans, mollusks, polychaetes and other tube worms, and mussels. Examples of non-calcium (soft) organisms involved in biofouling are algae, hydroid polyps, algae, and biofilm slime. Together, these organisms form a set of organisms involved in biological fouling. As used herein, the expression "fouling" in embodiments may also refer to bacteria.
В некоторых обстоятельствах биологическое обрастание создает серьезные проблемы. Оборудование перестает работать, впуски для воды засоряются, а корпуса судов испытывают увеличенное сопротивление. Следовательно, тема борьбы с обрастанием, т.е. процесс удаления или предотвращения возникновения обрастания, широко известна. В промышленных процессах для контроля биологического обрастания могут использоваться биодиспергаторы. В менее контролируемых средах организмы уничтожают или убирают с покрытий за счет использования биоцидов, термической обработки или импульсов энергии. Нетоксичные механические методы, которые предотвращают крепление организмов, включают в себя выбор материала или покрытия со скользкой поверхностью или создание наноразмерных топологий поверхности, подобных коже акул и дельфинов, которые не обеспечивают места крепления. Биологическое обрастание на корпусе судов приводит к серьезному увеличению сопротивления и, следовательно, к увеличению расхода топлива. Предполагается, что биологическое обрастание может вызывать увеличение потребления топлива до 40%. Поскольку большие нефтяные танкеры или контейнеровозы могут потреблять топливо на сумму до в день, эффективный способ борьбы с биологическим обрастанием может обеспечить существенную экономию.In some circumstances, biofouling poses serious problems. Equipment stops working, water inlets become clogged, and ship hulls experience increased resistance. Therefore, the topic of anti-fouling, i.e. the process of removing or preventing the occurrence of fouling is widely known. In industrial processes, biodispersants can be used to control biofouling. In less controlled environments, organisms are destroyed or removed from coatings through the use of biocides, heat treatment, or energy pulses. Non-toxic mechanical methods that prevent organisms from anchoring include choosing a material or coating with a slippery surface, or creating nanoscale surface topologies like shark and dolphin skin that do not provide anchoring sites. Biofouling on the hull of ships leads to a serious increase in drag and therefore to an increase in fuel consumption. It is estimated that biofouling can increase fuel consumption by up to 40%. Since large oil tankers or container ships can consume up to per day, an effective way to combat biofouling can provide significant savings.
Неожиданно было установлено, что можно эффективно использовать ультрафиолетовое излучение для по существу предотвращения биологического обрастания на поверхностях, которые находятся в контакте с морской водой или водой в озерах, реках, каналах и т.д. При этом представлен подход, основанный на оптических способах, в частности, на использовании ультрафиолетового света или излучения (УФ). Установлено, что под воздействием достаточного ультрафиолетового света большинство микроорганизмов погибают, становятся неактивными или теряют способность к размножению. Этот эффект главным образом определяется общей дозой ультрафиолетового света. Обычная доза для уничтожения 90% определенных микроорганизмов составляет 10 мВт/ч/м2.Surprisingly, it has been found that ultraviolet radiation can be effectively used to substantially prevent biological growth on surfaces that are in contact with sea water or water in lakes, rivers, canals, etc. This presents an approach based on optical methods, in particular the use of ultraviolet light or radiation (UV). It has been established that under the influence of sufficient ultraviolet light, most microorganisms die, become inactive or lose their ability to reproduce. This effect is mainly determined by the total dose of ultraviolet light. The usual dose to kill 90% of certain microorganisms is 10 mW/h/m 2 .
Ультрафиолетовые светодиоды или источники ультрафиолетового излучения могут работать с ограниченной эффективностью преобразования электрической энергии в оптическую и ограниченным сроком службы. Это может ограничивать использование таких источников света.UV LEDs or UV light sources can operate with limited electrical-to-optical conversion efficiency and a limited lifetime. This may limit the use of such light sources.
Однако ультрафиолетовое излучение также может использоваться для других применений помимо борьбы с обрастанием водных (например, морских) объектов. Ультрафиолетовое излучение также может использоваться для очистки объектов или для поддержания объектов чистыми от бактерий и т.д.However, ultraviolet radiation can also be used for applications other than water (eg marine) fouling. UV radiation can also be used to clean objects or to keep objects clean of bacteria, etc.
Выражение «водный» и подобные выражения могут относиться как пресной воде, так и к соленой воде (и, разумеется, также к солоноватой воде).The expression "water" and similar expressions can refer to both fresh water and salt water (and of course also brackish water).
Во всех таких примерах может возникнуть необходимость принятия конкретных мер в случае, когда высшие организмы, в том числе люди, могут принимать такое ультрафиолетовое излучение, в частности, когда возможен физический контакт с испускающими излучение поверхностями.In all such examples, it may be necessary to take specific measures when higher organisms, including humans, can receive such ultraviolet radiation, in particular when physical contact with radiation-emitting surfaces is possible.
Следовательно, аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении альтернативной системы или способа предотвращения или уменьшения биологического обрастания, который предпочтительно дополнительно по меньшей мере частично устраняет один или более вышеописанных недостатков. Задача настоящего изобретения может заключаться в преодолении или устранении по меньшей мере одного из недостатков известного уровня техники или в обеспечении полезной альтернативы.Therefore, an aspect of the present invention is to provide an alternative system or method for preventing or reducing biofouling, which preferably further at least partially eliminates one or more of the disadvantages described above. The object of the present invention may be to overcome or eliminate at least one of the disadvantages of the prior art, or to provide a useful alternative.
Поскольку система может использоваться для нейтрализации бактерий и/или других микроорганизмов или для предотвращения крепления бактерий и/или микроорганизмов, система для борьбы с биологическим обрастанием может в общем также упоминаться как «система» и в конкретных вариантах осуществления как «система для борьбы с биологическим микрообрастанием» или «гигиеническая система» и т.д. В настоящем документе система может дополнительно упоминаться как «система для борьбы с биологическим обрастанием» или «система».Because the system can be used to neutralize bacteria and/or other microorganisms, or to prevent bacteria and/or microorganisms from attaching, the biofouling control system may also be referred to generically as a "system" and in specific embodiments as a "biological microfouling control system". ” or “hygienic system”, etc. In this document, the system may be further referred to as "antifouling system" or "system".
В настоящем документе предложен новый подход, основанный на использовании оптических средств. Среди прочего новый подход может быть основан на следующих аспектах:This paper proposes a new approach based on the use of optical means. Among other things, the new approach can be based on the following aspects:
Свет выводится из поверхности, если «что-то» касается поверхности. Этот вывод означает, что внутри световода останется меньше света. Это можно отслеживать.Light is pulled out of the surface if "something" touches the surface. This conclusion means that less light will remain inside the fiber. It can be tracked.
Обрастание будет вызывать вывод света так же, как и высшие организмы и объекты; например, рука человека, касающаяся поверхности;Fouling will cause light output in the same way as higher organisms and objects; for example, a human hand touching a surface;
Обрастание будет постепенно покрывать поверхность; тогда как рука, касающаяся поверхности, вызывает очень резкое, мгновенное изменение вывода.Fouling will gradually cover the surface; whereas a hand touching a surface causes a very abrupt, instantaneous change in output.
Следовательно, в частности, в настоящем документе предложено отслеживание с течением времени общего количества света, который остается внутри световода, с помощью встроенного ультрафиолетового датчика. Если изменение количества выводимого света происходит медленно (первая производная сигнала мала), это означает, что обрастание происходит по всей поверхности в постепенном темпе. Однако если в этом сигнале наблюдается большой шаг (большая первая производная), это означает, что поверхности коснулся крупный объект. Следовательно, это не может быть обрастанием, и, таким образом, следует предположить, что что-то иное, например, человек, коснулось поверхности. Поскольку это предполагает вывод дополнительного света, и одновременно это предполагает, что поблизости находится человек, должно быть принято решение отключить свет; по меньшей мере временно.Therefore, in particular, the present document proposes to monitor over time the total amount of light that remains inside the light guide, using an integrated ultraviolet sensor. If the change in the amount of output light is slow (the first derivative of the signal is small), this means that fouling is occurring over the entire surface at a gradual pace. However, if a large step is observed in this signal (large first derivative), this means that a large object has touched the surface. Therefore, it cannot be fouling, and thus it must be assumed that something else, such as a person, has touched the surface. Since this involves the output of additional light, and at the same time it assumes that a person is nearby, a decision must be made to turn off the light; at least temporarily.
В одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает систему для борьбы с биологическим обрастанием («система» или «система для борьбы с обрастанием» или «система освещения»), содержащую: (i) волноводный элемент (или «волновод» или «световод»), содержащий окно выхода излучения; (ii) оптический датчик («датчик»), выполненный с возможностью обнаружения интенсивности (I) внутреннего отражения внутреннего отраженного излучения; (iii) систему управления, функционально связанную с оптическим датчиком. В частности, волноводный элемент выполнен с возможностью приема излучения (от источника света), причем излучение по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение, выполнен с возможностью излучения по меньшей мере части излучения наружу волноводного элемента через окно выхода излучения и выполнен с возможностью внутреннего отражения части излучения на окне выхода излучения. Кроме того, система управления, в частности может быть выполнена с возможностью уменьшения интенсивности излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени. В связи с этим изобретение, в частности, обеспечивает систему для борьбы с биологическим обрастанием, содержащую: (i) волноводный элемент, содержащий окно выхода излучения, причем волноводный элемент (a) выполнен с возможностью приема излучения (от источника света), причем излучение по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение, (b) выполнен с возможностью излучения по меньшей мере части излучения наружу волноводного элемента через окно выхода излучения и (c) выполнен с возможностью внутреннего отражения части излучения на окне выхода излучения; (ii) оптический датчик («датчик»), выполненный с возможностью обнаружения интенсивности (I) внутреннего отражения внутреннего отраженного излучения; (iii) систему управления, функционально связанную с оптическим датчиком и выполненную с возможностью уменьшения интенсивности излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени. В частности, такая система (системы) может дополнительно содержать источник света, выполненный с возможностью обеспечения излучения, причем излучение по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение.In one aspect, the present invention provides an anti-fouling system ("system" or "anti-fouling system" or "lighting system") comprising: (i) a waveguide element (or "waveguide" or "light guide") comprising radiation exit window; (ii) an optical sensor ("sensor") configured to detect the intensity of (I) the internal reflection of the internal reflected radiation; (iii) a control system operatively associated with the optical sensor. In particular, the waveguide element is configured to receive radiation (from a light source), wherein the radiation at least comprises ultraviolet radiation, is configured to emit at least a portion of the radiation to the outside of the waveguide element through the radiation exit window, and is configured to internally reflect part of the radiation onto output window. In addition, the control system, in particular, can be configured to reduce the intensity of the radiation depending on the achievement of a predetermined first threshold value of the decrease in the intensity (I) of internal reflection over time. In this regard, the invention specifically provides an anti-fouling system comprising: (i) a waveguide element comprising a radiation exit window, the waveguide element (a) being configured to receive radiation (from a light source), the radiation along at least contains ultraviolet radiation, (b) is configured to emit at least part of the radiation to the outside of the waveguide element through the radiation exit window and (c) is configured to internally reflect part of the radiation at the radiation exit window; (ii) an optical sensor ("sensor") configured to detect the intensity of (I) the internal reflection of the internal reflected radiation; (iii) a control system operatively coupled to the optical sensor and configured to reduce the radiation intensity depending on the achievement of a predetermined first threshold value for reducing the intensity (I) of internal reflection over time. In particular, such system(s) may further comprise a light source configured to provide radiation, the radiation at least comprising ultraviolet radiation.
В дополнительном аспекте изобретение обеспечивает систему для борьбы с биологическим обрастанием, содержащую: (i) источник света, выполненный с возможностью обеспечения излучения, причем излучение по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение; (ii) волноводный элемент, содержащий окно выхода излучения, причем волноводный элемент выполнен с возможностью приема по меньшей мере части излучения и излучения по меньшей мере части излучения наружу волноводного элемента через окно выхода излучения и выполнен с возможностью внутреннего отражения части излучения на окне выхода излучения; (iii) оптический датчик, выполненный с возможностью обнаружения интенсивности (I) внутреннего отражения внутреннего отраженного излучения; и (iv) систему управления, функционально связанную с оптическим датчиком. Система управления может быть выполнена с возможностью уменьшения интенсивности излучения (в частности, ультрафиолетового излучения), когда интенсивность внутреннего отражения, обнаруживаемая датчиком, уменьшается (внезапно). В связи с этим в конкретных вариантах осуществления система управления может быть выполнена с возможностью уменьшения интенсивности излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени.In a further aspect, the invention provides an anti-fouling system comprising: (i) a light source configured to provide radiation, the radiation at least comprising ultraviolet radiation; (ii) a waveguide element comprising a radiation exit window, wherein the waveguide element is configured to receive at least a portion of the radiation and radiate at least a portion of the radiation to the outside of the waveguide element through the radiation exit window and is configured to internally reflect a portion of the radiation at the radiation exit window; (iii) an optical sensor configured to detect the intensity of (I) the internal reflection of the internal reflected radiation; and (iv) a control system operatively associated with the optical sensor. The control system may be configured to reduce the intensity of radiation (particularly ultraviolet radiation) when the intensity of internal reflection detected by the sensor decreases (suddenly). In this regard, in particular embodiments, the control system may be configured to reduce the intensity of radiation depending on the achievement of a predetermined first threshold value for reducing the intensity (I) of internal reflection over time.
В еще одном дополнительном аспекте изобретение также обеспечивает объект, который в вариантах осуществления во время использования по меньшей мере частично погружен в воду, причем объект содержит систему для борьбы с биологическим обрастанием, определенную в настоящем документе, причем волноводный элемент выполнен с возможностью облучения излучением во время этапа облучения одного или более из (i) части внешней поверхности указанного объекта и (ii) воды, находящейся вблизи указанной части указанной внешней поверхности. В вариантах осуществления объект может быть выбран из группы, состоящей из судна и объекта инфраструктуры. В еще одном дополнительном аспекте изобретение обеспечивает объект, содержащий систему для борьбы с биологическим обрастанием, определенную в настоящем документе, причем объект содержит внешнюю поверхность, и окно выхода излучения выполнено в виде по меньшей мере части внешней поверхности, например, объект выбран из группы, содержащей дверную ручку, ручку крана, ручку унитаза, перила, кухонную разделочную доску и медицинское устройство или (другие) обычные бытовые объекты (которые, в частности, могут использоваться дома или в офисах и т.д.) и т.д. (например, некоторые другие примеры описаны в настоящем документе). Изобретение дополнительно рассматривается, в частности, со ссылкой на систему для борьбы с биологическим обрастанием в сочетании с объектом.In another additional aspect, the invention also provides an object that, in embodiments, is at least partially submerged in water during use, the object comprising an anti-fouling system as defined herein, wherein the waveguide element is configured to be irradiated with radiation during the step of irradiating one or more of (i) a portion of the outer surface of said object and (ii) water in the vicinity of said portion of said outer surface. In embodiments, the object may be selected from the group consisting of a vessel and a POI. In still another additional aspect, the invention provides an object comprising an anti-fouling system as defined herein, wherein the object comprises an outer surface and the radiation exit window is configured as at least a portion of the outer surface, e.g., the object is selected from the group consisting of a doorknob, a faucet handle, a toilet handle, a railing, a kitchen cutting board and a medical device or (other) common household objects (which may be used in homes or offices, etc. in particular), etc. (for example, some other examples are described in this document). The invention is further discussed, in particular with reference to an anti-fouling system in combination with an object.
Благодаря настоящей системе для борьбы с биологическим обрастанием можно более безопасно осуществлять борьбу с обрастанием. Когда рука касается поверхности волновода, или, когда, например, дельфин касается поверхности волновода на корпусе судна, система может уменьшать или отключать ультрафиолетовое излучение. В частности, система может отключать или уменьшать ультрафиолетовое излучение в том месте, где высший организм касается волновода. Разумеется, ультрафиолетовое излучение может быть снова увеличено или включено, когда высший организм больше не касается волновода. Из-за контакта с волноводом может выводиться больше излучения, что приводит к уменьшению внутреннего отражения; этот эффект может быть описан с точки зрения нарушенного (полного) внутреннего отражения. Следовательно, датчик обнаруживает (косвенным образом) наличие элемента на окне. Разумеется, обрастание может приводить к постепенному уменьшению внутреннего отражения (при условии, что биологическое обрастание не удаляется под действием излучения для борьбы с обрастанием). Однако оно будет нарастать постепенно, тогда как контакт с высшим организмом, как правило, будет внезапным. При обнаружении такого контакта за счет внезапной утечки излучения, интенсивность ультрафиолетового излучения может быть уменьшена по соображениям безопасности. Уменьшение интенсивности может включать в себя отключение, локальное отключение, уменьшение интенсивности (но не уменьшение до нуля) или локальное уменьшение интенсивности (но не локальное уменьшение до нуля).With the present anti-fouling system, anti-fouling can be carried out more safely. When a hand touches the waveguide surface, or when, for example, a dolphin touches the waveguide surface on the hull of a vessel, the system can reduce or turn off the UV light. In particular, the system can turn off or reduce ultraviolet radiation at the point where the higher organism touches the waveguide. Of course, ultraviolet radiation can be increased or turned on again when the higher organism no longer touches the waveguide. Due to contact with the waveguide, more radiation can be output, resulting in a decrease in internal reflection; this effect can be described in terms of frustrated (total) internal reflection. Therefore, the sensor detects (indirectly) the presence of the element on the window. Of course, fouling can lead to a gradual decrease in internal reflection (provided that biofouling is not removed by anti-fouling radiation). However, it will build up gradually, while contact with a higher organism will usually be sudden. If such contact is detected due to a sudden leakage of radiation, the intensity of the ultraviolet radiation may be reduced for safety reasons. Reducing the intensity may include turning off, local turning off, reducing the intensity (but not reducing to zero), or local reducing the intensity (but not local reducing to zero).
Вместо выражения «волноводный элемент» также может использоваться выражение «испускающий ультрафиолетовое излучение элемент». В частности, волноводный элемент выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения во время использования системы.Instead of the expression "waveguide element", the expression "ultraviolet emitting element" can also be used. In particular, the waveguide element is configured to provide ultraviolet radiation during use of the system.
В частности, в вариантах осуществления система управления может учитывать короткую задержку перед изменением интенсивности ультрафиолетового излучения, поскольку контакт может быть кратковременным, и величина внутреннего отражения быстро вернется на прежний уровень. В таком случае может не быть необходимости уменьшения интенсивности ультрафиолетового излучения. В связи с этим в вариантах осуществления система управления выполнена с возможностью уменьшения интенсивности излучения только тогда, когда в течение заданного периода управления не достигнуто заданное второе пороговое значение увеличения интенсивности (I) внутреннего отражения (с течением времени). В частности, система управления будет изменять интенсивность излучения только тогда, когда уменьшенная интенсивность внутреннего отражения сохраняется в течение по меньшей мере 0,1 секунды, например, по меньшей мере 0,5 секунды, например, по меньшей мере 1 секунды. Таким образом, становится очевидно, что это не случайный контакт. Однако, когда внутреннее отражение внезапно уменьшается, но в течение (короткого) заданного периода времени снова увеличивается (по существу до исходного уровня), это может означать случайный контакт, и интенсивность ультрафиолетового излучения не обязательно должна быть уменьшена. Тем не менее, по соображениям безопасности в вариантах осуществления любое (быстрое) уменьшение внутреннего отражения может (немедленно) сопровождаться уменьшением интенсивности ультрафиолетового излучения.In particular, in embodiments, the control system may take into account a short delay before changing the intensity of the ultraviolet radiation, since the contact may be short-term, and the amount of internal reflection will quickly return to its previous level. In such a case, it may not be necessary to reduce the intensity of the ultraviolet radiation. In this regard, in the embodiments, the control system is configured to reduce the intensity of radiation only when a predetermined second threshold value of increasing the intensity (I) of internal reflection (over time) is not reached during a given control period. In particular, the control system will only change the intensity of the radiation when the reduced intensity of internal reflection is maintained for at least 0.1 second, such as at least 0.5 seconds, such as at least 1 second. Thus, it becomes obvious that this is not a casual contact. However, when the internal reflection suddenly decreases, but within a (short) predetermined period of time increases again (essentially to the original level), this may indicate an accidental contact, and the intensity of the ultraviolet radiation does not necessarily need to be reduced. However, for safety reasons, in embodiments, any (rapid) decrease in internal reflection may be (immediately) accompanied by a decrease in UV intensity.
Например, если дверная ручка содержит пропускающий излучение материал, причем в случае ультрафиолетового излучения ручка остается чистой, при касании (пропускающего излучение материала) дверной ручки рукой ультрафиолетовое излучение может быть отключено. После отпускания ручки интенсивность может быть снова увеличена.For example, if the door handle contains a radiation-transmitting material, and in the case of ultraviolet radiation, the handle remains clean, when the (radiation-transmitting material) of the door handle is touched with a hand, the ultraviolet radiation can be turned off. After releasing the knob, the intensity can be increased again.
Система управления может быть выполнена так, что, когда по существу черный элемент контактирует с волноводом, система управления уменьшает интенсивность ультрафиолетового излучения. Этот элемент может, например, находиться в физическом контакте с 10 см2 волновода, например, всего 4 см2 волновода, например, лишь 1 см2 волновода. Этот пример показывает, что система управления может быть выполнена с возможностью обеспечения безопасной работы системы. В связи с этим в конкретных вариантах осуществления заданное первое пороговое значение определено так, чтобы оно по меньшей мере достигалось, когда объект вступает в контакт с окном выхода излучения и покрывает 1 см2 окна выхода излучения, причем часть объекта, находящаяся в контакте с окном выхода излучения, поглощает по меньшей мере 90% излучения, которое выводится из окна выхода излучения.The control system may be configured such that when the substantially black element contacts the waveguide, the control system reduces the intensity of the ultraviolet radiation. This element may, for example, be in physical contact with 10 cm 2 of the waveguide, eg a total of 4 cm 2 of the waveguide, eg only 1 cm 2 of the waveguide. This example shows that the control system can be configured to ensure the safe operation of the system. In this regard, in particular embodiments, the predetermined first threshold value is determined to be at least reached when the object comes into contact with the radiation exit window and covers 1 cm 2 of the radiation exit window, and the part of the object that is in contact with the exit window radiation, absorbs at least 90% of the radiation that is output from the radiation exit window.
Например, в конкретных вариантах осуществления заданное первое пороговое значение уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени представляет собой уменьшение интенсивности (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком, на по меньшей мере 1%, например, по меньшей мере 2%, например, по меньшей мере 5%, например, по меньшей мере 10%, например, по меньшей мере 15%, например, по меньшей мере 20%, за (период времени) максимум 0,05 секунды, например, за максимум 0,1 секунды, в частности, за максимум 0,5 секунды, например, за максимум 1 секунду, например, за максимум 2 секунды, например, за максимум 5 секунд, например, за максимум 10 секунд. Уменьшение интенсивности внутреннего отражения на по меньшей мере n%, например, 10%, предполагает, что относительно начального уровня внутреннее отражение снижается на n%, например, 10%.For example, in specific embodiments, the predetermined first threshold value for reducing the intensity (I) of internal reflection over time is a decrease in the intensity (I) of internal reflection detected by the optical sensor by at least 1%, for example, at least 2%, for example , at least 5%, for example, at least 10%, for example, at least 15%, for example, at least 20%, for a (time period) maximum 0.05 seconds, for example, for a maximum of 0.1 seconds , in particular for a maximum of 0.5 seconds, for example, for a maximum of 1 second, for example, for a maximum of 2 seconds, for example, for a maximum of 5 seconds, for example, for a maximum of 10 seconds. Reducing the intensity of internal reflection by at least n%, for example, 10%, implies that relative to the initial level, internal reflection is reduced by n%, for example, 10%.
В настоящем документе, в частности, выражение «пороговое значение» относится к уровню, который должен быть достигнут (или пройден) для получения результата. Следовательно, например, при достижении (или прохождении) первого порогового значения уменьшения на по меньшей мере 1% за максимум 0,1 секунды, например, в качестве примера на 1% за 0,1 секунды (точно первое пороговое значение) или на 5% за 0,05 секунды (больше первого порогового значения (поскольку интенсивность больше, а время меньше)), ультрафиолетовое излучение будет уменьшено (системой управления). Примером может быть уменьшение со 100 мВт до 90 мВт (смотри также пример ниже) или с 50 мВт до 45 мВт, в обоих случаях происходит уменьшение на 10%.In this document, in particular, the expression "threshold value" refers to the level that must be reached (or passed) to obtain a result. Therefore, for example, when reaching (or passing) the first threshold decrease by at least 1% in a maximum of 0.1 seconds, for example, by way of example 1% in 0.1 seconds (exactly the first threshold) or 5% 0.05 seconds (greater than the first threshold (because the intensity is greater and the time is shorter)), the UV radiation will be reduced (by the control system). An example would be a reduction from 100 mW to 90 mW (see also the example below) or from 50 mW to 45 mW, in both cases there is a reduction of 10%.
При достижении или прохождении порогового значения пороговое значение пройдено, и ультрафиолетовое излучение может быть уменьшено (при достижении первого порогового значения) или увеличено (при достижении второго порогового значения).When the threshold is reached or passed, the threshold is passed and the UV radiation can be reduced (when the first threshold is reached) or increased (when the second threshold is reached).
Следовательно, в конкретных вариантах осуществления уменьшение ΔI интенсивности (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком, и период Δt времени, за который должно произойти такое уменьшение, могут приводить к первому пороговому значению, выбранному из диапазона 0,1%/с≤|ΔI/Δt|≤100%/с (где ΔI<0%). В настоящем документе ΔI определено как конечная интенсивность минус интенсивность в начале периода времени (обе выражены в процентах), причем интенсивность в начале периода времени по определению составляет 100%. В качестве примера рассмотрим сигнал 100 мВт при t=0 и сигнал 90 мВт в конце периода времени (через, например, 0,5 секунды). Таким образом, ΔI=-10%. Следовательно, уменьшение сигнала датчика (т.е. уменьшенное внутреннее отражение) по определению приводит к отрицательному ΔI. Примерное уменьшение на 10 мВт за 0,5 секунды, начиная со 100 мВт при 0 с, обеспечит |ΔI/Δt|=|-10%/0,5 с|=20%/с, что находится в диапазоне выбора первого порогового значения. Таким образом, это может быть подходящим выбором первого порогового значения.Therefore, in particular embodiments, a decrease ΔI of the intensity (I) of internal reflection detected by an optical sensor, and the time period Δt over which such a decrease is to occur, may result in a first threshold value selected from the range 0.1%/s≤|ΔI /Δt|≤100%/s (where ΔI<0%). In this document, ΔI is defined as the final intensity minus the intensity at the beginning of the time period (both expressed as a percentage), with the intensity at the beginning of the time period being, by definition, 100%. As an example, consider a 100 mW signal at t=0 and a 90 mW signal at the end of the time period (after 0.5 seconds, for example). Thus, ΔI=-10%. Therefore, a reduction in the sensor signal (ie, reduced internal reflection) by definition results in a negative ΔI. An approximate decrease of 10 mW in 0.5 seconds, starting from 100 mW at 0 s, will provide |ΔI/Δt|=|-10%/0.5 s|=20%/s, which is in the range of the first threshold selection . Thus, this may be an appropriate choice for the first threshold.
Если пороговое значение будет больше указанного диапазона, чувствительность может быть недостаточно высокой.If the threshold is greater than the specified range, the sensitivity may not be high enough.
Любое уменьшение, равное или превышающее такое заданное первое пороговое значение, может приводить к уменьшению интенсивности ультрафиолетового излучения. Следует отметить, что, в частности, Δt составляет максимум 2 секунды, например, максимум 1 секунду. Следовательно, если первое пороговое значение будет достигнуто, например, более чем за 10 секунд, это может квалифицироваться как постепенное обрастание или по меньшей мере не как физический контакт высшего организма, например, человека, с окном выхода излучения. Следовательно, такое уменьшение отражения не будет квалифицироваться как внезапное. Следовательно, например, если первый пороговый уровень определен как |ΔI/Δt|=50%/с, то при достижении (или прохождении) этого первого порогового значения, например, в качестве примера 50% за 1 секунду (точно первое пороговое значение) или 80% за 0,5 секунды (больше первого порогового значения), ультрафиолетовое излучение будет уменьшено.Any reduction equal to or greater than such predetermined first threshold may result in a reduction in UV intensity. It should be noted that, in particular, Δt is a maximum of 2 seconds, such as a maximum of 1 second. Therefore, if the first threshold value is reached, for example, in more than 10 seconds, this may qualify as gradual fouling, or at least not as physical contact of a higher organism, such as a human, with the radiation exit window. Therefore, such a reduction in reflection would not qualify as sudden. Therefore, for example, if the first threshold level is defined as |ΔI/Δt|=50%/s, then upon reaching (or passing) this first threshold value, for example, as an example 50% in 1 second (exactly the first threshold value) or 80% for 0.5 seconds (greater than the first threshold), UV radiation will be reduced.
В связи с этим в вариантах осуществления заданное первое пороговое значение выбрано из диапазона 0,1%/с≤|ΔI/Δt|≤100%/с, где ΔI - уменьшение интенсивности (I) внутреннего отражения в процентах (обнаруживаемое оптическим датчиком), причем ΔI<0%, Δt - период времени, за который происходит такое уменьшение ΔI, причем Δt составляет максимум один из вышеуказанных периодов времени, например, максимум 1 секунду. Интенсивность внутреннего отражения при t=0 определена как 100%.In this regard, in the embodiments, the specified first threshold value is selected from the range of 0.1%/s≤|ΔI/Δt|≤100%/s, where ΔI is the decrease in the intensity (I) of internal reflection in percent (detected by the optical sensor), wherein ΔI<0%, Δt is the time period over which such a decrease in ΔI occurs, with Δt being at most one of the above time periods, for example at most 1 second. The intensity of internal reflection at t=0 is defined as 100%.
С использованием таких данных можно определить производную. Это также может использоваться для определения, происходит ли постепенное обрастание или контакт с другим элементом, например, высшим организмом.Using such data, a derivative can be determined. This can also be used to determine if there is gradual fouling or contact with another element, such as a higher organism.
Как отмечено выше, когда высший организм больше не касается поверхности волновода, например, отпускает дверную ручку, интенсивность может быть снова увеличена. В связи с этим в конкретных вариантах осуществления система управления выполнена с возможностью увеличения интенсивности излучения в зависимости от заданного второго порогового значения увеличения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени.As noted above, when the higher organism no longer touches the surface of the waveguide, such as releasing a doorknob, the intensity can be increased again. In this regard, in particular embodiments, the implementation of the control system is configured to increase the intensity of the radiation depending on the given second threshold increase in the intensity (I) of internal reflection over time.
Альтернативно или дополнительно, в качестве минимального уменьшения интенсивности I внутреннего отражения также может быть определен заданный минимальный сигнал датчика (уменьшение) (в качестве примера -1 мВт).Alternatively or additionally, a predetermined minimum sensor signal (reduction) (example -1 mW) can also be defined as the minimum reduction in internal reflection intensity I.
В случае второго порогового значения, могут использоваться по существу те же числа, что определены выше, с учетом того, что касание поверхности может приводить к уменьшению обнаруживаемого внутреннего отражения, а отдаление объекта от поверхности может (снова) приводить к увеличению обнаруживаемого внутреннего отражения.In the case of the second threshold, essentially the same numbers as defined above can be used, with the understanding that touching the surface may lead to a decrease in the detected internal reflection, and moving the object away from the surface may (again) lead to an increase in the detected internal reflection.
Подобным образом, в конкретных вариантах осуществления увеличение ΔI интенсивности (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком, и период Δt времени, за который должно произойти такое увеличение, могут приводить к первому пороговому значению, выбранному из диапазона 0,1%/с≤|ΔI/Δt|≤400%/с (где ΔI>0%). Как отмечено выше, в настоящем документе ΔI определено как конечная интенсивность минус интенсивность в начале периода времени (обе выражены в процентах), причем интенсивность в начале периода времени по определению составляет 100%. В качестве примера рассмотрим сигнал 100 мВт при t=0 и сигнал 110 мВт в конце периода времени (через, например, 0,5 секунды). Таким образом, ΔI=+10%. Следовательно, увеличение сигнала датчика (т.е. увеличенное внутреннее отражение) по определению приводит к положительному ΔI.Similarly, in particular embodiments, an increase ΔI in the intensity (I) of internal reflection detected by an optical sensor, and the time period Δt over which such an increase is to occur, may result in a first threshold value selected from the range 0.1%/s≤| ΔI/Δt|≤400%/s (where ΔI>0%). As noted above, herein ΔI is defined as the end intensity minus the intensity at the start of the time period (both expressed as a percentage), with the intensity at the start of the time period being, by definition, 100%. As an example, consider a 100 mW signal at t=0 and a 110 mW signal at the end of the time period (after 0.5 seconds, for example). Thus, ΔI=+10%. Therefore, an increase in the sensor signal (ie, increased internal reflection) by definition results in a positive ΔI.
Любое увеличение, равное или превышающее такое заданное первое пороговое значение, может приводить к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения. Следует отметить, что, в частности, Δt составляет максимум 2 секунды, например, максимум 1 секунду. Следовательно, если второе пороговое значение будет достигнуто, например, более чем за 10 секунд, это может квалифицироваться как постепенное удаление обрастания или по меньшей мере не как отдаление высшего организма, например, человека, от окна выхода излучения. Следовательно, такое увеличение отражения не будет квалифицироваться как внезапное. Следовательно, например, если второй пороговый уровень определен как |ΔI/Δt|=50%/с, то при достижении (или прохождении) этого первого порогового значения, например, в качестве примера 50% за 1 секунду (точно второе пороговое значение) или 80% за 0,5 секунды (больше второго порогового значения), ультрафиолетовое излучение может быть (снова) увеличено (например, до прежней интенсивности ультрафиолетового излучения до снижения). Интенсивность внутреннего отражения при t=0 определена как 100% (если интенсивность не равна 0).Any increase equal to or greater than such predetermined first threshold may result in an increase in ultraviolet radiation intensity. It should be noted that, in particular, Δt is a maximum of 2 seconds, such as a maximum of 1 second. Therefore, if the second threshold value is reached, for example, in more than 10 seconds, this may qualify as a gradual removal of fouling, or at least not as a removal of a higher organism, such as a human, from the exit window. Therefore, such an increase in reflection would not qualify as sudden. Therefore, for example, if the second threshold level is defined as |ΔI/Δt|=50%/s, then upon reaching (or passing) this first threshold value, for example, as an example 50% in 1 second (exactly the second threshold value) or 80% in 0.5 seconds (greater than the second threshold), the UV output can be (again) increased (eg to the previous UV intensity before the reduction). The intensity of internal reflection at t=0 is defined as 100% (if the intensity is not equal to 0).
Следовательно, в качестве минимального увеличения интенсивности I внутреннего отражения также может быть определен заданный минимальный сигнал датчика (увеличение) (в качестве примера 1 мВт).Therefore, a predetermined minimum sensor signal (magnification) (by way of example 1 mW) can also be defined as the minimum increase in the internal reflection intensity I.
В связи с этим в вариантах осуществления заданное второе пороговое значение выбрано из диапазона 0,1%/с≤|ΔI/Δt|≤400%/с, где ΔI - увеличение интенсивности (I) внутреннего отражения в процентах (обнаруживаемое оптическим датчиком), причем ΔI>0%, Δt - период времени, за который происходит такое уменьшение ΔI, причем Δt составляет максимум один из вышеуказанных периодов времени, например, максимум 1 секунду. Следует отметить, что уменьшение не может превышать 100%, тогда как увеличение может превышать 100%.In this regard, in the embodiments, the specified second threshold value is selected from the range of 0.1%/s≤|ΔI/Δt|≤400%/s, where ΔI is the increase in the intensity (I) of internal reflection in percent (detected by the optical sensor), where ΔI>0%, Δt is the time period over which such a decrease in ΔI occurs, and Δt is at most one of the above time periods, for example, at most 1 second. It should be noted that the decrease cannot exceed 100%, while the increase can exceed 100%.
Следовательно, в частности, система управления выполнена с возможностью отключения излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени и включения излучения в зависимости от заданного второго порогового значения увеличения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени.Therefore, in particular, the control system is configured to turn off the radiation depending on the achievement of a predetermined first threshold value of the decrease in the intensity (I) of internal reflection over time and turn on the radiation depending on the predetermined second threshold value of the increase in the intensity (I) of internal reflection over time .
Следовательно, в таком варианте осуществления ультрафиолетовое излучение (одного) источника света полностью отключается (и включается). Однако также возможно уменьшение интенсивности, например, до уровня 50% или менее. В связи с этим в вариантах осуществления система управления выполнена с возможностью уменьшения излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени до первого уровня интенсивности излучения, превышающего 0 Вт, и увеличения излучения в зависимости от заданного второго порогового значения увеличения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени до заданного второго уровня интенсивности излучения.Therefore, in such an embodiment, the ultraviolet radiation of the (one) light source is turned off (and turned on) completely. However, it is also possible to reduce the intensity, for example to a level of 50% or less. In this regard, in embodiments, the control system is configured to reduce radiation depending on the achievement of a predetermined first threshold value for reducing the intensity (I) of internal reflection over time to a first level of radiation intensity exceeding 0 W, and increasing radiation depending on a predetermined second the threshold value of the increase in the intensity (I) of internal reflection over time to a given second level of radiation intensity.
Когда система представляет собой «простую» систему включения/отключения, система включает источник света до его заданного фиксированного уровня. Однако также интенсивность источника света может быть регулируемой. Как дополнительно раскрыто ниже, интенсивность может, например, представлять собой функцию от степени обрастания, которая, таким образом, может измеряться оптическим датчиком. Также может применяться и желательно, что после уменьшения интенсивности источник света снова переключается на его прежний уровень перед уменьшением интенсивности. В связи с этим в конкретных вариантах осуществления заданный второй уровень интенсивности излучения представляет собой уровень интенсивности излучения перед (самым последним) уменьшением (или «снижением») до первого уровня интенсивности излучения +/-20%, например, +/-10%. Следовательно, в вариантах осуществления заданный второй уровень интенсивности излучения находится в диапазоне +/-10% от уровня интенсивности излучения перед уменьшением до первого уровня интенсивности излучения.When the system is a "simple" on/off system, the system turns on the light source to its predetermined fixed level. However, also the intensity of the light source can be adjustable. As further disclosed below, the intensity may, for example, be a function of the amount of fouling, which can thus be measured by an optical sensor. It can also be used and is desirable that after the intensity has been reduced, the light source is switched back to its previous level before the intensity was reduced. In this regard, in particular embodiments, the target second level of radiation intensity is the level of radiation intensity before the (most recent) decrease (or "reduction") to the first level of radiation intensity +/-20%, for example, +/-10%. Therefore, in embodiments, the predetermined second radiation intensity level is in the range of +/-10% of the radiation intensity level before decreasing to the first radiation intensity level.
Разумеется, также возможно, что за это время поверхность волновода подверглась дальнейшему биологическому обрастанию, или обрастание было удалено, например, в результате самопроизвольного удаления. Следовательно, в таких случаях возврат к исходному значению может быть менее желателен. Следовательно, в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием может быть выполнена с возможностью излучения по меньшей мере части излучения наружу волноводного элемента в соответствии с заданным соотношением между интенсивностью излучения и интенсивностью (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком. Это позволяет регулировать ультрафиолетовое излучение в зависимости от (косвенно) обнаруживаемого биологического обрастания. Биологическое обрастание (косвенно) обнаруживается оптическим датчиком. Следовательно, в таких вариантах осуществления заданный второй уровень интенсивности излучения представляет собой (просто) уровень интенсивности излучения, связанный (в соответствии с заданным соотношением между интенсивностью излучения и интенсивностью (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком) с интенсивностью (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком. Для этого система управления может содержать память, хранящую заданное соотношение (соотношения) между интенсивностью излучения и интенсивностью (I) внутреннего отражения, обнаруживаемой оптическим датчиком.Of course, it is also possible that during this time the surface of the waveguide has undergone further biofouling, or that the fouling has been removed, for example as a result of spontaneous removal. Therefore, in such cases, a return to the original value may be less desirable. Therefore, in embodiments, the anti-fouling system may be configured to emit at least a portion of the radiation to the outside of the waveguide element in accordance with a predetermined ratio between the radiation intensity and the intensity (I) of internal reflection detected by the optical sensor. This allows the UV radiation to be adjusted depending on the (indirectly) detectable biofouling. Biofouling is (indirectly) detected by an optical sensor. Therefore, in such embodiments, the given second radiation intensity level is (simply) the radiation intensity level related (according to the given relationship between the radiation intensity and the intensity (I) of internal reflection detected by the optical sensor) with the intensity (I) of internal reflection, detected by an optical sensor. To this end, the control system may include a memory storing a predetermined ratio(s) between the radiation intensity and the intensity (I) of internal reflection detected by the optical sensor.
В конкретных областях применения, где безопасность может быть крайне важна, увеличение ультрафиолетового излучения может выполняться только по команде человека. В связи с этим в конкретных вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием может содержать пользовательский интерфейс, причем система управления дополнительно содержит процедуру обеспечения безопасности, так что после уменьшения интенсивности излучения вследствие достижения заданного первого порогового значения интенсивности (I) внутреннего отражения интенсивность излучения может быть увеличена только по команде через пользовательский интерфейс. Здесь первое пороговое значение также может относиться к пороговому значению интенсивности.In specific applications where safety may be of the utmost importance, an increase in ultraviolet radiation can only be performed on human command. Therefore, in particular embodiments, the anti-fouling system may comprise a user interface, the control system further comprising a safety procedure such that after the radiation intensity has been reduced due to reaching a predetermined first internal reflection intensity threshold (I), the radiation intensity may be increased only by command through the user interface. Here, the first threshold may also refer to an intensity threshold.
Следует отметить, что в дополнительных вариантах осуществления любое уменьшение, превышающее заданное первое пороговое значение, может приводить к уменьшению излучения для борьбы с биологическим обрастанием. Например, такие варианты осуществления могут быть выбраны по соображениям безопасности.It should be noted that in further embodiments, any reduction above a predetermined first threshold may result in a reduction in anti-fouling radiation. For example, such embodiments may be chosen for security reasons.
Как отмечено выше, система для борьбы с биологическим обрастанием содержит испускающий ультрафиолетовое излучение элемент. Выражение «испускающий ультрафиолетовое излучение элемент» также может относиться к множеству испускающих ультрафиолетовое излучение элементов. Следовательно, система может включать в себя множество таких элементов. Система может включать в себя источник электрической энергии, но система также может быть функционально связана с источником электрической энергии (во время использования). В вариантах осуществления каждый испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может быть функционально связан с источником энергии. Это обеспечивает децентрализацию питания испускающих ультрафиолетовое излучение элементов. Источник энергии, в частности, используется для питания источника (источников) света.As noted above, the anti-fouling system comprises an ultraviolet emitting element. The term "ultraviolet emitting element" can also refer to a plurality of ultraviolet emitting elements. Therefore, the system may include a plurality of such elements. The system may include an electrical power source, but the system may also be operatively coupled to the electrical power source (during use). In embodiments, each ultraviolet emitting element may be operably associated with an energy source. This ensures the decentralization of power supply emitting ultraviolet radiation elements. The energy source is particularly used to power the light source(s).
В настоящем документе испускающий ультрафиолетовое излучение элемент также может упоминаться как «модуль освещения». Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может представлять собой пластинчатый модуль (в настоящем документе также упоминается как «оптическая среда»), с одним или более соответствующими элементами, по меньшей мере частично или даже полностью встроенными в него. Следовательно, в вариантах осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит пропускающий свет (твердый) материал, например, силикон и т.д. Однако испускающий ультрафиолетовое излучение элемент также может включать в себя кожух, заключающий по меньшей мере частично или даже полностью один или более соответствующих элементов. Один или более соответствующих элементов по меньшей мере содержат источник света, который выполнен с возможностью обеспечения света источника света, в частности, ультрафиолетового излучения. Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может иметь плоское или криволинейное окно выхода излучения. Выражение «испускающий ультрафиолетовое излучение элемент» означает, что элемент, в частности, выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения во время использования элемента.In this document, the ultraviolet emitting element may also be referred to as "illumination module". The ultraviolet emitting element may be a plate module (herein also referred to as "optical medium"), with one or more corresponding elements at least partially or even completely embedded therein. Therefore, in embodiments, the ultraviolet emitting element comprises a light transmissive (solid) material such as silicone, etc. However, the ultraviolet emitting element may also include a casing enclosing at least partially or even completely one or more respective elements. One or more respective elements at least comprise a light source which is configured to provide light from the light source, in particular ultraviolet radiation. The ultraviolet emitting element may have a flat or curved radiation exit window. The expression "ultraviolet emitting element" means that the element, in particular, is configured to provide ultraviolet radiation during use of the element.
Волноводный элемент может быть выполнен в виде пластины, опционально, криволинейной формы. Однако волноводный элемент также может иметь другие формы. Это может зависеть, например, от области применения. Например, когда объект представляет собой дверную ручку, ручку крана, ручку унитаза, перила, кухонную разделочную доску или медицинское устройство, форма волноводного элемента может или должна отличаться от пластины и может иметь одну или более криволинейных поверхностей.The waveguide element can be made in the form of a plate, optionally, curvilinear. However, the waveguide element may also have other shapes. This may depend, for example, on the application. For example, when the object is a doorknob, a faucet handle, a toilet handle, a railing, a kitchen cutting board, or a medical device, the shape of the waveguide element may or should be different from a plate and may have one or more curved surfaces.
Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит окно выхода ультрафиолетового излучения. Окно выхода ультрафиолетового излучения выполнено с возможностью пропускания по меньшей мере части ультрафиолетового излучения источника света. По меньшей мере часть ультрафиолетового излучения выходит через окно выхода излучения наружу испускающего ультрафиолетовое излучение элемента. Следовательно, окно выхода пропускает ультрафиолетовое излучение. Как правило, окно также будет пропускать видимый свет. Как отмечено выше, и как будет дополнительно рассмотрено ниже, в вариантах осуществления элемент может представлять собой пропускающую излучение пластину. В таком случае окно может представлять собой поверхность (или плоскость) элемента.The ultraviolet emitting element comprises an ultraviolet radiation exit window. The ultraviolet radiation exit window is configured to transmit at least a portion of the ultraviolet radiation of the light source. At least part of the ultraviolet radiation exits through the radiation exit window to the outside of the ultraviolet radiation emitting element. Therefore, the exit window transmits ultraviolet radiation. Typically, a window will also let in visible light. As noted above, and as will be discussed further below, in embodiments, the element may be a radiation-transmitting plate. In such a case, the window may be the surface (or plane) of the element.
Выражение «пропускающий излучение» относится к пропусканию излучения, в частности, ультрафиолетового излучения и, опционально, также видимого излучения.The expression "transmitting radiation" refers to the transmission of radiation, in particular ultraviolet radiation and, optionally, also visible radiation.
Окно выхода ультрафиолетового излучения содержит заднюю сторону окна и переднюю сторону окна. Выражения «задний» и «передний» относятся к расположению элементов или признаков относительно распространения света от генерирующего свет средства (здесь, в частности, источника света), причем относительно первого положения в пределах пучка света от генерирующего свет средства второе положение в пучке света, находящееся ближе к генерирующему свет средству, является «задним», а третье положение в пучке света, находящееся дальше от генерирующего свет средства, является «передним». Следовательно, задняя сторона окна («задняя сторона»), в частности, направлена внутрь элемента и может принимать свет источника света непосредственно или после внутреннего отражения. Передняя сторона окна («передняя сторона») может, в частности, быть направлена наружу элемента. Эта сторона окна может, например, (временно) контактировать с водой во время использования системы. Следует отметить, что в пластинчатых вариантах осуществления элемента задняя сторона окна и передняя сторона окна могут представлять собой обе стороны (одной) грани (или плоскости).The ultraviolet radiation exit window comprises a back side of the window and a front side of the window. The expressions "rear" and "front" refer to the arrangement of elements or features with respect to the propagation of light from the light generating means (here in particular the light source), with respect to the first position within the light beam from the light generating means, the second position in the light beam, being closer to the light generating means is "rear", and the third position in the light beam, farther from the light generating means, is "forward". Therefore, the rear side of the window ("rear side"), in particular, is directed towards the inside of the element and can receive the light of the light source directly or after internal reflection. The front side of the window ("front side") can, in particular, be directed outward of the element. This side of the window may, for example, (temporarily) come into contact with water during the use of the system. It should be noted that in plate-like embodiments of the element, the rear side of the window and the front side of the window may be both sides of a (same) face (or plane).
Элемент, в частности, также включает в себя оптический датчик. Датчик по меньшей мере частично заключен элементом, но в вариантах осуществления может быть полностью встроен в него. Следовательно, оптический датчик, как и источник света, выполнен на задней стороне окна элемента. Оптический датчик («датчик») в вариантах осуществления может быть выполнен с возможностью обнаружения излучения, испускаемого из передней стороны окна (в элемент). Кроме того, выражение «датчик» также может относиться к множеству датчиков, два или более из которых опционально могут быть выполнены с возможностью обнаружения разных свойств.The element in particular also includes an optical sensor. The sensor is at least partially enclosed by the element, but in embodiments may be completely embedded in it. Therefore, the optical sensor, like the light source, is provided on the rear side of the element's window. The optical sensor ("sensor") in the embodiments may be configured to detect radiation emitted from the front side of the window (into the element). In addition, the expression "sensor" can also refer to a plurality of sensors, two or more of which can optionally be configured to detect different properties.
Датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения излучения в элементе, причем излучение исходит от источника света.The sensor may be configured to detect radiation in the element, the radiation coming from a light source.
В вариантах осуществления система может быть основана на принципе отражения, в частности, TIR (полного внутреннего отражения). Источник света может быть выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже) в окно выхода излучения на основе принципа внутреннего отражения. Следовательно, в вариантах осуществления оптический датчик выполнен с возможностью обнаружения ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже), отраженного указанным окном выхода ультрафиолетового излучения. Когда на окне выхода излучения, в частности, на передней стороне окна, появляется биологическое обрастание, больше ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже) может выходить из элемента. Следовательно, меньше ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже) может достигать оптического датчика. Когда меньше ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже) принимается датчиком, система может (если это возможно) увеличивать интенсивность ультрафиолетового излучения для борьбы с биологическим обрастанием. Следовательно, в частности, система для борьбы с биологическим обрастанием может быть выполнена с возможностью увеличения интенсивности указанного ультрафиолетового излучения, когда оптический датчик обнаруживает уменьшение ультрафиолетового излучения (и/или излучения другого типа; смотри ниже). (Ультрафиолетовое) излучение может уменьшаться в результате «нарушенного TIR» из-за биологического обрастания (на передней стороне окна выхода излучения). Биологическое обрастание «извлекает» свет из окна выхода света. Следовательно, в вариантах осуществления (обнаруживаемое) излучение исходит от источника света.In embodiments, the system may be based on the principle of reflection, in particular TIR (total internal reflection). The light source may be configured to provide ultraviolet radiation (and/or other types of radiation; see below) to the radiation exit window based on the principle of internal reflection. Therefore, in embodiments, the optical sensor is configured to detect ultraviolet radiation (and/or other type of radiation; see below) reflected by said ultraviolet exit window. When a biofouling develops on a radiation exit window, particularly on the front side of the window, more UV radiation (and/or other types of radiation; see below) can exit the element. Therefore, less UV radiation (and/or other types of radiation; see below) can reach the optical sensor. When less UV radiation (and/or other types of radiation; see below) is received by the sensor, the system may (if possible) increase the intensity of the UV radiation to combat biofouling. Therefore, in particular, the system for combating biofouling can be configured to increase the intensity of said ultraviolet radiation when the optical sensor detects a decrease in ultraviolet radiation (and/or other type of radiation; see below). (UV) radiation may be reduced as a result of "bad TIR" due to biofouling (on the front of the radiation exit window). Biofouling "extracts" light from the light exit window. Therefore, in embodiments, the (detectable) radiation comes from a light source.
В вариантах осуществления элемент может по меньшей мере содержать источник света для обеспечения ультрафиолетового излучения. Это ультрафиолетовое излучение используется для борьбы с биологическим обрастанием. Следовательно, ультрафиолетовое излучение используется в качестве излучения для борьбы с биологическим обрастанием. Это излучение также может быть основой для датчика, поскольку датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения одного или более из отраженного ультрафиолетового излучения, рассеянного ультрафиолетового излучения и люминесценции (от биологических видов, находящихся рядом или прикрепленных к окну выхода излучения).In embodiments, the element may at least contain a light source to provide ultraviolet radiation. This ultraviolet radiation is used to combat biological fouling. Therefore, ultraviolet radiation is used as radiation for anti-fouling. This radiation can also be the basis for the sensor, since the sensor can be configured to detect one or more of reflected ultraviolet radiation, scattered ultraviolet radiation, and luminescence (from species adjacent to or attached to the radiation exit window).
Следовательно, в вариантах осуществления при использовании светодиодов одна и та же длина волны светодиода используется для отслеживания и борьбы с обрастанием. Следовательно, в вариантах осуществления источник системы датчиков может представлять собой ультрафиолетовый светодиод, который также используется для борьбы с биологическим обрастанием.Therefore, in LED embodiments, the same LED wavelength is used for tracking and anti-fouling. Therefore, in embodiments, the source of the sensor system may be a UV LED, which is also used for anti-fouling.
Однако альтернативно или дополнительно отдельный источник света, в настоящем документе также упоминаемый как второй источник света, выполненный с возможностью генерации излучения второго источника света («второе излучение»), может быть основой для датчика. В таких вариантах осуществления датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения одного или более из отраженного второго излучения, рассеянного второго излучения и люминесценции (от биологических видов, находящихся рядом или прикрепленных к окну выхода излучения) вследствие возбуждения вторым излучением.However, alternatively or additionally, a separate light source, also referred to herein as a second light source, configured to generate radiation from the second light source ("second radiation"), may be the basis for the sensor. In such embodiments, the sensor may be configured to detect one or more of reflected second radiation, scattered second radiation, and luminescence (from species adjacent to or attached to the radiation exit window) due to excitation by the second radiation.
Следовательно, источник системы датчиков может представлять собой ультрафиолетовый светодиод (или лазер), по существу не используемый для борьбы с биологическим обрастанием. Источник системы датчиков также может представлять собой видимый светодиод (или лазер). Альтернативно или дополнительно, источник системы датчиков может представлять собой инфракрасный светодиод (или лазер). Следовательно, в вышеуказанных вариантах осуществления упоминается ультрафиолетовое излучение и/или излучение другого типа.Therefore, the source of the sensor system may be an ultraviolet LED (or laser), essentially not used for antifouling. The source of the sensor system can also be a visible LED (or laser). Alternatively or additionally, the source of the sensor system may be an infrared LED (or laser). Therefore, in the above embodiments, ultraviolet radiation and/or other type of radiation is mentioned.
В частности, датчик выполнен с возможностью обнаружения отражения излучения источника света, в частности, отражения на окне выхода света.In particular, the sensor is configured to detect the reflection of the radiation of the light source, in particular the reflection on the light exit window.
Таким образом, в настоящем документе выражение «свет» в выражении «источник света» и подобных выражениях может также относиться к ультрафиолетовому излучению и/или инфракрасному излучению (и, разумеется, к видимому свету). Это будет понятно из контекста. Следовательно, в вариантах осуществления могут использоваться источники ультрафиолетового света. В других вариантах осуществления могут использоваться один или более источников ультрафиолетового света и один или более источников света для обеспечения одного или более из видимого и инфракрасного излучения.Thus, in this document, the expression "light" in the expression "light source" and similar expressions can also refer to ultraviolet radiation and/or infrared radiation (and, of course, to visible light). This will be clear from the context. Therefore, in embodiments, ultraviolet light sources may be used. In other embodiments, one or more ultraviolet light sources and one or more light sources may be used to provide one or more of visible and infrared radiation.
Как отмечено выше, датчик выполнен с возможностью обеспечения соответствующего сигнала оптического датчика. Следовательно, сигнал датчика, в частности, связан с излучением, которое обнаруживается датчиком, и для которого предназначен датчик. Например, увеличение отраженного (ультрафиолетового) излучения может, например, относиться к большему сигналу датчика.As noted above, the sensor is configured to provide an appropriate optical sensor signal. Therefore, the sensor signal is particularly related to the radiation that is detected by the sensor and for which the sensor is designed. For example, an increase in reflected (ultraviolet) radiation may, for example, refer to a larger sensor signal.
В частности, система для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно выполнена с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения (для борьбы с биологическим обрастанием) в зависимости от указанного сигнала оптического датчика. Следовательно, когда на основе сигнала датчика система определяет наличие биологического обрастания или увеличение (величины) биологического обрастания, может быть обеспечен и/или увеличен свет для борьбы с биологическим обрастанием (системой). Альтернативно или дополнительно, в зависимости от сигнала датчика также может быть изменено спектральное распределение света для борьбы с биологическим обрастанием (смотри также ниже).In particular, the anti-fouling system is further configured to provide said ultraviolet (anti-fouling) radiation depending on said optical sensor signal. Therefore, when the system determines the presence of biofouling or an increase (amount) of biofouling based on the sensor signal, light can be provided and/or increased to combat biofouling (system). Alternatively or additionally, depending on the sensor signal, the spectral distribution of light can also be changed to combat biofouling (see also below).
Контур управления, описанный в настоящем документе, может включать в себя или предусматривать систему управления, которая может быть встроена в элемент, или которая может быть выполнена внешней по отношению к элементу. В последнем варианте осуществления это предполагает проводную или беспроводную связь между элементом и системой управления. Следовательно, в частности, объект или система для борьбы с биологическим обрастанием может дополнительно содержать систему управления. Следовательно, объект может содержать такую систему управления. В вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием содержит систему управления, но внешнюю по отношению к объекту. В связи с этим в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием может дополнительно содержать систему управления, опционально, заключенную испускающим ультрафиолетовое излучение элементом. Когда система управления содержит более одного элемента, один или более элементов могут быть включены в объект, и/или один или более элементов могут быть выполнены внешними по отношению к объекту.The control loop described herein may include or provide for a control system that may be built into the element, or which may be external to the element. In the latter embodiment, this involves a wired or wireless connection between the element and the control system. Therefore, in particular, the antifouling facility or system may further comprise a control system. Therefore, the object may contain such a control system. In embodiments, the anti-fouling system comprises a control system, but external to the object. Therefore, in embodiments, the anti-fouling system may further comprise a control system, optionally enclosed by a UV-emitting element. When the control system contains more than one element, one or more elements may be included in the object, and/or one or more elements may be external to the object.
В варианте осуществления система управления содержит множество систем управления. Например, судно может содержать систему управления в качестве главной системы управления, причем каждая система для борьбы с биологическим обрастанием содержит подчиненную систему управления. Опционально, система управления может быть выполнена внешней по отношению к объекту, т.е. удаленной от объекта. В конкретных вариантах осуществления главная система управления, удаленная от объекта, управляет подчиненной системой управления, включенной в объект (например, системой для борьбы с биологическим обрастанием). Следовательно, например, (главная) система управления может находиться далеко; или находиться не на судне, а на берегу, например, в диспетчерской судоходной компании. Такая главная система управления может быть выполнена с возможностью управления системами для борьбы с биологическим обрастанием множества объектов.In an embodiment, the control system comprises a plurality of control systems. For example, a ship may include a control system as the master control system, with each antifouling system containing a slave control system. Optionally, the control system can be made external to the object, i.e. away from the object. In specific embodiments, a master control system remote from the facility controls a slave control system included in the facility (eg, a system to combat biofouling). Therefore, for example, the (main) control system may be far away; or be not on the ship, but on the shore, for example, in the control room of a shipping company. Such a master control system may be configured to control systems for combating biofouling of a plurality of objects.
Оптический датчик может быть чувствителен к одному или более из ультрафиолетового излучения, видимого излучения и инфракрасного излучения. Такая чувствительность может относиться к поддиапазону длин волн в пределах одного (или более) из них, например, оптический датчик по существу может быть чувствителен только к диапазону длин волн 200-300 нм. Оптический датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения используемого излучения.The optical sensor may be sensitive to one or more of ultraviolet radiation, visible radiation, and infrared radiation. Such sensitivity may refer to a subrange of wavelengths within one (or more) of them, for example, an optical sensor may generally only be sensitive to the wavelength range of 200-300 nm. The optical sensor may be configured to detect the radiation used.
Некоторые дополнительные варианты осуществления рассмотрены более подробно ниже.Some additional embodiments are discussed in more detail below.
Как отмечено выше, ультрафиолетовое излучение, используемое для борьбы с обрастанием, также может использоваться для обнаружения степени биологического обрастания на окне выхода излучения. Следовательно, в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно выполнена с возможностью управления интенсивностью указанного ультрафиолетового излучения в зависимости от указанного сигнала оптического датчика.As noted above, ultraviolet light used for antifouling can also be used to detect the amount of biofouling at the exit window. Therefore, in embodiments, the anti-fouling system is further configured to control the intensity of said ultraviolet radiation depending on said optical sensor signal.
Как отмечено выше, не только ультрафиолетовое излучение может использоваться в качестве основы для датчика, альтернативно или дополнительно может использоваться излучение другого типа. Это излучение может обеспечиваться тем же источником света, который обеспечивает ультрафиолетовое излучение, или отдельным источником света (вторым источником света). Следовательно, в вариантах осуществления (i) источник света выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения и одного или более из видимого и инфракрасного излучения, и/или (ii) испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит второй источник света, выполненный с возможностью генерации одного или более из видимого и инфракрасного излучения, и оптический датчик выполнен с возможностью обнаружения одного или более из видимого и инфракрасного излучения и обеспечения указанного соответствующего сигнала датчика. В частности, в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно выполнена с возможностью управления одним или более из спектрального распределения и интенсивности указанного ультрафиолетового излучения (и/или одного или более из видимого и инфракрасного излучения) в зависимости от спектрального распределения принимаемого излучения. Датчик может измерять рассеянное и/или отраженное видимое и/или инфракрасное излучение. Как указано в настоящем документе, между датчиком и источником света может быть обеспечена (физическая) преграда для предотвращения непосредственного приема датчиком света источника света от этого источника света.As noted above, not only can ultraviolet radiation be used as the basis for the sensor, alternatively or additionally, another type of radiation can be used. This radiation can be provided by the same light source that provides the ultraviolet radiation, or by a separate light source (second light source). Therefore, in embodiments (i) the light source is configured to provide ultraviolet radiation and one or more of visible and infrared radiation, and/or (ii) the ultraviolet radiation emitting element comprises a second light source configured to generate one or more of visible and infrared radiation, and the optical sensor is configured to detect one or more of visible and infrared radiation and provide said corresponding sensor signal. In particular, in embodiments, the anti-fouling system is further configured to control one or more of the spectral distribution and intensity of said ultraviolet radiation (and/or one or more of visible and infrared radiation) depending on the spectral distribution of the received radiation. The sensor can measure scattered and/or reflected visible and/or infrared radiation. As stated herein, a (physical) barrier may be provided between the sensor and the light source to prevent the light sensor from directly receiving a light source from that light source.
В связи с этим в вариантах осуществления оптический датчик выполнен с возможностью обнаружения указанного ультрафиолетового излучения. Альтернативно или дополнительно, в вариантах осуществления оптический датчик выполнен с возможностью обнаружения одного или более из видимого и инфракрасного излучения.In this regard, in embodiments, the implementation of the optical sensor is configured to detect the specified ultraviolet radiation. Alternatively or additionally, in embodiments, the optical sensor is configured to detect one or more of visible and infrared radiation.
В частности, система содержит множество источников ультрафиолетового света. В частности, они могут быть расположены по существу регулярным образом. Подобным образом система может включать в себя множество датчиков (которые могут быть расположены по существу регулярным образом). В общем элемент может включать в себя больше источников света, чем датчиков, например, множество источников света, но один датчик, хотя, опционально, элемент также может включать в себя множество датчиков. Расстояния между источниками света могут быть меньше, чем расстояния между датчиками.In particular, the system contains a plurality of ultraviolet light sources. In particular, they can be arranged in a substantially regular manner. Similarly, the system may include a plurality of sensors (which may be arranged in a substantially regular manner). In general, an element may include more lights than sensors, such as a plurality of lights but one sensor, although optionally the element may also include a plurality of sensors. Distances between light sources may be smaller than distances between sensors.
В частности, система может включать в себя множество поднаборов, причем каждый поднабор представляет собой множество источников света и один или более датчиков. Следовательно, в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество источников света, причем соседние источники света имеют взаимные расстояния (d1) между источниками света, выбранные из диапазона 0,5-200 мм, например, 2-100 мм, и система для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно содержит множество оптических датчиков, причем соседние оптические датчики имеют взаимные расстояния (d2) между оптическими датчиками, выбранные из диапазона по меньшей мере 0,5 мм, например, по меньшей мере 2 мм, например, по меньшей мере 1 см, например, по меньшей мере 4 см, например, в диапазоне 0,5-200 мм. В конкретных вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество поднаборов источников света и оптических датчиков, причем каждый поднабор содержит один или более источников света и один или более оптических датчиков, причем каждый поднабор выполнен с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения одного или более источников света в поднаборе в зависимости от сигнала оптического датчика одного или более оптических датчиков в поднаборе. В дополнительных вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество светодиодов, причем светодиоды выполнены с возможностью генерации указанного ультрафиолетового излучения, светодиоды содержат светодиодные матрицы, и светодиодные матрицы соседних светодиодов имеют взаимные расстояния (d1) между источниками света, выбранные из диапазона 0,5-200 мм, и система для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно содержит множество оптических датчиков, причем соседние оптические датчики имеют взаимные расстояния (d2) между оптическими датчиками, выбранные из диапазона по меньшей мере 0,5 мм, например, по меньшей мере 2 мм, например, по меньшей мере 1 см, например, по меньшей мере 4 см, например, в диапазоне 0,5-200 мм, причем система для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество поднаборов источников света и оптических датчиков, причем каждый поднабор содержит один или более источников света и один или более оптических датчиков, причем каждый поднабор выполнен с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения одного или более источников света в поднаборе в зависимости от сигнала оптического датчика одного или более оптических датчиков в поднаборе. В частности, d2>d1, например, d2/d1>2.In particular, the system may include a plurality of subsets, each subset being a plurality of light sources and one or more sensors. Therefore, in embodiments, the anti-fouling system comprises a plurality of light sources, wherein adjacent light sources have mutual distances (d1) between light sources selected from the range of 0.5-200 mm, such as 2-100 mm, and the system for anti-fouling further comprises a plurality of optical sensors, wherein adjacent optical sensors have mutual distances (d2) between optical sensors selected from the range of at least 0.5 mm, for example, at least 2 mm, for example, at least 1 cm , for example, at least 4 cm, for example, in the range of 0.5-200 mm. In particular embodiments, the antifouling system comprises a plurality of subsets of light sources and optical sensors, each subset comprising one or more light sources and one or more optical sensors, each subset configured to provide said ultraviolet radiation from one or more light sources. in the subset depending on the optical sensor signal of one or more optical sensors in the subset. In additional embodiments, the antifouling system comprises a plurality of LEDs, wherein the LEDs are configured to generate said ultraviolet radiation, the LEDs comprise LED arrays, and the LED arrays of neighboring LEDs have mutual distances (d1) between light sources selected from the range of 0.5 -200 mm, and the anti-fouling system further comprises a plurality of optical sensors, wherein adjacent optical sensors have mutual distances (d2) between optical sensors selected from the range of at least 0.5 mm, for example, at least 2 mm, for example, at least 1 cm, for example, at least 4 cm, for example, in the range of 0.5-200 mm, and the system for combating biofouling contains a plurality of subsets of light sources and optical sensors, each subset contains one or more light sources and one or more optical sensors, and ka each subset is configured to provide said ultraviolet radiation from one or more light sources in the subset depending on an optical sensor signal of one or more optical sensors in the subset. In particular, d2>d1, for example, d2/d1>2.
В связи с этим в конкретных вариантах осуществления система может содержать множество испускающих ультрафиолетовый свет источников. Однако в других вариантах осуществления система может содержать один или более испускающих ультрафиолетовый свет источников и один или более источников света, которые испускают видимый или инфракрасный свет. В конкретных вариантах осуществления последние могут использоваться для обнаружения внутреннего отражения и/или для других целей. Однако в других конкретных вариантах осуществления система содержит множество источников света, и один или более источников света выполнены так, что по меньшей мере часть света отражается внутри и может быть обнаружена оптическим датчиком.In this regard, in particular embodiments, the implementation of the system may contain multiple emitting ultraviolet light sources. However, in other embodiments, the implementation of the system may contain one or more emitting ultraviolet light sources and one or more light sources that emit visible or infrared light. In particular embodiments, the latter may be used for internal reflection detection and/or for other purposes. However, in other particular embodiments, the system comprises a plurality of light sources, and one or more light sources is configured such that at least a portion of the light is internally reflected and can be detected by an optical sensor.
Следовательно, в конкретных вариантах осуществления система содержит множество источников света, причем один или более источников света выполнены с возможностью обеспечения видимого излучения, и один или более других источников света выполнены с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения.Therefore, in particular embodiments, the system comprises a plurality of light sources, wherein one or more light sources are configured to provide visible radiation and one or more other light sources are configured to provide ultraviolet radiation.
Как уже отмечено выше, система также может содержать множество источников света, причем каждый источник света главным образом направлен на часть окна выхода излучения. Таким образом, может использоваться большой волновод. В таком случае также может использоваться множество оптических датчиков, что обеспечивает целевое облучение окна выхода излучения волновода, а также целевое управление частями окна выхода независимо от того, касается ли высший организм окна выхода или нет. Следовательно, в дополнительных конкретных вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием может содержать множество источников света и множество оптических датчиков, выполненных в виде множества поднаборов одного или более источников света и одного или более оптических датчиков, причем один или более источников света каждого поднабора выполнены с возможностью излучения излучения через соответствующие части окна выхода излучения, и система управления выполнена с возможностью управления одним или более поднаборами независимо от одного или более других поднаборов.As already noted above, the system may also contain a plurality of light sources, with each light source mainly directed to a part of the radiation exit window. Thus, a large waveguide can be used. In such a case, a plurality of optical sensors can also be used, which allows targeted irradiation of the waveguide radiation exit window as well as targeted control of parts of the exit window, regardless of whether the higher organism touches the exit window or not. Therefore, in further specific embodiments, the anti-fouling system may comprise a plurality of light sources and a plurality of optical sensors configured as a plurality of subsets of one or more light sources and one or more optical sensors, with one or more light sources of each subset configured with the ability to emit radiation through the respective portions of the radiation output window, and the control system is configured to control one or more subsets independently of one or more other subsets.
Как отмечено выше, в дополнительном аспекте изобретение обеспечивает объект, который во время использования по меньшей мере частично погружен в воду, причем объект содержит систему для борьбы с биологическим обрастанием, определенную в настоящем документе, причем испускающий ультрафиолетовое излучение элемент выполнен с возможностью облучения ультрафиолетовым излучением во время этапа облучения одного или более из (i) части внешней поверхности указанного объекта и (ii) воды, находящейся вблизи указанной части указанной внешней поверхности. Как отмечено выше, объект, в частности, может быть выбран из группы, состоящей из судна и объекта инфраструктуры.As noted above, in a further aspect, the invention provides an object that is at least partially submerged in water during use, the object comprising an anti-fouling system as defined herein, wherein the ultraviolet emitting element is configured to be exposed to ultraviolet radiation during the time step of irradiating one or more of (i) a portion of the outer surface of said object and (ii) water adjacent to said portion of said outer surface. As noted above, the object, in particular, can be selected from the group consisting of a ship and a infrastructure object.
В настоящем документе фраза «объект, который во время использования по меньшей мере частично погружен в воду», в частности, относится к объектам, например, судам и объектам инфраструктуры, которые используются в воде. Следовательно, во время использования такой объект будет в общем находиться в контакте с водой, например, судно в море, озере, канале, реке или другом водоеме и т.д. Выражение «судно» может, например, относиться к лодке или кораблю и т.д., например, парусному судну, танкеру, круизному лайнеру, яхте, парому, подводной лодке и т.д. Выражение «объект инфраструктуры» может, в частности, относиться к водным объектам, которые в общем расположены по существу неподвижно, таким как плотина, шлюз, понтон, буровая установка и т.д. Выражение «объект инфраструктуры» также может относиться к трубам (например, для подачи океанской воды, например, на электростанцию) и другим частям (гидроэлектрических) электростанций, таким как системы охлаждения, турбины и т.д. Выражение «объект инфраструктуры» также может относиться к буровой установке. Выражение «объект инфраструктуры» также может относиться к конструкции для использования энергии приливов, и/или для использования энергии волн, и/или для использования энергии океанских течений и т.д.As used herein, the phrase "an object that, during use, is at least partially submerged in water" specifically refers to objects, such as ships and infrastructure, that are used in water. Therefore, during use, such an object will generally be in contact with water, such as a vessel in the sea, lake, canal, river or other body of water, etc. The expression "vessel" may, for example, refer to a boat or ship, etc., such as a sailing ship, tanker, cruise ship, yacht, ferry, submarine, etc. The expression "infrastructure" may in particular refer to water bodies that are generally located essentially immobile, such as a dam, a lock, a pontoon, a drilling rig, etc. The expression "infrastructure" can also refer to pipes (for example, to supply ocean water, for example, to a power plant) and other parts of (hydroelectric) power plants, such as cooling systems, turbines, etc. The expression "infrastructure" can also refer to a drilling rig. The expression "infrastructure" can also refer to a structure to use the energy of the tides, and/or to use the energy of waves, and/or to use the energy of ocean currents, etc.
Выражение «внешняя поверхность», в частности, относится к поверхности, которая может находиться в физическом контакте с водой. В случае труб оно может относиться к одной или более из внутренней поверхности трубы и внешней поверхности трубы. Следовательно, вместо выражения «внешняя поверхность» также может использоваться выражение «поверхность обрастания». Кроме того, в таких вариантах осуществления выражение «уровень воды» также может относиться, например, к уровню заполнения. В частности, объект представляет собой объект, предназначенный для водного (например, морского) использования, т.е. для использования в море или океане или вблизи него. Такие объекты во время их использования по меньшей мере временно или по существу всегда по меньшей мере частично находятся в контакте с водой. Объект может находиться по меньшей мере частично под водой (ниже уровня воды) во время использования или может находиться по существу все время под водой (ниже уровня воды), например, в случае подводной лодки. Изобретение может, например, применяться для борьбы с обрастанием в воде (например, в море), для поддержания влажных поверхностей чистыми, в открытом море, под водой, на буровых платформах и т.д.The expression "outer surface" specifically refers to a surface that may be in physical contact with water. In the case of pipes, it may refer to one or more of the inner surface of the pipe and the outer surface of the pipe. Therefore, instead of the expression "outer surface", the expression "fouling surface" can also be used. In addition, in such embodiments, the expression "water level" can also refer to, for example, the fill level. In particular, the object is an object intended for aquatic (eg marine) use, i.e. for use at or near the sea or ocean. Such objects, during their use, are at least temporarily or substantially always at least partially in contact with water. The object may be at least partially submerged (below the water) during use, or may be substantially all the time submerged (below the water), such as in the case of a submarine. The invention can, for example, be applied to anti-fouling in water (eg offshore), to keep wet surfaces clean, offshore, underwater, on drilling platforms, etc.
Из-за контакта с водой может происходить биологическое обрастание, связанное с вышеуказанными недостатками. Биологическое обрастание происходит на внешней поверхности («поверхности») такого объекта. Поверхность (элемента) объекта, которая должна быть защищена, может содержать сталь, но, опционально, также может содержать другой материал, например, выбранный из группы, состоящей из дерева, полиэстера, композитного материала, алюминия, резины, хайпалона, ПВХ, стекловолокна и т.д. Следовательно, вместо стального корпуса корпус также может представлять собой корпус из ПВХ или корпус из полиэстера и т.д. Вместо стали также может использоваться другой железный материал, например, (другие) железные сплавы.Due to contact with water, biofouling can occur, associated with the above disadvantages. Biofouling occurs on the outer surface ("surface") of such an object. The surface of the (element) of the object to be protected may contain steel, but optionally may also contain another material, for example, selected from the group consisting of wood, polyester, composite material, aluminum, rubber, hypalon, PVC, fiberglass and etc. Therefore, instead of a steel case, the case may also be a PVC case or a polyester case, etc. Instead of steel, another iron material may also be used, such as (other) iron alloys.
В настоящем документе выражения «обрастание» или «биообрастание» или «биологическое обрастание» используются взаимозаменяемым образом. Выше обеспечены некоторые примеры обрастания. Биологическое обрастание может происходить на любой поверхности, находящейся в воде или вблизи воды и временно подвергающейся воздействию воды (или другой электропроводящей водной жидкости). Биологическое обрастание может происходить на такой поверхности, когда элемент находится в воде или рядом с ней, например, (немного) выше уровня воды (например, вследствие разбрызгивания воды, например, из-за носовой волны). Между тропиками биологическое обрастание может происходить за несколько часов. Даже при умеренных температурах первые стадии обрастания происходят за несколько часов; в виде первого (молекулярного) уровня сахаров и бактерий.In this document, the terms "fouling" or "biofouling" or "biofouling" are used interchangeably. Some examples of fouling are provided above. Biofouling can occur on any surface that is in or near water and temporarily exposed to water (or other electrically conductive aqueous fluid). Biofouling can occur on such a surface when the element is in or near water, eg (slightly) above the water level (eg, due to splashing water, eg, bow wave). Between the tropics, biofouling can occur in a matter of hours. Even at moderate temperatures, the first stages of fouling occur within a few hours; in the form of the first (molecular) level of sugars and bacteria.
Система для борьбы с биологическим обрастанием содержит по меньшей мере испускающий ультрафиолетовое излучение элемент. Кроме того, система для борьбы с биологическим обрастанием может содержать систему управления (смотри также ниже), источник электрической энергии и т.д.The antifouling system comprises at least an ultraviolet emitting element. In addition, the anti-fouling system may include a control system (see also below), an electrical power source, and so on.
Выражение «система для борьбы с биологическим обрастанием» также может относиться к множеству таких систем, опционально, функционально связанных друг с другом, например, под управлением одной системы управления. Кроме того, система для борьбы с биологическим обрастанием может содержать множество таких испускающих ультрафиолетовое излучение элементов. В настоящем документе выражение «испускающий ультрафиолетовое излучение элемент» может (таким образом) относиться к множеству испускающих ультрафиолетовое излучение элементов. Например, в варианте осуществления множество испускающих ультрафиолетовое излучение элементов может быть связано с внешней поверхностью объекта, например, с корпусом, или может быть включено в такую поверхность (смотри также ниже), тогда как, например, система управления может быть выполнена в пределах объекта, например, в диспетчерской или рулевой рубке судна.The term "antifouling system" can also refer to a plurality of such systems, optionally operably linked to one another, for example under the control of a single control system. Additionally, the anti-fouling system may comprise a plurality of such ultraviolet emitting elements. As used herein, the term "ultraviolet emitting element" can (thus) refer to a plurality of ultraviolet emitting elements. For example, in an embodiment, a plurality of ultraviolet emitting elements may be associated with the outer surface of the object, for example, with a housing, or may be included in such a surface (see also below), while, for example, the control system may be performed within the object, for example, in the control room or wheelhouse of a ship.
Поверхность или область, на которой может происходить обрастание, в настоящем документе также упоминается как поверхность обрастания. Она может представлять собой, например, корпус судна и/или поверхность излучения оптической среды (смотри также ниже). Для этого испускающий ультрафиолетовое излучение элемент обеспечивает ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием), которое используется для предотвращения биологического обрастания и/или для удаления биологического обрастания. Ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием), в частности, по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение (также упоминаемое как «ультрафиолетовый свет»). Следовательно, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент, в частности, выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения. Кроме того, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит источник света. Выражение «источник света» также может относиться к множеству источников света, например, от 2 до 200 (твердотельных) светодиодных источников света, хотя также может использоваться гораздо больше источников света. Следовательно, выражение «светодиод» также может относиться к множеству светодиодов. В частности, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может содержать множество источников света. Следовательно, как отмечено выше, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит один или более (твердотельных) источников света. Светодиоды могут представлять собой органические светодиоды или твердотельные светодиоды (или сочетание таких светодиодов). В частности, источник света содержит твердотельные светодиоды. Следовательно, в частности, источник света содержит ультрафиолетовый светодиод, выполненный с возможностью обеспечения одного или более из света типа UV-A и света типа UVC (смотри также ниже). Свет типа UV-A может использоваться для разрушения стенок клеток, тогда как свет типа UVC может использоваться для разрушения ДНК. Следовательно, источник света, в частности, выполнен с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения. В настоящем документе выражение «источник света», в частности, относится к твердотельному источнику света. Источник (источники) света также может включать в себя твердотельный лазер (лазеры).A surface or area on which fouling may occur is also referred to herein as a fouling surface. It can be, for example, the hull of a vessel and/or the radiation surface of the optical medium (see also below). To this end, the ultraviolet emitting element provides ultraviolet radiation (anti-fouling light) which is used to prevent and/or remove bio-fouling. Ultraviolet radiation (anti-fouling light), in particular, at least contains ultraviolet radiation (also referred to as "ultraviolet light"). Therefore, the ultraviolet emitting element is particularly capable of providing ultraviolet radiation. In addition, the ultraviolet emitting element contains a light source. The term "light source" can also refer to multiple light sources, such as 2 to 200 (solid state) LED lights, although many more lights can also be used. Therefore, the expression "LED" can also refer to a plurality of LEDs. In particular, the ultraviolet emitting element may comprise a plurality of light sources. Therefore, as noted above, the ultraviolet emitting element contains one or more (solid-state) light sources. The LEDs may be organic LEDs or solid state LEDs (or a combination of such LEDs). In particular, the light source comprises solid state LEDs. Therefore, in particular, the light source comprises an ultraviolet LED configured to provide one or more of UV-A type light and UVC type light (see also below). UV-A light can be used to destroy cell walls, while UVC light can be used to destroy DNA. Therefore, the light source is particularly configured to provide ultraviolet radiation. In this document, the expression "light source" specifically refers to a solid state light source. The light source(s) may also include solid state laser(s).
В частности, датчик связан с источником света (или множеством источников света) с возможностью приема излучения. Выражение «связан с возможностью приема излучения», в частности, означает, что источник света и датчик связаны друг с другом так, что по меньшей мере часть излучения, испускаемого источником света, может приниматься датчиком посредством внутреннего отражения (на окне выхода излучения).In particular, the sensor is connected to a light source (or a plurality of light sources) with the ability to receive radiation. The expression "associated with the ability to receive radiation" means in particular that the light source and the sensor are connected to each other so that at least part of the radiation emitted by the light source can be received by the sensor through internal reflection (at the radiation exit window).
В частности, источник света или источники света представляют собой светодиоды. Следовательно, в вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество источников света, причем источники света содержат светодиоды. Альтернативно или дополнительно, источники света содержат твердотельные лазеры.In particular, the light source or light sources are LEDs. Therefore, in embodiments, the anti-fouling system comprises a plurality of light sources, the light sources comprising LEDs. Alternatively or additionally, the light sources comprise solid state lasers.
Ультрафиолет (УФ) представляет собой часть электромагнитного света, ограниченную нижним экстремумом длины волны видимого спектра и диапазоном рентгеновского излучения. Спектральный диапазон ультрафиолетового света по определению составляет от около 100 до около 400 нм (1 нм=10-9 м) и невидим для человеческого глаза. По классификации CIE ультрафиолетовый спектр подразделяется на три диапазона: UVA (длинноволновой) от 315 до 400 нм; UVB (средневолновой) от 280 до 315 нм; и UVC (коротковолновой) от 100 до 280 нм. В действительности многие фотобиологи часто говорят о кожных реакциях, возникающих в результате воздействия ультрафиолета, как о взвешенном эффекте длины волны больше и меньше 320 нм, следовательно, предлагая альтернативное определение.Ultraviolet (UV) is the portion of electromagnetic light limited to the lower extreme of the visible wavelength and the X-ray range. The spectral range of ultraviolet light, by definition, is from about 100 to about 400 nm (1 nm=10 -9 m) and is invisible to the human eye. According to the CIE classification, the ultraviolet spectrum is divided into three ranges: UVA (long wavelength) from 315 to 400 nm; UVB (medium wave) from 280 to 315 nm; and UVC (shortwave) from 100 to 280 nm. In fact, many photobiologists often speak of skin reactions resulting from UV exposure as a weighted effect of wavelengths greater than and less than 320 nm, hence offering an alternative definition.
Сильный бактерицидный эффект обеспечивается светом в коротковолновом UVC диапазоне. Кроме того, свет такого типа также может вызывать эритему (покраснение кожи) и конъюнктивит (воспаление слизистой оболочки глаза). Исходя из этого, при использовании бактерицидных ультрафиолетовых ламп важно проектировать системы, позволяющие предотвратить утечку света типа UVC и, следовательно, исключить эти эффекты. В случае погружных источников света поглощение ультрафиолетового света водой может быть достаточно сильным, так что утечка света типа UVC не является проблемой для людей, находящихся над поверхностью воды. Следовательно, в варианте осуществления ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием) содержит свет типа UVC. В еще одном варианте осуществления ультрафиолетовое излучение содержит излучение, выбранное из диапазона длин волн 100-300 нм, в частности, 200-300 нм, например, 230-300 нм. Следовательно, ультрафиолетовое излучение, в частности, может быть выбрано из света типа UVC и другого ультрафиолетового излучения вплоть до длины волны около 300 нм. Хорошие результаты достигаются при длинах волн в диапазоне 100-300 нм, например, 200-300 нм.A strong bactericidal effect is provided by light in the shortwave UVC range. In addition, this type of light can also cause erythema (reddening of the skin) and conjunctivitis (inflammation of the lining of the eye). For this reason, when using UV germicidal lamps, it is important to design systems to prevent leakage of UVC light and therefore eliminate these effects. In the case of submersible light sources, the absorption of ultraviolet light by water can be strong enough that leakage of UVC light is not a problem for people above the surface of the water. Therefore, in an embodiment, ultraviolet radiation (anti-fouling light) comprises UVC type light. In yet another embodiment, the ultraviolet radiation comprises radiation selected from the wavelength range 100-300 nm, in particular 200-300 nm, eg 230-300 nm. Therefore, the ultraviolet radiation may in particular be selected from UVC type light and other ultraviolet radiation up to a wavelength of about 300 nm. Good results are achieved at wavelengths in the range of 100-300 nm, eg 200-300 nm.
Как отмечено выше, в вариантах осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может быть выполнен с возможностью облучения указанным ультрафиолетовым излучением (во время этапа облучения) одного или более из (i) указанной части указанной внешней поверхности и (ii) воды, находящейся рядом с указанной частью указанной внешней поверхности. Выражение «часть» относится к части внешней поверхности объекта, например, корпуса или шлюза (двери). Однако выражение «часть» также может относиться по существу ко всей внешней поверхности, например, внешней поверхности корпуса или шлюза. В частности, внешняя поверхность может содержать множество частей, которые могут облучаться ультрафиолетовым светом одного или более источников света, или которые могут облучаться ультрафиолетовым излучением одного или более испускающих ультрафиолетовое излучение элементов. Каждый испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может облучать одну или более частей. Кроме того, опционально, могут быть части, которые принимают ультрафиолетовое излучение двух или более испускающих ультрафиолетовое излучение элементов.As noted above, in embodiments, the ultraviolet emitting element may be configured to irradiate said ultraviolet radiation (during the irradiation step) to one or more of (i) said part of said outer surface and (ii) water adjacent to said part of said surface. outer surface. The expression "part" refers to a part of the outer surface of an object, such as a body or an airlock (door). However, the term "part" can also refer to substantially the entire outer surface, such as the outer surface of a housing or airlock. In particular, the outer surface may comprise a plurality of portions which may be irradiated with ultraviolet light from one or more light sources, or which may be irradiated with ultraviolet radiation from one or more ultraviolet emitting elements. Each ultraviolet emitting element may irradiate one or more parts. In addition, optionally, there may be parts that receive ultraviolet radiation from two or more ultraviolet emitting elements.
Как правило, в частности, когда речь идет о водных (например, морских) объектах, можно выделить два основных варианта осуществления. Один из вариантов осуществления включает в себя часть внешней поверхности, облучаемую ультрафиолетовым излучением, в воде между источником света и испускающим ультрафиолетовое излучение элементом (или в воздухе при нахождении над уровнем воды), например, в морской воде, по меньшей мере во время этапа облучения. В таком варианте осуществления часть, в частности, включена в «оригинальную» внешнюю поверхность объекта. Однако в еще одном варианте осуществления «оригинальная» внешняя поверхность может быть продолжена модулем, в частности, относительно плоским модулем, который прикреплен к «оригинальной» внешней поверхности объекта (например, корпуса судна), в результате чего сам модуль фактически образует внешнюю поверхность. Например, такой модуль может быть связан с корпусом судна, в результате чего модуль образует внешнюю поверхность (по меньшей мере ее часть). В обоих вариантах осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент, в частности, содержит излучающую поверхность выхода (также смотри дополнительно ниже). Однако, в частности, в последнем варианте осуществления, в котором испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может обеспечивать часть указанной внешней поверхности, такое окно выхода излучения может обеспечивать часть (поскольку первая часть и окно выхода излучения могут по существу совпадать; в частности, могут представлять собой одну поверхность).As a rule, in particular when it comes to water (eg, marine) objects, two main implementation options can be distinguished. One embodiment includes a portion of the outer surface irradiated with ultraviolet radiation in water between the light source and the ultraviolet emitting element (or in air while above water level), for example, in sea water, at least during the irradiation step. In such an embodiment, the part is specifically included in the "original" outer surface of the object. However, in yet another embodiment, the "original" outer surface may be extended by a module, in particular a relatively flat module that is attached to the "original" outer surface of an object (e.g., a ship's hull), whereby the module itself effectively forms the outer surface. For example, such a module may be associated with the hull of a ship, whereby the module forms the outer surface (at least part of it). In both embodiments, the UV emitting element specifically comprises an emitting exit surface (also see further below). However, in particular, in the latter embodiment, in which the ultraviolet emitting element may provide part of said outer surface, such a radiation exit window may provide a part (because the first part and the radiation exit window may substantially coincide; in particular, may be one surface).
Следовательно, в варианте осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент прикреплен к указанной внешней поверхности. В еще одном дополнительном конкретном варианте осуществления окно выхода излучения системы для борьбы с биологическим обрастанием выполнено в виде части указанной внешней поверхности. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления объект может содержать судно, содержащее корпус, и испускающий ультрафиолетовое излучение элемент прикреплен к указанному корпусу. Выражение «окно выхода излучения» также может относиться к множеству окон выхода излучения (смотри также ниже).Therefore, in an embodiment, the ultraviolet emitting element is attached to said outer surface. In another further specific embodiment, the radiation exit window of the antifouling system is formed as part of said outer surface. Therefore, in some embodiments, the implementation of the object may include a vessel containing a housing, and emitting ultraviolet radiation element is attached to the specified body. The term "radiation exit window" can also refer to a plurality of radiation exit windows (see also below).
В обоих общих вариантах осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент выполнен с возможностью облучения указанным ультрафиолетовым излучением (во время этапа облучения) воды, находящейся рядом с указанной частью указанной внешней поверхности. В вариантах осуществления, в которых сам модуль фактически образует внешнюю поверхность, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент по меньшей мере выполнен с возможностью облучения указанным ультрафиолетовым излучением (во время этапа облучения) указанной части указанной внешней поверхности, поскольку она фактически является частью указанной внешней поверхности, и, опционально, также воду, находящуюся рядом с указанной частью указанной внешней поверхности. Тем самым, биологическое обрастание может быть предотвращено и/или уменьшено.In both general embodiments, the ultraviolet emitting element is configured to irradiate said ultraviolet radiation (during the irradiation step) to water adjacent to said portion of said outer surface. In embodiments in which the module itself actually forms the outer surface, the ultraviolet emitting element is at least configured to irradiate said ultraviolet radiation (during the irradiation step) to said portion of said outer surface since it is actually part of said outer surface, and, optionally also water adjacent to said portion of said outer surface. Thus, biological fouling can be prevented and/or reduced.
В варианте осуществления значительная область защищаемой поверхности, которая должна поддерживаться чистой от обрастания, предпочтительно вся защищаемая поверхность, например, корпус судна, может быть покрыта слоем, который испускает бактерицидный свет («свет для борьбы с обрастанием»), в частности, ультрафиолетовый свет.In an embodiment, a significant area of the surface to be protected that must be kept free of fouling, preferably the entire surface to be protected, such as the hull of a ship, may be coated with a layer that emits germicidal light ("anti-fouling light"), in particular ultraviolet light.
В еще одном варианте осуществления ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием) может подаваться на защищаемую поверхность через волновод, например, волокно.In yet another embodiment, ultraviolet radiation (anti-fouling light) may be applied to the surface to be protected through a waveguide, such as a fiber.
Следовательно, в варианте осуществления система освещения для борьбы с обрастанием может содержать оптическую среду, причем оптическая среда содержит волновод, например, оптоволокно, выполненный с возможностью подачи указанного ультрафиолетового излучения (свет для борьбы с обрастанием) на поверхность обрастания. Поверхность, например, волновода, из которой выходит ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием), в настоящем документе также упоминается как поверхность излучения. Как правило, эта часть волновода может по меньшей мере временно погружаться в воду. За счет выхода ультрафиолетового излучения (света для борьбы с обрастанием) из поверхности излучения элемент объекта, который во время использования по меньшей мере временно подвергается воздействию жидкости (например, морской воды), может облучаться и в связи с этим защищен от обрастания. Однако поверхность излучения сама по себе также может быть защищена от обрастания. Этот эффект используется в некоторых вариантах осуществления испускающего ультрафиолетовое излучение элемента, содержащего оптическую среду, как описано ниже.Therefore, in an embodiment, the anti-fouling lighting system may comprise an optical medium, the optical medium comprising a waveguide, such as an optical fiber, configured to deliver said ultraviolet radiation (anti-fouling light) to the anti-fouling surface. The surface of, for example, a waveguide from which ultraviolet radiation (anti-fouling light) emerges is also referred to herein as the radiation surface. As a rule, this part of the waveguide can be at least temporarily immersed in water. Due to the release of ultraviolet radiation (anti-fouling light) from the radiation surface, an element of an object which during use is at least temporarily exposed to a liquid (eg sea water) can be irradiated and therefore protected from fouling. However, the radiation surface itself can also be protected from fouling. This effect is exploited in some embodiments of an ultraviolet emitting element containing an optical medium, as described below.
Варианты осуществления с оптической средой также описаны в документе WO 2014188347. Варианты осуществления, раскрытые в документе WO 2014188347, также включены в настоящий документ путем ссылки, поскольку они комбинируются с блоком управления и/или переключателем воды, а также с другими вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.Optical media embodiments are also described in WO 2014188347. The embodiments disclosed in WO 2014188347 are also incorporated herein by reference as they are combined with a control unit and/or water switch, as well as other embodiments described in WO 2014188347. this document.
Как отмечено выше, изобретение также может использоваться для других объектов, отличных от водных (например, морских) объектов, например, для (дверных) ручек и т.д.As noted above, the invention can also be used for objects other than water (eg, marine) objects, such as (door) handles, etc.
Как отмечено выше, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может, в частности, содержать окно выхода ультрафиолетового излучения. Следовательно, в конкретном варианте осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит окно выхода ультрафиолетового излучения, причем испускающий ультрафиолетовое излучение элемент, в частности, выполнен с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения после указанного окна выхода ультрафиолетового излучения указанного испускающего ультрафиолетовое излучение элемента. Такое окно выхода ультрафиолетового излучения может представлять собой оптическое окно, через которое излучение выходит из испускающего ультрафиолетовое излучение элемента. Альтернативно или дополнительно, окно выхода ультрафиолетового излучения может представлять собой поверхность волновода. Следовательно, ультрафиолетовое излучение может подаваться в испускающем ультрафиолетовое излучение элементе в волновод и выходить из элемента через (часть) поверхность волновода. Как также отмечено выше, в вариантах осуществления окно выхода излучения, опционально, может быть выполнено в виде части внешней поверхности объекта. Другим вариантом выражения «выход» может быть выражение «вывод».As noted above, the ultraviolet emitting element may in particular comprise an ultraviolet radiation exit window. Therefore, in a particular embodiment, the ultraviolet emitting element comprises an ultraviolet exit window, wherein the ultraviolet emitting element is particularly configured to provide said ultraviolet radiation after said ultraviolet exit window of said ultraviolet emitting element. Such an exit window for ultraviolet radiation may be an optical window through which radiation exits the ultraviolet emitting element. Alternatively or additionally, the UV exit window may be a waveguide surface. Therefore, ultraviolet radiation can be supplied in the ultraviolet emitting element to the waveguide and exit the element through (part of) the surface of the waveguide. As also noted above, in embodiments, the radiation exit window can optionally be made as part of the outer surface of the object. Another variant of the expression "output" can be the expression "output".
В частности, (твердотельный) источник света по меньшей мере переключается между первым уровнем ультрафиолетового излучения и вторым уровнем ультрафиолетового излучения, причем первый уровень ультрафиолетового излучения больше, чем второй уровень ультрафиолетового излучения (и второй уровень ультрафиолетового излучения меньше, чем первый уровень излучения, или может быть равен нулю). Следовательно, в варианте осуществления источник света может отключаться и может включаться (во время этапа излучения). Кроме того, опционально, между этими двумя этапами также может регулироваться интенсивность ультрафиолетового излучения, например, путем поэтапного или непрерывного управления интенсивностью ультрафиолетового излучения. Следовательно, источник света, в частности, регулируется (и, таким образом, регулируется интенсивность ультрафиолетового излучения).In particular, the (solid-state) light source at least switches between the first UV level and the second UV level, wherein the first UV level is greater than the second UV level (and the second UV level is less than the first UV level, or may be equal to zero). Therefore, in an embodiment, the light source may be turned off and may be turned on (during the emitting step). In addition, optionally, between these two steps, the intensity of the ultraviolet radiation can also be adjusted, for example, by stepwise or continuous control of the intensity of the ultraviolet radiation. Therefore, the light source is specifically controlled (and thus the intensity of the ultraviolet radiation is controlled).
В (водных (например, морских)) вариантах осуществления система для борьбы с биологическим обрастанием, в частности, выполнена с возможностью подачи ультрафиолетового излучения на часть объекта или воду, находящуюся рядом с этой частью. Это, в частности, предполагает, что во время этапа облучения используется ультрафиолетовое излучение. Следовательно, опционально также могут быть периоды, в течение которых ультрафиолетовое излучение вообще не применяется. Это может (таким образом) быть связано не только, например, с системой управления, переключающей один или более испускающих ультрафиолетовое излучение элементов, но также, например, с заданными настройками, например, день и ночь или температура воды, и т.д. Например, в варианте осуществления ультрафиолетовое излучение применяется импульсным образом.In (aquatic (eg, marine)) embodiments, the anti-fouling system is particularly configured to deliver ultraviolet radiation to a portion of an object or water adjacent to that portion. This in particular implies that ultraviolet radiation is used during the irradiation step. Therefore, there may optionally also be periods during which no UV radiation is applied at all. This can (thus) be associated not only with, for example, the control system switching one or more ultraviolet emitting elements, but also, for example, with predetermined settings, such as day and night or water temperature, etc. For example, in an embodiment, ultraviolet radiation is applied in a pulsed manner.
Следовательно, в конкретном варианте осуществления или аспекте система для борьбы с биологическим обрастанием выполнена с возможностью предотвращения или уменьшения биологического обрастания на поверхности обрастания объекта, который во время использования по меньшей мере временно подвергается воздействию воды, путем подачи света для борьбы с обрастанием (т.е. ультрафиолетового излучения) на указанную поверхность обрастания или воду, находящуюся рядом с ней. В частности, система для борьбы с биологическим обрастанием может быть выполнена с возможностью подачи указанного света для борьбы с обрастанием через оптическую среду на указанную поверхность обрастания, причем испускающий ультрафиолетовое излучение элемент дополнительно содержит (ii) указанную оптическую среду, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части ультрафиолетового излучения (света для борьбы с обрастанием), причем оптическая среда содержит поверхность излучения, выполненную с возможностью обеспечения по меньшей мере части указанного ультрафиолетового излучения (света для борьбы с обрастанием). Кроме того, в частности, оптическая среда содержит один или более из волновода и оптоволокна, и ультрафиолетовое излучение (свет для борьбы с обрастанием), в частности, содержит одно или более из света типа UVB и света типа UVC. Эти волноводы и оптическая среда подробно не рассматриваются в настоящем документе.Therefore, in a specific embodiment or aspect, the anti-fouling system is configured to prevent or reduce bio-fouling on the surface of an object that is at least temporarily exposed to water during use by providing anti-fouling light (i.e. . ultraviolet radiation) to the specified fouling surface or water adjacent to it. In particular, the anti-fouling system may be configured to deliver said anti-fouling light through an optical medium to said anti-fouling surface, the ultraviolet emitting element further comprising (ii) said optical medium configured to receive at least part of ultraviolet radiation (anti-fouling light), and the optical medium contains a radiation surface configured to provide at least a part of said ultraviolet radiation (anti-fouling light). In addition, specifically, the optical medium contains one or more of a waveguide and an optical fiber, and ultraviolet (anti-fouling light) specifically contains one or more of UVB-type light and UVC-type light. These waveguides and the optical medium are not discussed in detail in this document.
Оптическая среда также может быть обеспечена в виде (силиконовой) пленки для нанесения на защищаемую поверхность, причем пленка содержит по меньшей мере один источник света для генерации света для борьбы с обрастанием и листовую оптическую среду для распределения ультрафиолетового излучения в пленке. В вариантах осуществления пленка имеет толщину порядка от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, например, 0,1-5 см, например, 0,2-2 см. В вариантах осуществления пленка по существу не ограничена в каком-либо направлении, перпендикулярном направлению толщины, для обеспечения по существу большой пленки, имеющей размеры порядка нескольких десятков или сотен квадратных метров. Пленка может быть по существу ограничена по размеру в двух ортогональных направлениях, перпендикулярных направлению толщины пленки, для обеспечения плитки для борьбы с обрастанием; В другом варианте осуществления пленка по существу ограничена по размеру только в одном направлении, перпендикулярном направлению толщины пленки, для обеспечения вытянутой полосы пленки для борьбы с обрастанием. Следовательно, оптическая среда, а также испускающий ультрафиолетовое излучение элемент, могут быть обеспечены в виде плитки или в виде полосы. Плитка или полоса может содержать (силиконовую) пленку.The optical medium may also be provided in the form of a (silicone) film for application to the surface to be protected, the film comprising at least one light source for generating anti-fouling light and a sheeted optical medium for distributing ultraviolet radiation in the film. In embodiments, the film has a thickness on the order of a few millimeters to several centimeters, such as 0.1-5 cm, such as 0.2-2 cm. In embodiments, the film is substantially unrestricted in any direction perpendicular to the thickness direction, to provide a substantially large film having dimensions on the order of several tens or hundreds of square meters. The film may be substantially sized in two orthogonal directions perpendicular to the film thickness direction to provide an antifouling tile; In another embodiment, the film is substantially limited in size in only one direction, perpendicular to the film thickness direction, to provide an elongated strip of antifouling film. Therefore, the optical medium as well as the ultraviolet emitting element can be provided in the form of a tile or a strip. The tile or strip may contain a (silicone) film.
В связи с этим в конкретных вариантах осуществления волноводный элемент может содержать одно или более из стекла, силикона и пропускающего свет полимера.In this regard, in particular embodiments, the implementation of the waveguide element may contain one or more of glass, silicone and light-transmitting polymer.
В варианте осуществления испускающий ультрафиолетовое излучение элемент содержит двумерную сетку источников света для генерации ультрафиолетового излучения, и оптическая среда выполнена с возможностью распределения по меньшей мере части ультрафиолетового излучения от двумерной сетки источников света в оптической среде для обеспечения двумерного распределения ультрафиолетового излучения, выходящего из испускающей свет поверхности модуля освещения. Двумерная сетка источников света может быть выполнена в виде структуры проволочной сетки, структуры с плотной упаковкой, структуры рядов/столбцов или любой другой подходящей регулярной или нерегулярной структуры. Физическое расстояние между соседними источниками света в сетке может быть фиксированным по всей сетке или может варьироваться, например, в зависимости от мощности выхода света, требуемой для обеспечения эффекта борьбы с обрастанием, или в зависимости от местоположения испускающего ультрафиолетовое излучение элемента на защищаемой поверхности/поверхности, которая должна оставаться чистой (например, местоположения на корпусе судна). Преимущества обеспечения двумерной сетки источников света включают в себя то, что ультрафиолетовое излучение может генерироваться вблизи областей, защищаемых путем облучения ультрафиолетовым излучением, и то, что это уменьшает потери в оптической среде или световоде и повышает равномерность распределения света. Предпочтительно ультрафиолетовое излучение в общем равномерно распределяется по поверхности излучения; это сокращает или даже предотвращает плохо подсвеченные области, в которых в противном случае может происходить обрастание, а также уменьшает или предотвращает перерасход энергии из-за чрезмерной подсветки других областей большим количеством света, чем необходимо для борьбы с обрастанием. В варианте осуществления сетка включена в оптическую среду. В еще одном варианте осуществления сетка может быть включена в (силиконовую) пленку.In an embodiment, the ultraviolet emitting element comprises a two-dimensional array of light sources for generating ultraviolet radiation, and the optical medium is configured to distribute at least a portion of the ultraviolet radiation from the two-dimensional array of light sources in the optical medium to provide a two-dimensional distribution of ultraviolet radiation emerging from the light emitting surface. lighting module. The two-dimensional grid of light sources may be in the form of a wire mesh structure, a close-packed structure, a row/column structure, or any other suitable regular or irregular structure. The physical distance between adjacent light sources in a grid may be fixed throughout the grid or may vary, for example, depending on the light output power required to provide an anti-fouling effect, or depending on the location of the ultraviolet emitting element on the surface/surface to be protected, which must remain clean (eg locations on a ship's hull). Advantages of providing a two-dimensional grid of light sources include that ultraviolet radiation can be generated in the vicinity of areas protected by ultraviolet irradiation and that this reduces loss in the optical medium or light guide and improves light distribution uniformity. Preferably, the ultraviolet radiation is generally evenly distributed over the radiation surface; this reduces or even prevents poorly illuminated areas where fouling may otherwise occur, and also reduces or prevents wasted energy by over-illuminating other areas with more light than needed to combat fouling. In an embodiment, the grid is included in the optical medium. In yet another embodiment, the mesh may be included in the (silicone) film.
Кроме того, в варианте осуществления оптическая среда может быть расположена вблизи (в том числе, опционально, может быть прикреплена) защищаемой поверхности и связана с возможностью приема ультрафиолетового света, причем оптическая среда имеет направление толщины, перпендикулярное защищаемой поверхности, причем два ортогональных направления оптической среды, ортогональные направлению толщины, параллельны защищаемой поверхности, причем оптическая среда выполнена с возможностью обеспечения пути распространения ультрафиолетового света так, что ультрафиолетовый свет распространяется в оптической среде в по меньшей мере одном из двух ортогональных направлений, ортогональных направлению толщины, и так, что в местах вдоль поверхности оптической среды соответствующие части ультрафиолетового света выходят из оптической среды.In addition, in the embodiment, the optical medium can be located near (including, optionally, can be attached) to the protected surface and associated with the ability to receive ultraviolet light, and the optical medium has a thickness direction perpendicular to the protected surface, and two orthogonal directions of the optical medium , orthogonal to the thickness direction, parallel to the surface to be protected, wherein the optical medium is configured to provide an ultraviolet light propagation path such that the ultraviolet light propagates in the optical medium in at least one of two orthogonal directions orthogonal to the thickness direction, and such that, at locations along surfaces of the optical medium, corresponding parts of the ultraviolet light exit the optical medium.
В дополнительном аспекте изобретение также обеспечивает способ борьбы с (биологическим) обрастанием (части) внешней поверхности объекта. Такой объект включает в себя волноводный элемент, который может быть выполнен в виде пластины, например, операционный стол или разделочную доску для кухни, а также может иметь другую форму, например, ручка двери, или ручка унитаза для управления унитазом (смывания), или ручка крана и т.д. Сиденье унитаза также может содержать волноводный элемент и т.д. Изобретение также может использоваться для уменьшения биологического обрастания (частей) стен операционных. В связи с этим в дополнительных аспектах или вариантах осуществления изобретение также обеспечивает объект, содержащий систему, определенную в настоящем документе, причем объект содержит внешнюю поверхность, и окно выхода излучения выполнено в виде по меньшей мере части внешней поверхности, причем объект выбран из группы, содержащей стол, операционный стол, стену стерильного помещения, стену операционной и стену кухни.In a further aspect, the invention also provides a method for combating (biological) fouling of (part of) the outer surface of an object. Such an object includes a waveguide element, which may be in the form of a plate, such as an operating table or a cutting board for a kitchen, and may also be in another form, such as a door handle, or a toilet handle to control the toilet (flush), or a handle crane, etc. The toilet seat may also include a waveguide member, etc. The invention can also be used to reduce biofouling on (parts of) operating room walls. In this regard, in additional aspects or embodiments, the invention also provides an object containing the system defined herein, and the object contains an external surface, and the radiation exit window is made in the form of at least part of the external surface, and the object is selected from the group containing table, operating table, washroom wall, operating room wall and kitchen wall.
В связи с этим в вариантах осуществления стол, операционный стол, стена стерильного помещения, стена операционной или стена кухни может содержать волноводный элемент, описанный в настоящем документе.Therefore, in embodiments, a table, operating table, washroom wall, operating room wall, or kitchen wall may comprise the waveguide element described herein.
Источник света может быть выполнен внешним по отношению к такому объекту, и излучение может подаваться в волноводный элемент, например, через оптоволокно. В других вариантах осуществления источник света встроен в волноводный элемент.The light source may be made external to such an object, and the radiation may be supplied to the waveguide element, for example, through an optical fiber. In other embodiments, the implementation of the light source is built into the waveguide element.
В настоящем документе выражение «объект» может в конкретных вариантах осуществления также относиться к конструкции из (разных) объектов, которые, в частности, функционально соединены друг с другом.As used herein, the expression "object" may, in particular embodiments, also refer to a construct of (different) objects that, in particular, are operatively connected to one another.
В еще одном дополнительном аспекте изобретение также обеспечивает способ управления выходом излучения из волноводного элемента наружу волноводного элемента, причем излучение по меньшей мере содержит ультрафиолетовое излучение, причем способ содержит этапы, на которых обнаруживают интенсивность (I) внутреннего отражения внутреннего отраженного излучения внутри волноводного элемента и уменьшают интенсивность излучения (источника света, обеспечивающего излучение, по меньшей мере содержащего ультрафиолетовое излучение) в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени.In yet another additional aspect, the invention also provides a method for controlling the output of radiation from a waveguide element to the outside of the waveguide element, the radiation at least comprising ultraviolet radiation, the method comprising detecting an internal reflection intensity (I) of the internal reflected radiation inside the waveguide element and reducing the intensity of the radiation (of the light source providing radiation, at least containing ultraviolet radiation) depending on the achievement of a predetermined first threshold value of the decrease in the intensity (I) of internal reflection over time.
В конкретных вариантах осуществления объект может представлять собой объект, который во время использования по меньшей мере временно подвергается воздействию воды, причем способ содержит этапы, на которых: обеспечивают систему для борьбы с биологическим обрастанием, определенную в настоящем документе, для объекта, генерируют ультрафиолетовое излучение (во время использования объекта), опционально, в зависимости от одного или более из (i) сигнала обратной связи и (ii) таймера для (периодического) изменения интенсивности ультрафиолетового излучения (света для борьбы с обрастанием) и подают указанное ультрафиолетовое излучение (во время этапа облучения) на (часть) внешнюю поверхность. Такой сигнал обратной связи может обеспечиваться датчиком. Таким образом, способ может дополнительно включать в себя этап, на котором уменьшают интенсивность излучения в зависимости от достижения заданного первого порогового значения уменьшения интенсивности (I) внутреннего отражения с течением времени, а также дальнейшие действия, определенные в отношении системы.In particular embodiments, an object may be an object that is at least temporarily exposed to water during use, the method comprising: providing an anti-fouling system as defined herein to the object, generating ultraviolet radiation ( during use of the object), optionally, depending on one or more of (i) a feedback signal and (ii) a timer for (periodically) changing the intensity of ultraviolet radiation (anti-fouling light) and supply said ultraviolet radiation (during the step irradiation) to (part of) the outer surface. Such a feedback signal may be provided by a sensor. Thus, the method may further include the step of reducing the intensity of the radiation depending on the achievement of a predetermined first threshold value of the decrease in the intensity (I) of internal reflection over time, as well as further actions determined in relation to the system.
В еще одном дополнительном аспекте изобретение также обеспечивает способ обеспечения системы для борьбы с биологическим обрастанием для объекта, причем способ содержит этап, на котором обеспечивают систему для борьбы с биологическим обрастанием с волноводным элементом для объекта, как дополнительно определено в приложенной формуле изобретения. В частности, объект может по меньшей мере временно подвергаться воздействию вредных микроорганизмов, например, бактерий, во время использования объекта. Следовательно, в вариантах осуществления волноводный элемент может быть прикреплен к объекту для обеспечения объекта, содержащего волноводный элемент.In yet another additional aspect, the invention also provides a method of providing an anti-fouling system for an object, the method comprising providing an anti-fouling system with a waveguide element for an object, as further defined in the appended claims. In particular, the object may be at least temporarily exposed to harmful microorganisms, such as bacteria, during use of the object. Therefore, in embodiments, the implementation of the waveguide element can be attached to the object to provide an object containing the waveguide element.
В вариантах осуществления изобретение также обеспечивает способ обеспечения системы для борьбы с биологическим обрастанием для объекта, который во время использования по меньшей мере временно подвергается воздействию воды, причем способ содержит этап, на котором обеспечивают, например, интегрируют в объект и/или крепят к внешней поверхности, систему для борьбы с биологическим обрастанием для объекта, например, судна, с волноводным элементом, выполненным с возможностью подачи указанного ультрафиолетового излучения на одну или более частей внешней поверхности объекта и воду, находящуюся рядом с указанной частью (во время использования), как дополнительно определено в приложенной формуле изобретения. В частности, волноводный элемент прикреплен к внешней поверхности или может быть выполнен в виде (первой) части внешней поверхности.In embodiments, the invention also provides a method for providing an anti-fouling system to an object that is at least temporarily exposed to water during use, the method comprising providing, for example, integrating into the object and/or attaching to an external surface , an anti-fouling system for an object, such as a ship, with a waveguide element configured to deliver said ultraviolet radiation to one or more portions of the outer surface of the object and water adjacent to said portion (during use), as further defined in the attached claims. In particular, the waveguide element is attached to the outer surface or may be provided as a (first) part of the outer surface.
Выражения «видимый», «видимый свет» или «видимое излучение» относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне около 380-780 нм.The expressions "visible", "visible light" or "visible radiation" refers to light having a wavelength in the range of about 380-780 nm.
В дополнительных вариантах осуществления могут определяться уровни обрастания на различных областях поверхности для борьбы с обрастанием, которые могут отдельно регулироваться.In additional embodiments, levels of fouling on different areas of the antifouling surface can be determined and can be separately adjusted.
В дополнительных вариантах осуществления отслеживание происходит в реальном времени, и сигнал обрастания от датчика используется для управления ультрафиолетовым излучением системы для борьбы с биологическим обрастанием.In additional embodiments, the tracking occurs in real time and the fouling signal from the sensor is used to control the UV radiation of the antifouling system.
Следовательно, излучение для борьбы с биологическим обрастанием, в частности, включает в себя ультрафиолетовое излучение. Излучение, используемое для обнаружения с помощью датчика (отражение, рассеивание, люминесценция), может представлять собой одно или более из ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения, т.е., в частности, по существу любое излучение в диапазоне от около 200 до около 1500 нм.Therefore, anti-fouling radiation specifically includes ultraviolet radiation. The radiation used for sensor detection (reflection, scattering, luminescence) may be one or more of ultraviolet, visible and infrared radiation, i.e., in particular, essentially any radiation in the range from about 200 to about 1500 nm.
В частности, любое действие, описанное в настоящем документе, может выполняться с помощью искусственно созданного устройства. Например, выражение «обнаружение» может относиться к обнаружению с помощью датчика, или выражение «определение» или т.п. может относиться к определению с помощью процессора.In particular, any action described herein can be performed using an artificially created device. For example, the expression "detection" may refer to detection by a sensor, or the expression "detection", or the like. may refer to the definition by the processor.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Далее будут описаны варианты осуществления изобретения исключительно путем примера со ссылкой на сопровождающие схематические чертежи, на которых соответствующие ссылочные позиции обозначают соответствующие части, и на которых:Embodiments of the invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying schematic drawings, in which respective reference numerals designate respective parts, and in which:
Фиг. 1a-1h схематически иллюстрируют некоторые общие аспекты;Fig. 1a-1h schematically illustrate some general aspects;
Фиг. 2a-2c схематически иллюстрируют некоторые варианты осуществления и вариации;Fig. 2a-2c schematically illustrate some embodiments and variations;
Фиг. 3a-3b схематически иллюстрируют некоторые дополнительные варианты осуществления и вариации;Fig. 3a-3b schematically illustrate some additional embodiments and variations;
Фиг. 4a-4b схематически иллюстрируют некоторые дополнительные варианты осуществления и вариации;Fig. 4a-4b schematically illustrate some additional embodiments and variations;
Фиг. 5a-5b схематически иллюстрируют некоторые возможные графики; иFig. 5a-5b schematically illustrate some possible plots; and
Фиг. 6a-6b схематически иллюстрируют некоторые дополнительные аспекты.Fig. 6a-6b schematically illustrate some additional aspects.
Чертежи не обязательно выполнены в масштабе.The drawings are not necessarily drawn to scale.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Фиг. 1a схематически иллюстрирует вариант осуществления системы 200 для борьбы с биологическим обрастанием, которая содержит испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210. Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 содержит окно 230 выхода ультрафиолетового излучения. Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 по меньшей мере частично заключает источник 220 света, выполненный с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения 221. Здесь в качестве примера проиллюстрировано три источника 220 света. Здесь испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 выполнен в виде волновода с элементами, встроенными в него. Следовательно, источники 220 света встроены в волновод. Окно 230 выхода ультрафиолетового излучения выполнено с возможностью пропускания по меньшей мере части ультрафиолетового излучения 221 источника 220 света. Окно 230 выхода ультрафиолетового излучения содержит заднюю сторону 231 окна, здесь направленную на источник (источники) света, и переднюю сторону 232 окна. Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 также по меньшей мере частично заключает оптический датчик 310, выполненный с возможностью обнаружения излучения 421, испускаемого от передней стороны 232 окна. Здесь датчик 310 также встроен в волновод. Датчик 310 выполнен с возможностью обеспечения соответствующего сигнала оптического датчика, соответствующего излучению 421, испускаемому от передней стороны. Кроме того, система 200 для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно выполнена с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения 221 в зависимости от указанного сигнала оптического датчика. Излучение 421 может включать в себя одно или более из рассеивания излучения 221 источника света (из-за биологического обрастания на передней стороне 232 окна), отражения излучения 221 источника света (на задней стороне 231 окна) и люминесценции биологического обрастания (на передней стороне 232 окна), обозначенного ссылочной позицией 5.Fig. 1a schematically illustrates an embodiment of an
В частности, излучение 421 включает в себя отражение излучения 221 источника света (если все излучение не будет выведено).In particular, the
Здесь в схематически проиллюстрированном варианте осуществления источник света одного типа используется для обеспечения излучения 221 для борьбы с биологическим обрастанием и для контура управления с датчиком 310; однако это не обязательно. Ссылочная позиция 305 относится к электронике или элементу управления (смотри также ниже) для управления излучением 221 источников 220 света в зависимости от оптического датчика 310. Здесь управление может относиться к одному или более из управления интенсивностью и управления спектральным распределением. Сочетание датчика 310 и источника света, генерирующего излучение, которое используется непосредственно или опосредованно, например, посредством отражения, рассеивания, люминесценции, в настоящем документе также называется системой датчиков. Источник света в настоящем документе также называется источником системы датчиков.Here, in the schematically illustrated embodiment, one type of light source is used to provide the
Выражение «управление», в частности, относится к определению поведения или контролю работы источника света, в частности, одного или более из интенсивности и спектрального распределения, в частности, по меньшей мере интенсивности.The expression "control" specifically refers to determining the behavior or control of the operation of a light source, in particular one or more of an intensity and a spectral distribution, in particular at least an intensity.
Следует отметить, что вариант осуществления, схематически проиллюстрированный на Фиг. 1b, а также другие варианты осуществления, описанные в настоящем документе и/или проиллюстрированные в настоящем документе, включают в себя испускающий излучение элемент, в частности, здесь испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 220, который заключает по меньшей мере частично или даже по существу полностью источник света и датчик.It should be noted that the embodiment schematically illustrated in FIG. 1b, as well as other embodiments described herein and/or illustrated herein, include a radiation emitting element, in particular here an ultraviolet
Фиг. 1b-1d схематически иллюстрируют варианты осуществления объекта 10, который во время использования по меньшей мере частично погружен в воду 2, смотри уровень 13 воды. Объект 10, например, судно или шлюз, смотри также ниже, дополнительно содержит систему 200 для борьбы с биологическим обрастанием, содержащую испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210, в частности, для подачи ультрафиолетового излучения 221 на часть 111 внешней поверхности 11 объекта 10, например, корпуса или части корпуса. Здесь показано два варианта осуществления, в которых система 200 для борьбы с биологическим обрастанием или, в частности, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 является частью внешней поверхности и, следовательно, фактически образует часть внешней поверхности (Фиг. 1a), или в которых испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 выполнен с возможностью облучения внешней поверхности и не обязательно образуют часть внешней поверхности, например, корпус судна (Фиг. 1c). Например, объект 10 выбран из группы, состоящей из судна 1 и объекта 15 инфраструктуры (смотри также ниже).Fig. 1b-1d schematically illustrate embodiments of an
Испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 содержит один или более источников 220 света и, таким образом, в частности, может быть выполнен с возможностью облучения указанным ультрафиолетовым излучением 221 на этапе облучения одного или более из (i) указанной части 111 указанной внешней поверхности 11 и (ii) воды, находящейся рядом с указанной частью 111 указанной внешней поверхности 11. В первой вариации, в частности, применяется вариант осуществления, показанный на Фиг. 1c, а в последней вариации, в частности, применяются оба варианта осуществления, показанные на Фиг 1b-1c. Однако следует отметить, что, когда внешняя поверхность испускающего ультрафиолетовое излучение элемента 210 выполнена в виде внешней поверхности объекта 10, разумеется, часть 111 облучается ультрафиолетовым излучением 21 сама по себе.The
Следовательно, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 содержит окно 230 выхода ультрафиолетового излучения, и испускающий ультрафиолетовое излучение элемент 210 выполнен с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения 221 после указанного окна 230 выхода ультрафиолетового излучения указанного испускающего ультрафиолетовое излучение элемента 210.Therefore, the
В частности, источник 220 света по меньшей мере выполнен с возможностью регулировки между первым уровнем ультрафиолетового излучения и вторым уровнем ультрафиолетового излучения, причем первый уровень ультрафиолетового излучения больше, чем второй уровень ультрафиолетового излучения (а второй уровень ультрафиолетового излучения меньше, чем первый уровень излучения (включая, например, нулевой уровень).In particular, the
Как отмечено выше, выражение «судно», обозначенное ссылочной позицией 1, может относиться, например, к кораблю или лодке (ссылочная позиция 10a на Фиг. 1d) и т.д., таким как парусное судно, танкер, круизный лайнер, яхта, паром, подводная лодка (ссылочная позиция 10d на Фиг. 1d) и т.д., как схематически показано на Фиг. 1d. Выражение «объект инфраструктуры», обозначенное ссылочной позицией 15, может, в частности, относиться к водным сооружениям, в общем расположенным по существу неподвижно, таким как плотина/шлюз (ссылочные позиции 10e/10f на Фиг. 1d), понтон (ссылочная позиция 10c на Фиг. 1d), буровая установка (ссылочная позиция 10b на Фиг. 1d) и т.д.As noted above, the expression "vessel" indicated by reference 1 may refer, for example, to a ship or boat (
Фиг. 1e схематически более подробно иллюстрирует вариант осуществления системы 200 для борьбы с биологическим обрастанием, здесь в качестве примера включающей в себя встроенную систему 300 управления и встроенный датчик 310.Fig. 1e schematically illustrates in more detail an embodiment of an
Фиг. 1f схематически иллюстрирует внешнюю поверхность 11 объекта 10, например, стенку судна или стенку объекта инфраструктуры, в качестве примера со множеством испускающих ультрафиолетовое излучение элементов 210 (здесь связанных с корпусом 21 судна 1). Альтернативно или дополнительно может быть применено множество функционально связанных или независимо функционирующих систем 200 для борьбы с биологическим обрастанием.Fig. 1f schematically illustrates the
Фиг. 1f также схематически иллюстрирует вариант осуществления, в котором система 200 для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество испускающих ультрафиолетовое излучение элементов 210 (с множеством источников света), множество окон 230 выхода излучения и множество указанных частей 111, причем множество источников 220 света выполнены с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения 221 через указанное множество окон 23 выхода излучения на указанное множество частей 111, указанное множество частей 111 выполнено на разной высоте объекта 10, и система 300 управления выполнена с возможностью индивидуального управления источниками 220 света в зависимости от указанной входной информации. Например, в варианте осуществления система 300 управления может быть выполнена с возможностью индивидуального управления источниками 220 света в зависимости от положения частей 111 внешней поверхности 11 относительно воды.Fig. 1f also schematically illustrates an embodiment in which the
Фиг. 1g схематически иллюстрирует вариант осуществления, в котором судно 1, в качестве варианта осуществления объекта 10, содержит множество систем 200 для борьбы с биологическим обрастанием и/или одну или более таких систем 200 для борьбы с биологическим обрастанием, содержащих множество испускающих ультрафиолетовое излучение элементов 210. В зависимости от высоты конкретной системы 200 для борьбы с биологическим обрастанием и/или высоты испускающих ультрафиолетовое излучение элементов 210, например, относительно воды (уровня воды), соответствующие испускающие ультрафиолетовое излучение элементы 210 могут быть включены.Fig. 1g schematically illustrates an embodiment in which ship 1, as an embodiment of
Фиг. 1h иллюстрирует вариант осуществления с проволочной сеткой, в котором источники 210 света, например, ультрафиолетовые светодиоды, расположены в виде сетки и соединены в ряд параллельных соединений. Светодиоды могут быть установлены в узлах с помощью пайки, приклеивания или любой другой известной технологии электрического соединения для соединения светодиодов с проволочными сетками. Один или более светодиодов могут быть расположены в каждом узле. Может быть реализовано приведение в действие постоянным током или переменным током. Если используется переменный ток, то может использоваться пара светодиодов во встречно-параллельной конфигурации. Специалисту в данной области техники будет понятно, что в каждом узле может использоваться более одной пары светодиодов во встречно-параллельной конфигурации. Фактический размер проволочной сетки и расстояние между ультрафиолетовыми светодиодами в сетке могут регулироваться путем растягивания гармонической конструкции. Проволочная сетка может быть встроена в оптическую среду. Выше описаны особенно активные профилактические меры, где система 200 для борьбы с биологическим обрастанием отключается или отключает конкретные испускающие ультрафиолетовое излучение элементы 210 или конкретные источники 220 света в зависимости от контакта с водой, сигнала датчика и т.д. Однако альтернативно или дополнительно для предупреждения человека об опасности также могут использоваться предупреждающие сигналы или сообщения.Fig. 1h illustrates a wire mesh embodiment in which
Фиг. 2a схематически иллюстрирует вариацию, в которой внутреннее отражение (или полное внутреннее отражение TIR) используется в качестве входных данных для датчика 310 соответственно. Внутреннее отражение может уменьшаться с увеличением биологического обрастания 5. Здесь в качестве примера используется источник 220 света, который также используется для генерации ультрафиолетового излучения в качестве света для борьбы с биологическим обрастанием (в системе датчиков); однако также может использоваться альтернативный источник света (смотри также Фиг. 2c). Фиг. 2a в качестве примера также включает в себя блокирующий элемент или физическую преграду, обозначенную ссылочной позицией 217, которая выполнена с возможностью предотвращения непосредственного достижения излучения источника света, обозначенного ссылочной позицией 221, датчика 310.Fig. 2a schematically illustrates a variation in which internal reflection (or total internal reflection TIR) is used as input to
Как схематически проиллюстрировано на Фиг. 2a, волноводный элемент 1210 выполнен с возможностью приема по меньшей мере части излучения 221 и излучения по меньшей мере части излучения 221 наружу волноводного элемента 1210 через окно 230 выхода излучения. Кроме того, волноводный элемент может быть выполнен с возможностью внутреннего отражения части излучения 221 на окне 230 выхода излучения. Это отраженное излучение может быть измерено датчиком 310.As schematically illustrated in FIG. 2a, the
Фиг. 2b схематически иллюстрирует вариант осуществления, в котором используется люминесценция биологического обрастания 5. Люминесценция может быть в видимом и/или инфракрасном спектре. Возбуждение может быть реализовано с использованием источника 220 света или альтернативного источника света (смотри также Фиг. 2c).Fig. 2b schematically illustrates an embodiment using
Здесь в качестве примера схематически проиллюстрирован кожух с отдельным окном 230 выхода излучения вместо волноводной пластины, используемой на многих других схематических чертежах. Следовательно, испускающий ультрафиолетовое излучение элемент может представлять собой пластинчатый модуль с одним или более соответствующими элементами, по меньшей мере частично или даже полностью встроенными в него. Однако испускающий ультрафиолетовое излучение элемент также может включать в себя кожух, заключающий по меньшей мере частично или даже полностью один или более соответствующих элементов. Один или более соответствующих элементов по меньшей мере содержат источник света, который выполнен с возможностью обеспечения излучения источника света, в частности, ультрафиолетового излучения.Here, as an example, a housing is schematically illustrated with a separate
Фиг. 2c схематически иллюстрирует вариант осуществления, в котором система 200 содержит второй источник 280 света, выполненный с возможностью генерации одного или более из видимого и инфракрасного излучения, в настоящем документе обозначенный как свет 281 второго источника света, и в котором оптический датчик 310 выполнен с возможностью обнаружения одного или более из видимого и инфракрасного излучения и обеспечения указанного соответствующего сигнала датчика. Здесь в качестве примеров используются два вторых источника 280 света, например, для обеспечения света разного типа, например, синего и зеленого, или видимого и инфракрасного и т.д. Оптический датчик 310 может быть выполнен с возможностью обнаружения одного или более из видимого и инфракрасного излучения и обеспечения указанного соответствующего сигнала датчика.Fig. 2c schematically illustrates an embodiment in which
Следует отметить, что в дополнение, когда в качестве входных данных для системы датчиков требуется видимое или инфракрасное излучение, также могут использоваться источники 220 света, выполненные с возможностью обеспечения ультрафиолетового излучения 221 и одного или более из видимого и инфракрасного излучения.It should be noted that, in addition, when visible or infrared radiation is required as input to the sensor system,
Система 200 для борьбы с биологическим обрастанием может дополнительно включать в себя элемент 320 управления, выполненный с возможностью корректировки сигнала датчика в зависимости от интенсивности ультрафиолетового излучения источника 220 света. Элемент 320 управления также может быть выполнен с возможностью минимизации изменений интенсивности ультрафиолетового излучения источника 220 света, как схематически проиллюстрировано на Фиг. 3a. В вариантах осуществления элемент 320 управления может быть включен в систему 300 управления (не проиллюстрирована на этом схематическом чертеже).The
Обратимся к Фиг. 2a-2c и 3a-3b и другим вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, но не проиллюстрированным, источник света и датчик, в частности, выполнены с одной стороны окна 230 выхода излучения. Обратимся к Фиг. 2a-2c и 3a-3b и другим вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, но не проиллюстрированным, источник света и датчик, в частности, выполнены с одной стороны задней стороны 231 окна.Let's turn to Fig. 2a-2c and 3a-3b and other embodiments described herein but not illustrated, the light source and sensor are specifically provided on one side of the
Дополнительно следует отметить, что (таким образом) источник света и оптический датчик могут быть встроены в светоизлучающий элемент, в частности, в волновод, например, силиконовый волновод.Additionally, it should be noted that (thus) the light source and the optical sensor can be integrated in the light emitting element, in particular in a waveguide, for example a silicone waveguide.
Волновод, в частности, содержит пропускающий излучение материал, например, стекло, кварц, (плавленый) кварц, силикон, фторполимер и т.д.The waveguide, in particular, contains a radiation-transmitting material, such as glass, quartz, (fused) quartz, silicone, fluoropolymer, etc.
Фиг. 4a схематически иллюстрирует вариант осуществления системы 200 для борьбы с биологическим обрастанием, содержащей множество источников 220 света. Здесь источники 220 света содержат светодиоды 225. Светодиоды содержат светодиодные матрицы 226. Светодиодные матрицы 226 соседних светодиодов 225 имеют взаимные расстояния d1 между источниками света, в частности, выбранные из диапазона 0,5-200 мм. Как показано, система 200 для борьбы с биологическим обрастанием дополнительно содержит множество оптических датчиков 310. Соседние оптические датчики имеют взаимные расстояния d2 между оптическими датчиками, в частности, выбранные из диапазона по меньшей мере 4 см, например, в диапазоне 10-100 см. Здесь система 200 для борьбы с биологическим обрастанием содержит множество поднаборов 330 источников 220 света и оптических датчиков 310, причем каждый поднабор 330 содержит один или более источников 220 света и один или более оптических датчиков 310. В частности, каждый поднабор 330 выполнен с возможностью обеспечения указанного ультрафиолетового излучения 221 одного или более источников 220 света в подмножестве 330 в зависимости от сигнала оптического датчика одного или более оптических датчиков 310 в подмножестве 330. Система управления может быть включена в один или более элементов 210, или может быть обеспечена, например, центральная система 300 управления, схематически показанная пунктирным квадратом. Следует отметить, что система 300 управления также может быть удалена от элементов 210.Fig. 4a schematically illustrates an embodiment of an
Фиг. 4b схематически иллюстрирует вариант осуществления, в котором источник 220 света, т.е. здесь твердотельный источник света, выполнен в качестве датчика. Для этого может быть включена электроника или элемент 305 управления, чтобы твердотельный источник света функционировал в качестве датчика 310. Опционально, этот источник света может регулироваться электроникой или элементом 305 управления для переключения между этапом обнаружения и этапом излучения.Fig. 4b schematically illustrates an embodiment in which the
Электроника или элемент 305 управления может быть включен в систему 300 управления (здесь не проиллюстрирована).Electronics or
Фиг. 5a схематически иллюстрирует график со временем по оси х, интенсивностью света для борьбы с обрастанием по левой оси y (сплошная линия, обозначенная F1), и сигналом датчика по правой оси y, который определяет отраженный свет (пунктирной кривой обозначен сигнал, причем пунктирная кривая обозначена ссылочной позицией I1). Когда объект, например, человек, в течение некоторого времени касается окна выхода излучения (поверхности волновода), происходит внезапное снижение внутреннего отраженного света, например, в момент t1. Вскоре после этого система управления снижает интенсивность ультрафиолетового излучения. Здесь интенсивность опускается до нуля в момент t2. Когда объект удаляется от волновода, здесь в момент t3, внутренний отраженный свет увеличивается, как видно, увеличение происходит до по существу исходного уровня I1. Вскоре после этого в момент t4 интенсивность ультрафиолетового излучения увеличивается до по существу исходного уровня F1. Разность во времени (между t1 и t2 или t3 и t4 соответственно) может быть очень небольшой, поскольку система управления может реагировать по существу немедленно (например, когда время управления поддерживается на минимуме).Fig. 5a schematically illustrates a graph with time on the x-axis, light intensity for anti-fouling on the left y-axis (solid line denoted by F1), and a sensor signal on the right y-axis that detects reflected light (dotted curve denotes signal, with dotted curve denoted reference position I1). When an object, such as a person, touches the radiation exit window (waveguide surface) for some time, there is a sudden decrease in the internal reflected light, for example, at time t1. Shortly thereafter, the control system reduces the intensity of the ultraviolet radiation. Here, the intensity drops to zero at time t2. As the object moves away from the waveguide, here at time t3, the internal reflected light increases, as can be seen, the increase occurs to essentially the original level I1. Shortly thereafter, at time t4, the ultraviolet radiation intensity increases to essentially the original level F1. The difference in time (between t1 and t2 or t3 and t4 respectively) can be very small since the control system can respond substantially immediately (eg when the control time is kept to a minimum).
Фиг. 5b схематически иллюстрирует подобный пример, но с некоторыми изменениями. Здесь очевидно, что биологическое обрастание увеличивается, поскольку внутреннее отражение I1 уменьшается. Это увеличение можно попытаться остановить также путем увеличения интенсивности ультрафиолетового излучения F1 (на показанной временной шкале это, по-видимому, еще не имеет желаемого эффекта). Контакт с человеком или другим объектом может иметь тот же результат, что и выше. Однако в этом схематическом примере в качестве примера интенсивность ультрафиолетового излучения F1 не опускается до нуля. При удалении объекта интенсивность ультрафиолетового излучения может увеличиваться до уровня, который может быть связан с измеренной интенсивностью I1 внутреннего отражения, в соответствии с заданным соотношением между интенсивностью ультрафиолетового излучения и интенсивностью внутреннего отражения.Fig. 5b schematically illustrates a similar example, but with some modifications. Here it is clear that the biofouling increases as the internal reflection I1 decreases. This increase can be tried to stop also by increasing the intensity of the ultraviolet radiation F1 (on the time scale shown, this does not seem to have the desired effect yet). Contact with a person or other object may have the same result as above. However, in this schematic example as an example, the ultraviolet radiation intensity F1 does not drop to zero. As the object moves away, the UV intensity may increase to a level that can be related to the measured internal reflection intensity I1, according to a predetermined ratio between the UV intensity and the internal reflection intensity.
Поскольку ультрафиолетовое излучение F1 изменяется, очевидно, что в примерах на Фиг. 5a и 5b были достигнуты первое и второе пороговые значения.Since the ultraviolet radiation F1 changes, it is obvious that in the examples in FIG. 5a and 5b, the first and second thresholds have been reached.
В вариантах осуществления при достижении первого порогового значения система также может обеспечивать один или более из звукового сигнала, светового сигнала и вибрационного сигнала. Это может предупреждать высший организм, касающийся окна выхода излучения. Световой сигнал, в частности, относится к по существу одному или более из видимого и инфракрасного излучения, в частности, к по меньшей мере видимому излучению.In embodiments, upon reaching the first threshold, the system may also provide one or more of an audio signal, a light signal, and a vibration signal. This can warn the higher organism, touching the exit window of the radiation. The light signal in particular refers to essentially one or more of visible and infrared radiation, in particular to at least visible radiation.
Фиг. 6a схематически иллюстрирует систему, также включающую в себя пользовательский интерфейс 340. В вариантах осуществления пользовательский интерфейс может представлять собой графический пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс, в частности, может быть внешним по отношению к волноводному элементу 1210, хотя это не обязательно.Fig. 6a schematically illustrates a system also including a
Фиг. 6b очень схематически иллюстрирует ванную комнату с унитазом, включающую в себя сиденье унитаза, раковину с краном и ручкой крана, а также дверь с внутренней ручкой и наружной ручкой. Здесь в качестве примера внутренняя ручка, наружная ручка, ручка крана и сиденье унитаза являются объектами, которые определены в настоящем документе.Fig. 6b very schematically illustrates a bathroom with a toilet including a toilet seat, a sink with a faucet and a faucet handle, and a door with an inside handle and an outside handle. Here, by way of example, an inner handle, an outer handle, a faucet handle, and a toilet seat are objects that are defined herein.
В вариантах осуществления свет может повторно включаться через заданное время; или в лучшем случае, после наблюдения подобного, но отрицательного этапа вывода. Это предполагает, что объект, касающийся поверхности, был удален.In embodiments, the light may be re-turned on after a predetermined time; or at best, after observing a similar but negative stage of withdrawal. This assumes that the object touching the surface has been removed.
В вариантах осуществления в зависимости от размера защищаемой ультрафиолетовым излучением поверхности может быть встроено множество датчиков наряду с отдельным приведением в действие ультрафиолетового излучения. Таким образом, можно локально отключать источник ультрафиолетового излучения в ответ на локальное «нарушение».In embodiments, depending on the size of the UV-protected surface, a plurality of sensors may be incorporated along with separate UV activation. Thus, it is possible to locally turn off the source of ultraviolet radiation in response to a local "violation".
Эта идея может благоприятно влиять на любую «активную поверхность», использующую ультрафиолетовое излучение, с тоски зрения биологических «соображений безопасности». В качестве примера можно привести дверные ручки общественных туалетов, разделочные доски на кухне, больничное оборудование или столы, используемые в операционных, и т.д.This idea can favorably influence any "active surface" using ultraviolet radiation from a biological "safety point of view". Examples include doorknobs in public toilets, cutting boards in the kitchen, hospital equipment or tables used in operating rooms, etc.
Выражение «по существу» в настоящем документе, например, в выражениях «по существу весь свет» или «по существу состоит», будет понятно специалисту в данной области техники. Выражение «по существу» также может включать в себя вариации с выражениями «в целом», «полностью», «весь» и т.д. Следовательно, в вариантах осуществления наречие «по существу» также может быть опущено. Когда это применимо, выражение «по существу» также может относиться к 90% или более, например, 95% или более, в частности, 99% или более, в частности, 99,5% или более, включая 100%. Выражение «содержать» включает в себя также вариации, в которых выражение «содержит» означает «состоит из». Выражение «и/или», в частности, относится к одному или более элементам, указанным до и после выражения «и/или». Например, фраза «элемент 1 и/или элемент 2» и аналогичные фразы могут относится к одному или более из элемента 1 и элемента 2. Выражение «содержащий» в варианте осуществления может относиться к выражению «состоящий из», но в другом варианте осуществления также может относиться к выражению «содержащий по меньшей мере определенные виды и, опционально, один или более других видов».The expression "essentially" in this document, for example, in the expressions "essentially the whole world" or "essentially consists", will be clear to a person skilled in the art. The expression "substantially" may also include variations with the expressions "as a whole", "completely", "entirely", etc. Therefore, in embodiments, the adverb "substantially" may also be omitted. When applicable, the expression "substantially" may also refer to 90% or more, such as 95% or more, in particular 99% or more, in particular 99.5% or more, including 100%. The expression "comprise" also includes variations in which the expression "contains" means "consists of". The expression "and/or", in particular, refers to one or more elements specified before and after the expression "and/or". For example, the phrase "element 1 and/or
Кроме того, выражения «первый», «второй», «третий» и т.п. в описании и формуле изобретения используются для различения подобных элементов и не обязательно для описания последовательного или хронологического порядка. Следует понимать, что выражения, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах, и что варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем документе, могут работать в других последовательностях, отличных от описанных или проиллюстрированных в настоящем документе.In addition, the expressions "first", "second", "third", etc. in the description and claims are used to distinguish between like elements and not necessarily to describe sequential or chronological order. It should be understood that the expressions used in this way are interchangeable in appropriate circumstances, and that the embodiments of the invention described herein may operate in other sequences than those described or illustrated herein.
Устройства в настоящем документе среди прочего описаны во время работы. Специалисту в данной области техники будет понятно, что изобретение не ограничивается способами работы или устройствами при работе.The devices in this document, among other things, are described during operation. A person skilled in the art will understand that the invention is not limited to methods of operation or devices in operation.
Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и что специалист в данной области техники может разработать множество альтернативных вариантов осуществления без отклонения от объема приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, заключенные в скобки, не должны толковаться как ограничивающие формулу изобретения. Использование глагола «содержать» и его производных не исключает наличия элементов или этапов, отличных от изложенных в пункте формулы изобретения. Указание элемента в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Изобретение может быть реализовано посредством аппаратных средств, содержащих несколько разных элементов, и посредством надлежащим образом запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения, описывающем устройство и перечисляющем несколько средств, некоторые из этих средств могут быть воплощены одним и тем же аппаратным средством. Сам по себе тот факт, что определенные меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что совокупность этих мер не может быть использована для преимущества.It should be noted that the above described embodiments are illustrative and do not limit the invention, and that a person skilled in the art can develop many alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In the claims, any parenthetical references are not to be construed as limiting the claims. The use of the verb "comprise" and its derivatives does not preclude the presence of elements or steps other than those set forth in a claim. Specifying an element in the singular does not exclude the presence of a plurality of such elements. The invention can be implemented by means of hardware containing several different elements, and by a properly programmed computer. In a claim describing an apparatus and listing several means, some of these means may be implemented by the same hardware. The mere fact that certain measures are listed in mutually distinct dependent claims does not mean that the combination of these measures cannot be used to advantage.
Изобретение дополнительно относится к устройству, содержащему один или более отличительных признаков, описанных в описании и/или показанных на приложенных чертежах. Изобретение дополнительно относится к способу или процессу, содержащему один или более отличительных признаков, описанных в описании и/или показанных на приложенных чертежах.The invention further relates to a device comprising one or more of the features described in the description and/or shown in the attached drawings. The invention further relates to a method or process comprising one or more of the features described in the description and/or shown in the accompanying drawings.
Различные аспекты, рассмотренные в данном патентном документе, могут быть объединены для обеспечения дополнительных преимуществ. Кроме того, некоторые признаки могут формировать основу для одной или более выделенных заявок.The various aspects discussed in this patent document may be combined to provide additional benefits. In addition, certain features may form the basis for one or more divisional applications.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17172508.8 | 2017-05-23 | ||
EP17172508.8A EP3406269A1 (en) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | Safety improvement for uv applications by monitoring changes in uv outcoupling |
PCT/EP2018/062829 WO2018215272A1 (en) | 2017-05-23 | 2018-05-17 | Safety improvement for uv applications by monitoring changes in uv outcoupling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019142690A RU2019142690A (en) | 2021-06-23 |
RU2019142690A3 RU2019142690A3 (en) | 2021-09-10 |
RU2772280C2 true RU2772280C2 (en) | 2022-05-18 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5322569A (en) * | 1991-10-08 | 1994-06-21 | General Dynamics Corporation | Ultraviolet marine anti-biofouling systems |
US7341695B1 (en) * | 2003-12-16 | 2008-03-11 | Stuart Garner | Anti-fouling apparatus and method |
DE102008063887A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Dorma Gmbh + Co. Kg | Window or door, has fitting with manually operated element e.g. door handle, and UV radiation sources formed for bactericidal UV irradiation of manually operated element and arranged at wing element |
US20110291995A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Industrial Technology Research Institute | Sterilizing device and manufacturing method for sterilizing device |
WO2012027084A2 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Raytheon Company | Method and apparatus for anti-biofouling of optics in liquid environments |
RU2523841C2 (en) * | 2012-10-08 | 2014-07-27 | Сергей Алексеевич Бахарев | Method of protecting underwater structures and equipment from biofouling |
WO2016001227A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Koninklijke Philips N.V. | System for anti-biofouling |
WO2016192942A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Koninklijke Philips N.V. | Safety improvements for uv radiation in aquatic applications |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5322569A (en) * | 1991-10-08 | 1994-06-21 | General Dynamics Corporation | Ultraviolet marine anti-biofouling systems |
US7341695B1 (en) * | 2003-12-16 | 2008-03-11 | Stuart Garner | Anti-fouling apparatus and method |
DE102008063887A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Dorma Gmbh + Co. Kg | Window or door, has fitting with manually operated element e.g. door handle, and UV radiation sources formed for bactericidal UV irradiation of manually operated element and arranged at wing element |
US20110291995A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Industrial Technology Research Institute | Sterilizing device and manufacturing method for sterilizing device |
WO2012027084A2 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Raytheon Company | Method and apparatus for anti-biofouling of optics in liquid environments |
RU2523841C2 (en) * | 2012-10-08 | 2014-07-27 | Сергей Алексеевич Бахарев | Method of protecting underwater structures and equipment from biofouling |
WO2016001227A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Koninklijke Philips N.V. | System for anti-biofouling |
WO2016192942A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Koninklijke Philips N.V. | Safety improvements for uv radiation in aquatic applications |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3630206B1 (en) | Safety improvement for uv applications by monitoring changes in uv outcoupling | |
JP6951359B2 (en) | Integrated system for real-time antifouling and biofouling monitoring | |
TW201701962A (en) | Safety improvements for UV radiation in aquatic applications | |
TW201711913A (en) | Safety improvements for UV radiation in aquatic applications | |
JP2019531493A (en) | Light guide with low refractive coating used in water | |
JP7345492B2 (en) | Planar biofouling prevention system using UV-C | |
RU2772280C2 (en) | Improving safety when using ultraviolet radiation by tracking changes in output of ultraviolet radiation |