TWI695796B - 包含一濕式隔間及至少一防污能量源的組合件 - Google Patents

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Abstract

一種組合件包含：一濕式隔間(100)，其具有至少一進口開口以容許水進入該濕式隔間(100)；一功能單元(2)，其位於該濕式隔間(100)中；一乾燥區域(200)，水無法到達該區域且該區域在該濕式隔間(100)外部；一障壁(110)，其位於該乾燥區域(200)與該濕式隔間(100)之間；及至少一能量源(20)，其經配置及組態以發射能量而防止該功能單元(2)之至少一外表面(17)之生物污著，其中該能量源(20)配置於該乾燥區域(200)中，一路徑(112)存在於該乾燥區域(200)與該濕式隔間(100)之間以容許由該能量源(20)在其操作期間發射之能量穿過該障壁(110)而到達該濕式隔間(100)。

Description

包含一濕式隔間及至少一防污能量源的組合件
本發明係關於一種組合件，該組合件包含：一濕式隔間，其具有至少一進口開口以容許水進入濕式隔間；一功能單元，其定位於濕式隔間中；及至少一能量源，其經調適以發射能量而防止如存在於濕式隔間中之至少一表面之生物污著(biofouling)，該至少一表面包括功能單元之一外表面。
此外，本發明係關於一種包含如所述之組合件的船舶。
如所述之一組合件之一實際應用係在一引擎驅動船中，該引擎驅動船裝備有用於冷卻船之一引擎冷卻系統之流體的一箱式冷卻器，該箱式冷卻器包含用於在其等內部裝納並運輸待冷卻之流體的複數個管。通常，此一船具有用於容納箱式冷卻器之管的一隔間，其中該隔間係由船之船殼之一部分及隔板界定，且其中進入及離開開口配置於船殼中之隔間之位置處，使得水可進入隔間、在隔間中之管上方流動且透過自然流動及/或在船之運動之影響下離開隔間。
一箱式冷卻器係經設計以於一引擎驅動船中使用之一特定類型的熱交換器。例如，就具有15MW之一安裝引擎功率之一拖船而言，應用一或多個箱式冷卻器以依5MW之量級將熱傳遞至海水。通常，一箱式冷卻器包含用於傳導待冷卻之一流體的U形管之集束，其中管 之腿部之末端固定至一共同板，該共同板具有開口以提供對管之各者之兩個腿部的接取。一非常實際的選項係實現藉由將其管連續地曝露於新鮮海水而執行其冷卻功能之箱式冷卻器。然而，一箱式冷卻器之環境理想上適於稱為生物污著(biological fouling/biofouling)之一現象，此係因為海水在管附近因與管內部中之相對較熱流體的熱交換而被加熱至一中等溫度，且恆定水流連續地引入新的養分及已知引起生物污著之生物。
一般而言，生物污著係微生物、植物、藻類、小型動物及類似者在表面上之堆積。根據一些估計，超過1,800種物種(包含超過4,000種生物)造成生物污著。因此，生物污著係由各種各樣的生物引起，且涉及遠超過藤壺及海藻對表面之一附著。生物污著分為微污著(包括生物膜形成及細菌黏附)及巨污著(包括較大生物之附著)。歸因於判定什麽防止生物沉澱之相異化學及生物學，生物亦被分類為硬的或軟的。硬污著生物包括鈣質生物，諸如藤壺、結殼苔蘚蟲、軟體動物類、多毛類及其他管蠕蟲及斑紋蚌。軟污著生物包括非鈣質生物，諸如海藻、水螅體、藻類及生物膜「黏液」。此等生物在一起形成一污著群落。
在數種情境中，生物污著引起實質問題。生物污著可引起機器停止運作、進水口堵塞且使熱交換器遭受降低的效能。因此，防污(即，移除或防止生物污著之程序)之主題廣為人知。在涉及浸水面之工業程序中，可使用生物分散劑來控制生物污著。在較不受控之環境中，運用使用殺生物劑之塗層、熱處理或能量脈衝而殺死或擊退污著生物。防止生物附著至一表面之無毒性機械策略包括選取引起表面光滑之一材料或塗層，或產生類似於鯊魚及海豚之皮膚且僅提供不良錨點之奈米級表面形態。
箱式冷卻器之生物污著引起嚴重問題。主要問題係一降低的熱 傳遞能力，此係因為生物污著層係有效熱絕緣體。當生物污著層如此厚使得海水無法再在箱式冷卻器之相鄰管之間循環時，獲得對熱傳遞之一額外惡化效應。因此，箱式冷卻器之生物污著增加引擎過熱之風險，使得船需要慢下來或使船引擎受損。
此項技術中已知用於借助於海水冷卻來自一引擎驅動船之一冷卻水系統之水的冷卻單元之防污配置。例如，DE 102008029464係關於一種於船中及近海平台上使用之箱式冷卻器，其包含一整合防污系統，該防污系統借助於可定期重複之一過熱程序來殺死污著生物。特定言之，藉由在不中斷冷卻程序之情況下使定義數目個熱交換器管連續地過熱而保護箱式冷卻器以防微生物污著，其中可使用來自冷卻水之廢熱來進行此。
一般而言，此項技術中已知使用紫外光來移除/防止生物膜在濕表面上之形成。例如，WO 2014/014779揭示一種用於減少面對一海洋環境之一光學透明元件之一表面的污著之系統，該系統包括：一LED，其用於發射紫外線輻射；一基座，其用於將經發射紫外線輻射引導朝向光學透明元件；及控制電路，其用於驅動該LED。
當涉及到使一箱式冷卻器之管保持無生物污著時，可設計裝備有複數個紫外線光源之一箱式冷卻器，該等紫外線光源相對於管定位成一有效配置以便能夠以足以獲得使管保持清潔之所要效應的一強度將紫外光投射於管之整個外表面上方。此一類型的箱式冷卻器實務上非常適用。然而，若干問題與在箱式冷卻器中及恰在箱式冷卻器外部之位置處使用紫外線光源相關聯。首先，一事實係若應用包含一紫外線光源及用於容納該光源之一外殼之一類型的能量源，則水(即用於冷卻箱式冷卻器之管的水)會接觸到紫外線光源或紫外線光源之外殼。此甚至可使得能量源在其等大部分壽命內浸沒在水中。基於此事實，必須使用防水電纜且提供水密連接。此外，基於此事實，能量源 本身易受污著(特別是由礦物質沉積引起之污著)影響。其次，能量源極難以更換(若可行)。存在箱式冷卻器之船之隔間僅可由潛水者從船下方或在船進乾船塢期間方可到達。在水下更換能量源係一麻煩的工作且包括電氣連接領域中之挑戰。
本發明之一目的係提供用於緩解如前文中所述之與裝備有複數個能量源之箱式冷卻器相關聯的問題之措施。一般而言，本發明之一目的係提供涉及關於一組合件之改良的措施，該組合件包含：一濕式隔間，其具有至少一進口開口以容許水進入該濕式隔間；及至少一能量源，其經調適以發射能量而防止如存在於該濕式隔間中之至少一表面之生物污著。
根據本發明，提供一種組合件，該組合件包含：一濕式隔間，其具有至少一進口開口以容許水進入該濕式隔間；一功能單元，其定位於該濕式隔間中；一乾燥區域，水無法到達該區域且該區域在該濕式隔間外部；一障壁，其位於該乾燥區域與該濕式隔間之間；及至少一能量源，其經配置且經組態以發射能量而防止如存在於該濕式隔間中之至少一表面之生物污著，該至少一表面包括該功能單元之一外表面，其中該能量源配置於該乾燥區域中，一路徑存在於該乾燥區域與該濕式隔間之間以容許由該能量源在其操作期間發射之能量穿過該障壁而到達該濕式隔間。
在根據本發明之組合件中，該能量源配置於該濕式隔間外部。基於該能量源在該組合件之一乾燥區域(該乾燥區域借助於一障壁而與該濕式隔間分離)中之該配置，與將該能量源曝露於水相關聯之問題得以解決。此外，當該能量源存在於一乾燥區域而非一濕式隔間中時，極有可能遠更容易接取該能量源。為完整性起見，應注意，將乾燥區域定義為水無法到達之一區域應被理解為諸如基於正常情況之假 定。事實上，乾燥區域係水不應到達之一區域，此並不改變假使該組合件應用於一船中，該乾燥區域在反常情況(諸如一遇難船)下可能變濕之事實。此外，應注意，將乾燥區域定義為在濕式隔間外部應被理解為諸如排除延伸穿過濕式隔間(即，在濕式隔間內部，諸如可為能量源之部分之一外殼之內部)之任何隔離乾燥區域。特定言之，在根據本發明之組合件中，若適當，該乾燥區域可僅存在於該濕式隔間外部、與該濕式隔間相鄰、至少部分包圍該濕式隔間，或可存在於距該濕式隔間之一距離處(述及少數實際實例)。在本發明之內容背景中，術語「隔間」較佳應被理解為諸如意指像一單獨房間、區段或腔室之某物。
能量源之有利新穎配置無需具有對濕式隔間中應保持清潔之(若干)表面之處理效率的一減低效應，此係因為本發明亦提供存在於該乾燥區域與該濕式隔間之間以容許由該能量源在其操作期間發射之能量穿過障壁而到達該濕式隔間之一路徑。在許多實際情況中，障壁之材料經調適以避免將該乾燥區域曝露於如存在於該濕式隔間中之水且需要具有一特定強度，此涉及阻擋由能量源在其操作期間發射之能量自乾燥區域傳遞至濕式隔間(作為一副作用)之一功能。當應用本發明時，實現容許能量自該乾燥區域行進至該濕式隔間之一路徑，使得本發明提供最小化此副作用對能量自該乾燥區域至該濕式隔間之傳遞的減低影響之一有利可能性。
一般而言，當障壁之至少一部分經調適以容許由該能量源在其操作期間發射之能量穿過時可實現如所述之路徑。因此，在一實際實施例中，障壁可包含經調適以容許能量穿過而至與障壁之其餘部分相比遠更高之一程度的一部分，其中若障壁之其餘部分具有完全阻擋能量之一傳遞之一功能，則該遠更高程度甚至係一無限程度。為完整性起見，應注意，本發明亦包括對能量完全可滲透之一障壁。然而，在 許多實際情況中，無法發現具有滿足符合水密性、強度及對能量之可滲透性的全部要求之一材料或該材料係非常昂貴的，使得較佳具有僅在一或多個位置處對能量可滲透之一障壁以諸如容許能量至濕式隔間中應保持無生物污著之表面的有效輸送。
可藉由提供具有對由能量源在其操作期間發射之能量可滲透的一窗之障壁而實現如前文中說明之障壁之一般構造。在此在障壁中可能具有一窗之架構中，能量源及窗可經定位以諸如容許能量到達濕式隔間中應保持無生物污著之表面。實務上，該能量源可具有一大致長形形狀。例如，該能量源可為在其操作期間發射紫外光之一管狀燈。在該情況中，若窗具有一類似大致長形形狀則係有利的，其中該能量源經配置而接近該窗以便使該能量源透過該窗最大曝露於濕式隔間。
在許多實際情況中，該組合件有利地包含複數個能量源。在此等情況中，障壁可設置有對由該等能量源在其等操作期間發射之能量可滲透之複數個窗，其中各窗可(但不必要)與該等能量源之另一者相關聯。若障壁具有複數個窗，則如前文中關於障壁中可能存在一窗所述之全部選項同樣適用。本發明亦涵蓋其中障壁具有複數個窗且其中僅使用一單一能量源之一情境，及其中障壁僅具有一單一窗且其中使用一個以上能量源之一情境。
為使能量源之防污功能具有最大效率，組合件包含用於將由能量源在其操作期間發射之能量引導朝向濕式隔間的一反射器配置可為實際的。例如，障壁可包含一窗，其中能量源經配置而接近該窗，且其中一反射器配置於能量源後面之一位置處，以便將由能量源發射之能量依遠離窗之一方向反射朝向該窗。
作為具有至少一窗之一替代選項，障壁可具有至少一孔，其中組合件可包含延伸穿過障壁中之孔之至少一光纖，而構成乾燥區域與濕式隔間之間的一光學路徑。假使能量源經調適以發射具一光學性質 之能量(諸如先前所述之紫外光)，則此選項尤其適用。如本身已知，一適合類型的光纖係玻璃纖維。一般而言，該障壁可具有至少一孔，其中該組合件可包含透過障壁中之孔延伸在濕式隔間與乾燥區域之間的至少一元件，該元件能夠輸送由能量源在其操作期間發射之能量。在其中如存在於濕式隔間中之功能單元包含一冷卻裝置之若干管或類似者之一情況中，該元件有利地具有同樣存在於濕式隔間內部且包覆於管周圍及/或在該等管中間之一部分。例如，該元件之該部分可以一螺旋方式包覆於管周圍。若實務上元件足夠可撓，則實際上可實現如此處所述之元件之配置，例如，此係在元件包含一玻璃纖維時之情況。
其中能量源包含經調適以發射紫外光之一光源的情況係一非常實際的情況，此係因為紫外光適於使表面保持清潔以防生物污著。在此情況中，障壁具有對紫外光可滲透之一光學窗係實際的。此光學窗可包含任何適合類型的材料，其中在能量源包含一光源及用於容納該光源之一外殼之情境中，光學窗可包含亦存在於光源之一外殼中之材料。例如，光學窗可包含一玻璃板，該玻璃板特定言之可為一石英玻璃板。取決於光學窗之大小，光學窗甚至可包含一特殊材料，諸如CaF2。
光源可為如先前所述之用於發射紫外光之一管狀燈。光源之其他實施例在本發明之架構內亦可行，包括其中光源係一紫外線雷射之一實施例，在該情況中光學窗之面積無需大於大致1mm2，及其中光源係一紫外線LED或包含若干紫外線LED之一組合之一實施例。
根據本發明之組合件之一可行應用係在一船舶中(如先前所述)，在該情況中該船舶可裝備有一冷卻裝置(特別地一箱式冷卻器)，其中該組合件之至少一能量源可用於防止冷卻裝置之管之一外表面的生物污著。如從箱式冷卻器之領域已知，冷卻裝置之至少一部分可具有一 分層結構，其中管配置成管層，各管層包括至少一管。特定言之，管層可包括具有一彎曲底部及兩個實質上筆直腿部之若干U形管，其中一管層之管從一最小管至一最大管具有互不相同的大小，最小管具有底部之一最小半徑，且最大管具有底部之一最大半徑，其中管之腿部之頂側在冷卻裝置中處於一類似水準，且其中管之腿部實質上彼此平行延伸。為使本發明之防污措施儘可能有效，箱式冷卻器之設計有利地經調適使得獲得較少管層且使更多管彼此並排延伸，使得最小化一管妨礙至另一管之防污能量之程度。假使防污能量源具有一大致長形形狀，則該能量源較佳經定向而實質上垂直於管之定向。關於根據本發明之組合件在一船舶中之可能應用，此外應注意在該情況中，障壁可為船舶之一內壁結構之部分，該壁結構用於將船舶之隔間彼此定界。
為完整性起見，關於藉由使用紫外光之防污提及下文。用於產生紫外光之防污構件可包含光源，該等光源經選取以明確發射c型紫外光(亦稱為UVC光)及甚至更明確言之具有大致在250nm與300nm之間的一波長之光。已發現藉由將污著生物曝露於一特定劑量之紫外光，大部分污著生物被殺死、呈現為非活性或呈現為無法繁殖。看起來適於實現防污之一典型強度係連續或依一適合頻率施加10mW每平方米。用於產生UVC光之一非常有效源係一低壓汞放電燈，其中將平均35%之輸入功率轉換為UVC功率。另一有用類型的燈係一中壓汞放電燈。燈可裝備有用於濾除臭氧成型輻射之一特殊玻璃封套。此外，如所需可搭配燈使用一調光器。其他類型的有用UVC燈係介電障壁放電燈(其因在各種波長下且依高電氣至光學功率效率提供非常強大的紫外光而眾所周知)及LED。關於LED，應注意其可大致含於相對較小封裝中且與其他類型的光源相比消耗較少功率。LED可經製造以發射各種所要波長之(紫外)光，且可高程度地控制其等操作參數(最值得 注意的是輸出功率)。
可以一管狀燈(或多或少相當於一熟知TL(管發光/螢光)燈)之形式提供用於發射紫外光之光源。對於各種已知殺菌管狀UVC燈而言，電氣及機械性質相當於用於產生可見光之管狀燈之電氣及機械性質。此容許UVC燈以與熟知燈相同之方式操作，例如，其中可使用一電子或磁性安定器/起動器電路。
使用紫外光來實現防污之一一般優點係防止微生物黏附並扎根於應保持清潔之功能單元之表面上。反之，當施用已知有毒分散塗層時，藉由在微生物已黏附並扎根於表面上之後殺死該等微生物而達成防污效應。借助於光處理防止生物污著優於借助於光處理移除生物污著，此係因為後者需要更多輸入功率且涉及光處理不足夠有效之一較高風險。考慮到用於產生紫外光之光源可經配置且經組態使得僅需一相對較低位準之輸入功率的事實，光源可經操作以在無極端功率要求之情況下連續產生跨一大表面之防污光，或光源可以一作用時間循環操作，其中光源針對一時間間隔之一特定百分比接通，且針對剩餘時間間隔關斷，其中時間間隔可選取為分鐘、小時或在一給定情境中適當之諸如此類之數量級。因為不太需要額外功率，所以光源可容易應用於現有結構中。
當應用本發明時，用於防止一表面之生物污著之至少一能量源配置於一乾燥區域中，而該表面存在於一濕式隔間中。基於此事實，與能量源在濕式隔間中之一配置相關之許多實際問題得以解決，包括與能量源之維護及修理、能量源之壽命、能量源之可靠性及成本相關之問題。無需額外措施以依一安全且可靠方式實現能量源之電氣連接或改變能量源。此外，由於能量源在乾燥區域中，故能量源並不易受污著影響。
從一船之一部分之兩個實施例之以下詳細描述將明白本發明之 上述及其他態樣，且將參考以下詳細描述闡明本發明之上述及其他態樣，該船(除其他以外)包含一濕式隔間、一乾燥區域、包含複數個管之一箱式冷卻器及用於將防污光投射於箱式冷卻器之管之一外表面上的一光源。
1‧‧‧箱式冷卻器
2‧‧‧功能單元/管之整體
5‧‧‧管層
10‧‧‧管
11‧‧‧管之底部/管之彎曲部
12‧‧‧管之腿部
13‧‧‧管板
14‧‧‧流體管集箱
15‧‧‧進口短管
16‧‧‧出口短管
17‧‧‧管之外表面/功能單元之外表面
20‧‧‧光源
100‧‧‧濕式隔間
101‧‧‧船殼/壁
102‧‧‧隔板/壁
103‧‧‧隔板/壁/壁配置
104‧‧‧進入開口/進口開口
105‧‧‧離開開口
106‧‧‧船殼之部分之內表面
110‧‧‧壁配置或障壁
111‧‧‧窗
112‧‧‧箭頭/路徑
113‧‧‧反射器配置
114‧‧‧光纖
115‧‧‧孔
200‧‧‧乾燥區域
現將參考圖更詳細說明本發明，其中藉由相同元件符號指示同樣或類似零件，且其中：圖1圖解地展示一箱式冷卻器及定界箱式冷卻器之管之一整體配置於其中之一船之一濕式隔間的壁之一部分之一一般實例之一透視圖；圖2圖解地展示根據本發明之呈一第一可能配置之船之濕式隔間、濕式隔間外部之一乾燥區域、箱式冷卻器及用於將防污光投射於箱式冷卻器之管之外表面上方之一光源；及圖3圖解地展示根據本發明之呈一第二可能配置之船之濕式隔間、乾燥區域、箱式冷卻器及光源。
圖1展示一箱式冷卻器1之一一般實例，該箱式冷卻器1包含用於在其等內部裝納並輸送待冷卻之一流體的複數個管10。箱式冷卻器1意欲於一引擎驅動船中使用，其中待冷卻之流體係來自船之一引擎冷卻系統之流體，且其中箱式冷卻器1經實現以藉由將箱式冷卻器1之管10曝露於來自船之直接外部環境的水而執行其冷卻流體之功能，水在下文中將稱為海水。特定言之，箱式冷卻器1之管10容納於船之一濕式隔間100內部，濕式隔間100由船之船殼101之一部分及若干隔板102、103定界。在所示之實例中，隔板102、103構成船之濕式隔間100與一乾燥區域200(即，海水無法到達之船之一區域200)之間的一壁配置或障壁110，此係因為海水由隔板102、103阻擋。
在船之船殼101中，若干進入開口104經配置以容許海水從外部進入濕式隔間100，且若干離開開口105同樣配置於船之船殼101中，以容許海水離開濕式隔間100並流至船外部。通常，假定與圖1一致之船、濕式隔間100及箱式冷卻器1之一正常直立定向，進入開口104及離開開口105配置在不同水準處，其中進入開口104之水準低於離開開口105之水準。為完整性起見，應注意，如在以下描述中使用之對方向之指示(明確的及隱含的)應被理解為諸如具有如基本假定所述之船、濕式隔間100及箱式冷卻器1之正常直立定向。
箱式冷卻器1之管10具有一彎曲形狀(特定言之一U形)，其包含一彎曲底部11及相對於底部11依一向上方向實質上彼此平行延伸之兩個實質上筆直腿部12。在箱式冷卻器1之操作期間，待冷卻之流體(即，熱流體)流經管10，同時海水透過進入開口104進入濕式隔間100。基於海水與裝納熱流體之管10的相互作用，發生管10及流體被冷卻，且海水變熱。基於後者效應，在濕式隔間100中獲得升溫海水之一自然流動，其中冷海水透過進入開口104進入濕式隔間100，且其中處於一較高溫度之海水透過離開開口105離開濕式隔間100。再者，船之運動可促成海水穿過濕式隔間100之流動。有利地，管10由具有良好熱傳遞能力之一材料(諸如銅)製成。
箱式冷卻器1之管10被配置成類似、實質上平行管層5，該等管層5之各者包含配置成一集束之不同大小的若干管10，其中一較小管10配置於一較大管10之彎曲形狀內部，以便由一較大管10以一特定距離環繞而在管層5中之管10之間留下海水可流動之空間。因此，各管層包含若干髮夾型管10，該等管10包含兩個筆直腿部12及一彎曲部11。管10經安置而使其等彎曲部11呈實質上同心配置且其等腿部12呈實質上平行配置，使得最內彎曲部11具相對較小曲率半徑且最外彎曲部11具相對較大曲率半徑，其等之間安置有至少一剩餘中間彎曲部 11。假使存在至少兩個中間彎曲部11，則該等部分11具逐步分度之曲率半徑。
考慮到管10之腿部12之頂側連接至一共同管板13之事實，管10之腿部12之頂側處於一類似水準。管板13由一流體管集箱14覆蓋，該流體管集箱14包含分別用於流體進入至管10及從管10離開至少一進口短管15及至少一出口短管16。因此，在進口短管15側之管10之腿部12處於最高溫度，而在出口短管16側之管10之腿部12處於一較低溫度，且此同樣適用於流經管10之流體。
在管10及如存在於管10中之流體之連續冷卻程序期間，存在於海水中之任何微生物趨於附著至管10(特別地處於一理想溫度以提供一適合環境以供微生物生存之管10之部分)，此現象稱為生物污著。為防止此現象，提出使用至少一光源20以將防污光投射於管10之一外表面17上。例如，光可為UVC光，已知UVC光有效實現防污。
圖2及圖3繪示光源20配置於乾燥區域200中、濕式隔間100外部之事實。
光源20可為具有一大致長形形狀之一管狀燈。圖2繪示其中使用此一類型的光源20之一配置。在此配置中，光源20位於接近障壁110處，且一窗111存在於障壁110中以容許紫外光在窗111之位置處穿過障壁110。因此，窗111係對紫外光可滲透之一光學窗。圖2中借助於一系列箭頭112圖解地指示紫外光自乾燥區域200至濕式隔間100之一路徑。有利地，窗111之形狀係調適為光源20之形狀。因此，在所示之實例中，窗111以與光源20類似之一方式具有一大致長形形狀。在一實際情境中，窗111之尺寸可為例如大約20 x 100cm或30 x 150cm。窗111可包含可由石英材料製成之一玻璃板。
視需要，在一位置(其係如從濕式隔間100所見在光源20後面之一位置)處，存在一反射器配置113以確保對箱式冷卻器1之管10之外表 面17之照射程序之最佳效率。一般而言，各種有利佈局可用於確保將紫外光之一絕大/最大部分引導至管10上。再者，可結合一或多個光源20使用一或多個窗111。
圖3繪示本發明之架構內現存之另一可能配置。在此配置中，光源20係一紫外線雷射。一光纖114(特定言之一玻璃纖維)用於提供乾燥區域200與濕式隔間100之間的一光學路徑，且在接近乾燥區域200中之光源20之一位置與接近濕式隔間100中之箱式冷卻器1之管10之一位置之間延伸。圖3中借助於一箭頭112圖解地指示紫外光自乾燥區域200至濕式隔間100之路徑。為完整性起見，應注意在此配置中，障壁110具有一孔115以容許光纖114在該孔115之位置處行進穿過障壁110。此外，應注意，為避免水透過障壁110中之孔115從濕式隔間100滲漏至乾燥區域200，可採取適合措施以在光纖114之周邊之位置處具有一水密密封件。
如圖2及圖3中所示之配置僅為本發明之架構內現存之許多實例之兩個實例。一箱式冷卻器1之管10之外表面17僅為如可存在於一濕式隔間100中之應保持無生物污著之一功能單元2之一外表面之一個實例。與濕式隔間100及/或隔板102、103相關聯之船之船殼101之部分之一內表面106係應保持清潔以防生物污著之一額外表面之一實例。此外，紫外光僅為適用於防污目的之一類型的能量之一項實例。因此，本發明不限於使用一或多個光源20，而是涵蓋使用任何可能防污能量源。儘管較佳具有其中用於防污目的之全部能量源皆位於乾燥區域200中之一配置，然本發明亦涵蓋其中此等能量源存在於濕式隔間100及乾燥區域200兩者中之一配置。
本發明適用於如前文中描述之一船、包含一濕式隔間100及一乾燥區域200之任何其他類型的船舶或包含一濕式隔間100及一乾燥區域200之任何其他組合件，其中至少一功能單元2存在於濕式隔間100 中，且其中(該等)單元2之一外表面17需保持清潔以防生物污著。在一船或其他類型的船舶中，乾燥區域200係存在於船舶中且水無法到達之一區域。乾燥區域200可呈現為與濕式隔間100直接相鄰，但本發明之架構內不一定為此。當乾燥區域200位於距濕式隔間100之一特定距離處時，可借助於一元件(諸如早前所述之一光纖)橋接該距離。船或其他類型的船舶或一更一般意義上之組合件可包含其中應用本發明一個以上濕式隔間100，即，其中用於針對防污目的發射能量之至少一能量源20配置於一乾燥區域200中且仍能夠透過自乾燥區域200延伸至濕式隔間100之一路徑112作用於濕式隔間100中之一功能單元2之外表面。
熟習此項技術者將清楚本發明之範疇不限於前文中論述之實例，而是本發明之數種修正及修改在不背離如隨附申請專利範圍中定義之本發明之範疇之情況下係可行的。意欲將本發明解釋為包括全部此等修正及修改，只要其等落在申請專利範圍或其等等效物之範疇內。雖然在圖及描述中已詳細繪示並描述本發明，但此繪示及描述應僅被視為闡釋性的或例示性的且非限制性的。本發明不限於所揭示之實施例。圖式係示意性的(其中可能已省略理解本發明不需要之細節)且並不一定按比例。
熟習此項技術者在實踐所主張之本發明時可從對圖、描述及隨附申請專利範圍之一研究理解並實現所揭示實施例之變動。在申請專利範圍中，字詞「包含」並不排除其他步驟或元件，且不定冠詞「一(a)」或「一個(an)」並不排除複數個。申請專利範圍中之任何元件符號不應被解釋為限制本發明之範疇。如此文本中使用之片語「複數個」應被理解為諸如意指「至少兩個」。
除非另有明確陳述，否則針對或關於一特定實施例論述之元件及態樣可與其他實施例之元件及態樣適合組合。因此，在互不相同的 附屬請求項中敘述特定措施之純粹事實並不指示無法使用此等措施之一組合以獲益。
如此文本中使用之術語「實質上」將被熟習此項技術者理解為適用於其中預期一特定效應之情境，理論上可完全實現該特定效應但其對於其真實實施涉及實際限度。此一效應之實例包括物件之一平行配置及物件之一垂直配置。在適用之情況下，術語「實質上」可被理解為諸如一形容詞，其指示90%或更高之一百分比，諸如95%或更高、特別地99%或更高、甚至更特別地99.5%或更高，包括100%。
如此文本中使用之術語「包含」將被熟習此項技術者理解為涵蓋術語「由...組成」。因此，術語「包含」關於一實施例可意指「由...組成」，但在另一實施例中可意指「至少含有/包括所定義之種類及視需要一或多個其他種類」。
考慮到生物污著不僅出現在海中而且出現在河、湖及類似者中之事實，本發明大致適用於其中存在一濕式隔間100之一內容背景中，該濕式隔間100可充滿任何種類之水。此內容背景可為如先前所述之一船舶之內容背景，或甚至更一般而言海洋物件(諸如石油鑽台(oilrigs)或海中或附近之其他類型的建築物)之內容背景。
關於本發明在一濕式隔間100容納一箱式冷卻器1之內容背景中之可能應用，應注意，本發明決不限於如在前文中描述且在圖中繪示為一實例之箱式冷卻器1之佈局。熟習此項技術者清楚，本發明之特徵並不取決於應受保護以防水之污著效應的表面17、106之任何特徵。再者，應用紫外線光源20以在其操作期間實現防污效應僅為本發明之架構內現存之許多可能性之一者。在如所示之本發明之實施例中，濕式隔間100用於容納一箱式冷卻器1之管10之一整體2，該整體2僅為一功能單元之一項實例。額外地或替代地，根據本發明之組合件之濕式隔間100可用於容納一或多個其他功能單元，其中應注意，一 功能單元應被理解為諸如經組態以執行濕式隔間100中除例如僅構造功能(與一單元作為一構造之部分之存在直接相關之功能，諸如被動支撐功能或被動定界功能)外之一或多個技術功能之一單元。假使組合件應用於一船中，則濕式隔間100可為一所謂的海底門。
在根據本發明之組合件之所示實施例中，濕式隔間100具有至少一進入開口104以容許水進入濕式隔間100及至少一離開開口105以容許水離開濕式隔間100。此並不改變如下事實：本發明亦涵蓋僅存在一單一開口之選項，其中該開口具有為一進入開口及一離開開口之一組合功能。為完整性起見，應注意，基於如下事實而不必具有至少一離開開口105：存在其中在濕式隔間100之初始填充之後無需透過一或多個離開開口105排空濕式隔間100之實際情況。
總結而言，一種組合件包含：一濕式隔間100，其具有至少一進口開口104以容許水進入該濕式隔間100；一功能單元2，其定位於該濕式隔間100中；一乾燥區域200，其水無法到達該區域且該區域在該濕式隔間100外部；一障壁110，其位於該乾燥區域200與該濕式隔間100之間；及至少一能量源20，其經配置且經組態以發射能量而防止該功能單元2之至少一外表面17之生物污著，該至少一外表面包括該功能單元之一外表面，其中該能量源20配置於該乾燥區域200中，一路徑112存在於該乾燥區域200與該濕式隔間100之間以容許由該能量源20在其操作期間發射之能量穿過該障壁110而到達該濕式隔間100。基於該組合件之此等特徵，達成避免與在一濕式隔間中具有能量源20相關聯之任何缺點，同時移除障壁110對能量自能量源20至濕式隔間100之運輸之可能阻擋效應。
1‧‧‧箱式冷卻器
2‧‧‧功能單元/管之整體
10‧‧‧管
17‧‧‧管之外表面/功能單元之外表面
20‧‧‧光源
100‧‧‧濕式隔間
106‧‧‧船殼之部分之內表面
110‧‧‧壁配置或障壁
111‧‧‧窗
112‧‧‧箭頭/路徑
113‧‧‧反射器配置
200‧‧‧乾燥區域

Claims (15)

  1. 一種組合件(assembly)，其包含：一濕式隔間(wet compartment)(100)，其具有至少一進口開口(inlet opening)(104)以容許水進入該濕式隔間(100)；一功能單元(2)，其定位於該濕式隔間(100)中；一乾燥區域(200)，水無法到達該區域且該區域在該濕式隔間(100)外部；一障壁(barrier)(110)，其位於該乾燥區域(200)與該濕式隔間(100)之間；及至少一能量源(20)，其經配置且經組態以發射具一光學性質(optical nature)之能量而防止如存在於該濕式隔間(100)中之至少一表面(17、106)之生物污著(biofouling)，該至少一表面(17、106)包括該功能單元(2)之一外表面(17)，其中該能量源(20)配置於該乾燥區域(200)中，一路徑(112)存在於該乾燥區域(200)與該濕式隔間(100)之間以容許由該能量源(20)在其操作期間發射之能量穿過該障壁(110)而到達該濕式隔間(100)。
  2. 如請求項1之組合件，其中該障壁(110)之至少一部分經調適以容許由該能量源(20)在其操作期間發射之能量穿過該至少一部分。
  3. 如請求項1之組合件，其中該障壁(110)具有對由該能量源(20)在其操作期間發射之能量可滲透之一窗(111)。
  4. 如請求項3之組合件，其中該能量源(20)及該窗(111)經定位以便容許由該能量源(20)在其操作期間發射之能量到達該濕式隔間(100)中應保持無生物污著之該表面(17、106)。
  5. 如請求項3之組合件，其中該能量源(20)具有一大致長形形狀，其中該窗(111)具有一類似大致長形形狀，且其中該能量源(20)經配置而接近該窗(111)以便使該能量源(20)透過該窗(111)最大曝露於該濕式隔間(100)。
  6. 如請求項1之組合件，其包含複數個能量源(20)，其中該障壁(110)具有對由該等能量源(20)在其等操作期間發射之能量可滲透之複數個窗(111)。
  7. 如請求項1之組合件，其包含用於將由該能量源(20)在其操作期間發射之能量引導朝向該濕式隔間(100)之一反射器配置(113)。
  8. 如請求項1之組合件，其中該障壁(110)具有至少一孔(115)，且其中該組合件包含透過該障壁(110)中之該孔(115)延伸在該濕式隔間(100)與該乾燥區域(200)之間之至少一元件(114)，該元件(114)能夠輸送由該能量源(20)在其操作期間發射之能量，且其中視需要該元件包含構成該乾燥區域(200)與該濕式隔間(100)之間的一光學路徑(112)之一光纖(114)。
  9. 如請求項8之組合件，其中該功能單元(2)包含複數個管(10)，該元件(114)之一部分包覆於該等管(10)周圍及/或在該等管(10)中間。
  10. 如請求項1之組合件，其中該能量源包含經調適以發射紫外光之一光源(20)，該障壁(110)具有對紫外光可滲透之一光學窗(111)。
  11. 如請求項10之組合件，其中該能量源另外包含用於容納該光源(20)之一外殼，且其中視需要該窗(111)包含亦存在於該光源(20)之該外殼中之材料。
  12. 如請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11之組合件，其中該濕式隔間(100)中應保持無生物污著之該表面(17、106)進一步包括定界該濕式隔間(100)之壁(101、102、103)之一內表面(106)。
  13. 一種船舶(vessel)，其包含如請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11之組合件，其中該障壁(110)包含結合該船舶之船殼 (hull)(101)之一部分定界(delimiting)該濕式隔間(100)之一壁配置(wall arrangement)(102、103)。
  14. 如請求項13之船舶，其另外包含用於驅動該船舶之一引擎，及包括一冷卻裝置(1)之一引擎冷卻系統，其中該冷卻裝置(1)包含用於在其等內部裝納並運輸待冷卻之流體之複數個管(10)，該等管(10)意欲在該冷卻裝置(1)之操作期間至少部分曝露於水，其中定位於該濕式隔間(100)中之該功能單元(2)包含該冷卻裝置之該等管(10)之一整體(2)。
  15. 如請求項14之船舶，其中該濕式隔間(100)中應保持無生物污著之該表面(17、106)進一步包括定界該濕式隔間(100)之壁(101、102、103)之一內表面(106)。
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