TWI697014B - 在使用期間至少部分浸沒於水中之物件、用於保護該物件之方法、生物防污系統及將生物防污系統提供至物件之方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種在使用期間至少部分浸沒於水中之物件(10)，其中該物件(100)係選自由一船舶(1)及一基礎結構物件(15)組成之群組，該物件(10)進一步包括一生物防污系統(200)，該生物防污系統(200)包括一UV發射元件(210)，其中該UV發射元件(210)經結構設計以在一輻照階段期間用UV輻射(221)來輻照以下項中之一或多者：(i)該物件(10)之一外部表面(11)之一第一部分(111)；及(ii)鄰近該物件(10)之該外部表面(11)之該第一部分(111)之水，其中該物件(10)進一步包括突出元件(100)，其中該UV發射元件(210)經結構設計於該等突出元件(100)之間，且經結構設計而相對於該等突出元件(100)凹陷。

Description

在使用期間至少部分浸沒於水中之物件、用於保護該物件之方法、生物防污系統及將生物防污系統提供至物件之方法

本發明係關於一種在使用期間至少部分浸沒於水中之物件，尤其關於一種船舶或一種基礎結構物件。

生物防污方法在此項技術中係已知的。例如，US2013/0048877描述一種用於生物防污一受保護表面之系統，該系統包括：一紫外線光源，其經結構設計以產生紫外線光；及一光學媒體，其經安置而接近該受保護表面且經耦合以接收該紫外線光，其中該光學媒體具有垂直於該受保護表面之一厚度方向，其中正交於該厚度方向之該光學媒體之兩個正交方向平行於該受保護表面，其中該光學媒體經結構設計以提供該紫外線光之一傳播路徑，使得該紫外線光在該光學媒體內沿正交於該厚度方向之該兩個正交方向之至少一者行進，且使得在沿該光學媒體之一表面之點處，該紫外線光之各自部分逸出該光學媒體。

生物污損(biofouling或biological fouling)(本文中亦稱為「污損」)係表面上之微生物、植物、藻類及/或動物之累積。生物污損的生物之種類係高度多樣化的且延伸遠遠超出藤壺及海草之附著物。根據一些估計，超過1700個物種(包括超過4000種生物)對生物污損負有責任。生物污損被劃分為包含生物膜形成及細菌粘附之微生物污損以 及較大生物附著之大生物污損。歸因於判定什麼防止生物沉降之不同化學性質及生物性質，此等生物亦被分類為硬污損類型或軟污損類型。石灰質(硬)污損生物包含藤壺、皮殼狀苔蘚蟲、軟體動物、多毛綱動物及其他管蟲及斑馬貽貝。非石灰質(軟)污損生物之實例係海草、水螅蟲、藻類及生物膜「粘液」。此等生物一起形成一污損群落。

在若干境況下，生物污損產生實質性問題。機器停止工作，水入口被阻塞，且船之船體遭受增阻。因此，防污之主題(即，移除污損或防止污損形成之程序)係熟知的。在工業程序中，生物分散劑可用來控制生物污損。在較少受控制環境中，運用使用殺生物劑之塗層、熱處理或能量脈衝殺死或驅趕生物。防止生物附著之無毒機械性策略包含選擇具有一光滑表面之一材料或塗層，或產生類似於鯊魚及海豚之皮膚之僅提供不良錨點之奈米尺度表面拓撲。船之船體上之生物污損造成一嚴重增阻，且因此增加燃料消耗。估計高達40%燃料消耗之一增加可歸咎於生物污損。由於大油輪或容器運輸船一天可消耗燃料高達€200.000，故運用一有效生物防污方法，顯著節省係可能的。

出人意料地，似乎一人可有效地使用UV輻射以大致上防止與海水、湖水、河水、運河水等接觸之表面上之生物污損。同此，提出一種基於光學方法(特定言之使用紫外線光或輻射(UV))之方法。似乎在足夠UV光下，多數微生物被殺死、呈現為不活動或無法再生。此效應主要受UV光之總劑量支配。用來殺死某種微生物之90%之一典型劑量係10mW/h/m²。

防污輻射之施加可能並非總是簡單的。一人可使用一光學媒體來輻照大區域但此解決方案僅可例如在一港口中休憩期間可行。

出人意料地，一良好解決方案似乎係應用作為一種第二表層之 光學媒體。包括此光學媒體之一UV發射元件係與例如一船之一船體相關聯且UV輻射係放射自該UV發射元件之一輻射逸出表面。此輻射逸出表面接著可經結構設計為該物件之外部表面之部分。然而，似乎此光學媒體不足夠穩健以應付例如與一碼頭或一浮筒等之碰撞。

因此，本發明之一態樣係提供一種用於防止或減少生物污損以(較佳)進一步至少部分消除一或多個上述缺點之替代系統或方法。

在一第一態樣中，本發明提供一種在使用期間至少部分浸沒於水中之物件，其中該物件選自由一船舶及一基礎結構物件組成之群組，該物件進一步包括一生物防污系統(其亦可稱為「防污照明系統」)，該生物防污系統包括一UV發射元件，其中該UV發射元件經結構設計以在一輻照階段期間用UV輻射(其亦可稱為「防污光」)輻照以下項之一或多者：(i)該物件之一外部表面之一第一部分；及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分之水，其中該物件進一步包括突出元件，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。

在此構造之情況下，該突出元件可由一穩健材料(舉例而言諸如鋼)或可吸收震動之一材料(諸如木頭)製成，而該UV發射元件亦可不與該物件可碰撞之一第二物件(諸如一碼頭、一浮筒、一(另一)船舶等)接觸。替代地或額外地，可使用之其他材料可選自由橡膠、聚矽氧等組成之群組。因此，該等突出元件相對於下伏UV發射元件(或生物防污系統或光學媒體)突出。例如，該等突出元件與該UV發射元件(或生物防污系統或光學媒體)之間的一最小高度差可係至少1mm，諸如在1mm至500mm之範圍中，通常在約5mm至200mm之範圍中，諸如5mm至50mm。較大高度差可與較撓性材料相關，且較低高度差可尤其結合非撓性材料(諸如鋼)使用。該UV發射元件(尤其該光學媒體)可具有一彎曲表面，諸如一凹形表面，其中一最低點大致上在兩個突 出元件之間。因此，在邊緣處，即，靠近該突出元件，最小高度差可小於兩個突出元件之間的高度差(亦更進一步參見下文)。替代地或額外地，該光學媒體中經配置而最靠近該(原始)外部表面之一後側可係彎曲的。此曲面可用來更佳地在該光學媒體之一輻射逸出表面內分佈該UV輻射。因此，大體言之，該等突出元件中相對於該物件界定遠端之最遠端部分比該UV發射元件更遠離該物件。因此，此等元件在本文中稱為突出元件。在與例如一碼頭或(其他)船舶碰撞時，該等突出元件將保護該物件。該等突出元件因此尤其經結構設計以使該UV發射元件及/或該生物防污系統免受該物件與另一物件之一碰撞。

在本文中，片語「在使用期間至少部分浸沒於水中之物件」尤其指代具有水上應用之物件，諸如船舶及基礎結構物件。因此，在使用期間，此物件通常將與水接觸，如同海、一湖、一運河、一河或另一水路等中之一船舶。術語「船舶」可例如指代例如一船隻或一船等，諸如一帆船、一油輪、一遊輪、一遊艇、一渡輪、一潛艇等等。術語「基礎結構物件」可尤其指代通常經配置而大致上靜止之水上應用，諸如一水壩、一水閘、一浮筒、一鑽機等等。術語「外部表面」尤其指代可與水實體接觸之表面。在管道之情況下，此可應用於內部管道表面及外部管道表面之一或多者。因此，亦可應用術語「污損表面」而非術語「外部表面」。此外，在此等實施例中，術語「水位」亦可指代例如填充位準。具體言之，該物件係經結構設計以用於海洋應用(即，一海或一海洋中或附近之應用)之一物件。此等物件在其等使用期間至少暫時或大致上總是與水至少部分接觸。該物件可在使用期間至少部分位於水(水位)下方，或可大致上一直位於(水位)下方，諸如以用於潛艇應用。

歸因於與水之此接觸，生物污損可伴隨上文所指示之缺點出現。生物污損可出現於此物件之一外部表面(「表面」)之表面處。一 受保護物件(之一元件)之表面可包括鋼，但視需要亦可包括舉例而言諸如選自由以下項組成之群組之另一材料：木頭、聚酯、複合物、鋁、橡膠、海帕倫、PVC、玻璃纖維等。因此，船體亦可係一PVC船體或一聚酯船體等而非一鋼船體。亦可使用另一鐵材料(諸如一(其他)鐵合金)而非鋼。

在本文中，可互換地使用術語「污損」或「生物污損(biofouling或biological fouling)」。在上文中，提供污損之一些實例。生物污損可出現於水中或靠近水且暫時曝露於水(或另一導電水性液體)之任何表面上。在此一表面，生物污損可出現在該元件位於水中或位於水附近，諸如位於水位(正)上方，如同例如歸因於濺水，舉例而言諸如歸因於一艏波。在熱帶之間，生物污損出現可在幾小時內。甚至在中等溫度下，第一污損(污損之第一階段)將出現在幾小時內；如糖及細菌之一第一(分子)位準。

該生物防污系統包括至少一UV發射元件。此外，該生物防污系統可包括一控制系統(亦參見下文)、一電能供應器，諸如一本端能量採集系統((亦參見下文)等。

術語「生物防污系統」亦可指代視需要功能地耦合至彼此(舉例而言諸如經由一單控制系統控制)之複數個此系統。此外，該生物防污系統可包括複數個此UV發射元件。在本文中，術語「UV發射元件」可(因此)指代複數個UV發射元件。例如，在一實施例中，複數個UV發射元件可相關於該物件之一外部表面(諸如一船體)，或可被此表面所包括(亦參見下文)，而例如一控制系統可經結構設計於該物件內之某處，諸如於一船舶之一控制室或操舵房中。

其上可產生污損之表面或區域在本文中亦稱為污損表面。該表面或區域可(例如)係一船之船體及/或一光學媒體之一發射表面(亦參見下文)。為此目的，該UV發射元件提供經施加以防止生物污損形成 及/或以移除生物污損之UV輻射(防污光)。此UV輻射(防污光)尤其至少包括UV輻射(亦稱為「UV光」)。因此，該UV發射元件尤其經結構設計以提供UV輻射。另外，該UV發射元件包括一光源。術語「光源」亦可關於複數個光源，諸如2個至20個(固態)LED光源，但亦可應用更多光源。因此，術語LED亦可指代複數個LED。具體言之，該UV發射元件可包括複數個光源。因此，如上文所指示，該UV發射元件包括一或多個(固態)狀態光源。該等LED可係(OLED或)固態LED(或此等LED之一組合)。具體言之，該光源包括固態LED。因此，具體言之，該光源包括經結構設計以提供UVA光及UVC光之一或多者之一UV LED(亦參見下文)。UVA可用來削弱細胞壁，而UVC可用來削弱DNA。因此，該光源尤其經結構設計以提供該UV輻射。在本文中，術語「光源」尤其指代一固態光源。

紫外線(UV)係電磁光中由極低波長之可見光譜及X射線輻射帶定界之部分。UV光之光譜範圍係定義於約100nm與400nm(1nm=10^-9m)之間，且人眼係看不見的。使用CIE分類，UV光譜被細分為三個帶：從315nm至400nm之UVA(長波)；從280nm至315nm之UVB(中波)；及從100nm至280nm之UVC(短波)。實際上，諸多光生物學家常常談及起因於UV曝露之集膚效應(如高於及低於320nm之波長的加權效應)，因此提供一替代定義。

由短波UVC帶中之光提供一強殺菌效應。另外，紅斑(皮膚變紅)及結膜炎(眼睛粘膜發炎)亦可係由此形式之光造成。由此，在使用殺菌UV光燈時，重要的是設計用來排除UVC洩漏且因此避免此等效應之系統。在浸入式光源的情況下，水對UV光的吸收可足夠強使得UVC洩漏對液體表面上方的人類而言不構成問題。因此，在一實施例中，該UV輻射(防污光)包括UVC光。在又一實施例中，該UV輻射包括選自以下波長範圍之輻射：100nm至300nm，尤其200nm至300 nm，諸如230nm至300nm。因此，該UV輻射可尤其是選自UVC及高達約300nm之一波長之其他UV輻射。良好結果係在100nm至300nm之範圍內(諸如200nm至300nm)之波長下獲得。

如上文所指示，該UV發射元件經結構設計以(在一輻照階段期間)用該UV輻射來輻照以下項中之一或多者：(i)該外部表面之該部分；及(ii)鄰近該外部表面之該部分的水。術語「部分」指代一物件之外部表面的部分，諸如一船體或一水閘(門)。然而，術語「部分」亦可指代大致上整個外部表面，諸如該船體或水閘之外部表面。具體言之，該外部表面可包括複數個部分，該複數個部分可用一或多個光源的UV光來輻照，或可用一或多個UV發射元件的UV輻射來輻照。各UV發射元件可輻照一或多個部分。此外，視需要可存在接收兩個或更多個UV發射元件之UV輻射的部分。

大體言之，兩項主要實施例之間可存在區別。該等實施例之一者包含至少在該輻照階段期間，於光源與UV發射元件水(或在位於水位上方時係空氣)(諸如海水)之間，用該UV輻射來輻照該外部表面的部分。在此實施例中，該物件之「原始」外部表面尤其包括該部分。然而，在又一實施例中，該「原始」外部表面可延伸有一模組(尤其一相對平坦模組)，該模組經附著至該物件之「原始」外部表面(諸如一船舶之船體)，藉此該模組自身事實上形成該外部表面。例如，此模組可相關聯於一船舶之船體，藉此該模組形成該外部表面(之至少部分)。在兩項實施例中，該UV發射元件尤其包括一輻射射出表面(亦更進一步參見下文)。然而，尤其在其中該UV發射元件可提供該外部表面之部分之後一實施例中，此輻射逸出表面可提供該部分(此係因為第一部分及該輻射逸出表面可本質上重合；尤其可係相同表面)。

因此，在一實施例中，該UV發射元件係附著至該外部表面。在又一進一步特定實施例中，該生物防污系統之輻射逸出表面經結構設 計為該外部表面的部分。因此，在該等實施例之一些中，該物件可包括一船舶(該船舶包括一船體)，且該UV發射元件係附著至該船體。術語「輻射逸出表面」亦可指代複數個輻射逸出表面(亦參見下文)。

在兩項一般實施例中，該UV發射元件經結構設計以(在一輻照階段期間)用該UV輻射輻照鄰近該外部表面之該部分之水。在其中該模組自身事實上形成該外部表面之實施例中，該UV發射元件至少經結構設計以(在一輻照階段期間)用該UV輻射輻照該外部表面之該部分(此係因為該部分事實上係該外部表面之部分)，且視需要亦輻照鄰近該外部表面之該部分之水。藉此，可防止及/或減少生物污損。

在一實施例中，被保持乾淨免受污損之一受保護表面之一顯著量(較佳整個受保護表面)(例如，一船之船體)可覆蓋有發射殺菌光(「防污光」)(特定言之UV光)之一層。

在又一實施例中，可將該UV輻射(防污光)經由一波導(諸如一光纖)提供至受保護之表面。

因此，在一實施例中，該防污照明系統可包括一光學媒體，其中該光學媒體包括經結構設計以將該UV輻射(防污光)提供至該污損表面之一波導，諸如一光纖。例如該UV輻射(防污光)從其逸出之波導之表面亦在本文中稱為發射表面。大體言之，該波導之此部分可至少暫時被浸沒。歸因於從該發射表面逸出之UV輻射(防污光)，可輻照且藉此防污在使用期間至少暫時曝露於液體(諸如海水)之該物件之一元件。然而，亦可防污該發射表面本身。在包括下文所述之一光學媒體之該UV發射元件之一些實施例中使用此效應。

在WO2014188347中亦描述具有光學媒體之實施例。WO2014188347中之實施例亦以引用方式併入本文中，只要其等可結合本文中所述之突出元件及其他實施例。

如上文所指示，該UV發射元件可尤其包括一UV輻射逸出表面。 因此，在一特定實施例中，該UV發射元件包括一UV輻射逸出表面，其中該UV發射元件尤其經結構設計以從該UV發射元件之該UV輻射逸出表面下游提供該UV輻射。此UV輻射逸出表面可係一光學窗，該輻射透過該光學窗從該UV發射元件逸出。替代地或額外地，該UV輻射逸出表面可係一波導之表面。因此，UV輻射可在該UV發射元件中耦合至該波導中，且經由該波導之一面(該波導之一面之一部分)從該元件逸出。亦如上文所指示，在實施例中，該輻射逸出表面可視需要經結構設計為該物件之外部表面之部分。

術語「上游」及「下游」係關於項或特徵相對於來自一光產生構件(在此尤其第一光源)之光之傳播之一配置，其中相對於來自該光產生構件之一光束內之一第一位置，該光束中更靠近該光產生構件之一第二位置係「上游」，且該光束內更遠離該光產生構件之一第三位置係「下游」。

如上文所指示，該物件或該生物防污系統可包括複數個輻射逸出表面。在實施例中，此可指代複數個生物防污系統。然而，替代地或額外地，在實施例中，此可指代包括複數個UV輻射發射元件之一生物防污系統。此生物防污系統因此可尤其包含用於提供UV輻射之複數個光源。然而，替代地或額外地，在實施例中，此(亦)可指代包括經結構設計以提供該UV輻射之複數個光源之一UV發射元件。應注意，具有一單UV輻射逸出表面之一UV發射元件(仍)可包含複數個光源。

該生物防污系統尤其經結構設計以將UV輻射提供至該物件之該部分或提供至鄰近此部分之水。此尤其暗示在一輻照階段期間施加該UV輻射。因此，視需要亦可存在其中根本不施加UV輻射之週期。此可(因此)不僅歸因於例如該等UV發射元件之一或多者之一控制系統切換，而且可例如歸因於預定義設定，諸如晝及夜或水溫等。例如，在 一實施例中，依一脈衝方式施加該UV輻射。

具體言之，該物件或該生物防污系統包括一控制系統，尤其該物件包括此控制系統，該控制系統可視需要經整合於該生物防污系統中或該物件中之別處。

因此，在一特定實施例或態樣中，該生物防污系統經結構設計以用於藉由將一防污光(即，UV輻射)提供至該污損表面或鄰近該污損表面之水而防止或減少在使用期間至少暫時曝露於水之一物件之一污損表面上之生物污損，該防污照明系統包括(i)一照明模組，該照明模組包括：(i)一光源，其經結構設計以產生該防污光；及(ii)一控制系統，其經結構設計以根據以下項之一或多者控制該防污光之一強度：(i)關於一生物污損風險之一回饋信號；及(ii)用於基於時間改變該防污光強度之一計時器。

在一特定實施例中，該控制系統尤其經結構設計以根據輸入資訊控制該UV輻射，該輸入資訊包括以下項之一或多者之資訊：(i)該物件之一位置；(ii)該物件之移動；(iii)該物件至一第二物件之一距離(d)；及(iv)該外部表面之該部分相對於水之一位置。因此，該生物防污系統尤其經結構設計以根據包括一人類UV輻射曝露風險之資訊的輸入資訊控制該UV輻射。

具體言之，該生物防污系統可經結構設計以經由一光學媒體將該防污光提供至該污損表面，其中該照明模組進一步包括(ii)該光學媒體，該光學媒體經結構設計以接收該UV輻射(防污光)之至少部分，該光學媒體包括經結構設計以提供該UV輻射(防污光)之至少部分之一發射表面。此外，該光學媒體尤其包括一波導及一光纖之一或多者，且其中該UV輻射(防污光)包括UVA光及UVC光之一或多者。本文中不進一步詳細論述此等波導及光學媒體。

在一進一步態樣中，本發明亦提供一種(生物)防污在使用期間至 少暫時曝露於水之一物件之一外部表面(之一部分)之方法，該方法包括將如本文中所定義之生物防污系統提供至該物件；視需要根據以下項之一或多者產生該UV輻射(在該物件之使用期間)：(i)一回饋信號(諸如關於生物污損風險及/或一人類UV輻射曝露風險)及(ii)用於(週期性地)改變該UV輻射(防污光)之強度之一計時器；及(在一輻照階段期間)將該UV輻射提供至該外部表面(之該部分)。

如上文所指示，該UV發射元件可尤其包括一光學媒體，諸如波導板。此光學媒體可有利地經結構設計於該等突出元件之間。因此，在一特定實施例中，該UV發射元件包括經結構設計以將一光源之該UV輻射提供至以下項之該一或多者之一光學媒體：(i)該物件之該外部表面之該第一部分；及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分之水，且其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。具體言之，該等突出元件與該光學媒體之間的一最小高度差可係至少1mm，諸如在1mm至500mm之範圍中，通常在約5mm至200mm之範圍中，如同5mm至50mm。

該光學媒體亦可經提供為用於施加於該受保護表面之一(聚矽氧)箔，該箔包括用於產生防污光之至少一個光源及用於橫跨該箔分佈該UV輻射之一片狀光學媒體。在實施例中，該箔具有約幾毫米至幾釐米之量級之一厚度，諸如0.1cm至5cm，如同0.2cm至2cm。在實施例中，該箔沿垂直於該厚度方向之任何方向係大致上不受限的以便提供具有約幾十或幾百平方米之量級之大小之大致上大箔。該箔可沿垂直於該箔之厚度方向之兩個正交方向係大致上大小受限的，以便提供一防污磚；在另一實施例中，該箔可沿垂直於該箔之一厚度方向之一個方向係大致上大小受限的，以便提供防污箔之一長形帶。因此，該光學媒體及(甚至亦)該照明模組可經提供為磚或為帶。該磚或帶可包括一(聚矽氧)箔。

此外，在一實施例中，該光學媒體可經安置而接近(包含視需要附著至)該受保護表面且經耦合以接收紫外線光，其中該光學媒體具有垂直於該受保護表面之一厚度方向，其中正交於該厚度方向之該光學媒體之兩個正交方向平行於該受保護表面，其中該光學媒體經結構設計以提供該紫外線光之一傳播路徑使得該紫外線光在該光學媒體內沿正交於該厚度方向之兩個正交方向之至少一者行進，且使得在沿該光學媒體之一表面之點處，該紫外線光之各自部分逸出該光學媒體。

在一實施例中，該照明模組包括用於產生UV輻射之一二維光源光柵且該光學媒體經配置以橫跨該光學媒體分佈來自該二維光源光柵之UV輻射之至少部分，以便提供射出該光模組之光發射表面之UV輻射之一二維分佈。該二維光源光柵可經配置成一鐵絲網結構、一密集封裝結構、一列/行結構或任何其他合適規則或不規則結構。該光柵中之相鄰光源之間的實體距離可橫跨該光柵而固定或可例如根據提供防污效應所需之光輸出功率或根據該受保護表面上之照明模組之位置(例如，一船之船體上之位置)而改變。提供一二維光源光柵之優點包含：可在靠近用UV輻射照射保護之區域處產生該UV輻射；及其降低該光學媒體或光導之損耗；及其增大光分佈之均質性。較佳地，通常橫跨發射表面均質性地分佈該UV輻射；此減小或甚至防止欠缺照射區域，其中污損可以其他方式發生，同時減小或防止因具有多於防污所需光的光之其他區域之過度照射所致之能量浪費。在一實施例中，該光柵包括於該光學媒體中。在又一實施例中，一(聚矽氧)箔可包括該光柵。然而，本發明不限於聚矽氧材料作為UV透光材料(光學媒體材料)。再者，可應用對UV輻射透光之其他(聚合)材料，諸如二氧化矽、PDMS(聚二甲基矽氧烷)、鐵氟龍及視需要(石英)玻璃等。

該UV發射元件或光學媒體可經結構設計於突出元件之間。此亦包含其中該UV發射元件或光學媒體可包含該等突出元件突出通過之 通孔的實施例。

因此，如上文所指示，該光學媒體可經結構設計以接收一外部光源之UV輻射，該外部光源將其輻射耦合至波導中，或該等光源可被嵌入於該光學媒體中(且按照定義經結構設計以將其UV輻射耦合至該光學媒體中)。當然，亦可應用組合。因此，在一實施例中，該光學媒體包括該等光源中之一或多者，其中該一或多個光源包括固態光源，且其中該光學媒體包括作為波導材料之聚矽氧。

該等突出元件及該UV發射元件可係以不同方式配置至該物件。此可(例如)取決於該物件是否已經生產或已經調適以包含(例如)具有延伸元件(即，該等突出元件)之一表面輪廓。因此，在一實施例中，該外部表面包括該等突出元件。因此，該物件可已包含一表面輪廓，或一表面輪廓隨後可經施加於該物件。然而，該生物防污系統亦可包含該等突出元件。因此，在實施例中，適用以下之一或多者：(i)該物件之一或多者包括一表面輪廓，該表面輪廓包括該等突出元件，其中該表面輪廓經附著至該外部表面；及(ii)該生物防污系統之一或多者包括該等突出元件。具體言之，一單個單元可經提供至該物件，包含該表面輪廓及/或突出元件以及該生物防污系統。因此，在一進一步實施例中，該物件包括一UV發射單元，該UV發射單元包括：該表面輪廓，其包括該等突出元件；及如本文中所定義之一光學媒體，其中該表面輪廓經附著至該外部表面。此UV發射單元可對不具有一(合適)表面輪廓之既有物件尤其有用。術語「UV發射單元」用於可被施加於該外部表面之一單個單元，但亦可用於提供至該外部表面之一元件總成，該元件總成包括相同於對於該UV發射單元定義之元件的元件。

該表面輪廓提供一空腔或複數個空腔，其(等)經結構設計以收納該(等)生物防污系統、該(等)UV發射元件或該(等)光學媒體。亦可應 用此等實施例之組合。該表面輪廓尤其包括該等突出元件，且視需要亦包括一(彎曲)後側。光源及/或光纖可經結構設計至此後側。

如上文已指示，在將該UV發射元件施加於該外部表面時，事實上該UV發射元件之部分可在實施例中變為該外部表面，此係因為該原始外部表面至少部分覆蓋有該UV發射元件，尤其該光學媒體。此可大致上防止該原始外部表面上之生物污損，但取而代之的是該UV發射元件(或該光學媒體)的問題。有利地，該光學媒體之輻射逸出表面可用作外部表面，其中該UV輻射移除生物污損及/或防止生物污損。因此，在一實施例中，該光學媒體經結構設計以將一光源之UV輻射提供至該光學媒體之一輻射逸出表面，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間，且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷，且其中該生物防污系統之輻射逸出表面經結構設計為該外部表面的部分。可藉此用該UV輻射來輻照該輻射逸出表面及/或鄰近該輻射逸出表面的水(在該物件之使用期間)。

如上文所指示，適於該等突出元件之一材料係(例如)鋼，此係因為鋼之硬度，且亦係因為諸多船體係由鋼製成之事實。然而，該等突出元件亦可由另一材料製成，諸如木頭或橡膠等(亦參見上文)。此可允許該等突出元件損壞之後之一相對容易替換。該等突出元件可係長形的，諸如帶或輪緣，或可包含銷型突出元件。當然，該物件可包括不同類型之突出元件。較小突出元件可具有具一圓形、正方形、矩形、橢圓形或六邊形之截面，但其他形狀係可能的。該等突出元件之截面積(平行於該外部表面)可(例如)在1cm²至250m²之範圍中。然而，該等突出元件亦可係在一船舶之船體之長度內的長形，舉例而言諸如(一輪緣)。因此，在特定實施例中，該等突出元件包括鋼，且該等突出元件經結構設計為突出輪緣，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出輪緣之間。

在一進一步實施例中，該光學媒體、該UV發射元件或該生物防污照明系統可經結構設計於一單元之一凹痕或凹口中，該單元包括此凹痕或凹口，其中該UV發射元件或該生物防污照明系統分別經結構設計而相對於該單元凹陷。例如，一平坦鋼表面，其中製作各分別「填充」有UV發射元件或生物防污照明系統之(圓形)凹痕。此可使該等突出元件成為一大連接「形狀」：具有例如圓形「凹窩」(如同一高爾夫球)之一平面。

光源可經配置於該等突出元件之間，諸如於一光學媒體之一邊緣處或經嵌入於該光學媒體中。該光學媒體可例如包括一(聚矽氧)波導。在又一實施例中，該光學媒體可包括一光纖嵌入其中以用於在該光學媒體之長度內提供該UV輻射之一波導。該等光源(或光纖)可大致上經配置於突出元件之間的中間。此可提供該光學媒體內該UV輻射之一良好分佈。然而，該等光源(或光纖)亦可經配置而比另一最近相鄰突出元件更靠近一個最近相鄰突出元件。例如，可配置各更靠近一各自突出元件之兩個光源(或兩個光纖)(之組)。此亦可保證光之一良好分佈，但亦可對該等光源(或光纖)提供額外保護。因此，在一實施例中，該UV發射元件包括一光源，其中該光源具有兩個或更多個最近相鄰突出元件，其中一第一最近相鄰突出元件與該光源之間的一第一最短距離(d1)等於或小於一第二最近相鄰突出元件與該光源之間的一第二最短距離(d2)之50%。此定義在應用一光纖而非例如一嵌入式光源時亦可係適用的。此外，額外地或替代地，該等突出元件與該UV發射元件之間的一最小高度差(d3)係尤其至少1mm。

在一特定實施例中，該物件包括一船舶且該外部表面包括一鋼船體。然而，其他(船體)材料亦係可能的，舉例而言諸如選自由以下項組成之群組：木頭、聚酯、複合物、鋁、橡膠、海帕倫、PVC、玻璃纖維等。

在又一進一步態樣中，本發明亦提供該生物防污系統本身，即，一種包括用於施加UV輻射(於該物件之一外部表面之一部分)之一UV發射元件之生物防污系統，其中該UV發射元件包括一或多個光源且經結構設計以(在一輻照階段期間)用該UV輻射輻照以下項之一或多者：(i)該外部表面之該部分；及(ii)鄰近該外部表面之該部分之水，亦更進一步參見下文。本發明尤其參考該生物防污系統結合該物件作進一步說明。因此，在又一進一步態樣中，本發明提供一種UV發射單元，該UV發射單元包括：一表面輪廓，其包括一突出元件；及一光學媒體，其經結構設計以將一光源之UV輻射提供至該光學媒體之一輻射逸出表面，其中該光學媒體經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。在一特定實施例中，該UV發射單元包括：一表面輪廓，其包括(至少兩個)突出元件；及一光學媒體，其經結構設計以將一光源之UV輻射提供至光學媒體之一輻射逸出表面，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。

在又一進一步特定實施例中，該UV發射單元包括突出元件，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間，其中該光學媒體包括該等光源之一或多者，其中該一或多個光源包括固態光源，且其中該光學媒體尤其包括作為波導材料之聚矽氧，其中該表面輪廓及突出元件尤其包括鋼，且其中該等突出元件與該UV發射元件之間的一最小高度差係至少1mm(或更大，亦參見上文)。具體言之，該等突出元件與該光學媒體之間的一最小高度差係至少1mm(或更大，亦參見上文)。

因此，在一實施例中，該物件之外部表面(之至少部分)可包含該等突出元件及該(等)輻射逸出表面。

在又一進一步態樣中，本發明亦提供一種將一生物防污系統提供至在使用期間至少暫時曝露於水之一物件之方法，該方法包括將該 生物防污系統提供至該物件(諸如一船舶)，諸如整合於該物件中及/或附著至一外部表面，其中該UV發射元件經結構設計以(在使用期間)將該UV輻射提供至該物件之一外部表面之一部分及(正)鄰近該部分之水的一或多者。具體言之，該UV發射元件經附著至該外部表面，或可甚至經結構設計為該外部表面之(第一)部分。如上文所指示，該生物防污系統可以不同方式施加於該物件。因此，在一進一步態樣中，本發明亦提供一種使在使用期間至少部分浸沒於水中之一物件免受生物污損之方法，其中該物件選自由一船舶及一基礎結構物件組成之群組，該方法包括：(i)將包括一UV發射元件之一生物防污系統提供至該物件，其中該UV發射元件經結構設計以在一輻照階段期間用UV輻射輻照以下項之一或多者：(i)該物件之一外部表面之一第一部分及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分之水；及(ii)將突出元件提供至該物件，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。

在該方法之一特定實施例中，該外部表面包括該等突出元件，且該方法(進一步)包括將該生物防污系統提供至該物件，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。例如，此可係當一船舶之船體包括在生產期間產生或其後施加於該船體之一輪廓之情況。然而，在又一實施例中，該方法包括提供一UV發射單元，該UV發射單元包括：(i)一表面輪廓，其包括該等突出元件；及(ii)如請求項2之一光學媒體，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷，其中該方法進一步包括將該表面輪廓附著至該外部表面。在此實施例中，一完整單元係與該物件之外部表面相關聯。

術語「可見」、「可見光」或「可見發射」指代具有約380nm至780nm之範圍中之一波長之光。

1:船舶

2:水

10:物件

10a:船隻/船

10b:鑽機

10c:浮筒

10d:潛艇

10e:水壩

10f:水閘

11:外部表面

13:水位

15:基礎結構物件

16:碼頭

21:船體/鋼船體

100:突出元件

102:突出輪緣

107:開口

110:表面輪廓

111:第一部分

121:大致上矩形空腔

122:凹形底部或空腔後側/彎曲空腔後側

123:UV反射塗層

200:生物防污系統

210:UV發射元件

220:光源

221:UV輻射

225:光纖

230:輻射逸出窗/輻射逸出表面

270:光學媒體

300:整合控制系統/控制系統

1107:凹口或凹痕

1210:UV發射單元

d1:第一最短距離

d2:第二最短距離

d3:最小高度差

d4:高度差

LL:載重線

現將僅藉由實例、參考隨附示意圖式描述本發明之實施例，在該等圖式中對應參考符號指示對應部件，且在該等圖式中：圖1a至圖1b示意地描繪一些實施例及變體；及圖2a至圖2j示意地描繪一些實施例及變體。

該等圖式未必按比例繪製。

圖1a示意地描繪在使用期間至少部分浸沒於水2中之一物件10。物件10選自由一船舶1及一基礎結構物件15組成之群組(亦參見圖1b)。物件10進一步包括一生物防污系統200，該生物防污系統200包括一UV發射元件210，其中該UV發射元件210經結構設計以在一輻照階段期間用UV輻射221輻照以下項之一或多者：(i)該物件10之一外部表面11之一第一部分111；及(ii)鄰近該物件10之該外部表面11之該第一部分111之水2。參考13指示水位；參考LL指示(一船舶1之)一載重線。突出元件可尤其僅經配置例如於例如載重線LL上方1米及載重線LL下方1米之一範圍中(亦參見下文)。

如上文所指示，用參考1指示之術語「船舶」可例如指代如同圖1b中示意地指示之例如一船隻或一船(圖1b中之參考10a)等，諸如一帆船、一油輪、一遊輪、一遊艇、一渡輪、一潛艇(圖1b中之參考10d)等等。用參考15指示之術語「基礎結構物件」可尤其指代通常經配置而大致上靜止之水上應用，諸如一水壩/水閘(圖1b中之參考10e/10f)、一浮筒(圖1b中之參考10c)、一鑽機(圖1b中之參考10b)等等。

在一特定實施例中，物件10進一步包括一控制系統300(參見例如圖2g)，該控制系統300經結構設計以根據輸入資訊控制該UV輻射221，該輸入資訊包括以下項之一或多者之資訊：(i)物件10之一位 置；(ii)物件10之移動；(iii)物件10至一第二物件20之一距離；及(iv)外部表面11之部分111相對於水之一位置。因此，該生物防污系統尤其經結構設計以根據包括一人類UV輻射曝露風險之資訊的輸入資訊控制該UV輻射。在一實施例中，生物防污系統200可包含一整合控制系統300及一整合感測器310。因此，控制系統300可經結構設計以根據以下項之一或多者控制該防污光之一強度：(i)關於一生物污損風險之一回饋信號；及(ii)用於基於時間改變該防污光強度之一計時器。可由該感測器提供此回饋信號。

物件10可進一步包括突出元件100，其中UV發射元件210經結構設計於突出元件100之間且經結構設計而相對於突出元件100凹陷。圖2a至圖2c示意地描繪生物防污系統200或UV發射元件210可如何經結構設計於突出元件之間。在此，藉由實例，生物防污系統200本質上由UV發射元件210組成，該UV發射元件210本質上由一光學媒體270(波導)組成，該光學媒體270用於將UV輻射引導至該光學媒體270之輻射逸出表面(用參考230指示)。然而，生物防污系統200亦可包括複數個UV發射元件210且亦包括其他元件，諸如一控制單元等(亦參見例如上文)。在圖2a中示意地展示生物防污系統200/UV發射元件210/光學媒體270之結構設計之三個變體。

在變體I中，輻射逸出窗230大致上平坦且突出元件100尤其係界定一大致上矩形空腔121之輪緣(亦參見下文)，其中生物污損系統200/UV發射元件210/光學媒體270經結構設計而相對於突出元件100凹陷。參考d3指示突出元件100與UV發射元件210之間的高度差；參考d4指示突出元件100與光學媒體270之間的高度差。藉由實例，一光源220(諸如一固態光源)經嵌入於該光學媒體中。

在變體II中，大致上相同空腔121經提供於突出元件100之間，但輻射逸出表面230係凹形的。在此，藉由實例，兩個光源220經嵌入於 光學媒體270中。應注意，(各個各自光源)至突出元件100之距離係不同的。因此，光源220具有兩個或更多個最近相鄰突出元件100，其中一第一最近相鄰突出元件100與光源220之間的一第一最短距離d1等於或小於一第二最近相鄰突出元件100與該光源220之間的一第二最短距離d2之50%。

在變體III中，提供於突出元件100之間的空腔121具有一凹形底部或空腔後側122。在此，輻射逸出表面230被選擇為平坦。此外，藉由實例，光學媒體270包括一光纖(optical fiber或fiber)225。一光源220(未描繪)可將UV輻射221耦合至該光纖中，該光纖繼而將光耦合至該光學媒體中。用來將UV輻射耦合至一光纖及/或一光學媒體中之方法在此項技術中係已知的。圖2a亦可描繪UV發射單元1210之實施例，該UV發射單元1210包括：一表面輪廓110，其包括突出元件100；及一光學媒體270，其經結構設計以將一光源220之UV輻射221提供至光學媒體270之一輻射逸出表面230，其中光學媒體270經結構設計於突出元件100之間且經結構設計而相對於突出元件100凹陷。此單元1210可經結構設計至一物件之一既有外部表面(亦參見圖2c)。

圖2b以一俯視圖形式示意地描繪UV發射元件及突出元件100(在此經結構設計為輪緣102)之結構設計之三個變體。圖2b之變體I可例如對應於圖2a之變體I。應注意光源220之列。圖2b中之變體II可對應於圖2a之變體II，但在此已選擇兩個光纖225(而非光源220)。應注意，在一邊緣處光源220經結構設計以將UV輻射221耦合至光纖225中。圖2b之變體III可例如對應於圖2a之變體III，其中一光纖225係在兩個輪緣102之間。

圖2c示意地描繪複數個UV發射元件210至一物件10(諸如一船舶1)之一外部表面11之一結構設計。一單生物防污系統200可例如包括UV發射元件210。歸因於突出元件100，與例如一碼頭16之一碰撞未 必不利於(通常)更可感光學元件，諸如一光源或一UV發射元件210。參考13指示水位(亦用LL指示)。

亦可應用銷形或其他形狀之突出元件100，而非輪緣。圖2d至圖2e示意地描繪一些實施例，其中圖2d描繪展示UV發射元件經結構設計於突出元件100之間的變體I及展示其中突出元件100突出通過UV發射元件210中之開口107(諸如光學媒體270中之一開口)之一俯視圖之變體II。圖2e示意地描繪類似於圖2d之變體II的一變體，但現呈側視圖或截面視圖(垂直截面)形式。

圖2f展示其中光源210(諸如UV LED)經配置成一光柵且經連接成一系列並聯連接之一鐵絲網實施例。該等LED可透過焊接、膠合或用於將該等LED連接至鐵絲網之任何其他已知電連接技術安裝於節點處。可將一或多個LED放置於各節點處。可實施DC或AC驅動。若使用AC，則可使用反並聯結構設計中之一對LED。熟習此項技術者應知道，在各節點處可使用反並聯結構設計中之一對以上LED。可藉由拉伸諧波結構而調整鐵絲網光柵之實際大小及該光柵中之UV LED之間的距離。該鐵絲網光柵可經嵌入於一光學媒體中。

圖2g示意地描繪其中一船舶1(如物件10之實施例)包括複數個生物防污系統200及/或此等生物防污系統200之一或多者(包括複數個UV發射元件210)的一實施例。例如，取決於諸如相對於一水(水位)之特定此生物防污系統200之高度及/或UV發射元件210之高度，可接通各自UV發射元件210。圖2g亦指示載重線LL。在載重線LL上方約0.5m至2m處(用h2指示)及在載重線LL下方約0.5m至2m處(用h1指示)，可應用突出元件100。

圖2h示意地更詳細描繪具有一彎曲空腔後側122之例如UV發射單元1210之一變體。此曲面可用來提供在UV輻射逸出表面內UV輻射221之一良好分佈。視需要，空腔後側122亦可包含一UV反射塗層 123。

圖2i示意地描繪圖2d之一種反面。在此，提供可用作一突出元件之一單元，其中一凹口1107用於收容光源或尤其UV發射元件210或光學媒體270或整個生物防污系統200。在此，藉由實例，凹口或凹痕1107係圓形的。然而，亦可使用其他形狀，包含正方形或矩形。此外，該結構設計可不同地「經封裝」如同一六邊形結構設計等。此單元可作為整體附著至一物件之一外部表面。應注意，該單元之表面可藉此變為該物件之外部表面(之至少部分)。

在一實施例中，該生物防污系統之至少部分(諸如UV發射元件)可經配置於一突出元件下方。即，該突出元件可例如係一中空鋼帶，其中內含/嵌入UV發射元件。例如，該突出元件、生物防污系統或UV發射元件可在一工廠中製成，且作為一附加帶直接安裝於該物件之原始外部表面上，諸如一鋼船體，參見例如圖2j。

如上文所指示，船之船體常常歸因於擋泥板或港口碼頭、浮動於水中之物件、拖船、汽油供應船等之機械性撞擊而損壞(參見圖2c中之繪示)。機械性損壞集中於載重線(參見圖2c/圖2g，參考LL)：大約上方2米直至下方2米為止。在本文中，將用「水線帶」指示此區域。該區域亦係曝露於海水及陽光兩者從而使環境惡劣之一區域。

當然，水位可取決於船之載重而改變，但通常靠近船上所指示之載重線。在本文中，建議用來保持船之船體乾淨之一基於UV之防污構造。此理念尤其描述用來使此構造免受機械性應力之一解決辦法(solution)。其可僅需要施加於水線帶處。

對於新建船，鋼船體板可經滾製成彎曲形狀。在既有船之情況下，其中其後添加如本文中所定義之解決辦法，一鋼輪廓可經附著至船。彎曲表面可塗佈有一高度UV反射材料，諸如含有BaO₂或其他反射成分之漆。豎曲線應經優化以產生UV光之足夠展度。此可呈其中光源 在失焦點中之一拋物線形式。光源可例如係其中光係源自一UV雷射及/或一串UV LED之一石英光纖。該輪廓之大小及LED之間的距離將取決於每cm²發射之功率。為對防污有效，離開輻射逸出表面之光學功率應尤其高於1mW/dm²。

UV光源可經嵌入於一UV透明材料中，諸如聚矽氧。鋼輪廓比該透明材料突出更多，因此給予機械性保護，但限於幾毫米以確保UV光亦保持鋼輪緣乾淨。該材料及該光源(包含佈線)可在將溶液添加至在工廠條件下製造之船之前附著至該輪廓。其他形狀(而非一彎曲表面)係可能的，例如在圖2a(II)及圖2b(II)中，用一T形輪廓繪製相同理念。此具有該光源可藉由將其放置於角落中而甚至進一步受保護之優點。其他實施例可基於由鋼製成之凸塊之添加，但矽或玻璃亦係可能的(參見圖2d至圖2e)。

熟習此項技術者將理解本文中之術語「大致上」，諸如在「大致上所有光」中或在「大致上由...組成」中。術語「大致上」亦可包含具有「整個」、「完全」、「所有」等之實施例。因此，在實施例中亦可移除形容詞大致上。在可適用之情況下，術語「大致上」亦可關於90%或更高，諸如95%或更高，尤其99%或更高，甚至更尤其99.5%或更高，包含100%。術語「包括」亦包含其中術語「包括」意謂「由...組成」之實施例。術語「及/或」尤其關於「及/或」前及後所提及之一或多個項。例如，一片語「項1及/或項2」及類似片語可關於項1及項2之一或多者。術語「包括」可在一實施例中指代「由...組成」，但可在另一實施例中亦指代「至少含有所定義物種及(視需要)一或多個其他物種」。

此外，在描述及申請專利範圍中之術語第一、第二、第三及類似物用於區分類似元件且未必用於描述一循序或時間順序。應瞭解，如此使用之術語可在適當境況下互換且本文中所述之本發明實施例能 夠以除本文中所述或所繪示以外之其他序列操作。

本文中尤其描述在操作期間之裝置。如熟習此項技術者將明白，本發明不限於操作方法或操作中之裝置。

應注意，上文所提及之實施例繪示而非限制本發明，且熟習此項技術者在不背離隨附申請專利範圍之範疇之情況下將能夠設計諸多替代實施例。在申請專利範圍中，放置於括號之間的任何參考符號不應被理解為限制申請專利範圍。動詞「包括」及其詞形變化之使用不排除除一請求項中所陳述之元件或步驟以外的元件或步驟之存在。在一元件前之不定冠詞「一」或「一個」不排除複數個此等元件之存在。本發明可藉由包括若干相異元件之硬體及藉由一合適程式化電腦實施。在列舉若干構件之裝置請求項中，此等構件之若干者可藉由硬體之同一項來體現。在相互不同的附屬請求項中敘述某些措施之純粹事實並非指示不可有利地使用此等措施之一組合。

本發明進一步應用於一種包括描述中所述及/或隨附圖式中所展示之一或多個特性化特徵之裝置。本發明進一步關於一種包括描述中所述及/或隨附圖式中所展示之一或多個特性化特徵之方法或程序。

可組合本專利中所論述之各個態樣以便提供額外優點。此外，該等特徵之一些可形成一或多個分割申請案之基礎。

1:船舶

10:物件

11:外部表面

13:水位

16:碼頭

21:船體/鋼船體

100:突出元件

110:表面輪廓

111:第一部分

200:生物防污系統

210:UV發射元件

230:輻射逸出窗/輻射逸出表面

270:光學媒體

1210:UV發射單元

LL:載重線

Claims (15)

1. 一種在使用期間至少部分浸沒(submerged)於水中之物件，其中該物件係選自由一船舶(vessel)及一基礎結構物件組成之群組，該物件進一步包括一生物防污(anti-biofouling)系統，該生物防污系統包括一UV發射元件，其中該物件進一步包括多個突出(protruding)元件，其中該UV發射元件經結構設計(configured)於該等突出元件之間，且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷(depressed)，且其中該UV發射元件經結構設計以在一照射階段期間用UV輻射照射以下項中之一或多者：(i)該物件之一外部表面之一第一部分；及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分的水。
2. 如請求項1之物件，其中該UV發射元件包括一光學媒體，該光學媒體經結構設計以將一光源之該UV輻射提供至以下項中之該一或多者：(i)該物件之該外部表面之該第一部分；及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分的水，且其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間，且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。
3. 如請求項2之物件，其中該光學媒體包括該等光源中之一或多者，其中該一或多個光源包括固態光源，且其中該光學媒體包括作為波導材料之聚矽氧。
4. 如請求項1至3中任一項之物件，其中該外部表面包括該等突出元件。
5. 如請求項1之物件，其中：(i)該物件包括一表面輪廓，該表面輪廓包括該等突出元件，其中該表面輪廓經附著至該外部表面；及(ii)該生物防污系統包括該等突出元件。
6. 如請求項5之物件，其中該物件包括一UV發射單元，該UV發射單元包括：該表面輪廓，其包括該等突出元件；及一光學媒體，其中該表面輪廓經附著至該外部表面。
7. 如請求項6之物件，其中該光學媒體經結構設計以將一光源之UV輻射提供至該光學媒體之一輻射逸出表面，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間，且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷，且其中該生物防污系統之該輻射逸出表面經結構設計為該外部表面之部分。
8. 如請求項1至3中任一項之物件，其中該等突出元件包括鋼，且其中該等突出元件經結構設計為突出輪緣(rims)，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出輪緣之間。
9. 如請求項1之物件，其中該UV發射元件包括一光源，其中該光源具有兩個或更多個最近相鄰(nearest neighboring)突出元件，其中一第一最近相鄰突出元件與該光源之間之一第一最短距離(d1)等於或小於一第二最近相鄰突出元件與該光源之間之一第二最短距離(d2)的50%，且其中該等突出元件與該UV發射元件之間之一最小高度差(d3)係至少1mm。
10. 如請求項1之物件，其中該物件包括一船舶，且其中該外部表面包括一鋼船體。
11. 一種用於保護在使用期間至少部分浸沒於水中之一物件使其免受生物污損之方法，其中該物件係選自由一船舶及一基礎結構物件組成之群組，該方法包括：- (i)提供包括一UV發射元件之一生物防污系統；及- (ii)將多個突出元件提供至該物件，其中該UV發射元件經結構設計於該等突出元件之間，且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷； 其中該UV發射元件經結構設計以在一照射階段期間用UV輻射照射以下項中之一或多者：(i)該物件之一外部表面之一第一部分；及(ii)鄰近該物件之該外部表面之該第一部分的水。
12. 如請求項11之方法，其中該外部表面包括該等突出元件。
13. 一種以一UV發射單元之形式之生物防污系統，該系統包括：一表面輪廓(profile)，其包括多個突出元件；及包括一光學媒體之一UV發射元件，其經結構設計以將一光源之UV輻射提供至該光學媒體之一輻射逸出表面，其中該光學媒體經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。
14. 如請求項13之生物防污系統，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間，其中該光學媒體包括該等光源中之一或多者，其中該一或多個光源包括固態光源，且其中該光學媒體包括作為波導材料之聚矽氧，其中該表面輪廓及該等突出元件包括鋼，且其中該等突出元件與該UV發射元件之間之一最小高度差(d3)係至少1mm。
15. 一種將以UV發射單元之形式之一生物防污系統提供至一物件之方法，其中該方法包括將該生物防污系統附著至該物件之一外部表面，且其中該生物防污系統包括：(i)一表面輪廓，其包括多個突出元件；及(ii)一光學媒體，其中該光學媒體經結構設計於該等突出元件之間且經結構設計而相對於該等突出元件凹陷。

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