【課題を解決するための手段】
【0016】
それゆえに、第1の態様において、本発明は、(i)電気コンポーネントと、(ii)媒体材料、特に、UV放射(100〜400nm)及び可視放射(400〜780nm)のうちの1つ又は複数に対して透過性である媒体材料、例えば、シリコーン(すなわち、光透過性シリコーン)などを含む光学媒体であって、電気コンポーネントが(光学)媒体(「媒体」)に埋め込まれている、光学媒体と、(iii)電気コンポーネントを光学媒体の外に機能的に結合させるための電気コネクタ(「コネクタ」)であって、電気コネクタの長さの少なくとも一部にわたって光学媒体に埋め込まれている、電気コネクタと、(iv)光学媒体に少なくとも部分的に埋め込まれ、電気コネクタの少なくとも一部を密閉するように構成された水障壁とを含む要素を提供する。
【0017】
可視及び/又はUV放射が適用される用途を参照すると、本発明は、さらに、特に、UV放射及び可視放射のうちの1つ又は複数を含む要素放射を供給するように構成されたそのような要素を提供し、要素は、(i)UV波長範囲及び可視波長範囲のうちの1つ又は複数の範囲内の光源放射を供給するように構成された光源を含む電気コンポーネントと、(ii)光学媒体であって、光源が光学媒体に埋め込まれている、光学媒体と、(iii)光学媒体の外にある電力源に光源を機能的に結合させるための電気コネクタであって、光学媒体に埋め込まれた第1のコネクタ部分(「第1のコネクタ部分」)、及び第1のコネクタ部分が光学媒体の外から物理的に接触可能であるインタフェースコネクタ部分を含む、電気コネクタと、(iv)水障壁とを含む。それゆえに、なお、さらなる実施形態では、本発明は、さらに、UV放射及び可視放射のうちの1つ又は複数を含む要素放射(すなわち、要素から漏れ出る放射)を供給するように構成された要素を提供し、要素は、(i)UV波長範囲及び可視波長領域のうちの1つ又は複数の光源放射(要素放射として使用され、及び/又は要素放射に変換される)を供給するように構成された光源と、(ii)媒体材料を含む光学媒体であって、実施形態における媒体材料が、特に、光源放射に対して透過性である((したがって)特に要素放射に対してやはり透過性である)シリコーンを含み、光源が光学媒体に埋め込まれている、光学媒体と、(iii)光学媒体の外にある電力源に光源を機能的に結合させるための電気コネクタであって、光学媒体に埋め込まれた第1のコネクタ部分、及び光学媒体の外から物理的に接触可能なインタフェースコネクタ部分を含む、電気コネクタと、(iv)光学媒体に少なくとも部分的に埋め込まれ、電気コネクタの第1のコネクタ部分の少なくとも一部を密閉するように構成され、実施形態ではインタフェースコネクタ部分に隣接して配置されている水障壁(「障壁」又は「止水部」)とを含む。
【0018】
そのような要素により、電気コンポーネントは水との接触から保護される。電気コネクタに沿って電気コンポーネントにゆっくり進む水侵入(媒体の外からの)は、低減されるか又はさらに完全に抑止される。
【0019】
「電気コンポーネント」という用語は、特に、電子コンポーネントを参照する。電子コンポーネントは、能動電子コンポーネント又は受動電子コンポーネントを含む。能動電子コンポーネントは、電子流を電気的に制御する(電力を電気制御する)能力をもつ任意のタイプの回路コンポーネントである。能動電子コンポーネントの例は、ダイオード、特に発光ダイオード(LED)である。LEDは、本明細書において、固体照明デバイス又は固体光源という、より一般的な用語でも示される。したがって、実施形態において、電子コンポーネントは能動電子コンポーネントを含む。
【0020】
特に、電子コンポーネントは固体光源を含む。能動電子コンポーネントの他の例は、バッテリなどの電源、圧電デバイス、集積回路(IC)、及びトランジスタを含む。さらなる他の実施形態では、電子コンポーネントは受動電子コンポーネントを含む。別の電気信号によって電流を制御することができないコンポーネントは、受動デバイスと呼ばれる。抵抗器、キャパシタ、インダクタ、変圧器などは受動デバイスと考えられる。
【0021】
一実施形態では、電子コンポーネントは、RFID(無線周波数識別)チップを含む。RFIDチップは、受動又は能動とすることができる。特に、電子コンポーネントは、固体光源(LEDなど)、RFIDチップ、及びICのうちの1つ又は複数を含む。
【0022】
「電子コンポーネント」という用語は、さらに、複数の同様な電子コンポーネント又は複数の異なる電子コンポーネントを参照する。
【0023】
特定の実施形態では、電気コンポーネントは、例えば、バッテリ、センサ、光源、プロセッサ等々のうちの1つ又は複数を含む。電気コンポーネントは、特に、機能コンポーネントを含む。(従来の)電気ケーブルなどの電気コネクタは、特に、本明細書では電気コンポーネントと見なされない。「電気コンポーネント」という用語は、さらに、複数の電気コンポーネントを参照する。本発明は、さらに、特に、電気コンポーネントの例として光源を参照して説明される。
【0024】
そのような要素を用いて、例えば、要素放射は、湿潤条件の下で、又は要素が水中に少なくとも部分的に水没された状態で、特に比較的高い透過性の媒体材料による高い光取り出しで、及び特に水障壁による長寿命で供給される。水障壁は、一方ではケーブル(若しくは他の電気コネクタ)又はコンポーネントへの、及び他方では埋め込みシリコーン又は他の材料への水障壁の良好な接着のために、ワイヤに沿ってゆっくり進む水に対して障壁を形成する中間材料として特に構成される。電気コネクタは、一般に、電気ケーブルの場合などの導電性材料(銅など)を囲む絶縁体を含み、絶縁体は、特に、エポキシドなどのような高分子材料である。そのような絶縁材料及びシリコーンは、一般に、十分には接着しない。好適な弾性耐候性ケーブルマントル材料は、例えばポリウレタンである。電気ケーブルには、並んで延び、単一の組立体を形成するために一緒に接合されるか、ねじられるか、又は編まれる2つ以上のワイヤが特に含まれる。しかしながら、電気ケーブルには、単一の導電性心線をもつ単線も含まれる。そのような場合には、電気コンポーネントは、2つの(又は2つを超える)異なる電気ケーブルに接続されなければならない。
【0025】
要素は、UV放射及び可視放射のうちの1つ又は複数を供給するように特に構成される。UV放射は、特に、付着防止用途にとって適切である。可視放射は、特に、例えば広告用途を含む照明用途にとって適切である。
【0026】
「可視」、「可視光」、又は「可視放出」という用語は、多くの場合、約380〜780nmの範囲の波長を有する光を参照する。しかしながら、ここでは、UV放射は100〜400nmの範囲として定義され、可視は、本明細書では400〜780nmの波長範囲に対して使用される。可視光は、可視光を供給する光源、及び/又はルミネセンス材料などの変換器材料によって可視放射に少なくとも部分的に変換されるUV放射を供給する光源によって作り出される。本明細書において、本発明は、さらに、特に、とりわけ海洋用途における付着防止目的などのUV適用に関して説明される。したがって、一実施形態では、要素は、UV放射を含む要素放射を供給するように構成される。
【0027】
要素は、生物付着防止システム、又はより一般的には放射を供給する(多湿であるか又は少なくとも一時的に水に沈められている状態の下で)ように構成されたシステムに含まれる。したがって、さらなる態様において、本発明は、さらに、本明細書において定義するような要素と、オプションとして、要素からの要素放射を制御するように構成された制御システムとを含む(生物付着防止)システムを提供する。さらに、生物付着防止システムは、オプションとして、電力源を含む。しかしながら、電力源は、それぞれ要素又は生物付着防止システムに必ずしも含まれない。
【0028】
要素及び/又は(生物付着防止)システムは、特に、使用中海水などの水に接触するか、又は例えば海岸若しくは他の屋外用途などの湿潤条件で利用される物体上に又は物体内に適用される。したがって、さらに、さらなる態様において、本発明は、さらに、特に使用中水に少なくとも部分的に沈められる物体を提供し、物体は本明細書において定義するような要素、又は、特に、本明細書で定義するような要素を含む(生物付着防止)システムをさらに含む。要素(又はシステム)は物体の外面に関連づけられる。物体は、特に、船舶及びインフラストラクチャ物体からなる群から選択される。物体は、電力を光源に供給するように構成された電力源をさらに含む。しかしながら、他の実施形態(物体の)は、例えば、(水中用の)ランプ、屋外ランプ、例えば、熱帯降雨林、モンスーン地帯などのような比較的湿潤な地帯で使用する(少なくとも一時的に)ものなどを含む。
【0029】
本明細書において、「使用中水に少なくとも部分的に沈められる物体」という句は、特に、水用途を有する船舶及びインフラストラクチャ物体などの物体を参照する。したがって、使用中、そのような物体は、一般に、海、湖、運河、川、又は別の水路などにおける船舶のように水と接触する。「船舶」という用語は、例えば、例えば帆船、タンカー、巡航船、ヨット、フェリー、潜水艦等々などのボート又は船などを参照する。「インフラストラクチャ物体」という用語は、特に、一般に実質的に静止して配置されている水用途、例えば、ダム、水門、箱船、石油掘削装置等々などを参照する。
【0030】
「外面」という用語は、特に、水と物理的に接触する表面を参照する。したがって、「外面」という用語の代わりに、「付着面」という用語も利用される。さらに、そのような実施形態では、「水線」という用語は、さらに、例えば充満レベルを参照する。特に、物体は、海洋用途、すなわち、海又は大洋の中の又はその近くの用途のために構成された物体である。そのような物体は、使用中、少なくとも一時的に又は実質的に常時、水と少なくとも部分的に接触する。物体は、使用中水(線)より少なくとも部分的に下にあり、又は潜水艦用途などでは、実質的に、すべての時間、水(線)より下にある。
【0031】
水とのこの接触に起因して、生物付着が、上述で示した欠点を伴って生じる。生物付着は、そのような物体の外面の表面(「表面」)で生じる。保護すべき物体の(要素の)表面は、鋼鉄を含むが、オプションとして、木材、ポリエステル、複合材、アルミニウム、ゴム、ハイパロン、PVC、ガラス繊維などからなる群から選択されたものなどの別の材料をさらに含む。したがって、鋼鉄船郭の代わりに、船郭は、PVC船郭又はポリエステル船郭などである場合もある。鋼鉄の代わりに、さらに、(他の)鉄合金などの別の鉄材料が使用される場合がある。
【0032】
本明細書において、「付着」、「生物付着」、又は「生物学的付着」という用語は、交換可能に使用される。上述には、付着のいくつかの例が記載されている。生物付着は、水中の、又は水の近くの、及び水(又は別の水性液体)に一時的にさらされる表面に生じる。そのような表面において、要素が、水中にある、又は水線の(真)上などの水の近くにある(例えば、例えば船首波によるなどの水はねによるように)場合、生物付着が生じる。熱帯地方間で、生物付着が数時間内に生じる。普通の温度でさえ、第1の(段階の)付着が、第1の(分子)レベルの糖質及び細菌として数時間内に生じる。
【0033】
生物付着防止システムは少なくともUV放出要素を含む。さらに、生物付着防止システムは、制御システム(以下も参照)と、局所環境発電システム(以下も参照)などのような電気エネルギー源とを含む。
【0034】
「生物付着防止システム」という用語は、さらに、オプションとして互いに機能的に結合され、例えば、単一の制御システムを介して制御されるような複数のそのようなシステムを参照する。さらに、生物付着防止システムは、複数のそのようなUV放出要素を含む。本明細書において、「UV放出要素」という用語は、(したがって)、複数のUV放出要素を参照する。例えば、一実施形態では、複数のUV放出要素は、船郭などの物体の外面に関連づけられ、又はそのような表面に含まれ(以下も参照)、一方、例えば、制御システムは、物体内のどこか、例えば、船舶の制御室又は操舵室などに配置される。
【0035】
付着が発生する表面又は区域は、本明細書において付着面としても示される。それは、例えば、船の船郭及び/又は光学媒体の放出面である(以下も参照)。このために、UV放出要素は、生物付着の形成を防止する及び/又は生物付着を除去するために利用されるUV放射(付着防止光)を供給する。このUV放射(付着防止光)は、特に、少なくとも、UV放射(「UV光」としても示される)を含む。したがって、UV放出要素は、特に、UV放射を供給するように構成される。それに加えて、UV放出要素は光源を含む。「光源」という用語は、2〜20個の(固体)LED光源などの複数の光源にも関連するが、さらに多くの光源がさらに利用されてもよい。したがって、LEDという用語は、さらに、複数のLEDを参照する。特に、UV放出要素は、複数の光源を含む。したがって、上述で示したように、UV放出要素は、1つ又は複数の(固体)光源を含む。LEDは、(OLED又は)固体LED(又はこれらのLEDの組合せ)である。特に、光源は固体LEDを含む。したがって、特に、光源は、UV−A光及びUV−C光のうちの1つ又は複数を供給するように構成されたUV LEDを含む(以下も参照)。UV−Aは細胞壁を傷つけるために使用され、一方、UV−CはDNAを傷つけるために使用される。したがって、光源は、特に、UV放射を供給するように構成される。本明細書において、「光源」という用語は、特に、固体光源を参照する。
【0036】
紫外線(UV)は、可視スペクトル低波長極限とX線放射帯域とによって境界をつけられた電磁光の一部である。UV光のスペクトル範囲は、定義によって約100nmと400nm(1nm=10
−9m)との間であり、人間の目には見えない。CIE分類を使用して、UVスペクトルは3つの帯域、すなわち、315nmから400nmまでのUV−A(長波)、280nmから315nmまでのUV−B(中波)、及び100nmから280nmまでのUV−C(短波)に細分される。実際には、多くの光生物学者は、多くの場合、UV暴露に由来する皮膚効果を320nmより上及び下のUV波長の重み付け効果として話題にし、したがって、代替の定義を提示する。文献では、時には、約400nmの波長は「濃青色」としても示される。ここでは、定義によって、UV放射は100〜400nmの波長範囲の放射である。400nmを超え780nmまでが、本明細書では、可視放射(可視光)として示される。
【0037】
強い殺菌効果が短波UV−C帯域の光によってもたらされる。加えて、紅斑(皮膚の発赤)及び結膜炎(目の粘膜の炎症)がこの形態の光により引き起こされることもある。このために、殺菌UV光ランプを使用する場合、UV−C漏洩を遮断し、それによりこれらの影響を避けるシステムを設計することが重要である。水中光源の場合には、水によるUV光の吸収が十分に強いのでUV−C漏洩は液体表面の上の人間にとって問題ではない。したがって、一実施形態では、UV放射(付着防止光)はUV−C光を含む。さらなる別の実施形態では、UV放射は、100〜300nm、特に、200〜300nm、例えば、230〜300nmなどの波長範囲から選択された放射を含む。したがって、UV放射は、特に、約300nmの波長までのUV−C及び他のUV放射から選択される。良好な結果は、100〜300nm、例えば、200〜300nmなどの範囲内の波長で得られる。
【0038】
要素は光学媒体を含む。光学媒体は、導波路の機能を有する。特に、光学媒体はフォイル又はプレート(シート)として提供される。特定の実施形態では、光源は光学媒体に埋め込まれる。このようにして、光源から漏れ出る実質的にすべて放射は、光学媒体に導入され、光学媒体の少なくとも一部にわたって分配される。それゆえに、媒体材料は光源放射に対して透過性である。固体光源などの光源は、光学媒体と物理的に接触する。例えば、LEDダイ、又はLEDダイ上の光学要素は、媒体材料と物理的に接触する。したがって、光源は、特に、媒体材料に埋め込まれる。
【0039】
しかしながら、さらなる別の実施形態において、1つ又は複数の光源は光学媒体に含まれなくてもよい。そのような実施形態では、1つ又は複数の光源の放射は、光学媒体の透過率のために光学媒体を通り抜ける。そのような実施形態では、1つ又は複数の光源は、光学媒体に放射的に結合される。「放射的に結合される」という用語は、特に、光源によって放出された放射の少なくとも一部が光学媒体によって受け取られそれによって透過されるように光源と光学媒体とが互いに関連づけられることを意味する。
【0040】
上述で示したように、好適な媒体材料はシリコーンを含む。一層さらに特に、媒体材料はポリジメチルシリコーンを含む。特に、シリコーンは、10ppm未満のような、例えば5ppm未満などの、一層さらに特に1ppm未満の少量の白金触媒などの金属触媒を含む。しかしながら、本発明は、UV透過性材料(媒体材料)としてシリコーン材料に限定されない。さらに、シリカ、フルオロポリマー(テフロン(登録商標)など)、及びオプションとして(石英)ガラスなどのUV放射に対して透過性の他の(ポリマー)材料が適用される。そのような材料は、本明細書において、「透過性媒体材料」としても示される。
【0041】
光学媒体は、さらに、被保護面に適用するための(シリコーン)フォイル又はプレートとして用意され、フォイル又はプレートは、付着防止光を発生するための少なくとも1つの光源と、UV放射をフォイル又はプレートにわたって分配するためのシート様光学媒体とを含む。
【0042】
実施形態において、フォイル又はプレートは、2、3ミリメートルから数センチメートルの程度の、例えば、0.1〜10cmなどの、特に0.1〜5cmの、0.2〜2cmのような厚さを有する。実施形態において、フォイル又はプレートは、実質的に、厚さ方向に対して垂直な方向では制限されず、数十又は数百平方メートルの大きさの程度のサイズを有する実質的に大きいフォイル又はプレートが用意される。フォイル又はプレートは、付着防止タイルを用意するために、フォイル又はプレートの厚さ方向に対して垂直な2つの直交方向において実質的にサイズ制限され、別の実施形態では、フォイル又はプレートは、付着防止フォイル又はプレートの細長いストリップを用意するために、フォイル又はプレートの厚さ方向に対して垂直な一方向にのみ実質的にサイズ制限される。したがって、光学媒体は、さらには照明モジュールも、タイル又はストリップとして用意される。タイル又はストリップは(シリコーン)フォイル又はプレートを含む。タイルは、例えば、0.01〜10m
2のような、例えば0.1〜4m
2などの、例えば0.1〜1m
2などの寸法を有する。
【0043】
一実施形態では、照明モジュールは、UV放射を発生するための2次元グリッドの光源を含む。光学媒体は、光モジュールの光放出面を出ていくUV放射の2次元分布を形成するために2次元グリッドの光源からのUV放射の少なくとも一部を光学媒体にわたって分配するように配置される。2次元グリッドの光源は、金網構造、最密構造、行/列構造、又は任意の他の好適な規則的若しくは不規則的構造で配置される。グリッドにおける隣接する光源の間の物理的距離は、グリッドにわたって固定されてもよいし、又は、例えば、付着防止効果を与えるのに必要な光出力に応じて、若しくは被保護面上の照明モジュールの場所(例えば、船の船郭上の場所)に応じて変化してもよい。2次元グリッドの光源を設ける利点は、UV放射照明により保護されるべき区域の近くでUV放射が発生されること、2次元グリッドの光源が光学媒体又は光ガイドにおける損失を低減させること、2次元グリッドの光源が光分配の均一性を向上させていることを含む。好ましくは、UV放射は、放出面にわたって全体的に均一に分配される。これにより、普通なら付着が起こる照明の不十分な領域が減少されるか又はさらに防止され、一方、同時に、付着防止のために必要とされるよりも多くの光を有する他の区域の過剰照明によるエネルギー浪費が低減されるか又は防止される。一実施形態では、グリッドは光学媒体中に含まれる。さらなる別の実施形態では、グリッドは(シリコーン)フォイル又はプレートに含まれる。
【0044】
そのようなグリッドは、大面積LEDアレイ、すなわち、好適な駆動回路にLEDを接続する構造によるLEDの配列としても定義される。そのような構造は、一般に、行電極と列電極とを含むグリッドの形態を有し、グリッドの形態において、LEDはこれらの電極の間の交点に装着される。
【0045】
上述で定義されるようなグリッドは、とりわけ、WO2007122534に記載されており、それは参照により本明細書に組み込まれる。したがって、一実施形態では、2次元グリッドの光源には、電極の2つのスタックと、異なるスタックに属する電極の交点に配置されたLEDとを含む大面積LEDアレイが含まれる。各電極は、電極セクションによって分離された複数のLED装着面を含み、各電極セクションは、接続部分によって一緒に連結された2つのストリップ部分を有し、ストリップ部分は、LEDアレイの平面の延在に対して非平行な表面の延在を有する。
【0046】
さらに、一実施形態では、光学媒体は、被保護面に隣接して配設され(オプションとして、取り付けられることを含む)、紫外光を受け取るように結合される。光学媒体は被保護面に対して垂直な厚さ方向を有する。厚さ方向と直交する光学媒体の2つの直交方向は被保護面と平行である。光学媒体は、紫外光が厚さ方向と直交する2つの直交方向のうちの少なくとも1つの方向に光学媒体内を進むための、及び光学媒体の表面に沿った点において紫外光のそれぞれの一部分が光学媒体から漏れ出るための紫外光の伝搬路を備えるように構成される。
【0047】
したがって、一実施形態では、(付着防止照明)システムは光学媒体を含み、光学媒体は、付着面にUV放射(付着防止光)を供給するように構成された光ファイバなどの導波路を含む。例えばUV放射(付着防止光)が漏れ出る導波路の表面は、本明細書において、放出面としても示される。一般に、導波路のこの部分は、少なくとも一時的に水没される。放出面から漏れ出るUV放射(付着防止光)により、使用中に、液体(海水など)に少なくとも一時的にさらされる物体の要素は、照射され、それによって付着防止される。しかしながら、放出面それ自体も付着防止される。この効果は、以下で説明する光学媒体を含むUV放出要素の実施形態のうちのいくつかで使用される。
【0048】
光学媒体を用いた実施形態はWO2014188347にも記載されている。WO2014188347の実施形態は、本明細書で説明する制御ユニット及び/又は水スイッチ、及び他の実施形態と組合せ可能であるので、やはり参照により本明細書に組み込まれる。
【0049】
上述で示したように、UV放出要素は、特に、UV放射漏出し表面を含む。したがって、特定の実施形態では、UV放出要素はUV放射漏出し表面を含み、UV放出要素は、特に、UV放出要素のUV放射漏出し表面から下流にUV放射を供給するように構成される。そのようなUV放射漏出し表面は、放射がUV放出要素から漏れ出る光学窓である。代替として又は追加として、UV放射漏出し表面は、導波路の表面である。したがって、UV放射は、UV放出要素において導波路に結合され、導波路の面(の一部)を介して要素から漏れ出る。やはり上述で示したように、実施形態において、放射漏出し表面は、オプションとして、物体の外面の一部として構成される。
【0050】
「上流」及び「下流」という用語は、光発生手段(ここでは、特に第1の光源)からの光の伝搬に対するアイテム又はフィーチャの配置に関連し、光発生手段からの光のビーム内の第1の位置を基準にして、光発生手段に近い光のビームの第2の位置は「上流」であり、光発生手段から遠い光のビーム内の第3の位置は「下流」である。
【0051】
しかしながら、上述で示したように、いくつかの実施形態では、要素は、さらに、UV放射の代わりに又はUV放射に加えて可視光を供給するように構成される。そのような実施形態では、「UV放出要素」という用語及び類似の用語は、「要素」又は「可視及び/又はUV放出要素」などと取り替えられる。
【0052】
要素は、例えば光学媒体の外にある電力源に光源を機能的に結合させるための電気コネクタをさらに含む。電気コネクタは、光学媒体に埋め込まれた第1のコネクタ部分と、光学媒体の外から物理的に接触可能なインタフェースコネクタ部分とを含む。電気コネクタは、一般に、絶縁部が導電性部分を囲んでいる電線である。電気コネクタは、(電力源に機能的に接続されると)光源に電力を供給する。したがって、電気コネクタは、1つの電気コネクタ(単一心線)又はより多くの電気コネクタ(二重心線、又は2つを超える心線)とともに電力ケーブルを含む。したがって、「電気コネクタ」という用語は、さらに、複数の電気コネクタを参照する。他の実施形態では、電気コネクタは導電性トラックを含む。なお、さらなる実施形態では、電気コネクタは、上述で定義したような電力グリッド(複数の関連する光源に電力を供給するための)を含む。インタフェースコネクタ部分は、特に、局所的に光学媒体が外部とのインタフェースを有し、電気コネクタが外部から接近され得る部分である。例えば、電気コネクタがプレートを貫通し、プレート内の部分及びプレート外の部分を有する面をもつ閉止プレートを仮定すると、それは、正確に、電気コネクタがプレートを貫通する位置である。さらに、水がプレートに移動するのはこの位置である。
【0053】
外部から、すなわち、光学媒体の外から、光学媒体に含まれる光源(及び/)又は他の電気コンポーネントに電力を供給するために、光学媒体の外から接触可能な電気コネクタの部分がある。これは、例えば、ケーブルのフィードスルー、又はソケットなどを含む。特に、このインタフェースにおいて、水の侵入が起こる。特に外部電源を機能的に結合させるために外部から接触可能な部分は、インタフェースコネクタ部分として示される。光学媒体に含まれるワイヤ、ケーブル、導電性トラックは、特に、第1のコネクタ部分として示される。したがって、「第1のコネクタ部分」という用語は、さらに、複数の第1のコネクタ部分を参照する。したがって、インタフェースコネクタ部分を出発点として外側から見ると、電気コネクタは光学媒体に埋め込まれている。光学媒体の外に長さの一部を含み、長さの一部にわたって光学媒体に埋め込まれたケーブルが使用される場合、ケーブルが光学媒体に入る(又は光学媒体から出る)光学媒体のインタフェースの断面は、インタフェースコネクタ部分と考えられることに留意されたい。したがって、「インタフェースコネクタ部分」という用語は、必ずしも別個のデバイスを示すのではなく、特に位置を示すことがある。
【0054】
したがって、「電気コンポーネントを光学媒体の外に機能的に結合させるための」という句は、特に、電気コネクタが、電気コンポーネントと、別のコンポーネント、特に電気コンポーネント、一層さらに特に光学媒体の外にある電力源及び/又は制御システムとの間で機能的結合を行うように構成されることを示している。
【0055】
水のそのような侵入(の影響)を防止又は低減するために、要素は水障壁をさらに含む。水障壁(「障壁」又は「止水部」)は、光学媒体に少なくとも部分的に埋め込まれ、電気コネクタの第1のコネクタ部分の少なくとも一部を密閉するように構成され、特に、インタフェースコネクタ部分に隣接して配置される。特に、水障壁は、(さらに)、完全に媒体材料に埋め込まれる。
【0056】
特に、水障壁は、媒体材料と電気コネクタとに接着するように構成される。媒体材料は第1のコネクタ部分にあまりよく接着しないようである。これは、良好な透過率を求めて、媒体材料、特にシロキサンが、接着剤若しくは接着促進剤を全く含まないか、又は接着剤若しくは接着促進剤を含む量が少ないことに起因する。この比較的悪い接着が水侵入をしやすくする。したがって、第1の電気接続部分及び光学材料の両方への良好な接着性を有するそのような水障壁を用いて、障壁機能が設けられる。そのような水障壁は、必要に応じて、多量の接着剤又は接着促進剤を含むことができる。この水障壁は局所的にのみ適用されるので、光学媒体の光学的性質への影響は比較的低い。特定の実施形態では、水障壁は、シリコーンシーラントとしても知られているシリコーン接着剤を含む。好適なシリコーン接着剤の例は、例えば、Dow Corning 748、Momentive 5240、Loctite clear siliconeである。接着促進剤の例は、例えば、Dow Corning 1200 OS、ACC primer no.3などである。
【0057】
特定の実施形態では、水障壁は、第1のコネクタ部分の少なくとも一部を密閉するように構成され、例えば0.1〜50mmなどの、0.2〜50の範囲のような、例えば1〜30mmなどの、5〜25mmのような少なくとも0.1mmの範囲から選択された長さ(l)を有する外囲器、特にガラス外囲器、特に管状(ガラス)外囲器を含む。(ガラス)外囲器は、第1の電気コネクタの一部を、指示された長さなどにわたって、円周方向に密閉するように構成される。しかしながら、他の外囲器を同様に使用することができ、管状以外の形状もやはり使用することができる。例えば、さらに、例えば、球形の外囲器、又はオプションとして立方体若しくは長方形の外囲器を利用することができる。
【0058】
外囲器は、断面積がわずかに大きい、例えば、5〜20%大きいという意味で、断面積に小さい不一致がある。これにより、第1のコネクタ部分と外囲器との間に間隙が設けられる。この間隙は、良好な密閉及び接着のためにシリコーン接着剤で充填するのに使用される。したがって、特定の実施形態では、シリコーン接着剤の少なくとも一部は、電気コネクタと管状ガラス外囲器との間に配置される。
【0059】
代替として、断面積は実質的に同一である。さらなる実施形態では、外囲器は、第1のコネクタ部分と物理的に接触する長さの実質的に全体にわたる。例えば、外囲器を形成する高分子材料は、加熱により硬化され及び/又は第1のコネクタ部分に付けられる。これにより、気密密閉が行われる。
【0060】
特に、外囲器は、光透過性の外囲器材料を含む。材料は、一実施形態では(PETG)(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、及びCOC(シクロオレフィンコポリマー)を含んで、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)(プレキシグラス又はパースペックス)、セルロースアセテートブチラート(CAB)、シリコーン、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる群から選択されたものなどの透過性有機材料からなる群から選択された1つ又は複数の材料を含む。特に、材料は、芳香族ポリエステル又はそのコポリマー、例えばポリカーボネート(PC)、ポリ(メチル)メタクリレート(P(M)MA)、ポリグリコライド又はポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチラート(PHB)、ポリ(3−ヒドロキシブチラート−co−3−ヒドロキシバレラート)(PHBV)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などを含み、特に、材料はポリエチレンテレフタレート(PET)を含む。したがって、材料は、特に、高分子材料である。しかしながら、別の実施形態では、材料は無機材料を含む。好ましい無機材料は、ガラス、(溶融)石英、透過性セラミック材料などからなる群から選択される。さらに、無機部分及び有機部分の両方を含むハイブリッド材料、例えば、シリコーンなどが適用される。PMMA又はガラスは外囲器の材料として特に好ましい。
【0061】
一般に、電気コネクタは1つ又は複数の導電性トラックを含み、絶縁体が1つ又は複数の導電性トラックを囲んでいる。しかしながら、他のオプションも可能である。
【0062】
特定の実施形態では、水障壁は、導電性トラックと物理的に接触するガラス障壁を含む。したがって、そのような実施形態では、ガラス−金属接続が、水障壁−導電性トラックとして使用される。例えば、絶縁体のない電気導体を用意するか、又は絶縁体をもつ電気導体を用意し、例えば0.1〜50mmなどの、例えば1〜30mmなどの、5〜25mmのような絶縁体の一部を除去する。絶縁体が除去された位置において、ガラスが電気導体を囲んで溶融される。したがって、特定の実施形態では、水障壁の位置において、電気コネクタは金属で構成され、水障壁は、金属ガラス接続部を形成するガラスを含む。金属ガラス接続部は、特に、水密接続を行うように構成される。したがって、そのような金属ガラス接続部は、さらに、水の(さらなる)侵入を防止するために使用される。
【0063】
それゆえに、水障壁の材料は、電気コネクタ、特に、第1のコネクタ部分と媒体材料とを組み合わせて、水密障壁が作り出されるように特に選択される。水障壁は、媒体材料とのインタフェースと、電気コネクタ、特に、実施形態ではその絶縁体とのインタフェースとを形成し、それにより、電気コネクタに沿った水の移送が実質的に阻止される
【0064】
一般に、水障壁は、インタフェースコネクタ部分の比較的近くに配置される。一実施形態では、水障壁は、さらに、媒体材料を通って外部に突き抜ける。しかしながら、他の実施形態では、水障壁は、光学媒体(材料)に完全に含まれる。特定の実施形態では、水障壁は、インタフェースコネクタ部分から1〜400mmの範囲から選択された第1の距離(d1)に配置される。
【0065】
したがって、水障壁は、特に、光学媒体と異なる原料組成を含む。例えば、光学媒体はシリコーンを含み、一方、水障壁はシリコーン接着剤を含む。さらなる別の例では、光学媒体はシリコーンを含み、一方、水障壁はガラスを含む。なお、さらなる例では、光学媒体はシリコーンを含み、一方、水障壁は、ガラスと、ガラスと電気コネクタとの間に配置される接着剤とを含む。
【0066】
特に、複数の光源の場合には、単一の接続が破壊された場合でさえ、依然として実質的に、すべての光源が今までどおり電力を供給されるグリッドが設けられる。それゆえに、光学媒体の損傷又はさらに破壊は照明態様の観点からは問題ではない。しかしながら、水侵入の観点から、これはかなり問題である。したがって、本発明は、さらに、複数の第2の水障壁(インタフェースコネクタ部分に近い水障壁に加えて)をもつ光学媒体を提供する。それゆえに、なお、さらなる実施形態では、要素は、(i)複数の光源と、(ii)光学媒体であって、複数の光源が光学媒体に埋め込まれている、光学媒体と、光学媒体の外にある電力源に複数の光源を機能的に結合させるための電気コネクタインフラストラクチャであって、1つ又は複数のインタフェースコネクタ部分、及び複数の光源に機能的に結合された複数の第1のコネクタ部分とを含む、電気コネクタインフラストラクチャと、(iv)要素にわたって分布した複数の水障壁であって、特に、少なくとも1つの水障壁が、1つ又は複数のインタフェースコネクタ部分のうちの1つのインタフェースコネクタ部分に隣接して配置される、水障壁とを含む。例えば、要素は、1m
2の光学媒体当たり1〜2000個の水障壁、例えば、1m
2の光学媒体当たり10〜1600個の水障壁などを含む。
【0067】
複数の光源が適用され、複数の光源が電気コネクタ部分を介して電気的に接続され、それによって、複数の相互接続電気コネクタ部分が用意される一実施形態では、少なくとも20%の、例えば少なくとも40%などの、さらに少なくとも60%のような、又はさらに80%以上の、例えば最大100%などの相互接続電気コネクタ部分が、1つ又は複数の水障壁を含む。したがって、特定の実施形態では、本発明は、さらに、1つ又は複数の光源のサブセットが、1つ又は複数の第1のコネクタ部分に機能的に結合され、すべての第1のコネクタ部分が1つ又は複数の水障壁を含む要素を提供する。サブセットは、光源などの1つ又は複数の電気コンポーネントを含む。オプションとして、すべての電気コンポーネントは、電気コンポーネントと機能的に接触する各電気コネクタが水障壁を含むという意味で、水障壁によって囲まれている。したがって、電気コンポーネントから見ると、各電気コネクタは、別の電気コンポーネント(光学媒体の内部又は外部の)の前に水障壁で囲まれている。
【0068】
さらに、さらなる態様において、本発明は、さらに、本明細書において定義するような要素をもつ物体を用意する方法を提供し、この方法は、(i)要素を物体の外面に関連づけ、電力源に機能的に結合させるステップを有する。実施形態において、これは、要素、さらに特に光学媒体が、外面に対して一種の第2の外皮として構成されることを意味する。したがって、要素は、外面から離れる方向に漏れ出る、光学媒体表面から下流への放射を供給する。
【0069】
なお、さらなる態様では、本発明は、本明細書において定義するような要素を用意するための方法を提供し、この方法は、(i)(a)電気コンポーネント、(b)電気コンポーネントを電力源に機能的に結合させるための電気コネクタ、及び(c)電気コネクタの少なくとも一部を密閉するように構成された水障壁の機能的な組合せを行うステップと、(ii)光源、電気コネクタの一部、及び水障壁の少なくとも一部を、光源放射に対して透過性であるシリコーンを含む媒体材料を用いてカプセル化して、要素を用意するステップとを有する。特に、電気コンポーネントは光源である。その上さらに特に、電気コンポーネントは、複数の光源、例えば、上述で定義したようなグリッドなどを参照する。一層さらに特に、本発明は、本明細書において定義するような要素を用意するための方法を提供し、この方法は、(i)(a)UV及び可視のうちの1つ又は複数の光源放射を供給するように構成された光源、(b)外部の電力源に光源を機能的に結合させるための電気コネクタであって、第1のコネクタ部分(及びインタフェースコネクタ部分)を含む、電気コネクタ、及び(c)電気コネクタの第1のコネクタ部分の少なくとも一部を密閉するように構成された(及びインタフェースコネクタ部分に隣接して配置された)水障壁の機能的な組合せを用意するステップと、(ii)光源、第1のコネクタ部分、及び水障壁を、光源放射に対して透過性であるシリコーンを含む媒体材料を用いてカプセル化して、要素を用意するステップとを有する。
【0070】
本明細書に示すように、要素は、水と接触する表面への生物付着を防止するように構成される。したがって、要素は、水と接触する表面への生物付着を防止するための要素として示される。要素という用語の代わりに、(実施形態において)、さらに、「デバイス」又は「装置」という用語が適用される。
【0071】
本明細書に示すように、水障壁は、特に、電気コネクタの少なくとも一部を密閉するように構成される。したがって、水障壁は、電気コネクタの少なくとも一部を密閉する。特に、水障壁は、電気コネクタの長さの一部にわたって電気コネクタを密閉する。水障壁は、例えば、(一種の)スリーブとして構成される。
【0072】
次に、本発明の実施形態が、単なる例として、対応する参照記号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明される。