特許 6936738 ＵＶ放射及び表面修正による船等の生物付着防止のための方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6936738

(24)【登録日】2021年8月31日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】ＵＶ放射及び表面修正による船等の生物付着防止のための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   B63B 59/04 20060101AFI20210909BHJP

   C02F 1/32 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   B63B59/04 C

   C02F1/32

【請求項の数】14

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-562017(P2017-562017)

(86)(22)【出願日】2016年5月24日

(65)【公表番号】特表2018-520039(P2018-520039A)

(43)【公表日】2018年7月26日

(86)【国際出願番号】EP2016061641

(87)【国際公開番号】WO2016193055

(87)【国際公開日】20161208

【審査請求日】2019年5月21日

(31)【優先権主張番号】15170650.4

(32)【優先日】2015年6月4日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100122769

【弁理士】

【氏名又は名称】笛田 秀仙

(74)【代理人】

【識別番号】100163809

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 貴裕

(74)【代理人】

【識別番号】100145654

【弁理士】

【氏名又は名称】矢ヶ部 喜行

(72)【発明者】

【氏名】ヤンセン エスター アンナ ウィルヘルミナ ゲラルダ

(72)【発明者】

【氏名】ヒートブリンク ローラント ボウデワイン

(72)【発明者】

【氏名】サルテルス バート アンドレ

【審査官】 結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−７５２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５３０８５０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１８８３４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平７−３７３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３９１７２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６３Ｂ ５９／０４，

Ｃ０２Ｆ １／３２，

Ａ６１Ｌ ２／１０，

Ｂ０１Ｊ １９／１２，

Ｆ２１Ｖ １５／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用中、少なくとも部分的に水中に沈められる物体であって、前記物体は、船舶及びインフラ物体からなる群から選択され、前記物体はさらに、ＵＶ放射要素を含む生物付着防止システムを備え、前記物体はさらに複数の突出要素を備え、前記ＵＶ放射要素は、前記突出要素の第１端部と第２端部との間に構成され、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部に対して窪んでいるように構成され、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部の両方が、前記ＵＶ放射要素よりも前記物体から離れており、前記ＵＶ放射要素は、照射段階中、前記物体から離れる方向に、前記突出要素の前記第１端部と前記第２端部との間を通して、前記物体の外面に隣接する水をＵＶ線で照射する、物体。

【請求項2】

前記ＵＶ放射要素は、光源の前記ＵＶ線を、前記物体の前記外面に隣接する水に供給する光学媒体を含み、前記光学媒体は前記突出要素の前記第１端部と前記第２端部との間に構成され、また、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部に対して窪んでいるよう構成される、請求項１に記載の物体。

【請求項3】

前記光学媒体は１つ以上の前記光源を含み、１つ以上の前記光源は固体光源を含み、前記光学媒体は導波路材料としてシリコーンを含む、請求項２に記載の物体。

【請求項4】

前記外面は前記突出要素を含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載の物体。

【請求項5】

（ｉ）前記物体が、前記突出要素を含む表面プロファイルを含み、前記表面プロファイルは前記外面に取り付けられること、及び（ｉｉ）前記生物付着防止システムが前記突出要素を含むことのうちの１つ以上である、請求項１乃至４の何れか一項に記載の物体。

【請求項6】

前記物体は、前記突出要素を含む前記表面プロファイルを含むＵＶ放射ユニットと、請求項２に記載の光学媒体とを含み、前記表面プロファイルは前記外面に取り付けられている、請求項５に記載の物体。

【請求項7】

前記光学媒体は、前記光学媒体の放射線出射面に光源のＵＶ線を供給するように構成され、前記光学媒体は、前記突出要素の前記第１端部と前記第２端部との間に構成され、また、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部に対して窪んでいるよう構成され、前記生物付着防止システムの前記放射線出射面は、前記外面の一部として構成される、請求項６に記載の物体。

【請求項8】

前記突出要素はスチールを含み、前記突出要素は突出リムとして構成され、前記ＵＶ放射要素は前記突出リム間に構成されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の物体。

【請求項9】

前記ＵＶ放射要素は光源を含み、前記光源は、２つ以上の最も近くに隣接する突出要素を有し、１番目に最も近くに隣接する突出要素と前記光源との間の第１の最短距離は、２番目に最も近くに隣接する突出要素と前記光源との間の第２の最短距離の５０％以下であり、前記突出要素と前記ＵＶ放射要素との間の最小の高さの差は、少なくとも１ｍｍであ
る、請求項１乃至８の何れか一項に記載の物体。

【請求項10】

前記物体は船舶を含み、前記外面はスチール船体を含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載の物体。

【請求項11】

使用中、少なくとも部分的に水中に沈められる物体を生物付着から保護する方法であって、前記物体は、船舶及びインフラ物体からなる群から選択され、前記方法は、
（ｉ）ＵＶ放射要素を含む生物付着防止システムと、
（ｉｉ）複数の突出要素と、を前記物体に提供するステップを含み、
前記ＵＶ放射要素は、前記突出要素の第１端部と第２端部との間に構成され、また、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部に対して窪んでいるよう構成され、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部の両方が、前記ＵＶ放射要素よりも前記物体から離れており、
前記ＵＶ放射要素は、照射段階中、前記物体から離れる方向に、前記突出要素の前記第１端部と前記第２端部との間を通して、前記物体の外面に隣接する水をＵＶ線で照射するよう構成される、方法。

【請求項12】

前記外面が複数の前記突出要素を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

突出要素を含む表面プロファイルと、光源のＵＶ線を光学媒体の放射線出射面に供給するように構成された当該光学媒体とを含む、ＵＶ放射ユニットの形式の生物付着防止システムであって、前記光学媒体は、前記突出要素の第１端部と第２端部との間に構成され、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部に対して窪んでいるよう構成され、使用中に少なくとも部分的に水中に沈められる物体に取り付けられたときに、前記突出要素の前記第１端部及び前記第２端部の両方が、前記光学媒体よりも前記物体から離れ、照射段階中、前記放射線出射面から出射された前記ＵＶ線が、前記物体から離れる方向に、前記突出要素の前記第１端部と前記第２端部との間を通して、前記物体の外面に隣接する水を照射する、生物付着防止システム。

【請求項14】

複数の突出要素を含み、前記光学媒体は前記突出要素間に構成され、前記光学媒体は１つ以上の前記光源を含み、前記１つ以上の光源は固体光源を含み、前記光学媒体は、導波路材料としてシリコーンを含み、前記表面プロファイル及び前記突出要素はスチールを含み、前記突出要素とＵＶ放射要素との間の最小の高さの差は少なくとも１ｍｍである、請求項１３に記載の生物付着防止システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用中に少なくとも部分的に水に沈められる物体、特に、船舶又はインフラ物体に関する。

【背景技術】

【0002】

当該技術分野において、生物付着防止法が知られている。例えば、ＵＳ２０１３／００４８８７７は、保護表面の生物付着防止のためのシステムであって、紫外線を生成するように構成された紫外光源と、保護表面の近くに配置され、紫外光を受けるように結合された光学媒体とを含むシステムを記載する。光学媒体は、保護表面と直交する厚さ方向を有し、光学媒体の厚さ方向と直交する２つの直交方向は、保護面に平行である。また、光学媒体は、紫外光の伝播経路を提供するように構成され、紫外光は、厚さ方向に直交する２つの直交方向の少なくとも１つの方向において光学媒体内を進み、また、光学媒体の表面沿いのいくつかの地点で、紫外光の対応する一部分が光学媒体から逃げる。

【発明の概要】

【0003】

生物付着又は生物的付着（本明細書では「ファウリング」又は「汚損」とも呼ばれる）とは、表面上の微生物、植物、藻類及び／又は動物の蓄積である。生物付着有機体は非常に多様であり、フジツボや海藻の付着をはるかに上回る。一部の推定によると、４０００を超える生物を含む１７００種以上が生物付着の原因となっている。生物付着は、バイオフィルム形成及びバクテリア付着を含むマイクロファウリング、及びより大きな生物の付着であるマクロファウリングに分けられる。また、生物の固着の防止法を決定する異なる化学及び生物学に起因して、生物は、ハード又はソフトファウリングタイプとしても分類される。石灰質（ハード）汚損生物には、フジツボ、外皮形成外肛動物（ｅｎｃｒｕｓｔｉｎｇ ｂｒｙｏｚｏａｎｓ）、軟体動物、多毛類及び他のチューブワーム、並びにゼブラマッスルが含まれる。非石灰質（ソフト）汚損生物の例は、海藻、ヒドロ虫、藻類、及びバイオフィルム「スライム」である。合わせて、これらの生物は汚損コミュニティを形成する。

【0004】

いくつかの状況において、生物付着は重大な問題を引き起こす。機械が機能しなくなり、取水口が詰まり、船体の抗力が増す。したがって、汚損防止のトピック、すなわち、汚損を除去又は汚損の形成を防止する方法がよく知られている。工業的方法では、生物付着を防除するためにバイオ分散剤が使用され得る。より防除されていない環境では、生物は、殺生物剤、熱処理、又はエネルギーパルスを用いて殺されたり、コーティングによってはじかれる。生物付着を防ぐ非毒性機械的戦略には、滑りやすい表面を持つ材料やコーティングの選択、乏しいアンカーポイントしか提供しないサメやイルカの皮膚に似たナノスケールの表面トポロジーの作成が含まれる。船体の生物付着は、抗力の著しい増加をもたらし、したがって燃料消費量を増加させる。燃料消費量の増加の最大４０％は、生物付着による可能性があると推定されている。大型のタンカーやコンテナ輸送船は一日最大２００．０００ユーロの燃料を消費し得るため、効果的な生物付着防止法を講じることにより、大幅な節約が可能である。

【0005】

驚くべきことに、海水、又は湖、河川、運河などの水と接触する表面上の生物付着を顕著に防ぐために、紫外線を効果的に使用することができるようである。これにより、光学的方法に基づくアプローチ、特に紫外（ＵＶ）光又は紫外（ＵＶ）線を用いたアプローチが提示される。十分なＵＶ光により、大部分の微生物が殺され、不活性にされ、又は繁殖できなくされるようである。この効果は、主にＵＶ光の総線量によって支配される。ある微生物の９０％を殺すための典型的な線量は、１０ｍＷ／ｈ／ｍ２である。

【0006】

抗ファウリング放射線の照射は必ずしも直接的とは限らない。大きな領域を照射するのに光学媒体を使用することができるが、この方法は、例えば港内で停泊しているときにのみ可能であり得る。

【0007】

驚くべきことに、ある種の第２のスキンとして光学媒体を適用することが良い解決策であると思われる。そのような光学媒体を備えるＵＶ放射素子は、例えば、船の船体に関連付けられ、ＵＶ放射素子の放射線出射面からＵＶ線が放射される。この放射線出射面は、物体の外面の一部として構成されてもよい。しかしながら、そのような光学媒体は、例えば、波止場やポンツーン（はしけ）等との衝突に対処するのに十分な強度を有さないようである。

【0008】

したがって、本発明の１つの態様は生物付着の防止又は低減のための代替システム又は方法であって、好ましくは上述の欠点の１つ以上をさらに少なくとも部分的に解消する方法を提供することである。

【0009】

第１の側面では、本発明は、使用中、少なくとも部分的に水中に沈められる物体を提供し、物体は、船舶及びインフラ物体からなる群から選択され、物体はさらに、ＵＶ放射要素を含む生物付着防止システム（「抗ファウリング照明システム」とも表され得る）を備え、ＵＶ放射要素は、照射段階中、（ｉ）物体の外面の第１の部分、及び（ｉｉ）物体の外面の第１の部分に隣接する水のうちの１つ以上をＵＶ線（「抗ファウリング光」とも表され得る）で照射するよう構成され、物体はさらに複数の突出要素を備え、ＵＶ放射要素は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。

【0010】

このような構成によれば、突出要素は、例えばスチールのような強固な材料、又は木材のような衝撃を吸収可能な材料で作られ、またＵＶ放射要素は、物体と衝突し得る第２の物体、例えば波止場、ポンツーン、（他の）船体などとの接触を回避し得る。代替的に又は追加的に使用され得る他の材料は、ゴム、シリコーンなどからなる群から選択され得る。したがって、突出要素は、下側に位置するＵＶ放射要素（又は生物付着防止システム若しくは光学媒体）に対して突出する。例えば、突出要素とＵＶ放射要素（又は生物付着防止システム若しくは光学媒体）との間の最小の高さの差は、少なくとも１ｍｍ、例えば１〜５００ｍｍの範囲内、一般には約５〜２００ｍｍの範囲内、例えば５〜５０ｍｍであり得る。より大きな高さの差は、柔軟な材料については妥当であり、より低い高さの差は、特に、スチールのような非可撓性材料の場合に使用され得る。ＵＶ放射要素、特に光学媒体は、実質的に２つの突出要素間に最下点を有する曲面、例えば凹面を有してもよい。したがって、最小の高さの差は、端部、すなわち突出要素に近いところでは、２つの突出要素の間よりも小さくなり得る（下記も参照されたい）。代替的又は追加的に、（元の）外面の最も近くに配置される光学媒体の背面が湾曲されてもよい。そのような湾曲は、光学媒体の放射線出射面においてＵＶ線をより良好に分配するために使用され得る。したがって、一般に、突出要素の最も離れた部分は（「離れている」とは、物体に対して規定される）、ＵＶ放射要素よりも物体から離れている。したがって、これらの要素は、本明細書では突出要素として示されている。例えば、波止場や（他の）船舶と衝突するとき、突出要素が物体を保護する。したがって、突出要素は、特に、物体の他の物体との衝突に対してＵＶ放射要素及び／又は生物付着防止システムを保護するように構成される。

【0011】

本明細書において、「使用中、少なくとも部分的に水に浸かる物体」という表現は、特に、水性用途を有する船舶及びインフラ物体などの物体を指す。したがって、使用中、かかる物体は一般的に水と接触し、例えば、海、湖、運河、河川、又は他の水路などにある船舶である。「船舶」という用語は、例えば、帆船、タンカー、クルーズ船、ヨット、フェリー、潜水艦などの船又は船舶などを指し得る。「インフラ物体」という用語は、特に、ダム、堰、ポンツーン、オイルリグなどのように、一般的に実質的に固定配置された水性アプリケーションを指し得る。「外面」という用語は、特に、水と物理的に接触する可能性のある表面を指す。パイプの場合、これは、パイプ内面及びパイプ外面のうちの１つ以上に該当し得る。したがって、「外面」という用語の代わりに、「汚損面」という用語も適用され得る。さらに、そのような実施形態では、「水線」という用語は、例えば充填レベルを指す場合もある。特に、物体は、海洋用途、すなわち海の中または近くでの適用のために構成された物体である。このような物体は、使用中、少なくとも一時的に、又は実質的に常に少なくとも部分的に水と接触している。物体は、使用中、少なくとも部分的に水（線）の下にあってもよく、潜水艦用途のように実質的に常に水（線）よりも下にあってもよい。

【0012】

この水との接触のために、上記の欠点を伴う生物付着が起こり得る。生物付着は、そのような物体の外面の表面（「表面」）で生じる。保護対象の物体の（要素の）表面は、スチールを含んでいてもよいが、場合によっては例えば、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、ガラスファイバなどの他の材料を含んでもよい。したがって、スチール船体のほかに、船体は、ＰＶＣ船体又はポリエステル船体などであってもよい。スチールの代わりに、他の鉄材料、例えば（他の）鉄合金が使用され得る。

【0013】

ここでは、「ファウリング」、「生物付着」、又は「生物的ファウリング」という用語は同義に使用される。上記には、ファウリングの例がいくつか示されている。生物付着は、水中の、又は水に近く、一時的に水（又は別の導電性水性液体）にさらされるあらゆる表面上に生じ得る。そのような表面上では、生物付着は、要素が水中にあるとき又は水の近くにあるとき、例えば、水線の（ちょうど）上にあるときに生じ得る（例えば、船首波に起因する水はねなどの理由で）。熱帯地方では、生物付着は数時間以内に起こり得る。適度な温度であっても、初期（段階）の汚損は、糖及び細菌の第１（分子）のレベルとして、数時間以内に起こる。

【0014】

生物付着防止システムは、少なくともＵＶ放射要素を含む。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）、ローカルエネルギー取得システム（以下も参照）等の電気エネルギー供給源を含むことができる。

【0015】

「生物付着防止システム」という用語は、例えば、互いに機能的に結合されていてもよい複数のかかるシステム、例えば、単一の制御システムによって制御されるようなものを指す場合もある。さらに、生物付着防止システムは、複数のかかるＵＶ放射要素を含むことができる。ここで、「ＵＶ放射要素」という用語は、複数のＵＶ放射要素を指し得る。例えば、一実施形態では、複数のＵＶ放射要素が、船体のような物体の外面に関連付けられてもよく、又はそのような表面によって含まれてもよく（以下も参照のこと）、一方、例えば制御システムは、物体内のどこかに、例えば船舶の制御室や操舵室に存在してもよい。

【0016】

ファウリングが生成され得る表面又は領域は、本明細書ではファウリング面とも示される。これは、例えば、船の船体及び／又は光学媒体の出射面であってもよい（以下も参照のこと）。この目的のために、ＵＶ放射要素は、生物付着の形成を防止するため、及び／又は生物付着を除去するために適用されるＵＶ線（抗ファウリング光）を提供する。このＵＶ線（抗ファウリング光）は、特に少なくともＵＶ線（「ＵＶ光」とも呼ばれる）を含む。したがって、ＵＶ放射要素は、特にＵＶ線を提供するように構成される。ＵＶ放射要素は光源を含む。「光源」という用語は、複数の光源、例えば、２〜２０個の（固体）ＬＥＤ光源、さらに多くの光源に関連してもよい。したがって、ＬＥＤという用語は、複数のＬＥＤを指す場合もある。特に、ＵＶ放射要素は複数の光源を含み得る。したがって、上記のように、ＵＶ放射要素は、１つ以上の（固体）光源を含む。ＬＥＤは、（ＯＬＥＤ）又は固体ＬＥＤ（又はこれらのＬＥＤの組み合わせ）であってもよい。特に、光源は固体ＬＥＤを含む。したがって、特に、光源は、ＵＶＡ及びＵＶＣ光（下記も参照）のうちの１つ以上を提供するように構成されたＵＶ ＬＥＤを含む。ＵＶＡは細胞壁を損傷するために使用され、ＵＶＣはＤＮＡを損傷するために使用され得る。したがって、光源は、特にＵＶ線を提供するように構成される。ここで、「光源」という用語は、特に、固体光源を指す。

【0017】

紫外（ＵＶ）は、可視スペクトルの下限及びＸ線放射帯域によって囲われる電磁光の一部分である。ＵＶ光のスペクトル範囲は、約１００〜４００ｎｍ（１ｎｍ＝１０−９ｍ）であり、人間の目には見えない。ＣＩＥ分類を使用すると、ＵＶスペクトルは３つのバンドに細分される：ＵＶＡ（長波）３１５〜４００ｎｍ、ＵＶＢ（中波）２８０〜３１５ｎｍ、ＵＶＣ（短波）１００〜２８０ｎｍ。現実には、多くの光生物学者は、ＵＶ曝露に起因する皮膚の影響について、３２０ｎｍより上及び下の波長の偏った効果として話し、よって、代替的な定義が提供される。

【0018】

短波ＵＶＣ帯の光は強い殺菌効果を発揮する。加えて、紅斑（皮膚の赤み）及び結膜炎（眼の粘膜の炎症）もまた、この形態の光によって引き起こされ得る。このため、殺菌ＵＶ光ランプを使用する場合、ＵＶＣ漏れを排除してこれらの影響を避けるようにシステムを設計することが重要である。浸漬された光源の場合、水によるＵＶ光の吸収は、液面より上の人間にとってＵＶＣ漏れが問題ではないほど強い可能性がある。したがって、一実施形態では、ＵＶ線（抗ファウリング光）はＵＶＣ光を含む。さらに別の実施形態では、ＵＶ線は、１００〜３００ｎｍ、特に２００〜３００ｎｍ、例えば２３０〜３００ｎｍの波長範囲から選択される放射線を含む。したがって、ＵＶ線は、ＵＶＣ及び約３００ｎｍ以下の波長の他のＵＶ線から特に選択され得る。良好な結果は、１００〜３００ｎｍの範囲、例えば２００〜３００ｎｍの範囲内の波長で得られる。

【0019】

上記したように、ＵＶ放射要素、（照射ステージ中）（ｉ）外面の一部分及び（ｉｉ）外面の一部分に隣接する水のうちの１つ以上をＵＶ線で照射するように構成される。用語「一部分」は、例えば船体又はスルース（水門）のような物体の外面の一部を指す。しかし、「一部分」という用語は、船体又はスルースの外面のような外面の全体を実質的に指す場合もある。特に、外面は、１つ以上の光源のＵＶ光によって照射され得る、又は１つ以上のＵＶ放射要素のＵＶ線によって照射され得る複数の一部分を含むことができる。各ＵＶ放射要素は、１つ以上の一部分を照射し得る。さらに、場合によっては、２つ以上のＵＶ放射要素のＵＶ線を受ける一部分があってもよい。

【0020】

一般に、２つの主要な実施形態の間で区別され得る。実施形態の１つは、少なくとも照射段階中、、光源とＵＶ放出要素水、例えば海水（水線の上の場合は空気）との間でＵＶ線で照射される外面の一部分を含む。そのような実施形態では、一部分は、特に、物体の「元の」外面によって含まれる。しかし、さらに別の実施形態では、「元の」外面は、モジュール、特に、（例えば、船の船体など）の「元の」外面に取り付けられた比較的平坦なモジュールで拡張され、よって、モジュール自体が実際には外面を形成し得る。例えば、このようなモジュールは船舶の船体に関連づけられてもよく、それにより、モジュールは外面（少なくともその一部）を形成する。両方の実施形態において、ＵＶ放射要素は、特に、放射線出射面を含む（下記も参照）。しかしながら、特に、ＵＶ放射要素が外面の一部を提供し得る後者の実施形態では、そのような放射線出射面が一部分を提供し得る（第１の一部分及び放射線出射面が本質的に一致し、特に同じ表面であり得るので）。

【0021】

したがって、一実施形態では、ＵＶ放射要素は外面に取り付けられる。さらに別の特定の実施形態では、生物付着防止システムの放射線出射面は、外面の一部として構成される。したがって、いくつかの実施形態では、物体は、船体を含む船舶を含み、ＵＶ放射要素は、船体に取り付けられる。「放射線出射面」という用語は、複数の放射線出射面も指す場合もある（以下も参照）。

【0022】

両方の一般的実施形態において、ＵＶ放射要素は、（照射段階中）外面の一部分に隣接する水をＵＶ線で照射するように構成される。モジュール自体が実際には外面を形成する実施形態では、ＵＶ放射要素は、少なくとも、実際には外部表面の一部であるため、（照射段階中）外面の一部分、及び場合によっては外面の一部分に隣接する水をＵＶ線で照射するように構成される。これによって、生物付着を防止及び／又は低減することができる。

【0023】

一実施形態では、保護表面のかなりの量がファウリングから免れ、好ましくは保護表面、例えば船の船体の全体が、殺菌光（「抗ファウリング光」）、特にＵＶ光を放出する層で覆われ得る。

【0024】

さらに別の実施形態では、ＵＶ線（抗ファウリング光）は、ファイバなどの導波路を介して保護表面に提供されてもよい。

【0025】

したがって、一実施形態では、抗ファウリング照明システムは光学媒体を含み、光学媒体は、ファウリング表面にＵＶ線（抗ファウリング光）を提供するように構成された光ファイバなどの導波路を含む。ＵＶ線（抗ファウリング光）が出射される導波路等の表面は、放出面とも示される。一般に、導波路のこの一部分は、少なくとも一時的に水没し得る。放出面から出射されるＵＶ線（抗ファウリング光）のために、使用中、少なくとも一時的に液体（例えば海水）にさらされる物体の要素が照射され、それによりファウリングから保護される。しかしながら、放出面自体もファウリングから保護されてもよい。この効果は、後述する光学媒体を含むＵＶ放射要素の一部の実施形態で使用される。

【0026】

光学媒体を有する実施形態は、ＷＯ２０１４１８８３４７にも記載されている。ＷＯ２０１４１８８３４７における実施形態は、本明細書に記載される突出要素、及び他の実施形態と組み合わせ可能であるため、本明細書に参照によって援用される。

【0027】

上述したように、ＵＶ放射要素は、特にＵＶ線出射面を含むことができる。したがって、ある具体的実施形態では、ＵＶ放射要素は、ＵＶ線出射面を含み、また、ＵＶ放射要素は、特に、ＵＶ放射要素のＵＶ線出射面から下流にＵＶ線を供給するように構成される。このようなＵＶ線出射面は、放射線がＵＶ放射要素から出射される光学窓であってもよい。代替的に又は追加的に、ＵＶ線出射面は、導波路の表面であってもよい。したがって、ＵＶ線は、ＵＶ放射要素内で導波路に結合され、導波路の（一部の）面を介して要素から出射され得る。上述したように、一部の実施形態では、放射線出射面は、オプションで、物体の外面の一部として構成されてもよい。

【0028】

「上流」及び「下流」という用語は、光生成手段（ここでは、特に第１の光源）からの光の伝播に対するアイテム又は機構の配置に関するものであり、光生成手段からの光線の中の第１の位置に対して、光生成手段により近い光線の中の第２の位置は「上流」であり、光生成手段からより遠い光線の中の第３の位置は「下流」である。

【0029】

上述したように、物体又は生物付着防止システムは、複数の放射線出射面を備えてもよい。一部の実施形態では、これは、複数の生物付着防止システムを指し得る。しかしながら、代替的又は追加的に、一部の実施形態において、これは、複数のＵＶ線放射要素を含む生物付着防止システムを指し得る。したがって、このような生物付着防止システムは、特に、ＵＶ線を提供するための複数の光源を含み得る。しかしながら、代替的又は追加的に、一部の実施形態では、これは、ＵＶ線を提供するように構成された複数の光源を含むＵＶ放射素子を指し得る。単一のＵＶ線出射面を有するＵＶ放射要素は、（依然として）複数の光源を含むことができることに留意されたい。

【0030】

生物付着防止システムは、特に、物体の部分又はこの部分に隣接する水にＵＶ線を提供するように構成される。これは、特に、照射段階中にＵＶ線が適用されることを意味する。したがって、場合によっては、ＵＶ線照射が全く行われない期間もあり得る。これは、例えば、１つ以上のＵＶ放射要素に対する制御システムによる切り替えにのみ起因するとは限らず、例えば、昼夜や水温などの所定の設定に起因するものであってもよい。例えば、一実施形態では、ＵＶ線がパルス状に照射される。

【0031】

特に、物体又は生物付着防止システムは制御システムを含み、特に、物体は、場合によっては生物付着防止システムに、又は物体の他の場所に組み込まれ得るような制御システムを含む。

【0032】

したがって、特定の実施形態又は態様では、生物付着防止システムは、ファウリング表面又はこれに隣接する水に抗ファウリング光（すなわち、ＵＶ線）を提供することによって、使用中、水に少なくとも一時的にさらされる物体のファウリング表面上の生物付着を防止又は低減するように構成され、抗ファウリング照明システムは、（ｉ）抗ファウリング光を生成するように構成された光源と、（ｉｉ）制御システムとを含む（ｉ）照明モジュールを含み、制御システムは、（ｉ）生物付着リスクに関連するフィードバック信号と、（ｉｉ）抗ファウリング光の強度の時間ベース変更のためのタイマーとのうちの１つ以上に応じて抗ファウリング光の強度を制御するように構成されている。

【0033】

ある具体的実施形態では、制御システムは特に、（ｉ）物体の位置、（ｉｉ）物体の動き、（ｉｉｉ）物体から第２の物体までの距離（ｄ）、及び（ｉｖ）水に対する外面の部分の位置のうちの１つ以上の情報を含む入力情報に依存してＵＶ線を制御するよう構成される。したがって、特に、生物付着防止システムは、人間のＵＶ線被曝リスクの情報を含む入力情報に応じてＵＶ線を制御するように構成される。

【0034】

特に、生物付着防止システムは、光学媒体を介してファウリング表面に抗ファウリング光を提供するように構成されてもよく、照明モジュールは、さらに、（ｉｉ）ＵＶ線（抗ファウリング光）の少なくとも一部を受け取るように構成された光学媒体を備え、光学媒体は、ＵＶ線（抗ファウリング光）の少なくとも一部を提供するように構成された放出面を含む。さらに、特に、光学媒体は、導波路及び光ファイバのうちの１つ以上を含み、ＵＶ線（抗ファウリング光）は、ＵＶＡ及びＵＶＣ光のうちの１つ以上を含む。これらの導波路及び光学媒体は、本明細書ではさらに詳細には論じられない。

【0035】

さらなる態様において、本発明はまた、使用中、少なくとも一時的に水にさらされる物体の外面の（一部の）（生物）付着防止方法を提供し、方法は、本明細書に記載される生物付着防止システムを物体に提供するステップと、オプションで、（ｉ）フィードバック信号（例えば、生物付着リスク及び／または人間ＵＶ線曝露リスクに関連するもの）、及び（ｉｉ）ＵＶ線（抗ファウリング光）の強度を（周期的に）変化させるためのタイマーのうちの１つまたは複数に応じて（物体の使用中に）ＵＶ線を生成するステップと、（照射段階中に）ＵＶ線を外面（の一部）に提供するステップとを含む。

【0036】

上述したように、ＵＶ放射要素は、特に光学媒体、例えば導波板を含み得る。かかる光学媒体は、好適には、突出要素の間に構成され得る。したがって、特定の実施形態では、ＵＶ放射要素は、光源のＵＶ線を、（ｉ）物体の外面の第１の部分、及び（ｉｉ）物体の外面の第１の部分に隣接する水のうちの上記１つ以上に供給するよう構成された光学媒体を含み、光学媒体は突出要素の間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。特に、突出要素と光学媒体との間の最小の高さの差は、少なくとも１ｍｍ、例えば１〜５００ｍｍの範囲内、一般的には約５〜２００ｍｍの範囲内、例えば５〜５０ｍｍであり得る。

【0037】

光学媒体はまた、保護表面に適用される（シリコーン）フォイルとして提供されてもよく、フォイルは、抗ファウリング光を生成するための少なくとも１つの光源と、フォイルを横切ってＵＶ線を分配するためのシート状光学媒体とを備える。一部の実施形態では、フォイルは、０．１〜５ｃｍ、０．２〜２ｃｍなど、数ミリメートルから数センチメートル程度の厚さを有する。一部の実施形態において、フォイルは、厚さ方向に対して垂直なあらゆる方向において実質的に限定されず、数十又は数百平方メートル程度のサイズを有する著しく大きなフォイルが提供されてもよい。フォイルは、抗ファウリングタイルを提供するよう、フォイルの厚さ方向に垂直な２つの直交する方向で実質的にサイズ制限されていてもよい。別の実施形態では、抗ファウリングフォイルの細長いストリップを提供するよう、フォイルは、フォイルの厚さ方向に垂直な一方向のみにおいて実質的にサイズ制限される。したがって、光学媒体、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提供することができる。タイル又はストリップは、（シリコーン）フォイルを含むことができる。

【0038】

さらに、一実施形態では、光学媒体は保護表面の近くに配置され（保護表面に取り付けられることを含む）、紫外光を受けるように結合され、光学媒体は、保護表面と直交する厚さ方向を有し、光学媒体の厚さ方向と直交する２つの直交方向は、保護面に平行である。また、光学媒体は、紫外光の伝播経路を提供するように構成され、紫外光は、厚さ方向に直交する２つの直交方向の少なくとも１つの方向において光学媒体内を進み、また、光学媒体の表面沿いのいくつかの地点で、紫外光の対応する部分が光学媒体から逃げる。

【0039】

一実施形態では、照明モジュールは、ＵＶ線を生成するための光源の二次元グリッドを備え、光学媒体は、光モジュールの光出射面から出るＵＶ線の二次元分布を提供するために、光源の二次元グリッドからのＵＶ線の少なくとも一部を光学媒体を横切って分配するよう構成される。光源の２次元グリッドは、チキンワイヤー構造、最密構造、行／列構造、又は任意の他の適切な規則的若しくは不規則な構造に配置することができる。グリッド内の隣接する光源間の物理的距離は、グリッドにわたって固定であってもよく、又は例えば、抗ファウリング効果を提供するために必要な光出力パワーに応じて、若しくは保護表面上の照明モジュール上の位置（例えば、船の船体上の位置）に応じて異なってもよい。光源の二次元グリッドを提供する利点は、ＵＶ線照射によって保護されるべき領域の近くでＵＶ線が生成され得ること、光学媒体又は光導波路における損失を低減すること、及び光分布の均一性を増すことを含む。好ましくは、ＵＶ線は、一般に、放出面にわたって均一に分布される。これにより、さもなければファウリングが起こり得る低照射領域が減少又は防止されると同時に、抗ファウリングに必要な光よりも多くの光による他の領域の過剰照射に起因するエネルギーの浪費を低減又は防止することができる。一実施形態では、グリッドは光学媒体に含まれる。さらに別の実施形態では、グリッドは（シリコーン）フォイルによって含まれてもよい。しかしながら、本発明は、ＵＶ透過性材料（光学媒体材料）として、シリコーン材料に限定されない。ＵＶ線に対して透過性を有する他の（ポリマー）材料、例えばシリカ、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、テフロン（登録商標）、及びオプションで（石英）ガラスなどを適用することもできる。

【0040】

ＵＶ放射要素又は光学媒体は、突出要素間に構成され得る。これはまた、ＵＶ放射要素又は光学媒体が、突出要素が突出するよう通過するスルーホールを含み得る実施形態を含む。

【0041】

したがって、上述のように、光学媒体は、導波路に自身の放射線を結合する外部光源のＵＶ線を受け取るように構成され、又は光源は、光学媒体に埋め込まれてもよい（そして必然的に光学媒体にＵＶ線を結合する）。当然ながら、組み合わせが適用されてもよい。したがって、一実施形態では、光学媒体は１つ以上の光源を含み、１つ以上の光源は固体光源を含み、光学媒体は導波路材料としてシリコーンを含む。

【0042】

突出要素及びＵＶ放射要素は、物体に対して異なる態様で配置され得る。これは、例えば、物体が、例えば、延長要素、すなわち突出要素を含む表面プロファイルを含むように製造されたか、又はこれを含むように改造されたかに依存し得る。したがって、一実施形態では、外面は突出要素を含む。したがって、物体は予め表面プロファイルを含んでいてもよく、又は表面プロファイルが後で物体に適用されてもよい。しかし、生物付着防止システムも突出要素を含み得る。したがって、一部の実施形態では、（ｉ）物体が、突出要素を含む表面プロファイルを含み、表面プロファイルは前記外面に取り付けられる、及び（ｉｉ）生物付着防止システムが突出要素を含むのうちの１つ以上である。特に、表面プロファイル及び／又は突出要素並びに生物付着防止システムを含む単一のユニットが物体に提供され得る。したがって、さらなる実施形態では、物体は、突出要素を含む表面プロファイルを含むＵＶ放射ユニットと、本明細書に規定される光学媒体とを含み、表面プロファイルは前記外面に取り付けられる。そのようなＵＶ放射ユニットは、特に、（適切な）表面プロファイルを有さない既存の物体にとって有用であり得る。「ＵＶ放射ユニット」という用語は、外面に適用可能な単一のユニットについて使用されるが、ＵＶ放射ユニットについて規定される要素と同じ要素を含む、外面に設けられる複数の要素のアセンブリについて使用されてもよい。

【0043】

表面プロファイルは、１つ以上の生物付着防止システム、１つ以上のＵＶ放射要素、又は１つ以上の光学媒体を収容するように構成された１つ以上のキャビティを提供する。また、かかる実施形態の組み合わせを適用することもできる。表面プロファイルは、特に、突出要素、及びオプションで（湾曲した）背面を含む。光源及び／又は光ファイバが、このような背面に構成され得る。

【0044】

上述したように、ＵＶ放射要素を外面に適用する場合、一部の実施形態では、元の外面が少なくとも部分的にＵＶ放射要素、特に光学媒体によって覆われるので、実質的にＵＶ放射要素の一部が外面となり得る。これは、元の外面上の生物付着を実質的に防ぐことができるが、問題をＵＶ放射要素（又は光学媒体）に転嫁する。有利なことに、光学媒体の放射線出射面が外面として使用され、ＵＶ線が生物付着を除去し、かつ／又は生物付着を防止する。したがって、一実施形態では、光学媒体は、光学媒体の放射線出射面に光源のＵＶ線を供給するように構成され、光学媒体は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成され、生物付着防止システムの放射線出射面は、前記外面の一部として構成される。したがって、放射線出射面及び／又は放射線出射面に隣接する水（物体の使用中）は、ＵＶ線で照射され得る。

【0045】

上述したように、突出要素の適切な材料は、その硬度のために、また多くの船体がスチール製であるという理由から、例えばスチールである。しかし、突出要素は、木材やゴムなどの別の材料で作られてもよい（上記も参照されたい）。これにより、突出要素の損傷後の交換が比較的容易になり得る。突出要素は、ストリップ又はリム（縁）などの細長いものであってもよく、又はピンタイプの突出要素を含んでもよい。当然ながら、異なるタイプの突出要素が物体によって含まれてもよい。小さい突出要素は、円形、正方形、長方形、楕円形、又は六角形の断面を有することができるが、他の形状も可能である。突出要素の（外面に平行な）断面積は、例えば、１ｃｍ^２〜２５０ｍ^２の範囲内であり得る。しかしながら、突出要素は、例えば、船の船体の長さに渡って伸びる細長いものであってもよい（リム）。したがって、特定の実施形態では、突出要素はスチールを含み、突出要素は突出リムとして構成され、ＵＶ放射要素は突出リム間に構成される。

【0046】

さらなる実施形態では、光学媒体、ＵＶ放射要素、又は生物付着防止照明システムは、窪み又は凹部を備えるユニットの窪み又は凹部内に構成され、ＵＶ放射要素又は生物付着防止照明システムは、ユニットに対して窪んでいるよう構成される。例えば、（円形の）窪みが形成されている平らなスチール表面の窪みのそれぞれに、ＵＶ放射要素又は生物付着防止照明システムが「充填」される。これは、突出要素を１つの大きなつながった「形状」として、すなわち、例えば、ゴルフボールのような円形の「ディンプル」を持つプレートとして残し得る。

【0047】

光源は、突出要素間に設けられ、例えば、光学媒体の端部に配置され、又は光学媒体内に埋め込まれてもよい。光学媒体は、例えば（シリコーン）導波路を含み得る。さらに別の実施形態では、光学媒体は、光学媒体の長さにわたってＵＶ線を提供するための光ファイバが埋め込まれた導波路を備えることができる。光源（又はファイバ）は、突出要素の間のほぼ中間に配置されてもよい。これは、光学媒体にわたるＵＶ線の良好な分配を提供し得る。しかしながら、光源（又はファイバ）は、別の最近隣接突出要素よりも、ある最近隣接突出要素の近くに配置されてもよい。例えば、２つの光源（又は２つのファイバ）（のセット）が、それぞれ、対応する突出要素により近い位置に配置されてもよい。これは、光の良好な分配を保証するだけでなく、光源（又はファイバ）の追加の保護を提供し得る。したがって、一実施形態では、ＵＶ放射要素は光源を含み、光源は、２つ以上の最も近い隣接する突出要素を有し、第１の最近隣接突出要素と光源との間の第１の最短距離（ｄ１）は、第２の最近隣接突出要素と光源との間の第２の最短距離（ｄ２）の５０％以下である。この定義は、例えば埋め込み光源の代わりに光ファイバが適用される場合にも適用され得る。さらに、追加で又は代替的に、突出要素とＵＶ放射要素との間の最小の高さの差（ｄ３）は、特に少なくとも１ｍｍである。

【0048】

特定の実施形態では、物体は船舶を含み、外面はスチール船体を含む。しかしながら、例えば、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、ガラスファイバなどからなる群から選択される他の（船体）材料も可能である。

【0049】

さらに別の態様では、本発明は、上記生物付着防止システム自体、すなわち、（物体の外面の一部への）ＵＶ照射用のＵＶ放射要素を含む生物付着防止システムであって、ＵＶ放射要素は、１つ以上の光源を含み、（照射段階中）（ｉ）前記外面の前記部分及び（ｉｉ）前記外面の前記部分に隣接する水のうちの１つ以上をＵＶ線で照射するように構成される、システムを提供する（下記も参照されたい）。本発明は、さらに、物体と組み合わせた生物付着防止システムを参照して特に説明される。したがって、さらに別の側面では、本発明は、突出要素を含む表面プロファイルと、光源のＵＶ線を光学媒体の放射線出射面に供給するように構成された光学媒体とを含むＵＶ放射ユニットを提供し、光学媒体は、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。特定の実施形態では、ＵＶ放射要素は、（少なくとも２つの）突出要素を含む表面プロファイルと、光源のＵＶ線を光学媒体の放射線出射面に供給するように構成された光学媒体とを含み、光学媒体は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。

【0050】

さらに別の特定の実施形態では、ＵＶ放射ユニットは複数の突出要素を含み、光学媒体は突出要素間に構成され、光学媒体は１つ以上の光源を含み、１つ以上の光源は固体光源を含み、光学媒体は、特に、導波路材料としてシリコーンを含み、表面プロファイル及び突出要素は特にスチールを含み、突出要素とＵＶ放射要素との間の最小の高さの差は少なくとも１ｍｍ（又はそれ以上、上記も参照されたい）である。特に、突出要素と光学媒体との間の最小の高さの差は、少なくとも１ｍｍ（又はそれ以上、上記も参照されたい）である。

【0051】

したがって、一実施形態では、物体の外面（の少なくとも一部）は、突出要素及び１つ以上の放射線出射面を含み得る。

【0052】

さらに別の態様では、本発明はまた、使用中、少なくとも一時的に水にさらされる物体に生物付着防止システムを提供する方法を提供し、この方法は、物体への組み込み及び／または外面への取り付けなど、船舶等の物体に生物付着防止システムを提供するステップを含み、ＵＶ放射要素は、物体の外面の一部、及び（使用中に）該部分に隣接する水のうちの１つ以上にＵＶ線を提供するように構成される。特に、ＵＶ放射要素は、外面に取り付けられてもよく、又は外面の（第１の）部分として構成されてもよい。上述したように、生物付着防止システムは、異なる態様で物体に適用され得る。したがって、他の側面では、本発明は、使用中、少なくとも部分的に水中に沈められる物体を生物付着から保護する方法を提供し、物体は、船舶及びインフラ物体からなる群から選択され、方法は、（ｉ）ＵＶ放射要素を含む生物付着防止システムであって、ＵＶ放射要素は、照射段階中、（ｉ）物体の外面の第１の部分、及び（ｉｉ）物体の外面の第１の部分に隣接する水のうちの１つ以上をＵＶ線で照射するよう構成される、生物付着防止システムと、（ｉｉ）複数の突出要素とを物体に提供するステップを含み、ＵＶ放射要素は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。

【0053】

上記方法の特定の実施形態では、外面が複数の突出要素を含み、方法は（さらに）、生物付着防止システムを物体に提供するステップを含み、ＵＶ放射要素は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成される。例えば、これは、船の船体が、生産中に生成されるか、又は後に船体に適用されるプロファイルを含む場合に該当し得る。しかし、さらに別の実施形態では、方法は、（ｉ）突出要素を含む表面プロファイル、及び（ｉｉ）請求項２に記載の光学媒体を含むＵＶ放射ユニットを提供するステップを含み、光学媒体は、突出要素間に構成され、また、突出要素に対して窪んでいるよう構成され、方法はさらに、表面プロファイルを外面に取り付けるステップを含む。そのような実施形態では、完全なユニットが物体の外面と関連付けられる。

【0054】

「可視」、「可視光」、又は「可視放射」という用語は、約３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。

【図面の簡単な説明】

【0055】

以下、参照符号が対応する部品を示す添付の概略図を参照しながら、単なる例として本発明の実施形態を説明する。

【図1a-1b】図１ａ〜図１ｂは、いくつかの実施形態及び変形例を概略的に示す。

【図2a-2j】図２ａ〜図２ｊは、いくつかの実施形態及び変形例を概略的に示す。

【0056】

図は必ずしも縮尺通りではない。

【発明を実施するための形態】

【0057】

図１ａは、使用中、少なくとも部分的に水２に浸される物体１０を概略的に示す。物体１００は、船舶１及びインフラ物体１５（図１ｂも参照されたい）からなる群から選択される。物体１０は、ＵＶ放射要素２１０を含む生物付着防止システム２００をさらに備え、ＵＶ放射要素２１０は、照射段階中、（ｉ）物体１０の外面１１の第１の部分１１１、及び（ｉｉ）物体１０の外面１１の第１の部分１１１に隣接する水２のうちの１つ以上のをＵＶ線２２１で照射するよう構成される。参照符号１３は水線を示し、参照符号ＬＬは（船舶１の）満載喫水線（ｌｏａｄ ｌｉｎｅ）を示す。突起要素は、特に、例えば、満載喫水線ＬＬの上下１メートルの範囲内にのみ配置され得る（以下も参照）。

【0058】

上述したように、参照番号１で示される「船舶」という用語は、例えば、図１ｂに概略的に示されるように、帆船、タンカー、クルーズ船、ヨット、フェリー、潜水艦（図１ｂの参照番号１０ｄ）などのボート又は船（図１ｂの参照番号１０ａ） を指し得る。参照番号１５で示される「インフラ物体」という用語は、特に、ダム／堰（図１ｂの参照番号１０ｅ／１０ｆ）、ポンツーン（図１ｂの参照番号１０ｃ）、油井（図１ｂの参照番号１０ｂ）など、通常、実質的に固定配置される水中アプリケーションを指し得る。

【0059】

特定の実施形態では、物体１０はさらに、（ｉ）物体１０の位置、（ｉｉ）物体１０の動き、（ｉｉｉ）物体１０から第２の物体２０までの距離、及び（ｉｖ）水に対する外面１１の部分１１１の位置のうちの１つ以上の情報を含む入力情報に依存してＵＶ線２２１を制御するよう構成された制御システム３００を含む（例えば、図２ｇを参照されたい）。したがって、特に、生物付着防止システムは、人間のＵＶ線被曝リスクの情報を含む入力情報に応じてＵＶ線を制御するように構成される。一実施形態では、生物付着防止システム２００は、統合制御システム３００及び統合センサ３１０を含み得る。したがって、制御システム３００は、（ｉ）生物付着リスクに関連するフィードバック信号、及び（ｉｉ）時間に基づき抗ファイルイング光の強度を変化させるためのタイマーのうちの１つ以上に応じて抗ファウリング光の強度を制御するように構成され得る。このようなフィードバック信号は、センサによって提供されてもよい。

【0060】

物体１０は、さらに突出要素１００を備え、ＵＶ放射要素２１０は突出要素１００の間に構成され、突出要素１００に対して窪んでいるよう構成される。図２ａ〜図２ｃは、生物付着防止システム２００又はＵＶ放射要素２１０がどのように突出要素間に構成され得るかを概略的に示す。ここで、一例として、生物付着防止システム２００は、基本的に、ＵＶ放射要素２１０からなり、ＵＶ放射要素２１０は、基本的に、参照符号２３０で示される放射線出射面にＵＶ線を導く光学媒体２７０（導波路）からなる。しかし、生物付着防止システム２００は、複数のＵＶ放射要素２１０及び他の要素、例えば制御ユニットなども含むことができる（例えば、上記も参照）。図２ａには、生物付着防止システム２００／ＵＶ放射要素２１０／光学媒体２７０の構成の３つの変形例が概略的に示されている。

【0061】

変形例Ｉにおいて、放射線出射窓２３０は実質的に平坦であり、突出要素１００は、特に、実質的に矩形のキャビティ１２１を画定する縁（以下も参照）であり、キャビティ１２１は、突出要素１００に対して窪んでおり、生物付着システム２００／ＵＶ放出要素２１０／光学媒体２７０がその中に構成される。参照番号ｄ３は、突出要素１００とＵＶ放射要素２１０との間の高さの差を示し、参照番号ｄ４は、突出要素１００と光学媒体２７０との間の高さの差を示す。一例として、固体光源のような光源２２０が光学媒体に埋め込まれている。

【0062】

変形例ＩＩでは、実質的に同じキャビティ１２１が突出要素１００の間に設けられているが、放射線出射面２３０は凹状である。ここでは、一例として、２つの光源２２０が光学媒体２７０に埋め込まれている。（各光源から）突出要素１００への距離は異なることに留意されたい。したがって、光源２２０は、２つ以上の最も近い隣接する突出要素１００を有し、第１の最近隣接突出要素１００と光源２２０との間の第１の最短距離ｄ１は、第２の最近隣接突出要素１００と光源２２０との間の第２の最短距離ｄ２の５０％以下である。

【0063】

変形例ＩＩＩでは、突出要素１００の間に設けられたキャビティ１２１は、凹状の底面又はキャビティ背面１２２を有する。ここでは、放射線出射面２３０は平坦になるように選択される。さらに、一例として、光学媒体２７０によって光ファイバ又はファイバ２２５が含まれる。光源２２０（図示せず）は、ＵＶ線２２１をファイバに結合し、ファイバは光を光学媒体に結合し得る。ＵＶ線をファイバ及び／又は光学媒体に結合させる方法は、当該技術分野で知られている。図２ａはまた、突出要素１００を含む表面プロファイル１１０と、光源２２０のＵＶ線２２１を光学媒体２７０の放射線出射面２３０に送るように構成された光学媒体２７０とを含むＵＶ放射ユニット１２１０の実施形態を示し得る。光学媒体２７０は、突出要素１００間に構成され、また、突出要素１００に対して窪むように構成されている。このようなユニット１２１０は、物体の既存の外面に構成することができる（図２ｃも参照）。

【0064】

図２ｂは、ここでは、ＵＶ放射要素、及び上から見ると縁１０２として構成される突出要素１００の構成の３つの変形例を概略的に示している。図２ｂの変形例Ｉは、例えば、図２ａの変形例Ｉに対応し得る。光源列２２０に注意されたい。図２ｂの変形例ＩＩは図２ａの変形例ＩＩに対応し得るが、ここでは（光源２２０の代わりに）２本のファイバ２２５が選択されている。端部において、光源２２０は、ＵＶ線２２１をファイバ２２５に結合するように構成されていることに留意されたい。図２ｂの変形例ＩＩＩは、例えば、図２ａの変形例ＩＩＩに対応し、２つの縁１０２の間にファイバ２２５を有する。

【0065】

図２ｃは、船舶１のような物体１０の外面１１に対する複数のＵＶ放射要素２１０の構成を概略的に示す。複数のＵＶ放射要素２１０は、例えば、単一の生物付着防止システム２００によって含まれ得る。突出要素１００のために、例えば波止場１６との衝突は、一般的に、より繊細な光源又はＵＶ放射要素２１０などの光学要素に対して必ずしも有害とはならない。参照番号１３は水線を示す（ＬＬとも示される）。

【0066】

縁の代わりに、ピン状または他の形状の突出要素１００を適用することもできる。図２ｄ〜図２ｅは実施形態を示し、図２ｄでは、変形例Ｉが突出要素１００間に構成されたＵＶ放射要素を示し、変形例ＩＩが、突出要素１００がＵＶ放射要素２１０内の開口部１０７、例えば光学媒体２７０内の開口部を通って突出する上面図を示す。図２ｅは、図２ｄの変形例ＩＩと同様の変形例を概略的に示すが、ここでは側面図又は断面図（垂直断面図）である。

【0067】

図２ｆは、ＵＶ ＬＥＤなどの光源２１０がグリッド状に配置され、一連の並列接続で接続されたチキンワイヤー実施形態を示す。ＬＥＤは、はんだ付け、接着、又はＬＥＤをチキンワイヤーに接続するための他の公知の電気接続技術のいずれかによってノードに取り付けることができる。１つ以上のＬＥＤを各ノードに配置することができる。ＤＣ又はＡＣ駆動が実装され得る。ＡＣを使用する場合、逆並列構成の一組のＬＥＤを使用することができる。当業者は、各ノードにおいて、逆並列構成の２つ以上のＬＥＤペアが使用され得ることを知る。チキンワイヤー（六角状）グリッドの実際のサイズ、及びグリッド内のＵＶ ＬＥＤ間の距離は、ハーモニカ構造を伸ばすことによって調整することができる。チキンワイヤーグリッドは光学媒体に埋め込まれてもよい。

【0068】

図２ｇは、物体１０の実施形態としての船舶１が、複数の生物付着防止システム２００、及び／又は、複数のＵＶ放射要素２１０を含む１つ以上のかかる生物付着防止システム２００を含む実施形態を概略的に示す。例えば、特定のかかる生物付着防止システム２００の高さ、及び／又は、例えば、水（線）に対するＵＶ放出要素２１０の高さに依存して、それぞれのＵＶ放射要素２１０が駆動され得る。図２ｇはまた、満載喫水線ＬＬを示す。満載喫水線ＬＬの約０．５〜２ｍ上（ｈ２）及び約０．５〜２ｍ下（ｈ１）に、突出要素１００が適用されてもよい。

【0069】

図２ｈは、例えば、湾曲キャビティ背面１２２を有するＵＶ放射ユニット１２１０の変形例をより詳細に概略的に示す。かかる湾曲は、ＵＶ放射線出射面におけるＵＶ線２２１の良好な分配を提供するために使用され得る。オプションで、キャビティ背面１２２はまた、ＵＶ反射コーティング１２３を含み得る。

【0070】

図２ｉは、図２ｄのある種のネガティブを概略的に示す。ここでは、光源、又は特にＵＶ放射要素２１０、又は光学媒体２７０、又は生物付着防止システム２００を収容するための凹部１１０７を有する、突出要素として使用可能なユニットが提供される。ここでは、一例として、凹部又は窪み１１０７は円形である。しかし、正方形又は長方形を含む他の形状も使用することができる。さらに、構成は、六角形構成などのように、異なる態様で「密に（ｐａｃｋｅｄ）」されてもよい。このようなユニットは、全体として、物体の外面に取り付けられてもよい。これにより、ユニットの表面が、物体の外面の（少なくとも一部）になり得る。

【0072】

上記したように、船体はしばしば、防舷材や港湾の岸壁、水面に浮かんでいる物体、タグボート、ガソリン補給船などの機械的衝撃によって損傷する（図２ｃ参照）。機械的損傷は満載喫水線（図２ｃ／２ｇの参照符号ＬＬ参照）に沿って、特にその上２ｍから下２ｍに集中する。本明細書では、この領域は「ブートトップ」と示される。また、この領域は海水及び日照の両方にさらされるため、厳しい環境下にある。

【0073】

当然ながら、水線は船の荷重に応じて変化し得るが、通常は、船舶に示される満載喫水線に近い。本明細書では、船舶の船体をきれいに保つためのＵＶベース生物付着防止構造が提案される。とりわけ、この思想は、この構造を機械的ストレスから保護するためのソリューションを表す。これは、ブートトップにのみ適用されてもよい。

【0074】

新たに製造される船については、スチール船体プレートが曲面状に丸められ得る。本明細書に規定されるソリューションが後付けされる既存の船の場合、船にスチールプロファイルが取り付けられ得る。曲面は、ＢａＯ_２又は他の反射成分を含有する塗料などの高ＵＶ反射材料でコーティングされ得る。垂直方向の湾曲は、ＵＶ光の十分な広がりを生じるように最適化されるべきである。これは、光源が焦点に位置する放物型であり得る。光源は、例えば、ＵＶレーザー及び／又はＵＶ ＬＥＤストリングから光が発せられる石英ファイバであり得る。プロファイルの大きさ、及びＬＥＤ間の距離は、ｃｍ^２あたりに放出されるパワーに依存する。生物付着防止として効果的であるためには、放射線出射面から出る光パワーは、特に、１ｍＷ／ｄｍ^２以上であるべきである。

【0075】

ＵＶ光源は、シリコーンなどのＵＶ透過性材料に埋め込まれ得る。スチールプロファイルが透過性材料よりも突き出るので、機械的な保護を提供するが、同時に、ＵＶ光がスチールリムをきれいに保つことを確保するために、数ミリメートルに制限される。材料及び光源は、配線を含め、工場で製造されて、ソリューションが船に追加される前にプロファイルに取り付けられてもよい。曲面の代わりに、他の形状も可能である。例えば、図２ａ（ＩＩ）及び図２ｂ（ＩＩ）には、同じ思想がＴ字形プロファイルで描かれている。これは、光源を角部に配置することによって、光源をさらに保護することができるという利点を有する。他の実施形態は、スチール、丈夫なシリコン、又はガラス製のバンパーの追加に基づき得る（図２ｄ及び図２ｅ参照）。

【0076】

本明細書において、「実質的に全ての光」又は「実質的に〜からなる」などにおける「実質的に」という用語は、当業者に理解されるであろう。「実質的に」という用語は、「全体的に」、「完全に」、「全ての」等の実施形態も含み得る。したがって、実施形態では、実質的にという形容詞を削除することもできる。適用可能であれば、「実質的に」という用語は、９０％以上、例えば９５％以上、特に９９％以上、さらに特に９９．５％以上に関連し、また、１００％を含む。用語「含む」は、用語「含む」が「からなる」を意味する実施形態も含む。「及び／又は」という用語は、特に、「及び／又は」の前後に記載されたアイテムの１つ以上に関連する。例えば、「アイテム１及び／又はアイテム２」というフレーズ、及び同様なフレーズは、アイテム１及びアイテム２の１つ以上に関連し得る。ある実施形態において、「含む」という用語は「からなる」を指し得るが、別の実施形態では、「少なくとも規定された種類、さらに場合により１つ以上の他の種類を含む」を指し得る。

【0077】

さらに、明細書及び特許請求の範囲における第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも逐次的又は時間的な順序を説明するものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載される発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示されているもの以外の順序で動作可能であることを理解されたい。

【0078】

本明細書の装置は、とりわけ、動作中の状態で説明されている。当業者には明らかなように、本発明は、動作方法又は動作中の装置に限定されない。

【0079】

上記実施形態は本発明を限定するものではなく、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することができることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧間に置かれた参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数のかかる要素の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別々の要素を含むハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実施され得る。いくつかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のうちのいくつかは、同一のハードウェアアイテムによって具現化されてもよい。複数の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているからといって、これらの手段の組み合わせが好適に使用することができないとは限らない。

【0080】

本発明はさらに、明細書に記載された及び／又は添付図面に示された特徴の１つ以上を備えた装置を含む。本発明はさらに、明細書に記載された及び／又は添付図面に示された特徴の１つ以上を含む方法又はプロセスに関する。

【0081】

本特許で議論される様々な態様は、さらなる利点を提供するために組み合わせることができる。さらに、一部の特徴が、１つ以上の分割出願の基礎を形成し得る。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】