用于对受保护表面的防污垢的发光装置制造方法及图纸

一种用于对表面(30)的防污垢的发光装置(100)，包括光学介质(10)和用于发射防污垢光的至少一个光源(20)。最靠近光源(20)的装置(100)的第一区域(1)被布置和配置为主要使防污垢光以镜面方式朝向光学介质(10)的发射表面(12)反射通过光学介质(10)，装置(100)的第二区域(2)被布置和配置为主要实现防污垢光通过全内反射传播通过光学介质(10)，并且距离光源(20)最远的装置(100)的第三区域(3)被布置和配置为主要使防污垢光通过光学介质(10)的发射表面(12)散射出光学介质(10)。

Luminescent devices for anti-fouling of protected surfaces

A light emitting device (100) for anti-fouling of a surface (30) includes an optical medium (10) and at least one light source (20) for emitting anti-fouling light. The first area (1) of the device (100) closest to the light source (20) is arranged and configured to mainly mirror the anti-fouling light towards the transmitting surface (12) of the optical medium (10), and the second area (2) of the device (100) is arranged and configured to mainly realize the anti-fouling light propagating through the optical medium (10) through the total internal reflection and the device (100) furthest from the light source (20). The third region (3) is arranged and configured to mainly scatter anti-fouling light from the optical medium (10) through the transmitting surface (12) of the optical medium (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对受保护表面的防污垢的发光装置
本专利技术涉及一种发光装置，其被布置和配置为实现对至少在受保护表面的寿命的部分期间要被浸入包含生物污垢有机体的污垢液体中的所述受保护表面的防污垢，所述发光装置包括光学介质和用于发射防污垢光的光源，所述光学介质包括被配置为允许防污垢光的至少部分通过光学介质的材料分布，其中，所述光学介质包括：发射表面，其用于当所述发光装置处于相对于受保护表面的操作位置中时在远离受保护表面的方向上发射防污垢光；以及后表面，其用于面向所述受保护表面。
技术介绍
在其寿命的至少部分期间暴露于水的表面的生物污垢是公知的现象，其在许多领域中引起实质性问题。例如，在航运领域中，已知船舶的船体上的生物污垢导致船舶的拖曳的严重增加，以及因此船舶的增加的燃料消耗。在这方面，估计燃料消耗的达到40％的增加能够归因于生物污垢。通常，生物污垢是微生物、植物、藻类、小动物等在表面上的积累。根据一些估计，包括超过4000种有机体的超过1800种物种是造成生物污垢的原因。因此，生物污垢是由各种各样的有机体引起的，并且涉及比藤壶和海藻对表面的附着多得多。生物污垢被划分为包括生物膜形成和细菌黏附的微观污染和包括较大有机体的附着的宏观污染。由于确定什么阻止有机体沉淀的不同的化学和生物学，有机体也被分类为硬的或软的。硬的污染有机体包括钙质有机体，诸如藤壶、结壳苔藓虫、软体动物、多毛类和其他管蠕虫以及斑马贻贝。软污染有机体包括非钙质有机体，诸如海草、水螅虫、藻类和生物膜“黏液”。这些有机体一起形成污染群体。如前所述，生物污垢产生实质的问题。生物污垢能够导致机器停止工作以及进水口阻塞，除了上面提到的船舶的拖曳的增加之外，提到仅两个其他负面后果。因此，防生物污垢的课题，即移除或防止生物污垢的过程是公知的。WO2014/188347A1公开了一种在表面至少部分地浸没在液体环境(具体地，水性或油性环境)中时对所述表面进行防污垢的方法。所述方法涉及提供防污垢光并提供紧密邻近受保护表面的光学介质，所述光学介质具有基本上平坦的发射表面。光的至少部分在基本上平行于受保护表面的方向上通过光学介质分布，并且防污垢光在远离受保护表面的方向上从光学介质的发射表面发射。防污垢光可以是紫外光，并且光学介质可以包括紫外透明硅树脂(即对紫外光基本上透明的硅树脂)，和/或紫外级熔融硅石，具体地石英。通过应用从WO2014/188347A1中已知的方法，能够利用发射杀菌光的层至少在很大程度上覆盖受保护表面以保持清洁，防止生物污垢。如先前提及的，受保护表面能够是船舶的船体，但方法同样适用于其他类型的表面。WO2014/188347A1还公开了一种照明模块，其适合于被用于将上述方法付诸实践。因此，照明模块包括用于生成防污垢光的至少一个光源和用于分布来自光源的防污垢光的光学介质。至少一个光源和/或光学介质可以至少部分地布置在受保护表面中、上和/或附近，从而在远离受保护表面的方向上发射防污垢光。照明模块可以被提供为适合于应用于受保护表面的箔。在任何情况下，照明模块能够包括用于生成防污垢光的光源的二维网格，并且光学介质能够被布置为跨光学介质分布来自光源的二维网格的防污垢光的至少部分，从而提供离开光模块的发光表面的防污垢光的二维分布。光源的二维网格布置在鸡笼网状结构(chicken-wirestructure)、密堆积结构、行/列结构或任何其他合适的规则或不规则结构中。提供光源的二维网格的优点之一是增加了跨发射表面的光分布的均匀性。事实是，通过已经增加跨发射表面的光分布的均匀性，可以减少甚至防止在其他情况下生物污垢能够发生的照射不足区，同时也可以减少或防止在其他情况下能够在接收比防污垢所需的更多的光的过度照射区中发生的能量浪费。WO2014/188347A1还公开了跨发射表面的光分布还可以通过在光学介质中的适当位置中具有散射体的图案来增强。在一般意义上，其指示，在相对薄的光学结构中获得更好的均匀性的想法和解决方案涉及直接在一个或多个光源前面引入散射体和/或反射体或其他光散布器。
技术实现思路
跟随上文，WO2014/188347A1解决了改进跨防污垢照明模块的发射表面的光分布的均匀性的主题。清楚地，在没有采取任何措施的情况下，从发射表面发射的光随着距光源的距离而减小，借助于所述光源生成光。本专利技术涉及相同的主题，并且本专利技术的一个目的是提供一种实际且简单的方式，其实现来自用于受保护表面的防污垢的发光装置的光源的防污垢光的优良分布。根据本专利技术，提供了一种发光装置，所述发光装置被布置和构造为实现受保护表面的防污垢，所述受保护表面至少在其寿命的部分期间要被浸入包含生物污垢有机体的污垢液体中，并且所述发光装置包括光学介质和用于发射防污垢光的光源，所述光学介质包括被配置为允许防污垢光的至少部分通过光学介质的材料分布，其中，所述光学介质包括用于当发光装置处于相对于受保护表面的操作位置中时在远离受保护表面的方向上发射防污垢光的发射表面，以及用于面向受保护表面的后表面，并且其中，所述发光装置包括由来自光源的防污垢光覆盖的三个区域的组，即第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域被布置和配置为主要使所述防污垢光以镜面方式朝向所述光学介质的发射表面反射通过所述光学介质，所述第二区域被布置和配置为主要实现使所述防污垢光通过全内反射传播通过所述光学介质，所述第三区域被布置和配置为主要使所述防污垢光通过所述光学介质的所述发射表面散射出所述光学介质，所述第一区域比所述第二区域更靠近所述光源，并且所述第二区域比所述第三区域更靠近所述光源。从本专利技术的上述定义呈现出，当本专利技术付诸实践时，提供包括光学介质和光源的防污垢发光装置，并且在该装置中，三个区域以特定顺序与光源相关联。最靠近光源的第一区域用于主要以镜面方式，即镜像方式朝向光学介质的发射表面反射防污垢光通过光学介质。与第一区域相比更远离光源的第二区域适合于实现防污垢光通过全内反射传播通过光学介质。距离光源最远的第三区域用于主要散射防污光，即通过光学介质的发射表面以漫射方式将防污垢光反射出光学介质。通过具有如提及的区域，实现了跨光学介质的发射表面的防污垢光的优良分布。基于其镜面反射性质，第一区域能够在正确的方向上，即在第二区域和第三区域的方向上重新引导所发射的防污垢光的部分。第二区域是中间区域，其允许光在第三区域的方向上传播。在第一区域和第二区域两者中，光的部分从光学介质的发射表面发射，尤其是其中光以使得光能够通过发射表面从光学介质中逸出的角度撞击发射表面。基于其光散射性质，第三区域能够将到达该区域的所有光通过发射表面引导出光学介质。被布置和配置为主要实现关于防污垢光的特定效果(即第一区域中的朝向光学介质的发射表面的镜面反射、第二区域中的通过全内反射传播通过光学介质以及第三区域中的散射出光学介质)的区域的指示应被理解为意指所述效果适用于该区域中的大部分光。例如，光的散射不仅发生在第三区域中，而且也可以分别在第一区域和第二区域中以一定程度发生。然而，在第一区域和第二区域中，其他效果是主要的，而第三区域能够基于仅在第三区域中光散射效果是主导的且适用于比在其他两个区域中显著更大部分的光的事实与其他两个区域区分。以类似的方式，事实是全内反射效果也可以分别在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光装置(100)，被布置和配置为实现对受保护表面(30)的防污垢，所述受保护表面至少在所述受保护表面的寿命的部分期间要被浸入包含生物污垢有机体的污垢液体中，所述发光装置(100)包括：‑光学介质(10)和用于发射防污垢光的光源(20)，所述光学介质(10)包括被配置为允许所述防污垢光的至少部分通过所述光学介质(10)进行分布的材料，‑其中，所述光学介质(10)包括：发射表面(12)，其用于当所述发光装置(100)处于相对于所述受保护表面(30)的操作位置中时在远离所述受保护表面(30)的方向上发射所述防污垢光；以及后表面(11)，其用于面向所述受保护表面(30)，并且‑其中，所述发光装置(100)包括由来自所述光源(20)的防污垢光覆盖的三个区域(1、2、3)的组，所述三个区域即为第一区域(1)、第二区域(2)和第三区域(3)，所述第一区域被布置和配置为主要使所述防污垢光以镜面方式朝向所述光学介质(10)的所述发射表面(12)反射通过所述光学介质(10)，所述第二区域被布置和配置为主要实现使所述防污垢光通过全内反射传播通过所述光学介质(10)，所述第三区域被布置和配置为主要使所述防污垢光通过所述光学介质(10)的所述发射表面(12)散射出所述光学介质，所述第一区域(1)比所述第二区域(2)更靠近所述光源(20)，并且所述第二区域(2)比所述第三区域(3)更靠近所述光源(20)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.25 EP 16181059.31.一种发光装置(100)，被布置和配置为实现对受保护表面(30)的防污垢，所述受保护表面至少在所述受保护表面的寿命的部分期间要被浸入包含生物污垢有机体的污垢液体中，所述发光装置(100)包括：-光学介质(10)和用于发射防污垢光的光源(20)，所述光学介质(10)包括被配置为允许所述防污垢光的至少部分通过所述光学介质(10)进行分布的材料，-其中，所述光学介质(10)包括：发射表面(12)，其用于当所述发光装置(100)处于相对于所述受保护表面(30)的操作位置中时在远离所述受保护表面(30)的方向上发射所述防污垢光；以及后表面(11)，其用于面向所述受保护表面(30)，并且-其中，所述发光装置(100)包括由来自所述光源(20)的防污垢光覆盖的三个区域(1、2、3)的组，所述三个区域即为第一区域(1)、第二区域(2)和第三区域(3)，所述第一区域被布置和配置为主要使所述防污垢光以镜面方式朝向所述光学介质(10)的所述发射表面(12)反射通过所述光学介质(10)，所述第二区域被布置和配置为主要实现使所述防污垢光通过全内反射传播通过所述光学介质(10)，所述第三区域被布置和配置为主要使所述防污垢光通过所述光学介质(10)的所述发射表面(12)散射出所述光学介质，所述第一区域(1)比所述第二区域(2)更靠近所述光源(20)，并且所述第二区域(2)比所述第三区域(3)更靠近所述光源(20)。2.根据权利要求1所述的发光装置(100)，其中，在所述第一区域(1)中，所述光学介质(10)的所述发射表面(12)至少部分地由反射镜(18)覆盖，所述反射镜(18)的反射侧面向所述发射表面(12)。3.根据权利要求2所述的发光装置(100)，其中，所述反射镜(18)对所述防污垢光是半透明的，并且其中，任选地，所述反射镜(18)对所述防污垢光的半透明的程度在远离所述光源(20)的方向上增加。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的发光装置(100)，其中，在所述第一区域(1)中，所述光学介质(10)的所述后表面(11)至少部分地由反射镜(13)覆盖，所述反射镜(13)的反射侧面向所述后表面(11)。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的发光装置(100)，其中，在所述第二区域(2)中，所述光学介质(10)的所述后表面(11)被提供有低折射率层，并且其中，任选地，所述低折射率层的折射率低于所述受保护表面(30)要被浸入的所述污垢液体的折射率。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的发光装置(100)，其中，在所述第三区域(3)中，所述光学介质(10)的所述后表面(11)至少部分地由散射层(14、16)覆盖，所述散射层(14、16)的散射侧面向所述后表面(11)。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的发光装置(100)，其中，所述光学介质(10)具有总体上平坦的设计，并且其中，所述三个区域(1、2、3)具有在所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·J·科内利森，B·A·索泰斯，R·B·希特布林克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL