[發明專利]用于借助于UV輻射和表面改性的船艦上的生物淤積預防的方法和設備

有效

• 申請號: 201680032510.4
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN107667056B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: E.A.W.G.詹斯森;R.B.希伊特布林克;B.A.薩特斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: B63B59/04
• 分類號: B63B59/04;B08B7/00;B08B17/00;B08B17/02;B08B17/04;E02B17/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 景軍平;陳嵐

本發明提供了一種在使用期間至少部分地浸沒在水中的物體（10），其中所述物體（100）選自包括船艦（1）和基礎設施物體（15）的組，所述物體（10）還包括抗生物淤積系統（200），所述抗生物淤積系統（200）包括UV發射元件（210），其中UV發射元件（210）配置成在輻照階段期間利用UV輻射（221）輻照以下中的一個或多個：（i）所述物體（10）的外部表面（11）的第一部分（111）和（ii）鄰近于所述物體（10）的所述外部表面（11）的所述第一部分（111）的水，其中物體（10）還包括突出元件（100），其中UV發射元件（210）配置在突出元件（100）之間并且配置成相對于突出元件（100）而凹陷。

技術領域

本發明涉及在使用期間至少部分地浸沒在水中的物體，特別是船艦或基礎設施物體。

背景技術

抗生物淤積方法在本領域中是已知的。例如，US2013/0048877描述了一種用于使受保護的表面抗生物淤積的系統，包括配置成生成紫外光的紫外光源，以及設置成接近于受保護的表面并且耦合成接收紫外光的光學介質，其中光學介質具有垂直于受保護的表面的厚度方向，其中與厚度方向正交的光學介質的兩個正交方向平行于受保護的表面，其中光學介質配置成提供紫外光的傳播路徑，使得紫外光在光學介質內在與厚度方向正交的兩個正交方向中的至少一個上行進，并且使得，在沿光學介質的表面的點處，紫外光的相應部分從光學介質逸出。

WO2008/025538描述了一種抗淤積涂層，包括經微結構化且彈性的表面，其中抗淤積涂層包括聚合物，并且其中聚合物包括硅樹脂。

WO2012/139172描述了一種用于抑制船舶的腔體中的海產生長或其它淤積的系統，當船舶位于水中時，船舶至少部分地浸沒。系統包括用于密封腔體的開口的蓋體，使得抑制水通過開口進入腔體，并且使得抑制引入到腔體中并從腔體替換水的驅替液通過開口從腔體逸出。

WO2014/188347描述了一種表面的抗淤積的方法，而同時所述表面至少部分地浸沒在液體環境中，所述方法包括：提供抗淤積光；通過包括硅樹脂材料和/或UV級熔融硅石的光學介質分布光的至少部分；從光學介質以及從表面發射抗淤積光。

發明內容

生物淤積或生物的淤積（在本文中還被指示為“淤積”）是微生物、植物、藻類和/或動物在表面上的累積。生物淤積有機體之中的種類是高度多樣的并且延伸得遠遠超出藤壺和海草的附著。根據一些估計，包括超過4000種有機體的超過1700個物種對生物淤積負責。將生物淤積劃分成微觀淤積（其包括生物膜形成和細菌粘附）和宏觀淤積（其為較大有機體的附著）。由于確定什么預防有機體沉積的不同化學和生物學，還將這些有機體分類為硬或軟淤積類型。鈣質（硬）淤積有機體包括甲殼綱動物、有苔蘚蟲類、軟體動物、多毛綱動物和其它管狀蠕蟲和斑馬貽貝。非鈣質（軟）淤積有機體的示例是海草、水螅、藻類和生物膜“粘液”。這些有機體一起形成淤積群體。

在若干情境中，生物淤積產生大量問題。機械停止工作，水入口變堵塞，并且船只的船體遭受增加的拖拽。因而，抗淤積（即，去除淤積或預防淤積形成的過程）的話題是公知的。在工業過程中，生物分散劑可以用于控制生物淤積。在不太受控的環境中，通過使用抗生劑、熱學處理或能量脈沖來殺死有機體或利用涂層進行驅逐。預防有機體附著的無毒機械策略包括選擇具有滑溜表面的材料或涂層，或者類似于鯊魚和海豚的皮膚的納米尺度表面拓撲（其僅提供欠佳的錨固點）的產生。船只的船體上的生物淤積導致拖拽方面的嚴重增加，并且因而導致增加的燃料消耗。估計燃料消耗方面的高達40%的增加可以歸咎于生物淤積。由于大型油輪或集裝箱運輸船每天在燃料方面可以消耗高達€200.000，因此利用有效的抗生物淤積方法的大幅節約是可能的。

似乎令人驚喜的是，人們可以有效地使用UV輻射來基本上預防與海水或湖泊、河流、運河等中的水接觸的表面上的生物淤積。以此，呈現了基于光學方法的方案，特別地使用紫外光或輻射（UV）。利用充足的UV光，似乎大多數微生物被殺死，使得其失活或不能夠繁殖。這種效果主要受UV光的總劑量支配。殺死90%的某種微生物的典型劑量是10mW/h/m2。