CN104284712A - 静止型流体混合装置以及使用该装置的压舱水处理装置 - Google Patents

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Abstract

目的在于提供能够以简单的形状、在短时间内高效地使多个流体混合的低价的静止型流体混合装置、以及使用该静止型流体混合装置的紧凑且低价的压舱水处理装置。该静止型流体混合装置具备混合部件，该混合部件包含：环形部(5)，其同心地插入主流体管路中；以及挡板部(6)，其从该内周面的周向的多个位置朝向所述管路的中心线凸出，该混合部件利用由挡板部使主流体产生的卡门涡列而使向主流体供给的副流体混合至主流体中，环形部作为向其半径方向扩展的板部件而制作，其内周面与所述管路的内周面共面，各个挡板部包含：直线状两侧缘(6A-1)，其在所述周向上彼此分离，并朝向所述半径方向内侧；以及圆弧状凸缘(6B-1)，其在朝向所述内侧的两侧缘的端部之间延伸出，并向所述中心线凸出，作为在环形部内周面的内侧而在多个挡板部之间规定出的开口(8)，在多个圆弧状凸缘之间具有狭窄区域(7)。

Description

静止型流体混合装置以及使用该装置的压舱水处理装置
技术领域
本发明涉及：静止型流体混合装置，其用于向在管路中流动的主流体添加副流体并使副流体与主流体均匀地混合；以及压舱水处理装置，其用于对使用该静止型流体混合装置而装入船舶的压舱水箱(ballast tank)的压舱水(ballast water)进行希望的处理、和/或用于对从所述压舱水箱排出的压舱水进行希望的处理。
背景技术
静止型流体混合装置不包含可动部件，构造简易，而且还适用于大流量的主流体。这样的静止型流体混合装置适合用于下述情况，即，例如向装入至船舶的压舱水(例如，海水或者河水)添加杀菌剂并使杀菌剂均匀地混合至压舱水中，在从船舶排出压舱水时，为了对压舱水中所存在的杀菌成分进行无害化，而对从船舶排出的压舱水添加杀菌成分无害化处理剂，并使杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至从船舶排出的压舱水中。
＜现有的静止型流体混合装置＞
静止型流体混合装置已知有例如美国专利第5,839,828号(专利文献1)。
该静止型流体混合装置具有：短的筒状的环形(ring)部；内侧凸缘(flange)部，其在环形部的内周面处，在环形部的周向的整个圆周上延伸出，并且朝向环形部的半径方向的内侧伸出；挡板(flap)部，其从内侧凸缘部的周向的多个位置分别朝向环形部的半径方向的中心以大致半圆形状延伸。各个挡板部的两侧缘的基端部位，分别与内侧凸缘部的内周端通过顺滑的曲线连结。
该现有的静止型流体混合装置，在环形部的两侧面被彼此同心地配置的2个管路的彼此相邻的2个端部的2个接头夹持的状态下，被固定在这2个接头之间。在环形部中贯穿有小直径的管(pipe)，该管沿着环形部的半径方向从环形部的外周面朝向内周面。小直径的管的内端在环形部的内周面处，从所述2个管路的一方朝另一方，沿着经由静止型流体混合装置而流动的主流体(例如，压舱水)的流动方向，相对于内侧凸缘部而配置在下游侧。向所述主流体(例如，压舱水)混合的副流体(例如，杀菌剂或者杀菌成分无害化处理剂)经由所述小直径的管而向主流体中添加。
在这样的现有静止型流体混合装置中，利用从所述多个挡板部之间的间隙通过的主流体在各挡板部的下游侧所产生的卡门涡列(Karman vortex street)，将所述添加的副流体迅速且均匀地混合至主流体中。因此，如果使用这样的现有静止型流体混合装置，则在从所述现有静止型流体混合装置至下游侧的较短范围内，能够获得副流体向主流体均匀的混合。
＜现有的压舱水处理装置＞
通常，处于空载或者载荷比规定的重量小的状态下的船舶，从确保螺旋桨(propeller)涉水深度、确保稳定的航行等必要性考虑，在航行前向压舱水箱注入压舱水(例如，海水或者河水)。相反地，在载荷大于或等于规定重量而航行的情况下，将压舱水从压舱水箱向水中排出。
对于在彼此环境不同的装货港和卸货港之间往返的船舶，如果在各个港口进行压舱水的取水以及排水，则进行取水的港口的水(例如，海水或者河水)所包含的细菌类及浮游生物(plankton)等生物会被带到进行了排水的港口的水(例如，海水或者河水)中。其结果，扰乱进行了排水的港口附近的原本的沿岸生态系统。因此，2004年2月，在关于船舶的压舱水管理的国际会议中，通过了用于对船舶的压舱水以及压舱水中的沉淀物进行限制以及管理的国际条约，规定对压舱水进行处理的义务。
根据国际海事组织(IMO：International Maritime Organization)所规定的压舱水的处理基准，规定如下：从船舶排出的压舱水所包含的大于或等于50μm的生物(主要是动物浮游生物)的数量为1m3中小于10个，大于或等于10μm而小于50μm的生物(主要是植物浮游生物)的数量为1mL中小于10个，霍乱弧菌(Vibrio cholera)的数量为100mL中小于1cfu，大肠杆菌(Escherichia coli)的数量为100mL中小于250cfu，肠球菌(enterococcus)的数量为100mL中小于100cfu。
现有的压舱水的处理装置已知有例如由日本特开2007-144391号公报(专利文献2)记载的装置。该现有压舱水处理装置具备：过滤装置，其在作为压舱水而对海水进行取水时，对海水进行过滤并对水生生物进行捕捉并去除；杀菌剂供给装置，其将对海水中的细菌类进行杀菌的杀菌剂供给至过滤后的海水中；以及文丘里管(Venturitube)装置，其通过在供给有杀菌剂的过滤海水中产生空穴效应(cavitation)而使所述杀菌剂在过滤海水中扩散，从而对过滤海水中的细菌类进行杀菌，并且破坏过滤海水中的残存水生生物。
专利文献1：美国专利第5,839,828号
专利文献2：日本特开2007-144391号公报
发明内容
然而，对于美国专利第5,839,828号(专利文献1)所记载的现有的静止型流体混合装置，多个挡板部的侧缘分别为圆弧形状，并且，各个挡板部的两基端部位分别通过顺滑的曲线与内侧凸缘部的内周端连结。因此，在该现有静止型流体混合装置中，由多个挡板部的各个侧缘和内侧凸缘部的内周端所规定出的开口的轮廓变为复杂的曲线，增加现有静止型流体混合装置的制造成本。因此，期望与现有技术相比制造成本低的静止型流体混合装置。
另外，在如上所述地将静止型流体混合装置应用于船舶的压舱水的处理的情况下，期望与现有技术相比，以更短的距离、即更短的时间使杀菌剂或者杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至压舱水中。这意味着将使用了静止型流体混合装置的压舱水处理装置小型化，进一步意味着缩小为了设置这样的压舱水处理装置而在船舶内所需的空间。关于美国专利第5,839,828号(专利文献1)所记载的现有静止型流体混合装置，内侧凸缘的内周缘与主流体所流动的管路的内周面相比向内侧凸出，由此，在现有静止型流体混合装置中，减小了主流体通过的开口的面积。其结果，降低了静止型流体混合装置中的流量、以及流体的混合能力。
另外，关于压舱水处理装置，希望一种静止型流体混合装置，其需要使与生物的去除处理以及杀菌处理相伴的压舱水的取水在从船舶卸货的时间内结束，并能够进行在短时间内使杀菌剂均匀地混合至大量的压舱水中的处理。如果如日本特开2007-144391号公报(专利文献2)的压舱水处理装置所示，采用文丘里管装置作为静止型流体混合装置，则为了压舱水的大量处理而需要多条文丘里管，压舱水处理装置大型化，需要使船舶的机械室大型化，增加制造成本。
本发明的目的在于提供：低价的静止型流体混合装置，其与现有的静止型流体混合装置相比，具有更简单的形状，能够在更短的时间内高效地使多个流体混合；以及低价的压舱水处理装置，其与现有的压舱水处理装置相比，使用了如上所述的静止型流体混合装置且更紧凑(compact)。
上述目的通过以如下方式构成的本发明所涉及的静止型流体混合装置以及使用了该静止型流体混合装置的压舱水处理装置而实现。
＜静止型流体混合装置＞
本发明的静止型流体混合装置具备混合部件，该混合部件包含：环形部，其同心地插入主流体所流动的管路中；以及多个挡板部，它们在所述环形部的内周面处，从沿着所述环形部的周向的多个位置朝向所述管路的长度方向中心线凸出，并使所述主流体产生卡门涡列，该混合部件利用卡门涡列使向在所述管路中流动的主流体供给的副流体与主流体均匀地混合。
根据本发明，
所述混合部件的所述环形部，作为向所述环形部的半径方向扩展的板部件而制作，所述环形部的所述内周面与所述管路的内周面共面，
所述多个挡板部分别包含：两侧缘，其在所述周向上彼此分离，并以直线状朝向所述半径方向的内侧延伸出；以及圆弧状凸缘，其在朝向所述内侧的所述两侧缘的端部之间延伸出，并向所述长度方向中心线凸出，
作为在所述环形部的所述内周面的内侧而在所述多个挡板部之间规定出的开口，在所述多个挡板部的所述多个圆弧状凸缘之间具有狭窄区域。
在以上述方式构成的本发明所涉及的静止型流体混合装置中，在混合部件的环形部的内周面处从沿着环形部的周向的多个位置朝向管路的长度方向中心线凸出的多个挡板部中，两侧缘分别在所述周向上彼此分离，并朝向环形部的半径方向的内侧，形成为直线状，仅凸缘为圆弧状，该凸缘在朝向所述内侧的所述两侧缘的端部之间延伸出、且向所述长度方向中心线凸出。因此，在环形部的内周面的内侧而在多个挡板部之间规定出的开口的轮廓的形状变得简单。其结果，能够使本发明所涉及的静止型流体混合装置的制造成本降低。
并且，由于环形部的内周面与主流体所流动的管路的内周面共面，因此，所述开口的面积在所述半径方向的外侧增大至环形部的内周面为止，同时，在所述周向上沿着环形部的内周面变大，减少对从本发明所涉及的静止型流体混合装置的所述开口通过的主流体施加的阻力，改善所述开口的针对主流体的流通能力。其结果，本发明所涉及的静止型流体混合装置能够以更短的时间高效地使多个流体混合。
在本发明所涉及的静止型流体混合装置中，优选在所述混合部件的所述多个挡板部中，朝向沿着所述长度方向中心线的方向的两侧面，分别与所述长度方向中心线以直角相交叉。
在如前所述的本发明所涉及的静止型流体混合装置中，由于所述混合部件的所述环形部，作为向所述环形部的半径方向扩展的板部件而制作，因此，通过对所述混合部件的所述多个挡板部分别这样处理，从而能够将混合部件的整体作为向所述环形部的半径方向扩展的板部件而制作。其结果，能够进一步降低所述混合部件的制造成本。
另外，如果所述混合部件的整体为向所述环形部的半径方向扩展的板部件，则在将用于供给副流体的喷嘴设置在如前所述的本发明所涉及的静止型流体混合装置中时，将所述喷嘴的内端在所述管路内的所述主流体的流动方向上，相对于所述混合部件而配置在上游侧、下游侧、以及与混合部件同位置中的至少某一个位置处是容易的。并且，即使将在所述管路内流动的主流体的流动方向反向，通过本发明所涉及的静止型流体混合装置也能够可靠地获得相同的效果。
由此，利用本发明所涉及的一个静止型流体混合装置能够使多种副流体可靠且均匀地混合至主流体，另外，能够与管路中的主流体的流动条件、副流体相对于主流体的混合条件等相对应地，使主流体的流动方向上的混合部件和用于供给副流体的喷嘴的位置关系变得适当。
在本发明所涉及的静止型流体混合装置中，多个挡板部可以形成为，分别具有：基端部位，其与环形部相邻；以及突出端部位，其包含所述圆弧状凸出端，至少所述凸出端部位相对于所述环形部，朝向在所述管路中流动的所述主流体的下游侧倾斜。由此，能够减小所述凸出端部位向所述主流体施加的阻力。
在本发明所涉及的静止型流体混合装置中，所述混合部件可以形成为，在所述环形部的所述内周面和所述多个挡板部的所述基端部位之间，设置有环状部，该环状部构成为与所述管路的所述内周面接触。通过设置所述环状部，从而能够使所述环形部的所述内周面和环状部之间、以及环状部和所述多个挡板部的所述基端部位之间，分别形成为弯曲部位。该弯曲部位在环状部与所述管路的所述内周面接触的同时，使混合部件的强度提高。为此，即使主流体向混合部件的多个挡板部施加的阻力一定量地变大，也不会使多个挡板部进而混合部件产生变形、损伤。另外，与所述管路的所述内周面接触的环状部，在使所述静止型流体混合装置的流体混合性能实质上较大地下降的程度下，不会使所述混合部件的所述开口的面积实质上较大地减小。
在本发明所涉及的静止型流体混合装置中，还具备副流体供给喷嘴，该副流体供给喷嘴用于从所述管路的外侧向所述管路的内侧供给所述副流体，所述副流体供给喷嘴的内端在所述管路内的所述主流体的流动方向上，能够相对于所述混合部件而配置在上游侧、下游侧、以及与混合部件同位置中的至少某一个位置处。该副流体供给喷嘴能够相对于所述管路而与所述混合部件独立地设置，也能够安装在所述混合部件上。另外，所述副流体供给喷嘴的内端，只要在从沿着所述管路的长度方向中心线的方向观察时位于所述混合部件的所述开口的范围内即可。另外，所述副流体供给喷嘴的数量也能够自由地设定。
＜压舱水处理装置＞
本发明的压舱水处理装置使用前述的本发明的静止型流体混合装置。
压舱水取水用的本发明所涉及的压舱水处理装置具备：压舱水取水管路，其将作为压舱水而取水的液体导入至压舱水箱；过滤装置，其插入压舱水取水管路中，并对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物；杀菌剂供给装置，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在所述过滤后的液体中存在的生物和细菌类进行杀菌；流体混合装置，其插入压舱水取水管路中，并使从所述杀菌剂供给装置供给来的杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中，所述流体混合装置是前述的本发明所涉及的静止型流体混合装置。
压舱水排出用的本发明所涉及的压舱水处理装置具备：压舱水排出管路，其使从压舱水箱排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；以及流体混合装置，其插入所述压舱水排出管路中，并使从所述杀菌成分无害化处理剂供给装置供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至所述排出的压舱水中，所述流体混合装置是前述的发明所涉及的静止型流体混合装置。
压舱水取水用以及压舱水排出用的本发明所涉及的压舱水处理装置具备：压舱水取水管路，其将作为压舱水而取水得到的液体导入至压舱水箱；过滤装置，其插入所述压舱水取水管路中，并对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物；杀菌剂供给装置，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在所述过滤后的液体中存在的生物和细菌类进行杀菌；以及流体混合装置，其插入所述压舱水取水管路中，并使从所述杀菌剂供给装置供给来的所述杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中；压舱水排出管路，其使从压舱水箱排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；以及流体混合装置，其使从所述杀菌成分无害化处理剂供给装置供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至所述排出的压舱水中，插入所述压舱水取水管路中的所述流体混合装置和插入所述压舱水排水管路中的所述流体混合装置，由同一流体混合装置兼用，所述压舱水取水用管路和所述压舱水排水管路与该同一兼用的所述流体混合装置相交叉，
在经由所述压舱水取水管路向所述压舱水箱导入所述压舱水时，切断所述压舱水排水管路，并且使由所述杀菌成分无害化处理剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌成分无害化处理剂的动作停止，取而代之，由所述杀菌剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌剂，
在经由所述压舱水排水管路将来自所述压舱水箱的所述压舱水排出时，切断所述压舱水取水管路，并且使由所述杀菌剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌剂的动作停止，取而代之，由所述杀菌成分无害化处理剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌成分无害化处理剂，
由所述同一流体混合装置兼用的所述流体混合装置是前述的本发明所涉及的静止型流体混合装置。
附图说明
图1是将设置有本发明所涉及的静止型流体混合装置的第一实施方式的管路部分与静止型流体混合装置一起局部剖断而示出的斜视图。
图2是沿着设置有图1中所示的静止型流体混合装置的管路部分的长度方向中心线的剖视图。
图3A是将在图1及图2中所示的静止型流体混合装置中使用的混合部件的第1例局部剖断而示出的斜视图。
图3B是将在图1及图2中所示的静止型流体混合装置中使用的混合部件的第2例局部剖断而示出的斜视图。
图3C是将在图1及图2中所示的静止型流体混合装置中使用的混合部件的第3例局部剖断而示出的斜视图。
图4是沿着设置有图1及图2中所示的静止型流体混合装置的变形例的管路部分的长度方向中心线的剖视图。
图5是将图1及图2中所示的第一实施方式的静止型流体混合装置中的副流体向主流体的混合状态作为实施例，将美国专利第5,839,828号(专利文献1)所记载的现有的静止型流体混合装置的混合状态作为对比例，而一起示出的曲线图。
图6A是将本发明所涉及的静止型流体混合装置的第二实施方式局部剖断而示出的斜视图。
图6B是将设置有图6A的静止型流体混合装置的第二实施方式的管路部分与静止型流体混合装置一起局部剖断而示出的斜视图。
图7是沿着图6B的管路部分的长度方向中心线的剖视图。
图8是概略性地表示使用了该发明的各种实施方式的1个或者变形例所涉及的静止型流体混合装置的、压舱水取水用的本发明的第一实施方式所涉及的压舱水处理装置的结构的图。
图9是概略性地表示使用了该发明的各种实施方式的1个或者变形例所涉及的静止型流体混合装置的、压舱水排水用的本发明的第二实施方式所涉及的压舱水处理装置的结构的图。
图10是概略性地表示使用了该发明的各种实施方式的1个或者变形例所涉及的静止型流体混合装置的、能够在压舱水取水以及压舱水排出这两者中使用的、该发明的第三实施方式所涉及的压舱水处理装置的结构的图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
在图1及图2中示出本发明的第1实施方式的静止型流体混合装置1，该静止型流体混合装置1具备混合部件2，并且还具备副流体供给喷嘴3。混合部件2作为整体平坦的板状部件而制作，插入使主流体沿由箭头A表示的方向流动的管路中。具体而言，混合部件2被夹持在构成所述管路的一部分的同心地相邻的二个管部件4、4的接头4A、4A之间。副流体供给喷嘴3沿管部件4的半径方向将位于所述主流体的流动方向A中的上游侧的管部件4的管壁从外侧贯穿至内侧，并与混合部件2的所述上游侧相邻地配置。在副流体供给喷嘴3的内端，设置有向所述主流体混合的副流体的喷出口。在该实施方式中，副流体供给喷嘴3的内端到达至管部件4的长度方向中心线。
在本实施方式中，管部件4、4形成为随着各自的接头4A的附近部位逐渐接近接头4A而扩大内径而成的锥形状。在管部件4、4中，夹持混合部件2的接头4A、4A的附近部位从锥形状起逐渐将内径扩大，由此能够将在混合部件2处规定出的后述的开口的面积增大，因此能够减小在所述管路中流动的主流体在混合部件2中产生的压力损失。但是，如果在混合部件2的所述开口中，所述主流体所产生的压力损失为能够容许的程度，则在管部件4、4中，在接头4A、4A的附近无需扩大内径。
在图3A、图3B以及图3C中，示出在图1及图2中所示的静止型流体混合装置1中所使用的混合部件2的3个例子。3个例子的混合部件2分别包括：环形部5，其通过夹持在图1及图2中所示的2个管部件4、4的接头4A、4A之间，从而同心地插入所述管路中；以及多个挡板部6，它们在环形部5的内周面处，从沿着环形部5的周向的多个位置朝向所述管路的长度方向中心线凸出。在各个混合部件2中，2个挡板部6沿着环形部5的周向从彼此分离180°的2个位置朝向环形部5的半径方向的内侧凸出。然而，只要遵从本发明的思路，挡板部6的个数可以为3块、4块，并且也可以大于或等于4块。在环形部5的内周面的内侧，在多个挡板部6彼此之间规定出开口8。
在图3A中所示的混合部件2的第1例中，环形部5具有与接头4A的内径以及外径相同的内径以及外径，作为向环形部5的半径方向扩展的板部件而制作。在环形部5中，在环形部5的周向上彼此等间隔地分离的多个位置处形成有用于供多个螺栓(bolt)(未图示)通过多个螺栓通孔5B，该多个螺栓用于将环形部5固定在所述管路的2个管部件4、4的接头4A、4A处。在环形部5被所述管路的2个管部件4、4的接头4A、4A夹持并固定以后，环形部5的内周面5A与所述管路的2个管部件4、4的内周面共面。
在图3B中所示的混合部件2的第2例中，环形部5作为向环形部5的半径方向扩展的板部件而制作，具有与接头4A的内径相同的内径，但具有比接头4A的外径小的外径。对于第2例的混合部件2，在利用所述管路的2个管部件4、4的接头4A、4A将环形部5同心地挟持以后，在2个接头4A、4A处，在与环形部5相比位于半径方向外侧的环状部位在周向上彼此等间隔地分离的多个位置处，利用诸如螺栓(未图示)之类的公知的固定要素而进行固定，由此，环形部5被固定在2个接头4A、4A上。在环形部5被所述管路的2个管部件4、4的接头4A、4A夹持并固定之后，环形部5的内周面5A与所述管路的2个管部件4、4的内周面共面。
在图3C中所示的混合部件2的第3例中，环形部5作为向环形部5的半径方向扩展的板部件而制作，在环形部5的外周面处，从环形部5的周向的特定位置(在该例子中，2个挡板部6的其中一个的所述周向的中心)向环形部5的半径方向的外侧凸出有可视凸起2A。可视凸起2A在利用2个管部件4、4的接头4A、4A如前述的第1例、第2例那样以与它们同心的方式夹持并固定环形部5期间，向接头4A、4A的半径方向的外侧凸出而能够识别。因此，在如前所述固定期间，能够容易地确认2个接头4A、4A的周向的多个挡板部6的位置以及多个挡板部6相对于所述周向的副流体供给喷嘴3的位置关系。在环形部5被所述管路的2个管部件4、4的接头4A、4A夹持并固定之后，环形部5的内周面5A与所述管路的2个管部件4、4的内周面共面。
在图3A、图3B以及图3C中所示的第1例、第2例以及第3例各自的混合部件2的多个挡板部6中，朝向沿着所述管路的2个管部件4、4的长度方向中心线的方向的两侧面，分别与所述长度方向中心线以直角相交叉。
多个挡板部6分别包含：两侧缘6A-1，其在环形部5的周向上彼此分离，并以直线状朝向环形部5的半径方向的内侧延伸出；以及圆弧状凸缘6B-1，其在朝向所述内侧的两侧缘6A-1的端之间延伸出，并向所述长度方向中心线凸出。
在前述各种例子中，挡板部6的圆弧状凸缘6B-1分别与将两侧缘6A-1向所述半径方向的内侧延长的线相比，在环形部5的周向处向外侧凸出。
作为在环形部5的内周面的内侧而在多个挡板部6、6之间规定出的开口8，在多个挡板部6的圆弧状凸缘6B-1彼此之间具有狭窄区域7。
在前述各种例子中，挡板部6的两侧缘6A-1，分别形成为从环形部5朝向圆弧状凸缘6B-1逐渐缩短彼此间的距离的锥(taper)形状。
为此，开口8成为彼此相邻的二个挡板部6、6之间形成为扇形状的扇状区域9。多个挡板部6、6之间的多个扇状区域9通过狭窄区域7而彼此连通，成为一个开口8。
在各个挡板部6中，与环形部5相邻的部位是基端部位6A，包含圆弧状凸缘6B-1的部位是凸出端部位6B。
优选使各个挡板部6的两侧缘6A-1和分别与两侧缘6A-1相交叉的环形部5的内周面5A的位置处的切线相交的角度大于或等于90度。如果形成这样的角度，则能够增加与环形部5相邻的挡板部6的基端部位6A的强度。此外，所述角度更优选为90度(在包含如图3A、图3B、以及图3C中所示的各种例子的混合部件2的2个挡板部5的情况下，各个挡板部6的两侧缘6A-1各自的向所述半径方向的内侧的延长线与所述长度方向中心线相交)。通过这种方式，能够充分地确保挡板部6的基端部位6A的强度，并且，能够设置出开口8的多个扇状区域9的最佳的面积比，以使得静止型流体混合装置1的混合部件2能够最高效地发挥其功能。
在插入有这样的本实施方式的静止型流体混合装置1的所述管路中，如果使主流体沿图1及图2中所示的箭头A方向流动，则主流体通过混合部件2的开口8。通过开口8后的主流体在多个挡板部6、6的背面侧、即下游侧形成卡门涡列。卡门涡列在多个挡板部6、6的凸出端部位6B的背面侧、即下游侧发展至特别大。因此，从副流体供给喷嘴3向所述管路中供给的副流体在与主流体一起通过混合部件2的开口8之后，利用卡门涡列而向所述管路内的主流体的整体中急速、广泛且均匀地扩散，而均匀地混合至主流体中。
而且，在混合部件2的开口8处，具有比狭窄区域7大的面积且具有与所述管路的内周面共面的圆弧的扇状区域9，使向通过开口8的主流体施加的阻力减小，确保通过开口8的主流体的较大的流量。其结果，提高由混合部件2进行的副流体向主流体中的混合处理能力。
＜第1实施方式的变形例＞
在图4中，示出图1及图2中所示的本发明的第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1的变形例。在该变形例所涉及的静止型流体混合装置1中，在混合部件2上设置有环状部10，该环状部10构成为，在环形部5的内周面和多个挡板部6的基端部位之间，与所述管路的一侧的管部件4的内周面接触。
在该变形例中，多个挡板部6的至少凸出端部位6B相对于环形部5进一步向在所述管路中流动的主流体的下游侧倾斜。
通过设置环状部10，从而能够在环形部5的内周面和环状部10之间、以及环状部10和多个挡板部6的基端部位6A之间，分别形成弯曲部位。这些弯曲部位在环状部10与所述管路的内周面接触的同时，使混合部件2的强度提高。为此，即使主流体向混合部件2的多个挡板部6施加的阻力一定量地变大，也不会使多个挡板部6进而使混合部件2产生变形、损伤。与所述管路的所述内周面接触的环状部10，在使变形例的静止型流体混合装置1'的流体混合性能实质上较大地下降的程度下，不会使混合部件2的开口8的面积实质上较大地减小。
如图1及图2、以及图4中所示这样，如果所述管路的彼此相邻的2个管部件4、4的接头4A、4A各自的附近在锥形状处扩大内径，则通过使环状部10与某一个锥形状部分的内周面接触，从而环状部10变得与管部件4的圆筒形状部分的内周面相比，不向管部件4的半径方向的内侧凸出。因此，由于环状部10的存在，能够进一步减小向在管部件4中流动的主流体产生的流体阻力。并且，多个挡板部6各自的如前所述倾斜的凸出端部位6B，使多个挡板部6向在所述管路中流动的主流体施加的流体阻力减小。
作为在本实施方式所涉及的静止型流体混合装置1或者变形例所涉及的静止型流体混合装置1'所插入的所述管路中以及副流体供给喷嘴3中流动的主流体以及副流体，可以分别是液体或者气体。
只要遵从本发明的思路，副流体喷嘴3在所述管路中，也可以不位于静止型流体混合装置1或者1'的上游侧的附近。副流体可以在所述管路中通过任何公知的方法而从远离至静止型流体混合装置1或者1'的上游侧的位置供给至在所述管路中流动的主流体中。在所述管路中远离至静止型流体混合装置1或者1'的上游侧的位置处副流体向主流体供给完毕的情况下，即使在所述上游侧，副流体相对于主流体的扩散以及混合不充分，但只要通过混合部件2，则在如前所述的混合部件2的下游侧，副流体相对于主流体迅速且充分地扩散并均匀地混合。
在使用副流体供给喷嘴3而向在所述管路中流动的主流体供给副流体的情况下，如果能够利用在混合部件2中由主流体产生的卡门涡列而使副流体向主流体充分均匀地混合，则副流体供给喷嘴3在主流体的流动方向上，相对于混合部件2可以设置在上游侧、下游侧、及与混合部件2同位置中的至少某一个位置处。另外，副流体供给喷嘴3也可以在混合部件2的上游侧、下游侧以及与混合部件2同位置中的至少某一个位置处设置多个。
另外，所述管路内的副流体供给喷嘴3的副流体的喷出口的位置、数量以及副流体供给喷嘴3的数量，只要能够在混合部件2中利用在主流体产生的卡门涡列，而使副流体向主流体充分均匀地混合，则能够自由地设定。
但是，为了使用副流体供给喷嘴3而向在所述管路内流动的主流体供给副流体，并在混合部件2中利用由主流体产生的卡门涡列使副流体向主流体最高效且充分均匀地混合，优选如图1、图2以及图3中所示，在所述管路内流动的主流体的流动方向中，相对于混合部件2而在上游侧的附近处配置副流体供给喷嘴3，副流体供给喷嘴3的内端的副流体的喷出口位于所述管部件4的长度方向中心线，在从主流体的所述流动方向观察时位于混合部件2的开口8的狭窄区域7的范围内。
并且，从该副流体供给喷嘴3的喷出口向管部件4内供给的副流体的流速，优选为在管部件4内流动的主流体的流速的1/10左右。由此，沿管部件4的长度方向中心线而到达混合部件2的开口8的狭窄区域7的范围内的副流体，利用卡门涡列而扩散至主流体中，并在从混合部件2的开口8的狭窄区域7起沿着管部件4的长度方向中心线的方向上的较短距离的范围内，均匀地混合至主流体中，其中，所述卡门涡列通过混合部件2的多个挡板部6而在挡板部6的下游侧由主流体产生，特别是在混合部件2的与开口8的狭窄区域7相邻的多个挡板部6的凸出端部位6B的下游侧由主流体较强地产生。如果副流体的流速相对于在管部件4内流动的主流体的流速的值比前述的值大，则副流体难于卷入至由主流体产生的卡门涡列，直至副流体向主流体均匀地混合为止，在沿着所述长度方向中心线的方向上，从混合部件2起需要至较长距离的范围。
在图1及图2、以及图4中所图示的第1实施方式以及变形例中，混合部件2的环形部5被夹持在主流体的流动管路中的2个相邻的管部件4、4的接头4A、4A之间，使用例如诸如螺栓这样公知的固定要素而被安装并固定在接头4A、4A上。然而，也可以将能够可拆装地固定混合部件2的公知的混合部件固定构造预先插入至所述管路的希望部位处，将混合部件2可拆装地固定在该混合部件固定构造上。
＜实施例和对比例的试验结果＞
下面，将图1及图2中所示的本发明的第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1中的副流体相对于主流体的混合状态作为实施例，将美国专利第5,839,828号(专利文献1)所记载的现有的静止型流体混合装置的混合状态作为对比例，在图5中示出它们的试验结果。
在图5中，横轴表示管路中的分别与第1实施方式的静止型流体混合装置1以及现有的静止型流体混合装置相距的、在所述管路中流动的主流体的流动方向上的下游侧的距离比(是将与所述各个静止型流体混合装置相距的下游侧的距离X除以构成所述管路的管部件的内径D所得的比)，距离比为0的位置是所述各个静止型流混合装置的位置(在图1以及图2中所示的第1实施方式的静止型流体混合装置的结构中为混合部件2的位置)，P是副流体供给喷嘴的位置。
纵轴表示在相对于所述管路的长度方向中心线为水平(在图2中与纸面成直角的)方向的多个位置处测定出的副流体相对于主流体的浓度比。浓度比是将副流体相对于主流体的浓度的测定值除以副流体实质上均匀地混合至主流体时的浓度的值所得的值，浓度比为1是副流体实质上均匀地混合至主流体时的浓度的值。
即，图5针对沿着所述管路的长度方向中心线的每个不同位置，示出在相对于所述长度方向中心线为水平(在图2中与纸面成直角的)方向的多个位置处测定出的浓度比的分布。由实线包围的范围表示实施例的浓度比分布，由虚线包围的范围表示对比例的浓度比分布。
从图5可知，在本发明的第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1的由实线表示所述混合状态的实施例中，在所述管路中的主流体的流动方向的静止型流体混合装置1的位置(距离比为0)处，在相对于所述管路的长度方向中心线为水平方向上分散有较宽范围的浓度比，但在从静止型流体混合装置1的位置起在所述流动方向的下游侧，在距离比为2～3的较短距离之间，所述水平方向的浓度比的分布急速地收敛至1。与其相对，在美国专利第5,839,828号(专利文献1)所记载的现有的静止型流体混合装置的由虚线表示所述混合状态的对比例中，在所述管路中的主流体的流动方向中的从所述现有静止型流体混合装置的位置起，以距离比4～5远离至所述下游侧的位置处，所述水平方向的浓度比的分布收敛至1。
另外，在针对所述管路的沿着长度方向中心线的每个不同位置，在与所述长度方向中心线垂直的(在图2中沿着纸面而位于上下的)方向的多个位置处测定出所述浓度比的情况下，也得到与图5中所示的大致相同的结果。
这些试验结果表明，在图1及图2中所示的本发明的第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1中，在所述管路中的主流体的流动方向上，在与第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1相当近的下游侧的位置处，成为在所述主流体的横截面的整体范围内浓度比为1，即，所述副流体实质上均匀地混合至所述主流体的状态，因此，能够减小为了实现所述均匀的混合所需的所述管路的长度。因此，在将图1及图2中所示的本发明的第1实施方式所涉及的静止型流体混合装置1作为压舱水处理装置的静止型流体混合装置而使用的情况下，能够使压舱水处理装置的整体紧凑(compact)。
＜第二实施方式＞
下面，参照图6A、图6B以及图7，对本发明的第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1″进行说明。在本实施方式所涉及的静止型流体混合装置1″中，混合部件2和副流体供给喷嘴3作为一个单元(unit)而构成。
在该实施方式中，在静止型流体混合装置1″的混合部件2的环形部5的一个侧面上，具有与混合部件2的内径相同的内径和比混合部件2的外径小的外径的短的筒状的连结部11，以同心地密封的状态，例如通过焊接等公知的密封固定技术而被固定。连结部11在沿着连结部11的中心线的方向上，在混合部件2的与环形部5相反侧的端部，具有与混合部件2的环形部5相同的形状以及尺寸的环状板(plate)12以同心地密封的状态，例如通过焊接等公知的密封固定技术而被固定。因此，混合部件2的环形部5的内周面和连结部11的内周面，进而和环状板12的内周面彼此共面，而形成一个连续的内周面。
在连结部11中，在其周向的至少一处(在本实施方式中，在混合部件2的环形部5的内周面处，与多个挡板部6向环形部5的半径方向的内侧凸出的多个位置中的至少1个相邻的位置)，向连结部11的半径方向的外侧延伸出的副流体供给喷嘴支撑筒13例如通过焊接等公知的密封固定技术被固定。副流体供给喷嘴支撑筒13的内径比副流体供给喷嘴3的外径大。在副流体供给喷嘴支撑筒13的外端，以密封状态固定有盖部件14，该盖部件14比副流体供给喷嘴支撑筒13的外径大。在盖部件14的中央形成有供副流体供给喷嘴3贯穿的通孔14A，插入通孔14A的副流体供给喷嘴3，例如通过焊接等公知的密封固定技术以密封状态被固定在通孔14A中。盖部件14的外侧凸缘(flange)部与从未图示的副流体供给源延伸来的副流体供给管的前端的未图示的外侧凸缘部，通过公知的密封固定技术而可拆装地被固定。在本实施方式中，作为这样的公知的密封固定技术，使用有例如诸如O形密封圈(o-ring)这样环状的密封部件和未图示的固定螺栓的组合，其中，该密封部件插入至副流体供给喷嘴支撑筒13的盖部件14的外侧凸缘部和从未图示的副流体供给源延伸来的副流体供给管的前端的未图示的外侧凸缘部之间，该固定螺栓插入至在盖部件14的外侧凸缘部中形成在周向上彼此分离的多个位置处的安装孔14B中，并且固定在从未图示的副流体供给源延伸来的副流体供给管的前端的未图示的外侧凸缘部上。
这样，插入副流体供给喷嘴支撑筒13中、且被固定的副流体供给喷嘴3，与图1及图2中所示的第一实施方式所涉及的静止型流体混合装置1的副流体供给喷嘴3的情况相同地，内端的喷出口位于构成所述管路的一部分的彼此相邻的管部件4、4的长度方向中心线上。
这样，混合部件2和副流体供给喷嘴3一体化而形成的单元(unit)，如图6B及图7中所示，在构成所述管路的一部分的彼此相邻的2个管部件4、4的接头4A、4A之间，与它们同心地被夹持固定。
在管部件4、4的各个接头4A、4A上，在管部件4的周向上彼此分离的多个位置处分别形成有多个螺栓孔4A-1。多个螺栓孔4A-1的节圆(pitch circle)与管部件4的长度方向中心线同心，且该节圆的直径比所述单元的混合部件2的环形部5的外径以及环状板12的外径大。
本实施方式的所述单元在彼此相邻的2个管部件4、4的接头4A、4A之间与接头4A、4A同心地配置之后，通过插入至2个接头4A、4A的多个螺栓孔4A-1中的多个螺栓(未图示)而被夹压保持在2个接头4A、4A之间。这样，被保持在接头4A、4A之间的所述单元的副流体供给喷嘴3的内端的喷出口，位于彼此相邻的2个管部件4、4的长度方向中心线上。
这样，在将所述单元向2个彼此相邻的管部件4、4的接头4A、4A之间安装之后，从未图示的副流体供给源延伸来的副流体供给管的前端的未图示的外侧凸缘部，相对于支撑筒13的盖部件14的外侧凸缘部，通过如前所述的公知的密封固定技术而可拆装地被固定。
由于本实施方式的静止型流体混合装置1″将混合部件2和副流体供给喷嘴3作为一个单元而构成，因此操作容易。
在本实施方式中，优选在静止型流体混合装置1″的连结部11的外周面处预先设置吊挂片，以使得静止型流体混合装置1″的操作变得容易。
＜压舱水取水用的压舱水处理装置＞
下面，参照图8对压舱水取水用的压舱水处理装置进行说明，其中，该压舱水处理装置使用了参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某1个。
图8概略性地示出压舱水取水用的本发明的第一实施方式所涉及的压舱水处理装置的结构。如图8中所示，该压舱水处理装置具备：海底阀箱(sea chest)(海水吸入口)40，其为了将作为压舱水用的液体的例如海水或者河水导入至船内而设置在船舶上；压舱水取水管路41，其将作为压舱水而在海底阀箱40中取水得到的压舱水导入至压舱水箱47；泵43，其插入至压舱水取水管路41中，在海底阀箱40中对压舱水进行取水，并经由压舱水取水管路41将压舱水压送至压舱水箱47；过滤装置44，其在压舱水取水管路41中插入至泵43的下游侧，对压舱水用的液体进行过滤，对所述液体中所存在的包含浮游生物类的生物进行捕捉；杀菌剂供给装置45，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在过滤后的液体中所存在的包含细菌类、浮游生物类在内的生物进行杀菌；以及流体混合装置46，其插入至压舱水取水管路41中，并使从杀菌剂供给装置45供给的杀菌剂向所述过滤后的液体中扩散并均匀地混合，在流体混合装置46中均匀地混合有杀菌剂的所述过滤后的液体，进一步通过压舱水取水管路41而被输送至流体混合装置46的下游侧的压舱水箱47。
在本实施方式中，作为流体混合装置46，能够使用参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某1个。在该情况下，从杀菌剂供给装置45向作为流体混合装置46而使用的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某1个的副流体供给喷嘴3供给杀菌剂，作为主流体而通过过滤装置44后的压舱水从混合部件2的开口8流出。
过滤装置44从海底阀箱(海水吸入口)40取水，利用现有的过滤材料对作为压舱水的例如海水或者河水中的包含浮游生物类的生物进行捕捉，该压舱水是通过泵43并经由压舱水取水管路41输送来的。过滤材料优选使用过滤用开口为30μm～100μm的过滤材料。将过滤用开口设为30μm～100μm的原因在于：使对包含动物性浮游生物以及植物性浮游生物在内的生物的捕捉率保持在一定水平，并且减小用于防止所述过滤用开口的网眼堵塞所需的逆流清洗的频率，缩短在停留港口的压舱水处理时间。如果过滤用开口大于100μm，则包含动物浮游生物以及植物浮游生物在内的生物的捕捉率明显下降，如果过滤用开口小于30μm，则逆流清洗的频率增大，在停留港口的压舱水处理时间变长。
作为过滤装置44，优选使用钢丝网过滤器(notch wire filter)、楔形丝过滤器(wedge wire filter)或者以层叠片(disc)作为过滤材料的过滤装置。另外，作为过滤装置44还优选使用由过滤材料为金属网式过滤器(mesh filter)或者树脂交叉过滤器(cross filter)构成的过滤装置。
使用了过滤用开口为30μm～100μm左右的过滤材料的过滤装置44，对作为压舱水而取水的例如海水或者河水中的包含动物性浮游生物和植物性浮游生物在内的生物的大部分进行捕捉，因此在通过过滤装置44后的作为压舱水而取水的例如海水或者河水中，必须利用杀菌剂进行杀菌的对象是未被过滤装置44过滤的包含微小的浮游生物在内的生物和细菌类。因此，与不使用过滤装置44而仅单独使用杀菌剂对作为压舱水而取水的例如海水或者河水中的包含动物性浮游生物和植物性浮游生物在内的生物以及细菌类进行杀菌的情况相比，能够大幅度减少杀菌剂的使用量。其结果，能够减少购买杀菌剂的费用，还能够进一步减小杀菌剂供给装置45中的用于贮存杀菌剂的贮存槽，因此能够减小针对压舱水处理装置的在船舶内所需的存储空间。另外，能够无需使用在从压舱水箱47将压舱水向船舶外排水时所需的用于对杀菌剂中的杀菌成分进行无害化处理的杀菌成分无害化处理剂、或者极大地减少使用量。
杀菌剂供给装置45是供给杀菌剂的装置，该杀菌剂用于对作为被过滤装置44过滤后的压舱水的例如海水或者河水中残存的包含细菌类、浮游生物在内的生物进行杀菌，在图8中所示的压舱水处理装置中，向作为流体混合装置46而使用的参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某一个的副流体供给喷嘴3供给所述杀菌剂。杀菌剂供给装置45包含：存储罐，其贮藏所述杀菌剂；以及公知构造的杀菌剂送出装置，其以规定浓度的流体形式将所述杀菌剂向副流体供给喷嘴3输送。作为所述杀菌剂，例如可以使用次氯酸钠(sodium hypochlorite：NaOCl)、氯气、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠(sodium dichloroisocyanurate：C3N3O3Cl3Na)、过氧化氢、臭氧(ozone)、过氧乙酸、或者这些物质的大于或等于2种的混合物，但也可以使用除此之外的杀菌剂。
下面，对以如上方式构成的图8中所示的本实施方式的压舱水取水用的压舱水处理装置的动作进行说明。通过使泵43工作，从而利用压舱水取水管路41将作为压舱水的例如海水或者河水从海底阀箱40输送至压舱水箱47。这期间，从压舱水捕捉比过滤装置44的过滤材料的过滤用开口的尺寸大的包含动物性浮游生物以及植物性浮游生物等在内的生物。
对于被过滤装置44捕捉的包含浮游生物等的生物，在与对压舱水进行取水相同的水域，对过滤装置44的过滤材料进行逆清洗，并将清洗液向船外排水，由此，返回对压舱水进行取水的船外的水中例如海域中或者河中。即使返回至所述水中，由于与对压舱水进行取水的水域为同一水域，因此不会对所述水域的生态系统产生不良影响。
向被过滤装置44过滤后的压舱水中，从杀菌剂供给装置45经由流体混合装置46而供给前述的杀菌剂，在过滤后的压舱水中，利用流体混合装置46使所述杀菌剂扩散并均匀地混合，由此对过滤后的压舱水进行杀菌处理。杀菌处理后的压舱水通过压舱水取水管路41被导入至压舱水箱47并贮存在压舱水箱47内。
优选在压舱水箱47内所贮存的压舱水中，前述杀菌剂的杀菌成分以大于或等于规定浓度的方式残存。在压舱水箱47内以大于或等于规定浓度残存的杀菌成分抑制细菌类的再成长。在压舱水箱47内所残存的杀菌成分的浓度，是根据杀菌剂的种类以及压舱水箱47的材质、涂装的种类而适当决定的，基于该决定而对由杀菌剂供给装置45进行的向流体混合装置46的所述杀菌剂的供给量进行调整。
此外，对于压舱水的杀菌处理，有时在将例如海水或者河水作为压舱水而装入压舱水箱47时不进行，而在从压舱水箱47将压舱水排出至船外时进行杀菌处理。在该情况下，对作为压舱水而取水的例如海水或者河水即不进行过滤也不进行杀菌而向压舱水箱47输送，并贮存在压舱水箱47内。而后，将压舱水从压舱水箱47经由按照图8中所示的泵43、过滤装置44、与杀菌剂供给装置45组合的流体混合装置46的顺序所插入的压舱水排出管路而向船外排出。在这期间从压舱水箱47利用泵43而在压舱水排水管路中朝向船外排出的压舱水，利用过滤装置44过滤包含浮游生物类的生物，利用流体混合装置46使来自菌剂供给装置45的杀菌剂扩散并均匀混合，对在排出的压舱水中被过滤后所残存的包含浮游生物类的生物以及细菌类进行杀菌，而后向船外排出。
根据参照图8所说明的以上内容明确可知，在本实施方式所涉及的压舱水取水用的压舱水处理装置中，在从海底阀箱40作为压舱水而取水的例如海水或者河水通过压舱水取水管路41而导入至压舱水箱47期间，在由过滤装置44对大于或等于30μm～100μm的包含动物性浮游生物以及植物性浮游生物在内的生物进行捕捉之后，利用从杀菌剂供给装置45向流体混合装置46供给的杀菌剂，能够可靠地对残存在过滤后的压舱水中的包含细菌类、浮游生物在内的生物进行杀菌，因此，不管作为压舱水而取水的例如海水或者河水等为何种水质，都能够可靠且低价地实现满足国际海事组织(IMO)所规定的压舱水基准的压舱水的处理。另外，本实施方式所涉及的压舱水取水用的压舱水处理装置的结构简单且紧凑，因此容易应用在现有的船舶上。
＜压舱水排水用的压舱水处理装置＞
下面，参照图9对使用了参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某1个的压舱水排水用的本发明的第二实施方式所涉及的压舱水处理装置进行说明。
图9概略性地示出用于对贮存在压舱水箱47中的压舱水进行排水的、压舱水排水用的本发明的第二实施方式所涉及的压舱水处理装置的结构。如图9中所示，该压舱水处理装置具备：压舱水排出管路49，其使从压舱水箱47排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置50，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；流体混合装置51，其插入至压舱水排出管路49中，并使从杀菌成分无害化处理剂供给装置50供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至所述排出的压舱水中；以及泵52，其插入至压舱水排出管路49中，并将从压舱水箱47排出的压舱水压送至压舱水排出管路49的出口。压舱水排出管路49的出口在装备有该压舱水处理装置的船舶的外壁处开口。
在本实施方式中，作为流体混合装置51，可以使用参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某一个。在该情况下，从杀菌成分无害化处理剂供给装置50向作为流体混合装置51而使用的前述的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某一个的副流体供给喷嘴3供给杀菌成分无害化处理剂，作为主流体而从压舱水箱47排出的压舱水从混合部件2的开口8流出。
在压舱水箱47所贮存的压舱水中，为了抑制细菌类的再成长，优选使在压舱水的取水时供给至压舱水的杀菌剂的杀菌成分，以大于或等于规定浓度的方式残留。在从压舱水箱47将这样的压舱水排出至船外时，优选使用插入至压舱水排出管路49中的流体混合装置51而将来自杀菌成分无害化处理剂供给装置50的杀菌成分无害化处理剂供给至所排出的压舱水中，并使其扩散、均匀地混合，由此进行杀菌成分无害化处理。对于来自压舱水箱47的压舱水的排水，也需要在向船舶进行装货的时间内结束，杀菌成分无害化处理剂向从压舱水箱47排出的压舱水中的扩散以及均匀的混合需要在短时间内进行。
在作为杀菌剂而使用次氯酸钠、氯气等氯类杀菌剂的情况下，作为针对这些杀菌剂所供给的杀菌成分无害化处理剂，能够使用例如亚硫酸钠(sodium sulfite：Na2SO3)、重亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)(sodium bisulfite：NaHSO3)、硫代硫酸钠(sodium thiosulfate：Na2S2O3·5H2O)。另外，在作为杀菌剂使用过氧化氢的情况下，也能够使用例如亚硫酸钠、重亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)、硫代硫酸钠作为杀菌成分无害化处理剂。
通过使用如前所述的参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某一个作为静止型流体混合装置51，从而能够使来自杀菌成分无害化处理剂供给装置50的杀菌成分无害化处理剂迅速地扩散并均匀地混合至从压舱水箱47排出的压舱水中，因此能够在短时间内对从压舱水箱47排出的压舱水进行无害化处理，能够将其排出至船外。另外，通过将本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某一个作为流体混合装置51而使用，从而能够使本实施方式所涉及的压舱水排出用的压舱水排出装置的结构紧凑，容易应用在现有船舶上。
＜压舱水取水用以及压舱水排水用的压舱水处理装置＞
下面，参照图10对如前所述的参照图1至图4以及图6所说明的本发明的第一实施方式、其变形例以及第二实施方式所涉及的静止型流体混合装置1、1'、1″中的某1个兼作插入至压舱水取水管路41中的流体混合装置46、或者插入至压舱水排水管路49中的流体混合装置51而使用、能够应对压舱水取水用和压舱水排水用这两者的本发明的第三实施方式所涉及的压舱水处理装置进行说明。
如图10中所示，本第三实施方式所涉及的压舱水处理装置具备：压舱水取水管路41，其将作为压舱水而取水的例如海水或者河水这样的液体导入至压舱水箱47；过滤装置44，其插入至压舱水取水管路41中，对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的包含浮游生物在内的生物；杀菌剂供给装置45，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在所述过滤后的液体中存在的包含浮游生物在内的生物和细菌类进行杀菌；流体混合装置46，其插入至压舱水取水管路41中，并使从杀菌剂供给装置45供给来的所述杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中；压舱水排出管路49，其使从压舱水箱47排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置50，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；以及流体混合装置51，其插入至压舱水排出管路49中，并使从杀菌成分无害化处理剂供给装置50供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至所述排出的压舱水中。
并且，插入至压舱水取水管路41中的流体混合装置46和插入至压舱水排水管路49中的流体混合装置51由同一流体混合装置兼用，压舱水取水用管路41和压舱水排水管路49与该同一兼用的流体混合装置46(51)相交叉。
并且，插入至压舱水取水管路41中的泵43和插入至压舱水排水管路49中的泵52也由同一泵兼用，压舱水取水用管路41和压舱水排水管路49也与由该同一泵兼用的泵43(52)相交叉。
在压舱水取水管路41中，在泵43的上游侧和下游侧插入有开闭阀61、62，在压舱水排水管路49中，在泵52的上游侧和下游侧插入有开闭阀63、64。
在经由压舱水取水管路41而向压舱水箱47导入压舱水时，关闭压舱水排水管路49的开闭阀63、64而切断压舱水排水管路49，并且，打开压舱水取水管路41的开闭阀61、62，使由杀菌成分无害化处理剂供给装置50向停止流体混合装置46(51)供给所述杀菌成分无害化处理剂的动作停止，取而代之，由杀菌剂供给装置45向流体混合装置46(51)供给所述杀菌剂。
在经由压舱水排水管路49而从压舱水箱47排出压舱水时，关闭压舱水取水管路41的开闭阀61、62而切断压舱水取水管路41，并且，打开压舱水排水管路49的开闭阀63、64，使由杀菌剂供给装置45向流体混合装置46(51)供给所述杀菌剂的动作停止，取而代之，由杀菌成分无害化处理剂供给装置50向流体混合装置46(51)供给所述杀菌成分无害化处理剂。
在压舱水取水时，打开压舱水取水管路41的开闭阀61、62，并关闭压舱水排水管路49的开闭阀63、64。这样，能够成为与图8中所示的压舱水取水用的压舱水处理装置相同的结构，并能够发挥相同的功能。
在压舱水排水时，关闭压舱水取水管路41的开闭阀61、62，并打开压舱水排水管路49的开闭阀63、64。这样，能够成为与图9中所示的压舱水排水用的压舱水处理装置相同的结构，并能够发挥相同的功能。
在兼用的流体混合装置46(51)和压舱水箱47之间的压舱水取水管路41的部分和上述之间的压舱水排出管路49的部分可以兼用。这样，该压舱水处理装置的结构能够变得更紧凑，能够减小在将该压舱水处理装置搭载在船舶中时所需的空间，能够进一步降低该压舱水处理装置的制造费用。
标号的说明
1、1'、1″ 静止型流体混合装置
2 混合部件
2A 可视凸起
3 副流体供给喷嘴
4 管部件(管路)
5 环形部
5A 内周面
5B 螺栓通孔
6 挡板部
6A 基端部位
6A-1 两侧缘
6B 凸出端部位
6B-1 圆弧状凸出端缘
7 狭窄区域
8 开口
9 扇状区域
10 环状部
11 连结部
12 环状板
13 副流体供给喷嘴支撑筒
14 盖部件
14A 通孔
14B 安装孔
40 海底阀箱
41 压舱水取水管路
43 泵
44 过滤装置
45 杀菌剂供给装置
46 流体混合装置
47 压舱水箱
49 压舱水排水管路
50 杀菌成分无害化处理剂供给装置
51 流体混合装置
52 泵
61、62、63、64 开闭阀

Claims (9)

1.一种静止型流体混合装置，其具备混合部件(2)，该混合部件(2)包含：环形部(5)，其同心地插入主流体所流动的管路中；以及多个挡板部(6)，它们在所述环形部的内周面(5A)处，从沿着所述环形部的周向的多个位置朝向所述管路的长度方向中心线凸出，并使所述主流体产生卡门涡列，该混合部件(2)利用卡门涡列使向在所述管路中流动的主流体供给的副流体与主流体均匀地混合，
所述混合部件的所述环形部，作为向所述环形部的半径方向扩展的板部件而制作，所述环形部的所述内周面与所述管路的内周面共面，
所述多个挡板部分别包含：两侧缘(6A-1)，其在所述周向上彼此分离，并以直线状朝向所述半径方向的内侧延伸出；以及圆弧状凸缘(6B-1)，其在朝向所述内侧的所述两侧缘的端部之间延伸出，并向所述长度方向中心线凸出，
作为在所述环形部的所述内周面的内侧而在所述多个挡板部之间规定出的开口(8)，在所述多个挡板部的所述多个圆弧状凸缘之间具有狭窄区域(7)。
2.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其中，
在所述多个挡板部(6)中，朝向沿着所述长度方向中心线的方向的两侧面，分别与所述长度方向中心线以直角相交叉。
3.根据权利要求1所述的静止型流体混合装置，其中，
所述多个挡板部(6)分别具有：基端部位(6A)，其与所述环形部(5)相邻；以及凸出端部位(6B)，其包含所述圆弧状凸出端(6B-1)，至少所述凸出端部位相对于所述环形部，朝向在所述管路中流动的所述主流体的下游侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的静止型流体混合装置，其中，
所述混合部件(2)在所述环形部(5)的所述内周面(5A)和所述多个挡板部(6)的所述基端部位(6A)之间，设置有环状部(10)，该环状部(10)构成为与所述管路的所述内周面接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的静止型流体混合装置，其中，
还具备副流体供给喷嘴(3)，该副流体供给喷嘴(3)用于从所述管路的外侧向所述管路的内部供给所述副流体，所述副流体喷嘴的内端，在所述管路内的所述主流体的流动方向上，相对于混合部件(2)而配置在上游侧、下游侧、及与混合部件同位置中的至少某一个位置处。
6.根据权利要求5所述的静止型流体混合装置，其中，
所述多个挡板部(6)各自的所述两侧缘(6A-1)，形成为从所述环形部(5)朝向所述圆弧状凸缘(6B-1)逐渐缩短彼此间的距离的锥(taper)形状。
7.一种压舱水取水用的压舱水处理装置，其中，该压舱水处理装置具备：
压舱水取水管路(41)，其将作为压舱水而取水得到的液体导入至压舱水箱(47)；过滤装置(44)，其插入所述压舱水取水管路中，并对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物；杀菌剂供给装置(45)，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在所述过滤后的液体中存在的生物和细菌类进行杀菌；以及流体混合装置(46)，其插入所述压舱水取水管路中，并使从所述杀菌剂供给装置供给来的所述杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中，所述流体混合装置是权利要求1至权利要求5中任1项所述的静止型流体混合装置。
8.一种压舱水排出用的压舱水处理装置，其中，该压舱水处理装置具备：
压舱水排出管路(49)，其使从压舱水箱(47)排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置(50)，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；以及流体混合装置(51)，其插入所述压舱水排出管路中，并使从所述杀菌成分无害化处理剂供给装置供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合至所述排出的压舱水中，所述流体混合装置是权利要求1至权利要求5中的任1项所述的静止型流体混合装置。
9.一种压舱水取水用以及压舱水排出用的压舱水处理装置，其中，该压舱水处理装置具备：
压舱水取水管路(41)，其将作为压舱水而取水得到的液体导入至压舱水箱(47)；过滤装置(44)，其插入所述压舱水取水管路中，并对所述液体进行过滤而捕捉所述液体中的生物；杀菌剂供给装置(45)，其供给杀菌剂，该杀菌剂对在所述过滤后的液体中存在的生物和细菌类进行杀菌；以及流体混合装置(46)，其插入所述压舱水取水管路中，并使从所述杀菌剂供给装置供给来的所述杀菌剂均匀地混合至所述过滤后的液体中；压舱水排出管路(49)，其使从压舱水箱排出的压舱水流动；杀菌成分无害化处理剂供给装置(50)，其供给对所述排出的压舱水中残留的杀菌成分进行无害化的杀菌成分无害化处理剂；以及流体混合装置(51)，其插入所述压舱水排出管路中，并使从所述杀菌成分无害化处理剂供给装置供给来的所述杀菌成分无害化处理剂均匀地混合到所述排出的压舱水中，
插入所述压舱水取水管路的所述流体混合装置(46)和插入所述压舱水排水管路的所述流体混合装置(51)，由同一流体混合装置兼用，所述压舱水取水用管路(41)和所述压舱水排水管路(49)与该同一兼用的所述流体混合装置相交叉，
在经由所述压舱水取水管路向所述压舱水箱导入所述压舱水时，切断所述压舱水排水管路，并且使由所述杀菌成分无害化处理剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌成分无害化处理剂的动作停止，取而代之，由所述杀菌剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌剂，
在经由所述压舱水排水管路将来自所述压舱水箱的所述压舱水排出时，切断所述压舱水取水管路，并且使由所述杀菌剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌剂的动作停止，取而代之，由所述杀菌成分无害化处理剂供给装置向所述流体混合装置供给所述杀菌成分无害化处理剂，
由同一流体混合装置兼用的所述流体混合装置是权利要求1至权利要求5中任1项所述的静止型流体混合装置。
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