FI120512B - Menetelmä ja laite öljyn keräämiseksi veden pinnalta aallokon vaimennustilan avulla - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITE ÖLJYN KERÄÄMISEKSI VEDEN PINNALTA AALLOKON VAIMENNUSTILAN AVULLA

KEKSINNÖN KOHDE

5 Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite öljyn keräämiseksi veden pinnalta aallon vaimennustilan avulla.

TEKNIIKAN TASO

Tunnetun menetelmän mukaan veteen joutunut öljy kerätään veden pinnalta erilaisilla 10 keräyslaitteilla, kuten esimerkiksi harjakerääjillä, skimmereillä ja vastaavilla.

Pääperiaatteena keräyksessä on tällöin se, että veden pinnalla kelluva öljy tarttuu kerääjän keräyselimiin, kuten harjaksiin tai pyöriviin levyihin. Niistä öljy irrotetaan esimerkiksi kaapimilla tai muilla vastaavilla elimillä, jonka jälkeen näin kerätty öljy saadaan siirretyksi säiliöön. Harjakerääjien harjakset voivat olla sijoitettuna pyörivään rumpuun tai 15 päättömään nauhaan, joiden avulla veden pinnalla oleva öljy nostetaan vedestä ja kerätään talteen. Harjakerääjä voi olla sijoitettuna öljyntorjunta-alukseen esimerkiksi laivan sivulle kiinnitettynä tai laivan vierellä ponttoniin liitettynä. Kerääjä voidaan sijoittaa myös laivan sivulle pieneen syvennykseen. Kerääjän lisäksi käytetään yleensä myös öljypuomia, jonka avulla veden pinnalla oleva öljy ohjataan kerääjälle.

20

Tunnettujen öljynkeräyslaitteiden epäkohtana on yleensä se, että keräystulos huononee • · • *·· olennaisesti aallokon korkeuden kasvaessa. Syynä on mm se, että aallot heijastuvat : *[: takaisin laivan kyljestä tai syvennyksen seinämästä, jolloin veden loiskinta irrottaa öljyn kerääjästä ennen kuin se saadaan viedyksi varsinaisille keräyselimille. Aallokko voi myös • · · ;**·. 25 olla niin korkea, että aallot pääsevät lyömään koko keräyslaitteen yli. Tällöinkin harjoihin jo • · · tarttunut öljy irtoaa takaisin veteen ja laitteen teho on huononee.

• · · • · • · · • · • » Käytännössä on todettu, että tunnettuja öljynkeräyslaitteita käytettäessä puolen metrin ... korkeuden ylittävä merkitsevä aallon korkeus alkaa jo häiritä keräyslaitteita olennaisesti.

• · · *·’ * 30 Kun aallon korkeus kasvaa vielä suuremmaksi, niin tunnetut laitteistot ovat lähes ♦ ·· • · *···* tehottomia. Silloin niistä ei ole mitään hyötyä. Ongelma on vakava, koska öljyvahingot :*·*; sattuvat helpommin myrskyssä. Tyynessäkin sattuneen öljyvahingon jälkeen aallokko voi • · .**·. nopeasti kasvaa niin paljon, että öljyntorjuntalaitteita ei voida käyttää.

• · · m ··· 35 Öljynkerääjän läheisyydessä olevaa aallokkoa on yritetty vaimentaa esimerkiksi niin, että *· *: öljynkerääjä on kiinnitetty laivaan tyynen puolelle tai kerääjän suojaksi laitetaan öljypuomia. Myös katamaraanin keskiosaan sijoitettuna öljynkerääjä on voitu suojata 2 ainakin osittain, koska se on suojassa katamaraanin runkojen välissä. Tällaiset järjestelyt eivät kuitenkaan ole käytännössä osoittautuneet onnistuneeksi. Korkean aallokon lisäksi myös öljyntorjunta-alus keinuu niin paljon, että laivan sivulla oleva öljynkerääjä on liian suuressa aallokossa ja voi jopa joutua kokonaan veden alle.

5

Parempaa suojaa aallokolta antavat menetelmät, joissa öljyinen vesi johdetaan pumpun avulla aikaansaadun virtauksen avulla aluksen sisään tehtyyn aallonvaimennuskanavaan. Julkaisuissa WO 89/10296 ja GB-1544109 on esitetty järjestelyjä, joissa öljynkerääjä on sijoitettu öljyntorjunta-aluksen sisään tai aluksen sisällä olevaan kanavaan. Kuitenkaan 10 näilläkään järjestelyillä ei ole voitu poistaa korkean aallokon ja aluksen keinumisen aiheuttamia ongelmia.

Patentin US-4,653,421 esittämässä ratkaisussa on aallokon vaimenemisen tehostamiseksi aluksen sisällä oleviin kanaviin asennettu levyjä, joissa on suhteellisen pieniä reikiä.

15 Ratkaisun epäkohtana on se, että tällaiset levyt vaimentavat kyllä aallokkoa, mutta samalla ne myös estävät tehokkaasti öljyn kulkeutumisen kanavassa varsinaiselle öljynkerääjälle.

Patentissa GB-1,544,109 aluksen sisällä olevassa kanavassa on levyjä, jotka sulkevat kanavan vuorotellen yläreunasta ja alareunasta. Niiden tarkoituksena on erottaa vesi ja 20 öljy toisistaan. Sen sijaan niiden tarkoituksena ei ole vaimentaa aallokkoa. Aallokon vaimentamiseksi laitteeseen on muodostettu pieniä, veden pinnan lähelle avautuvia • · • *·· kanavia. Tämän ratkaisun epäkohtana on se, että kanavassa olevat poikittaiset levyt ja :*·[: pienet aukot estävät öljyn kulun eteenpäin kanavassa. Tällöin öljyä ei saada kerätyksi.

• « · • · • · • · · .***. 25 Patentissa GB-1,405,560 on esitetty proomu, jossa aallokkoa vaimennetaan vaakasuoran • · · levyn avulla, jonka pituus on puolesta aallonpituudesta koko aallonpituuteen. Avomerellä • · « tällaisen levyn käyttö ei kuitenkaan ole mahdollista, koska siellä aaltojen pituus on • · kymmeniä, jopa satoja metrejä, jolloin vaadittavat rakenteet olisivat erittäin suuria ja ... kalliita. Tällaisen levyn vaimennusteho ei myöskään ole erityisen suuri, sillä levyn • · · *·* * 30 kohdatessaan aallon harja voi murtumisen sijasta muodostaa erillisen aallon , joka vain heikosti vaimentuen vyöryy levyä pitkin. Levyjen lukumäärän tai muiden rakenteiden ·*·*. lisääminen ei auta, koska rakenteesta tulee tällöin vieläkin suurempi.

• · ··· • * ONGELMAT ÖLJYNKERÄYKSESSÄ « · · ···: 35 • · *.**: Harjamallisen öljynkeräilijän toimintaperiaate on herkkä takaisinvirtaukselle. Harjoihin jo tarttunut öljy irtoaa takaisinvirtauksessa. Kokemusperäisesti on todettu, että keräystulos on 3 huono kun aallonkorkeus ylittää metrin. Tämä tarkoittaa, että yli puolen metrin merkitsevästä aallonkorkeudesta alkaen aallokko alkaa häiritä ja laitteisto käy tehottomaksi, kun aallonkorkeus edelleen kasvaa..

5 KEKSINNÖN TARKOITUS

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä öljyn keräämiseksi veden pinnalta, joka menetelmä on olennaisesti tunnettuja menetelmiä tehokkaampi.

KEKSINNÖN MUKAISEN MENETELMÄN TUNNUSMERKIT 10 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että veden pinnalla oleva öljy johdetaan aallon vaimennustilaan, jossa aallokko vaimenee niin paljon, että veden pinnalla oleva öljy on tehokkaasti kerättävissä. Aallokko vaimennetaan kanavassa siten, että öljyllä on sen viskositeettiin ja muihin ominaisuuksiin nähden riittävän leveä ja esteetön kulkutie öljynkerääjälle.

15

Keksinnön mukainen aallokon pienentäminen vaimennustilassa perustuu seuraavien vaimennusmekanismien tai vaimennusmenetelmien käyttöön, joita voidaan käyttää yhdessä tai erikseen.

20 1. aallon taipuminen eli diffraktio, ·· 2. aallon murtuminen, • · · j. . 3. aallon heijastuminen eli reflektio.

:..f 4. aallon virtauksen vaimentaminen seinämien kitkan ja aukkojen läpi kulkemisen • · *···* yhteydessä 25 • ·

Vaimentimen keskeisin toimintamekanismi tai vaimennusmenetelmä on edellä esitetyn • · · kohdan 1 mukainen taipuminen eli diffraktio. Kanavan leveyttä kapeammasta aukosta sisään päästetyn aallon annetaan levitä koko kanavan levyiseksi, jolloin sen energia pinta-alayksikköä kohden vastaavasti pienenee ja aallonkorkeus laskee.

30 • · ·«· * . Aallon energian leviäminen aukosta koko kanavan levyiseksi ei tapahdu välittömästi, vaan [ ' vaatii tietyn matkan, joka riippuu aallon korkeudesta ja periodista eli aallon ajanjakson • · ’···* pituudesta. Tämän matkan jälkeen voidaan menettely toistaa antamalla aallokon kulkea ·:··· seuraavan kanavan leveyttä kapeamman aukon eli portin läpi uuteen kanavan levyisen 35 tilaan eli koteloon. Menettelyä toistetaan, kunnes aallokko on vaimentunut riittävästi, että • · veden pinnalla oleva öljy voidaan tehokkaasti kerätä kerääjällä.

4

Aallokon vaimentaminen diffraktion avulla ei ole riittävää vaimentimen toimimiseksi jatkuvasti. Uloimmasta aukosta tulee jatkuvasti uutta aaltoenergiaa vaimentimeen, ja koteloiden energia nousee kunnes tuleva ja poistuva energia ovat yhtä suuret. Energiaa poistetaan käyttämällä toisiaan vahvistavasti edellä esitettyjen kohtien 2-4 mekanismeja. 5

Ensisijainen energian poistomenetelmä vaimentimessa on edellä esitetyn kohdan 2 mekanismi tai menetelmä eli aaltojen murtuminen. Tämä saadaan aikaan seuraavilla menetelmillä: 10 a) Aaltoenergia keskitetään koteloiden viistojen väliseinien avulla, jolloin aallon jyrkkyys tulee niin suureksi, että aalto murtuu.

b) Aallot heijastetaan, jolloin tuleva ja heijastunut aalto yhdistyvät niin jyrkäksi aalloksi, että se murtuu.

c) Vesisyvyys on niin pieni kuin muut toiminnalliset seikat sallivat.

15

Kohdan a) menetelmä on ensisijainen menetelmä. Sitä varten levyt sijoitetaan viistoon sellaiseen kulmaan, että se osa aallosta, joka ei mene portin läpi, keskittyy levyn ja kanavan seinämän muodostamaan soppeen eikä heijastu ennen kuin keskittymisestä johtuva aallonkorkeuden kasvu johtaa sen murtumiseen.

20 :·. Kohdan b) menetelmää sovelletaan kohdan a) menetelmän kanssa yhdessä siten, että • · · . sopen pohjasta heijastunut aalto keskitetään kotelon toisessa päässä viistojen levyjen • · toisen puolen avulla porttiin, jossa sen energiatiheys ja aallonkorkeus nousee. Jos • · ***** samanaikaisesti tulee uusi aalto porttiin, niin siinä summautuneen aallon korkeus voi • · '···* 25 nousta murtumisrajan yli. Tästä syystä myös kohdan c) mukainen menetelmä on • · oleellinen. Mitä matalampi veden syvyys, sitä pienemmät aallot murtuvat • · · summautuessaan.

:*:*: Vaimennin siten vaimentaa tehokkaasti aaltoja, joiden pituus on kaksi kertaa • · 30 heijastuskohdan ja portin välimatka. Heijastuskohdan ei tarvitse olla saman kotelon • · · * . alueella, vaan se voi olla myös joku sisemmistä koteloista.

• · • · · • · *·«* Menetelmää 3 sovelletaan myös puhtaasti ontelovaimentimen tavoin, siten että *:**: heijastuneet aallot kumoutuvat tulevan aallon kanssa. Vaimennin toimii tällä periaatteella 35 kun aallonpituus on noin neljä kertaa kotelon pituus.

• · 5

Vaimennin on oleellisesti aikaisempia tehokkaampi, koska se vaimentaa monella mekanismilla, joita käytetään toisiaan vahvistavasti, eikä vain yhdellä tai korkeintaan kahdella, kuten tunnetut menetelmät. Samanaikaisesti vaimentimessa öljy kulkeutuu tehokkaasti, koska aallokkoa vaimentavat elementit eivät sijaitse öljyn kulkureitillä.

5

Parhaiten toimivassa ratkaisussa kaikki mekanismit ovat mukana. Kuitenkin joissakin kuvioissa esitetyissä sovellutusesimerkeissä kaikki mekanismit eivät ole käytössä, joten ne toimivat huonommin. Esimerkiksi kuviossa 26 on esitetty rakenne, joka perustuu vain mekanismiin 4, joten sen toiminta ei ole käytännössä riittävän hyvä.

10

KEKSINNÖN MUKAINEN LAITE

Keksinnön kohteena on myös laite öljyn keräämiseksi veden pinnalta, johon öljynkeräyslaitteeseen kuuluu pumppu ja öljynkerääjä, kuten esimerkiksi harjakerääjä, skimmeri tai vastaava.

15 KEKSINNÖN MUKAISEN LAITTEEN TUNNUSMERKIT Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että öljynkeräyslaitteeseen kuuluu pumpun ja öljynkerääjän lisäksi aallokon vaimennustila, jossa on riittävän leveä ja esteetön kulkutie öljylle ja samanaikaisesti 20 tehokas aallonvaimennus, ja että öljynkerääjä on sijoitettu aallokon vaimennustilaan tai muuhun tilaan sellaiseen • · • *·· kohtaan, jossa aallokon korkeus on matalampi kuin vaimennustilaan sisään tulevan : ·’: aallokon korkeus.

• · ··· • · • · • · · ·*’*. 25 Keksinnön mukaisessa vaimennuskanavassa voidaan aallon murtamista tehostaa vielä • · ··· siten, että kanavan syvyys madaltuu tuloaukosta poispäin mentäessä. Edullisimmin matala • · · kohta on kanavan päässä välimatkan päässä aallokon tuloaukosta. Kanavan päässä voi • · olla vielä selvästi jyrkemmin madaltuva osa, joka vaimentaa aallokkoa. Aallon ... vaimennuskanavan ei tarvitse olla suora, vaan se voi olla myös kaareva tai kulmikas, • · » 30 jolloin erilaiset labyrinttivaihtoehdot ovat mahdollisia.

• · • · ··· ·*·*: Kanavan seinämillä olevat levyt, jotka muodostavat portit, voivat olla suoria, kaarevia tai • · muun muotoisia ja ne voivat olla suunnatut kohtisuoraan kanavan seinämästä poispäin tai • · · *. vaihtoehtoisesti kallistettuna virtausta vastaan tai virtauksen suuntaan. Portit voivat olla eri « · · 35 välimatkojen päässä toisistaan, jolloin vaimennuskanava on tehokas monilla *♦’*: aallonpituuksilla.

6 Öljyn kulkua tehostaa, jos portit ovat leveämpiä kanavan sisääntulopäässä, missä aallot ovat suuria, ja kapeampia öljynkerääjän puoleisessa päässä. Toisin sanoen on edullista, jos portit kapenevat veden ja öljyn kulkusuuntaan mentäessä. Aallot häiritsevät pumpulla aikaansaadun virtauksen kykyä kuljettaa öljyä portin läpi sitä enemmän, mitä suurempia 5 aallot ovat ja mitä kapeampi portti on.

Öljyn kulkua tehostaa, jos soppien kulmassa on keskivedenpinnan yläpuolella kapeat korkeat aukot joista sopessa murtuvan aallon vesi ja öljy pääsevät paineella tunkeutumaan seuraavaan koteloon. Nämä aukot ovat 1/10 ... 1/5 varsinaisten porttien leveydestä ja 10 niistä pääse lävitse öljyistä vettä vain kun aallon keskittymisen vuoksi vedenpinta nousee korkealle ja vedellä on suuri paine, joka pusertaa paksunkin öljyn kapean aukon läpi.

Aallokon vaimennusta tehostaa, jos öljynkerääjä sijoitetaan viimeisen kotelon puoliväliin, jossa on koteloon syntyvän seisovan aallon solmukohta ja pienin aallonkorkeus.

15 Öljynkerääjä voidaan sijoittaa myös kanavan viereen tulevaan tilaan, jolloin aukko kanavaan on edullisinta sijoittaa sisimmän kotelon puoliväliin.

AALLONVAIMENTIMEN PERUSTEORIA

Öljyn keräilyssä vaimentimen tulee esteettä päästää öljy lävitseen ja samalla tehokkaasti 20 vaimentaa aallokkoa. Virtausvastuksen käyttäminen aallokon energian vaimentamiseen on ristiriidassa öljyn esteettömän kulkemisen kanssa. Riittävä vastus edellyttää kapeaa aukkoa. Paksu öljy puolestaan tukkii kapeat aukot. Siksi tässä esitetyn vaimentimen toiminta perustuu ensisijaisesti edellä mainittujen mekanismien 2...4 käyttöön.

• · • · · • · · : 25 Äänenvaimenninta koskevat tulokset eivät ole suoraan sovellettavissa veden aaltoihin.

• · ·

Menetelmä 2. eli aaltojen murtaminen, on veden painovoima-aalloille ominainen mahdollisuus, jota ääniaalloilla ei ole käytettävissä. Kun vaimennin joutuu resonanssiin, aallon korkeus kasvaa vaimentimessa, kunnes aalto tulee liian jyrkäksi. Aallosta tulee • · epästabiili, se murtuu ja aallon energia vaimenee tehokkaasti.

• · · 30

Poikittain laivassa olevan vaimentimen perusrakenne on kaavamaisesti seuraava: • · ·

Vaimentimen keskeisin toimintamekanismi on diffraktio. Kanavan leveyttä kapeammasta • · aukosta sisään päästetyn aallon annetaan levitä koko kanavan levyiseksi, jolloin sen • · :.· · energia vastaavasti pienenee. Tällöin aallonkorkeuden vaimenemiskerroin K on

35 K = 4bfB

;·’ missä b on aukon leveys ja B on kanavan leveys. Jos kanavassa on seuraava aukko, • · · . siinä toteutuu vastaava vaimeneminen. Näin N peräkkäisen kotelon vaimennus on • · · • · 7 ΚΜ = Κλ*Κ2*...*ΚΛ tai identtisten koteloiden tapauksessa 5

Klol=Kn Tämä edellyttää, että kotelossa on täydellinen vaimennus kaikelle energialle, joka ei mene seuraavasta aukosta lävitse, tai että aallon energiaa heijastuu takaisin edelliseen koteloon 10 ja lopulta vaimentimen sisäänottoaukosta ulos.

Ensisijainen energian vaimennusmenetelmä vaimentimessa on aaltojen murtuminen.

Tämä saadaan aikaan seuraavilla tavoilla: 15 1. Vesisyvyys on niin pieni kuin muut toiminnalliset seikat sallivat.

2. Aaltoenergia konvergoidaan koteloiden viistojen väliseinien avulla, jolloin aallon jyrkkyys tulee niin suureksi, että se murtuu.

3. Aallot heijastetaan, jolloin tuleva ja heijastunut aalto yhdistyvät niin jyrkäksi aalloksi, että se murtuu.

20

Menetelmiä 2 ja 3 käytetään toisiaan vahvistavasti. Heijastuneet aallot keskitetään viistojen väliseinien kartiomaisissa aukoissa. Kun kotelon pituus on puoli aallonpituutta tai sen monikerta, heijastunut ja tuleva aalto kohtaavat kapeimmassa kohdassa, jossa niiden aallonkorkeus on suurin. Toisin kuin resonoivan äänenvaimentimen tapauksessa, ·· • *·· 25 aallonvaimennin on tehokas kun kotelon pituus on puolen aallon mittainen tai sen i * : monikerta.

• · • ·· • · • · • · ·

Toissijainen energian vaimennusmenetelmä on virtausvastus aukossa. Suurten aaltojen * * * tapauksessa virtaushäviö on niin suuri, että aallon muoto särkyy ja virtaus tulee aukosta 30 purkautuvana suihkuna. Suihkun osuessa veteen syntyy pyörteitä, jossa energiaa vaimene lisää.

• · · • · « **|#* Koska vaimentimen toiminnan kannalta aaltojen murtuminen on olennaista, • · *···* hydrodynaamisen mallin avulla tehtävät laskut tulevat käytännössä mahdottomiksi.

• :*: 35 Teoreettiset tarkastelut perustuvat siten approksimaatioihin ja niiden ohjaamiin ··· · .***. mallikokeisiin • · ♦ · · • · • · : 3. Koteloiden mitoitus ♦ · • · · • · · • · 8

Koteloiden mitoituksessa on huomioitava useita tekijöitä.

3.1 .Diffraktio

Aallon täytyy antaa taipua koko kanavan levyiseksi ennen seuraavan aukkoa.

5 Taipumisnopeus riippuu aallonpituudesta. Mallikokeissa on havaittu 30 asteen kulma hyvin toimivaksi. Pitkät ja korkeat aallot, jossa virtausnopeus on suuri eivät taivu kapeassa aukossa, vaan vesi syöksyy jettinä aukosta ja leviää jopa kapeammassa kuin 30 asteen kulmassa. Laitteen koon optimoinnissa eri korkuisten ja eri periodisten aaltojen vaatima kulma on keskeinen mitoitusparametri, johon vaikuttaa myös kanavan läpi tapahtuvan 10 perusvirtauksen nopeus.

3.2. Heijastuminen ja kumoaminen

Resonoivan äänenvaimentimen tapaan aallonvaimennin vaimentaa tehokkaasti, kun kotelon pituus on neljännesaalto tai sen monikerta. Tällöin sisään tuleva ja heijastunut 15 aalto ovat 180 asteen vaihesiirrossa ja kumoavat toisensa. Kun kotelot tehdään eri pituisiksi saadaan tehokasta vaimennusperiodialuetta levitettyä.

3.3. Heijastuminen ja murtuminen

Kun kotelon pituus on puoli aallonpituutta tai sen monikerta, heijastunut ja tuleva aalto 20 kohtaavat kapeimmassa kohdassa, jossa niiden aallonkorkeus on suurin. Tällöin aallot murtuvat. Toisin kuin resonoivan äänenvaimentimen tapauksessa, aallonvaimennin on siten hyvin tehokas kun kotelon pituus on puolen aallon mittaine tai sen monikerta.

m ·

i '·* ESIMERKKI

t» · • V 25 Vaimentimen mitoitus: • · ·

Vaimennuskanavan leveys, kanavan syvyys, vaimennuslevyjen kulma kanavan seinämän suhteen, vaimennuslevyjen väliin jäävien porttien aukkojen leveys ja porttien etäisyydet • · · toisistaan riippuvat öljyn viskositeetista ja vaimennettavan aallokon ominaisuuksista • · » · · • · • · 30 Esimerkkitapaus:

Vedestä erotettavan öljyn viskositeetti on sellainen, että se patoutuu puolen metrin • · · aukossa, mutta menee läpi metrin aukosta. Aallokossa merkitsevä aallonkorkeus on • · *·;·’ enintään 2.5 m ja aallon jakson aika enintään 9 sekuntia.

• · • · · • · · • ·· · 35 Laitteen mitat: • · · vaimennuskanavan kokonaispituus = 21 m . vaimennuslevyjen kulma kanavan seinän suhteen a = 30° • · · • · · • · θ

Pohjan kallistus madaltuvassa osassa = 1/30 -1/40 1. kotelo: suuaukko eli virtauksen sisään menoportin leveys = 2 m 5 pituus eli etäisyys seuraavaan suuaukkoon tai porttiin = 5 m 2. kotelo: suuaukko = 1.5 m, pituus = 4.5 m, 3. kotelo: suuaukko = 1 m, pituus = 4 m, 10 4. kotelo: pituus = 7.5 m, josta madaltuva osuus kanavan päässä = 4 m.

SOVELLUTUSESIMERKIT

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

KUVIOLUETTELO

Kuvio 1a esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä laivaa, jonka sivulla on öljynkerääjä 20 veden pinnalla olevan öljyn keräämiseksi.

Kuvio 1b esittää kaaviollisesti kuvion 1a laivaa päältäpäin nähtynä ja laivaan sijoitettua • · ♦ öljynkerääjää.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä laivaa, jossa on keksinnön mukainen * · :***: aallokon vaimennustila öljynkerääjän yhteydessä.

·»· .···. 25 Kuvio 3 esittää kaaviollisesti poikkileikkausta kuvion 2 laivasta, jossa on öljynkerääjän kanssa yhteistoiminnassa oleva aallokon vaimennustila.

• ♦ · l.l Kuvio 4 esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä laivan runkoon sijoitettua, keksinnön • · *** mukaista aallokon vaimennustilaa erään sovellutusmuodon mukaisena.

Kuvio 5 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä keksinnön mukaista aallokon • · · *·* * 30 vaimennustilaa erään toisen sovellutusmuodon mukaisena.

···

Kuvio 6 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä laivan runkoon sijoitetun ·*·*. öljynkeräyslaitteiston järjestelyä.

· .*·. Kuvio 7 vastaa kuviota 6 ja esittää öljynkeräyslaitteistoa erään toisen ·* sovellutusmuodon mukaisena.

««» •••J 35 Kuvio 8 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä öljynkeräyslaitteiston kolmatta • · sovellutusmuotoa.

10

Kuvio 9 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä laivan runkoon sijoitettua öljynkeräyslaitteistoa erään neljännen sovellutusmuodon mukaisena.

Kuvio 10 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä katamaraaniin sijoitettua öljynkeräyslaitteistoa.

5 Kuvio 11 esittää kaaviollisesti poikkileikkausta kuvion 10 katamaraanista.

Kuvio 12 esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä laivan runkoon sijoitettua öljynkeräyslaitteistoa.

Kuvio 13 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä monirunkoalusta, jossa öljynkeräyslaitteisto on sijoitettu ulommaisten runkojen väliin.

10 Kuvio 14 esittää kaaviollisesti poikkileikkausta monirunkoaluksesta, jonka keskelle on sijoitettu öljynkeräyslaitteisto.

Kuvio 15 esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä laivaa, johon on sijoitettu keksinnön mukainen aallokon vaimennustila laivan rungon suuntaisesti.

Kuvio 16 kaaviollisesti päältäpäin nähtynä laivan runkoon sijoitetun öljynkeräyslaitteiston 15 järjestelyä.

Kuvio 17 vastaa kuviota 16 ja esittää öljynkeräyslaitteiston erästä toimintatapaa.

Kuvio 18 vastaa myös kuviota 16 ja esittää öljynkeräyslaitteiston erästä toista toimintatapaa.

Kuvio 19 esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä laivan runkoon sijoitetun 20 öljynkeräyslaitteiston eri vaihtoehtoja.

.. Kuvio 20 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä öljynkeräyslaitteiston järjestelyä, jossa • · · . aallokonvaimennuskanava on laivan rungon sivulla.

• · · • .;* Kuvio 21 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä öljynkeräyslaitteiston toista järjestelyä, • · *···’ jossa aallokonvaimennuskanava on myös laivan rungon sivulla.

• « · 25 Kuviot 22-25 esittävät kaaviollisesti aallokonvaimennuskanavan erilaisia • · v.: sovellutusmuotoja.

Kuvio 26 esittää kaaviollisesti erästä aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuotoa.

• · ·

Kuvio 27 esittää kaaviollisesti vielä erästä aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuotoa.

* · · .···. 30 Kuvio 28 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä aallokonvaimennuskanavan • · *·*' sovellutusmuotoa ja toisenlaisia vaimennuslevyjä.

* ’ Kuvio 29 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä aallokonvaimennuskanavaa ja • · · vaimennuslevyjä vielä erään sovellutusmuodon mukaisena.

·:··· Kuvio 30 esittää kaaviollisesti päältäpäin nähtynä vielä erästä .·. : 35 aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuotoa.

• · ·

Kuvio 31 esittää kuviosta 30 pitkin viivaa XXXI-XXXI otettua leikkausta.

11

Kuvio 32 esittää kaaviollisesti kuvion 30 aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuotoa perspektiivikuvana.

Kuvio 33 esittää kaaviollisesti vielä erästä aallokonvaimennuskanavan ja öljynkeräyslaitteiston sovellutusmuotoa.

5 Kuvio 34 esittää kaaviollisesti erästä aallokonvaimennuskanavaa päältäpäin nähtynä. KUVIOIDEN SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty laiva 10, jonka sivulle on sijoitettu öljynkeräyslaitteisto 20. Öljynkeräyslaitteiston 20 öljynkerääjä on tässä sovellutusmuodossa tunnettu harjakerääjä 10 21, jossa harjakset on sijoitettu päättömään nauhaan. Veden pinnalla oleva öljy tarttuu harjakerääjän 21 harjaksiin. Liikuttamalla päätöntä nauhaa telojen avulla saadaan öljy nostetuksi vedestä, jonka jälkeen harjakset puhdistetaan esimerkiksi kaapimien avulla ja öljy kerätään keräyssäiliöön.

15 Kuviossa 1b on esitetty kuvion 1a laiva 10 päältäpäin nähtynä. Tunnettu öljynkeräyslaitteisto 20 on kuviossa 1b sijoitettu laivan 10 sivulle pieneen syvennykseen 11. öljynkeräyslaitteisto 20 voi kuitenkin olla myös kokonaan laivan 10 rungon ulkopuolella. Lisäksi laivan runkoon on liitetty öljypuomi 22, jonka tarkoituksena on kerätä veden pinnalla olevaa öljyä harjakerääjän 21 läheisyyteen. Harjakerääjän 21 nostama öljy 20 irrotetaan harjaksista, jolloin öljy valuu välisäiliöön 23. Välisäiliöstä 23 öljy pumpataan kerätyn öljyn säiliöön 24 ja välisäiliöön öljyn mukana tullut vesi poistetaan takaisin laivan • · • '·· ulkopuolelle veteen.

• · · • · · • · • ·

Kuvioista 1a ja 1b nähdään, että kovassa aallokossa korkeat aallot voivat heijastua • · · .**·. 25 helposti laivan kyljestä, jolloin loiskiva vesi huonontaa kerääjän hyötysuhdetta. Aallot • ♦ · saattavat mennä jopa kokonaan öljynkerääjän 21 yli, jolloin sen teho saattaa jopa hävitä • · · 1.1 kokonaan, öljyonnettomuudet tai niiden jälkitilanne voivat sattua kovassa tuulessa, jolloin • « tuulen aiheuttama korkea aallokko tekee öljynkeräyksen mahdottomaksi tunnetuilla laitteilla.

««· • ♦ · *·* * 30 ···

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen öljynkeräyslaitteisto 20, jossa öljynkerääjä on « ·*·*; esimerkin vuoksi tunnettu harjakerääjä 21, mutta se voi olla myös muunlainen kerääjä, • · .··*. jonka yhteydessä on aallokon vaimennustila 30. Kuviossa 2 öljypuomin 22 avulla kerätty • · · öljy johdetaan ensin laivan rungossa olevaan aallokon vaimennuskanavaan 30, jonka • · · ··« 35 vastakkaisessa päässä on harjakerääjä 21, sekä sen yhteydessä välisäiliö 23 ja kerätyn • · öljyn säiliö 24. Aallokon vaimennustilan 30 tarkoituksena on vaimentaa laivan 10 ulkopuolella oleva aallokko niin, että harjakerääjän 21 kohdalla aaltojen korkeus on 12 olennaisesti pienempi kuin laivan 10 ulkopuolella. Tällöin aallokko laivan 10 ulkopuolella voi olla huomattavan korkea ja siinäkin tapauksessa öljynkeräyslaitteisto 20 pystyy toimimaan tehokkaasti.

5 Kuviossa 3 on esitetty laivan 10 poikkileikkaus öljynkeräyslaitteiston 20 kohdalta. Kuviosta nähdään, että laivan 10 runkoon on muodostettu aallokon vaimennustila 30, jonka pohja 32 on veden pinnan 12 alapuolella. Tällöin vesi ja sen pinnalla oleva öljy pääsevät aukosta 31 aallokon vaimennustilaan 30. Tässä tilassa aallon korkeus vaimenee niin paljon, että tilan 30 perällä oleva harjakerääjä 21 toimii tehokkaasti.

10

Kuviossa 4 on esitetty laivan 10 rungon poikkileikkaus ja aallokon vaimennustila 30. Kuviosta nähdään, että aukosta 31 tilaan 30 etenevä aallokko vaimenee selvästi edetessään tilassa 30. Kuviosta nähdään, että veden pinnan 12 alapuolella oleva aallokon vaimennustilan 30 pohjassa 32 on madaltuva osa 33 tilan 30 peräosassa. Tämä 15 madaltuva osa 33 tehostaa vielä aallokon vaimenemista, jolloin öljynkerääjä on edullista sijoittaa tämän matalan osan 33 läheisyyteen.

Kuviossa 5 on esitetty aallokon vaimennustila 30 päältäpäin nähtynä toisen sovellutusmuodon mukaisena. Tässä sovellutusmuodossa sisääntuloaukko 31 on 20 pienempi kuin tilan 30 leveys, jolloin aukon reunat 34 muodostavat ensimmäisen .. vaimentavan levyparin vaimennuskanavassa. Kuvion 5 sovellutusmuodossa tilan 30 • · ; sivuseinillä on lisäksi sisääntuloaukkoon 31 päin vinosti suunnattuja levyjä 35, jotka voivat • · · : .* olla suunnattu myös esimerkiksi vinosti sisääntuloaukosta 31 pois päin, kuten katkoviivoilla • · · *...· esitetty levy 35b. Edelleen vaimennuskanavan 30 takaosassa on madaltuva osa 33 ja • · · 25 esimerkiksi harjakerääjä 21 on sijoitettu sen läheisyyteen. Kuviossa 5 öljynkerääjä 21 on : V: edullisesti kohdassa, jossa kanavassa 30 oleva aallokko on vaimentunut mahdollisimman :***: paljon.

···

Kuviossa 6 on esitetty päältäpäin nähtynä laivan 10 runko, johon on sijoitettu • · · 30 öljynkeräyslaitteisto 20. Laitteistoon kuuluu aallokon vaimennuskanava 30, jossa on « · T vaimennuslevyjä 35 sivuseinissä ja madaltuva osa 33 peräosassa. Kanavan 30 suuaukko ***** 31 on suljettavissa luukulla 36. Lisäksi kuviossa on esitetty harjakerääjä 21, välisäiliö 23 ja Σ.,.ί kerätyn öljyn säiliö 24.

9 9 9 ; 35 Kuviossa 7 on esitetty päältäpäin laivan 10 runko, jossa on kaksi samanlaista • · · öljynkeräyslaitteistoa 20a ja 20b, yksi laivan 10 kummallakin laidalla. Kumpaankin öljynkeräyslaitteistoon kuuluu aallokon vaimennustila 30a ja 30b ja niiden yhteydessä 13 olevat harjakerääjät 21a ja 21b, sekä välisäiliöt 23a ja 23b. Kerätyn öljyn säiliö 24 on molemmille laitteistoille yhteinen.

Kuviossa 7 nähdään, että aallokon vaimennustilojen 30a ja 30b ei tarvitse olla suoria 5 kanavia, vaan ne voivat olla myös labyrintteja, jotka vaimentavat aallokkoa vielä tehokkaammin.

Kuviossa 8 on esitetty vielä eräs öljynkeräyslaitteiston 20 sovellutusmuoto, jossa aallokon vaimennustila 30 on useasta osasta muodostuva labyrintti. Kuviosta nähdään, että 10 ensimmäisessä osassa 30a on levyjä 35 sivuseinissä ja matala osa 33. Matalan osan 33 läheisyydestä johtaa aukko labyrintin toiseen osaan 30b, jossa on vastaavat vaimennuselementit. Edelleen tästä osasta johtaa aukko kolmanteen labyrinttiosaan 30c, jossa sijaitsee öljynkerääjä 21 ja sen yhteydessä välisäiliö 23. On selvää, että näin moniosainen labyrintti vaimentaa aallokon niin hyvin, että harjakerääjä 21 voi toimia 15 tehokkaasti vaikka aallokon korkeus laivan ulkopuolella olisi suuri.

Kuviossa 9 on esitetty toinen ratkaisu kahden öljynkeräyslaitteiston sijoittamiseksi laivan 10 runkoon. Kuviosta nähdään, että laivassa 10 on kaksi aallokon vaimennuskanavaa 30a ja 30b, joiden pituudet vastaavat pääasiallisesti laivan 10 rungon leveyttä. Nämä 20 vaimennustilat on suljettavissa luukuilla 36a ja 36b ja luukkujen vastakkaisissa päissä kanavissa 30a ja 30b on harjakerääjät 21a ja 21b. Kummallakin kerääjällä on omat • · : *·· välisäiliöt 23a ja 23b ja yhteinen kerätyn öljyn säiliö 24. Tällaisella laitejärjestelyllä saadaan :***: tehokkaat laitteistot, joiden avulla voidaan kerätä samanaikaisesti öljyä laivan 10 molemmilta puolilta.

• · · .*·*. 25 • · • · · .·.·. Koska aallokon vaimennustilat 30a ja 30b ovat suljettavissa luukuilla 36a ja 36b, niin .···, tarvittaessa niistä saadaan suljetut tilat, joita voidaan myös käyttää kerätyn öljyn säiliöinä.

• · ·· · ... Kuviossa 10 on esitetty päältäpäin nähtynä katamaraanirunkoinen laiva 10, jonka • · · 30 molempiin runkoihin 15a ja 15b on sijoitettu pituussuuntaiset aallokon vaimennuskanavat • · *···* 30a ja 30b sekä niiden yhteyteen harjakerääjät 21a ja 21b sekä välisäiliöt 23a ja 23b.

·***: Sisääntuloaukot 31a ja 31b sijaitsevat runkojen 15a ja 15b etuosassa. Aukkojen yhteyteen • · on sijoitettu veden pinnalla olevaa öljyä ohjaavat öljypuomit 22.

• · · * • · · 35 Kuviossa 11 on esitetty katamaraanirunkoinen laiva 10 edestä päin nähtynä. Kuviosta • · · '· *: nähdään aallokon vaimennuskanavien sisääntuloaukot 31a ja 31b veden rajassa 12.

14

Kuviossa 12 on esitetty laivan 10 runkoon sijoitettu öljynkeräyslaitteisto 20, johon kuuluu laivan 10 pituussuuntainen aallokon vaimennuskanava 30, harjakerääjä 21 ja välisäiliö 23. Vaimennuskanavan 30 sisääntuloaukko 31 sijaitsee laivan keulaosassa ja on edullisimmin varustettu luukulla, jota ei ole esitetty. Kuviossa 12 esitetty järjestely pituussuuntaisella 5 aallokon vaimennuskanavalla 30 esittää yhtä hyvin yksirunkoista kuin monirunkoistakin laivaa. Kun on kysymyksessä katamaraani, niin kuvion 12 esittämä järjestely voidaan sijoittaa katamaraanin molempiin runkoihin.

Kuviossa 13 on esitetty monirunkoalus 10, jossa aallokon vaimennustila 30 on runkojen 10 15a ja 15b välissä. Aallokon vaimennustila 30 voi toimia yhteisenä keräystilana niin, että sen yhteydessä on harjakerääjät 21a ja 21b molemmissa rungoissa sijaitsevia välisäiliöitä 23a ja 23b varten.

Kuviossa 14 on esitetty poikkileikkaus monirunkoaluksesta 10, jossa sivurunkojen 15a ja 15 15b välissä on aallokon vaimennustila 30. Tästä tilasta öljy kerätään harjakerääjillä 21a ja 21b molemmissa sivurungoissa sijaitseviin välisäiliöihin 23a ja 23b. Tällainen järjestely voidaan mekaanisesti muodostaa myös siten, että runkojen välissä oleva vaimennuskanava 30 on nostettavissa veden pinnan 12 yläpuolelle silloin, kun alus liikkuu ilman että öljyä kerätään veden pinnalta.

20

Kuviossa 15 on esitetty kaaviollisesti ratkaisu, jossa monirunkoaluksen 10 runkojen välissä • · : *·. oleva aallokon vaimennustila 30 on saranoitu akselilla 37 niin, että se voidaan nostaa veden pinnan 12 yläpuolelle silloin, kun öljyä ei kerätä.

• · · • · • · • · · .···. 25 Kuviossa 16 on esitetty laivan 10 runkoon sijoitettu öljynkeräyslaitteisto, johon kuuluu • « · aallokon vaimennustila 30 ja sen yhteydessä kaksi öljynkeräyslaitteistoa 20a ja 20b. Tässä • · · sovellutusmuodossa öljynkerääjät 21a ja 21 b, jotka esimerkin vuoksi ovat harjakerääjiä, on • · *** sijoitettu aallokon vaimennustilan 30 viereisiin tiloihin. Kuviosta nähdään, että aallokon vaimennustilassa 30 on neljä luukkua, joista kaksi luukkua 36a ja 36b ovat vaimennustilan • · · *·* * 30 30 kummassakin päässä ja kaksi muuta luukkua 25a ja 25b ovat niiden läheisyydessä.

• · ·

Luukut 36a ja 36b johtavat suoraan mereen laivan kummallekin puolelle, mutta luukut 25a ·*·*; ja 25b johtavat tiloihin 26a ja 26b, joissa ovat öljynkerääjät 21 a ja 21 b. Lisäksi • · .···. öljynkerääjien 21a ja 21b tiloista 26a ja 26b on myös luukut 27a ja 27b, jotka johtavat ·’ suoraan mereen. Luukkujen vaihtoehtoiset toimintatavat on esitetty tarkemmin seuraavissa ··· ··.; 35 kuvioissa.

• · ♦ · · • ·· • · 15

Kuviossa 17 on esitetty tilanne, jossa aallokon vaimennustilan 30 mereen johtava luukku 36b on avattu samoin kuin vaimennustilasta 30 öljynkerääjän 21a tilaan 26a. Tämä tilanne vastaa kovaa aallokkoa, jolloin öljyä kerätään öljypuomin 22 ja toisen öljynkerääjän 21a avulla ainoastaan laivan 10 toiselta puolelta.

5

Kuviossa 18 on esitetty vaihtoehtoinen pienen aallokon tai tyynen ilman tilanne, jossa aallokonvaimennustilan 30 kaikki luukut 25a ja 25b sekä 36a ja 36b ovat kiinni. Tällöin öljy kerätäänkin merestä suoraan öljynkerääjille 21a ja 21b tiloihin 26a ja 26b niin, että luukut 27a ja 27b ovat auki. Tässä tilanteessa vaimennustilaa 30 ei tarvita aallokon 10 vaimentamiseen, jolloin sitä voidaan käyttää öljyn keräämisen lisäsäiliönä. Öljy voi tällöin mennä vaimennustilaan 30 joko suoraan tai varsinaisen kerätyn öljyn säiliön kautta.

Kuviossa 19 on esitetty kaaviollisesti sivultapäin kaksi erilaista vaihtoehtoa laivan 10 runkoon sijoitetuista öljynkeräyslaitteistoista. Tässä esimerkissä aallokonvaimennustilassa 15 30 voi olla veden pinnalla kelluva skimmeri 21c ja/tai tilassa 26 harjakerääjä 21a. Kuviosta nähdään myös aukko 28, jonka kautta öljystä puhdistettu vesi palaa takaisin mereen.

Kuviossa 20 on esitetty laiva 10, jonka rungon syvennyksessä on tunnettuun tapaan kerääjällä 21 varustettu öljynkeräyslaite 20. Öljynkeräyslaitteen 20 toimintaedellytyksiä 20 kovassa aallokossa on parannettu olennaisesti lisäämällä sen yhteyteen keksinnön mukainen aallokon vaimennustila 30 laivan 10 rungon ulkopuolelle.

• · · • · · • « * • · *..! Kuviossa 21 on laiva 10, jossa ei ole ennestään lainkaan öljynkeräyslaitetta. Tällöin • · *···* keksinnön mukaan laivan 10 rungon sivulle on lisätty laite, jossa on yhdistettynä sekä • · *··*’ 25 aallokon vaimennustila 30 että öljynkeräyslaite 20. Tällöin laivassa täytyy olla ainoastaan v.: säiliö 24 kerättävää öljyä varten. Tämä säiliökin voidaan korvata esimerkiksi ponttonilla tai ♦ ·· ·...· toisella aluksella, johon öljy kerätään.

: V: Kuvioissa 22-25 on esitetty erilaisia aallokonvaimennuskanavan 30 sovellutusmuotoja.

30 Kanava 30 voi olla kaareva tai kulmikas ja niitä voidaan myös sijoittaa eri tavoin vierekkäin.

• · · [..* Kuviossa 26 on esitetty aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuoto, jossa on aukoilla • · *···' varustetut, vaimentavat väliseinät 29.

• · 35 Kuviossa 27 on esitetty vielä eräs aallokonvaimennuskanavan sovellutusmuoto, jossa • · sisääntuloaukon yhteydessä on potkuri 38 tai muu vastaava laite. Sen pääasiallisena tarkoituksena on auttaa kerättävän öljyn ’’pilkkomista” ja pääsemistä aallokon 16 vaimennuskanavaan 30 silloin, kun kerättävä öljy on kovin paksua massaa. Samalla potkuri 38 voi myös hieman lisätä veden virtausta kanavaan 30. Vesi poistuu mereen aukosta 28.

5 Kuviossa 28 on esitetty päältäpäin nähtynä aallokonvaimennustilan eli vaimennuskanavan 30 sovellutusmuoto, jossa vaimennuslevyn 35 ja vaimennuskanavan 30 sivuseinän 40 välissä on rako tai aukko 41. Aukko 41 voi ulottua vaimennuskanavan 30 pohjasta kattoon asti, mutta se voi myös olla vain halutussa kohdassa. Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan aukko 41 on vain levyn 35 yläreunassa.

10

Kuviossa 29 on esitetty päältäpäin nähtynä aallokonvaimennustilan eli vaimennuskanavan 30 sovellutusmuoto, jossa vaimennuslevyssä 35 on yksi tai useampia reikä tai aukko 42 halutussa kohdassa. Tällöin aukkoja 42 voi olla myös useita vaimennuslevyn 35 koko alalla, jolloin vaimennuslevy 35 on ikään kuin rei'itetty levy. Myös vaimennuslevyn 35 ja 15 vaimennuskanavan 30 sivuseinän 40 välissä voi tällöin olla aukko 41.

Kuviossa 30 on esitetty päältäpäin nähtynä aallokonvaimennustilan eli vaimennuskanavan 30 sovellutusmuoto, jossa vaimennuslevyn 35 kohdalla tai sen vierellä on kolmiouloke 47, joka kääntää virtauksen. Kuviossa 30 ulokkeen 47 etureunassa on sitä varten luiska tai 20 kalteva pinta 44, jossa virtaus nousee ylöspäin ja sen jälkeen kääntyy ulokkeen 47 ·.' johdosta kohti aukkoa 46. Virtaus saa myös portista 46 tulevan virtauksen kääntymään • ♦ ♦ . kohti aukkoa 45 ja keräintä 20.

♦ · · • · • · ·«· • « '**·' Kuvion 31 poikkileikkauskuviosta nähdään, että vaimennuskanavassa 30 koroke 43 on 25 myös kalteva pinta, joka on korkeimmillaan reunalla eli vaimennuskanavan 30 sivuseinän :.v 40 kohdalla.

··· • · • · *··

Kuviossa 32 on esitetty kaavioi lisesti perspektiivikuvana kuvion 30 : Y: aallokonvaimennuskanava 30. Kuviosta 32 nähdään, että kun virtaus etenee • · .·**. 30 vaimennuskanavassa 30, niin se kohtaa kaltevan pinnan 44 ennen vaimennuslevyn 35 * , edessä olevaa koroketta 43. Vaimennuskanavassa 30 oleva koroke 43 ja vaimennuskanavan 30 pohjan nousu virtaussuunnassa vaimentavat tehokkaasti aallokkoa • · · yhdessä vaimennuslevyjen 35 kanssa. On edullista, että korokkeen 43 lisäksi ·:··· vaimennuskanavan 30 pohja nousee muutenkin virtaussuunnassa.

.·. : 35 • · · • ·

Kuviossa 33 on esitetty järjestely, jossa on aallokonvaimennuskanavien 30a ja 30b sisääntuloaukot 31a ja 31b laivan 10 molemmilla sivuilla, jolloin öljyä voidaan 17 samanaikaisesti kerätä laivan 10 molemmilta puolilta. Molemmat aallokonvaimennuskanavat 30a ja 30b on yhdistetty niin, että molempien virtaukset johdetaan yhteen tai useampaan öljynkeräyslaitteistoon 20 laivan 10 keskellä. Tällaisella ratkaisulla saavutetaan myös se etu, että vaikka aallokonvaimennuskanavia 30a ja 30b on 5 kaksi, niin ne vievät suhteellisen vähän tilaa laivassa 10.

Kuvion 33 järjestelyssä molemmissa aallokonvaimennuskanavissa 30a ja 30b voi olla muissa suhteissa kaikkia edellä mainittuja yksityiskohtaisia ratkaisuja. Niinpä vaimennuslevyjen 35 ja vaimennuskanavan 30 sivuseinän 40 välissä voi olla rako tai 10 aukko 41. Vaimennuskanavassa 30 voi myös olla koroke 43 ja kalteva pinta 44, jossa virtaus nousee ylöspäin. Lisäksi molempien aallokonvaimennuskanavien 30a ja 30b pohjat nousevat virtaussuunnassa eli laivan 10 keskelle päin.

Kuviosta 33 nähdään, että kohdassa, jossa virtaukset yhdistyvät ja menevät yhdelle tai 15 useammalle öljynkerääjälle 20, on aukko 45. Aukon 45 kohdalla yhdistetty kanava laajenee öljynkerääjälle 20 päin mentäessä, jolloin vaimennuslevy 35 muodostaa kulman, kuten kuviosta 33 nähdään.

Kuviossa 34 on esitetty kaaviollisesti eräs aallokonvaimennuskanava 30 päältäpäin 20 nähtynä. Vesi ja öljy menevät sisään kanavaan 30 aukosta 31 kanavan 30 ensimmäiseen :·. vaimennuskoteloon. Tällöin veden virtaus taipuu ja levenee koko kanava leveydelle • · · . pintojen 49 ohjaamana. Samalla aallon korkeus pienenee. Sen jälkeen virtaus etenee n.

30° kulmassa kanavan seinämien suhteen sijoitettujen vaimennuslevyjen 35a ja 35b • · välisestä portista 46a seuraavaan vaimennuskoteloon, jossa virtaus jälleen levenee koko 9 9 '···* 25 vaimennuskanavan 30 leveydelle ja aallonkorkeus edelleen pienenee. Toiminta jatkuu • · vastaavalla tavalla niin, että veden virtaus menee samalla tavoin seuraavista 9 99 vaimennuslevyjen välisistä porteista 46b ja 46c. Vaimennuskanavan 30 päässä on madaltuva osa 33 ja öljynkeräyslaite, jota ei ole esitetty kuviossa. Vaimennuskanavan 30 : V: tässä osassa aallokon korkeus on jo pienentynyt niin paljon, että öljynkeräyslaite voi toimia • 9 .**. 30 ilman ongelmia.

• · ·

Olennaista kuvion 34 esittämässä vaimennuskanavassa 30 on se, että vesi ja öljy etenevät • · '···’ vaimennuskotelosta toiseen niin, että jokaisessa vaimennuskotelossa veden virtaus taipuu ·;··· ja levenee vaimennuskanavan 30 koko leveydelle. Olennaista on myös se, että : 35 edullisimmin vaimennuslevyjen välisten porttien leveys pienenee öljynkeräyslaitetta kohti • · mentäessä. Edullista on myös se, että vaimennuskoteloiden pituudet pienenevät 18 öljynkeräyslaitetta kohti mentäessä, ja että laimennuslevyt ovat suunnatut vinosti sisääntuloaukkoa kohti.

Piirustuksissa esitettyihin kuvioihin ei ole piirretty pumppua, joka poistaa öljynkerääjäitä 5 veden, josta öljy on erotettu. Se on kuitenkin öljynkeräyslaitteistoon kuuluva, välttämätön osa.

KEKSINNÖLLE OLENNAISIA YKSITYISKOHTIA OVAT: 10 - Vesi ja öljy johdetaan aallon vaimennuskaan aukosta, joka on olennaisesti kapeampi kuin vaimennustilan leveys ja sisään päästetyn aallon annetaan levitä koko kanavan levyiseksi, jolloin sen energiatiheys ja aallonkorkeus vastaavasti pienenevät.

Portista sivuun joutuneet aallot keskitetään viistojen levyjen avulla, jotta ne murtuvat.

15

Heijastuneet aallot keskitetään viistojen levyjen avulla, jotta ne murtuvat kohdatessaan portissa seuraavan aallon.

Aukot eli portit voivat olla niin leveitä, että myös paksu öljy pääsee läpi ja vaimennin 20 kuitenkin vaimentaa riittävästi.

φ · • ♦ ♦ *· ; V. - Kanavan keskellä on riittävän leveä ja esteetön kulkutie josta öljy pääsee vapaasti • · *..! kulkemaan.

• · • · • · · ·*· • · ";··* 25 - Portteja on useita peräkkäin riittävän välimatkan päässä toisistaan siten, että aallokon • · · ’·’·* energia ehtii levitä portista koko kanavan levyiseksi ennen seuraavaa porttia.

• ·· • · • · • · »

Aallon vaimennustilassa virtauksen annetaan kulkea pitkänomaisen kanavan kautta, : V: jossa on levyjen muodostamia portteja, joiden aallonvaimennus perustuu aallon energian :***: 30 leviämiseen • t* « ♦ ... - Aallon vaimennustilassa virtauksen annetaan kulkea pitkänomaisen kanavan kautta, • · *·;·' jossa on levyvaimentimia, joiden aallon vaimennus perustuu yhteen tai useampaan *:**: seuraavaan levyvaimentimien ominaisuuteen: 35 - levyvaimentimien etäisyydet ja suunnat vaihtelevat, « · levyt ovat epäsäännöllisten välimatkojen päässä toisistaan, levyvaimentimet ovat suoria, kaarevia tai muun muotoisia 19 levyvaimentimet ovat suunnatut kohtisuoraan kanavan seinämästä poispäin tai vaihtoehtoisesti kallistettuna virtausta vastaan tai virtauksen suuntaan.

Aallon vaimennustilassa virtauksen annetaan kulkea kanavan kautta, jonka syvyys 5 madaltuu tuloaukosta poispäin mentäessä edullisimmin niin, että kanavan päässä on selvästi jyrkemmin madaltuva osa.

Aallon vaimennustilassa virtauksen annetaan kulkea kanavan kautta, joka on suora, kaareva, kulmikas tai labyrinttimainen.

10

Aallokon vaimennustila muodostaa kanavan, joka on suora, kaareva tai kulmikas, ja aallokon vaimennustilanpohja on veden pinnan alapuolella niin, että vesi ja sen pinnalla oleva öljy pääsevät aukosta kanavaan, ja kanavan pohjassa on madaltuva osa, jonka syvyys madaltuu tuloaukosta poispäin mentäessä, edullisimmin niin, että kanavan päässä 15 on vielä jyrkemmin madaltuva osa.

Aallokon vaimennustilan sisääntuloaukko on pienempi kuin vaimennustilan leveys, ja sisääntuloaukon reunat muodostavat vaimentavan levyparin vaimennuskanavassa.

20 - Aallokon vaimennustila on ainakin kahdesta osasta muodostuva labyrintti, jonka f1·,, ensimmäisen osan matalasta osasta johtaa aukko labyrintin toiseen osaan.

·· « • · · • · .···, - öljynkerääjä, kuten harjakerääjä on sijoitettu aallokon vaimennustilan matalan osan • · läheisyyteen, kuten vaimennustilan perälle tai muulla tavoin aallokon vaimennustilan “2 25 yhteyteen, kuten ainakin yhden välitilan välityksellä • · · • · 1 • · • · · ’···1 - Aallokon vaimennustilan aukko, kuten sisääntuloaukko on suljettavissa luukulla niin, että vaimennustila on tarvittaessa käytettävissä kerätyn öljyn säiliönä.

• · • · · • · · • · 30 - Aallokon vaimennustilan aukon yhteydessä on potkuri tai muu vastaava laite, joka ,.j.: lisää veden virtausta ja/tai edistää kerättävän öljyn pääsemistä kanavaan.

• · · · • · 2 T - Aallokon vaimennustilan kanavassa on levyvaimentimia ja niiden muodostamia portteja, jotka ovat suoria, kaarevia tai muun muotoisia, 35 - ja että levyvaimentimet ja portit ovat samanlaisen tai erilaisten etäisyyksien päässä toisistaan, ja että levyvaimentimet on suunnattu kohtisuoraan kanavan seinämästä poispäin, kallistettuna sisääntuloaukkoon päin eli virtausta vastaan tai kallistettuna vinosti sisääntuloaukosta pois päin eli virtauksen suuntaan.

20 5 - että aallokon vaimennustilan kanavassa olevassa levyssä on ainakin yksi reikä tai aukko, ja että levyvaimentimet ovat kiinni vaimennuskanavan seinämässä tai vaimennuslevyn ja vaimennuskanavan sivuseinän välissä on rako tai aukko, joka on edullisimmin levyn yläreunassa.

10

Aallokon vaimennustilan kanavan pohjassa on vaimennuslevyn kohdalla tai sen vierellä kaltevalla luiskalla tai kaltevalla pinnalla varustettu koroke (43), jossa aallokon virtaus nousee ylöspäin.

15 - Yksi tai useampi laivan pituussuuntainen tai laivan poikittaissuuntainen aallokon vaimennustila on sijoitettu laivan runkoon tai laivan rungon ulkopuolelle, ja että yksi tai useampi öljynkeräyslaitteisto on sijoitettu laivan runkoon tai laivan rungon ulkopuolelle aallokon vaimennustilan (30) kanssa samaan tilaan tai viereiseen tilaan.

20

Laivan runkoon on sijoitettu kaksi laivan poikittaissuuntaista aallokon • · • ’·· vaimennuskanavaa :***: - että vaimennuskanavat on sijoitettu vierekkäin niin, että niiden pituudet vastaavat pääasiallisesti laivan rungon leveyttä, tai • · · .·**. 25 - että vaimennuskanavat on sijoitettu peräkkäin niin, että niiden pituudet yhdessä • · · vastaavat pääasiallisesti laivan rungon leveyttä, • · · • · ··· • · • ·

Laivan molemmilla sivuilla on vaimennuskanavan sisääntuloaukko.

... - että aallokonvaimennuskanava on järjestetty niin, että molemmista sisääntuloaukoista • · · *·] 1 30 tulevat virtaukset johdetaan yhteen tai useampaan öljynkeräyslaitteistoon laivan keskellä, ·’·1. - ja että edullisimmin yhdistetty kanava laajenee öljynkerääjälle päin mentäessä.

• · • · · • · • · • · · ·. - Monirunkoaluksen, kuten katamaraanirunkoisen laivan kumpaankin runkoon on • · · ··” 35 sijoitettu laivan pituussuuntainen aallokon vaimennustila ja öljynkerääjä, tai • · · • ·· • · 21 että ainakin yksi aallokon vaimennustila ja öljynkerääjä on runkojen välissä edullisimmin niin, että vaimennustila on saranoitu akselilla niin, että se voidaan nostaa veden pinnan yläpuolelle silloin, kun öljyä ei kerätä.

5 - Öljynkeräyslaitteeseen kuluu ainakin yksi säiliö kerättävää öljyä varten, joka on öljynkeräysaluksessa, ponttonissa tai toisessa aluksessa.

LISÄHUOMAUTUKSET

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot voivat vaihdella 10 jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

• · • · • · · ·· · • · · • · • · • · · • · • · • ·· • · · • · • m ··· • · • · · • · · • · • · · • · • · ··· • · • · · • · · • · • « · • · • · • · · • · • · · • · • · • · · 1 · • · • · · • · · • · 22

VIITENUMEROLUETTELO

10 laiva 11 syvennys 5 15 katamaraanin sivurunko 20 öljynkeräyslaitteisto 21 harjakerääjä 22 öljypuomi 23 välisäiliö 10 24 kerätyn öljyn säiliö 25 luukku 26 tila 27 luukku 28 veden poisto 15 29 väliseinä 30 aallokon vaimennustila 31 sisääntuloaukko 32 pohja 33 pohjan matala osa 20 34 sisääntuloaukon reuna 35 vaimennuslevy 36 luukku :1·2: 37 akseli • · ;3; 38 potkuri • · · .···. 25 40 sivuseinä • · 41 aukko sivuseinän kohdalla • · · l.l 42 aukko tai reikä • · '·1 43 kolmioseinä 44 luiska tai kalteva pinta ··· *·1 ’ 30 45 aukko • · · 46 levyjen välinen aukko eli portti 47 koroke • · • · .···. 48 kolmiokavennus • · *·’ 49 levenevä kanava sisääntuloaukon yhteydessä • · · 35 · · 2 • ·· 3 • ·

Claims (7)

1. Menetelmä öljyn keräämiseksi veden pinnalta (12) avovesiolosuhteissa, kuten aallokossa, jonka menetelmän mukaan vesi ja sen mukana öljy johdetaan aallon 5 vaimennustilaan (30), jossa aallot vaimennetaan aallon vaimennustilan avulla niin paljon, että veden pinnalla oleva öljy on tehokkaasti kerättävissä öljynkerääjällä (20), jonka menetelmän mukaan aallon vaimennustilassa (30) aallokkoa pienennetään kahdessa tai useammassa peräkkäisessä vaiheessa siten, että aalto johdetaan kahden tai useamman peräkkäisen, vaimennustilassa sijaitsevan vaimennuskotelon kautta niin, että 10 - aalto johdetaan avovedestä ensimmäiseen vaimennuskoteloon aukosta tai portista, joka on olennaisesti kapeampi kuin ensimmäisen vaimennuskotelon leveys, ensimmäiseen vaimennuskoteloon sisään päästetyn aallon annetaan levitä ensimmäiseen vaimennuskotelon levyiseksi, aalto johdetaan ensimmäisestä vaimennuskotelosta toiseen vaimennuskoteloon 15 aukosta tai portista, joka on olennaisesti kapeampi kuin ensimmäisen vaimennuskotelon leveys ja kapeampi kuin toisen vaimennuskotelon leveys, toiseen vaimennuskoteloon sisään päästetyn aallon annetaan levitä toisen vaimennuskotelon levyiseksi, tunnettu siitä, että 20. aallon annetaan edetä ensimmäisestä vaimennuskotelosta toiseen vaimennuskoteloon portista, joka on aallon etenemissuunnassa pääasiallisesti keskellä sijaitseva pystysuuntainen aukko, jolloin diffraktion vaikutuksesta aallon energia pinta-alayksikköä kohden pienenee ja aallonkorkeus laskee, että ne osat aallosta, jotka eivät etene toiseen vaimennuskoteloon keskitetään eli 25 konvergoidaan vinojen pintojen avulla portin molemmille puolille jääviin soppiin, jolloin aallot murtuvat ja niiden energia pienenee. kun aalto on vaimentunut riittävästi, niin se johdetaan öljynkerääjälle (20).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30. aallon annetaan edetä koteloon, jonka pituus on puoli aallonpituutta tai sen monikerta, aallon niiden osien, jotka eivät etene toiseen vaimennuskoteloon annetaan heijastua portin molemmilla puolilla sijaitsevista sopista takaisin päin, jolloin heijastuneet aallot keskitetään viistojen väliseinien kartiomaisissa aukoissa ja portin molemmilta puolilta heijastuneiden aaltojen annetaan summautua uuteen 35 tulevaan aaltoon, jolloin aallot murtuvat ja niiden energia pienenee.

3. Laite (20, 30) öljyn keräämiseksi veden pinnalta (12) avovesiolosuhteissa, kuten aallokossa, johon öljynkeräyslaitteeseen kuuluu aallokon vaimennustila (30), jonka kautta vesi ja sen mukana öljy johdetaan aaltojen vaimentamiseksi, pumppuja öljynkerääjä (20), kuten esimerkiksi harjakerääjä, skimmeri tai vastaava, joka on sijoitettu aallokon 5 vaimennustilaan tai muuhun tilaan (26) sellaiseen kohtaan, jossa aallokon korkeus on matalampi kuin vaimennustilaan sisään tulevan aallokon korkeus, jossa laitteessa aaltojen vaimennustilaan (30) kuuluu kaksi tai useampia peräkkäisiä vaimennuskoteloita, vaimennuskotelossa on aukko tai portti veden ja sen mukana öljyn johtamiseksi 10 vaimennuskoteloon, että vaimennuskotelon portti on olennaisesti kapeampi kuin vaimennuskotelon leveys, tunnettu siitä, että aaltojen vaimennustilassa (30) vaimennuskotelon portti on pääasiallisesti keskellä sijaitseva pystysuuntainen aukko, joka on olennaisesti kapeampi kuin 15 vaimennuskotelon leveys, että aallon etenemissuunnassa vinosti suunnattuja levyjen muodostaman portin jälkeen vaimennuskotelo levenee diffraktion aikaansaamiseksi etenevään aaltoon, että aaltojen vaimennustilassa (30) on vaimennuskotelon portin molemmilla puolilla vaimennuskotelon seinämien ja vinojen pintojen väliin jäävät sopet aaltojen 20 murtamiseksi ja niiden energian pienentämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen öljynkeräyslaite (20, 30), tunnettu siitä, että aaltojen vaimennustila (30) on matalampi aaltojen tuloaukon vastakkaisessa päässä kuin tuloaukon kohdalla. 25

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen öljynkeräyslaite (20, 30), tunnettu siitä, että öljynkerääjä sijaitsee aaltojen vaimennustilassa (30) edullisimmin pääasiallisesti viimeisen vaimennuskotelon puolivälissä.

6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen öljynkeräyslaite (20, 30), tunnettu siitä, että laivan runkoon on sijoitettu kaksi laivan poikittaissuuntaista aallokon vaimennuskanavaa, että vaimennuskanavat on sijoitettu vierekkäin niin, että niiden pituudet vastaavat pääasiallisesti laivan rungon leveyttä, tai 35. että vaimennuskanavat on sijoitettu peräkkäin niin, että niiden pituudet yhdessä vastaavat pääasiallisesti laivan rungon leveyttä,

7. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen öljynkeräyslaite (20, 30), tunnettu siitä, että laivan molemmilla sivuilla on vaimennuskanavan sisääntuloaukko, ja että aallokonvaimennuskanava on järjestetty niin, että molemmista sisääntuloaukoista tulevat virtaukset johdetaan yhteen tai useampaan öljynkeräyslaitteistoon laivan 5 keskellä, ja edullisimmin yhdistetty kanava laajenee öljynkerääjälle (20) päin mentäessä.