JP2003502072A - 船舶や沖合プラットフォーム等に設置された海水箱及び海水システム上に生体が繁茂するのを防止するための方法並びに装置 - Google Patents

船舶や沖合プラットフォーム等に設置された海水箱及び海水システム上に生体が繁茂するのを防止するための方法並びに装置

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Abstract

(57)【要約】 発明は、機械的な閉鎖システム（４，１２）により隔離された海水量（１）の単なる温度上昇をベースとして運転される、海水システム全体における生体繁茂防止のための、船舶や沖合プラットフォーム等の上の処理方法ならびに装置に関わる。単なる温度上昇は、有毒で環境を破壊する物質を必要とせずに、生体やそれらの幼生の成長を破壊する。ひとたび度閉鎖システムが開けられると、通常の冷却運転モードが再開される。モーターの余熱が短時間温度を上昇させるために使用される。海水箱の機械的な閉鎖については、応用例で記述されている。複数の循環回路から成り、混合タンクを組み込む冷却システムにおいては、各部分循環回路がそれぞれ別個に短時間、異なった熱交換機と統合制御・調整システム一式を用いて加熱され、生体の繁茂が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の実施の形態】
本発明は、船舶や沖合プラットフォーム等に使われる通りの海水箱及び海水シ
ステムにおける動植物の繁茂を防止し、フィルター、制御器類（装備）、配管系
、熱交換機、ポンプ、海水箱冷却装置等の、散発的に又は恒常的に、開けられた
海水箱及び海水システム内で海水に接触する構成部品を保護し、請求項１に従っ
てモーター冷却水内にある余熱を利用して閉じ込められた海水の局所的で短時間
の目的に適った過熱を行うための処理方法ならびに装置に関わる。
【０００２】 船舶や船舶の部品の回りそして配管システム内及びそれらの構成部品内の動植
物の繁茂は、特に水域汚染の増強によりはっきりと増加している。これら動植物
の繁茂を減らしたり、あるいは防止したりするために、国際的に様々な方法が試
みられている。
【０００３】 １．DE PN 31 23 682 A1においては、動植物の繁茂を予防する、少なくとも錫
のような要素を一つ最大５重量％まで含み、５〜３０重量％がマンガンである合
金から成るアルファ単相構造による金属材料が記述されている。欠点は、ここで
は造船業における標準スチールが材料でないために、船舶の価格が高くなること
である。
【０００４】 ２．DE PN 36 28 150 A1の特許によっても類似のアイデアが選択されている。
そこでは、ＣｕＮｉ合金プレートを材料とする粘着性板金に下塗りがされて、そ
れにより自己粘着性を持つ粘着層が形成されている。ＣｕＮｉ合金はスチールに
較べてかなり高価である。
【０００５】 ３．海洋船舶の外殻は現在、自己研磨性を持つよごれ止め剤の塗装により動植
物の繁茂を予防している。この処理方法のカテゴリーでは、例えばDE PN 3522 8
17によれば、プラズマ（原形質）重合化により繁茂を撥ねつけ、食いつきを阻止
する保護層が形成されたり、あるいはDE PN 2756 495によれば金属面上にシリコ
ンゴムが装着されている。ここでは、化学物質による海水の汚染が欠点と見られ
ている。
【０００６】 ４．電気防食陽極から銅イオンが、電気化学的電解電位の結果として溶けだす
陰極保護装置は、動植物の繁茂を予防するコスト高で有毒な方法である。
【０００７】 ５．DE PN 4109 197によれば、特殊なよごれ止め剤の保護塗装に、変動ｐＨ−
値を持ち動植物の繁茂を抑制する薄い水の層の形成を目的とする、極性と強度に
おいて可変な電圧がかけられる。必要な多層の色構成は、冷却システムよりも滑
らかな面へ塗布しやすく、従って広い面積の船舶外壁に適している。
【０００８】 ６．米国の特許明細書 3 309 167の中に、温度引き上げを規則的に繰り返すこ
とによる動植物の繁茂の防止効果を利用する、動植物の繁茂防止のための方法が
記述されている。一時的に閉じられた循環回路において閉じ込められた水のモー
ターの熱による過熱を目標とする下に記述する発明とは違って、上に挙げた米国
の特許においては、外側に隣接する加工表面が直接電気ヒーター要素により加熱
される。これは追加的にエネルギーの消費を必要とする。
【０００９】 ７．米国の特許 3 650 677は海水箱のための方法に関わり、特に冬季休止期間
中に、氷の形成による破壊を防止し、腐食を阻止するために、内壁に植物油脂を
上塗りすることにより一時的に層を重ねることを目的とした方法である。特許明
細書中に挙げられたより高い温度は、海水箱の中に噴霧するための油脂の加熱、
もしくは冬季休止期間終了時点でのそれらの除去に関わる。動植物の繁茂の防止
との関連は見られない。貝や藻は通常は、冬季に氷形成の危険がある時期には付
着せず、春も深まり温度が１０℃以上となってから付着するのである。
【００１０】 届け出の本発明の基礎には、海水箱及び海水システムの中で散発的又は恒常的
に海水に接触する配管系、フィルター、熱交換機、制御器類、ポンプ、海水箱冷
却装置の、海水と接触する表面への動植物の繁茂を抑制・防止することを目的と
し、簡単かつ低コストに使用・設置が可能な、メンテナンスと操作が簡単なこと
を特色とする、運転費用が僅かで、有毒物質を使用せずに動植物の繁茂の予防を
実現する、効果的で環境にやさしい処理方法と設備を開発するという課題がある
。
【００１１】 発明のとおりにこの課題は、請求項１から１３までに挙げられた特徴により解
決されている。
【００１２】 モーター冷却水のための海水冷却装置には、動植物の繁茂によるよごれを防止
する塗装がなされているが、この塗装は短期間の繁茂防止しか提供しない。特別
に、約４５℃のモーター冷却水の流入温度を持つ、低温海水箱冷却装置と呼ばれ
る冷却装置は、フジツボ、貝等の幼生の成長に理想的な条件を提供しており、そ
のために冷却装置は短期間内にそれらの繁茂により冷却能力を極端に制限される
ことがあり、安全性の理由から予備表面積＞３０％を指定されているのである。
約７５〜９０℃のモーター冷却水の流入温度を持つ高温海水箱冷却装置にはそれ
に対して、全く、もしくはほとんど有機体組織の生息は見られない。調査により
、一方で高い潮流速度の結果としての非常に大きな剪断応力の作用により、又は
場所的に時間的に限定された、しかしながら規則的な間隔で繰り返される短時間
の過熱により、動植物の繁茂が永続的に防止できることが示されている。後者に
おいては、海水の一時的な過熱を経済的に実現するための前提条件は、加熱する
海水を周囲の海水から徹底的に分離することにある。
【００１３】 本発明の利点は、海水箱冷却装置への動植物の繁茂の防止により、冷却装置が
冷却表面積の削減により、同じ寸法においてより大きな冷却能力を伝達できるこ
と、もしくは同様の性能においては海水箱冷却装置が約２０％ほど小さくて済み
、そのため往々にして非常に小さな海水箱の中への据え付けが容易になることで
ある。寸法が小さくなることと、管束に再び通常のスチールが使用できることに
より、海水箱冷却装置そのものにおけるコスト削減がもたらされる。従って場合
により考慮されていた予備冷却装置を省略することができる。封じ込めた海水の
加熱に必要なエネルギーは、メインモーターもしくはディーゼル発電機冷却水装
置の高温冷却水により調達される。あらゆる組み込み部分を含めた海水箱全体が
、同じコーティング・システムで保護できるために、費用のかかるＣｕＮｉ１０
Ｆｅ製管束のコーティングの必要及び、それに結合した、管束のコーティングの
損傷による電解質腐食の問題はなくなる。
【００１４】 締めくくりとして、既に運行されている船舶にもこの密閉機構を投入してシス
テムアップする原則的可能性があることに言及しておく。
【００１５】 閉じた海水箱１における局所的に限定された海水の加熱のために、メイン・モ
ーター１３の高温冷却水もしくはその代替えとしてディーゼル発電機の気筒冷却
水が使われ、切替え装備を用いて海水箱冷却装置２を装備した低温冷却水循環回
路へと接続される。図１は、低温海水箱冷却装置２、排水スリット３の遮断のた
めの鎧戸ボックス１２と海水箱鎧戸４を備えた海水箱１の原理的構造を示してい
る。同様に、流入スリット８の遮断が行われる。その他の組み込み要素は、換気
５、洗浄用接続６、亜鉛陽極７である。通常運転モード（海水モード）では、低
温モーター冷却水が約４５℃で低温海水箱冷却装置２を通って循環し、海水は最
大３２℃で流入スリット８を通って海水箱１内に流れ込む。この海水は低温海水
箱冷却装置２を通ってモーター冷却水を最低３６℃まで冷却し、海水箱１から排
水スリット３を通って排出する。海水と共に、よごれの原因である有機体の幼生
が恒常的に海水箱１内に入り込み、港や沖合での停泊中、河口運行中、潮流がわ
ずかしかない時等に、海水箱１内やその組み込み要素に堆積する。海水箱１内で
はいま、発明に従って流入・排水スリット８；３が海水箱鎧戸４により密閉され
る。特別に有利な温度状況と組み込み条件のもとでは、排水スリットの密閉で十
分である。
【００１６】 図２は、排水スリット３の遮断の例で、駆動装置１０、鎧戸ボックス１２とラ
メラ（薄板）から成る海水箱鎧戸４の構造を示す。ガイドレール１１は海水箱１
の外殻の内側に据えつけられており、防水性を達成するために、必要な補強材と
、場合により回転するパッキングが装備される。換気５を介して、海水箱鎧戸４
により密閉された流入・排水スリット８；３での圧力調整が行われる。
【００１７】 図３は流入スリット８と流入・排水スリット８；３の密閉のための海水箱鎧戸
４の上方への低温海水箱冷却装置２の配置を示す。
【００１８】 図４は、高温循環回路又は最低流入温度７０℃のディーゼル発電機の冷却水循
環回路のいわゆる組み合わせ型冷却装置の中に組み込まれた高温管束９を介して
、海水箱１を直接に加熱する可能性を表している。原理的構造は図１に従う。流
入・排水スリット８；３を閉じた状態における局所的かつ時間的に限定された短
時間の過熱はここでは、以下に図５のもとで説明するのと同じようにして、統合
された高温管束９が引き受ける。
【００１９】 図５は独立の高温・低温冷却水循環回路を持つモーターのＲ＆Ｉ図式を示す。
高温モーター冷却水は平板熱交換機１４を介して通常運転モードにおいて、こち
らはこちらで吸収した熱量を開かれた流入・排水スリット８；３において低温海
水箱冷却装置２を通して海水に引き渡す低温冷却水により、冷し戻される。港で
、又投錨地点でメインモーター１３をスイッチオフにした後に、低温海水箱冷却
装置２のために有機体を撲滅するのに必要な最低温度６０℃への過熱運転モード
が開始される。温度調整弁１６のバイパスは完全に閉じられる。そうして高温冷
却水は平板熱交換機１４を介して低温冷却水を熱する。海水箱１内の海水は、有
機体が死滅するように、閉じた循環回路内で循環する低温冷却水により、低温海
水箱冷却装置２を介して少なくとも６０℃へ、一定の持続時間をもたせて短時間
、局所的に過熱される。閉じられた流入・排水スリット８；３を開けた後に、必
要な場合は、洗浄用接続５を介して海水箱１の短時間の洗浄が行われ、低温海水
箱冷却装置２は、上に挙げた措置を逆の順序で実施することにより、再び通常運
転モードに戻される。図５はさらに、補助的に低温循環回路内に統合された、蒸
気、温油、又は電気エネルギーで過熱される熱交換機１５によって、加熱時間を
短縮することを可能にする提案も示す。
【００２０】 図６はもう一つ別の、船舶の外殻輪郭に沿える弾性に富んだスライド式プレー
ト１７の応用例を、流入・排水スリット８；３の防水遮断のための装置として示
す。外部からプレート１７に作用する静力学的圧力は、プレート１７を、海水箱
１のこの領域内に二重カバー１８として作り上げられた外殻に押しつける。
【００２１】 図７は、海水箱１Ａ；１Ｂから成り、組み入れられた遮断装備２１；２２、ポ
ンプ２０、混合タンク１９と導管及び／又は導溝を通して作用結合している海水
システムを示す。海水モードにおいては、海水箱１Ａ；１Ｂ内の遮断装備２１；
２２と鎧戸４Ａ；４Ｂが開けられる。
【００２２】 港で、又投錨地点で低減速度で航行される時に、あるいは停泊中に、海水シス
テムは、海水箱１Ｂ内の鎧戸４Ｂを閉じることにより、そしてそれに属する遮断
装備２２Ｂ並びに能動状態の海水箱１Ａ内の遮断装備２２Ａを開けることにより
、受動状態の部分システムＢ（洗浄モード）と能動状態の部分システムＡ（海水
モード）に分割される。今や海水箱１Ｂはそれに属する接続導管、遮断装備２１
Ｂ；２２Ｂ、海水箱冷却装置２Ｂとポンプ２０Ｂと共に局所的に短時間にわたり
過熱され、それにより微生物やマクロ有機体及びそれらの幼生の繁茂によるよご
れから守られるのである。海水箱１Ｂにおける洗浄モードが終了すると、この部
分システムは鎧戸４Ｂを開けることにより、海水モードに切り替えられる。前に
海水モードで能動状態であった海水箱１Ａはいまや上記の処理方法に従って洗浄
モードに切り替えられる。部分システムＡはそうすると同様に動植物の繁茂を防
止するために、局所的に短時間過熱される。
【００２３】 その他の海水箱ならびにそれらと作用結合している配管系も、同様の処理方法
によりセクション毎に、動植物の繁茂によるよごれから守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 密閉可能な流入スリットと排水スリットを持つ海水箱の原理的構
造。
【図２】 排水スリットが閉じられた海水箱。
【図３】 流入スリットの密閉のための海水箱鎧戸。
【図４】 図１と同様、組み合わせ型冷却装置、高温海水箱冷却装置を統合
した低温海水箱冷却装置。
【図５】 外部熱交換機を持つ、高温・低温循環回路の図式。
【図６】 流入・排水スリットの密閉のための巻き上げ可能な弾性に富んだ
プレート。
【図７】 海水モードと洗浄モードの切替えにおける海水箱の切替え構造。
【符号の説明】 １ 海水箱、１Ａ 海水箱、１Ｂ 海水箱、２ 低温海水
箱冷却装置、２Ａ 低温海水箱冷却装置、２Ｂ 低温海水箱冷却装置、３ 排水
スリット、４ 海水箱鎧戸、４Ａ 海水箱鎧戸、４Ｂ 海水箱鎧戸、５ 換気、
６ 洗浄用接続、７ 亜鉛陽極、８ 流入スリット、９ 統合された高温管束、
１０ 鎧戸駆動装置、１１ ガイドレール、１２ 鎧戸ボックス、１３ メイン
モーター、１４ 平板熱交換機、１５ 補助熱交換機、１６ 温度調整弁、１７
弾性に富んだスライド式プレート、１８ 二重カバー、１９ 混合タンク、２
０Ａ 海水循環ポンプ、能動状態、２０Ｂ 海水循環ポンプ、受動状態、２１Ａ
；Ｂ 遮断装備、海水流入、能動；受動、２２Ａ；Ｂ 遮断装備、海水逆流、能
動；受動。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＧ，ＣＮ，Ｈ Ｒ，ＪＰ，ＫＲ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＵ，ＳＫ，ＴＲ Ｆターム(参考） 2B121 AA06 DA43 4D034 AA01 CA01 DA04

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 船舶や沖合プラットフォーム等に使われる通りの海水箱の各
    構成要素、特に海水箱冷却装置へのフジツボ、貝並びに他の生体の繁茂を防止す
    るための処理方法であって、有機体の撲滅のために、海水箱に局所限定された、
    短時間にわたる、規則的に繰り返し可能な、閉じ込められた海水の過熱が行われ
    、これは、海水システム内の切り替え装置を使って高温モーター冷却水を直接に
    低温海水箱冷却装置（２）に切り替え、それにより海水箱内の海水を過熱するも
    のである、処理方法。
  2. 【請求項２】 海水システムにおける複数の海水箱（１Ａ；１Ｂ）内におい
    て、それらを作用結合する導管と導溝、並びに海水箱冷却装置（２Ａ；２Ｂ）、
    ポンプ（２０Ａ；２０Ｂ）、制御器類（２１Ａ，２１Ｂ；２２Ａ，２２Ｂ）等の
    海水システムに組み入れられた構成要素も含めてセクション毎に、閉じ込められ
    た海水を短時間、局所的に又規則的に過熱し、それによって海水システム全体を
    、封じ込められて過熱された海水によって、セクション毎に動植物の繁茂から守
    ることを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
  3. 【請求項３】 統合された測定・制御システム並びに調整装置を用いて、局
    所的でかつ短時間の過熱を規則的にかつ自動的に実施し、自動的に監視すること
    を特徴とする、請求項１および２に記載の処理方法。
  4. 【請求項４】 洗浄用接続（６）を介して、遮断された組み込み要素の淡水
    による洗浄を局所的な過熱処理の前又は後に行うことができることを特徴とする
    、請求項１から３に記載の処理方法。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までによる処理方法を実施するための設備で
    あって、海水箱１に、船舶の外殻内に配置され、閉鎖装置（４）により個別にま
    たは一緒に機械的に閉鎖することのできる排水スリット（３）と流入スリット（
    ８）が装備されていることを特徴とする設備。
  6. 【請求項６】 海水システムの個々の海水箱（１Ａ；１Ｂ）とそれらを作用
    結合する導管と導溝、並びに海水箱冷却装置（２Ａ；２Ｂ）、ポンプ（２０Ａ；
    ２０Ｂ）、制御器類（２１Ａ，２１Ｂ；２２Ａ，２２Ｂ）等の海水システムに組
    み入れられた構成要素が別々の部分システムを形成しており、閉じ込められた海
    水の短時間の局所的・規則的な過熱が行われ、それにより海水システム全体をセ
    クション毎に動植物の繁茂によるよごれから守ることを特徴とする、請求項５に
    記載の設備。
  7. 【請求項７】 部分システムがそれぞれ、能動状態の部分システム（海水シ
    ステム、能動状態の海水箱（１Ａ）において開かれた鎧戸（４Ａ）と閉鎖された
    遮断装備（２１Ａ）、並びに受動状態の海水箱（１Ｂ）において閉鎖された遮断
    装備（２１Ｂ））と受動状態の部分システム（洗浄システム、受動状態の海水箱
    （１Ｂ）において閉じられた鎧戸（４Ｂ）と開かれた遮断装備（２２Ｂ）、並び
    に能動状態の海水箱（１Ａ）において開かれた遮断装備（２２Ａ））に分割され
    ていることを特徴とする、請求項６に記載の設備。
  8. 【請求項８】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、閉鎖装
    置（４）が鎧戸であることを特徴とする設備。
  9. 【請求項９】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、閉鎖装
    置（４）が弾力性のあるスライド式プレートであることを特徴とする設備。
  10. 【請求項１０】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、閉鎖
    装置（４）が個別の、又は共通の伝動装置（１０）によって駆動されることを特
    徴とする設備。
  11. 【請求項１１】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、閉鎖
    装置（４）が、繁茂を防止し摩擦を削減する特殊素材、特にテフロン（Ｒ）でコ
    ーティングされていることを特徴とする設備。
  12. 【請求項１２】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、閉じ
    込められた海水の迅速な局所的加熱のために、メインモーター（１３）の高温循
    環回路の、補助的に統合された高温管束（９）が、海水箱冷却装置（１）内に装
    備されていることを特徴とする設備。
  13. 【請求項１３】 上に挙げられた請求項のひとつによる設備であって、海水
    箱（１）の中に補助的な特殊補助装置、特に蒸気分配鋼管（槍）が取り付けられ
    ていることを特徴とする設備。
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