NO20201182A1 - Frittsvømmende og fjernstyrt notvasker for en oppdrettsmerd - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en frittsvømmende og fjernstyrt notvasker for en oppdrettsmerd, omfattende et rammeverk utstyrt med flere thrustere som styrer notvaskeren i oppdrettmerdens vannmasse, samt flere vanndyser for rengjøring av en neddykket not i oppdrettsmerden.

Oppfinnelsens bakgrunn

I forbindelse med oppdrett av marine organismer som fisk benyttes i hovedsak åpne, flytende merder opphengt i en flytekonstruksjon. Merden består gjerne av en not slik at det tillates vanngjennomstrømning gjennom noten for tilførsel av oksygen til fisken, og for at fisken skal få naturlig motstand når den svømmer rundt i noten. I et slikt åpent anlegg vil det over tid medføre at noten dekkes av begroing slik at vanngjennomstrømningen avtar og dermed også oksygeninnholdet, hvilket også påvirker fiskens trivsel og kan gi lavere slaktevekt.

Noten innsettes ofte med impregneringsmidler for å redusere begroing, men likevel må nøtene med jevne mellomrom renses. Rensing kan gjøres ved at hele noten, etter at den er tømt for fisk, hentes opp og sendes til egne renserier for etterfølgende rensing og impregnering. Deretter må noten monteres i oppdrettsanlegget og på nytt fylles med fisk. Dette er naturligvis et omfattende og kostbart arbeid, og som både stresser og skader fisken. Når noten kun rengjøres sporadisk vil groen øke i hardhet, og går fra å være et mykt belegg til harde vekster. Disse harde og skarpe partiklene vil under en konvensjonell notvask kunne sette seg i gjellene til fisken.

De senere år har det også blitt vanlig å benytte vaskeroboter i noten. Vaskerobotene flyttes da gjerne fra anlegg til anlegg, der de senkes ned i sjøen med kabler og slanger for å utføre rensing av noten. Slike vaskeroboter er vanligvis utstyrt med roterende rensedyser for høytrykksspyling av noten, eller de kan være utstyrt med roterende børster. Mange av disse vaskerobotene krever betydelig innsats av personell som jobber på oppdrettsanlegget, blant for å sørge for oppheng og forflytning av vaskeroboten. Det eksisterer imidlertid også vaskeroboter som på egenhånd kan ta seg rundt i merden og som vasker noten etter et bestemt mønster. Denne rengjøringen er relativt hardhendt med noten og dens eventuelle impregnering, og vil også stresse fisken med støy og partikkelforurensning.

Mange av dagens notvaskere har en pumpe stående på land og vannet som blir benyttet blir sendt ned til spylehodet på notvaskeren via slanger som løper fra pumpen og ned til notvaskeren. Dette medfører tap av energi og dermed trykkfall i slangen. Typisk er trykket 230-300 bar ut fra pumpen, men gjerne bare 100-150 bar på selve spylehodet på notvaskeren.

Omtale av kjent teknikk

NO336915 B1 vedrører et autonomt apparat for renhold av overflaten til en dykket struktur og da spesielt av en neddykket not på en oppdrettsmerd for fisk. Apparatet har elektrisk drevne børster, drivhjul for inngrep med noten, propeller, oppladbare batterier, ladestasjon for batterier, og oppdriftslegemer. Apparatet har videre en elektronisk programmerbar styringsmodul som kan inneholde akselerometer, GPS, dybdemåler, og gyroskop.

US8635730 B2 vedrører en innretning som har likheter med den apparatur som fremgår av NO336915 B1. Apparatet er ikke autonomt. Det benyttes avsug/jetstråler for fjerning av forurensning, og det benyttes hydraulisk drivkraft, samt krever bruk av en operatør som styrer rense- og inspeksjonsprosessen.

US 2012/260443 A1 viser en notvasker som hevbart og senkbart er opphengt på merdens flytekonstruksjon og som kan bevege seg langs notveggen i merden.

WO 2012/074408 A2 viser en renserobot for skipsskrog i form av en ROV som fjernstyres av en styrekabel som også har kraft- og kontrollkabler, samt væsketilførsels- og væsketilbakeføringsslanger, for drift av renserboten.

Formål med foreliggende oppfinnelse

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en notvasker som reduserer energibehov i forbindelse med rensing av en not i en oppdrettsmerd.

Et videre formål er å frembringe en notvasker som skånsomt kan rense en not i en oppdrettsmerd.

Notvaskeren ifølge oppfinnelsen er en frittsvømmende ROV som omfatter en pumpe med dyser som fordeler vannet med trykk og som er kombinert med ultralyd transdusere gir trykkbølger som vil påvirke vannet som kommer ut av spyledysene.

Ultralyd har blitt brukt som et middel for å forhindre etablering og vekst av en rekke forskjellige organismer. Fordelene med ultralyd sammenlignet med f.eks. kjemiske metoder er at ultralyd ofte er relativt billig og enkelt å generere, at den enkelt brer seg ut over et stort volum (f.eks. vann), og at den kan slås av og på umiddelbart. I noen tilfeller er det også mulig å velge frekvensområder som kun påvirker organismene man vil fjerne, mens andre organismer i samme miljø forblir relativt upåvirket.

Oppsummering av oppfinnelsen

Overnevnte formål oppnås med en frittsvømmende og fjernstyrt notvasker for en oppdrettsmerd, omfattende et rammeverk utstyrt med flere thrustere som styrer notvaskeren i oppdrettmerdens vannmasse, samt flere vanndyser for rengjøring av en neddykket not i oppdrettsmerden. Notvaskeren er karakterisert ved at nevnte vanndyser er fastmonterte vanndyser med en munningsåpning vendende ut fra en sideflate av notvaskeren, idet en ultralyd transducer er plassert tilstøtende hver vanndyse og er innrettet til å sende ultralyd mot en vannstråle som kommer fra munningsåpningen.

Nevnte vanndyser kan i en utførelse være plassert sidestilt og med innbyrdes avstand på sideflaten til notvaskeren. Videre kan flere rader av vanndyser være plassert sidestilt på sideflaten til notvaskeren.

Fortrinnsvis er nevnte ultralyd transducer en retningsbestemt ultralyd transducer.

Notvaskeren omfatter gjerne videre en vannpumpe som drives av en motor, hvilken vannpumpe er innrettet til å hente vann fra omliggende sjøvann, og der vanndysene er koblet til vannpumpen via en vannledning for forsyning av vann.

Notvaskeren kan også omfatte en eller flere motorstyringsenheter for styring av nevnte thrustere.

Nevnte ultralyd transducer er helst plassert nær vanndysen og sender en retningsbestemt lydbølge mot vannstrålen som kommer fra munningsåpningen, og som fører til kavitasjon, hvorpå vannet imploderer og frigjør partikler som henger fast i noten i oppdrettsmerden.

Den retningsbestemte lydbølgen fra nevnte ultralyd transducer og vannstrålen som kommer fra munningsåpningen til vanndysen kan krysse hverandre i en avstand fra sideflaten til notvaskeren som er mindre enn 1m, foretrukket mindre en 0,5m og mer foretrukket mindre 0,2m.

Notvaskeren kan omfatte en vannpumpe som forsyner respektive vanndyser med vann som gir en vannstråle med lavt trykk og høy vannstrøm.

I en alternativ utførelse kan notvaskeren omfatte en utstikkende rammedel utstyrt med en vanndyse og en tilhørende ultralyd transducer.

Vanndysen og den tilhørende ultralyd transduceren kan være montert dreibart opplagret i den utstikkende rammedelen.

Munningsåpningen til respektiv vanndyse kan være utformet rektangulær med en lang og smal form.

Beskrivelse av figurer

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori:

Figur 1 viser en notvasker ifølge oppfinnelsen, sett fra en fremside.

Figur 2 viser notvaskeren ifølge oppfinnelsen, sett fra en bakside.

Figur 3 viser notvaskeren ifølge oppfinnelsen, sett fra oversiden.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

Notvaskeren ifølge oppfinnelsen er en frittsvømmende ROV uten annen forbindelse til overflaten enn strømkabel, og som er utstyrt med en pumpe og vanndyser som fordeler vannet med trykk og som kombinert med ultralyd transdusere gir trykkbølger som vil påvirke vannet som kommer ut av spyledysene.

Ultralyd kan genereres av alle slags gjenstander som vibrerer ved ultralydfrekvenser, dvs. over 20 kHz, og som kan overføre denne vibrasjonen til et medium som kan forplante en lydbølge, f.eks. vann. Vanligvis brukes såkalte transducere som kan konvertere elektrisk energi til lydenergi.

Kavitasjon oppstår i en væske dersom trykket i et gitt punkt blir så lavt at væsken fordamper og etterlater et hulrom (en «kavitet») av gass. Kavitasjon kan oppstå når et objekt beveger seg gjennom væske med stor hastighet, for eksempel en propell som roterer raskt, eller en lydbølge kan være så kraftig at kavitasjon oppstår i delen av bølgesyklusen der trykket er lavest.

Lydtrykket må være over en viss terskel for at en trykkbølge skal kunne generere kavitasjonsbobler. Denne terskelen er avhengig av frekvens og gassinnhold i vannet. Terskelen er generelt lavere for lave frekvenser og ved innhold av gass i vannet.

En lydbølge som forplanter seg i vann vil bli svakere og dø ut ettersom avstanden til lydkilden øker. Det er to hovedårsaker til at lyden dempes, spredning av energien i lydbølgen ut over et større areal medfører at energien per areal minskes, videre kan noe av energien absorberes i vannet mens bølgen forplanter seg. Absorpsjonen avhenger av temperatur, trykk og saltinnhold i vannet. Andre faktorer som kan bidra er spredning av lydbølgen av partikler i vannet, refleksjon av bølgen i vannflaten og på havbunnen, avbøyning av lydbølgen pga. variasjoner i lydhastighet, osv.

Som det fremgår fra figurene omfatter foreliggende oppfinnelse en notvasker 10 som fritt kan svømme rundt i oppdrettsmerden (ikke vist) og som omfatter en ramme 12 og en sideflate 20, hvortil notvaskerens hovedkomponenter er montert. I figur 2 er notvaskeren 10 sett fra det som kan kalles en fremside, i den forstand at denne fremsiden vil vende mot noten som skal vaskes. I figur 1 vises motsatt side enn som vist i figur 2, dvs. det som kan kalles en bakside og der notvaskerens 10 komponenter fremgår. Baksiden er vist åpen, men notvaskeren 10 kan naturligvis omfatte et hus som rommer komponentene. Figur 3 viser notvaskeren ifølge oppfinnelsen, som sett inn i rammen 12, dvs. som sett ovenfra i figur 1 og 2.

Den frittsvømmende og fjernstyrte notvaskeren 10 omfatter som nevnt en ramme 12 og som er utstyrt med flere thrustere 14 som styrer notvaskeren 10 i oppdrettmerdens vannmasse. En eller flere thrustere 14 er koblet til respektive motorstyringsenheter 28. På figurene er det vist tre motorstyringsenheter 28 og seks thrustere 14 som gir skyvekraft i tre retninger.

Rammen 12 er i den viste utførelsen også utstyrt med oppdriftsmidler 30 som kan sørge for nøytral eller svak positiv eller svak negativ oppdrift i vannet.

Oppdriftsmidlene 30 kan være avtakbare for regulering av oppdriften. Alternativt kan rammen 12 være laget av et materiale som gir ønsket oppdrift i vannet.

Notvaskeren 10 er videre utstyrt med flere vanndyser 16 for rengjøring av en neddykket not i oppdrettsmerden, der vanndysene 16 er fastmonterte vanndyser med en munningsåpning vendt ut fra en sideflate 20 til notvaskeren 10, dvs. fremsiden som vist i figur 2. Videre er en ultralyd transducer 18 plassert tilstøtende hver vanndyse 16, der ultralyd transduceren 18 er innrettet til å sende ultralyd mot en vannstråle som kommer fra munningsåpningen til vanndysen 16. I den viste utførelsen er vanndysene 16 vist med munningsåpningene vendt ut fra sideflaten 20 på fremsiden. Som omtalt kan komponentene til notvaskeren være rommet i et hus og baksiden kan eventuelt også omfatte flere vanndyser 16 som vender ut fra en tilsvarende sideflate på baksiden. Tilsvarende for ultralyd transducerne 18.

For forsyning av vann til vanndysene 16 omfatter notvaskeren 10 minst en vannpumpe 22 som drives av en tilhørende motor 24. Vannpumpen 22 henter vann fra omliggende sjøvann, hvorved det ikke er behov for tilførsel av vann fra overflaten. I tilfelle notvaskerens komponenter er rommet i et hus, som omtalt ovenfor, er huset utformet slik at det tillates vanngjennomstrømning. Vanndysene 16 er koblet til vannpumpen 22 via en vannledning 26 for forsyning av vann. Vannledningen 26 er gjerne en felles vannledning som forgrenes til hver vanndyse 16. Foretrukket forsynder vannpumpen 22 respektive vanndyser 16 med vann som gir en vannstråle med lavt trykk og høy vannstrøm ut vanndysene 16.

Som det fremgår kan nevnte vanndyser 16 være plassert sidestilt og med innbyrdes avstand på sideflaten 20 av notvaskeren 10, og vanndysene 16 kan være plassert i flere rader slik at det dannes et sikksakk mønster av vanndyser 16 på sideflaten 20 til notvaskeren 10. Munningsåpningen til respektiv vanndyse 16 er som vist utformet rektangulær med en lang og smal form.

Ultralyd transducerne 18 som skal benyttes er fortrinnsvis retningsbestemte ultralyd transducere 18. Hver ultralyd transducer 18 er plassert nær sin vanndyse 16 og sender en retningsbestemt lydbølge mot vannstrålen som kommer fra munningsåpningen. Lydbølgen fører til kavitasjon, hvorpå vannet imploderer og frigjør partikler som henger fast i noten i oppdrettsmerden. For best mulig effekt er det ønskelig at avstanden mellom vanndyse/transducer ikke er for stor. Den retningsbestemte lydbølgen fra nevnte ultralyd transducer 18 og vannstrålen som kommer fra munningsåpningen til vanndysen 16 kan derfor krysse hverandre i en avstand fra sideflaten 20 til notvaskeren 10 som er forholdvis kort. Foretrukket er avstanden mindre 0,2m, men det vil også kunne være mulig med avstander opp til rundt 1m.

For å komme til i vanskelige områder, som "hjørner" og lignende, kan notvaskeren 10 være utstyrt med en ekstra vanndyse 16 og en ekstra ultralyd transducer 18 plassert på en utstikkende del 12a av rammen 12. Den ekstra vanndysen 16 og den ekstra ultralyd transduceren 18 er utformet tilsvarende som beskrevet tidligere og koblet til samme vannpumpe 22. Den ekstra vanndysen 16 og den ekstra ultralyd transduceren 18 er montert til en plate 20', tilsvarende som i sideflaten 20. Platen 20' kan være dreibart opplagret i den utstikkende rammedelen 12a.

Claims (12)

Patentkrav

1. Frittsvømmende og fjernstyrt notvasker (10) for en oppdrettsmerd, omfattende et rammeverk (12) utstyrt med flere thrustere (14) som styrer notvaskeren (10) i oppdrettmerdens vannmasse, samt flere vanndyser (16) for rengjøring av en neddykket not i oppdrettsmerden, karakterisert ved at

nevnte vanndyser (16) er fastmonterte vanndyser med en munningsåpning vendende ut fra en sideflate (20) av notvaskeren (10), idet en ultralyd transducer (18) er plassert tilstøtende hver vanndyse (16) og er innrettet til å sende ultralyd mot en vannstråle som kommer fra munningsåpningen.

2. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at nevnte vanndyser (16) er plassert sidestilt og med innbyrdes avstand på sideflaten (20) til notvaskeren (10).

3. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at flere rader av vanndyser (16) er plassert sidestilt på sideflaten (20) til notvaskeren (10).

4. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at nevnte ultralyd transducer (18) er en retningsbestemt ultralyd transducer (18).

5. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at notvaskeren (10) omfatter en vannpumpe (22) som drives av en motor (24), hvilken vannpumpe (22) er innrettet til å hente vann fra omliggende sjøvann, og der vanndysene (16) er koblet til vannpumpen (22) via en vannledning (26) for forsyning av vann.

6. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at notvaskeren (10) omfatter en eller flere motorstyringsenheter (28) for styring av nevnte thrustere (14).

7. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at nevnte ultralyd transducer (18) er plassert nær vanndysen (16) og sender en retningsbestemt lydbølge mot vannstrålen som kommer fra munningsåpningen, og som fører til kavitasjon, hvorpå vannet imploderer og frigjør partikler som henger fast i noten i oppdrettsmerden.

8. Notvasker (10) i samsvar med krav 7, karakterisert ved at den retningsbestemte lydbølgen fra nevnte ultralyd transducer (18) og vannstrålen som kommer fra munningsåpningen til vanndysen (16) krysser hverandre i en avstand fra sideflaten (20) til notvaskeren (10) som er mindre enn 1m, foretrukket mindre en 0,5m og mer foretrukket mindre 0,2m.

9. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at notvaskeren (10) omfatter en vannpumpe (22) som forsyner respektive vanndyser (16) med vann som gir en vannstråle med lavt trykk og høy vannstrøm.

10. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at notvaskeren (10) omfatter en utstikkende rammedel (12a) utstyrt med en vanndyse (16) og en tilhørende ultralyd transducer (18).

11. Notvasker (10) i samsvar med krav 10, karakterisert ved at vanndysen (16) og den tilhørende ultralyd transduceren (18) er montert dreibart opplagret i den utstikkende rammedelen (12a).

12. Notvasker (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at munningsåpningen til respektiv vanndyse (16) er utformet rektangulær med en lang og smal form.