(57)【要約】【課題】エゼクタの気体の吸い込みによって生じる流量変動や気液二相流による振動を防止することができるバラスト水排出装置を得る。【解決手段】バラストタンク５に貯留するバラスト水をバラストポンプ２により排出するバラスト水排出ライン８と、バラストタンク５内のバラスト水を吸入口１８に接続された吸込ライン１９から吸い上げるエゼクタ９と、水位検出手段１１が残水排出レベルＬに達したことを検知したときに、バラスト水排出ライン８からのバラスト水の排水を停止し、エゼクタ９へ駆動流体を供給してエゼクタ９を作動させる制御手段１２とを備え、エゼクタ９の吐出口２１側に、エゼクタ９から吐出される吐出水に混入した気体を分離する気液分離手段１０を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水を貯留するバラストタンクと、
前記バラストタンクに貯留するバラスト水をバラストポンプにより排出するバラスト水排出ラインと、
前記バラストタンク内のバラスト水を吸入口に接続された吸込ラインから吸い上げるエゼクタと、
前記エゼクタの駆動流体供給口に接続される駆動流体供給ラインと、
前記バラストタンク内の水位が特定の水位に達したことを検出する水位検出手段と、
前記水位検出手段が特定の水位に達したことを検知したときに、前記バラスト水排出ラインからのバラスト水の排水を停止し、前記エゼクタへ前記駆動流体供給ラインから駆動流体を供給して前記エゼクタを作動させる制御手段とを備え、
前記エゼクタの吐出口側に、前記エゼクタから吐出される吐出水に混入した気体を分離する気液分離手段を設けたことを特徴とするバラスト水排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バラストタンクを備えた船舶におけるバラスト水排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶において、積み荷の原油等を降ろした後、再度目的地に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、通常船舶に設けられたバラストタンク内にバラスト水と呼ばれる水を貯留する。バラスト水は基本的に荷上港で取水されて、荷積港で排出されるため、それらの場所が異なっていれば、バラスト水中に含まれるプランクトンや細菌類の微生物が世界中を移動することになる。従って、荷上港と異なる海域の荷積港でバラスト水を排出すると、その港に別の海域の微生物を放出することになり、その海域の生態系を破壊するおそれがある。そのため、このようなバラスト水による海洋環境の破壊を防止するために、例えば、バラスト水中の微生物をフィルタで捕捉し、フィルタを通過した残余の微生物を紫外線照射により殺滅するなどして処理したバラスト水を船外へ排出するようにしている。
【０００３】
バラストタンク内のバラスト水を船外へ排出するに際し、バラストポンプを使用する場合、バラストタンク内の水位が低くなると、ポンプ吸い込み側の圧力が低下してバラストポンプ内でキャビテーションが発生したり、バラストタンク底部に設けられているポンプの吸込口から空気などの気体や底部のごみの吸い上げによってポンプの能力が著しく低下する場合があるといったことから、バラストタンク底部に残ったバラスト水を確実に排出する目的でエゼクタを用いることが知られている（例えば、特許文献１に記載の「従来の技術」参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２３８４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、バラストタンク底部に残ったバラスト水の排出にエゼクタを用いると、気体の吸い込みによってエゼクタから吐出される吐出水に流量変動が生じ、また、吐出水は気液二相流となって水撃現象による振動が発生する。特に、バラスト水の処理に紫外線照射手段を用いる場合には、この振動によって紫外線ランプや紫外線ランプを保護する保護管が破損するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、エゼクタの気体の吸い込みによって生じる流量変動や気液二相流による振動を防止することができるバラスト水排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バラスト水を貯留するバラストタンクと、前記バラストタンクに貯留するバラスト水をバラストポンプにより排出するバラスト水排出ラインと、前記バラストタンク内のバラスト水を吸入口に接続された吸込ラインから吸い上げるエゼクタと、前記エゼクタの駆動流体供給口に接続される駆動流体供給ラインと、前記バラストタンク内の水位が特定の水位に達したことを検出する水位検出手段と、前記水位検出手段が特定の水位に達したことを検知したときに、前記バラスト水排出ラインからのバラスト水の排水を停止し、前記エゼクタへ前記駆動流体供給ラインから駆動流体を供給して前記エゼクタを作動させる制御手段とを備え、前記エゼクタの吐出口側に、前記エゼクタから吐出される吐出水に混入した気体を分離する気液分離手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エゼクタの吐出口側に、エゼクタから吐出される吐出水に混入した気体を分離する気液分離手段が設けられているので、気体が混入した吐出水は、気液分離手段において気相と液相に分離され、吐出水から気体が除去される。これにより、吐出水に気体が混入することによって生じる流量変動や気液二相流による振動を防止し、紫外線照射手段の紫外線ランプ及び保護管の破損を防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るバラスト水排出装置における実施の形態の第１例を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係るバラスト水排出装置における実施の形態の第２例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るバラスト水排出装置を実施するための形態を、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。
先ず、本発明に係るバラスト水排出装置の実施の形態の第１例を説明する。図１は本発明に係るバラスト水排出装置における実施の形態の第１例を示す概略説明図である。
【００１１】
本例におけるバラスト水排出装置は、被処理水をバラスト水処理ライン１に圧送するバラストポンプ２と、被処理水に含まれる微生物をろ過して除去するろ過手段３と、ろ過手段３を通過した残余の微生物を紫外線照射により殺滅する紫外線照射手段４と、紫外線を照射して処理した処理水をバラスト水として貯留するバラストタンク５とを備えている。
【００１２】
ろ過手段３は、被処理水中に含まれるプランクトン等の微生物をろ過して、除去するものであり、フィルタを備えている。紫外線照射手段４は、保護管に内装された紫外線ランプ（図示省略）の紫外線、すなわち比較的短波長（１００〜４００ｎｍ）領域の電磁波を被処理水へ照射することにより、ろ過手段３を通過した残余の微生物を死滅させるものであり、この場合の紫外線照射用の光源としては、好ましくは、中圧水銀ランプが用いられる。
【００１３】
紫外線照射手段４とバラストタンク５との間のバラスト水処理ライン１には、流路切替弁６が設けられており、流路切替弁６には、紫外線を照射して処理した処理水を船外へ排出する船外排出ライン７が接続されている。流路切替弁６は、具体的には三方弁であり、後述する制御手段からの指令を受けて、バラストタンク５への注水と船外排出ライン７への通水とが切り替えられるようになっている。
【００１４】
また、本例におけるバラスト水排出装置は、バラストタンク５に貯留するバラスト水をバラストポンプ２により排出するバラスト水排出ライン８と、バラストタンク５内のバラスト水を吸い上げるエゼクタ９と、エゼクタ９から吐出される気体が混入した吐出水を気相と液相に分離する気液分離手段１０と、バラストタンク５内の水位が特定の水位に達したことを検出する水位検出手段１１と、水位検出手段１１が特定の水位に達したことを検知したときに、バラスト水排出ライン８からのバラスト水の排水を停止し、エゼクタ９へ駆動流体を供給してエゼクタ９を作動させる制御手段１２とを備えている。
【００１５】
バラスト水排出ライン８は、一端がバラストタンク５に接続され、他端がバラストポンプ２の上流側のバラスト水処理ライン１に接続されており、バラストポンプ２により、バラストタンク５のバラスト水をバラスト水排出ライン８からバラスト水処理ライン１へ送水するようになっている。バラスト水排出ライン８には、バラスト水排出ライン８を開閉するバラスト水排出弁１３が設けられている。
【００１６】
ろ過手段３と紫外線照射手段４との間のバラスト水処理ライン１には、開閉弁１４が設けられており、ろ過手段３と開閉弁１４の間のバラスト水処理ライン１と、エゼクタ９の駆動流体供給口１５とが、駆動流体供給ライン１６で接続されている。駆動流体供給ライン１６は、バラストポンプ２によりシーチェスト（図示省略）或いは他のバラストタンク（図示省略）からバラスト水処理ライン１に汲み上げられた水をエゼクタ９の駆動水（駆動流体）としてエゼクタ９へ供給するラインであり、駆動流体供給ライン１６には、駆動流体供給ライン１６を開閉する駆動流体供給弁１７が設けられている。
【００１７】
エゼクタ９は、駆動流体供給ライン１６から供給される駆動水の運動エネルギーにより、バラストタンク５内のバラスト水を吸入口１８に接続された吸込ライン１９から吸い上げるものである。吸込ライン１９の端部には、バラストタンク５の底部に向けて開口する吸込口２０が設けられており、吸込口２０からバラストタンク５の底部に残ったバラスト水を吸い込むようになっている。
【００１８】
エゼクタ９の吐出口２１には、吐出水ライン２２が接続されている。吐出水ライン２２は、気液分離手段１０、吐出水ライン２２を開閉する吐出水弁２３を介してバラスト水処理ライン１のろ過手段３下流側に設けた開閉弁１４と紫外線照射手段４との間に接続されている。
【００１９】
気液分離手段１０は、エゼクタ９から吐出される気体が混入した吐出水を気相と液相に分離するものである。気液分離手段１０には、排気弁２４を有する排気ライン２５が接続されており、気相分は排気ライン２５から系外へ排気し、液相分は吐出水ライン２２へ送水するようになっている。本例では、気液分離手段１０として、サイクロン式の気液分離器や衝突板式の気液分離器を用いることができる。
【００２０】
水位検出手段１１は、バラストタンク５内の水位が残水排出レベルＬに達したことを検出したときに、制御手段１２へ信号を発信するようになっている。残水排出レベルＬは、それ以上バラストタンク５内の水位が低くなると、気体やごみの吸い込みによってバラストポンプ２の能力が低下してしまう水位に設定されている。
【００２１】
制御手段１２は、バラストポンプ２，流路切替弁６，水位検出手段１１，バラスト水排出弁１３，開閉弁１４，駆動流体供給弁１７，吐出水弁２３，排気弁２４と、それぞれ信号線２６を介して接続されている。
【００２２】
次に、このように構成された本例のバラスト水排出装置の作用について、バラストタンク５へ注水する場合とバラストタンク５から排水する場合について説明する。
まず、バラストタンク５へ注水する場合には、制御手段１２からの指令により、バラストポンプ２を駆動するとともに、開閉弁１４を開とし，バラスト水排出弁１３，駆動流体供給弁１７，吐出水弁２３を閉とする。また、流路切替弁６を操作して、バラスト水処理ライン１からバラストタンク５へ注水可能な状態とし、船外排出ライン７への流路を遮断する。
【００２３】
バラストポンプ２の駆動によって、シーチェストから被処理水がバラスト水処理ライン１に取り込まれ、ろ過手段３へ送られる。ろ過手段３へ送られた被処理水は、フィルタによって微生物中のプランクトンが除去されて、紫外線照射手段４へ送られる。
【００２４】
紫外線照射手段４へ送られた被処理水は、紫外線照射手段４において、フィルタを通過した残余の微生物が紫外線照射によって殺滅処理された後、流路切替弁６を介してバラストタンク５へ送られ、バラストタンク５に貯留される。
【００２５】
次ぎに、バラスト水をバラストタンク５から排出する場合について説明する。
制御手段１２からの指令により、バラストポンプ２を駆動するとともに、バラスト水排出弁１３，開閉弁１４を開とし，駆動流体供給弁１７，吐出水弁２３を閉とする。また、流路切替弁６を操作して、バラスト水処理ライン１と船外排出ライン７とを連通させて船外排出ライン７へ通水可能な状態とし、バラストタンク５への流路を遮断する。
【００２６】
バラストポンプ２の駆動によって、バラストタンク５に貯留されたバラスト水がバラスト水排出ライン８からバラスト水処理ライン１へ送られ、バラスト水処理ライン１からろ過手段３へ送られる。ろ過手段３へ送られたバラスト水は、フィルタによってバラストタンク５への注水処理時に殺滅できなかった、或いは航海中にバラストタンク５内で復活した微生物中のプランクトンが除去されて、紫外線照射手段４へ送られる。
【００２７】
紫外線照射手段４へ送られたバラスト水は、紫外線照射手段４において、フィルタを通過した残余の微生物が紫外線照射によって殺滅処理された後、流路切替弁６を介して船外排出ライン７から船外へ排出される。
【００２８】
そして、バラストタンク５のバラスト水の排出が進み、バラストタンク５内の水位が残水排出レベルＬに達すると、水位検出手段１１はこれを検知して制御手段１２へ信号を発信する。これを受信した制御手段１２からの指令により、引き続きバラストポンプ２を駆動するとともに、駆動流体供給弁１７，吐出水弁２３，排気弁２４を開とし、バラスト水排出弁１３，開閉弁１４を閉とする。また、流路切替弁６は引き続きバラスト水処理ライン１から船外排出ライン７へ通水可能な状態とし、バラストタンク５への流路を遮断する。
【００２９】
バラストポンプ２の駆動によって、シーチェストから駆動水がバラスト水処理ライン１に汲み上げられ、ろ過手段３へ送られる。ろ過手段３へ送られた駆動水は、フィルタによって微生物中のプランクトンが除去されて、駆動流体供給ライン１６からエゼクタ９へ送られる。これにより、エゼクタ９は、駆動水の供給を受けて作動し、このエゼクタ９の作動により、バラストタンク５底部のバラスト水が吸込口２０から吸込ライン１９を介して吸い上げられる。尚、本例では、エゼクタ９の駆動水にシーチェストからの汲上げ水を利用しているが、他のバラストタンク内の水をエゼクタ９の駆動水として利用してもよい。
【００３０】
エゼクタ９に吸い上げられたバラスト水は、駆動水と混合されてエゼクタ９の吐出口２１から吐出される。このエゼクタ９から吐出される吐出水には、吸込口２０から空気などの気体を吸い込むことにより気体が混入されている。この気体を混入した吐出水は、吐出水ライン２２から気液分離手段１０へ送られ、気液分離手段１０において気相と液相に分離される。そして、気相分は排気ライン２５から系外へ排気され、液相分は吐出水ライン２２からバラスト水処理ライン１を通って紫外線照射手段４へ送られる。
【００３１】
紫外線照射手段４へ送られた吐出水は、紫外線照射手段４において、吐出水中の微生物が紫外線照射によって殺滅処理された後、流路切替弁６を介して船外排出ライン７から船外へ排出される。
【００３２】
そして、エゼクタ９によるバラストタンク５底部のバラスト水の排出が進み、バラストタンク５内のバラスト水が空になると、水位検出手段１１はこれを検知して制御手段１２へ信号を発信し、これを受信した制御手段１２からの指令により、バラストポンプ２の駆動が停止され、バラストタンク５からの排水が終了する。
【００３３】
以上のように、本例のバラスト水排出装置によれば、吐出水ライン２２に設けられた気液分離手段１０により、気体を混入したエゼクタ９からの吐出水が気相と液相に分離され、吐出水から気体が除去されるため、吐出水に気体が混入することによって生じる流量変動や気液二相流による振動を防止でき、紫外線照射手段４の紫外線ランプ及び保護管の破損を防止することできる。
【００３４】
また、バラストタンク５に貯留されたバラスト水は、バラストタンク５への注水時だけでなく、バラストタンク５からの排水時にもろ過手段３と紫外線照射手段４によって処理されるため、注水処理時に殺滅できなかった、或いは航海中にバラストタンク５内で復活した微生物も確実に除去することができる。
【００３５】
次ぎに、本発明に係るバラスト水排出装置の実施の形態の第２例を説明する。図２は本発明に係るバラスト水排出装置における実施の形態の第２例を示す概略説明図である。
本例のバラスト水排出装置について、第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
【００３６】
本例のバラスト水排出装置は、気液分離手段１０として、ろ過手段３に設けている気体抜きを用いており、ろ過手段３の気体抜きにより、エゼクタ９から吐出される気体が混入した吐出水を気相と液相に分離し、気相分を排気ライン２５から系外へ排気するようになっている。
【００３７】
本例では、バラストポンプ２とろ過手段３との間のバラスト水処理ライン１に開閉弁１４が設けられており、バラストポンプ２と開閉弁１４との間のバラスト水処理ライン１に駆動流体供給ライン１６が接続されている。また、本例では、開閉弁１４とろ過手段３との間のバラスト水処理ライン１に吐出水ライン２２が接続されている。
【００３８】
このように構成された本例のバラスト水排出装置によれば、バラストポンプ２の駆動によって、シーチェストから駆動水がバラスト水処理ライン１に汲み上げられ、駆動水はバラスト水処理ライン１から駆動流体供給ライン１６を通ってエゼクタ９へ送られる。これにより、エゼクタ９は、駆動水の供給を受けて作動し、このエゼクタ９の作動により、バラストタンク５底部のバラスト水が吸込口２０から吸込ライン１９を介して吸い上げられる。尚、本例も第１例と同様に、エゼクタ９の駆動水にシーチェストからの汲上げ水を利用しているが、他のバラストタンク内の水をエゼクタ９の駆動水として利用してもよい。
【００３９】
そして、エゼクタ９に吸い上げられたバラスト水は、駆動水と混合されてエゼクタ９の吐出口２１から吐出され、吐出水ライン２２からバラスト水処理ライン１を通ってろ過手段３へ送られる。ろ過手段３へ送られたエゼクタ９からの吐出水は、ろ過手段３のフィルタにより吐出水中の微生物が除去されるとともに、ろ過手段３の気体抜きにより気相と液相に分離され、気相分は排気ライン２５から系外へ排気され、液相分はバラスト水処理ライン１から紫外線照射手段４へ送られる。
【００４０】
このようにして、本例のバラスト水排出装置は、ろ過手段３に設けている気体抜きにより、気体を混入したエゼクタ９からの吐出水が気相と液相に分離され、吐出水から気体が除去されるため、吐出水に気体が混入することによって生じる流量変動や気液二相流による振動を防止することができ、紫外線照射手段４の紫外線ランプ及び保護管の破損を防止することできる。
【００４１】
また、エゼクタ９からの吐出水に含まれるバラストタンク５に貯留されたバラスト水は、バラストタンク５への注水時だけでなく、バラストタンク５からの排水時にもろ過手段３と紫外線照射手段４によって処理されるため、注水処理時に殺滅できなかった、或いは航海中にバラストタンク５内で復活した微生物も確実に除去することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  バラスト水処理ライン
２  バラストポンプ
３  ろ過手段
４  紫外線照射手段
５  バラストタンク
６  流路切替弁
７  船外排出ライン  
８  バラスト水排出ライン
９  エゼクタ
１０  気液分離手段
１１  水位検出手段
１２  制御手段
１３  バラスト水排出弁
１４  開閉弁
１５  駆動流体供給口
１６  駆動流体供給ライン
１７  駆動流体供給弁
１８  吸入口
１９  吸込ライン
２０  吸込口
２１  吐出口
２２  吐出水ライン
２３  吐出水弁
２４  排気弁
２５  排気ライン
２６  信号線
【図１】
2014097686.tif 000003
【図２】
2014097686.tif 000004