(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラストタンク（１０５）内の液体を循環させる液体ポンプ装置を備えたバラストタンク付き容器であって、
前記装置は、少なくとも１つの浸漬部材（１２０）を有する浸漬組立体を含み、
前記浸漬組立体の少なくとも一部は使用時にタンク（１０５）内の輸送すべき液体中に浸漬できるように配置され、前記ポンプ装置使用時に気体流体が前記浸漬組立体の、垂直方向に離間した複数の気体流体入口（１３１Ａ、１３１Ｂ）の１つから前記少なくとも１つの浸漬部材を通してタンク内の液体に供給され、それにより液体が液体入口開口（１２２）から前記浸漬組立体を通してその出口開口（１２５）に流されるように構成され、気体流体が前記浸漬組立体に供給される気体流体入口は、前記バラストタンク（１０５）内の液体レベルに依存している容器。
【請求項２】
前記少なくとも一つの浸漬部材（１２０）は、流体導管の長さの少なくとも一部に沿って少なくとも一つの液体出口開口（１２５）を有し、この少なくとも一つの出口開口（１２５）は前記浸漬部材（１２０）から液体が出ていくことを可能にしている請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記浸漬組立体は、垂直方向に離間した位置に、前記少なくとも一つの浸漬部材（１２０）に気体流体を供給するための複数個の気体流体入口（１３１Ａ、１３１Ｂ）を有する請求項１または２に記載の容器。
【請求項４】
前記少なくとも一つの浸漬部材（１２０）は、該浸漬部材の垂直に離間した位置に、複数個の気体流体入口（１３１Ａ、１３２Ａ）を有する請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記浸漬組立体は単一の前記浸漬部材（１２０）を有する請求項３に記載の容器。
【請求項６】
前記浸漬組立体は複数個の前記浸漬部材（２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ）を有し、前記各浸漬部材はその内部にその少なくとも一部の長さに沿って液体導管（２２５Ａ、２２５Ｂ、２２５Ｃ）を有し、前記各浸漬部材は気体流体がそれぞれの前記液体導管（２２５Ａ、２２５Ｂ、２２５Ｃ）に供給できるようにそれぞれの気体流体入口（２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃ）を有し、それぞれの浸漬部材のそれぞれの気体流体入口は互いに垂直方向に離間した位置に配置される請求項１−４の何れか一項に記載の容器。
【請求項７】
気体流体入口（３３２）は、気体流体が少なくとも１つの浸漬部材（３２０）の液体導管に供給される垂直位置を変更するように移動可能に設けられる、請求項１−６の何れか一項に記載の容器。
【請求項８】
さらに液体レベル監視装置（１４１Ａ、１４１Ｂ）を含み、気体流体が前記バラストタンク内の液体レベルに基づいて前記液体導管に供給できる垂直位置を決定するようになっている請求項６または７に記載の容器。
【請求項９】
少なくとも１つの浸漬部材（１２０）の液体導管はＬ字形をなしうる請求項１−８の何れか一項に記載の容器。
【請求項１０】
気体流体は不活性ガスである請求項１−９の何れか一項に記載の容器。
【請求項１１】
気体流体は二酸化炭素、窒素、及び酸素から選択された一種以上からなる請求項１−９の何れか一項に記載の容器。
【請求項１２】
前記気体流体は二酸化炭素、窒素、及び酸素を含む請求項１１に記載の容器。
【請求項１３】
長さに沿った少なくとも一部の内部に液体導管を有する少なくとも１つの浸漬部材（１２０）を有する浸漬組立体を用意し、
前記浸漬組立体の少なくとも一部をポンプ送りすべき液体中に浸漬し、
前記浸漬組立体の、垂直方向に離間した複数の気体流体入口（１３１Ａ、１３１Ｂ）の１つから、気体流体を前記少なくとも一つの浸漬部材を通してタンク内の液体にポンプ送りし、気体揚力により液体を液体入口開口（１２２）から前記浸漬組立体を経て液体出口開口（１２５）まで通過させ、そして
気体流体が前記浸漬部材に供給される前記気体流体入口を、バラストタンク内の液体レベルに依存して所定範囲内の圧力になるように選択することより成る、バラストタンク（１０５）内で液体を循環させる方法。
【請求項１４】
さらに、液体中に溶解される気体流体の濃度を増加させる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記気体流体は二酸化炭素、窒素及び酸素から選択された一種以上からなる請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体ポンプ装置に関し、特に液体を船舶のバラストタンク内で循環させるための装置に関するが、これに限らない。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−１１３２９５号は、長年水底に堆積して固化した沈殿物及び汚泥を掘出すための空気揚水ポンプを開示している。このポンプは下端ヘッダが水面下底部に達する揚水パイプと、下端ヘッダに囲まれていて高圧液体を噴出するノズルと、水面下底部から材料を掻き取るブレードとを有している。
特開平１２−７５３５号は、川床などの水底から泥を吸い上げる空気揚水ポンプを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１３２９５号公報
【特許文献２】特開平１２−７５３５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の形態では、バラストタンク内の液体を循環させる液体ポンプ装置を備えたバラストタンク付き容器が提供される。前記装置は、内部に少なくとも長さ方向の一部に沿って延びる液体導管を備えている少なくとも１つの浸漬部材を含む浸漬組立体を備える。この浸漬組立体の少なくとも一部はタンク内のポンプ送りすべき液体中に浸漬されるものである。この液体ポンプ装置では、使用時に、気体が浸漬組立体の垂直方向に離間した複数の位置の１つから前記少なくとも１つの浸漬部材を通してタンク内の液体に供給され、それにより液体が液体入口から浸漬組立体を通して浸漬組立体の液体出口に流される。この液体ポンプ装置は、使用時に気体が浸漬組立体に供給される位置が、バラストタンク内の液体レベルに依存するように選択される。
【０００５】
本発明の利点は、例えば液体貯蔵タンク内の液体の循環または再循環などの液体のポンプ送りが、液体レベルの広範囲な変更を可能にしながら、確実に行うことができることにある。例えば本発明は船または他の船舶のバラストタンクに使用できる。例えば水中の気体(炭酸ガスなど)の濃度を高めて水中の有害生物種を殺すために水を循環することが必要な場合がある。
【０００６】
気体揚水ポンプはタンク中で液体を循環させ、気体揚水ポンプの動作形態の一体的な一部として気体を液体に取りこませることができる。すなわち、ポンプの入口を通して液体を圧送するために気体を気体揚水ポンプの浸漬部材に供給する作用が、液体に溶解又は合体する気体の量を増大することにより、水中有害種を殺す目的を達成する。
【０００７】
ある実施例では、気体は浸漬部材の中に噴射される。気体を液体に溶解させる他の方法も使用できる。
【０００８】
公知の気体揚水ポンプの問題点は、液体貯蔵タンク中の水頭圧が増加するにつれて、気体を気体揚水ポンプの液体導管中に押し入れるために、益々高い気体圧力が必要となることである。このような圧力を達成するための装置設置コストは無視できない。さらに、装置の重量と費用は大きくなりすぎて特定の応用には使用できないことがある。
【０００９】
本発明は、液体貯蔵タンクの種々の垂直位置から気体揚水ポンプの液体導管へ気体を供給することによりこれらの問題を解決する。タンク中の液体レベルが増加するにつれて、気体流体が供給される垂直位置は変化(増加)され、それにより、気体を液体導管中に供給するために必要な気体流体の圧力が所定の値または所定範囲の値を越えないようにされる。
【００１０】
少なくとも一つの浸漬部材は、好ましくは、流体導管の長さの少なくとも一部に沿って少なくとも一つの液体出口開口を有し、この少なくとも一つの出口開口は浸漬部材から液体が出ていくことを可能にする。
【００１１】
少なくとも一つの液体出口開口は、浸漬部材の液体入口開口の寸法とほぼ同一の寸法を有しうる。従って、液体入口開口から浸漬部材に吸入された粒子、挟雑物又は液体は液体出口開口から排出できる。
【００１２】
好ましくは、液体入口開口は約１５−約８０ｃｍ、好ましくは約２０−４０ｃｍの範囲の直径を有する。
【００１３】
浸漬組立体は、垂直方向に離間した位置に、気体流体を供給するための複数個の気体流体入口を有することができる。
【００１４】
少なくとも一つの浸漬組立体は、少なくとも一つの浸漬部材の垂直に離間した位置に、複数個の気体流体入口を有することができる。
【００１５】
浸漬組立体は単一の浸漬部材を有してもよい。
別の形態として、浸漬組立体は複数個の浸漬部材を有してもよく、各浸漬部材はその内部にその一部の長さに沿って液体導管を有する。各浸漬部材は気体流体がその液体導管に供給できるように気体流体入口を有する。それぞれの浸漬部材のそれぞれの気体流体入口は互いに垂直方向に離間した位置に配置される。
【００１６】
浸漬組立体の複数の浸漬部材は、異なったそれぞれの長さの流体導管を有しうる。
【００１７】
好ましくは、上記の長さ範囲の決定は、最低位の気体流体入口が気体流体を供給する液体レベルまたはそれ以上の液体レベルに対し、少なくとも１つの気体流体入口が与えられた時点で気体流体を供給するように行われる。
【００１８】
別法又は追加として、気体入口は、気体流体が少なくとも１つの浸漬部材の液体導管に供給される垂直位置を変更するように移動可能に設けられる。気体流体入口は液体導管に対して実質的に同心状に設けることができる。
【００１９】
好ましくは、気体流体入口はホース部材の自由端に設けられ、このホース部材は少なくとも１つの浸漬部材の液体導管の中へ下げられて、気体流体が液体導管に供給される垂直位置を変えられるように構成される。
【００２０】
装置はまた液体レベル監視装置を含むことができ、それにより気体流体がタンク内の液体レベルに基づいて液体導管に供給できる垂直位置を決定するように構成される。
【００２１】
液体レベル監視装置は浸漬組立体の各気体流体入口の上方所定距離のところに設けることができる。
【００２２】
別法又は追加として、装置は気体流体が気体流体入口を流れる気体流体の流量に基づいて液体導管に供給される垂直位置を決定するように構成されてもよい。
【００２３】
少なくとも１つの浸漬部材の液体導管は実質的にＬ字形をなしうる。
【００２４】
少なくとも１つの浸漬部材の液体導管は実質的に中空管状部材から構成できる。
【００２５】
管状部材は実質的に円形断面を有しうる。
【００２６】
気体流体は不活性ガスでありうる。気体流体は二酸化炭素、窒素、及び酸素から選択した一種以上からなることができる。気体流体は実質的に二酸化炭素、窒素、及び酸素を含むことができる。気体流体は二酸化炭素、窒素、及び酸素から構成してもよい。
【００２７】
本発明の第２の実施形態では、バラストタンク内で液体を循環させる方法を提供する。この方法では、長さに沿った少なくとも一部の内部に液体導管を有する少なくとも１つの浸漬部材を有する浸漬組立体を用意し、前記浸漬組立体の少なくとも一部をポンプ送りすべき液体中に浸漬し、前記浸漬組立体の複数の垂直方向に離間した個所において、気体流体を前記少なくとも一つの浸漬部材を通して前記タンク内の液体にポンプ送りし、気体揚力により液体を液体入口開口から液体出口開口まで前記組立体を通して通過させ、そして気体流体が前記浸漬部材に供給される垂直個所を、バラストタンク内の液体レベルに依存して選択する。
【００２８】
この方法はさらに、液体中に溶解される気体流体の濃度を増加させることを含む。
【００２９】
好ましくは気体流体は水中の有害生物種中に高炭酸症をおこさせるように選択される。
【００３０】
好ましい気体流体は炭酸ガスである。
【００３３】
本発明の一つの形態では、船のバラストタンク中で液体を圧送するための装置が提供される。この装置は少なくとも１つの浸漬組立体を含み、この浸漬組立体は、その長さの少なくとも一部分に沿って設けられた少なくとも１つの液体導管を有する浸漬部材を含む。使用時に、気体が垂直方向に離間した複数の位置の１つから前記少なくとも１つの浸漬組立体を通してタンク内の液体に供給され、それにより液体が液体入口から浸漬組立体を通して浸漬組立体の出口に流される。この装置は、気体流体が浸漬組立体に供給される位置が、装置のオペレータの要求に従って選択できるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】液体ポンプ装置がタンク中の液体の循環のための船のバラストタンクに設置される本発明の実施例である。
【図２】液体ポンプ装置が船のバラストタンク中に設置される他の例を示す実施例である。
【図３】液体ポンプ装置が船のバラストタンク中に設置されるさらに他の例を示す実施例である。
【実施例】
【００３５】
図１は液体ポンプ装置が液体貯蔵タンクの内部で液体を循環するために設けられている本発明の実施例を例示する。装置は液体循環装置とも称される。
中空の管状部材１２０の形の浸漬室が、ほぼ直立したバラストタンク１０５内に配置されている。
【００３６】
図示の実施例では管状部材１２０はほぼＬ字形であり、湾曲部１２１で湾曲して管状部材１２０の液体入口１２２がバラストタンク１０５の中に突出している。タンクは液体表面１０７に対して横方向に(ほぼ水平に)延びている。
【００３７】
管状部材１２０は２つの気体入口１３１Ａ、１３１Ｂを有し、それらから気体が管状部材１２０の内部空間１２５内に圧入される。これらの気体入口は管状部材１２０の長さに沿って垂直に離間した位置にそれぞれ設けられている。
【００３８】
弁１３２Ａ、１３２Ｂが管状部材１２０内への気体流を制御するためにそれぞれの入口１３１Ａ、１３１Ｂに設けられている。
【００３９】
図１の実施例では、液体レベル感知器１４１Ａ、１４１Ｂが気体入口１３１Ａ、１３１Ｂの上に設けられている。これらの液体レベル感知器１４１Ａ、１４１Ｂの目的は信号を装置の制御器に送って液体レベルが気体入口１３１Ａ、１３１Ｂのレベルを超えたかどうかを表示するために設けられる。
【００４０】
液体レベル感知器の他の位置も有用である。例えば、ある実施例では、所定位置(例えばタンク１０５の下側領域)にある液体の水頭圧を測定して液体レベルを決定するように配置された液体レベル感知器が使用できる。他の液体レベル感知器もまた有用である。
【００４１】
装置は、入口１３１Ａに関連した液体レベル感知器１４１Ａが液体の存在を検出すると、液体レベル感知器１４１Ｂがレベル感知器１４１Ｂのところに液体の存在を検出しない限り、気体流を気体入口１３１Ａを通して供給する。液体レベル感知器１４１Ｂがレベル感知器１４１Ｂのところに液体の存在を検出した場合には、装置は気体入口１３１Ｂを通して流すが、気体入口１３１Ａを通しては供給しない。
【００４２】
２つ以上の気体入口とそれに対応する液体レベル感知器を設けることができ、装置には液体レベル感知器１４１Ａ、１４１Ｂを有する最高位置の気体入口を通して気体の流れが許容されるようになっており、それに関連した液体レベル感知器１４１Ａ、１４１Ｂのレベルにある液体の存在を示す。
【００４３】
他の配置も有用であり、気体流れが許容される気体入口は別個の流体レベル測定装置により決定される流体タンク中の液体レベルに基づいて選択されうる。
【００４４】
図２は１以上の管部材を備えた本発明の他の実施例を示す。図２の実施例では３本の管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃが設けられる。任意の適当な数の管部材が設けられうるものと理解すべきである。
【００４５】
管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃは単一の気体入口２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃを有し、そこを通して気体が管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃの内部空間２２５Ａ，２２５Ｂ，２２５Ｃにそれぞれ圧入されうる。気体入口２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃにはそれぞれ逆止弁２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃが設けられている。
【００４６】
各管部材は対応した気体入口２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃの上側に液体レベル感知器２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃをそれぞれ備える。一旦、流体タンク２０５の液体レベルが液体レベル感知器２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃのレベルに達するか又は超えると、気体流体がレベル感知器２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃに関連した管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃに流れる。もしもさらなる液体レベル感知器２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃが作動されたときに気体流体が任意の他の管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃに供給されていると、図１の実施例と同様にして、他の管部材２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃへの気体流体の供給は終了される。
他の構成も有用である。
【００４７】
図３は 本発明の他の実施例による装置３００を示す。この実施例では、管部材３２０に対する気体入口３３２が、管部材３２０の長さの少なくとも一部に沿って垂直方向に移動可能に配置されている。図示の実施例では、気体入口３３２はホース３３０の自由端部に設けられる。ホース３３０はドラム３６０に巻きつけることにより上下動できる。
【００４８】
装置３００は流体タンク３０５内の液体レベル３０７を決定するとともに、気体入口３３２を液体レベル３０７より下の適当距離に配置して液体がタンク内を効果的に循環するように構成されている。
【００４９】
ある実施形態では、気体入口３３２の所定の垂直位置を決定するように、装置に液体レベル監視装置を設ける。
【００５０】
ある実施形態では、液体レベル監視装置を設ける代わりに、装置３００は、所定の圧力の気体を気体入口３３２に供給し且つ気体入口３３２を流れる気体の流量が気体入口３３２の水頭圧の増大で所定の値以下に落ちるまで気体入口３３２を下げることにより、気体を管部材３２０へ供給すべきレベルを決定するように構成される。
【００５１】
タンク３０５の液体レベルが、例えば液体の排出または追加により変動すると、装置はそれに従って気体入口３３２の位置を調整するように構成される。
【００５２】
他の構成も有用である。気体入口３３２は管部材３２０内で自動調心されるように構成されてもよい。言い換えると、気体入口３３２は、気体が気体入口３３２から流出する際に管部材とほぼ同軸になるように構成できる。気体が気体入口３３２から流出するノズルの位置は、気体入口３３２が自動調心されるように定める。例えばノズルを気体が気体入口３３２から放射状に差し向けられるように配置する。
【００５３】
本書で船とはボート、船、その他液体貯蔵タンクの形のバラストタンクを少なくとも有する浮遊構造物を含む。
本発明の範囲内で他の実施例がありうるものと理解すべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１０５  バラストタンク
１０７  液体表面
１２０  管状部材
１２１  湾曲部
１２２  液体入口
１２５  内部空間
１３０  気体導管
１３１Ａ、１３１Ｂ  気体入口
１３２Ａ、１３２Ｂ  弁
１４１Ａ、１４１Ｂ  液体レベル感知器
２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ  管部材
２３０Ａ、２３０Ｂ，２３０Ｃ  気体導管
２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃ  気体入口
２２５Ａ，２２５Ｂ，２２５Ｃ  内部空間
２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ  逆止弁
２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃ  液体レベル感知器
３００  装置
３０５  流体タンク
３０７  液体レベル
３２０  管部材
３３２  気体入口
３３０  ホース
３６０  ドラム
【図１】
0005788382.tif 000002
【図２】
0005788382.tif 000003
【図３】
0005788382.tif 000004