(57)【要約】【解決手段】バラストタンク循環システムは、入口及び出口パイプ及びバラストタンク内の水に制御された量の１又は２以上のハロゲンを加える手段を具えている。１又は２以上の排出装置がバラストタンク内に位置して、バラストタンク内の水を混合し循環させる。再循環ポンプがバラストタンクの外側に位置して、バラストタンクから水を取り込み、加圧された水の蒸気を排出する。再循環ポンプは、バラストタンクから出口パイプに入り込む入口ラインを通ってバラストタンクから水を受け入れる。出口ラインは加圧された水をバラストタンクに輸送する。排出装置は、バラストタンクに入る加圧された水を引き込み、バラストタンク内を循環する高圧ジェット水を放出し、それによってバラスト水の化学物質を循環させる。バラストタンクからの水のテスト流れは、テスト流れ内の少なくとも１つのハロゲンのレベルを決定すべく分析されて、ハロゲン含量信号を付与する。コントローラは信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較し、バラストタンク内で水に加えられた化学物質の量を、制御された量内で、維持するか、増加させるか、減少させる。【選択図】図１
2010528832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラストタンク循環システムであって、バラストタンクは入口パイプ及び出口パイプを具え、
１又は２以上の制御された量のハロゲンをバラストタンク内の水に加える手段と、
バラストタンク内の水を混合し循環するように構成された１又は２以上の排出装置と、
バラストタンクの外側に位置して、バラストタンクにパイプ接続される再循環ポンプとを具え、排出装置はバラストタンク内にて入口パイプに隣接して位置するように構成され、再循環ポンプによってバラストタンク内に汲み入れられる水は排出装置内に引き込まれ、加圧されたジェット水として放出され、バラストタンクを通って水を循環し、
バラストタンクから水のテスト流れを除去するサンプルラインと、
ハロゲン量を測定して、ハロゲンレベル信号を付与する分析器と、
信号を受信して、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較するコントローラを具え、
コントローラは、制御された量でバラストタンク内の水に加えられるハロゲンの量を維持し、増加し又は減少させるように構成されているバラストタンク循環システム。
【請求項２】
外部の再循環ポンプは、バラストタンクの片側に隣接して位置し、バラストタンクのカバーの天面に位置し、又はバラストタンク内の水面に浮いている浮遊装置上に位置する、、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項３】
再循環ポンプは、バラストタンクの基部に隣接して位置する、請求項２に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項４】
排出装置は、バラストタンク内で移動可能である、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項５】
バラストタンクに加えられるハロゲンは、次亜塩素酸塩、塩素及び臭素の少なくとも１つである、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項６】
１又は２以上のハロゲンを加える手段は、次亜塩素酸塩電解槽を含む、請求項５に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項７】
分析器は１又は２以上の次亜塩素酸塩電解槽から下流に位置する塩素分析器である、請求項６に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項８】
更に、再循環ポンプからバラストタンクへの出口ラインを具え、バラスト水に１又は２以上のハロゲンを投与する１又は２以上の化学物質投与ラインは、出口ラインに入り込む、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項９】
１又は２以上の化学物質投与ラインは、バラストタンクへ１又は２以上のハロゲンを加える手段からの１又は２以上のハロゲンを輸送する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１０】
バラストタンクに追加される追加の化学物質は更に、アンモニア及びｐＨ制御添加物を更に具える、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１１】
サンプルラインは再循環ポンプの出口ラインに入り込んで、水のテスト流れを分析器に運ぶ、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１２】
サンプルラインは分析器をバラストタンクに接続して、バラストタンクから分析器への水のテスト流れを運ぶ、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１３】
ハロゲン要求レベルを測定するための分析器は、バラスト水内のハロゲンイオンレベルを測定するハロゲンイオン分析器、バラスト水の酸化/還元電位を決定する酸化/還元電位分析器、及びバラスト水の総有機炭素量を測定する総有機炭素分析器を含む分析器のグループから選択される、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１４】
１又は２以上の排出装置がバラストタンク内に位置する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１５】
１又は２以上の排出装置は移動可能である、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１６】
ハロゲンを生成してバラストタンク内の水に加える次亜塩素酸塩ジェネレータを具え、
再循環ポンプは、水の加圧された流れを排出し、排出から離れた地点で水を摂取し、
塩素要求信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較するコントローラは、制御された量でバラストタンク内の水に加えられるハロゲンの量を維持し、増加し又は減少させるように構成され、
次亜塩素酸塩投与システムは、コントローラによって発せられた信号に応じてバラストタンクに要求されるハロゲンの制御された源を供給する、請求項１乃至１５の何れかに記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１７】
サンプルラインは、バラストタンク内の１又は２以上の排出装置の上方の位置から分析器までを繋ぐ、請求項１６に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１８】
１又は２以上の化学物質投与ラインは、ハロゲンを次亜塩素酸塩投与システムから、排出装置の近位置に輸送する、請求項１６に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１９】
次亜塩素酸塩ジェネレータは、塩素を生成する、請求項１６に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項２０】
バラストタンク循環を管理する方法であって、
制御された量の１又は２以上のハロゲンを加えることによりバラストタンク内の水を処理する工程であって、バラストタンクは入口パイプ及び出口パイプを具えるように構成された工程と、
バラストタンクの外部に位置する再循環ポンプ、バラストタンクの出口パイプに入り込んで、再循環ポンプへ水を運ぶ再循環ポンプへの入口ライン、及び再循環ポンプからバラストタンクへの出口ラインまで延び、ポンプから排出装置の近傍位置まで水の高圧流れを運ぶ出口ラインによってバラストタンクに全体に亘って、水を再循環し加圧する工程と、
バラストタンク内にて加圧された水流れの上方に１又は２以上の排出装置を位置決めする工程であって、１又は２以上の排出装置は外部の再循環ポンプから加圧された水流れを受け取り、高圧水のジェットを放出し、バラストタンク内で水を再循環し、それによってバラストタンクに亘って１又は２以上のハロゲンを循環する工程と、
サンプルラインからテストサンプルを除去することによって、バラストタンクから水のテスト流れをサンプリングする工程と、
テスト流れ内のハロゲン量を分析して、ハロゲンに関連する信号を付与する工程と、
ハロゲンに関連する信号をコントローラに送信して、該信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較する工程と、
バラストタンクに加えられるのに要求されるハロゲン量を測定する工程と、
決定された１又は２以上のハロゲンをバラストタンク内に加える工程と、
ハロゲンジェネレータからバラストタンクシステムに繋がる投与ラインに加えられるハロゲン量を維持し、増加し又は減少することによって、バラストタンク内の１又は２以上のハロゲンのレベルを制御する工程を含む方法。
【請求項２１】
テスト流れ内のハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内のハロゲンイオン量を分析する工程を含む、請求項２０に記載のバラスト水タンク循環を管理する方法。
【請求項２２】
ハロゲン量を分析する工程は、バラスト水の酸化/還元電位を決定する工程を含む、請求項２０に記載のバラスト水タンク循環を管理する方法。
【請求項２３】
ハロゲン要求について分析する工程は、バラスト水の総有機炭素量を測定する工程を含む、請求項２０に記載のバラスト水タンク循環を管理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、バラストタンク循環管理システム及び方法、特にバラストタンク内の海洋種及び病原菌のレベルを制御するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
水を含むバラストタンクは、海洋船が１つの港から他の港へ航行する際に、水の品質を維持することを確実にすべく、微生物及び生物学的な事項の管理が要求される。
関連する特許出願である米国特許出願第11/037,642号に記載されたように、バラスト水はタンクに送り込まれて、航海の船舶を適切にバランス付けるように格納される。しばしば、バラスト水は１の港で積み込まれて、別の港に輸送されて、該他の港で空にされる。この一般的慣習には固有の危険がある。
【０００３】
離れた箇所から搭載されたバラスト水は、新たな港に於ける環境に有害であり、港の人間及び動物に危険であり得る。
地元でない海洋生物が新しい生態系内へ進入することは、新しい種に対して生来の防御を有さない在来の動植物に壊滅的な効果がありえる。更に、コレラのような有害な病原菌が元の港に存在するかも知れない。これらの病原体は時間経過によりバラストタンクの中で増加し、それらが放出される領域内で病気の発生を引き起こす場合がある。海洋生物及び病原体によってもたらされる危険は、バラスト水の中に存在するそれらの種を殺すことにより制御され得る。
【０００４】
過去１世紀に亘って、塩素化は、水で広まる疾病の流行を除去するために、例えば水道設備、飲用水、廃水及びスイミングプールを消毒する標準方法になっている。
既存のバラストタンク循環システムによって循環する表面下方又は上方の領域が限られている故に、沈殿と層化が、生じる場合がある。またバラストタンクの全体にわたって水及び加えられた化学薬品は、斑点があり、且つ制限されており、水の品質が一貫しない結果になった。
【０００５】
既存のシステム及び方法に制限がある結果として、遠い箇所から外国に持っていたバラスト水が環境に有害でなく、新たな港にて人間及び動物に危険性がないことを確実にすべく、バラストタンクに含まれる水を管理する改善された方法及びシステムを求めるニーズがある。
【発明の概要】
【０００６】
発明の要約
本発明は、バラストタンク内のハロゲンをコントロールし循環させて、バラスト水の消毒を最大化するバラストタンク循環装置を指向する。有益なことに、バラストタンク・システムのメンテナンス及び修理を容易にする外部ポンプ・アッセンブリを持っている。
更なる利点は、一実施例に於いて、ポンプは２つの接続具を用いてバラストタンクの外部に引っ掛けられて、それによって設置と修理を単純化することである。外部ポンプの更なる利点は、ポンプの修理はタンクから水を空にする費用と時間のかかる仕事無くして、容易になることである。本発明の一実施例は、バラストタンク循環装置及び外部ポンプ・アセンブリを含む。システムは入口及び出口配管、及びバラストタンク内の水に制御された量の中の化学薬品を加える手段を含む。
【０００７】
システムは、バラストタンク内に位置して、タンク内の水を混合し、循環させる１又は２以上の排出装置を更に含む。再循環ポンプが、バラストタンクの外部に位置し、バラストタンクから出口配管内へ入り込む入口ラインを有する。再循環ポンプは排出装置とともに、バラストタンクの全体にわたって水を加圧し再循環させる。再循環ポンプは水の加圧された流れを排出し、排出箇所から離れた地点で水を摂取する。再循環ポンプは、バラストタンクからポンプに繋がる入口ライン、及びバラストタンクの入口パイプに繋がるポンプからの出口ラインを含む。
入口ラインは、バラスト水タンクの出口パイプ内に入り込み、バラストタンクから再循環ポンプへ水を吹き出し輸送する。再循環ポンプは水を加圧し、出口ラインは高圧に加圧された水流れを再循環ポンプからバラストタンクに戻すように輸送する。エジェクタはバラストタンク内に入ってポンプから排出された加圧された水流れを受ける際に、入口パイプに隣接したバラスト水タンク内に位置する。エジェクタは加圧された水を引き入れて、バラストタンク内に水の高圧ジェットを放出してバラスト水内のハロゲンを循環させる。
【０００８】
１つの好ましい実施例では、１又は２以上のサンプルラインが、バラストタンクから水のテスト流れを除去して、その後テスト流れ内のハロゲン含有量を測定すべく分析されて、ハロゲン含有量信号を付与する。コントローラは信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較する。コントローラはバラストタンク内で水に加えられたハロゲンの量を、制御された量内で、維持するか、増加させるか、減少させる。
【０００９】
バラストタンクシステムの他の実施例に於いて、外部の再循環ポンプは、バラストタンクの片側に隣接し、バラストタンクのカバーの天面上に、或いはバラストタンク内の水面に浮かぶ浮揚装置上に、位置し得る。或いは、再循環ポンプはバラストタンクの基礎部に隣接して位置する。排出装置は、バラストタンク内の入口パイプに隣接し、又はバラストタンク全体に亘って移動可能に位置決めされるように構成される。
バラストタンクに加えられる化学薬品は、アンモニア、次亜塩素酸塩、塩素及び臭素の少なくとも１つを含んでいる。次亜塩素酸塩の生産及びその消毒剤としての使用の間に生じる化学反応は、異なる時に活性化する塩素のいくつかの形式に帰着する。
例えば、次亜塩素酸塩が食塩水に加えられる場合、次亜塩素酸塩から見つかった塩素イオンは次亜塩素酸を生産する。単純なことに、本発明の方法の実行で起こる様々な反応の間に生じる塩素の形式はすべて、アンモニアがハロゲンと結合する場合にクロラミンの構成を含むハロゲンと呼ばれるだろう。次亜塩素酸塩ジェネレータはバラスト水に加えるべき次亜塩素酸塩を生産するために使用され得る。化学物質投与システムは、コントローラによって発せられる信号に従って、バラストタンクに、所望のハロゲンを加える制御された源を付与する。１つの態様に於いて、化学物質投与システムは、ハロゲン投与システムであって、次亜塩素酸ジェネレータ、次亜塩素酸貯蔵タンク、生成されたハロゲンをバラストタンクに汲み出すポンプと、生成されたハロゲンをバラストタンクに持ち込む次亜塩素酸出口ラインから構成される。
【００１０】
１つの態様に於いて、化学物質投与ラインは、バラスト水に投与すべく、バラストタンクにハロゲンを輸送する。出口ラインは再循環ポンプからバラストタンクに延び、化学物質投与ラインは出口ライン内に引き出される。
或いは、化学物質投与ラインは、化学物質投与システムからバラストタンクまでハロゲンを直接輸送する。分析器への水のテスト流れを運ぶべく、サンプルラインは再循環ポンプの出口ラインに入り込むのが好ましい。或いは、サンプルラインはバラストタンクに分析器を接続して、分析器にバラストタンクからの水のテスト流れを直接運ぶ。
分析器は、テスト流れ内の総ての塩素等価物のレベルを決定して、塩素に関連した信号を付与する。コントローラは、信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望の塩素か塩素等価物のレベルを示すセット点と比較する。
コントローラは、バラストタンク内の水に加えられたアンモニア、次亜塩素酸塩又は塩素の量を維持するか、増加させるか、減少させるように設計されているのが好ましい。
好ましい実施例の１つの態様は、バラストタンク内の水に制御された量の化学物質を加える手段を含む。化学物質投与システムは、コントローラによって発せられた信号に従ってバラストタンクへ加えられるアンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素の制御された源を供給するのが好ましい。
【００１１】
バラストタンク循環を管理する１つの方法は、バラストタンクの外側に位置する再循環ポンプによってバラストタンクの全体にわたって加圧された水を再循環させる工程を含む。
１又は２以上の排出装置が、バラストタンク循環内に位置し、外部の再循環するポンプから来る、加圧された水の入り口の上に位置するのが好ましい。１又は２以上の排出装置は、バラストタンク内の水を混合し循環させ、化学物質を分散させて、且つ気温勾配を回避するように設計されている。
水は外部の再循環ポンプから来る、加圧された水によってバラストタンクの全体にわたって再循環する。再循環するポンプへの入口ラインはバラストタンクの出口パイプに入り込んで、外部ポンプに水をもたらす。
再循環するポンプからの出口ラインは、ポンプからエジェクタに接近した箇所に高圧水を輸送する。エジェクタは加圧された水を吸い込み、バラスト水タンクの全体にわたって、化学物質、特にハロゲンを循環させるジェット流れを放射する。
【００１２】
本発明の方法の一態様に於いて、バラストタンクからの水のテスト流れは、サンプルラインを通って、テストサンプルを削除することによりサンプリングされる。
テスト流れの少なくとも１つの化学物質のレベルは、化学物質関連の信号を提供するように分析され、化学物質関連の信号はその後、コントローラに送られて、該信号とバラストタンク内の所望の化学物質のレベルを示すセットポイントと比較される。その後、コントローラは、バラストタンクに加えられるのに必要な化学物質のタイプ及び量を決定する。
バラストタンク循環を管理する好ましい方法の１つに於いて、テスト流れのハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の塩素イオン量を分析する工程を含む。
或いは、ハロゲン量を分析する工程は、バラスト水の酸化/還元電位を決定する工程を含む。また必要なハロゲン量を分析する別の代替方法では、方法はバラスト水の総有機炭素量を測定する工程を含む。
【００１３】
その後、分析中に決定される１つ以上の化学物質がバラストタンクに加えられる。
バラストタンク内の１又は２以上の化学物質のレベルは、化学物質を投与するラインへ加えられる化学物質の量を維持するか、増加させるか、減少させることにより制御される。
バラストタンクに加えられた化学物質はまた、ｐＨ制御添加物、アンモニアと塩素の派生物、フッ化物とリン酸塩以外の消毒剤を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、バラストタンク循環システムの一実施例を示し、バラストタンクの片側上のポンプを示す。
【図２】図２は、バラストタンク上のカバーの天面に、ポンプを有するバラストタンク循環システムを示す。
【図３】図３は、ＯＲＰ分析器を具えたバラストタンク循環システムの他の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明の詳細な記載
本発明の図１は、バラストタンク(10)の外部にポンプ(66)を有する１又は２以上の水貯蔵及び処理バラストタンク(10)用のバラストタンク循環システムを示す。外部ポンプ(66)の１つの利点は、バラストタンクシステム(１)の管理と修理を容易にすることである。外部ポンプ(66)は、素早く且つ容易に取り付けることができる。本発明の１つの実施例は、ポンプ機構(66)を引っ掛けるのに、ちょうど２つの接続具を要求する。ポンプ設備へ容易にアクセスできるから、修理が容易になる。
バラストタンク循環システム(１)はまた、バラストタンク(10)内に位置する１又は２以上の排出装置(20)を具え、排出装置(20)は外部ポンプ(66)からの加圧された水を受け取り、高圧ジェット流れとして水を放出する。排出装置は、水推進力を増強するために使用され、従って、バラスト水内の水及び化学物質の再循環を増強するために使用される。排出装置が外部ポンプ(66)から来る加圧された水を引き入れると、排出装置は、また排出装置の周辺領域にあるタンク内のバラスト水を引き入れる。
従って、汲み出す正味のコストを増加させることなく、強化された再循環が生じる。排出装置(20)から発生するジェット流れは、バラストタンク(10)の全体に亘って、排出装置内のバラスト水及び、従って、化学的消毒剤を循環させる。ハロゲンベースの化学的消毒剤は、塩素、次亜塩素酸塩及び臭素を含み得る。改善されたハロゲン循環によって、新たな港に放出する前に、バラスト水の消毒が改善される。
【００１６】
図１に示すように、バラストタンク循環システム(１)の一実施例では、バラストタンク(10)には、バラストを装填し吐き出す(unloading)２つの機能に役立つ結合した入口/出口パイプ(68)がある。バラスト水はその１本のパイプ(68)を通ってバラストタンク(10)に入り、バラストタンク(10)から出る。要求されるなら、更なる入口又は出口パイプ(68)が使用され得る。バラストタンク循環システム(１)は、バラストタンク内の水に制御された量の化学物質を加える手段を有するのが好ましい。図１は、化学物質供給システムの一実施例を示す。示される供給ユニットを含む種々の化学物質供給システムが用いられ得るが、これに限定されない。
図１は、アンモニア化学物質の供給システム及び次亜塩素酸塩化学物質の供給システムを示す。アンモニア(51)はアンモニア貯溜タンク(50)に格納され、アンモニアポンプの入口パイプ(52)を通って除去される。
図１はまた、１又は２以上のハロゲンを加える１つの手段を示し、特に次亜塩素酸塩投与システムを示し、該システムは次亜塩素酸塩ジェネレータ出口パイプ(72)を通って次亜塩素酸塩(41)を放出する次亜塩素酸塩排出装置(70)、次亜塩素酸塩(41)がバラストタンク(10)に直に送られ、又は次亜塩素酸塩貯溜タンク(40)に格納されるように次亜塩素酸塩出口ライン(56)を具えている。次亜塩素酸塩(41)は、次亜塩素酸塩ポンプ入口パイプ(42)を通って、次亜塩素酸塩貯溜タンク(40)から除去される。冷却器タンクは、アンモニアを冷却して格納するために使用することができる。
本発明のバラストタンクと共に使用することができる１つの可能な次亜塩素酸塩ジェネレータ(70)は、米国特許第6,805,787号に示され、その全体は引用を以て本願への記載加入とする。他の要求される化学物質の供給システムと同様に塩素ジェネレータも、バラストタンク循環システム(１)の一部として含み得る。
アンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素に加えて、ｐＨコントロール添加物、追加の消毒剤、フッ化物及びリン酸塩を含む他の化学物質が、水処理に使用され得る。
【００１７】
バラストタンクは、１０，０００ガロン未満を保持する小さなタンクから、５，００，０００ガロン以上の容量を有する大きなバラストタンクの範囲を採る。化学薬品が高速で使い尽くされるので、大きなタンク内に化学物質の再循環の実際の必要がある。
大きなバラストタンク及び遅い支流がある小さなバラストタンクは時々、バラストタンク内で、沈滞と気温勾配が生じる場合がある領域を有する。
この問題に対抗すべく、１又は２以上の排出装置(20)、即ち流れ誘導装置が、バラストタンク循環システム(１)内に位置する。１又は２以上の排出装置(20)は水を混合して循環し、沈滞を減らして、化学物質がバラストタンク(10)に加えられたときに化学物質を混合する。本発明の一実施例に於いて、排出装置(20)は固定されて、支流がバラストタンク(10)内に導入されたときに支流流れを化学物質と混合するように、バラストタンクへの入口パイプ(65)に隣接して位置する。固定された排出装置(20)は、ポールに取り付けられて、バラストタンク内へ下げられる。或いは、１又は２以上の排出装置(20)は、水を混合し循環すべく、バラストタンク循環(10)内で移動可能であり、特に大きなバラストタンクシステム内で、移動可能である。図１−図２に示すように、Severn Trent Systems Water Purification divisionから入手可能なような水中用の浮力システム(22)は、バラストタンクの全体にわたって排出装置(20)を移動させるために使用することができる。
【００１８】
本発明の他の実施例に於いて、排出装置(20)はポンプ(66)から放出された、加圧されたジェット水内に位置する。外部循環ポンプ(66)について、ポンプはバラストタンクの外側に位置し、バラストタンクの片側(４)に隣接して位置し(図１)、又はバラストタンクの天面の近傍に位置する。種々の箇所は、バラストタンク(76)のカバーの天面を含み、海洋船舶では船のデッキになる。
【００１９】
本発明の一態様に於いて、外部の再循環ポンプは、バラストタンクからポンプへ水をもたらす入口ライン(62)、及びポンプ(66)からの加圧された水をバラストタンクに戻すように輸送する出口ライン(64)を有する。
図１に示すような本発明の一実施例にて、入口ライン(62)はバラストタンクから結合した入口/出口パイプ(68)に入り込み、バラストタンクを出る処理された水の量の一部は、ポンプに送られて、加圧されてバラストタンク内に再循環される。出口ライン(64)は、再循環ポンプから排出装置の近傍位置に繋がり、ポンプからの処理された水は排出装置によって取り込まれ、バラストタンク内に再循環される。図２に示す本発明の他の実施例に於いて、入口ライン(62)はバラストタンク(10)内に位置する吸引パイプ(84)に入り込む。
【００２０】
図１に示すような本発明の一態様にて、バラストタンクからテスト流れを除去するのにサンプルライン(28)が用いられて、テスト流れを分析器(30)に送る。サンプルライン(28)はポンプ出口ライン(64)に入り込んで、前に処理した水を分析器(30)に運ぶ。他のシステムに於いて、サンプルライン(28)はバラストタンク(10)内の１又は２以上の排出装置(20)上に位置して、処理した水を分析器(30)に送り、分析器(30)は処理した水の性質(make-up)を決定する。分析器(30)は、テスト流れの化学物質の少なくとも１つのレベルを決定し、化学物質に関係した信号を発する。
バラストタンク循環を管理するシステムでは、ハロゲン要求レベルを測定するための分析器は、バラスト水内の塩素イオンを測定する塩素イオン分析器、バラスト水の酸化/還元電位を決定する酸化/還元電位分析器、及びバラスト水内の総有機炭素量を測定する総有機炭素分析器を含む分析器のグループから選択される。
【００２１】
分析器(30)は、多数の化学物質のレベルを決定し、コントローラ(34)に多数の信号を発することができるのが好ましい。コントローラ(34)は、信号を受信し、該信号をバラストタンク内の所望の化学物質レベルを示すセット点と比較する。
コントローラ(34)は、制御された量でバラストタンク(10)内の水に加えられる化学物質の量を維持し、増加し又は減少するように構成される。図１に示す本発明の一実施例にて、コントローラ(34)は、次亜塩素酸塩投与システム(75)へハロゲン量の信号を発して、バラストタンクシステム(10)に必要なハロゲン量を付与する。次亜塩素酸塩投与システム(75)は、バラストタンク(10)内に繋がる次亜塩素酸塩ポンプ(44)及び次亜塩素酸塩投与ライン(46)を具える。
コントローラ(34)はまた、アンモニア投与システム(55)にアンモニア信号(36)を発して、必要なアンモニア量を生成することができる。アンモニア投与システムは、バラストタンク(10)に繋がるアンモニアポンプ(54)及びアンモニア投与ライン(56)を具える。
【００２２】
種々の化学物質及び添加物はバラストタンク(10)内の水を処理し維持するのに要求される。バラストタンクに加えられる、より一般的な化学物質の幾つかはアンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素の少なくとも１つである。
バラストタンクに加えられる他の化学物質はｐＨ制御添加物及び更なる消毒剤を含む。
１又は２以上の化学物質投与システムは、コントローラにより発せられる信号に従って、バラストタンクに加えられる１又は２以上の要求される化学物質の制御された源を付与する。幾つかの化学物質は次亜塩素酸塩ジェネレータにより生成される塩素派生物又はハロゲンのように、現場で作られ得る。
【００２３】
他のものは、バラストタンク領域に輸送され、タンク内に格納される。１又は２以上の投与ラインは格納タンクからバラストタンクに化学物質を輸送する。或いは、図１に示すように、アンモニア投与ライン(56)及び次亜塩素酸塩投与ライン(46)は夫々アンモニアポンプ(54)及び次亜塩素酸塩ポンプからバラストタンクへ化学物質を直接輸送する。
何れか一方の実施例にて、投与されるべき化学物質は、排出装置近傍のバラストタンクに入り、排出装置から出るジェット流れは化学物質と混合し、バラストタンク水内で化学物質を良好に循環する。
【００２４】
図３は、バラストタンク循環システム(100)の他の実施例を示す。システムはバラストタンク(110)、次亜塩素酸塩ジェネレータ(170)、分析器(130)、コントローラ(134)、バラストタンク(110)の外側のポンプ(166)、及びバラストタンク(110)内の排出装置(120)を含む。
本実施例において、バラストタンク(110)は入口パイプ(165)及び出口パイプ(168)を含む。バラストタンク(110)は食塩水を含み、該食塩水は１つの港から取られ、該港に生来の海洋生物を含む海水が一般的である。新たな港に入る前に、バラスト水は新たな港の生態バランスに有害である海洋生態から消毒されなければならない。そのためには、次亜塩素酸塩ジェネレータ(170)はハロゲンを生成して、バラストタンク(110)内の水に加え、生物種を絶滅させる。次亜塩素酸塩ジェネレータに必要な水は、外部のポンプ出口ライン(164)から抜かれる。次亜塩素酸塩ジェネレータの出口ライン(146)はバラストタンク(110)へのハロゲンをバラストタンク(110)内の１又は２以上の排出装置(120)に隣接する点に運ぶ。
１又は２以上の排出装置(120)は、バラストタンク(110)内で水と混合し循環するように構成されて、それによってバラストタンク(110)内でハロゲン及び他の化学物質を循環させる。
【００２５】
バラストタンク(110)の外部に位置する再循環ポンプ(166)は、放出から離れた地点で取り込まれた水が流れる際に、加圧された水流れを放出する。再循環ポンプ(166)は、バラストタンク(110)の出口パイプ(166)からの入口ライン(162)及びバラストタンク(110)に戻るように繋がる出口ライン(166)を具える。出口ライン(166)はバラストタンク(110)に入り、エジェクタ(120)に繋がる入口パイプ(165)となる。エジェクタ(120)は、入口パイプがバラストタンク(110)に入って外部の再循環ポンプ(166)から放出される加圧された水流れを受け入れるように、入口パイプ(165)の隣に位置しているのが好ましい。
【００２６】
バラストタンク(110)内のハロゲン量を制御すべく、ハロゲン量は測定され、効果的な消毒に要求されるレベルと比較され、必要ならば増加される。酸化/還元電位分析器(30)は、出口ライン(164)に接続されて、ポンプ(166)から排出される水内に要求されるハロゲンレベルを決定する。
更なるハロゲンが必要であれば、分析器(130)はハロゲン要求信号を発する。この信号は、ハロゲン要求信号を受信するように構成されたコントローラ(134)によって受信され、
信号をバラストタンク(110)内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較する。コントローラ(134)はバラストタンク内で水に加えられたハロゲンの量を、分析器(130)によって生成された信号に反応するように制御された方法で、維持するか、増加させるか、減少させる。次亜塩素酸塩投与システムは次に、コントローラ(134)によって発せられた信号に反応して、要求されるハロゲンの一層少ない又は多い量をバラストタンクに付与する。
【００２７】
本発明はまた、バラストタンク循環を管理する方法に関する。本方法中、バラストタンク内の水は制御された量で化学物質、好ましくはハロゲン族を加えることにより処理される。バラストタンク(10)は入口及び出口パイプ(64)(68)を具えるように構成される。バラストタンクの外部に位置する再循環ポンプ(66)は、バラストタンク(10)全体に亘って水を再循環し加圧する。再循環ポンプへの入口ライン(62)は、バラストタンクの出口パイプ(68)に入り込み、再循環ポンプ(66)に水を輸送し、再循環ポンプ(66)からバラストタンク(10)への出口ライン(64)はポンプ(66)からエジェクタ(20)近傍の箇所まで水の高圧流れを輸送する。
【００２８】
１又は２以上の排出装置(20)又は流れ誘導装置がバラストタンク循環内に位置して、バラストタンク(10)内に入る化学物質を追い出すように水を混合し循環する。１又は２以上の排出装置(20)が、再循環ポンプ(66)から来る水の高圧流れを受け入れ且つ吸い込むように位置する。水が排出装置(20)を通って引かれると、バラストタンク(10)に亘ってハロゲンを循環させるジェット流れを生成する。外部の再循環ポンプは、立地に基づいてバラストタンクの外側の種々の地点に位置し得る。それはバラストタンクの側部上又は天面上であり得る。
【００２９】
再循環ポンプは、バラストタンクの外部であるから、再循環ポンプへの入口ラインはバラストタンクの出口パイプに入り込み、再循環ポンプとバラストタンクとの間の出口ラインはポンプから排出装置の近傍位置まで高圧の水を運ぶのに用いられる。この方法中に、バラストタンクからの水のテスト流れは、サンプルラインを通って最初にテストサンプルを除去することによりサンプリングされる。サンプリングされたテスト流れ内のハロゲン量は、分析されて、バラストタンク内のハロゲンレベルに関するハロゲン関連の信号が生成される。ハロゲン関連の信号は次にコントローラに送られて、信号はバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較される。
【００３０】
バラストタンクに加えるのに要求される、例えばハロゲン、塩素又は臭素のタイプと量は測定されて、１又は２以上のハロゲンがバラストタンクに加えられる。１又は２以上の化学物質投与ラインは、化学物質投与システムからバラストタンク(10)へ更なるハロゲンを直接に輸送する。この方法で、バラストタンク内の１又は２以上のハロゲンは、ハロゲンジェネレータからバラストタンクシステムに繋がる投与ラインに加えられるハロゲンの量を維持し増加し又は減少させることにより制御される。
【００３１】
本発明の方法中、テスト流れ内のハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の塩素イオン量を分析する工程を含む。或いは、ハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の
酸化/還元電位を決定する工程を含み、同様に消毒に必要なレベルを満たす所望のハロゲン量を決定する。ハロゲン量を分析する他の方法にて、方法はバラスト水の総有機炭素量を測定する工程を含み、次に最適な消毒に所望のレベルに達するのに必要なハロゲン又は塩素の必要量を決定するのに用いられる。
【００３２】
前記の記載は、本発明の好ましい実施例の例証で説明の為であって、種々のサイズ、形状、材質及び他の詳細は当業者に明確になるだろう。添付の請求の範囲の範囲又は精神に含まれるそのような全ての変更及び修正は、それにより包含されることを意図している。
【図１】
2010528832.tif 000003
【図２】
2010528832.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2010528832.tif 000009
【図６Ｂ】
2010528832.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月3日(2010.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、バラストタンク循環管理システム及び方法、特にバラストタンク内の海洋種及び病原菌のレベルを制御するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
水を含むバラストタンクは、海洋船が１つの港から他の港へ航行する際に、水の品質を維持することを確実にすべく、微生物及び生物学的な事項の管理が要求される。
関連する特許出願である米国特許出願第11/037,642号に記載されたように、バラスト水はタンクに送り込まれて、航海の船舶を適切にバランス付けるように格納される。しばしば、バラスト水は１の港で積み込まれて、別の港に輸送されて、該他の港で空にされる。この一般的慣習には固有の危険がある。
【０００３】
離れた箇所から搭載されたバラスト水は、新たな港に於ける環境に有害であり、港の人間及び動物に危険であり得る。
地元でない海洋生物が新しい生態系内へ進入することは、新しい種に対して生来の防御を有さない在来の動植物に壊滅的な効果がありえる。更に、コレラを引き起こす物質のような有害な病原体が元の港に存在するかも知れない。これらの病原体は時間経過によりバラストタンクの中で増加し、それらが放出される領域内で病気の発生を引き起こす場合がある。海洋生物及び病原体によってもたらされる危険は、バラスト水の中に存在するそれらの種を殺すことにより制御され得る。
【０００４】
過去１世紀に亘って、塩素化は、水で広まる疾病の流行を除去するために、例えば水道設備、飲用水、廃水及びスイミング・プールを消毒する標準方法になっている。
既存のバラストタンク循環システムによって循環する表面下方又は上方の水量が限られている故に、沈殿と層化が、生じる場合がある。またバラストタンクの全体にわたって水及び加えられた化学薬品は、限られており、水の品質が一貫しない結果になった。
【０００５】
既存のシステム及び方法に制限がある結果として、遠い箇所から外国に持っていたバラスト水が環境に有害でなく、新たな港にて人間及び動物に危険性がないことを確実にすべく、バラストタンクに含まれる水を管理する改善された方法及びシステムを求めるニーズがある。
【発明の概要】
【０００６】
発明の要約
本発明は、バラストタンク内のハロゲンをコントロールし循環させて、バラスト水の消毒を最大化するバラストタンク循環装置を指向する。有益なことに、バラストタンク・システムのメンテナンス及び修理を容易にする外部ポンプ・アッセンブリを持っている。
更なる利点は、一実施例に於いて、ポンプは２つの接続具を用いてバラストタンクの外部に引っ掛けられて、それによって設置と修理を単純化することである。外部ポンプの更なる利点は、ポンプの修理はタンクから水を空にする費用と時間のかかる仕事無くして、容易になることである。本発明の一実施例は、バラストタンク循環装置及び外部ポンプ・アセンブリを含む。システムは入口及び出口配管、及びバラストタンク内の水に制御された量の中の化学薬品を加える手段を含む。
【０００７】
システムは、バラストタンク内に位置して、タンク内の水を混合し、循環させる１又は２以上の排出装置を更に含む。再循環ポンプが、バラストタンクの外部に位置し、バラストタンクから出口配管内へ入り込む入口ラインを有する。再循環ポンプは排出装置とともに、バラストタンクの全体にわたって水を加圧し再循環させる。再循環ポンプは水の加圧された流れを排出し、排出箇所から離れた地点で水を摂取する。再循環ポンプは、バラストタンクからポンプに繋がる入口ライン、及びバラストタンクの入口パイプに繋がるポンプからの出口ラインを含む。
入口ラインは、バラスト水タンクの出口パイプ内に入り込み、バラストタンクから再循環ポンプへ水を輸送する。再循環ポンプは水を加圧し、出口ラインは高圧に加圧された水流れを再循環ポンプからバラストタンクに戻すように輸送する。エジェクタはバラストタンク内に入ってポンプから排出された加圧された水流れを受ける際に、入口パイプに隣接したバラスト水タンク内に位置する。エジェクタは加圧された水を引き入れて、バラストタンク内に水の高圧ジェットを放出してバラスト水内のハロゲンを循環させる。
【０００８】
１つの好ましい実施例では、１又は２以上のサンプルラインが、バラストタンクから水のテスト流れを除去して、その後テスト流れ内のハロゲン含有量を測定すべく分析されて、ハロゲン含有量信号を付与する。コントローラは信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較する。コントローラはバラストタンク内で水に加えられたハロゲンの量を、制御された量内で、維持するか、増加させるか、減少させる。
【０００９】
バラストタンクシステムの他の実施例に於いて、外部の再循環ポンプは、バラストタンクの片側に隣接し、バラストタンクのカバーの天面上に、或いはバラストタンク内の水面に浮かぶ浮揚装置上に、位置し得る。或いは、再循環ポンプはバラストタンクの基礎部に隣接して位置する。排出装置は、バラストタンク内の入口パイプに隣接し、又はバラストタンク全体に亘って移動可能に位置決めされるように構成される。
バラストタンクに加えられる化学薬品は、アンモニア、次亜塩素酸塩、塩素及び臭素の少なくとも１つを含んでいる。次亜塩素酸塩の生産及びその消毒剤としての使用の間に生じる化学反応は、異なる時に消毒活性する塩素のいくつかの形式に帰着する。
例えば、次亜塩素酸塩が食塩水に加えられる場合、次亜塩素酸塩から見つかった塩素イオンは次亜塩素酸を生産する。簡素化の為に、本発明の方法の実行で起こる様々な反応の間に形成される塩素の形式はすべて、アンモニアがハロゲンと結合する場合にクロラミンの構成を含むハロゲンと呼ばれるだろう。
次亜塩素酸塩ジェネレータはバラスト水に加えるべき次亜塩素酸塩を生産するために使用され得る。化学物質投与システムは、コントローラによって発せられる信号に従って、バラストタンクに、所望のハロゲンを加える制御された源を付与する。
１つの態様に於いて、化学物質投与システムは、ハロゲン投与システムであって、次亜塩素酸ジェネレータ、次亜塩素酸貯蔵タンク、次亜塩素酸塩をバラストタンク及び次亜塩素酸塩出口ラインに汲み出して、生成された次亜塩素酸塩をバラストタンクに搬送するポンプを具える。他の態様に於いて、化学物質投与システムは、ハロゲン投与システムであって、該ハロゲン投与システムは、ハロゲンをバラストタンクに汲み出すポンプと、生成されたハロゲンをバラストタンクに搬送する次亜塩素酸出口ラインから構成される。
【００１０】
他の１つの態様に於いて、化学物質投与ラインは、バラスト水に投与すべく、バラストタンクにハロゲンを輸送する。出口ラインは再循環ポンプからバラストタンクに延び、化学物質投与ラインは出口ライン内に引き出される。
或いは、化学物質投与ラインは、化学物質投与システムからバラストタンクまでハロゲンを直接輸送する。分析器への水のテスト流れを運ぶべく、サンプルラインは再循環ポンプの出口ラインに入り込むのが好ましい。或いは、サンプルラインはバラストタンクに分析器を接続して、分析器にバラストタンクからの水のテスト流れを直接運ぶ。
分析器は、テスト流れ内の総ての塩素等価物のレベルを決定して、塩素に関連した信号を付与する。コントローラは、信号を受信し、信号をバラストタンク内の所望の塩素か塩素等価物のレベルを示すセット点と比較する。
コントローラは、バラストタンク内の水に加えられたアンモニア、次亜塩素酸塩又は塩素の量を維持するか、増加させるか、減少させるように設計されているのが好ましい。
好ましい実施例の１つの態様は、バラストタンク内の水に制御された量の化学物質を加える手段を含む。化学物質投与システムは、コントローラによって発せられた信号に従ってバラストタンクへ加えられるアンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素の制御された源を供給するのが好ましい。
【００１１】
バラストタンク循環を管理する１つの方法は、バラストタンクの外側に位置する再循環ポンプによってバラストタンクの全体にわたって加圧された水を再循環させる工程を含む。
１又は２以上の排出装置が、バラストタンク循環内に位置し、外部の再循環するポンプから来る、加圧された水の入り口の上に位置するのが好ましい。１又は２以上の排出装置は、バラストタンク内の水を混合し循環させ、化学物質を分散させて、且つ気温勾配を回避するように設計されている。
水は外部の再循環ポンプから来る、加圧された水によってバラストタンクの全体にわたって再循環する。再循環するポンプへの入口ラインはバラストタンクの出口パイプに入り込んで、外部ポンプに水をもたらす。
再循環するポンプからの出口ラインは、ポンプからエジェクタに接近した箇所に高圧水を輸送する。エジェクタは加圧された水を吸い込み、バラスト水タンクの全体にわたって、化学物質、特にハロゲンを循環させるジェット流れを放射する。
【００１２】
本発明の方法の一態様に於いて、バラストタンクからの水のテスト流れは、サンプルラインを通って、テストサンプルを削除することによりサンプリングされる。
テスト流れの少なくとも１つの化学物質のレベルは、化学物質関連の信号を提供するように分析され、化学物質関連の信号はその後、コントローラに送られて、該信号とバラストタンク内の所望の化学物質のレベルを示すセットポイントと比較される。その後、コントローラは、バラストタンクに加えられるのに必要な化学物質のタイプ及び量を決定する。
バラストタンク循環を管理する好ましい方法の１つに於いて、テスト流れのハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の塩素イオン量を分析する工程を含む。
或いは、ハロゲン量を分析する工程は、バラスト水の酸化/還元電位を決定する工程を含む。また必要なハロゲン量を分析する別の代替方法では、方法はバラスト水の総有機炭素量を測定する工程を含む。
【００１３】
その後、分析中に決定される１つ以上の化学物質がバラストタンクに加えられる。
バラストタンク内の１又は２以上の化学物質のレベルは、化学物質を投与するラインへ加えられる化学物質の量を維持するか、増加させるか、減少させることにより制御される。
バラストタンクに加えられた化学物質はまた、ｐＨ制御添加物、アンモニアと塩素の派生物、フッ化物とリン酸塩以外の消毒剤を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、バラストタンク循環システムの一実施例を示し、バラストタンクの片側上のポンプを示す。
【図２】図２は、バラストタンク上のカバーの天面に、ポンプを有するバラストタンク循環システムを示す。
【図３】図３は、ＯＲＰ分析器を具えたバラストタンク循環システムの他の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明の詳細な記載
本発明の図１は、バラストタンク(10)の外部にポンプ(66)を有する１又は２以上の水貯蔵及び処理バラストタンク(10)用のバラストタンク循環システムを示す。外部ポンプ(66)の１つの利点は、バラストタンクシステム(１)の管理と修理を容易にすることである。外部ポンプ(66)は、素早く且つ容易に取り付けることができる。本発明の１つの実施例は、ポンプ機構(66)を掛けるのに、ちょうど２つの接続具を要求する。ポンプ設備へ容易にアクセスできるから、修理が容易になる。
バラストタンク循環システム(１)はまた、バラストタンク(10)内に位置する１又は２以上の排出装置(20)を具え、排出装置(20)は外部ポンプ(66)からの加圧された水を受け取り、高圧ジェット流れとして水を放出する。排出装置は、水推進力を増強するために使用され、従って、バラスト水内の水及び化学物質の再循環を増強するために使用される。排出装置が外部ポンプ(66)から来る加圧された水を引き入れると、排出装置は、また排出装置の周辺領域にあるタンク内のバラスト水を引き入れる。
従って、汲み出す正味のコストを増加させることなく、強化された再循環が生じる。排出装置(20)から発生するジェット流れは、バラストタンク(10)の全体に亘って、排出装置内のバラスト水及び、従って、化学的消毒剤を循環させる。ハロゲンベースの化学的消毒剤は、塩素、次亜塩素酸塩及び臭素を含み得る。改善されたハロゲン循環によって、新たな港に放出する前に、バラスト水の消毒が改善される。
【００１６】
図１に示すように、バラストタンク循環システム(１)の一実施例では、バラストタンク(10)には、バラストを装填し吐き出す(unloading)２つの機能に役立つ結合した入口/出口パイプ(68)がある。バラスト水はその１本のパイプ(68)を通ってバラストタンク(10)に入り、バラストタンク(10)から出る。要求されるなら、更なる入口又は出口パイプ(68)が使用され得る。
バラストタンク循環システム(１)は、バラストタンク内の水に制御された量の化学物質を加える手段を有する。図１は、化学物質供給システムの一実施例を示す。示される供給ユニットを含む種々の化学物質供給システムが用いられ得るが、これに限定されない。
図１は、アンモニア化学物質の供給システム及び次亜塩素酸塩化学物質の供給システムを示す。アンモニア(51)はアンモニア貯溜タンク(50)に格納され、アンモニアポンプの入口パイプ(52)を通って除去される。
図１はまた、１又は２以上のハロゲンを加える１つの手段を示し、特に次亜塩素酸塩投与システムを示し、該システムは次亜塩素酸塩ジェネレータ出口パイプ(72)を通って次亜塩素酸塩(41)を放出する次亜塩素酸塩排出装置(70)、次亜塩素酸塩(41)がバラストタンク(10)に直に送られ、又は次亜塩素酸塩貯溜タンク(40)に格納されるように次亜塩素酸塩出口ライン(56)を具えている。次亜塩素酸塩(41)は、次亜塩素酸塩ポンプ入口パイプ(42)を通って、次亜塩素酸塩貯溜タンク(40)から除去される。冷却器タンクは、アンモニアを冷却して格納するために使用することができる。
本発明のバラストタンクと共に使用することができる１つの可能な次亜塩素酸塩ジェネレータ(70)は、米国特許第6,805,787号に示され、その全体は引用を以て本願への記載加入とする。他の要求される化学物質の供給システムと同様に塩素ジェネレータも、バラストタンク循環システム(１)の一部として含み得る。
アンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素に加えて、ｐＨコントロール添加物、追加の消毒剤、フッ化物及びリン酸塩を含む他の化学物質が、水処理に使用され得る。
【００１７】
バラストタンクは、１０，０００ガロン未満を保持する小さなタンクから、５，００，０００ガロン以上の容量を有する大きなバラストタンクの範囲を採る。化学薬品が高速で使い尽くされるので、大きなタンク内に化学物質の再循環の実際の必要がある。
大きなバラストタンク及び遅い支流がある小さなバラストタンクは時々、バラストタンク内で、沈滞と気温勾配が生じる場合がある領域を有する。
この問題に対抗すべく、１又は２以上の排出装置(20)、即ち流れ誘導装置が、バラストタンク循環システム(１)内に位置する。１又は２以上の排出装置(20)は水を混合して循環し、沈滞を減らして、化学物質がバラストタンク(10)に加えられたときに化学物質を混合する。本発明の一実施例に於いて、排出装置(20)は固定されて、支流がバラストタンク(10)内に導入されたときに支流流れを化学物質と混合するように、バラストタンクへの入口パイプ(65)に隣接して位置する。固定された排出装置(20)は、ポールに取り付けられて、バラストタンク内へ下げられる。或いは、１又は２以上の排出装置(20)は、水を混合し循環すべく、バラストタンク循環(10)内で移動可能であり、特に大きなバラストタンクシステム内で、移動可能である。図１−２に示すように、Severn Trent Systems Water Purification divisionから入手可能なような水中用の浮力システム(22)は、バラストタンクの全体にわたって排出装置(20)を移動させるために使用することができる。
【００１８】
本発明の他の実施例に於いて、排出装置(20)はポンプ(66)から放出された、加圧されたジェット水内に位置する。外部循環ポンプ(66)について、ポンプはバラストタンクの外側に位置し、バラストタンクの片側(４)に隣接して位置し(図１)、又はバラストタンクの天面の近傍に位置する。種々の箇所は、バラストタンク(76)のカバーの天面を含み、海洋船舶では船のデッキになる。
【００１９】
本発明の一態様に於いて、外部の再循環ポンプは、バラストタンクからポンプへ水をもたらす入口ライン(62)、及びポンプ(66)からの加圧された水をバラストタンクに戻すように輸送する出口ライン(64)を有する。
図１に示すような本発明の一実施例にて、入口ライン(62)はバラストタンクから結合した入口/出口パイプ(68)に入り込み、バラストタンクを出る処理された水の量の一部は、ポンプに送られて、加圧されてバラストタンク内に再循環される。出口ライン(64)は、再循環ポンプから排出装置の近傍位置に繋がり、ポンプからの処理された水は排出装置によって取り込まれ、バラストタンク内に再循環される。図２に示す本発明の他の実施例に於いて、入口ライン(62)はバラストタンク(10)内に位置する吸引パイプ(84)に入り込む。
【００２０】
図１に示すような本発明の一態様にて、バラストタンクからテスト流れを除去するのにサンプルライン(28)が用いられて、テスト流れを分析器(30)に送る。サンプルライン(28)はポンプ出口ライン(64)に入り込んで、前に処理した水を分析器(30)に運ぶ。他のシステムに於いて、サンプルライン(28)はバラストタンク(10)内の１又は２以上の排出装置(20)上に位置して、処理した水を分析器(30)に送り、分析器(30)は処理した水の性質(make-up)を決定する。分析器(30)は、テスト流れの化学物質の少なくとも１つのレベルを決定し、化学物質に関係した信号を発する。
バラストタンク循環を管理するシステムでは、化学物質要求レベルを測定するための分析器は、バラスト水内の塩素イオンを測定する塩素イオン分析器、バラスト水の酸化/還元電位を決定する酸化/還元電位分析器、及びバラスト水内の総有機炭素量を測定する総有機炭素分析器を含む分析器のグループから選択される。
【００２１】
分析器(30)は、多数の化学物質のレベルを決定し、コントローラ(34)に多数の信号を発することができるのが好ましい。コントローラ(34)は、信号を受信し、該信号をバラストタンク内の所望の化学物質レベルを示すセット点と比較する。
コントローラ(34)は、制御された量でバラストタンク(10)内の水に加えられる化学物質の量を維持し、増加し又は減少するように構成される。図１に示す本発明の一実施例にて、コントローラ(34)は、次亜塩素酸塩投与システム(75)へハロゲン量の信号を発して、バラストタンクシステム(10)に必要なハロゲン量を付与する。次亜塩素酸塩投与システム(75)は、バラストタンク(10)内に繋がる次亜塩素酸塩ポンプ(44)及び次亜塩素酸塩投与ライン(46)を具える。
コントローラ(34)はまた、アンモニア投与システム(55)にアンモニア信号(36)を発して、必要なアンモニア量を生成することができる。アンモニア投与システムは、バラストタンク(10)に繋がるアンモニアポンプ(54)及びアンモニア投与ライン(56)を具える。
【００２２】
種々の化学物質及び添加物はバラストタンク(10)内の水を処理し維持するのに要求される。バラストタンクに加えられる、より一般的な化学物質の幾つかはアンモニア、次亜塩素酸塩及び塩素の少なくとも１つである。
バラストタンクに加えられる他の化学物質はｐＨ制御添加物及び更なる消毒剤を含む。
１又は２以上の化学物質投与システムは、コントローラにより発せられる信号に従って、バラストタンクに加えられる１又は２以上の要求される化学物質の制御された源を付与する。幾つかの化学物質は次亜塩素酸塩ジェネレータにより生成される塩素派生物又はハロゲンのように、現場で作られ得る。
【００２３】
他の化学物質は、バラストタンク領域に輸送され、タンク内に格納される。１又は２以上の投与ラインは格納タンクからバラストタンクに化学物質を輸送する。或いは、図１に示すように、アンモニア投与ライン(56)及び次亜塩素酸塩投与ライン(46)は夫々アンモニアポンプ(54)及び次亜塩素酸塩ポンプからバラストタンクへ化学物質を直接輸送する。
何れか一方の実施例にて、投与されるべき化学物質は、排出装置に隣接したバラストタンクに入り、排出装置から出るジェット流れは化学物質と混合し、バラストタンク水内で化学物質を良好に循環する。
【００２４】
図３は、バラストタンク循環システム(100)の他の実施例を示す。システムはバラストタンク(110)、次亜塩素酸塩ジェネレータ(170)、分析器(130)、コントローラ(134)、バラストタンク(110)の外側のポンプ(166)、及びバラストタンク(110)内の排出装置(120)を含む。
本実施例において、バラストタンク(110)は入口パイプ(165)及び出口パイプ(168)を含む。バラストタンク(110)は食塩水を含み、該食塩水は１つの港から取られ、該港に生来の海洋生物を含む海水が一般的である。新たな港に入る前に、バラスト水は新たな港の生態バランスに有害である海洋生態から消毒されなければならない。そのためには、次亜塩素酸塩ジェネレータ(170)はハロゲンを生成して、バラストタンク(110)内の水に加え、生物種を絶滅させる。次亜塩素酸塩ジェネレータに必要な水は、外部のポンプ出口ライン(164)から抜かれる。次亜塩素酸塩ジェネレータの出口ライン(146)はバラストタンク(110)へのハロゲンをバラストタンク(110)内の１又は２以上の排出装置(120)に隣接する点に運ぶ。
１又は２以上の排出装置(120)は、バラストタンク(110)内で水と混合し循環するように構成されて、それによってバラストタンク(110)内でハロゲン及び他の化学物質を循環させる。
【００２５】
バラストタンク(110)の外部に位置する再循環ポンプ(166)は、放出から離れた地点で取り込まれた水が流れる際に、加圧された水流れを放出する。再循環ポンプ(166)は、バラストタンク(110)の出口パイプ(166)からの入口ライン(162)及びバラストタンク(110)に戻るように繋がる出口ライン(166)を具える。出口ライン(166)はバラストタンク(110)に入り、エジェクタ(120)に繋がる入口パイプ(165)となる。エジェクタ(120)は、入口パイプがバラストタンク(110)に入って外部の再循環ポンプ(166)から放出される加圧された水流れを受け入れるように、入口パイプ(165)の隣に位置しているのが好ましい。
【００２６】
バラストタンク(110)内のハロゲン量を制御すべく、ハロゲン量は測定され、効果的な消毒に要求されるレベルと比較され、必要ならば増加される。酸化/還元電位分析器(30)は、出口ライン(164)に接続されて、ポンプ(166)から排出される水内に要求されるハロゲンレベルを決定する。
更なるハロゲンが必要であれば、分析器(130)はハロゲン要求信号を発する。この信号は、ハロゲン要求信号を受信するように構成されたコントローラ(134)によって受信され、
信号をバラストタンク(110)内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較する。コントローラ(134)はバラストタンク内で水に加えられたハロゲンの量を、分析器(130)によって生成された信号に反応するように制御された方法で、維持するか、増加させるか、減少させる。次亜塩素酸塩投与システムは次に、コントローラ(134)によって発せられた信号に反応して、要求されるハロゲンの一層少ない又は多い量をバラストタンクに付与する。
【００２７】
本発明はまた、バラストタンク循環を管理する方法に関する。本方法中、バラストタンク内の水は制御された量で化学物質、好ましくはハロゲン族を加えることにより処理される。バラストタンク(10)は入口及び出口パイプ(64)(68)を具えるように構成される。バラストタンクの外部に位置する再循環ポンプ(66)は、バラストタンク(10)全体に亘って水を再循環し加圧する。再循環ポンプへの入口ライン(62)は、バラストタンクの出口パイプ(68)に入り込み、再循環ポンプ(66)に水を輸送し、再循環ポンプ(66)からバラストタンク(10)への出口ライン(64)はポンプ(66)からエジェクタ(20)近傍の箇所まで水の高圧流れを輸送する。
【００２８】
１又は２以上の排出装置(20)又は流れ誘導装置がバラストタンク循環内に位置して、バラストタンク(10)内に入る化学物質を追い出すように水を混合し循環する。
１又は２以上の排出装置(20)が、再循環ポンプ(66)から来る加圧された水の流れを受け入れ且つ吸い込むように位置する。水が排出装置(20)を通って引かれると、バラストタンク(10)に亘ってハロゲンを循環させるジェット流れを生成する。外部の再循環ポンプは、立地に基づいてバラストタンクの外側の種々の地点に位置し得る。それはバラストタンクの一側部上又は天面上に位置する。
【００２９】
再循環ポンプは、バラストタンクの外部であるから、再循環ポンプへの入口ラインはバラストタンクの出口パイプに入り込み、再循環ポンプとバラストタンクとの間の出口ラインはポンプから排出装置の近傍位置まで高圧の水を運ぶのに用いられる。この方法中に、バラストタンクからの水のテスト流れは、サンプルラインを通って最初にテストサンプルを除去することによりサンプリングされる。サンプリングされたテスト流れ内のハロゲン量は、分析されて、バラストタンク内のハロゲンレベルに関するハロゲン関連の信号が生成される。ハロゲン関連の信号は次にコントローラに送られて、信号はバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較される。
【００３０】
バラストタンクに加えるのに要求される、例えばハロゲン、塩素又は臭素のタイプと量は測定されて、１又は２以上のハロゲンがバラストタンクに加えられる。１又は２以上の化学物質投与ラインは、化学物質投与システムからバラストタンク(10)へ更なるハロゲンを直接に輸送する。この方法で、バラストタンク内の１又は２以上のハロゲンは、ハロゲンジェネレータからバラストタンクシステムに繋がる投与ラインに加えられるハロゲンの量を維持し増加し又は減少させることにより制御される。
【００３１】
本発明の方法中、テスト流れ内のハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の塩素イオン量を分析する工程を含む。或いは、ハロゲン量を分析する工程は、バラスト水内の
酸化/還元電位を決定する工程を含み、同様に消毒に必要なレベルを満たす所望のハロゲン量を決定する。ハロゲン量を分析する他の方法にて、方法はバラスト水の総有機炭素量を測定する工程を含み、次に最適な消毒に所望のレベルに達するのに必要なハロゲン又は塩素の必要量を決定するのに用いられる。
【００３２】
前記の記載は、本発明の好ましい実施例の例証で説明の為であって、種々のサイズ、形状、材質及び他の詳細は当業者に明確になるだろう。添付の請求の範囲の範囲又は精神に含まれるそのような全ての変更及び修正は、それにより包含されることを意図している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラストタンク循環システムであって、バラストタンクは入口パイプ及び出口パイプを具え、
１又は２以上の制御された量の化学物質をバラストタンク内の水に加える化学物質投与システムと、
バラストタンク内の水を混合し循環するように構成された１又は２以上の排出装置と、
バラストタンクの外側に位置して、バラストタンクにパイプ接続される再循環ポンプとを具え、
バラストタンク内に位置する１又は２以上の排出装置は、入口パイプに隣接して位置するように構成され、
再循環ポンプによってバラストタンク内に汲み入れられる水は排出装置内に引き込まれ、加圧されたジェット水として放出され、バラストタンクを通って水を循環し、
バラストタンクから水のテスト流れを除去するサンプルラインと、
テスト流れ内の少なくとも１つの化学物質のレベルを測定して、化学物質に関連した信号を付与する分析器と、
信号を受信して、信号をバラストタンク内の所望のハロゲンレベルを示すセット点と比較するコントローラを具え、
コントローラは、制御された量でバラストタンク内の水に加えられる化学物質の量を維持し、増加し又は減少させるように構成されているバラストタンク循環システム。
【請求項２】
外部の再循環ポンプは、バラストタンクの片側に隣接して位置し、バラストタンクのカバーの天面に位置する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項３】
外部の再循環ポンプは、バラストタンクの基部に隣接して位置する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項４】
１又は２以上の排出装置は、バラストタンク内で移動可能である、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項５】
バラストタンクに加えられるハロゲンは、次亜塩素酸塩、塩素、アンモニア及び臭素の少なくとも１つである、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項６】
化学物質投与システムは、次亜塩素酸塩電解槽を含む、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項７】
分析器は１又は２以上の次亜塩素酸塩電解槽から下流に位置する塩素分析器である、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項８】
更に、再循環ポンプからバラストタンクへの出口ラインを具え、バラスト水に１又は２以上のハロゲンを投与する１又は２以上の化学物質投与ラインは、出口ラインに入り込む、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項９】
１又は２以上の化学物質投与ラインは、アンモニア、次亜塩素酸塩、臭素及び塩素の少なくとも１つを輸送する、請求項８に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１０】
１又は２以上の化学物質投与ラインは、クロラミン及びｐＨ制御添加物を輸送する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１１】
サンプルラインは再循環ポンプの出口ラインに入り込んで、水のテスト流れを分析器に運ぶ、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１２】
サンプルラインは分析器をバラストタンクに接続して、バラストタンクから分析器への水のテスト流れを運ぶ、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１３】
化学物質要求レベルを測定するための分析器は、バラスト水内のハロゲンイオンレベルを測定するハロゲンイオン分析器、バラスト水の酸化/還元電位を決定する酸化/還元電位分析器、及びバラスト水の総有機炭素量を測定する総有機炭素分析器を含む分析器のグループから選択される、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１４】
１又は２以上の排出装置がバラストタンク内に位置する、請求項１に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１５】
化学物質投与システムは、ハロゲン投与システムである、請求項１乃至１４の何れかに記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１６】
１又は２以上の化学物質投与ラインは、ハロゲンをバラスト水タンク循環システムから排出装置に隣接する位置まで輸送する、請求項１５に記載のバラスト水タンク循環システム。
【請求項１７】
バラストタンク循環を管理する方法であって、
制御された量の１又は２以上の化学物質を加えることによりバラストタンク内の水を処理する工程であって、バラストタンクは入口パイプ及び出口パイプを具えるように構成された工程と、
バラストタンクの外部に位置する再循環ポンプ、バラストタンクの出口パイプに入り込んで、再循環ポンプへ水を運ぶ再循環ポンプへの入口ライン、及び再循環ポンプからバラストタンクへの出口ラインまで延び、ポンプから排出装置の近傍位置まで水の高圧流れを運ぶ出口ラインによってバラストタンクに全体に亘って、水を再循環し加圧する工程と、
出口パイプの上方のバラストタンク内に１又は２以上の排出装置を位置決めする工程であって、１又は２以上の排出装置は外部の再循環ポンプから加圧された水流れを受け取り、高圧水のジェットを放出し、バラストタンク内で水を再循環し、それによってバラストタンクに亘って１又は２以上の化学物質を循環する工程と、
サンプルラインからテストサンプルを除去することによって、バラストタンクから水のテスト流れをサンプリングする工程と、
テスト流れ内の化学物質の量を分析して、化学物質に関連する信号を付与する工程と、
化学物質に関連する信号をコントローラに送信して、該信号をバラストタンク内の所望の化学物質レベルを示すセット点と比較する工程と、
バラストタンクに加えられるのに要求される化学物質の量を測定する工程と、
決定された１又は２以上のハロゲンをバラストタンク内に加える工程と、
化学物質格納タンクからバラストタンクシステムに繋がる投与ラインに加えられる化学物質の量を維持し、増加し又は減少することによって、バラストタンク内の１又は２以上の化学物質のレベルを制御する工程を含む方法。
【請求項１８】
更に、１又は２以上の化学物質をバラストタンクに加える工程を有し、加えられる１又は２以上の化学物質は、次亜塩素酸塩、塩素、アンモニア及び臭素から構成される、請求項１７に記載のバラスト水タンク循環を管理する方法。
【請求項１９】
テスト流れ内の化学物質の量を分析する工程は、バラスト水内のハロゲンイオン量を分析する工程を含む、請求項１７に記載のバラスト水タンク循環を管理する方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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