(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶や沖合プラットフォームで使用されるような、海水箱の構成要素特に海水箱内に設置された冷却装置へのフジツボ、貝および他の繁殖生物の繁殖を防止するための方法であって、過熱によって繁殖生物を駆除することによるものであり、前記方法において、海水箱内の海水を周囲環境から隔離し、前記海水箱内に設置された冷却装置を冷却動作からはずし、海水箱冷却装置内を流れる高温冷却水によって、海水箱内部に閉じ込められた海水を加熱することを特徴とする、方法。
【請求項２】
海水箱（１Ａ，１Ｂ）と、前記海水箱と海水箱冷却装置とを接続する導管と、前記海水箱外に配置された海水箱冷却装置（２Ａ）と、前記海水システム内において海水を循環させるポンプ（２０Ａ，２０Ｂ）と、前記海水箱冷却装置に流入する海水の量を制御する制御器類（２１Ａ，２２Ａ）とを有する複数の海水システムにおいて、海水システム毎に、海水箱に閉じ込められた海水を短時間の間かつ局所的に、規則的に加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
予備冷却装置のない海水箱において、生物の繁殖に対する保護が、海水箱内に直接設置された追加の管束によって、局所的に短時間の間、かつ規則的に繰り返し可能に海水箱に閉じ込められた海水を加熱することにより行われることを特徴とする、請求項１および請求項２に記載の方法。
【請求項４】
洗浄用接続（６）を介して、遮断された冷却装置の淡水による洗浄を、局所的な過熱処理の終了の前または後に行なうことができることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
統合された測定・制御システムおよび調整装置を用いて、局所的でかつ短時間の過熱を規則的かつ自動的に実行し、自動的に監視することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法を実施するための装置であって、動作状態を別々に制御可能な第１の海水システムと第２の海水システムとを備え、前記第１の海水システムは、第１の海水箱（１Ａ）と、前記第１の海水箱（１Ａ）と第１の海水箱冷却装置（２Ａ）とに接続された第１の導管と、前記第１の海水箱（１Ａ）外に配置された第１の海水箱冷却装置（２Ａ）と、前記第１の海水システム内において海水を循環させるポンプ（２０Ａ）と、前記第１の海水箱冷却装置（２Ａ）の周りを流れる海水の量を制御する制御器類（２１Ａ，２２Ａ）とを有し、前記第２の海水システムは、第２の海水箱（１Ｂ）と、前記第２の海水箱（１Ｂ）と他の海水箱冷却装置（２Ｂ）とに接続された第２の導管と、前記第２の海水箱（１Ｂ）外に配置された他の海水箱冷却装置（２Ｂ）と、前記第２の海水システム内において海水を循環させるポンプ（２０Ｂ）と、前記他の海水箱冷却装置（２Ｂ）の周りを流れる海水の量を制御する制御器類（２１Ｂ，２２Ｂ）とを有する、装置。
【請求項７】
前記第１海水システムと前記第２海水システムとの各々は、互いに独
立して海水箱に外部から海水が流入する状態または海水箱に外部から海水が流入しない状
態に制御可能である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
海水箱（１）の外殻にある排水スリット（３）および／または流入スリット（８）を、個々にまたは一斉に、機械的に閉鎖することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記制御器類は閉鎖装置（４）を有し、閉鎖装置（４）が鎧戸であることを特徴とする、請求項６から請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記制御器類は閉鎖装置（４）を有し、閉鎖装置（４）が弾力性のあるスライド式プレート（１７）であることを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記制御器類は閉鎖装置（４）を有し、閉鎖装置（４）が、個別または共通の駆動装置（１０）によって動かされることを特徴とする、請求項６から請求項１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記制御器類は閉鎖装置（４）を有し、閉鎖装置（４）が、生物の繁殖を防止し摩擦を削減する特殊素材でコーティングされていることを特徴とする、請求項６から請求項１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
閉じ込められた海水の迅速な局所的加熱のために、メインエンジン（１３）の高温の冷却水の熱を使用する追加の高温管束（９）が、海水箱冷却装置（１）内に設けられていることを特徴とする、請求項６から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
海水箱（１）内に蒸気で加熱される熱交換機が設置されていることを特徴とする、請求項６から請求項１３のいずれかに記載の装置。
【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 817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ＣｕＮｉ１０Ｆｅ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２１Ｂ；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
２０Ａ  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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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