專利名稱：用于收集油污的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的序言所述的用于在開闊水面中和/或在冬天條件下從水中收集油污的裝置，以及一種如權(quán)利要求13所述的應(yīng)用該裝置的方法。
已經(jīng)知道了一些用于從海面上機(jī)械式地收集油污的方法。機(jī)械式地收集油污也是波羅的海區(qū)域內(nèi)的波羅的海海洋環(huán)境保護(hù)委員會所推薦的漏油防止方法。油污收集器例如可用作可獨(dú)立飄浮的收集器，這在專利出版物FI 73029中已有介紹。在該出版物中，經(jīng)由裝置中的孔來將油污從水和冰中收集到該裝置中。
在專利出版物FI 85528中公開了一種可連接到船只上的單獨(dú)的油污收集裝置，其可在剛毛的幫助下將油污收集到設(shè)于船只內(nèi)的水流通道中。
現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的缺點(diǎn)?？赡苁亲顕?yán)重的缺點(diǎn)為，它們很難適用于在強(qiáng)風(fēng)和大浪中收集油污。另外，已知解決方案的油污收集較慢。因此，使用10-15米/秒的風(fēng)速和1.5米的較大浪高作為環(huán)境條件的限值。當(dāng)超過了這些限值時(shí)，收集工作就會中斷，或者其效率顯著降低，油污收集設(shè)備受到損壞的危險(xiǎn)將增大。此外，通常采用吊桿來收集油污并將其引導(dǎo)到收集裝置中，由于吊桿易于受損，因此收集速度限制在最大為1.5節(jié)。高于這一值的速度還會使油污從吊桿的下方逸出。
另外還從出版物DE 2843952 A1中已知了一種解決方案，其中采用船只的船體作為油污收集器。船只的船體比上述結(jié)構(gòu)所用的織物或橡膠結(jié)構(gòu)的吊桿耐用且堅(jiān)固得多。該結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度使得能夠提高收集速度，并且能夠在比先前惡劣得多的天氣條件和結(jié)冰條件下進(jìn)行油污收集工作。用作油污收集器的船只船舷的高度還可阻礙油污從船只的船舷下方或從連接于船舷上的裝置的下方逸出，使得還能夠采用更高的收集速度。然而，所公開的這一已知解決方案過于理論化，并未考慮到在不同條件下進(jìn)行油污收集，這些條件例如為在開闊水面中以及在水中存在冰塊的冬天條件下。
本發(fā)明的目的是消除與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺點(diǎn)，提供一種適用于更有效的油污收集以及各種天氣條件的新型解決方案。
本發(fā)明的目的可通過如本專利的權(quán)利要求1和權(quán)利要求2-12所詳細(xì)定義的油污收集裝置以及如本專利的權(quán)利要求13和權(quán)利要求14-18所定義的油污收集方法來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明基于這樣的思想，即當(dāng)船只朝向一定方向、即可自由地選擇成相對于船只的船頭方向?yàn)橐欢ń嵌鹊姆较蜻\(yùn)動時(shí)，船只的船舷中的一部分可用作油污收集器。另外，油污收集設(shè)備可連接到船只的船體上，其包括用于將油污與水分開的油污收集裝置和將待分離的油污引導(dǎo)到油污收集裝置中的輔助裝置。本質(zhì)上已知的油污收集裝置例如包括清掃刷。為了增強(qiáng)油污收集效果，輔助裝置包括至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)，它們相互連接以便可相互間運(yùn)動。因此，可以在各種情況下選擇以哪種方式使用哪一個(gè)輔助機(jī)構(gòu)，這樣，當(dāng)以適當(dāng)?shù)膫鞑ソ?propagation angle)來有利地操縱船只時(shí)，就可在不同的條件下從盡可能寬的區(qū)域中最優(yōu)化地收集油污。
在油污收集期間，輔助裝置可主要定位在船只的船體外部?；蛘?，在一定的條件下，它也可以部分地或完全地處于船只的船體內(nèi)，和/或處于船只的甲板上。輔助裝置可固定在船只的船體上并形成為它的一部分，或者輔助裝置可以單獨(dú)地安裝。還可通過將輔助裝置設(shè)置在船只的船體后端處來增強(qiáng)對油污的收集，在這種情況下可得到可能最寬的收集寬度。
實(shí)際上，包含于輔助裝置中的輔助機(jī)構(gòu)可功能性地相連，使得它們形成了一體的壁、艙蓋等。這類解決方案能很好地適應(yīng)于開闊水面的條件。
包含于輔助裝置中的輔助機(jī)構(gòu)最好包括兩個(gè)不同大小的壁、艙蓋等。在這種情況下，所述輔助機(jī)構(gòu)中的較小那個(gè)優(yōu)選設(shè)置在較大的那個(gè)輔助機(jī)構(gòu)中，使得它可在船只的船體內(nèi)單獨(dú)地轉(zhuǎn)動以供冬天使用。輔助機(jī)構(gòu)最好設(shè)置成可相對于同一短軸轉(zhuǎn)動。
此外，對于冬天使用的情況來說，油污收集設(shè)備最好設(shè)有用于在將油污傳送到油污收集裝置中之前將油污與冰分開的裝置。實(shí)際上，所述油污分離裝置可包括斜面，它的傾斜底部設(shè)置在所述較小輔助機(jī)構(gòu)的下方。
可通過一些方便的方式如機(jī)械的、液力的、氣動的、電氣的或機(jī)電的方式來調(diào)節(jié)輔助機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)角，船只自身最好被操縱成相對于其行駛方向?yàn)橐欢ǖ膫鞑ソ恰Ｔ谛枰獣r(shí)，操縱過程應(yīng)當(dāng)考慮到船只的行駛方向、風(fēng)力和浪高等標(biāo)準(zhǔn)來自動進(jìn)行，以便能根據(jù)所進(jìn)行的計(jì)算以最優(yōu)的方式進(jìn)行油污收集工作。
用作油污收集器的船只的船舷最好在形式上應(yīng)盡可能地直，也可以有一點(diǎn)凹入。例如，破冰船和客船均可用作油污收集船。所謂的傾斜式破冰船被認(rèn)為是最適合的，其尤其設(shè)計(jì)用于即使在相對于其行駛方向?yàn)檩^大傳播角時(shí)也能向側(cè)面有效地被操縱。為此，船只最好是相對于其縱向方向?yàn)椴粚ΨQ的，并且還裝有位于其后側(cè)和船頭側(cè)的行駛推進(jìn)裝置，船只可在它們的幫助下向前和向后行駛，如果需要的話。
本發(fā)明的第二方面涉及到應(yīng)用此裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明，利用船只的船體來收集油污和破冰，船體裝有油污收集設(shè)備，其除本質(zhì)上已知的油污收集裝置之外還包括至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)，油污在輔助機(jī)構(gòu)的幫助下被引導(dǎo)到油污收集裝置中。如果需要的話，輔助機(jī)構(gòu)可被獨(dú)立地調(diào)節(jié)。在這種情況下，功能上形成一體的壁或艙蓋形成為船只的船舷，壁或艙蓋可相對于船舷向外轉(zhuǎn)動一定的角度，從而提供了在開闊水面的條件下的更有效的油污收集效果。另一方面，在冬天條件下，當(dāng)水中有冰時(shí)，應(yīng)當(dāng)僅使用一個(gè)輔助機(jī)構(gòu)，最好是更小的那個(gè)輔助機(jī)構(gòu)。如果該輔助機(jī)構(gòu)還能在船體內(nèi)轉(zhuǎn)動，油污或油污水就可被收集到船只中，艙蓋或所述相應(yīng)的輔助機(jī)構(gòu)不會暴露在冰所引起的應(yīng)力中。
為了增強(qiáng)油污收集效果，船只優(yōu)選被操縱成使其中心線基于傳播速度而形成了從油污收集觀點(diǎn)來看相對于船只行駛方向?yàn)樽顑?yōu)的傳播角。從收集寬度的觀點(diǎn)來看，用于收集油污的輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)然最好處于其船舷處的最遠(yuǎn)離船只后端的位置處。
在開闊水面中，所述傳播角(E；F)最好選擇成處于20°-70°的范圍內(nèi)，這樣，輔助機(jī)構(gòu)(10a)相對于船只的船舷(3)的角度至少為20°-70°，最多為40°-140°。相應(yīng)地，在冬天條件下，傳播角(E；F)最好選擇成處于0°-30°的范圍內(nèi)，這樣，一個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a)不打開，而另一輔助機(jī)構(gòu)(10b)完全地打開。
在所述兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)不同大小且互連的輔助機(jī)構(gòu)的情況下，在冬天條件下，優(yōu)選為較小尺寸的那個(gè)輔助機(jī)構(gòu)在船體內(nèi)轉(zhuǎn)動。
油污和冰的分離例如可通過緊固在甲板外的已知裝置、例如根據(jù)專利FI 106969的裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置可將冰壓入到水下，將油污和冰分開，并將油污水引導(dǎo)到船體內(nèi)或船體外的收集器中，在這里通過本質(zhì)上已知的技術(shù)來將油污和水分開。
通過本發(fā)明能得到相當(dāng)顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此，通過本發(fā)明能夠顯著地提高收集速度，這使得每單位時(shí)間能從更大的面積中收集油污。不僅能夠在比先前惡劣得多的開闊水面的天氣條件下進(jìn)行油污收集，而且還能在冬天結(jié)冰的條件下進(jìn)行油污收集。
下面將參考附圖并通過示例來介紹本發(fā)明，在圖中-

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的適于進(jìn)行油污收集的船只的側(cè)視圖，-圖2顯示了圖1所示船只沿線G-G的剖視圖，-圖3顯示了船只在相對于其運(yùn)動方向?yàn)橐欢▊鞑ソ堑倪\(yùn)動，-圖4顯示了從上方看去的船只的示意圖，其中輔助機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動到打開，-圖5從側(cè)面顯示了增設(shè)到船只上的輔助裝置，-圖6顯示了從上方看去的圖5所示的裝置，-圖7從側(cè)面顯示了增設(shè)到船只上的另一輔助裝置，-圖8顯示了從上方看去的圖7所示的輔助裝置，其中輔助裝置處于不同的操作位置。
油污收集裝置包括船只1，其裝有油污收集設(shè)備4。該設(shè)備包括本質(zhì)上已知的油污收集裝置，例如與剛毛一起使用的收集帶，其可將油污從水面上分開并將油污引導(dǎo)到位于船只內(nèi)部的油污收集箱(在圖中并未詳細(xì)地示出)中。在圖1中，船只的船體整體上由標(biāo)號2表示，水面由箭頭G表示。用于操縱船只的推進(jìn)裝置由標(biāo)號9表示。船只通過這些推進(jìn)裝置便可被操縱到不同的行駛方向。
在圖2中單獨(dú)地顯示了船只的最好是非常直的船舷3，其用于獲得可能有的最佳油污收集效果。除設(shè)備4之外，圖中的箭頭A表示船只的正常行駛方向，而箭頭B表示在特殊情況如在破冰時(shí)船只的行駛方向。為了能盡可能高效地收集油污，船只可被操縱成沿著方向C，即與正常行駛方向形成角E的偏差。相應(yīng)地，如果情況需要的話，船只可被操縱成沿著方向D，即與主要行駛方向形成角F的偏差。在這一方面，角度E和F稱為船只的傳播角。
圖3顯示了船只沿方向C以傳播角E傾斜地側(cè)向運(yùn)動，其目的是達(dá)到盡可能寬的油污收集面積L，以便通過利用船只的船舷3以及盡可能地考慮到風(fēng)力、浪高等因素來最優(yōu)化地收集油污。如果油污收集設(shè)備4設(shè)于船只的后部，那么可以增大油污收集面積。
圖4顯示了油污收集設(shè)備4，其包括輔助裝置7和位于船只內(nèi)部或其甲板5上的油污收集裝置6。輔助裝置7在固定點(diǎn)8處可轉(zhuǎn)動地支撐于船只的船舷3上。根據(jù)需要，例如在船只朝向圖2中方向D而傾斜式向后推進(jìn)的解決方案中，輔助裝置7也可在其另一端處被支撐。另外，可以使用這樣的輔助裝置7，其由兩個(gè)不同的部分組成，它們分別固定在船體開口的相對側(cè)。
圖5從側(cè)面顯示了連接在船只上的輔助機(jī)構(gòu)，其包括較大的艙蓋或類似物10a以及較小的艙蓋或類似物10b。船只還裝有裝置11，其用于在將油污引導(dǎo)到油污收集裝置中之前將油污和冰分離開。在圖6中顯示了從上方看去的情況。裝置11在最簡單的情況下為一個(gè)傾斜平面，其底面11a可防止冰經(jīng)由艙蓋10a和10b而進(jìn)入。在圖6所示的情況中，通常在冬天條件下，較大的艙蓋10a完全關(guān)閉，較小的艙蓋10b在船只的船體內(nèi)轉(zhuǎn)動。
圖7顯示了本發(fā)明的一種改進(jìn)形式，其還包括具有兩件式輔助機(jī)構(gòu)10a，10b，其可用于在夏天和冬天收集油污。在夏天，部分10a和10b應(yīng)同時(shí)打開。在冬天，最好只打開一個(gè)輔助機(jī)構(gòu)即較小的那個(gè)部分10b，以用于進(jìn)行油污收集。
圖8顯示了從上方看去的圖7所示的情況，其中輔助機(jī)構(gòu)處于不同的操作位置。換句話說，為了根據(jù)條件來收集油污，輔助機(jī)構(gòu)10a和10b均可打開，尤其在冬天條件下，較大的輔助機(jī)構(gòu)10a可完全關(guān)閉，而較小的輔助機(jī)構(gòu)10b可在船只的船體2內(nèi)轉(zhuǎn)動。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，不同于上述的解決方案也是可行的。可以有若干種不同的輔助機(jī)構(gòu)即艙蓋或類似物，它們以不同的方式可轉(zhuǎn)動地支撐于船只的船體上和/或相互間支撐。在上文中，本發(fā)明主要應(yīng)用于破冰船或拖船，但這并不排斥將同一解決方案應(yīng)用到普通船只如商船或客船中。因此，形成了船只的船體或可連接到船只甲板上并拆下來的可拆卸的單獨(dú)部件均可用作輔助裝置。輔助裝置的尺寸當(dāng)然可以較大程度地變化。而且，輔助裝置的材料可以是任何適用于該目的的材料，例如多種類型的金屬、塑料或其組合物。
因此，本發(fā)明并不限于所示的實(shí)施例，相反，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可對本發(fā)明進(jìn)行若干修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在開闊水面中和/或在冬天條件下從水中收集油污的裝置，所述裝置包括-船只(1)，和-油污收集設(shè)備(4)，其包括用于將油污和水分開的油污收集裝置(6)以及用于將待分離的油污引導(dǎo)到所述油污收集裝置(6)中的輔助裝置(7)，其中，利用所述船只的船體(2)來收集油污，其特征在于，所述油污收集設(shè)備(4)連接到所述船只(1)的船體(2)上，并且所述輔助裝置(7)包括至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a，10b)，它們相互連接以便能相互間運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，如果需要的話，所述油污收集設(shè)備(4)可連接到所述船只(1)的船舷(3)上以便能拆開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述油污收集設(shè)備(4)部分地或完全地位于所述船只(1)的船體(2)內(nèi)，或者位于所述船只(1)的甲板(5)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在油污收集期間，所述輔助裝置(7)主要位于所述船只(1)的船體(2)的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述輔助裝置(7)為所述船只(1)的船體(2)的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述輔助裝置(7)可拆卸地連接在所述船只(1)的船體(2)上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述輔助裝置(7)可轉(zhuǎn)動地支撐(8)在所述船體(2)上，并位于所述船只的船體(2)的后端。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括在所述輔助裝置(7)內(nèi)的所述輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)功能性地相連，從而形成了一體的壁、艙蓋或類似物。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括在所述輔助裝置(7)內(nèi)的所述輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)包括兩個(gè)具有不同尺寸的壁、艙蓋或類似物，較小那個(gè)所述輔助機(jī)構(gòu)(10b)優(yōu)選設(shè)置在較大那個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a)之內(nèi)，并可在所述船只的船體(2)內(nèi)單獨(dú)地轉(zhuǎn)動以供冬天使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，為了供冬天使用，所述油污收集設(shè)備(4)設(shè)有用于在將油污供應(yīng)到所述油污收集裝置(6)中之前將油污和冰分開的裝置(11)，所述油污分離裝置的傾斜底部(11b)設(shè)置在所述較小輔助機(jī)構(gòu)(10b)的下方。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述船只(1)可以本質(zhì)上已知的方式被操縱成相對于其行駛方向?yàn)橐欢ǖ膫鞑ソ?E，F(xiàn))，可根據(jù)所述船只的行駛方向(A，B，C，D)來調(diào)節(jié)所述輔助裝置(7)的回轉(zhuǎn)角。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述船只(1)的船體可以本質(zhì)上已知的方式相對于其縱向方向呈不對稱，用作所述船只(1)的油污收集器的船舷(3)優(yōu)選在形式上盡可能地直，或者有一點(diǎn)凹入。
13.一種通過使用根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的裝置來在開闊水面中和/或在冬天條件下從水中收集油污的方法，其特征在于，利用所述船只(1)的船體(2)來收集油污和破冰，所述船體(2)裝有油污收集設(shè)備(4)，其包括本質(zhì)上已知的油污收集裝置(6)和至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)，待分離的油污通過所述輔助機(jī)構(gòu)被引導(dǎo)到所述油污收集裝置(6)中，油污的收集以下述方式完成，對于從開闊水面中收集油污來說，所述至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)向外轉(zhuǎn)動到相對于所述船只的船舷(3)形成一定的第一角度，對于在冬天條件下收集油污來說，當(dāng)水中存在冰時(shí)，最好僅使一個(gè)所述輔助機(jī)構(gòu)(10b)向內(nèi)轉(zhuǎn)動到相對于所述船只的船舷(3)形成一定的第二角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述船只被操縱成使其中心線基于傳播速度而形成了從油污收集觀點(diǎn)來看相對于所述船只的行駛方向(C；D)為最優(yōu)的傳播角(E；F)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在開闊水面中，所述傳播角(E；F)最好選擇成處于20°-70°的范圍內(nèi)，這樣，所述輔助機(jī)構(gòu)(10a)相對于所述船只的船舷(3)的角度至少為20°-70°，最多為40°-140°。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，在冬天條件下，所述傳播角(E；F)最好選擇成處于0°-30°的范圍內(nèi)，這樣，一個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a)不打開，而另一輔助機(jī)構(gòu)(10b)完全地打開。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述至少兩個(gè)輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)包括兩個(gè)不同尺寸的相互連接的輔助機(jī)構(gòu)時(shí)，在冬天條件下，較小尺寸的輔助機(jī)構(gòu)(10b)在所述船體內(nèi)轉(zhuǎn)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在冬天條件下，在將油污和水引導(dǎo)到所述油污收集裝置(6)中之前完成冰的分離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在開闊水面中和/或在冬天條件下從水中收集油污的裝置和方法，其中利用船只(1)的船體(2)和油污收集設(shè)備(4)作為油污收集器。根據(jù)本發(fā)明，油污收集設(shè)備(4)連接在船只(1)的船體(2)上，其裝有輔助裝置(7)，該輔助裝置包括至少兩個(gè)互連以便能相互間轉(zhuǎn)動的輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)。這些輔助機(jī)構(gòu)(10a，b)可在不同的條件下以不同的方式被使用。
文檔編號B63B35/32GK1589210SQ02823013
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月21日
發(fā)明者P·薩米, E·米克南 申請人:克瓦納爾·馬沙-亞德斯有限公司, 蘇奧門伊姆佩里斯托克斯庫斯