专利名称：用于收集油污的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的序言所述的用于在开阔水面中和/或在冬天条件下从水中收集油污的装置，以及一种如权利要求13所述的应用该装置的方法。
已经知道了一些用于从海面上机械式地收集油污的方法。机械式地收集油污也是波罗的海区域内的波罗的海海洋环境保护委员会所推荐的漏油防止方法。油污收集器例如可用作可独立飘浮的收集器，这在专利出版物FI 73029中已有介绍。在该出版物中，经由装置中的孔来将油污从水和冰中收集到该装置中。
在专利出版物FI 85528中公开了一种可连接到船只上的单独的油污收集装置，其可在刚毛的帮助下将油污收集到设于船只内的水流通道中。
现有技术具有显著的缺点。可能是最严重的缺点为，它们很难适用于在强风和大浪中收集油污。另外，已知解决方案的油污收集较慢。因此，使用10-15米/秒的风速和1.5米的较大浪高作为环境条件的限值。当超过了这些限值时，收集工作就会中断，或者其效率显著降低，油污收集设备受到损坏的危险将增大。此外，通常采用吊杆来收集油污并将其引导到收集装置中，由于吊杆易于受损，因此收集速度限制在最大为1.5节。高于这一值的速度还会使油污从吊杆的下方逸出。
另外还从出版物DE 2843952 A1中已知了一种解决方案，其中采用船只的船体作为油污收集器。船只的船体比上述结构所用的织物或橡胶结构的吊杆耐用且坚固得多。该结构的强度使得能够提高收集速度，并且能够在比先前恶劣得多的天气条件和结冰条件下进行油污收集工作。用作油污收集器的船只船舷的高度还可阻碍油污从船只的船舷下方或从连接于船舷上的装置的下方逸出，使得还能够采用更高的收集速度。然而，所公开的这一已知解决方案过于理论化，并未考虑到在不同条件下进行油污收集，这些条件例如为在开阔水面中以及在水中存在冰块的冬天条件下。
本发明的目的是消除与现有技术相关的缺点，提供一种适用于更有效的油污收集以及各种天气条件的新型解决方案。
本发明的目的可通过如本专利的权利要求1和权利要求2-12所详细定义的油污收集装置以及如本专利的权利要求13和权利要求14-18所定义的油污收集方法来实现。
本发明基于这样的思想，即当船只朝向一定方向、即可自由地选择成相对于船只的船头方向为一定角度的方向运动时，船只的船舷中的一部分可用作油污收集器。另外，油污收集设备可连接到船只的船体上，其包括用于将油污与水分开的油污收集装置和将待分离的油污引导到油污收集装置中的辅助装置。本质上已知的油污收集装置例如包括清扫刷。为了增强油污收集效果，辅助装置包括至少两个辅助机构，它们相互连接以便可相互间运动。因此，可以在各种情况下选择以哪种方式使用哪一个辅助机构，这样，当以适当的传播角(propagation angle)来有利地操纵船只时，就可在不同的条件下从尽可能宽的区域中最优化地收集油污。
在油污收集期间，辅助装置可主要定位在船只的船体外部。或者，在一定的条件下，它也可以部分地或完全地处于船只的船体内，和/或处于船只的甲板上。辅助装置可固定在船只的船体上并形成为它的一部分，或者辅助装置可以单独地安装。还可通过将辅助装置设置在船只的船体后端处来增强对油污的收集，在这种情况下可得到可能最宽的收集宽度。
实际上，包含于辅助装置中的辅助机构可功能性地相连，使得它们形成了一体的壁、舱盖等。这类解决方案能很好地适应于开阔水面的条件。
包含于辅助装置中的辅助机构最好包括两个不同大小的壁、舱盖等。在这种情况下，所述辅助机构中的较小那个优选设置在较大的那个辅助机构中，使得它可在船只的船体内单独地转动以供冬天使用。辅助机构最好设置成可相对于同一短轴转动。
此外，对于冬天使用的情况来说，油污收集设备最好设有用于在将油污传送到油污收集装置中之前将油污与冰分开的装置。实际上，所述油污分离装置可包括斜面，它的倾斜底部设置在所述较小辅助机构的下方。
可通过一些方便的方式如机械的、液力的、气动的、电气的或机电的方式来调节辅助机构的回转角，船只自身最好被操纵成相对于其行驶方向为一定的传播角。在需要时，操纵过程应当考虑到船只的行驶方向、风力和浪高等标准来自动进行，以便能根据所进行的计算以最优的方式进行油污收集工作。
用作油污收集器的船只的船舷最好在形式上应尽可能地直，也可以有一点凹入。例如，破冰船和客船均可用作油污收集船。所谓的倾斜式破冰船被认为是最适合的，其尤其设计用于即使在相对于其行驶方向为较大传播角时也能向侧面有效地被操纵。为此，船只最好是相对于其纵向方向为不对称的，并且还装有位于其后侧和船头侧的行驶推进装置，船只可在它们的帮助下向前和向后行驶，如果需要的话。
本发明的第二方面涉及到应用此装置的方法。根据本发明，利用船只的船体来收集油污和破冰，船体装有油污收集设备，其除本质上已知的油污收集装置之外还包括至少两个辅助机构，油污在辅助机构的帮助下被引导到油污收集装置中。如果需要的话，辅助机构可被独立地调节。在这种情况下，功能上形成一体的壁或舱盖形成为船只的船舷，壁或舱盖可相对于船舷向外转动一定的角度，从而提供了在开阔水面的条件下的更有效的油污收集效果。另一方面，在冬天条件下，当水中有冰时，应当仅使用一个辅助机构，最好是更小的那个辅助机构。如果该辅助机构还能在船体内转动，油污或油污水就可被收集到船只中，舱盖或所述相应的辅助机构不会暴露在冰所引起的应力中。
为了增强油污收集效果，船只优选被操纵成使其中心线基于传播速度而形成了从油污收集观点来看相对于船只行驶方向为最优的传播角。从收集宽度的观点来看，用于收集油污的辅助机构当然最好处于其船舷处的最远离船只后端的位置处。
在开阔水面中，所述传播角(E；F)最好选择成处于20°-70°的范围内，这样，辅助机构(10a)相对于船只的船舷(3)的角度至少为20°-70°，最多为40°-140°。相应地，在冬天条件下，传播角(E；F)最好选择成处于0°-30°的范围内，这样，一个辅助机构(10a)不打开，而另一辅助机构(10b)完全地打开。
在所述两个辅助机构包括两个不同大小且互连的辅助机构的情况下，在冬天条件下，优选为较小尺寸的那个辅助机构在船体内转动。
油污和冰的分离例如可通过紧固在甲板外的已知装置、例如根据专利FI 106969的装置来实现，该装置可将冰压入到水下，将油污和冰分开，并将油污水引导到船体内或船体外的收集器中，在这里通过本质上已知的技术来将油污和水分开。
通过本发明能得到相当显著的优点。因此，通过本发明能够显著地提高收集速度，这使得每单位时间能从更大的面积中收集油污。不仅能够在比先前恶劣得多的开阔水面的天气条件下进行油污收集，而且还能在冬天结冰的条件下进行油污收集。
下面将参考附图并通过示例来介绍本发明，在图中-
图1显示了根据本发明的适于进行油污收集的船只的侧视图，-图2显示了图1所示船只沿线G-G的剖视图，-图3显示了船只在相对于其运动方向为一定传播角的运动，-图4显示了从上方看去的船只的示意图，其中辅助机构转动到打开，-图5从侧面显示了增设到船只上的辅助装置，-图6显示了从上方看去的图5所示的装置，-图7从侧面显示了增设到船只上的另一辅助装置，-图8显示了从上方看去的图7所示的辅助装置，其中辅助装置处于不同的操作位置。
油污收集装置包括船只1，其装有油污收集设备4。该设备包括本质上已知的油污收集装置，例如与刚毛一起使用的收集带，其可将油污从水面上分开并将油污引导到位于船只内部的油污收集箱(在图中并未详细地示出)中。在图1中，船只的船体整体上由标号2表示，水面由箭头G表示。用于操纵船只的推进装置由标号9表示。船只通过这些推进装置便可被操纵到不同的行驶方向。
在图2中单独地显示了船只的最好是非常直的船舷3，其用于获得可能有的最佳油污收集效果。除设备4之外，图中的箭头A表示船只的正常行驶方向，而箭头B表示在特殊情况如在破冰时船只的行驶方向。为了能尽可能高效地收集油污，船只可被操纵成沿着方向C，即与正常行驶方向形成角E的偏差。相应地，如果情况需要的话，船只可被操纵成沿着方向D，即与主要行驶方向形成角F的偏差。在这一方面，角度E和F称为船只的传播角。
图3显示了船只沿方向C以传播角E倾斜地侧向运动，其目的是达到尽可能宽的油污收集面积L，以便通过利用船只的船舷3以及尽可能地考虑到风力、浪高等因素来最优化地收集油污。如果油污收集设备4设于船只的后部，那么可以增大油污收集面积。
图4显示了油污收集设备4，其包括辅助装置7和位于船只内部或其甲板5上的油污收集装置6。辅助装置7在固定点8处可转动地支撑于船只的船舷3上。根据需要，例如在船只朝向图2中方向D而倾斜式向后推进的解决方案中，辅助装置7也可在其另一端处被支撑。另外，可以使用这样的辅助装置7，其由两个不同的部分组成，它们分别固定在船体开口的相对侧。
图5从侧面显示了连接在船只上的辅助机构，其包括较大的舱盖或类似物10a以及较小的舱盖或类似物10b。船只还装有装置11，其用于在将油污引导到油污收集装置中之前将油污和冰分离开。在图6中显示了从上方看去的情况。装置11在最简单的情况下为一个倾斜平面，其底面11a可防止冰经由舱盖10a和10b而进入。在图6所示的情况中，通常在冬天条件下，较大的舱盖10a完全关闭，较小的舱盖10b在船只的船体内转动。
图7显示了本发明的一种改进形式，其还包括具有两件式辅助机构10a，10b，其可用于在夏天和冬天收集油污。在夏天，部分10a和10b应同时打开。在冬天，最好只打开一个辅助机构即较小的那个部分10b，以用于进行油污收集。
图8显示了从上方看去的图7所示的情况，其中辅助机构处于不同的操作位置。换句话说，为了根据条件来收集油污，辅助机构10a和10b均可打开，尤其在冬天条件下，较大的辅助机构10a可完全关闭，而较小的辅助机构10b可在船只的船体2内转动。
在本发明的范围内，不同于上述的解决方案也是可行的。可以有若干种不同的辅助机构即舱盖或类似物，它们以不同的方式可转动地支撑于船只的船体上和/或相互间支撑。在上文中，本发明主要应用于破冰船或拖船，但这并不排斥将同一解决方案应用到普通船只如商船或客船中。因此，形成了船只的船体或可连接到船只甲板上并拆下来的可拆卸的单独部件均可用作辅助装置。辅助装置的尺寸当然可以较大程度地变化。而且，辅助装置的材料可以是任何适用于该目的的材料，例如多种类型的金属、塑料或其组合物。
因此，本发明并不限于所示的实施例，相反，在所附权利要求的范围内可对本发明进行若干修改。
权利要求
1.一种用于在开阔水面中和/或在冬天条件下从水中收集油污的装置，所述装置包括-船只(1)，和-油污收集设备(4)，其包括用于将油污和水分开的油污收集装置(6)以及用于将待分离的油污引导到所述油污收集装置(6)中的辅助装置(7)，其中，利用所述船只的船体(2)来收集油污，其特征在于，所述油污收集设备(4)连接到所述船只(1)的船体(2)上，并且所述辅助装置(7)包括至少两个辅助机构(10a，10b)，它们相互连接以便能相互间运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，如果需要的话，所述油污收集设备(4)可连接到所述船只(1)的船舷(3)上以便能拆开。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述油污收集设备(4)部分地或完全地位于所述船只(1)的船体(2)内，或者位于所述船只(1)的甲板(5)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在油污收集期间，所述辅助装置(7)主要位于所述船只(1)的船体(2)的外部。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述辅助装置(7)为所述船只(1)的船体(2)的一部分。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述辅助装置(7)可拆卸地连接在所述船只(1)的船体(2)上。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述辅助装置(7)可转动地支撑(8)在所述船体(2)上，并位于所述船只的船体(2)的后端。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，包括在所述辅助装置(7)内的所述辅助机构(10a，b)功能性地相连，从而形成了一体的壁、舱盖或类似物。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，包括在所述辅助装置(7)内的所述辅助机构(10a，b)包括两个具有不同尺寸的壁、舱盖或类似物，较小那个所述辅助机构(10b)优选设置在较大那个辅助机构(10a)之内，并可在所述船只的船体(2)内单独地转动以供冬天使用。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了供冬天使用，所述油污收集设备(4)设有用于在将油污供应到所述油污收集装置(6)中之前将油污和冰分开的装置(11)，所述油污分离装置的倾斜底部(11b)设置在所述较小辅助机构(10b)的下方。
11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述船只(1)可以本质上已知的方式被操纵成相对于其行驶方向为一定的传播角(E，F)，可根据所述船只的行驶方向(A，B，C，D)来调节所述辅助装置(7)的回转角。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述船只(1)的船体可以本质上已知的方式相对于其纵向方向呈不对称，用作所述船只(1)的油污收集器的船舷(3)优选在形式上尽可能地直，或者有一点凹入。
13.一种通过使用根据权利要求1-12中任一项所述的装置来在开阔水面中和/或在冬天条件下从水中收集油污的方法，其特征在于，利用所述船只(1)的船体(2)来收集油污和破冰，所述船体(2)装有油污收集设备(4)，其包括本质上已知的油污收集装置(6)和至少两个辅助机构(10a，b)，待分离的油污通过所述辅助机构被引导到所述油污收集装置(6)中，油污的收集以下述方式完成，对于从开阔水面中收集油污来说，所述至少两个辅助机构(10a，b)向外转动到相对于所述船只的船舷(3)形成一定的第一角度，对于在冬天条件下收集油污来说，当水中存在冰时，最好仅使一个所述辅助机构(10b)向内转动到相对于所述船只的船舷(3)形成一定的第二角度。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述船只被操纵成使其中心线基于传播速度而形成了从油污收集观点来看相对于所述船只的行驶方向(C；D)为最优的传播角(E；F)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在开阔水面中，所述传播角(E；F)最好选择成处于20°-70°的范围内，这样，所述辅助机构(10a)相对于所述船只的船舷(3)的角度至少为20°-70°，最多为40°-140°。
16.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在冬天条件下，所述传播角(E；F)最好选择成处于0°-30°的范围内，这样，一个辅助机构(10a)不打开，而另一辅助机构(10b)完全地打开。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述至少两个辅助机构(10a，b)包括两个不同尺寸的相互连接的辅助机构时，在冬天条件下，较小尺寸的辅助机构(10b)在所述船体内转动。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在冬天条件下，在将油污和水引导到所述油污收集装置(6)中之前完成冰的分离。
全文摘要
本发明涉及一种用于在开阔水面中和/或在冬天条件下从水中收集油污的装置和方法，其中利用船只(1)的船体(2)和油污收集设备(4)作为油污收集器。根据本发明，油污收集设备(4)连接在船只(1)的船体(2)上，其装有辅助装置(7)，该辅助装置包括至少两个互连以便能相互间转动的辅助机构(10a，b)。这些辅助机构(10a，b)可在不同的条件下以不同的方式被使用。
文档编号B63B35/32GK1589210SQ02823013
公开日2005年3月2日 申请日期2002年11月14日 优先权日2001年11月21日
发明者P·萨米, E·米克南 申请人:克瓦纳尔·马沙-亚德斯有限公司, 苏奥门伊姆佩里斯托克斯库斯