船上ポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中にバラスト水処理用紫外線システムを設置するための装置
【課題】爆発危険領域に設置する紫外線水処理システムを提供すること
【解決手段】
石油タンカーポンプ室等の爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、対向する端面を有する処理室を画定する反応器と、処理室を通して水を流すための反応器を通る入口及び出口開口部と、対向する端面間に取付け、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の水処理ランプと、ガラス管の端部を覆うように反応器に固定する端部カバーと、反応器の各端部に固定する防爆筺体とを含み、各防爆筺体は、反応器に取着する手段を有するシェルと、防爆筺体をパージして、筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、防爆筺体を介して反応器ランプに供給して、爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含む。
【解決手段】
石油タンカーポンプ室等の爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、対向する端面を有する処理室を画定する反応器と、処理室を通して水を流すための反応器を通る入口及び出口開口部と、対向する端面間に取付け、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の水処理ランプと、ガラス管の端部を覆うように反応器に固定する端部カバーと、反応器の各端部に固定する防爆筺体とを含み、各防爆筺体は、反応器に取着する手段を有するシェルと、防爆筺体をパージして、筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、防爆筺体を介して反応器ランプに供給して、爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船上及び海上プラットフォーム上で、爆発性雰囲気を有するポンプ室内に設置するバラスト水処理用紫外線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線システムは、除菌効果及び殺菌効果のために、バラスト水の処理を含む水処理に長年使用されてきた。紫外線システムは高電力及び高電圧を必要とするため、石油タンカーのポンプ室や石油／ガスの海上プラットフォームといった爆発性雰囲気中での設置が避けられている。そうしたタンカーやプラットフォーム用の紫外線システムは、船上やプラットフォーム上の制限された空間に設置するのが難しい大型容器に組込まれる。本発明は、その主目的として、爆発性雰囲気を伴うポンプ室を有する石油タンカー上又は石油／ガス海上プラットフォーム上に、高電力及び高電圧の紫外線バラスト水処理システムを設置するという課題に対する解決法を有する。
【０００３】
また、本発明は、バラスト水処理における、紫外線照射の効率を高めるために、紫外線反応器に水流路を備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、爆発危険領域に設置する紫外線水処理システムを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、船上ポンプ室及び油／ガス井海上プラットフォームの爆発性雰囲気に設置するバラスト水用紫外線システムを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、爆発性雰囲気に設置するのに適した、バラスト水に対する除菌及び殺菌効果を目的とする高出力な紫外線システムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、防爆筺体を有する紫外線反応器を、危険領域に設置し、操作及び制御構成要素を非危険領域に設置する、高出力な紫外線水処理システムを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、紫外線処理の効率を高めるためのバラスト水流路を紫外線反応器に備えることである。
【０００９】
本発明の他の目的及び更なる目的については、以下の本発明に関する詳細な説明を理解するに伴い、又は本発明を使用する際に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は、タンカー上のポンプ室内、海上プラットフォーム上の他、紫外線水処理システムを使用するあらゆる爆発性雰囲気中に設置する機器を規定する。本発明の好適実施形態では、防爆筺体で保護した紫外線反応器を、船上ポンプ室に設置して、関連する紫外線反応器制御及び操作システムを船の機関室又は他の非危険領域に設置した状態で、例えば、水の除菌及び殺菌処理を行う。本発明の同態様では、紫外線反応器は、反応室を画定する長尺のシェルを含み、前記反応室に、該反応室に亘り延在する複数の紫外線ランプを装着する。ランプへの電力接続部を、シェルの各端部に、圧力、温度及びランプ強度用制御センサと共に設ける。非爆発性雰囲気中に電力接続部を配置するために、防爆筺体を、反応器シェルの各端部に設ける。こうして非爆発性雰囲気で保護した紫外線反応器を、爆発性雰囲気を有するポンプ室内又は他の空間内に設置する。紫外線反応器に対する動力供給部と操作制御部を、ポンプ室外に、通常は、船の機関室に置いて配置する。
【００１１】
本発明の別の態様では、危険領域での設置に適した紫外線反応器は、複数の紫外線ランプ、入口及び出口パイプ、ランプを通り入口から出口まで流れる内部水流路を有する反応器シェルを含み、除菌及び殺菌効果のための紫外線照射の効率を最大にする。紫外線ランプは、反応器に亘るバラスト水入口及び出口流路にまで放射でき、それにより、バラスト水を放射に曝す時間が長くなり、その結果かかる放射による除菌及び殺菌効果を向上できる。
【００１２】
明瞭化のために、以下の詳細な説明では、具体的な実施例を含むが、本発明の範囲内で、様々な詳細点を変更できるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の好適実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の技術を有する者が容易に本発明を構築し、使用する方法について理解できるように、詳細な説明のために選択したものであり、添付図で示している。
【００１４】
【図１】本発明によるバラスト水紫外線反応器の、内部構成要素を示した、平面図である。
【図２】図１の反応器に関する側面図である。
【図３】図１の反応器の右端部に関する端面図である。
【図４】図１の紫外線反応器の端部フランジに関する拡大正面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】紫外線ランプの端部及び該ランプの石英ガラス管を図４のフランジに取付けるアダプタの立面図における断面図である。
【図７】図６のアダプタを密閉する端部カバーの立面図における断面図である。
【図８】図１の反応器のためのアダプタ、紫外線ランプを有する石英ガラス管、端部カバーの組立体の立面図における断面図である。
【図９】図１の反応器の端部に対する防爆筺体カバーの側面図である。
【図１０】図９の筺体の内側に取付けたフランジの正面図である。
【図１１】図９の筺体の外側に覆せるフランジの正面図である。
【図１２】反応器の制御及び操作構成要素を船の機関室に設置した状態で、外航石油タンカーのポンプ室の爆発性雰囲気に設置している紫外線反応器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照すると、本発明は、反応器１２、該反応器を通して水を流すための入口ライン１４及び出口ライン１６、反応器内にある複数の紫外線処理ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３、各紫外線ランプの両端部用カバー１８、反応器の各端部に対する防爆筺体２０、制御及び操作構成要素２２（図１２）を含む紫外線水処理システム１０を対象としている。
【００１６】
反応器は、本体の筒状シェル１２ａを含み、該シェルを、好適には、所望する装置の流量容量に応じて直径３００〜６００ｍｍで、チタンから作製する。環状フランジ１２ｂを、本体シェルの端部に溶接する。フランジからフランジまでの反応器全長を、１５００ｍｍとする。
【００１７】
入口パイプ１４を、シェルの下部表面に対して９０度で外周に溶接し、本体の流下能力に対応する寸法にし、バラスト水供給ラインに連結するフランジ１４ａに装着する。同様に、出口パイプ１６も、シェルの上部表面に対して９０度で外周に溶接し、本体の流下能力に対応する寸法にし、バラスト水排出ラインに連結するフランジ１６ａに装着する。本体、入口パイプ及び出口パイプを、使用圧力１０バール、及び試験圧力１５バールに設計する。
【００１８】
図２、図４、図５で示した部品取付用フランジ２４を、適当なボルト締結体を穴２４ａに通して、本体の環状フランジに固定する。部品フランジ２４を伴う筒状シェル１２ａにより、水の紫外線処理を行う反応室１３を画定する。各部品フランジは、紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３用石英ガラス管の端部を取付けると共に、該ガラス管をフランジ２４に連結するアダプタ２６（図６）を取付ける複数の開口部２４ｂを有する。また、部品フランジ２４は、圧力センサ、温度センサ、ランプ強度センサを反応室内に入れるためのポート２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ（図４）を有する。これらは、反応器の各端部に紫外線センサ２４ｅの設置用ポートを含み、１端部に温度センサ２４ｄ及び圧力スイッチ２４ｃの設置用ポートを含む。
【００１９】
好適な実施形態では、３紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３は、部品フランジ２４及び石英ガラス取付用アダプタ２６間で反応室を通り延在させる。好適には、部品フランジ２４を、チタン製とし、防爆筺体に関する法的規制を満たすようにその外装面をガスケットで被覆する。
【００２０】
図６及び図８で示すように、開口端にした長尺の筒状石英ガラス管２８により、紫外線ランプＬを、部品フランジ２４間で反応器の略全長を通して支持する。石英管は、光学的に透明であり、試験圧力を１５バールとし、反応室内で水から紫外線ランプを保護、分離し、船の震動及び振動に耐え得る。ランプは、最大３５ｋＷに定格され、１６％の効率で２５４ｎｍで紫外線放射する、即ち１００ｋＷ入力当たり１６ｋＷの紫外線放射を発生する。ランプの定格入力を最大３５ｋＷとする。ランプは、オゾン、他の酸化剤又は化学物質を発生しないものとする。
【００２１】
アダプタスリーブ２６は、段付き外面を有し、該外面は、部品フランジ開口部２４ｂ（図５）内でアダプタ肩部２６ｂ及びガスケット係合フランジ表面２４と組付けるネジ切りした下部レベル２６ａを含む。アダプタ肩部２６ｂは、穴２６ｃにトルクボルト対（図示せず）を収容し、該ボルト頭部で、適当なスパナを用いて、フランジ２４にアダプタ２６を締着可能になる。
【００２２】
アダプタの内面２６ｄは、ガラス管２８の端部を挿入し易くする面取りした差込口２６ｅを有し、凹部に、ガラス管２８の外装面に対して密封するための第１及び第２Ｏリング２６ｆ、２６ｇを有する。肩部２６ｂの内面の部分２６ｈをネジ状にして、係止鍔部３０を受容し、該鍔部を、第２Ｏリング２６ｇを圧縮して突出させ、ガラス管２８としっかりと密封接触させる目的で、好適には、プラスチック製パイプの部分品で作製する。押さえ鍔部の内縁部に、テフロン（登録商標）等のスリップコーティングを付けて、或いはグラファイトガスケットを有して、圧縮した際の第２Ｏリングの歪みを回避する。押さえ鍔部の外縁部は、鍔部及びアダプタを組付けるためのスパナ切欠き部（図示せず）を有する。実際には、第２Ｏリングがガラス管に対して適切に突出するよう鍔部を手締めすることが望ましい。鍔部を係止することで、第２Ｏリングを加圧及び拡張して、水がガラス管を通り越してアダプタに漏入するのを止められる。
【００２３】
図６、図７、図８で最も良く示すように、部品フランジ２４に固定した端部カバー３２により、各アダプタ２６及び紫外線ランプＬを収容するガラス管２８を密閉する。端部カバー３２は、内端３２ｂで開口し、外端板３２ｃで閉じた筒体３２ａを含む。穴３２ｇを有するフランジ３２ｄにより、ボルト等の適当な締着体で部品フランジ２４にカバーを固定するために開口端部を取り囲む（図４）。端部カバーで、上側肩部２６ｂを含むアダプタ全体を密閉する。筒体３２ａにニップル部３２ｅを装着し、該ニップル部により、紫外線ランプＬ、紫外線ランプ用電源リード線Ｅ、信号ケーブル（図１２に示す）へと指向する空冷ノズル３４を通過させるための、体壁を通る開口３２ｆを画定する。ニップル部を金属製とし、運転圧力を１０バールに保持するように設計する。好適には、端部カバーをステンレス鋼製とし、ガラス管が破損した場合に、反応室からバラスト水が漏出しないようにする。従って、カバーを、反応器シェルと同じ圧力クラス、即ち１０バールに設計する。
【００２４】
カバーの端板３２ｃは、紫外線ランプＬを担持するガラス管２８の開口部内に延伸するノズル３４（図８）を装着するニップル部３２ｅを有する。ノズルは、ランプソケットがランプ管内部で高温になると、該ソケットを適切な使用温度に冷却するために、紫外線ランプソケットに冷却用空気を送る。冷却用空気を、機関室にあるレギュレータによって空気供給制御する器具からパイプを通して送る。ランプソケット冷却用空気を、図１２に関連して以下で記述するケーブル及びパージ空気と同じダクトを通して、引込み、排出する。
【００２５】
図１及び図２で示した本発明による好適な構成では、中間圧力の紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３は、入口パイプ開口部１４と出口パイプ開口部１６の両方を横断して延在して、反応室に出入りする水の方向に放射する。最適には、図１及び図２に示した紫外線ランプＬ−２及びＬ−３は、入口開口部を横断して延在し、ランプＬ−１は、反応室の出口開口部を横断して延在する。
【００２６】
反応室を通る水流について、図１及び図３の矢印で示しており、水が石英管と紫外線ランプの外装部周りに循環している。乱流により、粒子、ウイルス、バクテリア、藻類を回転させるため、紫外線放射を通過する際に、それらが四方から照らされる。下側の紫外線ランプＬ−２及びＬ−３により、紫外線光を入口パイプ１４を通り流れる水に照射するため、紫外線増強が既に入口パイプ内で始まり、処理工程を長くできる。同様に、上側の紫外線ランプＬ−１を配置するため、該ランプは光を出口パイプ内に照射し、反応器から流出する水の処理工程を更に延すことができる。紫外線投与量（ＵＶｄ）は、紫外線強度２５４ｎｍ（Ｉ）に設備（Ｔ）内での保持時間を乗算した結果となる。紫外線ランプを入口パイプ及び出口パイプの水も処理するように置くことで、保持時間を長くして処理を向上できる。
【００２７】
図１、図２及び図９乃至図１２で示すように、防爆筺体２０で反応器の端部を完全に被覆して、紫外線ランプの高電力電気接続部のための非爆発性雰囲気を提供する。各筺体は、部品フランジ２４と連結する内側環状フランジ２０ｂ、及び端部閉塞板２０ｄを取付ける外側環状フランジ２０ｃを有する無孔筒状シェル２０ａ体から成る。シェル壁２０ａに固着した一組のニップル部２０ｅにより、制御及び操作ユーティリティを、紫外線ランプを操作及び紫外線ランプ性能をモニタリングするために筺体に通すための開口部２０ｆを画定する。好適な構成では、端部閉塞板に、電力供給線と紫外線ランプとの接続点としてセラミック端子を装着して、容易に紫外線ランプの組付け及びメンテナンスできるようにする。反応器と組付けた場合に、各防爆筺体は、ポンプ室雰囲気に対して、保護ガスを内部で７０ミリバール超過圧力に維持できる。好適には、保護ガスを空気とする。防爆筺体と紫外線反応器を合せた全作動長を、２０００ｍｍとする。
【００２８】
本装置を船上に設置したところを、図１２に示しており、隔壁Ｂによりポンプ室と機関室とを分離している。また、本装置は、製油施設及びガスプラントにおける爆発性雰囲気でも使用できる。
【００２９】
防爆筺体２０を付けた反応器１２を、ポンプ室に設置すると共に、動力盤、制御盤、パージ加圧制御盤を機関室に設置する。電力、パージ空気、ランプ冷却用空気、制御電気回路のための操作ケーブル及び保護ガスパイプは、承認された貫通スリーブＳの中を通り安全隔壁を通る。好適には、防爆筺体内の圧力をパージし維持する保護ガスを、空気とする。窒素又は不活性ガス等の他のガスも、利用可能であれば、使用してもよい。
【００３０】
第１導管ダクト４８は、機関室から反応器まで、器具ケーブル４０及びパージ用及び冷却用空気パイプ４２を運ぶために、貫通スリーブＳを通り延伸する。第１導管４８は、接続箱４８ａを有すると共に、ニップル部２０ｅの１つを通り防爆筺体２０’に入る分岐ライン４８ｂを有して、反応器１２の全長に亘り延在する。第１導管終端部４８ｃは、ニップル部２０ｅを通り防爆筺体２０”に入る。
【００３１】
第２導管ダクト５０は、ランプ電源ケーブル４４、パージ空気及び冷却用空気出口パイプ４６を運ぶために、貫通スリーブＳ’を通り延伸する。
【００３２】
導管５０は、貫通スリーブＳ’を通過し、筺体２０’に入る分岐ライン５０ｂと、筺体２０”に入る終端部５０ｃを有して、接続箱５０ａを通り反応器の全長に亘り延在する。
【００３３】
紫外線反応器を操作、モニタリングするために、導管４８及び５０により、電気ケーブル及び保護ガスパイプを、非危険領域（船の機関室）から貫通スリーブを介して危険領域（船のポンプ室）へと安全に通過させて、防爆筺体に入れる。圧力逃し弁を有するパージ空気ライン５２を、防爆筺体２０’と２０”との間に延在させて、筺体を連続的にパージする。
【００３４】
器具ケーブル束４０は、反応器の各端部への紫外線センサケーブル、温度スイッチケーブル、圧力スイッチケーブルから成り、全てのケーブルは、制御盤から引き出され、第１導管ダクト４８を介して各器具へと向かう。反応器を試験及び試運転中にモニタリングする信号ケーブルも、ダクト４８を通す。
【００３５】
パージ空気パイプ４２を、パージ加圧制御盤から導管ダクト４８を通して第１防爆筺体２０’に引き込む（図１２）。パージは連続して行う必要があるため、パージ用パイプ５２を、防爆筺体間に設置し、システム内での過圧力を防ぐために圧力逃し弁５４を有する。パージ空気を、パージシステムによって提供して、防爆筺体２０’及び２０”を閉鎖した際に存在する可能性があるガスを除去する。ライン４２を通して、パージ空気が連続して筺体２０’に流入し、ライン５２を通して筺体２０”に流入する。第２防爆筺体２０”から排出したパージ空気を、第２導管ダクト５０を通して送り、パイプ端部４６で機関室に戻す。
【００３６】
ランプケーブル束４４を、動力盤からスリーブＳ及び第２導管ダクト５０を通して防爆筺体２０’、２０”まで引き込み、該筺体で、該ケーブルをセラミック端子に接続し、該端子を介してランプに接続する。
【００３７】
使用時に、防爆筺体を空気で、空気の５倍の体積流量程度までパージすることから運転を開始するが、これを連続的にまず図１２の筺体２０’を通して、圧力逃し弁５４を通して、その後筺体２０”を通して、排気用パイプ４６へとパージする。パージが完了し、圧力が７０ミリバールに保持されると、制御盤は紫外線ランプを駆動するように信号を動力盤に送る。
【００３８】
１反応器当たりに入力する電力を、８０Ａで４００Ｖ、３ｐｈ、３８ｋＷとし、動力盤及び制御盤から、端部フランジ２０ｄの内部に取付けたセラミック接続箱を介して、紫外線ランプに供給する。動力盤は、入力電力を紫外線ランプが必要とする電力に変換し、ランプの燃焼バランスを維持して、最大ＵＶＣ出力を提供する。
【００３９】
ランプソケットに対する冷却用空気は、有利には、ライン４２、導管４８を通して、防爆筺体に流入させ、ノズル３４（図８）に入れてもよい。排出する冷却用空気は、端部カバー３２のニップル部３２ｅを通り、防爆筺体ニップル部２０ｅ（図２）を通り、その後導管５０に流入して、機関室で排出する。
【００４０】
バラスト水処理機器の承認試験用にＩＭＯが指定した検査水は、通常、紫外線透過度がＴ１（即ち、１ｃｍ）で７０〜９０％、又は吸光度が０．１６〜０．０５ＡＢＳ／ｃｍである。この極めて低質な検査水を使用してＩＭＯ（国際海事機関）承認試験にかけた本発明のバラスト水処理装置では、所望する除菌及び殺菌効果が認められた。
【００４１】
上記装置は、かかる機器及びその設置に関するＩＥＣ及び米国沿岸警備隊の規則及び仕様に完全に準拠する。
【００４２】
本発明の原理を具現化する構造体に対しては、様々な変更を加えることができる。上記実施形態は、例示目的で記載したもので、制限を意味するものではない。本発明の範囲は、本明細書に付記した特許請求の範囲によって規定される。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 紫外線水処理システム
１２ 反応器
１２ａ、２０ａ シェル
１２ｂ、１４ａ、１６ａ、２０ｂ、２０ｃ、３２ｄ フランジ
１３ 反応室
１４ 入口パイプ
１６ 出口パイプ
１８ カバー
２０ 防爆筺体
２０ｄ 端部閉塞板
２０ｅ、３２ｅ ニップル部
２０ｆ、２４ｂ 開口部
２２ 制御及び操作構成要素
２４ 部品フランジ
２４ａ、２６ｃ、３２ｇ 穴
２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ ポート
２６ アダプタ
２６ｂ 肩部
２６ｅ 差込口
２６ｆ、２６ｇ Ｏリング
２８ ガラス管
３０ 係止鍔部
３２ 端部カバー
３２ａ 筒体
３２ｂ 内端
３２ｃ 外端板
３２ｆ 開口
３４ ノズル
４０ 器具ケーブル
４２ パージ用及び冷却用空気パイプ
４４ ランプ電源ケーブル
４６ パージ空気及び冷却用空気出口パイプ
４８、５０ 導管
４８ａ、５０ａ 接続箱
４８ｂ、５０ｂ 分岐ライン
５２ パージ空気ライン
５４ 圧力逃し弁
Ｂ 隔壁
Ｌ−１、Ｌ−２、Ｌ−３ 紫外線処理ランプ
Ｓ 貫通スリーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船上及び海上プラットフォーム上で、爆発性雰囲気を有するポンプ室内に設置するバラスト水処理用紫外線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線システムは、除菌効果及び殺菌効果のために、バラスト水の処理を含む水処理に長年使用されてきた。紫外線システムは高電力及び高電圧を必要とするため、石油タンカーのポンプ室や石油／ガスの海上プラットフォームといった爆発性雰囲気中での設置が避けられている。そうしたタンカーやプラットフォーム用の紫外線システムは、船上やプラットフォーム上の制限された空間に設置するのが難しい大型容器に組込まれる。本発明は、その主目的として、爆発性雰囲気を伴うポンプ室を有する石油タンカー上又は石油／ガス海上プラットフォーム上に、高電力及び高電圧の紫外線バラスト水処理システムを設置するという課題に対する解決法を有する。
【０００３】
また、本発明は、バラスト水処理における、紫外線照射の効率を高めるために、紫外線反応器に水流路を備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、爆発危険領域に設置する紫外線水処理システムを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、船上ポンプ室及び油／ガス井海上プラットフォームの爆発性雰囲気に設置するバラスト水用紫外線システムを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、爆発性雰囲気に設置するのに適した、バラスト水に対する除菌及び殺菌効果を目的とする高出力な紫外線システムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、防爆筺体を有する紫外線反応器を、危険領域に設置し、操作及び制御構成要素を非危険領域に設置する、高出力な紫外線水処理システムを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、紫外線処理の効率を高めるためのバラスト水流路を紫外線反応器に備えることである。
【０００９】
本発明の他の目的及び更なる目的については、以下の本発明に関する詳細な説明を理解するに伴い、又は本発明を使用する際に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は、タンカー上のポンプ室内、海上プラットフォーム上の他、紫外線水処理システムを使用するあらゆる爆発性雰囲気中に設置する機器を規定する。本発明の好適実施形態では、防爆筺体で保護した紫外線反応器を、船上ポンプ室に設置して、関連する紫外線反応器制御及び操作システムを船の機関室又は他の非危険領域に設置した状態で、例えば、水の除菌及び殺菌処理を行う。本発明の同態様では、紫外線反応器は、反応室を画定する長尺のシェルを含み、前記反応室に、該反応室に亘り延在する複数の紫外線ランプを装着する。ランプへの電力接続部を、シェルの各端部に、圧力、温度及びランプ強度用制御センサと共に設ける。非爆発性雰囲気中に電力接続部を配置するために、防爆筺体を、反応器シェルの各端部に設ける。こうして非爆発性雰囲気で保護した紫外線反応器を、爆発性雰囲気を有するポンプ室内又は他の空間内に設置する。紫外線反応器に対する動力供給部と操作制御部を、ポンプ室外に、通常は、船の機関室に置いて配置する。
【００１１】
本発明の別の態様では、危険領域での設置に適した紫外線反応器は、複数の紫外線ランプ、入口及び出口パイプ、ランプを通り入口から出口まで流れる内部水流路を有する反応器シェルを含み、除菌及び殺菌効果のための紫外線照射の効率を最大にする。紫外線ランプは、反応器に亘るバラスト水入口及び出口流路にまで放射でき、それにより、バラスト水を放射に曝す時間が長くなり、その結果かかる放射による除菌及び殺菌効果を向上できる。
【００１２】
明瞭化のために、以下の詳細な説明では、具体的な実施例を含むが、本発明の範囲内で、様々な詳細点を変更できるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の好適実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の技術を有する者が容易に本発明を構築し、使用する方法について理解できるように、詳細な説明のために選択したものであり、添付図で示している。
【００１４】
【図１】本発明によるバラスト水紫外線反応器の、内部構成要素を示した、平面図である。
【図２】図１の反応器に関する側面図である。
【図３】図１の反応器の右端部に関する端面図である。
【図４】図１の紫外線反応器の端部フランジに関する拡大正面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】紫外線ランプの端部及び該ランプの石英ガラス管を図４のフランジに取付けるアダプタの立面図における断面図である。
【図７】図６のアダプタを密閉する端部カバーの立面図における断面図である。
【図８】図１の反応器のためのアダプタ、紫外線ランプを有する石英ガラス管、端部カバーの組立体の立面図における断面図である。
【図９】図１の反応器の端部に対する防爆筺体カバーの側面図である。
【図１０】図９の筺体の内側に取付けたフランジの正面図である。
【図１１】図９の筺体の外側に覆せるフランジの正面図である。
【図１２】反応器の制御及び操作構成要素を船の機関室に設置した状態で、外航石油タンカーのポンプ室の爆発性雰囲気に設置している紫外線反応器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照すると、本発明は、反応器１２、該反応器を通して水を流すための入口ライン１４及び出口ライン１６、反応器内にある複数の紫外線処理ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３、各紫外線ランプの両端部用カバー１８、反応器の各端部に対する防爆筺体２０、制御及び操作構成要素２２（図１２）を含む紫外線水処理システム１０を対象としている。
【００１６】
反応器は、本体の筒状シェル１２ａを含み、該シェルを、好適には、所望する装置の流量容量に応じて直径３００〜６００ｍｍで、チタンから作製する。環状フランジ１２ｂを、本体シェルの端部に溶接する。フランジからフランジまでの反応器全長を、１５００ｍｍとする。
【００１７】
入口パイプ１４を、シェルの下部表面に対して９０度で外周に溶接し、本体の流下能力に対応する寸法にし、バラスト水供給ラインに連結するフランジ１４ａに装着する。同様に、出口パイプ１６も、シェルの上部表面に対して９０度で外周に溶接し、本体の流下能力に対応する寸法にし、バラスト水排出ラインに連結するフランジ１６ａに装着する。本体、入口パイプ及び出口パイプを、使用圧力１０バール、及び試験圧力１５バールに設計する。
【００１８】
図２、図４、図５で示した部品取付用フランジ２４を、適当なボルト締結体を穴２４ａに通して、本体の環状フランジに固定する。部品フランジ２４を伴う筒状シェル１２ａにより、水の紫外線処理を行う反応室１３を画定する。各部品フランジは、紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３用石英ガラス管の端部を取付けると共に、該ガラス管をフランジ２４に連結するアダプタ２６（図６）を取付ける複数の開口部２４ｂを有する。また、部品フランジ２４は、圧力センサ、温度センサ、ランプ強度センサを反応室内に入れるためのポート２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ（図４）を有する。これらは、反応器の各端部に紫外線センサ２４ｅの設置用ポートを含み、１端部に温度センサ２４ｄ及び圧力スイッチ２４ｃの設置用ポートを含む。
【００１９】
好適な実施形態では、３紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３は、部品フランジ２４及び石英ガラス取付用アダプタ２６間で反応室を通り延在させる。好適には、部品フランジ２４を、チタン製とし、防爆筺体に関する法的規制を満たすようにその外装面をガスケットで被覆する。
【００２０】
図６及び図８で示すように、開口端にした長尺の筒状石英ガラス管２８により、紫外線ランプＬを、部品フランジ２４間で反応器の略全長を通して支持する。石英管は、光学的に透明であり、試験圧力を１５バールとし、反応室内で水から紫外線ランプを保護、分離し、船の震動及び振動に耐え得る。ランプは、最大３５ｋＷに定格され、１６％の効率で２５４ｎｍで紫外線放射する、即ち１００ｋＷ入力当たり１６ｋＷの紫外線放射を発生する。ランプの定格入力を最大３５ｋＷとする。ランプは、オゾン、他の酸化剤又は化学物質を発生しないものとする。
【００２１】
アダプタスリーブ２６は、段付き外面を有し、該外面は、部品フランジ開口部２４ｂ（図５）内でアダプタ肩部２６ｂ及びガスケット係合フランジ表面２４と組付けるネジ切りした下部レベル２６ａを含む。アダプタ肩部２６ｂは、穴２６ｃにトルクボルト対（図示せず）を収容し、該ボルト頭部で、適当なスパナを用いて、フランジ２４にアダプタ２６を締着可能になる。
【００２２】
アダプタの内面２６ｄは、ガラス管２８の端部を挿入し易くする面取りした差込口２６ｅを有し、凹部に、ガラス管２８の外装面に対して密封するための第１及び第２Ｏリング２６ｆ、２６ｇを有する。肩部２６ｂの内面の部分２６ｈをネジ状にして、係止鍔部３０を受容し、該鍔部を、第２Ｏリング２６ｇを圧縮して突出させ、ガラス管２８としっかりと密封接触させる目的で、好適には、プラスチック製パイプの部分品で作製する。押さえ鍔部の内縁部に、テフロン（登録商標）等のスリップコーティングを付けて、或いはグラファイトガスケットを有して、圧縮した際の第２Ｏリングの歪みを回避する。押さえ鍔部の外縁部は、鍔部及びアダプタを組付けるためのスパナ切欠き部（図示せず）を有する。実際には、第２Ｏリングがガラス管に対して適切に突出するよう鍔部を手締めすることが望ましい。鍔部を係止することで、第２Ｏリングを加圧及び拡張して、水がガラス管を通り越してアダプタに漏入するのを止められる。
【００２３】
図６、図７、図８で最も良く示すように、部品フランジ２４に固定した端部カバー３２により、各アダプタ２６及び紫外線ランプＬを収容するガラス管２８を密閉する。端部カバー３２は、内端３２ｂで開口し、外端板３２ｃで閉じた筒体３２ａを含む。穴３２ｇを有するフランジ３２ｄにより、ボルト等の適当な締着体で部品フランジ２４にカバーを固定するために開口端部を取り囲む（図４）。端部カバーで、上側肩部２６ｂを含むアダプタ全体を密閉する。筒体３２ａにニップル部３２ｅを装着し、該ニップル部により、紫外線ランプＬ、紫外線ランプ用電源リード線Ｅ、信号ケーブル（図１２に示す）へと指向する空冷ノズル３４を通過させるための、体壁を通る開口３２ｆを画定する。ニップル部を金属製とし、運転圧力を１０バールに保持するように設計する。好適には、端部カバーをステンレス鋼製とし、ガラス管が破損した場合に、反応室からバラスト水が漏出しないようにする。従って、カバーを、反応器シェルと同じ圧力クラス、即ち１０バールに設計する。
【００２４】
カバーの端板３２ｃは、紫外線ランプＬを担持するガラス管２８の開口部内に延伸するノズル３４（図８）を装着するニップル部３２ｅを有する。ノズルは、ランプソケットがランプ管内部で高温になると、該ソケットを適切な使用温度に冷却するために、紫外線ランプソケットに冷却用空気を送る。冷却用空気を、機関室にあるレギュレータによって空気供給制御する器具からパイプを通して送る。ランプソケット冷却用空気を、図１２に関連して以下で記述するケーブル及びパージ空気と同じダクトを通して、引込み、排出する。
【００２５】
図１及び図２で示した本発明による好適な構成では、中間圧力の紫外線ランプＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３は、入口パイプ開口部１４と出口パイプ開口部１６の両方を横断して延在して、反応室に出入りする水の方向に放射する。最適には、図１及び図２に示した紫外線ランプＬ−２及びＬ−３は、入口開口部を横断して延在し、ランプＬ−１は、反応室の出口開口部を横断して延在する。
【００２６】
反応室を通る水流について、図１及び図３の矢印で示しており、水が石英管と紫外線ランプの外装部周りに循環している。乱流により、粒子、ウイルス、バクテリア、藻類を回転させるため、紫外線放射を通過する際に、それらが四方から照らされる。下側の紫外線ランプＬ−２及びＬ−３により、紫外線光を入口パイプ１４を通り流れる水に照射するため、紫外線増強が既に入口パイプ内で始まり、処理工程を長くできる。同様に、上側の紫外線ランプＬ−１を配置するため、該ランプは光を出口パイプ内に照射し、反応器から流出する水の処理工程を更に延すことができる。紫外線投与量（ＵＶｄ）は、紫外線強度２５４ｎｍ（Ｉ）に設備（Ｔ）内での保持時間を乗算した結果となる。紫外線ランプを入口パイプ及び出口パイプの水も処理するように置くことで、保持時間を長くして処理を向上できる。
【００２７】
図１、図２及び図９乃至図１２で示すように、防爆筺体２０で反応器の端部を完全に被覆して、紫外線ランプの高電力電気接続部のための非爆発性雰囲気を提供する。各筺体は、部品フランジ２４と連結する内側環状フランジ２０ｂ、及び端部閉塞板２０ｄを取付ける外側環状フランジ２０ｃを有する無孔筒状シェル２０ａ体から成る。シェル壁２０ａに固着した一組のニップル部２０ｅにより、制御及び操作ユーティリティを、紫外線ランプを操作及び紫外線ランプ性能をモニタリングするために筺体に通すための開口部２０ｆを画定する。好適な構成では、端部閉塞板に、電力供給線と紫外線ランプとの接続点としてセラミック端子を装着して、容易に紫外線ランプの組付け及びメンテナンスできるようにする。反応器と組付けた場合に、各防爆筺体は、ポンプ室雰囲気に対して、保護ガスを内部で７０ミリバール超過圧力に維持できる。好適には、保護ガスを空気とする。防爆筺体と紫外線反応器を合せた全作動長を、２０００ｍｍとする。
【００２８】
本装置を船上に設置したところを、図１２に示しており、隔壁Ｂによりポンプ室と機関室とを分離している。また、本装置は、製油施設及びガスプラントにおける爆発性雰囲気でも使用できる。
【００２９】
防爆筺体２０を付けた反応器１２を、ポンプ室に設置すると共に、動力盤、制御盤、パージ加圧制御盤を機関室に設置する。電力、パージ空気、ランプ冷却用空気、制御電気回路のための操作ケーブル及び保護ガスパイプは、承認された貫通スリーブＳの中を通り安全隔壁を通る。好適には、防爆筺体内の圧力をパージし維持する保護ガスを、空気とする。窒素又は不活性ガス等の他のガスも、利用可能であれば、使用してもよい。
【００３０】
第１導管ダクト４８は、機関室から反応器まで、器具ケーブル４０及びパージ用及び冷却用空気パイプ４２を運ぶために、貫通スリーブＳを通り延伸する。第１導管４８は、接続箱４８ａを有すると共に、ニップル部２０ｅの１つを通り防爆筺体２０’に入る分岐ライン４８ｂを有して、反応器１２の全長に亘り延在する。第１導管終端部４８ｃは、ニップル部２０ｅを通り防爆筺体２０”に入る。
【００３１】
第２導管ダクト５０は、ランプ電源ケーブル４４、パージ空気及び冷却用空気出口パイプ４６を運ぶために、貫通スリーブＳ’を通り延伸する。
【００３２】
導管５０は、貫通スリーブＳ’を通過し、筺体２０’に入る分岐ライン５０ｂと、筺体２０”に入る終端部５０ｃを有して、接続箱５０ａを通り反応器の全長に亘り延在する。
【００３３】
紫外線反応器を操作、モニタリングするために、導管４８及び５０により、電気ケーブル及び保護ガスパイプを、非危険領域（船の機関室）から貫通スリーブを介して危険領域（船のポンプ室）へと安全に通過させて、防爆筺体に入れる。圧力逃し弁を有するパージ空気ライン５２を、防爆筺体２０’と２０”との間に延在させて、筺体を連続的にパージする。
【００３４】
器具ケーブル束４０は、反応器の各端部への紫外線センサケーブル、温度スイッチケーブル、圧力スイッチケーブルから成り、全てのケーブルは、制御盤から引き出され、第１導管ダクト４８を介して各器具へと向かう。反応器を試験及び試運転中にモニタリングする信号ケーブルも、ダクト４８を通す。
【００３５】
パージ空気パイプ４２を、パージ加圧制御盤から導管ダクト４８を通して第１防爆筺体２０’に引き込む（図１２）。パージは連続して行う必要があるため、パージ用パイプ５２を、防爆筺体間に設置し、システム内での過圧力を防ぐために圧力逃し弁５４を有する。パージ空気を、パージシステムによって提供して、防爆筺体２０’及び２０”を閉鎖した際に存在する可能性があるガスを除去する。ライン４２を通して、パージ空気が連続して筺体２０’に流入し、ライン５２を通して筺体２０”に流入する。第２防爆筺体２０”から排出したパージ空気を、第２導管ダクト５０を通して送り、パイプ端部４６で機関室に戻す。
【００３６】
ランプケーブル束４４を、動力盤からスリーブＳ及び第２導管ダクト５０を通して防爆筺体２０’、２０”まで引き込み、該筺体で、該ケーブルをセラミック端子に接続し、該端子を介してランプに接続する。
【００３７】
使用時に、防爆筺体を空気で、空気の５倍の体積流量程度までパージすることから運転を開始するが、これを連続的にまず図１２の筺体２０’を通して、圧力逃し弁５４を通して、その後筺体２０”を通して、排気用パイプ４６へとパージする。パージが完了し、圧力が７０ミリバールに保持されると、制御盤は紫外線ランプを駆動するように信号を動力盤に送る。
【００３８】
１反応器当たりに入力する電力を、８０Ａで４００Ｖ、３ｐｈ、３８ｋＷとし、動力盤及び制御盤から、端部フランジ２０ｄの内部に取付けたセラミック接続箱を介して、紫外線ランプに供給する。動力盤は、入力電力を紫外線ランプが必要とする電力に変換し、ランプの燃焼バランスを維持して、最大ＵＶＣ出力を提供する。
【００３９】
ランプソケットに対する冷却用空気は、有利には、ライン４２、導管４８を通して、防爆筺体に流入させ、ノズル３４（図８）に入れてもよい。排出する冷却用空気は、端部カバー３２のニップル部３２ｅを通り、防爆筺体ニップル部２０ｅ（図２）を通り、その後導管５０に流入して、機関室で排出する。
【００４０】
バラスト水処理機器の承認試験用にＩＭＯが指定した検査水は、通常、紫外線透過度がＴ１（即ち、１ｃｍ）で７０〜９０％、又は吸光度が０．１６〜０．０５ＡＢＳ／ｃｍである。この極めて低質な検査水を使用してＩＭＯ（国際海事機関）承認試験にかけた本発明のバラスト水処理装置では、所望する除菌及び殺菌効果が認められた。
【００４１】
上記装置は、かかる機器及びその設置に関するＩＥＣ及び米国沿岸警備隊の規則及び仕様に完全に準拠する。
【００４２】
本発明の原理を具現化する構造体に対しては、様々な変更を加えることができる。上記実施形態は、例示目的で記載したもので、制限を意味するものではない。本発明の範囲は、本明細書に付記した特許請求の範囲によって規定される。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 紫外線水処理システム
１２ 反応器
１２ａ、２０ａ シェル
１２ｂ、１４ａ、１６ａ、２０ｂ、２０ｃ、３２ｄ フランジ
１３ 反応室
１４ 入口パイプ
１６ 出口パイプ
１８ カバー
２０ 防爆筺体
２０ｄ 端部閉塞板
２０ｅ、３２ｅ ニップル部
２０ｆ、２４ｂ 開口部
２２ 制御及び操作構成要素
２４ 部品フランジ
２４ａ、２６ｃ、３２ｇ 穴
２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ ポート
２６ アダプタ
２６ｂ 肩部
２６ｅ 差込口
２６ｆ、２６ｇ Ｏリング
２８ ガラス管
３０ 係止鍔部
３２ 端部カバー
３２ａ 筒体
３２ｂ 内端
３２ｃ 外端板
３２ｆ 開口
３４ ノズル
４０ 器具ケーブル
４２ パージ用及び冷却用空気パイプ
４４ ランプ電源ケーブル
４６ パージ空気及び冷却用空気出口パイプ
４８、５０ 導管
４８ａ、５０ａ 接続箱
４８ｂ、５０ｂ 分岐ライン
５２ パージ空気ライン
５４ 圧力逃し弁
Ｂ 隔壁
Ｌ−１、Ｌ−２、Ｌ−３ 紫外線処理ランプ
Ｓ 貫通スリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、該装置は、対向する端面を有する処理室を画定する反応器と、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器を通る入口及び出口開口部と、対向する端面間に取付け、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の水処理ランプと、前記ガラス管の端部を覆うように前記反応器に固定する端部カバーと、前記反応器の各端部に固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記反応器に取着する手段を有するシェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体を介して前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記反応器の運転圧力を１０バールとする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、部品フランジ間で前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の紫外線水処理ランプと、前記管とランプを部品フランジ間で取付けるための、前記ガラス管の端部と係合するアダプタ手段と、前記アダプタ手段及び前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体を通過させて前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
前記紫外線ランプは、最大３５ｋＷに定格され、１６％の効率で２５４ｎｍで放射する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線（ＵＶ）処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口ラインと、部品フランジ間で前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の水処理紫外線ランプであって、入口及び出口ラインに流れる水を紫外線処理するための、入口及び出口開口部を横切り延在する前記紫外線ランプと、前記管及びランプを部品フランジ間で取付けるための、前記ガラス管の端部と係合するアダプタ手段と、前記アダプタ手段及び前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体及び端部カバーを通して前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記アダプタ手段を内面を持つスリーブの形とし、該内面は、前記ガラス管端部を受容する面取りした差込口を有し、前記ガラス管に対して密封する第１及び第２Ｏリングを有し、片方のＯリングを押圧、突出させて、前記ガラス管に対して密封係合させる係止鍔部を有し、前記アダプタは、該アダプタを前記部品フランジに固定する手段を有する外面を持つ、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記反応室を通る水流は、管及び紫外線ランプの外装部周りに乱流で循環して、前記水に同伴して粒子、ウイルス、バクテリア、藻類を回転させ、その結果紫外線放射を通過する際に、四方から照らされること、更に紫外線増強が前記入口ラインで開始し、前記出口ラインから前記反応器より流水するにつれて継続することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、部品フランジ間に取付け、前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の水処理紫外線ランプと、前記管及びランプを部品フランジに固定するための、前記ガラス管の端部を受容する面取りした差込穴を有するアダプタと、前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーであって、該カバーを前記部品フランジに固定する本体シェル及びフランジで画定し、前記ランプに電力を通すための第１開口部、ランプに向かう冷却用空気ノズルを通すための第２開口部を有する前記端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、電力を前記防爆筺体及び端部カバーを通して前記ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする非爆発性雰囲気に設置する手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記端部カバーの使用圧力を、１０バールとする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線処理する装置であって、該装置は、処理室を画定する反応器と、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の紫外線水処理ランプと、前記ガラス管の端部を覆うように前記反応器に固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体を、安全隔壁を介して、非爆発性雰囲気を有するコンパートメントに相互接続する第１及び第２導管手段と、 前記防爆筺体間に延伸するガスパージラインと、パージガスを、前記第１導管を通して片方の防爆筺体に供給し、前記パージラインを通して他方の防爆筺体に供給して、前記防爆筺体から爆発性ガスをパージし、該防爆筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する、前記コンパートメントに存在させる手段と、前記コンパートメントでパージガスを排出するための、前記第２導管を通過する他方の防爆筺体からのパージガス排出ラインと、反応器の運転をモニタリングし制御するために、前記コンパートメントから始まり、前記第１導管を通過する圧力、温度、及びランプセンサラインと、前記コンパートメントで発生させた電力を前記反応器ランプに供給し、前記第２導管を通過させて防爆筺体に供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする一方で、動力供給部及び反応器制御部を非爆発コンパートメント雰囲気で運転する手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記反応器を、石油タンカーのポンプ室に配置し、前記コンパートメントをタンカーの機関室とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、該装置は、対向する端面を有する処理室を画定する反応器と、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器を通る入口及び出口開口部と、対向する端面間に取付け、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の水処理ランプと、前記ガラス管の端部を覆うように前記反応器に固定する端部カバーと、前記反応器の各端部に固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記反応器に取着する手段を有するシェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体を介して前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記反応器の運転圧力を１０バールとする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、部品フランジ間で前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の紫外線水処理ランプと、前記管とランプを部品フランジ間で取付けるための、前記ガラス管の端部と係合するアダプタ手段と、前記アダプタ手段及び前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体を通過させて前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
前記紫外線ランプは、最大３５ｋＷに定格され、１６％の効率で２５４ｎｍで放射する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線（ＵＶ）処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口ラインと、部品フランジ間で前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の水処理紫外線ランプであって、入口及び出口ラインに流れる水を紫外線処理するための、入口及び出口開口部を横切り延在する前記紫外線ランプと、前記管及びランプを部品フランジ間で取付けるための、前記ガラス管の端部と係合するアダプタ手段と、前記アダプタ手段及び前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、非爆発性雰囲気で発生させた電力を、前記防爆筺体及び端部カバーを通して前記反応器ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記アダプタ手段を内面を持つスリーブの形とし、該内面は、前記ガラス管端部を受容する面取りした差込口を有し、前記ガラス管に対して密封する第１及び第２Ｏリングを有し、片方のＯリングを押圧、突出させて、前記ガラス管に対して密封係合させる係止鍔部を有し、前記アダプタは、該アダプタを前記部品フランジに固定する手段を有する外面を持つ、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記反応室を通る水流は、管及び紫外線ランプの外装部周りに乱流で循環して、前記水に同伴して粒子、ウイルス、バクテリア、藻類を回転させ、その結果紫外線放射を通過する際に、四方から照らされること、更に紫外線増強が前記入口ラインで開始し、前記出口ラインから前記反応器より流水するにつれて継続することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線処理する装置であって、該装置は、開口端にした反応器シェルと、前記反応器シェルの各開口端に取付けて、処理室を画定する反応器を形成する部品フランジと、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、部品フランジ間に取付け、前記室に亘り延在するガラス管内に密閉した複数の水処理紫外線ランプと、前記管及びランプを部品フランジに固定するための、前記ガラス管の端部を受容する面取りした差込穴を有するアダプタと、前記ガラス管の端部を覆うように前記部品フランジに固定する端部カバーであって、該カバーを前記部品フランジに固定する本体シェル及びフランジで画定し、前記ランプに電力を通すための第１開口部、ランプに向かう冷却用空気ノズルを通すための第２開口部を有する前記端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体をパージして、前記筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する手段と、電力を前記防爆筺体及び端部カバーを通して前記ランプに供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする非爆発性雰囲気に設置する手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記端部カバーの使用圧力を、１０バールとする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
石油タンカーポンプ室及び海上プラットフォームの爆発性雰囲気中で水を紫外線処理する装置であって、該装置は、処理室を画定する反応器と、前記処理室を通して水を流すための、前記反応器シェルを通る入口及び出口開口部と、前記室を通して延在するガラス管内に密閉した複数の紫外線水処理ランプと、前記ガラス管の端部を覆うように前記反応器に固定する端部カバーと、前記反応器の各端部で前記部品フランジに固定する防爆筺体と、を含み、各防爆筺体は、前記部品フランジに取着する内フランジ及びシェルと協働して前記防爆筺体を画定する外フランジを有する前記シェルと、前記防爆筺体を、安全隔壁を介して、非爆発性雰囲気を有するコンパートメントに相互接続する第１及び第２導管手段と、 前記防爆筺体間に延伸するガスパージラインと、パージガスを、前記第１導管を通して片方の防爆筺体に供給し、前記パージラインを通して他方の防爆筺体に供給して、前記防爆筺体から爆発性ガスをパージし、該防爆筺体を過剰気圧で非爆発性ガスで充填する、前記コンパートメントに存在させる手段と、前記コンパートメントでパージガスを排出するための、前記第２導管を通過する他方の防爆筺体からのパージガス排出ラインと、反応器の運転をモニタリングし制御するために、前記コンパートメントから始まり、前記第１導管を通過する圧力、温度、及びランプセンサラインと、前記コンパートメントで発生させた電力を前記反応器ランプに供給し、前記第２導管を通過させて防爆筺体に供給して、前記爆発性雰囲気を発火させる危険性無く、爆発性雰囲気中で前記駆動した反応器が運転できるようにする一方で、動力供給部及び反応器制御部を非爆発コンパートメント雰囲気で運転する手段と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記反応器を、石油タンカーのポンプ室に配置し、前記コンパートメントをタンカーの機関室とする請求項１０に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１３−５０５８３１（Ｐ２０１３−５０５８３１Ａ）
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３２０５４（Ｐ２０１２−５３２０５４）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５７１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４９５４６
【国際公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（５１２００９５９５）
【氏名又は名称原語表記】ＥＮＶＩＲＯ ＴＥＣＨ ＡＳ
【住所又は居所原語表記】４００ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ ０６９０１ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５７１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４９５４６
【国際公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（５１２００９５９５）
【氏名又は名称原語表記】ＥＮＶＩＲＯ ＴＥＣＨ ＡＳ
【住所又は居所原語表記】４００ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ ０６９０１ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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