[发明专利]用于借助表层水来冷却流体的冷却装置

说明书

一种用于利用表层水来冷却流体的冷却装置（1），该冷却装置包括用于在其内部中容置和运输该流体的至少一个管体（8），该管体（8）的外部在工作中至少部分地淹没于该表层水中，以便冷却该管体（8），以因此也冷却该流体。冷却装置（1）还包括用于制造阻碍被淹没的外部上的污积的光的至少一个光源（9），其中光源（9）相对于管体（8）而尺寸设置和定位，以便在管体的外部之上投射防污积光。通过此结构，可以以替代的和有效的方式确保该冷却装置（1）的防污积。

技术领域

本公开涉及一种冷却装置，其适用于污积的防止（通常称为防污积）。本公开具体涉及海箱冷却器的防污积。

背景技术

生物污积或生物学污积是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的累积。生物污积有机物之间的变化是高度多样化的，并且扩展远超过甲壳动物和海草的附着。根据一些估计，超过1800个物种（其包括超过4000种有机物）对生物污积负责。生物污积分为微污积（其包括生物膜形成和细菌粘附）和大污积（其是较大有机物的附着）。由于不同的化学性质和生物性质（该化学性质和生物性质确定什么防止它们固定），有机物也被分类为硬或软污积类型。含钙（硬）污积有机物包括甲壳动物、结壳苔藓虫、软体动物、多毛动物和其它管状蠕虫以及斑马贻贝。不含钙（软）污积有机物的示例是海草、水螅虫、藻类和生物膜“黏液”。这些有机物一起形成污积群落。

在若干情况下，生物污积产生重大问题。机械停止工作，水入口被阻塞，以及热交换器遭受降低的性能。因此，防污积（即移除生物污积或者防止生物污积形成的过程）的主题是众所周知的。在工业过程中，生物分散剂可用于控制生物污积。在不那么受控的环境中，有机物利用使用抗生物剂的涂层、热处理或者能量的脉冲被杀死或者驱除。防止有机物附着的无毒机械策略包括：选择具有滑溜表面的材料或者涂层，或者创建类似于仅提供差的锚点的鲨鱼和海豚的皮肤的纳米级表面拓扑。

针对冷却单元（其经由海水冷却船舶的引擎流体）的防污积装置在本领域中是已知的。DE102008029464涉及一种海箱冷却器，其包括借助规律地可重复的过热的防污积系统。热水单独地供应到热交换器的管体，以便最小化管体上的污积传播。US2014196745涉及一种系统，该系统包括UV光源和被耦合以接收来自UV光源的UV光的光学介质。光学介质被配置成靠近表面发射UV光，一旦生物污积粘附到受保护表面，生物污积就被从该表面移除。该系统还包括清洁机构，其靠近受保护表面，并且可操作以从受保护表面移除生物材料。附加地或替代地，该系统包括设置在受保护表面上并机械地耦合到该受保护表面的可降解层，其中该可降解层的选定部分响应于UV光而可被移除。

发明内容

箱体冷却器的生物污积导致严重的问题。主要问题是减少的热传输能力，因为生物污积的厚层是有效的隔热体。作为结果，由于过热，船舶引擎必须以低得多的速度运行，放慢船舶自身，或者甚至变成完全停止。

存在许多对生物污积有贡献的有机物。这包括非常小的有机物（如细菌和藻类），但是还包括非常大的有机物（诸如甲壳动物）。环境、水温和系统的目的都在这里起作用。箱体冷却器的环境理想地适合于生物污积：要冷却的流体加热到中等温度，并且恒定的水流带来营养物和新的有机物。

因此，用于防污积的方法和装置是必要的。然而，现有技术的系统可能在它们的使用上是低效的，需要规律的维护，以及在大多数情况下导致对海水的离子放电，其具有可能的有害的效果。

因此，本发明的一方面是提供一种用于冷却船舶的机械的冷却装置，该冷却装置具有根据所附独立权利要求的替代的防污积系统。从属权利要求限定有利的实施例。

随此，呈现了一种基于光学方法的方案，特别是使用紫外光（UV）的方案。看起来，利用‘充足的’UV光，大多数微生物被杀死、致使失活或者不能繁殖。此效果主要受UV光的总剂量支配。杀死某微生物的90%的典型剂量是每平方米10毫瓦时。