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公開番号2025081487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2025024250,2021523161
出願日2025-02-18,2019-11-01
発明の名称耐久性のあるバイオファウリング保護
出願人バイオファウリングテクノロジーズ,インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C02F 3/06 20230101AFI20250520BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】水生環境でのファウリングから保護する際に使用するための材料、デバイス、方法、および/またはシステムを提供する。
【解決手段】材料は、透水性の構造体を備え、構造体が基材を通過して受容するように適合されている開いた端により、包囲体を画定し、構造体がメッシュ、格子、窓形成、および孔のうちの少なくとも1つを備え、構造体が天然および合成の布、天然および合成の膜、天然および合成のシートである3次元可撓性材料を含み、かつ第1の側面および第2の側面を画定し、第1の側面が表面に面するように、前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲み、第1の側面との間の水性環境の第1の化学組成が第2の側面の外側の水性環境の第2の化学組成とは異なるように、表面上のバイオファウリングを防止または制限しながら、構造体を通って表面までの流体交換を可能にする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水性環境中に少なくとも部分的に浸漬された表面上のバイオファウリングを低減するための材料であって、前記材料が、
使用中に透水性であるか、または透水性になる構造体を備え、前記構造体が、前記基材を通過して受容するように適合されている開いた端を画定し、前記構造体が、前記開いた端により、完全に密封されない配置で前記基材の表面から離隔されたままである１つ以上の壁を有する包囲体を画定し、前記構造体が、流体が流れて通ることを可能にするメッシュ、格子、窓形成、および孔のうちの少なくとも１つを備え、前記構造体が、天然および合成の布、天然および合成の膜、天然および合成のシート、ならびに天然および合成素材の組み合わせから作製された布、膜、フィルム、およびシートからなる群から選択された３次元可撓性材料を含み、前記構造体が、可撓性であり、かつ第１の側面および第２の側面を画定し、
前記構造体の前記第１の側面が前記表面に面するように、前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、前記表面と前記構造体の前記第１の側面との間の前記水性環境の第１の化学組成が、前記構造体の前記第２の側面の外側の前記水性環境の第２の化学組成とは異なるように、前記表面上のバイオファウリングを防止または制限しながら、前記構造体を通って前記表面までの流体交換を可能にし、前記第１の化学組成が、前記表面に近接する水性環境中で測定され、前記第２の化学組成が、前記表面から離れた前記構造体の前記第２の側面から離隔された距離にある水性環境中で測定される、材料。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記構造体が、殺生物剤を含む、請求項１に記載の材料。
【請求項３】
前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、毎時、通過する水の体積の約０．１％～２００％の平均水交換を提供する、請求項１に記載の材料。
【請求項４】
前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、毎時、通過する水の体積の約０．１％～５００％の平均水交換を提供する、請求項１に記載の材料。
【請求項５】
前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、毎時、１平方センチメートル当たり約０．０６～４６．７１ミリリットル／秒の範囲内の水の透過性を有する、請求項１に記載の材料。
【請求項６】
前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、毎時、１平方センチメートル当たり約０．９０～１４．７２ミリリットル／秒の範囲内の水の透過性を有する、請求項１に記載の材料。
【請求項７】
前記構造体が前記水性環境中で前記表面を少なくとも部分的に取り囲むときに、前記構造体は、１平方センチメートル当たり約１００ミリリットル／秒以下の水の透過性を有する、請求項１に記載の材料。
【請求項８】
第１の水の化学組成が、水の化学組成特性の少なくとも１つの差を有することによって第２の水の化学組成とは異なり、前記水の化学組成特性が、溶存酸素、ｐＨ、全溶存窒素、アンモニウム、硝酸塩、オルトリン酸塩、全溶存リン酸塩、シリカ、塩度、およびクロロフィルのうちの１つである、請求項１に記載の材料。
【請求項９】
前記水の化学組成特性の前記少なくとも１つの差は、前記構造体が少なくとも２日間の前記水性環境中の少なくとも部分的な浸漬後に測定されたときに、少なくとも１０％の差である、請求項８に記載の材料。
【請求項１０】
前記構造体の前記第２の側面から離隔された距離が、１２インチである、請求項１に記載の材料。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１１月１日出願の「ＤＵＲＡＢＬＥＢＩＯＦＯＵＬＩＮＧＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／７５４，５７４号、および２０１９年３月１３日出願の「ＢＩＯＦＯＵＬＩＮＧＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥＥＮＣＬＯＳＵＲＥＳ」と題する米国特許出願第６２／８１７，８７３号の優先権および利益を主張し、それらの開示は、各々、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
本発明は、特定のタイプおよび／または種類の生物学的生物による侵入および／またはコロニー形成に起因する汚染および／またはファウリングから、水性環境に曝露される、水生環境中に浸漬される、および／または部分的に浸漬される、アイテムおよび／または構造体を保護する際に使用するための改善されたデバイス、システム、および方法に関する。より具体的には、水生環境への長期間の曝露の間、ミクロおよび／またはマクロファウリングから、構造体および／または基材を保護するための改善された方法、装置、および／またはシステムが開示される。
【背景技術】
【０００３】
バイオファウリングとして知られる、水生環境中の構造体に対する様々な海洋生物の成長および付着は、娯楽および産業の両方のボートおよび海運産業、石油およびガス産業、発電所、水処理プラント、水管理および制御、灌漑産業、製造業、科学研究、軍隊（工兵隊を含む）、ならびに漁業を含む、多くの産業にとって顕著な問題である。沿岸水、港湾水、または海洋水（およびそれらの淡水対応物）に曝露される、ボートの船体、水中ケーブル、チェーン、および杭、石油掘削プラットフォーム、ブイ、ならびに漁網と関連付けられたものなどのほとんどの表面は、フジツボ、ムール貝（ならびにカキおよび他の二枚貝）、コケムシ、ヒドロ虫、チューブワーム、ホヤおよび／または他の尾索類などの動物種、ならびに様々な植物種によって、最終的にコロニー形成される。バイオファウリングは、様々な植物および／または動物種の間のそれらが最終的に付着する基材の態様との相互作用から結果的に生じ、これが、バイオファウリング生物を基材に堅固に結合する接着剤の形成につながり、これが、バイオファウリングにつながる。単純に見えるが、バイオファウリングのプロセスは、無数の微生物、マクロ生物、および水生環境の絶えず変化する特性によって影響を受ける非常に複雑な相互作用網である。
【０００４】
バイオファウリングの経済的影響は、多くの産業にとって最大の関心事である。船の大量のバイオファウリングは、水生環境に曝露される様々な表面の腐食、船舶の運航効率の大幅な低減、および多くの場合、船の一部分の最終的な劣化を結果的に生じさせ得る。マクロ生物の蓄積はまた、船の表面の粗さの増加を引き起こし、それにより、船は、より大きい摩擦抵抗、速度および操縦性の減少、ならびに抗力の増加を受け、結果的に、燃料消費量が増加する。フジツボおよび他の動物が、プロペラ、駆動システム構成要素、入口、および／または浸漬された船体構成要素に付着するため、これらの増加したコストは、商業的および娯楽的乗船者によっても同様に経験される。
【０００５】
構造体に対する腐食および他の損傷の増加に加えて、物体に対するマクロファウリングの重量および分布はまた、物体および／または支持構造体が受ける浮力または応力、および歪みを劇的に変化させ得、このことは、汚染された物体の早期の故障および／または沈没につながり得る。例えば、大量のバイオファウリングを伴う表面を含む航行ブイまたは桟橋の支柱は、重量の増加から結果的に生じる増加した応力負荷を受け、過剰な量のマクロファウリングの下で倒壊または沈没する可能性さえある。この増加した応力は、多くの場合、構造体の耐用年数を減少させ、継続的な洗浄および／または交換を必要とする結果をもたらす。同様に、水中センサ（ロープ型センサおよび／または自由浮遊センサを含む）は、多くの場合、海洋生物の侵入および／またはコロニー形成に起因して、比較的速く（多くの場合、３０日未満で）故障および／または誤動作することになる。
【０００６】
バイオファウリングはまた、植物および動物種が汚染された物体に「乗っている」ときに外来環境に植物および動物種を分布させることによる顕著な生態学的問題を生じさせ、相当な立法上および財政上の資源が、バイオファウリングの商業的および生態学的影響と戦うために割り当てられている。
【０００７】
バイオファウリングの蓄積を停止および／または低減する試みにおいて、様々な方法が使用されてきた。特にボートおよび海運産業でより一般的な方法の１つは、掻き取りによるバイオファウリングの除去である。しかしながら、掻き取りは、労働集約的であり、汚染された表面を損傷させ得、掻き取りが、侵入種の拡散を増加させ、地域の動物相に負の環境的影響を結果的にもたらすという懸念から、環境問題が提起されている。それゆえに、水生環境に曝露された表面のバイオファウリングの量を排除または低減するデバイスに対する必要性が存在する。
【０００８】
水と接触する物体を保護し、水生バイオファウリングを防止するための１つの戦略は、物理的被覆の使用を含む。これらの被覆は、望ましくは、構造体を水から遮蔽または分離することによって、保護デバイスとして作用する。例えば、米国特許第３，２２０，３７４号は、海洋保護デバイスを開示している。この発明は、ボートが使用されていないときに水の腐食作用および／または海洋増殖物から海洋機器を保護する独自の手段および方法を対象としている。
【０００９】
米国特許第３，５８７，５０８号は、ボートへの容易な取り付けのためのアウトドライブ保護装置を開示している。この装置は、ボートが使用されていないときに、海洋増殖物から、船内外モータのアウトドライブを保護する。バッグが、バックとトランサムとの間およびアウトドライブユニットの周囲に水密シールを提供する様式でのボートのトランサムへの容易な取り付けのために、アウトドライブユニットの周囲に配置されている。
【００１０】
米国特許第４，９９８，４９６号は、推進システムの船外部分を取り囲むようにボートのトランサムに締結され得る防水シュラウド本体を含む、海洋推進システム用のシュラウドを開示している。係止およびシーリング機構は、シュラウドをボートトランサムに水密係合で固設し、水中ポンプは、推進システムが、使用されていないときに、効果的に「乾ドック」にあるように、シュラウド本体から水を除去するように動作可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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