(57)【要約】【課題】遠洋鰹釣り漁船の活餌装置で、各種ポンプや新鮮海水の冷却装置に要する動力を低減して、省エネを達成する。【解決手段】複数の活餌槽１２、曝気タンク２６及び調整槽１６を介設した蓄養水の循環路１４と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路３４と、循環水の一部を船外に排出する排水路４４と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器４０と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置５０とを備え、二次冷却した新鮮海水を循環路１４に供給し、活餌を蓄養する活餌槽数の減少に対応して各活餌槽１２の設定換水量を維持しながら、循環路１４の循環水量を減少させ、循環水量に供給する新鮮海水量を設定換水量に対して必要量以上となるように制御すると共に、調整槽１６の水面レベルＬを検出し、該水面レベルを一定に維持するように排水量を制御する。【選択図】図１
2010051236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の活餌倉と、該活餌倉と調整倉間に循環水を循環させる循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、
活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように新鮮海水供給量を制御することにより、新鮮海水供給量と新鮮海水供給に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する前記冷却装置の所要動力を低減するようにしたことを特徴とする遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法。
【請求項２】
前記循環路の循環水量、新鮮海水供給路の新鮮海水供給量及び排水路の排水量をこれら各流路に設けられた移送ポンプの回転数制御により制御すると共に、
前記冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法。
【請求項３】
複数の活餌倉と、該活餌倉と調整倉間に循環水を循環させる循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置において、
前記循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々回転数制御可能な移送ポンプを設け、活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して、該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように、前記移送ポンプで前記各流路の流量を制御するように構成したことを特徴とする遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置。
【請求項４】
前記調整倉内の循環水面レベルを検出するレベル計と、該レベル計の検出値を入力して該循環水面レベルが常に一定となるように前記排水路の排水量を制御するコントローラとを設けたことを特徴とする請求項３に記載の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置。
【請求項５】
前記循環路に設けられた曝気タンクと、該曝気タンク上流側の循環路に設けられた空気混合器と、該空気混合器に接続された空気供給管の空気圧を検出する空気圧センサと、該空気圧センサの検出値に基づいて該循環路の循環水量を制御するコントローラとを設け、該コントローラによって循環水の酸素溶存量を設定値に保持するように構成したことを特徴とする請求項３又は４に記載の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活き鰯等の活餌を蓄養する活餌倉を備えた遠洋鰹１本釣り漁船において、活餌倉に循環水を循環したり新鮮海水を供給するポンプ類及び冷却装置の動力低減を可能にした循環水制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠洋鰹一本釣り漁船では、餌鰯の蓄養として、例えば１０〜１４の活餌倉を使用して、活き鰯を漁場まで運ぶ。各活餌倉の容積は、例えば２０〜３０ｍ３である。遠洋鰹一本釣り漁船では、２７〜３０℃ほどの水温の海洋で操業することが多い。
一方、活餌倉内に蓄養されている活き鰯は、２７℃以上に水温が上昇すると、急激に斃死率が高くなるので、活餌倉内の水温は、鰯の蓄養に最適な温度である１４〜１７℃ほどに保持されている。また、活餌倉内の環境水を循環して換水すると共に、活鰯の死滅の要因である魚倉の汚染（アンモニアなど）を防ぐため、魚倉内に換水量の３０％以上の割合で新鮮海水を取り入れることが良いとされている。
【０００３】
特許文献１（特開昭５７−３６９２１号公報）に、本出願人が提案している漁船内の活餌装置が開示されている。以下この活餌装置を図５により説明する。
図５において、活魚貝類を蓄養する蓄養倉０１、蓄養倉環境水への酸素の供給と炭酸ガスの除去を行なう曝気装置０２、及び循環ポンプＰ１が循環路０３により連絡されている。循環路０３における曝気装置０２の下流側及び上流側には、船外の新鮮海水を給水する新鮮海水供給路０４及び活餌倉０１からの低温排水を船外に排出する排水路０５が夫々接続されている。
【０００４】
船外の新鮮海水を新鮮海水ポンプＰ２によって新鮮海水供給路０４に汲み上げ、新鮮海水供給路０４に汲み上げられた新鮮海水は、一次冷却器０６及び二次冷却器０７を経て循環路０３に供給される。汲み上げた新鮮海水を冷却するための冷却装置０１２が設けられ、冷却装置０１２は、二次冷却器０７、冷媒圧縮機０８、凝縮器０９、膨張弁０１０及びこれらの機器に冷媒を循環する冷媒経路０１１からなる冷凍サイクルを構成している。
排水路０５は、循環路０３との接続部から分岐し、流量調整弁０１３、一次冷却器０６を経て、冷却装置０１２の凝縮器０９に導入され、さらに船外に導設されている。
【０００５】
かかる構成において、新鮮海水ポンプＰ２によって汲み上げられた新鮮海水を、一次冷却器０６で循環路０３から流量調整弁０１３を経た低温排水と熱交換させて予冷却する。その後、低温排水は、凝縮器０９で高温ガス冷媒を液化した後、船外に排出される。
新鮮海水は、一次冷却器０６で予冷却された後、二次冷却器０７で冷却され、その後、循環路０３に供給される。
【０００６】
特許文献１の活餌装置では、新鮮海水を一次冷却器０６で低温排水と熱交換させて予冷却するようにし、また、新鮮海水を予冷却した後の低温排水で高温ガス冷媒を液化させ、これによって、冷却装置０１２の所要動力を低減するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−３６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置では、前述のように、循環ポンプＰ１や新鮮海水ポンプＰ２、その他排水路０４に設けられる排水ポンプ等、多数のポンプが使用されており、これらポンプの所要動力の合計は１００ｋＷを超えている。
【０００９】
操業が始まると餌鰯を餌に鰹を釣るため、操業の経過に伴って餌鰯が消費される。そのため、餌鰯の減少に伴って餌鰯を蓄養する活餌倉の数が減少していく。活餌倉の数が減少すると、活餌倉全体の換水量の調整が必要となる。この場合、従来は、活餌倉の循環水量を、循環ポンプの吐出バルブの開度を調整して循環ポンプの揚程を揚げることにより、ポンプ能力を落として調整していた。しかし、吐出バルブで流量を減少しても、ポンプ動力の削減量は少なく、効率の悪い運転となっていた。
【００１０】
新鮮海水ポンプについては、新鮮海水ポンプの流量調整が難しいため、活餌倉数が減っても減少前の汲み上げ量を維持していた。これによって、換水量の３０％以上の新鮮海水の供給量を維持していた。そのため、活餌倉数が減っても、新鮮海水を汲み上げるポンプの動力、及び新鮮海水を冷却する冷却装置の負荷は減少しなかった。
【００１１】
また、新鮮海水を冷却する冷却装置において、圧縮機としてスクリュー圧縮機を用いた場合、スクリュー圧縮機の容量制御は、スライド弁により、圧縮直前の吸入ガスをバイパスさせて吸入側へ戻すようにしている。ちなみに、レシプロ圧縮機の場合は、吸入弁を開けたまま圧縮動作を行って吸入ガスをバイパスする機構を取っている。
スクリュー圧縮機は、このような機構から、容量制御範囲は広く、レシプロ圧縮機の段階制御では追従できない領域まで使用できるので、鰹一本釣り漁船のように負荷領域の広い分野に使用されている。
【００１２】
しかし、低負荷時の多い鰹一本釣り漁船では、スライド弁式の容量制御では、低負荷時の時、冷凍能力に対して消費電力が多く、冷却効率が悪化するという問題がある。
【００１３】
また、図６に示すように、排水路０５に排水ポンプＰ３を設けて、一次冷却器０６に低温排水を供給するように構成した場合、排水ポンプＰ３の流量調整を行なうため、排水路０５に戻り管路０１４を設け、戻り管路０１４に電磁弁０１５を介設して、電磁弁０１５の開閉により、低温排水の流量を調整していた。
しかし、電磁弁０１５の開閉は、オンオフ制御であるため、低温排水の精度良い流量調整はできなかった。
【００１４】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置において、各種ポンプや冷却装置に要する動力を低減して、省エネを達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる目的を達成するため、本発明の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法は、
複数の活餌倉と、該活餌倉と調整倉間に循環水を循環させる循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、
活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように新鮮海水供給量を制御することにより、新鮮海水供給量と新鮮海水供給に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する前記冷却装置の所要動力を低減するようにしたものである。
【００１６】
本発明方法では、活餌を蓄養する活餌倉の減少に対応して、活餌倉内の環境水の循環量を減少していくと共に、循環水量に対する新鮮海水量の混合割合を常に一定となるように制御する。これによって、１個当りの活餌倉の換水量を減少させず、かつ循環水に加える新鮮海水量の割合を減少させることなく、設定量を保持したまま新鮮海水の汲み上げ量を減少できる。そのため、新鮮海水ポンプの所要動力を低減できると共に、新鮮海水を冷却する冷却装置の動力をも低減でき、これによって、活餌装置の省エネを達成できる。
【００１７】
本発明方法において、前記循環路の循環水量、新鮮海水供給路の新鮮海水供給量及び排水路の排水量をこれら各流路に設けられた移送ポンプの回転数制御により制御すると共に、前記冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにするとよい。
【００１８】
移送ポンプの回転数制御を行なうと、移送ポンプの回転力（トルク）は流体速度の２乗に反比例するため、回転数制御によりポンプの流量を少なくすると、必要な動力は回転数の３乗に比例して小さくなる。これによって、前記各流路に設けられた移送ポンプを回転数制御し、活餌を蓄養する活餌倉の減少に対応して、低回転数で運転することにより、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
【００１９】
また、冷凍サイクルを構成する冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにすれば、低負荷運転の多い遠洋鰹釣り漁船では、低負荷運転時の消費電力を低減できるので、さらに省エネを達成できる。
また、ポンプや回転圧縮機の起動時も、従来の起動方式と比べ大電流発生の虞がなく、安定したリニアスタートとなるため、発電機への負荷も低減される。
【００２０】
また、前記本発明方法に直接使用可能な本発明の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置は、
複数の活餌倉と、該活餌倉内の環境水を循環して換水する循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の活餌装置において、
前記循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々回転数制御可能な移送ポンプを設け、活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して、該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように、前記移送ポンプで前記各流路の流量を制御するように構成したものである。
【００２１】
本発明装置では、活餌の消費に伴う活餌倉数の減少に応じて、活餌倉が設定された換水量を維持するように循環水量を減少すると共に、循環水に対する新鮮海水の混合割合を常に一定となるように制御するので、活餌倉数の減少と共に、新鮮海水の汲み上げ量を減少できる。従って、新鮮海水ポンプの所要動力を低減できると共に、新鮮海水を冷却する冷却装置の動力をも低減できる。
また、循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々設けられた移送ポンプを回転数制御して、流量を制御することにより、活餌を蓄養する活餌倉の減少に対応して、各移送ポンプを低回転数で運転でき、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
【００２２】
本発明装置において、前記調整倉内の循環水面レベルを検出するレベル計と、該レベル計の検出値を入力して該循環水面レベルが常に一定となるように前記排水路の排水量を制御するコントローラとを設けるとよい。これによって、活餌倉を循環する環境水の循環水量を安定させ、各活餌倉の換水量を設定値に保持するのが容易になる。
【００２３】
また、本発明装置において、循環路に設けられた曝気タンクと、該曝気タンク上流側の循環路に設けられた空気混合器と、該空気混合器に接続された空気供給管の空気圧を検出する空気圧センサと、該空気圧センサの検出値に基づいて該循環路の循環水量を制御するコントローラとを設け、該コントローラによって循環水の酸素溶存量を設定値に保持するように構成するとよい。
これによって、循環水中の溶存酸素量を活餌の蓄養に好適な量に保持することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明方法によれば、複数の活餌倉と、該活餌倉と調整倉間に循環水を循環させる循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように新鮮海水供給量を制御することにより、漁獲操業の継続に伴う活餌倉数の減少に応じて、新鮮海水の汲み上げ量を減少でき、従って、新鮮海水供給量と新鮮海水供給に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する前記冷却装置の所要動力を低減できるので、従来に比べて大幅な省エネを達成できる。
【００２５】
また、本発明装置によれば、複数の活餌倉と、該活餌倉と調整倉間に循環水を循環させる循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置において、前記循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々回転数制御可能な移送ポンプを設け、活餌を蓄養する活餌倉数の減少に対応して、該活餌倉を設定換水量に維持するように前記循環路の循環水量を制御すると共に、循環水量に対する新鮮海水量の供給割合が常に一定となるように、前記移送ポンプで前記各流路の流量を制御するように構成したことにより、漁獲操業の継続に伴う活餌倉数の減少に応じて、新鮮海水の汲み上げ量を減少できる。
従って、新鮮海水供給量と新鮮海水供給に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する前記冷却装置の所要動力を低減できるので、従来に比べて大幅な省エネを達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２７】
本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る遠洋鰹釣り漁船の活餌装置の全体構成図である。
図１において、漁船内で餌鰯の蓄養として、左右に例えば合計１４倉の活餌倉１２Ａ、１２Ｂ、・・・が配置されている。各活餌倉１２は、１倉当り例えば２０〜３０ｍ３の容積を有している。各活餌倉１２には夫々換水のための循環路１４が接続され、設定された換水量で各活餌倉内の海水が循環されている。換水量（ｍ３／ｈ）は、活餌倉内にある環境水の循環量（ｍ３／ｈ）と新鮮海水供給量（ｍ３／ｈ）との合計から餌桶に流れ出る量を減算した流量である。
【００２８】
海水循環路１４には、調整倉１６が介設されると共に、複数台の海水循環ポンプ１８が並列に設けられている。各海水循環ポンプ１８には、夫々インバータ回路２０が設けられ、インバータ回路２０によって、各海水循環ポンプ１８の回転数を無段階に制御可能に構成されている。調整倉１６内の液面レベルＬはレベル計２２によって検出され、海水循環路１４の循環水量は、液面レベルＬが常に一定となるように制御されている。
【００２９】
海水循環路１４において、海水循環ポンプ１８の下流側に空気混合器２４が介設され、空気混合器２４の下流側に曝気タンク２６が介設されている。空気混合器２４にはブロア２６から配管２８を通して空気が供給されると共に、圧力センサ３０で配管２８を通る空気圧を検出している。そして、コントローラ３２によって、配管２８内の空気圧が設定圧となるように、インバータ回路２０を制御し、海水循環ポンプ１８の回転数を制御している。これによって、曝気タンク２６内の循環水の溶存酸素量を常に設定された値とすることができる。
【００３０】
活餌装置１０には、船外の新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路３４が設けられている。新鮮海水供給路３４には新鮮海水ポンプ３６が設けられ、新鮮海水ポンプ３６で船外の新鮮海水を汲み上げている。汲み上げられた３０℃の新鮮海水は、まず熱交換器４０で１８℃に冷却され、その後海水クーラ４２で１４℃に冷却された後、海水循環路１４に供給される。新鮮海水ポンプ３６にはインバータ回路３８が設けられ、インバータ回路３８によって新鮮海水ポンプ３６は無段階に回転数制御され、流量を制御可能に構成されている。
【００３１】
調整倉１６には循環水の排水路４４が設けられ、排水路４４には複数の排水ポンプ４６が並列に設けられている。排水ポンプ４６にはインバータ回路４８が設けられて、インバータ回路４８によって排水ポンプ４６の回転数を無段階に制御可能に構成されている。これによって、排水ポンプ４６の流量を制御可能に構成している。排水ポンプ４６によって調整倉１６から排出された１６℃の排水は、熱交換器４０で新鮮海水と熱交換して、新鮮海水を予冷却した後、船外に排出される。
【００３２】
新鮮海水ポンプ３６で汲み上げられ海水循環路１４に供給される新鮮海水と、排水路４４から排出される排水とは、同量となるように制御され、これによって、調整倉１６内の液面レベルＬが常に一定に保持される。即ち、コントローラ４９によって、液面レベルＬが一定となるように、排水ポンプ４６の回転数を制御している。
【００３３】
活餌装置１０には、冷媒、例えばＮＨ３を冷媒とした冷凍サイクルを構成する冷却装置５０が設けられている。冷却装置５０の圧縮機はスクリュー圧縮機５２が使用されている。スクリュー圧縮機５２の駆動モータ５４にはインバータ回路５６が設けられ、インバータ回路５６によって、スクリュー圧縮機５２のロータ軸の回転数制御を可能としている。冷媒がスクリュー圧縮機５２から冷媒循環路５８に設けられた図示しない凝縮器及び膨張弁６０を通して海水クーラ４２に供給され、冷媒で新鮮海水を冷却している。
【００３４】
コントローラ６２でインバータ回路５６及び膨張弁６０の開度を制御し、海水クーラ４２より下流側の新鮮海水供給路３４に新鮮海水の温度を検出する温度センサ６４を設け、海水クーラ４２下流側の新鮮海水の温度が１４℃となるように、コントローラ６２で駆動モータ５４の回転数及び海水クーラ４２に流れる冷媒量を制御している。
なお、活餌装置１０の各流路には、流量調節のための手動操作弁６６が設けられている。
【００３５】
かかる構成の活餌装置１０において、船外から新鮮海水供給路３４に汲み上げられた３０℃の新鮮海水は、熱交換器４０で排水により１８℃に冷却され、さらに海水クーラ４２で１４℃に冷却された後、循環路１４に供給される。餌鰯の死滅の要因である活餌倉１２の汚染（アンモニアなど）を防ぐため、換水量の３０％以上の新鮮海水を供給する。
例えば、活餌倉１２の容量が３０ｍ３である場合、活餌倉の供給水量は、４５ｍ３／ｈとし、この内、循環水量を３０ｍ３／ｈとし、新鮮海水供給量を１５ｍ３／ｈとする。
【００３６】
こうして、図１に示すように、新鮮海水を加えて活餌倉１２に供給する循環水の温度を１５℃とし、活餌倉１２から出る循環水の温度及び排水路４４から排出される排水の温度を１６℃となるように制御する。
【００３７】
鰹一本釣り漁船には、活餌倉１２以外に、−２０℃のブライン（ＮａＣｌ）で満たし捕獲した鰹を瞬時に凍結する複数の、例えば４倉の凍結倉を備えている。図２で、該凍結倉にブラインを供給する冷凍装置７０の構成を説明する。図２において、冷凍装置７０は、例えばＮＨ３等を冷媒とする冷凍サイクルを構成している。圧縮機７２はスクリュー圧縮機であり、そのロータ軸は駆動モータ７４で回転駆動される。
【００３８】
駆動モータ７４にインバータ回路７６が設けられ、インバータ回路７６で駆動モータ７４の回転数を無段階に制御可能としている。冷凍装置７０では、スクリュー圧縮機７２から冷媒循環路７８に設けられた図示しない凝縮器及び膨張弁８０を通してブラインクーラ８８に送られる。ブラインクーラ８８で低温冷媒により−２０℃に冷却されたブライン（ＮａＣｌ）は、図示しない凍結倉に送られ、該凍結倉に貯留される。そして、漁獲した鰹を該凍結倉に入れて凍結する。凍結倉で凍結された鰹は、その後、活き鰯を餌として消費して空となった活餌倉に入れられる。活餌倉には直膨式のヘアピンコイルが設けられており、該ヘアピンコイルに低温ブラインが供給され、活餌倉内は−５０℃に保冷される。
【００３９】
ブラインクーラ８８の出口側の冷媒循環路７８に圧力センサ８４が設けられている。圧力センサ８４で冷媒循環路７８内を通る冷媒圧力を検出し、該冷媒圧を設定値に保持するように、コントローラ８６でスクリュー圧縮機７２の駆動モータ７４の回転数及び膨張弁８０の開度を制御する。
【００４０】
漁獲操業が進むと、活餌倉内の餌鰯が消費され、餌鰯を蓄養する活餌倉が減少する。餌鰯がいなくなった活餌倉は、餌鰯を蓄養するための環境を保持する必要はなく、前述のように、漁獲した鰹の保冷倉として利用される。
本実施形態では、餌鰯を蓄養する活餌倉の減少に比例して循環水量及び新鮮海水の汲み上げ量を減少させ、これによって、活餌倉の減少に対して、換水率を一定に保持するようにしている。
【００４１】
このため、餌鰯を蓄養する活餌倉の減少に対応して新鮮海水の汲み上げ量を減少できるので、新鮮海水ポンプ３６の所要動力を低減できると共に、新鮮海水の冷却に要する冷却装置５０の所要動力を新鮮海水量に対応して節減することができる。
例えば、餌鰯を蓄養する活餌倉が１４倉であり、各活餌倉の容積が３０ｍ３であって、当初の循環水量が４３２ｍ３で、新鮮海水の供給量が２００ｍ３であったとする。
その後、餌鰯を蓄養する活餌倉が７倉に半減したとき、従来方式であれば、新鮮海水供給量は２００ｍ３と変わらないが、本実施形態では、新鮮海水供給量が１００ｍ３に半減するので、新鮮海水ポンプ３６の動力を低減できると共に、冷却装置５０の所要動力も半減する。従って、従来の方式に比べて、大幅な省エネを達成できる。
【００４２】
また、海水循環ポンプ１８、新鮮海水ポンプ３６及び排水ポンプ４６を回転数制御すると、ポンプの流量特性において、ポンプの流量は、回転数に比例し必要な動力は回転数の３乗に比例して小さくなる。
従って、前記ポンプ類を回転数制御して、低負荷時に低回転数で運転することにより、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
また、ポンプ１８、３６、４６やスクリュー圧縮機５２の起動時も、従来の起動方式と比べ大電流発生の虞がなく、安定したリニアスタートとなるため、発電機への負荷も低減される。
【００４３】
また、冷却装置５０の圧縮機としてスクリュー圧縮機５２を用いたことにより、容量制御範囲が広い長所を有すると共に、低負荷運転の多い遠洋鰹釣り漁船では、低負荷時の消費電力を低減できるので、さらに省エネを達成できる。
【００４４】
また、本実施形態では、調整倉１６内の循環水の液面レベルＬを液面レベル計２２で検出し、液面レベルＬが常に一定となるように、コントローラ４９で排水路４４の排水量を制御しているので、活餌倉内の循環水量を安定させることができる。
さらに、配管２８内の空気圧を検知し、該空気圧が設定値になるように循環水量を制御しているので、曝気タンク２６内の酸素溶存量を設定値に保持できる。そのため、活餌倉１２内の酸素溶存量を餌鰯の生存に最適な値に保持できる。
【００４５】
図３は、新鮮海水ポンプ３６の従来方式による吐出バルブ閉時又は本実施形態による回転数制御と流量（ｍ３／ｈ）との関係を示す線図である。図３において、必要能力が７５ｍ３／ｈの時、従来方式の吐出バルブ閉操作では、約１４．５ｋｗの消費動力であるのに対し、本実施形態の回転数制御では、約８．５ｋｗとなり、６．０ｋｗ（４５％）の動力削減となる。
【００４６】
図４は、本実施形態と従来方式の冷却装置５０の所要動力の差を示すもので、冷却装置５０を構成する圧縮機として、スクリュー圧縮機を使用した場合である。従来方式では、餌鰯を蓄養する活餌倉が減少しても、新鮮海水の汲み上げ量が変わらないので、新鮮海水ポンプ３６及び冷却装置５０の所要動力は変わらない。あるいはスクリュー圧縮機をスライド弁方式で容量制御しても、低負荷時の冷凍能力に対して消費電力が多く、効率がわるい。
【００４７】
一方、本実施形態では、餌鰯を蓄養する活餌倉の減少に対応させて新鮮海水の汲み上げ量を減少させ、新鮮海水量の減少に対して駆動モータ５２をインバータ回路５６で回転数制御することにより対応した。
図４において、縦棒は本実施形態と従来方式との各冷凍能力（％）における動力差を示す。例えば、所要動力が冷凍能力に対して５０％の時に、従来のバイパス制御では約１５５ｋｗの消費動力に対し、本実施形態では約１１０ｋｗであり、４５ｋｗの消費動力が削減できる。
【００４８】
このように、冷却装置の低負荷運転の多い活餌装置では、冷却装置の動力削減が顕著である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置において、各流路に設けられたポンプ類や新鮮海水を冷却する冷却装置の所要動力を削減でき、省エネを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る活餌装置の全体構成図である。
【図２】前記実施形態に係る凍結倉用の冷凍装置の系統図である。
【図３】前記実施形態と従来方式との新鮮海水ポンプの動力差を示す線図である。
【図４】前記実施形態と従来方式との冷却装置の動力差を示す線図である。
【図５】従来の活餌装置の全体構成図である。
【図６】従来の活餌装置の別な例を示す一部構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０            活餌装置
１２Ａ、１２Ｂ    活餌倉
１４            循環路
１６            調整倉
１８            循環ポンプ
２２            液面レベル計
２４            空気混合器
２６            曝気タンク
２０、３８、４８、５６、７６    インバータ回路
３４            新鮮海水供給路
３６            新鮮海水ポンプ
４０            熱交換器
４２            海水クーラ
４４            排水路
４６            排水ポンプ
５０            冷却装置
５２            スクリュー圧縮機
【図１】
2010051236.tif 000003
【図２】
2010051236.tif 000004
【図３】
2010051236.tif 000005
【図４】
2010051236.tif 000006
【図５】
2010051236.tif 000007
【図６】
2010051236.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、
活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら前記循環路の循環水量を減少させる工程と、
該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水量を制御する工程と、
該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを検出し、該水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御する工程と、からなることを特徴とする遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法。
【請求項２】
前記循環路の循環水量、新鮮海水供給路の新鮮海水供給量及び排水路の排水量をこれら各流路に設けられた移送ポンプの回転数制御により制御すると共に、
前記冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法。
【請求項３】
活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置において、
前記循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々設けられ回転数制御により容量制御が可能な移送ポンプと、該循環路に設けられた調整槽と、該調整槽内の水面レベルを検知するレベル検出器と、該レベル検出器のレベル検出値を入力して該調整槽内の水面レベルが常に一定となるように前記排水路から排出する排水量と該循環路に供給する新鮮海水量とを制御するコントローラと、を備え、
活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら該循環路の循環水量を減少させると共に、該移送ポンプの容量制御により該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水の供給量を制御し、該コントローラにより該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御するようにしたことを特徴とする遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置。
【請求項４】
前記曝気槽上流側の循環路に設けられた空気混合器と、該空気混合器に接続された空気供給管と、該空気供給管内の空気圧を検出する空気圧センサと、該空気圧センサの検出値に基づいて該循環路の循環水量を制御するコントローラとを設け、該コントローラによって循環水の酸素溶存量を設定値に保持するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活き鰯等の活餌を蓄養する活餌槽を備えた遠洋鰹１本釣り漁船において、活餌槽に循環水を循環したり新鮮海水を供給するポンプ類及び冷却装置の動力低減を可能にした循環水制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠洋鰹一本釣り漁船では、餌鰯の蓄養として、例えば１０〜１４の活餌槽を使用して、活き鰯を漁場まで運ぶ。各活餌槽の容積は、例えば２０〜３０ｍ３である。遠洋鰹一本釣り漁船では、２７〜３０℃ほどの水温の海洋で操業することが多い。
一方、活餌槽内に蓄養されている活き鰯は、２７℃以上に水温が上昇すると、急激に斃死率が高くなるので、活餌槽内の水温は、鰯の蓄養に最適な温度である１４〜１７℃ほどに保持されている。また、活餌槽内の環境水を循環して換水すると共に、活鰯の死滅の要因である魚槽の汚染（アンモニアなど）を防ぐため、魚槽内に換水量の３０％以上の割合で新鮮海水を取り入れることが良いとされている。
【０００３】
特許文献１（特開昭５７−３６９２１号公報）に、本出願人が提案している漁船内の活餌装置が開示されている。以下この活餌装置を図５により説明する。
図５において、活魚貝類を蓄養する蓄養槽０１、蓄養槽環境水への酸素の供給と炭酸ガスの除去を行なう曝気装置０２、及び循環ポンプＰ１が循環路０３により連絡されている。循環路０３における曝気装置０２の下流側及び上流側には、船外の新鮮海水を給水する新鮮海水供給路０４及び蓄養槽０１からの低温排水を船外に排出する排水路０５が夫々接続されている。
【０００４】
船外の新鮮海水を新鮮海水ポンプＰ２によって新鮮海水供給路０４に汲み上げ、新鮮海水供給路０４に汲み上げられた新鮮海水は、一次冷却器０６及び二次冷却器０７を経て循環路０３に供給される。汲み上げた新鮮海水を冷却するための冷却装置０１２が設けられ、冷却装置０１２は、二次冷却器０７、冷媒圧縮機０８、凝縮器０９、膨張弁０１０及びこれらの機器に冷媒を循環する冷媒経路０１１からなる冷凍サイクルを構成している。
排水路０５は、循環路０３との接続部から分岐し、流量調整弁０１３、一次冷却器０６を経て、冷却装置０１２の凝縮器０９に導入され、さらに船外に導設されている。
【０００５】
かかる構成において、新鮮海水ポンプＰ２によって汲み上げられた新鮮海水を、一次冷却器０６で循環路０３から流量調整弁０１３を経た低温排水と熱交換させて予冷却する。その後、低温排水は、凝縮器０９で高温ガス冷媒を液化した後、船外に排出される。
新鮮海水は、一次冷却器０６で予冷却された後、二次冷却器０７で冷却され、その後、循環路０３に供給される。
【０００６】
特許文献１の活餌装置では、新鮮海水を一次冷却器０６で低温排水と熱交換させて予冷却するようにし、また、新鮮海水を予冷却した後の低温排水で高温ガス冷媒を液化させ、これによって、冷却装置０１２の所要動力を低減するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−３６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置では、前述のように、循環ポンプＰ１や新鮮海水ポンプＰ２、その他排水路０５に設けられる排水ポンプ等、多数のポンプが使用されており、これらポンプの所要動力の合計は１００ｋＷを超えている。
【０００９】
操業が始まると餌鰯を餌に鰹を釣るため、操業の経過に伴って餌鰯が消費される。そのため、餌鰯の減少に伴って餌鰯を蓄養する活餌槽の数が減少していく。活餌槽の数が減少すると、活餌槽全体の換水量の調整が必要となる。この場合、従来は、活餌槽の循環水量を、循環ポンプの吐出バルブの開度を調整して循環ポンプの揚程を下げることにより、ポンプ能力を落として調整していた。しかし、吐出バルブで流量を減少しても、ポンプ動力の削減量は少なく、効率の悪い運転となっていた。
【００１０】
新鮮海水ポンプについては、新鮮海水ポンプの流量調整が難しいため、活餌槽数が減っても減少前の汲み上げ量を維持していた。これによって、換水量の３０％以上の新鮮海水の供給量を維持していた。そのため、活餌槽数が減っても、新鮮海水を汲み上げるポンプの動力、及び新鮮海水を冷却する冷却装置の負荷は減少しなかった。
【００１１】
また、新鮮海水を冷却する冷却装置において、圧縮機としてスクリュー圧縮機を用いた場合、スクリュー圧縮機の容量制御は、スライド弁により、圧縮直前の吸入ガスをバイパスさせて吸入側へ戻すようにしている。ちなみに、レシプロ圧縮機の場合は、吸入弁を開けたまま圧縮動作を行って吸入ガスをバイパスする機構を取っている。
スクリュー圧縮機は、このような機構から、容量制御範囲は広く、レシプロ圧縮機の段階制御では追従できない領域まで使用できるので、鰹一本釣り漁船のように負荷領域の広い分野に使用されている。
【００１２】
しかし、低負荷時の多い鰹一本釣り漁船では、スライド弁式の容量制御では、低負荷時の時、冷凍能力に対して消費電力が多く、冷却効率が悪化するという問題がある。
【００１３】
また、図６に示すように、排水路０５に排水ポンプＰ３を設けて、一次冷却器０６に低温排水を供給するように構成した場合、排水ポンプＰ３の流量調整を行なうため、排水路０５に戻り管路０１４を設け、戻り管路０１４に電磁弁０１５を介設して、電磁弁０１５の開閉により、低温排水の流量を調整していた。
しかし、電磁弁０１５の開閉は、オンオフ制御であるため、低温排水の精度良い流量調整はできなかった。
【００１４】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置において、各種ポンプや冷却装置に要する動力を低減して、省エネを達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる目的を達成するため、本発明の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法は、
活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、
活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら前記循環路の循環水量を減少させる工程と、
該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水量を制御する工程と、
該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを検出し、該水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御する工程と、からなるものである。
【００１６】
本発明方法では、活餌を蓄養する活餌槽の減少に対応して、活餌槽内の環境水の循環量を減少していくと共に、循環水量に対する新鮮海水量の混合割合を常に一定となるように制御する。また、循環路に設けられた調整槽の水面レベルを検出し、該水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御する。これによって、１個当りの活餌槽の換水量を減少させず、かつ循環水に加える新鮮海水量の割合を減少させることなく、設定量を保持したまま新鮮海水の汲み上げ量を減少できる。そのため、活餌槽の蓄養環境を維持しながら、新鮮海水ポンプの所要動力を低減できると共に、新鮮海水を冷却する冷却装置の動力をも低減でき、これによって、活餌装置の省エネを達成できる。
【００１７】
本発明方法において、前記循環路の循環水量、新鮮海水供給路の新鮮海水供給量及び排水路の排水量をこれら各流路に設けられた移送ポンプの回転数制御により制御すると共に、前記冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにするとよい。
【００１８】
移送ポンプの回転数制御を行なうと、移送ポンプの回転力（トルク）は流体速度の２乗に反比例するため、回転数制御によりポンプの流量を少なくすると、必要な動力は回転数の３乗に比例して小さくなる。これによって、前記各流路に設けられた移送ポンプを回転数制御し、活餌を蓄養する活餌槽の減少に対応して、低回転数で運転することにより、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
【００１９】
また、冷凍サイクルを構成する冷却装置の回転圧縮機を回転数制御することにより、新鮮海水を設定温度に二次冷却するようにすれば、低負荷運転の多い遠洋鰹釣り漁船では、低負荷運転時の消費電力を低減できるので、さらに省エネを達成できる。
また、ポンプや回転圧縮機の起動時も、従来の起動方式と比べ大電流発生の虞がなく、安定したリニアスタートとなるため、発電機への負荷も低減される。
【００２０】
また、前記本発明方法に直接使用可能な本発明の遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置は、
活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置において、
前記循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々設けられ回転数制御により容量制御が可能な移送ポンプと、該循環路に設けられた調整槽と、該調整槽内の水面レベルを検知するレベル検出器と、該レベル検出器のレベル検出値を入力して該調整槽内の水面レベルが常に一定となるように前記排水路から排出する排水量と該循環路に供給する新鮮海水量とを制御するコントローラと、を備え、
活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら該循環路の循環水量を減少させると共に、該移送ポンプの容量制御により該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水の供給量を制御し、該コントローラにより該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御するようにしたものである。
【００２１】
本発明装置では、活餌の消費に伴う活餌槽数の減少に応じて、活餌槽が設定された換水量を維持するように循環水量を減少すると共に、循環水に対する新鮮海水の混合割合を常に一定となるように制御するので、活餌槽数の減少と共に、新鮮海水の汲み上げ量を減少できる。また、従って、新鮮海水ポンプの所要動力を低減できると共に、新鮮海水を冷却する冷却装置の動力をも低減できる。
また、循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々設けられた移送ポンプを回転数制御して、流量を制御することにより、活餌を蓄養する活餌槽の減少に対応して、各移送ポンプを低回転数で運転でき、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
【００２２】
また、循環路に設けられた調整槽の水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御するので、活餌の消費に伴う活餌槽数の減少に応じて、排水量を減少でき、排水ポンプの動力を低減できる。さらに、活餌槽を循環する環境水の循環水量を安定させ、各活餌槽の換水量を設定値に保持するのが容易になる。
【００２３】
また、本発明装置において、曝気槽上流側の循環路に設けられた空気混合器と、該空気混合器に接続された空気供給管と、該空気供給管内の空気圧を検出する空気圧センサと、該空気圧センサの検出値に基づいて該循環路の循環水量を制御するコントローラとを設け、該コントローラによって循環水の酸素溶存量を設定値に保持するように構成するとよい。
これによって、循環水中の溶存酸素量を活餌の蓄養に好適な量に保持することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明方法によれば、活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを用意し、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御方法において、活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら前記循環路の循環水量を減少させる工程と、該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水量を制御する工程と、該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを検出し、該水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御する工程と、からなることにより、漁獲操業の継続に伴う活餌槽数の減少に応じて、新鮮海水の汲み上げ量及び循環水の排水量を減少でき、従って、新鮮海水供給量と新鮮海水供給に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する冷却装置の所要動力を低減できるので、従来に比べて大幅な省エネを達成できる。
【００２５】
また、本発明装置によれば、活餌を蓄養する複数の活餌槽及び曝気槽が設けられた蓄養水の循環路と、船外から新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路と、循環水の一部を船外に排出する排水路と、新鮮海水を排水と熱交換させて一次冷却する熱交換器と、冷凍サイクルを構成し一次冷却された新鮮海水を二次冷却する冷却装置とを備え、二次冷却した新鮮海水を該循環路に供給するようにした遠洋鰹釣り漁船の循環水制御装置において、循環路、新鮮海水供給路及び排水路に夫々設けられ回転数制御により容量制御が可能な移送ポンプと、該循環路に設けられた調整槽と、該調整槽内の水面レベルを検知するレベル検出器と、該レベル検出器のレベル検出値を入力して該調整槽内の水面レベルが常に一定となるように前記排水路から排出する排水量と該循環路に供給する新鮮海水量とを制御するコントローラと、を備え、活餌蓄養中の活餌槽の数量減少に対応して各活餌槽の設定換水量を維持しながら該循環路の循環水量を減少させると共に、該移送ポンプの容量制御により該循環路に供給する新鮮海水量が該設定換水量に対して必要量以上となるように新鮮海水の供給量を制御し、該コントローラにより該循環路に設けられた調整槽の水面レベルを一定に維持するように該循環路から排出する排水量を制御するようにしたことにより、漁獲操業の継続に伴う活餌槽数の減少に応じて、新鮮海水の汲み上げ量及び循環水の排水量を減少できる。従って、新鮮海水供給と循環水の排水に要するポンプ動力及び新鮮海水の冷却に要する前記冷却装置の所要動力を低減できるので、従来に比べて大幅な省エネを達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２７】
本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る遠洋鰹釣り漁船の活餌装置の全体構成図である。
図１において、漁船内で餌鰯の蓄養として、左右に例えば合計１４倉の活餌槽１２Ａ、１２Ｂ、・・・が配置されている。各活餌槽１２は、１槽当り例えば２０〜３０ｍ３の容積を有している。各活餌槽１２には夫々換水のための循環路１４が接続され、設定された換水量で各活餌槽内の海水が循環されている。換水量（ｍ３／ｈ）は、活餌槽内にある環境水の循環量（ｍ３／ｈ）と新鮮海水供給量（ｍ３／ｈ）との合計から餌桶に流れ出る量を減算した流量である。
【００２８】
海水循環路１４には、調整槽１６が介設されると共に、複数台の海水循環ポンプ１８が並列に設けられている。各海水循環ポンプ１８には、夫々インバータ回路２０が設けられ、インバータ回路２０によって、各海水循環ポンプ１８の回転数を無段階に制御可能に構成されている。調整槽１６内の液面レベルＬはレベル計２２によって検出され、海水循環路１４の循環水量は、コントローラ３２及び４９によって、液面レベルＬが常に一定となるように制御されている。
【００２９】
海水循環路１４において、海水循環ポンプ１８の下流側に空気混合器２４が介設され、空気混合器２４の下流側に曝気タンク２６が介設されている。空気混合器２４にはブロア２６から配管２８を通して空気が供給されると共に、圧力センサ３０で配管２８を通る空気圧を検出している。そして、コントローラ３２によって、配管２８内の空気圧が設定圧となるように、インバータ回路２０を制御し、海水循環ポンプ１８の回転数を制御している。これによって、曝気タンク２６内の循環水の溶存酸素量を常に設定された値とすることができる。
【００３０】
活餌装置１０には、船外の新鮮海水を汲み上げる新鮮海水供給路３４が設けられている。新鮮海水供給路３４には新鮮海水ポンプ３６が設けられ、新鮮海水ポンプ３６で船外の新鮮海水を汲み上げている。汲み上げられた３０℃の新鮮海水は、まず熱交換器４０で１８℃に冷却され、その後海水クーラ４２で１４℃に冷却された後、海水循環路１４に供給される。新鮮海水ポンプ３６にはインバータ回路３８が設けられ、インバータ回路３８によって新鮮海水ポンプ３６は無段階に回転数制御され、流量を制御可能に構成されている。
【００３１】
調整槽１６には循環水の排水路４４が設けられ、排水路４４には複数の排水ポンプ４６が並列に設けられている。排水ポンプ４６にはインバータ回路４８が設けられて、インバータ回路４８によって排水ポンプ４６の回転数を無段階に制御可能に構成されている。これによって、排水ポンプ４６の流量を制御可能に構成している。排水ポンプ４６によって調整槽１６から排出された１６℃の排水は、熱交換器４０で新鮮海水と熱交換して、新鮮海水を予冷却した後、船外に排出される。
【００３２】
新鮮海水ポンプ３６で汲み上げられ海水循環路１４に供給される新鮮海水と、排水路４４から排出される排水とは、同量となるように制御され、これによって、調整槽１６内の液面レベルＬが常に一定に保持される。即ち、コントローラ４９によって、液面レベルＬが一定となるように、排水ポンプ４６の回転数を制御している。
【００３３】
活餌装置１０には、冷媒、例えばＮＨ３を冷媒とした冷凍サイクルを構成する冷却装置５０が設けられている。冷却装置５０の圧縮機はスクリュー圧縮機５２が使用されている。スクリュー圧縮機５２の駆動モータ５４にはインバータ回路５６が設けられ、インバータ回路５６によって、スクリュー圧縮機５２のロータ軸の回転数制御を可能としている。冷媒がスクリュー圧縮機５２から冷媒循環路５８に設けられた図示しない凝縮器及び膨張弁６０を通して海水クーラ４２に供給され、冷媒で新鮮海水を冷却している。
【００３４】
コントローラ６２でインバータ回路５６及び膨張弁６０の開度を制御し、海水クーラ４２より下流側の新鮮海水供給路３４に新鮮海水の温度を検出する温度センサ６４を設け、海水クーラ４２下流側の新鮮海水の温度が１４℃となるように、コントローラ６２で駆動モータ５４の回転数及び海水クーラ４２に流れる冷媒量を制御している。
なお、活餌装置１０の各流路には、流量調節のための手動操作弁６６が設けられている。
【００３５】
かかる構成の活餌装置１０において、船外から新鮮海水供給路３４に汲み上げられた３０℃の新鮮海水は、熱交換器４０で排水により１８℃に冷却され、さらに海水クーラ４２で１４℃に冷却された後、循環路１４に供給される。餌鰯の死滅の要因である活餌槽１２の汚染（アンモニアなど）を防ぐため、換水量の３０％以上の新鮮海水を供給する。
例えば、活餌槽１２の容量が３０ｍ３である場合、活餌槽の供給水量は、４５ｍ３／ｈとし、この内、循環水量を３０ｍ３／ｈとし、新鮮海水供給量を１５ｍ３／ｈとする。
【００３６】
こうして、図１に示すように、新鮮海水を加えて活餌槽１２に供給する循環水の温度を１５℃とし、活餌槽１２から出る循環水の温度及び排水路４４から排出される排水の温度を１６℃となるように制御する。
【００３７】
鰹一本釣り漁船には、活餌槽１２以外に、−２０℃のブライン（ＮａＣｌ）で満たし捕獲した鰹を瞬時に凍結する複数の、例えば４槽の凍結槽を備えている。図２で、該凍結槽にブラインを供給する冷凍装置７０の構成を説明する。図２において、冷凍装置７０は、例えばＮＨ３等を冷媒とする冷凍サイクルを構成している。圧縮機７２はスクリュー圧縮機であり、そのロータ軸は駆動モータ７４で回転駆動される。
【００３８】
駆動モータ７４にインバータ回路７６が設けられ、インバータ回路７６で駆動モータ７４の回転数を無段階に制御可能としている。冷凍装置７０では、冷媒が、スクリュー圧縮機７２から冷媒循環路７８に設けられた図示しない凝縮器及び膨張弁８０を通してブラインクーラ８８に送られる。ブラインクーラ８８で低温冷媒により−２０℃に冷却されたブライン（ＮａＣｌ）は、図示しない凍結槽に送られ、該凍結槽に貯留される。そして、漁獲した鰹を該凍結槽に入れて凍結する。凍結槽で凍結された鰹は、その後、活き鰯を餌として消費して空となった活餌槽に入れられる。活餌槽には直膨式のヘアピンコイルが設けられており、該ヘアピンコイルに低温ブラインが供給され、活餌槽内は−５０℃に保冷される。
【００３９】
ブラインクーラ８８の出口側の冷媒循環路７８に圧力センサ８４が設けられている。圧力センサ８４で冷媒循環路７８内を通る冷媒圧力を検出し、該冷媒圧を設定値に保持するように、コントローラ８６でスクリュー圧縮機７２の駆動モータ７４の回転数及び膨張弁８０の開度を制御する。
【００４０】
漁獲操業が進むと、活餌槽内の餌鰯が消費され、餌鰯を蓄養する活餌槽が減少する。餌鰯がいなくなった活餌槽は、餌鰯を蓄養するための環境を保持する必要はなく、前述のように、漁獲した鰹の保冷槽として利用される。
本実施形態では、餌鰯を蓄養する活餌槽の減少に比例して循環水量及び新鮮海水の汲み上げ量を減少させ、これによって、活餌槽の減少に対して、換水率を一定に保持するようにしている。
【００４１】
このため、餌鰯を蓄養する活餌槽の減少に対応して新鮮海水の汲み上げ量を減少できるので、新鮮海水ポンプ３６の所要動力を低減できると共に、新鮮海水の冷却に要する冷却装置５０の所要動力を新鮮海水量に対応して節減することができる。
例えば、餌鰯を蓄養する活餌槽が１４槽であり、各活餌槽の容積が３０ｍ３であって、当初の循環水量が４３２ｍ３で、新鮮海水の供給量が２００ｍ３であったとする。
その後、餌鰯を蓄養する活餌槽が７槽に半減したとき、従来方式であれば、新鮮海水供給量は２００ｍ３と変わらないが、本実施形態では、新鮮海水供給量が１００ｍ３に半減するので、新鮮海水ポンプ３６及び排水ポンプ４６の動力を低減できると共に、冷却装置５０の所要動力も半減する。従って、従来の方式に比べて、大幅な省エネを達成できる。
【００４２】
また、海水循環ポンプ１８、新鮮海水ポンプ３６及び排水ポンプ４６を回転数制御すると、ポンプの流量特性において、ポンプの流量は、回転数に比例し必要な動力は回転数の３乗に比例して小さくなる。
従って、前記ポンプ類を回転数制御して、低負荷時に低回転数で運転することにより、大幅な省エネ（省電力）が可能になる。
また、ポンプ１８、３６、４６やスクリュー圧縮機５２の起動時も、従来の起動方式と比べ大電流発生の虞がなく、安定したリニアスタートとなるため、発電機への負荷も低減される。
【００４３】
また、冷却装置５０の圧縮機としてスクリュー圧縮機５２を用いたことにより、容量制御範囲が広い長所を有すると共に、低負荷運転の多い遠洋鰹釣り漁船では、低負荷時の消費電力を低減できるので、さらに省エネを達成できる。
【００４４】
また、本実施形態では、調整槽１６内の循環水の液面レベルＬを液面レベル計２２で検出し、液面レベルＬが常に一定となるように、コントローラ４９で排水路４４の排水量を制御しているので、活餌蓄養中の活餌槽数の減少に伴って、排水量を低減し、排水ポンプ４６の動力を低減できると共に、活餌槽内の循環水量を安定させることができる。
さらに、配管２８内の空気圧を検知し、該空気圧が設定値になるように循環水量を制御しているので、曝気タンク２６内の酸素溶存量を設定値に保持できる。そのため、活餌槽１２内の酸素溶存量を餌鰯の生存に最適な値に保持できる。
【００４５】
図３は、新鮮海水ポンプ３６の従来方式による吐出バルブ閉時又は本実施形態による回転数制御と流量（ｍ３／ｈ）との関係を示す線図である。図３において、必要能力が７５ｍ３／ｈの時、従来方式の吐出バルブ閉操作では、約１４．５ｋｗの消費動力であるのに対し、本実施形態の回転数制御では、約８．５ｋｗとなり、６．０ｋｗ（４５％）の動力削減となる。
【００４６】
図４は、本実施形態と従来方式の冷却装置５０の所要動力の差を示すもので、冷却装置５０を構成する圧縮機として、スクリュー圧縮機を使用した場合である。従来方式では、餌鰯を蓄養する活餌槽が減少しても、新鮮海水の汲み上げ量が変わらないので、新鮮海水ポンプ３６及び冷却装置５０の所要動力は変わらない。あるいはスクリュー圧縮機をスライド弁方式で容量制御しても、低負荷時の冷凍能力に対して消費電力が多く、効率がわるい。
【００４７】
一方、本実施形態では、餌鰯を蓄養する活餌槽の減少に対応させて新鮮海水の汲み上げ量を減少させ、新鮮海水量の減少に対して駆動モータ５２をインバータ回路５６で回転数制御することにより対応した。
図４において、縦棒は本実施形態と従来方式との各冷凍能力（％）における動力差を示す。例えば、所要動力が冷凍能力に対して５０％の時に、従来のバイパス制御では約１５５ｋｗの消費動力に対し、本実施形態では約１１０ｋｗであり、４５ｋｗの消費動力が削減できる。
【００４８】
このように、冷却装置の低負荷運転の多い活餌装置では、冷却装置の動力削減が顕著である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、遠洋鰹一本釣り漁船の活餌装置において、各流路に設けられたポンプ類や新鮮海水を冷却する冷却装置の所要動力を削減でき、省エネを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る活餌装置の全体構成図である。
【図２】前記実施形態に係る凍結槽用の冷凍装置の系統図である。
【図３】前記実施形態と従来方式との新鮮海水ポンプの動力差を示す線図である。
【図４】前記実施形態と従来方式との冷却装置の動力差を示す線図である。
【図５】従来の活餌装置の全体構成図である。
【図６】従来の活餌装置の別な例を示す一部構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０            活餌装置
１２Ａ、１２Ｂ    活餌槽
１４            循環路
１６            調整槽
１８            循環ポンプ
２２            液面レベル計
２４            空気混合器
２６            曝気タンク
２０、３８、４８、５６、７６    インバータ回路
３４            新鮮海水供給路
３６            新鮮海水ポンプ
４０            熱交換器
４２            海水クーラ
４４            排水路
４６            排水ポンプ
５０            冷却装置
５２            スクリュー圧縮機
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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