(57)【要約】【課題】風浪などによる影響を強く受ける外海で養殖システムを安全に維持することのできる養殖装置を提供する。【解決手段】外海用水中養殖装置１は、重錘３０をぶら下げることができるように形成され、養殖装置１の下部形状を形成する下部フレーム２０と、養殖装置１の上部形状を形成し、下部フレーム２０と共に網５０を支持する上部フレーム１０とを含み、上部フレーム１０は、内部に海水又は空気を入れることができるように内部空間１３が形成されるリム構造体１１と、リム構造体１１の内部空間１３に配置され、体積が一定の状態に維持されるように形成されて一定の浮力を有する固定浮力体１２と、リム構造体１１の浮力が変化するようにリム構造体１１の内部空間１３を開閉する少なくとも１つのバルブ６０，７０とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重錘をぶら下げることができるように形成され、養殖装置の下部形状を形成する下部フレームと、
前記養殖装置の上部形状を形成し、前記下部フレームと共に網を支持する上部フレームとを含み、
前記上部フレームは、
内部に海水又は空気を入れることができるように内部空間が形成されるリム構造体と、
前記リム構造体の内部空間に配置され、体積が一定の状態に維持されるように形成されて一定の浮力を有する固定浮力体と、
前記リム構造体の浮力が変化するように前記リム構造体の内部空間を開閉する少なくとも１つのバルブと
を含むことを特徴とする外海用水中養殖装置。
【請求項２】
前記下部フレームが、複数の鋼管を結合してリム状に形成することにより組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項３】
前記リム構造体が、第１直径に形成された複数の樹脂管を結合して組み立てられることを特徴とする請求項１に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項４】
前記固定浮力体が、前記第１直径よりも小さい第２直径に形成された複数の樹脂管を結合して組み立てられることを特徴とする請求項３に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項５】
前記固定浮力体は、内部空間に空気が充填されたまま密封されることを特徴とする請求項４に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項６】
前記固定浮力体が複数であることを特徴とする請求項５に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項７】
前記バルブは、
海水の前記リム構造体内部への流入又は前記リム構造体内部からの流出のために、前記リム構造体の下部に配設される海水バルブと、
空気の前記リム構造体内部への流入又は前記リム構造体内部からの流出のために、前記リム構造体の上部に配設される空気バルブと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項８】
前記海水バルブ及び空気バルブが、前記リム構造体の周方向に沿って複数箇所に配設されることを特徴とする請求項７に記載の外海用水中養殖装置。
【請求項９】
前記上部フレームと前記下部フレームとの間に形成される仕切り網をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の外海用水中養殖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海岸から離れた外海の水中で魚などを養殖することのできる養殖装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海と陸地が接する沿近海での養殖は、接近及び管理の容易さにより、以前から盛んに行われてきた。
沿近海の養殖場は、台風や潮流からの保護が容易となるように、主に内湾や島に囲まれたところに設置される。
【０００３】
しかし、海岸に人口が増加し、かつ養殖場が沿近海に集中するにつれて、生活排水、産業廃水、養殖飼料などによる栄養塩類が海に過剰流入してきている。この栄養塩類の過剰流入は、沿岸生態系に富栄養化をもたらし、沿岸水質汚染、有害性赤潮、貝毒などを発生させることによって、養殖場自体だけでなく、海洋生態系に悪影響を与えることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような問題を解決するために、相対的に清浄な地域である外海での養殖法が提案された。
【０００５】
ところが、外海では潮流や強い風浪にさらされるため、養殖施設はそのような環境から十分に保護される必要がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、風浪などによる影響を強く受ける外海で養殖システムを安全に維持することのできる養殖装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、前記養殖装置が水中あるいは水面に浮かぶように、前記養殖装置の浮力を調節することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、重錘をぶら下げることができるように形成され、養殖装置の下部形状を形成する下部フレームと、前記養殖装置の上部形状を形成し、前記下部フレームと共に網を支持する上部フレームとを含む外海用水中養殖装置を提供する。前記上部フレームは、内部に海水又は空気を入れることができるように内部空間が形成されるリム構造体と、前記リム構造体の内部空間に配置され、一定の浮力を有する固定浮力体と、前記リム構造体の浮力が変化するように前記リム構造体の内部空間を開閉する少なくとも１つのバルブとを含んでもよい。
【０００９】
本発明の一例によれば、前記下部フレームは、複数の鋼管を結合してリム状に形成することにより組み立ててもよい。
【００１０】
本発明の一例によれば、前記リム構造体は、第１直径に形成された複数の樹脂管を結合して組み立ててもよい。この場合、前記固定浮力体は、前記第１直径よりも小さい第２直径に形成された複数の樹脂管を結合して組み立てることが好ましい。
【００１１】
本発明の一例によれば、前記固定浮力体は、内部空間に空気が充填されたまま密封してもよい。前記固定浮力体は複数でもよい。
【００１２】
本発明の一例によれば、前記バルブは、海水の前記リム構造体内部への流入又は前記リム構造体内部からの流出のために、前記リム構造体の下部に配設される海水バルブと、空気の前記リム構造体内部への流入又は前記リム構造体内部からの流出のために、前記リム構造体の上部に配設される空気バルブとを含んでもよい。前記海水バルブ及び空気バルブは、前記リム構造体の周方向に沿って複数箇所に配設してもよい。
【００１３】
本発明の一例によれば、前記外海用水中養殖装置は、前記上部フレームと前記下部フレームとの間に形成される仕切り網をさらに含んでもよい。
【００１４】
本発明の一例によれば、前記重錘、上部フレーム、リム構造体、及び固定浮力体は、下記式（１）〜（３）を満たす体積及び重量に形成してもよい。
（１）Ｂ0＋Ｂ1＞Ｗ1＋Ｗ2＋Ｗ3（前記上部フレームが水面に浮かんでいるとき）
（２）Ｂ0＞Ｗ1＋Ｗ2（前記養殖装置が所定深さの水中に浮かんでいるとき）
（３）Ｗ3＞Ｂ0−（Ｗ1＋Ｗ2）＞０（前記養殖装置が所定深さの水中に浮かんでいるとき）
【００１５】
ここで、Ｂ0は前記固定浮力体の浮力、Ｂ1は前記リム構造体の浮力、Ｗ1は前記上部フレームの水中重量、Ｗ2は前記下部フレームの水中重量、Ｗ3は前記重錘の総水中重量である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による外海用水中養殖装置によれば、上部フレームのリム構造体により風浪などから養殖装置の枠組を維持することができ、かつバルブにより上部フレームの内部空間の海水又は空気の量を調節することで浮力を変化させて養殖装置の高さを調節することができる。
【００１７】
また、固定浮力体は水深によって浮力が変化しないため、体積が変化する発泡スチロールなどを使用するより、耐久性及び制御性能に優れているという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による外海用水中養殖装置の斜視図である。
【図２】本発明による外海用水中養殖装置の下部フレームの組立構造を示す斜視図である。
【図３】本発明による外海用水中養殖装置の上部フレームの構造を示す部分断面斜視図である。
【図４ａ】本発明による上部フレームの使用状態を示す断面図である。
【図４ｂ】本発明による上部フレームの使用状態を示す断面図である。
【図５ａ】本発明による外海用水中養殖装置の使用状態（養殖装置が水面に浮かんだ状態）を示す側面図である。
【図５ｂ】本発明による外海用水中養殖装置の使用状態（養殖装置が水中に浮かんだ状態）を示す側面図である。
【図６】本発明による外海用水中養殖装置の他の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明による外海用水中養殖装置を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明による外海用水中養殖装置の斜視図である。
養殖装置１は、上部フレーム１０、下部フレーム２０、網５０、重錘３０などを含む。重錘３０は、下部フレーム２０の周方向に沿って複数箇所に第１ロープ３１でぶら下がっており、上部フレーム１０と下部フレーム２０とは、第２ロープ５１で連結されている。網５０は、上部フレーム１０、下部フレーム２０、及び第２ロープ５１などにより支持され、魚などを養殖するための空間を提供する。
【００２１】
上部フレーム１０及び下部フレーム２０は、養殖装置１の大きさや外観を形成し、特に、縁部に沿って旋回する魚などの習性を考慮してその旋回を容易にするために、全体的に円形に近い形状となっている。
【００２２】
下部フレーム２０及び重錘３０は養殖装置１の主な重量を担当する反面、上部フレーム１０は養殖装置１が水面に浮かぶように強力な浮力を与える。これにより、第２ロープ５１は、水中で上部フレーム１０が発揮する浮力と下部フレーム２０及び重錘３０の重量との組み合わせにより、引張力を受ける状態となる。その結果、養殖装置１は、水中で図１のように広がった形態となる。このような養殖装置１は、水深が数十メートル以上である外海で水中あるいは水面に浮かぶようになる。
【００２３】
また、養殖装置１は、潮流や強い風浪により流されないように、アンカー４０及び第３ロープ４１により拘束されている。
【００２４】
図２は、本発明による外海用水中養殖装置の下部フレームの組立構造を示す斜視図である。図２に示すように、下部フレーム２０は、所定の長さを有する複数の鋼管２１が結合されてリム状に形成されている。このために、各鋼管２１の両端部には、ネジ２３などの締結手段により組み立てることができるように、フランジ２２が取り付けられている。フランジ２２は、各鋼管２１が組み立てられるとリム状になるように、傾斜して取り付けてもよい。フランジ２２は、鋼管２１の内部に海水が流入しないように、溶接などの方法によりシールしてもよい。
【００２５】
鋼管２１は、耐食性に優れたステンレススチールなどの合金鋼やめっき鋼などで形成してもよい。
【００２６】
図３は、本発明による外海用水中養殖装置の上部フレームの構造を示す部分断面斜視図である。図３に示すように、上部フレーム１０は、内部に海水又は空気を入れることができるように内部空間１３が形成されるリム構造体１１と、リム構造体１１の内部空間に配置される固定浮力体１２とを含む。
【００２７】
リム構造体１１の内部空間１３には、養殖装置１の状況に応じて海水又は空気が充填される。リム構造体１１は、複数の樹脂管を結合することによって得られる。樹脂管同士は熱硬化などによる方法により接合してもよい。
【００２８】
このようなリム構造体１１は、樹脂管が有する弾性により、水面に強い風浪がたつと若干変形して衝撃などを緩和し、養殖装置１の形態を維持する。
【００２９】
固定浮力体１２は、発泡スチロールなどとは異なり体積が変化しない樹脂管などにより形成してもよく、リム構造体１１のように複数の樹脂管を結合して組み立ててもよい。
【００３０】
固定浮力体１２は、リム構造体１１と共に二重管状に形成してもよい。すなわち、リム構造体１１は第１直径Ｄ１に形成され、固定浮力体１２は第１直径Ｄ１よりも小さい第２直径Ｄ２に形成される。固定浮力体１２は、内部空間に空気が充填されたまま密封される。従って、上部フレーム１０が水中に浮かんだ状態で水圧が作用しても、固定浮力体１２の体積がほとんど変化しないため、一定の浮力を与えることができる。
【００３１】
図３はリム構造体１１の内部に１つの固定浮力体１２が収容された形態を示しているが、これに限定されるものではなく、直径が小さい複数の固定浮力体１２からなる例も可能である。
【００３２】
リム構造体１１の外部には、リム構造体１１の浮力が変化するようにリム構造体１１の内部空間１３を開閉する少なくとも１つのバルブ６０、７０が含まれる。
【００３３】
図３は、バルブ６０、７０が、海水のリム構造体１１内部への流入又はリム構造体１１内部からの流出のために、リム構造体１１の下部に配設される海水バルブ７０と、空気のリム構造体１１内部への流入又はリム構造体１１内部からの流出のために、リム構造体１１の上部に配設される空気バルブ６０とからなる例を示している。海水バルブ７０及び空気バルブ６０は、リム構造体１１の周方向に沿って複数箇所に配設される。
【００３４】
図４ａ及び図４ｂは、本発明による上部フレームの使用状態を示す断面図である。
【００３５】
図４ａは、上部フレーム１０が水中に浮かぶように、リム構造体１１の内部空間に海水が流入した状態を示している。この場合、固定浮力体１２は、浮力によりリム構造体１１内部の上端に位置し、その浮力は固定浮力体１２の体積が変化しないため一定に維持される。しかしながら、これに限定されるものではなく、固定浮力体１２は、リム構造体１１の内部に固定した形態に形成してもよく、この場合、固定浮力体１２は位置の移動を伴わない。
【００３６】
図４ａの状態で養殖装置１を水面に浮かべるためには、海水バルブ７０を開放し、空気バルブ６０からリム構造体１１の内部に圧縮空気を吹き込む。これにより、圧縮空気がリム構造体１１内部の海水を海水バルブ７０からリム構造体１１の外部に押し出す。従って、増加したリム構造体１１の浮力により養殖装置１が水面に浮かび、上部フレーム１０が水面に浮上すると、圧縮空気の流入を中止して空気バルブ６０及び海水バルブ７０を閉じる。図４ｂはこの状態を示す。図４ｂに示すように、リム構造体１１の内部空間は海水が空気に代替されているため、固定浮力体１２はリム構造体１１の下端に位置する。
【００３７】
図４ｂの状態で養殖装置１を水中に沈めるためには、空気バルブ６０と海水バルブ７０の両方を開放する。これにより、海水がリム構造体１１の下部に配設された海水バルブ７０から流入して、リム構造体１１内部の空気を空気バルブ６０から外部に押し出す。上部フレーム１０の浮力が次第に減少し、下部フレーム２０及び重錘３０の重量により養殖装置１が沈む。
【００３８】
図５ａ及び図５ｂは、本発明による外海用水中養殖装置の使用状態を示す側面図である。
【００３９】
図５ａは、養殖装置１への稚魚の流入もしくは成魚の収穫のために、又は養殖装置１のメンテナンスのために、養殖装置１を水面に浮かべた状態を示す図である。
【００４０】
養殖装置１が水面に浮かぶための浮力条件は下記式（１）の通りである。
Ｂ0＋Ｂ1＞Ｗ1＋Ｗ2＋Ｗ3      ・・・（１）
【００４１】
ここで、Ｂ0は固定浮力体の浮力、Ｂ1はリム構造体の浮力、Ｗ1は上部フレームの水中重量、Ｗ2は下部フレームの水中重量、Ｗ3は重錘の総水中重量であり、養殖装置１の浮力がほとんど上部フレーム１０から発生することを考慮したものである。
【００４２】
つまり、上部フレーム１０の浮力、すなわちリム構造体１１の浮力Ｂ1と固定浮力体１２の浮力Ｂ0の和は、上部フレーム１０の重量と、下部フレーム２０の重量と、重錘３０の総重量の和よりも大きくなければ、全体的に上部フレーム１１が浮かんだ状態を維持することができない。
【００４３】
図５ｂは、養殖装置１が水中に浮かんだ状態を示す図である。
【００４４】
養殖装置１が水中に浮かぶための浮力条件は下記式（２）及び式（３）の通りである。
Ｂ0＞Ｗ1＋Ｗ2      ・・・（２）
Ｗ3＞Ｂ0−（Ｗ1＋Ｗ2）＞０      ・・・（３）
【００４５】
すなわち、水中ではリム構造体１１の内部空間が海水で充填されるため、ほとんど固定浮力体１２の浮力Ｂ0のみにより養殖装置１が水中での位置を維持する。この場合、養殖装置１の形態は維持されなければならないので、固定浮力体１２の浮力Ｂ0は、上部フレーム１０の重量Ｗ1と下部フレーム２０の重量Ｗ2の和よりも大きくなければならない（上記式（２））。
【００４６】
一方、固定浮力体１２の浮力Ｂ0が大きすぎると、養殖装置１が浮上したり流動したりすることがあるため、固定浮力体１２の浮力Ｂ0は、上部フレーム１０の重量Ｗ1と下部フレーム２０の重量Ｗ2の和に重錘３０の総重量Ｗ3を加えた値よりも小さくなければならない（上記式（３））。
【００４７】
このように、重錘３０、下部フレーム２０、リム構造体１１、及び固定浮力体１２の大きさ、体積、又は重量は、上記式（１）〜（３）の条件を満たすように設計する必要がある。
【００４８】
図６は、本発明による外海用水中養殖装置の他の例を示す側面図である。図６に示す外海用水中養殖装置は、上部フレーム１０と下部フレーム２０との間に形成される仕切り網８０をさらに含む。この場合、稚魚は仕切り網８０上部の空間で養殖し、成魚は仕切り網８０下部の空間で養殖するように運用することができる。
【００４９】
本発明による外海用水中養殖装置は、前述した実施形態の構成及び方法に限定されるものではなく、各実施形態の全部又は一部を選択的に組み合わせて構成することで様々な変形を行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    外海用水中養殖装置
１０    上部フレーム
１１    リム構造体
１２    固定浮力体
１３    内部空間
２０    下部フレーム
３０    重錘
５０    網
６０    空気バルブ
７０    海水バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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