(57)【要約】【目的】  凹凸の激しい岩盤など、複雑な地勢の海底においても雑海藻等の除去作業を容易に行うことが可能であり、昆布の生育する圃場につき、きめ細かな除去作業を可能ならしめる雑海藻等の除去装置及び除去方法の提供。【解決手段】  水圧を発生させる圧力発生手段１２と、圧力発生手段１２から圧送される高圧の水を導く導水ホース１６と、導水ホース１６から圧送された水を噴流として噴射する噴流ノズル２０Ａ，２０Ｂとを具備し、噴流ノズル２０Ａ，２０Ｂから噴射される水噴流によって海底の岩礁に定着生育する雑海藻等を除去する除去装置１０であって、噴流ノズル２０Ａ，２０Ｂはヘッダ管１８に設置されている。【選択図】  図１
2014003965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水圧を発生させる圧力発生手段と、該圧力発生手段から圧送される高圧の水を導く導水ホースと、該導水ホースから圧送された水を噴流として噴射する噴流ノズルとを具備し、該噴流ノズルから噴射される水噴流によって海底の岩礁に定着生育する雑海藻等を除去する除去装置であって、
前記噴流ノズルの直径Ｄ０（ｍ）と、ノズル前圧力水頭Ｐ（ｍ）との関係が、
５≦１，５７０・Ｄ０２・Ｐ≦４０
であることを特徴とする雑海藻等の除去装置。
【請求項２】
前記噴流ノズルはヘッダ管に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項３】
前記ヘッダ管は、重機の可動部に対し、取付部材を介在して脱着可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１及び２に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項４】
前記ヘッダ管は、水中を海底に沿って移動可能な摺動チェーンによって連結され、該ヘッダ管を該摺動チェーンによって海底に沿って移動させながら噴流を噴射して雑海藻等を除去するようにしたことを特徴とする請求項１及び２、又は請求項３に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項５】
前記ヘッダ管には、除去作業時に生じる噴流の反力を受け止める係止手段として固定索を設け、該ヘッダ管が噴流と逆方向に移動するのを防止し、一定の位置に保持し得るようにしたことを特徴とする請求項１及び２、請求項３又は４に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項６】
前記ヘッダ管の係止手段は、固定索と、該固定索の長さを調整可能な巻き上げ手段とを有し、該固定索の先端には海底に打ち込み可能なアンカーが設けられていることを特徴とする請求項１及び２、又は３〜５のうち何れか１項に記載の雑海藻等の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雑海藻等の除去装置に係り、昆布等の着生・生育に障害となるスガモ（スギゴム）やフシスジモク（タワラゴム）などの雑海藻を岩礁から除去したり、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、護岸などのコンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等を除去するのに用いられる除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
北海道の昆布などの海底圃場に繁茂する雑海藻は、冬季間に流氷が接岸することによって海底から剥離され、昆布など、有用海藻類の着生・生育に適する状況が生み出されていた。近年では地球温暖化などの環境変化の影響により、北海道東部地域では流氷の接岸頻度が減少し、海底圃場における雑海藻の増加が問題となっている。また、地理的に太平洋側の日高地域などでは元々流氷の接岸が望めないために、雑海藻を如何に除去するかは大きな課題である。
【０００３】
以前より雑海藻を剥離する方法として、作業船に積載されたパワーショベルを利用する方法や、曳き船を用いてチェーンにより連結された除去具で海底の雑海藻を削り取る等の各種の方法が存在するが、海底の地形によっては不向きだったり、水深が深いところでは適用できないといった課題を有していた。
【０００４】
かかる雑海藻除去装置の一例として特開２０１２−２９６７２号公報（特許文献１）記載の駆除機が存在する。同公報記載の駆除機は、海中にて移動可能な水中作業機に、雑海藻切断・分割用のカッターが取り付けられているとともに、高周波振動を起こすバイブレータ等を備えて構成され、砂泥床部を振動させることによって液状化させ、雑海藻をカッターによって切断しながら、フォークによって掻き揚げて処理を行うようになっている。これによれば、作業精度よく雑海藻を除去することが可能とされている。
【０００５】
また、特開２０００−１０３３８７号公報（特許文献２）には、油圧ショベル、昇降用ウインチ装置を有し、油圧ショベルの先端に、摺動チェーン網の一端側が吊下されているとともに、ウインチ装置側に他端側が昇降可能に支持され、当該摺動チェーン網が海底上を摺動することによって、雑海藻の掻き取り作業を行う除去船が開示されている。同発明は構造が簡略化されていることから、耐久性に優れる等の長所を有するとされている。
【０００６】
さらに、特開平８−２９００８６号公報には、雑海藻などの対象物に噴流を噴射するノズルを有し、噴流によって雑海藻を剥離するとともに、岩礁から跳ね返る噴流の反力により、噴流の方向とは逆方向へ水流が発生するように回転翼を回転させるようにした水中噴射装置が開示されている。同装置では、分離した雑海藻などの浮遊物を回転翼によって捕集することが可能であり、且つ噴流の反力を相殺することにより噴射装置の移動を防止することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２９６７２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０３３８７号公報
【特許文献３】特開平８−２９００８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した除去装置のうち、特許文献１記載の駆除機は海中を移動する水中作業機を必須の構成要素としているために、凹凸の激しい岩盤など、地形が不整な海底では使用が難しいという課題があった。
また、特許文献２記載の雑海藻の除去船等に関する発明は、摺動チェーン網を海底に沿って摺動させることで雑海藻の掻き取り作業を行う関係上、掻き取りきれない雑海藻が残るなど、細かな除去作業には不向きであるという課題があった。
さらに、特許文献３記載の水中噴射装置の場合は、雑海藻類を捕集する際に、海底から分離した雑海藻の茎などが回転翼に引っかかるなどして、回転翼の回転を妨げ、結果として雑海藻の除去作業を円滑に行うことができなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、凹凸の激しい岩盤など、複雑な地勢の海底においても雑海藻等の除去作業を容易に行うことが可能であり、昆布の生育する圃場につき、きめ細かな除去作業を可能ならしめる雑海藻等の除去装置を提供することを目的としている。
また、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、コンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等を除去することにも適用可能な雑海藻等の除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、水圧を発生させる圧力発生手段と、該圧力発生手段から圧送される高圧の水を導く導水ホースと、該導水ホースから圧送された水を噴流として噴射する噴流ノズルとを具備し、該噴流ノズルから噴射される水噴流によって海底の岩礁に定着生育する雑海藻等を除去する除去装置であって、前記噴流ノズルの直径Ｄ０（ｍ）と、ノズルを取り付けたノズル前圧力水頭Ｐ（ｍ）との関係が、５≦１，５７０・Ｄ０２・Ｐ≦４０であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記１項において、前記噴流ノズルはヘッダ管に設置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記１項及び２項において、前記ヘッダ管は、水中を海底に沿って移動可能な摺動チェーンによって連結され、該ヘッダ管を該摺動チェーンによって海底に沿って移動させながら噴流を噴射して雑海藻等を除去するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記１項及び２項、又は３項において、前記ヘッダ管は、重機の可動部に対し、摺動チェーンによって連結されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記１項及び２項、３項又は４項において、前記ヘッダ管には、除去作業時に生じる噴流の反力を受け止める係止手段として固定索を設け、該ヘッダ管が噴流と逆方向に移動するのを防止し、一定の位置に保持し得るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、上記１項及び２項、３項〜５項のうちいずれか１項において、前記ヘッダ管の係止手段は、固定索と、該固定索の長さを調整可能な巻き上げ手段とを有し、該固定索の先端には海底に打ち込み可能なアンカーが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、昆布圃場の雑海藻等を効率的に除去作業を行うことが可能となり、しかも使用する機器がシンプルなため、ランニングコスト、イニシャルコストともに大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る雑海藻等の除去装置の一実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図２】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管を示した図である。
【図３】本発明に係る雑海藻等の除去装置を使用して除去作業を行う際の概要を示す説明図である。
【図４】本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合におけるヘッダ圧力水頭Ｐとノズル径Ｄ０の関係を示したグラフである。
【図５】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合におけるヘッダ圧力水頭Pと流量Qの関係との関係を示すグラフ図である。
【図６】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合のノズル内径Ｄ０並びに雑海藻が除去された見掛け直径（ｍｍ）と、噴流ノズル先端と岩礁間距離（ｍｍ）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係る雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管の他の実施形態を示した平面図並びに側面図である。
【図８】図７に示されるヘッダ管によって雑海藻の除去作業を行う場合を示す概略説明図である。
【図９】本発明に係る雑海藻等の除去装置の他の実施形態の構成を示す側面図である。
【図１０】同じく、本発明に係る雑海藻等の除去装置の他の実施形態の構成を示す側面図と平面図である。
【図１１】図１０の雑海藻等の除去装置を使用して雑海藻の除去を行う場合の作用を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に雑海藻等の除去装置及び除去方法の好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に雑海藻等の除去装置の構成を示す概略構成図、図２は本実施形態の雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管を示した図である。
図１に示されるように、本実施形態の雑海藻等の除去装置１０は、圧力発生手段１２、海水吸引管１４、導水ホース１６、ヘッダ管１８、噴流ノズル２０Ａ，２０Ａ等から構成されている。
【００１９】
圧力発生手段１２は、潜水士船５０など、作業船に搭載され、駆動エンジン１２Ｂによって駆動される高圧ポンプ本体１２Ａを備え、吐出量０．０３〜２．０（ｍ３／ｍｉｎ）、吐出圧力２．０〜１５．０（ｋｇ／ｃｍ２）の範囲の能力を有する機器が好適である。圧力発生手段１２は海水を連続的に海から吸引し、ヘッダ管１８へ、途切れなく十分な水量を供給する。
【００２０】
高圧ポンプ本体１２Ａの吸込口には海水吸引管１４が接続され、その吸込口１４´から海水を吸引するようになっているとともに、その吐出口には導水ホース１６が接続されている。これらの管やホースは可撓性を有し、海水吸引管１４からヘッダ管１８まで、容易に海中へ引き回すことが可能な材質によって形成され、例えば消防用ホースに用いられる散水布ホースが利用可能である。導水ホース１６はヘッダ管１８の導入パイプ２２と接続部材２４により連結されている。これにより、海から吸引した海水を高圧ポンプ本体１２Ａの吐出口から導水ホース１６を経てヘッダ管１８へ連続的に供給することができるようになっている。
【００２１】
図２（Ａ）に示されるように、Ｔ字状に形成されたヘッダ管１８は、ヘッダ管本体１８Ａの後ろ側の側面に導入パイプ２２が接続されているとともに、ヘッダ管本体１８Ａと導入パイプ２２との間には把手２６が取り付けられている。把手２６は海中における雑海藻除去作業の際に作業者（潜水士）が把持することを可能にして、作業を容易にしている。
【００２２】
図２（Ｂ）に示されるように、ヘッダ管本体１８Ａの前側にはノズル接続口１８Ｂが設けられ、ノズル接続口１８Ｂはヘッダ管本体１８Ａに対し、任意の角度θで設置されている。ノズル接続口１８Ｂには、噴流ノズル２０Ａが取り付けられ、これらの噴流ノズル２０Ａは、その内径が５〜５０（ｍｍφ）の範囲内であれば雑海藻を容易に除去できるが、最も好適な範囲は９〜３０（ｍｍφ）である。当該範囲内のノズルからウォータジェット噴流によって海底部の土砂とともに削り取りながら雑海藻を除去するようになっている。
なお、本実施形態では噴流ノズルの数は２つとしているが、これに限らず、ヘッダ圧力水頭を一定に維持できる範囲であれば適宜増減することが可能である。
【００２３】
なお、ヘッダ管１８のうち、ヘッダ管本体１８Ａは、導入パイプ２２よりも太径とすることにより、ヘッダ管１８内の圧力を一定に保持し易くなる。つまり、ヘッダ管１８の役割はノズル２０Ａを複数取り付けて、雑海藻の除去を効率的に行うことを可能にするところにある。噴流ノズルの数を多くしたときに各噴流ノズルから噴射される噴流量のバラツキをなくすためヘッダ管本体１８Ａを導入パイプ２２よりも太径として、ヘッダ管本体１８Ａ内での圧力損失を防止している。
【００２４】
（実施例）
潜水士が現場で実際の雑海藻除去作業を行う場合について説明する。図３は本発明に係る雑海藻等の除去装置を使用して作業を行う際の概要を示す説明図で、一名の潜水士によって作業する場合を示している。
除去実験の目的としては、昆布圃場の岩盤の凹凸部に張り付いている雑海藻を如何に除去するか、又、雑海藻除去に際して各機器における最適な運転条件等を見極めることである。実験は潜水士Ｙが潜水しながら有線で地上と交信し、高圧ポンプ１２Ａの圧力、流量の調整を行いつつ除去作業を繰り返した。そして、実験前後の海底の状況を比較することによって除去性能の検証を行った。
【００２５】
図３に示すように、実際の雑海藻除去作業に際しては、潜水士船５０に搭載したポンプ本体１２Ａで海から直接汲み上げた海水を、散水布ホース１６Ａを経て、ヘッダ管１８へ圧送した。ヘッダ管本体１８Ａにはノズル径０．００９６（ｍφ）の噴流ノズル４本を取り付け、潜水士Ｙがヘッダ管１８を操作しつつ、各噴流ノズルから水噴流を吐出させ、雑海藻が生えている岩盤に衝突させることにより雑海藻の除去作業を実施した。
【００２６】
その結果、１０分間の作業時間で除去できた面積は約８ｍ２であった。また、潜水士Ｙが雑海藻除去作業を行う場合には、潜水士Ｙにかかる反力を小さくして、作業負荷を軽減することが重要である。反力は衝突力と同程度であることから、水噴流による雑海藻除去は、衝突力Ｆを５〜４０ｋｇの範囲内にすることが望ましいことも同時に判明した。
実験に使用した高圧ポンプ１２Ａの仕様は、吐出量１．７（ｍ３／ｍｉｎ）、吐出圧力９．５（ｋｇ／ｃｍ２）である。
【００２７】
実際の作業結果を受けて、各機器の運転条件、ノズル径、ヘッダ圧力水頭、及び流量の雑海藻除去に及ぼす影響について以下の知見が得られた。水噴流は、周囲の海水との間の速度差と粘性の作用で、周囲の海水を巻き込みつつ、噴流幅を広げながら、又、噴流自身は速度を減少させながら下流方向へ流れる特性がある。
【００２８】
また、水噴流の衝突力によって雑海藻を除去する方法は、水噴流を吐出するノズル出口の断面形状が同じでも、ノズル径D0（m）やヘッダ（ノズル前）圧力水頭P（m）によって、雑海藻の除去性能は大きく左右される。ノズル１個で岩礁に生える雑海藻が除去できる条件は、下の（１）式となることを見出した。
5≦1,570 ・D02・P≦40・・・・（１）
【００２９】
ここで、式（１）における最小値の「５」は、ノズル先端から岩礁までの距離を３０〜２５０（ｍｍ）の範囲で水噴流を岩礁に衝突させた時に、雑海藻が岩礁から除去される最小の衝突力が５ｋｇであるということを意味している。最大値の「４０」は、同じ距離の範囲にて、水噴流の衝突で岩礁が砕ける最小の衝突力である。即ち、水噴流の岩礁への衝突力Ｆが、５ｋｇ以上で４０ｋｇ以下であれば、岩礁に生える雑海藻を除去でき、且つ岩礁を破壊することなく除去可能な範囲であることが今回の実験より明らかとなった。また、水中で作業を行う潜水士Ｙには、噴流による反力が加わるが、当該範囲は潜水士Ｙにとっての作業のし易さという点についても同時に考慮して設定したものである。
【００３０】
また、定数の「１，５７０」は、海水の比重量γを1,000（ｋｇ/m3）、重力の加速度gを9.8m/s2、岩礁と噴流の方向となす角θを90°とした時の、噴流の方向に作用する力Ｆを次式（２）で計算したものである。
F＝（γ/g）Q・V・sin2θ＝（γ/g）A・V2・sin2θ＝（γ/g）（π/4）D02・2・g・P・sin2θ
≒1,570 ・D02・P・・・・（２）
【００３１】
図４はヘッダ圧力水頭Ｐとノズル径Ｄ０の関係を示したグラフであり、横軸をノズル径Ｄ０（ｍ）、縦軸をヘッダ圧力水頭（ｍ）としている。図５は、下記の表１、２におけるヘッダ圧力水頭Pと流量Qの関係をプロットして示すグラフである。
これらの図に示されるように、衝突力F＝５ｋｇと、衝突力F＝４０ｋｇとの間に囲まれた部分を雑海藻除去可能領域としているが、当該領域は、前述したノズル先端と岩礁間距離を３０〜２５０（ｍｍ）の範囲のとき、水噴流の岩礁への衝突力Ｆが、５ｋｇ以上で４０ｋｇ以下であれば、岩礁に生える雑海藻を除去でき、且つ岩礁を破壊することなく除去可能な範囲ということに対応させて設定したものである。
【００３２】
【表１】
2014003965.tif 000003
【表２】
2014003965.tif 000004
【００３３】
図６は本実施形態に係る除去装置を使用して、雑海藻が除去された見掛け直径（ｍｍ）と、噴流ノズル先端と岩礁間距離（ｍｍ）との関係を示すグラフである。ここで、見掛け直径とは、水力直径のことであり、次式（３）で定義される。
水力直径＝４×（雑海藻が除去された面積）／（除去された面積の周囲長さ）〜（３）
本実施例では、噴流ノズルのノズル径Ｄ０につき、３３．０（ｍｍφ）、２０．６（ｍｍφ）、９．６（ｍｍφ）、１．３（ｍｍφ）の四通りで除去実験を行なった。同図に示されるように、ノズル径が大きくなるに従い、除去可能な見掛け上の直径は大となるが、噴流ノズルと岩礁との距離が遠くなると除去効率は低下する。以上の結果から、噴流ノズルの内径は５〜５０（ｍｍφ）の範囲、好ましくは５〜３０（ｍｍφ）の範囲内が最適であることが判明した。
【００３４】
一方、岩礁と噴流ノズル先端との間の距離は、一般に１０〜２５０（ｍｍ）である。最短の１０（ｍｍ）は作業性を考慮して最もノズルを近接させることのできる距離であり、最大の２５０（ｍｍ）を超える距離は除去作業の効率が非効率となる距離である。つまり、２５０（ｍｍ）を超えると噴流の速度を維持するために大量の噴射水が必要となることから、ヘッダ管１８までの導水ホース１６の圧力損失も大きくなり、その結果、ポンプ本体１２Ａの容量を大きくせざるを得ず、装置全体のコスト上昇をもたらすことになる。以上のことから、噴流ノズル先端と岩礁間距離は、３０〜２５０（ｍｍ）の範囲、好ましくは５０〜２００（ｍｍ）の範囲内が適当であることが判明した。勿論、ノズル径に対応して個々の最適な距離は変わってくる。
【００３５】
図７はヘッダ管の他の実施形態を示した平面図並びに側面図である。
図７に示されるヘッダ管３０はヘッダ管本体３０Ａを有し、このヘッダ管本体３０Ａの前側には噴流ノズル３１Ａが取り付けられるノズル接続口３０Ｂが設けられている。ヘッダ管本体３０Ａには導入パイプ３３が垂直に取り付けられ、導入パイプ３３の末端に設けられたカムロック部３３Ａを利用して、前述した導水ホースを接続することが可能である。導入パイプ３３の側面には把手３３Ｂが設置されているとともに、バルブ３３Ｃが設けられている。
【００３６】
ヘッダ管本体３０Ａの上部側には、巻き上げ手段として、手動ウインチ３２が設置されているとともに、このウインチ３２は巻取部３２Ａ、巻取レバ３２Ｂ、ラチェット爪３２Ｃ、係止部３２Ｄを有している。巻取部３２Ａには、ロープ（固定索）３４が巻回され、回転可能な巻取部３２Ａによって、その長さを調整することができるようになっている。ロープ（固定索）３４の先端にはアンカー３６が取り付けられており、このアンカー３６は海底部に打ち込むことによってヘッダ管本体３０Ａを固定することができるようになっている。
【００３７】
図８はヘッダ管３０によって雑海藻の除去作業を行う場合を示す概略説明図である。同図に示されるように、除去作業時にはアンカー３６を海底に打ち込んで、ウインチ３２でロープ３４を巻き上げつつ、ラチェット爪３２Ｃを円盤状の係止部３２Ｄに係合させることによりロープ３４の長さを一定に保持してヘッダ管３０を固定し、噴流の吐出により生じる反力の影響を少なくする。つまり、ロープ３４を張った状態で作業を行うことにより、水噴流と反対方向に働く反力を吸収することができることから、ヘッダ管３０を支える潜水士は除去作業を安定して行うことが可能になり、作業による疲労も少なくすることができる。
【００３８】
この結果、複数のノズルをヘッダ管３０に設置できるとともに、水噴流の衝突面積を増やして雑海藻の除去効率を高めることが可能となる。また、ヘッダ圧力水頭を高くすることができるため、噴流ノズル先端と岩礁との間の距離を離した状態での雑海藻の除去も可能となるなど、除去作業の効率向上に寄与する。
【００３９】
図９及び図１０は雑海藻の除去装置の他の実施形態であって、ヘッダ管１８をバックホー（水中用重機）のショベル（可動部）に取り付けてなる除去装置を示す側面図である。このうち、図９では、バックホー４０のショベル４２に、ヘッダ管１８を、例えばリング状に形成された取付部材４３によって取り付け、バックホー４０をオペレータが操作しながら、ヘッダ管１８の噴流ノズル２０Ａから水を噴射して、雑海藻の除去作業を行う。これによれば、目視しながら作業を行うことができる比較的浅い岩礁部分での除去作業に適している。
【００４０】
図１０では、ヘッダ管１８を、バックホー（重機）４０のショベル（可動部）４２に対し、３条の摺動チェーン４４の上側に連結した場合であり、ヘッダ管１８をバックホー４０のショベル４２によって牽引することにより、雑海藻を除去する。ショベル４２の移動方向Ｊに対し、ヘッダ管１８に取り付けられている噴流ノズル２０Ａの向きは、ショベル４２の移動方向Ｊと同じ方向Ｋを向いており、進行方向に向かって噴流を噴射するようになっている。このように噴流ノズル２０Ａの向きを設定したのは、除去されて海中を浮遊する雑海藻が、除去後の岩礁を埋めないよう配慮したものである。なお、図１０においては、ヘッダ管１８を摺動チェーン４４を介しバックホー４０によって牽引しているが、作業船など他の機器によって牽引することも可能である。
【００４１】
図１１は、図１０に示した雑海藻の除去装置を使用して雑海藻の除去を行う場合の作用を示す説明図である。同図に示されるように、ヘッダ管１８は、バックホー４０のショベル４２により摺動チェーン４４によって曳かれながらＫ方向に、その自重によって海底Ｚに沿って移動し、その際に４本の噴流ノズル２０Ａから水を噴射することにより、海底Ｚに生育している雑海藻を取り除き、雑海藻を上方へ浮遊させる。これによれば、摺動チェーン４４が海底の岩礁の凹凸に沿って移動し、噴流ノズル２０Ａの先端と岩礁間の距離が、略一定に保たれることから除去作業を安定して行うことが可能である。
なお、海底へヘッダをスムーズに沈降させるために、錘をヘッダ本体、或いはヘッダ近傍に設置しても良い。
【００４２】
なお、以上の実施形態ではヘッダ管１８は、断面円筒状の部材を使用しているが、これに限らず、矩形断面の筒状とするなど、その形状は限定されない。あくまでヘッダ管１８の役割は、複数の噴流ノズルを取り付けて雑海藻除去を効率的に行うためだからである。但し、ヘッダ管１８内の圧力損失を小さくする必要があるので、ヘッダ管本体１８Ａの容量を大きくし、圧力損失を防止する必要があることは同様である。
【００４３】
また、以上の実施形態では雑海藻を除去する場合について説明しているが、これに限らず、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、コンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等の除去作業に、本装置を使用することも可能である。
【００４４】
本実施形態によれば、地形が不整な凹凸の激しい岩盤などに生育する雑海藻の除去作業を効率的に行うことが可能であり、又、除去作業に要するコストの上昇を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、海底の地形に拘わらず、昆布が生育する圃場に生えている雑海藻等をきめ細かく、効率的に除去することが可能となった。
【符号の説明】
【００４６】
１０    雑海藻等の除去装置
１２    圧力発生手段
１２Ａ  高圧ポンプ本体
１２Ｂ  駆動エンジン
１４    海水吸引管
１４´  吸込口
１６  １６Ａ  導水ホース
１８    ヘッダ管
１８Ａ  ヘッダ管本体
１８Ｂ  ノズル接続口
２０Ａ  噴流ノズル
２２    導入パイプ
２４    接続部材
２６    把手
３０    ヘッダ管
３０Ａ  ヘッダ管本体
３０Ｂ  ノズル接続口
３１Ａ  噴流ノズル
３２    手動ウインチ
３２Ａ  巻取部
３２Ｂ  巻取レバ
３２Ｃ  ラチェット爪
３２Ｄ  係止部
３３    導入パイプ
３３Ａ  カムロック部
３３Ｂ  把手
３３Ｃ  バルブ
３４    ロープ
３６    アンカー
４０    重機（バックホー）
４２    ショベル
４３    取付部材
４４    摺動チェーン
５０    潜水士船
【図１】
2014003965.tif 000005
【図２】
2014003965.tif 000006
【図３】
2014003965.tif 000007
【図４】
2014003965.tif 000008
【図５】
2014003965.tif 000009
【図６】
2014003965.tif 000010
【図７】
2014003965.tif 000011
【図８】
2014003965.tif 000012
【図９】
2014003965.tif 000013
【図１０】
2014003965.tif 000014
【図１１】
2014003965.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月11日(2012.7.11)
【手続補正１】
【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、雑海藻等の除去装置に係り、昆布等の着生・生育に障害となるスガモ（スギゴム）やフシスジモク（タワラゴム）などの雑海藻を岩礁から除去したり、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、護岸などのコンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等を除去するのに用いられる除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
北海道の昆布などの海底圃場に繁茂する雑海藻は、冬季間に流氷が接岸することによって海底から剥離され、昆布など、有用海藻類の着生・生育に適する状況が生み出されていた。近年では地球温暖化などの環境変化の影響により、北海道東部地域では流氷の接岸頻度が減少し、海底圃場における雑海藻の増加が問題となっている。また、地理的に太平洋側の日高地域などでは元々流氷の接岸が望めないために、雑海藻を如何に除去するかは大きな課題である。
【０００３】
以前より雑海藻を剥離する方法として、作業船に積載されたパワーショベルを利用する方法や、曳き船を用いてチェーンにより連結された除去具で海底の雑海藻を削り取る等の各種の方法が存在するが、海底の地形によっては不向きだったり、水深が深いところでは適用できないといった課題を有していた。
【０００４】
かかる雑海藻除去装置の一例として特開２０１２−２９６７２号公報（特許文献１）記載の駆除機が存在する。同公報記載の駆除機は、海中にて移動可能な水中作業機に、雑海藻切断・分割用のカッターが取り付けられているとともに、高周波振動を起こすバイブレータ等を備えて構成され、砂泥床部を振動させることによって液状化させ、雑海藻をカッターによって切断しながら、フォークによって掻き揚げて処理を行うようになっている。これによれば、作業精度よく雑海藻を除去することが可能とされている。
【０００５】
また、特開２０００−１０３３８７号公報（特許文献２）には、油圧ショベル、昇降用ウインチ装置を有し、油圧ショベルの先端に、摺動チェーン網の一端側が吊下されているとともに、ウインチ装置側に他端側が昇降可能に支持され、当該摺動チェーン網が海底上を摺動することによって、雑海藻の掻き取り作業を行う除去船が開示されている。同発明は構造が簡略化されていることから、耐久性に優れる等の長所を有するとされている。
【０００６】
さらに、特開平８−２９００８６号公報には、雑海藻などの対象物に噴流を噴射するノズルを有し、噴流によって雑海藻を剥離するとともに、岩礁から跳ね返る噴流の反力により、噴流の方向とは逆方向へ水流が発生するように回転翼を回転させるようにした水中噴射装置が開示されている。同装置では、分離した雑海藻などの浮遊物を回転翼によって捕集することが可能であり、且つ噴流の反力を相殺することにより噴射装置の移動を防止することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２９６７２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０３３８７号公報
【特許文献３】特開平８−２９００８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した除去装置のうち、特許文献１記載の駆除機は海中を移動する水中作業機を必須の構成要素としているために、凹凸の激しい岩盤など、地形が不整な海底では使用が難しいという課題があった。
また、特許文献２記載の雑海藻の除去船等に関する発明は、摺動チェーン網を海底に沿って摺動させることで雑海藻の掻き取り作業を行う関係上、掻き取りきれない雑海藻が残るなど、細かな除去作業には不向きであるという課題があった。
さらに、特許文献３記載の水中噴射装置の場合は、雑海藻類を捕集する際に、海底から分離した雑海藻の茎などが回転翼に引っかかるなどして、回転翼の回転を妨げ、結果として雑海藻の除去作業を円滑に行うことができなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、凹凸の激しい岩盤など、複雑な地勢の海底においても雑海藻等の除去作業を容易に行うことが可能であり、昆布の生育する圃場につき、きめ細かな除去作業を可能ならしめる雑海藻等の除去装置を提供することを目的としている。
また、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、コンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等を除去することにも適用可能な雑海藻等の除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、水圧を発生させる圧力発生手段と、該圧力発生手段から圧送される高圧の水を導く導水ホースと、該導水ホースから圧送された水を噴流として噴射する噴流ノズルとを具備し、該噴流ノズルから噴射される水噴流によって海底の岩礁に定着生育する雑海藻等を除去する除去装置であって、前記噴流ノズルの直径Ｄ０（ｍ）と、ノズルを取り付けたノズル前圧力水頭Ｐ（ｍ）との関係が、５≦１，５７０・Ｄ０２・Ｐ≦４０であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記１項において、前記噴流ノズルはヘッダ管に設置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記１項及び２項において、前記ヘッダ管は、水中を海底に沿って移動可能な摺動チェーンによって連結され、該ヘッダ管を該摺動チェーンによって海底に沿って移動させながら噴流を噴射して雑海藻等を除去するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記１項及び２項、又は３項において、前記ヘッダ管は、重機の可動部に対し、摺動チェーンによって連結されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記１項及び２項、３項又は４項において、前記ヘッダ管には、除去作業時に生じる噴流の反力を受け止める係止手段として固定索を設け、該ヘッダ管が噴流と逆方向に移動するのを防止し、一定の位置に保持し得るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、上記１項及び２項、３項〜５項のうちいずれか１項において、前記ヘッダ管の係止手段は、固定索と、該固定索の長さを調整可能な巻き上げ手段とを有し、該固定索の先端には海底に打ち込み可能なアンカーが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、昆布圃場の雑海藻等を効率的に除去作業を行うことが可能となり、しかも使用する機器がシンプルなため、ランニングコスト、イニシャルコストともに大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る雑海藻等の除去装置の一実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図２】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管を示した図である。
【図３】本発明に係る雑海藻等の除去装置を使用して除去作業を行う際の概要を示す説明図である。
【図４】本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合におけるヘッダ圧力水頭Ｐとノズル径Ｄ０の関係を示したグラフである。
【図５】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合におけるヘッダ圧力水頭Pと流量Qの関係との関係を示すグラフ図である。
【図６】同じく、本実施形態の雑海藻等の除去装置を使用した場合のノズル内径Ｄ０並びに雑海藻が除去された見掛け直径（ｍｍ）と、噴流ノズル先端と岩礁間距離（ｍｍ）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係る雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管の他の実施形態を示した平面図並びに側面図である。
【図８】図７に示されるヘッダ管によって雑海藻の除去作業を行う場合を示す概略説明図である。
【図９】本発明に係る雑海藻等の除去装置の他の実施形態の構成を示す側面図である。
【図１０】同じく、本発明に係る雑海藻等の除去装置の他の実施形態の構成を示す側面図と平面図である。
【図１１】図１０の雑海藻等の除去装置を使用して雑海藻の除去を行う場合の作用を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に雑海藻等の除去装置及び除去方法の好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に雑海藻等の除去装置の構成を示す概略構成図、図２は本実施形態の雑海藻等の除去装置の要部であるヘッダ管を示した図である。
図１に示されるように、本実施形態の雑海藻等の除去装置１０は、圧力発生手段１２、海水吸引管１４、導水ホース１６、ヘッダ管１８、噴流ノズル２０Ａ，２０Ａ等から構成されている。
【００１９】
圧力発生手段１２は、潜水士船５０など、作業船に搭載され、駆動エンジン１２Ｂによって駆動される高圧ポンプ本体１２Ａを備え、吐出量０．０３〜２．０（ｍ３／ｍｉｎ）、吐出圧力２．０〜１５．０（ｋｇ／ｃｍ２）の範囲の能力を有する機器が好適である。圧力発生手段１２は海水を連続的に海から吸引し、ヘッダ管１８へ、途切れなく十分な水量を供給する。
【００２０】
高圧ポンプ本体１２Ａの吸込口には海水吸引管１４が接続され、その吸込口１４´から海水を吸引するようになっているとともに、その吐出口には導水ホース１６が接続されている。これらの管やホースは可撓性を有し、海水吸引管１４からヘッダ管１８まで、容易に海中へ引き回すことが可能な材質によって形成され、例えば消防用ホースに用いられる散水布ホースが利用可能である。導水ホース１６はヘッダ管１８の導入パイプ２２と接続部材２４により連結されている。これにより、海から吸引した海水を高圧ポンプ本体１２Ａの吐出口から導水ホース１６を経てヘッダ管１８へ連続的に供給することができるようになっている。
【００２１】
図２（Ａ）に示されるように、Ｔ字状に形成されたヘッダ管１８は、ヘッダ管本体１８Ａの後ろ側の側面に導入パイプ２２が接続されているとともに、ヘッダ管本体１８Ａと導入パイプ２２との間には把手２６が取り付けられている。把手２６は海中における雑海藻除去作業の際に作業者（潜水士）が把持することを可能にして、作業を容易にしている。
【００２２】
図２（Ｂ）に示されるように、ヘッダ管本体１８Ａの前側にはノズル接続口１８Ｂが設けられ、ノズル接続口１８Ｂはヘッダ管本体１８Ａに対し、任意の角度θで設置されている。ノズル接続口１８Ｂには、噴流ノズル２０Ａが取り付けられ、これらの噴流ノズル２０Ａは、その内径が５〜５０（ｍｍφ）の範囲内であれば雑海藻を容易に除去できるが、最も好適な範囲は９〜３０（ｍｍφ）である。当該範囲内のノズルからウォータジェット噴流によって海底部の土砂とともに削り取りながら雑海藻を除去するようになっている。
なお、本実施形態では噴流ノズルの数は２つとしているが、これに限らず、ヘッダ圧力水頭を一定に維持できる範囲であれば適宜増減することが可能である。
【００２３】
なお、ヘッダ管１８のうち、ヘッダ管本体１８Ａは、導入パイプ２２よりも太径とすることにより、ヘッダ管１８内の圧力を一定に保持し易くなる。つまり、ヘッダ管１８の役割はノズル２０Ａを複数取り付けて、雑海藻の除去を効率的に行うことを可能にするところにある。噴流ノズルの数を多くしたときに各噴流ノズルから噴射される噴流量のバラツキをなくすためヘッダ管本体１８Ａを導入パイプ２２よりも太径として、ヘッダ管本体１８Ａ内での圧力損失を防止している。
【００２４】
（実施例）
潜水士が現場で実際の雑海藻除去作業を行う場合について説明する。図３は本発明に係る雑海藻等の除去装置を使用して作業を行う際の概要を示す説明図で、一名の潜水士によって作業する場合を示している。
除去実験の目的としては、昆布圃場の岩盤の凹凸部に張り付いている雑海藻を如何に除去するか、又、雑海藻除去に際して各機器における最適な運転条件等を見極めることである。実験は潜水士Ｙが潜水しながら有線で地上と交信し、高圧ポンプ１２Ａの圧力、流量の調整を行いつつ除去作業を繰り返した。そして、実験前後の海底の状況を比較することによって除去性能の検証を行った。
【００２５】
図３に示すように、実際の雑海藻除去作業に際しては、潜水士船５０に搭載したポンプ本体１２Ａで海から直接汲み上げた海水を、散水布ホース１６Ａを経て、ヘッダ管１８へ圧送した。ヘッダ管本体１８Ａにはノズル径０．００９６（ｍφ）の噴流ノズル４本を取り付け、潜水士Ｙがヘッダ管１８を操作しつつ、各噴流ノズルから水噴流を吐出させ、雑海藻が生えている岩盤に衝突させることにより雑海藻の除去作業を実施した。
【００２６】
その結果、１０分間の作業時間で除去できた面積は約８ｍ２であった。また、潜水士Ｙが雑海藻除去作業を行う場合には、潜水士Ｙにかかる反力を小さくして、作業負荷を軽減することが重要である。反力は衝突力と同程度であることから、水噴流による雑海藻除去は、衝突力Ｆを５〜４０ｋｇの範囲内にすることが望ましいことも同時に判明した。
実験に使用した高圧ポンプ１２Ａの仕様は、吐出量１．７（ｍ３／ｍｉｎ）、吐出圧力９．５（ｋｇ／ｃｍ２）である。
【００２７】
実際の作業結果を受けて、各機器の運転条件、ノズル径、ヘッダ圧力水頭、及び流量の雑海藻除去に及ぼす影響について以下の知見が得られた。水噴流は、周囲の海水との間の速度差と粘性の作用で、周囲の海水を巻き込みつつ、噴流幅を広げながら、又、噴流自身は速度を減少させながら下流方向へ流れる特性がある。
【００２８】
また、水噴流の衝突力によって雑海藻を除去する方法は、水噴流を吐出するノズル出口の断面形状が同じでも、ノズル径D0（m）やヘッダ（ノズル前）圧力水頭P（m）によって、雑海藻の除去性能は大きく左右される。ノズル１個で岩礁に生える雑海藻が除去できる条件は、下の（１）式となることを見出した。
5≦1,570 ・D02・P≦40・・・・（１）
【００２９】
ここで、式（１）における最小値の「５」は、ノズル先端から岩礁までの距離を３０〜２５０（ｍｍ）の範囲で水噴流を岩礁に衝突させた時に、雑海藻が岩礁から除去される最小の衝突力が５ｋｇであるということを意味している。最大値の「４０」は、同じ距離の範囲にて、水噴流の衝突で岩礁が砕ける最小の衝突力である。即ち、水噴流の岩礁への衝突力Ｆが、５ｋｇ以上で４０ｋｇ以下であれば、岩礁に生える雑海藻を除去でき、且つ岩礁を破壊することなく除去可能な範囲であることが今回の実験より明らかとなった。また、水中で作業を行う潜水士Ｙには、噴流による反力が加わるが、当該範囲は潜水士Ｙにとっての作業のし易さという点についても同時に考慮して設定したものである。
【００３０】
また、定数の「１，５７０」は、海水の比重量γを1,000（ｋｇ/m3）、重力の加速度gを9.8m/s2、岩礁と噴流の方向となす角θを90°とした時の、噴流の方向に作用する力Ｆを次式（２）で計算したものである。
F＝（γ/g）Q・V・sin2θ＝（γ/g）A・V2・sin2θ＝（γ/g）（π/4）D02・2・g・P・sin2θ
≒1,570 ・D02・P・・・・（２）
【００３１】
図４はヘッダ圧力水頭Ｐとノズル径Ｄ０の関係を示したグラフであり、横軸をノズル径Ｄ０（ｍ）、縦軸をヘッダ圧力水頭（ｍ）としている。図５は、下記の表１、２におけるヘッダ圧力水頭Pと流量Qの関係をプロットして示すグラフである。
これらの図に示されるように、衝突力F＝５ｋｇと、衝突力F＝４０ｋｇとの間に囲まれた部分を雑海藻除去可能領域としているが、当該領域は、前述したノズル先端と岩礁間距離を３０〜２５０（ｍｍ）の範囲のとき、水噴流の岩礁への衝突力Ｆが、５ｋｇ以上で４０ｋｇ以下であれば、岩礁に生える雑海藻を除去でき、且つ岩礁を破壊することなく除去可能な範囲ということに対応させて設定したものである。
【００３２】
【表１】
2014003965.tif 000016
【表２】
2014003965.tif 000017
【００３３】
図６は本実施形態に係る除去装置を使用して、雑海藻が除去された見掛け直径（ｍｍ）と、噴流ノズル先端と岩礁間距離（ｍｍ）との関係を示すグラフである。ここで、見掛け直径とは、水力直径のことであり、次式（３）で定義される。
水力直径＝４×（雑海藻が除去された面積）／（除去された面積の周囲長さ）〜（３）
本実施例では、噴流ノズルのノズル径Ｄ０につき、３３．０（ｍｍφ）、２０．６（ｍｍφ）、９．６（ｍｍφ）、１．３（ｍｍφ）の四通りで除去実験を行なった。同図に示されるように、ノズル径が大きくなるに従い、除去可能な見掛け上の直径は大となるが、噴流ノズルと岩礁との距離が遠くなると除去効率は低下する。以上の結果から、噴流ノズルの内径は５〜５０（ｍｍφ）の範囲、好ましくは５〜３０（ｍｍφ）の範囲内が最適であることが判明した。
【００３４】
一方、岩礁と噴流ノズル先端との間の距離は、一般に１０〜２５０（ｍｍ）である。最短の１０（ｍｍ）は作業性を考慮して最もノズルを近接させることのできる距離であり、最大の２５０（ｍｍ）を超える距離は除去作業の効率が非効率となる距離である。つまり、２５０（ｍｍ）を超えると噴流の速度を維持するために大量の噴射水が必要となることから、ヘッダ管１８までの導水ホース１６の圧力損失も大きくなり、その結果、ポンプ本体１２Ａの容量を大きくせざるを得ず、装置全体のコスト上昇をもたらすことになる。以上のことから、噴流ノズル先端と岩礁間距離は、３０〜２５０（ｍｍ）の範囲、好ましくは５０〜２００（ｍｍ）の範囲内が適当であることが判明した。勿論、ノズル径に対応して個々の最適な距離は変わってくる。
【００３５】
図７はヘッダ管の他の実施形態を示した平面図並びに側面図である。
図７に示されるヘッダ管３０はヘッダ管本体３０Ａを有し、このヘッダ管本体３０Ａの前側には噴流ノズル３１Ａが取り付けられるノズル接続口３０Ｂが設けられている。ヘッダ管本体３０Ａには導入パイプ３３が垂直に取り付けられ、導入パイプ３３の末端に設けられたカムロック部３３Ａを利用して、前述した導水ホースを接続することが可能である。導入パイプ３３の側面には把手３３Ｂが設置されているとともに、バルブ３３Ｃが設けられている。
【００３６】
ヘッダ管本体３０Ａの上部側には、巻き上げ手段として、手動ウインチ３２が設置されているとともに、このウインチ３２は巻取部３２Ａ、巻取レバ３２Ｂ、ラチェット爪３２Ｃ、係止部３２Ｄを有している。巻取部３２Ａには、ロープ（固定索）３４が巻回され、回転可能な巻取部３２Ａによって、その長さを調整することができるようになっている。ロープ（固定索）３４の先端にはアンカー３６が取り付けられており、このアンカー３６は海底部に打ち込むことによってヘッダ管本体３０Ａを固定することができるようになっている。
【００３７】
図８はヘッダ管３０によって雑海藻の除去作業を行う場合を示す概略説明図である。同図に示されるように、除去作業時にはアンカー３６を海底に打ち込んで、ウインチ３２でロープ３４を巻き上げつつ、ラチェット爪３２Ｃを円盤状の係止部３２Ｄに係合させることによりロープ３４の長さを一定に保持してヘッダ管３０を固定し、噴流の吐出により生じる反力の影響を少なくする。つまり、ロープ３４を張った状態で作業を行うことにより、水噴流と反対方向に働く反力を吸収することができることから、ヘッダ管３０を支える潜水士は除去作業を安定して行うことが可能になり、作業による疲労も少なくすることができる。
【００３８】
この結果、複数のノズルをヘッダ管３０に設置できるとともに、水噴流の衝突面積を増やして雑海藻の除去効率を高めることが可能となる。また、ヘッダ圧力水頭を高くすることができるため、噴流ノズル先端と岩礁との間の距離を離した状態での雑海藻の除去も可能となるなど、除去作業の効率向上に寄与する。
【００３９】
図９及び図１０は雑海藻の除去装置の他の実施形態であって、ヘッダ管１８をバックホー（水中用重機）のショベル（可動部）に取り付けてなる除去装置を示す側面図である。このうち、図９では、バックホー４０のショベル４２に、ヘッダ管１８を、例えばリング状に形成された取付部材４３によって取り付け、バックホー４０をオペレータが操作しながら、ヘッダ管１８の噴流ノズル２０Ａから水を噴射して、雑海藻の除去作業を行う。これによれば、目視しながら作業を行うことができる比較的浅い岩礁部分での除去作業に適している。
【００４０】
図１０では、ヘッダ管１８を、バックホー（重機）４０のショベル（可動部）４２に対し、３条の摺動チェーン４４の上側に連結した場合であり、ヘッダ管１８をバックホー４０のショベル４２によって牽引することにより、雑海藻を除去する。ショベル４２の移動方向Ｊに対し、ヘッダ管１８に取り付けられている噴流ノズル２０Ａの向きは、ショベル４２の移動方向Ｊと同じ方向Ｋを向いており、進行方向に向かって噴流を噴射するようになっている。このように噴流ノズル２０Ａの向きを設定したのは、除去されて海中を浮遊する雑海藻が、除去後の岩礁を埋めないよう配慮したものである。なお、図１０においては、ヘッダ管１８を摺動チェーン４４を介しバックホー４０によって牽引しているが、作業船など他の機器によって牽引することも可能である。
【００４１】
図１１は、図１０に示した雑海藻の除去装置を使用して雑海藻の除去を行う場合の作用を示す説明図である。同図に示されるように、ヘッダ管１８は、バックホー４０のショベル４２により摺動チェーン４４によって曳かれながらＫ方向に、その自重によって海底Ｚに沿って移動し、その際に４本の噴流ノズル２０Ａから水を噴射することにより、海底Ｚに生育している雑海藻を取り除き、雑海藻を上方へ浮遊させる。これによれば、摺動チェーン４４が海底の岩礁の凹凸に沿って移動し、噴流ノズル２０Ａの先端と岩礁間の距離が、略一定に保たれることから除去作業を安定して行うことが可能である。
なお、海底へヘッダをスムーズに沈降させるために、錘をヘッダ本体、或いはヘッダ近傍に設置しても良い。
【００４２】
なお、以上の実施形態ではヘッダ管１８は、断面円筒状の部材を使用しているが、これに限らず、矩形断面の筒状とするなど、その形状は限定されない。あくまでヘッダ管１８の役割は、複数の噴流ノズルを取り付けて雑海藻除去を効率的に行うためだからである。但し、ヘッダ管１８内の圧力損失を小さくする必要があるので、ヘッダ管本体１８Ａの容量を大きくし、圧力損失を防止する必要があることは同様である。
【００４３】
また、以上の実施形態では雑海藻を除去する場合について説明しているが、これに限らず、船体やサイドクラスター管内に付着した貝殻、漁網（定置網、養殖網など）に付着した海藻類、コンクリートに付着した汚れや、工場等における排水管に付着した貝殻等の除去作業に、本装置を使用することも可能である。
【００４４】
本実施形態によれば、地形が不整な凹凸の激しい岩盤などに生育する雑海藻の除去作業を効率的に行うことが可能であり、又、除去作業に要するコストの上昇を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、海底の地形に拘わらず、昆布が生育する圃場に生えている雑海藻等をきめ細かく、効率的に除去することが可能となった。
【符号の説明】
【００４６】
１０    雑海藻等の除去装置
１２    圧力発生手段
１２Ａ  高圧ポンプ本体
１２Ｂ  駆動エンジン
１４    海水吸引管
１４´  吸込口
１６  １６Ａ  導水ホース
１８    ヘッダ管
１８Ａ  ヘッダ管本体
１８Ｂ  ノズル接続口
２０Ａ  噴流ノズル
２２    導入パイプ
２４    接続部材
２６    把手
３０    ヘッダ管
３０Ａ  ヘッダ管本体
３０Ｂ  ノズル接続口
３１Ａ  噴流ノズル
３２    手動ウインチ
３２Ａ  巻取部
３２Ｂ  巻取レバ
３２Ｃ  ラチェット爪
３２Ｄ  係止部
３３    導入パイプ
３３Ａ  カムロック部
３３Ｂ  把手
３３Ｃ  バルブ
３４    ロープ
３６    アンカー
４０    重機（バックホー）
４２    ショベル
４３    取付部材
４４    摺動チェーン
５０    潜水士船
【手続補正２】
【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】
水圧を発生させる圧力発生手段と、該圧力発生手段から圧送される高圧の水を導く導水ホースと、該導水ホースから圧送された水を噴流として噴射する噴流ノズルとを具備し、該噴流ノズルから噴射される水噴流によって海底の岩礁に定着生育する雑海藻等を除去する除去装置であって、
前記噴流ノズルの直径Ｄ０（ｍ）と、ノズル前圧力水頭Ｐ（ｍ）との関係が、
５≦１，５７０・Ｄ０２・Ｐ≦４０
であることを特徴とする雑海藻等の除去装置。
【請求項２】
前記噴流ノズルはヘッダ管に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項３】
前記ヘッダ管は、重機の可動部に対し、取付部材を介在して脱着可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１及び２に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項４】
前記ヘッダ管は、水中を海底に沿って移動可能な摺動チェーンによって連結され、該ヘッダ管を該摺動チェーンによって海底に沿って移動させながら噴流を噴射して雑海藻等を除去するようにしたことを特徴とする請求項１及び２、又は請求項３に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項５】
前記ヘッダ管には、除去作業時に生じる噴流の反力を受け止める係止手段として固定索を設け、該ヘッダ管が噴流と逆方向に移動するのを防止し、一定の位置に保持し得るようにしたことを特徴とする請求項１及び２、請求項３又は４に記載の雑海藻等の除去装置。
【請求項６】
前記ヘッダ管の係止手段は、固定索と、該固定索の長さを調整可能な巻き上げ手段とを有し、該固定索の先端には海底に打ち込み可能なアンカーが設けられていることを特徴とする請求項１及び２、又は３〜５のうち何れか１項に記載の雑海藻等の除去装置。