(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水生生物を養殖する水槽と、
前記水槽に水を供給する水供給装置と、
前記水槽中に配設された散気管と、
前記散気管に吹出し側が接続されたブロア装置と、
工場敷地内に配設された窒素製造装置と、
前記窒素製造装置が排出する高濃度酸素ガスを原料として、酸素含有量が９０％以上の酸素ガスを排出する酸素製造装置と、
前記水供給装置と、原料ガスから前記水槽内に微細泡を生成する微細泡発生手段と、
前記ブロア装置と、前記窒素製造装置と、前記酸素製造装置と前記微細泡発生手段とを配管で分岐連通させる第１の三方バルブ、第２の三方バルブ、第３の三方バルブ、第４の三方バルブおよび第５の三方バルブを有し、
前記第１の三方バルブ（６２ａ）は、
入口端が前記窒素製造装置（２０）の原料供給口に接続され出口端が前記第２の三方バルブ（６２ｂ）の入口端に連通され、分岐端が前記第３の三方バルブ（６２ｃ）の分岐端に連通されており、
前記第２の三方バルブ（６２ｂ）は、
入口端が前記第１の三方バルブ（６２ａ）の出口端に連通され、出口端が前記第５の三方バルブ（６２ｅ）の入口端に連通され、分岐端が前記酸素製造装置の原料供給口に連結されており、
前記第３の三方バルブ（６２ｃ）は、
入口端が前記第４の三方バルブ（６２ｄ）の出口端に連通され、出口端が前記ブロア装置の吸込み側に連通され、分岐端が、前記第１の三方バルブ（６２ａ）の分岐端と連通されており、
前記第４の三方バルブ（６２ｄ）は、
入口端が前記酸素製造装置（２２）の排出口に連通され、出口端が前記第３の三方バルブ（６２ｃ）の入口端に連通され、分岐端が前記第５の三方バルブ（６２ｅ）の分岐端に連通されており、
前記第５の三方バルブ（６２ｅ）は、
入口端が、前記第２の三方バルブ（６２ｂ）の出口端と連通し、出口端が前記微細泡発生手段２４の原料供給口に連通し、分岐端が前記第４のバルブ（６２ｄ）の分岐端に連通していることを特徴とした養殖装置。
【請求項２】
前記工場敷地内の熱源に接続され、前記水槽中の水温を２０℃から２５℃に保持する熱交換手段を有することを特徴とした請求項１に記載された養殖装置。
【請求項３】
前記水槽内に設けられた溶存酸素計と、
前記高濃度酸素ガス排出口に設けられ、指示信号によって作動する流量調節弁と、
前記溶存酸素計と前記流量調節弁に接続された制御装置をさらに有することを特徴とした請求項１または２の何れかの請求項に記載された養殖装置。
【請求項４】
工場内の設備に窒素を供給するために窒素を製造する工程から高濃度酸素ガスを得る工程と、
前記高濃度酸素ガスを原料として酸素含有量が９０％以上の酸素ガスを得る工程と、
前記高濃度酸素ガス、前記酸素ガス、微細泡にした前記高濃度酸素ガス、または微細泡にした前記酸素ガスのいずれかを選択する選択工程と、
前記選択されたガスを水に付与する工程と、
前記水を前記工場内に設置され水生生物に供給する工程を有することを特徴とする養殖方法。
【請求項５】
前記水槽は密閉型であり前記水槽中の前記水を加圧する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の養殖方法。
【請求項６】
前記水槽の水を工場内の熱源で加熱若しくは冷却する工程を含むことを特徴とする請求項４または５の何れかの請求項に記載された養殖方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品等の製造工場内に設置された窒素製造装置の排出ガスである高濃度酸素ガスを用いて、工場内で水生生物を養殖する養殖装置および養殖方法に関するものであり、特に貝類の養殖に好適に利用することのできる養殖装置および養殖方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
魚を初めとする水生生物は、食糧源だけでなく、さまざまな分野の資源として需要がある。例えば、世界的に人々の健康志向の意識が向上し、魚を食する人口が増加しつつあり、魚の消費量が増加傾向にある。一方、これまでは、いくつかの例外はあるものの、水生生物の生育は、自然環境にまかせ、人類は水生生物を捕獲するだけであった。そのため、水生生物を資源としてみると、枯渇のおそれが考えられる。したがって、今後は捕獲して消費するだけでなく、積極的に養殖し、増やすことが求められている。
【０００３】
たとえば、真珠貝や牡蠣の養殖は古くから行われている。また、近年では、マグロといった大きな回遊魚の養殖も試みられている。
【０００４】
貝類は、生息領域であまり移動を行わないため、養殖は行いやすい水中生物と考えられている。しかし、それでも出荷できる大きさまで成長させるには、数年という長い時間を要するため、コストの観点から養殖を行う際の問題点となっている。この問題点を解決するため、特許文献１は、貝類の成長を促進させる方法として、貝類を飼育する海水中の溶存酸素濃度を上げるという方法を開示している。
【０００５】
例えばアワビ類の養殖においては、海水を満たした飼育水槽内で稚貝を飼育するときに、酸素ガスを養殖水槽に直接投入する若しくは酸素ガスで溶存酸素濃度を調整した海水を少しずつ供給する。養殖環境中の溶存酸素量を調整することにより、貝類の餌の摂取量は増大し、成長が促進させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９００１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、海洋生物である貝類を入り江や湾といった自然環境の中で飼育するのではなく、陸上で飼育しようとするものである。したがって、酸素ガスの供給源以外にも飼育用の水槽が必要になる。また、陸上で飼育しようとすると、酸素ガスの供給装置や、海から接収してくる海水の殺菌が必要となる。飼育用の水槽は限られた空間なので、一度細菌や害虫などが侵入すると、飼育水槽中の全ての飼育生物が死滅するおそれがあるからである。特許文献１ではこの殺菌に紫外線照射殺菌を使用する。すると、さらに、紫外線照射装置と運転電力設備が必要になる。
【０００８】
また、多くの水生生物は、水深１０ｍ以上の水中に生息している場合が多い。従って、常時水圧を感じながら生育している。しかし、陸上に設置した水槽では、そのような水圧を発生させるのは、容易でない。このように、陸上で水生生物を養殖しようとすると、大きな設備と場所が必要となる。これは、養殖産業にとっては、大きなコスト負担となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、陸上での水生生物の養殖のための設備や場所の問題を解決するものである。すなわち、養殖のために必要な設備や場所がより提供しやすい場所で水生生物の養殖を行い、養殖の生産性を高める。
【００１０】
より具体的に本発明の養殖装置は、
水生生物を養殖する水槽と、
前記水槽に水を供給する水供給装置と、
前記水槽中に配設された散気管と、
前記散気管に吹出し側が接続されたブロア装置と、
工場敷地内に配設された窒素製造装置と、
前記窒素製造装置が排出する高濃度酸素ガスを原料として、酸素含有量が９０％以上の酸素ガスを排出する酸素製造装置と、
前記水供給装置と、原料ガスから前記水槽内に微細泡を生成する微細泡発生手段と、
前記ブロア装置と、前記窒素製造装置と、前記酸素製造装置と前記微細泡発生手段とを配管で分岐連通させる第１の三方バルブ、第２の三方バルブ、第３の三方バルブ、第４の三方バルブおよび第５の三方バルブを有し、
前記第１の三方バルブ（６２ａ）は、
入口端が前記窒素製造装置（２０）の原料供給口に接続され出口端が前記第２の三方バルブ（６２ｂ）の入口端に連通され、分岐端が前記第３の三方バルブ（６２ｃ）の分岐端に連通されており、
前記第２の三方バルブ（６２ｂ）は、
入口端が前記第１の三方バルブ（６２ａ）の出口端に連通され、出口端が前記第５の三方バルブ（６２ｅ）の入口端に連通され、分岐端が前記酸素製造装置の原料供給口に連結されており、
前記第３の三方バルブ（６２ｃ）は、
入口端が前記第４の三方バルブ（６２ｄ）の出口端に連通され、出口端が前記ブロア装置の吸込み側に連通され、分岐端が、前記第１の三方バルブ（６２ａ）の分岐端と連通されており、
前記第４の三方バルブ（６２ｄ）は、
入口端が前記酸素製造装置（２２）の排出口に連通され、出口端が前記第３の三方バルブ（６２ｃ）の入口端に連通され、分岐端が前記第５の三方バルブ（６２ｅ）の分岐端に連通されており、
前記第５の三方バルブ（６２ｅ）は、
入口端が、前記第２の三方バルブ（６２ｂ）の出口端と連通し、出口端が前記微細泡発生手段２４の原料供給口に連通し、分岐端が前記第４のバルブ（６２ｄ）の分岐端に連通していることを特徴とする。
【００１３】
また、上記養殖装置は、
前記水槽内に設けられた溶存酸素計と、
前記高濃度酸素ガス排出口に設けられ、指示信号によって作動する流量調節弁と、
前記溶存酸素計と前記流量調節弁に接続された制御装置をさらに有することを特徴としている。
【００１５】
また、上記養殖装置は、
前記縦長筒状の本体の両端に加圧手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、上記養殖装置は、
前記工場敷地内の熱源に接続された熱交換手段を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る養殖方法は、
工場内の設備に窒素を供給するために窒素を製造する工程から高濃度酸素ガスを得る工程と、
前記高濃度酸素ガスを原料として酸素含有量が９０％以上の酸素ガスを得る工程と、
前記高濃度酸素ガス、前記酸素ガス、微細泡にした前記高濃度酸素ガス、または微細泡にした前記酸素ガスのいずれかを選択する選択工程と、
前記選択されたガスを水に付与する工程と、
前記水を前記工場内に設置され水生生物に供給する工程を有することを特徴とする。
【００１８】
また、上記養殖方法では、
前記水槽は密閉型であり前記水槽中の水を加圧する工程を含むことを特徴とする。
【００１９】
さらに、上記養殖方法は、
前記水槽の水を工場内の熱源で加熱若しくは冷却する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、貝類などの養殖を電子部品等の製造工場の敷地内で行うため、酸素ガス産生源や電力源、また熱源といった付帯設備を新たに設置することなく、水生生物を養殖することができる。そのため、養殖装置を単独で設置、運営する場合より大幅なコストダウンをすることができる。
【００２１】
また、養殖用の水槽をパイプ形状にすることによって、内圧を容易に上昇させることができる。この内圧が上昇することで飽和溶存酸素濃度を上昇させることができる、したがって、溶存酸素濃度を上昇させることで貝類の呼吸速度が上がり、貝類の殻の成長に必要なカルシウム、マグネシウムなどの栄養源を積極的に吸収しやすい環境となり、結果的に貝類の、成長速度を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかわる養殖装置の構成を示す図である。
【図２】本発明にかかわる養殖装置の他の実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明にかかわる養殖装置の他の実施形態の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するのであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更することができる。
【００２４】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態に係る養殖装置の構成を示す。本実施の形態に係る養殖装置１は、電子部品や半導体若しくは液晶、有機ＥＬといった物質の表面処理を行う工程を有する電子機器の製造工場内に設置される。ここで工場内とは、工場の敷地内だけでなく、工場に隣接して建設されている場合も含み、工場に供給される電力、熱やガス、また工場から余剰物として産生される資源を利用可能な場所に設置されていればよい。
【００２５】
また、海の近くに設置されているのが望ましい。養殖装置は陸上で水生生物、特に海洋生物を養殖する。そのため、新鮮な海水が得やすい場所に設置されるのが好適であるからである。
【００２６】
養殖装置１は、養殖用の水槽１０と、窒素製造装置２０と、酸素製造装置２２と、微細泡発生手段２４と、熱交換手段４０と、溶存酸素計４５と、水温計４６と、制御装置５０を含む。
【００２７】
窒素製造装置２０は、工場内に窒素を供給するための装置である。最もよく使用されているのは深冷分離式の窒素製造装置である。この装置は、酸素と窒素の沸点の違いを利用する。具体的には、空気を圧縮、冷却することで、沸点の異なる窒素と酸素を分離する。窒素は物体の表面を酸化させないため、表面処理が行われる工程では、一般的に用いられるガスである。したがって、製造工程中に表面処理を行う工程を有する製品の製造工場では、工場の敷地内に窒素製造装置を有している。
【００２８】
このような窒素製造装置２０では、空気から窒素を分離するため、分離後の排気空気中では酸素の濃度が相対的に高くなる。結果、窒素製造装置２０からは、高濃度酸素ガスが副生物として排出される。高濃度酸素ガスが排出される箇所を、窒素製造装置２０の高濃度酸素ガス排出口（または単に「高濃度酸素ガス排出口２０ａ」）と呼ぶ。窒素製造装置２０からの排気ガスである高濃度酸素ガスは、配管２１ｂの上流端である開口式回収口２１ａで回収される。配管２１ｂは散気管２３に連結されている。なお、散気管２３までの間の配管２１ｂには、ブロア装置２７が配置されている。
【００２９】
なお、高濃度酸素ガス排出口２０ａは、開口式回収口２１ａの近傍に配置されるが、この状態を「接続」と呼んでもかまわない。したがって、高濃度酸素ガス排出口２０ａは、配管２１ｂを介して散気管２３に接続されていると言える。また、窒素製造装置２０と配管２１ｂと散気管２３によって、曝気装置が形成される。また、配管２１ｂは、一部が分岐して（配管２１ｃ）、酸素製造装置２２および微細泡発生手段２４の原料供給口にも連結されている。
【００３０】
以上の窒素製造装置２０と、酸素製造装置２２とブロア装置２７と散気管２３と、微細泡発生手段２４の接続関係をまとめると以下のようになる。なお、三方バルブにおいては、流体が入力する口を入口端といい、順方向に流体がでていく口を出口端といい、もう一方の出口を分岐端とよぶ。なお、分岐端は流体が入る場合もある。窒素製造装置２０の高濃度酸素ガス排出口２０ａからは、三方バルブ６２ａを介して配管２１ｂが接続され、三方バルブ６２ｃを介して、ブロア装置２７、散気管２３と順に連結される。
【００３１】
また、三方バルブ６２ａは三方バルブ６２ｂに連結される。三方バブル６２ｂの分岐端には酸素製造装置２２の原料供給口が接続される。酸素製造装置２２の酸素ガス排出口は三方バルブ６２ｄを介して、三方バルブ６２ｃと連結されている。従って、酸素製造装置２２から排出される酸素ガスは、三方バルブ６２ｄ、三方バブル６２ｃ、ブロア装置２７を通って、散気管２３に送ることができる。
【００３２】
三方バルブ６２ｂは、また三方バルブ６２ｄに連結された三方バルブ６２ｅにも連結されている。この三方バルブ６２ｅは、微細泡発生手段２４の原料供給口の１つに連結される。三方バルブ６２ｂから微細泡発生手段２４への連結配管が配管２１ｃである。したがって、三方バルブ６２ｅは、配管２１ｃの途中に配置されている。
【００３３】
これらの三方バルブを適宜開閉することで、高濃度酸素ガス排出口２０ａから排出される高濃度酸素ガスは、散気管２３、酸素発生装置２２、微細泡発生手段２４に独立して供給することができる。
【００３４】
水槽１０と海（図示せず）の間には、海水をくみ上げるための汲み上げ用配管３５とポンプ３２が設置される。汲み上げ用配管３５には、流量計３４と、フィルタ３０および紫外線照射手段３１が配置されている。また、紫外線照射手段３１の下流には、三方バルブ６１が配置される。三方バルブ６１は、出口端が水槽１０の内部に向かう配管に接続され、分岐端が微細泡発生手段２４の原料供給口に連結している。なお、微細泡発砲手段２４は、原料供給口を２つ有しており、三方バルブ６１と、配管２１ｃ（三方バルブ６２ｅの出口端）が連結されている。また、微細泡発生手段２４の排出口には、散気管２５が連結されている。
【００３５】
水槽１０の内部には、熱交換手段４０と、溶存酸素計４５と水温計４６が設置されている。また、水槽１０の水面付近には、水面検出器３７が備えられている。熱交換手段４０は、工場内で作られる熱源からの溶媒をパイプ内に通過させることで周囲との間で熱交換を行うものである。熱源の種類には高温源と低温源がある。それぞれの熱源によって熱量を付与された溶媒が熱交換手段４０を通過することで、水槽１０中の水と熱交換を行い、水を加熱もしくは冷却することができる。
【００３６】
なお、熱交換手段４０のＯＮ・ＯＦＦのために、バルブ４１ａ、４１ｂおよび４２ａ、４２ｂが配置されている。これは高温源と低温源からの溶媒を切り替えるためである。もちろん、すべてのバルブを閉じて熱交換手段４０を動作させなくすることもできる。また、溶媒は熱量を有する液体であれば、特に限定されるものではなく、水を用いてよい。なおここでは、バルブ４１ａ、４１ｂを加温用バルブと呼び、バルブ４２ａ、４２ｂを冷却用バルブと呼ぶ。
【００３７】
溶存酸素計４５は、水槽１０中の溶存酸素量を測定するもので、隔膜電極式や蛍光式が好適に利用することができる。
【００３８】
また、養殖装置１には、各バルブ（三方バルブを含む）、酸素製造装置２２、微細泡発生手段２４、溶存酸素計４５、水温計４６が連結される制御装置５０が設置されてもよい。このような構成によって制御装置５０は、溶存酸素計４５、水温計４６からの信号を入力信号５０ｉとして受け、各種装置および各バルブを制御信号５０ｏによって制御することで、水槽１０中の溶存酸素量や水温を貝類の生育に適した状態に保持させることができる。
【００３９】
以上の養殖装置１についてその動作を説明する。ポンプ３２によって海中からくみ上げられた海水は、汲み上げ用配管３５を通って、フィルタ３０を通過し、不純物が排除される。さらに、紫外線照射手段３１によって紫外線が照射され、殺菌される。そして、三方バルブ６１を介して水槽１０内に送り込まれる。水槽１０の海水は、排水配管３６を通って再び海に戻される。この時、再度フィルタ３０を通過させると好適である。水槽１０には貝類の育成を促進させる餌が提供される場合もあり、そのまま自然に戻すのは適当でない場合もあるからである。
【００４０】
一方、工場内に設置されている窒素製造装置２０からは副産物として含有量が約３０％の高濃度酸素ガスが排出される。窒素製造装置２０は、工場が稼働している限り、常に稼働する。従って、高濃度酸素ガスも安定して供給される。
【００４１】
この高濃度酸素ガスは、開口式回収口２１ａで回収され、配管２１ｂに流される。配管２１ｂにはブロア装置２７が配置されている。そして、散気管２３に高濃度酸素ガスを含んだガスを供給する。この際、ブロア装置２７は、外部空気と高濃度酸素ガスを混合して散気管２３に送ることができる。
【００４２】
散気管２３からは高濃度酸素ガスを含む気体が噴出し、水槽１０中の海水を曝気する。従って、水槽１０中には酸素リッチなガスが供給され、水中の溶存酸素濃度を高く保持することができる。
【００４３】
貝類の育成には、酸素量だけでなく、水温も重要な要因となる。水温は２０℃から２５℃が適温である。そこで、水槽１０には、熱交換手段４０が備えられている。工場内には、さまざまな高温源や低温源が配置されている。例えば、溶剤を用いて塗料化した高機能材料を塗布後に乾燥させる工程や、半田付を行う際のリフロー工程などでは高い熱を発生させている。
【００４４】
また、揮発させた溶剤を回収するための回収装置では、溶剤を含んだ気体を冷却することで溶剤を凝集させる。従って、このような工程では、低温源が備えられている。これらの高温源や低温源からの熱を水などの適当な媒体に乗せて、熱伝導性の高いパイプを通すことで、水槽１０中の水との間で熱交換をすることができる。この熱交換手段４０によって水槽１０中の水温を調整することができる。水槽１０には水温計４６が設置されているので、たとえば、制御装置５０が水温計４６からの水温値から、熱交換手段４０を制御することで、水槽１０中の水を常に所定の温度に保持することができる。
【００４５】
しかし、水中の溶融酸素量は、水温が低いほど多くなる。つまり、水温が高くなると、溶融酸素量が減少する。そこで、本発明に係る養殖装置１には、微細泡発生手段２４と、酸素製造装置２２が配置されている。
【００４６】
酸素製造装置２２は、通常の空気を原料として酸素を分離する装置である。通常ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）方式が通常用いられる。この酸素製造装置２２も工場内の設備として設置されているものを使用することができる。この酸素製造装置２２の原料として高濃度酸素ガスを用いれば、容易に酸素含有量が９０％以上の酸素ガスを得ることができる。
【００４７】
微細泡発生手段２４は、ガスと水を原料として、微細な泡を発生させる手段である。より具体的には、マイクロバブル発生装置もしくはナノバブル発生装置を利用することができる。マイクロバブル発生装置は、大きさがおよそ５０μｍ前後の微細気泡を水中に発生させる装置である。また、ナノバブル発生装置は、大きさがおよそ１００ｎｍ前後の超微細気泡を発生させる装置である。マイクロバブルは、水中に放出されると、消滅するが、その際に海水のガスの溶解性を高める。また、ナノバブルはその大きさで水中に長期間存在することができる。
【００４８】
そこで、酸素製造装置２２からの酸素を散気管２３で曝気する。若しくは、高濃度酸素ガスまたは酸素ガスを微細泡として水中に放出することで、水中の見かけの酸素量を高くすることができる。つまり、水温が高めであっても酸素リッチな環境で貝類の養殖を行うことができる。また、マイクロバブルは、水生生物にとっては、生理活性を高める効果があるため、育成を促進させるという効果もある。
【００４９】
以上の動作を制御装置５０が制御する場合の処理について説明する。制御装置５０は、流量計３４および水面検出器３７によって、海中からポンプ３２によってくみ上げる海水の量と水槽１０の水面の高さをモニタする。そして、常に水槽１０の水量を一定に保持する。
【００５０】
また、窒素製造装置２０の排気ガスである高濃度酸素を含んだ空気は、定常的に散気管２３より曝気されるようにブロア装置２７を稼働させる。この時は、三方バルブ６２ａの入口端と分岐端を連通させ、三方バルブ６２ｃの分岐端と出口端を連通させる。
【００５１】
また、制御装置５０は、溶存酸素計４５と水温計４６をモニタする。もし、水温が所定の値からずれた場合は、加温用のバルブ４１ａ、４１ｂ若しくは冷却用バルブ４２ａ、４２ｂを開閉することで、水槽１０の水温が所定温度になるように調整する。
【００５２】
また、溶存酸素量が所定の値より下がった場合は、高濃度酸素ガスよりさらに酸素量の多い、酸素ガスで曝気をするか、高濃度酸素ガス若しくは酸素ガスを微細泡にして水中に供給する。酸素ガスで曝気する場合は、三方バルブ６２ａの入口端と出口端を連通させ、三方バルブ６２ｂの入口端と分岐端を連通させる。そして、三方バルブ６２ｄの入口端と出口端を連通させ、三方バルブ６２ｃの入口端と出口端を連通させる。
【００５３】
これによって、高濃度酸素ガス排出口２０ａから酸素製造装置２２に高濃度酸素ガスが送られ、酸素製造装置２２の酸素ガス排出口から排出される酸素ガスがブロア装置２７を経て散気管２３に送られる。
【００５４】
次に高濃度酸素ガスを微細泡として水中に供給する場合を説明する。この場合は、三方バルブ６２ａ、６２ｂ、６２ｅそれぞれの入口端と出口端を連通させる。また、三方バルブ６１の入口端と分岐端を連通させる。このようにすることで、高濃度酸素ガスと、汲み上げ用ポンプ３２からの海水が、微細泡発生手段２４に供給される。そして、微細泡が散気管２５から水中に放出される。
【００５５】
また、酸素ガスを微細泡として水中に供給する場合は、上記のバルブ設定のうち、三方バルブ６２ｂを入口端と分岐端で連通させ、三方バルブ６２ｄの入口端と分岐端を連通させ、三方バルブ６２ｅの分岐端と出口端を連通させる。このようにすることで、酸素製造装置２２からの酸素ガスを微細泡発生手段２４に供給することができる。
【００５６】
なお、水中の溶存酸素量が減少した際に、上記のうちどの方法を選択するかは適宜決めてよいが、水中への酸素の供給効果という点からは、酸素ガスでの曝気、高濃度酸素ガスの微細泡、酸素ガスの微細泡の順で高くなる。また、三方バルブをある程度開いて、微細泡と、曝気を同時に行ってもよい。
【００５７】
以上のように、本実施の形態の養殖装置１は、電子部品等の工場からの余剰資源を利用することで、貝類などの養殖を好適に行うことができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図２に本実施の形態に係る養殖装置２の構成を示す。実施の形態１と同じ構成については、説明を省略する。本実施の形態では、水槽１０内の水を循環して利用する。より具体的には、水槽１０からの排水は、フィルタ３０および紫外線照射装置３１を経由した後、水槽１０に再び戻る。そこでこの経路を循環配管３５ｒとよぶ。この循環配管３５ｒの途中で、フィルタ３０の上流側には、三方バルブ６３と循環ポンプ３２ｂと三方バルブ６４がこの順で配置される。三方バルブ６３の分岐端は、海からの汲み上げ用配管３５に連結されている。また、三方バルブ６４の分岐端は、フィルタ３０を介して海に向かう排水配管３６に連結される。
【００５９】
次にこの養殖装置２の動作について説明する。養殖装置２は通常は、水槽１０からの排水をフィルタ３０を通過させ、紫外線照射手段３１で殺菌し、再び水槽１０に戻す。このようにすることで、水槽１０内の水を海から独立させておくことができる。これは、たとえば赤潮などが発生している場合など、海からの水を取得しないほうが好ましい場合に特に有用である。フィルタ３０を介しているとはいえ、すべてのプランクトンをフィルタ３０で濾しきれるとは限らず、水槽１０内に赤潮中のプランクトンが混入するおそれもあるからである。
【００６０】
水槽１０中の水を入れ替える場合は、まず水槽１０からの排水を、海に放出する。この時は、三方バルブ６３の入口端と出口端を連通させ、三方バルブ６３の入口端と分岐端を連通させる。このようにすることで、水槽１０からの排水は、フィルタ３０を通過してから放出される。一方、海水を取得するときは三方バルブ６３の分岐端と出口端を連通させ、三方バルブ６４の入口端と出口端を連通させる。このようにすることで、汲み上げ用配管３５から海水をくみ上げて、フィルタ３０、紫外線照射手段３１を経由したのち、水槽１０中に供給することができる。
【００６１】
その他の機能については、養殖装置２は、実施の形態１で示した養殖装置１と同じである。
【００６２】
（実施の形態３）
図３に本実施の形態に係る養殖装置３の構成を示す。養殖装置３は、水槽１１をパイプ形状にしたものである。水槽１１は円筒状の本体と、両端に設けられたフランジ１４で形成されている。従って、フランジ１４同士を突き合わせることで、水槽１１は連結することができる。また、同じくフランジ１４を有するエルボーパイプ１３を組み合わせることで、図３に示すように、複数の水槽１１を並立させて連結した状態に形成することができる。図３では、水の流れの上流側から第１水槽１１ａ、第２水槽１１ｂ、第３水槽１１ｃとする。
【００６３】
連結された水槽１１は１つの水路を形成することとなる。この水路は、上流側の水槽１１ａから下流側の水槽１１ｃを経由し、再び上流側の水槽１１ａに戻る閉水路を形成することができる。しかも、これらの水槽１１は全体として密閉することができ、後述するように内部に圧をかけることができる。下流側の水槽１１ｃの終端から上流側の水槽１１ａに向かう循環配管３５ｒ中に、バルブ６９、三方バルブ６５、６６、フィルタ３０、紫外線照射装置３１、ポンプ３２、三方バルブ６７、６８が配置される。
【００６４】
なお、三方バルブ６７および６８は出口端が逆止弁になっており、出口端の外側からの圧力が入口端若しくは分岐端側に伝わらないようにしてある。図３中では、出口端に矢印で示した。また、バルブ６９は、開口度を調整することができるバルブである。もちろん、他のバルブ（三方バルブを含め）開口度を調整できるタイプのものであってもよい。
【００６５】
また、三方バルブ６７と６８の分岐端の間に、バッファタンク１６とポンプ３３が連結される。バッファタンク１６には、窒素製造装置２０の排気ガスである高濃度酸素ガスの配管２１ｂが連結されている。また、酸素製造装置２２が、高濃度酸素ガス排出口２０ａと三方バルブ６３ａを介して連結されている。酸素製造装置２２の酸素ガス排出口は、三方バルブ６３ｂを介して配管２１ｂに連結されている。
【００６６】
また、バッファタンク１６には配管２１ｂと連結された散気管（図示せず）が設けられている。さらに、バッファタンク１６には、溶存酸素計４５ｓと、水温計４６ｓと、微細泡発生手段２４と、熱交換手段４０が設置されている。微細泡発生手段２４は、バッファタンク１６中に浸漬されるものを例示したが、もちろん、バッファタンク１６外に配置されていてもよい。微細泡発生手段２４には、配管２１ｂからの分岐管によってガスが供給される。そして微細泡発生手段２４は、ガスと周囲の水を原料として微細泡が含有された水をバッファタンク１６内に放出する。
【００６７】
連結された水槽１１には、観察用の窓１１ｗが形成されていてもよい。内部の貝類等の成長具合を確認するためである。また、各水槽１１の上流側には、熱交換手段４０が巻きつけられている。また、フランジ１４のうち少なくとも１のフランジ１４には、溶存酸素計４５、水温計４６、圧力計４７が取付けられたものを用いるのが好適である。後述するように水槽１１内部の状態を観測できるからである。
【００６８】
なお、養殖される貝類は、水槽１１内に網底を張って、載置して飼育してもよいし、また、吊り下げ紐で吊り下げるように保持してもよい。図３では、第３水槽１１ｃが吊り下げ紐で吊り下げた貝を示している。
【００６９】
以上のように構成された養殖装置３についてその動作を説明する。定常的な水の流れは、始端フランジ１４ａから終端フランジ１４ｚに向けて水が流れ、その水は循環配管３５ｒを通って、再び始端フランジ１４ａから第１水槽１１ａに入る。本実施の形態にかかわる養殖装置３の特徴は水槽１１が密閉系で構成されている点である。
【００７０】
従って、水槽１１内を陽圧にすることができる。水槽内１１を陽圧にするには、バルブ６９を絞り、ポンプ３２若しくはポンプ３３で循環配管３５ｒ内に圧力をかける。バルブ６９とポンプ３２若しくはポンプ３３で加圧手段を構成する。この加圧手段は、水槽１１の両端に設けられることとなる。
【００７１】
このようにすると縦長筒状の水槽１１内は水圧がかかる。例えばアワビなどは、水深が１５ｍ前後に生息しているので、約１．５気圧程度の圧がかかる環境で生息している。この養殖装置３はそのような環境を実現することができる。
【００７２】
窒素製造装置２０の排気ガスである高濃度酸素ガスはバッファタンク１６中で曝気され、バッファタンク１６中の水の溶存酸素量を高くする。また、バッファタンク１６内に設けられた熱交換手段４０によってバッファタンク１６中の水温は調整することができる。バッファタンク１６中の水温と溶存酸素量は、水温計４６ｓと溶存酸素計４５ｓで測定する。
【００７３】
所定の水温および溶存酸素量となったバッファタンク１６中の水は、ポンプ３３によって加圧されながら、水槽１１中に供給される。これらの水は始端フランジ１４ａから第１水槽１１ａ中に供給され、第１、第２、第３の水槽に順次供給される。なお、それぞれの水槽１１の上流側には、熱交換手段４０ｂが配置されている。熱交換手段４０ｂは、熱源からの溶媒が通るパイプをエルボーパイプ１３若しくは水槽１１に巻きつけたものである。バッファタンク１６で温度調整された水は、水槽１１中を流れる間に、水温が変化する場合がある。そこで、それぞれの水槽１１に供給する前に加熱若しくは冷却し、各水槽１１中の水温を所定の値に保持するためである。
【００７４】
各水槽１１中の水温、溶存酸素量、水圧は、それぞれ水槽１１に設けられた水温計４６、溶存酸素計４５、圧力計４７で確認する。なお、図３では第２水槽１１ｂの上流側のフランジ１４に水温計４６、溶存酸素計４５、圧力計４７が設置された様子を示す。しかし、他の水槽に対してもこれらの測定計を設けてもよい。
【００７５】
ここで、水槽中の溶存酸素量を増やしたい場合は、バッファタンク１６中の曝気に、酸素製造装置２２からの酸素を使って曝気する。また、バッファタンク１６中に配設した微細泡発生手段２４を稼働させてもよい。本養殖装置３では、水槽１１内の圧力が高いので、水温が高くなっても、溶存酸素量を高く設定することができる。また、酸素によって形成された微細泡は水圧によって圧迫され水中に溶け込んでいます。これによって溶存酸素量を大きくすることができる。これは貝類の育成に大変効果的である。
【００７６】
なお、水槽１１中で使用する水は、定期的に入れ替えるのが好適である。循環配管３５ｒ中にフィルタ３０を介しているとはいえ、水中に貝などの排せつ物が蓄積するからである。特に窒素化合物は、水中ではアンモニアの生成につながる。循環水中にアンモニアがあると、貝の育成には悪影響を及ぼし、稚貝では死亡する場合もある。そこで、水槽１１中の水は所定期間毎に入れ替えをする必要がある。
【００７７】
水槽１１中の水の入れ替えを行う場合は、三方バルブ６６の分岐端を開き、フィルタ３０を介しながら水槽１１からの水を海に投棄する。
【００７８】
次に三方バルブ６６の出口を出口端（循環配管３５ｒ側）に切り替え、三方バルブ６５の分岐端を開く。三方バルブ６５の分岐端は海と繋がっており、また、ポンプ３２とも直結しているので、汲み上げ用配管３５を通じて海水が循環配管３５ｒ内に取得される。取得された海水は、フィルタ３０を通り、紫外線照射手段３１で殺菌されバッファタンク１６に送られる。バッファタンク１６の海水は、水温と溶存酸素量を調整された後、ポンプ３３で加圧されながら水槽中に送られる。
【００７９】
以上のように本実施の形態に係る養殖装置３は、工場内の資源を利用しながら、さらに加圧水圧下で養殖ができる。さらに、高い水圧を利用して、水温が高めであるにもかかわらず、溶存酸素量を上げることができるので、貝類等の養殖に好適な環境を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、貝類だけでなく、カニを初めとする甲殻類の養殖や、ウナギを初めとする比較的小型の魚類の稚魚などの養殖にも好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３  養殖装置
１０、１１  水槽
１１ａ  第１水槽
１１ｂ  第２水槽
１１ｃ  第３水槽
１１ｗ  窓
１３  エルボーパイプ
１４  フランジ
１４ａ  始端フランジ
１４ｚ  終端フランジ
１６  バッファタンク
２０  窒素製造装置
２０ａ  高濃度酸素ガス排出口
２１ａ  開口式回収口
２１ｂ  配管
２２  酸素製造装置
２３  散気管
２４  微細泡発生手段
２５  散気管（微細泡発生手段用）
２７  ブロア装置
３０  フィルタ
３１  紫外線照射手段
３２  汲み上げ用ポンプ
３２ｂ  循環ポンプ
３４  流量計
３５  汲み上げ用配管
３５ｒ  循環配管
３６  排水配管
３７  水面検出器
４０、４０ｂ  熱交換手段
４１ａ、４１ｂ  加温用バルブ
４２ａ、４２ｂ  冷却用バルブ
４５、４５ｓ  溶存酸素計
４６  ４６ｓ  水温計
５０  制御装置
６１  三方バルブ
６２ａ〜６２ｅ  三方バルブ
６３ａ、６３ｂ  三方バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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