(57)【要約】海水中の海洋生物のための養殖設備において、水に酸素を送り込むためのディフューザホース。ホース（５）は、略純粋な酸素が供給される１つの有孔ホース（６）と、酸素分配のための少なくとも１つの有孔ホース（７）とから成り、供給ホースは、分配ホースよりも穿孔／穴／孔の数が少なく、これにより、圧力平衡を形成する。ここにおいて、ディフューザホースは、酸素が養殖場の水中に送り込まれるような酸素分圧を有する酸素超微粒気泡を形成する。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水中の海洋生物のための養殖設備において、酸素を豊富に含む超微粒気泡の形態で水に酸素を送り込むためのホースであって、酸素ガス生成および酸素ガス供給のための装置に接続され、酸素ガスが現場で生成されても良く且つ目的に適したタンク（４）内に収容されるホースにおいて、
酸素供給のための１つの有孔ホース（６）と、酸素分配のための少なくとも１つの有孔ホース（７）とから成り、供給パイプは、分配パイプよりも穿孔／穴／孔の数が少なく、これにより、圧力平衡を形成することを特徴とするホース。
【請求項２】
供給ホース（６）および分配ホース（７）が同軸に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のホース。
【請求項３】
供給ホース（６）および分配ホース（７）は、軸を平行にして配置されるとともに、互いに隣接して位置されており、供給ホースと分配ホースとの間の接触面において供給ホースだけが穿孔され、これにより、供給ホースおよび分配ホース内においては、これらの接触面穿孔間で流通が成されることを特徴とする請求項１に記載のホース。
【請求項４】
供給ホース（６）および分配ホース（７）は、共通のホース壁を長手方向に有していることを特徴とする請求項３に記載のホース。
【請求項５】
共通のホース壁の長手方向に穿孔／穴／孔があることを特徴とする請求項４に記載のホース。
【請求項６】
水の酸素含有量を記録するための酸素プローブ（１４）と、酸素プローブからの情報に基づいて酸素源（４）からの酸素の注入を調整／制御するための制御装置（１５）とに接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のホース。
【請求項７】
酸素を送り込まなければならない或いは規定の調整ポイント／設定ポイントに更に近づけなければならない水中の酸素飽和率にしたがって酸素混合が制御／調整されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のホース。
【請求項８】
酸素は、極低温タンクからの液体酸素の形態を成していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のホース。
【請求項９】
ホース（５）が供給ホース（６）と分配ホース（７）とから成り、供給ホース（６）は、その長手方向に、１メートル当たり１〜１００個の穿孔／穴／孔、好ましくは１メートル当たり１〜１０個の穿孔／穴／孔を有し、分配ホース（７）は、その長手方向に、１メートル当たり２００〜１００００個の穿孔／穴／孔、好ましくは１メートル当たり５００〜２０００個の穿孔／穴／孔を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１０】
供給ホース（６）の穿孔／穴／孔は、供給ホースの全周に沿って及び長手方向に設けられ、あるいは、供給ホース（６）の長手方向の列／並びに設けられ、分配ホース（７）の穿孔／穴／孔は、分配ホースの全周に沿って及び長手方向に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のホース。
【請求項１１】
供給ホース（６）および分配ホース（７）は、柔軟な材料または硬質材料から成っていても良いことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１２】
供給ホース（６）は、４〜１６ｍｍのゴム、好ましくはＥＰＤＭ、または、硬質プラスチック或いは金属から成り、分配ホース（７）は、６〜３０ｍｍゴム、好ましくはＥＰＤＭから成ることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１３】
供給ホース（６）は、特定の場所（８）で或いはその全長に沿って硬質構造を成し、これにより、外側締め付けリング（９）により分配ホース（７）内にチャンバ／区域を形成することができることを特徴とする請求項１または２或いは請求項６から１２のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１４】
固定された複数の隔壁（１０）によって及び／又は硬質な内側パイプ（１１）の周囲に固定／シールされる外側締め付けリング（９）によって分配ホースを特定の間隔でブロックすることにより、分配ホース（７）内にチャンバ／区域が形成されることを特徴とする請求項１または請求項３から１２のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１５】
分配ホース（７）は、１〜５０メートル毎に１回、好ましくは２〜１０メートル毎に１回、締め付けられ／ブロックされる（したがって、チャンバ／区域を形成する）ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のホース。
【請求項１６】
ホース（５）は、０．５〜２０００メートル、好ましくは１〜１０００メートル、更に好ましくは１０〜１００メートルであることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１７】
１または複数のホース（５）が取り付け装置（１２）上に装着されることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載のホース。
【請求項１８】
幾つかのホース（５）は、取り付け装置（１２）のネットワークに装着されて別個のモジュールを形成することを特徴とする請求項１７に記載のホース。
【請求項１９】
幾つかの取り付け装置（１２）が互いに接続されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載のホース。
【請求項２０】
海水中の海洋生物のための養殖設備における水に酸素を送り込む方法であって、酸素を豊富に含む超微粒気泡の形態を成す略純粋な酸素が養殖設備に加えられる方法において、
酸素は、請求項１から１９に記載されたホースによって水中に供給されて分配されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
供給されて分配される酸素は、現場で生成されて目的に適したタンク（４）内に収容され、あるいは、極低温タンクからの液体酸素の形態で供給されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
加えられる酸素の量は、酸素源（４）からの酸素混合を調整／制御するための制御装置（１５）により、常に調整されて制御され、調整は、酸素プローブ（１４）による水の酸素含有量の測定に基づいていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
酸素を送り込まなければならない或いは規定の調整ポイント／設定ポイントに更に近づけなければならない水中の酸素飽和率にしたがって酸素混合が制御／調整されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
使用されるホース（５）は、目的に適した取り付け装置（１２）上に装着されることを特徴とする請求項２０から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
ホース（５）を有する取り付け装置（１２）は、調整可能な吊り下げ手段により、２〜２５メートルの深さ、好ましくは５〜１０メートルの深さに配置されることを特徴とする請求項２０から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
養殖生物の要求にしたがって、好ましくは４１〜９０％、更に好ましくは８５％の酸素飽和率が水中で得られることを特徴とする請求項２０から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
酸素の送り込みは、ケージ内、または、他の種類の養殖設備、例えば甲殻類や伊勢エビを育てるための設備で行なわれることを特徴とする請求項２０から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
酸素は、ケージ内の全ての水が所望の酸素飽和率を受けるように、ケージ内の適した場所および深さで供給されることを特徴とする請求項２０から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
海水中の海洋生物のための養殖設備における水に酸素を送り込むための請求項１から１９に記載のホースの使用。
【請求項３０】
所望レベルの酸素飽和率がケージの全ての水塊で得られるように、装置がケージ内の所定の場所および深さに配置される請求項２９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水中の海洋生物のための養殖設備において、酸素を豊富に含む超微粒気泡によって水に酸素を送り込むために使用される装置、および、そのような装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水の多くの養魚場では、特定の期間中において、低酸素レベルが記録される。そのような期間中における酸素含有量が１４〜１５℃で３〜４ｍｇ／リットル程度まで低くなり得るという報告を一部の養魚場から受けた。この酸素含有量は、たった４０％の酸素飽和率に相当する。このような期間は、その持続時間が短く或いは長い場合があり、特に、海水温度が高い時、食餌後、藻の呼吸活動が高い夕方／夜において発生する虞がある。
【０００３】
魚は、前述した低い酸素飽和率で生き延びることが難しい。養魚場主は、魚が餌を食べていないことに気を配るとともに、通常において魚が水の上層を泳ぎながら酸素を求めてあえぐことに気を配る。一般に、酸素飽和率が低いと、食餌量が減るとともに、成長が遅くなる。実験によれば、酸素飽和率が８５％と大きい場合であっても、魚の食欲減退または挙動変化はないものの、このような結果を生じる可能性があることが分かった。したがって、養魚場主が魚の明白な兆候を観察することができなければ、低酸素飽和率に伴う問題が生じ得る。
【０００４】
魚は、海水の温度に依存する代謝を有する外温動物である。海水温度が高いと、代謝速度が高くなるとともに、食欲および動きが良好になる。その結果、実質的に酸素要求が生じて、水塊の周囲から酸素を補なわなければならなくなる。水中の酸素飽和率が低いと、代謝速度が低下する。代謝速度が低下すると、成長速度が低下し、有効食餌量が減る。これは、餌が吸収されないまま消化されずに内蔵を通過し、病気に対する抵抗力が減少するためである。
【０００５】
７月から１０月の期間においては、酸素を利用することこそが、海水での食餌量および成長を最大にするための律速因子である。酸素飽和率が低い期間中に、これを通常の飽和率まで高めることが可能であれば、給餌要因を減らし、成長速度を高め、生産能力を高め（魚の密度を高め）、病気に対する抵抗力を高め、結果として、環境ストレスを低下させることができるといった利益を得ることができる。しかしながら、発生器によって生成された酸素を長期間にわたって効率的且つ多量にオープンケージ設備内の水に加えることができる既存の周知の解決策はない。
【０００６】
現時点においては、養殖サーモンおよび鱒のために水に酸素を送り込むための既存の装置はある。しかしながら、これらは地上の設備内に配置固定されている。この場合、水源は、基本的に、重力によって養魚場に流れ込む新鮮な水である。幼魚が海での生活に適合しなければならない期間においては（2年子のサケ（ｓｍｏｌｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））、海水が徐々に設備に加えられる。両方の水源が酸素の送り込みを必要とし、これは、２つの方法、すなわち、ガス／複数のガス（酸素＋幾らかの窒素）を水中に溶かして水分子と結合させることができる十分高い圧力を用いる加圧水システム（コーン、タンク等）による酸素供給、または、小さい気泡（超微粒気泡）による拡散によって行なうことができる。しかしながら、これらの２つの酸素供給方法のいずれも、海水中の海洋生物のための養殖設備における酸素供給に適していない。
【０００７】
以上に加え、現在、市場には、非常用酸素供給、ケージ内でのシラミ除去、活魚輸送のために使用される有孔ホースが存在する。しかしながら、このようなホースは、養魚場における通常の作業中には使用されず、また、養殖ケージ内で長期間にわたって酸素を均一に分配することができない。これは、水で満たされてしまって非常に不安定になるというホースの構造に起因している。水は塩を３０〜３５％含み、ホースによって供給される酸素は、結果的に、水を干上がらせ、これにより、塩の結晶がホースの裏側に残って、孔が徐々に塞がってしまう。
【０００８】
ＪＰ０６０４６７１７は、加圧水システム／養殖ケージに空気または酸素を加えるためのシステムについて説明している。しかしながら、地上の設備内で実施される加圧水システムにおける酸素供給は、ケージの酸素供給に適していない。これは、ケージ内に出る対応するシステムを構成して動作させることが極めて高価だからである。また、発生器で生成された酸素をケージに対して直接に（すなわち、最初に、加圧システム内にある水にガス／複数のガスを溶かすことなく）加えることもできない。これは、水中で窒素過飽和が生じ、魚が減圧症（減圧病）にかかって死んでしまうためである。
【０００９】
気泡の形態で空気を陸上で／容器内で加えるためのシステムについて説明する２つの特許は、ＵＳ４９２７５６８およびＵＳ４７７６１２７である。しかしながら、これらの特許は、ボートおよび水槽でそれぞれ長生きするように酸素を加えようとするものである。これも地上設備で実施されるが、超微粒気泡による拡散は、固体材料（セラミック、焼結金属など）から成る手段によって行なわれる。しかしながら、この種の拡散は、長期にわたる海水での拡散に適していない。これは、部材を浸透する海水が酸素の付加によって蒸発してしまい、残存する塩が経時的に部材の孔を塞いでしまうためである。
【００１０】
ＵＳ３９７０７３１は、水中に沈められ、気泡を生成に関して説明している。これには、特定の窪みが設けられている。この窪みの目的は、気泡が環境中に解放される前に孔からの気泡を集めるのに役立たせることである。その結果、この場所では、本発明と同様に超微粒気泡が解放されないが、孔から出る気泡よりも大きい気泡が解放される。
【００１１】
サーモンのシラミの除去に関連して、セラミックが、現在、酸素をケージに加えるために短期間（２時間〜１日）使用されている。この種の酸素混合は、シラミを殺す薬品の注入前であって、処理されるべきケージが防水シートによって閉じられた後、実行される。このようにしてケージを閉じると、水の貫流量が減り、魚にストレスがかかる。しかしながら、前述したように、この種のセラミックは、長期にわたる海水での拡散に適しておらず、海水中のケージに酸素を送り込むための永久的なシステムは今日使用されていない。
【００１２】
酸素飽和値が８５％を下回る期間（７月〜１０月）においては、約０．６５ｋｇの酸素を魚に供給すると、魚の生産量が約１ｋｇ余計に増える。これにより、生産量を５〜２０％増やすことができる。したがって、１０００トンの魚が生産される場所では、酸素供給量を増やすコストを差し引いても、約ＮＯＫ２〜６百万の利益を伴う場合がある。したがって、養魚ビジネスは、利益、環境、経済的に見て、ケージ内の海水に酸素を注入することができる装置を有することが望ましい状況にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、酸素を豊富に含む超微粒気泡によって、海水にいる海洋生物のための養殖設備内の水に酸素を送り込むための装置、および、この装置を使用するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、添付の請求の範囲によって特徴付けられる本発明によって達成される。
【００１５】
本発明は、海水中の海洋生物のための養殖設備内の水に酸素を送り込むためのディフューザホースおよび方法に関する。この場合、本発明に係るディフューザホースを使用して、酸素を豊富に含む超微粒気泡の形態を成す略純粋な酸素が設備に加えられる。
【００１６】
本発明のディフューザホースは、酸素ガス生成・酸素ガス供給装置に接続される。酸素ガスは、現場で生成されても良く、目的に適したタンク（４）内に収容される。前記ホースは、酸素供給のための１つの有孔ホース（６）と、酸素分配のための少なくとも１つの有孔ホース（７）とから成る。供給パイプは、分配パイプよりも穿孔／穴／孔の数が少なく、これにより、圧力平衡を形成する。
【００１７】
また、水に酸素を送り込むための本発明のディフューザホースおよび方法は、本発明の実際の概念においては少しも重要ではない軽微な調整を伴い、他のタイプの養魚場、例えば甲殻類や伊勢エビのための養魚場の海水に酸素を送り込むためにも使用できる。
【００１８】
ここで、図面および実施例を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ケージに加えなければならない酸素は、酸素発生器によって現場で生成されても良い。エアーは、エアーコンプレッサ１内に吸引され、このエアーコンプレッサ１で乾燥されて濾過される。乾燥されて濾過されたエアーは、その後、純粋なエアーを中間的に収容するための圧力タンクであるエアー用収容タンク２へと送られる。その後、純粋なエアーは、酸素発生器３に供給される。酸素発生器３は、分離媒体によって、酸素を生成する。これは、多孔質材料（ｃｅｏｌｉｔｔ）を収容するタンク内にエアーを過圧的に導入することにより行なわれる。この材料は、酸素発生器３内の第２のタンクへ酸素を送り込んでいる間に窒素を吸収し、これにより、効率的且つ安価に酸素を生成することができる。このような方法は、圧力振動吸着（ＰＳＡ）と呼ばれる。生成されたガスは、更なる分配の前に、酸素用収容タンク４（圧力タンク）内に収容される。
【００２０】
このようにして生成された酸素ガスは、約９０〜９５％の純度を有している。残りの５〜１０％は、主に、窒素およびアルゴンである。水における窒素の過飽和を避け、それによって、この酸素が海水に加えられた際に魚が減圧症を起こさないように、この種の混合は、気泡の形態で行なわなければならない。窒素が気泡内で実際以下に見積もられ、窒素だけが水から気泡中へと送られるため、結果として、水における窒素の過飽和は生じない。
【００２１】
本発明において、海水に加えられる気泡は、酸素を豊富に含む超微粒気泡である。そのような超微粒気泡の形態で酸素を加える利点の１つは、水中で浮くことができるとともに、その上昇速度が低く、その結果、酸素を送り込むべき水中に超微粒気泡／酸素を均一に分配させることができ、この水との接触時間が比較的長くなるという点である。大きい気泡は、表面的には、小さい気泡よりも速く上昇する。また、大量の輸送（気泡膜にわたる拡散）は、大きい気泡よりも小さい気泡の方が多い。これは、小さい気泡が体積と比べて大きい表面を有しているからである。
【００２２】
また、極低温タンクからの液体酸素（ＬＯＸ）は、オープンケージに酸素を送り込むために使用することもできるため、酸素源から除外するべきではないが、これは、今日における養魚場においては、非常に費用効率が高い選択肢とはいえない。この種の酸素は、多くの場合、約９９．５％の純度を有しているが、酸素ガスの純度は、酸素ガスが超微粒気泡の形態で加えられる際には、あまり重要ではない。しかしながら、純粋なエアー（酸素が約２０％）をケージ内の水を加えると、Ｎ２の分圧が大きくなり、それによって、魚が減圧症を起こすため、都合が悪い。
【００２３】
酸素を豊富に含む超微粒気泡と水中の酸素との間の分圧差の結果、気泡中の酸素は、気泡から水塊へと非常に急速に拡散し、その後、魚のえら及び血液中へと拡散する。本発明に係るこの装置により、結果的に、推進勾配が形成される。これは、気泡中における酸素の分圧が水中における酸素分圧よりも高く、水中における酸素分圧が魚の血液よりも高いからである。分圧差が大きくなればなるほど、拡散プロセスは急速に且つ効率的に進む。気泡中の酸素以外のガスの分圧は低い。このことは、窒素、二酸化炭素、アンモニア（ＮＨ３）等のガスが気泡中に拡散することを意味する。これらのガスは、魚の成長を制限するものであると見なされるため、気泡が水面で“破裂する”際に水塊から除去される。したがって、この作用は、この方法を使用する際の更なる利点である。
【００２４】
本発明の前述した部分は、先に提出されているが公開されていない本出願人の特許出願（Ｎｏ．２０００  ４５１３）にも記載されている。
【００２５】
収容タンク４からの酸素は、ホースおよびパイプにより、各ケージに分配される。ケージ内においては、水中に沈められる適当な取り付け装置１２に取り付けられる１または複数のホース５により、酸素が加えられる。ケージは様々な形状および容積を有している場合があるため、様々な形状のホース５及び／又はこれらのホースのための取り付け装置１２を使用することが好ましく、その例が図４に示されている。図５に示されるように、幾つかの取り付け装置１２を互いに接続しても良く、また、実際の取り付け装置１２は、例えばチェーン、ワイヤ、パイプ及び／又はロープから成っていても良い。
【００２６】
１または複数のホース５は、できる限り安定した態様で水平面内に保持されるように、取り付け装置１２上に装着される。取り付け装置１２に装着されるホース５の長さは、０．５〜２０００メートルであっても良く、好ましくは１〜１０００メートルであり、更に好ましくは１０〜１００メートルである。幾つかのホース５が取り付け装置１２に接続される場合、これらのホースは、“ネットワーク”内で様々な“モジュール”を形成しても良く、したがって、例えば水の貫流量の変化に応じて、様々な“モジュール”に適するように酸素供給量を変化させることができるようにしても良い。
【００２７】
１または複数のホース５を伴う取り付け装置１２の理想的な位置は、ケージの水平断面全体にわたって気泡が拡散するような位置である。しかしながら、ホース５によって覆われるべきケージの面積は、特にケージ内の水の局所的な貫流量およびケージの深さに応じて異なる。ホースのための実際の取り付け装置１２の吊り下げは、酸素を加える必要がある水の深さに関して、調整できなければならない（例えば、ワイヤ、ロープ、フック及び／又はケージの上側で吊り下げられるプーリーシステムによって、あるいは、ケージの実際の支持構造における取り付け装置によって）。２〜３５メートルの深さで酸素を加えることができるが、５〜１０メートルの深さで気泡を加えることが最も都合が良い。
【００２８】
本発明に係るホース５は、（少なくとも）２つのホースから成る。この場合、第１のホース６は、少数、例えば１メートル当たりに１〜１００個、好ましくは１メートル当たりに１〜１０個の穿孔／穴／孔を長手方向に有しており、また、第２のホース７は、多数、例えば１メートル当たりに２００〜１００００個、好ましくは１メートル当たりに５００〜２０００個の穿孔／穴／孔を長手方向に有している。この説明において、“ホース”は、任意の種類の材料から成る長尺な管状体を示していることは言うまでもないが、エテン・プロペナールゴム（ＥＰＤＭ）から成ることが好ましく、しかし、硬質のプラスチックまたは金属から成っていても良い。
【００２９】
本発明において、第１のホース６および第２のホース７は、例えば第１のホース６が第２のホース７の内側に位置されるように配置されても良い（図２）。また、第１のホース６および第２のホース７は、長手方向で互いに接触する（共通のホース壁を有する）ように、互いに平行に近接して配置されても良い（図３）。この場合、接触部には、第１のホース６と第２のホース７との間で内部ガスを送ることができる穿孔／穴／孔が存在する。ホース５におけるこの種の実施形態は、例えば、第１のホース６および第２のホース７を一体で製造／成形／硬化（硫化）することにより、あるいは、製造後にホース同士を接着することにより、達成しても良い。第２のホース７は、伸びる締め付けリング９を用いて或いは用いないで製造されても良い。
【００３０】
第１のホース６の構造は、その周方向および長手方向に沿って、あるいは、長手方向の１つの（または、複数の隣り合う）列／並びに、第１のホース６の穿孔／穴／孔が設けられるような構造であっても良い。第１のホース６および第２のホース７が一体で成形／硬化（硫化）される場合、この列／並びは、第１および第２のホース６，７の共通のホース壁の一部を形成する。両方の実施形態において、酸素は、第１のホース６から第２のホース７へと拡散することができる。第２のホース７において、穿孔／穴／孔は、その周方向および長手方向に沿って設けられる。また、第１および第２のホース６，７の両方の穿孔／穴／孔は、これが実際の発明において重要でなければ、他の方法で設けられても良い。
【００３１】
ケージに酸素を送り込む際に使用される酸素圧力は、使用される酸素源によって決まるが、通常、０．１〜２０バール、好ましくは１〜６バールである。酸素は、ホース５の第１のホース６内に送られる。その目的は、特定の圧力、例えば０．１〜２０バール、好ましくは０．５〜８バールをこのホース内で維持することである。酸素がホース５の第２のホース７に送られると、この圧力が減少する。これによってホース５の第１のホース６と第２のホース７との間に形成される減圧により、酸素は、ホース５の大部分にわたって均一に分配される。
【００３２】
酸素が更に均一に且つ効率的に分配されるように、第２のホース７は、例えば１〜５０メートル毎に１回の一定の間隔で遮られても良い。このようにすると、ホース５の全長にわたって第２のホース７内にチャンバ／区域が形成され、ホースの全長にわたって圧力平衡が得られる。これにより、ホースの全長にわたって水に酸素（超微粒気泡の形態を成す）を均一に加えるという目的が達成される。これは、たとえ酸素が実質的な上下動に晒されても、チャンバ／区域により、酸素がホースの長さ（全長）に沿って“スライドする”ことが防止されるからである。
【００３３】
第２のホース７内にチャンバ／区域を形成するための考えられる実施形態は様々ある。第１のホース６が第２のホースの内側に位置されると（図２）、第１のホース６の構造が特定の場所８で非常に硬質であるため、これらの場所で第２のホース７上に外側締め付けリング９を設けることにより、第２のホース７を第１のホース６に対してきつく締め付けることができるという実施形態を得ることができる。第２の実施形態は、第１のホース６がその全長に沿って硬質構造を成しているというものであっても良い。これは、任意の種類の材料（例えば鉛）から成る両端が閉じられた内側硬質パイプ１１を第１のホース６の内側に装着し、これにより、第２のホース７が外側締め付けリング９により第１のホース６に対して締め付けられる際に複数のチャンバ／区域を形成することによって達成される。また、第１のホース６は、それ自体、例えば硬質プラスチックまたは金属から成っていても良い。これにより、第１のホース６は、それ自体、第２のホース７をクランプすることができ或いはその周囲に第２のホースを締め付けることができる硬質パイプを形成する。第１のホース６が第２のホース７に対して平行に配置されると（図３）、チャンバ／区域を形成するための実施形態は、固定された複数の隔壁１０を第２のホース７内に挿入すること、あるいは、任意の種類の材料（例えば鉛）から成る両端が閉じられた内側硬質パイプ１１を第２のホース７の内側に装着することにより、外側締め付けリング９を用いて内側パイプ１１の周囲を密にシールできるようにすることであっても良い。
【００３４】
ケージ内の水の貫流量は大きく変化し得る。行なわれる貫流／水交換が少なければ少ないほど、酸素を多く供給する必要がある。ケージ内の水の質もバイオマスと同様に変化する。また、幾つかの他のパラメータにより、魚の酸素要求が、２４時間の間に変化し、したがって、１年にわたって変化する。酸素を加える場合には、これらの変化を考慮することが重要であり、また、これは、酸素飽和率が好ましくは４１〜８５％、更に好ましくは８５％になるように行なわれなければならない。
【００３５】
本発明において、この種の望ましい酸素飽和率は、酸素プローブ／センサ１４によって得ることができる。酸素プローブ／センサ１４は、水中の下方に配置されており、酸素混合装置を用いてケージ内の酸素飽和率を常に記録する。ケージに加えられる酸素の量は、所定の調整ポイント（設定ポイント）に対して調整され、また、酸素飽和率におけるこの設定ポイントは、信号をコントロールキャビネット１５に送る調整ユニット（ＰＬＳ；プログラマブル・ロジックシステム）１５等で決定される。加えられる酸素量の調整は、ここでは、バルブ（好ましくは電磁弁）によって制御される。したがって、酸素用収容タンク１３からの全ての酸素ガスは、コントロールキャビネットを通過し、その後、正確な量の酸素を各ケージに分配する／加える１６。これにより、略一定の望ましい酸素飽和率をケージ内で維持することができるため、魚は、健康および成長において最適な状態を得ることができる。
【００３６】
以下の実施例は、本発明の一実施形態を例示することを意図しており、決して限定的なものであると見なすべきではない。
【実施例１】
【００３７】
非常用酸素供給ホースによる酸素混合
海水への酸素注入に関して、長さが異なる４本（１，２，４，８メートル）の非常用酸素供給ホースを試験した。非常用酸素供給ホースは、１メートル当たり約１０００回穿孔／穴開けされている。レギュレータおよび流量計を有する酸素ボトルからの酸素ホースを、非常用酸素供給ホースの一端（第１の端部）に接続するとともに、非常用酸素供給ホースの他端（第２の端部）をエンドプラグ／ブラインドプラグによって閉じた。
【００３８】
（クラーゲレの埠頭からの）海水中で試験を行なった。非常用酸素供給ホースを水中に下ろし、ホースの第２の端部（エンドプラグ／ブラインドプラグによって閉じられた）が海底に最も近接して配置されるとともに、反対の端部（第１の端部）ができる限り海面に近接するようにした。
【００３９】
これにより、非常用酸素供給ホースが水柱内で斜めに横たえられ、ホースの第１の端部と第２の端部との間の高さの差が約１〜２ｍとなった。
【００４０】
３つの異なる量の酸素（０．０５，０．２，０．５ｋｇ酸素／時間）を各非常用酸素供給ホースに加え、気泡のパターンおよびサイズを視覚的に観察して、書き留めて、撮影した。非常用酸素供給ホースを用いた試験の結果が以下の表１に示されている。
【００４１】
非常用酸素供給ホースを使用した試験における視覚的観察
【００４２】
【表１】
2005503155.tif 000003
【００４３】
不均一な分配は、水面に最も近接して位置されたホースの部分でのみ大部分の気泡がホースから出ており、海底に最も近接して位置されたホースから気泡が全く出ていないことを意味している。４ｍおよび８ｍの非常用酸素供給ホースの場合、過剰供給の効果を調べるとともに、これがホースの内側で十分な背圧を形成して酸素をホースの全長にわたって均一に分配し得るか否かを見るために、多量の酸素が供給された。それは、単位時間当たり約２〜５ｋｇの酸素を用いて試験した。しかし、酸素供給量が少ない試験では、気泡はそのパターンが実質的に変化せず、気泡は、全長にわたって不均一に分配された。
【実施例２】
【００４４】
非常用酸素供給ホースおよびホースによる酸素混合の比較
この実施例においては、海水に酸素を加えることに関して、本発明に係るホース５と、周知の非常用酸素供給ホースとを試験した。
【００４５】
この試験においては、互いに長さが等しい（約４ｍ）非常用酸素供給ホースとホース５とを使用した。非常用酸素供給ホースおよびホース５の両方の一端（第１の端部）は、ホースニップルおよび輸送ホース（完全に水を通さず且つ酸素源から酸素を所定の受けホースへ輸送するホース）により、ロタメータを有する共通の酸素ボトルに対して接続された。非常用酸素供給ホースの他端（第２の端部）およびホース５の他端（すなわち、第１のホース６および第２のホース７の両方の第２の端部）をエンドプラグ／ブラインドプラグによって閉じるとともに、ホースの（非常用酸素供給ホースとホース５の両方の）第２の端部に錘を取り付け、これにより、第２の端部を約２ｍの深さまで沈めることができるようにした。また、試験中における両方のホースの状態を同一にするために、非常用酸素供給ホースおよびホース５を“ストリップ”によって接続した。非常用酸素供給ホースおよびホース５の両方の第１のホース端部がほぼ水面に置かれ、これにより、両方のホースは、約２ｍの高さの差をもって水柱中で斜めに横たえられていた。酸素を両方のホースに接続し、３方向ニードルバルブにより流量計を介して酸素供給を交互に調整した。異なる量の酸素（単位時間当たり０．１〜２ｋｇの酸素）を導入した。
【００４６】
本発明に係るホース５（第１のホース６が第２のホース７の内側に位置されるように配置されている；図２）を試験した。第１のホース６は、１メートル当たり１〜２個の穿孔／穴／孔を有する１４ｍｍＥＰＤＭホースであった。また、第２のホース７は、１メートル当たりに約１０００個の穿孔／穴／孔を有する２８ｍｍＥＰＤＭホースであった。互いに接続された２つのホースソケットにより第１のホース６の端部（第１の端部）を（酸素ボトルからの）輸送ホースに接続した。また、外側締め付けリング（ホースクランプ）により、第１のホース６と第２のホース７とをホースソケットの周囲で押圧／固定／シールした。同様にして、ホース５の第２のホース７の第２の端部を第１のホース６のエンドプラグ／ブラインドプラグの周囲で押圧／固定／シールし、これにより、ホース５の第１のホース６と第２のホース７との間に内部空間を形成した。
【００４７】
ホース５と非常用酸素供給ホースとを比較した試験における視覚的な観察が以下の表２に示されている。
【００４８】
非常用酸素供給ホースとホースとの比較による視覚的観察
【００４９】
【表２】
2005503155.tif 000004
【００５０】
試験で使用された非常用酸素供給ホースは、水を通すことが分かった。また、非常用酸素供給ホースは、たった数分後に水で満たされてしまった。そのため、酸素気泡の均一な分配が妨げられてしまう。ケージ内での動作状況において、ホースは、ケージを通じた様々な方向および速度の水流により、常に上下動される。また、そのようなホース内の水は、常に、最下点に残ったままとなる。ホースのこの部分で酸素の通り抜けを妨げる以外に、水の蓄積は、そのような装置を非常に不安定にする。そのため、この種の非常用酸素供給ホースは、海水中のケージに酸素を加えるのに適さない。
【００５１】
しかしながら、非常用酸素供給ホースとは異なり、本発明に係るホース５は、その全長にわたって酸素を均一に分配することを実証した。ホース５が２つのホースから成り、第１のホース６が補強されないため、水は、基本的にホースを通り抜けない（浸透しない）。ホースを通り抜ける任意の水は、分配される第１のホース６と第２のホース７との間で、非常に限られた容積を占めるだけである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１ａ）および図１ｂ）は、エアーコンプレッサ／エアードライヤ１と、エアー用収容タンク２と、酸素発生器３と、酸素を収容するための圧力タンク４とを示している。
【図２】図２ａ）は、第１のホース６と第２のホース７とから成るホース５の一実施形態を示している。この場合、第１のホース６は、穿孔／穴／孔をあまり有していないが、第２のホース７は、多くの穿孔／穴／孔を有している。また、第１のホース６および第２のホース７は、第１のホース６が第２のホース７の内側に位置されるように配置されている。図２ｂ）は、外側締め付けリング９によって第２のホース７を取り付けて／シールすることができる特に頑丈な構造を有する第１のホース６上の領域８を示している。これにより、第１のホース６と第２のホース７との間の空間に複数のチャンバ／区域を連続して形成することができる。また、図２ｂ）は、第１のホース６の内側に内側硬質パイプ１１がある構造を示している。
【図３】図３ａ）は、第１のホース６と第２のホース７とから成るホース５の一実施形態を示している。この場合、第１のホース６は、穿孔／穴／孔をあまり有していないが、第２のホース７は、多くの穿孔／穴／孔を有している。また、第１のホース６および第２のホース７は、平行に配置されるとともに、互いに接近して位置されており、製造中に一体で硬化（硫化）される。図３ｂ）は、固定された複数の隔壁１０と、第２のホース７の内側にある内側硬質パイプ１１とを示している。
【図４】図４ａ）は、１つ（または、複数）のホース５のための取り付け装置１２を示している。図４ｂ）は、１つ（または、複数）のホース５のための取り付け装置１２を示している。図４ｃ）は、１つ（または、複数）のホース５のための取り付け装置１２を示している。
【図５】図５ａ）は、互いに接続される幾つかの取り付け装置１２（ホース５が取り付けられている）を上方から見た図であり、図５ｂ）は、互いに接続される幾つかの取り付け装置１２（ホース５が取り付けられている）を側方から見た図である。
【図６】酸素生成１３、酸素精査／測定１４、酸素制御／ＰＬＳ１５、酸素混合１６を示すフローチャートである。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月22日(2003.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明に係るホース５は、（少なくとも）２つのホースから成る。この場合、第１のホース６は、少数、例えば１メートル当たりに１〜１００個、好ましくは１メートル当たりに１〜１０個の穿孔／穴／孔を長手方向に有しており、また、第２のホース７は、多数、例えば１メートル当たりに２００〜１００００個、好ましくは１メートル当たりに５００〜２０００個の穿孔／穴／孔を長手方向に有している。この説明において、“ホース”は、任意の種類の材料から成る長尺な管状体を示していることは言うまでもないが、エテン・プロペナールゴム（ＥＰＤＭ）から成ることが好ましい。




【手続補正書】
【提出日】平成15年12月1日(2003.12.1)
【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】
海水中の海洋生物のための養殖設備において超微粒気泡を供給して水に酸素を送り込むためのディフューザであって、酸素ガス生成および酸素ガス供給のための装置に接続され、酸素ガスが随意に現場で生成され、且つ目的に適したタンク（４）内に収容されるディフューザにおいて、前記ディフューザが酸素供給のための１つの有孔供給ホース（６）と、酸素分配のための少なくとも１つの有孔分配ホース（７）とから成るホースであって、供給ホースは、分配ホースよりも穿孔／穴／孔の数が少なく、供給ホース（６）の穿孔／穴／孔はその全周に沿って長手方向に配置されているか、または供給ホース（６）の長手方向に縦／横列に配置され、分配ホース（７）の穿孔／穴／孔はその全周に沿って長手方向に配置され、供給ホース（６）はディフューザホース（５）の空間内でチャンバ／区域を形成する構造物（８、１０）を含んでいるディフューザ。
【請求項２】
供給ホース（６）は、特定の場所（８）で、或いはその全長に沿って硬質構造を成し、これにより、外側締め付けリング（９）により分配ホース（７）内にチャンバ／区域を形成することができることを特徴とする請求項1に記載のいずれかのディフューザ。
【請求項３】
固定された複数の隔壁（１０）によって及び／又は硬質な内側パイプ（１１）の周囲に固定／シールされる外側締め付けリング（９）によって分配ホースを特定の間隔でブロックすることにより、分配ホース（７）内にチャンバ／区域が形成されることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項４】
第ニのホース（７）は、１〜５０メートル毎に１回、好ましくは２〜１０メートル毎に１回、締め付けられ／ブロックされる（したがって、チャンバ／区域を形成する）ことを特徴とする請求項1から３のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項５】
供給ホース（６）および分配ホース（７）が同軸に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項６】
海洋生物のための養殖設備において超微粒気泡を供給することによって海水に酸素を送り込むためのディフューザであって、酸素ガス生成および酸素ガス供給のための装置に接続され、酸素ガスが随意に現場で生成され、且つ目的に適したタンク（４）内に収容されるディフューザにおいて、前記ディフューザが酸素供給のための１つの有孔供給ホース（６）と、酸素分配のための少なくとも１つの有孔分配ホース（７）とから成り、供給パイプは、分配パイプよりも穿孔／穴／孔の数が少なく、供給ホース（６）の穿孔／穴／孔はその全周に沿って長手方向に配置されているか、または供給ホース（６）の長手方向に縦／横列に配置され、分配ホース（７）の穿孔／穴／孔はその全周に沿って長手方向に配置され、前記供給ホース（６）および少なくとも１つの分配ホース（７）は、軸を平行にして配置されるとともに、互いに隣接して位置されており、供給ホースと分配ホースとの間の接触面において供給ホースだけが穿孔され、これにより、供給ホースおよび分配ホース内においては、これらの接触面穿孔間で流通が成されるディフューザ。
【請求項７】
前記供給ホース（６）および前記分配ホース（７）は、共通のホース壁を長手方向に有していることを特徴とする請求項６に記載のディフューザ。
【請求項８】
前記共通のホース壁の長手方向に穿孔／穴／孔があることを特徴とする請求項7に記載のディフューザ。
【請求項９】
前記供給ホース（６）は、その長手方向に、１メートル当たり１〜１００個の穿孔／穴／孔、好ましくは１メートル当たり１〜１０個の穿孔／穴／孔を有し、前記分配ホース（７）は、その長手方向に、１メートル当たり２００〜１００００個の穿孔／穴／孔、好ましくは１メートル当たり５００〜２０００個の穿孔／穴／孔を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１０】
ディフューザホースが水中の酸素レベルを記録するための酸素プローブ／センサ（１４）および酸素プローブ／センサによって記録された情報に基づいてタンク（４）からの酸素供給を調整／制御する調整ユニット／制御装置（１５）に接続されている請求項１から９のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１１】
酸素を送り込まなければならない或いは規定の調整ポイント／設定ポイントに更に近づけなければならない水中の酸素飽和率にしたがって酸素混合が制御／調整される請求項1から１０のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１２】
供給される酸素が超低温タンクからの液体酸素であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１３】
供給ホース（６）は、４〜１６ｍｍのゴム、好ましくはＥＰＤＭから成り、分配ホース（７）は、６〜３０ｍｍゴム、好ましくはＥＰＤＭから成ることを特徴とする請求項1から１２のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１４】
ディフューザホース（５）は、０．５〜２０００メートル、好ましくは１〜１０００メートル、更に好ましくは１０〜１００メートルであることを特徴とする請求項1から１３のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１５】
1または複数のディフューザホース（５）が取り付け装置（１２）上に装着されることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１６】
幾つかのディフューザホース（５）は、取り付け装置（１２）のネットワークに装着されて別個のモジュールを形成することを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１７】
幾つかの取り付け装置（１２）が互いに接続されていることを特徴とする請求項１５または１６のいずれかに記載のディフューザ。
【請求項１８】
海洋生物のための養殖設備において水に酸素を送り込む方法であって、酸素を豊富に含む超微粒気泡の形態を成す略純粋な酸素が養殖設備に加えられる方法において、酸素は、請求項1から１７に記載されたディフューザ（３）によって水中に供給されて分配される方法。
【請求項１９】
供給されて分配される酸素は、現場で生成されて目的に適したタンク（４）内に収容され、あるいは、極低温タンクからの液体酸素の形態で供給される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
加えられる酸素の量は、酸素源（４）からの酸素混合を調整／制御するための制御装置（１５）により、常に調整されて制御され、調整は、酸素プローブ（１４）による水の酸素含有量の測定に基づいている請求項１８から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
酸素を送り込まなければならない或いは規定の調整ポイント／設定ポイントに更に近づけなければならない水中の酸素飽和率にしたがって酸素混合が制御／調整される請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
使用されるホース（５）は、目的に適した取り付け装置（１２）上に装着される請求項１８から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
ホース（５）を有する取り付け装置（１２）は、調整可能な吊り下げ手段により、２〜２５メートルの深さ、好ましくは５〜１０メートルの深さに配置される請求項１８から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
養殖生物の要求にしたがって、好ましくは４１〜９０％、更に好ましくは８５％の酸素飽和率が水中で得られる請求項１８から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
酸素の送り込みは、ケージ内、または、他の種類の養殖設備、例えば甲殻類や伊勢エビを育てるための設備で行なわれる請求項１８から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
酸素は、ケージ内の全ての水が所望の酸素飽和率を受けるように、ケージ内の適した場所および深さで供給される請求項１８から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
海水中の海洋生物のための養殖設備における水に酸素を送り込むための請求項1から１７のいずれかに記載のディフューザの使用。
【請求項２８】
所望レベルの酸素飽和率がケージの全ての水塊で得られるように、装置がケージ内の所定の場所および深さに配置される請求項２７に記載の使用。
【国際調査報告】
2005503155.tif 000033
2005503155.tif 000034
2005503155.tif 000035