(57)【要約】【課題】【解決手段】  養魚場は、陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）及び水供給システム（１００）を有する。水供給システム（１００）は、貯水部（３）に流体接続された供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）及び排出ライン（２Ａ、２Ｂ）と、流体中間貯蔵部（５、６、５６）と、魚タンク（１ａ〜１ｅ）に流体接続された循環導管（９ａ〜９ｆ）と、供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）、排出ライン（２Ａ、２Ｂ）、中間貯蔵部（５、６、５６）、及び循環導管（９ａ〜９ｆ）に流体接続されたバルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）と、を備えている。バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）は、流体中間貯蔵部（５、６、５６）とタンク（１ａ〜１ｅ）との間で循環導管（９ａ〜９ｆ）を介して流体を循環させるため、及び、流体中間貯蔵部（５、６、５６）と貯水部（３）との間で供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）を介して流体を循環させるための、第１及び第２の動作構成を有する。また、少なくとも１つの陸上魚タンクを有する養魚場を動作させるための方法も提供される。【選択図】  図２
2021509011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）及び水供給システム（１００）を有する養魚場であって、前記水供給システム（１００）は、
貯水部（３）に流体接続された供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）及び排出ライン（２Ａ、２Ｂ）と、
流体中間貯蔵部（５、６、５６）と、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）に流体接続された循環導管（９ａ〜９ｆ）と、
前記供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）、前記排出ライン（２Ａ、２Ｂ）、前記中間貯蔵部（５、６、５６）、及び前記循環導管（９ａ〜９ｆ）に流体接続されたバルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）と、を備え、前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）は、
前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）が、前記流体中間貯蔵部（５、６、５６）と前記少なくとも１つのタンク（１ａ〜１ｅ）との間の前記循環導管（９ａ〜９ｆ）を介した流体の循環を可能とする第１の動作構成と、
前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）が、前記流体中間貯蔵部（５、６、５６）と前記貯水部（３）との間の前記供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）を介した流体の循環を可能とする第２の動作構成と、
を有する、養魚場。
【請求項２】
前記中間貯蔵部（５、６、５６）と前記循環導管（９ａ〜９ｆ）との間に、及び／又は前記供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）から前記中間貯蔵部（５、６、５６）を介して前記排出ライン（２Ａ、２Ｂ）まで、水を流すよう動作可能な少なくとも１つのポンプ（７、８、２４、２５、２６、２７）を備える、請求項１に記載の養魚場。
【請求項３】
前記貯水部（３）は、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）における上方水面（４ａ）よりも低く、又は
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）よりも低く、
位置付けられている、請求項１から２のいずれかに記載の養魚場。
【請求項４】
前記貯水部（３）は共通の供給及び排出貯水部（３）を含み、例えば前記貯水部（３）は海である、請求項１から３のいずれかに記載の養魚場。
【請求項５】
前記貯水部（３）は別個の供給貯水部及び排出貯水部を含む、請求項１から３のいずれかに記載の養魚場。
【請求項６】
前記少なくとも１つのポンプ（７、８、２４、２５、２６、２７）は、
前記中間貯蔵部（５、６、５６）に位置付けられたポンプ（７、８、２４、２５、２６、２７）、又は
前記供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）もしくは前記排出ライン（２Ａ、２Ｂ）に配置された第１のポンプ及び前記循環導管（９ａ〜９ｆ）に配置された第２のポンプ、
を含む、請求項２と組み合わせた請求項１から５のいずれかに記載の養魚場。
【請求項７】
前記中間貯蔵部（５、６、５６）は、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）よりも高く、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）と同一の高さに、
前記少なくとも１つの魚タンク）１ａ〜１ｅ）よりも低く、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）と前記貯水部（３）との間に、又は
部分的にもしくは全体的に前記貯水部（３）内に、
配置されている、請求項１から６のいずれかに記載の養魚場。
【請求項８】
前記中間貯蔵部（５、６、５６）は流体容器を含み、前記流体容器はパイプ又は流体タンクのうち少なくとも１つである、請求項１から７のいずれかに記載の養魚場。
【請求項９】
前記中間貯蔵部（５、６、５６）は第１の流体容器（５）及び第２の流体容器（６）を含み、前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）は、同時に、
前記供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）と前記第１の流体容器（５）との間の流体接続を維持し、
前記循環導管（９ａ〜９ｆ）と前記第２の流体容器（６）との間の流体接続を維持する、
ように動作可能である、請求項１から８のいずれかに記載の養魚場。
【請求項１０】
前記中間貯蔵部（５、６、５６）は第３の流体容器（５６）を含み、前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｐ）は、前記第１、第２、及び第３の流体容器（５、６、５６）の各々を、
前記供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）と流体接続するか、又は
前記循環導管（９ａ〜９ｆ）と流体接続する、
ように別個に制御するよう動作可能である、請求項９に記載の養魚場。
【請求項１１】
前記バルブ構成は、
前記排出ライン（２Ａ、２Ｂ）、前記中間貯蔵部（５、６）、及び前記循環導管（９ａ〜９ｄ）に流体接続された第１のバルブユニット（１０ａ、１０ｂ）と、
前記供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）、前記中間貯蔵部（５、６）、及び前記循環導管（９ａ〜９ｄ）に流体接続された第２のバルブユニット（１０ｃ、１０ｄ）と、
を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の養魚場。
【請求項１２】
前記第１及び第２の流体容器（５、６）は共通タンク（７１）内に配置され、前記タンク（７１）は回転可能であり、
第１の回転位置では、前記第１の流体容器（５）が前記供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）と流体接続すると共に前記第２の流体容器（６）が前記循環導管（９ａ〜９ｆ）と流体接続し、
第２の回転位置では、前記第２の流体容器（６）が前記供給及び排出ライン（２Ａ〜２Ｄ）と流体接続すると共に前記第１の流体容器（５）が前記循環導管（９ａ〜９ｆ）と流体接続する、
ように構成されている、請求項９と組み合わせた請求項１から１１のいずれかに記載の養魚場。
【請求項１３】
少なくとも１つの陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）を有する養魚場を動作させるための方法であって、
（ｉ）流体容器（５、６、５６）を貯水部（３）と流体連通させ、前記貯水部（３）からの水を前記流体容器（５、６、５６）を介して前記貯水部（３）へ循環させるステップと、
（ｉｉ）前記流体容器（５、６、５６）を前記少なくとも１つの陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）と流体連通させ、前記流体容器（５、６、５６）と前記魚タンク（１ａ〜１ｅ）との間で水を循環させるステップと、
を含み、ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）は別個の順次ステップとして実行される、方法。
【請求項１４】
前記流体容器（５、６、５６）は第１の流体容器（５、６、５６）であり、前記方法は更に、
（ｉｉｉ）第２の流体容器（５、６、５６）を前記貯水部（３）と流体連通させ、前記貯水部（３）からの水を前記第２の流体容器（５、６、５６）を介して前記貯水部（３）へ循環させるステップと、
（ｉｖ）前記第２の流体容器（５、６、５６）を前記少なくとも１つの陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）と流体連通させ、前記第２の流体容器（５、６、５６）と前記魚タンク（１ａ〜１ｅ）との間で水を循環させるステップと、
を含み、ステップ（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）は別個の順次ステップとして実行され、
前記ステップ（ｉ）及び（ｉｖ）は同時に実行されると共にステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）は同時に実行される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記貯水部（３）は、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）における上方水面（４ａ）よりも低く、又は
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）よりも低く、
位置付けられている、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記貯水部（３）は共通の供給及び排出貯水部（３）を含み、例えば前記貯水部（３）は海である、請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記貯水部（３）は別個の供給貯水部及び排出貯水部を含む、請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記貯水部（３）からの水を前記流体容器（５、６、５６）を介して前記貯水部（３）へ循環させるステップは、
前記流体容器（５、６、５６）に配置されたポンプ（７、８、２５、２７）、
前記流体容器（５、６、５６）を前記貯水部（３）に流体接続する供給ライン（２Ｃ、２Ｄ）又は排出ライン（２Ａ、２Ｂ）に配置されたポンプ、又は
前記水における温度及び密度の差によって生じる自然流量、
によって実行される、請求項１３から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記流体容器（５、６、５６）と前記魚タンク（１ａ〜１ｅ）との間で水を循環させるステップは、
前記流体容器（５、６、５６）に配置されたポンプ（７、８、２４、２６）、
前記流体容器（５、６、５６）を前記魚タンク（１ａ〜１ｅ）に流体接続する循環導管（９ａ〜９ｄ）に配置されたポンプ、又は
前記水における温度及び密度の差によって生じる自然流量、
によって実行される、請求項１３から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記流体容器（５、６、５６）は、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）よりも高く、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）と同一の高さに、
前記少なくとも１つの魚タンク）１ａ〜１ｅ）よりも低く、
前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）と前記貯水部（３）との間に、又は
部分的にもしくは全体的に前記貯水部（３）内に、
配置されている、請求項１３から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記流体容器（５、６、５６）はパイプ又は流体タンクのうち少なくとも１つを含む、請求項１３から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記別個の順次ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）は、前記流体容器（５、６、５６）、前記貯水部（３）、及び前記少なくとも１つの魚タンク（１ａ〜１ｅ）に流体接続されたバルブ構成（１０ａ〜１０ｄ）によって制御され、前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｄ）は、
前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｄ）が、前記流体容器（５、６、５６）と前記少なくとも１つのタンク（１ａ〜１ｅ）との間で流体の循環を可能とする第１の動作構成と、
前記バルブ構成（１０ａ〜１０ｄ）が、前記流体容器（５、６）と前記貯水部（３）との間で流体の循環を可能とする第２の動作構成と、
を有する、請求項１３から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記養魚場は請求項１から１２のいずれかに記載の養魚場である、請求項１３から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
貯水部（３）と比べて高い位置に配置された少なくとも１つの陸上魚タンク（１ａ〜１ｅ）を有する養魚場であって、水供給システム（１００）を有し、前記水供給システム（１００）は、
貯水部（３）及び前記魚タンク（１ａ〜１ｅ）に流体接続された供給ライン（２Ｃ）及び排出ライン（２Ａ）と、
前記供給ライン（２Ｃ）に配置されたポンプ（２１）と、
前記排出ライン（２Ａ）に配置されたタービン（２２）と、
前記ポンプ（２１）及び前記タービン（２２）を接続するカップリング（２３）と、
を備え、これにより前記タービン（２２）は、前記排出ライン（２Ａ）における水流から力を発生させると共に、前記カップリング（２３）を介して前記ポンプ（２１）に前記力を供給するように構成されている、養魚場。
【請求項２５】
前記カップリングは、
機械的カップリング、
電気的カップリング、又は
水圧カップリング、
である、請求項２４に記載の養魚場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養魚場及び養魚場を動作させるための方法に関し、特に、陸上での養魚に適した養魚場に関する。
【背景技術】
【０００２】
養魚業は過去数年間で成長を続けており、ノルウェーのような多くの国で経済の重要部分を占めている。生産量の増大と共に、経営者、規制機関、及び環境問題専門家の間で、汚染、魚の保護（welfare）、及び養魚業の環境への影響といった問題が注目されている。更に、エネルギ消費を最小化すると共に他の点で生産を最適化するため、生産システム及び方法の効率向上が常に必要とされている。
【０００３】
背景技術の理解に有用な文献には、中国実用新案公告第２０３３９９６１９号、米国特許出願公開第２０１７／３２５４２７号、欧州特許第１１８５１６８号、中国実用新案公告第２０４６７０１４６号、及び米国特許第３８８８２１０号が含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の技術よりも有利であるか又は少なくとも従来の技術の代替案となる養魚場のためのシステム及び方法を提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、少なくとも１つの陸上魚タンク及び水供給システムを有する養魚場が提供される。水供給システムは、貯水部に流体接続された供給ライン及び排出ラインと、流体中間貯蔵部と、少なくとも１つの魚タンクに流体接続された循環導管と、供給ライン、排出ライン、中間貯蔵部、及び循環導管に流体接続されたバルブ構成と、を備えている。バルブ構成は、このバルブ構成が、流体中間貯蔵部と少なくとも１つのタンクとの間の循環導管を介した流体の循環を可能とすると共に中間貯蔵部と供給及び排出ラインとの間の流体流を阻止する第１の動作構成と、バルブ構成が、流体中間貯蔵部と貯水部との間の供給及び排出ラインを介した流体の循環を可能とすると共に中間貯蔵部と循環導管との間の流体流を阻止する第２の動作構成と、を有する。
【０００６】
一実施形態において、少なくとも１つの陸上魚タンクを有する養魚場を動作させるための方法が提供される。この方法は、（ｉ）中間流体貯蔵部を貯水部と流体連通させ、貯水部からの水を中間流体貯蔵部を介して貯水部へ循環させると共に、中間流体貯蔵部と魚タンクとの間の流体流を阻止するステップと、（ｉｉ）中間流体貯蔵部を少なくとも１つの陸上魚タンクと流体連通させ、中間流体貯蔵部と魚タンクとの間で水を循環させると共に、中間貯蔵部と貯水部との間の流体流を阻止するステップと、を含み、ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）は別個の順次ステップとして実行される。
【０００７】
一実施形態において、貯水部と比べて高い位置に配置された少なくとも１つの陸上魚タンクを有する養魚場が提供される。養魚場は水供給システムを有し、この水供給システムは、貯水部及び魚タンクに流体接続された供給ライン及び排出ラインと、供給ラインに配置されたポンプと、排出ラインに配置されたタービンと、ポンプ及びタービンを接続するカップリングと、を備え、これによりタービンは、排出ラインにおける水流から力を発生させると共に、カップリングを介してポンプに力を供給するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付図面を参照して、非制限的な例として与えられる例示的な実施形態の以下の説明から、様々な特徴が明らかとなるであろう。
【０００９】
【図１】第１の動作状態における一実施形態に従った養魚場の概略上面図である。
【図２】図１に示されている養魚場の概略斜視図である。
【図３】第２の動作状態における養魚場の概略上面図である。
【図４】図３に示されている養魚場の概略斜視図である。
【図５】別の実施形態に従った養魚場の概略図である。
【図６】別の実施形態に従った養魚場の概略図である。
【図７】別の実施形態に従った養魚場の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
陸上養魚場は既知であり、一般に、海中の囲い（sea pen）へ移す前の稚魚（例えばスモルト）の孵化及び養殖のため用いられる。特定の種類の魚では、また多くの地域においては、魚をライフサイクル全体にわたって陸上養魚場で養殖することができる。更に、最近は、従来は海上養魚場で養殖されていた魚に陸上養魚場を用いることが注目されている。その一例は、スモルト後の、更には正規の（生産サイクル全体の）サケ養殖に、陸上養魚場を用いることである。
【００１１】
このような陸上養魚場は通常、多数の魚タンクと、これらのタンクの水補給を行う水供給システムと、を備えている。水供給システムは、淡水源、海水源、又はこれら双方である貯水部又は供給部に結合することができる。魚の保護のため、及び生産を最適化するため、タンク内の水を補給する最小限の水流量を有する必要がある。これにはエネルギが必要であり、エネルギコストを最小限に抑えるためにこのようなエネルギ利用を最小限に抑えながら、同時に魚タンクにおける環境条件が許容可能であることを保証することが望ましい。
【００１２】
図１及び図２に示されている本発明に従った一実施形態において、少なくとも１つの陸上魚タンク１ａ〜１ｅ及び水供給システム１００を有する養魚場が提供される。水供給システム１００は、供給ライン２Ｃ、２Ｄ及び排出ライン２Ａ、２Ｂを備えている。供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄは、貯水部３に流体接続され、魚タンク１ａ〜１ｅ内の水の一部を交換するため水を提供するように適合されている。魚タンク１ａ〜１ｅ内の水の一部は、典型的に魚タンク１ａ〜１ｅの下部から除去されるが、排出水を例えば魚タンク１ａ〜１ｅの側面出口から収集することも可能である。供給ライン２Ｃ、２Ｄは、この実施形態では２つの別個のラインとして図示されているが、単一のラインとしてもよく、又は、図１及び図２に示されている供給ライン２Ｃ、２Ｄのセクションの下流で流体接続してもよい。同様に、排出ライン２Ａ、２Ｂを単一のラインとするか又は流体接続してもよい。
【００１３】
図２にタンク１ｅについて図示されているように、各魚タンク１ａ〜１ｅには水４が水位４ａまで充填されている。水位４ａはタンクの上方水面を形成する。水４は、養殖される魚の種類及び生産要件に応じて、海水、淡水、又はそれらの混合物とすることができる。一般に上方水面４ａは全てのタンク１ａ〜１ｅで同一であるが、これらは必ずしも同一である必要はない。例えばタンク内の生物量や医学的治療のような特別な目的に合わせて調整するため、異なるタンクで異なる水位を用いることも可能である。
【００１４】
貯水部３は、魚タンク１ａ〜１ｅ内の上方水面４ａよりも低く、又は全ての魚タンク１ａ〜１ｅよりも低く位置付けることができる。貯水部３は共通の供給及び排出貯水部３とすることができ、例えば、図１及び図２に示されている実施形態の場合のように海である。供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄは双方とも海中へ延びて、海水を供給ライン２Ｃ、２Ｄ内へ収集すること及び排出ライン２Ａ、２Ｂから排出することを可能とする。あるいは貯水部３は、水タンクのような別個の供給貯水部及び排出貯水部を含むことができる。これらは例えば、魚タンク１ａ〜１ｅの近傍に位置付けられた水タンクとするか、又は、魚タンク１ａ〜１ｅの遠位であるがパイプラインによって接続することができる。例えば、魚タンク１ａ〜１ｅからの排出水を処理するための排出タンクを設けて、排出水中に存在する粒子状物質及び／又は廃棄物を除去することが望ましい場合がある。
【００１５】
また、水供給システム１００は流体中間貯蔵部５、６も備えている。中間貯蔵部５、６はある容積の水を保持するように構成されており、その目的に適した任意のタイプの容器又は構造とすることができ、例えばパイプ、流体タンク、又はこれら２つの組み合わせである。図１及び図２において、中間貯蔵部５、６は単にパイプ５、６として図示されている。この実施形態において、中間貯蔵部５、６は、並列構成に配置された第１の流体パイプ５及び第２の流体パイプ６を備えている。これらについては以下で更に詳しく説明する。中間貯蔵部５、６は、魚タンク１ａ〜１ｅと同様のタンクとして、水の緩衝貯蔵部を形成することも可能である。
【００１６】
中間貯蔵部５、６は、魚タンク１ａ〜１ｅよりも高く配置するか、魚タンク１ａ〜１ｅと同一の高さに配置するか、又は魚タンク１ａ〜１ｅよりも低く配置することができる。中間貯蔵部５、６は、魚タンク１ａ〜１ｅと同一の高さに、又は魚タンク１ａ〜１ｅと貯水部３との間の高さに配置されていると有利である。しかしながら、中間貯蔵部５、６を異なる高さに位置付けることも可能であり、例えば貯水部３が海である場合、中間貯蔵部５、６を部分的にもしくは全体的に海中に、又は海面のすぐ上に配置してもよい。
【００１７】
水供給システム１００は更に、魚タンク１ａ〜１ｅに流体接続された循環導管９ａ〜９ｄと、供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄを中間貯蔵部５、６に流体接続し、循環導管９ａ〜９ｅを中間貯蔵部５、６に流体接続するバルブ１０ａ〜１０ｄと、を備えている。図示されている実施形態では、バルブ１０ａ〜１０ｄは４つの三方弁として図示されている。三方弁１０ａ、１０ｂは、排出ライン２Ａ、２Ｂ、中間貯蔵部５、６、及び循環導管９ａ〜９ｄに流体接続され、三方弁１０ｃ、ｄは、供給ライン２Ｃ、２Ｄ、中間貯蔵部５、６、及び循環導管９ａ〜９ｄに流体接続されている。しかしながら、ここに示されると共に以下で更に詳しく記載されるバルブ機能は多くの異なる方法で実現することができ、本発明はいずれの特定のバルブ構成にも限定されることは意図されない。例えば、同一の機能性を実現するために個別の標準的なバルブのセットを用いること、又は同一ユニット内にいくつかの導管及び閉鎖要素が配置された１つ以上のより大きいバルブブロックを用いることが可能である。あるいは、関連する流体導管及びラインを手作業で交換し接続及び／又は切断することにより、システム及び方法をバルブなしで実現してもよい。
【００１８】
バルブ１０ａ〜１０ｄは、これらのバルブ１０ａ〜１０ｄが流体中間貯蔵部５、６と循環導管９ａ〜９ｄとの間の流体流を可能とすると共に中間貯蔵部５、６と供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄとの間の流体流を阻止する第１の動作構成と、バルブ１０ａ〜１０ｄが中間貯蔵部５、６と供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄとの間の流体流を可能とすると共に流体中間貯蔵部５、６と循環導管９ａ〜９ｄとの間の流体流を阻止する第２の動作構成と、を有する。
【００１９】
水供給システム１００は、中間貯蔵部５、６と循環導管９ａ〜９ｄとの間に、及び供給ライン２Ｃ、２Ｄから中間貯蔵部５、６を介して排出ライン２Ａ、２Ｂまで、水を流すよう動作可能なポンプ７、８も備えている。図１及び図２に示されている実施形態では、ポンプ７、８は中間貯蔵部５、６に位置付けられ、これによってポンプ７、８は上記の機能の双方を実行することができる。あるいは、ポンプ７、８を水供給システム１００の他の場所に配置してもよい。例えば第１のポンプを、供給ライン２Ｃ、２Ｄ、排出ライン２Ａ、２Ｂ、又は流体中間貯蔵部５、６に配置し、第２のポンプを循環導管９ａ〜９ｄに配置することができる。中間貯蔵部５、６と魚タンク１ａ〜１ｅとの間の循環導管９ａ〜９ｄを介した水循環、及び、貯水部３と中間貯蔵部５、６との間の供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄを介した水循環を提供可能である任意のポンプ構成を使用できる。
【００２０】
使用の際、水供給システム１００は、貯水部３から魚タンク１ａ〜１ｅのうち１つ以上への／１つ以上からの水の循環を可能とする。（各タンク１ａ〜１ｅは、各タンクに出入りする水流を調節するため追加のバルブ又はスロットル要素を有し得る。）循環は順次行われ、このシーケンスの第１の部分では貯水部３から中間貯蔵部５、６へ水を循環させる。この部分では、中間貯蔵部５、６と循環導管９ａ〜９ｄ（従って魚タンク１ａ〜１ｅ）との間の流体接続は閉鎖される。１又は複数のポンプ７、８によって、貯水部３から供給ライン２Ｃ、２Ｄを介して中間貯蔵部５、６に淡水が充填され、その一方で、中間貯蔵部５、６内に存在する排出水（以下で説明する）は排出ライン２Ａ、２Ｂを介して除去される。
【００２１】
シーケンスの第２の部分では、供給及び排出ライン２Ａ〜２Ｄと中間貯蔵部５、６との間の流体接続は閉鎖され、中間貯蔵部５、６と循環導管９ａ〜９ｄ（従って魚タンク１ａ〜１ｅ）との間の接続は開放される。１又は複数のポンプ７、８は、中間貯蔵部５、６内の水を、循環導管９ａ〜９ｄを介して魚タンク１ａ〜１ｅ内へ循環させるように動作され、同時に、魚タンク１ａ〜１ｅからの排出水は中間貯蔵部５、６内へ循環される。このように淡水が魚タンク１ａ〜１ｅへ供給されると、その時点で中間貯蔵部５、６内に存在する排出水は、シーケンスの第１の部分を繰り返すことによって排出することができる（前のパラグラフを参照のこと）。
【００２２】
図１及び図２に示されている実施形態において、中間貯蔵部５、６は、実質的に平行に配置された第１の流体パイプ５及び第２の流体パイプ６を備えている。バルブ構成１０ａ〜１０ｄは、これら２つの平行経路を同時に動作させて、一方側が魚タンク１ａ〜１ｅへの循環を実行すると共に他方が貯水部３との循環を実行するように動作可能である。従って、各経路は上述のように順次動作するが、所望の場合又は必要な場合、タンク１ａ〜１ｅに対するほぼ連続的な動作及び循環を達成することができる。
【００２３】
図１から図４には、シーケンスのこれらの異なる部分が更に詳しく示されている。図１及び図２では、パイプ５が魚タンク１ａ〜１ｅに循環できるようにバルブ１０ａ及び１０ｃが開放すると共に、パイプ６が貯水部３に循環できるようにバルブ１０ｂ及び１０ｄが開放している。図３及び図４では、これが切り換えられているので、パイプ５が貯水部３に循環すると共にパイプ６がタンク１ａ〜１ｅに循環する。このように、魚タンク１ａ〜１ｅに対する淡水のほぼ連続的な循環を達成することができる。しかしながら、魚タンク１ａ〜１ｅへの循環が間欠的に行われるように、単一の中間貯蔵部５、６の容積のみを用いることも可能である。これは、例えばタンク１ａ〜１ｅに対する必要な淡水供給率のような、いずれかの所与の場合における要件によって決まる。
【００２４】
代替的な実施形態では、ポンプ７、８を省略し、水の温度及び密度の差を利用した自然流量によってシステム内の循環を行うことができる。任意選択的に、循環経路のうち１つのみにポンプを提供することによって、例えば貯水部３から中間貯蔵部５、６への循環を自然流量によって実行すると共に、中間貯蔵部５、６とタンク１ａ〜１ｅとの間の循環をポンプによって実行してもよい。
【００２５】
自然流量を用いた循環は、例えば、流路の異なる部分に水の温度差が存在する場合に達成することができる。水は一般に摂氏約４度（℃）で最も重い（すなわち密度が最も高い）ので、例えばこれよりも冷たい水を海の貯水部３から収集すればよい。プロセス中に水は多少加熱され得るので（例えば、養殖された魚から又は養魚場の構成要素との熱交換からの熱によって）、排出ライン２Ａ、２Ｂを通って流出する水は供給ライン２Ｃ、２Ｄ内へ流入する水よりも密度が高く、これにより重力に基づく自然流量が発生する。これと同じ効果は、例えば、排出水を冷却する熱交換器を排出ライン２Ａ、２Ｂに（又は供給ライン２Ｃ、２Ｄに）配置することによって達成できる。この効果は特に、例えば冷却のために冷たい貯留水及び／又は冷たい外気を豊富に利用できる寒冷気候及び／又は冬季に関連し得る。
【００２６】
従って、本発明の実施形態によれば、改良された養魚場及び養魚場に対する水供給システムを達成することができ、養魚場は特に陸上養魚場である。貯水部３を用いて水を交換する場合に貯水部３と中間貯蔵部５、６との間に閉ループを提供することにより、貯水部３と魚タンク１ａ〜１ｅとの間の高低差の効果を大幅に低減できる。このため、ポンプ７、８は概ねパイプにおける摩擦及び流れ抵抗を克服するだけでよく、水をより高い水位に持ち上げるエネルギを与える必要はない。あるいは、いくつかの実施形態ではポンプ７、８は全く必要でない。中間貯蔵部５、６が充填された後、この水を魚タンク１ａ〜１ｅと交換することができるが、ここでも必要なのは実質的にパイプにおける流れ抵抗を克服するポンピングエネルギだけである。これにより、水を海水と交換する陸上養魚場において、余分なエネルギ利用を回避するため従来実行されたように、例えば魚タンク１ａ〜１ｅを部分的に海面よりも低く配置する必要がなくなる。この配置は、著しく多くの建築工事を必要とし、従って養魚場を建築するため大きな設備投資額を必要とし、また、そのような養魚場を構築できる場所を著しく限定する。ここに提示される実施形態によれば、水循環のためのエネルギ利用増大に伴う不利を回避しながら、そのような陸上養魚場を最も適した位置に設置する自由度が大幅に増大する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、養魚場に、センサ、サンプリングユニット、及び／又は処理システムを含ませることが望ましい場合がある。これは、中間貯蔵部５、６及び／又は循環導管９ａ〜９ｄにおいて実施及び接続できると有利である。これにより、供給水及び／又はタンク１ａ〜１ｅからの排出水に対する直接アクセス及びその制御が可能となる。例えば、タンク１ａ〜１ｅからの水が海に排出するのに適した品質でない場合、排出ライン２Ａ、２Ｂを介して排出する前に、例えば循環導管９ａ〜９ｄに結合された処理システムを介して循環させるか、又は処理もしくは排出用の別のタンクもしくはシステムに送出することができる。これは排出流体を排出ライン２Ａ、２Ｂに接触させることなく実行可能であるので、例えば不注意によって汚染水を排出するリスクを低減できる。また、処理システムを介した水の循環を中間貯蔵部５、６及び循環導管９ａ〜９ｄと同一の高さで実行し、これによってエネルギ利用を低減することも可能である。
【００２８】
図５は、海水貯留部のような貯水部３と比べて高い位置に配置された少なくとも１つの陸上魚タンク１ａ〜１ｅを有する養魚場の別の実施形態を示す。養魚場は、供給ライン２Ｃ及び排出ライン２Ａを含む水供給システム１００を有する。供給及び排出ライン２Ａ、２Ｃは、上述したのと同様に魚タンク１ａ〜１ｅ内の水を補給するため、貯水部３及び魚タンク１ａ〜１ｅに流体接続されている。供給ライン２Ｃにポンプ２１が配置されている。ポンプ２１は貯水部３から魚タンク１ａ〜１ｅへ水をくみ上げるように動作可能である。ポンプ２１は、回転式ポンプ（rotodynamic pump）、ピストンポンプ、又は他の任意の適切なタイプのように、任意のタイプとすればよい。排出ライン２Ａに、この実施形態ではタービン２２である水力発動機が配置されている。あるいは、水力発動機はピストン機械又は他の任意の適切なタイプとしてもよい。タービン２２は、排出ライン２Ａにおける水流から力を発生させるように構成されている。この力は、機械力、電力、又は水力とすればよい。カップリング２３がポンプ２１及びタービン２２を接続しており、これによってタービン２２はカップリング２３を介してポンプ２１に力を供給することができる。
【００２９】
図５においてカップリング２３は、この場合はシャフトである機械的カップリングとして図示されているが、機械的カップリングは異なる形態であってもよく、例えばギア、チェーン、ベルト、又は力の伝達に適した他の任意の接続とすればよい。あるいはカップリングを電気的カップリングとしてもよく、この場合、タービン２２は例えば回転式タービンホイールに結合された発電機を介して電力を発生させ、電気的カップリング２３はこのエネルギをポンプ２１に伝達する。このような場合、ポンプ２１自体は電動機によって駆動され得る。別の代替案では、カップリングは水圧カップリング（hydraulic coupling）であり、例えばタービン２２は水圧エネルギを生成し、これが水圧カップリング２３を介してポンプ２１に供給される。
【００３０】
この実施形態では、貯水部３からタンク１ａ〜１ｅへ水を移送するために用いられるエネルギの一部をタービン２２で回収できるので、養魚場のエネルギ利用の低減を達成することができる。
【００３１】
図６は、３つの中間貯蔵タンク５、６、５６を備える別の実施形態を示す。各貯蔵タンク５、６、５６は、各タンクを供給及び排出ライン２Ｄ、２Ｂ又は循環導管９ｅ、９ｆと流体接続できるように適切なバルブ１０ｅ〜１０ｐを有する。循環導管９ｅ、９ｆは、上記と同様にタンク５、６、５６を魚タンク１ａ、１ｂと相互接続する。
【００３２】
この実施形態では、２つのポンプ２４、２６が循環導管９ｅ、９ｆに配置され、２つのポンプ２５、２７が供給及び排出ライン２Ｄ、２Ｂに配置されている。任意選択的に、循環導管９ｅ、９ｆには１つのポンプで充分であり、供給又は排出ライン２Ｄ、２Ｂには１つのポンプで充分である場合がある。あるいは、例えば密度の差に基づいて自然流量が得られる場合はポンプが必要ないことがある。
【００３３】
図６に示されている実施形態において、バルブ１０ｅ〜１０ｐは、タンク５、６、５６の各々が魚タンク１ａ、１ｂへの循環と貯水部３への循環との間で順次切り換えられるが、いかなる時点においてもタンク５、６、５６のうち少なくとも１つが魚タンク１ａ、１ｂに循環していると共にタンク５、６、５６のうち少なくとも１つが貯水部３に循環しているように位相シフトされるよう構成することができる。これは例えば、タンク５、６、５６が１２０度の位相シフトで動作するようにこれらの切り換えを構成することによって達成できる。これは、１つの「流体回路」が常に開放し流れているので、供給及び排出ライン２Ｄ、２Ｂ並びに循環導管９ｅ、９ｆにおいて連続的な流体流が得られるという利点を与える。これにより、ポンプ２４〜２７のパワー消費を低減し、システムにおける圧力変動（例えばバルブ作用による圧力スパイク）を回避し、更に、よりスムーズな流体流を魚タンク１ａ、１ｂに提供することができる。
【００３４】
図６に示されている実施形態は３つのタンク５、６、５６を例示しているが、他の実施形態は、例えば４、５、６、又はそれ以上のように、より多いタンクを備えてもよい。これらのタンクは、順番に（rolling sequence）、又は例えば対にして切り換えることができる。例えば６のタンクを備える実施形態において、タンク対を一緒に切り換えることができる。
【００３５】
図７は、第１及び第２の流体タンク５、６が共通タンク７１内に配置されている別の実施形態を示す。共通タンク７１は回転可能であり、第１の回転位置では第１の流体容器５が供給及び排出ライン２Ｂ、２Ｄと流体接続すると共に第２の流体容器６が循環導管９ｂ、９ｃと流体接続し、第２の回転位置では第２の流体容器６が供給及び排出ライン２Ｂ、２Ｄと流体接続すると共に第１の流体容器５が循環導管９ａ〜９ｆと流体接続するように構成されている。
【００３６】
この実施形態におけるタンク７１は円筒形であり、タンク７１の回転は、例えば円筒形タンク本体の水平中央軸７２を中心としたものである。タンク７１はこの目的のために支持要素７３ａ、ｂによって支持することができる。貯水部３への流体接続と魚タンク１ａ、１ｂへの流体接続との切り換えは、例えばタンク７１内の又はタンク７１に関連付けられたスライド弁によって、いずれかの所与の時点で循環導管９ｂ、９ｃの方向と向かい合う流体タンク５、６をこれと流体接触させると共に、いずれかの所与の時点で供給及び排出ライン２Ｂ、２Ｄと向かい合う流体タンク５、６をこれらと流体接触させるように構成できる。
【００３７】
バルブ１０ｑ〜１０ｔは関連する流体ラインを閉じるために提供され得るが、これらのバルブはシステムの動作に必要ない場合がある。ポンプ２４〜２７は上述したのと同様に提供することができる。図７に示されている実施形態は任意選択的に、同様に動作する別のタンクを備えてもよい。
【００３８】
本発明は上述の実施形態によって限定されず、添付の特許請求の範囲を参照しなければならない。
【図１】
2021509011.tif 000003
【図２】
2021509011.tif 000004
【図３】
2021509011.tif 000005
【図４】
2021509011.tif 000006
【図５】
2021509011.tif 000007
【図６】
2021509011.tif 000008
【図７】
2021509011.tif 000009
【国際調査報告】
2021509011.tif 000010
2021509011.tif 000011
2021509011.tif 000012
2021509011.tif 000013