(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．制御可能な浮力を持つフィッシュ・ケージ、
ｂ．前記フィッシュ・ケージに取り付けた巻揚機構、
ｃ．可変長のおもりケーブルを持ち、前記おもりケーブルを介して前記巻揚機構へ結合されているおもり、そして
ｄ．前記巻揚機構を作動させて、前記おもりケーブルの有効長を定める作動機構からなる魚養殖システムであって、
前記浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとき、前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が、水面に、あるいは水面より上に位置し、
前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面あるいは水面より上に位置している状態において前記浮力が制御され、前記浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとともに前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を下回るまで減少したとき、前記フィッシュ・ケージが前記おもりケーブルの前記有効長によって決定される水面下の所望の深さへ沈水するように構成されていることを特徴とする魚養殖システム。
【請求項２】
前記フィッシュ・ケージが、前記制御可能な浮力を与えるための複数の垂直な浮力要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記作動機構が、無線命令を受けることが可能なモータを含み、このモータが前記巻揚機構に機能的に接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記作動機構が、さらに、
ａ．前記巻揚機構へ一端が機能的に結合した通信制御コンジット、
ｂ．このコンジットのもう一つの端部に機能的に結合したリモートコントローラ、そして
ｃ．このリモートコントローラを含む補助浮遊装置からなり、
前記巻揚機構が沈水するとき、前記リモートコントローラ及び前記コンジットは前記巻揚機構の作動を容易にし、前記補助浮遊装置は、前記リモートコントローラが前記巻揚機構と共に沈水するのを防ぐ、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィッシュ・ケージが少なくとも一つのチャンバを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
さらに、前記少なくとも一つのチャンバに取り付けた少なくとも一つの作業用プラットホームからなり、この少なくとも一つのプラットホーム上に前記巻揚機構が取り付けられている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
さらに、錨ケーブルを持つ錨と、この錨ケーブルに繋がった錨ブイとからなり、前記錨は、前記錨ケーブルを介して前記ケージにつながる、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記錨ブイが可変浮力からなる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも一つのチャンバが、水面にほぼ平行な平面内に、正方形、円形、六角形及び八角形からなるグループから選択した断面を持つ、
請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
さらに、前記フィッシュ・ケージに取り付けた遠隔測定装置からなる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
ａ．固定浮力のフィッシュ・ケージ、
ｂ．前記フィッシュ・ケージに取り付けられた巻揚機構、
ｃ．可変長のおもりケーブルを持ち、前記おもりケーブルを介して前記巻揚機構に結合された可変浮力性おもり、そして
ｄ．前記巻揚機構を作動することによって、前記おもりケーブルの有効長を定める作動機構からなる魚養殖システムであって、
前記ケージの前記固定浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとき、前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が、水面に、あるいは水面より上に位置し、
前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面あるいは水面より上に位置している状態において前記可変浮力性おもりの浮力が制御され、前記固定浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとともに前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を下回る関係となったとき、前記フィッシュ・ケージが、前記おもりケーブルの前記有効長によって定まる水面下の所望の深さへ沈水することを特徴とする魚養殖システム。
【請求項１２】
深水内で魚養殖システムを制御しながら沈水及び再浮揚させるための方法であって、
ａ．制御可能な浮力を持つ、少なくとも一つのチャンバを含むフィッシュ・ケージを提供するステップ、
ｂ．前記ケージに巻揚機構を取り付けるステップ、
ｃ．可変長のおもりケーブルを持つおもりを、このおもりケーブルを介して前記巻揚機構に結合するステップ、
ｄ．前記おもりケーブルの有効長を変えるために前記巻揚機構を作動させるステップ、そして
ｅ．前記フィッシュ・ケージの前記浮力を変えるステップからなり、
前記浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとき、前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が、水面に、あるいは水面より上に位置し、
前記フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面あるいは水面より上に位置している状態において前記浮力が制御され、前記浮力が、前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を上回るとともに前記システムを構成する前記フィッシュ・ケージ、前記おもり、前記おもりケーブル、前記巻揚機構、及び前記作動機構の合計重量を下回るまで減少したとき、前記フィッシュ・ケージが前記おもりケーブルの前記有効長によって決定される水面下の所望の深さへ沈水するように構成されていることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記作動ステップが、命令の無線送信の使用を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記作動ステップが、
ａ．前記巻揚機構へ通信制御コンジットを、その一端で機能的に結合すること、
ｂ．前記コンジットのもう一端にリモートコントローラを機能的に結合すること、
ｃ．前記リモートコントローラが沈水するのを防ぐために、前記リモートコントローラを補助浮遊装置に取り付けること、そして
ｄ．前記巻揚機構を作動させるために、前記リモートコントローラから前記コンジットを介して前記巻揚機構へ制御入力を送信することからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、
ａ．前記ケージにプラットホームを取り付けるステップ、そして
ｂ．前記プラットホーム上に前記巻揚機構を取り付けるステップからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、
ａ．前記ケージに錨ケーブルを介して錨を結合するステップ、そして
ｂ．前記錨ケーブルに可変浮力ブイを結合するステップからなる請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケージ内で水生動物を飼育するためのシステムに関し、特に、必要に応じて沈水させて再浮揚させることが可能なケージを持つ魚養殖システムに関し、そして、必要に応じてフィッシュ・ケージを沈水させて再浮揚させるための方法に関する。下記に特に「魚」と言及するが、本発明の養殖システムは、他の水生動物、例えばエビ、カキ等を飼育するために用いてもよいことは明らかである。
【０００２】
【従来の技術】
世界中で魚タンパク質の需要が急速に増加しており、この需要を満たすために甚大な努力が払われている。外洋漁業がますます発展することに加えて、今日、市場に出る魚のかなりの部分は、最新の養殖技術を用いて飼育され、収穫される。巨大な人工プールを用いる種々の養殖場の経営が成り立っているが、これらの養殖場を設けて経営するには費用がかかるし、また、魚の成育を常に最適な状態で再現できるとは限らない。
【０００３】
最近、海、湖あるいは他の天然の大水域の沖合（以下、「沿岸」）水面、あるいはその近くに浮かせた大きなかごの中で養魚が行われるようになってきている。フィッシュ・ケージ・システムは、通常、いくつかの適当な形状の堅いフレームから構成された一つ以上の大きなかごを含む。このかごは、水の自由な流入及び流出が可能であり、魚を保持するのに十分に細かなメッシュの網で覆われている。
【０００４】
このようなフィッシュ・ケージ・システムの利点は、不足ぎみな土地を占有することもないし、高価なプールを建設する必要もないことである。さらに、水の状態（例えば、塩分、温度、酸素濃度など）は、開水域における自然の状態に近く、人工の陸上プール内でシミュレートした状態よりも魚の成長により適している。
【０００５】
このようなフィッシュ・ケージの沿岸実装は、アクセスするには便利であるが、いくつかの欠点がある。沿岸養殖が開発されるにつれ、追加のケージを配置できる好適な場所が不足することになる。多くの場所では、魚の老廃物、魚の食べ残した餌、そして近くの岸からの工業、農業、そして家庭排水に起因する酸素枯渇という問題がある。
【０００６】
したがって、陸上の場所を避けて、沖合のより遠くに、すなわち、排水による悪影響を受けない、そして水の循環がより盛んで、魚養殖場から出る老廃物が薄められる水域（下記に包括的に「深水」と言及する）にケージを配置することが有利である。
【０００７】
しかし、岸から遠隔の場所にフィッシュ・ケージ・システムを配置することには、いくつかの問題がある。これらの中で最も重要なことは、沿岸にある構造物が受けるよりもずっと深刻な、嵐の際の高波や強風等の影響に対する、フィッシュ・ケージ・システムの安全性の保証である。
【０００８】
さらに、通常、魚は、時間のほとんどを、酸素の供給が最も豊富な水面近くで過ごすが、特に嵐の際に水面近くの水流が乱れた場合、一時的に水面から、嵐の影響が比較的に少ない深い所へ移って、損傷やストレスを避ける傾向があるということが分かっている。
【０００９】
魚及びケージの両方に対する損傷を少なくする、あるいは避けるために、必要に応じて、例えば、嵐の前に、冬の冷たい表面水そして／あるいは表面氷、そして夏の熱い表面水を避けるために、あるいは、毒性プランクトンの発生あるいは流出油等の、種々の毒性不純物を避けるために、特定な深さへフィッシュ・ケージを沈水させることが可能な、いくつかのフィッシュ・ケージ・システムが開発されている。ゼマック（Zemach）氏らは、すべての目的のためにここに引用する米国特許５,４１２,９０３号において、このような従来のケージ・システムを表して、いくつかの従来の重大な欠点及び制限を克服するフィッシュ・ケージ・システムを提案している。
【００１０】
図１及び図２は、上記９０３号に記載されたゼマック氏らによる従来の技術におけるフィッシュ・ケージを、原本の細部を除いて概略的に示す。図１のフィッシュ・ケージ１００は、典型的に金属骨格構造に形成され、適当な網目の大きさを持つ網１０２（部分的に示す）が重ねられている。このため、ケージ１００を通って水は自由に流れるが、内側にいる魚は逃れることはできない。ケージ１００には、一つ以上のフィッシュ・ケージ・ケーブル１０４が取り付けられている。ケージ１００及びケーブル１０４は、総合的に、浮力室あるいは部材１０６を介して得られる上向きの浮力を持ち、少なくともケージ１００の上部が水面レベルに、あるいは水面よりも上方に浮くことを保証する。ケージ１００を特定な深さへ一時的に下げる必要がある場合、システムは、さらに、ケーブル１０４に接続されるおもり１０８を備える。９０３号によれば、おもり１０８は、基本的に、上記のケージ１００とケージ・ケーブル１０４の結合実浮力を上回るように選択された固定、すなわち不変重量を持つものである。このため、フィッシュ・ケージ１００及びフィッシュ・ケージ・ケーブル１０４へ、おもり１０８の重量を加えた場合、結果としてケージ１００が沈水する。この場合、ゆっくりと制御された速度で沈水することが好ましい。もう一つの実施例では、おもり１０８が沈水されているときでさえ、空気を導入して浮力を増加させ、そして空気を解放して浮力を低下させる手段を設けることによって、おもり１０８は、可変浮力を持つことができる。
【００１１】
おもり１０８は、さらに、適当なデザインのブイ１１２に結合されたおもりケーブル１１０に結ばれている。ブイ１１２は、いかなる状態下でも水面に浮くようにデザインされている。ブイ１１２には、おもりケーブル１１０の有効長を交互に短く、そして長くするための手段が設けられている。この手段としては、ブイ１１２内に収容された適当な巻揚機構１１３が好ましく、典型的に内燃機関によって運転されるものが良い。
【００１２】
正規運転中は、図１に示すようにケージ１００を水面に浮かせる。先に述べたように、ケージ１００の（フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４を含む）浮力は、ケージ１００が水面に留まるように設定してある。この状態では、おもり１０８がおもりケーブル１１０（図１）を介して完全にブイ１１２によって支持されるので、水中でたるむフィッシュ・ケージ・ケーブル１０４に外力が作用することはない。水面に浮かぶブイ１１２は、おもり１０８（及びおもりケーブル１１０）を支持するのに十分な浮力を持つようにデザインされている。
【００１３】
ケージ１００を沈水させたいときには、おもりケーブル１１０を長くすることになるが、例えば、ブイ１１２内に収容してある巻揚機１１３のブレーキ機構を適当に解放しながら、このケーブルを長くする速度を制御することが好ましい。おもり１０８が沈むとき、おもり１０８の重量によって巻揚機１１３からおもりケーブル１１０が引かれ、ケーブルが長くなる。おもり１０８が沈み続けるとき、フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４が張り詰める状態に到達する。このとき、おもり１０８の重量は、たるむおもりケーブル１１０から、張り詰めるフィッシュ・ケージ・ケーブル１０４へと移る。この時点以降、おもり１０８の全重量はケージ１００に作用することになる。先に述べたように、おもり１０８の重量を増すことで、ケージ１００の浮力を十分に上回って、図２に示す従来の技術におけるケージ１００を沈水させることが可能である。
【００１４】
構造及び魚への損傷を最少にする、あるいは回避するために、沈水は遅い速度で行うことが好ましい。このような低速度の沈水は、システムの総合重量が上方への浮力よりも僅かに大きくなるように、例えば、おもり１０８の重量を入念に選択することによって保証できる。おもり１０８がケージ１００に力を及ぼす限り、ケージ１００は沈水し続け、おもり１０８が海底に当たったときに、この力が排除されるため、ケージ１００の下方への移動は止まる。この場合、ケージ１００は、フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４の全長から決まる位置において安定する（図２）。
【００１５】
９０３号に表されたシステムは、おもりケーブル１１０に十分な長さがあるという条件で、所望の深さへケージを沈水させることができる。水深に関わらずに水中の特定な深さにケージを配置するために必要なすべては、フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４の長さを正しく決定することである。例えば、水深２００メートルの深さで、約１００メートルの深さにケージを沈水させたい場合、おもりケーブル１１０は少なくとも２００メートル、フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４は約１００メートルの長さである必要がある。
【００１６】
再度ケージ１００を水面のノーマル位置へ戻したいときには、巻揚機１１３あるいは同様なメカニズムを作動させて、おもりケーブル１１０を巻き上げる。おもりケーブル１１０がぴんと張られると、巻揚機１１３によっておもり１０８が底から上げられ、その重量がケージ１００から取り除かれるので、ケージは浮力によって水面へ上がる。この場合、システムへの構造的な破損（例えば、曲げ）、そして魚への生理学的な損傷を避けるために、十分に低速度で上げることが好ましい。ブイ１１２の下部は、ケージ１００が水面に上がるときに、ケージ１００によって持ち上がることがないように形成されることが好ましい。例えば、ブイ１１２の下部は、図１及び図２に示すように形成される。この場合、ケージ１００は、ケージ１００が水面に上がるときにブイ１１２の下側傾斜部に沿ってケージ１００の上端が滑るので、ブイ１１２を遠ざけることになる。
【００１７】
従来のシステムに対して明確な利点があるにもかかわらず、９０３号に記載のゼマック氏らのフィッシュ・ケージ・システムには、未だ下記に示す問題及び欠点がある。本発明の目的は、これらの問題及び欠点を解決することである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
一つの問題は、ケージの沈水を正当化するのに十分な激しさの嵐ではない気象条件（例えば、０.８から１.８メートルの高さの波）における水面に、あるいはその近くにケージ１００が浮いているときに起こる。この状態では、ケージ１００、特にその部材１０６とブイ１１２との間で、衝突や摩擦が頻繁に起こる。ケージとブイとは、水上において非常に異なる浮遊特性を持つため、頻繁に衝突し、この衝突によって、両部材に累積的な損傷が生じる。緊急時に、例えば、巻揚機１１３が動かなくなり、それを解放するために作業員がブイ１１２に乗る必要がある、しかもこの作業を悪天候の中で行わなければならない場合、その作業員は命を危険にさらすことになる。
【００１９】
もう一つの問題は、おもり１０８が泥あるいは石が多い海底にはまり込んだ場合に起こる。この事故を解決するには、動けなくなったおもりを取り外そうとしてもそれ自身が沈まないようにブイ１１２に追加の浮力を持たせる必要がある。同様に、巻揚機１１３も同じ理由で追加のけん引容量を必要とする。ケージが沈水されて、ブイ及び巻揚機の両方が嵐の中で浮かんでいる状態で、ブイ１１２あるいは巻揚機１１３のいずれかが破損した場合、ケージの再浮揚は不可能になる恐れがある。
【００２０】
さらに、もう一つの問題は、フィッシュ・ケージ・ケーブル１０４の全長を予め選択することによって、ケージ１００の沈水水位が決定されてしまうという事実にある。おもり１０８を海底に当てた後にケーブルの全長１０４を変えるということができないため、ケージ１００の水位を、その後さらに変更することは不可能である。
【００２１】
さらに、もう一つの問題は、もし沈水させたケージ１００を、おもり１０８が海底に当たる前に、ある中間水位で止める必要がある場合に起こる。この状況では、おもりケーブル１１０が、頻繁にケージ１００、特にその部材１０６に対してすれ合うことになり、数時間後には、摩擦によってケーブル１１０が破断する、あるいは部材１０６が分断されることも起こり得る。したがって、これを超えると損傷が発生する極大の「中間水位での途中立ち寄り時間」が存在し、この時間は、悪天候ではかなり短くなる。
【００２２】
もう一つの問題は、水中のケージ１００に対して、浮遊ブイ１１２が風及び水流の方向に従ってその位置を変えることから起こる。ブイが浮遊することによって、ケーブル１１０が、ケーブル１０４及び部材１０６の周りに巻き付いて絡んでしまうことがある。このような状態でケージ１００を再浮揚させようとすれば、ケーブル１１０が破断するかもしれない。絡まったケーブル１１０をほどくには、ダイバーによる複雑な水中作業が必要である。
【００２３】
したがって、上記問題及び限界を解決した、制御可能な浮力のフィッシュ・ケージからなる、深水用養殖システムと、このようなフィッシュ・ケージを沈水及び再浮揚させる方法に対する需要が認められるため、このようなシステム及び方法を得ることは非常に有利なことである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の好適実施例によれば、制御可能な浮力を持つフィッシュ・ケージ、このケージに取り付けた巻揚機構、この巻揚機構に繋がれた可変長のおもりケーブルを持つおもり、そして巻揚機構を作動させておもりケーブルの有効長を定める作動機構からなる魚養殖システムが提供される。浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとき、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面に、あるいは水面よりも上に位置し、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面あるいは水面より上に位置している状態において浮力が制御され、浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとともにシステムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を下回るまで減少されると、フィッシュ・ケージがおもりケーブルの有効長によって定まる水面下の所望の深さへ沈水するように構成されている。
【００２５】
さらに、本発明の下記の実施例における特徴によれば、フィッシュ・ケージは、制御可能な浮力を与える複数の垂直浮力要素を含む。
【００２６】
さらに、好適実施例による特徴によれば、作動機構は、巻揚機構に繋がった、無線命令を受けることが可能なモータを含む。
【００２７】
さらに、好適実施例による特徴によれば、作動機構は、巻揚機構に一端が機能的に繋がった通信制御コンジット、このコンジットの他端に繋がったリモートコントローラ、そしてこのリモートコントローラを含む補助浮遊装置から構成される。リモートコントローラ及びコンジットは、巻揚機構が水中にあるときに、その作動を容易にし、補助浮遊装置は、リモートコントローラが巻揚機構と共に沈水するのを防ぐ。
【００２８】
さらに、好適実施例による特徴によれば、フィッシュ・ケージは少なくとも一つのチャンバを含む。
【００２９】
さらに、好適実施例による特徴によれば、本発明の魚養殖システムは、さらに、錨ケーブルを介してフィッシュ・ケージに繋がった錨、そして錨ケーブルに繋がった錨ブイからなる。
【００３０】
さらに、好適実施例による特徴によれば、錨ブイは可変浮力を持つ。
【００３１】
さらに、好適実施例による特徴によれば、本発明のシステムは、さらに、少なくとも一つのチャンバに取り付けた少なくとも一つの作業用プラットホームからなり、巻揚機構は、このプラットホーム上に取り付けられる。
【００３２】
さらに、好適実施例による特徴によれば、本発明のシステムは、さらに、水面にほぼ平行な平面内にある正方形、円形、六角形あるいは八角形の断面を持つ少なくとも一つのチャンバからなる。
【００３３】
さらに、好適実施例による特徴によれば、本発明のシステムは、さらに、フィッシュ・ケージに取り付けた遠隔測定装置からなる。
【００３４】
本発明の好適実施例によれば、固定浮力のフィッシュ・ケージ、このケージに取り付けた巻揚機構、可変長のおもりケーブルを介して巻揚機構に結合された可変浮力性おもり、そして巻揚機構を作動させておもりケーブルの有効長を定める作動機構からなる魚養殖システムが提供される。ケージの固定浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとき、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面に、あるいは水面よりも上に位置し、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面にあるいは水面より上に位置している状態において可変浮力性おもりの浮力が制御され、システムに作用する浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとともにシステムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を下回る関係となると、フィッシュ・ケージは、おもりケーブルの有効長によって定まる水面下の所望の深さへ沈水する。
【００３５】
もう一つの本発明の実施例によれば、深水において魚養殖システムを制御可能に沈水及び再浮揚させるための、次のステップからなる方法が提供される。制御可能な浮力を持ち、少なくとも一つのチャンバを含むフィッシュ・ケージを提供するステップ、巻揚機構をケージに取り付けるステップ、巻揚機構へ可変長のおもりケーブルを介しておもりを結合するステップ、おもりケーブルの有効長を変えるために巻揚機構を作動させるステップ、そしてフィッシュ・ケージの浮力を変えるステップ。浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとき、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が、水面に、あるいは水面よりも上に位置し、フィッシュ・ケージの少なくとも一部が水面にあるいは水面より上に位置している状態において浮力が制御され、浮力が、システムを構成するフィッシュ・ケージ、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を上回るとともにシステムを構成するフィッシュ・ケージ、おもり、おもりケーブル、巻揚機構、及び作動機構の合計重量を下回るまで減少されると、フィッシュ・ケージがおもりケーブルの有効長によって定まる水面下の所望の深さへ沈水するように構成されている。
【００３６】
本発明の方法の好適実施例による特徴によれば、作動ステップは、命令の無線送信の使用を含む。
【００３７】
さらに、本発明の方法の好適実施例による特徴によれば、作動ステップは、さらに、巻揚機構へ通信制御コンジットの一端を機能的に結合すること、コンジットのもう一端をリモートコントローラへ機能的に結合すること、リモートコントローラの沈水を防ぐためにリモートコントローラを補助浮遊装置へ取り付けること、そしてリモートコントローラからコンジットを介して巻揚機構へ、巻揚機構を作動させるための制御入力を送信することからなる。
【００３８】
好適実施例によるもう一つの特徴によれば、本発明の方法は、さらに、ケージにプラットホームを取り付けて、このプラットホーム上に巻揚機構を取り付けることからなる。
【００３９】
好適実施例によるもう一つの特徴によれば、本発明の方法は、さらに、ケージへ、錨ケーブルを持つ錨を、錨ケーブルを介して結合すること、そして錨ケーブルに可変浮力ブイを結合することからなる。
【００４１】
本発明は、現在既知であるシステム構成の欠点を解決した魚養殖システムと、従来の技術における限界を解消したフィッシュ・ケージの沈水及び再浮揚のための方法を提供する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明は、どの水深の水域、特に外洋の深水域でも魚を飼育することが可能な魚養殖システムに関し、特に、フィッシュ・ケージを所望の深さへその速度を制御しながら沈水させる機能を備えたシステムに関する。本発明によるシステムの原理及び作用は、図面及びその説明文から明確に理解することができる。
【００４３】
例として添付図面を参照しながら、本発明を下記に説明する。さて、図面を特に詳細に参照するが、これらの詳細は、議論の目的で、単に例として本発明の好適実施例を説明するためのもので、本発明の原理及び概念的な側面を最も良く容易に理解するための説明を提供する。この点に関して、本発明の基本的な理解に必要な詳細を超えるほどに、本発明の構造的な詳細を示してはいないが、図面に示した内容は、同業者には、実際に本発明の複数の形態を具体化するためには明瞭である。
【００４４】
さて、図面を参照する。図３は本発明による典型的なシステムを示す。システムは、適当な寸法の大きさを持つフィッシュ・ケージ２００を含む。フィッシュ・ケージ２００は、限定せずに、図１及び図２に示す従来の技術によるシステムのデザインや他のデザインのものでもよいが、適当な幾何学的形状にある（水面にほぼ平行な）水平断面の、等しい高さを持つ複数の隣接するチャンバ２０２から構成されることが好ましい。図３に示すフィッシュ・ケージは、ＡからＩで標識した、このような九つの長方形のチャンバを含む（Ｉは中央チャンバを指すが、下記に説明するように覆われるため、飼育チャンバとしては用いられない可能性がある）。他の可能なチャンバ断面形状として、図４に（ａ）正方形、（ｂ）円、（ｃ）六角形、そして（ｄ）八角形の断面形状を持つ九つのチャンバからなるフィッシュ・ケージを示す。他の形状ももちろん可能であるが、単純にするために省略する。典型的に、ケージ２００及びチャンバ２０２は、金属、硬プラスチックあるいは他の適当な材料の、水平部材２０４及び垂直部材２０６からなる骨格構造に形成されている。これらの部材２０４及び２０６は、図４の実施例には詳細に表されていないが、それにも存在するもので、図３のものと同様であることが好ましい。骨格構造上には、チャンバを通って水は自由に流れるが、チャンバ内の魚は逃れることができないような、適当な大きさの網目を持つ網２０８（部分的に示す）が重ねられている。部材２０４及び２０６は、通常、スチール、アルミニウムあるいは硬プラスチックから形成された中空パイプであることが好ましい。浮力要素として機能することが可能な、給気及び排気のための別個の制御手段が設けられることが最も好ましい。図４に示す各構造物の中央チャンバは、作業用プラットホーム２１０によって覆われることが好ましい。プラットホーム２１０は、通常、保守サービス及び魚給餌等の作業を行う中央エリアとして用いられる。図５に示すシステムの好適実施例では、プラットホーム２１０は、おもりケーブル２１２の有効長を交互に短くする、そして長くするための手段を支持する構造として機能する。この場合、そのような手段としては、適当な巻揚機構２１４が好ましい。巻揚機構２１４は、電気、空圧、油圧あるいは他の防水モータによって駆動されてもよい。巻揚機構２１４は、「ウインドラス」タイプのメカニズムであることが最も好ましく、この場合、おもりケーブル２１２の一部をケーブル保管部２１３に保存してもよい。この機構２１４は、以降、巻揚機２１４と呼ぶ。プラットホーム２１０は、長期に渡って海洋の水中環境に耐えることが可能な、例えば、スチール、アルミニウムあるいは硬プラスチックのプレートあるいはメッシュ等の適当な材料から形成される。巻揚機２１４は、プラットホーム２１０上に取り付ける代わりに、プラットホーム２１０がない状態で、例えば水平部材２０４間に結合した堅いビームを介して、ケージ２００に直接的に取り付けてもよい。しかしながら、プラットホーム２１０の存在は、巻揚機２１４へのアクセスを容易にし、その操作を単純にする。プラットホーム２１０に隣接していないチャンバ２０２上のエリアへのアクセスは、通路型構造物（図示せず）を、チャンバ２０２上に置いてプラットホーム２１０へ結合して設けることによって提供してもよい。
【００４５】
図５において、おもり２１６は、おもりケーブル２１２の終端に取り付けられている。おもり２１６は、適当なデザインでもので、固体そして／あるいは液体そして／あるいはガスを含んでもよい。ここで用いる用語「ケーブル」は、ここに表す目的に適する、種々の物質から形成されたケーブル、鎖、ロープ等を含む。ケージ２００の浮力は、垂直浮力部材２０６内へ空気あるいは水を供給あるいは排出することによって、制御可能で可変であることが好ましい。例えば、米国特許第５,６５５,９３８号及びその参照文献に開示された方法を用いてもよい。ケージ２００の沈水及び再浮揚に必要な、制御可能な可変性の浮力を、択一的に、米国特許第５,４１２,９０３号に表されたタイプの可変浮力性おもりを設けることによって提供してもよい。この場合、ケージ２００の浮力自体は固定であってもよい。おもりに関して用いる「可変浮力」は、おもり（常に負の浮力を持つ）の重量を、例えば、給気及び排気によって変えることが可能なことを意味する。魚養殖システムの浮力が上向きである場合、少なくともケージ２００の上部が水面に、あるいは水面よりも幾分上へ、魚を飼育する通常の状態を示す図６ａ及び図７ａに示すように浮く。
【００４６】
ケージ２００は、必要に応じて、二つの望ましい方法、すなわち以下に「受動」モード及び「能動」モードとして言及するモードの一つによって沈水される。図６は「受動」モードを示す。図６ａに示す第一のステップでは、おもりケーブル２１２を、例えば、プラットホーム２１０上にある巻揚機２１４のブレーキ機構を解放することによって、速度を制御しながら長くする。おもり２１６の重量が巻揚機２１４からおもりケーブル２１２を引くため、おもり２１６が沈むにつれ、おもりケーブル２１２が長くなる。おもりケーブル２１２の有効長が、おもり２１６が海底２１８に位置するときの海底２１８からの水中におけるケージの垂直距離に等しいように予め定めた値に到達すると、おもりケーブル２１２を、例えば巻揚機２１４のブレーキ機構を係合させることによってロックする。次に、例えば、作業用プラットホーム２１０から通路（図示せず）を介して容易にアクセスが可能な、一つ以上の垂直部材２０６の頂端に取り付けてある弁を介して、それら垂直部材から空気を解放することによって、ケージ２００の上向きの浮力を制御しながら僅かに低下させる。部材２０６には、典型的に、頂部から空気が解放されると水が流入する開口が底部に設けられているため、おもり２１６の重量によってケージ２００が沈水するに十分な浮力の低下をもたらすことが可能である。それから排気を止める。次に、ケージ２００の沈水の、図６ｂに示す「受動」モードの第二のステップへ移る。沈水は、構造物及び魚への損傷を最少にする、あるいは避けるために低速度で行うことが好ましい。おもり２１６がケージ２００へ力を作用する限り、ケージ２００の沈水は継続する。この力は、おもり２１６が海底２１８に達するとすぐに排除されるため、ケージ２００の下方への移動は終了する。その結果、ケージは、図６ｂに示すように選択した水深に留まることになる。
【００４７】
上記ブレーキの解放及びロックを含み、巻揚機２１４の作動は、下記の作動機構によって行われる。例えば、水面へケージ２００を浮揚させるためには、水上に配置したリモートコントローラ（図示せず）から有線あるいは無線の通信手段を介して水中の巻揚機へ送信される、遠隔制御信号あるいは入力によって巻揚機２１４を起動してもよい。有線手段の例としては通信制御コンジット２２０がある。このコンジットは、一端が巻揚機２１４へ、そして他端が、補助的な浮遊装置、例えばブイ２２２に取り付けられた、あるいは入れられたリモートコントローラへ機能的に（例えば電気的に）結合される。コンジット２２０及びブイ２２２を図６ｂに示す。リモートコントローラは、巻揚機２１４へ命令を送るのに必要な送信器及び電子部品、巻揚機２１４の状態を示すための診断システム、ＧＰＳナビゲーション・システム、油圧あるいは空圧システムのためのポンプ及び制御器などを含んでもよい。典型的な入力は、電気あるいは電子信号、油圧システム内の油の循環、空圧システムのために圧縮空気などからなる。コンジット２２０は、スチール、ゴム、ナイロン、プラスチック等の適当な材料からなる円筒状の中空管でもよい。この場合、コンジットは、通常、巻揚機２１４の近接に配置され、それに接続された油圧あるいは空圧モータまたは電気モータ等のトルク装置を起動するのに必要な、油圧あるいは空圧管及び電気ケーブルを含む。巻揚機２１４は、また、その近くに配置した、例えば、油圧あるいは空圧管による水面への物理的な連結を必要としない、遠隔無線命令を受けることが可能なトルク装置によって作動させてもよい。このような装置としては、例えば、バッテリを備えた電気モータ、圧縮空気シリンダを備えた空気圧モータ、あるいは近接したエネルギ源へ結合された一般的なモータであってもよい。このようなモータには、リモートコントローラから遠隔制御命令を受けることを可能にする電子受信器を取り付けてもよい。この場合、コンジット２２０は不要であるため、命令を無線送信するための無線チャネルで置き換えてもよい。したがって、巻揚機２１４は、既知の技術である無線手段によって作動させてもよい。本発明における「作動機構」は、上記リモートコントローラ、トルク装置及び通信コンジットあるいは無線通信手段を含む、沈水及び再浮揚操作において巻揚機を作動させるのに必要なすべての手段に対する一般的な用語である。
【００４８】
巻揚機に有線あるいは無線信号が届かない、あるいは巻揚機が動かない緊急時には、沈水巻揚機２１４は、例えばダイバーの手作業で起動してもよい。巻揚機２１４を作動させて、おもりケーブル２１２をゆっくりと解放するように制御することが好ましい。このとき、ケージ２００は、海底２１８の上に横たわるおもり２１６の影響を受けない上向きの浮力によって水面へゆっくりと上昇する。ケージが水面へ戻ったら、おもり２１６の重量を上回る点に到達するまで浮力を増加させるために部材２０６内へ空気を送入する。択一的に（沈んだおもりへ空気を供給することを必要とするため、好ましくないが）、おもり２１６が、米国特許第５,４１２,９０３号に表した可変制御可能な浮力を持つ場合、その浮力を僅かに増加させて、ケージの浮力が、おもり及びおもりケーブルの重量を上回るようにすることができる。それから、おもり２１６を必要な位置へゆっくりと引き上げる。
【００４９】
ケージ２００の沈水及び引き上げの能動モードを図７に示す。図７ａでは、ケージ２００は水面に浮いている。作動機構の助けを借りて巻揚機２１４を作動させて、おもり２１６が海底２１８に当たるまで、おもりケーブル２１２をゆっくりと解放する。巻揚機２１４をロックし、一つ以上の部材２０６から空気を排出することによって、おもり２１６の重量を加えないケージ２００とおもりケーブル２１２との合計重量を上回る点まで、僅かに浮力を低下させる。巻揚機２１４を作動させて、おもりケーブル２１２の長さをゆっくりと縮める。図７ｂに示すように、海底２１８にあるおもり２１６へケージ２００が引かれるため、ケージ２００はゆっくりと沈水する。ケージ２００が所望の深さに到達したら、巻揚機２１４を停止させておもりケーブル２１２をロックする。ケージは、上記「受動」の場合のステップを同じ順序で行うことによって、水面へ浮揚させることができる。ゼマック氏らの上記９０３号のシステムとは対照的に、本発明においては、作動機構を遠隔的に機能させて巻揚機２１４を介して、ケージ２００の水中位置を容易に変えることができる。
【００５０】
図３、６及び７に示す本発明のシステムは、また、ケージ２００へ錨ケーブル３０２を介して結合された錨３００からなる一点係船システムを含む。錨ブイ３０６は錨ケーブル３０２に結合されている。ブイ３０６の機能の一つは、位置を示すことである。ブイ３０６は、ケージが沈水するときにケージ２００と共に沈む。ブイ３０６のもう一つ、そして非常に重要な機能は、悪天候の際のケーブル３０２とケージ２００との間の張力変化から起こる衝撃を吸収することである。もう一つの主な機能は、錨ケーブル３０２の重量のいくらかを支持することである。ケージ２００が沈水された状態では、錨ケーブル３０２の多くの部分が海底に横たわるため、ブイ３０６によるケーブル３０２のサポートの必要性は小さい。ブイ３０６の浮力が固定されている場合、ブイは、ケージ２００よりも高く水中に位置する傾向があるため、コンジット２２０に絡まる危険がある。したがって、ケージ２００の沈度が増加するにつれ、ブイ３０６の浮力は減少させなければならない。本発明によれば、これは、図８に詳細に示す錨ブイ３０６に可変浮力を提供することによって達成する。「可変浮力」ブイ３０６は、頂部固定浮力セクション３０８及び底部可変浮力セクション３１０の主に二つのセクションからなる。セクション３０８は、従来の技術に用いられる堅い固定容量の中空構造を持ち、セクション３０８の下に適当なアタッチメント手段によって取り付けられるセクション３１０は、柔軟な可変容量の中空構造を持つことが好ましい。セクション３１０は、例えば、ゴム、プラスチックあるいは他の気密性を持つ柔軟な材料から形成したバッグでもよい。通常、ブイ３０６が水面に浮くように任意の圧力へ空気で満し、セクション３０８へリベットで接合された、溶接された、あるいは他の適当な手段によって結合された堅い中空容器３３０内へ配置される。セクション３１０は、一度空気で満たしてしまうと、容器３３０から取り出すことも、抜け出ることもできない。
【００５１】
沈水するケージに引かれてブイ３０６が沈むとき、セクション３１０に対する圧力が増加して内部の空気を圧縮するため、その容量が減少して浮力が低下する。沈水水位が増加するにつれ、セクション３１０の浮力が減少し、その結果ブイ３０６の浮力が減少するため、ブイ３０６はケージ２００の近くに留まり、先に言及したもつれの危険を避けることができる。
【００５２】
本発明の一点係船システムは、米国特許第５,４１２,９０３号の一点係船システムに優る利点を含むと共に、従来の技術によるシステムよりも優れた利点を提供する。一つの重要な利点は、ケージ２００の、錨ブイ３０６に最も近いチャンバ（図３、図６及び図７におけるチャンバＡ、Ｂ及びＨ６）が、入ってくる水流すなわち「上流」に面し、ブイ３０６から最も離れたチャンバ（Ｅ、Ｆ及びＤ）が「下流」になることである。水流の方向が変わった場合、ケージ２００は、単純に係船ポイントの周りを回転して、チャンバＡで水流に面する。この「自己調整」ケージの方向性は、入流に最も近いチャンバ（例えばチャンバＡ）内に最も大きな魚、そして他方の対角線の終端にあるチャンバ（例えばチャンバＥ）内に最も小さい魚と、大きさに従って魚集団を配置することによって大きな利点となる。このような魚養殖の組織化は、少なくとも次の三つの面で有利である。第一に、より大きな魚はより多く酸素を必要とするが、酸素は、入流に面するチャンバ内が最も豊富である。第二に、より少ない酸素を必要とするより小さな魚は、入流から遠いチャンバ内で保護されることになる。そして第三に、単一点の周りに係留されたケージは、錨ケーブル３０２の長さとほぼ同じ大きさの半径で、係留点の周りを回転することが可能なため、魚から発生する老廃物をより広い領域に散らすことができる。したがって、老廃物から起こる病気等の問題を抑えることが可能である。
【００５３】
本発明のシステムは、また、温度測定装置、深さ表示器、音響検波器、ビデオ・カメラ等の種々の遠隔測定手段を含む遠隔測定装置３２０を備える。遠隔測定装置は、図５に示すように、ケージ２００の便利な箇所に取り付け、既知の無線あるいは有線手段によって、水から離れたユーザへ情報を中継するようにしてもよい。
【００５４】
本発明は、限られた数の実施例に関して説明したが、多くの変化及び変更が可能であり、また他の用途へ転用も可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  水面に浮く、従来の技術によるフィッシュ・ケージを概略的に示す説明図である。
【図２】  図１に示す従来の技術によるフィッシュ・ケージの沈水状態を概略的に示す説明図である。
【図３】  本発明による多室フィッシュ・ケージの好適実施例を示す概略的な説明図である。
【図４ａ】  正方形の形状を持つ多数のチャンバを持つ本発明のフィッシュ・ケージの概略的な説明図である。
【図４ｂ】  円の形状を持つ多数のチャンバを持つ本発明のフィッシュ・ケージの概略的な説明図である。
【図４ｃ】  六角形の形状を持つ多数のチャンバを持つ本発明のフィッシュ・ケージの概略的な説明図である。
【図４ｄ】  八角形の形状を持つ多数のチャンバを持つ本発明のフィッシュ・ケージの概略的な説明図である。
【図５】  プラットホームで覆われたフィッシュ・ケージの中央チャンバの拡大詳細図であり、プラットホームに取り付けた巻揚機と、おもりケーブルを介して巻揚機に取り付けたおもりとを示している。
【図６】  （ａ）水面に浮かぶ、そして（ｂ）「受動」モードを用いて沈水させた、本発明によるフィッシュ・ケージの好適実施例を示す概略的な説明図である。
【図７】  （ａ）水面に浮かぶ、そして（ｂ）「能動」モードを用いて沈水させた、本発明よるフィッシュ・ケージの好適実施例を示す概略的な説明図である。
【図８】  本発明による可変浮力錨ブイを示す概要図である。
【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４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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