JP2003265063A - 水底耕耘システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水底の作業範囲に制限がなく、貧酸素水域に
十分な酸素を補給し、堆積物の分解を促進し、底生生物
の減耗を食い止め、さらに、底生生物を増殖させ、水産
資源の回復と環境改善を同時に行えるエネルギー効率が
良い水底耕耘システムを提供すること。 【解決手段】 船Ａに備えられる微細気泡混合装置２
と、船Ａに曳かれる水底耕耘装置１２からなり、微細気
泡混合装置２は、液体室２ａ内の水流に向けて噴出孔か
ら気体を噴射して発生させた微細気泡ａを流体ｂ中に混
入可能な微細気泡発生部を有し、水底耕耘装置１２は、
微細気泡混合装置２から管部を経て圧送される微細気泡
ａが混入された微細気泡混合水ｃを水底ｅおよび／また
は水中ｈに向けて噴射可能な噴射ノズル１７を有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海底、湖底、川底
等の水底を生物が生息するのに適した環境に活性化する
のに有用な水底耕耘システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】海中や海底が低酸素になり貧酸素水域が
広がると、そこに棲む魚貝類が死滅する被害が度々出る
が、養殖魚介類は施設の移動、機械装置で酸素補給によ
り、多少は被害から逃れる方法もあるが、自然界に生息
する生物には、相当の被害が出ている。海底に堆積した
有機物が分解し、酸素を大量消費するために起きる現象
なので、堆積物を取り除く方法として、従来、浚渫工事
が広く行われてきたが、問題点として、広範囲な海域で
は経済的負担が大きく不可能である。また、養殖海面で
は施設の移動、撤去、養殖漁業の中止、汚れの拡散等問
題が発生する場合がある。回収ヘドロの処理問題、潮流
の変化、生態系の変化等様々な問題も発生している。他
に、浅い海域や、湖、沼では、水底に砂を巻き、ヘドロ
を覆い、嫌気状態から好気状態に変える覆砂工事も行わ
れているが、効果持続期間が短い、工事を繰り返す必要
がある、砂の確保などの諸問題が指摘されている。他に
は、干潮時に干潟になる場所で、農業用トラクターを使
用し、水田用の機械で水底耕耘作業が行われている。し
かし、潮の干潮時間の制約により、作業は非常に困難で
あり、作業範囲も干潟になる場所と限られている。斯様
に、従来の手法すなわち取り除く、覆う、耕す等の物理
的な解決方法では、やはり生態系の回復を含めた問題解
決に至らず、新たな問題の発生等の様々な不都合を抱え
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、第１には、水底の作業範囲に制限がなく、貧酸素水
域に十分な酸素を補給し、堆積物の分解を促進し、底生
生物の減耗を食い止め、さらに、底生生物を増殖させ、
水産資源の回復と環境改善を同時に行えるエネルギー効
率が良い水底耕耘システムを、第２には、さらに、気泡
が再結合することによる気泡の大形化を阻止可能な水底
耕耘システムを、第３には、さらに、微細気泡の発生量
や、微細気泡の大きさを容易に調整可能な水底耕耘シス
テムを、第４には、さらに、水底の状況等に応じて噴射
角度を調整することで様々な耕耘状態を自在に制御可能
な水底耕耘システムを、第５には、さらに、水底に障害
物がある場合でも確実に移動して耕耘可能な水底耕耘シ
ステムを、第６には、さらに、水底面を滑るように移動
して耕耘可能な水底耕耘システムを、第７には、さら
に、硬く堆積した水底面でもこれを破砕して耕耘可能な
水底耕耘システムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
達成するため、請求項１発明では、船に備えられる微細
気泡混合装置と、船に曳かれる水底耕耘装置からなり、
前記微細気泡混合装置は、液体室内の水流に向けて噴出
孔から気体を噴射して発生させた微細気泡を流体中に混
入可能な微細気泡発生部を有し、前記水底耕耘装置は、
微細気泡混合装置から管部を経て圧送される微細気泡が
混入された微細気泡混合水を水底および／または水中に
向けて噴射可能な噴射ノズルを有していることを特徴と
する。ここで、上記微細気泡混合装置とは、吸引して十
分な水圧を保ち圧送できるポンプ等の液体加圧手段によ
って加圧されて液体室内を通過する液体の水流に、微細
気泡発生部から噴射される気体によって発生する気泡を
混入させて、微細気泡混合水を作り得る構成のものであ
れば良く、この微細気泡混合装置の配設部位は液体加圧
手段の上流側又は下流側のいずれであっても良い。そし
て、微細気泡発生部には、散気管の噴出孔から気体を噴
出して気泡を発生させる散気管方式と、気体が液体噴射
ノズルから噴射する液体に誘引されて急加速すると共
に、その気体の一部が噴射された液体内に混合されて気
液混合流となり、噴出孔を高速で通過することによって
気泡を発生させる高圧微細方式等があるが、いずれのも
のであっても良い。そして、水底耕耘装置とは、微細気
泡混合装置から圧送される微細気泡混合水を水底および
／または水中に向けて噴射ノズルより噴射することで、
水底および／または水中を耕す或いは撹拌可能な構成の
ものであれば良い。噴射ノズルは、噴射方向が一方向に
固定された固定タイプ、噴射方向を固定及び可変可能な
可動タイプのいずれであっても良いし、同ノズルの配置
関係や個数についても制限はない。また、噴射ノズル
は、微細気泡混合装置から圧送される微細気泡混合水に
おける微細気泡を強制的に超微細化させて、超微細気泡
混合水として、水底および／または水中に向けて噴射可
能な態様のものであっても良い。この超微細気泡混合水
を噴射可能な噴射ノズルとしては、微細気泡混合装置か
ら流れ込む微細気泡混入水を流体誘導面部の流路形状に
よって強制的に変形させることで、流体中の気泡が平面
的に広がって表面張力により小さく分裂して超微細化し
得るものであれば良く、具体的には、気泡が混入した流
体を高速化して案内可能であると共に、流体中の気泡が
潰れて平面的に広がることで表面張力により小さく分裂
して超微細化するように、流体を強制的に変形可能な流
路形状に形成された流体誘導面部を有しているものが挙
げられる。また、流体誘導面部としては、断面略円形状
の入口側部と、扁平開口状の出口側部と、この出口側部
に向けて入口側部から流れ方向に平面的に広がる態様の
中間部とで形成しているもの等が挙げられる。この流体
誘導面部の流路先端すなわち噴出口としての出口側部開
口形状は、扁平開口状に限定されず、三又開口状、十字
開口状、その他のこれらに類する各種の開口形状のいず
れのものであっても良い。上記技術的手段によれば、船
側の微細気泡混合装置で作られた微細気泡が混入してい
る微細気泡混合流は、管部を経て水底の水底耕耘装置に
圧送されて、同耕耘装置における噴射ノズルから水底お
よび／または水中に向けて高速で噴射されて、土を刻
み、掘り起こし、破砕し、その水の先端は、地中深く達
する。また微細気泡は、地中に封じ込められて長い間留
まり、また、水中に噴出した微細気泡も水底近くを長く
浮遊して、水中における溶存酸素濃度を高めることにな
る。そして、この水底の耕耘と酸素補給は、水底耕耘装
置が船等に曳かれて水底を移動することで連続的に行わ
れることになる。

【０００５】また請求項２発明では、微細気泡発生部
は、気泡が噴出する噴出孔を液室内の水流に沿う方向に
向けて開口形成していることを特徴とする。噴出孔の形
状は、限定されるものでなく、丸孔、三角孔、四角孔等
何れであっても構わない。上記技術的手段によれば、気
泡が液室内の水流の流れ方向に合わせて噴出して水流中
に均一に分散した状態に混入することになり、気泡溜り
や流速の低下が起きなくなって、気泡同士の再結合が阻
止される。

【０００６】また請求項３発明では、微細気泡発生部の
気体導入管は、噴出孔から噴射される気体の流量を調整
可能な調整バルブを有していることを特徴とする。上記
技術的手段によれば、調整バルブによる導入気体流量の
調整により、導入される気体の流量すなわち噴出孔から
外部に噴出される気体の流量を調整でき、その調整によ
って微細気泡の発生量や微細気泡の大きさを可変でき、
水底、水中から急上昇しない微細気泡を作り出せる。

【０００７】また請求項４発明では、噴射ノズルは、噴
射方向を変更可能に可動調整自在にしてあることを特徴
とする。噴射ノズルの可動角度は、横軸線回りに３６０
度または３６０度未満の一定角度を回動可能なタイプの
ものであっても良いし、首振り可能なタイプのものであ
っても良く、水底および／または水中に向けて噴射可能
な角度が含まれた可動範囲になる。上記技術的手段によ
れば、噴射方向を適宜変更することで様々な耕耘状態を
作り出せ、水底の状況等に応じて噴射角度を調整して使
い分けられる。例えば、微細気泡混合水が、地中或いは
水中でＸ状またはＶ状に交差するように噴射させたり、
或いは、衝突するように噴射させることで、堆積物を舞
い上げるようにして耕耘することも可能になる。

【０００８】また請求項５発明では、水底耕耘装置は、
水底上に浮き可能なフロート部を有していることを特徴
とする。上記技術的手段によれば、水底耕耘装置が水底
上に浮いた状態で移動可能となり、水底に障害物がある
場合、水底の堆積物を浮遊させたくない場合等のよう
に、水底を曳き擦りながら移動できない状況下でも耕耘
可能になる。

【０００９】また請求項６発明では、水底耕耘装置は、
水底を滑走可能な橇部を有していることを特徴とする。
橇部は、フロート部を兼ねる態様のものであっても良
く、橇部またはフロート部として使い分けられることに
なる。上記技術的手段によれば、橇が水底面を滑ること
で、移動が容易になり、水底に多少の凹凸がある場合で
も円滑に移動して耕耘可能になる。

【００１０】また請求項７発明では、噴射ノズルは、ノ
ズル先端が水底中に沈み込み得るように垂下状に配設さ
れていて、水底を掻き起こし可能にしてあることを特徴
とする。噴射ノズルの噴出口形状は、微細気泡混合水を
直進させる能力が高い丸孔状でも良いが、地中噴射や撹
拌範囲等を考慮した場合は、ノズル先端が扁平状、扇形
状等を呈する長孔状であるほうが作業性の面で好まし
い。上記技術的手段によれば、水底耕耘装置が曳かれた
状態で、噴射ノズルは水底に突き刺さりながら進行し、
土面には噴射水圧で溝が刻まれることになる。そして、
土が硬く堆積した水底面も、突起状のノズル先端で破砕
されることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図４には本発明の水底耕耘
システムにおける実施の１形態を例示しており、水底耕
耘システム１は、船Ａ上に備えられて、微細気泡混合水
ｃを圧送可能な微細気泡混合装置２と、同船Ａに引綱１
０で曳かれて、微細気泡混合装置２より管部１１を経て
圧送される微細気泡混合水ｃから超微細気泡混合水ｄを
作り出して噴射可能な水底耕耘装置１２とで構成されて
いる。微細気泡混合装置２は、吸水管３途中に配設され
たポンプ４が稼働するのに伴い、吸水管３先端のストレ
ナー５から吸引した水が、液体室２ａを通過して管部１
１より水底耕耘装置１２に圧送されるように形成してあ
ると共に、この液体室２ａ内の水流中に向けて気体を噴
射することで微細気泡ａとして流体ｂに混入可能な微細
気泡発生部６を有している。微細気泡発生部６は、エア
ーコンプレッサー等の圧縮装置７と連通状の気泡噴射ノ
ズル８を液体室２ａ内に突出させていて、この気泡噴射
ノズル８の噴出孔９は液体室２ａ内を管部１１側へと流
れる水流に沿う方向に向けて開口している。

【００１２】水底耕耘装置１２は、左右のベース部１３
前端の掛け孔１４に引綱１０を接続可能に形成してある
と共に、左右のベース部１３間の前側に前給水管１５
を、後ろ側に後給水管１６を、それぞれ架設している。
この前後の給水管１５，１６は、連管１８を通じて相互
に連通している。前給水管１５には噴射ノズル１７を後
方斜め下向きに、後給水管１６には噴射ノズル１７を下
向きに、それぞれ軸線方向に沿い等間隔状に垂設してあ
り、前給水管１５の管部取付け口部１５ａに着脱可能に
接続している管部１１を通じて圧送される微細気泡混合
水ｃが、前後の給水管１５，１６内を経て両管の各噴射
ノズル１７に流入するようにしてある。

【００１３】前後の給水管１５，１６における各噴射ノ
ズル１７は、給水管に対してそれぞれ着脱可能に取り付
けられており、この噴射ノズル１７は、微細気泡ａが混
入した流体ｂを高速化して案内可能であると共に、流体
ｂ中の微細気泡ａが潰れて平面的に広がることで表面張
力により小さく分裂して超微細化して超微細気泡ｇとな
るように、流体ｂを強制的に変形可能な流路形状に形成
された流体誘導面部１９を有している。流体誘導面部１
９は、管部１１と接続している断面略円形状の入口側部
１９ａと、ノズル先端の噴出口が略長円形状の出口側部
１９ｃと、この出口側部１９ｃに向けて入口側部１９ａ
から流れ方向に平面的に広がる態様の中間部１９ｂとで
形成してあり、かかる噴射ノズル１７に圧送される微細
気泡混合水ｃを、流体誘導面部１９に流入して通過する
過程で強制的に変形させて、流体ｂ中の微細気泡ａが潰
れて小さく分裂して超微細化した超微細気泡混合水ｄを
作り出して、前後の給水管１５，１６の各噴射ノズル１
７から後方斜め下向きそして下向きにそれぞれ噴射可能
にしてある。また、左右のベース部１３下縁には橇部２
０を設けてあり、この橇部２０は、水底ｅを滑ることで
移動し易すい形態に形成してある。また、橇部２０と噴
射ノズル１７の位置関係は、橇部２０が水底ｅに若干沈
み込む状態で、噴射ノズル１７先端の出口側部１９ｃが
水底ｅ中に刺さる高さ比に形成してある。

【００１４】而して、上記態様の水底耕耘システムは、
ストレナー５が水面ｆ下に沈められて、水底耕耘装置１
２が水底ｅに降ろされて、ポンプ４及び圧縮装置７が稼
動した耕耘運転状態では、吸水管３先端のストレナー５
から吸引した水が、液体室２ａを通過して管部１１より
水底耕耘装置１２に圧送される一方で、液体室２ａ内を
通過する水流中に向けて気泡噴射ノズル８から気体が噴
射されて、微細気泡ａとして流体ｂに混入される。こう
して、微細気泡混合装置２を通過することで微細気泡ａ
が混入された流体ｂすなわち微細気泡混合水ｃは、前後
の給水管１５，１６を経て各噴射ノズル１７に圧送され
て、流体誘導面部１９をその入口側部１９ａから中間部
１９ｂを経て出口側部１９ｃへと通過して噴射される過
程で、流体ｂ中の微細気泡ａが潰されて平面的に広がる
ことで表面張力により小さく分裂して超微細化される。
かくして、水底ｅ中には噴射ノズル１７の出口側部１９
ｃから超微細気泡混合水ｄが噴射されて水底ｅを耕耘
し、この超微細化されている超微細気泡ｇの一部は水底
ｅ中に留まり、また、水中ｈに溶解した状態になる。そ
して、かかる耕耘運転状態が、船Ａの移動により継続さ
れることで、水底ｅは、噴射ノズル１７先端によって掻
き砕かれて破砕されると共に、この噴射ノズル１７から
噴出する超微細気泡混合水ｄによって舞い上げられて粉
砕されることにより耕耘され、土が硬く堆積した水底ｅ
の耕耘に有用である。

【００１５】図５および図６には本発明の水底耕耘シス
テムにおける実施の他の１形態を例示しており、構成は
前記した図１の態様のものと基本的に同一であるため、
共通している構成の説明は符号を準用して省略し、相違
する構成について説明する。水底耕耘装置１２は、左右
のベース部２１間に架設された前後の継ぎ杆２２中間部
分に亘って給水管２３を横架・固定してある。この給水
管２３左右側面部には左右の噴射ノズル２４をそれぞれ
等間隔状に水平に取り付けてあり、給水管２３の管部取
付け口部２３ａに着脱可能に接続している管部１１を通
じて圧送される微細気泡混合水ｃが、給水管２３内を経
て左右の各噴射ノズル２４からそれぞれ噴射可能にして
ある。給水管２３における左右の各噴射ノズル２４は、
給水管２３に対してそれぞれ着脱可能に取り付けられて
おり、この噴射ノズル２４は、噴出口を丸孔状に形成し
ていて、微細気泡ａが混入した微細気泡混合水ｃを高速
化して噴射可能にしてある。そして、橇部２０と噴射ノ
ズル２４の位置関係は、橇部２０が水底ｅに若干沈み込
む状態で、左右の各噴射ノズル２４先端の噴出口が水底
ｅ上の水中ｈに向けて背中合わせに相対する高さ比に形
成してある。

【００１６】而して、上記態様の水底耕耘システムは、
耕耘運転状態では、管部１１を経て水底耕耘装置１２に
圧送される微細気泡混合水ｃが、給水管２３における左
右の各噴射ノズル２４から水底ｅ上の水中ｈに向けて水
平状に噴射されて、水底ｅは撹拌され、微細気泡ａの一
部は水中ｈに溶解した状態になる。そして、かかる耕耘
運転状態が、船Ａの移動により継続されることで、水底
ｅは、噴射ノズル２４から噴出する微細気泡混合水ｃに
よって舞い上げられて撹拌されることにより耕耘され、
水中ｈへの酸素補給が行われ、水底ｅの耕耘に有用であ
る。

【００１７】図７〜図９には本発明の水底耕耘システム
における実施の他の１形態を例示しており、構成は前記
した図１の態様のものと基本的に同一であるため、共通
している構成の説明は符号を準用して省略し、相違する
構成について説明する。水底耕耘装置１２は、左右のベ
ース部１３間の前側に前給水管１５を、後ろ側に後給水
管１６を、それぞれ軸線回りに回動可能に軸支して架設
している。この前後の給水管１５，１６は、耐圧性およ
び可撓性を有する管のフレキシブル管或いはホース２５
を通じて相互に連通していると共に、噴射ノズル１７を
軸線方向に沿い等間隔状にそれぞれ着脱可能に垂設して
あり、前給水管１５の管部取付け口部１５ａに着脱可能
に接続している管部１１を通じて圧送される微細気泡混
合水ｃが、前後の給水管１５，１６内を経て両管の各噴
射ノズル１７から超微細気泡混合水ｄとなってそれぞれ
噴射可能にしてある。そして、前後の給水管１５，１６
両端部のアーム部２１における螺子部２６は、この螺子
部２６の公転軌道と一致するように開口された左右ベー
ス部１３の円弧状ガイド孔２７内を移動可能に貫通して
おり、ガイド孔２７の外側に突出状の螺子部２６に螺合
されているナット等の固定具２８を締め付け操作して、
前後の給水管１５，１６を回動させて噴射ノズル１７の
向きを適宜調整することで、超微細気泡混合水ｄの噴射
角度を自在に調整可能にしてある。

【００１８】而して、上記態様の水底耕耘システムは、
噴射ノズル１７の噴射角度が前給水管１５側および後給
水管１６側ともに下向きになるように、前後の給水管１
５，１６を回動操作して固定具２８で固定した耕耘運転
状態（図８参照）では、前後の給水管１５，１６におけ
る各噴射ノズル１７の出口側部１９ｃから超微細気泡混
合水ｄが水底ｅに向けて直角に噴射されて、水底ｅが耕
耘され、この超微細化されている超微細気泡ｅの一部は
水底ｅ中に留まり、また、水中ｈに溶解した状態にな
る。また、噴射ノズル１７の噴射角度が、前給水管１５
側では後方斜め下向きに、後給水管１６側では前方斜め
下向きになるように、前後の給水管１５，１６を回動操
作して固定具２８で固定した耕耘運転状態（図９参照）
では、前後の各噴射ノズル１７から超微細気泡混合水ｄ
が互いに衝突するように水底ｅに向けて斜め下向きに噴
射されて、水底ｅが耕耘されると共に水底ｅの土が上昇
流ｉとなって舞い上げられ、そして、超微細化されてい
る超微細気泡ｇの一部は水底ｅ中に留まり、また、水中
ｈに溶解した状態になる。かかる図８、図９の耕耘運転
状態が、船Ａの移動により継続されることで、水底ｄ
は、噴射ノズル１７から噴出する超微細気泡混合水ｄに
よって舞い上げられて粉砕されることにより耕耘され、
土が硬く堆積した水底ｅの耕耘に有用である。

【００１９】図１０および図１１には本発明の水底耕耘
システムにおける実施の他の１形態を例示しており、構
成は前記した図５の態様のものと基本的に同一であるた
め、共通している構成の説明は符号を準用して省略し、
相違する構成について説明する。水底耕耘装置１２は、
左右のベース部２１における上縁の前後にフロート部２
９をそれぞれ取り付けている。このフロート部２９の浮
力は調整可能にしてあり、水底耕耘装置１２が水底ｅ上
の適宜高さに浮いた状態を保ち得るようにしてある。

【００２０】而して、上記態様の水底耕耘システムは、
耕耘運転状態では、管部１１を経て水底耕耘装置１２に
圧送される微細気泡混合水ｃが、給水管２３における左
右の各噴射ノズル２４から水底ｅ上の水中ｈに向けて水
平状に噴射されて、微細気泡ａの一部は水底ｅ面上の水
中ｈに溶解した状態になる。そして、かかる耕耘運転状
態が船Ａの移動により継続されることで、噴射ノズル２
４から噴出する微細気泡混合水ｃによって水底ｅ上の水
中ｈへの酸素補給が行われ、水底ｅの耕耘に有用であ
る。

【００２１】図１２には本発明の超微細気泡発生装置お
ける気泡混合部の実施の他の１形態を例示しており、構
成は前記した図１の態様のものと基本的に同一であるた
め、共通している構成の説明は符号を準用して省略し、
相違する構成について説明する。微細気泡混合装置２
は、微細気泡発生部６における気体導入管３０に調整バ
ルブ３１を有している。この調整バルブ３１は、液体室
２ａ内の散気管３２から噴射される気体の流量を調整可
能にしてあり、圧縮装置７から散気管３２に圧送される
気体の流量を調整して、液体室２ａ内の流体ｂ中に混入
される微細気泡ａ量を調整可能にしてある。而して、気
泡発生運転状態では、圧縮装置７から圧送された気体
が、調整バルブ３１を経て散気管３２の噴出孔３３よ
り、液体室２ａ内を通過する水流中に向けて噴射され
て、気泡サイズおよび量が調整された微細気泡ａとして
流体ｂに混入される。

【００２２】図１３には本発明の超微細気泡発生装置お
ける気泡混合部の実施の他の１形態を例示しており、構
成は前記した図１２の態様のものと基本的に同一である
ため、共通している構成の説明は符号を準用して省略
し、相違する構成について説明する。微細気泡混合装置
２における微細気泡発生部６は、気体を充満可能な気体
室３４と、該気体室３４内に噴射先端部を位置させてい
る液体噴射ノズル３５と、該気体室３４内に連通した気
体導入管３６とを備え、液体噴射ノズル３５から噴射さ
れる液体を前記気体室３４前面部の噴出孔３７に通過さ
せて液体室２ａ内に噴出するように構成されている。こ
の気体室３４は、前後を開口した筒状本体３８と、該筒
状本体３８の前方側開口部を閉鎖するように取り付けら
れた噴出孔板３９と、同筒状本体３８の後方側開口部を
閉鎖するように取り付けられると共に、略軸心状に液体
噴射ノズル３５を固定したノズルアダプター４０とから
なり、それら各部材によって周囲の壁面を構成すること
で内部に空気を充満可能な空間Ｓを形成している。

【００２３】噴出孔板３９は、外周面に雄ねじ部を有す
る円盤状部材で、液体噴射ノズル３５から噴射された液
体が気体室３４内の気体を誘引して気体室３４外へ通過
するように、液体噴射ノズル３５の噴射方向に対応する
略中心部に噴出孔３７を形成してなり、前記外周雄ねじ
部にシール剤等の気密手段を介して筒状本体３８の前方
側開口部に螺着されている。液体噴射ノズル３５は、そ
の内部に先端側が縮径された噴射孔３５ａを有するノズ
ルであり、後端側の吸気開口部に連設された液体供給管
４１から加圧された液体が供給され、噴射孔３５ａの先
端から噴出孔板３９の噴出孔３７内に向かって液体を噴
射する。液体供給配管４１の後端にはポンプ４２が設け
られ、このポンプ４２は、吸引した水を、液体供給配管
４１を介して液体噴射ノズル３５に加圧送出する。気体
導入管３６は、気体室３４内に気体を導入するように、
気体室３４内と外気とを連通させている。この気体導入
管３６には、調整バルブ４３が設けられている。この調
整バルブ４３は、気体室３４内に導入される気体の流量
を調整することで、発生する微細気泡の量や大きさを調
整可能にしている。

【００２４】而して、耕耘運転状態では、気体室３４内
に気体が充満された状態で噴出孔３７を液体室２ａに臨
ませ、液体噴射ノズル３５から液体を噴射して噴出孔３
７に通過させれば、液体噴射ノズル３５から噴射された
液体に気体室３４内の気体が誘引され、誘引された気体
及び誘引された気体と噴射された液体との気液混合流ｊ
が噴出孔３７を通過して水流中に噴出される。その際、
気体室３４内の空間Ｓは気体の噴出により負圧となるた
め、外部の気体が気体導入管３６によって気体室３４内
に吸引される。よって、噴出孔３７からの気体及び液体
からなる気液混合流ｊの噴出と、気体導入管３６による
気体の吸引とが継続される。

【００２５】尚、上記図１３の微細気泡混合装置２によ
る水底耕耘状態では、下記の事項を確認している。 （１）液体噴射ノズル３５から噴出される液体の圧力が
高くなるほど、気泡は微細化し大量化する。 （２）気体導入管３６後端の調整バルブ４３により気体
室３４内に導入吸引される気体の流量を調整すること
で、発生する気泡の大きさを調整することができる。即
ち、調整バルブ４３により気体の流量を少なくすれば気
泡が微細化し、逆に気体の流量を多くすれば気泡が大き
くなる。 （３）噴出孔３７が大きくなると、気体導入管３６から
吸引導入される気体の流量が増えるとともに、発生する
気泡が大きくなる。 （４）液体噴射ノズル３５先端から噴出孔板３９内面ま
での距離、即ち、液体噴射ノズル３５先端から噴出孔３
７までの距離が長くなるほど、気体導入管３６から吸引
導入される気体の流量が増えるとともに、気泡が大きく
なる。 （５）噴射先の水底ｅが深い場合等のように、噴射先の
水圧が高いほど、気泡は微細化される。

【００２６】また、図示していないが、図１、図５、図
７、図１０の各態様の微細気泡混合装置２を、図１２又
は図１３に例示された微細気泡混合装置２と入れ替えて
構成するようにしても良い。また、噴射ノズル１７は、
図４の（Ｃ）に二点鎖線で例示するように、出口側部１
９ｃの開口の上下幅間隔Ｌを調整可能な構造であっても
良い。

【００２７】

【発明の効果】Ａ．請求項１により、微細気泡混合水を
大水量および高水圧の流れに乗せて、噴射ノズルから高
速噴射することで、水底および／または水中に広く拡散
させられると共に、船に曳かれて水底耕耘装置が移動す
ることで、さらに広い範囲を耕耘することができる。ま
た、水底耕耘装置の移動により、微細気泡の連続上昇流
ができず、微細気泡は水中に長く留まることができて、
水中への溶解比率が高まって酸素補給できる。また、地
中に向けて微細気泡混合水を噴射して、水圧で水底を掘
り起こし、微細気泡を地中に封じ込めると、酸素による
活性効果が長時間持続して堆積物の分解が早まる。それ
にともない、土がほぐれて柔らかくなり、水の出入りも
よくなるので、好気状態となり、底生生物が盛んに繁殖
し、さらに、そのことで有機物の分解と水質浄化が進
む。特に貧酸素の影響を受けて減耗している二枚貝が繁
殖することになれば、水質を含めて環境改善と、水産資
源の回復が望めることになって、経済的効果も高い。特
に、近年、河川改修工事で川底のコンクリート化が進
み、そのため、河口付近では、新しい土砂の流入が減
り、海底、湖底が硬くなり、二枚貝が激減した地域もあ
るが、このような硬質化した水底条件であっても、水底
を耕すことで、増養殖が可能になる。また、ダムに溜ま
った流木、枯葉等がヘドロ化する問題も、湖底のヘドロ
中に酸素を供給することで、微生物分解を促してヘドロ
を減らすことができる。 Ｂ．請求項２により、さらに、気泡が再結合することに
よる気泡の大形化を阻止できて、微細気泡混合水中にお
ける微細気泡の分散状態を均一にすることができる。 Ｃ．請求項３により、さらに、微細気泡混合水中におけ
る微細気泡の発生量や、微細気泡の大きさを容易に調整
することができる。また請求項３発明では、微細気泡発
生部の気体導入管は、噴出孔から噴射される気体の流量
を調整可能な調整バルブを有していることを特徴とす
る。上記技術的手段によれば、調整バルブによる導入気
体流量の調整により、導入される気体の流量すなわち噴
出孔から外部に噴出される気体の流量を調整でき、その
調整によって微細気泡の発生量や微細気泡の大きさを可
変でき、水底、水中から急上昇しない微細気泡を作り出
せる。 Ｄ．請求項４により、さらに、水底の状況等に応じて噴
射角度を調整することで様々な耕耘状態を自在に作り出
してコントロールすることができる。 Ｅ．請求項５により、さらに、水底耕耘装置が水底上に
浮いた状態で移動して、水底に障害物がある場合、水底
の堆積物を浮遊させたくない場合等のように、水底を曳
き擦りながら移動できない状況下でも、確実に移動して
耕耘することができる。 Ｆ．請求項６により、さらに、水底に多少の凹凸がある
場合でも、水底面を滑るように円滑に移動して耕耘する
ことができる。 Ｇ．請求項７により、さらに、硬く堆積した水底面でも
これを破砕して耕耘することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の水底耕耘システムにおける実施の１
形態を例示している概略図。

【図２】 微細気泡混合装置を拡大して示す概略図。

【図３】 水底耕耘装置の拡大平面図。

【図４】 （Ａ）は噴射ノズルの拡大斜視図、（Ｂ）は
同平面図、（Ｃ）は同側面図。

【図５】 本発明の水底耕耘システムにおける水底耕耘
装置の実施の他の１形態を例示している概略図。

【図６】 同拡大縦断面図。

【図７】 本発明の水底耕耘システムにおける水底耕耘
装置の実施の他の１形態を例示している概略図。

【図８】 同拡大縦断面図。

【図９】 本発明の水底耕耘システムにおける水底耕耘
装置の実施の他の１形態を例示している概略図。

【図10】 同拡大側面図。

【図11】 同拡大縦断面図。

【図12】 本発明の水底耕耘システムにおける微細気泡
混合装置の実施の他の１形態を例示している概略図。

【図13】 本発明の水底耕耘システムにおける微細気泡
混合装置の実施の他の１形態を例示している概略図。

【符号の説明】

１ 水底耕耘システム ２ 微細気泡混合装置 ２ａ 液体室 ３ 吸水管 ４ ポンプ ５ ストレナー ６ 微細気泡発生部 ７ 圧縮装置 ８ 気泡噴射ノズル ９ 噴出孔 １０ 引綱 １１ 管部 １２ 水底耕耘装置 １３ ベース部 １４ 掛け孔 １５ 前給水管 １５ａ 管部取付け口部 １６ 後給水管 １７ 噴射ノズル １８ 連管 １９ 流体誘導面部 １９ａ 入口側部 １９ｂ 中間部 １９ｃ 出口側部 ２０ 橇部 ２１ ベース部 ２２ 継ぎ杆 ２３ 給水管 ２３ａ 管部取付け口部 ２４ 噴射ノズル ２５ ホース ２６ 螺子部 ２７ ガイド孔 ２８ 固定具 ２９ フロート部 ３０ 気体導入管 ３１ 調整バルブ ３２ 散気管 ３３ 噴出孔 ３４ 気体室 ３５ 液体噴射ノズル ３５ａ 噴射孔 ３６ 気体導入管 ３７ 噴出孔 ３８ 筒状本体 ３９ 噴出孔板 ４０ ノズルアダプター ４１ 液体供給配管 ４２ ポンプ ４３ 調整バルブ Ａ 船 Ｓ 空間 ａ 微細気泡 ｂ 流体 ｃ 微細気泡混合水 ｄ 超微細気泡混合水 ｅ 水底 ｆ 水面 ｇ 超微細気泡 ｈ 水中 ｉ 上昇流 ｊ 気液混合流

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船に備えられる微細気泡混合装置と、船
   に曳かれる水底耕耘装置からなり、 前記微細気泡混合装置は、液体室内の水流に向けて噴出
   孔から気体を噴射して発生させた微細気泡を流体中に混
   入可能な微細気泡発生部を有し、 前記水底耕耘装置は、微細気泡混合装置から管部を経て
   圧送される微細気泡が混入された微細気泡混合水を水底
   および／または水中に向けて噴射可能な噴射ノズルを有
   していることを特徴とする水底耕耘システム。
2. 【請求項２】 微細気泡発生部は、気泡が噴出する噴出
   孔を液室内の水流に沿う方向に向けて開口形成している
   ことを特徴とする請求項１記載の水底耕耘システム。
3. 【請求項３】 微細気泡発生部の気体導入管は、噴出孔
   から噴射される気体の流量を調整可能な調整バルブを有
   していることを特徴とする請求項１または２記載の水底
   耕耘システム。
4. 【請求項４】 噴射ノズルは、噴射方向を変更可能に可
   動調整自在にしてあることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか1項記載の水底耕耘システム。
5. 【請求項５】 水底耕耘装置は、水底上に浮き可能なフ
   ロート部を有していることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか1項記載の水底耕耘システム。
6. 【請求項６】 水底耕耘装置は、水底を滑走可能な橇部
   を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   1項記載の水底耕耘システム。
7. 【請求項７】 噴射ノズルは、ノズル先端が水底中に沈
   み込み得るように垂下状に配設されていて、水底を掻き
   起こし可能にしてあることを特徴とする請求項６記載の
   水底耕耘システム。