JP2011092182A - 自動浮沈式生簀養殖システム - Google Patents

Abstract

【課題】 生簀を外部環境条件に応じて自動的に水面から沈下させたり浮上させたりする浮沈式生簀養殖システムを提供する。
【解決手段】 本発明は、生簀養殖システムにおいて、魚類を養殖することができるように網を備えるフレーム構造の生簀と、前記生簀を構成する前記フレームの補強のための補強装置と、前記生簀を水面の一定の位置に固定させるための係留装置と、前記生簀が水面から沈下または浮上するように浮力を増減するために気体または海水が流出入する浮きと、前記生簀が自動的に水面から沈下または浮上するように浮力を制御するために、前記浮きに対する気体または海水の流出入を調節するメイン統制装置とを含んでなる、自動浮沈式生簀養殖システムを提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、生簀養殖システムに係り、さらに詳しくは、生簀を外部環境条件に応じて自動的に水面から沈下させたり浮上させたりする浮沈式生簀養殖システムに関する。

最近、生簀養殖が盛んに行われている。
一般に、生簀養殖は、陸から離れた沿岸で様々な材質の網で逃避防止施設を作って魚類を養殖する養殖方法である。

ところが、従来の生簀は沿岸に設置されたが、最近では、水質がきれいな水域で養殖するために遠海に進出している趨勢である。これにより、従来の生簀施設を使用すると、波浪などの海洋の状態によっては生簀が破損して養殖業者に莫大な損害を発生させる。
また、遠海で養殖する場合には、発電機を設置しない限りは安定な電源確保が難しいという問題点があった。

その上、生簀が位置する地点は陸から離れた場所なので、生簀の状態をチェックするために管理人が頻繁に訪ねて手動で生簀を制御しなければならないという問題点もあった。しかも、海上の状態が悪ければ、管理人が生簀に接近することさえ不可能なので、大きい波に生簀施設が破損することもあった。

本発明は、上述した従来の技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、特に生簀を、外部環境条件によって破損しうる或いは網内の魚類を斃死させる臨界値以上の外圧または赤潮生物を感知すると、自動的に水面から沈下させ、外部環境条件が正常に戻ると、水面まで自動的に浮上させるための浮沈式生簀養殖システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る自動浮沈式生簀養殖システムは、生簀養殖システムにおいて、魚類を養殖することができるように網を備えるフレーム構造の生簀と、前記生簀を構成する前記フレームの補強のための補強装置と、前記生簀を水面の一定の位置に固定させるための係留装置と、前記生簀が水面から沈下または浮上するように浮力を増減するために気体または海水が流出入する浮きと、前記生簀が自動的に水面から沈下または浮上するように浮力を制御するために前記浮きに対する気体または海水の流出入を調節するメイン統制装置とを含んでなる。

本発明によれば、生簀の破損を外部環境条件に応じて防止するために、生簀を水面から自動沈下させることにより、生簀の破損を予め防止するという効果がある。

また、本発明によれば、生簀を遠隔地から遠隔制御することにより、制御者が生簀養殖の制御のために移動しなくてもよいという効果がある。

最後に、本発明によれば、生簀の自動制御のために使用する動力が液化気体なので、電力確保の難しい海洋環境に適するという効果がある。

本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムを示す概略図である。 本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの動作を示す例示図である。 本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの生簀とメイン統制装置を示す詳細図である。 本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの制御部の構成および連係動作を説明するためのブロック図である。 本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの浮力調節装置の構成および動作を示す模式図である。 本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの浮力調節装置の構成および動作を示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムについて詳細に説明する。
本発明の基本原理は、海洋環境条件を感知して生簀の破損を防止するために、環境条件が劣悪であると、生簀を水面から沈下させ、環境条件が正常に戻ってくると、さらに生簀を水面まで浮上させることである。

本発明の説明において、関連した公知の機能或いは構成についての具体的な説明が本発明の要旨をいたずらに乱すおそれがあると判断された場合、その詳細な説明は省略する。

図１は本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムを示す概略図である。
図１を参照すると、本発明に係る自動浮沈式生簀養殖システム１００は、魚類を養殖することができるように網１２０を備えるフレーム構造の生簀１１０と、生簀１１０を構成するフレームの補強のための補強装置１３０と、生簀１１０を水面の一定の位置に固定させるための係留装置１４０と、生簀１１０の浮力を維持または調節する少なくとも一つの浮き(float)１５０と、生簀１１０が自動的に水面から沈下したり浮上したりするように制御するために、少なくとも一つの可変浮力用浮き１５３に対して気体または海水の流出入を制御するメイン統制装置１６０とを含んでなる。

次に、図１に示すように構成された本発明に係る自動浮沈式生簀養殖システム１００の動作について概略的に説明する。
まず、生簀１１０は、少なくとも４つの係留装置１４０によって海洋の一定の地点に固定される。
ここで、係留装置１４０は、海洋の一定の位置に沈下して係留ロープ１４１と緩衝ロープ１４２によって生簀１１０を固定させる。
ここで、図２の（ｂ）を参照すると、生簀１１０が係留装置１４０によって水面に固定された形状を確認することができる。

図２は本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システムの動作を示す例示図である。
図２では図１と同一の部材に対して同一の図面番号を付す。
その後、メイン統制装置１６０は、生簀１１０が位置する地点の海洋環境を感知し、感知された海洋環境の数値が、生簀１１０を破損させる或いは網１２０内の魚類を斃死させる臨界値と判断されると、生簀１１０を水中に下降させる。この場合、メイン統制装置の内部には各種プログラムの入力されたメインボード、 液化ガスタンク、ＧＰＳなどが設置され、メイン統制装置の外部には波高計、風速計、赤潮生物感知センサーなどが設置される。

次に、メイン統制装置１６０が生簀１１０を水中に下降させる動作について簡単に説明する。
まず、メイン統制装置１６０は、生簀１１０の下降のために生簀１１０の浮力を減少させる。
これは、生簀１１０が水面まで上昇するには少なくとも一つの浮き１５０に気体が入っていなければならないためである。
したがって、浮力を減少させるためには、少なくとも一つの浮き１５０から気体を排出させ、海水を流入させなければならない。

ここでは浮き１５０の位置を生簀１１０の上端に図示したが、生簀１１０の模型の実施例を説明するための図３を参照して、浮き１５０の種類および機能について付加的に説明する。
このように生簀１１０に備えられた浮き１５０の浮力が減少すると、図２の（ａ）に示すように、メイン統制装置１６０によって生簀１１０は水面下に位置する。

なぜなら、海では、水面下に下降するほど、生簀１１０を損傷させる波浪などによる外力が指数的に減少するため、生簀１１０が水面から一定の深さまで下降すると、生簀１１０は破損する危険を回避することができるからである。また、大部分の赤潮生物の棲息水深も水面から１０ｍ程度なので、生簀１１０が水面から１０ｍ以上下降すると、養殖魚類の斃死を防止することができる。

好ましくは、前記臨界値は、生簀１１０を製造するときの、各種水理模型実験、数値解析および強度実験によって導出される数値と赤潮生物の密度である。

また、メイン統制装置１６０によって感知される海洋環境は、風速、風圧、水深、水温、波高および赤潮情報などが好ましい。

このように、生簀１１０が外力を回避して水面下に下降した場合、メイン統制装置１６０は一定の時間間隔で海洋環境を収集し続ける。

メイン統制装置１６０は、収集した海洋環境情報が生簀１１０を上昇させても安全であると判断される数値であれば、生簀１１０を上昇させる。

これは、上述した生簀１１０の下降のために浮力を減少させる動作を逆に行うことにより実現できる。
すなわち、生簀１１０に備えられた少なくとも一つの浮き１５０には海水が一杯入っているため、海水を排出し、気体を供給して浮き１５０の浮力を増加させる。
これにより、生簀１１０は、図２の（ｂ）に示すように、メイン統制装置１６０によってさらに水面まで上昇する。
よって、生簀１１０に加えられる外力および赤潮生物によって生簀１１０が破損する或いは養殖魚類が斃死する確率を大幅減少させることができる。

好ましくは、メイン統制装置１６０は、 液化ガス(液体窒素など)の燃料を充填している。

したがって、メイン統制装置１６０は、液化ガスを気化させて気体に変換させた後、浮き１５０の海水を外部に押し出すことができる程度の圧力で気体を注入することにより、海水を代替して浮きを上昇させる。

また、メイン統制装置１６０は、生簀１１０とは異なり常に水面上に位置するので、遠隔地へ生簀１１０の状態および生簀位置地点の環境情報を周期的に送信することができる。

よって、遠隔地では、 液化ガスなどの燃料物質が切れた場合或いは生簀１１０を統制する装置に欠陥がある場合に、これを確認することができる。

また、遠隔地では、メイン統制装置１６０から受信した情報に基づいて生簀を浮上または下降させることができる。

よって、生簀を管理するための人力が船舶によって生簀１１０の位置地点まで移動する回数が非常に減るから、経済的である。

図３は本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システム１００の生簀１１０とメイン統制装置１６０を示す詳細図である。
図３では図２及び図１と同一部材に対して同一の図面番号を付す。
図３を参照すると、本発明の実施例に係る自動浮沈式生簀養殖システム１００の生簀１１０とメイン統制装置１６０の構成は、次のとおりである。

まず、生簀１１０の全体的な骨格はフレーム構造で出来ている。
前記骨格は、上面フレーム（ａ）、中面フレーム（ｂ）、下面フレーム（ｃ）および垂直フレーム（ｄ）の組み合わせから構成される。
すなわち、上面フレーム（ａ）、中面フレーム（ｂ）および下面フレーム（ｃ）は生簀１１０の水平フレームを形成する。

そして、前記骨格を保安するために、補強装置１３０を備える。
補強装置１３０は、生簀１１０の上部に位置して少なくとも一つの掛け金１５５に上端締付紐１３３を掛け、生簀１１０の上端の内部に上端締付紐１３３をずらして掛けるための上部内輪フレーム１３１と、生簀１１０の下部に位置して垂直フレームｄに下端締付紐１３４を掛け、生簀１１０の下端の内部に下端締付紐１３４をずらして掛けるための下部内輪フレーム１３２とから構成される。

このように生簀１１０の上端と下端に締付紐１３３、１３４を備えることにより、生簀１１０を構成するフレームａ〜ｄの構造を丈夫に補完することができる。
このようにフレーム、およびフレームを補強する補強装置１３０によって生簀１１０の骨格は形成される。

そして、生簀の浮力を調節するために、少なくとも一つの浮き１５０が備えられる。
浮き１５０は、固定浮き１５１、絶対浮き１５２、および可変浮き１５３から構成される。

固定浮き１５１は、固定浮力を有する浮きを意味し、常に浮力が一定である。

絶対浮き１５２は、制御者が手動で浮力を調節することが可能な浮きを意味する。

可変浮き１５３は、メイン統制装置１６０で浮きの浮力を調節することが可能な浮きを意味する。

よって、メイン統制装置１６０で外部環境の所定の臨界値に基づいて生簀１１０の浮力を増減するためには可変浮き１５３を制御する。
すなわち、可変浮き１５３の浮力を増加させるためには気体を注入し、浮力を減少させるためには海水を注入する。

次に、可変浮き１５３の浮力調節について説明する。
まず、メイン統制装置１６０は、海洋環境が所定の臨界値以上か否かを感知する。
臨界値の説明は、図１で説明したので、ここでは省略する。

もし臨界値以上であれば、メイン統制装置１６０は制御線１６１を介して可変浮き１５３の内部浮力を制御する。制御部１６６は、図４に示すように、センサー部１６４で感知した風速、風圧、水深、水温、波高および赤潮情報を入力される入力器１６６aと、前記情報が、生簀１１０が損傷すると判断される臨界値であるか否かを判断する判断器１６６bと、判断器１６６bの判断に基づいて、生簀１１０に備えられた少なくとも一つの浮き(float)１５０に、気化器１６５で気化した気化窒素または海水の注入を要請するために、浮き１５０とそれぞれ連結された要請スイッチ１６６cと、要請スイッチ１６６cの要請に応じて前記気化した窒素または海水を注入するように圧力を加えるために、前記要請スイッチ１６６cにそれぞれ対応する実行スイッチ１６６dとを含んでなる。浮き１５０に切り換え弁１５４が設けられ、要請スイッチ１６６ｃと接続する。

ここでは一つの可変浮き１５３に１本の制御線１６１を図示したが、各可変浮き１５３に制御線１６１が連結される。
まず、水面に位置する生簀１１０を水面下に下降させるように制御するためには、可変浮き１５３の浮力を減少させる。
このため、メイン統制装置１６０は、制御線１６１を介して、可変浮き１５３が海水を流入し得るように通路を開く。
その後、メイン統制装置１６０は、制御線１６１を介して、可変浮き１５３を満ちている気体を外部へ放出するための通路を開く。
よって、可変浮き１５３は、内部の気体は外部へ排出され、海水が流入して浮力が減少するので、水面下に下降する。

一方、自動浮沈式生簀施設で最も重要な可変浮き１５３の浮力を自動調節するためには、この浮き１５０内のピストン弁２８２を起動する電磁弁(solenoid)２６０、浮き１５０内のガス圧力を調整する電磁弁(solenoid)２７０、および浮き内の圧力に応じて海水を流入または流出させる海水出入弁２８１が必要である。

ところで、このような大型の生簀を沈下または浮上させるためには大きい動力が要求されるが、外海では電力確保の難しさが予想されるから、電気または動力装置を使用することなく生簀１１０を沈下または浮上させるための方案として、液化ガス（液体窒素を含む）を動力として用いる。このような液化ガスが海水の熱を吸収して気化しながら、高準位のエンタルピー、すなわち圧縮エネルギーが発生するため、これを用いると、生簀１１０を浮沈させる動力として使用可能である。

すなわち、生簀１１０の沈下と浮上を自動制御するためには液化した気体の圧縮エネルギーを用い、この液化気体を制御する電磁弁はバッテリーで駆動させる。自動浮沈式生簀施設の浮力調節装置は、液化ガスタンク２２０に一定の圧力が超過すれば開放する安全弁２１０と、液化ガスが貯留される液化ガスタンク２２０と、液化ガスタンクから放出する液化ガスの圧力を調節するための調節器２３０と、圧力の調節された液化ガスを流入させて気化させる気化器２４０と、気化器から出力される気体と液化ガスとを分離する一種の気水分離器としての蓄圧器２５０と、ピストン弁２８２を起動する電磁弁２６０と、電磁弁２６０を介して流入する一定の圧力の気体によって海水流入排出口を開放するピストン弁２８２と、ピストン弁２８２が起動すると、可変浮き１５３内の気体を気体流入排出口から排出し海水流入排出口を介して海水を流入させるか、あるいは気体流入排出口を介して一定の圧力で気体を注入して浮き１５３内の海水を海水流入排出口から排出させる海水出入り弁２８１と、可変浮き１５３内のガス圧力を調整する電磁弁２７０とから構成される。

このように構成される自動浮沈式生簀施設の浮力調節装置の浮上状態および沈下状態の動作は、それぞれ図５および図６に示すとおりである。図５を参照すると、蓄圧器２５０から排出される高圧のガスを可変浮き１５３内に押し込めれば、圧力によって浮き１５３内の海水が海水出入り弁２８１を介して排出されながら浮力が増加して生簀１１０が上昇することになる。図６を参照すると、電磁弁２７０の排気口２７０−１を介して気体が排気されることにより可変浮き１５３内のガス圧力が低下して海水出入り弁２８１を介して海水が入り込めば、浮力が減少して生簀１１０が下降することになる。気化器２４０から排出される気体は、電磁弁２６０が閉になることにより、ピストン弁２８２を起動させることができなくなる。よって、電磁弁２６０および電磁弁２７０の開閉は、生簀１１０の制御装置１６０によって電気的に制御される。そして、ピストン弁２８２が起動しなければ海水出入り弁２８１が動作しないように制御されるため、可変浮き１５３内では流入した気体または液体は現状態を維持することにより、可変浮き１５３は一定の浮力を維持する。海水出入り弁２８１はピストン弁２８２の起動時にのみ開閉動作が行われるようにプログラミング化される。

一方、水面から沈下した生簀１１０を水面まで上昇させるように制御するためには、可変浮き１５３の浮力を増加させる。
このため、メイン統制装置１６０は、制御線１６１を介して、可変浮き１５３に満ちている海水を外部へ放出するための通路を開く。

よって、可変浮き１５３の内部にあった海水は外部へ排出される。
この際、海水の排出は、メイン統制装置１６０で液化ガスを気化させて気体に変換した後、この気体を、海水を外部へ排出することが可能な圧力によって可変浮き１５３に注入することにより可能となる。
このように、可変浮き１５３から海水が全て排出され、可変浮き１５３に気体が流入すると、可変浮き１５３は浮力が増加して水面まで浮上する。

ここで、制御線１６１は、気体を可変浮き１５３へ送る線、および可変浮き１５３を電気信号によって制御するための線から構成される。

好ましくは、メイン統制装置１６０は、生簀１１０に連結されて常に水面に浮上している。
このため、メイン統制装置１６０は、少なくとも一つの生簀１１０に連結される連結線１６３を持つ。

ところが、生簀１１０が水面まで上昇した場合、連結線１６３が垂れることにより、生簀１１０と網１２０内の魚類に悪影響を及ぼす。
したがって、これを防止するために、メイン統制装置１６０は、連結線１６３の垂れを防止するために、自動巻線手段１６２を備える。

好ましくは、自動巻線手段１６２は、制御線１６１と連結線１６３が垂れた場合、自動的に巻き取られるように一定の弾性を持っている。
このように自動制御されることにより、生簀施設が破損する危険または養殖魚類が斃死する危険が減少して安全な生簀養殖が可能である。

以上、本発明の好適な実施例を挙げて図示し説明したが、前述した実施例に限定されず、本発明の精神から外れない範囲内において、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変更と修正が可能であろう。

よって、本発明の範囲は、上述した実施例に局限されて定められてはならず、特許請求の範囲およびその均等物によって定められるべきである。

１００・・・自動浮沈式生簀養殖システム １１０・・・生簀
１２０・・・網 １３０・・・補強装置
１３１・・・上部内輪フレーム １３２・・・下部内輪フレーム
１３３・・・上端締付紐 １３４・・・下端締付紐
１４０・・・係留装置 １４１・・・係留ロープ
１４２・・・緩衝ロープ １５０・・・浮き(float)
１５１・・・固定浮き １５５・・・掛け金
１５２・・・絶対浮き １５３・・・可変浮き
１６０・・・メイン統制装置 １６１・・・制御線
１６２・・・自動巻線手段 １６３・・・連結線
１６４・・・センサー部 １６５・・・気化部
１６６・・・制御部 １６６a・・・入力器 １６６b・・・判断器
１６６c・・・要請スイッチ １６６d・・・実行スイッチ
２１０・・・安全弁 ２２０・・・液化ガスタンク
２３０・・・調節器 ２４０・・・気化器 ２５０・・・蓄圧器
２６０，２７０・・・電磁弁(solenoid) ２７０−１・・・排気口
２８１・・・海水出入弁 ２８２・・・ピストン弁

Claims (7)

1. 生簀養殖システムにおいて、
   魚類を養殖することができるように網を備えるフレーム構造の生簀と、
   前記生簀を構成する前記フレームの補強のための補強装置と、
   前記生簀を水面の一定の位置に固定させるための係留装置と、
   前記生簀が水面から沈下または浮上するように浮力を増減するために気体または海水が流出入する浮きと、
   前記生簀が自動的に水面から沈下または浮上するように浮力を制御するために、前記浮きに対する気体または海水の流出入を調節するメイン統制装置とを含んでなることを特徴とする、自動浮沈式生簀養殖システム。
2. 前記生簀は、
   前記生簀の上端縁部に位置する少なくとも一つの掛け金に上端締付紐を掛け、前記生簀の上端内部に前記上端締付紐をずらして掛けるための上部内輪フレームと、
   前記生簀の下端縁部に位置するフレームに下端締付紐を掛け、前記生簀の下端内部に前記下端締付紐をずらして掛けるための下端内輪フレームと、
   前記生簀の水平形態を形成するために少なくとも一つのフレームからなる水平フレームと、
   前記生簀の垂直形態を形成するために少なくとも一つのフレームからなる垂直フレームとを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。
3. 前記浮きは、
   設定された浮力値が常に一定である固定浮きと、
   設定された浮力値を手動で変更することが可能な絶対浮きと、
   前記メイン統制装置の制御に基づいて気体または海水を流入させて浮力値を変更することが可能な可変浮きとを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。
4. 前記メイン統制装置は、
   常に水面上に位置し、備えられた少なくとも一つのセンサーに感知される情報に応じて、内部に備えられた 液化ガスを気化させて前記可変浮きへ供給することを特徴とする、請求項１に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。
5. 前記中央統制装置は、
   前記生簀に連結される連結線の垂れを防止するために、一定の弾性を有する自動巻線手段をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。
6. 前記連結線は、
   前記中央統制装置と前記生簀を固定させるために連結する線と、
   前記気体を前記可変浮きへ送るための線と、
   前記中央統制装置で前記浮きへ気体または海水が流入するように制御するための制御線とを含んでなることを特徴とする、請求項５に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。
7. 前記自動浮沈式生簀養殖システムは、内陸の遠隔地と無線でリンクされ、前記自動浮沈式生簀養殖システムが位置する場所の情報を定期的に送信して前記遠隔地から無線で制御することができることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動浮沈式生簀養殖システム。

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