JP2012183049A - 深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧水槽内の水圧を所定水圧に簡便に調整維持することができる共に加圧水槽内の海水交換も容易にできさらに海水を循環使用できるようにした深海性生物の飼育用加圧水槽装置を提供する。
【解決手段】加圧水槽１の給水側と排水側にそれぞれ圧力調整弁４，９を設け、給水側の圧力調整弁４を水槽内の所定水圧より若干高めに設定し、排水側の圧力調整弁９は水槽内の所定水圧と同圧に設定して、給水側と排水側の圧力調整弁４，９による圧力差を利用することにより、水槽内に沈降する深海性生物の糞や給餌器１３から供給された餌等の残渣などを水槽内の海水の一部と共に水槽外に排水し、加圧水槽外に排水された海水はろ過槽１１と冷却槽か１２らなる受水槽３に送られびこの受水槽内の清浄な海水を加圧ポンプ２で汲み上げて加圧水槽内に高圧の海水を供給する深海性生物の飼育用加圧水槽装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、水深１００ｍあるいはそれ以上の深海に生育する生物を飼育するための深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置に関するものである。

メンダコやツラナガコビトザメ、リュウグウノツカイ等の深海に生育する魚類等の生物は、水深１００ｍあるいは数百メートル以上の海中で生息するため、深海という高圧条件に適応したものとなっている。そのため、一般大気圧下（１気圧）の水槽で飼育すると、毛細血管に生じる気泡に起因する血栓などによる細胞の壊死などが起こるので、一般大気圧下での長期飼育は非常に困難である。

この深海性生物を水槽内で飼育するに当たっては、徐々に水圧を下げて馴化する手法が採られているが、すべての生物に適合できるものではなく、その深海性生物が通常生息する水圧環境や水温などの生息環境に近い環境を維持した水槽で飼育することが望ましい。

そのため、水槽内の圧力を高める装置を付属させた高圧水槽はこれまでも製作されてはいるが、いずれも閉鎖した高圧下で海水をろ過循環させるようにしたシステムであるため、装置が高価となり、かつ水漏れ防止や酸素供給など、そのシステムを維持することに多大な労力を要するものとなっていた。

そこで、例えば比較的簡易な方法として、沖縄美ら海水族館では、水面の高低差を利用した水圧維持に寄る高圧水槽が実用に供されているが、当該深海性生物飼育水槽により得られる水圧は、水面の高低差を得るための構造物の高さを２０〜３０ｍとしているため、得られる水圧はせいぜい２〜３気圧に止まっている。

また、耐圧タンクに加圧ポンプを接続し、タンク内の圧力センサーで検知して加圧ポンプを駆動制御する深海生物飼育用タンクも提案されているが、制御盤による水圧制御は非常に難しく、故障も生じやすい。

特開２００２-１５３１６１号公報 特開２００７-１５１４５２号公報 特開平９−１１９号公報

本発明にかかる深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置は、加圧ポンプ自体の圧力を制御するのではなく、加圧水槽内の水圧を所定水圧に簡便に調整維持することができる共に、加圧水槽内の海水交換も容易にでき、加圧水槽内から排水される汚れた海水は大気圧下の受水槽でろ過冷却した後、再び加圧ポンプで加圧水槽内に戻して海水を循環使用できるようにした深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置を提案するものである。

即ち、本発明の深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置は、大気に開放された受水槽内でろ過冷却された海水を加圧ポンプで汲み上げ、アキュムレータ（脈動調整器）を介することに寄って圧力の微細な変動を除去しながら、メンダコ等の深海性生物の飼育用加圧水槽に高圧の海水を供給するものであり、上記加圧水槽内を所定水圧に保持するため、加圧水槽の給水側と排水側にそれぞれ圧力調整弁を設け、給水側の圧力調整弁を水槽内の所定水圧より若干高めに設定し、一方、排水側の圧力調整弁は水槽内の所定水圧と同圧に設定して、水槽内に沈降する深海性生物の糞や後記する給餌器から供給された餌等の残渣を加圧水槽内の海水の一部と共に水槽外に排水して、加圧水槽内の海水交換を促進し、加圧水槽外に排水された汚れた海水はろ過槽と冷却槽からなる大気に開放された受水槽に送られ、再びこの受水槽内の清浄な海水を上記加圧ポンプで汲み上げて加圧水槽内に高圧の海水を供給するようにして、海水を循環使用するのである。

なお、加圧水槽内で飼育する生物への給餌は、上記加圧水槽とは別に設けた給餌器から給餌する。この給餌器は、その前後２個所に止水栓が設けられ、まず給餌器に餌料を大気圧下で入れた後、給餌口を閉じ、加圧水槽への給水側の圧力調整弁を切替えると共に該加圧水槽への給水路の途中に設置された他の止水栓を閉じて、上記給餌器の上記前後２個所の止水栓を共に開放することにより、加圧ポンプからの加圧水を上記給水側の圧力調整弁を介して加圧水流により給餌器から加圧水槽に給餌するのである。

本発明の深海性生物の加圧飼育方法と飼育用加圧水槽装置は上述のように構成され、加圧水槽内の高圧の圧力及び海水循環を維持するシステム部分と、給餌器と、大気圧下で海水を曝気浄化する環境維持装置部分（受水槽）とを、加圧水槽の給水側と排水側にそれぞれ圧力調整弁を設けるだけで、海水を循環使用することができ、加圧水槽装置全体を簡素化できると共に、安価に製作できる効果がある。

本発明に係る深海性生物の飼育用加圧水槽装置の一例を示すブロック図的な説明図である。 本発明における給餌器の加圧水槽への給餌方法の一例を示すブロック図的な説明図である。

本発明に係る深海性生物の飼育用加圧水槽装置は、大気に開放されて大気圧下の受水槽内でろ過冷却された海水を加圧ポンプで汲み上げ、アキュムレータ（脈動調整器）を介して圧力の微細な変動を除去しながら、深海性生物の飼育用加圧水槽に高圧海水を供給するものである。

図１は、本発明の装置の一例を示すブロック図的な説明図で、１はメンダコ等の深海性生物を飼育するための高圧の加圧水槽１であり、上下面を閉鎖した全体が縦型の円筒形又は角筒形をなしており、槽１全体を厚肉の金属板で、あるいは槽１内を目視できるように、槽１の周側面又は上葢面の一部又は全部を透明な厚肉のアクリル板を使用してもよい。

２は後記する受水槽３中の清浄な海水を吸引管６を通じて汲み上げて上記加圧水槽１内上方に向けて海水供給管７を介して海水を供給して水槽１内を海水で充満させるための油圧による高圧の加圧ポンプで、該加圧ポンプ２から加圧水槽１に至る上記海水供給管７の途中には、加圧水の圧送方向を切替え可能な圧力調整弁４が設けられている。さらに、海水供給管７の途中の上記圧力調整弁４より手前にはアキュムレータ（脈動調整装置）８が設置され、ポンプ２からの加圧水は該アキュムレータ８を介して該圧力調整弁４に送られるようになっている。

また、加圧水槽１の上記海水供給管７接続部とは反対側の下方には海水排水管９が接続され、該排水管９の途中にはろ過器１０と他の圧力調整弁５が設けられている。

３は、上記加圧水槽１とは別に設けられた受水槽で、該受水槽３はその一部又は全部が大気に開放されて大気圧（１気圧）となっており、加圧水槽１からの排水は上記ろ過器１０と他の圧力調整弁５を介して該受水槽３に排出されるようになっており、該受水槽３はろ過槽１１と冷却槽１２とから構成され、加圧水槽１からの排水は先ずろ過槽１１に排出されてから、冷却槽１２で冷却され、該受水槽３でろ過された冷却水は再び前記加圧ポンプ２によって汲み上げられて加圧水槽１内に圧送されるようになっている。

そして、加圧水槽１内を所定の圧力に維持する方法として、前記した加圧水槽１の入口側（給水側）の圧力調整弁４と出口側（排水側）の圧力調整弁５を利用するものである。すなわち、仮に加圧水槽１内の水圧を１１気圧（水深１００ｍに相当）に保つものとすると、加圧水槽１の入口側の圧力調整弁４を１１．２気圧程度に若干高めに調整し、それ以上の加圧能力を持つ加圧ポンプ２により加圧水槽１内に加圧海水を送り込み、一方出口側の圧力調整弁５は設定水圧の１１気圧に調整して、加圧水槽１内の水圧を１１気圧に維持すると共に、圧力調整弁４，５による加圧水槽１への海水の入口と出口の上記圧力差を利用して、加圧水槽１内の海水の一部を出口側圧力調整弁５から海水排水管９を介して常時受水槽３に排出するようにし、海水を循環使用するものである。

さらに詳しく言えば、例えば、高圧の加圧能力を有する加圧ポンプ２によって加圧した海水を、アキュムレータ（脈動調整装置）８を介して圧力調整弁４に送り、ここで所定の水圧（例えば上記の１１．２気圧）に調整して、加圧水槽１内に圧入する。この加圧水槽１内の海水を少しづつ交換するため、加圧水槽１の出口側の排水管９の途中に設置されたろ過器１０で糞や給餌器から供給されて懸濁沈降した餌等の残渣などの不純物を取り除いたあと、出口側の圧力調整弁５の設定圧力をあらかじめ１１気圧に設定しておくことにより、入口側と出口側の海水の圧力差を利用して、加圧水槽１内の圧力を１１気圧に維持しながら、海水を加圧水槽１から外部に排出させて受水槽３で受け、これを再び加圧ポンプ２により加圧水槽１内に送水して、海水を循環させるのである。

なお、この海水の循環システムにおいて、加圧水槽１内の水圧は１１気圧に特定されるものではなく、任意に設定でき、加圧水槽１の耐圧性によっては、それ以上の水圧を維持するようにすることが可能であることは勿論である。

また、加圧水槽１内面の海水排水管９に連通する排水口１８部分には、深海性生物が該排水管９内に吸引されたり、外部に逃げ出さないように、金網（図示せず）を張設しておくことが好ましい。

前記した通り、加圧水槽１から排出された海水は、大気圧下にある受水槽３によって受け、受水槽３内で深海性生物の排出したアンモニアなどの老廃物をろ過槽１１においてろ過すると共に曝気あるいは酸素供給することにより、飼育生物によって消費された酸素を水中に溶け込ませ、再び酸素を充分に含んだ状態に戻し、飼育に支障のないようにする。なお、このろ過と共に、大気圧下にある受水槽３内に新鮮海水を所定割合で外部から連続的又は断続的に供給すれば、深海性生物の生存割合は上昇することが期待される。また、あるいは、受水槽３内ではろ過を全く行わずに、受水槽３内には新鮮海水を全量供給するようにしてもよい。

受水槽３内でろ過された海水は、受水槽３内の冷却槽１２で再び冷却し、深海性生物が生息するのに適した水温例えば１３℃前後にして、加圧ポンプ２により再び加圧水槽１に圧送することを繰り返すことにより、海水が循環使用される。

次に、加圧水槽１内で飼育する生物への餌の供給は、加圧水槽１とは別に設けられた給餌器１３から給餌される。

すなわち、給餌器１３は、図１〜２に示すように、加圧水槽１の加圧海水入口側の圧力調整弁４から分岐して別ルートから加圧水槽１内に海水を供給する他の加圧海水供水管１４の途中に設けられおり、上記圧力調整弁４と給餌器１３とを結ぶ給水管１４ａ部分と、給餌器１３と加圧水槽１とを結ぶ給水管１４ｂ部分の途中には、それぞれ止水栓１５及び１６が設置され、また、上記圧力調整弁４と加圧水槽１とを直接結ぶ前記海水供給管７の途中にも、他の止水栓１７が設けられている。

これにより、給餌器１３の前後２個所の止水栓１５，１６で分離された給餌器１３に給餌口（図示せず）から桜エビなどの餌料を大気圧下で入れた後、給餌口を閉鎖し、常時は閉鎖している上記２個所の止水栓１５，１６を開放して高水圧状態にすると共に、前記した海水の循環回路途中の上記した止水栓１７を閉鎖することにより、給餌器１３内の餌料を加圧水流によって加圧水槽１内に流入させる。

餌料が槽１内に流入した後は、給餌器１３の前後２個所の止水栓１５，１６を再び閉鎖し、一方、高圧海水の循環回路途中の上記した止水栓１７を開放することにより、前記した通常の高圧海水の循環に戻す。このように止水栓１５，１６及び１７を開閉操作することにより、加圧水槽１内の水圧を減じることなく、加圧水槽１内に餌を投入することができるのである。

なお、加圧水槽１には、給餌器１３や該給餌器１３の前後２個所の止水栓１５，１６のほか、加圧水槽１が異常に高圧にならないように安全弁を設置したり、水温計や加圧水槽１内の現在の水圧を表示する表示装置など、必要な機器を設置しておくのが好ましく、また前記した海水の循環回路の一部に海水中の溶存酸素濃度を低下させる脱気装置を組み込むことも、飼育する生物によって自由であり、特に本発明の範囲を前記のように限定されるものではない。

また、本発明にかかる加圧水槽装置は、加圧水槽１と受水槽３とを２個所の圧力調整弁４，５の存在によって全く離隔分離するもので、加圧水槽１の圧力性能は、加圧水槽１自体や加圧ポンプ２、給排水の配管などの部材の耐圧性によって水槽１内の圧力が規定され、それぞれの部品性能が向上すれば、例えば水深１０００ｍに相当する圧力１０１気圧の加圧水槽にも応用できるシステムであり、部材の開発に伴ない、加圧水槽内の水圧が極めて高圧となっても、本発明の範囲が限定されるものではない。

１−高圧の加圧水槽
２−加圧ポンプ
３−受水槽
４−加圧水槽入口側の圧力調整弁
５−加圧水槽出口側の圧力調整弁
６−吸引管
７−海水供給管
８−アキュムレータ（脈動調整装置）
９−海水排水管
１０−ろ過器
１１−ろ過槽
１２−冷却槽
１３−給餌器
１４−加圧海水供水管
１５−止水栓
１６−止水栓
１７−止水栓
１８−排水口

Claims (7)

1. 加圧ポンプからの加圧水が圧入される深海性生物を飼育するための加圧水槽の給水側と排水側にそれぞれ圧力調整弁を設け、給水側の圧力調整弁を加圧水槽内の所定水圧より若干高めに設定し、排水側の圧力調整弁は加圧水槽内の所定水圧と同圧に設定して、加圧水槽内を所定水圧に保持すると共に、上記給水側と排水側の圧力調整弁による圧力差により加圧水槽内の海水の一部を水槽外に排水して加圧水槽内の海水交換を促進し、加圧水槽外に排水された海水は大気圧下の受水槽に送られ、再びこの受水槽内の海水を上記加圧ポンプで汲み上げて加圧水槽内に高圧海水を供給するようにして、海水を循環使用することを特徴とする深海性生物の加圧飼育方法。
2. 加圧水槽への給水側の海水供給管の途中に設けられた前記圧力調整弁は、その海水圧送方向を切替え可能に構成され、該圧力調整弁より手前にはアキュムレータが設置され、該アキュムレータを介して圧力の微細な変動を除去しながら、加圧水槽に高圧海水を供給するようにした請求項１記載の深海性生物の加圧飼育方法。
3. 前記加圧水槽とは別に設けられた給餌器は、加圧海水入口側の前記圧力調整弁から分岐して別ルートから加圧水槽内に海水を供給する加圧海水供水管の途中に設けられおり、該給餌器の前後２個所に止水栓が設けられ、まず給餌器に餌料を大気圧下で入れた後、給餌口を閉じ、加圧水槽への給水側の圧力調整弁の海水圧送方向を途中に給餌器を備えた加圧海水供水管側に通じるように切替えると共に、該加圧水槽への給水路の途中に設置された他の止水栓を閉じて、上記給餌器の上記前後２個所の止水栓を共に開放することにより、加圧ポンプからの加圧水を上記給水側の圧力調整弁を介して加圧水流により給餌器から加圧水槽に給餌する請求項１又は２記載の深海性生物の加圧飼育方法。
4. 前記大気圧下にある受水槽は、ろ過槽と冷却槽とから構成され、該受水槽には新鮮海水を所定割合で外部から連続的又は断続的に供給するようにしてなる請求項１、２又は３記載の深海性生物の加圧飼育方法。
5. 前記受水槽では、ろ過は行わず、受水槽内には新鮮海水を全量供給するようにしてなる請求項１、２又は３記載の深海性生物の加圧飼育方法。
6. 加圧ポンプから加圧水が圧入される深海性生物を飼育するための加圧水槽の給水側と排水側にそれぞれ圧力調整弁が設けられ、給水側の圧力調整弁は加圧水槽内の所定水圧と同圧に設定された排水側の圧力調整弁より若干高めに設定されてなり、加圧水槽外には該加圧水槽排水された海水を受ける大気圧下の受水槽が配置され、該受水槽内の海水は上記加圧ポンプにより汲み上げられて上記加圧水槽内に高圧海水を供給されるように構成されてなることを特徴とする深海性生物の飼育用加圧水槽装置。
7. 前記加圧水槽とは別に設けられる給餌器は、加圧水槽への給水側の前記圧力調整弁から分岐して別ルートから加圧水槽内に海水を供給する加圧海水供水管の途中に設けられてなり、該給餌器の前後２個所には止水栓が設けられ、加圧水槽への上記給水側圧力調整弁はその海水圧送方向を切替え可能に構成され、該給水側圧力調整弁と加圧水槽とを直接結ぶ給水路の途中には他の止水栓が設置されてなる請求項６記載の深海性生物の飼育用加圧水槽装置。
   

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