JP2018042505A

JP2018042505A - 水生生物の飼育装置

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Publication number: JP2018042505A
Application number: JP2016179990A
Authority: JP
Inventors: 元一加藤; Genichi Kato; しま寺井; Shima Terai; 高橋　光男; Mitsuo Takahashi; 光男高橋
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-14
Also published as: EP3513652A4; EP3513652A1; JP6675131B2; WO2018051678A1

Abstract

【課題】本発明は、エアリフト方式のアップウェリングを採用する飼育装置において、十分な揚水量を確保しつつ、揚水水深を自在に変更可能な技術を提供する。【解決手段】本発明の水生生物の飼育装置は、下面が開放された筒状の容器１０と、前記容器１０の下面に取り付けられ、前記容器１０内に収容される水生生物の大きさに応じた網目を有するメッシュ構造１６と、前記容器１０の上部外方面に接続され、当該容器１０の内部と連通する揚水管２０と、前記揚水管２０の基部に接続される送気管３０と、前記送気管３０を通じて前記揚水管２０の内部にエアを供給するエアポンプと、を備え、前記エアポンプを作動させ、前記揚水管２０の内部に気泡を発生させて、エアリフト作用により前記容器１０及び揚水管２０内に上昇流を起こす。【選択図】図２

Description

本発明は、カキ類、アサリ類、ハマグリ、アカガイ、ミルクイ、トリガイ、ウチムラサキ、ホンビノス、エゾイシカゲガイ等の二枚貝や、ナマコ等の水生生物を効率的に飼育する技術に関する。

従来、二枚貝の稚貝を育成する方法として、底面をメッシュ構造にした筒状の飼育容器に稚貝を収容し、揚水駆動部としての水中ポンプ又はエアポンプを用いて容器内に上昇流を発生させることで、水中に含まれる天然飼料を効率的に摂餌させるアップウェリング方式が広く知られている（例えば特許文献１等）。

排出用の水路と複数の飼育容器を保持する枠体とを含む設備を用いて、飼育容器の上部に水路に臨んだ開口を設け、水中ポンプによって水路を通じて容器内の水を引くことで上昇流を発生させるものはＦＬＵＰＳＹとして知られている。また、飼育容器内に屈曲状の揚水管を設置して、その中途部にエアポンプからの通気を行うことで、噴出する気泡のエアリフト作用を利用して上昇流を発生させるものはエアリフト方式として知られている。

特開２０１２−２４４９６０号公報

特許文献１に記載の技術のように、水路内に複数設置した飼育容器に対して共通の水中ポンプを用いて揚水を行う方式では、設備自体が大型になるという課題や、飼育容器ごとの揚水量の調節が困難であるという課題がある。そして、揚水駆動部となるポンプを水中に沈めるため、生物付着物が付きやすく、除去が必要となるとともに、錆等による消耗も激しいことから、メンテナンスの手間と費用がかかるという課題がある。

従来のエアリフト方式では、揚水管を飼育容器内に配置することから、揚水管の長さの制限があり、十分な揚水量を確保することが困難であるという課題がある。また、水中ポンプを用いた方式とエアリフト方式の共通の課題としては、飼育容器を設置する水深を自由に設定することが困難であるという点が挙げられる。

以上のことを鑑み、本発明は、エアリフト方式のアップウェリングを採用する水生生物の飼育装置において、十分な揚水量を確保しつつ、揚水水深を自在に変更可能な技術を提供することを課題とする。

本発明の水生生物の飼育装置は、下面が開放された筒状の容器と、前記容器の下面に取り付けられ、かつ、前記容器内に収容される水生生物の大きさに応じた網目を有するメッシュ構造と、前記容器の上部外方面に接続され、当該容器の内部と連通する揚水管と、前記揚水管の基部に接続される送気管と、前記送気管を通じて前記揚水管の内部にエアを供給するエアポンプと、を備え、前記エアポンプを作動させ、前記揚水管の内部に気泡を発生させて、エアリフト作用により前記容器及び揚水管内に上昇流を起こす。

このように、揚水管を容器外に設けたことで、揚水管の長さの制限を受けることがなくなり、揚水量を確保しつつ、揚水管の長さを変更して揚水水深を自在に調節することができる。また、エアリフト方式を採用していることで、揚水駆動部となるエアポンプを水中非接触とし、メンテナンス性を向上できる。

前記揚水管の内面に、前記容器内に収容される水生生物の大きさに応じた網目を有するメッシュを備える。

このように、揚水管の内面にメッシュを備えることで、容器の下面に設けられるメッシュ構造と合わせて、容器及び揚水管の上下を塞ぐこととなる。これにより、内部を水生生物にとって隔離された空間とすることができ、水生生物の散逸を確実に防止することが可能となる。

前記容器は、上下面が開放された筒状の本体と、前記本体の上面を塞ぐとともに、当該本体に対して着脱自在に取り付けられる蓋とを含み、前記揚水管は、前記蓋に接続される。

このように、容器を本体と蓋とに分離して、蓋を本体から取り外し可能とし、かつ、揚水管を蓋側に取り付けることによって、本体から蓋を取り外した状態での本体内部へのアクセスを容易にしている。これにより、本体内の水生生物の出し入れ、本体の内側面の洗浄、揚水管の交換等の作業を容易にしている。

前記送気管にエアの供給量を調節するバルブを設け、前記バルブの開閉量によって、揚水量を可変とした。

このように、送気管にバルブを設けることで容易にアップウェリングによる揚水量を可変とすることができる。これにより、複数の装置を設置した場合にも、各バルブを調節することで個別の揚水量を自在に調節することができる。

前記容器と揚水管を含む構造体は、水よりも重く設定され、吊り下げることで水中に沈下可能である。

このように、水中に沈めることが可能な構成とすることで、設置（水中沈下）の際に構造体を支持する枠体等の特別な装置が不要となり、設備自体の小型化が可能となる。

前記容器、メッシュ構造、揚水管、及び送気管を含む構造体を複数含むとともに、前記構造体に含まれる各送気管に共通のエアポンプから供給されるエアを分配する。

このように、複数の装置を設置する際にエアポンプを共通化することで、費用面で有利となる。

本発明によれば、エアリフト方式のアップウェリングを採用する水生生物の飼育装置において、十分な揚水量を確保しつつ、揚水水深を自在に変更可能な技術を提供することができる。

飼育装置を示す図飼育装置の断面図飼育装置の揚水量を調節する第一の手法を示す図飼育装置の揚水量を調節する第二の手法を示す図飼育装置の揚水量を調節する第三の手法を示す図飼育装置を使用する一例を示す図複数の飼育装置を使用する一例を示す図飼育装置を水槽内で使用する一例を示す図

図１及び図２を参照して、飼育装置の構成について説明する。図１は、飼育装置１の全体構成を示す側面図である、図２は、飼育装置１の内部構造を示す断面図である。

飼育装置１は、水生生物２を飼育するための装置である。水生生物２は、カキ類、アサリ類、ハマグリ、アカガイ、ミルクイ、トリガイ、ウチムラサキ、ホンビノス、エゾイシカゲガイ等の二枚貝の稚貝や、ナマコの幼生等であり、飼育装置１内で中間飼育されるものである。飼育装置１は、エアリフト方式によってアップウェリングを起こし、装置内に収容した水生生物２に水中に含まれる飼料を給餌するものである。

飼育装置１は、下面が開放された筒状の容器１０と、容器１０の下面に取り付けられるメッシュ構造１５と、容器１０の上部外方面に接続され、容器１０から上方に延出される揚水管２０と、揚水管２０の上端に取り付けられるメッシュ２５と、揚水管２０の基部に接続される送気管３０と、送気管３０を通じて揚水管２０の内部にエアを供給するエアポンプ３５とを備える。

容器１０は、上下面が開放された筒状の本体１１と、本体１１の上面を塞ぐ蓋１２とを含んで構成される。本体１１の下面の周縁部にはフランジ１３が設けられており、フランジ１３にメッシュ構造１５が取り付けられる。蓋１２は容器１０の上面を構成するものであり、本体１１に対して着脱自在に取り付けられる。蓋１２の中央には開口部１４が設けられており、開口部１４に揚水管２０が接続される。容器１０は、上下方向に延びる筒状のものであれば良く、その形状を円柱形や角柱形とすることができる。容器１０の内部に水生生物２が収容される。

メッシュ構造１５は、水生生物２の大きさに応じた網目（つまり、水生生物２が落下しない細かさの網目）を有する網状部１６と、網状部１６を本体１１のフランジ１３に固定するための固定部１７とを含む。網状部１６は、本体１１の下面の開口に対応する大きさに構成される。網状部１６の周囲に、固定時の枠体となる固定部１７がフランジ１３と対応するように設けられている。本実施形態のメッシュ構造１５では、水生生物２の大きさに応じた網目の網状部１６に変更することで、飼育する水生生物２を変更する場合にも容易に対応することが可能である。

揚水管２０は、上下面が開放された筒状の部材であり、容器１０から上方に向けて延出されている。揚水管２０の下端は、容器１０の上面を構成する蓋１２の開口部１４に固定される。揚水管２０は、開口部１４を介して容器１０の内部と連通される。揚水管２０の基部にエア吹出口２１が設けられ、エア吹出口２１に送気管３０が接続される。送気管３０の先端にはエアを噴出する噴出口３１が設けられる。このように、エア吹き出し部となるエア吹出口２１を揚水管２０の下部に設けることで、エアリフト効果を大きくすることができ、送気管３０の取り回しも容易になる。

なお、本実施形態では、揚水管２０の下部に二つのエア吹出口２１を設け、それぞれに送気管３０を接続する実施形態を示しているが、揚水管２０にエアを供給する際の送気管３０の数はこれに限定されるものではない。そして、エア吹出口２１は、揚水管３０の基部だけでなく、中途部等に配置しても良く、要求されるエアリフト能力等に合わせてその位置を任意の箇所に設定することができる。

また、本実施形態では容器１０の蓋１２に揚水管２０を設けることで、容器１０の上面に揚水管２０を接続しているが、揚水管２０を容器１０の外方に配置していれば良く、容器１０の上部外側面に揚水管２０を接続しても良い。さらに、揚水管２０を容器１０の上部側面の二箇所に接続しても良い。

以上のように、本実施形態の揚水管２０は、容器１０の内側に延出されるものではなく、容器１０の外に設けられている。これにより、容器１０内の全域を飼育領域として利用することが可能であり、高密度で効率的な飼育を可能としている。また、揚水管２０を容器１０の内側に配置する際の制限がなくなることで、揚水管２０の長さを自在に変更して容器１０の水深を自在に調節することが可能となる。さらに、容器１０の水深を調節し、揚水水深を自在に変更することで、付着生物の幼生分布水深を避けることも可能である。

また、本実施形態の飼育装置１は、揚水水深を自在に変更可能な構成であることから、水深を深くすることで波浪の干渉を受けにくくすることも可能である。つまり、養殖池等の静穏域での使用に限らず、波の影響を受ける水域での使用も可能であり、飼育対象となる水生生物２の生育条件に適した水域で使用することが可能である。

さらに、本実施形態では、容器１０を本体１１と蓋１２とで構成し、蓋１２に揚水管２０を固定している。つまり、本体１１から蓋１２を取り外すことで、本体１１を独立したカラムとして扱うことができる。これにより、水生生物２を収容する本体１１の内部に容易にアクセスすることができ、水生生物２の出し入れや、内部の洗浄などのメンテナンスを容易に行うことが可能である。

それと同時に、揚水管２０が取り付けられた蓋１２を本体１１から取り外して揚水管２０側のメンテナンスを行うことも可能である。例えば、揚水管２０の長さを変更する際、サイズの大きい本体１１から離していることで作業を容易に行うことが可能である。また、揚水管２０を容器１０から上方に向けて直線状に延びる筒として構成する場合には、蓋１２に取り付けた状態においても揚水管２０の内側面の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことが可能である。

エアポンプ３５から送気管３０を介してエアが供給され、噴出口３１から揚水管２０内に気泡が噴出される。噴出された気泡が揚水管２０内を上昇することによって管内の水が揚水され、容器１０内に上昇流が発生する。このように、本実施形態では、容器１０の上部に揚水管２０を設けて、揚水管２０の下部に、揚水駆動部となるエアポンプ３５からの気泡を噴出することで容器１０内にアップウェリングを起こすエアリフト方式を採用している。

送気管３０は、例えばエアホース等の可撓性を有する長尺の管である。送気管３０と接続されるエアポンプ３５は、設置環境の良い陸上（又は浮体上）の所定位置に配置されている。例えば、揚水管２０を装着した容器１０を水中に沈める一方で、送気管３０を延出してエアポンプ３５を陸上の建物内や浮体上の建屋に設置する。このように、エアポンプ３５を水中非接触とすることで、エアポンプ３５の腐食を防止できるとともに、そのメンテナンス性を向上することもできる。

揚水管２０の上端には、メッシュ２５が取り付けられる。メッシュ２５は、水生生物２の大きさに応じた網目を有する網状部材である。このように、飼育装置１では、容器１０の下面に設けられるメッシュ構造１５と揚水管２０に設けられるメッシュ２５とによって、内部に隔離された空間を形成することで、収容される水生生物２が外部に散逸しないように工夫されている。また、そのような構成によって、容器１０に加えて揚水管２０内部も飼育領域として利用することができるため、飼育装置１の飼育容積は、容器１０の下面から揚水管２０の上端までとなり、より高密度の飼育が可能となっている。なお、メッシュ２５の取り付け位置は、水生生物２の散逸を防止するという観点からは、揚水管２０の内面の任意の箇所で良く、揚水管２０の上端の出口部以外にも、水生生物２の特性、飼育水域の条件等を考慮して、揚水管２０の中途部又は根元にすることも可能である。

以上のように構成される飼育装置１を使用する際は、水生生物２を収容した容器１０及び容器１０に取り付けた揚水管２０を水中に沈めた状態で、エアポンプ３５から揚水管２０内にエアを供給する。以下に、図３から図５を参照して、揚水量を変更する三つの手法について説明する。図３は、エアポンプ３５からの送気量を変更することで揚水量を調節する実施形態を示す。図４は、揚水管２０内の空気総量を変更することで揚水量を調節する実施形態を示す。図５は、揚水管２０の上端位置を変更することで揚水量を調節する実施形態を示す。

図３に示すように、第一の手法は、揚水管２０内に送る空気量を変更することで揚水量を調節することである。つまり、水中に混入する気泡の量を変更することでエアリフト作用による揚水能力を可変にするものである。

揚水管２０への送気量を変更する手段としては、例えば、送気管３０にバルブ３２を設け、バルブ３２の開閉量に応じて送気管３０を通過するエアの量を調節することが挙げられる（図３参照）。送気管３０に供給量を調節するバルブ３２を設けた場合、複数設置した飼育装置１における揚水量を個別に調節することが容易となる。

その他、エアポンプ３５の出力を変更して送気管３０に供給するエアの量を調節することや、バルブ３２による調節とエアポンプ３５による調節を併用することも可能である。エアポンプ３５の出力を変更する場合は、複数設置した飼育装置１における揚水量を全体として均一に調節することが容易となり、飼育条件を合わせやすくなる。

図４に示すように、第二の手法は、揚水管２０内で水と混合する空気の総量を変更するものである。つまり、エアポンプ３５からのエア供給量は変更せずに、揚水管２０へのエア供給位置を変更することで、エア供給部から揚水管２０の上端までの長さ（エア混入の長さ）に応じて、揚水管２０内に留まる空気の総量を変更するものである。

例えば、揚水管２０のエア吹出口２１を揚水管２０の延出方向に沿って複数設け、送気管３０の接続位置を変更することで、揚水管２０内へのエア供給位置を変更してエアの総量を調節することが挙げられる。つまり、揚水管２０の基部に設けられるエア吹出口２１に送気管３０を接続した場合、エアの総量が最大となり、先端側のエア吹出口２１に接続することで、接続するエア吹出口２１と揚水管２０の上端までの距離に応じてエアの総量を減らすことが可能である。

以上のように、第一の手法及び第二の手法によれば、容器１０の位置を変更することなく、つまり、揚水水深を変えることなく、揚水量を変更することが可能である。

図５に示すように、第三の手法は、揚水管２０の上端位置、つまりアップウェリングによる上昇流の出口の位置を変えて、出口部分にかかる圧力（水圧及び気圧）を変更することである。すなわち、揚水管２０の上端位置が水面下０ｍの時が最大揚水量となり、水面から揚水管２０を上げることで揚水量を下げることができる。また、揚水管２０の上端を水面下に沈めることで揚水量を下げることができる。このように、揚水管２０の上端の位置を適宜変更し、水圧又は気圧を上昇流への抵抗として付与することで、揚水量を調節することができる。

このとき、図５の上図に示すように、容器１０及び揚水管２０を上下させることで揚水管２０の上端の位置を変更して揚水量を自在に調節する他、図５の下図に示すように、上述のように揚水管２０の長さは可変であることから、容器１０の設置水深を変えることなく、揚水管２０の上端の位置を変更して揚水量を自在に調節することも可能である。

なお、図３から図５に示した揚水量を変更する第一の手法、第二の手法及び第三の手法は、それぞれ組み合わせて使用することも可能である。

次に、図６及び図７を参照して、飼育装置１を水中に沈めるための設備について説明する。図６は、単体の飼育装置１を使用する例を示し、ロープ４０を用いて容器１０及び揚水管２０を昇降する実施形態を示す。図７は、複数の飼育装置１を使用する例を示す。

図６に示すように、容器１０の外側面には、昇降用のロープ４０を固定するためのステー４１が設けられ、揚水管２０の上部には、ロープ４０を通すためのガイド４２が設けられる。ロープ４０は、容器１０及び揚水管２０を昇降する手段の一例である。ロープ４０は、水上に設置される浮体４５に設けられた枠４６に掛けられた後、ガイド４２に通されてステー４１に固定される。ステー４１は、容器１０の外側面の対称位置に二つ配置される。ガイド４２も同様に、揚水管２０の外側面の対称位置に二つ配置されている。このように、容器１０及び揚水管２０を安定的に昇降可能に構成されている。

飼育装置１の容器１０及び揚水管２０を沈下させる際は、設置された各ロープ４０を下ろし、容器１０を所望の水深にセットする。つまり、本実施形態の飼育装置１では、ロープ４０のロープワークによって容易に揚水水深を調節することが可能である。なお、ロープ４０の上げ／下げは、例えば人手によるもの、その他ウインチ等の巻き上げ／巻き下げ装置を利用することも可能である。

使用時に水中に沈下する容器１０と揚水管２０とを含む構造体は、水よりも重く設定されている。これにより、容器１０と揚水管２０を沈める際に、ロープ等による吊り上げ／吊り下げ手段を用いることが可能であり、降下手段を別途用いる必要がなく、水上に吊るす装置があれば設置場所に制限がなくなる。また、飼育装置１を設置する際に、特別な装置が不要となる。例えば、従来のＦＬＵＰＳＹのように、飼育容器を支持するための枠体を浮体に設ける必要がない。以上のことから、設置場所の自由度が増すとともに、設備の簡素化及び小型化に寄与できる。

図７に示すように、飼育装置１を複数使用する場合は、使用する飼育装置１の数に応じた大きさの浮体４５及び枠４６を用意し、単体での使用と同様にロープ４０によって昇降する。本実施形態の飼育装置１によれば、複数使用の場合にも、容器１０と揚水管２０の構造体をそれぞれ水中に沈める設備を用意するだけで良く、設備の小型化を実現できる。

飼育装置１を複数設置する場合は、飼育装置１からエアポンプ３５を除いた構成の構造体を複数用意するとともに、一つのエアポンプ３５から各送気管３０に分配することで、エアポンプの共通化を図ることも可能である。その際、分配部に送気量調節バルブを設けることで、個別の飼育装置１の揚水量を調節することもできる。また、全ての飼育装置１を同様の条件（揚水水深）で使用する場合は、各ロープ４０を共通のウインチで巻き上げる／巻き下げることで飼育条件の均一化を図ることも可能である。

図８に示すように、飼育装置１を水槽５０内で使用することも可能である。水槽５０は所定の寸法を有する隔離水域であり、水中に水生生物２の餌となるプランクトンが含まれている。図８の下図に示すように、水槽５０の高さが低い場合でも、容器１０の本体１１の高さを抑えることで、揚水管２０の長さを確保して十分な揚水量を確保しつつ、その飼育領域を最大限に活用することが可能である。

１：飼育装置、２：水生生物、１０：容器、１１：本体、１２：蓋、１５：メッシュ構造、１６：網状部、１７：固定部、２０：揚水管、２５：メッシュ、３０：送気管、３２：バルブ、３５：エアポンプ

Claims

下面が開放された筒状の容器と、
前記容器の下面に取り付けられ、かつ、前記容器内に収容される水生生物の大きさに応じた網目を有するメッシュ構造と、
前記容器の上部外方面に接続され、当該容器の内部と連通する揚水管と、
前記揚水管の基部に接続される送気管と、
前記送気管を通じて前記揚水管の内部にエアを供給するエアポンプと、を備え、
前記エアポンプを作動させ、前記揚水管の内部に気泡を発生させて、エアリフト作用により前記容器及び揚水管内に上昇流を起こすことを特徴とする水生生物の飼育装置。
前記揚水管の内面に、前記容器内に収容される水生生物の大きさに応じた網目を有するメッシュを備える請求項１に記載の水生生物の飼育装置。
前記容器は、
上下面が開放された筒状の本体と、
前記本体の上面を塞ぐとともに、当該本体に対して着脱自在に取り付けられる蓋とを含み、
前記揚水管は、前記蓋に接続される請求項１又は２に記載の水生生物の飼育装置。
前記送気管にエアの供給量を調節するバルブを設け、
前記バルブの開閉量によって、揚水量を可変とした請求項１から３の何れか一項に記載の水生生物の飼育装置。
前記容器と揚水管を含む構造体は、水よりも重く設定され、吊り下げることで水中に沈下可能である請求項１から４の何れか一項に記載の水生生物の飼育装置。
前記容器、メッシュ構造、揚水管、及び送気管を含む構造体を複数含むとともに、
前記構造体に含まれる各送気管に共通のエアポンプから供給されるエアを分配する請求項１から５の何れか一項に記載の水生生物の飼育装置。