JP4418380B2

JP4418380B2 - 海洋生態系実験装置

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Publication number: JP4418380B2
Application number: JP2005048066A
Authority: JP
Inventors: 雅彦尾崎; 純一南浦; 正己松浦; 信吉谷垣; 暁石川; 和久竹内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006230256A

Description

本発明は、海洋生態実験等に適用され、海面上あるいは海中に設置されて海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置に関する。

近年、海洋中における微小生物の生態やＣＯ_２濃度と微小生物の生態との関係等を究明するための海洋生態実験が行なわれるようになってきた。かかる海洋生態実験手段としては、陸上に設置した実験容器内に現場海域の環境を模擬して海洋中における微小生物等の生態実験を行なう手段、沿岸域の海洋空間の一部を閉鎖区域にしてその中で海洋中における微小生物等の生態実験を行なう手段、海底に設置した閉鎖容器内で微小生物等の生態実験を行なう手段等が提案されている。

また、特許文献１（特開２００３−１１１５３３号公報）においては、海洋の実験海域に、海底を模擬する海中構造物を設置するとともに、該海中構造物の設置域に海洋生態系の元となる栄養塩を調達する栄養塩プラントと海洋生態系を観測する海洋研究船とを配置して、海洋生態系確立の研究を行なう手段が提供されている。

特開２００３−１１１５３３号公報

しかしながら、前記のような海洋現場における生態実験手段では、海洋の沖合いで閉鎖空間を設けることが困難であったため、沿岸域の海洋空間の一部を閉鎖区域にしたり、海底に設置した閉鎖容器内で微小生物等の生態実験を行なうにとどまり、また前記特許文献１（特開２００３−１１１５３３号公報）においても、海洋中の開放空間で海洋生態実験を行なうにとどまっている。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、海洋の沖合いで閉鎖空間を設けることを実現して、該閉鎖空間内の海洋生態試料を海洋の深さ方向及び水平方向の任意位置で、長期間海洋生態試料の採取及び実験を行なうことを可能とした海洋生態試料採取装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、海面上あるいは海中に設置されて、海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海面上に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された浮力体と、該浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設された薄膜体からなる不透膜と、該不透膜の複数箇所に取付けられて該不透膜を補強する線状体からなるワイヤー部材とをそなえて、前記浮力体の浮力により海中に垂下した前記不透膜を支持して、該浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする。
かかる発明において好ましくは、前記浮力体は枠体に囲まれた内側空間に前記試料採取スペースが形成されるとともに、前記不透膜は水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体にて形成されてなり、海上を移動可能にかつ繋留手段によって海上の所定位置に繋留可能に構成される。

かかる発明によれば、枠体に囲まれた内側空間をそなえた浮力体を海面上に浮設し、該浮力体の下部に水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなる不透膜を深さ方向に垂設して、該浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成したので、前記浮力体及び不透膜で海水を囲み込んで太陽光が透過可能な閉鎖領域からなる前記試料採取スペースを該不透膜の長さに相当する深さに亘って形成できることとなり、該不透膜によって該試料採取スペースの外側との間の水の交流を遮断した形態で、深さの異なる試料採取スペースから試料を採取可能となるとともに、長期間該試料採取スペースからの海洋生態試料の採取及び実験を行なうことが可能となる。

また、前記のように、閉鎖領域からなる試料採取スペースを形成できるので、該試料採取スペース内の海水の外部への拡散を回避可能となり、試料採取スペースにおける海水濃度を一定に保持できて、実験精度を高くすることができる。
また、浮力体に可撓性薄膜体からなる不透膜を巻上げるのみで、該海洋生態試料採取装置を任意の位置に移動できる。
また、該不透膜の複数箇所を線状体からなるワイヤー部材によって補強したので、該不透膜が表層の潮流で押し潰されるのを回避できる。

また、かかる発明において好ましくは、前記不透膜は水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体にて形成されて周方向に補強用のワイヤーが設けられるとともに、該不透膜の深さ方向における複数位置に該不透膜の径方向に突出して海水を注入可能にしたドーナツ部を設けて、該ドーナツ部を境にして前記不透膜を撓ませることにより折り畳み可能に構成される。

このように構成すれば、不透膜の深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部を設けたので、該ドーナツ部によって不透膜の剛性が増大し、潮流等の影響で不透膜が潰されるのを回避でき、安全に海洋生態試料の採取を行なうことができる。
また、前記ドーナツ部を境にして前記不透膜を撓ませることにより折り畳むことができるので、試料採取装置の輸送時には不透膜を折り畳んだ状態で容易に輸送できる。

また本発明は、海中に設置されて海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海中に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された中層浮力体と、該中層浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設され、水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなり補強用のワイヤー部材が付設された不透膜とを有する中層採取装置を備えるとともに、前記中層採取装置を吊下し該中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を有する自動浮沈ブイを備え、海中における前記自動浮沈ブイの位置を深さ方向に変化させることにより前記中層採取装置の深さ位置を調整して、前記中層浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする。

かかる発明において、前記深さ位置調整装置は、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記深さ位置調整装置は、前記自動浮沈ブイの内部に設置されてバラスト水が収容されたバラスト水タンクと、該バラスト水タンク内のバラスト水を給排するバラスト水ポンプと、前記中層採取装置の深さ位置における水圧を検出する水圧センサと、該水圧センサからの水圧検出値に基づき前記バラスト水ポンプを運転制御して前記バラスト水タンク内のバラスト水量を調整するポンプ制御装置とを備える。

（２）前記バラスト水タンクに接続管を介して接続されるバラスト水容器を海中に浮設するとともに、前記接続管に前記バラスト水ポンプを設け、前記ポンプ制御装置により該バラスト水ポンプの運転を制御して、バラスト水を前記バラスト水タンク内とバラスト水容器内との間を移動させることにより、前記バラスト水タンク内のバラスト水量を調整するように構成する。

かかる発明によれば、海中に浮設された中層浮力体の下部に水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなる不透膜を深さ方向に垂設して、該中層浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成してなる中層採取装置を自動浮沈ブイに吊下し、該自動浮沈ブイに前記中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を設けたので、該深さ位置調整装置によって海洋中層から深層までの広い深さ範囲で、かつ任意の深さ位置で生態系調査用試料を採取できる。
また、前記深さ位置調整装置を、水圧センサからの水圧検出値に基づきバラスト水ポンプを運転制御して、自動浮沈ブイの内部に設置されたバラスト水タンク内のバラスト水量を調整するように構成すれば、簡単な装置で中層採取装置の深さ位置を正確に検知でき、採取データの精度を上昇できる。

また本発明は、海中に設置されて海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海中に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された中層浮力体と、該中層浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設され、水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなり周方向に補強用のワイヤーが設けられた不透膜と、該不透膜の深さ方向における複数位置に該不透膜の径方向に突出して海水を注入可能にしたドーナツ部とを有する中層採取装置を備えるとともに、前記中層採取装置を吊下し該中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を有する自動浮沈ブイを備え、海中における前記自動浮沈ブイの位置を深さ方向に変化させることにより前記中層採取装置の深さ位置を調整して、前記中層浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする。

かかる発明によれば、海中に浮設された中層浮力体の下部に水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなる不透膜を深さ方向に垂設して、該中層浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成するとともに、不透膜の深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部を設けてなる中層採取装置を自動浮沈ブイに吊下し、該自動浮沈ブイに前記中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を設けたので、該深さ位置調整装置によって海洋中層から深層までの広い深さ範囲で、かつ任意の深さ位置で生態系調査用試料を採取できる。

また、該中層採取装置における不透膜の深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部を設けたので、該ドーナツ部によって不透膜の剛性が増大し、中層から深層での高い水圧の影響で不透膜が潰されるのを回避でき、安全に中層から深層における海洋生態試料の採取を行なうことができる。

また本発明は、海面上あるいは海中に設置されて、海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海面上に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された浮力体と、該浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設された薄膜体からなる長尺の不透膜とを備え、前記浮力体と海底に設置されたアンカー部材とを繋留索により連結して該浮力体及び不透膜を所定位置に繋留して、該浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする。

かかる発明によれば、海面上に浮設された浮力体の下部に水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなる長尺の不透膜を深さ方向に垂設して、該浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成し、該浮力体及び不透膜を繋留索により所定位置に繋留したので、海洋の表層から深層までの広い深さ範囲で生態系調査用の試料を採取でき、大規模な海洋生態実験を行なうことができる。

本発明によれば、浮力体を海面上に浮設した浮力体の下部に可撓性薄膜体からなる不透膜を深さ方向に垂設して該浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成したので、前記浮力体及び不透膜で海水を囲み込んだ閉鎖領域からなる試料採取スペースを該不透膜長さに相当する深さに亘って形成できて、該不透膜によって該試料採取スペースの外側との間の水の交流を遮断した形態で、深さの異なる試料採取スペースから試料を採取できるとともに、長期間該試料採取スペースからの海洋生態試料の採取及び実験を行なうことが可能となる。
また、閉鎖領域なからなる試料採取スペースを形成できるので、該試料採取スペース内の海水の外部への拡散を回避可能となり、試料採取スペースにおける海水濃度を一定に保持できて、実験精度を高くすることができる。

また本発明によれば、海中に浮設された中層浮力体の下部に可撓性薄膜体からなる不透膜を深さ方向に垂設して該中層浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成してなる中層採取装置を自動浮沈ブイに吊下し、該自動浮沈ブイに深さ位置調整装置を設けることにより、該深さ位置調整装置によって海洋中層から深層までの広い深さ範囲で、かつ任意の深さ位置で生態系調査用試料を採取できる。
さらに本発明によれば、海面上に浮設された浮力体の下部に可撓性薄膜体からなる長尺の不透膜を深さ方向に垂設して該浮力体及び不透膜の内側に試料採取スペースを形成し、該浮力体及び不透膜を繋留索により所定位置に繋留することにより、海洋の表層から深層までの広い深さ範囲で生態系調査用の試料を採取でき、大規模な海洋生態実験を行なうことができる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本発明の第１実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す斜視図である。
図１において、１００は海洋生態試料採取装置で、次のように構成されている。
１は樹脂材等の水上に浮上可能な材料からなる浮力体で、内側に海洋生態試料を採取するための試料採取スペース６が形成された四角形状（多角形状あるいは円形状であってもよい）の枠体にて構成され、海面１０１に浮設されている。この浮力体１の上面に蓋をして、該蓋の上に実験機器の設置スペースや計測作業者が作業を行なうスペースを設けることができ、現場作業や長期自動モニタリングが可能となる。

２は膜体で、不透膜２ａ及び該不透膜２ａを補強するワイヤロープ２ｂからなる。
前記不透膜２ａは、防水シート、ポリエチレン薄膜等の水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなり、上端部が前記浮力体１の下部に固定され、前記試料採取スペース６を囲む形態で海中１０２の深さ方向に、好ましくは海面１０１から２００ｍ程度の深さまで垂設されている。該不透膜２ａは、深さ方向に延びる複数のワイヤロープ２ｂ及び周方向に延びる１個または複数のワイヤロープ２ｂによって補強されている。

３は前記各ワイヤロープ２ｂの下端部に取付けられた重錘で、該重錘３の重量によって前記不透膜２ａに深さ方向の張力を与え、前記各ワイヤロープ２ｂの剛性との共働により、前記不透膜２ａが潮流等によって撓むのを防止している。
４は繋留索で、海底１０３に設置されたアンカー５と前記浮力体１とを連結して、海洋生態試料採取装置１００を所定位置に繋留するものである。該繋留索４を浮力体１から取り外せば、海洋生態試料採取装置１００を海面１０１上を容易に移動させることができる。
かかる海洋生態試料採取装置１００においては、前記試料採取スペース６から、前記不透膜２ａに囲まれた海面１０１から２００ｍ程度の深さまでの閉鎖空間における海洋生態試料を、任意の深さ位置において採取できる。

かかる第１実施例によれば、四角形状（多角形状あるいは円形状）の枠体に囲まれた資内部空間をそなえた浮力体１を海面上に浮設し、該浮力体１の下部に可撓性薄膜体からなる不透膜２ａを深さ方向に垂設して、該浮力体１及び不透膜２ａの内側に試料採取スペース６を形成したので、前記浮力体１及び不透膜２ａで海水を囲み込んで太陽光が透過可能な閉鎖領域からなる前記試料採取スペース６を該不透膜２ａの長さに相当する深さに亘って形成できることとなり、該不透膜２ａによって該試料採取スペース６の外側の海中１０２との間の水の交流を遮断した形態で、試料採取スペース６の任意深さ位置から海洋生態試料を採取可能となるとともに、長期間該試料採取スペース６からの海洋生態試料の採取及び実験を行なうことが可能となる。

また、前記のように、浮力体１及び不透膜２ａの内側に閉鎖領域からなる試料採取スペース６を形成できるので、該試料採取スペース６内の海水の外部への拡散を回避可能となり、試料採取スペース６における海水濃度を一定に保持できて、実験精度を高くすることができる。
さらに、前記浮力体１に可撓性薄膜体からなる不透膜２ａを巻上げるのみで、該海洋生態試料採取装置を任意の位置に移動できる。

図２は本発明の第２実施例に係る海洋生態試料採取装置２００の概略構成を示す側面図で、（Ａ）は採取装置の折り畳み時、（Ｂ）は海洋への設置時を示す。
図２において、２００は海洋生態試料採取装置、１１は該海洋生態試料採取装置の浮力体で、前記第１実施例と同様な、内側に海洋生態試料を採取するための試料採取スペース６が形成された四角形状（多角形状あるいは円形状であってもよい）の枠体にて構成されている。
１２は膜体で、不透膜１２ａ及び該不透膜１２ａを補強するワイヤロープ１２ｂからなる。前記不透膜１２ａは、前記第１実施例と同様に、防水シート、ポリエチレン薄膜等の水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなり、上端部が前記浮力体１の下部に固定され、前記試料採取スペース６（図１参照）を囲む形態で海中１０２の深さ方向に、好ましくは海面１０１から２００ｍ程度の深さまで垂設されている。

１３はドーナツ部で、図２（Ｂ）のように、前記不透膜１２ａの深さ方向における複数位置に該不透膜１２ａの径方向に突出して形成され、海水注入口１４から図示しないポンプによって海水を注入可能となっている。１５は該海水注入口１４を開閉する開閉弁である。１２ｂは補強用のワイヤロープで前記不透膜１２ａ外周の、前記ドーナツ部１３の間毎に周方向に巻装されて、該不透膜１２ａの拡径による破損を防止している。
この第２実施例における海洋生態試料採取装置は、図２（Ａ）のように、前記ドーナツ部１３に海水を注入しない状態で、該ドーナツ部１３を境にして前記不透膜１２ａを撓ませることにより折り畳み可能に構成されている。

かかる第２実施例によれば、前記不透膜１２ａの深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部１３を設けたので、該ドーナツ部１３によって不透膜１２ａの剛性が増大し、潮流等の影響で該不透膜１２ａが潰されるのを回避できる。
また、かかる前記ドーナツ部１３を境にして前記不透膜１２ａを撓ませることにより折り畳むことができるので、試料採取装置の輸送時には不透膜１２ａを折り畳んだ状態で容易に輸送できる。

図３は本発明の第３実施例を示す図１対応図である。
かかる第３実施例においては、前記第１実施例（図１）の海洋生態試料採取装置１００を自動浮沈ブイ１６に吊下して海中に設置された中層採取装置３００ａを構成している。
即ち、第３実施例を示す図３において、３００ａは中層採取装置で、前記第１実施例の浮力体１と同一構成の試料採取スペース６が形成された中層浮力体０１、前記第１実施例と同一構成の不透膜２ａ及びワイヤロープ２ｂ及び重錘３を備え、海中１０２に浮設された自動浮沈ブイ１６にロープ１７を介して吊下されている。
前記自動浮沈ブイ１６内にはバラスト水１９が収容されたバラスト水タンク１８及び深
さ位置調整装置２２が設置されている。２０は前記中層採取装置３００ａに取り付けられた（この例では中層浮力体０１に取り付けているが、中層採取装置３００ａの構成部材であればよい）水圧センサで、該水圧センサ２０による水圧の検出値は電気回線２１を介して深さ位置調整装置２２のポンプ制御装置２２ｃ（図４、５参照）に入力されるようになっている。

図４は、前記深さ位置調整装置２２の第１例を示す概略側面図（図３のＺ部書拡大図）である。
図４において、前記自動浮沈ブイ１６の内部には、バラスト水１９が収容され、ステイ２３により自動浮沈ブイ１６に支持されたバラスト水タンク１８、該バラスト水タンク１８内のバラスト水１９を給排する可逆式のバラスト水ポンプ２２ａ及び前記水圧センサ２０からの水圧検出値に基づき前記バラスト水ポンプ２２ａを運転制御して前記バラスト水タンク１８内のバラスト水量を調整するポンプ制御装置２２ｃが収納されている。２２ｂは前記バラスト水タンク１８と海中１０２とを接続するバラスト水管である。

かかる深さ位置調整装置２２においては、ポンプ制御装置２２ｃによって、前記水圧センサ２０から電気回線２１を介して入力される水圧検出値に基づき、該水圧検出値が前記中層採取装置３００ａ（図３参照）の所要深さ位置に対応する水圧になるように、前記バラスト水ポンプ２２の回転数及び回転方向を制御する。
つまり、中層採取装置３０の深さ位置が所要の深さ位置よりも深くなり、従って水圧センサ２０からの水圧検出値が所要の深さ位置に相当する水圧よりも高くなると、前記ポンプ制御装置２２ｃはバラスト水ポンプ２２ａをバラスト水タンク１８内のバラスト水１９を海中１０２に排出するように運転して、前記水圧検出値が所要の深さ位置に相当する水圧になるようにする（前記深さ位置が所要の深さ位置よりも浅くなったときはこれとは逆）。

図５は、前記深さ位置調整装置２２の第２例を示す概略側面図である。
この第２例においては、自動浮沈ブイ１６の内部構造は、図４に示す第１例と同様であるが、前記自動浮沈ブイ１６内のバラスト水タンク１８にバラスト水管２２ｂを介して接続されるバラスト水容器２４を海中に浮設している。
即ちこの第２例においては、中層採取装置３０の深さ位置が所要の深さ位置よりも深くなり、従って水圧センサ２０からの水圧検出値が所要の深さ位置に相当する水圧よりも高くなると、前記ポンプ制御装置２２ｃはバラスト水ポンプ２２ａを、バラスト水タンク１８内のバラスト水１９をバラスト水容器２４内に排出するように運転して、前記水圧検出値が所要の深さ位置に相当する水圧になるようにする（前記深さ位置が所要の深さ位置よりも浅くなったときはこれとは逆）。

かかる第３実施例によれば、海中１０２に浮設された中層浮力体０１の下部に水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなる不透膜２ａを深さ方向に垂設して、該中層浮力体０１及び不透膜２ａの内側に試料採取スペース６を形成してなる中層採取装置３００ａを自動浮沈ブイ１６に吊下し、該自動浮沈ブイ１６に前記中層採取装置３００ａの深さ位置を調整する深さ位置調整装置２２を設けたので、該深さ位置調整装置２２によって海洋中層から深層までの広い深さ範囲で、かつ任意の深さ位置で生態系調査用試料を採取できる。
また、前記深さ位置調整装置を、水圧センサ２０からの水圧検出値に基づきバラスト水ポンプ２２ａを運転制御して、自動浮沈ブイ１６の内部に設置されたバラスト水タンク１８内のバラスト水量を調整するように構成することにより、簡単な装置で中層採取装置３００ａの深さ位置を正確に検知でき、採取データの精度を上昇できる。

図６は本発明の第４実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す側面図で、（Ａ）は採取装置の折り畳み時、（Ｂ）は海洋への設置時を示す。
かかる第４実施例は、図２に示される第２実施例の海洋生態試料採取装置２００を自動浮沈ブイ１６に吊下して海中に設置された中層採取装置４００ａを構成している。
前記自動浮沈ブイ１６は、図示を省略したが、前記第３実施例と同様な、バラスト水タンク１８および深さ位置調整装置２２をそなえており、前記中層採取装置４００ａは該自動浮沈ブイ１６にロープ１７を介して吊下されている。
該中層採取装置４００ａは、図２の第２実施例から浮力体１１を除去したもので、最上部のドーナツ部１３に前記自動浮沈ブイ１６からのロープ１７が連結されている。
その他の構成は前記第２実施例（図２）と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。

かかる第４実施例によれば、水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなる不透膜１２ａを海中１０２の深さ方向に垂設して、不透膜１２ａの内側に試料採取スペース６（図３参照）を形成するとともに、不透膜１２ａの深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部１３を設けてなる中層採取装置４００ａを自動浮沈ブイ１６に吊下し、該自動浮沈ブイ１６に前記中層採取装置４００ａの深さ位置を調整する深さ位置調整装置２２（図３参照）を設けたので、該深さ位置調整装置２２によって海洋中層から深層までの広い深さ範囲で、かつ任意の深さ位置で生態系調査用試料を採取できる。
また、該中層採取装置４００ａにおける不透膜１２ａの深さ方向複数位置に径方向に突出したドーナツ部１３を設けたので、該ドーナツ部１３によって不透膜１２ａの剛性が増大し、中層から深層での高い水圧の影響で不透膜１２ａが潰されるのを回避でき、安全に中層から深層における海洋生態試料の採取を行なうことができる。

図７は本発明の第５実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す側面図である。
この第５実施例は、海面１０１から深さ１０００ｍ程度の深層部までの広い深さ範囲の海洋生態試料の採取を行なうことを可能としたものである。
図７において、５００は海洋生態試料採取装置で、海面１０１上に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペース６が形成された浮力体１と、該浮力体１の下部に前記試料採取スペース６を囲む形態で支持されるとともに海中１０２の深さ方向に垂設された薄膜体からなる長尺の不透膜２５とを備え、前記浮力体１と海底１０３に設置されたアンカー５とを複数（１本でもよい）の繋留索４により連結して、該浮力体１及び不透膜２５を所定位置に繋留して、該浮力体１及び不透膜２５によって区画された前記試料採取スペース６内の試料を採取可能に構成している。２５ａは前記不透膜２５の下端部で、海底１０３に近接している。

かかる第５実施例によれば、海面１０１上に浮設された浮力体１の下部に水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体からなる長尺の不透膜２５を深さ方向に垂設して、該浮力体１及び不透膜２５の内側に試料採取スペース６を形成し、該浮力体１及び不透膜２５を繋留索４により所定位置に繋留したので、海洋の表層から深層までの広い深さ範囲で生態系調査用の試料を採取でき、大規模な海洋生態実験を行なうことができる。

図８は前記各実施例における海洋生態試料採取装置の海洋への設置状態を示す概略側面図である。
図８において、１０４は陸上、１０１は海面、１０２は海中、１０５は陸上設備、１０６は沿岸域設備、１０７は海中設備である。海面１０１近傍には前記第１実施例における海洋生態試料採取装置１００及び前記第２実施例における海洋生態試料採取装置２００が設置され、５０〜１００ｍ程度の中層部には前記第３実施例における海洋生態試料採取装置３００及び前記第４実施例における海洋生態試料採取装置４００が設置され、海面１０１から１０００ｍの深層に亘って前記第５実施例における海洋生態試料採取装置５００が設置されている。
また前記各海洋生態試料採取装置と陸上設備１０５との間の通信をＧＰＳ（衛星）を介して行うことも可能である。

本発明によれば、海洋の沖合いで閉鎖空間を設けることを実現でき、該閉鎖空間内の海洋生態試料を海洋の深さ方向及び水平方向の任意位置で、長期間海洋生態試料の採取及び実験を行なうことが可能な海洋生態試料採取装置を提供できる。

本発明の第１実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す斜視図である。本発明の第２実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す側面図で、（Ａ）は採取装置の折り畳み時、（Ｂ）は海洋への設置時を示す。本発明の第３実施例を示す図１対応図である。前記第３実施例における深さ位置調整装置の第１例を示す概略側面図である。前記第３実施例における深さ位置調整装置の第２例を示す概略側面図である。本発明の第４実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す側面図で、（Ａ）は採取装置の折り畳み時、（Ｂ）は海洋への設置時を示す。本発明の第５実施例に係る海洋生態試料採取装置の概略構成を示す側面図である。前記各実施例における海洋生態試料採取装置の海洋への設置状態を示す概略側面図である。

符号の説明

１、１１浮力体
０１中層浮力体
２、１２膜体
２ａ、１２ａ、２５不透膜
２ｂ、１２ｂワイヤロープ
３重錘
４繋留索
６試料採取スペース
１３ドーナツ部
１６自動浮沈ブイ
１８バラスト水タンク
２０水圧センサ
２２深さ位置調整装置
２２ａバラスト水ポンプ
１００、２００、５００海洋生態試料採取装置
１０１海面
１０２海中
３００ａ、４００ａ中層採取装置

Claims

海面上あるいは海中に設置されて、海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海面上に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された浮力体と、該浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設された薄膜体からなる不透膜と、該不透膜の複数箇所に取付けられて該不透膜を補強する線状体からなるワイヤー部材とをそなえて、前記浮力体の浮力により海中に垂下した前記不透膜を支持して、該浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする海洋生態試料採取装置。
前記浮力体は枠体に囲まれた内側空間に前記試料採取スペースが形成されるとともに、前記不透膜は水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体にて形成されてなり、海上を移動可能にかつ繋留手段によって海上の所定位置に繋留可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の海洋生態試料採取装置。
前記不透膜は水の通過を遮断しかつ光の透過が可能な可撓性薄膜体にて形成されて周方向に補強用のワイヤーが設けられるとともに、該不透膜の深さ方向における複数位置に該不透膜の径方向に突出して海水を注入可能にしたドーナツ部を設けて、該ドーナツ部を境にして前記不透膜を撓ませることにより折り畳み可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の海洋生態試料採取装置。
海中に設置されて海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海中に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された中層浮力体と、該中層浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設され、水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなり補強用のワイヤー部材が付設された不透膜とを有する中層採取装置を備えるとともに、前記中層採取装置を吊下し該中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を有する自動浮沈ブイを備え、海中における前記自動浮沈ブイの位置を深さ方向に変化させることにより前記中層採取装置の深さ位置を調整して、前記中層浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする海洋生態試料採取装置。
海中に設置されて海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海中に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された中層浮力体と、該中層浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設され、水の通過を遮断する可撓性薄膜体からなり周方向に補強用のワイヤーが設けられた不透膜と、該不透膜の深さ方向における複数位置に該不透膜の径方向に突出して海水を注入可能にしたドーナツ部とを有する中層採取装置を備えるとともに、前記中層採取装置を吊下し該中層採取装置の深さ位置を調整する深さ位置調整装置を有する自動浮沈ブイを備え、海中における前記自動浮沈ブイの位置を深さ方向に変化させることにより前記中層採取装置の深さ位置を調整して、前記中層浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする海洋生態試料採取装置。
前記深さ位置調整装置は、前記自動浮沈ブイの内部に設置されてバラスト水が収容されたバラスト水タンクと、該バラスト水タンク内のバラスト水を給排するバラスト水ポンプと、前記中層採取装置の深さ位置における水圧を検出する水圧センサと、該水圧センサからの水圧検出値に基づき前記バラスト水ポンプを運転制御して前記バラスト水タンク内のバラスト水量を調整するポンプ制御装置とを備えたことを特徴とする請求項４又は５のいずれかの項に記載の海洋生態試料採取装置。
前記バラスト水タンクに接続管を介して接続されるバラスト水容器を海中に浮設するとともに、前記接続管に前記バラスト水ポンプを設け、前記ポンプ制御装置により該バラスト水ポンプの運転を制御して、バラスト水を前記バラスト水タンク内とバラスト水容器内との間を移動させることにより、前記バラスト水タンク内のバラスト水量を調整するように構成したことを特徴とする請求項６記載の海洋生態試料採取装置。
海面上あるいは海中に設置されて、海水中における生態系調査用の試料を採取する海洋生態試料採取装置において、海面上に浮設されて内側に前記試料を採取するための試料採取スペースが形成された浮力体と、該浮力体の下部に前記試料採取スペースを囲む形態で支持されるとともに海中の深さ方向に垂設された薄膜体からなる長尺の不透膜とを備え、前記浮力体と海底に設置されたアンカー部材とを繋留索により連結し、該浮力体及び不透膜を所定位置に繋留して、該浮力体及び不透膜によって区画された前記試料採取スペース内の試料を採取可能に構成したことを特徴とする海洋生態試料採取装置。