JP4464389B2 - 水没可能囲い網 - Google Patents

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Description

本発明は、海域において魚類を養殖、収容、或いは輸送するための囲い網(エンクロージャ)に関する。より詳細には、本発明に係る囲い網は岩礁外方の外洋海域における使用を意図して設計されたものであり、そのような海域ではフィヨルド等の周囲を囲まれた海域に比べ外因の力が非常に大きい。本発明の囲い網は、藻類の侵入や温度変化等から魚類を保護する目的や、海面における破壊的な波の力から本装置や魚類を保護する等の目的のために必要とされる場合には、水面から更に下方に配置することができる。更に、本囲い網は、メンテナンスや検査、漁獲のために準水没状態(semi-submerged state)まで上昇させることができると共に、本囲い網の回転可能性と、作業員用作業プラットフォーム及び船舶を停泊させるためのステーションによって、メンテナンス操作や漁獲を効率的に且つ安全に行うことができるようにするものである。
自然条件が魚の養殖に適した国々であるノルウェー、チリ、カナダ、アイルランド、日本においては、この30年ほどの間で養殖技法の確立によって水産養殖は目覚しい成長を遂げてきた。これらの国々では、長いフィヨルドや湾、或いはその他の周囲を囲まれた海域における非常に大きく破壊的な外界の力から良好に保護されていると共にアクセスが容易な養魚場が提供されている。今日これらの国々では、水産養殖産業は非常に成功した産業へと成長している。
この数年、専門家のグループは、本業界の国際的成長可能性は非常に大きいと結論している。これは既に確立された魚種についてのみにとどまらず、今後次第に商業産品としての成功が期待される新魚種についてもいえることである。更に、急激な人口増加の結果、魚や魚製品の需要が上昇することが予想される。専門家の間で国際的に共通に認識されていることであるが、世界の魚類生産の成長の主流は海での養殖においてなされなければならない、なぜなら漁業での総漁獲高は、許容されうる上限である年間約1億トンに近づきつつあるからである。
水産養殖産業において更なる成長を遂げるために絶対に必要なことは生産能力を向上できることであり、また養殖魚を更に一層繁殖させることである。国際的な養魚産業の現在の状況では、生産能力向上の可能性は非常に限られている。これは、外部から守られている利用可能な内海岸領域が世界的に少ないためと、既存の技術では効率的で安全かつ収益の高い水産養殖法を外洋海域で提供することが出来ないからである。
既存の技術では、外部から守られた内海の海域が存在しない、あるいは存在はしてもそのような海域へのアクセスが制限されている沿岸の状態では、大規模の水産育種を開発することはできない。既存の養魚装置はいずれも構造が非常に単純で、通常、海面上に置かれた枠体から自由懸架されている引網を有する。しかし、比較的緩やかな潮流であっても、囲い網の引網はかなりの変形を受ける。より厳しい環境に曝される場所では、変形の程度派はより大きい。加えて、保守作業や漁獲作業に時間とコストがかかる。大きく重く取扱いにくい引網もまた、この引網を清掃、浸漬、交換する際に、また、漁獲の際に問題である。もし引網が損傷したり磨り減ったりした場合、引網全体を取り替えたり、或いは陸に揚げて修繕する必要があり、魚を囲い網からはずすという問題が生じる。更にメンテナンス作業では、水面下で行わなければならない作業もあり、その場合、高コストのダイバーが必要となる。この作業はまた危険でもある。
既存の養魚産業には病気、感染、藻類繁殖の問題があるばかりでなく「スーパー・チル(Super Chill)」や、エア・ホーン(air horn)等、種々の自然現象が養殖魚に対しストレスを与えたりこれを死に至らしめたりするという問題もあり、養殖業者は毎年大きな損失を蒙っている。これらの問題は、技術の未熟さ、養殖場の場所、自然現象の組合せによって起こる。外洋での養殖自体は魚類にとって有利であるといえる。潮流が早いので囲い網における水のスループット速度が良好であり、その結果酸素摂取量が高められ魚の状態が良くなると共に、水の交換が促進されるので囲い網内部の汚染が少なくなる。加えて、水温と塩分濃度は通常、岩礁外の外洋においてより安定している。これらはすべて魚の保護、健康、再生産の改善につながる因子である。
養魚装置の外側の環境は、餌の残渣、養殖魚の排泄物等のゴミや排出物で汚染されている。そのような排出物(栄養素)が蓄積し大量になると、海洋汚染がひどくなり、海洋生物のみならず、囲まれた水域を行き来する人間にとっても問題となる。加えて、多くの人々は養魚装置を視覚的に好ましくないものと考えている。
囲まれた海域における水の停滞がなく且つ区域争いの問題が少ないという他に、外洋で魚の養殖を行うことは環境に及ぼす影響の点でも好都合である。外洋は水深が深く、潮流が早く、岸までの距離が遠いので、海底や沿岸域の汚染が低減されると共に、野生のサケ等、絶滅が危惧される野生の魚種を養殖できるようになるため、絶滅の脅威を無くすることができる。
上のような問題が認識された結果、多くの人々は今や、水産養殖業の持続可能な成長の展望をもたらす最も重要な要素は、岩礁の外の外洋に養殖場を確立しうる能力であると確信するに到っている。このやり方によれば、より多くの国で(その国が外海から守られた海岸線へのアクセスを持たなくても)、多くの魚種を健全に養殖操業することができるようになるであろう。
外洋で展開することを意図した養魚装置を提供するため、各国で様々な企てがなされてきた。しかしながら、取扱いが効率的で、安全で、収益性のいい岩礁外養魚場のための、商業的に実施可能な装置を提供するには残念ながら到っていない。しかし、比較的外海から守られている海域においてであっても、一定の商業的な成功をみている装置は少ししかない。外海に直接面した海岸線しかない国が大規模な養殖業に意欲を見せているという事実があるにもかかわらず、外洋養魚場の出現は実際、非常に少ないという点で上の現状が裏付けられている。一般に、外洋養魚装置を確立しようとする従前の企てが失敗してきた理由は、安全で倫理的で経済的に利益の出る養殖の達成を阻害する一以上の根本的問題がこれら装置にあったからである。外洋養魚装置を成功させるために取りうる最も好ましいアプローチは、米国の会社であるオーシャン・スパー・テクノロジー社(Ocean Spar Technologies)が提供する装置であると考えられ、この装置は特許文献1に開示されている。この装置はハワイ、アイルランド、アメリカ合衆国等における水産養殖に使用されてきた。
しかし、上の装置は、これを少数種の魚を養殖するために使用するとしても、岩礁の外に広がる外洋における大規模な水産養殖業の確立には何ら寄与するものではない。この装置の欠点としてまず挙げられるのは、メンテナンス作業を水面下でダイバーが行わなければならないことによる作業困難性、魚の水揚げの困難性、海水面から魚を目視して管理することの困難性、大きな船でドックに運ぶ際に装置に損傷を与えてしまうこと、引網の清掃を水面下で行わなければならないこと、毎日、ダイバーが死んだ魚を取り除かなければならないこと、ダイバーが必要なため、装置の設置は深さ約35メートルまでに限られること、である。
特許文献2は球状の囲い網を開示している。この装置は商業的には成功しなかった。この囲い網は容積が約1200立方メートルと非常に小さい。構造はアルミニウムの支索と枠組み乃至格子状体とからなる。構造材料としてのアルミニウムは非常に硬く脆いので金属疲労を起こしやすく、沖合いに設置する場合には、外界からの大きな力を繰返し且つ継続的に受けるため好ましくない。更に、この装置は海面から少ししか下げることができないので、大きな波の力に曝されることになる。
更に、この装置には作業員のための作業プラットフォームもないし、船舶のための繋船渠もない。
特許文献2は、縦方向に延びたセンターポールを有する球状の囲い網に関する。
特許文献3は、特許文献2と同様、貫通しているセンターポールを有する球状の囲い網に関する。この囲い網は、構造材料が同一、及び浮力制御のために別個の浮きをセンターポールの各端に配置する点が同一である点で、上記特許のものと明らかに非常に類似している。
特許文献1は、縦方向のセンターポールを有すると共にこれに錘機構が取り付けられた球状の囲い網に関する。
今日でも、様々な種類の野生の魚類を収容するため等、養魚目的以外の目的で利用されている囲い網の例を見出すことができる。最も普通に見られるのは、漁民が沿岸の海域で囲い網に魚を収容し、陸地の収容施設へと輸送されるのを待つというものである。経済効率や操業性、耐久性の良い囲い網が外洋での使用のために利用可能であれば、囲い網のこのような使用は、もっと広く行われていても良いはずである。将来の姿を考えると、とれた魚やその一部を漁船で中央市場の外の漁場に近い大きな囲い網へと規則正しく移し、現在の需要に応えることができるようにすると共に非常に新鮮な(場合によっては生きた)魚をいつでも送り出せるようにすることが考えられる。恒常的に延ばした状態の引網を有する囲い網も、大量の生きた魚を輸送するために利用できる。現在、大量の生きた魚は魚運搬船や袋状引網で輸送されている。しかし、このような輸送方法では、立法メートルあたりの魚の密度が高いため魚に大きなストレスがかかってしまう。恒久的に長く延びている囲い網で魚を輸送する場合には、このようなストレスはかからず、例えばマグロをヨーロッパから日本へ輸送するなどの遠距離輸送が可能になる。
米国特許第5617813号明細書 米国特許第4312296号明細書 国際公開第92/03921b号パンフレット
よって、魚と設置構造体を通年に亘り継続的に良好な状態に維持でき、作業員の作業環境が十分継続的に良好に維持され、養殖を年間を通して効率的且つ安全に行うことができる養魚装置であって、岩礁外部の外洋海域に相当する海洋環境における操業に適した養魚装置に対する需要が存在する。好ましくは、本装置は、有毒藻類の繁殖を避け異常天候の際に装置と魚を守るため、水面下に沈めることができるようになされる。更に、本装置は、あらゆる操業上の作業が効率的且つ安全に実施できるように構成されていることが必要であると共に、本装置のサイズは商業的養殖その他の活動が良好な収益性で実施できるサイズであるべきである。
本発明における基本的特徴は、設計と構造材料の組み合わせを適切に選択したことにより、囲い網をして自然界の力に抗するのではなくできるだけこれに従うようにさせたことである。このようにすることの意味は、しなやかで可動性を有する装置は、半幅線図面積が大きい(large half breadth area)スチール製装置等、剛性で重い装置の場合よりもはるかに大幅に波の運動に追従すること、大きな変形に抗するように設計されること、相対荷重(relative load)が小さいこと、そして構造体において各種力が対称的に分布することである。モデル実験により、本囲い網は十分、これら要件を満たすことが示された。これに関連して、囲い網の枠体にスチールを用いると、囲い網の総重量は優に二倍以上にもなるので、応答性を甚だしく低下させ、ひいては囲い網と魚の間の相対運動もこれに呼応して大きくなってしまうので魚にとって好ましくないという問題がある。また、その場合、スチール支索がウェーブ・ゾーンに置かれることから、囲い網はより一層、疲労しやすくなる。
外洋で使用される装置において従来の試みが共通に遭遇した主な問題は、本発明においては一切見られない。このことは、本囲い網に関する上記モデル実験及び本明細書の記載及び図面によって示されている。従来の主な問題とは、装置と海の波との間の相対運動が大きいことで魚にストレスを与えたり怪我をさせること、早い潮流において引網が大きく変形することによって囲い網の容積が大幅に減少すること、疲労により支持構造に損壊が生じ全体的或いは部分的な破損を引き起こすこと、そして船や作業員にとって装置へのアクセスが困難であること、更に、装置に関する作業、検査、保守を行うための作業員の作業容易性などである。
図1、2は本発明の一実施形態を示す。図示した構造においては、囲い網の枠体は管状ポリエチレン支索1、2、3、4と、スチール製管状センターポール5とから構成される。センターポールはまた、他の強靭な剛性材料で製作することができる。支索は管状体、中実体、或いはその他の幾何学的形状(四辺形等)とすることができる。本明細書においては材料を単に「ポリエチレン」と記載するが、ポリエチレンに良く似た他のプラスチック材料をも広く意図するものと了解されたい。更に含むことができるものとして挙げられるのは繊維や繊維様材料(炭素繊維等)等、他の構造材料を一定量含有する、ポリエチレンやポリエチレン様材料である。
図1〜6の枠体は、引網12で覆われると閉じた囲い網となる(図2参照)。枠体は中央支索1、中間支索2、極支索3、及び結合棒材4から構成される。可能な設計例を図1〜6に示すが、これは一個の中央支索、二個の中間支索、二個の極支索、8個の結合棒材を有するものである。しかしながら、結合棒材や縦方向支索の数はこれより多くても少なくても良い。囲い網の枠体に関する別の設計例2種を図25、26に示す。これら2例はいずれも、球状囲い網の高さ(直径)を大きくすることなく該囲い網の容積を増加させることができ、これと同時に、球形でなくても、囲い網のほぼ全ての特性(例えば対象的な荷重分布や回転性等)が球形の場合と同様に維持されている例である。更に各支索は、幾つかのより小さな支索の結合体から構成されていてもよい。例えば中央支索は、溶接などの手段で結合した二以上の支索から構成しても良い。枠体を構成するこれら支索は、球状あるいは実質的に球状の構造体を形成するよう、溶接などの手段で結合される。これに関連して、例えば次のような点にも留意される。即ち、構造体のプラスチックリング群は必ずしも完全な円形でなく、断面形状が楕円形あるいは実質的楕円形であっても良く、多くの直線あるいは実質的に直線の辺からなる多角形であってもよい。
囲い網を横切り、剛性のセンターポール5が延設される(図7)。全ての結合棒材4はセンターポール5の端部ユニット14に連結される(図10、11)。縦方向支索を結合棒材に対し、連結部11等によって結合することができる(図12)。結合棒材4のうちの7個と縦方向支索1、2、3全ては、好ましくは開放され、水が自由にこれら支索を出入りできるものとされる。
しかしながら、これら支索は浮力調節のために用いることもでき、この場合、支索に設けたバルブを介し一以上のチャンバに供給される圧縮空気によって水を取入れたり排出して調節を行う。センターポール5は構造体全体にとって荷重担持部材となっている。ポールは、巨大荷重下においても囲い網の形状保全を確実にすると共に、構造体全体の浮力を調節し、囲い網を作業プラットフォーム6に連結する。
実際の浮力調節は次のようになされる。即ち、センターポール5を複数のチャンバ(図7参照)に分割し水か空気を満たす。これらチャンバの調節はエネルギーステーション30から遠隔制御されるか又は手操作される。
図28〜34は、本構造体の安定性を2つの操作位置、即ち海面位置と完全水没位置、の間で如何に確保するかを示す。センターポール5と平行な方向での構造体の安定性は、センターポール5の調節と、浮き装置10及び作業デッキ6の位置決めによって確保することが好ましい。作業デッキ6は重く、従って囲い網の下方に吊り下がるので、構造体の重心を低くできる。センターポール5に空気と水を出入れして調節することで、本構造体が僅かに負の浮力を示すことを確実にできる。これにより、構造体全体はブイの予備浮力で支えられる。
異常状況下では、囲い網は水中深く沈めておくことができる。その際、囲い網は図30に示すように、追加の浮きブイ23とエネルギーステーション30の予備浮力で支えられる。
あるいは、センターポール5に平行な方向における安定性は、囲い網の下方、各延長ライン8に吊り下げた2つの錘体9によって確保することができる。装置が僅かに負の浮力を有する場合、装置は錘体9が海底に接するまで下方に沈降する。このとき囲い網にかかる荷重は減少し、囲い網は特定の深さで安定となる。ライン8の長さはそのような特定の深さに合わせ、囲い網が完全に水面下に没するような所望の位置で該網を安定化することができる。中央支索の横断(transverse)方向における安定性は、中央上部にある結合棒材4のみが2つの開口38、38を有することで確保される(図33及び図4)。
海面位置から準水没位置或いは完全水没位置へと沈める際には、この支索は空気をポケット39に保持する一方、残りの支索には水が満たされる(図34)。空気ポケット39を有する支索は浮体として働き、囲い網の復元モーメントをもたらす。
囲い網を囲むように作業プラットフォーム6が設置される(図1〜4、図8〜9参照)。作業プラットフォーム6はトラス(好ましくはスチール製)で製作され、その上面にはスチール格子製の平坦なカバー乃至デッキが提供されている。なお、これらトラスも格子も、ポリエチレンや複合材料など、スチール以外の材料で製作されていてもよい。繋船渠7と作業プラットフォーム6には繋船柱やフェンダ17等が設けられ、船を有利に停泊させることができ、また、作業員用に手すりや緊急梯子が設置される(図示せず)。
作業プラットフォーム6は好ましくは蹄鉄形状であるが、更に延びて環状とされてもよい。プラットフォームは、囲い網と2個の恒久固定点16のみで取付けられているので(図8〜11、13)、囲い網は作業船渠の内側で回転させることができる。この取付けは、センターポールの端部ユニット14に組付けられた軸15が、作業プラットフォーム6上の軸受け16(スライド軸受けなど)で案内されるようになされる。このように、向い合う2個の軸受け16のみで該網の取付けがなされるとき、囲い網の回転は、囲い網構造体を押して回すことによってなされる(図8と15を参照)。実際の回転は、電動或いは手動クランクとトランスミッションとを作業デッキに取付け、センターポール5の端部ユニット14上の歯付きホイール18に係合させる(図10)。通常の稼動時には、囲い網は回転させず、作業プラットフォーム6は垂直に吊り下がり、囲い網の下方に位置す。作業プラットフォームの囲い網に対する相対位置は浮き支索13によって決まる。好ましい態様においては、該支索は管状体である。この管状体はチャンバを有し、水と空気を利用して浮力を調節できる。
作業員が船から作業デッキに移れるよう、作業プラットフォーム6は繋船渠7を備える。囲い網やエネルギープラットフォーム30に対する繋船渠の配置を適切にとることによって、比較的荒い海においても船32を作業プラットフォームに容易に且つ安全に繋留することができる(図22)。船は、長い係留装置33でエネルギーステーション30と結ばれ、センターポール5及び繋船渠7と平行に並ぶ。これと同時に、船32は作業プラットフォーム6及び繋船渠7に繋留される。このように繋留させることによって、船32の船首をどのような波や潮流にも確実に向き合わせることができる。加えて、船と囲い網の間の接触や力の伝達が最小に抑えられ、衝突や損傷の惧れが少なくなる。
魚は、枠体を引網或いは格子状体12で覆った囲い網の中に収容される(図2、16〜19)。以下の記述において「引網」或いは「引網モジュール」は、好ましくは合成ポリアミド繊維材料からなる引網であるが、他の材料(例えば他の合成繊維材料や金属若しくはプラスチック格子状体など)の使用を除外するものではない。囲い網に用いる引網に関する改善は次の通りである。即ち、幾つかの引網モジュールを用い、枠体を覆う。数々の支索によって枠体に多くの窓が画定される。図17は、枠体全体を覆うために用いられる、形状の異なる各種引網モジュールを示す。図示の場合、3種の引網モジュールが提供されているが、他のモジュール分けも可能である。例えばこれら3種のモジュールで一モジュールとすることもできる。引網モジュールの取付けは、プラスチックリング21、ロープ22及びジップファスナーを有するシステムによって達成することが好ましい。枠体における全支索の各々に沿い、プラスチックリング群21をもってロープ22が取付けられ、また、引網モジュールもプラスチックリング群を有し、これらプラスチックリングを通ってロープが張られる(図16)。
ロープが張られると、引網モジュールは枠体に結び付けられ固定される。枠体と引網の間に隙間を作らないため、各引網モジュールにはその端部に沿ってジップファスナーが提供される。これにより、ウィンドーサイズを異とする引網モジュール同士を互いにジップファスナーで結合できる。引網モジュール群取付けの別法は、レールシステム25を枠体の支索に取付け、ボール24を引網モジュールに連結するものである。図19はこれらのボール24が切欠き筒状体25に嵌め込まれている様子を示す。このようにして引網を固定して張ることができる。前記ボール24は、好ましくはポリエチレン製のコンパクトなボールであり、一方、筒状体25は好ましくは金属製である。低価格性と保守容易性から、ボール材料としてはポリエチレンが好ましい。筒状体は摩擦に対し耐磨耗性を有するものでなければならない。
筒状体は、各ウインドーにおいて支索の側面に結合プレート26によって取付けられ(図19)、枠体に溶接、ボルト、クランプによって固定することができる。引網を取付けるためのレールシステムは、好ましくは、各ウインドーにおいて数個の筒状体25(図18)を少し距離をあけて配置することで実現できるが、この距離はボール24の脱落を防止するに足る十分小さいものとする。このようにすることでレールシステムを一層撓み易くでき、大きく変形することができる。なお、各ウインドーでレール全体を使用することもできる。レールシステムは、上記引網モジュールの取りうるデザインに応じて改変することができる。更に、レールは枠体における支索の側面に取付けられなければならないというものではなく、支索の正面或いは背面に設けられていても良い。
図20は、図22〜24、28〜32と同様、エネルギーステーション30の一端が囲い網29に、他端がアンカーに接続されている状態を示す。エネルギーステーション30には大きな飼料容器35、空気圧縮機、骨材(aggregate)、モニター装置、作業員詰所34等が備えられる。エネルギープラットフォーム30から囲い網29へとアンカリングラインに沿って延びるライフライン28は、飼料、情報、空気、エネルギーを運ぶ。飼料パイプは一以上の給餌地点、好ましくは囲い網の潮流側の高い地点で、向かってくる潮流が最初に当たる地点を通って延設されるが、球体の頂点など、他の給餌地点も可能である。
アンカーシステムは種々のタイプのものを使用できる。一例としては、図20に示すような所謂スウェイ・アンカーシステムを挙げることができ、この場合、装置29は単一のアンカー41の回りに自由に動くことができる。アンカーライン27、28はエネルギーステーション30と接続させることができる。あるいは、該ライン27、28は、アンカー力をできるだけ水平に確実に装置29に伝達可能な、ブイなどの浮き装置に接続することができる。アンカーラインの縦方向部27と同様、水平方向部28も複数の単一ラインに分割できる。別のアンカリングの例としては、2以上の主ライン(2以上のアンカー)を上記スウェイ・アンカーに代え同様の或いは実質的に同様の仕方で用いる態様が挙げられる。この場合は、装置はアンカーの周り全周に亘って自由に動くことはできない。利用可能な第3のアンカリング方法は、所謂テンション・レッグ・アンカリングである。この場合は、例えば4本のアンカーラインを用い、各ラインをそれぞれ別個のアンカーに連結する。
浅い水層域で最も良く育つ遡河性の魚種や水産品種に対しては、囲い網の通常の浮遊位置は、囲い網容積の約1/10だけが海水面上に出る配置である。より深い水域で良く育つ品種に対しては、囲い網は所望の深さの完全水没位置で安定させておくことができ、この位置が囲い網の通常の浮遊位置と規定される。囲い網は、センターポール5中の水量の調節や、ライン28、42(場合によっては8)の長さの調節によって所望の深さに合わせることができる。ブイは上記ライン8に取付けられ、通常の浮遊位置では、事実上、囲い網の全予備浮力を提供する。
収容する魚種の如何を問わず、本発明の囲い網は、必要時(例えば保守作業時や収穫時など)には、空気をセンターポール5の一以上のチャンバに送入し該ポール5から水を排除することで、準水没位置或いはほぼ準水没の浮遊位置まで上昇させることができる。
本装置は、外部プラットフォーム或いは海上の船から延びる一以上の管状体を通って、或いは囲い網に設置された空気アキュムレータから直接、空気をセンターポール5に送入することによって準水没位置まで上昇させることができる。岩礁外の外洋養魚場で本装置を使用する場合には、囲い網の容積は通常、例えば25000立方メートル(これは直径約36メートルに相当する)、40000立方メートル(これは直径約42メートルに相当する)などと大きい。
しかしながら、用途(育種、収容、輸送)や操業サイト(外洋か、より守られた海域か)に応じ、種々の適合化を行う結果、囲い網の容積は上記の値よりも大きく或いは小さくすることができる。本装置の上昇や下降は、囲い網又は外部プラットフォームその他の浮き装置から自動や手動で直接的に開始させることができるが、双方向性無線や衛星通信等の手段によって陸上の施設から遠隔操作で開始させることも可能である。加えて、このような通信システムにより、本装置に搭載された、或いは本装置に近接して置かれたセンサやカメラからの情報を上記プラットフォーム及び/又は陸上施設に送信することもでき、これにより本装置や魚の高度な長距離モニタリングが可能となる。
本装置が準水没位置にあるときは、作業デッキ6は作業プラットフォームとして機能し、この上に作業員が留まり引網に関する各種操作を行ったり、本装置や魚を検査したり、死んだ魚を集めたり、引網モジュールの交換等の作業を行うことができる(図1〜4、21〜22、25〜27参照)。作業員が本装置に関する様々な作業を行うために作業デッキを使用するに当たっては、まず予め該装置下方の水没位置(図13、14)から作業デッキを海面位置(例えば図1〜4等)へと引き上げなければならない。これは、浮力調節支索13(これは例えば管状体とすることができる)の一以上のチャンバから、圧縮空気で海水を追い出すことで達成できる。本装置を準水没の浮遊位置から下降させるときは、上記チャンバに再び海水を導入することによって作業デッキ6を下降させる。
囲い網の回転能力を各種状況で利用して種々の作業・操業を行うことができる。従って回転は重要であり、センターポール5の一部として組み込まれている2つの恒久固定点14でのみ囲い網が固定されている結果、回転が利用可能とされている(図7〜11、13〜14参照)。実際の回転は、例えば、端部ユニット14にリム18を組み付け、このリムをギアでモータと連結することで達成できる。囲い網を回転させるため端部ユニット14にかけなければならない力を減少させるためには、囲い網の枠体における一以上の支索において浮力を調節できるようにすることが有利であり、その場合、支索は一以上のチャンバに区画することができる。この状態で囲い網を回転させるには、これらチャンバの数区画を水で満たし、既に水で満たされている残りのチャンバからは水を抜く。
本発明に係る装置は、技術レベルと自動化の範囲、言い換えればハイテク装置とするか中程度〜ローテク装置とするかに関し、基本的に異なる2種の要求に合わせたものとすることができる。ハイテク装置とする場合、該装置のモニタリングや調節が中心課題となり、数々のセンサやカメラが該装置周辺の海面下や海面上に配置される。
カメラで捕らえた撮像イメージと同様、重要なデータは全て無線や衛星通信、有線でプラットフォームや装置近辺にある他の浮きユニットへと、或いは作業員による規則的な装置のモニターを行う陸上施設へと送信される。測定されたパラメータの一以上のものに重大問題となる値が検出されたときには、本装置の自動沈降及び関連操作を開始させ、同時に警報を発するようにすることができる。しかしながら、通常の全稼働形態で想定されているのは、作業員が本装置に船でやってきて作業を本装置において行う、或いはプラットフォームから行う、また或いはライフラインにおける問題の管状体やケーブル(飼料ケーブル、エネルギーケーブル、空気ケーブル、通信リンク・データケーブル)を船から行う態様である。
囲い網のライフラインにおける各種管状体やケーブルを、囲い網側でもプラットフォーム側でもどちらでも脱着可能とし、囲い網とプラットフォームの間のケーブル単位や管状体単位を個別に取り替えられるようにすることができる。中程度乃至低レベル技術の装置においては、自動化の程度は低く、これに呼応して手操作による介入が多くなる。
図21は魚を収穫する方法を示す。まず囲い網を上昇させ準水没状態とする。次いで引網31を海面より上の位置で断面内部に取付ける。引網は(略)断面全体を覆う。 囲い網を回転させると、魚は引網31で捕えられ集められる。その後、魚は熊手様のものでかき集めたり吸い上げるなどして船に上げるが、この際、容積が小さくなってきたらトンネルシステムを利用し強制的に魚を泳がせて該トンネルを通らせるようにしてもよい。引網はまた、水面より高い断面全体を覆う態様以外でも用いられるが、この場合は全ての魚を捕獲するものではない。引網以外の移動手段(displacement medium)、例えば格子状体も利用可能である。また、分別篩を設け、一定サイズを下回る魚を捕獲しないにすることもできる。
本発明は数パートで構成されるが、各パートはそれぞれ、各発明のコアとなる一以上の特徴を有する。ポリエチレンの使用は本発明において極めて重要であり、偶然選ばれたものではない。ポリエチレンは正式名称をポリテン(polythene)と称され、熱可塑性の合成ポリマーであり、より詳しくは、数々のエチレン単位が結合して長い分子鎖を形成する重合プロセスによって形成されたものである。熱可塑性樹脂は、熱が加わるとやわらかくなり、簡単に成形できるという特徴を有する。
上記プラスチックは温度を常温まで冷やすと元来の性質を取り戻す。様々な性質を示すポリエチレンが入手可能である。PolyEthylene Low Density (PELD)は柔軟で可撓性である。PolyEthylene High Density (PEHD)はより硬くより安定で、より密度が高い(0.94〜0.97g/cm3)。材料の選択に当たっては、密度、強度(降伏点)、弾性係数、疲労耐性/強度などの特性項目が重要である。ポリエチレン、特にPEHDは次の点で優れている。即ち、好ましい密度、重量に比例した非常に高い強度、優れた可撓性、高い疲労耐性である。更に、この材料は引張り強度の値と略等しい圧縮強度を有し、安価で加工が容易である。ポリエチレンは魚の養殖に関しては新規な材料ではなく、この業界で長年に亘って用いられてきている。しかしながら、一般に海洋構造物にこの材料を使用すること、とりわけ養魚装置への使用は従来非常に限られたものであった。養魚装置のための構造材料としてのポリエチレンの使用の多くは、一以上の水平浮き輪に引網を自由懸架させて海面で用いる態様に限られていた。その他の海洋構造物における、ポリエチレンの最も重要な用途は恐らく、水パイプラインにおける材料や排水用であろう。また、この材料は小型の救助艇、オイルフェンス等にも用いられてきた。しかしながら、従来ポリエチレンが本発明のような大型の沖合いでの構造材料として使用されたことはない。
各種解析やモデル実験によって、上の材料は魚や作業員に関する実地の考慮事項及び強度の点で、本発明の目的に良く合ったものであることが判明している。実地の考慮事項とは、囲い網の応答に材料が及ぼす影響、本材料を用いた場合の保守容易性と作業性、更にはコスト等で、これらは全て沖合いで用いる構造物にとっては特に重要な考慮事項である。よって、枠体材料としてのポリエチレンの使用に関する本発明品の解析及び試験の結果は大製造会社や造船産業にとって、特に高コストの国々では多くの事業主体が既存の鉄鋼産業に関連して受注量の低下に悩んでいる折り、特に注目されるものであろう。
センターポール5とその機能、即ち構造体の荷重を支えると共に囲い網の昇降のために浮き要素を調節する機能、もまた本発明の基本的な特徴である。センターポールは好ましくはスチール製であるが、この理由には、該ポールの目的、位置、及び標準部品を用いることで単純形態物へと処分できることが挙げられる。特に強調されるべきは次の点である。通常の囲い網の浮遊位置はほぼ完全に又は完全に水没している状態であるため、センターポールはほぼ常時、反復到来して疲労を促進する海面での波の力から良好に保護された状態に置かれるであろうこと、スチールは、大きな反復到来する波の力から保護されうる限りにおいて基礎構造要素として(コストの点からも)好適な材料となり得、また、サイズや形状、組立てに関し相当程度標準化できるという有利な点を有することである。
引網が無い状態の囲い網を各種異なる角度でみた、上方からの斜視図を示す。囲い網は蹄鉄形状の作業デッキ6で部分的に囲まれている。囲い網の浮力調節はセンターポール5で行われ、該ポール5は囲い網を横断するように延設される。一方、作業プラットフォーム6の浮力調節は、同じセンターポールと支索13(これは例えば管状体とすることができる)とによってなされる。作業デッキ6は、保守目的のため囲い網が準水没状態にある時のみ、水平位置とされる。 引網12で覆われた囲い網を示す。 引網が無い状態の囲い網を各種異なる角度でみた、上方からの側面図を示す。 引網が無い状態の囲い網を各種異なる角度でみた、上方からの正面図を示す。 囲い網の枠体とセンターポール5の形状を側面図で示す。囲い網は中央支索1、中間支索2、極支索3、結合棒材4及びセンターポール5から構成される。 囲い網の枠体とセンターポール5の形状を正面図で示す。 センターポール5が取りうる一形態として、浮力調節のために分割された3区画を有するものを示す。 蹄鉄形状の作業デッキ6を上方からみた図である。デッキ自体は格子状体で覆われているが、これは図示されていない。 作業デッキ6と繋船渠7を示す側面図である。この図には、作業デッキ6のために採用しうるトラス、センターポール5に取付けられるスライド軸受け16、作業デッキと繋船渠の浮力を調節するための支索13が示されている。 センターポール5の端部ユニット14が取りうる形態を示し、囲い網回転時の動力伝達のためのギア・リム18、ロータリー・シャフト15、ブッシング・カラー19が示されている。 端部ユニット14の側面図を示すが、ここにはギア・リム18は示していない。但し、ブッシング・カラー19とロータリー・シャフト15は含めている。 結合棒材と囲い網枠体の全縦方向支索群との間の連結部11が取りうる一形態を示す。 海面位置にある囲い網の側面図を示す。囲い網直径の約1/10が水面上にでている。錘体9を備えた予備浮力ブイ10が囲い網の正面と背面に提供されている。 操業姿勢にある囲い網の正面図を示す(海面位置又は完全水没位置)。 作業デッキ6の内側で回転する囲い網を示す側面図である。 引網12を枠体に取付けるために可能な一方法を示す。 引網を有する囲い網を覆うために用いられる、3種の異なる囲い網モジュールの設計例を示す。 囲い網モジュールの枠体への取付け例を示す。ここで前記モジュールは、囲い網枠体の種々異なるウインドーにおいてレールシステム25によって取付けることができる。 ボール24と切欠き筒状体25とを用いて引網をどのように取付けるか、及び結合プレート26によってこれらを如何に囲い網枠体に取付けるかを示す概略図である。 スウェイ・アンカリングの原理を示し、符号29は囲い網、30は外部浮きユニット、28はアンカリング・ラインの最上部、27はアンカリング・ラインの最下部、41はアンカーである。 囲い網の水面上に出ている断面部分に引網や格子状体31を組みつけ、次いで囲い網を回転させることによりどのように魚が収獲、選別されるかを示す原理図である。 本発明の好ましい実施態様における、囲い網29及び舫われた船32に対するエネルギープラットフォーム30の相対位置を示す。 エネルギープラットフォーム30を後方から見た斜視図で、エネルギープラットフォーム30が取り得る形態を示す。 エネルギープラットフォーム30を後方から見た正面図で、エネルギープラットフォーム30が取り得る形態を示す。 上方から見た2種の別態様の囲い網の斜視図である。 上方から見た2種の別態様の囲い網の斜視図である。 作業デッキ6を介して連結された2つの囲い網を示す。 囲い網29とエネルギーステーション30の、水面及びアンカリング27、28に対する位置を示す。 一定の恒久的浮力を有する追加のブイ23を備えた囲い網を示す。囲い網が水面位置にあるときは、このブイは囲い網に係留されたまま自由に浮遊できる。この位置においてはブイは何ら重要な役目を果たさないが、囲い網が完全に水没してはじめてブイ23は囲い網の安定化に寄与する(図30参照)。 完全に水没した位置で、エネルギープラットフォーム30の予備浮力と追加のブイ23とにより如何に囲い網の安定性と水没深度の調節が行われるかを示す。 囲い網の安定性と水没深度を制御するための別のアプローチを示す。錘体9を伴う二本の長いライン8が囲い網から吊るされ、これら錘体が所定の深さで海底に接すると荷重が除かれるため囲い網は所定の深さで安定となる。 囲い網の安定性と水没深度を制御するための別のアプローチを示す。 結合棒材4が装置の安定性を提供していると考えられる根拠を提供する原理を示す。 結合棒材4が装置の安定性を提供していると考えられる根拠を提供する原理を示す。結合棒材のうち7本が3個の開口部38、40を有し、この開口部を通って空気と水が通過し、一方、残る一本の結合棒材は開口部38を2個のみ有する。装置が水面下に沈められると、開口部38を2個のみ有する支索は最上部のもので中央に位置する(図4参照)。この支索は、囲い網が水面下に沈められたとき、図33に示すように空気ポケット39に空気を取り込む。そのほかの7個の支索の中では、図34に示すように水のレベルは周囲の水レベルと等しい。

Claims (11)

  1. 魚の養殖、収容、輸送のために海で使用する囲い網であって、前記囲い網中における魚の養殖、収容、輸送は、その全体或いは一部が岩礁外の外洋海域で行われ、前記囲い網は必要なときには水中に沈降させることができ、前記囲い網は、該網の保守・点検及び収獲の各種作業を実施する際には準水没状態へと上昇させることができ、実質的にデュアルの湾曲体形状を有し実質的に水平な軸の周りに回転可能とされている囲い網において、
    前記囲い網は、主としてポリエチレン又はポリエチレン様の材料で製作された可撓性を有する支索(1、2、3、4)からなる枠体を含み、水平或いは実質的に水平なセンターポール5が前記囲い網を通るように延設され、ここで該センターポールは前記囲い網に対する支持構造及び取付け部材として十分機能しうる硬度を有すると共に、該センターポールは、該センターポール中の水量を調節することによって、更に前記構造体に対する浮力調節要素としても機能し、
    前記センターポールの両端に作業デッキを備え形状が蹄鉄状又は実質的に蹄鉄状であるトラスが取付けられており、本装置が準水没位置或いは実質的に準水没浮揚位置にあるとき、前記作業デッキを備えた前記トラスが、前記装置で作業する作業員のための場所(haunt)或いはプラットフォームとして機能することを特徴とする、囲い網。
  2. 主としてポリエチレン又はポリエチレン様の材料から成る前記枠体が、更に繊維や繊維様材料を一定量含むことを特徴とする、請求項1に記載の囲い網。
  3. 前記囲い網がスウェイ・アンカリングされていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の囲い網。
  4. 前記囲い網がテンション・レッグ・アンカリングされていることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか一項に記載の囲い網。
  5. 外部プラットフォーム又は他の浮き体がエネルギーや圧縮空気の生命維持機能物のための貯蔵庫として機能し、これら機能物は、一以上の囲い網ライフラインを構成する管状体を通って囲い網に移送されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の囲い網。
  6. 渠ユニットを結合した作業デッキを含む蹄鉄形状又は実質的に蹄鉄形状のトラスと組み合わされており、作業デッキは主としてトラス部材、フェンダー、及び浮力調節要素からなり、ここで前記浮力は該要素中の水量の調節によって行われ、前記船渠ユニットを含む蹄鉄形状体は囲い網下方の位置に沈下できるように配置されていることを特徴とする、請求項1記載の囲い網。
  7. 前記囲い網は楕円形若しくは実質的に楕円形又は球形であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の囲い網。
  8. 前記囲い網はカプセル形状、即ち、中間部が実質的に筒状であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の囲い網。
  9. 前記枠体は引網又は格子状体で覆われており、当該引網又は格子状体モジュールはそれらの各々が別個のウインドーを覆うように用いられ、各ウインドーは、枠体を構成している異なる支索(1、2、3、4)によって画定されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の囲い網。
  10. 前記引網モジュールの取付けは、前記枠体の支索(1、2、3、4)に取付けられたレール25と、引網モジュールの端部に沿って設けられたレール取付け部材(24)によって達成され、このレール取付け部材(24)はレール(25)に差し込まれ、これによって引網モジュールを恒久的に伸張した状態に保つことができるものであることを特徴とする、請求項に記載の囲い網。
  11. 前記引網モジュールの取付けは支索及び引網の端部に沿った取付けリング(21)によってなされ、ここで前記リングにはロープ(22)が通されて囲い網が完全に或いは略完全に引網によって閉じられるように前記ロープで締めつけられて、各引網モジュール横に沿う余分な引網は結合部の上に折畳まれ、引網に埋め込まれたジップ・ファスナーで結合され、これによって囲い網は引網によって完全に閉じられ、魚を逃がさないようにすることを特徴とする、請求項に記載の囲い網。
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