JP6333637B2 - 水圧調整弁を備えた噴流式マンガン - Google Patents

Description

本発明は、貝を捕獲するために用いられるマンガンと呼ばれる漁具のうち、噴流を用いて海底を掘り起こす噴流式マンガンに関する。より具体的には、本発明は、前後一対の噴流パイプを備え、第１の噴流パイプ内と第２の噴流パイプ内との圧力バランスを調整するための水圧調整弁をさらに備える噴流式マンガンに関する。

マンガンと呼ばれる漁具にロープを取り付けて海底に沈め、船で曳くことによって、マンガンを海底に沿って移動させながら砂泥を掘り起こさせ、砂泥に潜む貝をマンガンが備える袋網に捕獲する漁法が、従来行われている。マンガンは「桁網」又は「八尺」などとも呼ばれる。

従来型のマンガンは、底部に設けられた熊手状の爪で海底の砂泥を掘り起こしながら海底を移動する。しかし、こうした従来型のマンガンには、爪が砂泥から抵抗を受けるために大きな牽引力を要するという問題がある。そこで、海底の砂泥を爪で掘り起こす前に予め、又は爪で掘り起こす代わりに、高圧水を海底に向けて噴射することによって生じた噴流で海底の砂泥を掘り起こすように構成されたマンガンが開発されている。こうしたマンガンは「噴流式マンガン」と呼ばれる。噴流式マンガンは、従来型のマンガンが備えるような熊手状の爪を備えたものと備えないものとが存在するが、備えたものがより一般的である。噴流式マンガンは、例えば北海道沿岸においては、ホッキガイ、バカガイ、サラガイなどを捕獲するために用いられる。

噴流式マンガンが海底に向けて噴射する高圧水は、一般的には、マンガンを曳く船に備えられたポンプで海水に与圧して作られる。ポンプで作られた高圧水は、船とマンガンとを接続する送水ホースを通してマンガンに供給される。噴流式マンガンは、複数の噴射口が設けられた噴流パイプを備え、送水ホースから噴流パイプ内に供給された高圧水を噴流パイプの噴射口から海底に向け噴射して噴流を生じ、それによって海底の砂泥を掘り起こすように構成されたものが一般的である。特許文献１（実開昭５７−１８２６７０号公報）は、このような構成の噴流式マンガンの一形態を開示する。

海底の砂泥を掘り起こすための噴流を生ずる上述の噴流パイプの他に、掘り起こした砂泥に潜む貝を砂泥と分離してマンガン最後部に備えられた袋網に導くための噴流を生ずる別の噴流パイプを、上述の噴流パイプと袋網との間に備えるように構成された噴流式マンガンも開発されている。本明細書においては、このような構成の噴流式マンガンにおける前者の噴流パイプを第１の噴流パイプ、後者の噴流パイプを第２の噴流パイプと呼ぶ。特許文献２（実開昭５７−１５１７２号公報）及び特許文献３（実開昭５８−１６４４６９号公報）は、それぞれ、第１の噴流パイプ及び第２の噴流パイプを備える噴流式マンガンの一形態を開示する。

実開昭５８−１８２６７０号公報 実開昭５７−１５１７２号公報 実開昭５８−１６４４６９号公報 登録実用新案第３１３８７３９号公報

第１の噴流パイプが生ずる噴流の強さは、第１の噴流パイプ内の圧力に依存する。そのため、海底の硬さ、深さ、捕獲対象となる貝の種類などの条件に応じて、海底を掘り起こすための噴流が適切な強さとなるように第１の噴流パイプ内の圧力を調節する必要がある。例えば、大型貝であるホッキガイは砂泥に深く潜るので、掘り出すためには圧力を高くする必要がある。ポンプの出力を上げれば高い圧力を得ることができるが、その分燃費が悪化するため、ポンプは出来る限り低出力で使うことが望ましい。

従来の噴流式マンガンでは、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとの間を一定径のホースで繋いでいたため、ポンプの出力を上げると、出力の上昇割合に比例して両噴流パイプとも内部の圧力が上昇していた。しかし、第２の噴流パイプが生ずる、掘り出した貝を袋網に移送するための噴流は、第１の噴流パイプが生ずる噴流ほどの強さを必要とせず、特に第１の噴流パイプが生ずる噴流を強めるために圧力を高めたときには、第２の噴流パイプの噴射口から無駄な海水が大量に流出することになる。そのため、第２の噴流パイプに送られる高圧水の圧力を抑え、相対的に第１の噴流パイプ内の圧力を高めるようにすれば、ポンプの出力を抑え、燃費の改善が可能となる。

しかし、圧力バランスを第１の噴流パイプ側に極端に偏らせると、第２の噴流パイプが生ずる噴流の強さが不足し、その結果、掘り上げた貝から砂泥が分離せずに、一緒に袋網に入る恐れがある。そのため、単純に圧力バランスを第１の噴流パイプ側に偏らせた構造とするのではなく、海底の硬さ、深さ等の条件によって圧力バランスを微調整できるようにする必要がある。

こうした微調整は、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとの間に水圧調整弁を設ければ可能となるが、簡単に外部に市販の水道用バルブを付けるようなことは好ましくない。海底には、砂ばかりでなく、岩石や、過去に投入した魚礁、コンクリートブロック等も有り、噴流式マンガンそのものが壊れることもあるほど過酷な環境であるため、こうした水道用バルブを無防備に外部に設置することはできない。また、バルブが壊れるのを防ぐためのガードを設けても、その取り付け方によってはロープやホースが絡むこととなり、やはり好ましくない。特許文献３（実開昭５８−１６４４６９号公報）に開示される噴流式マンガンにおいては、噴水パイプ２と噴水パイプ３とを繋ぐホース２３の一端側に調量コック部２４が設けられるが、無防備に設けられた調量コック部２４に海底の障害物が当たることによって破損する危険性がある。

上述の課題を解決するためには、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとを接続する連結ホースのいずれかの付け根に水圧調整弁を設ければよい。ところで、海底を掘る噴流を生ずるための第１の噴流パイプにおいては、内部の圧力が左右で等しくなることが重要である。圧力が左右で異なると、海底の掘りの深さが左右で異なることとなり、その結果、櫛状爪部がより強い抵抗を受ける掘りの浅い側に機体の進行の向きが曲がってしまい、直進することができないからである。このため、第１の噴流パイプにおいて、高圧水の供給を受けるための送水ホース接続部と、連結ホースを接続するための連結ホース接続部とは、いずれも第１の噴流パイプの長さ方向中央に設けられることが好ましい。しかし、このように構成された噴流式マンガンにおいては、連結ホースの第１の噴流パイプ側付け根には、送水ホース接続部があるため、水圧調整弁を設けることが困難である。そこで、本発明の発明者は、試しに、第１の噴流パイプの中央ではなく、中央から右側に１００ｍｍずれた位置に連結ホース接続部及び水圧調整弁を設け、第１の噴流パイプの左右両端の噴射口における圧力を圧力計で測定する実験を行った。その結果、右側が左側に比べて有意に低圧となり、実用上好ましくない構成であることが判明した。従って、連結ホースの第１のパイプ側の付け根に水圧調整弁を設けることは、技術的には可能であっても、実用上の観点から困難である。

そこで、本発明においては、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとを接続する連結ホースの第２のパイプ側の付け根に水圧調整弁を設けることによって、上述の課題を解決する。

本発明は、第１の態様において、海底を移動しながら噴流を用いて海底の砂泥を掘り起こし砂泥に潜む貝を袋網内に捕獲する、噴流式マンガンを提供する。本噴流式マンガンは、機体と、機体に取り付けられ、機体の進行方向に対して横方向に延びる第１の噴流パイプと、機体に取り付けられ、進行方向に対して横方向に延びる第２の噴流パイプと、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとに連通する連結ホースと、を備える。第１の噴流パイプは、高圧水の供給を受けるための送水ホース接続部と、連結ホースを接続するための連結ホース接続部と、高圧水を海底に向けて噴射するための複数の噴射口と、を有する。第２の噴流パイプは、連結ホースを接続するための連結ホース接続部と、高圧水を袋網の入口に向けて噴射するための複数の噴射口と、連結ホースから流入する高圧水の流路の開度を調節することによって第１の噴流パイプ内と第２の噴流パイプ内との圧力バランスを調整するための水圧調整弁と、を有する。

本発明の一実施形態においては、水圧調整弁は、第２の噴流パイプの連結ホース接続部に対して第２の噴流パイプの径方向反対側に設けられためねじ部材と、めねじ部材に螺合するおねじ部材とを含み、めねじ部材及び第２の噴流パイプの開口部を貫通するように挿入されたおねじ部材の挿入量を調節することによって、連結ホース接続部とおねじ部材との間に形成される高圧水の流路の開度が調節されるように構成されることが好ましい。

本発明の一実施形態においては、おねじ部材の挿入側の先端は、弁加工され、第２の噴流パイプ内部における連結ホース接続部の根元側の端部は、おねじ部材の弁加工された先端に適合するように弁座加工されていることが好ましい。

本発明の一実施形態においては、第１の噴流パイプの連結ホース接続部は、第１の噴流パイプの長さ方向中央に設けられ、第１の噴流パイプの噴射口は、第１の噴流パイプの長さ方向中央から両側に対称に、第１の噴流パイプの長さ方向中央から遠ざかるに従って隣り合う噴射口同士の間隔が狭くなるように設けられることが好ましい。

本発明の一実施形態においては、第２の噴流パイプが備える噴射口の数は、第１の噴流パイプが備える噴射口の数より少ないことが好ましい。

本発明の一実施形態においては、第１の噴流パイプ及び第２の噴流パイプが備える噴射口のそれぞれは、ノズル形状を有することが好ましい。

本発明によれば、海底の硬さなどの条件に応じて水圧調整弁を調節することによって、第１の噴流パイプ内と第２の噴流パイプ内との圧力バランスを調整することができる。これによって、第１の噴流パイプ内の圧力を高めた場合においても、第２の噴流パイプから過剰な量の高圧水が噴出するのを防止することができ、ポンプの出力を必要以上に高める必要がなくなるため、燃費を向上させることができる。

また、本発明によれば、水圧調整弁は、第１の噴流パイプでも連結ホースでもなく、第２の噴流パイプの、連結パイプ接続部に対して径方向反対側に設けられるため、機体の進行方向に対して後方に向けて突出する形となる。さらに、後述される一実施形態のように、水圧調整弁を構成する部材のうち第２の噴流パイプから突出する部分を単純かつコンパクトな形状とすることもできる。これによって、水圧調整弁に送水ホースやロープが絡まったり、水圧調整弁が海底の岩石や投棄物に当たって破損したりする可能性を小さくすることができる。

さらに、本発明の一実施形態によれば、第１の噴流パイプの長さ方向中央と第２の噴流パイプの長さ方向中央とが１本の連結ホースによって接続されるため、第１の噴流パイプ内部の圧力が左右で等しくなる。第１の噴流パイプの中心からずれた位置に連結ホースを接続するのが実用上好ましくないことは、既に述べた通りである。また、詳しくは後述するが、第１の噴流パイプと第２の噴流パイプとを左右２本の連結ホースで接続した場合には、２本の連結ホースに対応して２つの水圧調整弁をそれぞれ独立に設ける必要があり、その結果、２つの水圧調整弁の開度の差によって第１の噴流パイプ内部に左右の圧力の差が生ずることを避けられない。従って、第１の噴流パイプの長さ方向中央と第２の噴流パイプの長さ方向中央とが１本の連結ホースによって接続される構成は、水圧調整弁を備える噴流式マンガンにおいては、特に好ましい。

本発明の一実施形態に係る噴流式マンガンを模式的に示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。 （ａ）は、図１に示される噴流式マンガンの構成要素のうち第１の噴流パイプ、第２の噴流パイプ、連結ホース及び水圧調整弁を、２つの噴流パイプの軸方向に直交し連結ホースと交わる面で切断した断面を模式的に示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示される断面のうち水圧調整弁を構成する部分を、おねじ部材をめねじ部材から取り外した状態において模式的に示す図である。 図１に示される噴流式マンガンを用いて採貝漁を行う方法の一例を示す模式図である。 図１に示される噴流式マンガンが貝を捕獲する仕組みを示す模式図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る噴流式マンガンについて、図面を参照しつつ説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る噴流式マンガンの構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る噴流式マンガン１を模式的に示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。本図において、左が噴流式マンガン１の進行方向、即ち前方である。噴流式マンガン１は、機体２と、機体２に取り付けられた第１の噴流パイプ３及び第２の噴流パイプ４と、第１の噴流パイプ３及び第２の噴流パイプ４に取り付けられた連結ホース６と、機体２に取り付けられた爪７１、７１、…を備える櫛状爪部７と、機体２の最後部に取り付けられた袋網８と、を備える。

第１の噴流パイプ３は、内部の高圧水Ｗを海底に向けて噴射することによって、海底を掘り起こすための噴流である第１の噴流Ｗ３を生ずるパイプである。第１の噴流パイプ３は、図１（ａ）に示されるように、複数の噴射口３１、３１、…と、連結ホース６を接続するための連結ホース接続部３２と、高圧水Ｗの供給を受けるための送水ホース接続部３３と、を備える。噴射口３１は、第１の噴流パイプ３の側面下部に複数設けられる。噴射口３１から海底に向けて噴射される高圧水Ｗによって生ずる第１の噴流Ｗ３の指向性を高めるために、噴射口３１のそれぞれは、ノズル形状であることが好ましいが、第１の噴流パイプ３の下部に単に開口を設けるだけでもよい。

第１の噴流パイプ３内の圧力を左右で等しくするために、送水ホース接続部３３は、第１の噴流パイプ３の長さ方向中央に設けられることが好ましい。さらに、隣り合う噴射口３１同士の間隔は、第１の噴流パイプ３の中央付近で広く、端に行くに従って狭くなるように設けられることが好ましい。これは、高圧水Ｗの供給を受ける送水ホース接続部３３の付近である第１の噴流パイプ３の中央付近は圧力が高く、端に行くに従って圧力が低くなるため、噴射口３１を等間隔に設けた場合には、第１の噴流パイプ３の中央付近において海底が必要以上に深く掘れ、両端において掘りが浅くなりすぎるためである。隣り合う噴射口３１同士の間隔が中央付近で広く、端に行くに従って狭くなるように噴射口３１を設けることによって、これを補正することができる。

連結ホース接続部３２もまた、第１の噴流パイプ３の長さ方向中央に設けられることが好ましい。前出の特許文献３に開示される噴流式マンガンにおいては、噴水パイプ２と噴水パイプ３との間が左右２本のホース２３，２３によって接続されているが、この構成においては、噴水パイプ２の中央付近より圧力の低い両端の圧力がますます低くなり、両端において海底の掘りが浅くなりすぎることとなる。すると、櫛状部材９が受ける抵抗が大きくなるので、マンガンの速度が低下し、１日に曳くことができる回数が減ることとなる。また、海底の浅く掘られた部分においては、櫛状部材９が固い地盤にいる貝を無理に掘り起こすことになるため、貝が割れやすくなるという問題もある。さらに、２本のホース２３，２３のそれぞれに調量コック部２４が設けられているが、この構成では、左右２つの調量コック部２４はそれぞれ独立しているため、開度にどうしても差が生ずる。左右の調量コック部２４の開度の差は、その差がたとえ僅かであったとしても、海底を掘る噴水パイプ２内における左右の圧力に差をもたらすため、海底の掘りの深さが左右で異なることとなる。その結果、櫛状部材９が海底から受ける抵抗が左右で異なることとなるので、機体１は、より強い抵抗を受ける掘りの浅い側に曲がりながら前進し、ある程度進むと跳ねて元の向きに戻るという動作を繰り返すことになる。このような噴流式マンガンは、実用に耐え得るものではない。

本発明の一実施形態に係る噴流式マンガン１の説明に戻る。第１の噴流パイプ３は、噴流式マンガン１を海底に設置したときに海底面に対して平行となり、かつ機体２の移動の向きに対して概ね直交するように、閉じた両端部で機体２に取り付けられる。特に連結パイプ６として可撓性を有するパイプを用いる場合には、第１の噴流Ｗ３の向きを調節できるようにするために、第１の噴流パイプ３は、周方向に回転可能に機体２に取り付けられ、両端部の一方又は両方に、第１の噴流パイプ３の周方向の向きを調節するための調節機構３４（図示せず）が備えられることが好ましい。

第２の噴流パイプ４は、内部の高圧水Ｗを櫛状爪部７及び袋網８に向けて噴射することによって、海底から掘り出されて櫛状爪部７上にある貝Ｓを砂泥と分離しながら袋網８に導くための噴流である第２の噴流Ｗ４を生ずるパイプである。第２の噴流パイプ４は、図１（ａ）に示されるように、複数の噴射口４１、４１、…と、連結ホース接続部４２とを備える点で第１の噴流パイプ３に類似するが、連結ホース接続部４２以外のホース接続部を備えず、代わりに水圧調整弁５をさらに備える点で異なる。噴射口４１は、第２の噴流パイプ４の側面に複数設けられる。噴射口４１から後方に向けて噴射される高圧水Ｗによって生ずる第２の噴流Ｗ４の指向性を高めるために、噴射口４１のそれぞれは、ノズル形状であることが好ましいが、第２の噴流パイプ４の側面に単に開口を設けるだけでもよい。第２の噴流パイプが生ずる噴流Ｗ４は、第１の噴流パイプが生ずる噴流Ｗ３とは異なり、掘り出された貝Ｓを袋網８に送り込む程度の強さで足りるため、第２の噴流パイプ４が備える噴射口４１の数は、第１の噴流パイプ３が備える噴射口３１の数より少なくすることが好ましく、噴射口４１は、ほぼ等間隔に設けられることが好ましい。連結ホース接続部４２は、第１の噴流パイプ３が備える連結ホース接続部３２の位置に対応する位置に設けられることが好ましい。第２の噴流パイプ４は、噴流式マンガン１の移動の向きに対して第１の噴流パイプ３より後方の位置において、第１の噴流パイプ３と概ね平行に、閉じた両端部で機体２に取り付けられる。

第２の噴流パイプ４は、第２の噴流パイプ４内に供給される高圧水Ｗの流路の開度を調節することによって第１の噴流パイプ３内と第２の噴流パイプ４内との圧力バランスを調整するための水圧調整弁５をさらに備える。水圧調整弁５は、第２の噴流パイプ４に設けられためねじ部材５２と、めねじ部材５２に螺合するおねじ部材５１と、第２の噴流パイプ４の連結ホース接続部４２の根元側端部４２Ａとで構成される。水圧調整弁５についての詳細は後述する。

連結ホース６は、第１の噴流パイプ３と第２の噴流パイプ４とに連通し、高圧水Ｗを第１の噴流パイプ３内から第２の噴流パイプ４内に供給する。連結ホース６の一端は第１の噴流パイプ３の連結ホース接続部３２に接続され、他端は第２の噴流パイプ４の連結ホース接続部４２に接続される。送水ホース接続部３３から第１の噴流パイプ３内に供給された高圧水Ｗは、一部が第１の噴流パイプ３の噴射口３１、３１、…から噴射されて第１の噴流Ｗ３を生じ、残りが連結ホース６及び水圧調整弁５を通じて第２の噴流パイプ４内に供給され、第２の噴流パイプ４の噴射口４１、４１、…から噴射されて第２の噴流Ｗ４を生ずることになる。

櫛状爪部７は、機体２の最後部から前下方に向けて取り付けられた複数の爪７１、７１、…で構成される。爪７１は、図１（ｂ）に示されるように、長さ方向中央付近で屈曲させて略への字形とすることが好ましい。図には示さないが、櫛状爪部７は、複数の爪７１を幾つかの棒状部材で水平に接続することによって格子状の部材としてもよく、そうすることによって、爪７１のそれぞれが横方向に曲がって隣合う爪７１同士の間隔が不均一になることを抑制することができる。

袋網８は、掘り出した貝Ｓを内部に捕獲するための袋状の網である。第１の噴流パイプ３が生ずる第１の噴流Ｗ３及び柵状爪部７の爪７１、７１、…によって海底から掘り出された貝Ｓは、第２の噴流パイプ４が生ずる第２の噴流Ｗ４によって砂泥と分離されながら、袋網８内に導かれる。袋網８の構造、材質、大きさなどは、当業者が一般の噴流式マンガンに用いるものでよい。

機体２、第１の噴流パイプ３、第２の噴流パイプ４、及び爪７１は、いずれも金属製であることが好ましく、さらには、耐食性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）であることがより好ましいが、噴流式マンガン一般に要求される剛性及び耐久性を有する材質であればよい。また、連結ホース６は、可撓性を有するゴムから成る、いわゆるゴムホースであることが好ましいが、可撓性の有無にかかわらず、一定の耐圧性を有するホース又はパイプであればよい。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る噴流式マンガンの水圧調整弁について説明する。図２（ａ）は、噴流式マンガン１の構成要素のうち第１の噴流パイプ３、第２の噴流パイプ４、連結ホース６及び水圧調整弁５を、２つの噴流パイプ３，４の軸方向に直交し連結ホース６と交わる面で切断した断面を模式的に示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示される断面のうち水圧調整弁５を構成する部分を、おねじ部材５１をめねじ部材５２から取り外した状態において模式的に示す図である。

図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、水圧調整弁５は、第２の噴流パイプ４の連結ホース接続部４２に対して径方向反対側に溶接されためねじ部材５２と、めねじ部材５２に螺合するおねじ部材５１と、連結ホース接続部４２の根元側端部４２Ａと、で構成される。おねじ部材５１の外表面５１Ｔと、めねじ部材５２の内表面５２Ｔとは、互いに螺合するように、それぞれがねじ加工されている。第２の噴流パイプ４は、めねじ部材５２の孔の位置に対応する部分において、おねじ部材５１が貫通できるように開口している。そこに、めねじ部材５２に螺合させたおねじ部材５１を挿入することによって、連結パイプ６から第２の噴流パイプ４内に流入する高圧水Ｗの流路の開度を調節する弁が構成される。おねじ部材５１は、第２の噴流パイプ４に溶接されためねじ部材５２に螺合しているため、レンチなどの工具を用いて回すことによって挿入量を調節することができる。おねじ部材５１をより深く挿入すると、おねじ部材５１の先端５１Ａと連結ホース接続部４２の根元側端部４２Ａとの間の距離が縮まるため、弁の開度は小さくなり、その結果、第１の噴流パイプ３内の圧力はより高くなり、第２の噴流パイプ４内の圧力はより低くなる。反対に、おねじ部材５１をより浅く調節すると、おねじ部材５１の先端５１Ａと連結ホース接続部４２の根元側端部４２Ａとの間の距離が広がるため、弁の開度は大きくなり、その結果、第１の噴流パイプ３内の圧力はより低くなり、第２の噴流パイプ内４の圧力はより高くなる。このように、弁の開度を調節することによって、第１の噴流パイプ３内と第２の噴流パイプ４内との圧力バランスを調整することができる。

図２（ｂ）に示されるように、連結ホース接続部４２の内面側端面４２Ａは弁座加工され、それに対応するように、おねじ部材５１の先端部５１Ａは弁加工される。レンチなどの工具を用いておねじ部材５１を回すことができるように、おねじ部材５１の後端部５１Ｂには四角柱形状の突起が設けられている。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る噴流式マンガンを用いて採貝漁を行う方法の一例について説明する。漁の開始前において、噴流式マンガン１は、船９１に積載され、送水ホース９３及びロープ９４によって船９１と接続される。送水ホース９３は、適切な耐圧性を有し、長さが例えば４０ｍ〜５０ｍであるものを用いることができる。送水ホース９３の一端は船９１に備えられたポンプ９２の吐水口に接続され、他端は噴流式マンガン１が備える第１の噴流パイプ３の送水ホース接続部３３に接続される。ロープ９４の一端は船９１に固定され、他端は噴流式マンガン１の機体２に締結される。ロープ９４は、船９１が噴流式マンガン１を曳いたときに送水ホース９３より先に伸張し、かつ送水ホース９３が過度に弛まないような長さに調整される。さらに、船９１は、アンカーロープ巻き機９５を備える。アンカーロープ巻き機９５にはアンカーロープ９６の一端が接続され、アンカーロープ９６の他端にはアンカー９７が取り付けられる。

漁の工程は次の通りである。まず、アンカーロープ９６に取り付けられたアンカー９７を海中に投げ込み、海底に設置する。次に、船９１を後退又は前進させて、アンカー９７との間でアンカーロープ９６を伸張する。アンカーロープ９６を伸張する長さは、例えば２００ｍとすることができる。次に、噴流式マンガン１を海中に投入する。噴流式マンガン１が海底に着底した後で、ポンプ９２を起動する。ポンプ９２は、海水を汲み上げ、与圧して高圧水Ｗを作り、それを吐水口に接続された送水ホース９３内に供給する。ポンプ９２の吐水圧は、海底の硬さなどの条件に応じて調節することができ、例えば、０．５ＭＰａに設定することができる。次に、アンカーロープ巻き機９５を起動し、アンカーロープ９６の巻き取りを開始する。巻き取りの速度は、例えば巻き取りの開始から終了までが３０分〜４０分となるような速度に調整することができる。図３に示されるように、アンカーロープ９６を巻き取ることによって、船９１は、アンカー９７に向かって移動しながら、ロープ９４を介して、噴流式マンガン１を海底に沿って図中の矢印の向きに曳く。このように、船９１をスクリュー等によって推進させるのではなく、アンカーロープを巻き取る力用いて推進させることによって、噴流式マンガン１をゆっくりと安定した速度で曳くことが可能になる。巻き取りが終了したら、ポンプ９２を停止し、噴流式マンガン１を船９１上に引き揚げ、袋網８内に捕獲された貝Ｓを取り出した後、アンカー９７の設置から、或いはアンカーロープ９６の伸張から、貝Ｓまでの取出しまでの上述の工程を任意に繰り返すことができる。

次に、図４を参照して、本実施形態に係る噴流式マンガンが貝を捕獲する仕組みについて説明する。上述のように、噴流式マンガン１は、海底に沿って図中の矢印の向きに曳かれ、高圧水Ｗが送水パイプ９３を通じて第１の噴流パイプ３内に供給される。第１の噴流パイプ３内に供給された高圧水は、一部が噴射口３１から海底に向けて噴射されて第１の噴流Ｗ３を生じ、残りが連結ホース６及び水圧調整弁５を通じて第２の噴流パイプ４内に供給され、噴射口４１から櫛状爪部７に向けて噴射されて第２の噴流Ｗ４を生ずる。

第１の噴流パイプから生ずる第１の噴流Ｗ３によって、海底の砂泥が掘り起こされて、砂泥内の貝Ｓが砂泥とともに掘り出される。掘り出された貝Ｓは、噴流式マンガン１の移動に伴って櫛状爪７１に乗り、第２の噴流パイプ４から生ずる第２の噴流Ｗ４が来る位置に送られる。貝Ｓは、第２の噴流Ｗ４によって砂泥と分離され、貝Ｓのみが袋網８内に送り込まれる。

噴流式マンガン１の使用者は、噴流式マンガン１が備える水圧調整弁５を地上又は船上において調節することによって、海底の硬さなどの条件に応じて、第１の噴流パイプ３内と第２の噴流パイプ４内との圧力バランスを調整することができる。第１の噴流Ｗ３は、海底の砂泥を掘り起こすための噴流であり、海底の硬さ等の条件に応じて適切な強さとなるように調節する必要がある。このため、噴流式マンガン１の使用者は、第１の噴流Ｗ３が適切な強さとなるように、ポンプ９２の吐水圧を設定することになる。一方、第２の噴流Ｗ４は、貝を砂泥と分離させるための噴流であるため、第１の噴流Ｗ３ほどの強さを必要としないが、弱すぎると貝Ｓが砂泥と分離せずに一緒に袋網に入る恐れがある。このため、噴流式マンガン１の使用者は、第１の噴流Ｗ３ポンプ９２の吐水圧に応じて、水圧調整弁５を調節し、第２の噴流Ｗ４が適切な強さとなるように、第１の噴流パイプ３内と第２の噴流パイプ４内との圧力バランスを調整することができる。

［測定実験］
本発明の発明者は、自ら製作した本発明に係る噴流式マンガン１を用いて、水圧調整弁５を調整することによって第１の噴流パイプ３内及び第２の噴流パイプ４内の高圧水Ｗの水圧がどのように変化するかを測定する実験を行った。本実験においては、ポンプ９２から吐出される圧力０．５ＭＰａに設定された高圧水Ｗを、長さ４０ｍの送水ホース９３を介して第１の噴流パイプ３の送水ホース接続部３３に供給し、水圧調整弁の開放度Ａと第１の噴流パイプ３内及び第２の噴流パイプ４内の圧力との関係を測定した。水圧調整弁５の開放度Ａは、おねじ部材５１のめねじ部材５２から突出している部分の長さ、即ち図２（ａ）に示されるＡの長さによって表した。測定実験の結果を表１に示す。表１によれば、水圧調整弁５を調整することによって、第１の噴流パイプ３内と第２の噴流パイプ４内との圧力バランスを、所定の範囲内で自由に調整可能であることが示される。表１においては、水圧調整弁５の開放度Ａは５ｍｍ刻みで示されているが、実際にはより微細に調節することが可能である。

本明細書においては本発明の一実施形態が説明されたが、当業者であれば、特許請求の範囲から逸脱することなく様々な変更がなされ、均等物がそれについての要素に代替され得ることが理解されるであろう。したがって、本発明は、本明細書に開示された一実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属する全ての実施形態を含むものであることが意図される。

１ 噴流式マンガン
２ 機体
３ 第１の噴流パイプ
３１ 噴射口
３２ 連結パイプ接続部
３３ 送水ホース接続部
４ 第２の噴流パイプ
４１ 噴射口
４２ 連結パイプ接続部
５ 水圧調整弁
５１ おねじ部材
５２ めねじ部材
６ 連結ホース
７ 櫛状爪部
７１ 櫛状爪
８ 袋網
９１ 船
９２ ポンプ
９３ 送水ホース
９４ ロープ
９５ アンカーロープ巻き機
９６ アンカーロープ
９７ アンカー
Ｗ 高圧水
Ｗ３ 第１の噴流
Ｗ４ 第２の噴流
Ｓ 貝

Claims (6)

1. 海底を移動しながら噴流を用いて海底の砂泥を掘り起こし砂泥に潜む貝を袋網内に捕獲する、噴流式マンガンであって、
   機体と、前記機体に取り付けられ、前記機体の進行方向に対して横方向に延びる第１の噴流パイプと、前記機体に取り付けられ、前記進行方向に対して横方向に延びる第２の噴流パイプと、前記第１の噴流パイプと前記第２の噴流パイプとを連通する連結ホースと、を備え、
   前記第１の噴流パイプは、高圧水の供給を受けるための送水ホース接続部と、前記連結ホースを接続するための連結ホース接続部と、前記高圧水を海底に向けて噴射するための複数の噴射口と、を有し、
   前記第２の噴流パイプは、前記連結ホースを接続するための連結ホース接続部と、前記高圧水を袋網の入口に向けて噴射するための複数の噴射口と、前記連結ホース接続部に対して径方向反対側から前記第２の噴流パイプを貫通するように挿入された水圧調整弁と、を有し、
   前記水圧調整弁の挿入量を調整することによって、前記連結ホース接続部と前記水圧調整弁との間に形成される高圧水の流路の開度が調節され、それにより前記第１の噴流パイプ内と前記第２の噴流パイプ内との圧力バランスが調整される
   ことを特徴とする、噴流式マンガン。
2. 前記水圧調整弁は、前記第２の噴流パイプの前記連結ホース接続部に対して径方向反対側に設けられためねじ部材と、前記めねじ部材に螺合するおねじ部材とを含み、前記めねじ部材及び前記第２の噴流パイプの開口部を貫通するように挿入された前記おねじ部材の挿入量を調節することによって、前記連結ホース接続部と前記おねじ部材との間に形成される高圧水の流路の開度が調節されるように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の噴流式マンガン。
3. 前記おねじ部材の挿入側の先端は、弁加工され、前記第２の噴流パイプ内部における前記連結ホース接続部の根元側の端部は、前記おねじ部材の弁加工された前記先端に適合するように弁座加工されていることを特徴とする、請求項２に記載の噴流式マンガン。
4. 前記第１の噴流パイプの連結ホース接続部は、前記第１の噴流パイプの長さ方向中央に設けられ、前記第１の噴流パイプの噴射口は、前記第１の噴流パイプの長さ方向中央から両側に対称に、前記第１の噴流パイプの長さ方向中央から遠ざかるに従って隣り合う噴射口同士の間隔が狭くなるように設けられたことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の噴流式マンガン。
5. 前記第２の噴流パイプが備える噴射口の数は、前記第１の噴流パイプが備える噴射口の数より少ないことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の噴流式マンガン。
6. 前記第１の噴流パイプ及び前記第２の噴流パイプが備える噴射口のそれぞれは、ノズル形状を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の噴流式マンガン。
   

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