JP6635494B2 - 水生生物の飛び出し防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、水生生物の飛び出し防止装置に関する。

従来から、魚等の水生生物を観賞しながら飼育するために、水槽が用いられている。
近年では、水槽外への水生生物の飛び出しを防止するために、蓋で水面の上方を覆うことができる水槽が開発されている。（例えば、特許文献１参照）。

水槽に設けられる蓋は、水槽の上部を覆うことにより、水槽外への水生生物の飛び出しを防ぐことができる。しかしながら、大型の水生生物の場合や、飛び出しの勢いが強い場合等は、蓋に水生生物が衝突した勢いで蓋が持ち上がってしまい、水槽外への飛び出しを防ぐことが困難な場合がある。

また、水面から上方に飛び出た水生生物が蓋等に接触すると、例え水槽外への飛び出しが防止されたとしても、水生生物の表面に傷が付いてしまい、水中の細菌が傷から水生生物の体内に侵入することによって細菌感染したり、商品価値が落ちたりする虞がある。

特開２００５−８０５８９号公報

このような問題に鑑み、水生生物に直接触れることなく水生生物の水槽外への飛び出しを防止することのできる、水生生物の飛び出し防止装置が求められている。

本発明の一実施形態による水生生物の飛び出し防止装置は、水生生物を飼育するための水槽の内周に設置された電極部と、前記電極部に電気的に接続され、前記電極部に電気パルスを印加する電源部と、を備えた、水生生物の飛び出し防止装置であって、前記電極部は、前記水槽の前記内周の一部又は全部にわたって水平方向に延在し、前記水槽内の所定の水深領域に配置され、前記電極部に電気パルスを印加する。

本発明によれば、包囲部の内周の所定の水深領域において、電気パルスに起因する刺激を水生生物に与え、水生生物を水面に近づけさせないようにして、水生生物に直接触れることなく水生生物の水槽外への飛び出しを防止することができる。

第１実施形態における水生生物の飛び出し防止装置を模式的に示す斜視図である。 図１の水生生物の飛び出し防止装置の縦断面図である。 第１実施形態における電源部から電極部に印加される電気パルスの一例を示す図である。 第１実施形態における水生生物の飛び出し防止装置の変形例を模式的に示す斜視図である。 図４の変形例において電源部から電極部に印加される電気パルスの一例を示す図である。 第２実施形態における水生生物の飛び出し防止装置を模式的に示す斜視図である。 図６の水生生物の飛び出し防止装置の縦断面図である。 第３実施形態における水生生物の飛び出し防止装置を模式的に示す斜視図である。 図８の水生生物の飛び出し防止装置の縦断面図である。 第４実施形態における水生生物の飛び出し防止装置を模式的に示す斜視図である。 図１０の水生生物の飛び出し防止装置の縦断面図である。 第４実施形態における水生生物の飛び出し防止装置の変形例を模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において実質的に同一の構成要素については可能な限り同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以下では、水生生物の飛び出し防止装置を飛び出し防止装置ともいう。また、水生生物は、水中に生息するあらゆる生物を含み、特に水中を移動しながら生息する生物を含む。例えば、魚類や、主に水中で生息する鯨やイルカ等の哺乳類、タガメやゲンゴロウのような水生昆虫類、クラゲ、イカ、タコ、エビ、サワガニ、ザリガニ等の生物を含む。魚類では、ハチェット、アフリカンランプアイ、プラティ、スネークヘッド、アロワナのような淡水魚、マグロのような海水魚、スズキやボラのような汽水魚を含む。

また、水生生物とともに包囲部に収容される水は、淡水、汽水、海水を含む。海水には、自然の海水の組成を模して人工的に調製された人工海水も含まれる。また、必要に応じて水質を調整された水や、水に類似する液体又は流体であって、水生生物が生息できるように調整されているものも含むことができる。

〔第１実施形態〕
第１実施形態における飛び出し防止装置について、図１〜５に基づき説明する。図１は、本実施形態における飛び出し防止装置の概略を示す斜視図である。図２は、図１の飛び出し防止装置の縦断面図である。なお、各図面は見やすさに配慮して作図されているので、縦横のサイズは実際の縮尺とは異なる場合があり、部材ごとの縮尺も実際とは異なる場合がある。

図１及び図２に示すように、飛び出し防止装置１０は、水生生物が収容されている水槽１１内に設けられており、水槽１１の内側であって、水面下（の特に水面近傍）に配置された電極部１４と、電極部１４に電気的に接続され、電気パルスを印加する電源部５０とを有する。

まず、電極部１４が水槽１１内にどのように配置されているか説明する。

水槽１１は、底部１３と、底部１３から上方へ向けて延在する筒状の側壁部１２とを有しており、有底筒形状に形成されている。水槽１１内にはもちろん水生生物１の他に水も収容されており、水面１００が形成されている。底部１３及び側壁部１２は、水を通さない壁状部材から形成されている。本実施形態では、底部１３及び側壁部１２は板材から形成されており、底部１３は略四角形状を有し、この四角形の各辺から同じく四角形状の側壁部１２が延設されている。底部１３と側壁部１２との間及び側壁部１２同士の間は、水を通さないように連結されている。このように、水槽１１は、上端部が開口して、下端部が底部１３によって閉塞している。そのため、水槽１１に水を入れても、水槽１１内の水は漏れない。従って、図１に示すように、水槽１１は、水中に生息する水生生物１とともに水を収容することができる。

このような水槽１１は主に陸上で使用される。ここでは、底部１３及び側壁部１２が板状部材から成る実施形態を示すが、水槽１１は、例えば地中に埋め込まれていてもよい。養殖用などの比較的大型の水槽では、地面やコンクリート等から成る土台に凹部を形成し、コンクリート等で舗装して、底部及び側壁部を形成した水槽が知られている。本発明の飛び出し防止装置はこのような比較的大型の水槽であっても適用可能である。

底部１３及び側壁部１２を構成する材料は、例えば、ガラス、樹脂、コンクリートのような絶縁材料が好ましい。水槽１１が絶縁材料で構成されていると、後述する電極部１４に印加される電気パルスが、水槽１１側に漏れることがなく、水槽１１内部に収容されている水側、すなわち水中に所期のように電界を形成することができる。

電極部１４は、相互に電気的に分離された、少なくとも２つの電極部材を有し、各電極部は、水槽１１の側壁部１２の内周すなわち内側に設けられる。例えば、本実施形態では、略四角形状の底部１３の各辺から延設された２組の互いに向かい合う側壁部１２、すなわち４つの側壁部の内側面、すなわち水槽１１に水が入れられた時に水と接する面に、それぞれ１つの電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが設けられている。各電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは少なくとも相互に電気的に分離されている。各電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはそれぞれ、側壁部１２の高さの半分より上側、又は、水槽１１に水を入れた時に所定の水深領域に相当する位置に配置されている。水槽１１に水が入った状態では、電極部１４は、水深の半分より上側であって、水面１００の下側の所定の水深領域、本実施形態では、水面１００の近傍に、水面１００に対して略平行に配置される。

図１に示されているように、各電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、直線状に形成されており、それぞれ取り付けられている側壁部の横方向（水平方向）の幅に対応する長さ、又は側壁部の幅より若干短い長さを有している。図１では、電極部材１４ａと１４ｂとがそれぞれ対向する側壁部１２に取り付けられており、電極部材１４ｃと１４ｄとがそれぞれ対向する側壁部１２に取り付けられている例を示す。図１の例では、水槽１１の高さ（又は深さ）全体の３分の２程度の高さに水面１００があり、電極部１４は底部１３から水面１００までの深さのうちの、水面から４分の１程度の深さ、の位置に設けられている。

すなわち、電極部１４は、側壁部１２の内面の、（側壁部１２の高さの半分より上側の領域であって）所定の水深領域に相当する位置、例えば水面１００の近傍に相当する位置において、水槽１１の内周の一部又は全部にわたって、本実施形態においては水槽１１の内周を電極部１４全体で取り囲むように、水平方向に延在している。

図２に示すように、電極部１４の外側は側壁部１２の内面に直接固定されることができる。例えば不図示の接着剤によって、電極部１４が水槽１１に固定される。電極部１４は、水槽１１内に収容される水に接触するように設けられており、水槽１１の側壁部１２の高さの半分より上方の高さに設けられている。さらに詳しくは、水槽１１内に水を入れた時の水位の半分より上方の高さに設けられている。

また、図１に示すように、電極部１４は、面１００に対して略平行に延設されることができる。しかし、水面１００に対して傾いて、又は、階段状に深さ方向の位置を異ならせて配置されることもできる。

電極部１４は、その表面の一部又は全部が導電性を有する。そして、電極部１４が水面１００の下、すなわち水中に配置された状態で、この導電性の表面が水に接触するように構成されている。また、電極部１４の表面は、さらに、耐食性を有していると好ましい。電極部１４を構成する材料として、種々の導電性材料が適用でき、例えば、ステンレス鋼、白金、イリジウム、ルテニウム、ロジウム、チタン、銅、クロム及び／又はこれらを含む合金等のような金属材料、カーボンのような非金属材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等からなる導電性の高分子材料、これらの高分子材料に無機及び／又は有機（例えば、カーボン等）の導電性材料を添加した複合材料等を適用することもできる。

電極部１４の形状は、特に限定されるものではない。電極部１４の形状として、図１に示すような帯状でもよいし、線状でもよい。また、電極部１４は、メッシュ状でもよい。上述の導電性材料等からなる、複数の線状材料をから構成された、編素線又は撚り線であってもよい。

電極部１４の延設方向に垂直な断面の大きさは、特に限定されるものではない。例えば、電極部１４を構成する材料に応じて、電極部１４の断面の大きさを設定してもよい。電極部１４がステンレス鋼で構成される場合には、電極部１４の幅が０．２０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下、電極部１４がカーボンで構成される場合には、電極部１４の幅が０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であることが好ましい。電極部１４の大きさが当該範囲内であると、電極部１４を目視することが容易ではないため、飛び出し防止装置１０のインテリア性が向上する。

又は、側壁部１２の表面に、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯ等からなる、透明の導電性材料をコーティングして、電極部１４を形成することができる。このコーティングは筋状又は帯状に所定の位置にのみ塗布してもよいし、側壁部１２の上側半分又は水面から所定の水深領域に相当する高さまで全体的に塗布してもよい。

次に、電源部５０について説明する。

電源部５０には、配線部５１及び不図示のコネクタ及び／又は電気接点等を介して電極部１４が電気的に接続されており、電極部１４に電気パルスを印加することができるように構成されている。より詳しくは、図１に示すように、電源部５０に電極部材１４ａ，１４ｂ,１４ｃ，１４ｄが、配線部５１を介して、それぞれ電気的に接続されている。例えば、電源部５０は蓄電池及び／又は外部からの電源供給部、及び、各電極部材１４ａ，１４ｂ,１４ｃ，１４ｄのそれぞれに対して選択的に、以下に説明するような電気パルスを印加できるように構成された制御部５０ａ等を含む。図１の例では、電源部５０に制御部５０ａが内蔵されている例を示したが、制御部５０ａは電源部５０の外部に設けられており、有線又は無線によって電源部５０と通信可能に接続されていてもよい。

図３は、電極手段に印加される電気パルスを例示する図である。図３（ａ）は方形波の例、図３（ｂ）（ｃ）はサイン波の例を示している。図３（ａ）乃至（ｃ）はいずれも、周期Ｔ［ｓｅｃ］内において期間ｔ［ｓｅｃ］の間だけ、波高値Ａ［Ｖ］の電気パルスを印加する例を示している。すなわち、この場合のデューティ比はＤ＝ｔ／Ｔとなる。なお、図３（ｃ）は、期間ｔの中で、波高値Ａが徐々に小さくなるサイン波が印加される例を示している。図３（ｃ）では、最大波高値を波高値Ａの代表値として示している。このように、波高値Ａが期間ｔ内で変化してもよい。また、波高値Ａがマイナスになる場合があってもよい。

また、図３（ａ）の例において、期間ｔの間により高周波の電気パルスが印加されるようにすることもできる。すなわち、図３（ａ）の電気パルスは、高周波の電気パルスが間欠的に印加されるものであってもよい。この場合、この間欠的に印加される高周波電気パルスの繰り返される頻度が周期Ｔとなり、１つの電気パルス内で印加される高周波の周波数を周波数と称する場合がある。

また、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の例において、周期Ｔのうちの電気パルスが印加されていない期間の電圧／電流値は、０であってもよいし、直流又は交流のバイアス電圧／電流がかけられていてもよい。また、微弱な、直流又は交流の電流／電圧成分が重畳しているような場合も考えられる。

本実施形態では、このような電気パルスを、電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに選択的に印加することができる。

例えば、電源部５０の制御部５０ａは、電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのうち、隣り合う電極部材に上記のような電気パルスを印加し（＋側）、電気パルスが印加された電極部材に対向して配置された電極部材をアース側（−側）とすることができる。又は、対向する電極部材に電気パルスを印加し（＋側）、その電極部材に隣接する電極部材をアース側（−側）にすることもできる。このとき、例えば周期Ｔごとに、＋側になる電極部材と−側になる電極部材とが入れ替わるように、電極部材を選択することもできる。

また、複数の電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのうち、１つ又は複数の電極部材だけに電気パルスを印加し、その他の電極部材はアース側にすることもできる。この場合は、複数の電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから、１つ又は複数の電極部材を順次選択して、電気パルスを印加していくようにすることができる。このような場合は、電気パルスが印加されている電極部材の周辺に電界が形成されることになるため、水生生物の移動に対して十分早い速度で電気パルスを印加する電極部材を入れ替えるようにすると良い。

このような電気パルスが電極部に印加されたときの作用について、説明する。

このような電気パルスが電極部に印加されると、電極部材の表面、特に導電性の表面を介して水中を電気が伝搬し、印加された電気パルスに応じた電界が水中に形成される。図２にはこの電界のイメージが点線ｅによって表されている。図２に示されるように、この電ｅは、電極部１４の周囲、すなわち電極部が配置されている所定の水深領域において、水槽１１の内周縁から内側に向かって膨出する領域に形成される。

電極部１４に電気パルスを印加することにより、水中に電界ｅが生じると、その電界ｅが生じている領域において水生生物１は、そこに生じている電界ｅに応じた刺激を感じる。この電界を生じさせる電気パルスの強度、周期、周波数等を調節することで、特に、対象となる水生生物１が嫌うタイプの刺激を与えることができる。換言すれば、水生生物１が嫌う電気刺激を与える電界が生ずるような電気パルスを電極部材に印加して、その電極部１４の周囲に、水生生物１が寄りつかない領域を生じさせることができる。

水生生物１が底部１３側から水面１００に向かって移動し、電界領域ｅに進入すると、電気的な刺激を受ける。このような刺激は、電極部１４との距離が小さくなるにつれて大きくなるため、底部１３側から移動してくる水生生物１は、電界領域ｅを縦断せずに、底部１３側に戻るように電界領域から逃げる。そのため、水生生物１が水槽１１の内側の水面１００から側壁部１２を飛び越す、すなわち水槽１１の外部に飛び出すことを防止することができる。ここで、水生生物１が電界領域を縦断するとは、水生生物１が電界領域を底部１３側から進入して水面１００側から出ることをいう。

このように、水生生物１に接触することなく、水生生物１が水槽１１の外側に飛び出すことを防止できる。そのため、水生生物１の飛び出しに起因する、水槽１１からの落下による水生生物１の死亡を抑制すると共に、水槽１１内に収容される水生生物１の数の減少を抑制することができる。

以上のように、本実施形態における飛び出し防止装置は、水槽１１の内側に設けられる電極部１４によって、水槽１１内の所望の領域に電界領域を形成する。水生生物１が底部１３側から電界領域に進入すると、水生生物１は、電界領域を縦断せずに、底部１３側に戻るように電界領域を出る。そのため、水槽１１の内部から外部への水生生物１の飛び出しを防止することができる。

なお、上記の「所定の水深領域」とは、水槽、より詳しくは側壁部（又は後述する包囲部）の高さ、すなわち水槽（又は包囲部）の水深方向における長さの半分より上側（水面側）の高さの範囲（位置）を指す。この高さ／位置に電極部１４が配置されていれば、水槽１１内（又は包囲部内）に電極部１４の高さまで水が入っているときには、電極部１４は常に水深の半分より上側に配置されることになる。

なお、本実施形態では、飛び出し防止装置１０が水生生物１の飛び出しを防止することができれば、例えば水槽１１内の水面１００の中心部Ｍ周辺等、電界の形成されない領域が存在してもよい。電界領域は、水生生物１が水槽１１の内側から水槽１１の外側に飛び出すことが困難な領域に形成されれば十分だからである。水槽１１内の水面１００の中心部Ｍ周辺においては、たとえ水生生物１が電界の形成されない領域を通って水槽１１内の水面１００から飛び出たとしても、水生生物１が側壁部１２を越えて水槽１１の外に飛び出すことは困難である。

また、電気パルスに起因して水生生物に与えられる刺激の強さ又は水生生物が感じる刺激の強さは、電気パルスの波高値や平均値等の強度に依存しているが、周波数等のその他のパラメータにも強く依存している。すなわち、水生生物の刺激に対する感受性には強度依存性だけでなく、周波数依存性もある。従って、水生生物に対して所望の影響を与えうる強さの刺激を得るために、印加する電気パルスの強度、周波数、周期、デューティ比等種々のパラメータを調節するとよい。また、その依存性は、水生生物のサイズ、種類等に応じて異なる。従って、誘導しようとする水生生物の感受性の依存性、例えば周波数依存性を考慮して、最も感度の高い周波数を選択すれば、比較的低い強度の電気パルスであっても、十分な強さの刺激を与えることができる。電気パルスの強度、例えば電圧値又は電流値を抑えることができれば、システム全体の消費電力を低減することができる。また、飛び出しを防止すべき水生生物への不所望な影響、例えば過大な強度の電圧／電流によるショックや、皮膚、筋肉、内臓等の損傷のような影響を最低限に抑えることができる。また、電極への電蝕等による影響も低減することができる。すなわち、飛び出しを防止すべき水生生物に対して最適なパラメータ、例えば最適な周波数等を選択することによって、より小さい強度の電界によって、十分な刺激を与えて、水生生物の飛び出しを防止することが可能になる。

電極部１４に印加される電気パルスのより具体的なパラメータは、水中の所望の領域に電界を形成することができれば、特に限定されるものではない。また、電極部１４に印加される電気パルスのパラメータは、水槽の形状、水槽の大きさ、水生生物の種類、水生生物の大きさ、及び水質等に依存して決定される。例えば、電極部１４に印加される電気パルスの電圧は、９Ｖ以上１６Ｖ以下であることができる。また、電気パルスの周波数は、０．１ｋＨｚ以上１０．０ｋＨｚ以下であることが好ましく、０．１ｋＨｚ以上５．０ｋＨｚ以下であることがより好ましく、０．５ｋＨｚ以上１．５ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。
また、電気パルスの周波数を、時間ごとに所定の周波数範囲の中で異ならせて印加することもできる。この周波数範囲としては、例えば、０．１〜２．０ｋＨｚ、０．５〜１．５ｋＨｚ、０．８〜１．１ｋＨｚ、０．５〜１．０ｋＨｚ等の範囲を適用することができる。周波数は、この周波数範囲の中を時間に応じて周期的に変化するように掃引されてもよいし、この周波数範囲の中からランダムに選択されるようにしてもよい。このように周波数を変化させて電極部１４に電気パルスを印加すると、水生生物の種類や大きさによらず、飛び出しを防止することが可能になる。
同様に、電気パルスの電圧やデューティ比等の各パラメータを変化させながら、電気パルスを電極部１４に印加することができる。

例えば、水槽が波の生じない静かな水面が形成される環境であれば、電極部１４は水深３ｃｍ以上５ｃｍ以下に設けられると好ましく、波の生じやすい環境の場合は、電極部１４は、波の高さより深い水深に配置されることが好ましく、電極部１４が水面より上に出ないように配置されると好ましい。水生生物１の飛び出しをより確実に抑制することができる。

また、電源部５０の設置数は、特に限定されるものではなく、図１に示すように複数の電極部材に対して１つの電源部を設置してもよいし、複数の電極部材ごとに複数の電源部を設置してもよい。

また、水槽１１の深さ方向に垂直な断面の形状は、図１に示すような正方形でもよいし、長方形、円形、楕円形等でもよい。水槽１１の当該断面形状に応じて、電極部１４の設置構成は適宜設定される。

また、電極部１４は、電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを有しているが、電極部１４が少なくとも２つの電極部材を有していれば、電極部１４の設置構成は特に限定されるものではない。電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのいずれか２つ又は３つを組み合わせて、電気的及び／又は構造的に連結させて一体的に構成してもよい。また、例えば、電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをそれぞれ、２つ以上に分割してもよい。このように電極部材を多数に分割すると、水槽１１内の内周の各部位において、個別に電気パルスのオンオフやパラメータを調節することができるという利点を有する。また、複数の電極部材を、（電気的には切り離したままで）構造的に連結して形成することもできる。このような構成によれば、電極部材の取り付けの作業が簡略化される、という利点を有する。さらに、上記の実施形態では電極部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを同一形状としたが、異なる形状の電極装置を組み合わせることもできる。

図４は、本実施形態における飛び出し防止装置の変形例を概略的に示す斜視図である。図４に示すように、飛び出し防止装置１０ａは、図１の飛び出し防止装置１０の電極部１４の代わりに、電極部１１４を有する。電極部１１４は、第１電極部材１１４ａ及び第２電極部材１１４ｂを有する。

図４に示される第１電極部材１１４ａ及び第２電極部材１１４ｂはそれぞれ、一部が開放された略環状の形状を有しており、水槽１１の内周面において、水面１００に対して略平行に配置されている。この電極部材１１４ａ，１１４ｂは、その一部が少なくとも電気的に切断されている。図４では、電極部材１１４ａ，１１４ｂが構造的にも分断されている形状を有しているが、電気的にのみ切断されて、構造的には閉じられた環状に形成されていてもよい。第１電極部材１１４ａの下方には、第２電極部材１１４ｂが設置される。第１電極部材１１４ａ及び第２電極部材１１４ｂは、深さ方向に所定の間隔を開けて設けられており、互いに少なくとも電気的に分離している。例えば、閉じられた環状に形成された絶縁性の１つの基材の表面に第１電極部材１１４ａ及び第２電極部材１１４ｂが形成されており、電極部１１４が一体的に構成されていてもよい。

電源部５０を介して、電極部材１１４ａ，１１４ｂに印加される電気パルスの一例を図５に示す。電源部５０は、電極部材１１４ａ，１１４ｂにそれぞれ、図３（ａ）に示したような電気パルスを、相互にタイミングをずらして印加することができる。すなわち、第１電極部材１１４ａに図５（ａ）に示す電気パルスを、第２電極部材１１４ｂに図５（ｂ）に示した電気パルスを印加することができる。このようにすると、第１の周期Ｔにおいては、第１電極部材１１４ａがハイ状態（＋側）の時に、第２電極部材１１４ｂがロー状態（−側）になり、次の周期Ｔにおいては、逆になる。このように、電極部材１１４ａ，１１４ｂを上下に配置し、両電極部材に交互に電気パルスを印加すると、電極部材１１４ａ，１１４ｂそれぞれの周囲に、特に両電極部材１１４ａ，１１４ｂの間に強い、電界を生じさせることができる。そうすると、図２で模式的に示した電界eと同じように、電極部材１１４ａ，１１４ｂの周囲において、水面下の水面近傍で、水槽１１の内周面から内側に向けて膨出する所定の領域に、水生生物１に刺激を与える電界ｅを形成させることができる。従って、水生生物はこの領域を避け、通り抜けることができなくなるため、水生生物１の水槽１１外への飛び出しを防止することができる。

また、両電極部材１１４ａ，１１４ｂに交互に電気パルスを印加するようにすると、周期Ｔを保ちながら、各電極部材に電圧／電流が印加される総時間（ハイ状態になる総時間）を半分にすることができるので、各電極部材１１４ａ，１１４ｂへの通電による電蝕やイオンの流出等の劣化を低減することができる。

さらに、本実施形態では、２本の電極部材１１４ａ，１１４ｂが上下に並べられた例を示したが、より多くの電極部材が上下に配列され、各電極部材が制御部５０ａに電気的に接続されており、制御部５０ａによって、これらの多数の電極部材から所望の電極部材を選択して電気パルスを印加するようにすることもできる。その際、制御部５０ａは、水面１００、及び／又は水生生物１の位置、水質、水槽１１の形状等の要因、及び／又は、ユーザの指定に応じて、電気パルスを印加する電極部材を選択することができる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態における飛び出し防止装置について、図６及び図７に基づき説明する。図６は、本実施形態における飛び出し防止装置を示す斜視図である。図７は、図６の飛び出し防止装置の縦断面図である。

本実施形態における飛び出し防止装置２０では、図１及び図２に示すように電極部１４が水槽１１に直接取り付けられるのではなく、電極部１４が浮き部２５を介して水槽１１内に配置されている点で、第１実施形態における飛び出し防止装置１０と異なる。

図６及び図７に示すように、飛び出し防止装置２０は、水槽１１と、電極部１４と、電源部５０と、水槽１１の内側に設けられる浮き部２５とを有する。浮き部２５は、水面１００に浮くことができ、水槽１１の内面に配置される。また、浮き部２５は、例えば発砲ポリスチレンやバルーン等のように、水に浮くことができる部材から構成される。そして、浮き部２５は、水面１００に浮きながら、その下方で水面下に電極部１４を保持する。

例えば、図７に示すように、浮き部２５は、第１側壁部材１２ａの内面近傍に配置されると共に第１電極部材１４ａを保持する角柱状の第１浮き部材２５ａと、第２側壁部材１２ｂの内面近傍に配置されると共に第２電極部材１４ｂを保持する角柱状の第２浮き部材２５ｂと、第３側壁部材１２ｃの内面近傍に配置されると共に第３電極部材１４ｃを保持する角柱状の第３浮き部材２５ｃと、第４側壁部材１２ｄの内面近傍に配置されると共に第４電極部材１４ｄを保持する角柱状の第４浮き部材２５ｄとを備える。そして、浮き部２５は、水面１００に浮きながら、電極部１４の水中姿勢を維持する。例えば、浮き部２５は、水面１００に対して平行に延設される。

各浮き部２５は側壁部１２に対して所定の位置に配置されるように、すなわち、水槽１１の中心方向へ流されていってしまわないように、次のような構成を備えることができる。例えば、次のようにして、浮き部２５の外側が側壁部１２の内面に取り付けられる。側壁部１２の内面には、深さ方向の所定の位置に不図示の係止部が設けられる。また、浮き部２５の外側には、不図示の係合部が設けられる。そして、浮き部２５の係合部が側壁部１２の係止部に係り合うことによって、浮き部２５の外側が側壁部１２の内面に取り付けられる。係止部と係合部は、相互に係り合うフック状又はコネクタ状の部材として形成されていてもよい。また、側壁１２と係止部との間及び／又は浮き部２５と係合部との間に、チェーン又は紐状の部材が設けられていてもよい。このような構成によって、側壁部１２に取り付けられた浮き部２５は、水面１００の下降や上昇に伴い、水面１００に浮きながら、深さ方向に移動することができる。また、単に各浮き部に、アンカーのような重りを設けてもよい。

また、図６に示すように、電極部１４は浮き部２５の下方に取り付けられており、浮き部２５によって支持されている。図７に示すように、電極部１４の全体は、水に完全に浸漬している。電極部１４は、水と接触している浮き部２５の部分である浮き部２５の下半側、例えば図７に示すように浮き部２５の下部に取り付けられる。また、上述のように、浮き部２５は、側壁部１２に取り付けられると共に電極部１４を保持する。そのため、電極部１４は、水面１００の下降や上昇に伴って、水に浸漬しながら、浮き部２５と共に深さ方向に沿って移動することができる。

このように、浮き部２５に取り付けられる電極部１４は、浮き部２５と一体的に深さ方向に移動するので、電極部１４は、水面１００の変動に応じて深さ方向に移動する。そのため、水面１００が下降や上昇をしても、電極部１４によって形成される電界領域と水面１００との間の深さ方向の所望の相対的な位置関係は維持される。従って水面１００が変動しても、飛び出し防止装置２０は、水生生物１の飛び出しを防止する効果を発揮することができる。

なお、浮き部２５が電極部１４の水中姿勢を維持しながら保持することができれば、浮き部の形状、大きさ、設置数等は、特に限定されるものではなく、電極部１４の大きさや設置数に応じて適宜設定してもよい。

また、電極部１４自身が、両端が閉じられた中空筒状の形状を有しており、水面に浮くように構成されていてもよい。その際、水面下に向けられるべき側の表面のみが導電性に形成されていてもよい。また、中空筒状の電極部１４の上下方向の向きを定められるように、水面下に向けられるべき側の壁面の密度を高くしたり、水面下に向けられるべき側に重りを設けたりすることで、電極部１４の導電性の部分が確実に水面下に配置されるように構成することができる。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態における飛び出し防止装置について、図８及び図９に基づき説明する。図８は、本実施形態における飛び出し防止装置を示す斜視図である。図９は、図８の飛び出し防止装置の縦断面図である。

本実施形態における飛び出し防止装置３０は、図４の第２の実施形態に示した電極部材１１４ａと同様の形状を有する電極部材３４ａと、別の電極部として、水槽１１の電極部材３４ａのさらに内側に配置された第２電極部材３４ｂとを有する電極部３４を備えている点で、第１実施形態における飛び出し防止装置１０と異なる。

図８及び図９に示すように、飛び出し防止装置３０は、水槽１１と、水槽１１の内周に設けられる第１電極部材３４ａ及び第１電極部材３４ａのさらに内側に配置される第２電極部材３４ｂを有する電極部３４と、電極部３４の第１及び第２電極部材３４ａ，３４ｂにのそれぞれに電気的に接続される電源部５０とを有する。

第１電極部材３４ａは、水槽１１の側壁部１２の近傍において水面下に配置されている。この第１電極部材３４ａは、上述した実施形態のいずれかの方法によって水槽１１内に配置されることができる。例えば、図８及び図９に示すように、第１電極部材３４ａは、側壁部１２の内面に取り付けられることができる。第１電極部材３４ａは、図６に示す第１電極部材１１４ａと同じ構成であり、水槽１１の内周に配置されるとともに水槽１１内の水面１００に対して平行に設けられる。

第２電極部材３４ｂは、第１電極部材３４ａの内側に設けられ、少なくとも水面１００に接触している。例えば、第２電極部材３４ｂは、点状であり、図９に示すように、浮き部３５に保持されながら第１電極部材３４ａの内側に設けられることができる。図９に示すように、第２電極部材３４ｂは、浮き部３５の下半側に取り付けられてもよい。

浮き部３５は、水面１００に浮くことができる材料から構成され、水槽１１の内側に設けられる。例えば、浮き部３５は、円柱状であり、水槽１１内の水面１００の中央近傍に配置される。そして、浮き部３５は、図６に示す浮き部２５と同様に、水面１００に浮きながら、第２電極部材３４ｂを保持し、第２電極部材３４ｂの水中姿勢を維持する。そのため、浮き部３５に取り付けられる第２電極部材３４ｂは、浮き部３５と一体的に深さ方向に移動する。また、浮き部３５の水面１００に平行な面内の動きを抑制するために、水面１００に浮いている浮き部３５と水槽１１の底部１３とをつなぐ不図示のつなぎ部材を設けてもよい。

本実施形態において、電源部５０は、外側の第１電極部材３４ａに、上述した図３に示したような電気パルスを印加し（＋側）、内側の第２電極部材３２ｂは、−側（アース）にする。従って第１電極３４ａの周囲に前述したような、水面近傍の内周面近傍であって、水槽１１の内周面から内側に向けて膨出する所定の領域に、水生生物に刺激を与える電界ｅを形成することができ、上述したような飛び出しを防止すべき水生生物を寄せ付けない領域を形成することができる。従って、水生生物をこのような領域に近づかせないことにより、水生生物が水槽１１から飛び出すのを防ぐことが可能になる。

以上のように、本実施形態における飛び出し防止装置は、側壁部１２に設けられる第１電極部材３４ａと第１電極部材３４ａの内側に設けられる第２電極部材３４ｂとを有する。このように、第１及び第２の電極部材３４ａ，３４ｂのうち、第２電極部材３４ｂは水面に浮かせるだけで配置することができるので、電極部３４の設置を容易に行うことができる。

なお、水中の所望の領域に電界領域を形成できれば、第１電極部材３４ａ及び第２電極部材３４ｂの形状は、特に限定されるものではない。例えば、図８及び９では第２電極部材３４ａは、点状又は円盤状の形状を有しているが、第２電極部材は、線状部材を円形又は多角形状の環状に成形して構成されていてもよい。第２電極部材３４ａの形状によって、第１電極部材３４ａと第２電極部材３４ｂとの間の距離を変化させることができる。例えば、第２電極部材３４ｂの外径を、水槽１１の大きさに応じて変化させ、第１及び第２電極部材３４ａ，３４ｂの間の距離を所期のように設定することができる。両電極部材間の距離を短くすることができれば、例えば水槽１１が大きい場合でも、第１電極部材に印加する電気パルスの強度を制限しつつ、必要な強さの電界を形成することができる。また、本実施形態では第２電極部材３４ｂが１つの部材として構成された例を示したが、複数の第２電極部材が、水槽１１内の異なる位置に設けられていてもよい。

また、第２電極部材３４ｂは、浮き部なしで、電源５０に接続された配線５１そのものを介して上方又は下方から支持されることもできる。この場合には、第２電極部材３４ｂは、線状の形状を有し、水面と交差する向きに配置され、少なくとも水面付近の表面が導電性に構成されているとよい。このように構成することで、この導電性の表面の少なくとも一部が水面下に配置されれば、導電性の表面と水が接触して第２電極部材３４ｂとして機能させることができる。

なお、上記の第１乃至第３の実施形態において示した水槽１１は、陸上に配置され、本発明に係る飛び出し防止装置の他に、水槽１１内の水の水質及び酸素の量等の水生生物の生育環境を整えるための種々の装置等が設けられることができる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態における飛び出し防止装置について、図１０及び図１１に基づき説明する。図１０は、本実施形態における飛び出し防止装置を示す斜視図である。図１１は、図１０のび出し防止装置の縦断面図である。

本実施形態における飛び出し防止装置４０は、図１及び図２に示すように水槽１１内に設けられるのではなく、図１０及び図１１に示すように、水中に設置された囲み部４２内に設けられる点で、第１実施形態における飛び出し防止装置１０と異なる。なお、囲み部４２は、１匹以上の水生生物１を水平方向又は横方向から包囲する包囲部として機能するものであって、包囲部の下端を覆う底蓋部を備える場合と、備えない場合がある。ただし囲み部４２である包囲部は、水生生物１は通り抜けられないが、液体は透過することができる程度の大きさの網目を有する網状部材によって形成され、水中に設置される。例えば海等に網で形成される、いわゆる小割式の養殖用の生簀等である。また、水槽内を網などで区切る場合も囲み部に相当する。

図１０及び図１１に示すように、飛び出し防止装置４０は、中心軸Ｘ４２を取り囲むように形成された囲み部４２の内側に設けられる電極部４４と、電極部４４に接続される電源部５０とを有する。

まず、浮き部４６について説明する。

浮き部４６は、水面１００に浮くことができるように構成され、下端に囲み部４２を取り付けられるように、囲み部４２の上端開口に対応する外形を有する。例えば、図１０及び図１１に示した例では、浮き部４６は、発泡プラスチックなどの水面１００に浮くことができる材料から形成されており、中実の断面略四角形の円環形状を有している。浮き部４６の下端には、囲み部４２が取り付けられており、浮き部４６は、水面１００に浮きながら、囲み部４２を保持することができる。また、後述のように囲み部４２が底蓋部４３をさらに有する場合には、浮き部４６は、水面１００に浮きながら、底蓋部４３も保持する。また、浮き部４６は、バルーン等のように、中空状に形成されていることにより、水面１００に浮くように構成されていてもよい。

次に、囲み部４２について説明する。

囲み部４２は、網状の部材からなる筒状に形成されており、例えば図１１に示すように円筒状である。囲み部４２の上部開口端４２ａは、浮き部４６の下部に取り付けられる。そして、水面１００に浮いている浮き部４６によって保持される囲み部４２は、水中に所定の形状をある程度保った状態で水中に浮いて保持されている。囲み部４２は、囲み部４２の上部開口端４２ａが浮き部４６によって水面近傍に支持され、囲み部４２の下部開口端４２ｂに向かって水面１００から下方に延在する。

このように、囲み部４２は、深さ方向に亘って水中の所定の領域７０（以下、内部空間７０ともいう）を取り囲んで包囲する。例えば、囲み部４２は、内部空間７０内に１匹以上の水生生物１を取り囲むことができる。

囲み部４２は生簀用の網等から形成され、囲み部４２の網目は水生生物１の大きさよりも小さい。そのため、囲み部４２は、内部空間７０と内部空間７０の外部７１（以下、外部空間７１ともいう）とを水（又は液体／流体）を通過させるように連通しつつ、囲み部４２を介した内部空間７０と外部空間７１との間の水生生物１の移動を遮る。具体的には、水は、囲み部４２を通過して、内部空間７０から外部空間７１へ流出し、外部空間７１から内部空間７０へ流入する。そのため、囲み部４２の内側の水面の高さと囲み部４２の外側の水面の高さとは同じである。また、水生生物１は、囲み部４２を通って内部空間７０と外部空間７１とを行き来することはできない。

また、水生生物１が囲み部４２の下端側から内部空間７０と外部空間７１とを行き来する場合、図１０及び図１１に示すように、囲み部４２は、その下端に取り付けられる底蓋部４３をさらに有してもよい。底蓋部４３は、囲み部４２の下部開口端４２ｂに取り付けられ、囲み部４２の下端を閉塞する。底蓋部４３は、囲み部４２と同様に、生簀用の網等から形成される。そのため、底蓋部４３が囲み部４２に設けられると、水生生物１は内部空間７０と外部空間７１との間の移動をすることができない。

次に、電極部４４について説明する。

電極部４４は、少なくとも２つの電極部材を有し、囲み部４２の囲み部４２の内側、特に内周に沿って設けられる。また、電極部４４は、囲み部４２の上端と下端の間の長さの半分より上側であって、水面下の所定の水深領域に設けられ、水面１００と略平行に配置される。例えば、図１１に示すように、電極部４４は、囲み部４２の深さ方向に垂直な断面の形状に沿って湾曲している、半円状の第１電極部材４４ａと半円状の第２電極部材４４ｂとを備える。

第１電極部材４４ａの外側及び第２電極部材４４ｂの外側はそれぞれ囲み部４２の内面に取り付けられ、第１電極部材４４ａ及び第２電極部材４４ｂは互いに対向して配置される。第１電極部材４４ａ及び第２電極部材４４ｂは、電気的に分離されており、例えば水面１００から同じ深さに設けられる。

図１に示す電極部１４と同様に、電極部４４は、囲み部４２の上端と下端の間の水深方向の長さの半分より、下端（底部）から遠い側、すなわち上端側に設けられる。より好ましくは、水面１００から囲み部４２の下端の半分の水深までの間に設けられる。さらに好ましくは、水面１００から囲み部４２の下端の３分の１の水深までの間に設けられる。電極部４４は、好ましくは水深１ｍ以下、より好ましくは、例えば、１ｃｍ以上、３ｃｍ以上、５ｃｍ以上、５０ｃｍ以下、３０ｃｍ以下、２０ｃｍ以下、１０ｃｍ以下、５ｃｍ以下、又はこれらを組み合わせた範囲に設けられる。水面１００から電極部４４までの深さが上記範囲内であると、飛び出し防止装置４０は、囲み部４２の外への水生生物１の飛び出しを抑制することができる。

また、電極部４４は、囲み部４２を介して、浮き部４６によって保持されている。そのため、電極部４４は、水面１００の下降や上昇に伴い、水に浸漬しながら、浮き部４６及び囲み部４２と共に深さ方向に沿って移動することができる。例えば、囲み部４２を海中等に設置した場合には、このように電極部４４が水面の変動に伴って移動することができると、潮位の変化や、波の強さによって、電極部４４が水面に出てしまうことが防止できるので、より確実に水生生物が囲み部４２の外に飛び出してしまうのを防ぐことができる。

次に、電源部５０について説明する。

電源部５０は、配線部５１を介して電極部４４に接続され、電極部４４に電気パルスを印加する。電源部５０は、第１電極部材４４ａ及び第２電極部材４４ｂに、例えば図５に示したような電気パルスをそれぞれ印加することができる。このようにして、囲み部４２の内周面から内側に向けて膨出する所定の領域に、水生生物に刺激を与える電界ｅを形成することができ、上述したような飛び出しを防止すべき水生生物を寄せ付けない領域を形成することができる。従って、水生生物をこのような領域に近づかせないことにより、水生生物が水槽１１から飛び出すのを防ぐことが可能になる。

また、電気パルスの各パラメータは、前述の実施形態と同様に、囲み部４２の形状や大きさ、水生生物の種類や大きさ、水質等に依存して決定されることができる。また、各パラメータは時間に対して変化するよう調整されていてもよい。例えば、周波数が、所定の周波数範囲の中で周期的に又はランダムに変化してもよい。

飛び出し防止装置４０は、養殖場のように、海上等の屋外に設置される。

次に、飛び出し防止装置４０が水生生物の飛び出しを防止する流れについて説明する。

電気パルスが電極部４４に印加されると、電極部４４は囲み部４２に囲まれた水中の所望の領域に電界を形成する。電界は水生生物１に対して電気的なバリアとして作用する。そのため、水生生物１が囲み部４２に囲まれた水面１００から囲み部４２の外側に飛び出すことを防止することができる。

また、囲み部４２に取り付けられる電極部４４は、浮き部４６及び囲み部４２と一体的に深さ方向に移動するので、電極部４４によって形成される電界領域と水面１００との間の深さ方向の所望の相対的な位置関係は、維持される。そのため、水面１００が変動しても、飛び出し防止装置４０は、水生生物１の飛び出しを防止する効果を発揮することができる。

以上のように、本実施形態における飛び出し防止装置は、囲み部４２及び電極部４４を保持する浮き部４６を有する。そして、電極部４４は、水に浸漬しながら、浮き部４６及び囲み部４２と共に深さ方向に沿って移動する。そのため、水面１００が変動しても、水生生物１の飛び出しを抑制する効果を維持することができる。

さらには、水は、囲み部４２や底蓋部４３を通って内部空間７０と外部空間７１とを行き来できるので、内部空間７０内の水量、すなわち囲み部４２の内側の領域内の水量は一定である。そのため、囲み部４２の内側の領域への水の添加や領域からの水の除去等、囲み部４２の内側の領域内の水量を調整することが不要である。

なお、浮き部４６が電極部４４の水中姿勢を維持しながら囲み部４２及び電極部４４を保持することができれば、浮き部の形状、大きさ、設置数等は、特に限定されるものではない。

また、電極部４４は、第１電極部材４４ａ及び第２電極部材４４ｂを有しているが、電極部４４が少なくとも２つの電極部材を有していれば、電極部４４の設置構成は特に限定されるものではない。また、囲い部４２の断面形状に応じて、電極部４４の形状は適宜設定される。

また、電極部４４が水に接触していれば、図１２に示すように電極部４４が囲み部４２の内面に取り付けられてもよいし、電極部４４が水と接触している浮き部４６の部分に取り付けられてもよい。

また、囲み部４２の形状は、囲み部４２の内側の空間に１匹以上の水生生物１を包囲可能であれば特に限定されるものではなく、図１１に示すように円筒状でもよいし、角筒状でもよい。

また、本実施形態における飛び出し防止装置は、固定部をさらに有してもよい。図１２は、本実施形態における飛び出し防止装置の変形例を示す断面図である。

図１２に示すように、飛び出し防止装置は、浮き部４６と、囲み部４２と、電極部４４と、電源部５０と、囲み部４２の下端に取り付けられる固定部４７とを有する。固定部４７は、水に沈む材料から構成され、水底１０１に設けられる。また、固定部４７は、囲み部４２の下部開口端４２ｂの形状に沿って下部開口端４２ｂに取り付けられる。例えば、固定部４７は円環状である。

固定部４７は浮き部４６の浮力では浮かずに、水底１０１に対する固定部４７の設置状態が維持されるので、囲み部４２は固定部４７を介して水底１０１に固定される。そのため、固定部４７は、飛び出し防止装置の漂流を回避することができる。また、水底１０１は、囲み部４２に対して、図１１及び図１２に示す底蓋部４３として機能する。そのため、水底１０１に固定された飛び出し防止装置は、底蓋部４３を具備せずに、水生生物１が囲み部４２の下端側から内部空間７０と外部空間７１とを行き来することを回避できる

以上説明した実施形態によれば、蓋を設置しなくても、水槽や生簀のような装置から水生生物の飛び出しを防止することができる。

以上、実施形態について詳述したが、上述した実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び変更が可能である。また、上述した実施形態の構成の一部又は全部を他の実施形態と適宜組み合わせることができることは言うまでもない。

本国際出願は２０１７年８月３日に出願された日本国特許出願２０１７−１５１０８２号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。

１ 水生生物
１０ 飛び出し防止装置
１１ 水槽
１２ 側壁部
１３ 底部
１４ 電極部
５０ 電源部
５１ 配線部
１００ 水面

Claims (6)

1. 水生生物を飼育するための水槽の内周に設置された複数の電極部と、
   前記複数の電極部に電気的に接続され、前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部に電気パルスを印加する電源部と、
   を備えた、水生生物の飛び出し防止装置であって、
   前記複数の電極部は、前記水槽の前記内周の一部又は全部にわたって水平方向に延在し、前記水槽内の所定の水深領域に配置されており、
   前記複数の電極部は、前記水槽の高さ又は前記水槽内の水位の半分より上側の高さに設けられており、
   前記少なくとも１つの電極部に電気パルスを印加する、水生生物の飛び出し防止装置。
2. 前記電極部が、前記水槽の内周面に取り付けられている、請求項１記載の水生生物の飛び出し防止装置。
3. 水面に浮くことができる浮き部をさらに備え、
   前記電極部が、前記浮き部の下方に取り付けられている、請求項１記載の水生生物の飛び出し防止装置。
4. 水生生物の周囲を取り囲んで包囲する筒状の包囲部の内周に設置された複数の電極部と、
   前記複数の電極部に電気的に接続され、前記複数の電極部のうちの少なくとも１つの電極部に電気パルスを印加する電源部と、
   を備えた、水生生物の飛び出し防止装置であって、
   前記複数の電極部は、前記包囲部の前記内周の一部又は全部にわたって水平方向に延在し、前記包囲部の高さの半分より上側の所定の水深領域に配置されており、
   前記複数の電極部は、前記包囲部内の水位の半分より上側の高さに設けられており、
   前記少なくとも１つの電極部に電気パルスを印加する、水生生物の飛び出し防止装置。
5. 水面に浮くことができる浮き部をさらに備え、
   前記包囲部は、前記浮き部に取り付けられて、前記浮き部によって水中で支持されている、請求項５記載の水生生物の飛び出し防止装置。
6. 前記電極部は前記包囲部に取り付けられることにより、前記包囲部を介して前記浮き部によって支持される、請求項６記載の水生生物の飛び出し防止装置。

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