JPH0436650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は海水を用いる養魚装置に係り、海洋波
のエネルギを増幅して利用すると共に、天候，波
浪の状態が平常時は勿論のこと、嵐，地震による
津波等異常時においても安全に作動し、飼養中の
魚類にも何等の害を与えない装置であつて、それ
らにより、肉質の良好なる魚類の生産に適する全
天候型養魚装置に関する。

［従来の技術］ 従来、養魚装置は第４図及び第５図に示すもの
が知られていた。また未公開ではあるが、本願出
願人により既に特許出願がされている第３図に示
す如き養魚装置が存在している。

先ず、第４図及び第５図に示される装置におい
ては、４８，４９は水の回流水槽、５０は魚類の
遊泳水槽を示し、この中で魚が遊泳運動を行な
う。プロペラ５２は駆動装５３により駆動され、
水槽５１で連結した閉回路中の水に流れを与え、
水流は図示の矢印の様に回転する。また水流は整
流格子５４により整流されて遊泳水槽５０に送ら
れる。遊泳水槽５０内の魚は流れと反対の方向
に、流れと同速度で遊泳する。この従来知られた
養魚装置は、構造が複雑で、大型化し、特別な動
力が必要である。

これに対し、第３図の示すものは未公開ではあ
るが、既出願のものとして、構造が比較的簡単
で、養魚生産量の割合に小型化でき、また人工的
動力を殆ど必要としない養魚装置である。第３図
において、擁壁２８ａで外海２７と地上４側とが
画成され、外海２７側では波動ポンプ３０（図は
縦型のものであるが横型のものを用いた装置も出
願されている。）が、地上４側には揚水タンク２
９を有する回流水槽１９ａが夫々設けられてい
る。波動ポンプ３０は動力シリンダ３５と波力シ
リンダ３６からなり、波浪取水口３９，４０から
出入する波浪により内部の動力ピストン及び波力
ピストン（いずれも図示は省略）を往復動し、海
水の吸入吐出を行なう。

波動ポンプ３０と揚水タンク２９間には、吐出
用開閉弁１７ａを介設する吐出管１６ａが架設さ
れると共に、回流水槽１９ａの底面の中央の排出
口２２ａとは吸入開閉弁２４ａを介して吸入管２
３ａが架設される。また吸入管２３ａの波動ポン
プ３０への連給部近傍には吸込用逆止弁３７を有
する取水管３８が連結される。波動ポンプ３０は
擁壁２８ａにジヨイント４１により連結支持され
ると共にワイヤ４２により海底側に連結される波
浪集合装置４５がこれに装着される。波浪集合装
置４５は没水板４６、波浪集合板４３，４４等か
らなり、その開口側から進入した波浪を集約して
波浪取入口３９，４０内に導入する。

一方、揚水タンク２９と回流水槽１９ａ間には
水噴射用開閉弁３１を介設する水噴射管１８ａが
架設される。なお、水噴射管１８ａは回流水槽１
９ａの内面円周接線方向に沿つて連結される。

また回流水槽１９ａにはオーバフロー管３２が
その上端側に設けられ、排出口２２に連結する吸
入管２３ａにはこれから分岐し、取水用兼水槽底
清掃用開閉弁３４ａを有する取水管兼水槽底清掃
用管３３が連結される。

上記構造の養魚装置により、波浪集合装置４５
からの波浪により波動ポンプ３０が動作し、吸入
管２３ａ及び吐出管１６ａを介し、回流水槽１９
ａへの海水の吸入吐出が行なわれている。

波浪エネルギによつて回流水槽１９ａへの海水
の循環が行なわれると共に、水噴射管１６ａによ
り回流が与えられ、かつ排泄物等も底面中央に集
積され取水用兼水槽底清掃用管３３等により外海
２７内に適宜排出される、一方、波動ポンプ３０
はフロート４７により潮の干満に対応して浮体と
して作用するが、潮の異常干満により作動しない
ときは揚水タンク２９内に蓄溜された海水により
回流水槽１９ａへの水供給が支障なく行なわれ
る。

［本発明の目的：解決すべき問題点］ 上記従来技術のうち、既に知られている第４図
及び第５図に示したものは、構造が複雑で大型化
するので設備費も高価である上、動力費も多額で
あり、装置自体の機能としても魚の排泄物等を除
去することが困難であるなどの問題点があつた。

また第３図に示した未公開の装置は、同規模生
産量に対し、用地も少なくて済み、動力も殆ど不
要であるなどの利点も多いが、構造がやや複雑で
あつて、摺動部が多く、耐久性に問題点がある。

更に台風其の他天候の変動に対しての対応性が
弱い。即ち嵐の時装置が円滑に動作しない場合が
あり、また厳しい、波浪により破壊の可能性もあ
る。また従来の装置では嵐の場合には、装置全体
が冠水し予備のポンプモータも作動せず、かつ予
備のデイーゼル発電機も起動せず、海水の供給が
停止して、多数の養魚が死ぬおそれがあるという
問題点がある。これはまた装置の経済性を高める
ため使用水の溶存酸素量の限度まで、養魚数を増
加して運転しなければならないためでもあるが、
上記のような嵐が数時間続いている間に、新しい
水の供給、即ち酸素の供給が停止したために、多
数の養魚が全滅し、多大な損害を生じたという例
が少なくなかつた。

上記既に知らた従来技術の装置では、この点非
常に大きな欠点が存在していることが明らかであ
るが、前記未公開の出願技術とも、以上のような
問題点を有し、未だ未解決かつ不充分であるとい
える。

本発明は上記従来技術の諸問題点，諸欠点を殆
どすべて解決除去するものであつて、平常天候時
は勿論のこと、嵐の場合においても、断水や冠水
を防止し、全天候において安全に作動し、養魚の
生命を守り、これらを十分に飼育し、かつ天然の
波浪エネルギを従来最高の能率で活用することに
より、構造簡便で安価に実施でき、組立作業も容
易で、而も魚類に適切な運動をさせ、魚体の脂肪
を減少せしめて肉質を改善して高級魚となし得る
と共に、排泄物等の排出浄化も容易に行い得る全
天候型養魚装置を提供することを目的とする。

［本発明の構成：問題点解決の手段］ 本発明装置は外海に連通する取水路と、更にこ
れに連通しかつ他方を地表面に開口し、固有の周
波数が外海の平常時の波浪の周波数に近くなるよ
うに特定容積を有する取水ピツトを設け、この中
に波浪エネルギで動作する波動ポンプを内設する
と共に、養魚を入れる水平断面円形の回流水槽を
設けて、前記波動ポンプからの吐出管を前記回流
水槽の内側円形接線方向に配設された水噴射管に
連結し、必要な場合には前記吐出管と前記水噴射
管の間に揚水タンクを介設し、更に前記回流水槽
の底面中央に、沈澱汚物等を排出する排出管を設
け、必要な場合に前記回流水槽の上端付近にオー
バフロー手段を設けることにより構成される。

［作用］ 実験によれば、前記取水ピツト内波高Ｈと外海
波高Hoとの比Ｈ／Hoと、外海の波の周波数Ｗと
取水ピツトの固有周波数Wcとの比Ｗ／Wcとの間
には、、取水路及び取水ピツト系の減衰係数Ｃの
変化により夫々特定の関係があり、第２図はその
関係を示す説明図である。

同図によれば、相当幅の広い外海の波の周波数
をの範囲において波高は増幅される作用がある。

また一面において減衰係数の大きさは、取水路
径及び長さ，取水ピツトの体積及び表面の粗さの
度合により変化するが、他面周波数の大きな嵐の
場合の波浪のエネルギは取水孔で減衰される度合
が大きくなり、ピツト内の波高は平坦化される。

而して、このように取水孔及び特定の容積を持
つたピツトの構成は、嵐の如き周期の短いランダ
ムな大波高を減衰せしめ、平常時の波長の長い波
を増幅させる性質がある。従つて、このような場
合には、同図に示すＷ／WcはＷ／Wc＞＞１とな
りＨ／Hoは非常に小さくなる。

また使用する波動ポンプは縦型でも横型でもよ
いが、波動を直接受ける波動ピストンを大径に作
製し、吐出側の圧力ピストンを小径に作製すれ
ば、波動の圧力も増幅され、非常に高い水圧が得
られ前記水噴射管より回流水槽内円形接線方向に
圧力水が噴出されて円形の回流を生じ、魚類に運
動を与えることができ、脂肪分のない高級の魚を
得ることができる。

更にまた、上記のように全天候において、安全
に安定して新しい水が供給され、かつ汚物も排出
されるので、浄化作用が常時行われ、常に魚類は
安全である。

［実施例］ 第１図は比較的小径ａの取水路１と比較的大径
ｂの取水ピツト２を設け、例として縦型の波動ポ
ンプ５を内設し、回流水槽と連結配管等とによ
り、本発明装置を構成した例である。取水路１は
断面が円又は楕円に限らず、長方形，正方形，其
の他の多辺形でもよい。また本装置は外海２７に
対し設けられた防波堤２８の内側の海面２７′に
近接する地上４内に穿設される例である。また回
流水槽１９としては揚水タンクを付設していない
場合を示し、かつ吸入管を架設していない例を示
している。

取水路１は前記した如く直径ａの波浪力の導入
路を形成し発電所コンデンサ冷却用の海水取水口
５５にも連通する例である。

取水ピツト２は前記した如く地上４内に穿設さ
れた貫通孔を潜函３で内張りしたものからなり、
取水路１側に直径ｂの開口部を形成すると共に地
表面側にも開口している。その形状は円筒形に限
らず角形その他の立体形でもよい。

波動ポンプ５は小径の動力シリンダ７とこれに
連結する大径の波力シリンダ６の２段構造体から
なり、波力シリンダ６の外周側に固定した係止具
１２を潜函３内に固着する係止受具１３と係合せ
しめ潜函３内に保持される。更に地表面の開口部
側には蓋２０が設けられ、冠水を防止する。

波力シリンダ６内にはフロート８が摺動自在に
係合しピストンの作用をする。フロート８と中空
軸１０を介して連結する圧送ピストン９は動力シ
リンダ７内に摺動自在に支持される。

貫通孔１１を有する中空軸１０は上下に開口
し、上方開口部には吸入用逆止弁１４が設けられ
る。動力シリンダ７図のの上方側には吐出管１６
の一端が連結し、その連結端には吐出用逆止弁１
５が設けられている。吐出管１６内には吐出用開
閉弁１７が介設されその他端側には水噴射管１８
が形成される。

水噴射管１８は回流水槽１９にその内面円周接
線方向に沿つて連結し、波動ポンプ５から吐出さ
れた海水を接線方向に噴射する。

また回流水槽１９の上部には網を張つたオーバ
フロー管２６が連結される。回流水槽１９は水平
断面円形の円筒体から形成され、水槽底面２５の
中央には排出口２２が形成される。排出口２２は
下方が細くなる円錐形状に形成されるが、この形
状に限定されない。また図示は省略されている
が、水槽底面２５全体を排出口２２が最下端にあ
る円錐形状のものから形成してもよい。排出口２
２は排出用開閉弁２４を有する旋回流排出管２３
に連結される。

次に本実施例の作用について説明する。先ず定
常的な作動については、取水口１及び取水ピツト
２を介して導入された波浪の上下動によりフロー
ト８及びこれに連結する圧送ピストン９が波力シ
リンダ６及び動力シリンダ７内を往復動する。フ
ロート８及び圧送ピストン９の下降行程において
動力シリンダ７内は負圧となり、吸入用逆止弁１
４が開き、取水ピツト２内の海水が中空軸１０の
管通孔１１を通り吸い上げられ動力シリンダ７内
に溜る。この場合吐出用逆止弁１５は閉止状態に
ある。

フロート８及び圧送ピストン９の上昇行程時に
おいては吸入用逆止弁１４は閉止され、吐出用逆
止弁１５が開く。大径のフロート８の下面に作用
した波浪の波動力が直径に反比例した大きな力と
なり圧送ピストン９に作用し、圧力が増幅されて
動力シリンダの海水が吐出管１６内に吐出され
る。吐出用開閉弁１７を開いておくことにより、
海水は水噴射管１８から回流水槽１９内に噴射さ
れる。水噴射管１８は回流水槽１９の内面接線方
向に沿つて配設されるので、噴射された海水は既
存の水と共に円形の回流を生ぜしめる。

一方、回流水槽内部の魚類は回流と逆方向に遊
泳し、３乃至４週間の運動により脂肪が減少し魚
肉は高級なものに改善される。

また回流水槽１９内で旋回流を生じさせるとそ
の外周部の圧力が中央部の圧力よりも高くなり、
流れの圧力勾配の影響を受けて回流水槽１９の水
槽底面２５の沈澱物を乗せた境界層を中央部へ集
積させるが如き二次流れが生じ、魚類の排物及び
余剰の餌などが水槽底面２５の中央部へ集積され
る。従つて排出用開閉弁２４を開放することによ
り旋回流排出管２３から前記排物等が海面内に排
出される。この排出作業は波動ポンプ５の吐出行
程中においても自由に行なわれるため、回流水槽
１９内を常時清浄状態に保持することもできる。
以上の繰返し動作により回流水槽１９内に常時新
しい海水が供給される。

次に平常時と嵐等の異常時における取水ピツト
２内の波動ポンプ５の作用を説明する。

海波は取水路１及び取水ピツト２により前記し
た如く、平常時は波高が増幅され、嵐等の場合に
は減衰、減小され安全に作動する。これには第２
図に示す如き関係が存在することが実験により確
かめられた。

先ず、平常時においては、外海の波の周波数Ｗ
は取水ピツトの固有の周波数Wcと同じ位である
からＷ／Wcは１に近くなり、従つて外海の標準
波高Hoに対するピツト内波高Ｈは増幅される。

具体的には外海２７の波浪の周期は６乃至７
［秒］で、うねりが大きいときは約２倍の周期と
なることがある。取水路１の幅を２［ｍ］、高さ
6.7［ｍ］の長方形のものから形成し、また取水ピ
ツトは５［ｍ］×５［ｍ］のものから形成し、外海
の波高Hoが0.2ないし0.5［ｍ］の場合前記ピツト
系路内の周期が10ないし12［秒］となり、波高Ｈ
は前記の場合、夫々0.5［ｍ］ないし1.2［ｍ］程度
に波高が増幅されることが記録された。

次に嵐等により波浪が激しい場合には、外海の
波の周波数Ｗは大きくなり、従つて取水ピツトの
固有周波数Wcに対する比率Ｗ／Wcは非常に大と
なる。依つて第２図に示される縦軸のＨ／Hoは
十分に小さくなり、ピツト内波高Ｈは外海の標準
波高Hoよりも非常に小となり、安全な操業が可
能となる。これによりＨは全天候で比較的平均化
されることになり、装置に無理を及ぼさず、常に
正常に動作しうることとなる。

なお、嵐等により波高が高くなつた場合も、た
とえ地上に波浪が上つてきても蓋２０により遮蔽
され波動ポンプ５影響を与えない。

以上の如く、本実施例では平常時には増幅され
た波高の波浪により、嵐等、波浪の激しい場合に
は減衰された波高の波浪により波動ポンプ５が作
動するので全天候下で安定した操業がなされ得
る。従つて回流水槽１９内には常時新しい海水が
供給され排泄物も排出されるので、回流水槽内の
水は酸素欠乏にはなりえず、清浄に保たれること
となる。

なお本実施例では取水口１、取水ピツト２を用
い、波動ポンプ５は縦型を使用したが、波浪を適
宜減衰して導入し得るその他の形状のピツト系路
でもよく、また横型の波動ポンプを用いることも
可能である。

［本発明の効果］ (1) 本発明装置は平常時でも、嵐等の外乱時で
も、ピツト内波高は比較的変動なく増巾され、
更に高所に海水を上げて使用され、回流水槽に
常に新しい海水を供給することができ、従つて
酸素欠乏も起こり得ないから、従来技術と全く
異なり、魚類も安全であり、全天候下において
安定した養魚操業を行い得るという大きな効果
が得られる。

(2) 回流水槽内の沈澱汚物は、下部より、或程度
の水量を定常時に排出することにより除去さ
れ、回流水槽内部は常に清浄に保たれる。

(3) 上記(1)及び(2)により、全天候下において安全
に脂肪分の少ない高級な魚を得ることができ
る。

(4) 本発明装置は、波動ポンプがピツト内で、吊
下げ支持構造にされるので、組立、分解が簡単
で能率的である。

(5) 本発明装置は自然の波浪エネルギを使用し、
人工動力を使用しないので、全天候下におい
て、低コストで養魚操業を行うことができる。

(6) 本発明装置では、更に、回流水槽の上方に揚
水タンクを付設することができるので、ポンプ
の故障等で、一時的に取水を中止しても安全操
業が可能となるなど全天候において常時高能率
で操業できるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２
図は本実施例における周波数比Ｗ／Wcと波高比
Ｈ／Hcおよびピツト系路の減衰係数との関係を
示す線図、第３図は従来の養魚装置（未公開出願
に係る）、第４図は従来の養魚装置の平面図、第
５図は第４図の正面図である。 １……取水路、２……取水ピツト、３……潜
函、４……地上、５，３０……波動ポンプ、６，
３６……波力シリンダ、７，３５……動力シリン
ダ、８……フロート、９……圧送ピストン、１０
……中空軸、１１……貫通孔、１２……係止具、
１３……係止受具、１４……吸入用逆止弁、１５
……吐出用逆止弁、１６，１６ａ……吐出管、１
７，１７ａ……吐出用開閉弁、１８，１８ａ……
水噴射管、１９，４８，４９……回流水槽、２０
……蓋、２１……空隙、２２……排出口、２３，
２３ａ……吸入管、２４，２４ａ……吸入用開閉
弁、２５……水槽底面、２６，３２……オーバフ
ロー管、２７……外海の海面、２７′……擁壁内
海面、２８，２８ａ……擁壁、２９……揚水タン
ク、３１……水噴射用開閉弁、３３……取水用兼
水槽底清掃用管、３４……取水用兼水槽底清掃用
開閉弁、３７……吸込用逆止弁、３８……取水
管、３９，４０……波浪取入口、４１……ジヨイ
ント、４２……ワイヤ、４３，４４……波浪集合
板、４５……波浪集合装置、４６……没水板、４
７……フロート、５０……遊泳水槽、５１……水
槽、５２……プロペラ、５３……駆動装置、５４
……整流格子、５５……海水取水口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外海に連通する取水路と、これに連通すると
   共に地方を地表面に開口し、特定容積を有する取
   水ピツトと、該取水ピツトに収納され前記取水路
   側に開口部を形成して波浪の出入により往復動す
   る波動ポンプと、底面中央に排水口を設けた水平
   断面円形の回流水槽と、該回流水槽と前記波動ポ
   ンプとを結ぶ吐出管の前記回流水槽との連結側端
   に形成され該回流水槽の内面円周接線方向に沿い
   連結してなる１以上の水噴射管とを有することを
   特徴とする全天候型養魚装置。 ２ 外海に連通する取水路と、これに連通すると
   共に他方を地表面に開口し、特定容積を有する取
   水ピツトと、該取水ピツトに収納され前記取水路
   側に開口部を形成して波浪の出入により往復動す
   る波動ポンプと、底面中央に排水口を設けた水平
   断面円形の回流水槽と、該回流水槽と前記波動ポ
   ンプとを結ぶ吐出管の前記回流水槽との連結側端
   に形成され該回流水槽の内面円周接線方向に沿い
   連結してなる水噴射管とを有すると共に、該回流
   水槽の上方に前記波動ポンプの水頭圧力によつて
   揚水される揚水タンクを付設することを特徴とす
   る全天候型養魚装置。