特許 6166905 鉛直流発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6166905

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】鉛直流発生装置

(51)【国際特許分類】

   A01K 63/04 20060101AFI20170710BHJP

   B01F 13/02 20060101ALI20170710BHJP

【ＦＩ】

   A01K63/04 C

   B01F13/02 A

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-18027(P2013-18027)

(22)【出願日】2013年2月1日

(65)【公開番号】特開2014-147340(P2014-147340A)

(43)【公開日】2014年8月21日

【審査請求日】2016年1月21日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年１１月７日レオプラザホテル佐世保で開催された平成２４年度海洋セミナーで公開

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年１０月１１日長崎県立総合体育館メインアリーナにおいて開催されたながさき建設技術フェア２０１２で公開

(73)【特許権者】

【識別番号】390017684

【氏名又は名称】大石建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(72)【発明者】

【氏名】末永 茂則

(72)【発明者】

【氏名】浜田 英文

【審査官】 大熊 靖夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−０７３５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１３５１９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５０−０８７８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１２９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５１−０２７１９８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０４７７６１２７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｋ ６１／００，６３／００−６３／０４

Ｂ０１Ｆ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部と連通状とされる穴が穿孔された環状の空気配管と、
該空気配管と平面的に同心円状であって、かつ前記空気配管の環状内に一定の間隔を設けて独立して配置され、内部と連通状とされる孔が穿孔された少なくとも１個の環状の空気補助配管と、
前記空気配管内に空気を間欠的に供給可能とされた遮断弁部を有する空気供給制御部と、
前記遮断弁部に連通状に接続され、前記空気配管に空気を供給する第１のエアーコンプレッサーと、
前記空気補助配管に空気を供給する第２のエアーコンプレッサーと、を備える
鉛直流発生装置。

【請求項2】

前記遮断弁部は、前記空気配管内、および前記空気補助配管内のそれぞれに供給される空気を遮断する時間を調整できるタイマー機能を有する
請求項１に記載の鉛直流発生装置。

【請求項3】

前記空気配管と前記空気補助配管の外周を連結する連結部を有する
請求項１または請求項２に記載の鉛直流発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は鉛直流発生装置に関する。詳しくは、例えば、魚貝類養殖場等での水面下の高温を解消する鉛直流発生装置に係るものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の曝気装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
具体的には、図６に示すように、牡蠣等の養殖場において、海底１０１に曝気管１０２を敷設し、水域の水面下が高温となりやすく、かつ貧酸素化しやすい夏季の期間中に曝気を行う構成とされる。

【0003】

このようにして、水底付近で曝気することにより、水底付近の水は溶存酸素濃度が上昇すると同時に緩やかな鉛直循環流が発生する。これにより水面下の水と、水底付近の水とが混ざり合うことで、水深の如何にかかわらず水温をほぼ一定にすることができる。

【0004】

また、水底付近で曝気することで水底の堆積された養分を水面下に押し上げて牡蠣等の成長を促進させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−４９９６０号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載された曝気装置では、水底に堆積された養分は鉛直循環流によって鉛直方向への循環となるが、連続した空気の噴出により水面下に滞留することなく広い範囲に拡散するために、牡蠣等に充分な栄養を供給することが困難となる。

【0007】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、水底の養分を一定の水域の水面下に充分に供給することができる鉛直流発生装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明に係る鉛直流発生装置は、内部と連通状とされる穴が穿孔された環状の空気配管と、該空気配管内に空気を間欠的に供給する空気供給制御部とを備える。

【0009】

ここで、空気配管が環状に構成されたことによって、一定の水域内を取り囲むことができる。これにより、例えば、水域内に設置される牡蠣筏等の周囲の水面下に水底付近の水を押し上げることで水域内に均一に水底付近の水を供給することができる。

【0010】

また、空気配管内に空気を間欠的に供給する空気供給制御部によって、水域の底層の水を噴出する空気で急激に水面まで押し上げた状態で空気の噴射を一定時間遮断し、続いて、空気の噴出を行うことを繰り返す、所謂空気を間欠的に噴出することで鉛直流を生起させて水域の底層の水を一定の水域内に供給することができる。

【0011】

更に、空気配管に穿孔された穴から噴出する空気で水底に堆積された養分を水面下まで押し上げることができる。続いて、空気の噴出を一定時間遮断することで養分を水面下に滞留させることができる。よって、連続して空気を噴出することによる鉛直循環流よりも養分の拡散を抑えることができ、空気配管の環内の水面下に養分を滞留することが可能となる。

【0012】

また、本発明に係る鉛直流発生装置において、空気供給制御部が、遮断弁部を有する場合には、空気配管内に圧縮空気を間欠的に供給することが可能となる。
具体的には、エアーコンプレッサーから空気配管内に圧縮空気が供給されることで、空気配管の穴から急激な空気の噴出が可能となると共に、圧縮空気を遮断弁部によって一定時間ごとに遮断して空気配管内に注入することで、空気配管の穴から圧縮空気を間欠的に噴出することが可能となる。

【0013】

また、本発明に係る鉛直流発生装置において、遮断弁部は、空気配管内に供給される空気を遮断する時間を調整できるタイマー機能を有する場合には、養殖場等の水域の水深、水温や水流の状況に応じて空気配管内に供給される空気を遮断する時間を調整することができる。

【0014】

また、本発明に係る鉛直流発生装置において、空気配管の環内であり、かつ空気配管と同一平面上に配置され、更に、内部と連通状とされる穴が穿孔された少なくとも１個の環状の空気補助配管とを備えることができるものとする。

【0015】

ここで、空気補助配管が空気配管と同一平面上に配置され、かつ環状に構成されたことによって、空気配管に取り囲まれた一定の水域内の領域を更に取り囲むことができる。これにより、一定の水域内に同心円状に空気補助配管を配置することで均一に空気を噴出させることができる。

【0016】

また、空気配管内の同一平面上に配置された空気補助配管の穴から空気を噴出させることで、空気配管の環状内の水域の溶存酸素濃度を上昇させることができる。

【0017】

また、本発明に係る鉛直流発生装置において、空気補助配管が、空気配管との間で連結された連結部を有する場合には、空気配管内の所定の位置に空気補助配管を支持することが可能となる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の鉛直流発生装置によれば、水底の養分を一定の水域の水面下に充分に供給することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明を適用した鉛直流発生装置の一例を説明するための模式図である。

【図2】本発明を適用した鉛直流発生装置における空気配管及び空気補助配管の一例を説明するための平面模式図である

【図3】本発明を適用した鉛直流発生装置における空気配管及び空気補助配管の要部拡大模式図である。

【図4】本発明を適用した鉛直流発生装置における空気噴出部及び空気注入部の一例を説明するための模式図である。

【図5】本発明を適用した鉛直流発生装置の使用状態の一例を説明するための模式図である。

【図6】従来の曝気装置の一例を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら詳述する。

【0021】

図１は本発明を適用した鉛直流発生装置の一例を説明するための模式図、図２は本発明を適用した鉛直流発生装置における空気配管及び空気補助配管の一例を説明するための平面模式図である。また、図３は本発明を適用した鉛直流発生装置における空気配管及び空気補助配管の要部拡大模式図である。更に、図４（Ａ）は本発明を適用した鉛直流発生装置における空気噴出部の一例を説明するための模式図、図４（Ｂ）は本発明を適用した鉛直流発生装置における空気注入部の一例を説明するための模式図である。

【0022】

ここで示す鉛直流発生装置１は、環状の空気配管２と、この空気配管２内に同一平面上に配置された環状の空気補助配管３と、これら空気配管２及び空気補助配管３に圧縮空気が供給される空気供給制御部４が連結された構成とされている。

【0023】

ここで、空気配管２は、例えば、長さが約１１５０ｍｍの塩化ポリエチレンで形成された接続パイプ６と、空気噴出部７、あるいは空気注入部１７（図３に図示せず。）が設けられた中継パイプ５がジョイント部１４によって交互に連結されることで直径が約１５ｍの環状に構成されている（図３参照）。

【0024】

また、空気補助配管３は、例えば、長さが約９６０ｍｍの塩化ポリエチレンで形成された接続パイプ６Ａと、空気噴出部７Ａ、あるいは空気注入部１７Ａ（図３に図示せず。）が設けられた中継パイプ５Ａがジョイント部１４によって交互に連結されることで直径が約１０ｍの環状に構成されている（図３参照）。

【0025】

更に、空気補助配管３は、空気配管２の環状内に一定間隔を設けて同一面上に配置され、空気配管２と空気補助配管３との連結として、複数の支持用アングル部材１６が空気補助配管３と空気配管２との間に連結されている（図２参照）。

【0026】

また、空気噴出部７、７Ａは、Ｔ字状エルボ管８の開口雌ネジ部９、９にカプラプラグ１０、１０が螺着され、このカプラプラグ１０、１０に中継パイプ５、５Ａの開口端１１に取り付けられたカプラソケット１２が着脱可能な状態で連結されている。

【0027】

更に、Ｔ字状エルボ管８の開口雌ネジ部９Ａには、逆止弁１３が設けられたブッシング１５が取り付けられた構成とされている（図４（Ａ）参照）。

【0028】

また、空気注入部１７、１７Ａは空気配管２に４箇所配置されており、Ｔ字状エルボ管８の開口雌ネジ部９、９にカプラプラグ１０、１０が螺着され、このカプラプラグ１０、１０に中継パイプ５、５Ａの開口端１１に取り付けられたカプラソケット１２が着脱可能な状態で連結されている。

【0029】

更に、Ｔ字状エルボ管８の開口雌ネジ部９Ａには、塞ぎプラグ１８が取り付けられた構成とされている（図４（Ｂ）参照）。

【0030】

また、空気配管２の空気注入部１７には、注入ホース１９の一端が接続されると共に、他端が空気分配部２０に接続されている。

【0031】

この空気分配部２０は、エアシリンダー（図１に図示せず。）が内蔵され、このエアシリンダーによって各々の空気注入部１７に圧縮空気が注入される構成とされている。

【0032】

また、空気分配部２０には、供給ホース２１の一端が接続されると共に、他端が空気供給制御部４に接続されている。

【0033】

ここで、空気供給制御部４は、タイマー２２を有する遮断弁２３に、エアーコンプレッサー２４が連通状に接続されている。

【0034】

また、空気補助配管３の空気注入部１７Ａには、注入ホース１９Ａの一端が接続されると共に、他端が空気分配部２０Ａに接続されている。

【0035】

この空気分配部２０Ａは、エアシリンダー（図示せず。）が内蔵され、このエアシリンダーによって各々の空気注入部１７Ａに圧縮空気が注入される構成とされている。

【0036】

また、空気分配部２０Ａには、供給ホース２１Ａの一端が接続されると共に、他端がエアーコンプレッサー２４Ａに接続されている。

【0037】

更に、供給ホース２１、２１Ａには逆止弁１３Ａ及びボール弁２５が設けられると共に、補助用のエアーコンプレッサー２４Ｂに切替え弁２６を介して接続されている。

【0038】

なお、本実施の形態では、空気供給制御部は、空気配管内に空気を間欠的に供給可能とされた遮断弁部を有するものであるが、空気配管内に空気を間欠的に供給可能とするものであれば、必ずしも遮断弁部を有する必要はない。

【0039】

しかし、エアーコンプレッサーからの圧縮空気を確実に遮断し、かつ開放することが可能な遮断弁部を使用することが望ましい。

【0040】

また、本実施の形態では、空気配管内に供給される空気を遮断する時間を調整できるタイマー機能を有するものであるが、空気配管内に空気を間欠的に供給可能とするものであれば、必ずしも遮断弁部にタイマーを有する必要はない。

【0041】

しかし、水深、水温、水流あるいは養魚の種類に応じて空気を遮断する時間を調整することができるタイマーを設けることが望ましい。

【0042】

また、本実施の形態では、空気配管の環状内に空気補助配管を配置するものであるが、内部と連通状とされる穴が穿孔された環状の空気配管と、空気配管内に空気を間欠的に供給する空気供給制御部と備えるものであれば、必ずしも空気補助配管を配置する必要はない。

【0043】

しかし、空気補助配管を空気配管の環状内に配置することで鉛直流を生起させると共に、空気配管の環状内の水域の溶存酸素量を高めることができるために、空気補助配管を空気配管の環状内に配置することが望ましい。

【0044】

また、本実施の形態では、空気配管の環状内に１個の空気補助配管を配置するものであるが、空気配管の環状内の水域の溶存酸素量を高めることであれば、必ずしも１個である必要はない。例えば、２個あるいは３個であっても構わない。

【0045】

また、本実施の形態では、空気補助配管は、空気配管との間で連結された連結部として支持用アングル部材を有するものであるが、空気配管の環内であり、かつ空気配管と同一平面上に配置されていれば、必ずしも連結部を有する必要はない。

【0046】

しかし、潮流等で動いたりすることを考慮した場合には、連結部として支持用アングル部材で空気配管と空気補助配管を連結することが望ましい。

【0047】

本発明の鉛直流発生装置１は、図５に示すように、例えば、牡蠣筏Ａが位置する水底Ｂ上に空気配管２と、同空気配管２の環状内に空気補助配管３を配置する。

【0048】

また、陸上Ｃにはエアーコンプレッサー２４、２４Ａを配置し、コンプレッサー２４を空気供給制御部４（図示せず。）を介して供給ホース２１によって空気分配部２０に接続する。更に、空気分配部２０と空気配管２とを注入ホース１９で連通状に接続する。

【0049】

また、コンプレッサー２４Ａを供給ホース２１Ａによって空気分配部２０Ａに接続する。
更に、空気分配部２０Ａと空気補助配管３とを注入ホース１９Ａで接続する。

【0050】

このようにして、牡蠣筏Ａを取り囲むようにした水域Ｄ周囲に沿って空気配管２を配置すると共に、水域Ｄ内には空気補助配管３を配置する。

【0051】

ここで、前記図２において詳述したように、エアーコンプレッサー２４からの圧縮空気を、空気供給制御部４の遮断弁２３によって一定時間ごとに遮断する。この場合に、遮断弁２３による遮断時間は、水面下の温度、水深等の状況に応じてタイマー２２で遮断時間を設定する。

【0052】

このようにして、コンプレッサーからの圧縮空気を一定時間遮断することで空気圧が一層に高まる。

【0053】

このような状態から遮断弁２３を開とすることで、空気配管２の空気噴出部７から一気に圧縮空気が噴出する。これにより、水底付近の水塊が水面まで押し上げられて水面下の水と混ざり合うことで水面下の水温を下げることが可能となる。

【0054】

また、水底に堆積する養分も水面下に押し上げられることで牡蠣に栄養分を補給することが可能となる。

【0055】

続いて、空気噴出部７からの圧縮空気の噴出を一定時間遮断することで、水底付近の水塊が水面下で滞留すると共に、養分も水面下で滞留することになる。

【0056】

ここで、空気配管２上の水面下の温度が上昇する前に、再び空気配管２の空気噴出部７から一気に圧縮空気を噴出することで水底付近の水塊が水面下まで押し上げられる。これにより水面下の水温を下げると共に、水面下の水が水域Ｄ内の水面に押し広げられることで水域Ｄ内の全体の水面下の温度を下げることが可能となる。

【0057】

更に、圧縮空気の噴出が一定時間遮断水面下の押し上げられた養分が沈降する前に、再び空気配管２の空気噴出部７から一気に圧縮空気を噴出することで水底付近の養分が水面下まで押し上げられる。これにより水面下の養分を拡散することなく、水域Ｄ内の水面下滞留させることで牡蠣筏Ａに養分を充分に供給することが可能となる。

【0058】

このようにして、水域Ｄの周囲から急激な鉛直流を間欠的に生じさせることで水底付近の温度の低い水と、養分とを水面下に滞留させることが可能となる。

【0059】

一方、空気補助配管３の空気噴出部７Ａからはエアーコンプレッサー２４Ａからの圧縮空気が常時噴出される。これにより、水域Ｄ内の溶存酸素量を高めることができる。

【0060】

以上の構成よりなる本発明の鉛直流発生装置では、空気配管から圧縮空気を間欠に噴出させることで水底付近の水を水面下まで押し上げて水温を下げると共に、水底に堆積する養分を水面下まで押し上げることで、例えば養殖牡蠣の成長を促進させることが可能となる。

【0061】

また、常に水面下への鉛直流を生じさせることで水底の養分を水面下へ補給し続けることになり、空気配管の環内の水域全体の養分を滞留させることで安定した養分の補給を行うことが可能となる。

【0062】

また、空気配管の環内に空気補助配管を配置することで空気配管の環内の水域全体に溶存酸素を供給することで閉鎖水域における貧酸素を解消することが可能となる。

【符号の説明】

【0063】

１ 鉛直流発生装置
２ 空気配管
３ 空気補助配管
４ 空気供給制御部
５、５Ａ 中継パイプ
６、６Ａ 接続パイプ
７、７Ａ 空気噴出部
８ Ｔ字状エルボ管
９、９Ａ 開口雌ネジ部
１０ カプラプラグ
１１ 開口端
１２ カプラソケット
１３、１３Ａ 逆止弁
１４ ジョイント部
１５ ブッシング
１６ 支持用アングル部材
１７、１７Ａ 空気注入部
１８ 塞ぎプラグ
１９、１９Ａ 注入ホース
２０、２０Ａ 空気分配部
２１、２１Ａ 供給ホース
２２ タイマー
２３ 遮断弁
２４、２４Ａ、２４Ｂ エアーコンプレッサー
２５ ボール弁
２６ 切替え弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】