特許 6843357 鮫撃退装置

(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】6843357

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】鮫撃退装置

(51)【国際特許分類】

   A01M 29/24 20110101AFI20210308BHJP

   A01K 79/00 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   A01M29/24

   A01K79/00 J

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-70525(P2019-70525)

(22)【出願日】2019年4月2日

(65)【公開番号】特開2020-167945(P2020-167945A)

(43)【公開日】2020年10月15日

【審査請求日】2020年2月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】504141377

【氏名又は名称】株式会社テクノパルス

(73)【特許権者】

【識別番号】599101807

【氏名又は名称】宇賀神電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156867

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 欣浩

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 敦史

(72)【発明者】

【氏名】滝沢 哲弥

【審査官】 田辺 義拓

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０３６２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０３０３３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１４９２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３７２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２００８０９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｍ ２９／２４

Ａ０１Ｋ ７９／００

Ｈ０２Ｍ ９／００

Ｈ０５Ｃ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気回路から電圧を付加して水中に設置される複数の電極間に電気パルスを発生させる鮫撃退装置であって、
前記電気回路は、直流又は交流電圧を発生する電源と、該電源の出力側に配置される昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、該整流回路の出力側に配置され該整流回路からの電流が流れる第１コンデンサと、該整流回路と該第１コンデンサとを接続する第１接続路と、該第１接続路とは別異に該整流回路と該第１コンデンサとを接続する第２接続路と、該第１コンデンサの出力側に配置され該第１コンデンサから放電した電流が流れる第２コンデンサと、該第１コンデンサと該第２コンデンサとを接続する第３接続路と、該第２コンデンサと前記電極との間に配置され該第２コンデンサを放電させて該電極に電圧を付加する出力回路とを備え、
前記第１接続路は、第１抵抗器と、前記第１コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチ回路とを備え、
前記第２接続路は、第２抵抗器と、前記第１コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第２スイッチ回路とを備え、
前記第３接続路は、第３抵抗器と、前記第２コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第３スイッチ回路とを備え、
前記第１抵抗器は、前記第２抵抗器に対して抵抗値が大きく、前記第１コンデンサは、前記第２コンデンサに対して静電容量が大きい鮫撃退装置。

【請求項2】

前記第１コンデンサは、電解コンデンサである請求項１に記載の鮫撃退装置。

【請求項3】

前記電気回路は、前記第１スイッチ回路を所定時間ＯＮにして前記第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ主充電工程を行い、その後、該第１スイッチ回路をＯＦＦにするとともに前記第２スイッチ回路をＯＮにして該第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ副充電工程と、該第２スイッチ回路をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路をＯＮにして該第１コンデンサによって前記第２コンデンサの充電を行う第２コンデンサ充電工程とを少なくとも１回繰り返し、しかる後、前記出力回路によって該第２コンデンサを放電させる第２コンデンサ放電工程を行うよう構成される、請求項１又は２に記載の鮫撃退装置。

【請求項4】

前記出力回路は、複数の前記電極のうちの一つである第１電極に対し、直前に行った前記第２コンデンサ放電工程で付加する電圧の極性に対して、次に行われる該第２コンデンサ放電工程では極性を切り替えて付加する出力電圧極性切替回路として構成される、請求項３に記載の鮫撃退装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば漁船等に取り付けて使用され、釣り糸や魚網等により確保した魚類を鮫の被害から防御するための鮫撃退装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば釣り糸を使って魚類を確保するには、釣り針を先端に取り付けた仕掛糸を水中に垂らしておき、釣り針に魚が掛かったときに、仕掛糸を引き上げることで魚を捕獲する。また魚網を使う場合には、漁船より海底に網を仕掛け、しばらく時間をおいた後に網を
引き上げることにより魚類を捕獲する。しかし、捕獲した魚類を水中から引き揚げる際には付近を遊泳する鮫に狙われることがあり、魚の漁獲量に損失を与え漁業関係者に甚大な被害を与えている。

【0003】

従来、捕獲した魚類が鮫に襲撃される事態を防止するための装置として、例えば特許文献１に開示された装置が知られている。鮫は顔の部分にロレンチニ瓶と称する微弱電流を検知する器官を持っており、通常時はこの機能を用いて、砂に隠れている魚や、遠くにいる魚を探し出すことができる。その反面、水中に電気パルスを発生させるとこれに敏感に反応する。この装置は、水中に配置される第１の電極、及び第１の電極から所定距離離れて配置される第２の電極を備え、第１の電極及び第２の電極の一方がプラス極、他方がマイナス電極となるように電圧を付加することによって電極間に電気パルスを発生させることができるため、水中を遊泳する鮫に電気的な衝撃を与えて、捕獲した魚類を襲おうとする鮫を撃退することができる。

【0004】

また、このような複数の電極間に電気パルスを発生する装置の詳細な構成を示すものとしては、例えば特許文献２が知られている。この装置は、交流電源と、交流電源を所定の高電圧に昇圧する高圧トランスと、高圧トランスの出力側に取り付けられ、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路の後段に配置され、ゲート電圧によりオン・オフ動作する充電用サイリスタと、充電用サイリスタから出力された電力を一時的に蓄積するコンデンサと、コンデンサの後段に配置され、ゲート電圧によりオン・オフ動作する放電用サイリスタと、放電用サイリスタの後段側に接続されるコイルと、コイルの出力側に接続され、一定の間隔をもって水中に配置される複数本の電極とを備えている。そして、充電用サイリスタ及び放電用サイリスタに所望のタイミングでゲート電圧を供給し、各サイリスタのオン・オフを制御してコンデンサへの充電電圧値及びコンデンサの充電・放電のタイミングを制御することによって、電極間に電気パルスを発生するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−１４９２７５号公報

【特許文献2】特許第３１８８８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献２の装置は電源からの入力電流が大きく、例えば漁船等に取り付けて使用する場合には、容量の比較的大きなバッテリーを用いる場合でも連続して使用できる時間はそれ程長くできないという問題を抱えている。

【0007】

本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであり、連続して使用することのできる時間を従来よりも大幅に延長することができる鮫撃退装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、電気回路から電圧を付加して水中に設置される複数の電極間に電気パルスを発生させる鮫撃退装置であって、前記電気回路は、直流又は交流電圧を発生する電源と、該電源の出力側に配置される昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、該整流回路の出力側に配置され該整流回路からの電流が流れる第１コンデンサと、該整流回路と該第１コンデンサとを接続する第１接続路と、該第１接続路とは別異に該整流回路と該第１コンデンサとを接続する第２接続路と、該第１コンデンサの出力側に配置され該第１コンデンサから放電した電流が流れる第２コンデンサと、該第１コンデンサと該第２コンデンサとを接続する第３接続路と、該第２コンデンサと前記電極との間に配置され該第２コンデンサを放電させて該電極に電圧を付加する出力回路とを備え、前記第１接続路は、第１抵抗器と、前記第１コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチ回路とを備え、前記第２接続路は、第２抵抗器と、前記第１コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第２スイッチ回路とを備え、前記第３接続路は、第３抵抗器と、前記第２コンデンサに流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第３スイッチ回路とを備え、前記第１抵抗器は、前記第２抵抗器に対して抵抗値が大きく、前記第１コンデンサは、前記第２コンデンサに対して静電容量が大きい鮫撃退装置である。

【0009】

ここで、前記第１コンデンサは、電解コンデンサであることが好ましい。

【0010】

また前記電気回路は、前記第１スイッチ回路を所定時間ＯＮにして前記第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ主充電工程を行い、その後、該第１スイッチ回路をＯＦＦにするとともに前記第２スイッチ回路をＯＮにして該第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ副充電工程と、該第２スイッチ回路をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路をＯＮにして該第１コンデンサによって前記第２コンデンサの充電を行う第２コンデンサ充電工程とを少なくとも１回繰り返し、しかる後、前記出力回路によって該第２コンデンサを放電させる第２コンデンサ放電工程を行うよう構成されることが好ましい。

【0011】

前記出力回路は、複数の前記電極のうちの一つである第１電極に対し、直前に行った前記第２コンデンサ放電工程で付加する電圧の極性に対して、次に行われる該第２コンデンサ放電工程では極性を切り替えて付加する出力電圧極性切替回路として構成されることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明における鮫撃退装置の電気回路は、整流回路からの電流が流れる第１コンデンサと、第１コンデンサから放電した電流が流れる第２コンデンサの２つのコンデンサを設け、第１コンデンサに蓄積した電荷を第２コンデンサに蓄積させ、それを放電することによって複数の電極間に電圧を付加するようにしている。また、整流回路と第１コンデンサは、第１接続路と第１接続路とは別異にこれらをつなぐ第２接続路とで接続し、第１接続路には、第１抵抗器と第１スイッチ回路を設け、第２接続路には、第２抵抗器と第２スイッチ回路を設けている。更に第１抵抗器は第２抵抗器に対して抵抗値が大きく、第１コンデンサは第２コンデンサに対して静電容量が大きいものを採用している。このような構成によれば、第１接続路によって予め第１コンデンサに少ない電流で電荷を蓄積させることができるため、入力電流が大きかった従来の装置よりも連続して使用することができる時間を大幅に延長することが可能となり、漁業を行う際には操業時間を長く確保することができる。また第１コンデンサは、第２コンデンサよりも多くの電荷を蓄えることができるうえ、第２コンデンサに電荷を供給して減った分の電荷は第２接続路によって第１接続路よりも短時間で充電することができるため、第２コンデンサへ十分な電荷を供給することが可能となり、所定の間隔で電気パルスを発生させ続けることができる。

【0013】

ここで、第１コンデンサとしては電解コンデンサを採用することが好ましく、この場合は、静電容量が大きなコンデンサであっても小型のものを使用できるため、装置の大きさを小さくすることができる。

【0014】

また電気回路は、第１スイッチ回路を所定時間ＯＮにして第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ主充電工程を行い、その後、第１スイッチ回路をＯＦＦにするとともに第２スイッチ回路をＯＮにして第１コンデンサの充電を行う第１コンデンサ副充電工程と、第１コンデンサによって第２コンデンサの充電を行う第２コンデンサ充電工程を少なくとも１回繰り返し、しかる後、出力回路によって第２コンデンサを放電させる第２コンデンサ放電工程を行うよう構成されることが好ましく、この場合は、第１コンデンサ主充電工程で蓄積した第１コンデンサの電荷が第２コンデンサに流れても、その分の電荷を第１コンデンサ副充電工程によって短時間で補うことができる。

【0015】

また出力回路を、複数の電極のうちの一つである第１電極に対し、直前に行った第２コンデンサ放電工程で付加する電圧の極性に対して、次に行われる第２コンデンサ放電工程では極性を切り替えて付加する出力電圧極性切替回路として構成する場合は、電流の流れる方向を変化させてあらゆる方向から近づく鮫に対して有効に電気的な衝撃を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に従う鮫撃退装置の一実施形態を示すブロック図である。

【図2】図１に示すブロック図の各部における電圧波形を示す図である。

【図3】図１に示すブロック図の各部における電流波形を示す図である。

【図4】比較例である鮫撃退装置のブロック図である。

【図5】図４に示すブロック図の各部における電圧波形と電流波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら本発明に従う鮫撃退装置の一実施形態について説明する。

【0018】

図１は、本発明に従う鮫撃退装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の鮫撃退装置は、電気回路１と、電気回路１に接続されるとともに海水中Ｗに設置される複数の電極２とを備えている。本実施形態では、２つの電極（第１電極２ａ、第２電極２ｂ）を備えているが、電極２は３個以上であってもよい。本実施形態では電気回路１を駆動させることによって、第１電極２ａと第２電極２ｂの電極間に最大出力電圧±１０００Ｖの電気パルスが周期０．５秒毎に発生するように構成されている。なお、第１電極２ａと第２電極２ｂの電極間の負荷抵抗は１０Ωであるとする。

【0019】

電気回路１は、直流又は交流電圧を発生する電源３を備えている。電源３は種々のものが採用可能であり、本実施形態では、一例としてＤＣ２４Ｖで４０Ａｈのバッテリーを使用するとして説明する。

【0020】

電源３の出力側には、昇圧回路４が設けられている。昇圧回路４にはトランス等が設けられていて、電源３から供給される電圧を例えば出力電圧が１１００Ｖ程度になるように昇圧することが可能である。

【0021】

また昇圧回路４の出力側には、昇圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流回路５が設けられている。

【0022】

そして整流回路５の出力側には、第１コンデンサ６が設けられている。第１コンデンサ６は、後述する第２コンデンサよりも静電容量が大きいものを使用している。本実施形態の第１コンデンサ６は、静電容量が１０００μＦ程度になるものを使用している。また第１コンデンサ６としては、セラミックやプラスチックフィルムを誘電体として使用したものでもよいが、本実施形態においては電解コンデンサを使用している。これにより、静電容量は大きいながらも小型化を図ることができる。

【0023】

ここで、整流回路５と第１コンデンサ６は第１接続路７によって接続されている。また整流回路５と第１コンデンサ６は、第１接続路７とは別異にこれらをつなぐ第２接続路８によっても接続されている。

【0024】

第１接続路７には、第１抵抗器９と、第１コンデンサ６に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチ回路１０が設けられている。また第２接続路８には、第２抵抗器１１と、第１コンデンサ６に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第２スイッチ回路１２が設けられている。第１抵抗器９は、第２抵抗器１１よりも抵抗値が大きくなるものを使用している。本実施形態では、第１抵抗器９においては抵抗値が１０ｋΩ程度のものを使用し、第２抵抗器１１においては抵抗値が５００Ω程度のものを使用している。これにより、第１接続路７では第２接続路８よりも電流が流れにくくなる。また、第１スイッチ回路１０及び第２スイッチ回路１２は、ＯＮ時間制御回路１３にも接続されていて、第１スイッチ回路１０のＯＮ／ＯＦＦ時間、及び第２スイッチ回路１２のＯＮ／ＯＦＦ時間は、ＯＮ時間制御回路１３によって制御することができるように構成されている。

【0025】

また第１コンデンサ６の出力側には、第２コンデンサ１４が設けられている。第２コンデンサ１４は、静電容量が第１コンデンサ６よりも小さいものを使用している。本実施形態では静電容量が１００μＦ程度になるものを選定し、第２コンデンサ１４に対して第１コンデンサ６の静電容量が１０倍程度になるようにしている。また第２コンデンサ１４としては、セラミックやプラスチックフィルムを誘電体として使用した種々のものが使用可能であるが、誘電正接（タンデルタ）が小さいものが好ましい。本実施形態においては、誘電体にポリプロピレンを使用したものを使用している。

【0026】

第１コンデンサ６と第２コンデンサ１４は、第３接続路１５によって接続されている。また第３接続路１５には、第３抵抗器１６と、第２コンデンサ１４に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする第３スイッチ回路１７が設けられている。なお第３抵抗器１６の抵抗値は、本実施形態では３ｋΩ程度である。また第３スイッチ回路１７は、第１スイッチ回路１０及び第２スイッチ回路１２と同様にＯＮ時間制御回路１３にも接続されていて、第３スイッチ回路１７のＯＮ／ＯＦＦ時間は、ＯＮ時間制御回路１３によって制御することが可能である。

【0027】

そして、第２コンデンサ１４と電極２の間には、第２コンデンサ１４を放電させて電極２に電圧を付加する出力回路１８が設けられている。出力回路１８は、例えば第２コンデンサ１４と電極２の間に配置される一つのサイリスタで構成されるものであり、この場合は、サイリスタにゲート信号を入力することによって第２コンデンサ１４に蓄積された電荷を電極２に流すことができる。

【0028】

なお、本実施形態における出力回路１８は、第１電極２ａと第２電極２ｂに付加する電圧の極性が、プラス極又はマイナス極に切り替わる出力電圧極性切替回路として構成されている。具体的には、第２コンデンサ１４の一端側と第１電極２ａとを接続するとともに、電流が第２コンデンサ１４から第１電極２ａに向かって流れるのを許容する第１サイリスタ１９と、第２コンデンサ１４の一端側と第２電極２ｂとを接続するとともに、電流が第２コンデンサ１４から第２電極２ｂに向かって流れるのを許容する第２サイリスタ２０と、第２コンデンサ１４の他端側と第１電極２ａとを接続するとともに、電流が第１電極２ａから第２コンデンサ１４に向かって流れるのを許容する第３サイリスタ２１と、第２コンデンサ１４の他端側と第２電極２ｂとを接続するとともに、電流が第２電極２ｂから第２コンデンサ１４に向かって流れるのを許容する第４サイリスタ２２とを備えている。また、第１サイリスタ１９〜第４サイリスタ２２は、これらにゲート信号を個別に入力可能なゲート信号発生回路２３に接続されている。ここでゲート信号発生回路２３は、前述のＯＮ時間制御回路１３とも接続されている。なお、極性の切り替えに関する詳細な説明は後述する。

【0029】

このような構成になる鮫撃退装置においては、ＯＮ時間制御回路１３からの指令によって、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路１７もＯＦＦにした状態で第１スイッチ回路１０をＯＮにする。これにより、第１コンデンサ６には第１抵抗器９及び第１スイッチ回路１０を介して電流が流れることになる。ここで、整流回路５における出力電圧をＶｃ、第１抵抗器９の抵抗値をＲ１、第１コンデンサ６の静電容量をＣ１、第１スイッチ回路１０をＯＮにしてから経過した時間をＴとする場合、第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１は、下記の式（１）で表される。

【0030】

式（１）：Ｖ１＝Ｖｃ×（１−ＥＸＰ（（−１／（Ｃ１×Ｒ１））×Ｔ））

【0031】

またこのときの第１スイッチ回路１０におけるＯＮ／ＯＦＦのタイミングを図２（ａ）に示すとともに、第１コンデンサ６の電極間の電圧Ｖ１の電圧波形を図２（ｂ）に示す。

【0032】

また電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎは、昇圧回路４で使用するトランスの巻線比をＮとする場合、下記の式（２）で表される。

【0033】

式（２）：Ｉｉｎ＝Ｎ×（Ｖｃ−Ｖ１）／Ｒ１

【0034】

また、このときの電源３からの入力電流Ｉｉｎの電流波形を図３（ｂ）に示す。なお、図３（ａ）は図２（ａ）と同一の図であって、第１スイッチ回路１０におけるＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示している。また図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）では、第１スイッチ回路１０がＯＦＦからＯＮに切り替わったときを０秒とし、そこから第１スイッチ回路１０がＯＦＦに切り替わるまでを示している。ここで、第１スイッチ回路１０が所定時間ＯＮとなって（本実施形態では２５秒間）第１コンデンサ６の充電を行う工程を第１コンデンサ主充電工程と称する。なお、第１スイッチ回路１０が２５秒間ＯＮ状態であるときの平均入力電流は約２Ａである。

【0035】

次いで、第１スイッチ回路１０をＯＦＦにするとともに第２スイッチ回路１２をＯＮにして（第３スイッチ回路１７はＯＦＦのまま）、第２抵抗器１１及び第２スイッチ回路１２を介してｔ１時間（本実施形態では０．０７秒間）第１コンデンサ６に電流を流し、第１コンデンサ６の充電を行う。ここで、この工程を第１コンデンサ副充電工程（１回目）と称する。なお本工程以降において、第１スイッチ回路１０はＯＦＦのままとする。また、図２（ｃ）、図３（ｃ）は第２スイッチ回路１２におけるＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示し、図２（ｄ）、図３（ｄ）は第３スイッチ回路１７におけるＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示すものとする。

【0036】

ここで、第２抵抗器１１の抵抗値をＲ２、第１スイッチ回路１０をＯＦＦにするとともに第２スイッチ回路１２をＯＮにしてから経過した時間をＴ、第１スイッチ回路１０をＯＦＦにする直前の第１コンデンサ６の電極間の電圧をＶ０１ｍａｘとする場合、ｔ１時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１は、下記の式（３）で表される。またｔ１時間における電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎは、下記の式（４）で表される。

【0037】

式（３）：Ｖ１＝Ｖｃ×（１−ＥＸＰ（（−１／（Ｃ１×Ｒ２））×Ｔ））＋Ｖ０１ｍａｘ
式（４）：Ｉｉｎ＝Ｎ×（Ｖｃ−Ｖ１）／Ｒ２

【0038】

また、ｔ１時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１の電圧波形を図２（ｅ）に示し、ｔ１時間における電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎの電流波形を図３（ｅ）に示す。

【0039】

その後は、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路１７をＯＮにして、第１コンデンサ６から第３抵抗器１６及び第３スイッチ回路１７を介してｔ２時間（本実施形態では０．１秒間）第２コンデンサ１４に電流を流し、第２コンデンサ１４の充電を行う。なお、この工程を第２コンデンサ充電工程（１回目）と称する。

【0040】

ここで、第３抵抗器１６の抵抗値をＲ３、第２コンデンサ１４の静電容量をＣ２、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路１７をＯＮにしてから経過した時間をＴ、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにする直前の第１コンデンサ６の電極間の電圧をＶ１ｍａｘとする場合、ｔ２時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１は、下記の式（５）で表される。またｔ２時間における第２コンデンサ１４の電極間の電圧であるＶ２は、下記の式（６）で表される。

【0041】

式（５）：Ｖ１＝Ｖ１ｍａｘ×ＥＸＰ（（−１／（Ｃ１×Ｒ３））×Ｔ）
式（６）：Ｖ２＝Ｖ１×（１−ＥＸＰ（（−１／（Ｃ２×Ｒ３））×Ｔ））

【0042】

また、ｔ２時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１の電圧波形を図２（ｅ）に示し、ｔ２時間における第２コンデンサ１４の電極間の電圧であるＶ２の電圧波形を図２（ｆ）に示す。なお、図３（ｅ）に示すように、電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎはｔ２時間では殆ど流れていない。

【0043】

しかる後、第３スイッチ回路１７をＯＦＦにするとともに第２スイッチ回路１２をＯＮにして、第２抵抗器１１及び第２スイッチ回路１２を介してｔ３時間（本実施形態では０．０２秒間）第１コンデンサ６に電流を流し、第１コンデンサ６の充電を行う。ここで、この工程を第１コンデンサ副充電工程（２回目）と称する。

【0044】

ここで、第３スイッチ回路１７をＯＦＦにするとともに第２スイッチ回路１２をＯＮにしてから経過した時間をＴ、第３スイッチ回路１７をＯＦＦにする直前の第１コンデンサ６の電極間の電圧をＶ１ｍｉｎとする場合、ｔ３時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１は、下記の式（７）で表される。またｔ３時間における電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎは、下記の式（８）で表される。

【0045】

式（７）：Ｖ１＝Ｖｃ×（１−ＥＸＰ（（−１／（Ｃ１×Ｒ１））×Ｔ））＋Ｖ１ｍｉｎ
式（８）：Ｉｉｎ＝Ｎ×（Ｖｃ−Ｖ１）／Ｒ１

【0046】

また、ｔ３時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１の電圧波形を図２（ｅ）に示し、ｔ３時間における電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎの電流波形を図３（ｅ）に示す。

【0047】

次いで、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路１７をＯＮにして、第１コンデンサ６から第３抵抗器１６及び第３スイッチ回路１７を介してｔ４時間（本実施形態では０．３秒間）第２コンデンサ１４に電流を流し、第２コンデンサ１４の充電を行う。なお、この工程を第２コンデンサ充電工程（２回目）と称する。

【0048】

ここで、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにするとともに第３スイッチ回路１７をＯＮにしてから経過した時間をＴ、第２スイッチ回路１２をＯＦＦにする直前の第１コンデンサ６の電極間の電圧をＶ１ｍａｘとする場合、ｔ４時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１は、前述の式（５）で表される。またｔ４時間における第２コンデンサ１４の電極間の電圧であるＶ２は、前述の式（６）で表される。

【0049】

また、ｔ４時間における第１コンデンサ６の電極間の電圧であるＶ１の電圧波形を図２（ｅ）に示し、ｔ４時間における第２コンデンサ１４の電極間の電圧であるＶ２の電圧波形を図２（ｆ）に示す。なお、図３（ｅ）に示すように、電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎはｔ４時間では殆ど流れていない。

【0050】

このように、ｔ１〜ｔ４時間において電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎは、殆どが第２スイッチ回路１２をＯＮしたときにしか流れないことになる。なお、ｔ１〜ｔ４時間において第２スイッチ回路１２をＯＮしたときの平均入力電流は約０．５Ａになる。

【0051】

その後は、第３スイッチ回路１７をＯＦＦにするとともに、ゲート信号発生回路２３からの指令によって第１サイリスタ１９〜第４サイリスタ２２にゲート信号を入力する。本実施形態においては、第１サイリスタ１９と第４サイリスタ２２にゲート信号を入力し、第１サイリスタ１９と第４サイリスタ２２を介して第２コンデンサ１４に蓄積した電荷をｔ５時間（本実施形態では０．０１秒）の間で第１電極２ａと第２電極２ｂに放電することによって、第１電極２ａと第２電極２ｂの間に電気パルスを発生させる。なお、この工程を第２コンデンサ放電工程と称する。また、ｔ５時間に第１電極２ａと第２電極２ｂに付加される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧波形を図２（ｇ）に示す。

【0052】

しかる後は、上述した第１コンデンサ副充電工程（１回目）、第２コンデンサ充電工程（１回目）、第１コンデンサ副充電工程（２回目）、第２コンデンサ充電工程（２回目）を行って第２コンデンサ１４を充電する。そして、ゲート信号発生回路２３からの指令によって第２サイリスタ２０と第３サイリスタ２１にゲート信号を入力することにより、図２（ｇ）に示すように直前の第２コンデンサ放電工程とは極性を切り替えて、第１電極２ａと第２電極２ｂの間に電気パルスを発生させることができる。

【0053】

このような鮫撃退装置は、電源３からの平均入力電流を抑えることができるため、連続して使用することができる時間を大幅に延長することができる。この点を明らかにするために、比較例を挙げながら説明する。図４は、比較例として示した鮫撃退装置１００のブロック図である。なお、上述したサメ撃退装置と共通する部分は、図面中に同一の符号を付している。

【0054】

比較例においては、第３スイッチ回路１７をＯＮにすることによって整流回路５から流れる電流で第２コンデンサ１４を充電する。そして、ゲート信号発生回路２３からの指令によって第１サイリスタ１９〜第４サイリスタ２２にゲート信号を入力し、第２コンデンサ１４に蓄積した電荷を放電させて第１電極２ａと第２電極２ｂの間に電気パルスを発生させるようにしている。

【0055】

ここで、比較例における、第３スイッチ回路１７のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを図５（ａ）に示す。また図５（ｂ）は、第２コンデンサ１４の電極間の電圧であるＶ２の電圧波形を示し、図５（ｃ）は、第１電極２ａと第２電極２ｂに付加される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧波形を示し、図５（ｄ）は、電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎの電流波形を示す。

【0056】

比較例では、電源３から昇圧回路４に入力される入力電流Ｉｉｎのピークは約２１Ａであり、平均入力電流は約８Ａである。すなわち、電源３として４０Ａｈのバッテリーを使用する場合、比較例の鮫撃退装置を連続して使用することができる時間は約５時間となる。このため、漁業を行う際には操業時間の全てで使用できないことが発生する。一方本実施形態の鮫撃退装置では、第１スイッチ回路１０をＯＮにして最初に第１コンデンサ６を充電する際の極短時間（２５秒間）に比較例よりも少ない電流（平均入力電流で約２Ａ程度）しか流れず、またその後の連続的な使用では、平均入力電流で約０．５Ａが流れる程度である。このため、電源３として４０Ａｈのバッテリーを用いる場合は約８０時間に亘って連続して使用することができる。また、本実施形態の鮫撃退装置を使う際、連続的な使用時間をそれ程長くする必要が無い場合は、容量の小さいバッテリーを使うこともできるため、装置の小型化を図ることもできる。また、第２コンデンサ１４では充放電が繰り返されるが、本実施形態では誘電体にポリプロピレンの如き誘電正接（タンデルタ）が小さいものを使用しているため、発熱による影響を抑えることができる。

【0057】

以上、本発明に従う鮫撃退装置について具体的な実施形態を示しながら説明したが、本発明に従う鮫撃退装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含まれる。例えば上述した第１抵抗器９は、第２抵抗器１１に対して約２０倍の抵抗値となるものであったが、一例として２〜４０倍になる範囲で任意に選択してもよい、また第１コンデンサ６は、第２コンデンサ１４に対して約１０倍の静電容量を持つものであったが、一例として２〜２０倍になる範囲で任意に選択してもよい。また、上述したところでは第１コンデンサ副充電工程と第２コンデンサ充電工程を２回繰り返してから第２コンデンサ放電工程を行ったが、繰り返しは１回でもよいし３回以上であってもよい。更に、電気パルスを１回出力する毎に極性を切り替えることに限られず、２回以上の任意の回数毎に極性を切り替えてもよいし、極性を切り替えずに各電極が同一の極性のままで電気パルスが出力されるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１：電気回路
２：電極
２ａ：第１電極
２ｂ：第２電極
３：電源
４：昇圧回路
５：整流回路
６：第１コンデンサ
７：第１接続路
８：第２接続路
９：第１抵抗器
１０：第１スイッチ回路
１１：第２抵抗器
１２：第２スイッチ回路
１３：ＯＮ時間制御回路
１４：第２コンデンサ
１５：第３接続路
１６：第３抵抗器
１７：第３スイッチ回路
１８：出力回路（出力電圧極性切替回路）
１９：第１サイリスタ
２０：第２サイリスタ
２１：第３サイリスタ
２２：第４サイリスタ
２３：ゲート信号発生回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】