JP6868891B2 - 電極装置 - Google Patents

Description

本発明は、電極装置に関する。

魚の養殖、特に、現在広く行われている所謂小割り式と呼ばれる養殖は、例えば海などの水中に、網によって囲われた閉じられた区画、すなわち生簀を設けることによって養殖場を設置し、その中で魚を育て、魚が出荷するのに十分な段階まで育ったところで捕獲し、出荷する、という工程を経て行われる。

この魚の養殖全体の工程の中で、人が船を介して生簀へ行き、その場で作業を行う必要がある場合が度々生じる。例えば、魚に餌を与える給餌のときや、網のメンテナンスのとき、最初に魚を生簀内に入れるとき、最終的に魚を捕獲するときなどである。

なお、以下、養殖しようとする目的である魚を、養殖魚と称する。

このような養殖場における魚の養殖の作業効率を高めるために、例えば、上述の作業のうち、網のメンテナンス性の向上を目的として、付着物を抑制する網が知られている（特許文献１）。

また、網のメンテナンスそのものを不要にするために、海中に電気柵を設置する、というものも知られている（特許文献２）。

特開平６−１５３７４４号公報 特開平５−１２３０７９号公報

このように、養殖に使用される網に対して種々の対策を講じることは、網のメンテナンス性を改善することについて一定の効果は認められたとしても、それ以外の作業に対してはなんら効を奏するものではない。
また、水中に電気柵を設置したとしても、魚の移動という観点からは、網によってもたらされる、魚の自由な移動の範囲を制限するという効果以上の作用を奏することはできない。

一方、魚には、その種類ごとに、水温、水質などの種々の自然条件に応じて適した飼育環境があり、養殖場、特に、その中で養殖魚を飼育する生簀を設置する際には、養殖魚の種類に応じた自然条件の整った場所を選定することが、その養殖場における養殖魚の生産性を高めるために最も重要なファクターの１つとなる。

しかしながら、実際に養殖場を設ける場合は、前述のように人がその場に行って作業をしなければならないという条件との兼ね合いで、自然条件だけに基づいて養殖場を選定することはできず、船舶によってアクセスできるという付加的な条件を加えざるを得ない。従って、従来は実際には、ある程度のアクセスの良さという制限の中で、より好ましい自然条件の場所を選定せざるを得なかった。

また、例えば養殖魚に餌や薬を与えたり、養殖魚を出荷するために捕獲したりするといった作業のように、生簀に実際に人が赴いて作業を行うことは、船に乗って生簀に行くこと自体が相応の危険を伴い、また、重労働であった。そのため、船に乗って生簀まで行って作業を行うこと自体が、生産性の向上を困難にさせる原因となっていた。

さらに、魚の成育状態や、水温や、時期などのタイミングに合わせて行いたい作業があっても、天候の影響で船を出すことができない場合には、作業の最適なタイミングを逃してしまうことがあった。このようにタイミングを逃すと、魚の成育に好ましくない影響を与え、生産性の向上を阻害する要因となっていた。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、網などを介して魚に直接接触するのを可能な限り避けて、魚／魚群を所望の方向へ誘導するための装置乃至電極装置、方法、システムを提供することにある。
また、それにより魚の養殖にかかる人手による作業を自動化することによって、養殖場への船舶によるアクセスの必要性を低減することができる装置乃至電極装置、方法、システムを提供することである。

（電極装置）
本発明にかかる電極装置は、電気パルスが印加される電極手段と、当該電極手段を水中の所望の設置位置に固定するための固定手段とを有し、前記電気パルスが印加された時に、魚を誘導するための電界を水中に形成する。

このような実施形態によれば、電気パルスが電極手段に印加されることで、水中に電界が形成され、この電界を介して魚に電気刺激を与えて、魚がこの電気刺激から逃げるように促すことで、魚を所望の方向へ誘導することができる。このように、電気刺激によって魚を誘導することで、人が船に乗って魚の所まで出向いて作業を行う頻度を格段に低減させることができるので、魚の養殖にかかる人手による作業の手間とコストを大幅に削減することができ、ひいては養殖の生産性を著しく向上させることができる。

また、電気パルスによって形成された電界によって魚を誘導しているので、魚を誘導する際に、網のように魚に直接触れることがなく、養殖魚が傷つくのを防ぐことができる。そのため、出荷される養殖魚の品質を向上させることができ、品質の面から生産性の向上に寄与することができる。

さらに、電気パルスによって形成される電界は、従来の網による柵とは異なり、網目状の障害物ではないので、魚のサイズの大小にかかわらず、電界が形成されている領域を通り抜けようとする魚の移動を阻止し、魚を誘導することができる。

前記電極手段は、少なくとも部分的に導電性かつ耐腐食性の表面を有する線状部を含む。

このような実施形態によれば、電極手段が導電性の表面により、電極手段に印加された電気パルスによって、水中に電界を発生させることができ、かつ、耐腐食性の表面により、水中に設置されることによる電極手段の劣化を防ぐことができる。

また、電極手段が線状部を有することにより、電極手段の構造を単純化することができ、従来の網の網目状の構造に比べて形状が単純化され、メンテナンス性が向上する。

前記線状部は、可撓性のパイプ又はワイヤを含む。

このような構成を有することにより、パイプ又はワイヤは比較的細い形状を有するため、水中において、線状部が水流の力を受けにくい。また、可撓性を有することにより、水流の力を好適に受け流すことができる。従って、水中で変形して破損してしまったり、電極手段の設置位置がずれてしまったりするのを防ぐことができる。

また、可撓性を有するので、水中に電極手段を設置する前後に電極手段を運搬したりする際に、ワイヤを巻いた状態で取り扱うことができ、電極手段の取り扱いが容易になる。

このようなパイプ又はワイヤに、導電性の素線を含む複数の素線を編み込んで構成された編組線パイプ又はワイヤが好適に使用されうる。このような編組線パイプ又はワイヤによれば、編み込まれた素線の間を水が通り抜けることができるので、水流の力を適宜逃がすことができるとともに、編組線から構成されているので、素線の材質、太さ、これらの組み合わせ、及び／又は、編み方等を変更することで、パイプ又はワイヤの可撓性を幅広く調節することができる。

また、導電性かつ耐腐食性の表面を有する線状部は、例えば、直線状の、中実の導電体棒又は中空の導電体パイプ、可撓性の導電体ワイヤであって、直線状に引っ張られて支持されたものであってもよい。

また、少なくとも表面の一部が導電性かつ耐腐食性であれば足り、内部及び表面の他の部分は、例えばプラスチックやコンクリート、土砂等の不導体であってもよい。

前記線状部は、上側を支持手段によって、下側を固定手段によって支持されている。

このような構成を有することにより、線状部の下部に設けられた固定手段と、上部に設けられた浮きとの間に線状部を張設することができる。即ち、固定手段と浮きとの間で線状部が張られた状態で支持される。この固定手段と浮きとの間で線状部にかかる張力によって、可撓性の線状部が直線的に保持される。従って、電極手段となる線状部が、直線状に保持されることにより、複数の電極手段が並べて配置された時に、隣り合う電極手段の間の距離が一定の範囲内に保たれ、従って、電極手段の長手方向にわたって一定の強さを有する電界を形成することができる。

前記固定手段は浮きを含む。

このような構成を有することにより、線状部が、浮きにかかる浮力によって、当該浮きと固定手段との間でピンと張られた状態で支持される。この固定手段と浮きとの間で線状部にかかる張力によって、線状部が直線的に保持される。

また、この浮きを水面から視認可能に構成することにより、水面を航行する船に対して、そこに電極装置が設置されていることを認識できる目印とすることができ、船の安全な航行と、養殖魚の安全との両方を担保することができる。さらに、浮きが所謂灯浮標などのような、ライトなどの発光体を有していてもよい。

前記固定手段は、前記電極手段を水中に固定できる重量を有している。

このような構成を有することにより、固定手段を水中に沈めるだけで、電極手段を水中の所望の位置に容易に設置することができる。

前記固定手段は、水底に固定された固着部を有している。

このような構成を有することにより、固定手段が固着部を介して、水底に堅固に固定され、ひいては電極手段をより堅固に水中に固定することができる。従って、水流が激しい場合などのように、電極手段に大きな力が加わっても、電極手段がずれたりすることがない。

この固着部は、例えば、水底の地面に杭打ち等により固定された台座に、固定手段を連結して固定する構造であってもよい。

前記電極装置は、前記電極手段と前記固定手段とを着脱可能に連結する連結部を有する。

このような実施形態によれば、電極手段と固定手段とを着脱可能に連結することができるので、電極手段をメンテナンスする際に、固定手段から取り外すことができる。例えば、電極手段が腐食したり、電極手段に堆積した付着物が一定のレベル（量）に達したりして、所望の電界を得られないような場合に、電極手段を固定手段から取り外して、電極手段を水中から引き上げてメンテナンスすることができる。また、電極手段が取り外された固定手段に、すぐ新たな電極手段を連結し、電極装置を再び使用することができる。

また、電極手段は、水中に電界を形成できるように構成されているため、必然的に電蝕等の影響を受け得る。そのため、固定手段に比べて、より頻繁なメンテナンスを要するとともに、その寿命が比較的短くならざるを得ない。そうすると、電極手段と固定手段とを連結したまま、交換／メンテナンスを行えば、固定手段に対しては本来必要のないほど短いサイクルで、固定手段を水中から引き上げ、場合によっては電極手段とともに交換されてしまうことになり、効率が悪くなる。電極手段と固定手段とが、着脱可能に連結されれば、固定手段を水中に残したまま、電極手段を必要に応じて水中から引き上げて、メンテナンス及び／又は交換することができるため、効率がよい。

また、固定手段は、固定手段自身と電極手段とにかかる浮力に抗して、電極手段を水中に固定できるように構成されているため、これを引き上げるためには、多大な労力を必要とする。これに対し、電極手段は、比較的に容易に引き上げることができるため、電極手段を固定手段から分離して引き上げることができれば、引き上げにかかる労力そのものを低減することができる。

また、連結部が、水中において、固定手段と電極手段とを連結できるように構成されていれば、電極手段と、予め水中に設置された固定手段とを水中で連結することができる。すなわち、例えば水中で使用された電極手段を交換する際に、固定手段をその場所に残して電極手段だけを取り外し、この残された固定手段に新たな電極手段を取り付けることで、簡単に元どおりの位置に電極手段を設置することができる。

前記電極装置には、電池モジュールが設けられている。

このような構成を有することにより、電極装置に設けられた電池によって電極装置の稼動のために必要な電力を賄うことができる。従って水中に設置される複数の電極装置に、電力を供給するための電線を敷設する手間を省くことができる。

例えば、この電池モジュールは、太陽電池セルと蓄電池とを備えることができ、太陽電池セルを用いて昼間に発電した電力を蓄電池に蓄えて、恒常的に電池モジュールを介して、電極装置に必要な電力を賄うことができる。

また、電池モジュールは、潮力発電機や、風力発電機を備えていてもよい。さらに、種類の異なる複数の発電手段を備えれば、例えば蓄電池を備えなくても、安定して電力を供給することができる。

また、数個の電極装置に対して１つの電池モジュールが設けられていてもよい。このような構成によれば、１つの電池モジュールに対して、近隣に設置される少数の電極装置だけを電線で接続すればよいので、養殖システムを構成する全ての電極装置に、１つ１つ電池モジュールを接続するよりは電池モジュールの数を節約でき、かつ、全ての電極装置を網羅するように広範囲にわたって電線を敷設する必要がないので、電線の敷設が容易になる。

前記電極装置には、前記電気パルスを制御する制御部と通信をする通信モジュールが設けられている。

このような構成を有することにより、複数の電極装置のそれぞれの電極手段に印加される電気パルスを統括して制御する制御部が設けられている場合に、この通信モジュールを介して、制御部と各電極装置との間で制御信号をやり取りすることができ、養殖魚を所望の方向へ誘導するように、複数の電極装置に印加される電気パルスを適宜調整して制御することができる。

また、この通信モジュールを、無線を介して通信を行う無線通信モジュールとすることにより、制御部と電極装置との間の制御信号の通信のための電線を敷設する手間を省くことができる。

複数の前記電極装置が、互いに間隔をおいて水中に配置されており、隣り合う電極装置間に、前記電極手段に印加される電気パルスによって水中に形成される電界を介して、魚を誘導する。

このような構成を有することにより、隣り合う電極手段間に電気パルスを印加して、これらの隣り合う両電極手段間に生じた電界によって、魚を誘導することができる。即ち、電気パルスが印加されている電極手段に接近し、電界の生じている両電極間を通り抜けようとする魚には、電気刺激が与えられ、魚は、両電極手段間を通り抜けることができなくなる。

複数の前記電極装置は、前記電気パルスによって水中に形成される電界によって、魚を閉じ込める区画が形成されるように配置されている。

このような構成を有することにより、例えば、魚を飼育するための生簀領域と、当該生簀領域に魚の出入りを可能にする出入口と、当該入り口を介して前記生簀領域と連通する誘導路とを形成するように、電極装置を配置することができる。従って、この生簀領域の境界で、魚等の水中にいる生物に対して電気的なバリアを形成することができ、生簀領域の中にいる魚、例えば養殖魚を生簀領域内に閉じ込めるように誘導し、生簀領域の外からの意図しない魚や他の生物などの外敵が生簀領域内に侵入するのを防ぐことができる。その際、従来の網によって設けられた生簀とは異なり、外敵のサイズによらず、外敵の侵入を阻止することが可能になる。

また、この生簀領域に出入口が形成されることにより、魚がこの出入口を介して、生簀領域から誘導路へ、及び／又は、誘導路から生簀領域へ出入りすることができる。

さらに、生簀領域と連通する誘導路が形成されるので、生簀領域と通じる通り道が形成され、この誘導路内で魚を誘導することにより、誘導路から出入口を介して魚を生簀領域へ入らせたり、出入口を介して生簀領域から出させて誘導路を通って所望の場所まで誘導したりすることが可能となる。

（魚の養殖システム）
本発明にかかる電極装置を用いた魚の養殖システムは、水中に設置された複数の電極手段と、当該電極手段に印加される電気パルスを制御する制御手段と、を備え、前記複数の電極手段によって形成された領域内で前記電気パルスによって形成された電界によって魚を誘導する。

このような実施形態によれば、制御手段よって制御された電気パルスを電極手段に印加することで、水中に電界を形成することができ、この電界を介して魚に電気刺激を与えて、魚がこの電気刺激から逃げるように促すことで、魚を所望の方向へ誘導することができる。このように、制御手段によってコントロールされた電気刺激によって魚を誘導することで、人が船に乗って魚の所まで出向いて作業を行う頻度を格段に低減させることができるので、魚の養殖にかかる人手による作業の手間とコストを大幅に削減することができ、ひいては養殖の生産性を著しく向上させることができる。

また、電気パルスによって形成された電界によって魚を誘導しているので、魚を誘導する際に、網のように魚に直接触れることがなく、養殖魚が傷つくのを防ぐことができる。そのため、出荷される養殖魚の品質を向上させることができ、品質の面から生産性の向上に寄与することができる。

さらに、電気パルスによって形成される電界は、従来の網による柵とは異なり、網目状の障害物ではないので、魚のサイズの大小にかかわらず、電界が形成されている領域を通り抜けようとする魚の移動を阻止し、魚を誘導することができる。

前記電極手段は、前記電気パルスによって形成された電界によって、魚を飼育するための生簀領域と、当該生簀領域に魚の出入りを可能にする出入口と、当該出入口を介して前記生簀領域と連通する誘導路とを形成するように配置されている。

このような実施形態によれば、前記電気パルスによって生じる電界によって生簀領域が形成されるので、この生簀領域の境界で、魚等の水中にいる生物に対して電気的なバリアを形成することができ、生簀領域の中にいる魚、例えば養殖魚を生簀領域内に閉じ込めるように誘導し、生簀領域の外からの意図しない魚や他の生物などの外敵が生簀領域内に侵入するのを防ぐことができる。その際、従来の網によって設けられた生簀とは異なり、外敵のサイズによらず、外敵の侵入を阻止することが可能になる。

また、この生簀領域に出入口が形成されることにより、魚がこの出入口を介して、生簀領域から誘導路へ、及び／又は、誘導路から生簀領域へ出入りすることができる。

さらに、生簀領域と連通する誘導路が形成されるので、生簀領域と通じる通り道が形成され、この誘導路内で魚を誘導することにより、誘導路から出入口を介して魚を生簀領域へ入らせたり、出入口を介して生簀領域から出させて誘導路を通って所望の場所まで誘導したりすることが可能となる。

前記制御手段は、前記複数の電極手段のうちの前記出入口の位置に配置されている電極手段に印加される前記電気パルスを制御して、前記出入口の開閉を切り替える。

このような実施形態によれば、出入口が制御手段によって開閉されるので、養殖魚を誘導路と生簀領域との間で行き来させたい場合には、出入口を開放し、養殖魚を出入りさせたくない場合には、出入口を閉鎖することができる。従って、出入口の開閉を容易に行うことができ、人が生簀領域まで行って作業する必要がない。

前記電気パルスは、前記複数の電極手段のうちの１つの電極手段と、隣り合う別の電極手段との間に印加され、両電極手段間に電界を生じさせる。

このような実施形態によれば、互いに隣り合う電極手段間に電気パルスを印加して、これらの隣り合う両電極手段間に生じた電界によって、魚を誘導することができる。即ち、電気パルスが印加されている電極手段に接近し、電界の生じている両電極間を通り抜けようとする魚には、電気刺激が与えられ、魚は、両電極手段間を通り抜けることができなくなる。

前記電気パルスの平均電圧又は平均電流は、魚を誘導しようとする方向に向かって低くなるように、前記制御手段によって設定される。

このような実施形態によれば、電極手段に印加される電気パルスの平均電圧又は平均電流が、魚を誘導しようとする方向に向かって低くなるので、魚に与えられる電気刺激も、魚を誘導しようとする方向に向かって弱くなる。従って、誘導しようとする方向から離れようとする魚や、誘導しようとする方向からより遠い所に居る魚は、より強い電気刺激を受けることになり、電気刺激の弱い方へ逃げていくと自然に誘導しようとする方向、即ち目標方向へ移動していくことになる。

前記電気パルスは、周期的に印加され、前記平均電圧又は平均電流は、前記電気パルスの波高値、デューティ比、周波数のうち少なくとも１つを調節することで設定される。

このような実施形態によれば、電気パルスの平均電圧又は平均電流を、電気パルスの波高値、デューティ比、周波数などによって、容易に適切に調整することができる。

また、誘導しようとする魚の種類、大きさ、生態によって、上述のパラメータを適宜調節することで、同じ平均電圧又は平均電流であっても、目的とする魚をより好適に誘導することができる。

また、このように種々のパラメータを調節して、結果として生じる平均電圧又は平均電流を制御することで、同じ平均電圧又は平均電流であっても、より電極手段に、例えば後述するようなダメージの生じにくいパラメータを適宜選択することができる。

前記電気パルスは、両電極手段間で交互に極性を入れ替えて周期的に印加される。

このような実施形態によれば、隣接する電極手段間に、電気パルスが極性を交互に反転されて印加されるので、水中、特に海水中で、電極手段に電気を印加することによって、１つ当たりの電極手段に生じるダメージを低減することができる。水中で電極手段に電気を印加することによって生じる、電極手段からのイオンの流出や、酸化による腐食、水中に含まれる成分の析出などによるダメージを、交番的に印加される電気パルスによって、中和したり、電極手段間で特定の電極手段にダメージが集中しないように平均化したりすることができる。従って、電極手段のメンテナンス性が向上する。

前記電極手段は、前記誘導路が前記生簀領域の前記出入口から港へ向かって伸びるように配置され、かつ、前記制御手段は、前記誘導路内において、前記港から前記生簀領域に向かって魚を誘導し、及び／又は、前記生簀領域から前記港へ向かって魚を誘導するように、前記電気パルスを制御する。

このような実施形態によれば、誘導路が、港と生簀領域との間を結ぶように設けられているので、魚、例えば若魚の状態の養殖魚及び／又は養殖魚の餌となる魚を、港から誘導路内に放流し、誘導路内を生簀領域の方へ向かって誘導して、生簀内に導くことができる。従って、従来のように、人が生簀まで行って若魚及び／又は餌となる魚を生簀に投入する必要がなくなる。そのため、作業が効率的になり、養殖の生産性を向上させることができる。

また、生簀内の養殖魚が出荷に適した状態まで生育したときには、生簀から誘導路を通って港まで、又は、途中の養殖魚の捕獲に適した領域まで、導くことができ、人が船に乗って生簀まで行かなくても、港又は途中の都合の良い領域で養殖魚を捕獲することができるため、作業効率が向上する。

（魚の誘導方法）
本発明にかかる電極装置を用いた魚の誘導方法は、水中に複数の電極手段を互いに離間させて配置し、前記電極手段に電気パルスを印加し、前記複数の電極手段のうち、当該電気パルスが印加された電極手段と隣り合う電極手段との間に電界を生じさせ、当該電界によって魚を誘導する。

このような実施形態によれば、電気パルスを電極手段に印加することで、水中に電界を形成することができ、この電界を介して魚に電気刺激を与えて、魚がこの電気刺激から逃げるように促すことで、魚を所望の方向へ誘導することができる。

即ち、隣り合う両電極手段間に生じた電界によって、電気パルスが印加されている電極手段に接近し、電界の生じている両電極間を通り抜けようとする魚には、電気刺激が与えられ、魚は、両電極手段間を通り抜けることができなくなる。
このように、制御手段によってコントロールされた電気刺激によって魚を誘導することで、人が船に乗って魚の所まで出向いて作業を行う頻度を格段に低減させることがでるので、魚の養殖にかかる人手による作業の手間とコストを大幅に削減することができ、ひいては養殖の生産性を著しく向上させることができる。

また、電気パルスによって形成された電界によって魚を誘導しているので、魚を誘導する際に、網のように魚に直接触れることがなく、養殖魚が傷つくのを防ぐことができる。そのため、出荷される養殖魚の品質を向上させることができ、品質の面から生産性の向上に寄与することができる。

さらに、電気パルスによって形成される電界は、従来の網による柵とは異なり、網目状の障害物ではないので、魚のサイズの大小にかかわらず、電界が形成されている領域を通り抜けようとする魚の移動を阻止し、魚を誘導することができる。

前記電気パルスの平均電圧又は平均電流を、魚を誘導しようとする方向に向かって低くなるようにする。

このような実施形態によれば、電極手段に印加される電気パルスの平均電圧又は平均電流が、魚を誘導しようとする方向に向かって低くなるので、魚に与えられる電気刺激も、魚を誘導しようとする方向に向かって弱くなる。従って、誘導しようとする方向から離れようとする魚や、誘導しようとする方向からより遠い所に居る魚は、より強い電気刺激を受けることになり、電気刺激の弱い方へ逃げていくと自然に誘導しようとする方向、即ち目標方向へ移動していくことになる。即ち、魚がより電気刺激の弱い場所へと自ら移動しようとすることを利用して、魚を所望の方向へ誘導することができる。

前記複数の電極手段のうちの隣り合う電極手段の間で前記電気パルスの極性が順次入れ替えわるように、前記電極手段に前記電気パルスを印加する。

このような実施形態によれば、隣接する電極手段間に、電気パルスが極性を交互に反転されて印加されるので、水中、特に海水中で、電極手段に電気を印加することによって、１つ当たりの電極手段に生じるダメージを低減することができる。水中で電極手段に電気を印加することによって生じる、電極手段からのイオンの流出や、水中に含まれる成分の析出などによるダメージを、交番的に印加される電気パルスによって、中和したり、電極手段間で特定の電極手段にダメージが集中しないように平均化したりすることができる。従って、電極手段のメンテナンス性が向上する。

前記電気パルスの平均電圧又は平均電流を、前記電気パルスの波高値、デューティ比、周波数のうち、少なくとも１つを調節して設定する。

このような実施形態によれば、電気パルスの平均電圧又は電流を、電気パルスの波高値、デューティ比、周波数などによって、容易に適切に調整することができる。

電気パルスによって魚が感じる電気刺激の度合い、又は、魚が受ける影響、即ち、電気刺激に対する感受性／感応性は、魚の種類、サイズ及び／又は魚の各種器官、例えば、エラ、ヒレ、浮き袋等、に応じて異なる。電気パルスの平均電圧又は平均電流を、電気パルスの波高値、デューティ比、周波数などによって調整することで、同じ平均電圧又は平均電流であっても、魚の種類、サイズ及び／又は各種器官の感応性などの特有の個性に応じて、魚が受ける刺激の度合いを適切にコントロールすることができる。

誘導しようとする魚の種類、大きさ、生態によって、上述のパラメータを適宜調節することで、同じ平均電圧又は平均電流であっても、目的とする魚をより好適に誘導することができる。

また、このように種々のパラメータを調節して、結果として生じる平均電圧又は平均電流を制御することで、同じ平均電圧又は平均電流であっても、より電極手段にダメージの生じにくいパラメータを適宜選択することができる。

前記電極手段を、前記電気パルスによって形成された前記電界によって、魚を飼育するための生簀領域と、当該生簀領域に魚の出入りを可能にする出入口と、当該出入口を介して前記生簀領域と連通する誘導路とを形成するように配置する。

このような実施形態によれば、前記電気パルスによって生じる電界によって生簀領域が形成されるので、この生簀領域の境界で、魚等の水中にいる生物に対して電気的なバリアを形成することができ、生簀領域の中にいる魚、例えば養殖魚を生簀領域内に閉じ込めるように誘導し、生簀領域の外からの意図しない魚や他の生物などの外敵が生簀領域内に侵入するのを防ぐことができる。その際、従来の網によって設けられた生簀とは異なり、外敵のサイズによらず、外敵の侵入を阻止することが可能になる。

また、この生簀領域に出入口が形成されることにより、魚がこの出入口を介して、生簀領域から誘導路へ、及び／又は、誘導路から生簀領域へ出入りすることができる。

さらに、生簀領域と連通する誘導路が形成されるので、生簀領域と通じる通り道が形成され、この誘導路内で魚を誘導することにより、誘導路から出入口を介して魚を生簀領域へ入らせたり、出入口を介して生簀領域から出させて誘導路を通って所望の場所まで誘導したりすることが可能となる。

本発明にかかる魚の養殖システムの一実施形態の概略示す図である。 電極手段に印加する電気パルスを例示する図である。 本発明の養殖システムで用いられる誘導方法の原理を説明するための図である。 誘導路１２ｃを形成する電極手段１０の配列の一実施形態を例示する図である。 誘導路１２ｃにおける電極手段１０の配列の別の実施形態を示す図である。 誘導路１２ｃにおける電極手段１０の配列のさらなる別の実施形態を示す図である。 図６の実施形態において１つの電極手段が故障した場合の例を示す図である。 電極装置７０の一実施形態を示す図である。 電極装置７０の別の実施形態を示す図である。 本発明のさらなる実施形態を示す図である。

図１は、本発明にかかる魚の養殖システムの一実施形態の概略示す図である。図１では、魚の養殖システム１が、海２に設けられた例を示している。魚の養殖システム１は、水中に設置された複数の電極手段１０と、各電極手段１０に印加される電気パルスを制御する、図示されていない制御手段とを備えている。これらの複数の電極手段１０によって取り囲まれた領域内１２で前記電気パルスによって形成された電界によって魚を誘導する。

図１では、堤防１４ａ，１４ｂによって区切られた湾の外側及び内側に、複数の電極手段１０が互いに間隔をおいて配列されている。これらの複数の電極手段１０で取り囲まれた領域１２は、生簀領域１２ａと、この生簀領域１２ａと出入口１２ｂを介して連通して生簀領域１２ａから港１６へ向かって伸びる誘導路１２ｃが形成される。なお、図１では、電極手段１０が上記の生簀領域１２ａ、出入口１２ｂ、誘導路１２ｃ、の、主に輪郭に沿って配置されている例を示したが、電極手段１０は、生簀領域、出入口、及び／又は、誘導路となり得る領域に、例えばマトリックス状に配置されていてもよい。このような場合には、マトリクス状に配置された電極手段の中から、生簀領域、出入口、及び／又は、誘導路を形成したい位置に相当する場所に配置されている電極手段に電気パルスを印加することで、所望の領域に、生簀領域、出入口、誘導路を形成することができる。例えば、季節ごと、水温、水流の状態、餌の分布状態など種々の条件に応じて、生簀領域、出入口、誘導路の位置を変更することができ、遊牧民が羊を放牧するように、その時に最も適した領域に魚を誘導することができる。

このように水中に互いに間隔をおいて配置された複数の電極手段１０に、電気パルスを印加することで、水中に電界を生じさせ、生じた電界によって、魚を誘導する。

電極手段１０に電気パルスを印加することにより、水中に電界が生じると、その電界が生じている領域にいる魚に電気刺激が与えられる。この電気パルスの強度、周期、周波数等を調節することで、特に、目的とする魚が嫌うタイプの刺激を生じさせることができる。換言すれば、魚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手段に印加して、その電極手段の周囲に魚が寄りつかない領域を生じさせ、電界によるバリアを形成する。

電極手段１０に電気パルスを印加することにより水中に形成される電界の強度は、その電極手段１０からの距離が小さくなるに従って大きくなり、距離が大きくなるに従って電界強度は小さくなる。さらに、電界の強度が大きくなると、魚が感じる電気刺激の強さも大きくなる。従って、ある電極手段１０に電気パルスを印加した時に、その電極手段１０の近くにいる魚ほど、より大きな電気刺激を受けることになる。従って、ある電極手段１０に電気パルスが印加されると、魚が電気刺激の弱い方向へ逃げようとして、自然にその電極手段１０から離れる方向に移動することになり、魚を誘導することができる。

複数の電極手段のうちから、各電極手段の位置に応じて、電気パルスを印加すべき電極手段を適宜選択し、かつ、各電極手段に印加される各電気パルスのパラメータを適宜選択することで、所望の位置に所望の広さの電界によるバリア／魚が進入できない領域を形成して、魚を誘導する。

図２は、電極手段に印加する電気パルスを例示する図である。隣り合う電極手段１０の一方に、例えば、図２（ａ）（ｂ）又は（ｃ）に示すような電気パルスを印加する。図２（ａ）は方形波の例、図２（ｂ）（ｃ）はサイン波の例を示している。図２（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］又は［Ａ］の電気パルスを印加する。すなわち、この場合のデューティ比はＤ＝ｔ／Ｔとなり、周波数は１／Ｔ［Ｈｚ］となる。これらの、波高値、デューティ比、周波数等のパラメータを調節して、電気パルスの平均電圧又は平均電流を設定する。これらのパラメータを、誘導しようとする魚に応じて適した電気刺激となるように調節し、かつ、電気パルスが印加される電極手段１０の位置に応じて平均電圧又は平均電流を調節することで、目的とする魚の、目的とする器官に、適切な刺激を与える。なお、図２（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２（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であっても、平均電圧又は平均電流は、実効値の平均値から求められる。なお、ここでは、間欠的に印加される電気パルスの繰り返される頻度を周期Ｔと称し、１つの電気パルス内で印加される電圧／電流の周波数、即ち例えば図２（ｂ）（ｃ）のサイン波の周波数を周波数と称する。
また、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。

なお、電極手段の間隔は、印加することができる波高値、誘導しようとする魚のサイズ、水底の地理的条件、例えば船などの往来に対する障害の度合い等のようなその他の外的条件を考慮して定めることができる。電極手段１０同士の間隔としては、例えば、１００ｍ程度や、１ｋｍ程度などの比較的長い距離であってもよいし、５０ｃｍ以上１０ｍ以下、６０ｃｍ以上５ｍ以下、７０ｃｍ以上３ｍ以下、８０ｃｍ以上１ｍ以下、等比較的短い距離であってもよい。そして定められた電極手段間隔に対して、所望の電界強度が得られるような平均電圧又は平均電流を選択して、電極手段に電気パルスを印加する。

図３は、本発明の養殖システムで用いられる誘導方法の原理を説明するための図である。図３は、所定の間隔ｄをおいて一列に配置された電極手段１０ａ乃至１０ｆに、電気パルスが印加されたときに生じる電界のイメージを表している。なお、図３では、６個の電極手段１０ａ乃至１０ｆを示すが、電極手段１０の数は６個に限らず、図１に示したように、全体としては生簀領域１２ａ乃至誘導路１２ｃを形成するように多数の電極手段１０が並べて配置される。

例えば、図３の例によれば、ある周期では、電極手段１０ａ，１０ｃ，１０ｅに電気パルスが印加され（＋極になり）、隣の電極手段１０ｂ，１０ｄ，１０ｆが０［Ｖ］（−極）になる。次の周期では、電極手段１０ｂ，１０ｄ，１０ｆに電気パルスが印加され、電極手段１０ａ，１０ｃ，１０ｅが０［Ｖ］になる。このように、隣り合う電極手段１０間に電気パルスが印加される。ここで、−極とは、必ずしも０［Ｖ］や＋極側と異なる極性である必要はなく、＋極側との間に何らかの電位差が生ずる電位であってもよい。

図３では、このような場合において、電極手段１０ａ乃至１０ｆの周りに、各周期において生じる電界の強度を等電位線３０の形で示している。図面の見易さを考慮して、各電極手段１０ａ乃至１０ｆの周りの等電位線３０は、電極手段同士の間隔ｄの半分程度までの範囲しか表していないが、実際には電界は、もちろんこれより遠い範囲にも同様に広がっていってもよいし、隣の電極手段まで、又は、それより遠い範囲まで、広がっていてもよい。

図３では、それぞれの電極手段１０ａ乃至１０ｆの周囲を取り囲むように同心円状に等電位線３０が表されている。従って、互いに間隔を空けて一列に配置されている電極手段１０ａ乃至１０ｆをつなげた領域が、同心円状の等電位線３０によって覆われている。この等電位線３０によって覆われている領域、即ち、電極手段１０ａ乃至１０ｆが一列に並んでいる領域全体に、各電極手段１０ａ乃至１０ｆに印加された電気パルスによる電界が発生しており、この領域に魚３２が近づくと、又は、入ると、電気刺激を受ける。電極手段１０ａ乃至１０ｆに印加される電気パルスは、魚３２が嫌う電気刺激を与えるような電界が生じるように設定されている。従って、魚３２は、この電気刺激が弱くなる方、及び、なくなる方へ移動しようとする。従って、電極手段１０ａ乃至１０ｆから遠ざかる方、即ち、図３の矢印３４ａの方へ魚は誘導される。逆に、電極手段１０ａ乃至１０ｆに近づくほど、電界は強くなり、電気刺激も強くなるので、魚は電極手段１０ａ乃至１０ｆに近づく方向、即ち、図３の矢印３４ｂの方へは魚は移動しない。

このようにして、電界によるバリアが形成され、魚は電極手段１０ａ乃至１０ｆの間を通り抜けることができなくなる。

例えば図１に示したように、複数の電極手段１０を、生簀領域１２ａを形成する略四角形状の輪郭線に沿って、互いに間隔をおいて配列し、これらの電極手段１０の隣り合う電極手段１０間に例えば図２に示したような電気パルスを印加すると、図３に示したような、電気刺激を与える電界が水中に生じる。このようにして、生簀領域１２ａの輪郭線に沿って魚が通り抜けられない電界によるバリアを形成し、生簀領域１２ａ内に魚を閉じ込めるように誘導することができる。

さらに、図３に示した電極手段１０ａ乃至１０ｆのうちの、いずれか１つ又は複数の電極手段、例えば電極手段１０ｃ，１０ｄを出入口１２ｂに割り当てる。この出入口１２ｂに割り当てられた電極手段１０ｃ，１０ｄへの電気パルスをオンオフ切り替えることで、出入口を開閉することができる。例えば図３において、電極手段１０ａ乃至１０ｆの上側を生簀領域１２ａ、下側を誘導路側１２ｃとすると、出入口１２ｂに割り当てられた電極手段１０ｃ，１０ｄに電気パルスを印加すれば、電極手段１０ｃ，１０ｄの位置にも電界が形成されて、この電界を通り抜けようとする魚には電気刺激が与えられ、生簀領域１２ａの中にいる魚は、生簀領域１２ａ内に閉じ込められるように誘導され、生簀領域１２ａの外にいる魚は、生簀領域１２ａから締め出される。
出入口１２ｂに割り当てられた電極手段１０ｃ，１０ｄへの電気パルスの印加を切ると、電極手段１０ｃ，１０ｄの位置には電界が形成されず、出入口１２ｂが開放されて、魚は、この電極手段１０ｃ，１０ｄ間の領域であれば、通り抜けることができる。従って、生簀領域１２ａと誘導路１２ｃとの間の魚の行き来が、出入口１２ｂを介して行われる。
なお、生簀領域１２ａから魚を誘導路１２ｃへ誘導したい場合は、単に出入口１２ｂを開放して、生簀領域１２ａ内の魚が自然に出入口１２ｂに気づいて誘導路１２ｃへと移動するようにしてもよいし、出入口１２ｂの近辺や、誘導路１２ｃ内に、魚をおびき寄せる誘魚手段が設けられていても良い。この誘魚手段は、光によるもの、例えば、魚が好むような光を放射する誘魚灯（電球、ＬＥＤ、又は、レーザなどの発光素子からなる）であっても良いし、魚が好む電気刺激を発生する電極手段であってもよい。例えば、電極手段１０に、上述の電気パルスとは異なる電気を印加して魚を誘き寄せることができる。また、魚の種類によっては、音波や超音波を使用することもできる。この誘魚手段は、電極装置１０に取り付けられ、又は、一体的に設けられていてもよいし、電極装置１０とは別個に設けられていても良い。

図４は、誘導路１２ｃを形成する電極手段１０の配列の一実施形態を例示する図であって、例えば電極手段１０ｇ乃至１０ｌに、電気パルスが印加されたときに生じる電界のイメージを表す図である。図４では、互いに間隔をおいて一列に配置された電極手段１０ｇ乃至１０ｌが、ほぼ一定の幅ｗを介して２列並べられている。電極手段１０ｇ乃至１０ｌのうち、電極手段１０ｇ乃至１０ｋには、図３に示した電極手段１０ａ乃至１０ｆと同様に、同一の強度の電気パルスが印加されている。従って、上述したように、電極手段１０ｇ乃至１０ｋで形成される列を、魚が通り抜けられないような電界が形成される。このような電界が、幅ｗを介して並べられた電極手段１０ｇ乃至１０ｋの周囲に形成されるので、これらの２列の電極手段１０ｇ乃至１０ｋに挟まれた領域から魚が出ることができず、誘導路１２ｃが形成される。魚はこの誘導路１２ｃ内を、主に図中の左右方向へ移動することになる。即ち、電極手段１０ｇ乃至１０ｌの列をまたいで、誘導路１２ｃから魚が出て行くことも、誘導路１２ｃ内に魚が入ることもできない。
図４では、この２列の電極手段１０ｇ乃至１０ｌの右端の電極手段１０ｌに、電極手段１０ｇ乃至１０ｋよりも強い電気パルスが印加されており、電極手段１０ｌの周囲に強い電界が形成されている。電極手段１０ｌに印加されるこの強い電気パルスの強度は、電極手段１０ｌの周囲に形成される電界による刺激が、少なくとも２つの電極手段１０ｌ，１０ｌの間の幅Ｗ方向に亘るどの位置でも、魚が通過するのを阻止するのに十分な強さで生じるように設定されている。（なお以下では、このような電界及び電気パルスを、単に「強い電界」及び「強い電気パルス」と称する場合がある。）従って、電極手段１０ｇ乃至１０ｌの列同士の間に形成されている誘導路１２ｃにおいて電極手段１０ｌで挟まれた位置に、電界によるバリアが生じて、誘導路１２ｃ内において、魚が上記の強い電気パルスが印加されている電極手段１０ｌ，１０ｌに挟まれた領域を通り抜けることができなくなる。従って、誘導路１２ｃ内において、魚が矢印４２ｂの方向へ移動することができなくなり、従って矢印４２ａの方へ誘導される。
この強い電気パルスを、所定の期間、電極手段１０ｌ，１０ｌに印加した後、続いて、隣の電極手段１０ｋ，１０ｋに印加する。その際、電極手段１０ｌ，１０ｌに印加される電気パルスは、上記の強い電気パルスと同じ強度を維持してもよいし、他の電極手段１０ｇ乃至１０ｊと同じ強度まで弱めることもできる。続いて、さらに所定の期間が経過した後、隣の電極手段１０ｊに、上記の強い電気パルスと同じ強度の電気パルスが印加される。このようにして、魚が移動する早さに応じて、所望の移動方向に沿って、順次隣の電極手段に強い電気パルスを印加していき、この強い電気パルスによって形成される電界によるバリアを、誘導路１２ｃ内において魚を誘導しようとする方向に向かって徐々に移動させていく。そうすると誘導路１２ｃ内の魚は、この強い電気パルスによって形成される電界によるバリアに後ろから徐々に押されていくような形で、図中の矢印４２ａの方向へと移動し、誘導されていく。
誘導路１２ｃ内に強い電気パルスによるバリアを形成して、魚が所望の方向と逆方向へ移動するのを妨げて、所望の方向へ誘導するのに加えて、さらに、魚を誘導しようとする方向、即ち、図４において矢印４２ａで示される方向の先に、魚をおびき寄せる誘魚手段が設けられていても良い。この誘魚手段は、前述したとおり、様々な種類の手段を単独で、又は、組み合わせて適用することができる。
図５には、誘導路１２ｃにおける電極手段１０の配列の別の例を示す。図５（ａ）は、誘導路１２ｃの電極手段１０の配置を示す図である、図５（ｂ）は図５（ａ）の誘導路１２ｃの幅方向の中央付近に生じる電界の強さを表す図である。
図５の例では、図４に示した例と同じように、２列の電極手段１０ｇ乃至１０ｌが互いに略平行に設けられており、その間に誘導路１２ｃが形成される。さらに、２列の電極手段１０ｇ乃至１０ｌの間に、１列の電極手段１０’ｇ乃至１０’ｌが設けられている。図５では、この中央の列の電極手段１０’ｇ乃至１０’ｌの１つの電極手段１０’ｋに電気パルスが印加されており、周囲に電界が生じている。誘導路１２ｃの輪郭となる電極手段１０ｋ，１０ｋ及び中央の電極手段１０’ｋによって形成される電界によって、誘導路１２ｃ内の電極手段１０’ｋの位置に、誘導路１２ｃの幅全体に渡って電界が生じ、電界によるバリアが形成される。従って、誘導路１２ｃ内の魚は、この電界によるバリアを通り抜けることができず、即ち、誘導路１２ｃ内において、電極手段１０’ｋよりも右側、つまり矢印５２ｂの方向へは移動することができず、矢印５２ａの方へ誘導される。
誘導路１２ｃ内の幅方向の中央付近における、電界強度の変化を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）の横軸は、図５（ａ）の横方向に対応しており、縦軸は電界強度に対応する。曲線５４によって、それぞれの位置における電界の強度が示されている。
中央の列の電極手段１０’ｇ乃至１０’ｌには、電極手段１０’ｋに上述したような電気パルスが印加されており、さらに、この電極手段１０’ｋの隣、特に、魚を誘導しようとする方向の隣の電極手段１０’ｊには、電極手段１０’ｋよりも弱い電気パルスが印加されていてもよい。この電気パルスによって、電極手段１０’ｊの周囲には弱い電界が形成される。従って、曲線５４で示すように、誘導路１２ｃの幅方向の中央付近の電界は、電極手段１０’ｇ乃至１０’ｊまでは、低い値（例えば０であってもよい）を示しており、電極手段１０’ｉから電極手段１０’ｊに近づくに従って、徐々に上がり始め、電極手段１０’ｋの位置で最も高くなり、電極手段１０’ｋから離れるに従って下がり始める。そうすると、図５における誘導路１２ｃ内の電極手段１０’ｋより左側、例えば、電極手段１０’ｉの近辺にいる魚が図中右側に移動すると、徐々に電界が強くなっていくので、魚が受ける電気刺激の強さも強くなる。そのため、魚は電界による刺激が弱くなる方向、即ち矢印５２ａの方向へ自ら移動するようになる。従って、誘導路１２ｃ内の魚は、電極手段１０’ｋへ接近する前に、電極手段１０’ｊへ近づいた段階でより電界による電気刺激の弱い方向へ移動しようとし始める。
このように、魚を誘導しようとする方向に向かって徐々に弱い電気パルスを印加すると、逆に魚が進んでほしくない方向へ進むに従って電気刺激が強くなるので、魚がより電気刺激の弱い方向へ自然に移動し始めるため、魚をよりスムーズに誘導することができる。
さらに、図４で説明した例と同様に、電極手段１０’ｋに所定の期間電気パルスを印加した後、続いて、隣の電極手段、より詳しくは、魚を誘導しようとする方向にある隣の電極手段１０’ｊに、電極手段１０’ｋに印加した電気パルスと同様の電気パルスを印加する。その際、さらにその隣の電極手段１０’ｊに、電極手段１０’ｊに印加していた弱い電気パルスを印加する。このようにして、魚が移動する早さに応じて、順次、所望の方向の隣の電極手段に電気パルス及び弱い電気パルスを印加していくことで、これらの電気パルスによって形成される電界によるバリアを、誘導路１２ｃ内において魚を誘導しようとする方向に向かって徐々に移動させていき、魚を誘導する。
このように、誘導路１２ｃ内にさらなる電極手段１０’ｇ乃至１０’ｌを設けて、誘導路１２ｃ内に電気的バリアを形成し、魚を誘導するという形態によれば、図４の例に比べて、誘導路１２ｃ内に一列多く電極手段を要するが、図４の例のように、電気的なバリアを形成するために、強い電気パルスを印加する必要がない。
電極手段１０に水中で電気パルスを印加すると、例えば、海水中で印加した場合は特に、電極手段１０がイオン伝導等の影響により電極手段の材料の溶出を起こしたり、酸化により腐食したり、付着物が堆積するなどして損傷を避けられない場合がある。電気パルスの強さが大きくなると、即ち、印加される電気パルスの電圧値／電流値が大きくなると、このような損傷がより大きくなる虞がある。そのような場合に、図５に示した例によれば、より強い電気パルスを印加する必要がないので、各電極手段１０に生じる損傷の程度を低く抑えることができる。
図６には、誘導路１２ｃにおける電極手段１０の配列のさらなる別の例を示す。図６の例では、２列の電極手段１０ｍ乃至１０ｓが、それぞれジグザグ状に配置されている。即ち、誘導路１２ｃにおいて、内側に配置されている電極手段１０ｍ，１０ｏ，１０ｑ，１０ｓと、外側に配置されている電極手段１０ｎ，１０ｐ，１０ｒとが交互に配置されて、２つの列を形成している。
図６では、図４の例と同様に、これらの電極手段１０ｍ乃至１０ｓのうち、電極手段１０ｍ乃至１０ｒに同じ強さの電気パルスが印加され、図６の一番右側の電極手段１０ｓに、強い電気パルスが印加されている。その後、所定の時間毎に、順次隣の電極手段に、この強い電気パルスが印加されていく。
このように、電極手段１０ｍ乃至１０ｓがジグザグ状に配置されていると、例えば、図７に示すように、１つの電極手段１０ｏが故障等により、所定の電界を形成することができなくなったような場合であっても、両側の隣の電極手段１０ｎ，１０ｐによって、保障することができる。なぜなら、電極手段がジグザグ状に配置されていると、隣り合う電極手段間の距離に対して、誘導路１２ｃの長手方向、即ち、誘導路１２ｃの輪郭に沿った方向における距離は短くなる。即ち、例えば、図６に示した形態において、１つの電極手段１０ｏが欠けた場合には、残った隣り合う電極手段１０ｎ，１０ｐ間の距離が、図４及び図５に例示した形態において、１つの電極手段が欠けた場合に残った隣り合う電極手段間の距離に比べて短くなる。従って、これらの残った電極手段１０ｎ，１０ｐによって、故障等により欠けた部分の電界をカバーして、誘導路１２ｃの輪郭を覆うように電界を形成することができる。
図８は、本発明で使用される電極手段を含む電極装置７０の一実施形態を示す図である。図８（ａ）は、電極装置７０を水中の所定の位置に設置する過程を表す図、図８（ｂ）は、電極装置７０は、電気パルスが印加される電極手段１０と、電極手段を水中の所望の設置位置に固定するための固定手段７４とを有し、電気パルスが印加された時に、水中に電界を形成する。

電極手段１０は、少なくとも部分的に水底から水面に向かって延びる、導電性かつ耐腐食性の表面を有する線状部７２ａを含み、固定手段７４は、線状部７２ａの下端に設けられる。線状部７２ａの上端には、固定手段７４との間で線状部７２ａを支持する浮き７６が設けられる。

図８（ａ）には、この浮き７６の内部が模式的に示されている。この浮き７６は、内部に空気を充填された空間を有する略球形状の殻で、水面に浮かぶように構成されている。電極装置７０が所定の位置に設置される前には、浮き７６の内部には、線状部７２ａが巻き取られた状態で収納されており、浮き７６が固定手段７４の上に到達すると、線状部７２ａが巻き出される。

電極装置７０の線状部７２ａの下端には、線状部７２ａと固定手段７４とを着脱可能に連結する連結部７８が設けられている。

線状部７２ａが巻き出されると、線状部７２ａの下端に設けられた連結部７８が水底に配置された固定手段７４に接近していく。連結部７８が、水底に設けられた固定手段７４の深さまで達すると、固定手段７４に連結され、電極手段１０が所定の位置に固定される。
例えば、固定手段７４の上面と連結部７８の下面に、互いに螺合する螺合部を設けても良いし、又は、互いに吸着する磁石と金属等を設けても良い。その際、磁石として電磁石を用いれば、コイルに流れる電流を入切することで、連結部７８を固定手段７４に着脱可能に取り付けることができる。

線状部７２ａは、浮き７６と固定手段７４との間で、直線状にピンと張られた状態で支持される。

線状部７２ａは、可撓性の編組線パイプ又はワイヤを適用することができる。この編組線パイプ又はワイヤとしては、ステンレス鋼からなる導電性の線材を編み込んだものが使用される。さらに、ステンレス鋼からなる線材に換えて、又は、加えて、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その他の導電性無機材料からなる線材を編みこんだものを使用しても良い。また、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどからなる導電性の高分子材料や、高分子材料に無機及び／又は有機（例えば、カーボンなど）の導電性材料を添加した複合材料を適用することもできる。さらに、合成樹脂からなる線材を組み合わせてもよい。これらの素線を適宜組み合わせ、その割合を選択することで、線状部７２ａの所定の導電性、耐食性、可撓性及び／又は伸縮性を担保することができる。

さらに、この編組線パイプ又はワイヤは、耐食性のコーティングやメッキが施されていてもよい。この耐食性のコーティングは、編組線ワイヤ又はパイプは全体としてコーティングされていてもよいし、素線がコーティングされていてもよい。

固定手段７４は、電極手段１０を水中に固定できる重量を有していても良いし、水底に固定された固着部７４ａを有していてもよい。固着部７４ａを設ければ、固定手段１０をより堅固に水底に固定することができる。一方、固定手段７４が電極手段１０を水中に固定できる重量を有していれば、固定手段７４を水底に固定するための工事を要せず、より簡易に固定手段１０を水底に設置することができる。

さらに、電極装置７０には、電池モジュールＢＭが設けられていてもよい。図８（ｂ）には電池モジュールＢＭとして、浮き７６の上半球に太陽電池モジュールが取り付けられた例が示されている。電池モジュールＢＭには、太陽電池モジュールの他に、海水電池モジュール、風力発電モジュール、潮力発電モジュール等の様々な発電方式のもモジュールを適用することができる。電池モジュールには、これらの発電モジュールの他に、蓄電池が含まれていてもよい。

これらの発電モジュールＢＭは、各電極装置７０にそれぞれ設けられていてもよいし、例えば１対の又はいくつかの電極装置７０に対して１つの電池モジュールＢＭが設けられていてもよい。発電モジュールＢＭが、電極手段１０で使用される全ての電力を安定的に供給することができれば、発電モジュールＢＭを備えた電極装置７０には給電するためのケーブルを設ける必要がなくなる。従って、複数の電極手段１０同士及びこれらと電源とを接続するためのケーブルを敷設する手間を省くことができる。また、１対の又はいくつかの電極装置７０に対して１つの発電モジュールＢＭが設けられていれば、１つの発電モジュールＢＭに対応するいくつかの電極手段７０同士だけを有線で接続すればよい。 さらに、各電極装置７０に給電するためのケーブルを整備した上で、発電モジュールＢＭを非常時又は給電設備の故障時のバックアップ電源として使用することもできる。

さらに、電極装置７０には、電気パルスを制御する制御手段と通信をする通信モジュールＣＭが設けられている。図８（ｂ）には、浮き７６の内部に、無線による通信モジュールＣＭが設けられている例を示している。この無線による通信モジュールＣＭを介して、電極装置７０は、電極手段１０に印加されるべき電気パルスを定める信号を制御手段から受信する。また、電極装置７０の位置情報や、電極手段１０の損傷や腐食などの状態を示す情報、固定手段７４との連結の状態に関する情報などを制御手段に送信する。電極装置
７０の位置情報は、ＧＰＳなどにより取得することもできるし、周辺の電極装置７０との相互間の位置関係に基づいて相対的により精細に求めることもできる。

さらに、複数の電極手段１０が設けられている領域内及びその近傍を移動する移動体の位置を、各電極手段１０との相互の位置関係に基づいて、精細に求めることもできる。

図９は、電極装置７０の別の実施形態を表す図である。図９には、水底に設けられた固定手段７４の上面に、電極手段１０として線状部７２ａが直接設けられている。この線状部７２ａも編素線パイプから形成されている。一方の電極装置７０には、電池モジュールＢＭが設けられており、他方の電極装置７０とケーブル８２を介して接続されている。

本発明の電極装置を用いて魚を誘導する際には、先ず、生簀領域１２ａと、この生簀領域１２ａと出入口１２ｂを介して連通する誘導路１２ｃとを形成するように電極手段１０を配置し、電極手段１０に電気パルスを印加する。

生簀領域１２ａ内に、養殖しようとする魚の若魚又は稚魚を投入する際には、誘導路１２ｃの港側に設けられた一方の端部から、これらの魚を誘導路１２ｃ内に投入し、制御手段によって、電極手段１０に電気パルスを次のように制御して印加する。すなわち、魚が誘導路１２ｃ内を生簀領域１２ａの方へ誘導されるような電界が生じるように、電気パルスを設定し、印加する。誘導路１２ｃを通ってきた魚が生簀領域１２ａへ入る際には、制御手段は、出入口１２ｂの電極手段１０へは電気パルスを印加せず、出入口１２ｂが開放される。誘導路１２ｃ内の魚の略全部が生簀領域１２ａに入ったら、制御手段は、出入口１２ｂの電極手段１０にも電気パルスを印加して、出入口１２ｂを閉鎖する。

誘導路１２ｃの魚が生簀領域１２ａに入ったかどうかは、誘導路１２ｃ内に残っている魚の数、出入口１２ｂを通過した魚の数、及び／又は、生簀領域１２ａに入った魚の数を検出し、これに基づいて判断することができる。これらの魚の数を検出するためには、公知の魚群探知機や、光学式の検知器などを利用してもよいし、本発明の電極手段を介して電界を形成するとともに、そこに流れる電流を検出し、この電流値をその電極手段の位置情報とともに分析することで、電界内のどの位置にどの程度の量の魚がいるか判断してもよい。

生簀領領域１２ａに魚が入ったら、生簀領域１２ａ内で所定の期間魚を飼育し、成長させる。その間、例えば、生簀領域１２ａ内で飼育されている養殖魚の餌、例えば小魚等を、誘導路１２ｃを介して、港側から生簀領域１２ａ側に送ることができる。

また、生簀領域１２ａをさらに２以上の区画に分割し、水中の環境に応じて、例えば、潮の満ち引きや流れ、天候による水温の変化、餌の分布の状態等に応じて、いずれかの区画に誘導することができる。その際、上述の集魚手段と組み合わせて、所望の区画への魚の誘導を行ってもよい。

養殖魚が出荷するのに適した状態まで成長したら、養殖魚を生簀領域１２ａから誘導路１２ｃを介して港付近まで誘導することができる。

さらに、養殖システム１は、水温、気温、水流のスピード、餌の密度、養殖魚の生育状況等を検出する各種のセンサを備えていてもよい。制御手段が、これらのセンサからの検出値に基づいて、どの電極手段１０にどのような電気パルスを印加するか、判断することができる。また、制御手段は、予め定められた日時に、所定の電極手段１０に所定の電気パルスを印加するように、予めプログラムされていてもよい。その際、例えば上記の各種のセンサによる検出値に個別の閾値を設定し、又は、複合的な条件設定を行い、どの電極手段１０にどのような電気パルスを印加するか予めパターン化されたテーブルを備え、そのテーブルに従って、各電極手段に電気パルスを印加するようにしてもよい。さらに、これらの閾値、及び、テーブルは、養殖魚の種類に応じて複数記憶されており、現在の養殖魚の種類に応じて、適宜読み出して使用されることができる。

なお、本発明は上記実施態様に限定して解釈されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の態様で実施されてもよい。例えば、上記の実施形態では「魚」と称しているが、本発明の適用範囲は、必ずしも生物学上の魚類に限らず、鯨、イルカ、オットセイ、アシカなどの哺乳類、ワニなどの爬虫類、カエルなどの両生類、クラゲ、イカ、タコ、エビ、藻類等の水中に生息するあらゆる生物に適用できる。また、貝類や珊瑚など、さほど自由に移動しない生物を養殖しようとする場合に、これらを捕食しようとする水中の生物や、これらに有害な病原菌などを持っている生物を遠ざけるための防護柵として本発明を適用することも可能である。

また、電極手段又は電極装置が、その上部に、所謂灯浮標などのような、ライトなどの発光体を有していてもよい。このような発光体が、色や明るさなどを変化させることができれば、各電極手段に印加されている電気パルスの状態を、発光体の表示態様／発光態様によって外部から視認することができる。そうすると、上述の生簀領域、出入口、及び／又は、誘導路の使用状態、例えば、生簀領域がどの範囲で使用されているか、出入口が閉じられているか、誘導路内で魚がどちら向きに誘導されているかなど、をその場で一目瞭然に確認することができる。また、各電極手段又は電極装置が、自己診断機能を備え、自己の状態、例えば、電極手段の劣化の程度、故障の有無、故障の種類など、に応じて、発光体の表示態様／発光態様を異ならせてもよい。また、上述のように、電極手段／電極装置が、マトリックス状に配置されている場合には、電極手段の状態とは関係なく、発光体の発光態様を変化させて、外部、特に上部、例えば上空、の人に対する何らかのメッセージ、例えば広告などを表示してもよい。

本発明のさらなる実施形態を、図１０を用いて説明する。
水槽１００には、柱状の多数の電極１１０が、互いに略平行に並んで、マトリクス状に配列された状態で設けられている。電極１１０は、例えば円柱又は円筒状の柱状体であってもよいし、四角柱等の角柱形状を有していてもよいし、図示のように、より細いワイヤ状の線状体であってもよい。

電極１１０の上部と下部にはそれぞれ、これらの電極１１０を両端から支持して位置決めする、位置決め部材１２０、１２０が設けられている。
１つの実施形態として、電極１１０が自立できる程度の太さを有している、比較的太い場合について説明する。

各位置決め部材１２０は、電極１１０の端部の横断面輪郭に対応する輪郭形状を有する多数の嵌入部１２２が設けられた、絶縁性のプレート１２４を有している。

電極１１０の上部と下部にそれぞれ設けられた位置決め部材１２０、１２０の嵌入部１２２に、電極１１０の端部が嵌入することによって、電極１１０が水槽１００内で少なくとも横方向に位置決めされて、固定される。

これらの嵌入部１２２は、プレート１２４を貫通するように形成されていてもよいし、貫通してない凹部として形成されていてもよい。

プレート１２４と各電極１１０とは、予め固定的に固着されていてもよいし、水槽１００内に設置するときに、組み立てながら設置する、組立て式に構成されていてもよい。組立て式の場合には、先ず下側プレート１２４を設置し、続いて上側プレート１２４を設置し、その後に上側プレート１２４の貫通孔状の嵌入部１２２に電極１１０を挿入して下側へ挿通し、下側プレート１２４の嵌入部１２２に電極１１０の先端を嵌入させて、電極１１０を水槽内で位置決めしてもよい。

水槽１００の内側に、上部又は下部プレート１２４を固定するための固定部材が設けられていてもよいし、又は、プレート１２４の外側に、水槽１００の内壁面に固定するための固定部材が設けられていてもよい。例えば、水槽側の固定部材であれば、水槽壁面から内側に向けて膨出して設けられた載置台であり、その上にプレート１２４の外周端部を載置することで、プレート１２４を水槽内１００の所定の位置に位置決めすることができる。付加的に又は代替的に、プレート１２４の外側に突出して設けられた突出部であってもよい。

また、上部及び下部プレート１２４を所定の間隔で離間させて相互に固定するスペーサ部材が設けられていてもよい。

また、下部プレート１２４のみが水槽内の底部近傍の所定の位置で固定され、上部プレートは、例えば上部プレートの嵌入部１２２に挿通された電極を介してガイドされた状態で、水槽内の水面近傍で水面の上下に合わせて移動できるように構成されていてもよい。その際、上部プレートは、例えば中空状又は発泡材料から形成されるなどして、密度が調整されて、所望の浮力を水槽内の水から受けられるように構成されているとよい。

別の実施形態としては、図１０に示すように、電極１１０が、例えばワイヤのような比較的細い線状部材として形成されている例を用いて説明する。

この実施形態は、先の実施形態に対して、主にプレート１２４と電極１１０との固定方法の点で異なっている。それ以外の各実施形態で共通し／相応する点については、そのまま／相応して適用できる。

この場合、電極１１０は、その端部が、上部プレート１２４及び／又は下部プレート１２４の各嵌入部１２２に埋め込まれた状態で固定的に固定されることができる。

例えば、下部プレート１２４の嵌入部１２２には電極１１０の下端が、埋め込まれて固定された状態で位置決めされており、上部プレート１２４の嵌入部１２２には電極１１０の上端が挿通されて位置決めされてもよい。

プレート１２４の外側輪郭は、水槽１００の内側輪郭の形状に、所定のクリアランスを備えた状態で略一致するように形成されていてもよいし、多角形や円形などの任意の形状を有していてもよい。少なくとも使用しようとする水槽１００の内側輪郭より小さい外側輪郭を有していればよい。

各電極１１０に電気パルスを供給するための配線は、プレート１２４又は各電極１１０に組みつけられていてもよく、各電極１１０の、好ましくは上側の、端部に設けられた接続部に、防水コネクタを介して取り外し可能に取り付け接続されていてもよいし、半田付け等により固定的に接続されており防水処理されていてもよい。または誘導接続などにより非接触で接続されていてもよい。

各電極１１０に印加される電気パルスは、既述べた上記の実施形態と同様である。例えば、数Ｖ〜数ｋＶ、数Ｖ〜数百Ｖ、５Ｖ〜５０Ｖ、１０Ｖ〜３０Ｖ、など種々の電圧範囲で、数Ｈｚ〜数ＧＨｚ、数Ｈｚ〜数ＭＨｚ、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、１００Ｈｚ〜１０ＫＨｚ、１ｋ〜１０ｋＨｚなど種々の周波数範囲の電気パルスを、各電極に順次印加していくことで、水槽内の魚を所望の方向へ誘導することができる。

このような電極装置を利用して電気パルスを印加することにより、水槽内の魚を所望の方向へ誘導することができる。水槽内に入れられる水は、海水でも淡水でもよい。このような電極装置は、業務用又は個人用の、観賞用、アミューズメント用、養殖用、保管用の任意の水槽に適用される。

例えば、予め設定し、所定の時間に所定の方向へ魚を移動させるように誘導することができる。また、人感センサ等と組み合わせて、水槽外の人の動きに応じて魚を誘導することができる。また、水槽の中及び／又は外にイルミネーションなどの照明装置を設け、魚を誘導する方向と連動させて、照明装置を点灯消灯することで、鑑賞する人に対する演出効果を及ぼしながら、魚を誘導することができる。

例えば、水族館などの観賞用の水槽であれば、水槽の外で魚を鑑賞している人の位置、例えば人が水槽の側面から水槽内を見ているのか、上面又は下面から見ているのか、に応じて、人の見やすい位置に魚を誘導することができる。また、異なる種類の魚が同一の水槽内に入れられている場合に、魚の種類ごとに居場所を決めて誘導し、異なる種類の魚が混ざらないようにすることもできる。このようにすることで、空間そのものを区切ることなく、水槽内の魚に対して、自由に移動することのできる空間を区画することができるので、水質の管理等は水槽で統一して行うことができ、水槽内の環境の管理を効率的に行うことができる。

また、水槽内の清掃等の任意の作業を行いたい場合などに、魚を予め所定の領域に誘導し、魚がいない領域で作業を行うようにすることができる。その際、本発明にかかる装置又は方法を使用して魚を誘導した後に、魚を誘導した領域と他の領域との間を別の手段で物理的に水を遮断して、一方の領域のみから排水できるようにしてもよい。
このような構成を有することで、タモや網などで魚に触れることなく魚を誘導できる。

Claims (14)

1. 水中に互いに離間して配置され、選択的に電気パルスが印加される複数の電極手段と、当該電極手段を水中に固定するための固定手段と、
   を有し、前記電気パルスが印加された時に、魚を誘導するための電界を水中に形成する、
   電極装置であって、
   所定の条件に応じて変更される魚を閉じ込めるべき所望の位置に前記電界による閉じ込め領域が形成されて、前記位置の移動に伴って前記閉じ込め領域を移動させるように、前記複数の電極手段に選択的に前記電気パルスが印加される、
   電極装置。
2. 水中に互いに離間して配置され、選択的に電気パルスが印加される複数の電極手段と、当該電極手段を水中に固定するための固定手段と、
   を有し、前記電気パルスが印加された時に、魚を誘導するための電界を水中に形成する、
   電極装置であって、
   前記電界によって魚が閉じ込められる複数の領域が形成され、前記複数の領域間で魚を選択的に移動させて誘導するように、前記複数の電極手段に選択的に前記電気パルスが印加される、
   電極装置。
3. 前記電極手段は、少なくとも部分的に導電性かつ耐腐食性の表面を有する線状部を含む
   、請求項１又は２記載の電極装置。
4. 前記線状部は、可撓性のパイプ又はワイヤを含む、請求項３記載の電極装置。
5. 前記線状部は、上側を支持手段によって、下側を固定手段によって支持される、請求項３又は４記載の電極装置。
6. 前記支持手段は浮きを含む、請求項５記載の電極装置。
7. 前記固定手段は、前記電極手段を水中に固定できる重量を有しているか、又は、水底に固定された固着部を有している、請求項５又は６記載の電極装置。
8. 前記電極装置は、前記電極手段と前記固定手段とを着脱可能に連結する連結部を有する、請求項５乃至７のうちのいずれか１項記載の電極装置。
9. 前記電極装置には、電池モジュールが設けられている、請求項１乃至８のうちのいずれ
   か１項記載の電極装置。
10. 前記電極装置には、前記電気パルスを制御する制御部と通信をする通信モジュールが設けられている、請求項１乃至９のうちのいずれか１項記載の電極装置。
11. 請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載の電極装置を使用する、魚の養殖システム。
12. 請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載の電極装置を用いる、魚の誘導方法。
13. 複数の前記電極手段を水槽中に配置するための位置決め手段をさらに有し、当該位置決め手段は板状部材を備え、当該板状部材には各電極手段の端部を挿入できる位置決め孔が設けられている、請求項１乃至５のいずれか１項記載の電極装置。
14. 前記電極手段の上端及び／又は下端に位置決め手段が配置されており、前記支持手段及び／又は固定手段と前記位置決め手段とが一体的に構成されている請求項５記載の電極装置。

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