本発明は、海洋、河川又は湖沼にて水生生物が大量発生した際に、この水生生物を駆除するために用いる吸入裁断装置に関する。

近年、特に日本海沿岸における大型のクラゲ（例えば、エチゼンクラゲ）の大量発生が大きな問題となっている。 すなわち、この種のクラゲが大量発生すると、定置網や底引網で魚を捕獲（水揚げ）するのと同時にクラゲが大量に捕獲され、その結果、魚網が破損したり、クラゲとの接触に伴って魚の商品価値が低下したりする可能性が格段に高まるからである。 また、原子力発電所や火力発電所等で海水を冷却水として使用する場合においては、取水ポンプの詰まりが発生し易くなり、発電所等を安定的に操業する上での障害となる可能性がある。

また、河川や湖沼においては、産業排水による富栄養化などの理由によって水生植物（例えば、オオカナダモやホテイアオイ）が異常繁殖する頻度が高まっており、これに伴う河川環境の悪化や、漁業の作業効率の低下が問題視されている。

水生動物の一種であるクラゲを効率的に駆除し得る手段として、下記の特許文献１には、海面付近を浮遊するクラゲを海水とともに吸引して裁断（破砕）し、送出する吸引破砕ポンプと、この吸引破砕ポンプの吸込み口付近に向かう水流を水面下に生じさせる水流発生装置と、を主要部としたクラゲの除去装置が記載されている。 また、下記の特許文献２には、一端に吸込み口を有し、他端に吐出口を有する筒状の外筐と、該外筐の内部に配設した油圧モータ、該モータにより回転駆動されるインペラー及び切断刃と、を備えたクラゲ排出駆除機が記載されている。

特許文献１に記載の除去装置によれば、水流をさかのぼるという魚の習性を利用して、クラゲと魚とを分離することができるため、魚を極力犠牲にすることなくクラゲのみを有効に吸引して破砕することができる。 なお、クラゲが破砕されることにより生成される破砕片は、吸引破砕ポンプの排出口に接続された排出管から任意の場所に廃棄されるようになっている。 また、特許文献２に記載の排出駆除機によれば、油圧モータが駆動されてインペラーが回転すると、海水と共に海面付近の大型クラゲが外筐内に吸引され、吸引された大型クラゲは、インペラーの前方位置に配設された切断刃で切断される。 そのため、特許文献１に記載の駆除装置と同様に、魚を極力犠牲にすることなく、大型クラゲのみを有効に吸引，裁断することができる。

特許文献２に記載の排出駆除機は、水流発生装置を具備していない分、特許文献１に記載の除去装置に比べて装置構成を簡素化及びコンパクト化することができ、また、クラゲの駆除作業を能率的に行い得るという利点があるが、更なる改良の余地がある。 一例を挙げると、クラゲを駆除するに際しては、クラゲの大小に関わらず、クラゲを極力小さく裁断することが望まれる。 しかしながら、特許文献２に記載の排出駆除機では、この要請を十分に満足することができない場合がある。

なお、海洋で大量発生した大型クラゲを駆除する場合のみならず、河川や湖沼等で異常繁殖した水生植物を駆除する場合にも同様の要請がある。

そこで、本発明は、比較的コンパクトな構成でありながら、水と共に吸入した水生生物を一層小さく裁断した上で排出することができる吸入裁断装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために創案された本願の第１発明に係る水生生物の吸入裁断装置は、一端に吸入口を有し、他端に排出口を有する筒体と、筒体の外部に配置され、筒体の壁部を貫通して筒体の内部に挿通された出力軸を有する回転駆動源と、筒体の内部に配置されて筒体の軸方向に延び、外周に第１インペラーを装着してなる第１回転軸と、第１回転軸の外周に回転自在に外装され、外周に第２インペラーを装着してなる第２回転軸と、回転駆動源の出力軸の回転動力を第１回転軸及び第２回転軸にそれぞれ伝達し、第１回転軸と第２回転軸を相互に反対方向に回転駆動させる動力伝達機構と、を備え、第１インペラーと第２インペラーは、それぞれ、翼部の少なくとも回転方向の前縁に刃部を有し、回転駆動源の出力軸が回転駆動するのに伴って相互に反対方向に回転する第１インペラーと第２インペラーとにより、水生生物を水と共に筒体の吸入口から吸入し、第１インペラー及び第２インペラーのそれぞれに設けられた刃部により水生生物を裁断し、筒体の排出口から排出するように構成されてなるものである。

なお、本発明でいう「水生生物」には、海面下を浮遊するクラゲ等の水生動物の他、主に河川や湖沼の水面付近に繁殖しているオオカナダモやホテイアオイ等の水生植物が含まれる。

上記のように、本願の第１発明に係る吸入裁断装置では、回転駆動源の出力軸が回転駆動すると、相互に反対方向に回転する第１インペラーと第２インペラーとにより、水と共に水生生物が筒体の吸入口から吸入され、吸入された水生生物は第１インペラー及び第２インペラーのそれぞれに設けられた刃部により裁断され、その後、筒体の排出口から排出される。 すなわち、筒体の内部（内部通路上）に、回転方向の前縁に刃部を有する第１及び第２インペラーが配置されてなることから、筒体内に吸入された水生生物の裁断回数を増加させることができる分、水生生物を一層小さく裁断することができる。 特に、第１インペラーと第２インペラーは相互に反対方向に回転することから、水生生物の裁断効率を向上することができ、一層小さな裁断片とすることも容易に達成される。 また、第１インペラーと第２インペラー（第１回転軸と第２回転軸）は、単一の回転駆動源によって相互に反対方向に回転することから、装置の大型化を回避することができる。

上記の目的は、本願の第２発明に係る水生生物の吸入裁断装置によっても達成される。 すなわち、本願の第２発明に係る水生生物の吸入裁断装置は、一端に吸入口を有し、他端に排出口を有する筒体と、筒体の外部に配置され、筒体の壁部を貫通して筒体の内部に挿通された出力軸を有する回転駆動源と、筒体の内部に配置されて筒体の軸方向に延び、外周に第１インペラーを装着してなる第１回転軸と、第１回転軸の外周に回転自在に外装され、外周に第２インペラーを装着してなる第２回転軸と、回転駆動源の出力軸の回転動力を第１回転軸に伝達し、第１回転軸を回転駆動させる動力伝達機構と、を備え、第１インペラーと第２インペラーは、それぞれ、翼部の少なくとも回転方向の前縁に刃部を有し、回転駆動源の出力軸が回転駆動するのに伴って回転する第１インペラーにより、水生生物を水と共に筒体の吸入口から吸入すると共に、第２インペラーを第１インペラーとは反対方向に回転させ、第１インペラー及び第２インペラーのそれぞれに設けられた刃部により水生生物を裁断し、筒体の排出口から排出するように構成されてなるものである。

上記した本願の第１発明に係る吸入裁断装置においては、第２インペラーが、回転駆動源の出力軸が回転駆動されるのに伴って第１インペラーとは反対方向に回転するのに対し、本願の第２発明に係る吸入裁断装置では、回転駆動源の出力軸が回転駆動されるのに伴って第１インペラーが回転することにより、さらに言えば、第１インペラーが回転するのに伴って、筒体内に、吸入口から排出口へ向かう水流が生じることにより第２インペラーが第１インペラーとは反対方向に回転する。 このような構成の吸入裁断装置においても、本願の第１発明に係る吸入裁断装置と同様に、水生生物を効率的に裁断することができる。 また、このような構成であれば、本願の第１発明に係る吸入裁断装置に比べ、動力伝達機構の構造を簡素化することができるという利点がある。

本願発明に係る水生生物の吸入裁断装置は、浮力調整部材をさらに備えるものとすることができる。 浮力調整部材としては、例えばバラストタンクを使用することができる。 バラストタンクとは、内部空間に水等の液体を貯留可能な中空の筐体であって、内部空間の貯水量（内部空間への注水量）に応じて浮力を調整することができるものである。 吸入裁断装置が浮力調整部材を備えることにより、吸入裁断装置の浸水量を任意に調整することが可能となるので、水生生物の生息（生存）位置に応じて駆除作業を適切に実行することができる。 なお、浮力調整部材としては、上記のバラストタンクに替えて、若しくはこれと同時にいわゆる浮子を使用することも可能である。

吸入裁断装置は、さらに、筒体を固定的に保持するための枠体を備えるものとすることもできる。 このような枠体を備えていれば、当該吸入裁断装置の取り回し性や運搬性が向上する。 また、枠体は、上記の浮力調整部材を取り付け固定するための部材として活用することもできる。

上記構成において、回転駆動源は、油圧により駆動されるものとすることができる。 漁船には、油圧ポンプが装備されている場合が多いため、回転駆動源が油圧により駆動されるものであれば、上記の油圧ポンプを流用して本願発明に係る吸入裁断装置を駆動させることができる。

以上に示すように、本発明に係る水生生物の吸入裁断装置によれば、単一の回転駆動源しか有さない比較的コンパクトな構成でありながら、水と共に吸入した水生生物を一層小さく裁断した上で排出することができる。

本発明の一実施形態に係る水生生物の吸入裁断装置の概略斜視図である。

本発明の一実施形態に係る吸入裁断装置の一部断面を含む概略側面図である。

本発明の一実施形態に係る吸入裁断装置の概略正面図である。

本発明の一実施形態に係る吸入裁断装置の概略背面図である。

本発明の一実施形態に係る吸入裁断装置に対する浮子の装着態様を模式的に示す正面図である。

本発明の他の実施形態に係る吸入裁断装置の一部断面を含む概略側面図である。

本発明の他の実施形態に係る吸入裁断装置の概略正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る水生生物の吸入裁断装置１の概略斜視図である。 同図に示す吸入裁断装置１は、大量発生した大型のクラゲ（例えばエチゼンクラゲ）を駆除すべく海面付近で浮遊させた状態、あるいは海面下にその全体を水没させた状態で使用されるものであって、一端に吸入口４ａを有し、他端に排出口４ｂを有する筒体４と、筒体４の外部（ここでは外部上方）に配置された回転駆動源１０と、筒体４の内部に配設され、筒体４内にクラゲを吸入すると共に、吸入したクラゲを裁断（切断）する吸入裁断本体Ａとを備えている。 図示例の吸入裁断装置１において、筒体４は、複数の縦桟２ａ及び横桟２ｂを溶接等で適宜連結して構成された枠体２に固定的に保持されており、枠体２には、浮力調整部材としてのバラストタンクＦが取り付け可能である（図５を参照）。

図２〜図４に示すように、筒体４は、軸方向（図２においては紙面左右方向）で径一定の円筒部５と、円筒部５から離反するにつれて（装置１外部に向かって）徐々に拡径した円錐状の導入部６とで構成されている。 円筒部５の軸方向略中間部には、円筒部５の壁部を貫通する貫通孔５ａが設けられており、この貫通孔５ａを閉塞するようにして断面略Ｔ字状の連結部材７が配設されている。 連結部材７は、回転駆動源１０を構成する出力軸１２を挿通可能な筒状部材であり、その上端には、内周に回転駆動源１０を収容してなる筒状の駆動源収容部１３がボルト部材にて連結され、その下端には、吸入裁断本体Ａの静止側がボルト部材にて連結されている。

駆動源収容部１３に収容されてなる回転駆動源１０は、油圧モータ１１と、油圧モータ１１の回転軸に連結され、筒体４の内部に挿通されるようにして上下方向に延びた出力軸１２とを主要部として構成される。 出力軸１２の一端及び他端（上端及び下端）は、転がり軸受により、静止側を構成する駆動源収容部１３及び連結部材７に対して回転自在に支持されている（図２では、下端を支持する転がり軸受のみを示している）。 図３に示すように、駆動源収容部１３の上端部には、油圧モータ１１の圧油供給ポート及び圧油排出ポートにそれぞれ繋がった油圧配管Ｐ１，Ｐ２が開口している。 そのため、油圧モータ１１を作動させるとき、言い換えると当該吸入裁断装置１を使用するときには、まず、図示外の油圧ポンプから延びた油圧配管を油圧配管Ｐ１，Ｐ２に接続する。

吸入裁断本体Ａは、可動側と静止側とを有し、可動側は、第１回転軸２０及び第２回転軸２２と、第１回転軸２０の外周に装着された第１インペラー２１と、第２回転軸２２の外周に装着された第２インペラー２３と、回転駆動源１０の出力軸１２の回転動力を第１及び第２回転軸２０，２２にそれぞれ伝達する動力伝達機構Ｔとを主要部として構成される。

第１回転軸２０は、筒体４の中心軸線に沿って延びるように配設されており、その先端部（相対的に吸入口４ａに近接した側の端部）２０ａ外周に第１インペラー２１が装着されている。 第１回転軸２０の基端部（相対的に排出口４ｂに近接した側の端部）２０ｂは、転がり軸受によって吸入裁断本体Ａの静止側に対して回転自在に支持されている。 第２回転軸２２は、第１回転軸２０の先端部２０ａ側の外周に回転自在に外装され、その先端部２２ａ外周に第２インペラー２３が装着されている。 従って、本実施形態では、第１インペラー２１と第２インペラー２３とが近接配置されている。 なお、第２回転軸２２の基端部２２ｂは、以下で説明する動力伝達機構Ｔを構成する第３傘歯車２７として機能する。

動力伝達機構Ｔは、回転駆動源１０の出力軸１２の下端外周に嵌合固定されて出力軸１２と一体回転する第１傘歯車２５と、第１回転軸２０の外周に嵌合固定されて第１回転軸２０と一体回転可能で、回転駆動源１０の出力軸１２よりも排出口４ｂ側で第１傘歯車２５と噛合した第２傘歯車２６と、第２回転軸２２の基端部２２ｂで構成され、回転駆動源１０の出力軸１２よりも吸入口４ａ側で第１傘歯車２５と噛合した第３傘歯車２７とで構成される。 なお、傘歯車は、ベベルギアとも称される。 動力伝達機構Ｔがこのような構成を具備していることにより、回転駆動源１０の出力軸１２が回転すると、その回転動力は、第１回転軸２０と第２回転軸２２を相互に反対方向に回転駆動させるようにして第１回転軸２０及び第２回転軸２２にそれぞれ伝達される。 本実施形態では、図３に示す当該吸入裁断装置１を正面視した場合において、回転駆動源１０の出力軸１２が回転すると、第１回転軸２０及びこれに装着された第１インペラー２１が時計回りに回転し、第２回転軸２２及びこれに装着された第２インペラー２３が反時計回り（図４に示す当該吸入裁断装置１を背面視した場合においては時計回り）に回転する。

第１インペラー２１は、第１回転軸２０に外嵌される円筒状のボス部２１ａと、ボス部２１ａの周方向複数箇所（本実施形態は４箇所。図３を参照）に等間隔で配設された翼部２１ｂとを備えている。 各翼部２１ｂのうち、第１インペラー２１の回転方向前方側の縁部（前縁）２１ｃには、切断刃として機能する刃部２４が設けられている。 刃部２４は、各翼部２１ｂのうち、第１インペラー２１の回転方向後方側の縁部や、外周縁部に設けることもできる。 なお、第１インペラー２１を構成する各翼部２１ｂは、回転駆動源１０が駆動されて第１回転軸２０が回転駆動されたとき、海水を筒部４の内部に吸入し得る（吸入口４ａから排出口４ｂへと向かう水流を生じさせ得る）ように、所定方向に傾斜し、かつ捩れている。

また、第２インペラー２３は、第２回転軸２２に外嵌される円筒状のボス部２３ａと、ボス部２３ａの周方向複数箇所（本実施形態は４箇所。図４を参照）に等間隔で配設された翼部２３ｂとを備えている。 各翼部２３ｂのうち、第２インペラー２３の回転方向前方側の縁部（前縁）２３ｃには、切断刃として機能する刃部２４が設けられている。 刃部２４は、各翼部２３ｂのうち、第２インペラー２３の回転方向後方側の縁部や、外周縁部に設けることもできる。 なお、第２インペラー２３を構成する各翼部２３ｂは、回転駆動源１０が駆動されて第２回転軸２２が回転駆動されたとき、海水を筒部４の内部に吸入し得る（吸入口４ａから排出口４ｂに向かう水流を生じさせ得る）ように、所定方向に傾斜し、かつ捩れている。

本発明に係る水生生物の吸入裁断装置１は、主に以上の構成を具備しており、例えば、以下のようにして使用される。 ここでは、定置網の網上げ時に、魚網内に大型クラゲが大量に捕獲されたと仮定して説明する。

まず、漁船に装備されている油圧ポンプから延びた油圧配管を、油圧配管（の開口部）Ｐ１，Ｐ２に接続する。 なお、筒体４の排出口４ｂには、必要に応じて排出管を接続することができる。 排出管は、大型クラゲの裁断片を遠方（例えば魚網外）に排出したい場合に用いれば良い。 次いで、図示外のクレーン装置を用いて、筒体４の全体が水没する程度に吸入裁断装置１を魚網内の所定位置に投入する。

吸入裁断装置１を魚網内の所定位置に投入した後、油圧ポンプを駆動して油圧モータ１１との間で圧油を行き来させ、出力軸１２を回転駆動させる。 出力軸１２が回転駆動すると、その回転動力が動力伝達機構Ｔを介して第１及び第２回転軸２０，２２にそれぞれ伝達され、第１回転軸２０と第２回転軸２２とが相互に反対方向に回転駆動される。 これに伴い、第１インペラー２１と第２インペラー２３とが相互に反対方向に回転し、魚網内で海面付近に浮遊している大型クラゲが海水と共に筒体４の吸入口４ａから筒体４の内部に吸入される。 吸入された大型クラゲは、海水と共に筒体の内部通路を上流側（吸入口４ａ側）から下流側（排出口４ｂ側）に向かって流通し、流通する最中に第１インペラー２１の翼部２１ｂ及び第２インペラー２３の翼部２３ｂのそれぞれに設けられた刃部２４により小さく裁断され、その後、筒体４の排出口４ｂから外部に排出される。

このように、本発明に係る吸入裁断装置１では、筒体４の内部通路上に、回転方向の前縁に刃部２４を有する第１及び第２インペラー２１，２３が配置されており、筒体４内に吸入された大型クラゲの裁断回数を増加させることができる分、従来品に比べて大型クラゲを小さく裁断することができる。 特に、第１インペラー２１と第２インペラー２３は相互に反対方向に回転し、さらに本実施形態では両者が近接配置されていることから、吸入口４ａを介して筒体４内に吸入された大型クラゲが排出口４ｂ側に所定量移送されると、この大型クラゲは、相互に反対方向に回転する第１インペラー２１及び第２インペラー２３の刃部２４で同時に裁断される。 そのため、大型クラゲの裁断効率を向上することができ、一層小さな裁断片とすることも容易に達成される。 また、第１インペラー２１と第２インペラー２３（第１回転軸２０と第２回転軸２２）は、単一の回転駆動源１０（油圧モータ１１）によって相互に反対方向に回転することから、装置全体の大型化を回避することができる。

なお、以上で示した吸入裁断装置１の枠体２には、浮力調整部材としてのバラストタンクＦを取り付け固定することができる。 バラストタンクＦとは、内部空間に水を貯留可能な中空の筐体であって、内部空間への注水量に応じて、これを取り付けた部材に作用する浮力の大小を調整することができる部材である。 従って、バラストタンクＦ，Ｆを取り付け固定しておけば、吸入裁断装置１の浸水量を任意に調整することができる。 これにより、水生生物の深さ方向での生息（存在）位置に応じた吸入裁断装置１の位置調整を適切に行うことが、すなわち水生生物の駆除作業を適切に実行することができる。

図５に、バラストタンクＦの取り付け態様の一例を示す。 図３及び図４にも示しているように、吸入裁断装置１を構成する枠体２のうち、吸入裁断装置１の筒体４の軸方向と直交する方向に延びる横桟２ｂ（枠体２の底部を構成するものは除く）には、バラストタンクＦの固定用ブラケットとしてのＬ型アングル３が取り付け固定されている。 そして、吸入裁断装置１の幅方向外側から幅方向内側に向けて対称形状のバラストタンクＦ，Ｆを押し込み、Ｌ型アングル３の孔部３ａとバラストタンクＦの孔部Ｆａの位置合わせを行った後（図５中、先端矢印の二点鎖線で示す）、Ｌ型アングル３とバラストタンクＦとを図示外のボルト部材等で共締めすることにより、吸入裁断装置１の枠体２にバラストタンクＦが取り付け固定される。 両バラストタンクＦ，Ｆには、筒体４や駆動源収容部１３との干渉を回避するための逃げ部が設けられている。

なお、図５に示すバラストタンクＦの取り付け態様はあくまでも一例に過ぎない。 図５では、吸入裁断装置１の幅方向外側から二つのバラストタンクＦ，Ｆを取り付けるようにしたが、例えば、吸入裁断装置１の上側及び下側から二つのバラストタンクを取り付けるようにすることもできるし、三つ以上（例えば四つ）に分割されたバラストタンクを取り付けるようにすることもできる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る吸入裁断装置１の概略側面図（一部断面図を含む）である。 同図に示す吸入裁断装置１が、図２に示すものと異なる主な点は、回転駆動源１０の出力軸１２の回転動力が第１回転軸２０にのみ伝達され、第１回転軸２０の外周に回転自在に外装された第２回転軸２２には伝達されないようになっている点にある。 すなわち、この実施形態においては、動力伝達機構Ｔ'が、回転駆動源１０の出力軸１２の下端外周に嵌合固定されて出力軸１２と一体回転する第１傘歯車２５と、第１回転軸２０の外周に嵌合固定されて第１回転軸２０と一体回転可能で、回転駆動源１０の出力軸１２よりも排出口４ｂ側で第１傘歯車２５と噛合した第２傘歯車２６とで構成されている。 また、外周に第２インペラー２３を装着した第２回転軸２２は、第１回転軸２０の外径側に配置された転がり軸受の外輪で構成されており、当該転がり軸受の内輪は、第１回転軸２０の外径側に配設されて吸入裁断本体Ａの静止側で構成されている。 従って、第２回転軸２２はフリーに回転可能とされている。

そして、この実施形態に係る吸入裁断装置１では、回転駆動源１０の出力軸１２が回転駆動されるのに伴って第１インペラー２１が回転し、筒体４内に、吸入口４ａから排出口４ｂへ向かう水流が生じることによって第２インペラー２３が第１インペラー２１とは反対方向に回転する。 このような構成の吸入裁断装置１においても、図２に示した吸入裁断装置１と同様に、大型クラゲを効率的に裁断することができる。 また、このような構成であれば、図２に示した吸入裁断装置１に比べ、動力伝達機構Ｔ'の構造、ひいては装置１全体の構造を簡素化することができるという利点がある。 逆に、図２に示した吸入裁断装置１では、第２インペラー２３を装着した第２回転軸２２が回転駆動源１０の出力軸１２の回転動力によって回転駆動されることから、図６に示した吸入裁断装置１に比べて裁断力を高め得る。

なお、図６においては図示を省略しているが、この実施形態の吸入裁断装置１にも、図５あるいは図７に示す態様で浮力調整部材としてのバラストタンクＦを取り付け固定可能であることは言うまでもない。

図７は、本発明の他の実施形態に係る吸入裁断装置１の概略正面図である。 この実施形態は、上記した実施形態とは浮力調整部材としてのバラストタンクＦの取り付け態様が異なっている。 すなわち、上記した実施形態では筒体４等を固定的に保持するための枠体２の内方にバラストタンクＦを取り付け固定したが、この実施形態では枠体２を廃し、吸入裁断装置１（駆動源収容部１３）の幅方向両側にバラストタンクＦ，Ｆを高さ調整可能に配設している。 このようにすれば、バラストタンクＦ，Ｆ内への注水量のみならず、バラストタンクＦ，Ｆの取り付け位置（高さ位置）に応じて吸入裁断装置１の浸水量を任意に調整することが可能となる。

以上で説明した吸入裁断装置１は、海洋で大量発生した大型クラゲを駆除する場合にのみ使用可能なわけではなく、主に河川や湖沼で異常繁殖した水生植物を駆除する場合にも好適に使用することができる。

１ （水生生物の）吸入裁断装置２ 枠体３ Ｌ型アングル４ 筒体４ａ 吸入口４ｂ 排出口１０ 回転駆動源１１ 油圧モータ１２ 出力軸２０ 第１回転軸２１ 第１インペラー２１ｂ （第１インペラーの）翼部２２ 第２回転軸２３ 第２インペラー２３ｂ （第２インペラーの）翼部２４ 刃部Ａ 吸入裁断本体Ｆ バラストタンク（浮力調整部材）
Ｔ、Ｔ' 動力伝達機構