本發(fā)明涉及進(jìn)行魚類、甲殼類、貝類等水產(chǎn)物的養(yǎng)殖的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法。

背景技術(shù)：

以往，通過魚類、甲殼類、貝類等水產(chǎn)物的養(yǎng)殖進(jìn)行生產(chǎn)。另一方面，預(yù)計(jì)2100年世界人口將達(dá)到110億人，22世紀(jì)的一大課題是食物不足。特別是從養(yǎng)殖漁業(yè)獲得的魚類蛋白質(zhì)的穩(wěn)定生產(chǎn)是重要的課題，期待食物的大幅增產(chǎn)。在亞洲過去30年間，特別是水產(chǎn)物消耗量增長(zhǎng)，特別是日本，在人口超過5000萬人的國家中每人的水產(chǎn)物消耗量是世界第一。然而，目前的養(yǎng)殖漁業(yè)中的水產(chǎn)物的增產(chǎn)方法的改善以飼料的開發(fā)以及水溫/水流的改善為主，無法期待生產(chǎn)力的大幅提高。

因此，作為進(jìn)一步提高養(yǎng)殖漁業(yè)的生產(chǎn)力的增產(chǎn)方法，提出了與以往不同的幾種方案。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了用于以超聲波為媒介對(duì)魚等水生動(dòng)物投放化合物的藥劑的方法。該方法通過短時(shí)間的超聲波處理，預(yù)防養(yǎng)殖中的魚類的疾病、防止感染，例如，在使用浸泡疫苗治療病毒性疾病時(shí)，在放入疫苗的燒杯中放射1MHz、1.7W/cm²的強(qiáng)度的超聲波10～15分鐘。其結(jié)果，在經(jīng)由水投放促性腺素釋放激素類似物的情況下，穿過魚的皮膚的促性腺素釋放激素類似物的吸收大幅改善。

此外，專利文獻(xiàn)2的水產(chǎn)品的養(yǎng)殖方法為，放射10～30MHz的超聲波，使用旋轉(zhuǎn)式氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生20微米以下的微泡，并將其適用于養(yǎng)殖魚從而改善成長(zhǎng)率以及試料效率。

此外，作為在專利文獻(xiàn)3中公開的通過超聲波處理預(yù)防養(yǎng)殖業(yè)的疾病并防止感染的方法，是通過短時(shí)間的超聲波處理預(yù)防養(yǎng)殖中的魚類的疾病并防止感染的疾病治療裝置以及方法，在高濃度溶解氧水中，向養(yǎng)殖魚放射頻率為28KHz且超聲波強(qiáng)度為200mW/cm²～850mW/cm²的超聲波30秒鐘，由此使預(yù)防病毒性疾病的浸泡疫苗被吸收，能夠改善死亡率。

作為其他被實(shí)施的方法，也有使用30mm～50mm的環(huán)狀圓板振子(20～70KHz的共振頻率)向圓周方向的擴(kuò)展振動(dòng)向養(yǎng)殖魚放射，從而促進(jìn)養(yǎng)殖魚的魚卵、幼魚生長(zhǎng)的方法。該裝置固定于支承棒并浸泡在水中，并產(chǎn)生超聲波。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特表平6-503951號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2002-119號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2007-215475號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

上述背景技術(shù)的專利文獻(xiàn)1所公開的方法存在下述問題：所使用的治療用超聲波發(fā)生器無法適當(dāng)改變超聲波的放射方向來進(jìn)行控制，不能在大型的養(yǎng)殖水槽中均勻地放射超聲波。專利文獻(xiàn)2所公開的方法使用旋轉(zhuǎn)式氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生20微米以下的微泡，但難以穩(wěn)定地產(chǎn)生10～30MHz的超聲波。此外，不能控制超聲波的放射方向，進(jìn)而還存在10MHz以上的超聲波在多氧的水中容易衰減，難以保持其聲強(qiáng)的問題。專利文獻(xiàn)3所公開的方法也與專利文獻(xiàn)1同樣，存在不能容易地控制超聲波的放射方向、且不能在大型的養(yǎng)殖水槽中均勻地放射超聲波的問題。

在其他的使用環(huán)狀圓板振子向養(yǎng)殖魚放射的方法的情況下，固定于支承棒并浸泡在水中產(chǎn)生超聲波，不能容易地改變其超聲波的方向。因此，難以向水槽內(nèi)的魚均勻地放射超聲波，為此需要在水槽中設(shè)置多臺(tái)超聲波放射裝置，因此經(jīng)濟(jì)性差。進(jìn)而，還存在下述問題點(diǎn)：針對(duì)比目魚(鲆魚)、蝦、貝類這樣的傾向于聚集在水池、水槽的底部的水產(chǎn)物，其效果較小。此外，由于重要的超聲波振動(dòng)電路部件處于水中，因此有浸水的擔(dān)憂，難以對(duì)裝置進(jìn)行檢修以及維護(hù)管理。

如以上所述，目前已知的基于超聲波放射的養(yǎng)殖裝置、疾病預(yù)防裝置在適用于1m³～100m³的量產(chǎn)用的大型水槽、水池、被網(wǎng)隔開的海中時(shí)存在各種問題。例如在水槽的側(cè)面、底面處固定振子、裝置而使用時(shí)，不能使超聲波的聲強(qiáng)在水槽內(nèi)均勻，特別是針對(duì)聚集在水槽的角落、底部的魚，不能有效且均勻地放射超聲波。也存在被聚集的其他的魚遮擋而導(dǎo)致超聲波不能到達(dá)的情況。除此之外，目前報(bào)告的在養(yǎng)殖漁業(yè)中使用的超聲波的頻率為20KHz～200KHz，在水中的波長(zhǎng)為0.8cm～8cm這樣較大的波長(zhǎng)，針對(duì)魚的軀干部的平均直徑為15cm以下的養(yǎng)殖魚、甲殼類的小型水產(chǎn)物，不適用于使用超聲波刺激來高效地增產(chǎn)。

本發(fā)明鑒于上述背景技術(shù)的問題點(diǎn)而作成，其目的在于，提供能夠通過簡(jiǎn)單的構(gòu)造的裝置，均勻地放射超聲波，提高養(yǎng)殖中的魚類、甲殼類、貝類的抵抗力從而提高生存率，并提高生產(chǎn)力的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置及其養(yǎng)殖方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明是一種水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置，設(shè)置有以能夠移動(dòng)的方式位于養(yǎng)殖水產(chǎn)物的水的水面或水中的容器、以及安裝于所述容器的超聲波振子，所述容器在水面或水中移動(dòng)且向所述水產(chǎn)物放射超聲波。

所述超聲波振子是壓電振子，使用該壓電振子的厚度振動(dòng)，其共振頻率在0.3MHz以上且10MHz以下。壓電振子由鈦酸鋇(BT)類陶瓷、鋯鈦酸鉛(PZT)類陶瓷、鈮鎂酸鉛類單晶、非鉛類壓電材料、以及有機(jī)壓電材料制作。

所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在一個(gè)所述容器中設(shè)置多個(gè)所述超聲波振子，所述各超聲波振子的超聲波放射方向互相不同，超聲波放射面相對(duì)于水面傾斜3°～45°。所述超聲波振子產(chǎn)生的超聲波被間歇驅(qū)動(dòng)為脈沖狀并放射。

所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置的聲強(qiáng)作為Isata(Intensity of spatial-average temporal-average：空間平均時(shí)間平均強(qiáng)度)是30mW/cm²～1000mW/cm²。

在所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置中也可以設(shè)置產(chǎn)生20Hz～2000Hz的可聽聲的聲波裝置。

在所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置也可以設(shè)置飼料自動(dòng)投放裝置或集魚用燈、電刺激裝置、或施加熱的紅外線燈等。

此外，本發(fā)明是一種水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法，在養(yǎng)殖水產(chǎn)物的水槽中，將具有浮于水的容器以及安裝于所述容器的超聲波振子的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置放入所述水槽的水中，從所述超聲波振子產(chǎn)生超聲波，并向水中的所述水產(chǎn)物放射超聲波。

所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法為，從水面上部向處于液面的高度距底面20cm～10m的水中的所述水產(chǎn)物施加超聲波刺激。

所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法為，使所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置連續(xù)2周～40周對(duì)水產(chǎn)物進(jìn)行10分鐘/日～60分鐘/日且2日/周～7日/周的超聲波放射。

所述水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法使用如下水槽進(jìn)行：該水槽高度為0.2m～10m以及底面的直徑或1邊的長(zhǎng)度在0.2m至30m以內(nèi)，且具有由聲阻抗在3MRayls以上且50MRayls以下的材質(zhì)構(gòu)成的材質(zhì)的側(cè)面。

所述水產(chǎn)物能夠適于養(yǎng)殖的魚類、甲殼類、軟體水生動(dòng)物、貝類等，特別適于小型魚種的河豚、比目魚、鱒魚、鰻魚、金魚、龍蝦、蝦、鮑魚、小鮑魚(多孔鮑)、牡蠣、扇貝、珍珠貝。

發(fā)明效果

本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置及其養(yǎng)殖方法通過提高在水槽、水池、海中量產(chǎn)地養(yǎng)殖的魚類、甲殼類、貝類的抵抗力，并提高生存率，從而提高養(yǎng)殖的成品率。特別是，使用安裝于能夠在水面漂浮、揺晃、移動(dòng)的容器上的超聲波振子，從水面上部對(duì)水產(chǎn)物施加超聲波刺激，由此能夠?qū)λ壑械娜克a(chǎn)物均勻地施加超聲波刺激。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施方式的設(shè)置有兩個(gè)超聲波振子的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置及其養(yǎng)殖方法的概略圖。

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施方式的設(shè)置有1個(gè)超聲波振子的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置及其養(yǎng)殖方法的概略圖。

圖3為在圖2的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置中，作為對(duì)象的水產(chǎn)物的種類為多種的概略圖。

圖4為在圖2的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置中，作為對(duì)象的水產(chǎn)物為鮑魚類的概略圖。

圖5為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的作為對(duì)象的水產(chǎn)物是比目魚時(shí)的生存率的時(shí)間依賴性的圖表。

圖6為以往的利用超聲波的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法的概略圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1～圖4示出本發(fā)明的一實(shí)施方式，該實(shí)施方式的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10設(shè)置有以能夠移動(dòng)地漂浮的方式位于水30的水面處的容器12、以及安裝于容器12的超聲波振子14，該水30是養(yǎng)殖后述的各種水產(chǎn)物26的海水或淡水。

超聲波振子14是在施加電壓時(shí)產(chǎn)生超聲波16的壓電振子，利用其厚度振動(dòng)，超聲波16的共振頻率為0.3MHz以上且10MHz以下。壓電元件由鈦酸鋇(BT)類陶瓷、鋯鈦酸鉛(PZT)類陶瓷、鈮鎂酸鉛類單晶、非鉛類壓電材料、以及有機(jī)壓電材料中的任一種材料制作。

超聲波振子14在與放射方向相反一側(cè)的面設(shè)置有用于抑制向支承部件18側(cè)的多余的振動(dòng)的吸聲襯墊層20，在吸聲襯墊層20的外側(cè)安裝有任意的形狀的支承部件18，支承部件18固定于容器12。在超聲波振子14的與支承部件18相反一側(cè)的面設(shè)置有聲匹配層22，在聲匹配層22的外側(cè)設(shè)有防水密封件24。如圖1所示，優(yōu)選向不同的朝向設(shè)置2個(gè)等的多個(gè)超聲波振子14。此外，如圖2～圖4所示，也可以是以相對(duì)于底面傾斜放射的方式設(shè)置的單體的超聲波振子14。以超聲波振子14的超聲波放射面14a相對(duì)于水面呈3°～45°的傾斜的方式，來調(diào)節(jié)容器12的重心。

另外，為了限制該水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10的超聲波的放射范圍，也可以使用在醫(yī)療用超聲波裝置的超聲波探頭中使用的聲透鏡等。超聲波16也可以是連續(xù)波，但更優(yōu)選的是間歇地以脈沖狀的振蕩時(shí)間來驅(qū)動(dòng)放射。脈沖狀的驅(qū)動(dòng)例如以周期0.001秒～2秒且占空比5％～50％進(jìn)行超聲波放射。在這里占空比(duty)是指，在整體時(shí)間之中的實(shí)際發(fā)射超聲波的時(shí)間的比，例如發(fā)射0.2秒并停止0.8秒的情況下的占空比為20％。超聲波的波形能夠采用正弦波或矩形波等各種波形的超聲波。

超聲波16的聲強(qiáng)作為Isata(Intensity of spatial-average temporal-average：空間平均時(shí)間平均強(qiáng)度，以下簡(jiǎn)稱Isata)是30mW/cm²～1000mW/cm²。在30mW/cm²以下時(shí)，即使經(jīng)過數(shù)月后也幾乎看不到對(duì)魚卵、幼魚、成魚的成長(zhǎng)、生存率帶來的效果，在1000mW/cm²以上時(shí)，身長(zhǎng)10cm以下的魚卵、幼魚等死亡的概率較高。

也可以在水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10中還設(shè)置產(chǎn)生20Hz～2000Hz的可聽聲的聲波裝置。通過控制魚類的可聽聲從而有目的地進(jìn)行魚的聚散，能夠增加運(yùn)動(dòng)量，因此飼料效率變高，能夠養(yǎng)殖脂肪量少的肌質(zhì)魚。此外，也可以在水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10設(shè)置飼料自動(dòng)投放裝置、集魚用燈、電刺激裝置、發(fā)熱的紅外線燈。集魚燈可以采用LED等。

接下來說明該實(shí)施方式的水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法。如圖1～圖4所示，該水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法為：在養(yǎng)殖各種水產(chǎn)物26的水槽28中，使具有浮在水中的容器12、以及安裝于容器12的超聲波振子14的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10漂浮于水槽28中的水30，并從超聲波振子14朝向水30中產(chǎn)生超聲波，從而對(duì)水30中的水產(chǎn)物26放射超聲波。

在該實(shí)施方式中，在從水槽28的底面28a至水30的水面30a為止的高度為20cm～10m的水中，水產(chǎn)物26棲息，并從水面30a施加超聲波刺激。至水面30a為止的高度為20cm以下時(shí)，不能達(dá)到用于養(yǎng)殖水產(chǎn)物26的足夠的容積，在10m以上時(shí)5MHz以上的高頻在多氧的水中衰減增大，難以得到需要的聲強(qiáng)。因此，所使用的水槽28具有從水槽28的底面28a至水30的水面30a為止的高度為20cm～10m的深度為佳。此外，水槽28優(yōu)選是具有由聲阻抗為3MRayls以上且50MRayls以下的材質(zhì)構(gòu)成的側(cè)面、高度為20cm～10m且底面28a的直徑為30m以內(nèi)的水槽28。由此，利用來自水槽28的底面28a以及側(cè)面28b的超聲波的反射，能夠得到均勻的超聲波強(qiáng)度。特別優(yōu)選的是側(cè)面28b的高度為0.3m～1.0m的水槽28，且底面28a為直徑10m以內(nèi)的圓形水槽。從超聲波16的反射效率的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選水槽28的材質(zhì)是聲阻抗高的不銹鋼金屬制水槽或玻璃水槽，但也可以是纖維增強(qiáng)塑料(FRP)制或丙烯酸樹脂(亞克力)。

在這里，水產(chǎn)物26能夠適于養(yǎng)殖的魚類、甲殼類、軟體水生動(dòng)物、貝類等，從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選的是小型魚種的河豚、比目魚(鲆魚)、鱒魚、鰻魚、金魚、龍蝦、蝦、鮑魚、小鮑魚(多孔鮑)、牡蠣、扇貝、珍珠貝。若為養(yǎng)殖的魚類、甲殼類、貝類則無特別限定。例如能夠列舉出鮭魚類的櫻鱒(O.masou)、山女鱒(Oncorhynchus masou)、石川馬蘇大馬哈魚(降海洄游型)(Oncorhynchus masou ishikawae)、石川馬蘇大馬哈魚(非降海型)(Oncorhynchus masou ishikawae)、粉鮭(pink salmon)、鮭魚(白鮭)，銀鮭(Oncorhynchus kisutsh)、鮭鱒(Oncorhynchus tshawytscha)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)、紅鮭魚(降海洄游型)(Oncorhynchus nerka)、紅鮭魚(非降海型)、琵琶鱒(Oncorhynchus masou rhodurus)、其他有鲇魚、鰤?mèng)~(琥珀魚：Seriola quinqueradiata)、真鯛(Pagrus major)、黑棘鯛(Acanthopagrus schlegelii)、花鱸(Lateolabrax japonicus)、褐石斑魚(Epinephelus bruneus)、竹莢魚(Trachurus japonicus)、黃帶擬鯵(Pseudocaranx dentex)、石斑魚(Epinephelus)、紅鰭東方鲀(Japanese pufferfish)、鰻魚、鯽魚、遠(yuǎn)東哲羅魚(Hucho perryi)、鰈魚(Pleuronectinae)、鯰魚(Silurus asotus)、杜父魚(Cottus pollux)、杜氏鰤(Seriola dumerili)、石鯛(Oplegnathus fasciatus)、黃條鰤(Seriola lalandi)、泥鰍、鱘魚(Acipenseridae)、蟹類等。此外，預(yù)想在用于這些魚的魚卵、幼魚、魚苗(葉狀幼體)等時(shí)也能夠得到同樣的結(jié)果。在這些魚中，對(duì)于軀干部的平均直徑為10cm以下的魚類有效，特別是對(duì)于軀干部的平均直徑為1cm以下的小型的水產(chǎn)物，超聲波刺激的效果較大，特別優(yōu)選。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10產(chǎn)生超聲波16的間隔例如是以2周～40周連續(xù)地進(jìn)行10分鐘/日～60分鐘/日、且2日/周～7日/周的超聲波放射。1日10分鐘以下的短時(shí)間的情況下，對(duì)長(zhǎng)期生存率的提高起到的效果較小，對(duì)一個(gè)水槽即使1日放射60分鐘以上效果變化也不大。放射頻度為2次/周～7次/周，更優(yōu)選的是3次/周～5次/周。此外，放射期間為50周以上的長(zhǎng)期也沒有問題，但從成本效率的經(jīng)濟(jì)性觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選4周～20周的放射。如以上那樣，以1日或1周之中的一定時(shí)間放射超聲波，則即使水槽28的數(shù)量多也能夠高效地進(jìn)行超聲波的放射。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10受循環(huán)泵等引起的水30的流動(dòng)等影響，在水平方向前后左右地移動(dòng)，或者搖晃而改變傾斜，超聲波振子14的位置與角度不斷變化，從而能夠?qū)λa(chǎn)物26全面地放射超聲波16。

根據(jù)該實(shí)施方式的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法，不使用在水上移動(dòng)用的動(dòng)力，而通過簡(jiǎn)單的構(gòu)造的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10，能夠使超聲波16的放射方向通過水流而自由地變化。并且，能夠從水面30a對(duì)養(yǎng)殖的多個(gè)水產(chǎn)物26均勻地施加超聲波刺激，進(jìn)一步能夠利用來自水槽28的底面28a以及側(cè)面28b的超聲波的漫反射，對(duì)水槽28中的全部水產(chǎn)物26均勻地施加超聲波刺激。圖5示出使用該水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10進(jìn)行養(yǎng)殖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該例中，對(duì)魚齡56周的比目魚通過超聲波放照射施加刺激，冬季在室外養(yǎng)殖。其結(jié)果，即使在過密的狀態(tài)或在室外進(jìn)行養(yǎng)殖等的養(yǎng)殖環(huán)境不好的環(huán)境下進(jìn)行大量的水產(chǎn)物養(yǎng)殖時(shí)，也能夠保持高生存率，且能夠降低養(yǎng)殖業(yè)的制造成本。此外，即使在大型的水槽28內(nèi)也能夠均勻地進(jìn)行超聲波刺激。進(jìn)而由于水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10的維持管理成本小，因此能夠降低生產(chǎn)成本，也能夠容易地實(shí)現(xiàn)各種水產(chǎn)物的量產(chǎn)。

并且，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法能夠適用于幾乎全部的水產(chǎn)物的養(yǎng)殖，極有助于水產(chǎn)物的生產(chǎn)力提高。此外，由于水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10漂浮于水面30a，因此監(jiān)視、維持管理極其容易，例如設(shè)想臺(tái)風(fēng)等的強(qiáng)風(fēng)、暴風(fēng)雨的情況下，能夠容易地移動(dòng)回收從而安全地保管。水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10能夠構(gòu)成為200g～10kg左右，重量輕而能夠容易地移動(dòng)，能夠便利地利用。特別是設(shè)置了2個(gè)超聲波振子14的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10能夠由1臺(tái)水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10向不同的2個(gè)方向放射超聲波，能夠在水槽28內(nèi)均勻地放射超聲波16，可減少需要的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置10的臺(tái)數(shù)。此外，多個(gè)超聲波振子14的頻率、聲效可以互相不同。

另外，本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法不限于上述的實(shí)施方式，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏Ｋa(chǎn)物養(yǎng)殖裝置除了浮在水面，也可以在沉于水中的任意深度的狀態(tài)下移動(dòng)且產(chǎn)生超聲波，還可以通過水流而浮起或下潛。水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置的容器的構(gòu)造與材料能夠自由地進(jìn)行選擇，只要可靠地對(duì)超聲波振子進(jìn)行保持并移動(dòng)即可。所使用的水槽的大小及形狀也能夠變更，配合水槽的大小及形狀，適當(dāng)調(diào)整水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置的超聲波振子的個(gè)數(shù)、放入水槽的個(gè)數(shù)，從而成為適合該水槽或水產(chǎn)物的超聲波強(qiáng)度。此外，也可以對(duì)水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置附加馬達(dá)而設(shè)為自行式。

【實(shí)施例】

接下來，以下對(duì)本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，作為第1實(shí)施例，進(jìn)行將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過小型水槽養(yǎng)殖紅鰭東方鲀的實(shí)驗(yàn)。紅鰭東方鲀使用魚齡為32周且平均體重120g的人工養(yǎng)殖紅鰭東方鲀。水槽為160cm×110cm且深度為60cm的纖維強(qiáng)化塑料(FRP)制的方形水槽，放入海水至40cm的深度。

使用3個(gè)方形水槽，在1個(gè)中放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波，此設(shè)為超聲波刺激群(I)。接下來，使用與超聲波刺激群(I)相同的超聲波振子，在方形水槽的側(cè)面中央部沿垂直的方向固定超聲波振子的厚度振動(dòng)的放射面來使用，將此作為以往的水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法而使用，設(shè)為比較用的超聲波刺激群(II)，在圖6中示出其概要。并且，放入與超聲波刺激群(I)相同的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置，不使其產(chǎn)生超聲波且使其漂浮相同時(shí)間，將此設(shè)為未刺激比較群(III)。向各個(gè)方形水槽放入紅鰭東方鲀20條，各方形水槽置于室外。方形水槽內(nèi)的海水通過泵供給10噸/日，并使多余的海水溢出。進(jìn)而，使用壓縮空氣向方形水槽的中央部供給5m³/日的空氣。飼料為通常的魚用復(fù)合飼料，以3g/條、每日分為早、晚2次進(jìn)行投喂。未進(jìn)行海水的攪拌、未消化飼料的回收和魚糞的去除。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置為圖1所示的、在直徑為33cm且深度為14cm的鋁制的容器中配置2臺(tái)直徑為4cm的超聲波振子的構(gòu)造。超聲波振子使用PZT類壓電陶瓷超聲波振子的厚度振動(dòng)。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈5°的傾斜。超聲波振子的共振頻率分別使用1MHz與2MHz的各1個(gè)。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生40％占空比的脈沖狀發(fā)射的超聲波9分鐘后停止1分鐘為周期，1日約30分鐘、3次/周，持續(xù)16周進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深30cm的超聲波振子正下方為500mW/cm²。

超聲波刺激的實(shí)驗(yàn)開始為10月1日，水溫為22℃。在表1示出該實(shí)驗(yàn)的生存率的經(jīng)過時(shí)間依賴性。

【表1】

從表1可知，超聲波刺激群(I)、比較用超聲波刺激群(II)、未刺激比較群(III)的生存率在實(shí)驗(yàn)開始的4周內(nèi)幾乎看不到差異。然而，在8周后(I)為90％，(II)為75％，(III)為45％，可觀察到生存率有較大差異。進(jìn)而，在16周后(I)為50％，(II)為30％，(III)為0％，其差異進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，測(cè)定魚的體重并得出平均值，在16周后，相對(duì)于未刺激比較群(III)為125g，本發(fā)明的超聲波刺激群(I)為130g，可觀察到體重的增加。

接下來，作為第2實(shí)施例，將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過大型水槽養(yǎng)殖比目魚來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比目魚使用魚齡為56周且平均體重為210g的人工養(yǎng)殖比目魚。水槽為直徑600cm且深度90cm的纖維強(qiáng)化塑料(FRP)制的圓形水槽，放入天然海水至60cm的深度。該圓形水槽為容量17噸的大型水槽。

使用2個(gè)圓形水槽，在1個(gè)中放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波，此設(shè)為超聲波刺激群(I)。在另一個(gè)中放入與(I)相同的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置，不使其產(chǎn)生超聲波且使其漂浮相同時(shí)間，此設(shè)為未刺激比較群(III)。在各個(gè)圓形水槽中放入比目魚1000條，圓形水槽放置于有屋頂?shù)氖覂?nèi)。圓形水槽內(nèi)的海水通過泵供給30噸/日，并使多余的海水溢出。進(jìn)而，使用壓縮空氣向圓形水槽的中央部與周邊部供給20m³/日的空氣。飼料用通常的魚用復(fù)合飼料，以6g/條、每日分為早、晚2次投喂。海水的攪拌使用供給泵以4次/分鐘來進(jìn)行。此外，還定期地進(jìn)行魚糞與未消化飼料的清掃回收。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在直徑33cm且深度14cm的鋁制的容器中配置了4個(gè)直徑4cm的超聲波振子。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈3°～30°的傾斜。超聲波振子的共振頻率為0.5MHz的振子使用2個(gè)，1MHz的振子使用2個(gè)。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生30％占空比的脈沖狀超聲波9分鐘后停止1分鐘為周期，1日約30分鐘、5次/周，持續(xù)16周進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深30cm的超聲波振子正下方為800mW/cm²。

超聲波刺激的實(shí)驗(yàn)開始為11月1日，平均水溫為18℃。在表2中示出該實(shí)驗(yàn)的生存率的經(jīng)過時(shí)間依賴性。

【表2】

從表2可知，超聲波刺激群(I)、未刺激比較群(III)的生存率在實(shí)驗(yàn)開始的4周內(nèi)幾乎看不到差異。然而，在8周后(I)為98.8％，(III)為97.25％，可觀察到生存率有較大的差異。進(jìn)而，在16周后(I)為97％，(III)為94％，其差異進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，測(cè)定30條魚的體重并得出平均值，在16周后，相對(duì)于未刺激比較群(III)為302g，本發(fā)明的超聲波刺激群(I)為315g，可觀察到4.3％的增加。

接下來，作為第3實(shí)施例，將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過小型水槽養(yǎng)殖幼鰻來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。幼鰻使用捕獲的體長(zhǎng)為約6cm的天然幼鰻。水槽為40cm×30cm且深度25cm的玻璃制的方形水槽，放入天然河口水至20cm的深度。

使用2個(gè)方形水槽，在1個(gè)中放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波，此設(shè)為超聲波刺激群(I)。在另一個(gè)中放入與超聲波刺激群(I)相同的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置，不使其產(chǎn)生超聲波且使其漂浮相同時(shí)間，此設(shè)為未刺激比較群(III)。在各個(gè)方形水槽中放入幼鰻20條，方形水槽使用2層水槽，在外周水槽放入加熱器，使用溫度調(diào)整器使內(nèi)部的水槽溫度調(diào)整為22℃～25℃并置于有空調(diào)設(shè)備的室內(nèi)。方形水槽內(nèi)的天然河口水通過循環(huán)泵而經(jīng)過過濾器被凈化并供給。進(jìn)而，使用氧氣瓶向方形水槽的側(cè)面部供給0.5m³/日的氧氣。飼料為第1～2周每日分為早、晚2次投喂正顫蚓(線蚯蚓)。從第3周起投喂通常的鰻魚用復(fù)合飼料。天然河口水的攪拌使用供給泵進(jìn)行。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在直徑10cm且深度5cm的鋁制的容器中配置了1個(gè)直徑3cm的超聲波振子。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈0°～40°的傾斜。超聲波振子的共振頻率使用8MHz。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生20％占空比的脈沖狀超聲波4.5分鐘后停止0.5分鐘為周期，1日約20分鐘、5次/周，持續(xù)8周進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深20cm的超聲波振子正下方為80mW/cm²。

超聲波刺激的實(shí)驗(yàn)開始為1月30日，平均水溫為24℃。在表3中示出該實(shí)驗(yàn)的生存率的經(jīng)過時(shí)間依賴性。

【表3】

從表3可知，超聲波刺激群(I)、未刺激比較群(III)的生存率在實(shí)驗(yàn)開始的4周內(nèi)幾乎看不到差異。然而，在8周后(I)為90％，(III)為75％，可觀察到生存率有較大的差異。

接下來，作為第4實(shí)施例，將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過小型水槽養(yǎng)殖鮑魚來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。鮑魚使用體長(zhǎng)為3.5cm的天然盤鮑(haliotis discus discus)。水槽為60cm×60cm、且深度50cm的玻璃制的方形水槽，放入人工海水至35cm的深度。在方形水槽內(nèi)以30°的角度配置4張對(duì)單面進(jìn)行了表面粗糙化處理的50×50×0.3cm的亞克力板。鮑魚位于亞克力板的上部，設(shè)為超聲波刺激能夠從上面以及穿過亞克力板從下面進(jìn)行的構(gòu)造，圖4示出該實(shí)施例的構(gòu)成的概要。

使用2個(gè)方形水槽，在1個(gè)中放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波，此設(shè)為超聲波刺激群(I)。在另一個(gè)中放入與(I)相同的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置，不使其產(chǎn)生超聲波且使其漂浮相同時(shí)間，此設(shè)為未刺激比較群(III)。向各個(gè)方形水槽中放入鮑魚20個(gè)。方形水槽使用2層水槽并在外周水槽中放入加熱器，使用溫度調(diào)整器使內(nèi)部的水槽溫度調(diào)整為18℃～22℃并置于有空調(diào)設(shè)備的室內(nèi)。方形水槽內(nèi)的人工海水通過循環(huán)泵而經(jīng)過過濾器被凈化并供給。進(jìn)而，使用壓縮空氣向方形水槽的側(cè)面部供給1m³/日的空氣。飼料使用將裙帶菜、紫菜、角又菜(Chondrus elatus)、褐藻(Eisenia bicyclis)復(fù)合并干燥而成的飼料，每日傍晚投喂。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在直徑10cm且深度5cm的鋁制的容器中配置了1個(gè)直徑3cm的超聲波振子。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈0°～40°的傾斜。超聲波振子的共振頻率使用1MHz。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生20％占空比的脈沖狀超聲波4.5分鐘后停止0.5分鐘為周期，1日約50分鐘、5次/周，持續(xù)16周進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深30cm的超聲波振子正下方為250mW/cm²。

方形水槽的平均水溫為20℃。在表4中示出該實(shí)驗(yàn)的生存率的經(jīng)過時(shí)間依賴性。

【表4】

從表4可知，超聲波刺激群(I)、未刺激比較群(III)的生存率在實(shí)驗(yàn)開始的4周內(nèi)幾乎看不到差異。然而，在16周后，(I)為90％，(III)為70％，可觀察到生存率具有較大的差異。

另外，使用作為蝦的1種的紅蜜蜂蝦類(Red bee shrimp band)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)果與表4的值相同。

接下來，作為第5實(shí)施例，將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過小型水槽養(yǎng)殖紅鰭東方鲀來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。紅鰭東方鲀使用魚齡為32周且平均體重120g的人工養(yǎng)殖紅鰭東方鲀。水槽為80×56cm且深度50cm的纖維強(qiáng)化塑料(FRP)制的方形水槽，將海水放入至40cm的深度。使用3個(gè)方形水槽，放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在直徑33cm且深度14cm的鋁制的容器中配置了2個(gè)直徑4cm的超聲波振子。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈5°的傾斜。其他的條件與第1實(shí)施例相同。超聲波振子的共振頻率使用100kHz。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生100％占空比的連續(xù)波超聲波9分鐘后停止1分種為周期，1日約60分鐘進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深30cm的超聲波振子正下方為2000mW/cm²。

該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為紅鰭東方鲀?cè)诘?日全部死亡。

接下來，作為第6實(shí)施例，將本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法用于通過小型水槽養(yǎng)殖紅鰭東方鲀來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。紅鰭東方鲀使用魚齡為32周且平均體重120g的人工養(yǎng)殖紅鰭東方鲀。水槽為80×56cm且深度50cm的纖維強(qiáng)化塑料(FRP)制的方形水槽，將海水放入至40cm的深度。在方形水槽中放入本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置并使其移動(dòng)且放射超聲波。

水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置在直徑33cm且深度14cm的鋁制的容器中配置了2個(gè)直徑4cm的超聲波振子。超聲波振子的超聲波放射面相對(duì)于水面呈3°的傾斜。其他的條件與第1實(shí)施例相同。超聲波振子的共振頻率使用12MHz。此外，水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置以在產(chǎn)生20％占空比的脈沖狀波超聲波9分鐘后停止1分鐘為周期，1日約30分鐘進(jìn)行超聲波刺激。超聲波強(qiáng)度Isata在水深30cm的超聲波振子正下方為15mW/cm²。

該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)施例1的未刺激比較群(III)的結(jié)果相同。

根據(jù)實(shí)施例1～6所示的結(jié)果以及其他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明的水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置與水產(chǎn)物養(yǎng)殖方法，通過選擇超聲波的共振頻率在0.3MHz以上且10MHz以下、并且聲強(qiáng)Isata從30mW/cm²至1000mW/cm²的條件，能夠大幅地提高水產(chǎn)物的生存率。

標(biāo)記說明：

10 水產(chǎn)物養(yǎng)殖裝置

12 容器

14 超聲波振子

14a 超聲波放射面

16 超聲波

26 水產(chǎn)物

28 水槽

30 水。