DE3933486A1

DE3933486A1 - Geraet zur kultivierung von wasserlebewesen im meerwasser

Info

Publication number: DE3933486A1
Application number: DE3933486A
Authority: DE
Inventors: Kei Mori
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1990-05-03
Also published as: IT8922140A0; DK528589A; SE8903571L; JPH02117331A; KR900005869A; NL8902387A; FI893973A0; ES2015484A6; KR910008215B1; SE8903571D0; FI893973L; FR2638318A1; GB8923301D0; GB2224365A; DK528589D0; IT8922140A1; AU4020189A; IT1237497B; FI893973A7; US5027550A

Description

Grundlage der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Kultivierung von Was serlebewesen und insbesondere zum Kultivieren von Meeresalgen oder dgl. un ter Verwendung von Sonnenstrahlen, die von einem die Sonnenstrahlen sammeln den Gerät gesammelt und gefiltert werden.

Vom Anmelder ist früher vorgeschlagen worden, die Sonnenstrahlen oder Strahlen künstlichen Lichtes mit Hilfe von Linsen oder dgl. zu fokussieren, um fokussierte Lichtstrahlen in ein optisches Faserkabel zu lenken und die selben durch dieses zu einem beliebigen Ort zu übertragen, wo das Licht zur Beleuchtung oder zu anderen Zwecken, z. B. als Quelle von Lichtenergie für die Photosynthese von Pflanzen benötigt wird, um sie intensiv zu kultivie ren oder Meeresalgen zu kultivieren. Der Anmelder hat außerdem vorgeschla gen, Sonnenstrahlen oder Strahlen künstlichen Lichtes unter Verwendung von Linsen oder dgl. zu verwenden und die fokussierten Lichtstrahlen in einen Lichtleiter zu lenken, der in einen Wasserbehälter zur Kultivierung der Alge Chlorella hineinläuft, und dann dieselben in den Behälter zu übertra gen und den Behälter auszuleuchten.

In dem Falle einer Bestrahlung von Meeresalgen im Meerwasser ist es aber ziemlich schwierig, wirkungsvoll die Lichtstrahlen in Richtung auf die Al gen zu richten, die sich im Meere ständig hin- und herbewegen. Mit Rücksicht auf dieses Problem ist bislang keine Lösung bekanntgemacht worden.

Übersicht über die Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Meerkultivierung mit einer Unterwasserlichtquelle vorzusehen, um Algen oder dgl. wirksam die Lichtstrahlen zuleiten zu können, selbst wenn es gerade schwingt, das heißt, in dem Meer hin- und herbewegt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Teilkonstruktion zur Erläuterung eines Gerätes zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meere gemäß der vor liegenden Erfindung,

Fig. 2 ist ein Grundriß des in Fig. 1 gezeigten Gerätes,

Fig. 3 ist ein ins einzelne gehender Querschnitt, der ein Beispiel für einen Mechanismus zur Vereinigung eines Verbindungsarmes mit einem zur Vereinigung benutzten Knoten oder einem Schwimmkörper zeigt,

Fig. 4 ist eine geschnittene Seitenansicht zur Erklärung einer Aus führungsform eines Lichtstrahlers, der in dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform eines Lichtstrahlers darstellt,

Fig. 6 ist ein Querschnitt, der an der Linie VI-VI vorgenommen ist,

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines die Sonnenstrahlung sam melnden Gerätes, das bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver wendet wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Teilkonstruktion zur Erklärung einer Ausführungsform eines Gerätes zur Kultivierung von Wasserlebewesen gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist eine vertikal im Wasser angebrachte schwimmende Säule 10 dargestellt; (diese Säule kann vertikal am Meeresboden befestigt sein; jedoch betrifft die nachfolgende Beschreibung ein schwimmendes Gerät). Ein Gewicht 10 a ist an dem unteren Ende der schwim menden Säule befestigt; ferner sind eine Schutzplatte 15 gegen spritzendes Wasser, ein Verbindungsarm 20 zur Verbindung schwimmender Säulen und ein Knoten 30 zur Vereinigung der Verbindungsarme, das heißt, am Mittelabschnitt vorgesehen. Ein die Sonnenstrahlung sammelndes Gerät 40 ist an der schwim menden Säule 10 angebracht; ferner dient eine Speicherbatterie oder eine Solarzelle 45 als elektrische Stromquelle zum Antrieb eines die Sonnenstrah lung sammelnden Gerätes und eines Laufgerätes: ein Befestigungsstück 60 dient der Befestigung eines Lichtstrahlers 50 an der schwimmenden Säule; ferner ist ein elastischer Draht 65 vorhanden, und ein optisches Faserkabel 70 ist durch die Säule gelegt. Wie bekannt ist, soll das die Sonnenstrahlung sammelnde Gerät 40 mit Hilfe von Linsen oder dgl. Sonnenstrahlen fokussie ren und dieselben in das das Licht aufnehmende Ende eines optischen Faser kabels einlassen. Das auf diese Weise in das Faserkabel eingelassene Licht wird durch dieses in den Lichtstrahler 50 übertragen, wo es zur Förderung der Photosynthese von Wasserpflanzen benutzt wird. Ferner ist es auch mög lich, eine künstliche Lichtquelle vorzusehen, von der aus Strahlen künst lichen Lichtes durch ein gesondertes optisches Faserkabel zu einem Licht strahler herangeführt werden, um im Meerwasser zu kultivierende Meeresalgen in dem Fall zu bestrahlen, wenn das natürliche Sonnenlicht schwach ist oder z. B. nachts nicht gesammelt werden kann. Wenn der Lichtstrahler 50 eine durchsichtige Außenfläche aufweist, kann er das Licht durch seine gesamte Oberfläche ausstrahlen und dadurch wirkungsvoller die Meeresalgen oder dgl. anstrahlen. Mehrere schwimmende Säulen und Knoten 30 für eine Vereinigung sind durch entsprechende Verbindungsarme 20 miteinander verbunden. Jeder Lichtstrahler 50 ist an einem Ende mit der entsprechenden schwimmenden Säule 10 in solch einer Weise verbunden, daß er in einer horizontalen Ebene dreh bar ist und an dem anderen Ende an einem elastischen Draht 65 hängt, der von dem entsprechenden Knoten 30 kommt. Die meisten Sonnenstrahlen, die von dem die Sonnenstrahlung sammelnden Gerät 40 gesammelt werden, und/oder die aus der künstlichen Lichtquelle kommen, werden durch die gesonderten op tischen Faserkabel zu jedem Lichtstrahler 50 übertragen, die zur Förderung der Photosynthese von Meerespflanzen verwendet werden.

Fig. 2 ist ein Grundriß des in Fig. 1 dargestellten Gerätes. Wie oben beschrieben, kann der Lichtstrahler 50, dessen eines Ende an der schwimmen den Säule 10 drehbar gehaltert ist, mit seinem anderen Ende in den Richtun gen schwingen, die durch die Pfeile angegeben sind. Wenn sich die gerade kultivierten Algen im Meer hin- und herbewegen, kann dementsprechend der Lichtstrahler 50 ebenfalls schwingen, um die Lichtstrahlen wirkungsvol ler in Richtung auf den zu kultivierenden Gegenstand zu lenken.

Fig. 3 ist eine ausführliche Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Mechanismus zeigt, um den Verbindungsarm 20 mit dem Knoten 30 oder der schwimmenden Säule 10 zu vereinigen. In Fig. 3 ist eine elastische Wand 80 zur Vereinigung eines Endes des Verbindungsarmes 20 mit dem Knoten 30 oder dem schwimmenden Körper 10 wiedergegeben. Mit Hilfe einer solchen elasti schen Verbindung wird die Bewegung des Verbindungsarmes 20 zu dem Zeit punkt der Querversetzung der gesamten Anordnung in den Richtungen absorbiert, die durch Pfeile angegeben sind.

Fig. 4 ist eine Ansicht der Konstruktion des Lichtstrahlers 20, der für die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In einer Lichtführung 110 ist ein Laufgerät 120 mit einer reflektierenden Fläche 121 installiert, die in einem Winkel von etwa 45° geneigt ist. Das Laufgerät 120 kann in den durch die Pfeile F und G angegebenen Richtungen mit Hilfe eines Drahtes 90 und eines von der elektrischen Stromquelle 45 anzutreibenden Mo tors 100 verschoben werden und die Lichtstrahlen reflektieren, die durch das optische Faserkabel 70 in die Lichtführung 110 freigegeben werden, um die selben in der mit einem Pfeil H angezeigten Richtung zu emittieren. Die Hin- und Herbewegung des Laufgerätes 120 innerhalb des Lichtstrahles ermöglicht eine Bestrahlung der Algen oder dergleichen mit den Lichtstrahlen, die in einer gewissen erwünschten Zeitspanne von der reflektierenden Fläche 121 reflektiert werden. Der Wendepunkt der Hin- und Herbewegung des Laufgerätes kann sich ändern, wenn die Algen oder dgl. wachsen. Innerhalb eines herme tisch abgeschlossenen Behälters 130 aus einem durchsichtigen Material sind die Lichtführung 110 und der Motor eingepaßt.

Fig. 5 ist eine geschnittene Seitenansicht zur Erklärung eines anderen Lichtstrahlers, und Fig. 6 enthält eine Querschnittsansicht längs der Linie VI-VI der Fig. 5. In den Fig. 5 und 6 sind ein Laufgerät 200 und ein kastenförmiger Körper 210 mit mindestens einer durchsichtigen Fläche darge stellt, in dem zwei Schienen 201 und 202 in der Achsenrichtung verlegt sind und das Laufgerät 200 auf den Schienen 201 und 202 läuft. Um auf den Schie nen 201 und 202 zu rollen, ist das Laufgerät 200 mit Rädern 220 und 221 ver sehen, ein Körper 230 auf den Rädern angebracht und an dem Körper 230 ein die Räder antreibender Motor 240 sowie eine reflektierende Platte 250 usw. mon tiert. Das Licht L wird von dem lichtemittierenden Ende eines Lichtleiters 70 aus in den kastenförmigen Körper 210 eingelassen, in dem es von der reflek tierenden Platte 250 reflektiert und durch einen durchsichtigen Abschnitt des kastenförmigen Körpers 210 ausgestrahlt wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Schienen 201 und 202 aus einem leitenden Material hergestellt, mit dem Gleitstücke 203 und 204 in Berührung stehen. Falls die Polung zwi schen den Schienen 201 und 202 umgewechselt wird, läuft der Motor 240 in der Gegenrichtung um, damit innerhalb des kastenförmigen Körpers 210 das Laufgerät 200 hin- und herbewegt wird. Bei dieser Ausführungsform hat der Körper 210 das Licht nur an dem einen Ende aufgenommen; aber er kann auch abgeändert werden, um das Licht von den beiden Enden aus aufzunehmen, wobei er an der zur vorhandenen reflektierenden Platte 250 entgegengesetzten Seite eine zusätzliche reflektierende Platte 250 besitzt.

An der Stelle des bei der dargestellten Ausführungsform benutzten, rechteckigen Körpers 210 kann auch ein zylindrischer Körper verwendet wer den. Im Falle eines zylindrischen Körpers können die Schienen 201 und 202 und der Laufkörper 230 in seinem oberen Teil installiert werden; eine re flektierende Platte 250 kann von einem tragenden Arm festgehalten werden, der sich in Achsenrichtung durch einen Schlitz erstreckt, der im Oberteil des Körpers vorgesehen ist. Fernerhin ermöglicht der zylindrische Körper eine Drehung der in ihm enthaltenen, reflektierenden Platte 250, während das in ihm enthaltene Laufgerät mit der reflektierenden Platte läuft, die eine breitere Lichtstrahlung erzeugt. In diesem Fall kann das Licht gleichförmig völlig um den Körper des Zylinders herum abgestrahlt werden, wenn sich das Laufgerät schrittweise um den Abstand "1" bewegt, der der Länge der Projek tion auf die Bewegungsachse der geneigten, reflektierenden Platte ent spricht, die sich in jeder Halteposition des Laufgerätes dreht.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel für ein die Sonnenstrahlen sammelndes Gerät 40 in perspektivischer Ansicht. In Fig. 7 ist eine Kapsel 3 als Gerät, das die Sonnenstrahlen sammelt, in der Gestalt eines zylindrischen Körpers 1 mit einem durchsichtigen, haubenförmigen Kopf 2 konstruiert. Wie in Fig. 7 dar gestellt ist, wird das die Sonnenstrahlung sammelnde Gerät 40 in die Kapsel eingepaßt, während das Gerät gerade verwendet wird. Es enthält eine, mehre re oder eine große Zahl (z.B. 7 oder 19) Linsen 5, einen Sensor 12 zum Er fassen des Sonnenstandes, einen Stützkörper 13, um die Linse 11 und den Sensor 12 als ein Stück festzuhalten, eine der Drehung des Stützrahmens 13 dienende erste Umdrehungswelle 14, einen Haltearm 16 für eine drehbare Ab stützung der Umdrehungswelle 14 und eine zweite Umdrehungswelle 17, um den Haltearm 16 rund um eine Achse zu drehen, die die erste Umdrehungswelle 14 senkrecht schneidet. Die Richtung der Sonne wird mit Hilfe des Sensors 12 wahrgenommen, und sein der Wahrnehmung entsprechendes Signal stellt die beiden Umdrehungswellen so ein, daß die Linse 5 ständig auf die Sonne ge richtet wird; das von der Linse 5 fokussierte Sonnenlicht wird an dem Brenn punkt der Linse in das optische Faserkabel 70 mit Hilfe eines an seiner End fläche angeordneten Lichtempfangssatzes eingeführt. Durch das optische Fa serkabel 70 wird das geführte Sonnenlicht in den Lichtstrahler 50 übertra gen.

Da jeder Lichtstrahler schwingen, das heißt, im Meer sich hin und her bewegen kann, während sich zugleich die Algen hin- und herbewegen, wird das aus den Strahlern kommende Licht, wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, gemäß der Erfindung ständig in Richtung auf die gerade kulti vierten Meeresalgen gerichtet, wodurch der Nutzeffekt ihres Wachstums ver bessert werden kann. Fernerhin kann ein Laufgerät jeden Lichtstrahler hin- und herbewegen; dabei wird der Wendepunkt auf seiner Bahn außerdem so einge stellt, wie die Algen oder dgl. gerade wachsen. Dies sichert den vergrößer ten Nutzeffekt bei der Kultivierung der Algen.

Claims

1. Gerät zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meerwasser mit einer vertikal im Wasser installierten Säule, mit einer an der Säule montierten, die Sonnenstrahlung sammelnden Einrichtung, mit einem an der Säule bewegbar festgemachten Lichtstrahler, dessen Position zur Bestrahlung von Wasserle bewesen, z. B. Meeresalgen oder dgl. in Übereinstimmung mit dem Algenwachs tum und außerdem mit ihrer Bewegung in der Meerwasserströmung veränderbar ist, und mit einem Lichtleiter zum Übertragen der Sonnenstrahlung von der sie sammelnden Einrichtung zu dem Lichtstrahler.

2. Gerät zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meerwasser gemäß An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasser mehrere Säulen mit Hilfe von Verbindungsarmen miteinander kombiniert sind.

3. Gerät zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meerwasser gemäß An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahler einen hermetisch ab gedichteten Behälter mit einer durchsichtigen Außenwand zur Übertragung der Lichtstrahlen enthält, die zum Wachstum von Meeresalgen oder dgl. verwend bar sind.

4. Gerät zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meerwasser gemäß An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Knoten zur Vereinigung der Verbin dungsarme vorgesehen ist.

5. Gerät zur Kultivierung von Wasserlebewesen im Meerwasser gemäß An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahler an einem Ende der Säule in solch einer Weise befestigt ist, daß er in einer horizontalen Ebene drehbar ist, und am anderen Ende an einem elastischen Draht aufgehängt ist, der von dem für die Vereinigung verwendeten Knoten herkommt.