(57)【要約】本願発明は、１０，０００m2より広い水面を有し、底がプラスチックのライナーで覆われ、中央の濾過システムの無い広い人工の水域の底から線状沈殿物を吸引するための可撓性の吸引装置に関している。この吸引装置は、２４時間当たり３２５、０００(フイート) ２(３０，０００m２/２４時間)以上のクリーニング率で、不規則で傾斜のある底をクリーニングすることが可能である。この吸引装置は、吸引装置を適切に支持し、堆積された線状沈殿物の分散と再浮遊とを最小にする第１のブラシを含んでいる複数のブラシにより可逆的で、且つ支持されている。吸引装置は、一連の吸引ポイントに吸引力を集中させるようにデザインされており、又、吸引装置に装着され得ない外部の濾過システムに接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０，０００m2より広い水面を有し、中央の濾過システムの無い広い人工の水域の底から水を吸引するための吸引装置であって、この吸引装置は、２４時間当たり３２５、０００(フイート) ２(３０，０００m２/２４時間)以上のクリーニング率でのクリーニングが可能であって、この吸引装置は、
構造フレームを与えるように構成された可撓性のシートと、
この可撓性のシートから下方に延びた複数の第１のブラシと、
底の水流を第１のブラシへと導きなおすように構成された複数の中間のブラシと、
吸引装置内の底の水流を含むと共に、吸引装置の近くの底の水流の再浮遊を防止するように構成された複数の側方のブラシと、
吸引ポイントの吸引力を増すために、吸引力を集中させるように構成された前記複数の吸引ポイントと、
前記第１のブラシ、中間のブラシ、及び／又は、側方のブラシが摩耗して、吸引装置の適切な支持又は吸引高さを与えることができなくなったときに、二次的な支持を吸引装置に与えてこれの損傷を防ぐように構成された複数の安全ホイールと、
吸引された底の水流を集めて、吸引された底の水流を１又は複数の外側の吸引ラインに集中させるように構成された複数のコレクターと、
前記複数の吸引ポイントからの吸引された底の水流を前記複数のコレクターに導くように構成された複数の内側の吸引ラインと、
前記内側の吸引ラインとコレクターとを夫々接続しているカップリング装置とを具備し、
吸引装置に入る底の水流の率は、外部のポンプシステムにより吸引される水流の率と同じか、これよりも高くなっている、吸引装置。
【請求項２】
前記第１のブラシは、頂部を有するように形状が設定されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項３】
前記複数の吸引ポイントは、前記複数の第１のブラシの前記頂部と、前記複数の側方のブラシの頂部とに夫々配置され請求項２に記載の吸引装置。
【請求項４】
前記複数の第１のブラシは、夫々、Ｖ字形状のブラシである請求項１に記載の吸引装置。
【請求項５】
この吸引装置に入る前記水流は、凝集剤又は凝固剤により発生された線状沈殿物を含んでいる請求項１に記載の吸引装置。
【請求項６】
【数１】
2017514668.tif 000006
【請求項７】
【数２】
2017514668.tif 000007
【請求項８】
前記複数の第１のブラシと、中間のブラシと、側方のブラシとは、吸引装置が、第１の方向と、この第１の方向とは実質的に反対の第２の方向との両方の方向で動作するのが可能なように、形成及び配置されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項９】
この吸引装置は、水域中を移動し、水域の底面から浮き上がるのを防止するように、前記複数の第１のブラシと、中間のブラシと、側方のブラシとにより均一に支持されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１０】
前記可撓性のシートは、ポリカーボネイト、ポリプロピレン、カーボンファイバー、ポリエチレン、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、アクリル樹脂、及び、金属材料から選ばれた材料により形成されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１１】
前記複数の第１のブラシと、中間のブラシと、側方のブラシとの毛は、ポリプロピレン、ナイロン、動物の毛、植物ファイバー、カーボンファイバー、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、ゴム、アクリル樹脂のファイバー、及び、金属ワイヤー荒毛から選ばれた材料により形成されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１２】
前記複数の安全ホイールは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ゴム、プラスチック、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、及び、ＰＶＣから選ばれた材料により形成されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１３】
前記複数安全ホイールは、この吸引装置に対して二次的な支持を与えている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１４】
側壁への損傷を防ぐようにダンパーを与えるための複数の側方ホイールを更に具備している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１５】
この吸引装置は、広い人工の水域の異なった傾斜の組み合わさった底をクリーニング可能である請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１６】
この吸引装置は、プラスチックのライナーで覆われた砂又は土の不規則な底をクリーニング可能なようにデザインされている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１７】
前記カップリング装置は、Ｌ字管、フランジ、シャフト、管状のカップリング、クランプ留めカップリング、及び、ビームカップリングかの選ばれた剛性又は柔軟性のカップリング部品を有している請求項６に記載の吸引装置。
【請求項１８】
前記複数のコレクターは、マニホールド、多入口パイプのような異なる収集部品を有している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項１９】
この吸引装置の部品は、溶接、ろう付け、半田付け、接着剤、及び／又は、ねじ、ボルト、ファスナーのような機械的なアッセンブリにより可撓性のシートに接続されている請求項１に記載の吸引装置。
【請求項２０】
前記可撓性のシートは、１又は複数の接続アームに装着されるように構成された１又は複数のアームコネクターを有している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項２１】
前記１又は複数の接続アームは、広い人工の水域の底を吸引装置が移動可能となるのに必要な駆動力を吸引装置に与えるように、推進装置に接続されている請求項２０に記載の吸引装置。
【請求項２２】
前記可撓性のシートは、推進装置に接続するための接続部を有している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項２３】
前記推進装置は、エンジンを搭載したボートを有している請求項２２に記載の吸引装置。
【請求項２４】
前記推進装置は、トラックシステムを有している請求項２２に記載の吸引装置。
【請求項２５】
前記推進装置は、この吸引装置内に配置されている自動化システムを有している請求項２２に記載の吸引装置。
【請求項２６】
前記自動化システムは、キャタピラーシステムを有している請求項２５に記載の吸引装置。
【請求項２７】
この吸引装置に入る底の水流は、吸引装置の前進速度、前進長さ、及び、吸引高さに依存している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項２８】
前記外部のポンプシステムにより吸引された水流は、濾過システムに送られ、純化された水流は、広い水域に戻される請求項１に記載の吸引装置。
【請求項２９】
前記濾過システムは、この吸引装置には装着されていない請求項２８に記載の吸引装置。
【請求項３０】
この吸引装置の通路を照明するための複数の水中ライトを更に具備している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項３１】
この吸引装置の動作をモニターするための像及び／又はビデオを与えるために複数のカメラを更に具備している請求項１に記載の吸引装置。
【請求項３２】
少なくとも１０，０００m2の広い人工の水域を維持するためのシステムであって、このシステムは、
水域の底に沿って配置されたプラスチックのライナーと、
水域から水を吸引するためのポンプシステムと、
前記ポンプシステムに接続される、請求項１に記載の吸引装置とを具備するシステム。
【請求項３３】
凝集剤又は凝固剤により形成された線状沈殿物を水域の底から吸引するための吸引装置であって、この吸引装置は、
シートを有する構造フレームと、
このシートから下方に延びた先端を有する第１のブラシと、
前記シートから下方に突出した複数の安全ホイールとを具備し、シートからこれら安全ホイールの最下端部までの距離は、シートから第１のブラシの下端までの距離よりも短い、吸引装置。
【請求項３４】
水流を前記第１のブラシへと導きなおすように構成された中間のブラシと、
吸引装置内の水流を含むと共に、吸引装置の近くの水流の再浮遊を防止するように構成された側方のブラシと、
この吸引装置の吸引力を増すように、吸引力を集中させるように構成された吸引ポイントとを更に具備している請求項３３に記載の吸引装置。
【請求項３５】
吸引ポイントからの底の水流を集めて、吸引された底の水流を１又は複数の外側の吸引ラインに集中させるように構成されているコレクターと流体接続している前記複数の吸引ポイントと、
前記複数の吸引ポイントから前記コレクターへと吸引された底の水流を導く内側の吸引ラインと、
前記内側の吸引ラインとコレクターとを夫々接続しているカップラーとを更に具備し、
吸引装置に入る底の水流の率は、外部のポンプシステムにより吸引される水流の率と同じか、これよりも高くなっている、請求項３３に記載の吸引装置。
【請求項３６】
この吸引装置に入る水流の率は、吸引装置と流体接続している外部のポンプシステムにより吸引される水流の率よりも大きい請求項３３に記載の吸引装置。
【請求項３７】
前記シートは、可撓性である請求項３３に記載の吸引装置。
【請求項３８】
少なくとも水域１０，０００m2の広い人工の水域を維持するためのシステムであって、このシステムは、
前記水域の底に沿って配置されたプラスチックのライナーと、
水域から水を吸引するためのポンプシステムと、
請求項３３に記載の吸引装置とを具備するシステム。
【請求項３９】
吸引装置を駆動するための方法であって、この方法は、
水域の底面に沿って吸引装置を配置することと、
この吸引装置に、吸引をさせることと、
吸引装置の下面に設けられたブラシに形成された頂部の中へ水を導くことを可能にすることと、
前記底面に沿って吸引装置を移動させることと、
前記ブラシのみを、前記底面と接触させることとを具備する方法。
【請求項４０】
【数３】
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、底面が凹凸及び傾斜している、広い人工の水域(water body)の柔軟な底から綿状沈殿物(flocs)を吸い上げるための吸引装置に関している。米国特許No.8,062,514, No.8,070,942, No.7,820,055, No.8,454,838, No.8,465,651, No.8,518,269, 及びNo.8,070,342、並びに、米国特許出願公報No.20110110076,No.20110108490,No.20130240432,No.20130264261, No.20130213866, No.20130306532, 及び、No.20110210076が、各々、全体に参照としてここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
世界中で、今日まで、水域を維持するための２つの異なる技術を、人々は、特徴付けし得る。
【０００３】
一方では、「技術Ａ」と称される一般の水泳用のプールの水処理技術として特徴付けされている。他方では、「技術Ｂ」と称され、広いの人工の水域のような、広い人工の水域を処理し、維持するための革新的な水処理技術として特徴付けされている。これら両方の技術は、性質、作用、形態、及び、サイズが非常に異なっており、非常に異なる目的及び水域のタイプに向けられており、かくして、各技術で使用される吸引装置は、全く異なっている。
【０００４】
一般の水泳用のプールの水処理技術と称される技術Ａは、平坦で規則正しく硬い底を有し、コンクリートで一般的に形成されており、特別な特徴を有する小型で限られた水域に使用されている水泳用のプールは、小さいサイズを有しているので、これらのための規則は、レクレーションの目的にかなった水質を維持するように、１日当たり１乃至６回、水域全体を濾過することを要求している。
【０００５】
他方の技術Ｂは、柔らかいプラスチックのライナーで形成されている不規則で柔軟な底を有している広い水域を処理且つ維持することを可能とし、ここでは、水が、不純物を沈殿させ得る有効な凝縮剤 (flocculation)で処理され、後に、沈殿された不純物や残骸を、特に、水処理プロセスで形成される線状沈殿物を、不規則で硬くない底から除去する。かくして、一般の中央濾過システムや技術Ａのような一般の水泳用のプールのための技術を使用することを避けている。
【０００６】
技術Ａを使用している水泳用のプールには、水泳用のプールの底用のクリーナが一般的に使用されている。このようにクリーナは、市場では多くの異なるタイブ及びモデルがあり、これらは、適用のうちでも、水泳用のプールのような比較的狭いレクレーション用の水域の底をクリーニングするように、特にデザインされている。このようなプール用のクリーナは、狭い表面をクリーニングするように設定されており、このために、これらの表面クリーンニング率(即ち、所定の時間内でクリーニングにされる底の表面の大きさ)は、低く、又、大きいサイズのために、技術Ｂを使用する広い人工の水域の底のクリーンニングに対して実用的ではない。
【０００７】
又、このようなクリーンニング装置は、不規則又は凸凹の無い円滑な表面をクリーニングするように設定されている。例えば、代表的な水泳用のプールは、硬く、平坦な、規則的な、及び円滑な表面を与えるようにコーテングされ得るコンクリート、ガラスファイバー、又は、他の材料で形成されている。かくして、このような表面は、一般のプールの底のクリーニング装置により、容易にクリーンニングされ得る。かくして、このような一般のプールの底のクリーニング装置は、作業が極めて非効率であり、又、底を損傷する恐れがあるので、技術Ｂを使用する広い人工の水域の底のような柔軟で不規則な底をクリーニングするようには、デザインされていない。
【０００８】
一般のプールの底のクリーニング装置には、通常ス、クラッバーを備えた小さい吸引ヘッドが設けられていることに、気付かねばならない。スクラッバーは、代表的には、ロッド又はポールによりプールの縁から移動される。これは、保護されなければならない狭い表面であるから可能になっている。このような一般のクリーナは、水泳用のプールの底や壁に見られる、付着された残骸や汚れを除去するようにデザインされている。しかし、小さい吸引ヘッドは、プールの底から残骸を除去するけれども、水泳用のプールの一般の中央濾過システムは、水を純化するために一般の濾過システムが１日１乃至６回の全体に渡って濾過する水の中に漂っている汚物を処理するために使用されるだけである。
【０００９】
又、技術Ａを使用する水泳用のプールの上記のような装置の多くは、線状沈殿物を分散及び／又は再浮遊させ得る回転ブラシ、スクラッバー、又は、他のシステムを利用しており、又、吸引装置に装着されるフイルターを有し得る。このようなフイルターは、多量の水が濾過されなければならないので、技術Ｂを適用する広い人工の水域には適していない。
【００１０】
一般のプール用のクリーニング装置は、一連のホイールにより代表的には永久に支持されている。これらホイールは、一般のプールの底面に(代表的には、硬く、平坦な、規則的な、及び円滑な表面を与えるようにコーテングされ得るコンクリート、ガラスファイバー、又は、他の材料で形成されている)に衝撃をほとんど与えないか全く与えないけれども、底は、不規則な表面を有し、このために、ホイールが、ライナーの材料の、例えば、引き伸ばしや折り曲げを含む好ましくないストレスを受けるので、技術Ｂを適用する水域の底のライナーを損傷する恐れがある。更に、小枝、岩、破片のような尖った物が、プラスチックのライナーの上又は下にあると、ホイールにより生じる重量／圧力により、ライナーが破れて損傷及び水のリークが生じる可能性がある。
【００１１】
更に、不規則な表面(即ち、より高くなったり低くなったりする深さを有する領域又はゾーン)がある結果として、これら表面は、一般の底のクリーナでは適切にクリーニングされ得ない。
【００１２】
加えて、技術Ａで使用される一般の底の吸引クリーナは、高速で作業され得ない。沈殿物の塊りが、このような装置により上昇されてしまい、底の層状の沈殿物の全てを吸引することがほとんど不可能である。沈殿物は、水域の底の層で混合及び乱流を生じさせ、沈降能力を減じ、かくして、水域を適切に処理することを不可能にする。
【００１３】
表１：技術Ａと技術Ｂとの間の相違
【００１４】
【表１】
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【００１５】
技術Ｂを使用している広い水域は、ウオータスポーツ、水浴、の実行のためのようなリクレーションの目的のため、又、世界中の人々のライフタイムを改善可能である他の多くの活動のために使用され得る。又、広い水域は、冷却の目的、飲料水の保存及び処理、原水の保存、逆浸透及び採鉱の適用、並びに、他の適用のためのような工業の目的のために、使用され得る。
【００１６】
技術Ｂを使用しているこのような広い水域は、代表的には、不規則で軟弱な底を有している。この結果、自然の表面に、プラスチックで形成されているライナーが、度々、直接に配置されている。広い水域に収容されている水は、度々、不純物の凝縮が可能な効率的な凝集剤(efficient flocculation)で処理される。この後、不規則で軟弱な底から、前記水処理プロセスで形成された沈殿不純物、特に、線状沈殿物は、除去可能である。かくして一般の中央の濾過システムを不必要としている。
【００１７】
技術Ａを使用している一般の水泳用のプールの底から、取着された残骸やさびを除去するための良く知られている小型の装置は、短時間で広い表面領域をクリーニングするようには、構成されておらず、又、装置の内部又は外部に接続されるエンジンを装備のボート又はロボットシステムのような推進装置により推進されるようには、構成されていない。なぜならば、このような装置は、技術Ａを使用している一般の水泳用のプールの底は、通常、コンクリートで形成されており、非常に規則正しく円滑なので、クリーニングが難しい表面が無い狭い領域のためにデザインされているからである。
【００１８】
技術Ａのためのある一般の吸引装置は、関節接続されたロッドにより、水泳用のプールの下面に沿って手で移動され得る(かくして、クリーニングプロセスのカバーできる範囲及び速度を規制する)吸引ヘッドを有している。このような装置は、摩耗された場合に交換するように容易に取り外される剛毛を有する一般の吸引ヘッドの使用期間を改善している。かくして、このような吸引装置は、吸引ヘッドの使用期間が、装備されている剛毛の寿命に制限されないように、摩耗した剛毛を摩耗していない剛毛に交換することを意図している。
【００１９】
技術Ａのための他の一般のシステムは、所定の進行方向で、平行な複数の列のブラシと、吸引される装置内の水を含むための可撓性のフォームとを備えた真空ヘッドを有している。この装置は、小型の水泳用のプールをクリーニングするようにデザインされ、可撓性のフォームを有するロックにより、効率的な吸引を可能としている。しかし、この真空ヘッドは、例えば、コンクリートで形成された水泳用のプールの規則正しい(即ち、平坦な)底をクリーニングするようにデザインされており、広い人工の水域の底のような、不規則な底に対処するようには、デザインされていない。この装置は、可撓性のフォームの曲がり減じるための支持プレートと、クリーニングされる底に沿って転動するのに従って、装置に安定性を与える支持ホイールとを有している。
【００２０】
他の装置は、技術Ａを使用している一般の水泳用のプールのための吸引ヘッドを有している。この吸引ヘッドは、１つの中心の吸引ノズルと、細長い主ブラシと、吸引ヘッドを支持するための補助ブラシとを有し、残骸を中心の吸引ノズルの中へと移動させるように構成されている。このデザインにより、吸引装置は、不純物を移動させ、代わって再浮遊させる可能性のある多くの開口を吸引装置に有している。このようなヘッドは、ヘッドを移動させるための手で駆動されるポールと、同じ水泳用のプール内で水を吸引し、吸引された水を濾過するためのシステムとを備えている、一般の水泳用のプール用の真空クリーナに適合するようにデザインされており、かくして、大型の適用のためには、即ち、短時間で広い面積領域をクリーニングするためには使用され得ない。
【００２１】
技術Ａを使用している水泳用のプールのための他のタイプの真空ヘッドは、プールの床の上方にベースプレートを支持するように、ベースプレートのソケット内に設けられた複数の回転可能な球体を備え、球体で支持される水泳用のプール用の吸引ヘッドを有している。ここで、吸引ヘッドは、長いポールによりプールのエッジから操作される。前記ベースプレートは、矩形で可撓性のプレートであるけれども、この装置は、取扱いの容易さを助けるために、ころがり摩擦を小さくするように回転可能な球体上に支持されており、これは、水泳用のプールの縁からの取り扱いの問題を解決する方向に、完全に向けられている。このシステムは、外周内で手により駆動されるので、広い適用、即ち、短時間で広い表面領域をクリーニングするためには、使用され得ない。又、回転可能な球体は、これらが、広い人工の水域のコーテングを損傷する恐れがあるので、広い人工の水域の底での凸凹、即ち、不規則性に対処し得ない。
【００２２】
かくして、技術Ａに従って水泳用のプール内での動作のために使用される吸引クリーナのいずれも、技術Ｂを使用している広い人工の水域の底での吸引のためには、有用ではなく、又、効率的ではない。
【００２３】
しかし、僅かの特定の吸引装置が、技術Ｂに従って広い人工の水域で使用するために、改良されてきている。このような吸引装置は、特に、吸引装置の速度、可逆性、旋回能力、吸引効率、不規則な表面での動作、及び、傾斜した底での動作に関連した多くの制限を有している。
【発明の概要】
【００２４】
基本的には、本願発明は、特に、及び、技術Ｂを使用している水域の底に見られる残骸を吸引するための吸引装置に向けられている。限定されない例による１つの可能な形態では、吸引装置は、プラスチックのライナーで形成されている不規則で軟弱な底を有している広い水域を処理且つ維持することを可能にしている革新的な水の処理技術Ｂを使用して広い人工の水域で動作するように構成されている。これでは、上記水は、不純物を堆積させ得る有効な凝集剤により処理される。この後、堆積された不純物、特に、水処理技術により形成された線状沈殿物は、不規則で軟弱な底から除去される。かくして、一般的な中央の濾過システム、及び、一般の水泳用のプールの技術の使用を避けている。
【００２５】
種々の態様が、以下の態様を含むが、これら態様には限定されない、この発明で説明されている。
【００２６】
一態様は、プラスチックのライナーで形成されている不規則で軟弱な底を有している広い水域を処理且つ維持することを可能にしている革新的な水の処理技術Ｂを使用して広い人工の水域の底から、凝集剤又は凝固剤により形成された線状沈殿物を吸引するための装置であり、上記水は、不純物を堆積させ得る有効な凝集剤により処理され、この後、堆積された不純物、特に、水処理技術により形成された線状沈殿物は、不規則で軟弱な底から除去され、かくして、一般的な中央の濾過システム、及び、一般の水泳用のプールの技術の使用を避けている。
【００２７】
吸引装置は、代表的には、構造フレームを与えるように構成された可撓性のシートと、複数の第１のブラシ、ここで、一実施の形態では、第１のブラシは、Ｖ字形状のブラシの頂部の中に底の水流を導くように構成されたＶ字形状のブラシである、と、底の水流を第１のブラシへと導きなおすように構成された複数の中間のブラシと、吸引装置内の底の水流を含むと共に、吸引装置の近くの底の水流の再浮遊を防止するように構成された複数の側方のブラシと、吸引ポイントの吸引力を増すように、吸引力を集中させるように構成された前記複数の吸引ポイントと、前記第１のブラシ、中間のブラシ、及び／又は、側方のブラシが、摩耗して、吸引装置の適切な支持又は吸引高さを与えることができなくなったときに、二次的な支持を吸引装置に与えてこれの損傷を防ぐように構成された複数の安全ホイールと、吸引された底の水流を集めて、吸引された底の水流を１又は複数の外側の吸引ラインに集中させるように構成された複数のコレクター手段と、前記複数の吸引ポイントからの吸引された底の水流を前記複数のコレクター手段に導くように構成された複数の内側の吸引ラインと、前記内側の吸引ラインとコレクター手段とを夫々接続している複数のカップラーとを具備している。この吸引装置は、外部のポンプシステムにより吸引される水流の率と同じか、これよりも高くなっている、吸引装置に入る底の水流の率を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、例示的な吸引装置の概略的な上からの斜視図を示している。
【図２】図２は、例示的な吸引装置の概略的な下からの斜視図を示している。
【図３】図３は、図１の吸引装置の概略的な上面図を示している。
【図４】図４は、図１の吸引装置の概略的な側面図を示している。
【図５】図５は、側方ホイールを備えた他の例示的な吸引装置の概略的な上から見た斜視図を示している。
【図６】図６は、図５の吸引装置の概略的な下面図を示している。
【図７】図７は、吸引ポイントが位置されている頂部の場所を示し、例示的なＶ字形状のブラシと側方のブラシとを示している。
【図８】図８は、吸引装置が、推進手段と、外部のポンプシステムと、濾過システムとに接続されていることを示している。
【図９】図９は、どのようにして入口の所の水流が、進行方向で吸引されるように装置に入るのかを示している吸引装置の動作を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
同じ参照符号が異なる図で同じ部品及びアッセンブリを示している図面を参照して、種々の実施の形態が、以下に詳細に記載される。種々の実施の形態に対する参照は、添付されている特許請求の範囲の範囲を限定するものではない。更に明細書で説明されている如何なる例も、限定するように意図されたものではなく、添付請求項のための多くの可能な実施の形態のうちの幾つかを、単に説明しているだけである。
【００３０】
以下の詳細な記載は、添付の図面に基づいている、本願発明の実施の形態が、記載されているけれども、変更、応用、実現化が可能である。例えば、交換、追加、又は、変更が、図に示されている部材に対して可能であり得、そして、ここで説明されている方法は、記載されている方法に対しての交換の、順序変更の、又は、追加の工程により、変更され得る。従って、以下の詳細な記載は、本願発明の範囲を限定するものではない。システム及び方法が、種々の装置又は工程を、「有している(comprising)」の用語で記載されているけれども、システム及び方法は、他のことを述べていない限りは、種々の装置又は工程は、「本質的になる(consist essentially of)」又は、「なる(consist of)」ことができる。
【００３１】
上述されたように、レクレーションのための水域を維持する２つの異なる技術に分けられ得、第１の処理は、一般の水泳用のプールの水処理、即ち、技術Ａと称されており、第２の処理は、革新的な水処理技術、即ち、技術Ｂと称されている。技術Ａは、特別な特徴を有し、通常は、平坦で規則正しく硬い底を有するようにコンクリートで構築され、そして、中央濾過システムを必要する狭い水域で使用される。技術Ｂは、プラスチックのライナーで形成された不規則で柔軟な底を有する広い水域を処理及び維持可能としている。広い水域では、水が、不純物を沈殿させ得る有効な凝縮剤で処理され、後に、沈殿された不純物や残骸を、特に、水処理プロセスで形成された線状沈殿物を、不規則で硬くない底から除去し、かくして、一般の中央濾過システムの使用を避けている。
【００３２】
非常に広い人工の水域は、代表的には、中央の濾過システムが無く、上述された革新的な水処理技術Ｂを使用して構築されている。ここでは、広い人工の水域は、サイズが一定に増加しており、かくして、低価格で、１０、０００m2よりも広い表面積の広い水域のために有効な底クリーニング装置を提供することが必要である。このような１０、０００m2よりも広い表面積を有する広い人工の水域は、人工の湖、池、水泳用のプール、タンク、内湾、礁湖、及び、同様の水域であり得る。中央の濾過システムが無く、有効な凝縮剤による水処理の革新的な技術Ｂを使用する広い人工の水域を維持するための底クリーニングシステムに係われば、１０、０００m2よりも広い大型の人工の水域の底をクリーニングするように設定された幾つか(a few)のタイプの吸引装置がある。技術Ａを使用している大型の水泳用のプールは、一般的に、オリンピック用のサイズの水泳用のプールに対応する１，２５０m2までのサイズを有していることに、気付く必要がある。中央の濾過システムを必要としない、このような革新的な水処理システムは、広い人工の水域の底に線状沈殿物の沈積を可能にするように、異なる酸化剤、凝固剤、及び、凝縮剤の添加により処理される。かくして、このように沈積された不純物を吸引するための装置は、沈殿された不純物の再浮遊を防止し、これらを、同時に、短時間で広い表面領域をカバーするようにしながら、除去できなければならない。このような吸引装置は、一般的にこの装置が底にある線状沈殿物、残骸、及び／又は、粒子を除去するために底の水流を吸い込むように人工の水域の底を移動するようにして、人工の水域の底をクリーニングするために使用される。このような技術に対する試みは、広い人工の水域をクリーニングするために使用されている底のクリーニング装置が、表面クリーニング率、堆積された粒子の再浮遊の防止、速度、不規則な表面をクリーニングする能力、ホイールの支持、吸引力、可逆性、重量、コスト、及び旋回能力、特に、特性、に関連された幾つかの制限を有していることに対してである。
【００３３】
広い人工の水域のためのこのような底の吸引装置では、吸引力は、水処理の結果である綿状の沈殿物が、クリーニングや吸引を非効率にする沈降した塊り(sediment clouds)を分散して上昇させる傾向にあることを生じさせるように、連続した長く狭い開口を介して、装置の全長に渡って一般的に広がっている。
【００３４】
広い人工の水域のためのこのような吸引装置は、内部の推進装置を使用したときに、推進装置により牽引されているときの底からの浮き上がりを防止し、底に対しての安定性と固着性とを可能にするために、ホイールにより支持され、又、かなり重たくなっている。しかし、このように重くすると、装置は、メィンテナンス、及び装置の異なる部品との交換をするために水から取り出され、そして水に入れなければならないので、吸引装置のメィンテナンスが面倒になり、更に、ホイールでの大重量の支持により底での損傷を生じさせる。又、このような吸引装置のコストは、高くなり、世界の多くのプロジェクトへの適用を可能にするためには、減じられなければならない。
【００３５】
世界中にある広い人工の水域は、凹凸、孔、異なる傾斜の複数の面、及び、底面の均一なクリーニングに悪影響を与え得る他の不完全さに対して吸引装置を適用させることを可能にさせる要求のために、クリーニングにするのが難しい不規則な底を有している。例えば、技術Ａを使用している狭く一般的な水泳用のプールは、通常、不規則な底に対しては、広い人工の水域でクリーニングに対しては効果的に使用されないであろう手動のクリーニング方法を使用している。
【００３６】
かくして、中央の濾過システムが無く、革新的な水処理技術Ｂを使用している広い人工の水域のための改良された吸引装置には、水処理方法により形成された線状沈殿物を効率良く且つ迅速に吸引させるために、多くの制限が設けられている。これは、吸引開口部が、装置の底の全長に沿って連続して形成されており、そして、装置が、剛性で重量があり、ホイールによって支持され、そして、他の理由によって底の膜を破損する恐れがあるためである。このために、不規則な底にある線状沈殿物を高速で効果的に吸引できる吸引装置を提供することが望まれている。
【００３７】
底から大きい残骸を吸引するようにデザインされた、技術Ａのための水泳用のプールの吸引装置のための一般的なクリーニング装置は、技術Ｂを使用している中央の濾過システムを備えていない、プラスチックのライナーで覆われた底を有している広い人工の水域で発生される小さく沈殿された不純物を吸引するようには、デザインされていない。広い人工の水域のための吸引の形態と要求とは、通常の中央の濾過システムにより動作する水泳用のプールのクリーナとは非常に相違している。
【００３８】
本願発明の一実施の形態に係わる吸引装置は、中央の濾過システムを必要としないで、有効な凝集剤による革新的な水処理技術Ｂを使用して、低コストで、１０，０００m2よりも広い水面を有する広い水域を処理し且つ維持し得る。この吸引装置の新しい技術は、有効な凝集剤が、不純物の沈殿を可能にすることと、堆積された不純物、得に、水処理プロセスで形成された線状沈殿物を、広い水域の底から除去することとにおいて、水泳用のプール技術とは、相違している。反対に、水泳用のプールの技術Ａは、比較的小さいサイズの水泳用のプールに適用される。例えば、オリンビック用の水泳用のプールは、一般的に大型の水泳用のプールであり、１，２５０m2の表面積と２，５００m3の容積とを有している。一方、本願発明に係わる吸引装置の新しい技術は、平均で１乃至４０ヘクタール、即ち、約１００，０００(フイート)２乃至約４、０００，０００(フイート)２、即ち、約２．５乃至約１００エーカー(大きいサイズの水泳用のプールの少なくとも２０倍以上)の表面積を有している、人工の水域のような、頗る広い水域に適用される。このように頗る広い人工の水域は、一般の水泳用のプールとは異なった構成方法を有し得る。例えば，非常に広い人工の水域は、代表的には、砂、土で覆われるか圧縮され得る自然の地面をプラスチックのライナーで覆うことにより構築されている。このようにして形成された底は、クリーニングされるのは難しい不規則な底である。
【００３９】
本願発明は、１０，０００m2より広い水面を有し、中央の濾過システムの無い広い人工の水域のプラスチックのライナーで覆われた底から線状沈殿物を吸引するためのものであり、２４時間当たり３２５、０００(フイート) ２(３０，０００m２/２４時間)以上の表面クリーニング率で、広い人工の水域の底面をクリーニングすることが可能な可撓性の吸引装置に、関している。広い人工の水域の底面は、不規則で傾斜されている。この吸引装置は、前後に移動可能であり、第１のブラシを含んだ複数のブラシにより支持されている。前記第１のブラシは、吸引装置を適切に支持するように、そして、堆積された線状沈殿物を分散及び再浮遊させるのを最小にするように、配置されている。この吸引装置は、一連の複数の吸引ポイントに吸引力を集中させるようにデザインされている。又、吸引装置は、吸引装置に取着され得ない外部の濾過装置に接続される。用語「濾過システム」又は「濾過手段」は、フイルター、濾過器等の１又は複数の濾過要素を一般的には示している。濾過システムは、一般的には、水をシステムに通すポンプを有している。
【００４０】
図１乃至７は、例示的な吸引装置を示している。特に、図１は、吸引装置の概略的な上からの斜視図を示している。図２は、図１の吸引装置の概略的な下からの斜視図を示している。図３は、図１の吸引装置の概略的な上面図を示している。図４は、図１の吸引装置の概略的な側面図を示している。図５は、側方ホイールを備えた他の例示的な吸引装置の概略的な上から見た斜視図を示している。図６は、図５の吸引装置の概略的な下面図を示している。図７は、吸引ポイントが位置されている頂部の位置を示し、例示的なＶ字形状のブラシと側方のブラシとを示している。
【００４１】
本願発明に係わる吸引装置は、代表的には、装置の夫々異なる部材及び部品を装着又は固着させるための構成フレームを与えている可撓性のシート１を有している。この可撓性のシートの材料に応じて、異なる部品相互が、溶着、枢支、ねじ留め、釘留め、又は、取着された部品を安定にすることが可能な他の取着方法により接続されている。
【００４２】
可撓性のシートは、ポリカーボネイト、ポリプロピレン、カーボンファイバー、ポリエチレン、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、アクリル樹脂、スチールのような金属、及び、これらの複合体により形成され得る。これら材料は、吸引装置が水面下で動作するように設計且つ製造されるように、代表的には耐水性である。例えば、スーチルを使用する場合には、３１６ステンレススチールが、使用され得る。
【００４３】
幾つかの実施の形態では、可撓性のシートは、装置を水面下に維持し、推進装置により駆動されながら底から浮上するのを防止するように、所定の重量を有している。他の実施の形態では、追加の重量が、異なる固定のタイプにより、装置に加えられ得る。
【００４４】
可撓性のシート１は、これの下面に取着され複数の第１のブラシ２を有している。幾つかの実施の形態では、これら第１のブラシは、ブラシの摩耗により交換が必要となった時に、容易に取り外し又は交換が可能な、夫々独立した部品である。しかし、他の実施の形態では、第１のブラシは、１又は複数の第１のブラシ２の意図しない接続の解除を避けるために、シート１に永久的に装着され得る。好ましい実施の形態では、第１のブラシは、Ｖ字形状のブラシである。本願発明の範囲内で、Ｖ字形状のブラシを他の形状に、例えば、Ｈ字形状、Ｕ字形状、又は、収束するパターンを有する幾つかの他の形態に変更することが考えられる。更に、これらブラシは、不連続で、即ち、１つの大きいブラシではなく、幾つかの小さいブラシであり得る。このような形態は、必要なときに、より小さいブラシへの交換を可能にしている。代わって、前記可撓性のシートには、プレートに沿ったブラシの形状／向きの再調整を可能にする複数の固定ポイントが設けられている。更に、本願発明の全てのブラシは、代表的には、プレートに対して直角に設置されるように固定されているが、他の角度、例えば、８０，７５，７０、又は、４５°までの他の角度も又可能である。ブラシは、水域の表面に沿った装置の移動に従って角度を自身で(毛に加えて)変更し得るように、例えば、ヒンジにより、プレートに動き得るように接続され得る。
【００４５】
可撓性のシートには、第１のブラシ間に配置された複数の中間のブラシ３が、又、設けられ得る。これら中間のブラシは、代表的には、要求されるように、堆積物を分布させることが可能なように、斜め方向又は側方にある。中間のブラシは、堆積物を吸引ポイント４(図２）への路ヘとトブラッシング及び導くことが可能なようにデザインされている。又、中間のブラシは、第１のブラシ間にブラシセクションを与えるように、代表的には、位置されている。そうでなければ、カバーされないので、クリーンにされない。このような中間のブラシは、底での水流の効率的な吸引を可能にするために、第１のブラシ中に上記領域からの底での水流の再指向を可能にしている。第１のブラシの幾何学的形状と目的にかなった配置とは、堆積された粒子を含んでいる底の水流を頂部１７(図７)へ導くことを可能にしている。
【００４６】
第１のブラシ２と中間のブラシ３との配置により、吸引装置が、両方の道１２で、即ち、可撓性のシート１により示されている短軸に沿った前後方向(図３)で、動作され得る。装置が両方向に選択的に動作され得るので、装置を設置及び動作させるのに必要な時間は、減じられる。更に、このようなデザインは、所定の時間内で装置を旋回させて装置の進行方向を変えることにより、ブラシのより均一な摩耗を可能にしている。所定の時間に従って装置を旋回させることにより、ブラシは、均一に摩耗され、このために、広い人工の水域の底に対してより効率的な動作を与えることが可能である。
【００４７】
吸引装置は、シートの１対の外縁に沿って、即ち、移動の方向１２に平行に配置された１又は複数の側方のブラシ５を、又、有し得る。側方のブラシは、吸引装置の近くの底の流れの再浮遊を防止する助けのために、吸引装置内の吸引された水流を含むように構成且つ位置付けられている。側方のブラシの位置は、これら間の効果的な流れを可能にするが、側縁に沿ったシートの下側から流れが出るのを制限しないように選ばれている。
【００４８】
代表的には、吸引装置全体は、第１のブラシ２と中間のブラシ３と側方のブラシ５とを含んでいる上記複数のブラシにより支持されている。これらブラシは、装置の重量を均一に支持するように配置されている。これらにより、装置は、水域の底全体に渡って円滑に動作且つ移動し得る。換言すれば、シートは、主としてブラシにより、即ち、如何なるローラ、スペーサ、又は、他の摩擦を生じさせる装置が無く、水域の底から離間される。このようなブラシによる吸引装置の重量の均一な分布は、又、吸引装置が外部の推進装置により駆動されているときに、底からこの装置が浮き上がるのを防止し得る。
【００４９】
この装置は、異なるブラシにより完全に支持され、構成上のフレームは、可撓性のシート１であるから、この装置は、不規則、出っ張り、孔、異なるスロープ、及び、底面の均一なクリーニングを妨害し得る他の欠陥を有し得る底面の効果的なクリーニングを可能にしている。不規則性は、ライナーの下の自然の地形、ライナーの設置、ジオメンブレン、もしくは、設置又はその材料自体による不完全性を有しているコーティンクにより生じ得る。このような不完全性は、地形は動かず、又この性質は変動するので、ときが経つのに従って増大するであろうことを注意する必要がある。このような不規則性は、不純物を含んでいる水流を第１のブラシの頂部に導くことを可能にしているブラシを装置の支持体として使用することにより、克服され得る。
【００５０】
かくして、吸引装置の柔軟性は、構造上のフレームとしての可撓性のシートの使用と、広い人工の水域の底を通るクリーニングの柔軟性を可能にするブラシによる支持との組み合わせにより達成される。
【００５１】
上述されたブラシの毛は、ポリプロピレン、ナイロン、動物の毛、植物ファイバー、カーボンファイバー、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン(peek)、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、アクリル樹脂のファイバー、ゴム、又は、金属ワイヤー荒毛、などのような、商業的に入手可能な材料により形成され得る。吸引装置のブラシは、広い人工の水域の底の適切なクリーニングを可能にするように、異なるタイプの毛の組合せを有し得る。所望のパーホマンスのパラメータに従って、異なるブラシのための使用を、本願発明の範囲内で、又、考えられる。例えば、一実施の形態で、側方のブラシの毛は、ＰＶＣにより形成され得る。一方、第１のブラシの毛は、ポリエステルファイバーにより形成され得る。更に、単一のブラシの全ての毛は、同じ材料で形成される必要はない。
【００５２】
吸引装置は、又、市場で一般的に見られる装置では果たされ得なかった、広い人工の水域の異なる複数のスロープの組合せの底をクリーニングすることができる。構造上のフレームは可撓性のシートなので、シートは、異なるスロープの底をクリーニングするように曲がり得る。
【００５３】
可撓性のシートは、外部のポンプシステムの吸引力を集中させるように設定される複数の吸引ポイント４を有しているので、このような吸引ポイントで高い吸引力を奏する。吸引ポイントへとブラシによって導かれた底の水流を効果的に吸引するために、これら吸引ポイントは、Ｖ字形状のブラシのような第１のブラシの頂部１７に位置され得る。これら吸引ポイントは、更に、又は、代わって、底の水流の均一な吸引を可能にするように、側方のブラシの頂部に配置され得る。第１のブラシは、底の沈殿物を中心の吸引ポイントに導くことができ、この結果、等しい外部のポンピングパワーのもとで、吸引力が、一般の吸引装置よりもほぼ３倍高い。
【００５４】
図５に示されているように、可撓性のシートには、又、複数の安全ホイール６が、設けられている。幾つかの実施の形態では、これら安全ホイールは、ブラシのレベルよりも高いレベルに、即ち、シートからブラシ先端までの距離が、シートからホイールの最遠位までの距離よりも長くなるように、設置されている。幾つかの実施の形態では、安全ホイールは、吸引装置の永久的な動作のためには、不要である。このような安全ホイールは、ブラシが摩耗されて、吸引装置の必要な支持又は吸引高さを与えることができなくなったときに、使用され得る。このような場合、ホイールは、ブラシが固定又は交換される間の二次的な支持として機能し得る。安全ホイールは、代表的には、これらの下面が、ブラシよりも高いが吸引ポイントよりも低くなるように、位置されている。この結果、装置の通常の動作の間、ブラシのみが、水域の下面に接触している。ブラシが、摩耗又は破損されて、装置が、クリーンにされる表面に近づいて移動するようになったときに、安全ホイールは、この表面と接触するようになって、吸引ポイントが、この表面を吸引して表面により刺されるのを防止する。さもなければ、装置は、前記表面により損害を受ける。代表的には、複数の安全ホイールは、シートの外縁近くに均等に配置されているが、本願発明の範囲内で、位地及び間隔を変更することは、考えられる。更に、本願発明の範囲内で、偏心ホイール、例えば、真円ではない(例えば、楕円，又は、丸められた角を有する実質的な矩形)ホイール、又は、中心軸から外れたプレートに装着されたホイールを利用することが考えられる。このような構成は、ことなる吸引結果を得ることを可能にしている。
【００５５】
前記可撓性のシートは、シートの外縁近くに位置され、シートに平行に位置された軸を備えている側方ホイール２１を有し得る(図５)。これら側方ホイールは、水域のシート及び／又は壁が損傷するのを防止する保護を与えるようにデザインされている。
【００５６】
吸引高さは、クリーニングされる大型の水域の各々に特に基づいて設定され得るが、底の不純物及び堆積物を含んでいる底の水流を吸引装置が、吸引し、そして、クリーンな水を入れないことを可能とするようにデザインされている。換言すれば、ブラシの下端と吸引ポイントとの間の距離、即ち吸引高さは、特定の長さに限定(generic)され得ないが、本願発明の範囲内で、クリーニングにされる水域の個々の特徴に従って吸引高さを変えることは、考えられる。これは、同じ装置で、全て同じ長さにするように、又は、ブラシの長さを変えるように、ブラシを設定することによりなされ得る。
【００５７】
前記安全ホイールは、代表的には、これらが使用される必要が生じたときに、広い人工の水域の底面に大きな損傷を与えないであろう材料により形成されている。このような材料の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ゴム、プラスチック、ポリスチレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＣを、特に含んでいる。
【００５８】
説明されたように、吸引された水流は、複数のコレクター７に、内側の吸引ライン９を介して送られる。これら内側の吸引ラインとコレクターとは、Ｌ字管、フランジ、シャフト、管状のカップリング、クランプ留めカップリング、ビームカップリング、及び、他の剛性又は柔軟性のカップリング部品のような異なるカップラー１０により、代表的には接続されている。この吸引装置の典型的な動作の間に、中への吸引を生じさせてコレクターへ導くための負圧がポンプ(図示されず)により発生される。コレクターは、カップラーと流体接続しているので、この吸引は、内側の吸引ライン及びカップラーを介して、吸引ポイント４に分配される。結果としての吸引の所望の影響に応じて、異なる減衰器及び／又は増幅器(reducer and/or expander)が、各吸引ポイントに与えられる吸引力を調節するために利用可能である。各吸引ポイントでの吸引力は、同じに又は相違するように、され得る。
【００５９】
図８は、吸引装置が、推進装置、外部のポンプシステム、及び／又は、濾過システムに装着され得ることを示している。図示されるように、コレクター７は、一連の複数の吸引接続ポイントからの吸引された水流を、を外部のポンプシステムに送るように設定されている１又は複数の外側の吸引ライン８の中に集めるように度々設定されている。これら外側の吸引ラインの数は、吸引された水流の効果的な分配を果たして、外部のポンプシステム１４に接続するための外側の吸引ラインの必要性を減じるように、外側の吸引ラインの数よりかは一般的には少ない。吸引された水流は、１又は複数の外側の吸引ライン８を通って外部のポンプシステムに送られる。
【００６０】
前記コレクター７は、特に、マニホールド、多入口パイプのような異なる収集部品を含み得る。
【００６１】
可撓性のシートと吸引装置の他の部品との接続は、これらには限定されないが、溶接、ろう付け、半田付け、接着剤を使用した方法、及び、ねじ、ボルト、ファスナーのような機械的なアッセンブリによりなされ得る。
【００６２】
前記可撓性のシートは、所望の駆動力を与えて、吸引装置が広い人工の水域の底を全体に渡って移動することを可能にするように、１又は複数の接続アーム１６によって外部の推進装置１３を装着させるように設定された１又は複数のアームコネクター又はジョイント１１を有し得る。
【００６３】
図９は、どのようにして入口の所の水流１８が、進行方向に吸引されて装置に入るのかを示す、吸引装置の代表的な動作を示している。この吸引装置は、推進装置により推進され得る。図９に示されているように、この装置は、可撓性のシートに取着されたアームコネクター１１に接続された１又は複数のコネクターアーム１６により推進装置に接続され得る。吸引装置が、推進されるのに従って、装置は、広い人工のラグーンの底に沿って所定の進行方向１９に移動して、入口の所の水流１８を吸引装置の中に引き込む。このときに、吸引装置は、不純物及び他の堆積物２０の吸引も可能であり、この結果、底面の全体のクリーニングを可能にしている。
【００６４】
用語「推進装置」は、他の装置を押す又は引くことにより移動させる推進装置を説明するために、一般的に使用されている。幾つかの実施の形態では、推進装置は、ボート、又は、エンジンを備え水域の水面上に位置するように構成されたフローティング、水面下のロボットシステム、プロペラ、自動化手段、もしくは、吸引装置に必要な駆動力を与え得る如何なるシステムを含み得る。幾つかの実施の形態では、推進装置は、トラックのように吸引装置の中に含まれている。幾つかの実施の形態では、トラックは、キャタピラー形式のトラックであり得る。幾つかの実施の形態では、推進装置は、エンジンを備えた双胴船形式のボートである。ここでは、前記エンジンは、ボートの下の水と堆積した不純物の再浮遊との混合を最小にするために、ボートの前側に配置されている。他の実施の形態では、推進装置は、トラックシステム上に支持されている水中カートである。
【００６５】
前記吸引装置は、加えて、又は、代わって、吸引装置の通路を照明するための水中ライトのような、夜間での動作及びモニターを可能にする異なったシステム及び装備を有し得る。更に、吸引装置は、装置の吸引動作の静止画又は動画を与えるためのカメラを有し得る。カメラは、永久的に固定されるか、取外し可能に装着され得る。
【００６６】
このような吸引装置の形態により、一般の吸引装置と比較して、かなり早い速度が可能である。本願発明の吸引装置は、底の不純物又は線状沈殿物の再浮遊又は分散が無く、広い不規則な面を短時間で、カバーすることを可能にし、又、高速で底をクリーニングしかつ底の水流を除去することを可能にしている。本願発明の装置は、短時間で広い表面領域をカバーすることを可能にし、又、毎分約２５フイート(約７６２cm)、毎分約３０フイート(約９１６．２cm)、毎分約４０フイート(約１２１９．２cm)、毎分約５０フイート(約１５２４cm)、毎分約６０フイート(約１８２８．８cm)、又は、毎分約７０フイート(約２１３３．６cm)の速度で移動され得る。装置が底を移動するのに従って、進行速度ｘ装置の全長に等しい表面領域をカバーすることができる。
【００６７】
幾つかの実施の形態では、この装置は、９．８５フイート(約３００cm)の長さと、毎分２８．５フイート(約８６８．７cm)の速度とを有し得、かくして、表面領域のクリーニング率は、２８．５フイート／分ｘ９．８５フイート(約３００cm)＝２８１(約８５６４．９cm)（フイート）２／分になる。このため、全表面クリーニング率は、約４０５，０００（フイート）２／２４時間(約３８，０００m２/日)に等しくなる。しかし、時間のほぼ２０％が、クリーニング、メインテナスのために、もしくは、旋回又は他の理由のための減速のために必要であることが予想される。かくしてこの吸引装置は、約３２５，０００(フイート) ２／２４時間の駆動(３０，０００m２/２４時間の駆動)面積をクリーニングすることができる。
【００６８】
水泳用のプールの縁にいる人により操作されるようにデザインされ且つ設定された一般の水泳用のプール用のクリーニング装置は、本願発明でのように、広い人工の水域をクリーニングする目的を達成することはできないことに、気付かなければならない。又、一般の水泳用のプールのためのクリーニング装置は、プラスチックジオメンブレンのような異なるコーテングで覆われた、広い人工の水域の不規則な底とは全く異なって、平坦で硬く、且つ単純な、コンクリートの水泳用のプールの底に見られる残骸を除去するようにデザインされている。本願発明の吸引装置の結果として得られる吸引力は、代表的には、約３０m3／時間よりも大きく、約４０m3／時間よりも大きく、約５０m3／時間よりも大きく、約７５m3／時間よりも大きく、そして、度々約９０m3／時間のオーダである。
【００６９】
本願発明に係わる吸引装置は、広い人工の水域を、中央の濾過システムが無く、処理及び維持するように構成されており、又、水泳用のプールの技術とは異なっている。吸引装置は、浮遊固形物、有機物等の沈殿物が形成されたときに、使用され、そして、この吸引装置は、水域全体の濾過を避けるために、広い人工の水域の底から沈殿された不純物を除去するように、動作する。かくして、この吸引装置は、線状沈殿物を分配及び再浮遊させないで、水域から底に溜った不純物を除去するための複数の吸引ポイントを有している。前記溜った線状沈殿物は、プールの底に付着し除去することが必要である埃、さび、炭化カルシウム、又は、残骸により一般的に形成される、一般の水泳用のプールから除去される不純物とは完全に異なって、非常に脆く、簡単に分散し得る。
【００７０】
本願発明に係わる吸引装置は、吸引装置の近くの脆い底の不純物及び沈殿固形物の再浮遊及び分散を生じさせないで、高速動作をすることが可能である。かくして、この装置は、水質に悪影響を与えないか、又は、一般の吸引装置が高速で動作されたときには生じるであろう沈降した塊りを生じさせない。更に、この吸引装置は、不規則な底を移動している間、同時に、底の材料を破損しないで、毎分約６６フイート(約２０１１．７cm)の速度で前進され得るように構成されている。本願発明に係わる装置の使用では、表面クリーニング率は、広い人工の水域のために利用可能である中央の濾過システムを備えていない他の吸引装置の３倍以上であり、又、一般の水泳用のプールのクリーナよりも４倍以上高い。
【００７１】
例えば、吸引装置が、ライナーが施された底を横切って移動するように永久的に装着されたホイールを有している場合には、底の不規則性は、無視され得ず、ホイールは、ライナーを引き剥がす、折る、伸ばすなど、ライナーに損傷を生じさせて、ナイナーの使用期間に悪影響を与え、交換される必要が多分生じるであろう。広い人工の水域の底のこのような損傷は、又、かなりのリークを生じさせ得て、水のロスが生じ、環境破壊を生じさせ得る。かくして、本願発明に係わる吸引装置は、底の材料にテンション又は損傷を与えないように、複数のブラシにより代表的には均一に支持されている。更に、本願発明に係わる吸引装置は、ブラシにより支持されているので、装置の旋回がより円滑になされ、かくして、旋回が必要なときに、広い人工の水域の底の材料を保護している。反対に、装着されたホイールが使用される場合には、装置の旋回により、装着されているホイール底の材料の上で回転ではなくスライドし、かくして、避けなければならない底の亀裂、又は、破損が生じる可能性がある。
【００７２】
吸入される水の量は、外部のポンプシステムと、特に、吸引距離及びシステムの形態による負荷ロスとに依存している。幾つかの実施の形態では、システムは、吸引装置の中に導入される有効体積が、外部のポンプシステムにより吸引される水量と等しいか大きくなることが可能であるようにデザインされている。
【００７３】
【数１】
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【００７４】
このような関係は、次のように説明され得る。不純物及び堆積された固形物を含んでいる水流を単に吸引して除去するためには、吸引装置の高さは、底の水流を吸引するのみのように規定される。吸引装置が前進するのに従って、不純物は、ブラシ内に捕獲され、吸引ポイントを介して吸引される。このときには、クリーンな水は、装置を通過し、吸引されない、かくして、外部のポンプシステムにより吸引される水は、後で純化及び／又は濾過されるクリーンな水を吸引しないで、吸引装置に効果的に入る水流よりも低くなるように設定されている。外部のポンプシステムによる吸引力は、吸引装置に入る水流よりも大きい場合には、この吸引力により、装置が底に引っ掛かり、移動が不可能になると共に、底の材料を損傷する。
【００７５】
図８に示されているように、幾つかの実施の形態では、吸引された水流は、純化及び／又は濾過システム１５に送られる。このシステムは、吸引された水流を濾過することが可能である。濾過された水流１６は、後で広い水域に戻され得る。幾つかの実施の形態では、外部のポンプシステムは、吸引装置の一部では無い。これは、早い進行速度による多量の水量を考慮すれば、吸引装置に装備されている小型のフイルターは、吸引された水流の必要とされる濾過をするのには、充分でないか、吸引装置に装備され得ない大型フイルターを必要とするかであるためである。
【００７６】
実施例１
本願発明に係わる吸引装置が製造され、そして、３．７エーカー(約１４９７３．１６m２)の広い水域中に設置された。
【００７７】
この水域は、広い水域内に適切な水の色と色調とを維持するように全体に渡ってクリーンにされなければならない不規則な底を形成するように、砂状の土壌の上全体に敷設されたＬＬＤＰＥ(線形の低密度ポリエチレン)のライナーを備えていた。他の技術は、このような広い水域をクリーンにすることはできないので、本願発明に係わる吸引装置が、所定のプロジクトのもとで、開発されてテストされた。
【００７８】
吸引装置は、必要な柔軟性を与えるために１０mmの厚さを有するポリカーボネートにより形成された可撓性のシートを有していた。この吸引装置は、約３m2の表面積と、約３mのディメンションの長さと、１mの幅とを有していた。この吸引装置の高さは、約６cmであった。この高さは、不純物及び残骸を含んでいる底の水流のみを吸引し、処理を非効果に導くクリーンな水を吸引しないことを可能にした。
【００７９】
ブラシは、底の材料を損傷せず、底に吸引装置を支持させる能力を有し、又、不規則な底面をクリーニングするのに適しているポリプロピレンの毛を有するポリプロピレンにより形成された。
【００８０】
安全ホイールは、製造及び材料コストを低くし得るように吸引装置の他の幾つかの部品と同じ材料を使用して、ＵＨＭＷ  ＰＥ(超高分子量ポリエチレン)により形成された。
【００８１】
底の水流の均一な吸引を可能にするために、６つの吸引ポイントが、第１のブラシの頂部に配置され、又、２つの追加の吸引ポイントが、側方のブラシの頂部に配置された。合計８つの吸引ポイントが、２つの別々のマニホールドに接続された。各マニホールドは、４つの吸引ポイントを内側の吸引ラインを介して接続することを可能にしていた。これら吸引接続ラインは、水面下での耐性を与えるために３１６ステンレススチールのＬ字管を備えたＰＶＣにより製造された。
【００８２】
吸引装置は、ラグーンの底に設置され、又、２つの外部の吸引パイプが、広い水域の縁に配置された外部のポンプシステムに接続された。吸引装置は、吸引装置を広い水域の底を移動するように駆動可能な２つの金属アームによってボートに接続された。
【００８３】
そして、この装置は、約１２時間で広い水域の全底面(３．７エーカー)のクリーニングが可能なように、毎秒３．７６（フイート）２(約１１４６．０cm2)(追加：２０%のタイムロスを考慮して、３２５，０００(フイート)２(約９９０６，０００cm2)／２４時間)の表面クリーニング率で動作された。
このような操作時間の減少は、全体の操作コストを低くすることを可能にした。
【００８４】
本願発明の実施例１の吸引装置と、広い人工の水域の底のクリーニングのための１つのタイプの装置との間の比較が表２に示されている。この表から、第１のタイプの装置は、得に、吸引装置速度、可逆性(reversibility)、旋回能力、吸引効率、不規則な表面での動作性、ホイールによる支持、傾斜した底での動作性、に対して制限があることが判る。
【００８５】
【表２】
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【００８６】
判り得るように、本願発明に係わる吸引装置は、経済的であり、技術Ｂを使用して広い人工の水域の底をクリーニングするために、レクレーションで又は工業上での使用用として使用される広い人工の水域に、容易に設置され得る。同じ外部のポンプシステムを使用することにより、吸引装置の吸引力は、本願発明の装置で使用される形態の吸引効率により、高くされる。
【００８７】
実施例２
本願発明に係わる吸引装置が製造され、そして、２０エーカー(約８０９３６m２)の広い水域中に配置された。この広い水域は、広い水域内に適切な水の色と色調とを維持するように全体に渡ってクリーンにされなければならない不規則な底を形成するように、砂状の土壌の上全体に敷設されたＬＬＤＰＥのライナーを備えた底を有していた。このプロジェクトのレクリーションの性質により、クリーニング操作は、夜間に行われた。かくして、吸引装置と推進装置とは、特別なライト、及び、所定の目的を果たすためにＧＰＳのようなシステムを備えていた。
【００８８】
吸引装置は、必要な柔軟性を与えるために５mmの厚さを有する３１６スチールにより形成された可撓性のシートを有していた。スチールシートを与えることにより、重量は装置全体に渡って分布されて、安定性を改善していた。この吸引装置は、約３m2の表面と、約３mのディメンションの長さと、１mの幅とを有していた。この吸引装置の高さは、約４cmであった。この高さは、不純物を含んでいる底の水流のみを吸引し、処理を非効果に導くクリーンな水を吸引しないことを可能にした。
【００８９】
ブラシは、底の材料を損傷せず、底に吸引装置を支持させる能力を有し、又、不規則な底面をクリーニングするのに適しているポリプロピレンの毛を有するポリプロピレンにより形成された。
【００９０】
安全ホイールは、製造及び材料コストを低くし得るように吸引装置の他の幾つかの部品と同じ材料を使用して、ＵＨＭＷ  ＰＥにより形成された。
【００９１】
底の水流の均一な吸引を可能にするために、６つの吸引ポイントが、Ｖ字形状のブラシである第１のブラシの頂部に配置され、又、２つの追加の吸引ポイントが、側方のブラシの頂部に配置された。合計８つの吸引ポイントが、２つの別々のマニホールドに接続された。各マニホールドは、４つの吸引ポイントを内側の吸引ラインを介して接続することを可能にしていた。これら吸引の接続ラインは、水面下での耐性を与えるために３１６ステンレススチールのＬ字管を備えたＰＶＣにより製造され、スチールベースプレートに溶接された。吸引装置は、ラグーンの底に配置され、又、２つの外部の吸引パイプが、広い水域の縁に配置された外部のポンプシステムに接続された。吸引装置は、吸引装置を広い水域の底を移動するように駆動可能な２つの金属アームによってボートに接続された。オペレータは、エンジンでボートを駆動するようにチャージした。
【００９２】
２つの水中ライトが、夜間での操作を可能とするように、吸引装置に装着された。水域の外の遠隔地からクリーニング動作をモニターする水中カメラが、装着され、又、ボートが操作された。
【００９３】
この装置は、約１２時間で底のほぼ半分をクリーニング可能なように、毎秒５００(フイート)２(１５２４０cm2)の平均表面クリーニング率で動作され、２１時から翌日の９時まで時間の間に動作された。一晩でのラグーン全体のクリーニングを行わせるために、第２の吸引装置が利用された。
【００９４】
気付かれ得るように、本願発明に係わる吸引装置は、経済的であり、広い人工の水域の底をクリーニングするために、レクレーションで又は工業上での使用用として使用される広い人工の水域に、容易に設置され得る。更に、この吸引装置は、又、日中のレクレーション活動の妨げを防ぐために、夜間に動作可能である。
【００９５】
上述された種々の実施の形態は、説明のためにのみ与えられており、添付の請求項を限定するように構成されたものでは無い。当業者は、ここに示されかつ記載された例示した実施の形態及び適用に従うことがなくなされ得る種々の変更及び交換を、以下の請求項の新の精神及び範囲から逸脱することがなく、容易に認識するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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