JP2009516786A - 液体から個体を分離する或いは収集する方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯水湖内に沈んだあるいは途中に浮かんだ物質を除去する装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の貯水湖内に沈んだあるいは途中に浮かんだ物質を除去する装置は、（Ａ）浮き装置と、（Ｂ）吸引ヘッド組立体と、（Ｃ）前記浮き装置と前記吸引ヘッド組立体との間に配置され、前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置に対し移動するに際しガイドするガイド部材と、（Ｄ）前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置からつり下げる手段とを有し、前記貯水湖内の吸引ヘッド組立体の動作深さを選択的に変更できる。前記浮き装置は、枕木上に搭載され、これにより前記浮き装置は、水面上を移動できるように支持される。前記浮き装置は、互いに支持されるようサポートされるプーリを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、貯水湖等に懸濁したあるいは溜まった汚泥あるいは他の個体物質（以下、「汚泥」とも総称する）を収集し取り除く方法と装置に関し、特に、浅い池例えば水流れる池から汚泥を収集し取り除く方法と装置に関する。

多くの状況において、貯水湖等に懸濁あるいは沈殿している汚泥あるいは他の個体物質を取り除くことが望ましいあるいは必要なことである。例えば、養豚場、乳製品工場、養鶏場、家畜飼料場の沈殿池、あるいは下水道の沈殿池、鉱山の汚水池またはその他の池等（以下「貯水湖」又は「池」と総称する）において、長期間に渡って池の水の中に個体物質が増加する傾向にある。このような個体物質が形成される結果、一定の期間毎に、池の水を抜く必要がある。これは、流体の廃棄における環境問題を引き起こす。更に、排水した後、重機械を高いコストをかけて用いて、池の底に汚泥として溜まった個体物質を除去し廃棄する必要がある。その後この池に水を張るには、大量な水が必要となる。それ故に、池を空にすることなく、汚泥あるいは他の個体物質を効率良く除去することが望まれている。

本発明の目的は、貯水湖等に懸濁したあるいは溜まった汚泥あるいは他の個体物質を収集し取り除く方法と装置を提供することである。

本明細書、特許請求の範囲において、個体等は、汚泥を含む貯水湖の中に懸濁したあるいは溜まった個体あるいは他の物質を言う。

本発明の貯水湖内に沈んだあるいは途中に浮かんだ物質を除去する装置は、浮き装置と、吸引ヘッド組立体と、前記浮き装置と前記吸引ヘッド組立体との間に配置され、前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置に対し移動するに際しガイドするガイド部材と、前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置からつり下げる手段とを有し、前記貯水湖内の吸引ヘッド組立体の動作深さを変更できる。

前記吸引ヘッド組立体は、吸引ポンプを有する。この吸引ポンプは、汚泥あるいは他の物質を遠隔地にポンプして汲み上げる出口を有する。好ましくはこの出口に出口ダクト、ホース等が接続される。それにより汚泥他の材料あるいは流体が遠隔地にポンプで移送される。例えば、貯水湖の土手に隣接する場所に移送される。

本発明の装置は、流体／汚泥を撹拌する手段を具備する。これにおいてポンプは、ポンプにより流体／汚泥の収集を容易にする。この撹拌する手段は、電気モータで鼓動する撹拌機あるいは混合機である。

ポンプは、電動モータ・ポンプであり、このポンプ・モータのパワーは、遠隔地にある電源に接続された電気ケーブルにより提供される。このポンプは遠心ポンプを含む。

本発明の装置の吸引ヘッド組立体をつり下げる手段は、前記浮き装置に搭載され、前記吸引ヘッド組立体を上下させるウインチを有する。このウインチは、浮き部材に搭載される。好ましくはウインチは、電動機により駆動されるウインチで、電力源（例えば、ウインチに電流を供給するためにバッテリ）は、浮き部材により支持される。好ましくは遠隔操作する手段、例えば無線のリモコンが、バッテリからウインチ・モータへ電流を供給するのを遠隔から制御する。手動ウインチを、吸引ヘッド組立体に接続して、この吸引ヘッド組立体を必要に応じて、手動で上下させることもできる。

前記吸引ヘッド組立体は、中空の吸引ヘッドを有する。この吸引ヘッドに、前記吸引ポンプが搭載される。この吸引ポンプが、前記吸引ヘッド内に吸引圧力を作り出す。吸引ヘッド組立体は、中空の吸引ボディを有する。この吸引ボディは、開口を規定する解放された下側部分を有する。この中空ボディの上側には出口が形成され、そこにポンプの入口に接続される。ポンプは第１位置と第２位置との間で吸引ヘッドに対し動けるように搭載される。この第１位置においては、ポンプの入口は吸引ヘッドの出口に隣接しかつそれに連通する。第２位置においては、ポンプ入口は吸引ヘッドの出口を空けるため移動され、これによりポンプの入口がブロックされるのを阻止する。好ましくは、ポンプは、それぞれの位置で回転可能に搭載される。好ましくは、吸引ヘッド組立体は、支持フレームを有する。ポンプは、この支持フレームに回転可能に搭載されたピボット・フレーム上に搭載され、これによりポンプはそれぞれの第１と第２の位置の間で回転する。ポンプを吸引ヘッドと共働するような位置にロックあるいは固定する手段を具備する。シーリング手段を具備し、ポンプ入口を吸引ヘッドの出口にシールする。このシール手段は、平面状のシール部材を有する。

吸引ヘッドの中空ボディは、細長いドーム形状をしている。流体を吸引ヘッドの中に導入して、吸引ヘッドによる汚泥の収集を容易にするために、溜まった汚泥を撹拌する手段が具備される。このような撹拌手段は、吸引ヘッドへの入口を有する。この入口は、圧力流体、通常水のソース、例えば貯水湖内の流体に接続される。この入口は、吸引ヘッド上に入口栓を有する。

吸引ヘッドは、貯水湖の底を動けるようにサポートされている。吸引ヘッドは、支持フレームを有する。この支持フレームは、ほぼ水平方向に吸引ヘッドを支持する。支持フレームは、吸引ヘッド組立体の両端に枕木を有する。

支持フレームの一方あるいは両側に、吸引ヘッド組立体が作用する汚泥を掻き分けるためのブレード状のフレーム部材を有する。フレキシブルなスカートが、支持部材の各側に具備されて吸引ヘッドの吸収効果を高める。別の構成として、汚泥の収集を容易にするために、汚泥を撹拌あるいは移動させる手段を具備する。この様な手段は、吸引ヘッド組立体の両側に複数の短いチェーンを有する。

大きな汚泥がポンプ入口に入るのを阻止するために、スクリーンあるいはメッシュ材料が吸引ヘッド組立体の入口に具備される。別の構成として、スクリーンあるいはメッシュ材料は、ポンプの入口に具備してもよい。

別の構成として、吸引ヘッドを個体スクリーンで置換して、池からポンプに大きな個体が入るのを阻止することもできる。この個体スクリーンは、吸引ヘッドと同一形状をし、メッシュ状の材料から形成される。

浮き組立体は、１つあるいはは複数個のブイ部材を有する。各ブイ部材は、中空のチェンバを規定し、この中空チェンバは、空気貯蔵庫を形成するようシールされる。浮き部材は、管状の形態でもよい。別の構成としてあるいはそれに付加して、複数のブイ本体、例えば発砲プラスティック製本体を、中空チェンバ内に配置してもよい。この中空チェンバは、断面が円形または矩形で、ブイ部材は、中空チェンバ内に収納できるよう管状本体である。更に別の構成として、発砲プラスティック製のブイ材料を中空チェンバ内に注入してもよい。ブイ部材は、あらゆる形態のブイ本体を含んでもよい。

前記浮き装置は、フレームを有し、前記フレームに前記ブイ部材が搭載され、前記支持フレームに枕木が搭載され、これにより、前記浮き装置は、水面上で動作するよう支持される。好ましくは、吸引ヘッド組立体の枕木は、浮き組立体のフレームの枕木の内側に配置され、それにより枕木は、吸引ヘッド組立体の動作状態あるいは折り畳んだ状態でそれらの間に入る。

前記吸引ヘッド組立体が前記貯水湖内で動作する深さを示す表示手段を更に有する。この深さ表示手段は、前記ガイド手段を有する。

前記ガイド手段は、細長部材を有する。この細長部材は、一端で前記吸引ヘッドに接続される。前記細長部材は、起立して配置され、前記浮き装置に対し動くようガイドされる。前記浮き装置は、スライド部材を有し、前記スライド部材は、前記浮き装置に対しスライド動作できるように少なくとも１本の細長部材を把持する。本発明の装置は、一対の前記細長部材を更に有し、前記細長部材は、前記吸引ヘッド組立体の両端に具備され、前記浮き装置上に具備された対向スライド部材を貫通して伸びる。ガイド手段は、吸引ヘッド組立体が浮き組立体に対して捻れるのを阻止する。ガイド手段は、吸引ヘッド組立体をガイドして、浮き組立体の下を垂直方向に動けるようにし、その結果、汚泥収集装置は比較的小型となる。

別の構成としてガイド手段は、その両端で浮き組立体と吸引ヘッド組立体に接続されるガイド部材を有してもよい。

貯水湖内で汚泥収集装置を動かすための適宜な手段を具備してもよい。このような手段は、ウインチ・システムである。このウインチ・システムは、汚泥収集装置に接続されたケーブルを有するウインチを含み、浮き部材とポンプと／または吸引ヘッド組立体を貯水湖の中で動かす。別の構成として、ウインチのケーブルは、吸引ヘッド組立体に取り付けることもできる。汚泥収集装置が、貯水湖の土手に近づいた時に、ウインチを自動で戻す手段を具備してもよい。この戻す手段により、本発明の汚泥収集装置は、貯水湖の中を前後して横方向に移動できる。この自動回帰手段は、結合ケーブルに接続された手段を有してもよい。自動回帰手段は、リミット・スイッチを有する。このリミット・スイッチは、ケーブル上の停止手段により駆動される。この停止手段は、浮きを有し、この浮きが貯水湖の流体の水面上にケーブルを支持するよう機能する。

図１には、流れている池あるいは溜まった池のような流体貯水湖の底近傍にある汚泥を除去したり、あるいは池の中に浮遊する物を除去する本発明の一実施例の汚泥収集装置１０を表わす。この汚泥収集装置１０は、浮き装置１１を有する。この浮き装置１１は、この実施例では、中空内部を有する一対の環状の浮き部材１２を有する。この浮き部材１２は、空気貯蔵庫として機能し、その中に空気を閉じ込め、浮きとして機能する。別の構成として、１個あるいは複数個の浮遊性ボディ（例えば、管状の構成部材あるいは挿入物のような発泡プラスティック材料）を浮き部材１２内に配置してもよい。別の構成として、浮遊性のある発泡プラスティック材料を浮き部材１２内に注入してもよい。この中空の浮き部材１２は、円周上に離間し半径方向に伸びる突出部１４を具備する。この突出部１４は開口１５を有する、浮き部材１２は、突出部１４と一体に構成されたプラスティック材料製である。

浮き部材１２は、フレーム組立体１６に搭載される。このフレーム組立体１６は、下方向に伸びるレッグ（脚部）１７を有する。このレッグ１７は、ブランケット（たな受け）１８を介して２個の対になって離間して配置された細長い枕木１９に搭載される。この枕木１９は、その両端で上方向に湾曲している。その枕木１９は、通常プラスティック材料製の管状部材である。フレーム組立体１６は、更に起立したコーナ・ポスト２０を有する。このコーナ・ポスト２０は、突出部１４または浮き部材１２内の整合した開口１５を貫通して伸びる。その結果、浮き部材１２は、ピギーバック方式で支持される。ピン２１は、コーナ・ポスト２０の上部端部内の開口を貫通する。これにより浮き部材１２が、コーナ・ポスト２０から外れるのを阻止する。

少なくとも下側の浮き部材１２は、内側に管状の支持フランジ２２を有する。この支持フランジ２２にフレーム部材２３が取り付けられる。起立する支持ブラケット（たな受け）２４は、フレーム部材２３に円周方向に離間した位置に固定される。各支持ブラケット２４は、外側に向いたフランジ２５を有する。このフランジ２５は、上側と下側の浮き部材１２の間を伸びて、更なる支持をフレーム部材２３に与える。中央に配置された前部部品と後部部品である支持ブラケット２４のフランジ２５が、突起部２６を規定する。この突起部２６は、浮く部材１２のフロント方向とリア方向に伸びる。その目的は、以下説明する。

向かい合って配置されるＡ型フレーム２７が、その下側端部でその向かい合った位置でフレーム部材２３に固定される。クロス・アーム２８がこのＡ型フレーム２７の間を伸びる。プーリ２９が、クロス・アーム２８の中央に固定され、ケーブル３０をガイドする。ケーブル３０は、吸引ヘッド組立体３１（図２）と電動式ウインチ３２との間に接続される。電動式ウインチ３２はＡ型フレーム２７に搭載される。Ａ型フレーム２７の一方はバッテリ３３（点線で示す）を搭載し、電流を電動式ウインチ３２に供給する。Ａ型フレーム２７は、手動のウインチも搭載可能である。この手動のウインチも、吸引ヘッド組立体３１に接続するケーブル３５を有する。チェーン３６が、クロス・アーム２８と吸引ヘッド組立体３１の間に接続される。これにより吸引ヘッド組立体３１は、クロス・アーム２８に対し完全な動きができるが、吸引ヘッド組立体３１はクロス・アーム２８に固定される。

図２、３に示すように、吸引ヘッド組立体３１は流体ポンプ３７を有する。この流体ポンプ３７は、中空に細長く伸びたドーム形状の吸引ヘッド３８に搭載される。この吸引ヘッド３８は、その下側に解放口３９を有し、その上側に中央出口４０と一対の通常はシールされた状態にある入口栓４１とを有する。この中央出口４０と入口栓４１は、吸引ヘッド３８の内部と連通する。

吸引ヘッド３８は、矩形の支持フレーム４２に搭載される。この支持フレーム４２は、一対の前方向ブレード状フランジ４３と先端ブレード状フランジ４３とを有する。支持フレーム４２は、その両端にチャネル部材４４を有し、このチャネル部材４４が枕木アーム４５の上に搭載し固定される。この枕木アーム４５は、浮き装置１１の枕木１９に類似する。この枕木アーム４５は、管状であり、その両端で上方向に湾曲し、吸引ヘッド３８を支持して、池あるいは貯水湖の底を動けるようにしている。

もう一つの一対のＡ型フレーム４６は、一対の前方向ブレード状フランジ４３と先端ブレード状フランジ４３との間に搭載され、ピボット・フレーム４７を支持する。このピボット・フレーム４７に流体ポンプ３７がボルト締めにより搭載される。ピボット・フレーム４７は、ボルト４８により、それぞれ枕木アーム４５にボルト締めされる。

図３に示すように、ピボット・フレーム４７が、回転しないようにＡ型フレーム４６に搭載されていると、ポンプ入口４９は、吸引ヘッド出口４０と整合し連通する。ポンプ入口４９と吸引ヘッド出口４０との間に効果的なシールを形成するために、垂下状のシール部材５０が、吸引ヘッド出口４０の周囲で、吸引ヘッド３８の上側に具備される。かくして流体ポンプ３７が図３の実線の位置にある時には、シール部材５０は、ポンプ入口４９と吸引ヘッド出口４０との間に挟まれる。例えば、入り口が詰まった場合には、一方のボルト４８を外し、ピボット・フレーム４７を回転して、流体ポンプ３７が図３の点線の位置に持ってきて、ポンプ入口４９と吸引ヘッド出口４０へのアクセスを可能とする。流体ポンプ３７は、電力源から電気ケーブルにより電力が与えられる。流体ポンプ３７は、出口５１を有する。これによりこの出口のラインに沿って、汚泥が貯水湖に隣接した池の淵あるいは土手にまで運搬される。吸引ヘッド組立体３１が固定されるピボット・フレーム４７により、他の大きさのポンプを吸引ヘッド組立体３１に搭載できる。

吸引ヘッド３８の吸引効率を高めるために、細長くフレキシブルなフラップ５２が、ブレード状フランジ４３に搭載され、フランジ４３から下方向に伸びる。このフラップ５２は、通常ゴム製あるいは他のフレキシブル材料製の細長い形状をしている（図２）。

図２に示すように、他の実施例においては、フラップ５２の代わりに、吸引ヘッド組立体３１が作用する汚泥を撹拌したりするために、一連の短いチェーン５３をブレード状フランジ４３の一方あるいは両方に搭載してもよい。このチェーン５３は、ブレード状フランジ４３に固定された細長部材５４に搭載される。汚泥を撹拌する他の装置も本明細書を参照することにより当業者により明らかである。

大きな個体状態の汚泥が、吸引ヘッド３８内に入り込むのを阻止するために、図２、３に示すスクリーン５５を吸引ヘッド３８の解放口３９に被せてもよい。スクリーン５５は、通常ワイヤーのメッシュ材料から形成される。

図２に示すように、吸引ヘッド組立体３１をその動作深さまで目視しながらガイドするため、また吸引ヘッド組立体３１の浮き装置１１に対する動きをガイドするために、起立した細長いガイド部材５６が、その下端で流体ポンプ３７の支持フレーム４２の一方の端部に、ピボット接続５７で固定される。ガイド部材５６は、その両端でＡ型フレーム２７に搭載されたスライド組立体５８を貫通する。スライド組立体５８は、ガイド部材５６をＡ型フレーム２７に留める。このスライド組立体は、低摩擦係数のパッドのようなベアリングを有し、これによりガイド部材５６がＡ型フレーム２７に対しスムーズにスライド移動できるようにする。好ましい形態においては、一対の離間し起立したガイド部材５６が、吸引ヘッド組立体３１の両端に回転可能に接続され（図２の点線で示す）、Ａ型フレーム２７に搭載されたピボット接続５７を貫通する。かくして一対の平行に配置されたガイド部材５６は、吸引ヘッド組立体３１と浮き装置１１を相互に接続する。これにより、吸引ヘッド組立体３１の浮き装置１１に対する垂直方向の動きをガイドし、かつその吸引ヘッド組立体３１の浮き装置１１に対するねじれを防止する。

更にガイド部材５６は、吸引ヘッド組立体３１の動作深さを目視できるようにする。吸引ヘッド組立体３１が電動式ウインチ３２を操作することにより上下すると、ガイド部材５６も同時に上下して、吸引ヘッド組立体３１を浮き装置１１から垂直方向に離れたり近づけたりする。浮き装置１１の上でガイド部材５６が見える量は、吸引ヘッド組立体３１の動作深さを示す。ガイド部材５６は、吸引ヘッド組立体３１の動作深さを示す為に、目盛りを刻んでもよい。

吸引ヘッド３８は、非浸透製材料から形成される。例えば、プラスティックあるいは繊維ガラスから成形あるいはモールドされるが、吸引ヘッド３８は、図４に示すようなメッシュ材料５９から形成されるヘッドで置換できる。これはまたメッシュ材料５９製のヘッドは、吸引ヘッド３８の解放口３９の上に被されて、包囲された円筒のメッシュ製のハウジングを規定する。これにより、スクリーンとして機能して、大きな個体が吸引ヘッド組立体３１に入るのを阻止する。メッシュ材料５９は、通常ワイヤー製のメッシュである。

図１を参照しながら本発明の汚泥収集装置１０の使用態様を説明する。吸引ヘッド組立体３１を具備する汚泥収集装置１０を、貯水湖または池等の水に浮かべる。図５に示すように、この装置１０をその後、汚泥等を除去すべき貯水湖の位置に動かし、電動式ウインチ３２を動作させ吸引ヘッド組立体３１を貯水湖の底６１に降ろし、枕木アーム４５で支持する。貯水湖から汚泥等を、ポンプ出口５１に接続されたフレキシブルな放出ホース６０を用いて除去する。しかし吸引ヘッド組立体３１は、底６１まで必ずしも沈める必要はなく中間点まででもよい。吸引ヘッド組立体３１の操作深さは、細長いガイド部材５６が浮き装置１１の上から見える位置で示される。流体ポンプ３７は、モーターに電力ケーブル（図示せず）を介して電流を供給することにより、駆動される。このケーブルは、貯水湖の土手の電源にまで繋がる。吸引ヘッド３８による吸引力により、汚泥等を吸引ヘッド３８内に吸い込み、この収集された汚泥等をポンプ出口５１を介して放出ホース６０内に放出される。この放出ホース６０は廃棄場所に延びている。放出ホース６０は、この放出ホース６０に沿って離間して配置された浮きにより、支持される。電動式ウインチ３２は、無線のリモート制御のようなリモコンにより操作される。

汚泥収集装置１０は、それが動作する流体の周囲で動かして使用される。図６に、汚泥収集装置１０を池６２で汚泥収集装置１０を操作させる一般的な配置例を示す。この配置においては、ウインチ６３（図７）は、池６２の土手上に固定して、あるいは土手に沿って移動できるように配置される。図７に示すように、ウインチ６３は、シャーシ６４に搭載される。このシャーシ６４は、一対の支持ホイール６５を具備し、ウインチ・ホイール６６を有する。このシャーシ６４は、（ベルトとプーリのような）ギア／スプロケット伝達装置６７を介して電動モータ６８に接続される。スイッチ・ボックス６９が、シャーシ６４上に配置され、ウインチ６３の電動モータ６８に加える電力の供給を制御する。

電流が、ウインチ６３の電動モータ６８に、方向切り替え装置７０を介して、供給される。この方向切り替え装置７０は、電動モータ６８へ供給する電流の方向を制御し、そしてウインチ６３の動作方向を制御する。ケーブル７１は、ウインチ・ホイール６６の周囲で、上部と下部のガイド７２、７３を通る。ケーブル７１は、突起部２６に接続された一端７４を有する。ケーブル７１の他端７４'は、池６２の反対側にあるプーリ・ブロック７５の周囲を周り、汚泥収集装置１０の突起部２６に接続される。

方向切り替え装置７０は、一対の離間して配置されたリミット・スイッチ７６、７７を有する。これらのリミット・スイッチ７６，７７は、支持ブラケット７８を介してシャーシ６４に搭載される。支持ブラケット７８は、ガイド７２、７３を搭載する。ケーブル７１は、一対の浮き部材又は停止部材７９、８０を有する。この浮き又は停止部材は、リミット・スイッチ７６、７７を係合して、ウインチ・ホイール６６の回転方向を反転させる。これは例えば、電動モータ６８の動作方向を反転することにより行われる。浮き又は停止部材７９、８０は、ケーブル７１に沿った汚泥収集装置１０の反転動作の位置を変更する。

汚泥収集装置１０を通るケーブル７１と停止部材７９または８０を、汚泥収集装置１０上で絡みつくことがにようガイドするために、ガイド８１（図１）が、クロス・アーム２８上に具備される。このガイド８１は、細長いリンク状の部材を有し、この部材が開口８２を形成する。この開口８２の中を、ケーブル７１と浮き又は停止部材７９または８０が、貫通する。ガイド８１は、その上側で分離してケーブル７１の挿入を容易にする。ガイド８１の分離した端部はずれて、ケーブル７１はガイド８１内に閉じ込められる。

図５に示すようにウインチ６３の動作状態を説明する。汚泥収集装置１０の吸引ヘッド組立体３１が、池６２内に沈められる。これにより吸引ヘッド組立体３１は、池６２の底に沿って動くことができる。この動きにおいて、フランジ４３は、汚泥を切り裂くナイフとして機能する。流体ポンプ３７に電流が供給されることにより、汚泥は、吸引ヘッド３８内に吸引され、出口５１と放出ホース６０を介して排出される。汚泥収集装置１０が、池６２の一方の端に近づくと、停止部材７９は、リミット・スイッチ７６に接触して、ウインチ６３の動作方向を逆転し、かくして汚泥収集装置１０の移動方向を逆転させる。汚泥収集装置１０が池６２の反対側即ちプーリ・ブロック７５に近づくと、停止部材８０は、ケーブル７１上に配置されて別のリミット・スイッチ７７に接触して、ウインチ６３の動作方向を再び反転させる。かくして吸引収集装置３１は、池６２の底の上を図６の矢印Xで示す方向に沿って、横方向に移動する。

ウインチ６３は、土手に沿ってＹ方向に移動し、反対側の土手にあるプーリ・ブロック７５も移動して、池の別の場所の底を浚う。

汚泥収集装置１０を池６２から引き上げらる場合は、吸引ヘッド組立体３１は、電動式ウインチ３２を動作させることにより、引き上げられる。浮き装置１１と吸引ヘッド組立体３１が、池６２のエッジまでウインチ６３を動かすことにより、引き寄せられると、枕木１９と枕木アーム４５上に支持されて、池６２の土手上を移動する。

汚泥の収集を加速するために、吸引ヘッド３８は、フラップ５２またはチェーン５３を具備してもよい。別の構成として、通常はシールされている入口栓４１を、圧力水源あるいは他の流体源に接続して、そこに流体を入れ込むことにより、汚泥を吸引ヘッド３８の下に動かすこともできる。

単純な形態においては、吸引ヘッド組立体３１を取り除いて、汚泥を直接流体ポンプ３７により池６２から排出してもよい。この場合、浮き装置１１は、貯水湖の水面上に浮かび、流体ポンプ３７の深さは貯水湖の必要な深さに調整される。吸引ヘッド組立体３１からの出口は、通常放出ホース６０を介して池６２の土手に接続され、そこで汚泥が収集され乾燥等が行われる。流体ポンプ３７は、図６のメッシュ・スクリーンあるいはフィルター・ヘッドを搭載してこの構成で動作してもよい。

潜水可能な撹拌機あるいはミキサを、Ａ型フレーム４６またはピボット・フレーム４７に搭載してもよく、あるいは吸引ヘッド組立体３１上の他の部分に搭載し、汚泥を撹拌して、流体ポンプ３７による汚泥の収集を容易にすることもできる。

上記の汚泥収集装置１０は、様々なアプリケーションで用いることができる。例えば、個体／汚泥等は貯水湖から収集することもでき、鉱山、化学処理工場、製造現場または食肉処理場の流れる池、養豚場、乳製品工場、養鶏場、家畜飼料場などの農業の用途にも使用でき、更にゴルフコースの循環池または湖、公共の公園、住宅地の運河の開発でも使用可能である。

浮き組立体のブイ部材は、例えば発泡材のような浮き要素で置換できる。別な構成として、吸引ヘッド組立体３１を浮かぶ筏あるいは他のブイ上で支持してもよい。

浮き部材１２は、大きな１個の浮き部材であるいは浮き部材１２を具備してもよい。二重構成の枕木１９は、１本の枕木で置換できる。

吸引ヘッド組立体３１の有無にかかわらず、流体ポンプ３７を引き上げるのが困難な場合には、手動ウインチ３４を用いてもよい。別の構成として、流体ポンプ３７に接続されたチェーン３６を用いて、流体ポンプ３７を汚泥収集装置１０が動作する流体から、吸引ヘッド組立体３１の有無を問わず、クレーン等を用いて、引き上げてもよい。

図８に示すように、更に深い場所で汚泥収集装置１０を動作させる必要がある他の配置においては、吸引ヘッド組立体３１（または流体ポンプ３７）と浮き装置１１とを、一対の離間した平行状のリンクアーム８３で結合する。このリンクアーム８３の一端は、吸引ヘッド組立体３１の両側に回転接続され、他端は、浮き装置１１のフレーム組立体１６の両側側に接続される。この構成においては、追加浮き装置１１'を具備して、浮き装置１１と浮き装置１１'を、両者が向かいあった側にある一対のリンク８４で互いにリンクする。このためにリンク８４の両端には穴が開けられて、コーナ・ポスト２０の上端を超えて配置されてピン２１が挿入され保持される。追加浮き装置１１'は、図１の浮き装置１１に類似し、電動式ウインチ３２を搭載するＡ型フレーム２７含み、吸引ヘッド組立体３１（または流体ポンプ３７）を、ケーブル３０を介して上下させる。この構成により、吸引ヘッド組立体３１は、動くために浮き装置１１と追加浮き装置１１'に固定されて、図６に示す方法により、貯水湖の水面上で移動する。更に電動式ウインチ３２が動作するとリンクアーム８３は、吸引ヘッド組立体３１が浮き装置１１、１１'の方向に行ったり離れたりするよう、ガイドする。浮き装置１１と追加浮き装置１１'は、１個の浮き部材で置換できる。この１個のフロートに、吸引ヘッド組立体３１がリンクアーム８３によりリンクされる。

図９に示すように、流体ポンプ３７と／または吸引ヘッド組立体３１が動作する深さを目視できるようにするために、電動式ウインチ３２をクロス・アーム２８に平行な回転軸を有するウインチ８５で置換して、プーリ８７を有するシャフト８６を、流体ポンプ３７とまたは吸引ヘッド組立体３１に取り付けられたそれぞれのケーブル８８が通過する各端部で駆動する。プーリ８７またはシャフト８６に回転可能に固定されたゲージ・ディスク８９がシャフトの一端あるいは両端に具備される。これらのゲージ・ディスク８９は、シャフト８６上で回転する。ゲージ・ディスク８９は、動作深さを目視して観測できるようなマークを刻んでもよい。

必要によっては図１内の点線で示すように、汚泥収集装置１０は、リムーバブル・カバー９０を具備してもよい。この実施例においては、リムーバブル・カバー９０は、２つの部分でＡ型フレーム２７と電動式ウインチ３２とバッテリ３３をカバーする。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。

本発明の第１実施例による汚泥収集装置の斜視図 本発明の汚泥収集装置と共に用いられる吸引ヘッド組立体の斜視図 本発明の吸引ヘッド組立体の側面図 本発明の汚泥収集装置と共に用いられる別の吸引ヘッド組立体の斜視図 溜まった池または流れている池の底に沈められた吸引ヘッド組立体を具備する汚泥収集装置を表わす図 溜まった池または流れている池の底に沈められた汚泥収集装置を用いる本発明のシステムを表わす図 図６の本発明のシステムで使用される電動式ウインチを表わす図 本発明の他の実施例による汚泥収集装置の斜視図 図１の汚泥収集装置で使用される別の構成の電動式ウインチを表わす図

符号の説明

１０ 汚泥収集装置
１１ 浮き装置
１２ 浮き部材
１４ 突起部
１５ 開口
１６ フレーム組立体
１７ レッグ
１８ ブランケット
１９ 枕木
２０ コーナ・ポスト
２１ ピン
２２ 支持フランジ
２３ フレーム部材
２４ 支持ブラケット
２５ フランジ
２６ 突起部
２７ Ａ型フレーム
２８ クロス・アーム
２９ プーリ
３０ ケーブル
３１ 吸引ヘッド組立体
３２ 電動式ウインチ
３３ バッテリ
３５ ケーブル
３６ チェーン
３７ 流体ポンプ
３８ 吸引ヘッド
３９ 解放口
４０ 吸引ヘッド出口
４１ 入口栓
４２ 支持フレーム
４３ ブレード状フランジ
４４ チャネル部材
４５ 枕木アーム
４６ Ａ型フレーム
４７ ピボット・フレーム
４８ ボルト
４９ ポンプ入口
５０ シール部材
５１ 出口
５２ スラップ（スカート）
５３ チェーン
５４ 細長部材
５５ スクリーン
５６ ガイド部材
５７ ピボット接続
５８ スライド組立体
５９ メッシュ材料
６０ 放出ホース
６２ 池
６３ ウインチ
６４ シャーシ
６５ 支持ホイール
６６ ウインチ・ホイール
６７ ギア／スプロケット伝達装置
６８ 電動モータ
６９ スイッチ・ボックス
７０ 方向切り替え装置
７１ ケーブル
７２，７３ ガイド
７２ 上部ガイド
７３ 下部ガイド
７４ 一端
７４’他端
７５ プーリ・ブロック
７６，７７ リミット・スイッチ
７８ 支持ブラケット
７９，８０ 浮き又は停止部材
８１ ガイド
８３ リンクアーム
８５ ウインチ
８６ シャフト
８７ プーリ
８８ ケーブル
８９ ゲージ・ディスク
９０ カバー

Claims (24)

1. 貯水湖内に沈んだあるいは途中に浮かんだ物質を除去する装置において、
   （Ａ）浮き装置と、
   （Ｂ）吸引ヘッド組立体と、
   （Ｃ）前記浮き装置と前記吸引ヘッド組立体との間に配置され、前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置に対し移動するに際しガイドするガイド部材と、
   （Ｄ）前記吸引ヘッド組立体を前記浮き装置からつり下げる手段と、
   を有し、
   前記貯水湖内の吸引ヘッド組立体の動作深さを選択的に変更できる
   ことを特徴とする貯水湖の液体中にある材料を取り除く装置。
2. 前記吸引ヘッド組立体は、吸引ポンプを有し、
   前記吸引ポンプは、汚泥あるいは他の物質を遠隔地にポンプして汲み上げる出口を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記吸引ヘッド組立体をつり下げる手段は、前記浮き装置に搭載され、前記吸引ヘッド組立体を、上下させるウインチを有する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
4. 前記吸引ヘッド組立体は、中空の吸引ヘッドを有し、
   前記吸引ヘッドに、前記吸引ポンプが搭載され、
   前記吸引ポンプは、前記吸引ヘッド内に吸引圧力を作り出す
   ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の装置。
5. 前記吸引ヘッドは、開口を規定する下側に開いた側面を有する中空ボディを有し、
   前記中空ボディの上側に、前記吸引ポンプの入口が接続される出口を有する
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 前記吸引ポンプは、前記吸引ヘッドに対し第１位置と第２位置との間で、動けるよう搭載され、
   前記第１位置においては、前記吸引ポンプ入口は、前記吸引ヘッドの出口に隣接しそれと連通し、
   前記第２位置においては、前記吸引ポンプ入口は、前記吸引ヘッドの出口から離れている
   ことを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記吸引ヘッドは、圧力流体源に接続される入口を有する
   ことを特徴とする請求項４−６のいずれかに記載の装置。
8. 前記吸引ヘッドは、枕木上に搭載され、
   前記枕木は、前記吸引ヘッドを貯水湖の底面で支持するよう、前記吸引ヘッドの両端に具備される
   ことを特徴とする請求項４−７のいずれかに記載の装置。
9. 前記吸引ヘッドは、支持フレーム上で支持され、
   前記支持フレームの一方の側あるいは両側にブレード状のフレーム部材を具備し、前記ブレード状のフレームは、吸引ヘッド組立体が作用する汚泥に、切り込む
   ことを特徴とする請求項８記載の装置。
10. フレキシブルなスカートが前記支持フレーム上に具備され、前記吸引ヘッドの吸引効果を増加させる
    ことを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 汚泥の収集を容易にするために、汚泥を撹拌あるいは移動させる手段
    を更に有する
    ことを特徴とする請求項９又は１０記載の装置。
12. 前記吸引ヘッド組立体の開口上にスクリーンあるいはメッシュ材料
    を更に有する
    ことを特徴とする請求項５−１１のいずれかに記載の装置。
13. 前記吸引ヘッドは、個体スクリーンを有し、スクリーンあるいはメッシュ材料から形成される
    ことを特徴とする請求項５記載の装置。
14. 前記浮き装置は、管状ブイ部材を有する
    ことを特徴とする請求項１−１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記浮き装置は、フレームを有し、
    前記フレームに前記ブイ部材が搭載され、
    前記支持フレームに枕木が搭載され、
    前記浮き装置は、水面上で動作するよう支持される
    ことを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 前記ガイド部材は、細長部材を有する
    ことを特徴とする請求項１−１５のいずれかに記載の装置。
17. 前記吸引ヘッド組立体が前記貯水湖内で動作する深さを示す表示手段
    を更に有する
    ことを特徴とする請求項１−１６のいずれかに記載の装置。
18. 前記深さ表示手段は、前記ガイド手段を有する
    ことを特徴とする請求項１７記載の装置。
19. 前記ガイド手段は、細長部材を有し、
    前記細長部材は、一端で前記吸引ヘッドに接続される
    ことを特徴とする請求項１−１８のいずれかに記載の装置。
20. 前記細長部材は、上方向を向いて配置され、前記浮き装置に対し動くようガイドされる
    ことを特徴とする請求項１９記載の装置。
21. 前記浮き装置は、スライド部材を有し、
    前記スライド部材は、前記浮き装置に対しスライド動作できるように少なくとも１本の細長部材を把持する
    ことを特徴とする請求項２０記載の装置。
22. 一対の前記細長部材を更に有し、
    前記細長部材は、前記吸引ヘッド組立体の両端に具備され、前記浮き装置上に具備された対向スライド部材を貫通して伸びる
    ことを特徴とする請求項２１記載の装置。
23. 前記汚泥収集装置を貯水湖内で移動させるウインチ・システムと、
    前記貯水湖内を汚泥収集装置が移動できるようにする前記ウインチ・システムを操作する手段と、
    を更に有する
    ことを特徴とする請求項１−２２のいずれかに記載の装置。
24. 前記ウインチ・システムを操作する手段は、前記ウインチ・システムの動きを自動的に反転させる手段を有する
    ことを特徴とする請求項２３記載の装置。

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