自動プールクリーナー

自動プールクリーナーは、人間の介入を最小限に抑えてプールから ゴミや沈殿物を収集するように設計された掃除機です。

プールクリーナーは、水フィルターと初期の貯水槽クリーナーから発展しました。今日のプールクリーナーの先駆けは貯水槽クリーナーでした。これらはプールと貯水槽を掃除する必要があったために開発されました。Thermaeは精巧な貯水槽で有名で、初期の米国で普及していました。米国特許商標庁は、 1798 年に早くも出願された (ただし発行されなかった) 貯水槽クリーナーの特許について言及しています。

1883年、ニューオーリンズのジョン・E・パティソンが「貯水槽クリーナー」を出願し、翌年、最初の特許が発行されました。^[1]このクリーナーは、貯水槽またはタンクの底を掃き、こすり、吸引と水圧の操作を組み合わせることで、水を流さずに沈殿物を分離して除去することができました。その後20年間で、この発明は何度も改訂されました。現代に発行されたプールクリーナーの特許の多くは、発明の前身として貯水槽クリーナーの一部に言及しています。

最初のプールクリーナーは、1912年にペンシルベニア州ピッツバーグの住人ジョン・M・デイヴィソンによって発明されました。1912年11月26日、彼は米国特許商標庁に「プールなどの清掃装置」と題する特許を申請し、1913年3月25日に発行されました。^[2]

最初の吸引式プールクリーナーは、1937年にシカゴのロイ・B・エバーソンによって発明され、「スイミングプールクリーナー」と名付けられました。^[3]

1953年、ジョセフ・アイストルプがもう一つの有名な吸引式プールクリーナーを発明し、彼は発明品を「プールクリーナー」と名付けました。^[4] 2年後、アンドリュー・L・パンシーニが「自動スイミングプールクリーナー」を発明しました。これは最初の真の自動プールクリーナーであり、パンシーニは「プールの底と側壁の両方からスカム、汚れ、その他の蓄積物を取り除き、水中の異物を分散させて、プールの通常のポンプフィルターシステムで除去するのに効果的」であると宣伝しました。^[5]

電気を使った最初のロボット式プールクリーナーは、1967年にロバート・B・マイヤーズによって発明されました。^[6]

圧力側クリーナーは、1972年にメルヴィン・レーン・ヘンキンによって発明されました。これは「自動プールクリーナー」と呼ばれ、3つの車輪を使用して「プール容器の表面のランダムな経路に沿って水中を移動し、そこからゴミを取り除く」ことができました。 [7]この設計は、現代のプール所有者の間で一般的に使用されているプールクリーナー、ポラリスプールクリーナーに使用されています。 [ ^{8 ]}

アメリカの同僚とは独立して、ベルギー領コンゴから南アフリカに移住した水力技術者のフェルディナンド・ショーヴィエは、 1974年に南アフリカのスプリングスにクリーピー・クラウリーを導入した。 ^[9]

自動プールクリーナーには、駆動機構と動力源によって、吸引側クリーナー、圧力側クリーナー、電動ロボットクリーナーの3つの主なタイプがあります。^{[10] [11]}

このタイプのプールクリーナーは、スキマーまたは排水口からプールから水を汲み出し、移動とゴミの吸引に使用し、その後、プールリターンバルブまたは出口バルブから濾過して戻します。これは最も安価で最も人気のあるタイプのクリーナーで、プールの周りをランダムに動きます。このタイプのクリーナーは通常、1.5 インチのホースを介してスキマーの真空プレート、またはプールの側面にある専用の抽出または「真空」ラインに接続されています。プールのポンプの吸引動作により、マシンがプールの床と壁をランダムに横断して、経路にある汚れやゴミを吸引するために必要な力が提供されます。最初の自動プールクリーナーは吸引クリーナーでした。

吸引式クリーナーは最も安価で最も広く使用されているプールクリーナーです。吸引式クリーナーの価格は 250 ドルから 650 ドルの範囲です。^[12]プールのメインポンプのみで駆動し、プールのフィルターシステムを利用して水中の汚れやゴミを取り除きます。吸引式クリーナーは、スクリーン付きのプールや砂などの軽いゴミがあるプールに最適です。大量のゴミや葉や小枝などの大きなゴミは、ユニットやポンプバスケットを簡単に詰まらせる可能性があります。これらの機械はメインポンプの吸引力を効果的に低下させます。使用すると電気代が上がり、メインポンプとフィルターシステムのメンテナンスをより頻繁に行う必要があります。これらのデバイスのメンテナンスと部品交換のコストは、時間の経過とともに最小限になります。^[要出典]

この設計では、ほとんどのモデルで二次「ブースター」ポンプを使用してプールへの水の流入がさらに加圧されますが、すべてのモデルで加圧されるわけではありません。この高圧水は、ベンチュリ効果を利用して移動とゴミの吸引に使用されます。クリーナーはプールの周りをランダムに動きます。ブースター ポンプが必要なため、圧力側クリーナーは電気使用量の点で最も高価になります。

圧力によって水中に乱流が生じ、プールの床や壁にゴミが散らばります。ゴミの一部はプールの表面に再び浮かび上がり、その後スキマーの入口からメイン フィルターに吸い込まれます。汚れやゴミの一部は付属のフィルター バッグに捕らえられます。圧力側クリーナーは大量のゴミの処理に適しています。また、葉、どんぐり、小枝などの大きなゴミにも適しています。このタイプのクリーナーの購入費用は 200 ドルから 700 ドル程度で、これにブースター ポンプの費用が加わり、通常は 200 ドル以上になります。より高度なモデルでは 1,000 ドル以上かかることもあります。

吸引側クリーナーと圧力側クリーナーはどちらも、プールの水から汚染物質を除去するためにプールのメイン ポンプとフィルター システムに依存しているため、プールの既存のフィルター要素の細孔サイズよりも小さい粒子は除去できません。このような要素には、砂、珪藻土、ゼオライト、またはその他の天然または合成材料があります。その粒子サイズは、珪藻土フィルターの場合は 5 μm未満、砂フィルターの場合は 50 μm 以上です。

これらのクリーナーは、プールのメインフィルターやポンプシステムから独立しており、通常はプールから少なくとも10フィート（3.0メートル）離れた場所に設置された変圧器の形で、別の電源から電力を供給されます。内部にモーターが2つあり、1つは内蔵フィルターバッグを通して水を吸い込み、濾過した水をプールに排出し、もう1つはトラクターのようなゴムまたは合成樹脂のトラックと「ブラシ」に接続された駆動モーターで、ゴムまたはプラスチックのバンドで金属シャフトに結ばれています。^[13] ペイントローラーに似たブラシは、マシンの前面と背面にあり、サイズと構成に応じてプールの床と壁（一部のデザインではプールの階段も含まれる）から汚染粒子を取り除くのに役立ちます。また、粒子を内部フィルターバッグに導きます。

内部のマイクロチップは駆動モーターを制御するようにプログラムされており、このチップにより、マシンがプールの壁を登って壁や水面に到達したときに方向転換します。

これらのマシンは、バンプ バーに取り付けられたセンサーによって方向付けられる場合もあります。バンプ バーは、壁などの物体に接触すると方向を反転させます。小さなオフセットにより、プールを横切るたびにマシン 1 台分の幅だけ移動できます。遅延タイマーは多くのプールにとって重要な機能です。多くのプールでは、夜間に複数の循環ポンプをオフにして、浮遊粒子をプールの底に沈殿させます。数時間後、プール クリーナーがクリーニング サイクルを開始します。このクリーニング サイクルは、ポンプが再びオンになる前に完了するように設定されています。この機能は適切なプール クリーニングに必須ではありませんが、エネルギーを節約し、クリーニングの効率を向上させます。

電動ロボット掃除機は、前後に動いたり、壁や段差を乗り越えたりするために、3 つの自然原理を利用しています。駆動モーターとトラックによって生じる牽引力と動き、空気で満たされた機械内部の広い領域によって生じる浮力、機械の上部から放出される高圧の水によって機械が床や壁に押し付けられることによって生じる力です。一部の電動ロボット掃除機は、ポリビニル アルコール(PVA) 製のブラシを使用しています。このブラシには粘着性があり、壁、段差、床に密着します。汚れや油に強いため、ゴムやその他の合成素材よりも寿命が長くなります。

これら 3 つの自然原理と、マイクロチップにユニットが水平位置から垂直位置に移動したことを知らせる内部水銀スイッチを組み合わせることで、プールの壁の平均高さに基づいて事前にプログラムされた間隔で、壁を上る方向から下る方向に方向を変えることができます。一部のマシンには遅延タイマーが備わっており、ロボットが水面上に留まり、汚れがさらに蓄積して一時的に洗浄するようになっています。

これらのマシンの主な利点は、時間、エネルギー、清掃能力の効率性と、メンテナンス要件とコストの低さです。主な欠点は、購入コストが 500 ドルから 1,500 ドルの範囲であることです。多くのロボットに搭載されているスマート ナビゲーション システムにより、全体をより簡単にカバーできます。

商業用プールクリーナーはすべて電動ロボット式で、価格は1,000ドル強から15,000ドル以上まであります。これらは住宅用モデルによく似ていますが、サイズが大きいだけでなく、頑丈な部品、より高度なコンピューターガイダンス、オン/オフシステムを備えています。米国では、商業用プールクリーナーは、全米スパプール財団（NSPF）から認定プールオペレーター（CPO）として認定される必要があります。^[14]

プールクリーナーの使用を義務化しようとする試みは、主に公共プールを対象に、100 年近くにわたって行われてきました。ジョージア州アトランタの疾病予防管理センターは、全米スイミング プール財団 (NSPF) からの助成金を受けて、初の統一モデル水生衛生規則 (MAHC) を発行しました。^{[いつ? ]}

提案された MAHC は、統一された水生衛生規則を提案する最初の試みではありません。アメリカ公衆衛生協会(APHA) は、不適切に維持された水生施設の危険性を認識し、1918 年に委員会を結成し、その後 66 年間にわたり、11 の「スイミング プールおよびその他の公衆浴場の設計、建設、設備および運営に関する基準」の条例および規制を推奨しました。しかし、さまざまな理由から、これらの推奨事項はどれも採用されず、少なくとも正式には、または完全には採用されませんでした。^{[引用が必要]}

APHA は、上で言及したように長年にわたって統一された水生生物衛生規則の策定に努め、1920 年から 1925 年にかけて毎年短い報告書を発行し、単に「水浴場委員会報告書」と呼んでいました。1926 年には、その機関誌に最初の包括的な報告書「プールおよびその他の公衆水浴場の設計、建設、設備、および運営の基準」を発行しました。^[15] 1981 年までに 12 の報告書が発行されました。

しかし、勧告や提案の範囲や、勧告や提案の目的が変化する記述から、その権威の欠如がうかがえる。1957年、同委員会は報告書を「プールやその他の公衆浴場の設計、設備、運営に関する推奨慣行」と呼んだ。^[16] AHPAは1964年の報告書を「公衆プールに関する条例および規則の提案」と呼び、1970年には「私設プール」向けに修正した。1981年の最後の報告書は「公衆プール：設計、建設、運営、保守に関する推奨規則」と題された。

1912年、偶然にも米国特許商標庁がプールクリーナーの特許を初めて発行したのと同じ年に、APHAの衛生工学部門がニューヨーク市で会合を開き、プールとスパに関する最初の推奨規制の基礎を築きました。 1912年4月のアメリカ公衆衛生ジャーナルで報告されているように、会議は前年の12月にハバナで開催されました。ニューヨーク会議で検討された主題の1つは「プールの衛生」でした。^[17]

1918年、シカゴで開催されたAPHAの年次総会でプールに関する委員会が任命され、2年後のワシントンDCでの会議でも同様の委員会が任命されました。意図され公表された目標にもかかわらず、どれも法律化されず、統一されず、ましてや全国的なものにはなりませんでした。^[18]

提案された基準のどれにも、プールを適切に清掃する必要性について、ほんの少し触れた程度しか含まれていませんでした。これらの推奨条例や規則のすべてではありませんが、掃除機の使用に関するものもありました。ただし、1923 年に初めて具体的な内容が盛り込まれたものには、少なくともある程度の明確さが求められていました。わずか数ページの 1921 年の報告書では、プールを清掃する必要性について次のように言及しています。

プールの清掃は、平均して週に 2 回、プールを完全に空にし、硬いブラシと石鹸でこすり洗いすることで行われます。こすり洗いの後はホースで洗浄を行います。洗浄口を開けた後、よく水を入れたきれいな水で排水口などの底を水やりします。

1923 年 10 月 8 日、マサチューセッツ州ボストンで開催された第 52 回年次総会で、アメリカ公衆衛生協会衛生工学部会の前で発表された、アメリカ公衆衛生ジャーナル、アメリカ公衆衛生協会衛生工学部会の1923年報告書。少し長いですが、それでも非常に簡潔で、次のように述べられています。

第 3 条 透明度: プールの使用中は常に、水が静かなときに、プールの底の最も深い地点に置かれた白い地の​​上に直径 6 インチの黒い円盤がプールの両側から見えるほど十分に透明でなければなりません。

また、次のようにも述べられています。

プールの底にある目に見える汚れ（シミではない）と表面にある目に見えるスカムや浮遊物がすべて除去されるまで、いかなる日もプールを入浴者に開放することはできません。スカムや浮遊物は感染性物質である可能性があるため、確認されたらできるだけ早く除去する必要があります。

1921年、プール内に 感染性物質、すなわち病原体が集まり、除去する必要があることが認識されました。

最初の真の報告書が発行され、後にアメリカ公衆衛生協会ジャーナルに掲載されたのは 1926 年になってからでした。1920 年から 1981 年までのすべての報告書のうち、1926 年の APHA による最初の主要報告書は、1957 年までのその後の 9 つの報告書と同様に物語形式で書かれており、委員会はプールの清掃、掃除機がけ、掃除機に関する詳細な規定を含めました。

E. 吸引クリーナー: 委員会の意見では、プールの底に溜まった汚れや髪の毛などを除去する唯一の方法は、吸引クリーナーを使用することです。このようなクリーナーは一般に循環ポンプで作動するため、循環システムの補助装置として分類できます。循環ポンプで吸引クリーナーを作動させる場合は、目盛り付きのゲートまたは別の記録装置を使用してプール出口からの流量を絞り、吸引クリーナーの使用時にポンプが最大効率で作動できるようにする必要があります。吸引クリーナーをポンプの吸引部に接続するための固定パイプ接続は、摩擦を最小限に抑えるのに十分なサイズにする必要があります。また、クリーナーおよび取り外し可能なすべての接続は、吸引ノズルで最大速度が得られるように設計する必要があります。

XXVI プール清掃

A. プールの底に目に見える汚れが24時間以上残ってはなりません。B. プールの表面に目に見える汚れや浮遊物は、24時間以内に洗い流しまたはその他の効果的な手段で除去する必要があります。

1964 年の報告書には次のような文言が含まれていました。

真空洗浄システムを備えなければなりません。循環システムの不可欠な部分である場合、十分な接続部がプールの壁に設置され、水面から少なくとも 8 インチ下に配置され、「プールの底の目に見える汚れは、24 時間ごと、または必要に応じてより頻繁に除去する必要があります。プールの表面の目に見えるスカムまたは浮遊物は、24 時間以内にフラッシングまたはその他の効果的な手段で除去する必要があります。」

CDC が設立され (1946 年)、その後、内閣レベルの保健教育福祉省 (1953 年)、現在の保健福祉省とその 11 の運営部門、国立保健サービス隊 (1977 年)、および国立スパ プール協会 (1956 年)、現在のプール スパ専門家協会、国立スイミング プール財団 (1965 年) などのさまざまな民間および非営利の水上団体が設立されました。

さまざまな州や管轄区域で、独立した掃除機を設置するという要件が法制化されています。その中には、住宅用プールと公共プールの両方の数と集中度が最も高い 2 つの州も含まれます。

カリフォルニア州: 2010 タイトル 24、パート 2、第 2 巻 カリフォルニア建築基準法。セクション 3140B、清掃システム:

プールの床のすべての部分から堆積物を除去できる真空清掃システムを用意する必要があります。飲料水を使用する清掃システムには、カリフォルニア州公衆衛生局のセクション 7601 から 7605 で要求されている承認済みの逆流防止装置が備え付けられている必要があります。

—  ^[19]

フロリダ州：フロリダ州保健局セクション64E-9.007 再循環および処理システム要件：

(12) 清掃システム – ポータブルまたは配管接続式の掃除機システムを備えなければならない。すべての掃除機ポンプには、毛髪および糸くずのストレーナーが装備されていなければならない。循環式または独立した掃除機ポンプは、3 馬力を超える場合、掃除機をかける目的で使用してはならない。システムが配管接続されている場合、掃除機の取り付け部は、最大 50 フィートの長さのホースでプールを清掃できるように配置しなければならない。掃除機の取り付け部は、水面下 15 インチ以内、プールの壁と同じ高さに設置し、常に所定の位置にスプリング式の安全カバーを備えなければならない。飲料水供給圧力で排出装置として作動するバッグ型クリーナーは、真空ブレーカーで保護されなければならない。プールが入浴者に開放されている間は、清掃装置を使用してはならない。

—  ^[20]

2005 年、CDC は、クリプトスポリジウム病原体に対する懸念の高まりと流行の恐れに対応して、1912 年に APHA が行ったのと同様に、米国の第一線の医学および科学の専門家を多数集め、水生生物の健康に関する懸念を調査しました。その結果、2007 年に CDC は統一された水生生物の健康規則の策定を開始しました。

健康と安全の各セグメントは委員会に割り当てられ、検討して提案モジュールを起草し、一般からの意見を募った後、採用され、スイミングプールやスパ、その他の水上施設に関する条例や規制を制定し、施設を検査、監視し、規制を施行する、国内 3,200 以上の州および地方保健機関に推奨されます。MAHC の焦点はクリプトスポリジウムの脅威に対応することであったため、再循環システムおよびろ過の技術委員会が主要な焦点となっています。

ノースカロライナ大学シャーロット校のジェームズ・アンバーギー准教授は、既存のプールフィルターを評価するために多くのテストを実施し、ほとんどの場合、クリプトスポリジウムの除去に非常に効果がないと結論付けました。 ^[21]

• 家庭用ロボット
• ホットタブ
• ロボット掃除機
• スイミングプール
• 浄水

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