KR101570932B1 - Sea water pumping device using wave power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파력(波力)을 이용한 해수펌프장치에 관한 것으로, 특히 파도의 상하운동에너지를 이용하여 피스턴 펌프를 작동시킴으로서 해수를 고위(高位)의 저장지에 양수할 수 있도록 한 파력을 이용한 해수펌프장치에 관한 것이다. 이러한 파력을 이용한 해수펌프장치에 의하여 고위의 저장지에 양수된 다량의 해수는 전력피크타임 등의 경우 또는 상시로 양수발전용으로 사용될 수 있다.The present invention relates to a seawater pump apparatus using wave power, and more particularly, to a seawater pump apparatus using wave power, which is capable of pumping seawater to a high- ≪ / RTI > A large amount of seawater pumped into the upper reservoir by the seawater pump device using such a wave can be used for the power peak time or for the amniotic fluid power generation at all times.
종래, 파력, 즉, 파도의 상하운동에너지를 이용하는 파력이용장치로서는 주로 파력발전에 집중되고 있다. BACKGROUND ART [0002] Conventionally, a wave-utilizing device using wave energy, i.e., up-down kinetic energy of a wave, has been mainly concentrated on wave power generation.
주기적으로 반복되는 파도의 의하여 부력체가 상하운동을 하도록 하고 이러한 상하운동을 회전운동으로 전환시켜 발전기를 구동시킬 수 있도록 하여 파력발전이 이루어지도록 한 것이 알려져 있다. It is known that the buoyant body is caused to move up and down by a periodically repeated wave and the up and down motion is converted into a rotary motion so that the generator can be driven to generate wave power.
예를 들어, 부력체를 관절형으로 연결하여 이들의 관절부위에서 파력의 효과로 이루어지는 신축작용을 유압으로 변환시켜 발전터빈을 회전시키는 것이 알려져 있다. 또한, 파력에너지를 공기의 흐름으로 변환하고 공기의 흐름중에 터빈을 배치하여 발전이 이루어질 수 있도록 하는 진동수주형의 파력발전방식이 알려져 있다. 또한 월파형 파력발전설비로서 해상에 철제구조물을 띄워놓고 이러한 구조물을 넘어오는 파도의 해수를 보아 터빈측으로 유도하여 발전하는 방식이 알려져 있다. 해저에 발전시설을 설치하고 파력에 의한 부력체의 상하운동으로 직선형 발전기를 구동시키는 것도 알려져 있다. For example, it is known that a buoyant body is articulated and an expansion and contraction effect of a wave force is converted into hydraulic pressure on joints of the buoyant body to rotate the power generation turbine. There is also known a wave generating method of a vibration frequency mold that converts wave energy into air flow and arranges the turbine in the air flow so that power generation can be achieved. In addition, as a monthly wave power generation facility, it is known that an iron structure is floated on the sea, and the sea water of the waves passing through these structures is guided to the turbine side to generate electricity. It is also known to install a power generation facility on the seabed and to drive a linear generator by up and down movement of the buoyant body by wave.
그러나, 이들 파력발전시설은 대부분 해저 또는 해수 수중에 설치되어야 하는 제약이 있고 복잡한 기계기구를 이용할 수밖에 없어 상당한 시설비가 소요되는 문제점이 있다. However, most of these wave power generation facilities are limited to be installed in the seabed or seawater, and there is a problem in that a considerable facility cost is required because complex mechanical equipment can not be used.
본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 파력을 이용하여 직접 발전이 이루어지도록 하지 않고, 파도의 상하운동에너지로써 피스턴 펌프를 작동시켜 해수를 고위의 저장지에 양수할 수 있도록 한 파력을 이용한 해수펌프장치를 제공함으로써, 이러한 파력을 이용한 해수펌프장치에 의하여 고위의 저장지에 양수된 다량의 해수를 전력피크타임 등의 경우에 양수발전용으로 사용할 수 있는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made in view of the foregoing points in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a centrifugal pump capable of pumping seawater to a high- It is an object of the present invention to provide a seawater pump apparatus using a wave power and to use a large amount of seawater pumped by a seawater pump apparatus using such a wave to a high-level reservoir for ample power generation in the case of power peak time and the like.
이와 같은 본 발명에 의한 파력을 이용한 해수펌프장치는 해수의 파도(10)에 의하여 상하로 부동하는 부력체와, 파도의 상하운동에너지에 의하여 구동되는 상기 부력체의 상하운동을 회전운동과 직선운동으로 순차적으로 변환하는 전동(傳動) 기구와, 상기 전동기구에 연결되어 상기 직선운동에 의해 해수를 펌핑하기 위한 피스턴 펌프 유니트를 포함할 수 있다.The seawater pump apparatus using the wave power according to the present invention is characterized in that the buoyant body floating vertically by the
이때, 상기 부력체는 제1부력부재와 상기 제1부력부재보다 소형의 제2부력부재를 포함하고, 이들 제1 및 제2 부력부재가 함께 결합되어 사용되거나 이들 중 하나가 선택되어 사용될 수 있다.At this time, the buoyant body includes a first buoyant member and a second buoyant member that is smaller than the first buoyant member, and these first and second buoyant members are used together or one of them may be selected and used .
상기 부력체의 상하운동이 전달되는 상기 전동(傳動) 기구는 수평지지대 및 한 쌍의 수직지지대와, 상기 한 쌍의 수직지지대 사이에 상측으로부터 각각 축설되는 대기어인 제1기어 및 상기 제1기어에 결합된 소기어인 제2기어와, 저면의 수평지지대 상에 슬라이딩 가능하게 배치되어 상기 제2기어가 결합되는 랙기어와, 상기 제1기어의 축에 상기 제1기어의 양측으로 허브가 고정되게 배치되고 이들 허브로부터 연장되도록 착설된 한 쌍의 레버와, 상기 레버의 자유단부측과 상기 부력체를 연결하는 케이블을 포함하고, 이로써 상기 부력체의 상하운동에 따라 상기 레버의 자유단부는 상기 제1기어의 축을 중심으로 회전하고 상기 제1기어 및 제2기어를 차례로 시계 또는 반시계 방향으로 반복 회전운동시킴으로써 상기 랙기어를 직선왕복운동시킬 수 있다. 이때, 상기 제2기어의 두께와 랙기어의 폭은 동일하고 상기 제1기어의 두께는 이들 제2기어의 두께 및 랙기어의 폭의 반일 수 있다.Wherein the transmission mechanism to which the up and down movement of the buoyant body is transmitted includes a horizontal support and a pair of vertical supports and a first gear, A rack gear which is slidably disposed on a horizontal support of the bottom surface and to which the second gear is engaged, and a hub fixed to both sides of the first gear on the axis of the first gear, And a cable connecting the free end side of the lever and the buoyant body so that the free end of the lever is moved in accordance with the up and down movement of the buoyant body, The rack gear can be linearly reciprocated by rotating about the axis of the first gear and repeatedly rotating the first gear and the second gear in a clockwise or counterclockwise direction in turn . At this time, the thickness of the second gear and the width of the rack gear may be the same, and the thickness of the first gear may be half of the thickness of the second gear and the width of the rack gear.
또한, 상기 레버의 자유단부에 인접하게 착설되어 상기 레버의 자유단부측을 하강시킬 수 있는 무게를 갖는 중량체를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a weight provided adjacent to the free end of the lever and having a weight capable of lowering the free end side of the lever.
또한, 상기 제1기어의 일측 허브는 상기 레버가 연장된 방향과 반대되는 방향에 미리 결정된 범위의 각도를 갖는 원호부분에만 형성된 부분기어를 포함하고, 상기 제1기어는 상기 일측 허브의 부분기어에 해당하는 범위에서 기어톱니가 형성되지 않은 블랭크부분을 포함하고, 상기 제1기어의 일측 허브와 하측의 상기 제2기어 사이에 배치되도록 상기 일 측 수직지지대에 축설된 중간기어를 포함하며, 이로써 상기 레버가 수직으로 향하는 위치로 근접하여 회전하면, 상기 블랭크부분을 통해 상기 제1기어 및 제2기어의 결합이 분리되고 대신에 상기 부분기어가 상기 중간기어에 결합하여 회전할 수 있다. 이때, 상기 미리 결정된 범위의 각도는 30°~ 60°일 수 있고, 상기 블랭크부분의 각도는 마찬가지로 30°~ 60°일 수 있다.Further, the hub of one side of the first gear includes a partial gear formed only in a circular arc portion having a predetermined angle in a direction opposite to the direction in which the lever extends, and the first gear is engaged with the partial gear of the one- And an intermediate gear which includes a blank portion in which gear teeth are not formed in the corresponding range and which is disposed in the one vertical support at one side so as to be disposed between one hub of the first gear and the second gear at the lower side, When the lever is rotated close to the vertically facing position, the engagement of the first gear and the second gear is separated through the blank portion, and instead, the partial gear can be engaged with the intermediate gear and rotated. At this time, the predetermined range of angles may be 30 ° to 60 °, and the angle of the blank portion may also be 30 ° to 60 °.
또한, 상기 피스턴 펌프 유니트는 일 측이 상기 랙기어의 일측 단부에 연결되고 다른 일 측이 해수를 흡입하는 흡입관과 해수를 토출하는 토출관에 연결되며, 실린더와, 상기 랙기어의 일측 단부로부터 상기 반복 회전운동을 전달받아 상기 실린더의 내부를 왕복하고 이로써 상기 흡입관을 통하여 외부로부터 해수를 상기 실린더 내로 흡입하고 상기 토출관을 통하여 상기 실린더 내의 해수를 외부로 배출하는 피스턴을 포함할 수 있다.In addition, the piston pump unit is connected to one end of the rack gear, one end of which is connected to a suction pipe for sucking seawater, and a discharge pipe for discharging seawater. The piston pump unit includes a cylinder, And a piston which receives the repeated rotational movement and reciprocates inside the cylinder, thereby sucking seawater from the outside through the suction pipe into the cylinder, and discharging seawater in the cylinder to the outside through the discharge tube.
또한, 상기 흡입관 및 상기 토출관은 각각 해수의 흐름이 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브를 포함할 수 있다.In addition, the suction pipe and the discharge pipe may include a check valve for preventing the flow of seawater from flowing backward, respectively.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 파력을 이용한 해수펌프장치의 개략적인 구성을 보인 측면도.
도 2 내지 도 4는 도 1과 함께 부력제에 의하여 작동되는 본 발명 해수펌프장치의 작동을 설명하는 측면도.
도 5는 도 1에서 보인 본 발명 해수펌프장치의 평면도.
도 6은 동 정면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 사용된 피스턴 펌프의 구성을 보인 단면도.
도 9는 피스턴 펌프에 사용된 체크밸브의 단면도.
도 10 내지 도 13은 본 발명 해수펌프장치의 작동을 설명하는 확대도.1 is a side view showing a schematic configuration of a seawater pump apparatus using a wave of the present invention.
Figures 2 to 4 are side views illustrating the operation of the inventive seawater pump device operated by a buoyancy agent with Figure 1;
5 is a plan view of the seawater pump apparatus of the present invention shown in Fig.
6 is a front elevational view of the same.
7 and 8 are sectional views showing the construction of a piston pump used in the present invention.
9 is a sectional view of a check valve used in a piston pump;
10 to 13 are enlarged views illustrating the operation of the seawater pump apparatus of the present invention.
먼저, 도 1은 본 발명의 파력을 이용한 해수펌프장치의 개략적인 구성을 보인 측면도이고, 도 5 및 도 6은 이러한 본 발명 해수펌프장치의 평면도 및 정면도를 도시한다. 또한, 도 2~4는 본 발명의 파력을 이용한 해수펌프장치의 작동을 설명하기 위해 도시되며, 도 10~13은 이러한 작동을 설명하기 위한 확대도이다. 그리고, 도 7~8은 본 발명에 사용되는 피스턴 펌프의 구성을, 도 9는 상기 피스턴 펌프에 사용되는 체크밸브의 구성을 도시하는 단면도이다. 이하, 본 발명의 구체적인 설명은 이들 도면을 유기 결합적으로 참조하며 설명된다.FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a seawater pump apparatus using the wave of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are a plan view and a front view of the seawater pump apparatus of the present invention. 2 to 4 are diagrams for explaining the operation of the seawater pump apparatus using the wave of the present invention, and Figs. 10 to 13 are enlarged views for explaining this operation. Figs. 7 to 8 show the configuration of the piston pump used in the present invention, and Fig. 9 is a sectional view showing the configuration of the check valve used in the piston pump. Hereinafter, a specific description of the present invention will be described with reference to these drawings as organic bonds.
본 발명은 도 1 및 5에서 개략적으로 보인 바와 같이, 일반적으로 해수의 파도(10)에 의하여 상하로 부동하는 부력체(12)와, 파도의 상하운동에너지에 의하여 이루어지는 부력체(12)의 상하운동을 전달하기 위한 전동기구(14)와, 이러한 전동기구(14)에 연결되어 해수를 펌핑하기 위한 피스턴 펌프 유니트(16)를 포함한다. 이러한 본 발명의 구성요소는 그 전체가 해저면에 고정적으로 설치된다.As shown schematically in Figs. 1 and 5, the present invention relates to a
부력체(12)는 충분한 부력을 갖는 소재로 구성되며 분리가능하게 결합될 수 있는 대형의 제1부력부재(18)와 소형의 제2부력부재(20)를 포함한다. 이들 제1 및 제2 부력부재(18)(20)는 본 발명이 설치되는 조건 또는 설치영역의 상황을 감안하여 함께 결합되어 사용되거나 이들 중 하나가 선택되어 사용될 수 있다.The buoyant body (12) comprises a large first buoyancy member (18) and a small second buoyancy member (20) which are composed of a material having sufficient buoyancy and can be releasably engaged. These first and second
도 1과 도 5~6에 잘 도시되듯이, 부력체(12)의 상하운동이 전달되는 전동기구(14)는 수평지지대(22)와 한 쌍의 수직지지대(24, 24')를 가지고, 한 쌍의 수직지지대(24, 24') 사이에 기어트레인이 배치된다. 이러한 기어트레인은 한 쌍의 수직지지대(24, 24') 사이에 상측으로부터 대기어인 제1기어(26)와 이에 결합되는 소기어인 제2기어(28)를 포함하고, 저면의 수평지지대(22)상에 슬라이딩 가능하게 랙기어(30)가 배치되어 이에 소기어인 제2기어(28)가 결합된다. 여기서, 소기어인 제2기어(28)의 두께와 랙기어(30)의 폭은 동일하고 제1기어(26)의 두께(폭)는 이들 제2기어(28) 및 랙기어(30)의 두께(폭)의 반이며, 제1기어(26)의 축(32) 및 제2기어(28)의 축(34)은 수직지지대(24)에 축설된다.1 and 5 to 6, the
한편, 대기어인 제1기어(26)의 축(32)에는 제1기어(26)의 양측으로 허브(36, 36')가 고정되게 배치되고 이들 허브(36, 36')로부터 길게 한 쌍의 레버(38)가 착설된다. 이러한 레버(38)의 자유단부측에 유연성 케이블(40)을 통하여 부력체(12)가 연결된다. 그리고, 이러한 레버(38)의 자유단부에 인접하여 레버(38)의 자유단부측을 하강시킬 수 있는 무게를 갖는 중량체(42)가 착설된다.On the other hand,
또한, 제1기어(26)에 배치된 일측 허브(36)에는 레버(38)가 연장된 방향과 반대되는 방향에 대략 30°~ 60°사이의 각도를 갖는 원호부분에 부분기어(44)가 형성된다. 그리고, 이에 대응하여, 제1기어(26)에는 일측 허브(36)의 부분기어(44)에 해당하는 범위에 기어톱니가 형성되지 않은 블랭크부분(46)이 형성되어 있다.The one-
그리고, 일측 수직지지대(24)에는 축(48)으로 중간기어(50)가 축설되며, 이 중간기어(50)는 제1기어(26)의 일측 허브(36)와 하측의 제2기어(28) 사이에 배치된다.An
한편, 제2기어(28)에 결합된 랙기어(30)는 수평지지대(22) 상에 배치된 안내대(52)에 안치되며, 일측 단부가 피스턴 펌프 유니트(16)에 연결된다. On the other hand, the
그리고, 도 1과 도 7~8에 잘 도시되듯이, 피스턴 펌프 유니트(16)는 실린더(54)와 피스턴(56)으로 구성되고 피스턴(56)으로부터 연장된 피스턴 롯드(58)가 랙기어(30)의 일측 단부에 고정적으로 연결된다. 또한, 피스턴 펌프 유니트(16)에서 피스턴 롯드(58)가 연장된 방향의 반대방향인 실린더(52)의 단부측에는 연결단관(60)이 연결되고 이에 흡입관(62)과 토출관(64)이 연결된다. 또한, 도 9에 도시되듯이, 이러한 흡입관(62)과 토출관(64)에는 유체, 즉, 해수의 흐름이 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(66)(68)가 각각 배치된다.1 and 7 to 8, the
이와 같은 본 발명은 파도에 의하여 상하운동하는 부력체(12)의 운동이 피스턴 펌프 유니트(16)를 구동시켜 해수를 고위의 저장지에 양수하는데 사용되는 것이다. 서두에 언급된 바와 같이 고위의 저장지에 양수된 해수는 전력수급의 비상시 또는 상시에 양수발전용으로 사용할 수 있을 것이다. 본 발명의 해수펌프장치가 설치되고 파력의 크기가 어느 정도 알려진 후에 부력체의 부력을 조정하여 선택한다. 이때, 부력체(12)는 대형의 제1부력부재(18)와 소형의 제2부력부재(20)로 구성되어 있으므로 이들 제1 및 제2 부력부재(18)(20)를 설치조건 또는 설치영역의 상황을 감안하여 이들이 함께 결합되어 사용되거나 이들 중 하나가 선택되어 사용될 수 있다.In the present invention, the movement of the
도 2~4 및 도 10~13을 참조하면, 부력체(12)는 주기적인 파도의 상하운동에 의하여 상하로 부침한다. 이러한 부력체(12)에 유연성 케이블(40)을 통하여 연결되어 있는 전동기구(14)의 레버(38)는 그 자유단부측에 무게가 무거운 중량체(42)가 착설되어 있어 레버(38)의 자유단부는 중력에 의하여 하측으로 하강하려는 힘이 작용한다. Referring to Figs. 2 to 4 and Figs. 10 to 13, the
예로서, 파도의 상하운동으로 해수면이 하강하는 경우, 전동기구(14)의 레버(38)의 자유단부는 대기어인 제1기어(26)의 축(32)을 중심으로 하여 시계방향(도 2 참조)으로 회전하고, 해수면이 상승하여 부력체(12)가 상승하는 경우에는 이에 케이블(40)로 연결된 레버(38)의 자유단부는 부력체(12)의 부력작용으로 상승하는 방향, 즉, 반시계방향으로 회전하게 된다(도 3 참조). The free end of the
이와 같이 제1기어(26)의 축(32)을 중심으로 하여 시계방향 또는 반시계방향으로 운동하는 레버(38)는 제1기어(26)를 그 축(32)을 중심으로 하여 시계방향 및 반시계방향으로 반복회전운동시킨다. 이러한 제1기어(26)의 반복적인 시계방향 및 반시계방향의 회전운동으로 이에 결합된 제2기어(28)가 반시계방향 및 시계방향으로 반복적인 회전운동을 하게 되고, 이에 따라서 제2기어(28)에 결합된 랙기어(30)가 전후로 왕복운동한다. 랙기어(30)의 전후왕복운동은 이에 결합되어 있는 피스턴 펌프 유니트(16)의 피스턴 롯드(58)를 작동시켜 피스턴 펌프 유니트(16) 내에서 피스턴(56)이 왕복운동 하도록 하여 피스턴 펌프 유니트(16)의 실린더(54)에 연결된 흡입관(62)으로부터 해수를 흡입하고 토출관(64)을 통하여 고압으로 해수를 토출함으로써 해수가 고위의 저장지(도시하지 않았음)로 양수될 수 있도록 한다.The
이와 같은 본 발명의 해수펌프장치는 통상적인 파도주기 또는 파고에 맞추어져 설계될 수 있다. The seawater pump apparatus of the present invention can be designed to match a conventional wave period or wave height.
그러나, 파고가 단기에 비정상적으로 상승하는 경우 피스턴 펌프 유니트(16)를 보호하기 위한 수단이 필요하다. 예를 들어, 도 4에서 보인 바와 같이 해수면의 높이가 단기에 비정상적으로 상승하여 부력체(12)에 연결되어 있는 레버(38)가 거의 수직으로 회전하는 경우, 대기어인 제1기어(26)가 일측방향(도시된 예에서는 반시계방향)으로 회전하여 피스턴 펌프 유니트(16)의 피스턴(56)이 실린더(54) 내의 단부측으로 더욱 가압되어 피스턴 펌프 유니트가 파손 또는 파괴될 위험이 있다.However, if the crest rises abnormally in the short term, a means for protecting the
본 발명에 있어서는 이와 같은 비정상적인 상황에서 레버(38)가 수직으로 향하는 위치로 회전하는 경우, 제2기어(28)를 제1기어(26)로부터 분리하는 동시에 제2기어(28)를 역회전시켜 피스턴 펌프 유니트(16)의 피스턴(56)이 정상적인 전후왕복운동의 자세로 복귀할 수 있도록 한다. 즉, 비정상적인 상황에서 레버(38)가 수직으로 향하는 위치로 회전하는 경우(도 4 및 도 13 참조), 제1기어(26)의 기어톱니가 없는 블랭크부분(46)에 의하여 제1기어(26)와 제2기어(28)의 결합은 분리되고 대신에 레버(38)가 연장된 일측 허브(36)의 부분기어(44)가 중간기어(50)에 결합하여 이를 회전시키고 이 중간기어(50)가 제2기어(28)를 역회전시켜 피스턴 펌프 유니트(16)의 피스턴(56)이 정상적인 전후왕복운동의 자세로 복귀할 수 있도록 한다. 해수면의 이러한 비정상적인 상승원인이 제거되어 통상적인 파도주기와 파고가 유지되면 본 발명의 해수펌프장치는 다시 정상적인 작동을 수행하며 해수를 고위의 저장지로 양수할 것이다.According to the present invention, when the
이와 같이, 본 발명은 파도의 상하운동에너지를 이용하여 피스턴 펌프를 작동시킴으로써 해수를 고위의 저장지에 양수할 수 있도록 한 파력을 이용한 해수펌프장치를 제공하는 것으로, 고위의 저장지에 양수된 다량의 해수는 전력피크타임 등의 경우 또는 상시로 양수발전용으로 사용될 수 있다.As described above, the present invention provides a seawater pump apparatus using a wave to pump seawater to a high-level reservoir by operating a piston pump using up-and-down kinetic energy of a wave, wherein a large amount of seawater May be used for power peak time or for amnioptical power generation at all times.
전술한 본 발명의 설명 및 관련 도면들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Changes, additions, and the like should be regarded as falling within the scope of the claims.
12: 부력체, 14: 전동기구, 16; 피스턴 펌프 유니트, 18: 제1 부력부재, 20; 제2 부력부재, 26: 제1기어, 28: 제2기어, 30: 랙기어, 32, 34: 축, 36, 36': 허브, 38: 레버, 40: 케이블, 42: 중량체, 44: 부분기어, 46: 블랭크부분, 48: 축, 50: 중간기어, 52: 안내대, 54: 실린더, 56: 피스턴, 58: 피스턴 롯드, 60: 연결단관, 62: 흡입관, 64: 토출관, 66, 68: 체크밸브.12: buoyant body, 14: transmission mechanism, 16; A piston pump unit, 18: a first buoyancy member, 20; A first gear and a second gear are arranged in parallel to each other so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the hub. A partial gear, 46: a blank portion, 48: axle, 50: intermediate gear, 52: guide, 54: cylinder, 56: piston, 58: piston rod, 60: connecting end, 62: suction pipe, 64: , 68: Check valve.
Claims (10)
상기 전동기구(14)는
수직지지대에 상측으로부터 각각 축설되는 대기어인 제1기어(26)와 상기 제1기어(26)에 결합된 소기어인 제2기어(28)와;
상기 전동기구(14)의 저부에 슬라이딩 가능하게 배치되고 상기 제2기어(28)에 결합된 랙기어(30)와;
일단이 상기 제1기어(26)의 축(32)에 고정되게 배치된 허브(36, 36')로 되고 타단이 상기 허브(36, 36')로부터 연장된 자유단부로 되는 레버(38)와;
상기 레버(38)의 상기 자유단부와 상기 부력체(12)를 연결하는 케이블(40)을 포함하고, 상기 부력체(12)의 상하운동에 따라 상기 레버(38)의 자유단부는 상기 제1기어(26)의 축(32)을 중심으로 회전하고 상기 제1기어(26) 및 제2기어(28)를 차례로 시계 또는 반시계 방향으로 반복 회전운동시킴으로써 상기 랙기어(30)를 직선왕복운동시키는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.A transmission mechanism (14) for sequentially converting the up and down motion of the buoyant body (12) into a rotary motion and a linear motion, and a transmission mechanism And a piston pump unit (16) connected to said pump unit and pumping seawater by said linear motion,
The transmission mechanism (14)
A first gear 26, which is an atmospheric air contiguous to the vertical support, and a second gear 28, which is a small gear coupled to the first gear 26;
A rack gear (30) slidably disposed on the bottom of the transmission mechanism (14) and coupled to the second gear (28);
A lever 38 having one end fixed to the shaft 32 of the first gear 26 and a free end extending from the hub 36 and 36 ';
And a cable (40) connecting the free end of the lever (38) to the buoyant body (12), wherein the free end of the lever (38) The rack gear 30 is rotated about the axis 32 of the gear 26 and the first gear 26 and the second gear 28 are rotated in the clockwise or counterclockwise direction in order, Wherein the water pump device comprises:
상기 부력체(12)가 제1부력부재(18)와 상기 제1부력부재(18)보다 소형의 제2부력부재(20)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 부력부재(18)(20)가 함께 결합되어 사용되거나 상기 제1 및 제2 부력부재(18)(20) 중의 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the buoyant body (12) comprises a first buoyant member (18) and a second buoyant member (20) smaller than the first buoyant member (18), the first and second buoyant members ) Are used together or one of the first and second buoyant members (18, 20) is selected and used.
상기 제2기어(28)의 두께와 상기 랙기어(30)의 폭은 동일하고 상기 제1기어(26)의 두께는 상기 제2기어(28)의 두께 및 랙기어(30)의 폭의 반인 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The thickness of the second gear 28 is equal to the width of the rack gear 30 and the thickness of the first gear 26 is less than the thickness of the second gear 28 and the width of the rack gear 30 Wherein the seawater is pumped.
상기 레버(38)의 자유단부에 인접하게 착설되어 상기 레버(38)의 자유단부측을 하강시킬 수 있는 무게를 갖는 중량체(42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a weight (42) installed adjacent to a free end of the lever (38) and having a weight capable of lowering the free end side of the lever (38).
상기 제1기어(26)의 허브(36)는 상기 레버(38)의 연장되는 방향과 반대되는 방향에 미리 결정된 범위의 각도를 갖는 원호부분에만 형성된 부분기어(44)를 포함하고, 상기 제1기어(26)는 상기 일측 허브(36)의 부분기어(44)에 해당하는 범위에서 기어톱니가 형성되지 않은 블랭크부분(46)을 포함하고, 상기 제1기어(26)의 허브(36)와 하측의 상기 제2기어(28) 사이에 배치되도록 상기 수직지지대에 축설된 중간기어(50)를 포함하며,
상기 레버(38)가 수직으로 향하는 위치로 근접하여 회전하면, 상기 블랭크부분(46)을 통해 상기 제1기어(26) 및 제2기어(28)가 분리됨과 동시에 상기 허브(36)의 부분기어(44)가 상기 중간기어(50)에 결합하여 상기 중간기어(50)를 회전시키고 상기 중간기어(50)는 상기 제2기어(28)를 역회전시키는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The hub (36) of the first gear (26) includes a partial gear (44) formed only in an arc portion having a predetermined range of angles in a direction opposite to the extending direction of the lever (38) The gear 26 includes a blank portion 46 in which gear teeth are not formed in a range corresponding to the partial gear 44 of the one side hub 36 and the hub 36 of the first gear 26 And an intermediate gear (50) axially installed in the vertical support so as to be disposed between the lower second gear (28)
The first gear 26 and the second gear 28 are disengaged through the blank portion 46 while the lever 38 is rotated close to the vertically facing position, (44) engages with the intermediate gear (50) to rotate the intermediate gear (50), and the intermediate gear (50) reversely rotates the second gear (28).
상기 미리 결정된 범위의 각도는 30°~ 60°인 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.The method according to claim 6,
Wherein said predetermined range of angles is between 30 ° and 60 °.
상기 블랭크부분(46)의 각도는 30°~ 60°인 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.8. The method of claim 7,
Characterized in that the angle of the blank part (46) is between 30 [deg.] And 60 [deg.].
상기 피스턴 펌프 유니트(16)는
실린더(54)와;
상기 실린더(54) 내부에서 활동하도록 배치되고 일단이 상기 랙기어(30)의 일측 단부에 연결된 피스턴(56)과;
외부로부터 해수를 흡입하는 흡입관(62) 및 흡입된 해수를 토출하는 토출관(64)을 포함하고, 상기 피스턴(56)은 상기 랙기어(30)의 일측 단부로부터 상기 직선왕복운동을 전달받아 상기 실린더(54)의 내부를 왕복함으로써 상기 흡입관(62)을 통하여 외부로부터 해수를 상기 실린더(54) 내로 흡입하고 상기 토출관(64)을 통하여 상기 실린더(54) 내의 해수를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The piston pump unit (16)
A cylinder 54;
A piston (56) arranged to act inside the cylinder (54) and having one end connected to one end of the rack gear (30);
And a suction pipe (62) for sucking seawater from the outside and a discharge pipe (64) for discharging sucked seawater. The piston (56) receives the linear reciprocating motion from one end of the rack gear And seawater is sucked into the cylinder 54 from the outside through the suction pipe 62 and the seawater in the cylinder 54 is discharged to the outside through the discharge pipe 64 by reciprocating the inside of the cylinder 54 .
상기 흡입관(62) 및 토출관(64)은 각각 해수의 흐름이 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(66)(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수펌프장치.10. The method of claim 9,
Wherein the suction pipe (62) and the discharge pipe (64) each include a check valve (66) (68) for preventing the flow of seawater from flowing backward.
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