KR20010041580A - 이동수로부터 동력을 추출하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본체를 포함하고, 하이드로플레인과 같은 적어도 한 개 이상의 침수 제어 부재에 의해 발생되는 추력의 방향을 바꾸어 주거나 본체의 측면으로부터 돌출된 실린더를 회전시켜 주면 상기 본체가 수중에서 진동을 하게 되는 것을 특징으로 하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 원동기. 바람직하게도, 상기 원동기는 바닥이 개방된 탱크를 포함하고, 상기 탱크는 진동 운동을 할 때, 폐쇄된 상단과 수면 사이에 그 내부에 들어 있는 유체를 압축시키고 감압하는 것을 번갈아 수행한다. 바람직하게도, 상기 유체는 공기이다. 동력을 발생하기 위하여 상기 원동기에 다른 에너지 분리 장치를 결합시킬 수 있다.

Description

이동수로부터 동력을 추출하는 장치 및 방법{Extracting power from moving water}

본 발명이 이루고자 하는 바를 구현하기 위하여, 종래에는 수중 풍차와 유사한 터빈을 이용하는 방식이 제안되었다. 이와 같은 수중 풍차의 날개는 이동수가 분당 10 회전 내지 30 회전 수준의 낮은 속도와 높은 회전력으로 수평축이나 수직축을 중심으로 흐름에 따라 회전하게 된다. 이와 같이 낮은 속도의 회전력을 발전기에 필요한 높은 속도로 바꾸어주기 위해서는 기어 박스가 필요하다. 기어 박스는 전력 손실이 크고, 부피가 크고 복잡하며 가격이 비싸다. 또한, 기어 박스는 신뢰도에 문제가 있어서, 특히 수중에 설치하면 유지하기가 까다롭다.

GB1604372는 서로 내부에 슬라이딩이 가능하도록 끼워진 두 개의 원통형 탱크 부재로 이루어진 조수 에너지를 이용하기 위한 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 해저에 묻힌 삼발이 위에 지지된다. 부상 칼라는 외측 탱크에 부력을 주어서 수면 위아래로 뜨고 가라앉게 한다. 그 결과, 탱크 내부의 공기가 그 상대적인 움직임에 의해 압축된다. 내측 탱크의 덮개에 위치한 연결부에 의해 압축된 공기를 멀리 떨어져 있는 에어 터빈의 구동에 사용할 수 있다.

본 발명은 원동기에 관한 것으로, 특히 조수나 하천의 유수와 같이 이동하는 물로부터 동력을 얻는 장치와 방법에 관한 것이다.

이제부터, 다음과 같이 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다:

도 1은 이동수로부터 동력을 얻기 위하여 작업 위치에 설치된 유효 수주 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 장치의 평면도이다.

도 3은 상기 장치의 작동 사이클을 보여 주는 여덟 개의 단면도(A-H)이다.

도 4는 작동 사이클 중에 시간의 함수에 대한 하이드로플레인 운동, 공기 압력 및 하이드로플레인 가속도를 나타낸 그래프이다.

도 5는 도 4에 도시한 것과 유사한 반복 사이클의 회수를 나타낸다.

도 6은 몇 개의 배기관/공기흡입관을 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 평면도이다.

도 7은 도 6의 장치가 모노파일 상에 계류되어 있는 상태를 보여 주는 단면도이다.

도 8은 케이블 계선 장치의 평면도와 단면도를 보여 준다.

도 9A 및 9B는 본 발명에 따른 장치의 다른 하이드로플레인을 보여 주는 단면도이다.

도 10은 물이 흐르는 방향에 대하여 고정 하이드로플레인은 중앙에 위치하고 회전 가능 테일 하이드로플레인은 장치의 뒤쪽을 향해 위치하고 있는 것을 보여 주는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치의 일측의 개략적인 입면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 탱크의 사시도로서, 선택적인 기다란 베어링이 탱크를 모노파일에 설치하는 데에 사용된다. 여기서, 도 7의 단면도에 나타낸 바와 같이 서로 이격된 고리 베어링을 사용할 수도 있다.

도 12는 하이드로플레인 대신에 수반사기로 제어 부재를 이용하는 것을 설명하고 있는 탱크의 개략적인 측면도이다.

도 13은 탱크 내외부의 주수 흐름이 180 도의 각도를 이루면 케이블에 의해 계류되고, 내외부 흐름이 β의 각도를 이루면 모노파일에 의해 계류되는 본 발명에 따른 탱크의 평면도이다.

도 14는 모노파일 지주에 계수되어 있는 상태에서 유압 실린더를 이용하는 본 발명에 따른 원동기로부터 동력을 발생하기 위한 장치의 평면도와 단면도이다.

도 15는 도 14와 유사한 도면으로서, 제어/발전 박스가 수면의 바로 아래에 떠 있고 케이블에 의해 계류되어 있는 것이 특징이다.

도 16은 모노파일 지주에 계류되어 있는 침수 원동기로부터 기계적 동력을 발생하기 위한 장치의 평면도와 단면도이다. 상기 장치는 제어/발전 박스가 침수되어 있고 케이블에 의해 계류되어 있는 도 15의 장치와 유사하게 재구성할 수 있다.

도 17은 원동기를 직접 이용하여 전기를 발생하기 위한 장치의 개략적인 입면도이다.

도 18은 위치 에너지를 저장하기 위하여 물을 높은 수준으로 펌프질하는 장치의 개략적인 입면도이다. 통상적으로, 물은 탱크(10)를 흐르는 것과 동일하다.

도 19는 본 발명에 따른 탱크의 다른 구현예를 보여 주는 개략적인 사시도이다.

본 발명의 목적은 자연력을 기계적 동력으로 변환시키기 위한 원동기와, 낮은 속력으로 흐르는 물로부터 운동 에너지를 전환하기 위한 장치와 방법을 제공하는 것이다. 원동기는 적당한 에너지 분리 기구를 가지고 이용할 수 있다. 예를 들면, 원동기는 직접 전기 에너지를 생성하거나 유용한 형태의 기계적 운동을 제공하는 데에 사용할 수 있다. 발명의 다른 측면에 있어서, 낮은 속력으로 흐르는 물의 운동 에너지는 높은 속도로 흐르는 유체의 운동 에너지로 바뀐다. 바람직하게는, 상기 유체는 공기이다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 적어도 한 개 이상의 침수 제어 부재에 의해 발생되는 추력의 방향을 바꾸어 주면 수중에서 진동을 하게 되는 본체를 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 원동기가 제공된다. 상기 침수 제어 부재는 본체의 일측으로부터 돌출되어 있다.

이 원동기는 유수로부터 에너지를 끌어내는 데에 이상적이지만, 다른 유체로부터도 에너지를 얻을 수 있다. 여기서, "물(수)"이라 함은 다른 형태의 흐르는 액체와 기체를 모두 포괄하는 것으로 해석되어야 한다.

바람직하게는, 적어도 한 개 이상의 제어 부재는 상기 본체의 양측으로부터 돌출된다.

바람직하게는, 상기 본체는 표면의 일부분에서 물이 빠르게 흐르도록 하는 모양을 가지며, 본체 표면의 상기 부분에 한 개 이상의 돌출 제어 부재가 설치되어 있다.

바람직하게는, 상기 본체는 곡선면들을 포함하고, 상기 곡선면들은 상기 부재(들)가 이동수의 방향에 실질적으로 수직이 되도록 본체의 방향을 물의 흐름에 대하여 조정한다.

바람직하게는, 상기 제어 부재(들)는 통상적으로 평면적이다.

바람직하게는, 상기 곡선면들은 대칭형이다.

바람직하게는, 상기 본체의 곡선면들은 볼록하다.

바람직하게는, 적어도 한 개 이상의 돌출 제어 부재가 본체에 대하여 고정되게 설치되고, 제 1 가역 제어 부재의 추력 방향이 바뀌면 물의 흐름에 대한 고정된 제 2 제어 부재의 경사도가 바뀌어서 상기 고정된 제 2 제어 부재에 물이 작용하여 본체를 진동시키도록 배열되어 있다. 따라서, 제어 부재는 비행기의 꼬리 날개면과 같은 역할을 한다.

바람직하게는, 상기 고정된 제 2 제어 부재는 본체에 빠른 속도로 흐르는 물의 흐름 속도가 최대이거나 최대에 가까운 본체 상의 소정의 지점에 설치된다.

바람직하게는, 상기 제 1 가역 제어 부재는 물이 흐르는 방향으로 그로부터 측면으로 이격된다.

바람직하게는, 상기 가역 제어 부재는 상기 고정된 제어 부재의 하방에 위치한다. 이 것은 비행기의 꼬리 날개면과 매우 흡사하다.

바람직하게는, 한 개 이상의 제어 부재는 복수개의 하이드로플레인을 포함하여 적어도 한 개 이상의 하이드로플레인의 경사도에 따라 추력의 방향이 바뀐다.

바람직하게는, 상기 본체의 서로 마주보는 양측에 설치된 제어 부재는 대칭적으로 분포된다.

바람직하게는, 상기 본체는 기다란 형상이며, 유체가 흐르는 방향으로 길게 형성되는 방향을 하는 경향이 있다.

바람직하게는, 상기 본체는 수직 방향으로 진동한다.

바람직하게는, 한 개 이상의 가역 제어 부재들이 그 전체에서 선회 가능하다.

바람직하게는, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 상기 본체에서 돌출된 부재의 에지를 중심으로 선회 가능하다.

바람직하게는, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 본체로부터 돌출되고 상기 부재를 통과하는 중심축을 중심으로 선회 가능하다.

바람직하게는, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 한 개의 제어 부재에 장착되어 있는 선회 가능 플랩이나, 본체에 대하여 고정되어 있는 다른 장착 수단에 의해 형성된다.

바람직하게는, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 날개형의 모양을 가진다.

다른 실시예에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 회전 가능한 원통형 구조를 포함하고, 상기 구조의 회전 방향이 바뀌면 발생되는 추력의 방향을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 원통형 구조는 연속 실린더를 형성하거나, 서로 이격된 베인을 구비한다.

바람직하게는, 적어도 두 개의 제어 부재가 본체의 서로 마주보는 양측면에 설치된다.

바람직하게는, 물의 흐름 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 제어 부재들이 본체로부터 돌출되도록 본체의 방향을 조정하면, 상기 제어 부재들은 물의 흐름 방향에 대하여 실질상 수직으로 본체를 따라 서로 이격된다.

바람직하게는, 상기 본체는 수직 방향으로 진동하도록 설치되고, 두 개 이상의 제어 부재가 실질상 수직선으로 본체의 서로 마주보는 양측면에 설치된다.

바람직하게는, 세 개 이상의 제어 부재가 각 측면에 설치되고, 상기 제어 부재들의 이격 거리는 실질적으로 같다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 앞서 설명한 원동기를 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 원동기는 수중에 고정되어 있거나, 고정 가능한 계선 수단에 연결되어 있다.

바람직하게는, 상기 원동기는 계선 케이블에 연결된다.

바람직하게는, 상기 원동기는 수중에 직립으로 고정되어 있거나 고정 가능한 기둥에 축상으로 미끄러짐 가능하게 장착되어 있거나 장착 가능하다.

바람직하게는, 상기 원동기는 상기 기둥을 둘러싸는 하향으로 연장된 튜브를 포함한다.

바람직하게는, 상기 원동기의 진동 운동을 전력과 같은 동력의 다른 형태로 변환시키기 위한 동력 변환 수단이 구비된다.

바람직하게는, 상기 원동기는 동력을 발생할 때 침수된다.

바람직하게는, 한 개 이상의 유압 펌프, 크랭크 장치, 또는 전기 코일이나 자석과 같이 전기를 발생하는 수단을 포함하는 동력 변환 수단이 구비된다.

바람직하게는, 위치 에너지를 저장하기 위하여 유체를 더 높은 수준으로 펌프질하기 위한 유체 펌프를 포함하는 동력 변환 수단이 구비된다.

바람직하게는, 상기 장치는 바람으로부터 동력을 추출하기 위한 장치가 설치된 기둥과 같은 구조물 위에 계류되거나 설치된다. 따라서, 원동기는 조수나 강물의 유수로부터 동력을 얻는다. 동력은 바람이나 파도로부터도 얻을 수 있다. 상기 원동기는 조수와 강물의 유수로부터 동력을 끌어내는 데에 적합하지만, 바람직한 실시예와 관련하여 하기에 설명되는 것과 같이 파도로부터 동력을 얻는 데에도 적용된다.

바람직하게는, 상기 원동기는 물에 뜬다. 통상적으로, 원동기는 수면 위에 뜨는 것이며, 그 구조물의 일부는 수면 위에 떠 있다.

바람직하게는, 상기 원동기는 바닥이 개방된 탱크를 포함하고, 상기 탱크는 진동 운동을 할 때, 폐쇄된 상단과 수면 사이에 그 내부에 들어 있는 유체를 압축시키고 감압하는 것을 번갈아 수행한다.

여기서, 이와 같은 바람직한 실시예에서 본 발명은 두 가지 방식으로 작용한다는 사실을 당해 업계의 통상적인 지식을 가진 이라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.

그 첫 번째 방식에서, 동력은 다음과 같은 방법으로 조수와 강물의 유수로부터 얻어진다. 물이 제어 부재를 지나면, 상하향 추력이 발생하여 원동기가 물의 흐름 방향을 가로지르는 평면으로 이동한다(통상적으로는, 대략 수직인 방향이다). 제어 부재의 방향을 바꾸어 주면, 추력의 방향이 바뀐다. 이를 반복하면, 원동기는 일반적으로 평면적으로 왕복 운동을 하게 된다.

이와 같은 왕복 운동은 적당한 에너지 분리 장치에 의해 보다 유용한 에너지 형태로 변환된다. 이 실시예에서는, 원동기가 유체를 번갈아 압축하고 감압하는 탱크이다.

두 번째 방식에서, 동력은 파도로부터 얻어진다. 파도가 탱크에 부딪히면, 탱크 내부의 파도 수위가 콜렉터의 상단에 대하여 오르내린다. 이와 같은 탱크의 수직 운동은 하이드로플레인의 항력에 의해 약해진다. 반드시 그래야 하는 것은 아니지만, 제어 부재(들)의 방향을 바꾸어 주어 파도에서 물의 오르내리는 것과 반대 방향으로 추력을 발생시키면 상기 항력이 보충된다. 따라서, 탱크는 물가나 해저와 같이 일정한 지점에 대하여 정지 상태가 되지만, 탱크 내부의 유체는 파도의 작용으로 압축되고 감압되는 것을 번갈아 반복하게 된다.

바람직하게는, 적어도 한 개의 덕트가 상기 탱크의 상단에 형성되어 상기 유체를 탱크의 외부로 배출하고 내부로 유입시키는 것을 번갈아 수행한다.

바람직하게는, 한 개 이상의 덕트 내부를 흐르는 유체는 터빈을 구동시킨다. 바람직하게도, 상기 터빈은 탱크 위에 설치된다. 따라서, 소정의 유체가 공기인 경우에는 터빈이 공기 중에 동작하는 것이다. 바람직하게도, 상기 터빈은 발전기에 직접 구동 가능하게 연결된다. 바람직하게도, 임의의 시간에 개방되거나, 특정 시간에 소정의 터빈을 구동시키도록 되어 있는 덕트의 개수 및/또는 크기는 가변적이므로, 공기의 흐름을 터빈의 효율 요건에 맞출 수 있다.

바람직하게는, 상기 터빈은 덕트 내부에 수용된다. 바람직하게도, 덕트 내부에 발전기, 또는 터빈과 발전기를 모두 설치할 수 있다.

바람직하게는, 상기 터빈은 탱크의 외부로 배출되고 내부로 유입되는 유체의 흐름과는 무관하게 같은 방향으로 회전한다.

바람직하게는, 유체가 탱크의 외부로 배출되고 내부로 유입되는 유체의 흐름과는 무관하게 터빈 내부에서 같은 방향으로 흐르도록 밸브 수단이 구비된다.

바람직하게는, 상기 유체는 공기이다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 앞서 설명한 원동기에서 본체의 일측으로부터 돌출된 적어도 한 개의 침수 제어 부재에 의해 추력의 방향을 반복적으로 역전시키는 것을 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하는 방법이 제공된다.

도 1에서, 바닥이 개방된 대형의 부유 또는 부상 탱크(10)는 작동 유체인 공기를 담고 있다(도 3의 17 참조). 상기 탱크(10)는 실질적으로 편평한 상단(12)을 구비하고, 평면도로 보면 카누 모양을 하고 있다. 상기 탱크(10)의 양측 볼록면(14)은 뾰족한 가장자리에서 만난다. 이들 볼록면은 뾰족한 가장자리가 물의 흐름이 볼록면(14)을 지나는 방향을 향하도록 탱크(10)의 방향을 잡아주는 역할을 한다. 따라서, 물은 P점, Q점, 및 R점 사이에 볼록면(14)을 지난다. Q점에서 물의 흐름은 일반적으로 균일하며, 이 지점에서 탱크가 확장되기 때문에 발생하는 협착으로 인하여 P점과 R점에서보다 이동수의 속도가 빠르다. Q점은 볼록면(14)으로부터 돌출되어 있는 하이드로플레인(22)을 설치하기에 적당한 지점이며, 여기서 얻을 수 있는 물의 운동 에너지는 유속의 세제곱에 비례한다. 따라서, 하이드로플레인은 속도가 최대인 이 지점에 설치하는 것이 바람직하다.

통상적으로, 상기 탱크(10)는 수중에, 일반적으로는 강바닥의 물 속에 고정되어 있는 지주(16)를 슬라이딩 가능하게 둘러싸는 직립의 하향 확장 튜브(도시되어 있지 않음)를 포함한다. 일반적으로, 상기 튜브의 상부에는 직경이 큰 평면 베어링(20)이 고정되어 있고, 저부에도 이와 멀리 이격되어 있는 비슷한 베어링(도시되어 있지 않음)이 고정되어 있다. 따라서, 상기 베어링들은 지주(16)에 대하여 축상으로 회전 가능하게 슬라이딩된다. 또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 베어링 스트립(20)을 다른 베어링으로 또는 원형 베어링 이외의 것으로 설치할 수 있다.

하이드로플레인(22)은 물 속에 잠기며, 일반적으로 하단(23)을 중심으로, 상기 탱크의 볼록면(14)에 대해 수직인 축을 중심으로 그 전체가 선회한다. 상기 탱크의 양쪽 볼록면(14)에 형성된 두 개의 상부 하이드로플레인(22)은 축(도시되어 있지 않음)에 의해 상호 연결되고, 두 개의 하부 하이드로플레인도 마찬가지로 상호 연결된다. 하이드로플레인(22)의 경사도는 유압이나 기계적 수단을 통해 해당 축을 부분적으로 회전시켜 줌으로써 일제히 반대로 변경할 수 있다. 이와 같은 하이드로플레인의 경사도 변경은 일반적으로 컴퓨터 자동 제어로 몇 가지 제한 요소에 따라 수행된다. 이들 제한 요소에는 탱크의 움직임, 이동수 방향, 하이드로플레인에 가해지는 힘 및/또는 탱크 내부의 공기 압력이 포함된다. 하기에 설명하고 있는 바와 같이, 최적의 배치는 공기가 항상 탱크의 내외부로 수직 방향으로 흐르도록 하는 것이다. 일정한 시간에서 탱크 내부의 에너지는 공기 부피에 공기 압력을 곱한 것과 같다. 이로부터 얻을 수 있는 에너지 값은 같은 소정의 기간 동안 부피의 변화량에 같은 기간 동안의 압력차를 곱한 것과 같다.

하이드로플레인(22)의 최대 경사각도 조정할 수 있다. 상기 하이드로플레인(22)이 통상적으로 상하 표면을 따라 흐르는 물의 작용을 이용하여 양력을 일으키는 하이드로플레인의 역할을 하는 동안, 제어 부재(22)는 연이 공기를 편향시키는 것과 같은 방식으로 물을 편향시키는 편향자의 역할을 하게 된다. 이에 관하여는 도 12에 나타나 있으며, 나중에 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 탱크(10)의 상면(12)에는 두 개의 덕트(25)가 형성되어 있다. 이들 덕트(25)는 고속 에어 터빈을 수용하고 있다. 또한, 이들 덕트(25)는 탱크의 내외부로 흐르는 공기의 흐름에 의해 직접 구동 가능한 발전기들도 구비하여, 발전기들이 설치되기만 하면 직접 발전기(도시되어 있지 않음)에 회전력을 가할 수 있다. 따라서, 터빈(24)과 발전기들은 수중에 설치할 필요 없이 대기 중에서 작동하므로 신뢰도를 향상시키고 유지가 용이하다. 각 덕트 내부에는 공기가 탱크의 내외부로 흐르는 공기의 흐름과는 무관하게 동일한 방향으로 각 터빈(24)을 통과할 수 있도록 하는 밸브 수단(도시되어 있지 않음)을 설치할 수 있다. 택일적으로, 웰스 터빈과 같이 공기의 흐름 방향과는 무관하게 항상 같은 방향으로 회전하는 특수 터빈을 사용한다.

작동시, 상기 탱크(10)의 모양과 특히 볼록면(14)은 자동적으로 깃털과 같이 방향을 틀어서 제어 부재(22)가 화살표(26)가 가리키는 물의 흐름에 대하여 실질적으로 직각을 유지하도록 한다. 이와 같은 배향은 탱크에 가해지는 항력을 감소시키고 볼록면의 가장 넓은 부분 즉, 하이드로플레인(22)을 따라 흐르는 물의 흐름 속도를 높인다.

하이드로플레인(22)에 흐르는 물의 흐름(26)의 작용으로 탱크는 시시각각으로 하이드로플레인의 경사도에 따라 지주(16) 상에 상하 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 탱크는 화살표(32)가 가리키는 것과 같이 변동하게 되어 상면(12)과 하면(28) 사이에 내부에 들어 있는 공기를 압축시키고(하향 이동시) 감압시키는(상향 이동시) 것을 번갈아 한다.

상기 탱크(10)가 아래로 이동하면, 압력차로 인하여 공기가 덕트를 통하여 배출된다. 하강 이동 중에, 하이드로플레인(22)의 하강력과 탱크의 무게가 부력, 즉 탱크 상에 물을 밀어 올리는 힘과 배치된다. 이와 같은 현상은 도 3의 단계 a와 단계 b에서 확인할 수 있다. 탱크 내부의 공기 압력은 바깥 대기압보다 높기 때문에, 탱크 외부의 수면에 비하여 탱크 내부의 수면이 h만큼 약간 낮다. 이 수두가 하이드로플레인의 경사각에 의해 탱크의 하향 이동과 연계되면 탱크 내외의 압력차가 계속 유지된다. 공기(30)는 덕트(25)를 통하여 탱크 밖으로 배출된다. 도 4와 5에 나타낸 바와 같이, T=T1일 때 공기는 탱크로부터 배출되기 시작한다. 공기의 배출은 탱크에 가해지는 하향력이 물의 상향력과 균형을 이루어 T=T3가 될 때까지 계속된다. 이렇게 하여, 수두 h는 손실되고 탱크 내부의 압력은 대기압과 같아진다. 이 점에서 흐름(30)이 발생한다. 이 점에서 소요되는 시간의 길이는 최소로 유지하는 것이 바람직하다.

따라서, 이동의 바닥 쪽으로 이동의 바닥에서 너무 많은 시간이 소요되기 전에, 하이드로플레인(22)의 경사도는 수직 상향으로 힘을 내도록 뒤바뀐다. 이 힘과 탱크의 부력이 결합되어 상기 탱크(10)는 상방향으로 가속된다(도 3의 단계 E 참조).

탱크가 상향으로 이동하면, 내부의 압력이 대기압 이하로 떨어지고 수두 h는 탱크 바깥은 수면에 비하여 올라간다. 공기는 덕트를 통하여 내부로 빨려 들어간다(도 3의 단계 F 참조). 이동의 상단에서, 수두 h는 사라지고 탱크 내부의 압력은 다시 대기압과 같아진다.

그러므로, 정지 상태에서 탱크의 거리가 수면(28) 위로 X1이고 수면 아래로 X2이면, 이동 상단 X1은 X2에 비하여 증가된다(도 3은 단계 G 참조).

도 4에 나타낸 바와 같이, 압력 측정에서 측정 장치의 한계 때문에 탱크 내부로 흐르는 공기를 나타내는 피크가 나타나지 않는다. 그럼에도 불구하고, 공기는 소정 기간 동안 탱크 내부로 흐르는 것으로 관찰되었다.

이러한 사이클은 하이드로플레인(22)이 물의 흐름(26)에 대하여 타방향으로 기울어지는 것을 시작으로 반복된다.

터빈을 통과하는 공기의 속도는 덕트의 크기와 개수에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 도 6에서 여섯 개의 덕트 중에 한 개 이상이 막혀 있거나 공기의 흐름이 차단되어 나머지 덕트들을 통과하는 공기의 속도가 증가된다. 따라서, 덕트의 크기 및/또는 개수는 일정한 장치를 특정한 위치(기류가 위치마다 다르기 때문에)나 특정한 조건에 맞추도록 변경할 수 있다. 사실, 물의 유속이 낮으면 수 개의 덕트를 단일 터빈을 통해 우회시키고 유속이 너무 빠르면 몇 개의 덕트(그리고, 몇 개의 터빈)에 다시 우회시켜서 동력 발생에 가장 효과적인 범위에서 동작하도록 할 수 있다. 통상적으로, 에어 터빈은 덕트 내에 위치한 발전기를 포함한다. 또한, 하이드로플레인의 개수 및/또는 크기를 변경시켜서 터빈을 통과하는 공기의 속도를 변화시킬 수 있다. 이와 같이 탱크를 위치와 주요 조건 상태에 맞출 수 있기 때문에 일정한 조건에서 최적의 또는 최적에 가까운 효율로 동작시킬 수 있다.

상기 탱크(10)는 물 위에 뜨고 지주(16)에 대하여 슬라이딩 가능하므로, 자체 조정으로 수면(28)의 높이를 변경시킬 수 있다. 또한, 상기 탱크(10)는 모노파일(16) 상에서 회전할 수 있으므로, 자체 조정으로 물의 흐름 방향을 변화시킬 수 있다. 이와 같은 기능은 내외측 방향의 조류가 서로 대략 180도를 이루는 경우에 특히 중요하다. 이에 관하여 도 13에 보다 상세히 설명되어 있다. 여기서, 내외측 방향의 흐름이 실질적으로 서로 반대 방향이거나 강물의 방향인 경우에 탱크(10)를 계류시키는 데에 케이블(33)을 사용하고 있다. 케이블의 부착점이 이에 맞도록 설계되어 있을 때 계선 케이블을 이용하면 제한된 회전량을 얻을 수 있다. 그러나, 내외측 방향의 조수가 서로에 대하여 β의 각도로 위치하면, 중앙 모노파일(16)을 이용하여 탱크(10)를 계류시키는 것이 일반적이다. 이로써, 탱크(10)가 β의 각도로 회전하여 주요 조류와 자체 정렬된다.

이동수의 방향과 속력에 대하여 하이드로플레인의 경사각은 탱크에 가해지는 양력과 항력의 세기를 결정한다. 그러므로, 통상적으로 제어 부재(22)는 양력을 발생하고 항력은 발생하지 않는 하이드로플레인으로 작용한다. 도 12에서, 물의 흐름(26)은 탱크(10)로 하여금 화살표(32)의 방향으로 이동하도록 하는 제어 부재(22D)에 의해 하향으로 방향을 다시 잡는다. 이 것은 흡사 연이 그 고도를 유지하는 것과 유사하다. 제어 부재(22D)는 수평축을 중심으로 수직 평면을 통해 회전하여 탱크(10)의 운동 방향을 반대로 바꾸어 준다. 그러나, 제어 부재(22D)는 응력을 발생시키므로 케이블이 단단히 계류된 경우와 같이 응력이 문제되지 않는 특정한 상황에서만 제한적으로 사용할 수 있다.

도 12에 나타낸 바와 같은 하이드로플레인 또는 제어 부재들(22D)의 각도를 조정함으로써 넓은 범위의 유속에 대하여 최대 동력을 얻을 수 있다. 그러므로, 앞서 설명한 바와 같이 장치의 효율과 동력의 출력을 높이도록 최적화될 수 있는 몇 가지 변수들이 있다. 또한, 상기 장치는 파워 케이블에 의해 지주에 연결되고 폭풍이 몰아치면 물 속으로 가라앉을 수 있으므로 손상될 위험이 줄어든다.

도 6은 통상적으로 5도 내지 30도의 각도, 예를 들면, 60 도에 가까운 2α로 동작하는 하이드로플레인으로서 기능을 하는 제어 부재(22C)(22B)를 나타낸다. 평면이 역전되는 빈도는 통상적으로 5 초 내지 20 초이지만, 그 이상 또는 이하일 수도 있다. 임의의 작업 위치에서 하이드로플레인의 각방향은 일정한 범위의 각도 작업 위치로부터 선택된다. 하이드로플레인(22A)은 탱크(10)의 가장 넓은 부위에 위치한다. 또한, 덜 바람직하긴 하지만, 하이드로플레인(22B)(22C)을 다른 지점에 설치할 수도 있다. 하이드로플레인들(22B)은 같은 간격으로 이격되어 있는 반면에, 하이드로플레인들(22C)은 같은 간격으로 떨어져 있지 않다. 하이드로플레인들을 물의 흐름에 대략 수직이 되게 수직 방향으로 켜켜이 설치하면, 난류가 발생된 하류가 이웃하는 다른 것을 간섭하지 않는다. 따라서, 통상적으로 일련의 하이드로플레인들(22A)(22B)(22C) 중에서 물의 흐름 방향으로 탱크를 따라 이격되어 있는 하이드로플레인들을 제외한 한 가지가 선택된다. 이 하이드로플레인들은 지그재그 배열되어 있다. 즉, 수직으로 떨어져 있지만 도 8에 나타낸 하이드로플레인들(22E)과 같이 수평방향으로는 겹치게 배열된다.

또한, 도 8은 수면의 위나 아래에 적당한 계선점에서 케이블(33)에 의해 계류되어 있는 것을 제외하고는 도 6에 도시한 것과 유사한 탱크를 보여 준다. 도 9A는 두 개의 대칭적인 단면을 보여 준다. 이 중에서 한 단면은 하이드로플레인으로서 공기 역학적인 형태이고 나머지 다른 단면은 하이드로플레인으로서 날개형이다. 통상적으로, 대칭적인 모양이 바람직하며, 그 중에서도 공기 역학적인 형태인 것이 가장 바람직하다.

도 10은 탱크(10)에 대하여 회전하지 않는 고정 하이드로플레인들(22)을 보여 준다. 회전성 테일 하이드로플레인들(34)은 탱크를 물에 떠오르게 하거나 가라앉게 한다. 탱크가 물에 떠오르기 시작하면, 탱크가 약간 기울어져서 하이드로플레인들(22)이 물의 흐름(26)에 대해 일정한 각도가 되어 탱크를 뜨거나 가라앉게 하는 힘이 부가된다. 가역적인 하이드로플레인들이 설치되어 있는 탱크에 대하여 고정된 다른 하이드로플레인들, 또는 설치 구조들을 사용할 수 있다. 이들 하이드로플레인들은 비행기 날개에 장착된 피보트 플랩과 유사하다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 하이드로플레인의 다른 형태가 도 9B에 도시되어 있다. 여기에서, 단면으로 나타낸 하이드로플레인(22F)은 자유자재로 구부러지는 것으로서, 그 곡률이 반대로 역전되게 구부려서 적당한 양력(32A)이나 하향의 추력(32B)을 발생시킬 수 있다.

도 14 내지 18은 모노파일(16) 주위에 설치되어 있거나 케이블(33)에 의해 계류되어 있는 원동기(40)의 이용을 나타낸 도면이다. 여기서, 원동기(40)는 하이드로플레인들(22)을 구비하여 이들 하이드로플레인들의 뒷면에서 뜨거나 가라앉게 된다. 또한, 원동기(40)의 발진 운동을 보다 높은 레벨로 물에 저장되어 있든 아니든, 기계적 회전, 전기력, 유압 동력 등과 같이 사용가능한 동력의 형태로 변환시키기 위하여 서로 다른 종류의 동력 변환 수단가 설치된다. 탱크(10)가 통상적으로 물에 떠 있는 반면에, 원동기(40)는 부분적으로 물에 더 있어서 정박한 경우에는 물에 잠긴다. 원동기(40)는 앞서 설명한 바와 같이 하이드로플레인들(22)이나 제어 부재들(22D)의 기울기를 바꾸어줌으로써 탱크(10)와 같은 방식으로 물에 뜨고 가라앉는다. 그러므로, 원동기(40)는 화살표(32)의 방향으로 상하로 움직인다.

도 14에서, 유압 피스톤은 제어실(40) 내부의 유체를 펌프질하여 동력을 발생하거나 크랭크에 연결시킨다.

도 15를 보면, 유사한 유압 펌프(42)가 사용되며, 이 경우에는 제어실(44)이 수면의 바로 아래에 위치하고 있으며 케이블(33)에 의해 해저에 계류된다. 따라서, 원동기(40)는 해저 위로 떠있다. 통상적으로, 원동기(40)가 주위에 설치되는 기둥(16A)은 원동기(40)에 장착된 부재들이 돌출되어 펌프(42)를 구동시켜서 유압 장치(42)의 피스톤을 상승 하강시키는 슬롯들을 포함한다. 또한, 기둥(16A)은 수면에 개방되어 있어서 이를 통해 제어 및 발전실(44)에 접근할 수 있으며, 케이블을 가지고 동력을 끌어낼 수 있다.

도 16에서, 축(42a)은 상승 하강하여 크랭크 시스템(43)으로 하여금 전력으로 바꿀 수 있는 기계적 회전력을 발생하거나 터빈을 구동시키도록 한다.

도 17에서, 스트러스트(26)에는 코일(48)이 설치되어 있으며, 원동기(40)를 따라 화살표(32) 방향으로 상하 이동한다. 코일(48)은 자석(50)의 주위에 설치되어 직접 ac 전류를 공급한다.

도 18에서, 유압 장치(42)와 파이프(52)에 의해 물이 고가 저장실(54)로 유입된다. 물은 파이프(56)를 통하여 다시 하강하여 워터 터빈(58)에 전력을 발생하는 데에 사용된다.

도 19에 나타낸 다른 실시예는 상향 및 하향 추력을 발생하는 데에 회전 실린더들을 이용한다. 실린더들(61)은 물의 흐름(26)에 대하여 화살표(62) 방향으로 회전한다. 실린더들은 항력(62) 이외에도 하향 추력(60)이나, 회전 방향이 역전되면 상향 추력을 발생한다. 전기를 이용하는 구동 연결 로드(64)에 의해 회전력이 발생하는 반면에, 물의 흐름(26)은 연결 수단(68)과 기어 박스(66)를 통하여 로드(64)를 회전시키는 회전 휠(70)에 의해 필요한 회전력을 공급하는 데에 사용된다. 또한, 수평축(도시되어 있지 않음)에 대하여 회전하는 풍차형 휠도 사용할 수 있다. 기어 박스는 회전 휠(70)의 운동 방향을 바꾸지 않고도 회전력(63)을 반전시키는 데에 사용된다.

그러므로, 본 발명은 저속도로 흐르는 물이나 기타 적당한 유체(기체와 액체)를 빠른 속력으로 이동하는 공기로 변환시켜서 터빈의 분당 회전수가 1,000 내지 3,000인 회전 속도를 얻을 수 있는 장치와 함께, 적당한 에너지 분리 시스템과 결합할 수 있는 원동기를 제공한다. 빠른 속도로 이동하는 유체는 통상적으로 동력을 얻기 위한 유체보다 가볍다. 탱크는 물에 뜨지 않거나, 중간쯤 물에 뜨는 것일 수 있다. 탱크 또는 원동기는 풍향기 대신에 전동 수단에 의해 방향이 조정된다. 탱크의 방향 조정을 돕기 위하여 한 개 이상의 방향키 또는 기타 수직 제어면을 형성할 수 있다. 이들 수단은 전력으로 구동되는 것이지만, 조수의 변화에 대해서 수동으로 설정할 수도 있다. 탱크와 원동기는 영구적으로 수중에 설치할 수 있다. 한 개의 탱크 또는 여러 개의 탱크를 사용하기도 한다.

본 발명에 따른 장치는 해당 탈염 플랜트의 동력을 제공하는 데에 사용할 수 있다. 또 다른 장치는 조수에 반응하는 통합 장치에 사용하는 것으로서, 조력과 풍력이 공급된다. 예를 들면, 지주의 상단에 설치된 윈드 터빈을 사용할 수 있다. 따라서, 원동기가 탱크인 경우에는 특히 파에너지가 원동기에 작용하여 전력이 발생된다. 그리고, 전기 발생은 파도의 영향을 받는 탱크의 보빙 운동에 저항을 주는 제어 경사면 중에서 한 개에 파에너지가 작용하는 경우에도 가능하다. 또한, 중간 정도 침수된 콜렉터에 부딪히는 파도로부터 동력이 발생하면, 콜렉터 내부의 물의 수면은 콜렉터의 상단에 대하여 오르내리게 된다. 이와 같은 콜렉터의 수직 운동은 하이드로플레인의 항력에 의해 약해진다. 하이드로플레인을 밀어내는 이동수의 힘은 콜렉터로 하여금 콜렉터의 내부에 있는 물에 대하여 반대로 움직이게 하여 내부의 유체가 압축되고 감압되는 것을 번갈아 반복하게 한다. 하이드로플레인의 각도를 바꾸어 콜렉터 내부로 흐르는 파도의 효과를 증가시킬 수 있다. 이 장치는 에너지 저장 수단과 결합시킬 수 있으며, 부표와 같은 자발적인 장치에 동력을 공급하는 데에 사용할 수 있다. 다른 실시예에서는 탱크(10)와 같은 두 개의 원동기 사이에 한 개 이상의 하이드로플레인이 연장되게 형성된다. 이와 같은 장치는 각 하이드로플레인의 양쪽 단부가 탱크에 의해 지지되기 때문에 하이드로플레인의 안정성을 확보할 수 있다.

하이드로플레인과 원통형 회전 구조(속이 비어 있거나, 속이 차 있거나, 대강 원통형 주변부 둘레로 이격되어 있는 베인 등)의 형태를 하고 있는 제어 부재들을 본 발명에 따른 원동기 상에 결합시켜서 사용할 수도 있다. 원동기는 수평으로 진동하도록 배열시킬 수 있다. 경사도는 (원동기의 무게를 고려하여) 이 사이클의 상향부와 하향부에 대하여 같을 필요는 없다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 적어도 한 개 이상의 침수 제어 부재에 의해 발생되는 추력의 방향을 바꾸어 주면 수중에서 진동을 하게 되는 본체를 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 원동기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 앞서 설명한 원동기에서 본체의 일측으로부터 돌출된 적어도 한 개의 침수 제어 부재에 의해 추력의 방향을 반복적으로 역전시키는 것을 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하는 방법이 제공된다.

Claims (48)

1. 적어도 한 개 이상의 침수 제어 부재에 의해 발생되는 추력의 방향을 바꾸어 주면 수중에서 진동을 하게 되는 본체를 포함하고, 상기 침수 제어 부재는 본체의 일측으로부터 돌출된 것임을 특징으로 하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 원동기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 개 이상의 제어 부재는 상기 본체의 양측으로부터 돌출된 것임을 특징으로 하는 원동기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체는 표면의 일부분에서 물이 빠르게 흐르도록 하는 모양을 가지며, 본체 표면의 상기 부분에 한 개 이상의 돌출 제어 부재가 설치되어 있는 것임을 특징으로 하는 원동기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 본체는 곡선면들을 포함하고, 상기 곡선면들은 상기 부재(들)가 이동수의 방향에 실질적으로 수직이 되도록 본체의 방향을 물의 흐름에 대하여 조정하는 것임을 특징으로 하는 원동기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 곡선면들은 대칭형인 것임을 특징으로 하는 원동기.
6. 제 3 항, 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 본체의 곡선면들은 볼록한 것임을 특징으로 하는 원동기.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 적어도 한 개 이상의 돌출 제어 부재가 본체에 대하여 고정되게 설치되고, 제 1 가역 제어 부재의 추력 방향이 바뀌면 물의 흐름에 대한 고정된 제 2 제어 부재의 경사도가 바뀌어서 상기 고정된 제 2 제어 부재에 물이 작용하여 본체를 진동시키도록 배열되어 있는 것임을 특징으로 하는 원동기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 고정된 제 2 제어 부재는 본체에 빠른 속도로 흐르는 물의 흐름 속도가 최대이거나 최대에 가까운 본체 상의 소정의 지점에 설치되고, 상기 제 1 가역 제어 부재는 물이 흐르는 방향으로 그로부터 측면으로 이격되게 설치된 것임을 특징으로 하는 원동기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 제어 부재는 복수개의 하이드로플레인을 포함하여 적어도 한 개 이상의 하이드로플레인의 경사도에 따라 추력의 방향이 바뀌는 것임을 특징으로 하는 원동기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 그 전체에서 선회 가능한 것임을 특징으로 하는 원동기.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 상기 본체에서 돌출된 부재의 에지를 중심으로 선회 가능한 것임을 특징으로 하는 원동기.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 본체로부터 돌출되고 상기 부재를 통과하는 중심축을 중심으로 선회 가능한 것임을 특징으로 하는 원동기.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 한 개의 제어 부재에 장착되어 있는 선회 가능 플랩이나, 본체에 대하여 고정되어 있는 다른 장착 수단에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 원동기.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 날개형의 모양을 가지는 것임을 특징으로 하는 원동기.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 가역 제어 부재는 회전 가능한 원통형 구조를 포함하고, 상기 구조의 회전 방향이 바뀌면 발생되는 추력의 방향을 변화시킬 수 있는 것임을 특징으로 하는 원동기.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 본체의 서로 마주보는 각 측면에 설치된 제어 부재들은 대칭적인 분포를 이루는 것임을 특징으로 하는 원동기.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 기다란 형상이며, 유체가 흐르는 방향으로 길게 형성되는 방향을 하는 경향이 있는 것임을 특징으로 하는 원동기.
18. 제 1 항 내지 제 17 항에 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 수직방향으로 진동함을 특징으로 하는 원동기
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 적어도 두 개 이상의 제어 부재는 본체의 서로 마주보는 양측면에 설치되는 것임을 특징으로 하는 원동기.
20. 제 19 항에 있어서, 물의 흐름 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 제어 부재들이 본체로부터 돌출되도록 본체의 방향을 조정하면, 상기 제어 부재들은 물의 흐름 방향에 대하여 실질상 수직으로 본체를 따라 서로 이격되는 것임을 특징으로 하는 원동기.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 본체가 수직 방향으로 진동하도록 설치되고, 두 개 이상의 제어 부재가 실질상 수직선으로 본체의 서로 마주보는 양측면에 설치되는 것임을 특징으로 하는 원동기.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서, 세 개 이상의 제어 부재가 각 측면에 설치되고, 상기 제어 부재들의 이격 거리는 실질적으로 같은 것임을 특징으로 하는 원동기.
23. 제 1 항 내지 제 22 항 중에서 어느 한 항에 따른 원동기를 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하기 위한 장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 원동기는 수중에 고정되어 있거나, 고정 가능한 계선 수단에 연결되어 있는 것임을 특징으로 하는 장치.
25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 원동기는 계선 케이블에 연결되어 있는 것임을 특징으로 하는 장치.
26. 제 23 항 내지 제 25 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 원동기는 수중에 직립으로 고정되어 있거나 고정 가능한 기둥에 축상으로 미끄러짐 가능하게 장착되어 있거나 장착 가능한 것임을 특징으로 하는 장치.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 원동기는 상기 기둥을 둘러싸는 하향으로 연장된 튜브를 포함하는 것임을 특징으로 하는 장치.
28. 제 23 항 내지 제 27 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 원동기의 진동 운동을 전력과 같은 동력의 다른 형태로 변환시키기 위한 동력 변환 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
29. 제 23 항 내지 제 28 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 원동기는 동력을 발생할 때 물에 잠기는 것을 특징으로 하는 장치.
30. 제 23 항 내지 제 29 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 한 개 이상의 유압 펌프, 크랭크 장치, 또는 전기 코일이나 자석과 같이 전기를 발생하는 수단을 포함하는 동력 변환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
31. 제 23 항 내지 제 29 항에 있어서, 위치 에너지를 저장하기 위하여 유체를 더 높은 수준으로 펌프질하기 위한 유체 펌프를 포함하는 동력 변환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
32. 제 23 항 내지 제 31 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 바람으로부터 동력을 추출하기 위한 장치가 설치된 기둥과 같은 구조물 위에 계류되거나 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
33. 제 23 항 내지 제 32 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 원동기는 물에 뜨는 것임을 특징으로 하는 장치.
34. 제 23 항 내지 제 33 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 원동기는 바닥이 개방된 탱크를 포함하고, 상기 탱크는 진동 운동을 할 때, 폐쇄된 상단과 수면 사이에 그 내부에 들어 있는 유체를 압축시키고 감압하는 것을 번갈아 수행하는 것임을 특징으로 하는 장치.
35. 제 34 항에 있어서, 적어도 한 개의 덕트가 상기 탱크의 상단에 형성되어 상기 유체를 탱크의 외부로 배출하고 내부로 유입시키는 것을 번갈아 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 제 35 항에 있어서, 한 개 이상의 덕트 내부를 흐르는 유체는 터빈을 구동시키는 것임을 특징으로 하는 장치.
37. 제 36 항에 있어서, 두 개 이상의 덕트가 구비되며, 선택된 덕트의 개수 및/또는 크기는 가변적이고, 한 개 이상의 덕트의 크기를 다르게 할 수 있는 것임을 특징으로 하는 장치.
38. 제 36 항 또는 제 37 항에 있어서, 터빈이 덕트 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
39. 제 36 항 내지 제 38 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 터빈은 탱크의 외부로 배출되고 내부로 유입되는 유체의 흐름과는 무관하게 같은 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 장치.
40. 제 36 항 내지 제 38 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 유체가 탱크의 외부로 배출되고 내부로 유입되는 유체의 흐름과는 무관하게 터빈 내부에서 같은 방향으로 흐르도록 밸브 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
41. 제 35 항 내지 제 40 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 터빈은 발전기에 직접 구동 가능하게 연결되는 것임을 특징으로 하는 장치.
42. 제 34 항 내지 제 40 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 유체는 공기인 장치.
43. 제 1 항 내지 제 42 항 중에서 어느 한 항에 따른 원동기를 설치하는 단계; 및

    본체의 일측으로부터 돌출된 적어도 한 개의 침수 제어 부재에 의해 추력의 방향을 반복적으로 역전시키는 단계를 포함하는 이동수로부터 동력을 추출하는 방법.
44. 제 43 항에 있어서, 제어 부재는 경사도를 바꿀 수 있는 하이드로플레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. 제 43 항에 있어서, 제어 부재는 회전 방향을 바꿀 수 있는 원통형 회전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
46. 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명되고 및/또는 첨부된 도면에 나타낸 바와 실질적으로 같은 원동기.
47. 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명되고 및/또는 첨부된 도면에 나타낸 바와 실질적으로 같은 이동수로부터 동력을 추출하는 장치.
48. 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명되고 및/또는 첨부된 도면에 나타낸 바와 실질적으로 같은 이동수로부터 동력을 추출하는 방법.