KR20060116330A - Gravitation hydraulic pump - Google Patents

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KR20060116330A KR1020050038384A KR20050038384A KR20060116330A KR 20060116330 A KR20060116330 A KR 20060116330A KR 1020050038384 A KR1020050038384 A KR 1020050038384A KR 20050038384 A KR20050038384 A KR 20050038384A KR 20060116330 A KR20060116330 A KR 20060116330A
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Abstract

A gravitation hydraulic pump is provided to simplify the structure of the pump and easily manufacture the pump by including a gravitation cylinder mechanism having a cylinder and a piston. A gravitation hydraulic pump includes a pump mechanism(P), a gravitation cylinder mechanism(S), and a connection pipe(D). The gravitation cylinder machanism is ascended and descended by the change of the gravitational force generated when water is filled or discharged in and from a gravitation tank to output hydraulic energy generated by the gravitational force. The connection pipe includes a control valve controlling the upward and downward operation of the gravitation cylinder mechanism. The hydraulic energy generated by the gravitational force operates the gravitation cylinder mechanism.

Description

중력 수압펌프{GRAVITATION HYDRAULIC PUMP}Gravity hydraulic pump {GRAVITATION HYDRAULIC PUMP}

도1은 본 발명의 중력 수압펌프의 좌측열 중력실린더기구가 하강작동되고 우측열 중력실린더기구가 상승작동된 정면 예시도1 is a front view of the left column gravity cylinder mechanism of the gravity hydraulic pump of the present invention is lowered operation and the right column gravity cylinder mechanism is raised operation

도2는 본 발명의 중력 수압펌프의 우측열 중력실린더기구가 하강작동되고 좌측열 중력실린더기구가 상승작동된 정면 예시도Figure 2 is a front illustration of the right column gravity cylinder mechanism of the gravity hydraulic pump of the present invention is lowered operation and the left column gravity cylinder mechanism is raised operation

도3는 본 발명의 중력 수압펌프의 일측열의 중력실린더기구가 가장자리의 펌프에 도관이 연관된 상태를 보인 측면 예시도Figure 3 is an exemplary side view showing a state in which the conduit is connected to the pump of the edge of the gravity cylinder mechanism of one side row of the gravity hydraulic pump of the present invention

[도면중 중요한 부분의 대한 부호설명][Description of Signs of Important Parts of Drawing]

S : 중력실린더기구 D : 연결관 cv : 제어벨브 F : 지지체 P : 펌프기구 S: Gravity cylinder mechanism D: Connector cv: Control valve F: Support body P: Pump mechanism

as,bs : 수압실린더 ap, bp : 수압실린더의 피스톤 at,bt : 중력탱크as, bs: Hydraulic cylinder ap, bp: Piston of hydraulic cylinder at, bt: Gravity tank

pm : 피스톤펌프 ps : 펌프실린더 pt : 펌프 피스톤 rd : 피스톤 로드pm: Piston pump ps: Pump cylinder pt: Pump piston rd: Piston rod

본 발명은 중력 수압펌프에 관한 것이다. The present invention relates to a gravity hydraulic pump.

일반적으로 수원의 수량은 풍부하여도 낙차가 낮은 곳에서는 수차나 터빈을 가동할 수 없기 때문에 에너지로 이용하기 어렵고 따라서 관개수로에 물을 양수하 는 경우에는 모터 펌프나 엔진펌프를 사용하고 있는 실정이다.In general, even though the water supply is abundant, it is difficult to use energy as aberrations and turbines cannot be operated in low drop places. Therefore, when pumping water to an irrigation canal, a motor pump or an engine pump is used. .

자연 유수의 에너지를 이용하는 것으로는 수격펌프가 있으나 일의 효율이 매우 낮아 별로 사용되고 있지 않다.There is a water hammer pump using natural flowing water, but the efficiency of work is very low and it is not used very much.

본 발명자가 특허를 받은 공개특허 제1997-0075347호(1997.12. 10 공개) '부력펌프'는 수위를 상하로 가변하게 된 부력실에 상기 부력실의 수위 변동에 따라 승강되는 상당한 무게를 가진 펌프 작동기구와 상기 작동기구의 하강중력으로 펌핑작동되는 펌프기구를 상하로 결합되게 설치하여, 부력실의 수위가 교호로 변동함에 따라 펌프작동기구의 부력과 중력 에너지에 의하여 펌프를 가동하게 된 것이다. Patent No. 1997-0075347 (published Dec. 10, 1997), which is patented by the present inventors, is a buoyancy pump that operates a pump having a considerable weight that is raised and lowered in accordance with a change in the level of the buoyancy chamber in a buoyancy chamber having a variable level. The pump and the pump mechanism which is pumped by the descending gravity of the operating mechanism is installed to be coupled up and down, and the pump is operated by the buoyancy and gravity energy of the pump operating mechanism as the level of the buoyancy chamber alternately changes.

상기 부력펌프는 별도의 상용(商用) 에너지를 사용하지 않고 수원의 물을 이용하여 펌핑할 수 있는 이점이 있다. 한편 펌프기구에 복수개의 펌프작동기구를 설치할 수 없는 단점과, 부력에너지는 펌프의 복귀 작동에만 이용되고 펌프동작에는 사용되지 못하기 때문에 동작 싸이클 수가 낮아서 에너지 효율이 높지 못한 미비점이 있었다.The buoyancy pump has the advantage that can be pumped using water from the water source without using a separate commercial energy (commerce use). On the other hand, there are disadvantages in that a plurality of pump operating mechanisms cannot be installed in the pump mechanism, and buoyancy energy is used only for the return operation of the pump and cannot be used for the pump operation.

본 발명의 목적은 수원의 수량은 풍부하나 낙차가 낮아 수차나 터빈을 가동할 수 없는 지역에서 물의 중력 에너지를 집중하여 높은 에너지를 얻어 양수할 수 있는 중력 수압펌프를 제공하려는데 있다. It is an object of the present invention to provide a gravity hydraulic pump capable of obtaining high energy by concentrating gravity energy of water in an area where abundant water sources are abundant but the drop is low so that aberrations or turbines cannot be operated.

본 발명의 다른 목적은 복수개의 피스톤 펌프가 하나의 피스톤 로드로 직결된 피스톤 펌프기구와, 물의 중력에 의하여 승강동작을 하면서 수압을 출력하는 중력실린더기구와, 대향된 중력실린더기구의 서로 짝을 이룬 수압실린더 간에 연결되 어 중력실린더기구의 승강동작을 번갈아 이루어지도록 제어하는 제어밸브가 구비된 연결관으로 구성되어 외부의 상용 에너지를 사용함이 없이 중력실린더기구의 중력탱크의 중력으로 발생된 수압에너지에 의하여 피스톤 펌프를 가동하여 양수할 수 있는 중력수압펌프를 제공려는데 있다. Another object of the present invention is a pair of a piston pump mechanism in which a plurality of piston pumps are directly connected to one piston rod, a gravity cylinder mechanism for outputting water pressure while lifting and lowering by gravity of water, and an opposing gravity cylinder mechanism. It consists of a connecting pipe with a control valve connected between hydraulic cylinders to control the lifting and lowering operation of the gravity cylinder mechanism, so that hydraulic pressure generated by the gravity of the gravity tank of the gravity cylinder mechanism without using external commercial energy. It is to provide a gravity hydraulic pump that can be pumped by operating the piston pump.

본 발명의 중력 수압펌프는, 복수개의 피스톤 펌프가 일열로 배치되어 각 펌프의 피스톤이 하나의 로드로 직결되어 동시적인 왕복작동으로 양수되는 펌프기구와, 상기 피스톤 펌프기구의 좌우 양측에 나란히 배치되어 중력탱크에 물이 체워지거나 쏟아내는 중력의 변동에 의하여 승강동작을 하면서 중력으로 발생되는 수압에너지를 출력하는 중력실린더기구와, 대향된 중력실린더기구의 서로 짝을 이룬 수압실린더간에 연결되어 중력실린더기구의 상하동작을 제어하는 제어밸브가 구비된 연결관으로 구성되어, 좌우 양측 열의 중력실린더기구가 중력탱크의 중력변동에 의하여 번갈아 상하동작을 반복하면서 중력으로 발생되는 수압 에너지를 피스톤 펌프에 공급하여 피스톤 펌프를 가동하여 양수할 수 있게 구성되어 있다.The gravity hydraulic pump of the present invention includes a pump mechanism in which a plurality of piston pumps are arranged in a row and the pistons of each pump are directly connected to one rod and pumped by simultaneous reciprocating operation, and are arranged side by side on both the left and right sides of the piston pump mechanism. The gravity cylinder mechanism is connected between the hydraulic cylinder mechanism that outputs hydraulic energy generated by gravity while lifting and lowering by the change of gravity that water is poured or poured into the gravity tank, and the hydraulic cylinders which are paired with the opposing gravity cylinder mechanism. It consists of a connecting tube with a control valve to control the vertical movement of the piston.The gravity cylinder mechanism in both the left and right rows supplies the hydraulic pressure energy generated by gravity to the piston pump while repeating the vertical movement alternately by the gravity change of the gravity tank. It is configured to pump and operate pump.

즉, 본 발명의 중력실린더기구는 복수개의 피스톤 펌프기구가 직열로 배치되어 각 피스톤 로드가 서로 직결되어 있고 펌프의 흡입관은 저위수조에 연관되며 토출관은 고위수조에 연관되어 상기 피스톤의 왕복동작에 의해서 저위 수조의 물을 고위수조로 번갈아 토출관으로 양수하게 되어 있다.That is, in the gravity cylinder mechanism of the present invention, a plurality of piston pump mechanisms are arranged in series so that each piston rod is directly connected to each other, the suction pipe of the pump is associated with the low water tank, and the discharge pipe is associated with the high water tank to reciprocate the piston. As a result, the water in the lower tank is alternately pumped into the discharge tube.

상기 피스톤 펌프기구의 좌우 양측에는 복수개의 수압실린더기구가 열을 지어 배치되고 양측 열의 대향된 중력실린더기구의 서로 짝을 이룬 수압실린더 간에 제어밸브가 구비된 연결관이 연관되어 있다.On both left and right sides of the piston pump mechanism, a plurality of hydraulic cylinder mechanisms are arranged in a row, and a connection pipe having a control valve is connected between the hydraulic cylinders of the opposite gravity cylinder mechanisms of both rows.

각 중력실린더기구는 구조가 모두 동일하며, 소정의 높이를 가진 수압실린더 와, 상기 수압실린더에 삽입된 피스톤 로드와, 로드의 상단부에 형성된 물을 체워 무게를 갖게하는 중력탱크로 구성되어 있으며 양측열의 중력실린더의 각 수압실린더의 수압도관은 가장자리의 피스톤 펌프에 각각 공동으로 연관되어 수압실린더에서 출력되는 수압에 의하여 상기 펌프의 피스톤이 전후로 왕복동작하여 양수하게 되어 있다. Each gravity cylinder mechanism has the same structure, and is composed of a hydraulic cylinder having a predetermined height, a piston rod inserted into the hydraulic cylinder, and a gravity tank that weighs the water formed at the upper end of the rod to give weight. The hydraulic conduits of the hydraulic cylinders of the gravity cylinder are jointly associated with the piston pumps of the edges, respectively, and the pistons of the pumps reciprocate back and forth by the hydraulic pressure output from the hydraulic cylinders.

중력탱크의 저면에는 물을 쏟아낼 때 열리는 개폐밸브가 형성되어 있고 상기 중력탱크는 상기 피스톤 로드의 수직 행정거리(높이)로 승강되며 상승위치에서 수원의 물이 급수관에 의하여 체워지게 되어 있다. An open / close valve is formed at the bottom of the gravity tank to open when the water is poured out. The gravity tank is moved up and down by the vertical stroke (height) of the piston rod, and the water of the source is filled by the water supply pipe at the elevated position.

중력탱크는 그 중량과 부피를 고려하여 지지대에 안전하게 지지되는 동시 가이드 레일을 따라 적은 마찰 저항으로 용이하게 수직 승강작동할 수 있는 롤러와 같은 접동수단이 부가(附加)되어 있다.Gravity tanks are provided with sliding means such as rollers that can be easily vertically lifted and operated with low frictional resistance along the simultaneous guide rails that are securely supported to the supports, taking into account their weight and volume.

또한 각 도관마다 흡입밸브와 배출밸브가 구비되어 별도의 설명 없어도 순방향으로만 물이 진행하는 것으로 이해하면 된다.In addition, each conduit is provided with a suction valve and a discharge valve, it is to be understood that the water proceeds only in the forward direction without any explanation.

이러한 구성으로 된 본 발명의 중력 수압펌프는, 어느 일측 열의 중력실린더기구의 중력탱크에 수원의 물이 급수관을 통하여 체워져 물의 중력을 갖게 되는 동안, 타측 열의 중력실린더기구는 그 중력탱크의 물이 쏟아져서 가볍게 되며, 이때 연결관의 제어밸브가 닫혀 있어, 중력을 가진 측의 중력실린더기구는 수압실린 더의 피스톤 하방의 유체의 유동이 제지되기 때문에 피스톤은 하강동작되지 않으며 또한 가벼운 측의 중력실린더기구도 유체의 압력전달이 없기 때문에 상승작동되지 않고 하강된 상태로 있다. 일측 열의 중력탱크에 물이 체워지고 타측 열의 중력탱크에 물이 쏟아지는 동작이 종료되면, 감지수단의 신호에 따라 제어밸브가 열리는 순간에 중력을 가진측의 중력실린더기구가 하강동작을 하는 동시. 하강동작에 따른 수압실린더의 피스톤 압력이 유체에 의하여 타측 열의 중력 실린더기구의 피스톤에 작용하여 타측 열의 중력실린더기구는 상승 동작되고 이때 수압실린더의 상부측 수압이 가장자리의 펌프에 공급되어 로드로 연결된 모든 펌프의 피스톤이 일측으로 작동된다.In the gravity hydraulic pump of the present invention having such a configuration, while the water of the source is filled through the water supply pipe to the gravity tank of the gravity cylinder mechanism of one row, the gravity cylinder mechanism of the other row is the water of the gravity tank. The control valve of the connecting pipe is closed, and the gravity cylinder mechanism on the gravity side stops the flow of fluid below the piston of the hydraulic cylinder, so the piston does not move downward and the gravity cylinder mechanism on the light side Also, since there is no pressure transfer of the fluid, it does not rise and remains in a down state. When the water is filled in the gravity tank in one row and the water is poured in the gravity tank in the other row, the gravity cylinder mechanism of the gravity side moves downward when the control valve is opened in response to the signal of the sensing means. The piston pressure of the hydraulic cylinder acts on the piston of the gravity cylinder mechanism in the other row by the fluid, and the gravity cylinder mechanism in the other row is lifted up. At this time, the hydraulic pressure of the upper cylinder of the hydraulic cylinder is supplied to the pump at the edge and connected to the rod. The piston of the pump is operated to one side.

일측 열의 중력실린더기구가 하강동작되는 동시 타측 열의 중력실린더기구가 상승동작을 완료하면 감지수단의 신호에 의하여 연결관의 제어밸브가 다시 닫히어, 증력실린더기구의 작동을 정지상태로 유지시킨다. 이때 비어 있는 중력탱크에는 수원의 물이 급수관을 통하여 체워지고 하강된 중력탱크의 물은 쏟아져서 저위 수조에 담긴다. At the same time that the gravity cylinder mechanism of one row is lowered and the gravity cylinder mechanism of the other row is completed, the control valve of the connecting pipe is closed again by the signal of the sensing means, thereby maintaining the operation of the boost cylinder mechanism. At this time, the empty gravity tank is filled with water from the water source through the water supply pipe, and the water from the descending gravity tank is poured into the lower tank.

중력탱크에 물이 체워지거나 쏟아진 동작을 감지한 감지신호에 따라 연결관의 제어밸브가 다시 열리면서 중력을 가진측의 중력실린더기구는 다시 하강동작을 하는 중에 수압실린더의 피스톤의 압력이 유체에 의하여 타측 열의 중력실린더기구의 피스톤을 가압상승시키어 상승되는 수압실린더의 수압이 가장자리의 펌프에 공급되어 로드로 연결된 모든 펌프의 피스톤이 타측으로 작동되어 양수된다. As the control valve of the connecting pipe is opened again according to the detection signal that detects the water filling or pouring in the gravity tank, the gravity cylinder mechanism of the gravity side is lowered again while the pressure of the piston of the hydraulic cylinder is The hydraulic pressure of the hydraulic cylinder, which is raised by raising and increasing the piston of the gravity cylinder mechanism of the heat, is supplied to the pump at the edge so that the pistons of all pumps connected to the rod are operated and pumped to the other side.

이와 같이 양측 열의 중력실린더기구가 중력탱크에 물이 체워지거나 쏟아지 는 중력변화에 따라 시소(see-saw)와 같이 번갈아 승강동작이 반복되고 그 때마다 수압실린더에서 출력되는 수압에너지에 의하여 펌프기구가 가동되어 저위수조의 물을 고위수조에 양수하는 것이다. In this way, the gravity cylinder mechanisms of both rows alternately move up and down like a see-saw according to the gravity change caused by water being poured or poured into the gravity tank, and the pump mechanism is output by the hydraulic energy output from the hydraulic cylinder each time. Is activated to pump water from the lower tank into the upper tank.

본 발명의 중력 수압펌프는 실린더와 피스톤으로 이루어지는 중력실린더기구로 구성되어 있기 때문에 구조가 간단하고 제작이 용이하며 취급이 간편하다.Gravity hydraulic pump of the present invention is composed of a gravity cylinder mechanism consisting of a cylinder and a piston, the structure is simple, easy to manufacture and easy to handle.

또 수원의 물이 풍부하고 낙차가 낮은 곳에서 물을 이용하여 중력에너지를 용이하게 얻을 수 있으며, 좌우 양측에 배치된 중력실린더기구의 번갈아 작동되는 승강동작에 의하여 수압 에너지가 출력됨으로 동작 싸이클수가 종래의 부력 펌프에 비하여 높기 때문에 물의 중력 에너지량이 보다 크게 된다.In addition, gravitational energy can be easily obtained by using water in a place where the water source is rich and the drop is low, and the hydraulic cycle energy is output by alternating lifting operation of the gravity cylinder mechanisms arranged on both the left and right sides. Since it is higher than the buoyancy pump of, the gravity energy of water becomes larger.

또한 복수개의 펌프기구에 복수개의 중력실린더의 중력 에너지를 집중으로 가할 수 있어 큰 힘으로 펌프의 가동이 가능하여 양수 뿐 아니라 각종 용도로 사용할 수 있는 동력을 얻을 수 있는 등 종래의 수격펌프나 부력펌프에 비하여 물의 중력 에너지에 의한 일의 효용성이 보다 향상되는 이점이 있다. In addition, the gravity energy of a plurality of gravity cylinders can be applied to a plurality of pump mechanisms, so that the pump can be operated with a large force, thereby obtaining power that can be used for various purposes as well as pumping water. Compared with the gravitational energy of water, the utility of work is further improved.

본 발명의 중력 수압펌프는, 도1에 표시된 바와 같이 복수개의 피스톤 펌프가 일열로 배치되어 각 펌프의 피스톤이 하나의 로드로 직결되어 동시적인 왕복작동으로 양수되는 펌프기구(P)와, 상기 피스톤 펌프기구(P)의 좌우 양측에 나란히 배치되어 중력탱크에 물이 체워지거나 쏟아내는 중력의 변동에 의하여 승강동작을 하면서 중력으로 발생되는 수압에너지를 출력하는 중력실린더기구(S)와, 대향된 중 력실린더기구(S)의 서로 짝을 이룬 수압실린더 간에 연결되어 중력실린더기구의 상하동작을 제어하는 제어밸브(cv)가 구비된 연결관(D)으로 구성되어, 좌우 양측 열의 중력실린더기구가 중력탱크의 중력변동에 의하여 번갈아 상하동작을 반복하면서 중력으로 발생되는 수압 에너지를 피스톤 펌프에 공급하여 가동할 수 있게 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the gravity hydraulic pump of the present invention includes a pump mechanism (P) in which a plurality of piston pumps are arranged in a row so that the pistons of each pump are directly connected to one rod and pumped by simultaneous reciprocating operation. Gravity cylinder mechanism (S) arranged side by side on both left and right sides of the pump mechanism (P) to output hydraulic pressure energy generated by gravity while lifting and lowering due to the change of gravity that water is poured or poured into the gravity tank, and the opposite gravity It consists of a connecting pipe (D) having a control valve (cv) connected between the hydraulic cylinders paired with each other of the hydraulic cylinder mechanism (S) and controlling the vertical motion of the gravity cylinder mechanism. It is configured to operate by supplying hydraulic pressure energy generated by gravity to the piston pump while repeating the vertical movement alternately by the gravity change of the tank.

피스톤 펌프기구(P)는 통상의 복수개의 피스톤 펌프(pm)가 직열로 배치되어 있고 각 펌프실린더(ps)의 피스톤(pt)은 하나의 로드(rd)로 직결되어 동시적으로 피스톤이 왕복작동하게 되어 있다. 각 피스톤 펌프(pm)의 복수개의 흡입관(d)(d')은 저위수조(W1)에 연관되고 복수개의 토출관(u)(u')은 고위수조(W2)에 연관되어 각 피스톤(pt)의 왕복동작에 따라 저위수조(W1)의 물을 고위수조(W2)에 양수하게 되어 있다. In the piston pump mechanism P, a plurality of ordinary piston pumps pm are arranged in series, and the piston pt of each pump cylinder ps is directly connected to one rod rd to simultaneously reciprocate the pistons. It is supposed to be done. A plurality of suction pipes d (d ') of each piston pump pm are associated with the low water tank W1 and a plurality of discharge pipes u (u') are associated with the high water tank W2 to each piston (pt). In accordance with the reciprocating operation of), the water in the low water tank W1 is pumped to the high water tank W2.

상기 피스톤 펌프기구(P)의 좌우 양측에는 도1및 도2에 표시된 바와 같이, 복수개의 중력실린더기구(S)가 서로 마주 보고 일렬로 나란히 배치되어 있고 서로 마주 본 일측 열(A)(이하 A열이라 함)의 중력실린더기구(S)와 타측 열(B)(이하 B열이라 함)의 중력실린더기구(S)의 수압실린더(as)(bs)간에 2개씩 짝을 이루어 양측 의 A열과 B열의 각 수압실린더(as)(bs)의 하단부간에 제어밸브(cv)가 구비된 연결관(D)이 각각 관접되어 한쪽 열의 중력실린더의 수압을 타측 열의 중력실린더측에 서로 전달하여 번갈아 승강동작 하거나 동작의 정지상태를 유지할 수 있게 되어 있다. As shown in Fig. 1 and Fig. 2, on the left and right sides of the piston pump mechanism P, a plurality of gravity cylinder mechanisms S are arranged side by side facing each other and face each other (A) (hereinafter A) Row 2) between the hydraulic cylinder mechanism (S) of the column (S) and the hydraulic cylinders (as) (bs) of the gravity cylinder mechanism (S) of the other row (B) (hereinafter referred to as column B). A connecting pipe (D) having a control valve (cv) is connected between the lower ends of the hydraulic cylinders (as) (bs) in row B, respectively, to transfer the hydraulic pressures of the gravity cylinders in one row to the gravity cylinders in the other row and alternately lift up and down. Or stop the operation.

중력실린더기구(S)는 소정의 승강거리(h)를 가진 수직으로 나란히 배치된 복 수개의 수압실린더(as)(bs)와, 그 피스톤(ap)(bp)의 로드(ar)(br)의 상단부에 형성된 중력을 발생하는 소정크기의 중력탱크(at)(bt)로 각각 구성되어 있다. 각 중력탱크(at)(bt)의 저면에는 물을 하방으로 쏟아 낼 때 개방되는 밸브(av)(bv)가 구비되어 있고 각 중력탱크(at)(bt)는 지지체(F)에 의하여 지지되는 동시 승강작동시의 마찰저항을 적게하는 롤러와 가이드레일과 같은 적절한 접동수단이 부가되어 있다.The gravity cylinder mechanism S is provided with a plurality of hydraulic cylinders as (bs) arranged vertically side by side with a predetermined lifting distance h, and a rod (ar) (br) of its piston (ap) (bp). It is composed of gravity tanks (at) bt of a predetermined size to generate gravity formed at the upper end of each. The bottom of each gravity tank (at) (bt) is provided with a valve (av) (bv) which is opened when water is poured downward, and each gravity tank (at) (bt) is supported by a support (F) Appropriate sliding means, such as rollers and guide rails, are provided to reduce frictional resistance during simultaneous lifting and lowering operations.

양측 열(A)(B)의 중력실린더기구(S)의 각 수압실린더(as)(bs)의 흡입관(au)(bu)은 저위수조(W1)에 연관되어 물을 흡입하고 각 실린더(as)(bs)의 수압도관(ad)(bd)은 피스톤 펌프기구(P)의 가장자리의 피스톤 펌프(pa)(pb)에 각각 관접되어 수압도관(ad)(bd)으로 수압을 공급하여 모든 펌프(pm)의 피스톤(pt)이 동시적으로 왕복동작으로 양수하게 되어 있다.The suction pipe au (bu) of each hydraulic cylinder as (bs) of the gravity cylinder mechanism S of the two rows A and B is connected to the low water tank W1 to suck water and each cylinder (as) (b) hydraulic conduits (ad) (bd) are in contact with the piston pumps (pa) (pb) at the edges of the piston pump mechanism (P), respectively, to supply hydraulic pressure to the hydraulic conduits (ad) (bd) to supply all the pumps. The piston pt at (pm) is pumped in a reciprocating motion simultaneously.

또한 연결관(D)의 제어밸브(cv)는 전자적으로 동작되며 물탱크에 물이 체워지거나 쏟아진 상태는 시간의 설정이나 중량감지기, 또는 수위감지기등의 적절한 감지수단(도시되지 않음)에 의하여 감지되고 그 감지신호에 따라 제어밸브(cv)가 제어동작되며 각 도관에는 흡입밸브(va)와 유출밸브작(vb)가 각각 관접되어 각각의 밸브동작을 설명하지 않아도 물이 순방향으로 진행하는 것으로 보면 된다. In addition, the control valve (cv) of the connection pipe (D) is operated electronically, and the state of filling or pouring water into the water tank is detected by an appropriate sensing means (not shown), such as setting a time, a weight sensor, or a water level sensor. The control valve (cv) is controlled to operate according to the detection signal, and the inlet valve (va) and the outlet valve operation (vb) are respectively connected to each conduit so that the water proceeds in the forward direction without explaining each valve operation. do.

본 발명의 중력 수압펌프의 동작은 다음과 같다.The operation of the gravity hydraulic pump of the present invention is as follows.

도1에서 B열의 복수개의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(bt)는 상승위치에서 급수관(sp)에 의하여 수원(Wo)의 물이 체워지는 상태이고 일측 A열의 복수개의 중력실린도기구(S)의 중력탱크(at)는 하강위치에서 밸브(av)가 개방되어 중력탱크 (at)에 담긴 물이 저위수조(W1)에 쏟아지고 있는 상태를 보인다. 이때 연결관(D)의 제어밸브(cv)는 닫혀 있고, 연결관(D)내부의 유체(fo)가 유동되지 않으므로 A열과 B열의 중력실린더(S)는 상하의 각 위치에서 정지상태를 유지하고 있다.In FIG. 1, the gravity tank bt of the plurality of gravity cylinder mechanisms S in column B is filled with water from the water source Wo by the water supply pipe sp at an elevated position, and the plurality of gravity cylinder mechanisms in one side A column ( In the gravity tank (at S), the valve (av) is opened in the lowered position, and the water contained in the gravity tank (at) shows the state pouring into the low water tank (W1). At this time, since the control valve (cv) of the connection pipe (D) is closed and the fluid (fo) inside the connection pipe (D) does not flow, the gravity cylinders (S) in column A and column B maintain a stop state at each position above and below. have.

B열의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(bt)에 물이 체워지면 급수관(sp)의 밸브가 닫이어 지수(止水)되고 A열의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(at)는 그 밸브(av)가 열리어 물이 모두 쏟아져 가벼운 상태로 된다. 이때, 감지수단(도시되지 않음)의 감지신호에 의하여 연결관(D)의 제어밸브(cv)가 열린다. 제어밸브(cv)가 열리면, B열의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(bt)는 체워진 물의 중력에 의하여 피스톤(bp)과 함께 실린더(bs)에서 하강되며, 하강되는 피스톤(bp)의 압력에 의하여 B열의 수압실린더(bs)에 유입된 유체(fo)는 연결관(D)을 통하여 A열의 중력실린더기구(S)의 수압실린더(as)의 피스톤(ap)을 가압하여 상승시키고 동 실린더(bs)에는 흡입관(bu)을 통하여 저위수조(W1)의 물이 유입된다.When water is filled in the gravity tank (bt) of the gravity cylinder mechanism (S) of row B, the valve of the water supply pipe (sp) is closed and the water is discharged, and the gravity tank (at) of the gravity cylinder mechanism (S) of the row A is The valve av is opened, and all the water is poured into the light state. At this time, the control valve (cv) of the connection pipe (D) is opened by the detection signal of the detection means (not shown). When the control valve cv is opened, the gravity tank bt of the gravity cylinder mechanism S in row B is lowered from the cylinder bs together with the piston bp by the gravity of the filled water, and the lowering of the piston bp The fluid (fo) introduced into the hydraulic cylinder (bs) in the B column by the pressure is raised by pressing the piston (ap) of the hydraulic cylinder (as) of the gravity cylinder mechanism (S) of the A column through the connecting pipe (D), The water of the low water tank W1 flows into the cylinder bs through the suction pipe bu.

A열의 수압실린더(as)의 피스톤(ap)이 상승되는 과정에서 수압실린더(as)의 상부측에 유입된 물의 수압이 피스톤(ap)의 압력에 의하여 수압도관(ad)을 통하여 피스톤 펌프기구(P)의 가장자리에 위치한 피스톤 펌프(pa)에 유입되어 그 피스톤 펌프(pa)의 피스톤(pt)이 타측으로 작동된다. 펌프기구(P)의 각 피스톤(pt)은 하나의 로드(rd)에 연결되어 있기 때문에 모든 펌프(pm)의 피스톤(pt)은 동시적으로 작동된다. 이 작동에 의하여 각 펌프(pm)의 실린더(ps)에 유입된 저위수조(W1)의 물은 일측 토출관(u)을 통하여 고위수조(W2)로 양수되는 동시 저위수조(W1)의 물은 타측 흡입관(d)을 통하여 펌프 실린더(ps)에 흡입된다. In the process of raising the piston (ap) of the hydraulic cylinder (as) of the column A, the hydraulic pressure of the water flowing into the upper side of the hydraulic cylinder (as) through the hydraulic conduit (ad) by the pressure of the piston (ap) through the piston pump mechanism ( It enters the piston pump pa located at the edge of P) and the piston pt of the piston pump pa is operated to the other side. Since each piston pt of the pump mechanism P is connected to one rod rd, the pistons pt of all the pumps pm are operated simultaneously. The water of the low water tank (W1) introduced into the cylinder (ps) of each pump (pm) by this operation is the water of the simultaneous low water tank (W1) pumped to the high water tank (W2) through one discharge pipe (u) It is sucked into the pump cylinder ps through the other suction pipe d.

도2에 표시된 바와 같이 A열의 중력실린더기구(S)가 상승작동되고 B열의 중력실린더기구(S)가 하강작동이 종료되면 감지수단의 신호에 따라 열렸던 연결관(D)의 제어밸브(cv)가 닫이어 승강상태를 그대로 유지시킨다. 그 사이에 상승위치의 A열의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(at)에 수원(Wo)의 물이 급수관(sp)을 통하여 체워지고 B열의 중력실린더기구(S)의 중력탱크(bt)의 밸브(bv)가 열리면서 탱크의 물이 저위수조(W1)에 쏟아져 가볍게 된다. 이어서 감지수단의 신호에 의하여 연결관(D)의 제어밸브(cv)가 열리면, A열의 중력실린더기구(S)가 체워진 물의 중력으로 피스톤(ap)과 함께 수압실린더(as)에서 하강작동되는 동시 B열의 중력실린더기구(S)는 상승작동된다. 중력탱크(at)의 중력에 의하여 하강되는 A열의 수압실린더(as)의 피스톤(ap)의 압력에 의하여 동 수압실린더(as)의 하부측 유체(fo)는 연결관(D)을 통하여 B열 중력실린더기구(S)의 수압실린더(bs)의 피스톤(bp)을 가압하여 상승시키며 이때 동 수압실린더(bs)의 상부측 수압이 수압도관(bd)을 통하여 가장자리의 펌프(pb)에 가압되어 로드(rd)로 연결된 모든 피스톤(pt)이 타측으로 작동된다. 이 동작에 의해서 펌프 실린더(ps)에 유입된 물이 펌프의 타측 토출관(u')을 통하여 고위 수조(W2)로 양수되는 동시 일측 흡입관(d')을 통하여 저위수조(W1)의 물이 펌프로 흡입된다.As shown in Fig. 2, when the gravity cylinder mechanism S in row A is operated up and the gravity cylinder mechanism S in row B is finished, the control valve cv of the connection pipe D opened in response to the signal of the sensing means. Is closed to maintain the elevated state. In the meantime, the water of the water source (Wo) is charged through the water supply pipe (sp) to the gravity tank (at) of the gravity cylinder mechanism (S) in the row A in the rising position, and the gravity tank (bt) of the gravity cylinder mechanism (S) in the B column Of the tank (bv) is opened and the water of the tank is poured into the low water tank (W1) and lightened. Subsequently, when the control valve cv of the connection pipe D is opened by the signal of the sensing means, the gravity cylinder mechanism S of column A is operated by the hydraulic pressure descending with the piston ap with the gravity of the filled water. At the same time, the gravity cylinder mechanism S of the column B is lifted up. Due to the pressure of the piston (ap) of the hydraulic cylinder (as) of column A descending by the gravity of the gravity tank (at), the fluid (fo) of the lower side of the hydraulic cylinder (as) is connected to the column B through the connection pipe (D) The piston (bp) of the hydraulic cylinder (bs) of the gravity cylinder mechanism (S) is pressurized and raised. At this time, the upper hydraulic pressure of the hydraulic cylinder (bs) is pressurized by the pump pb at the edge through the hydraulic conduit (bd). All the pistons pt connected by the rod rd are operated to the other side. Through this operation, the water of the low water tank W1 is pumped through the simultaneous one suction pipe d 'through which water introduced into the pump cylinder ps is pumped to the high water tank W2 through the other discharge pipe u' of the pump. Suctioned by the pump.

이와 같이 A열의 중력실린더기구(S)와 B열의 중력실린더기구(S)가 번갈아 시소처럼 승강동작을 반복하여 복수개의 피스톤 펌프기구를 왕복 구동시키어 연속적으로 양수하는 것이다.In this way, the gravity cylinder mechanism S in column A and the gravity cylinder mechanism S in column B alternately lift and move as shown in the seesaw to reciprocally drive a plurality of piston pump mechanisms to pump them continuously.

본 발명에 의한 중력 수압펌프는 양측 열의 중력실린더기구가 번갈아 승강동 작에 의하여 중력으로 발생된 수압에너지에 의하여 피스톤 펌프기구를 왕복작동시키어 양수하기 때문에 피스톤의 왕복동작 싸이클 수가 보다 많게 되어 종래의 부력펌프에 비하여 다량의 물을 양수 할 수 있다.In the gravity hydraulic pump according to the present invention, the number of reciprocating cycles of the piston is increased because the gravity cylinder mechanisms of both rows alternately pump the piston pump mechanism by hydraulic pressure energy generated by gravity by the lifting operation. More water can be pumped than the pump.

본 발명에서 하나의 중력탱크의 중력에너지로는 복수개의 펌프를 가동하기 어려우나 복수개의 중력실린더기구의 중력에너지를 가장자리의 피스톤 펌프에 공동으로 집중 공급하여 총량적으로 큰 중력으로 발생된 수압 에너지에 의하여 복수개의 피스톤 펌프를 원활하게 가동할 수 있다.In the present invention, the gravity energy of one gravity tank is difficult to operate a plurality of pumps, but by supplying the gravity energy of the plurality of gravity cylinder mechanisms jointly to the piston pump of the edge jointly by the hydraulic pressure energy generated by a large amount of gravity A plurality of piston pumps can be smoothly operated.

따라서 종래의 수격펌프나 부력펌프는 하나의 펌프에 복수의 중력에너지를 총합적으로 사용할 수 없었으나 본 발명에서는 이러한 문제가 해소되어, 목적에 따라 큰 중력으로 발생되는 수압에너지를 얻어 각종 용도에 이용할 수 있다.Therefore, the conventional water hammer pump or buoyancy pump was unable to use a plurality of gravity energy in one pump as a whole, but in the present invention, this problem is solved, and according to the purpose, it is possible to obtain hydraulic pressure energy generated by large gravity and use it for various purposes. Can be.

본 발명의 중력 수압펌프는 실린더와 피스톤으로 이루어지는 중력실린더기구로 구성되어 있기 때문에 구조가 가단하고 제작이 용이하며 취급이 간편하다.Gravity hydraulic pump of the present invention is composed of a gravity cylinder mechanism consisting of a cylinder and a piston, so the structure is easy, easy to manufacture and easy to handle.

또 수원의 물이 풍부하고 낙차가 낮은 곳에서 물을 이용하여 중력에너지를 용이하게 얻을 수 있으며, 좌우 양측에 배치된 중력실린더기구가 번갈아 승강동작하여 중력으로 발생되는 수압 에너지가 연속적으로 출력됨으로 동작 싸이클 수가 종래의 부력 펌프에 비하여 높기 때문에 물의 양수량이 보다 크게 된다.In addition, gravitational energy can be easily obtained by using water in a place where water is abundant and the drop is low, and the gravity cylinder mechanisms arranged on both the left and right sides are lifted alternately to output hydraulic energy generated by gravity continuously. Since the number of cycles is higher than that of the conventional buoyancy pump, the amount of pumped water becomes larger.

또한 복수개의 펌프기구에 복수개의 중력실린더의 중력으로 발생되는 수압 에너지를 집중으로 가할 수 있어 큰 힘으로 펌프의 가동이 가능하여 종래의 수격펌프나 부력펌프에 비하여 물의 중력 에너지에 의한 일의 효용성이 보다 향상되고 각 종 용도의 중력에너지를 제공할 수 있는 등의 여러가지 효과가 있다.In addition, it is possible to concentrate hydraulic pressure energy generated by the gravity of a plurality of gravity cylinders to a plurality of pump mechanisms, so that the pump can be operated with a large force, and the efficiency of work by gravity energy of water is higher than that of a conventional water hammer pump or a buoyancy pump. There are various effects, such as being able to improve and provide gravity energy for various uses.

Claims (3)

복수개의 피스톤 펌프가 일열로 배치되어 각 펌프의 피스톤이 하나의 로드로 직결되어 동시적인 왕복작동으로 양수되는 펌프기구(P)와, 상기 피스톤 펌프기구(P)의 좌우 양측에 나란히 배치되어 중력탱크에 물이 체워지거나 쏟아내는 중력의 변동에 의하여 승강동작을 하면서 중력으로 발생되는 수압에너지를 출력하는 중력실린더기구(S)와, 대향된 중력실린더기구(S)의 서로 짝을 이룬 수압실린더 간에 연결되어 중력실린더기구의 상하동작을 제어하는 제어밸브(cv)가 구비된 연결관(D)으로 구성되어, 좌우 양측 A열과 B열의 중력실린더기구(S)가 중력탱크의 중력변동에 의하여 번갈아 상하동작을 반복하면서 중력으로 발생되는 수압 에너지를 피스톤 펌프에 공급하여 가동할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 중력 수압펌프.A plurality of piston pumps are arranged in a row so that the piston of each pump is directly connected to one rod and pumped by simultaneous reciprocating operation. The pump mechanism P is arranged side by side on both the left and right sides of the piston pump mechanism P and is a gravity tank. Connection between gravity cylinder mechanism (S) which outputs hydraulic pressure energy generated by gravity while lifting and moving due to the gravity change which water is poured or poured into, and the hydraulic cylinders paired with opposing gravity cylinder mechanism (S) Consisting of a connecting pipe (D) having a control valve (cv) for controlling the up and down operation of the gravity cylinder mechanism, the gravity cylinder mechanism (S) in both the left and right A rows and B rows alternates with the gravity tank of the gravity tank. The gravity hydraulic pump, characterized in that configured to be operated by supplying the hydraulic pressure generated by gravity to the piston pump while repeating. 제1항에 있어서 좌우 양측 열의 동일한 구조를 가진 각 중력실린더기구(S)는 소정의 높이(h)를 가진 수압실린더(as)(bs)와, 동 피스톤(ap)(bp)의 로드(ar)(br)의 상단부에 형성된 물을 체워 무게를 갖게하는 중력탱크(at)(bt)로 구성되어, 중력탱크에 체워지는 물의 중력에 의하여 수압실린더(as)(bs)의 피스톤(ap)(bp)의 하강압력에 의한 중력으로 발생된 수압 에너지를 각 실린더(as)(bs)의 수압도관(ad)(bd)으로 출력하여 펌프기구(P)에 공급하게 된 것을 특징으로 하는 중력 수압펌프 The gravity cylinder mechanism (S) having the same structure in both the left and right rows is a hydraulic cylinder (as) (bs) having a predetermined height (h), and the rod (ar) of the same piston (ap) (bp). It is composed of a gravity tank (at) (bt) to weigh the water formed at the upper end of the (br), and the piston (ap) of the hydraulic cylinder (as) (bs) by the gravity of the water to be filled in the gravity tank ( bp) Gravity hydraulic pump, characterized in that the hydraulic pressure energy generated by the gravity due to the falling pressure is output to the hydraulic conduit (ad) (bd) of each cylinder (as) (bs) and supplied to the pump mechanism (P) 제1항에 있어서 피스톤 펌프기구(P)는 복수개의 피스톤 펌프(pm)가 일열로 배치되고 각 펌프의 피스톤(pt)은 하나의 로드(rd)로 직결되며 가장자리의 피스톤 펌프(pa)(pb)에 A열과 B열의 중력실린더기구(S)의 각 수압도관(ad)(bd)이 각각 공동으로 관접되어 번갈아 승강작동되는 중력실린더기구의 중력으로 발생된 수압 에너지에 의하여 펌프의 피스톤이 왕복 작동하여 양수하게 된 것을 특징으로 하는 중력 수력펌프.The piston pump mechanism (P) according to claim 1, wherein a plurality of piston pumps (pm) are arranged in a row, and the piston (pt) of each pump is directly connected to one rod (rd) and the piston pump (pa) of the edge (pb). The piston of the pump is reciprocated by hydraulic pressure energy generated by the gravity of the gravity cylinder mechanism, which is alternately lifted and operated by each of the hydraulic conduits (ad) (bd) of the gravity cylinder mechanisms (S) in rows A and B, respectively. Gravity hydraulic pump, characterized in that pumped by.
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