KR20220143109A - 관성 유체역학 펌프 및 파도 엔진 - Google Patents

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가스 알렉산더 쉘든-콜슨
브라이언 리 모팻
다니엘 윌리엄 플레이스
이바 리 토슨
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론 걸 홀딩스, 엘티디.
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Abstract

파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 표면 상에 부동할 수 있는 부력 유체역학 펌프를 개시한다. 실시예는 수축이 있는 바닥 개방형 튜브를 포함한다. 튜브는, 튜브 수축이 상호 작용하는 상당량의 물을 부분적으로 둘러싸고, 파도 작용에 응답하여 유체 흐름 진동을 내부에 생성하고/하거나 증폭시킨다. 파도 구동 진동은, 수역의 평균 수위 위에 적어도 부분적으로 위치하거나 압축 공기 또는 가스 또는 압축 공기와 가스 모두에 의해 가압되는 저장소에 수집될 수 있는 튜브 내부의 물의 일부의 주기적 상향 분출을 초래한다. 이러한 저장소 내의 물은, 터빈을 통해 수역으로 복귀할 수 있어서, (장치를 파도 엔진으로 만드는) 전력을 생성할 수 있거나, 장치 펌핑 작용을 물 순환, 추진, 용해된 미네랄 추출, 또는 인공 강우와 같은 기타 목적에 사용할 수 있다. 바다에서 수소를 제조하고 선박을 사용하여 상기 수소를 전달하는 방법을 개시한다. 바다에서 수소 탑재 운반선을 충전하는 방법을 개시한다.

Description

관성 유체역학 펌프 및 파도 엔진
본원은 2020년 2월 19일에 출원된 미국 특허 제62/978,299호, 2020년 3월 8일에 출원된 미국 특허 제63/060,145호, 및 2020년 5월 18일에 출원된 미국 특허 제63/026,670호에 대한 우선권을 주장한다.
바다 표면을 가로질러 이동하는 파도는 비교적 천천히 이동하는 경향이 있다. 마찬가지로, 파도의 진동은, 예를 들어, 8초 내지 20초 정도로 비교적 긴 주기를 갖는 경향이 있다. 그러나 파도의 비교적 느린 이동에도 불구하고, 파도는 상당량의 에너지를 보유하고/보유하거나 나타내는 경향이 있다. 이러한 이유로, 파도로부터 에너지를 추출하는 것은 바람직하면서도 어렵다. 본 개시내용의 실시예는, 이동하는 부품이 거의 없거나 전혀 없는 견고하고 비교적 저렴한 설계로 파도로부터 에너지를 효율적으로 추출한다. 다양한 실시예에서, 에너지는 물 펌핑, 추진, 발전, 여과, 용해 광물 추출, 연료(예를 들어, 수소) 생산, 및 기타 목적을 위해 추출된다. 실시예에서, 수소는 바다에서 제조된다. 실시예에서, 바다에서 제조된 수소는 선박을 사용하여 해안으로 운반된다. 실시예에서, 수소는 관성 유체역학 펌프에서 선박에 의해 수용된다.
파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상면에 인접하여 부유하도록 구성된 신규 유형의 부력 유체역학 펌프 및 신규 유형의 파도 엔진을 개시한다. 실시예는, 하측 부분에 개구 또는 마우스(mouth)가 있고 일부 실시예에서는 상측 마우스에 또는 근처에 수축부나 좁아지는 부분이 있는 적어도 하나의 튜브(특히 본원에서 액체 가압 기둥형 도관, 물 튜브, 테이퍼링된 튜브(테이퍼링된 경우에 해당), 수축된 튜브(수축된 경우에 해당)，또는 관성 물 튜브라고도 함)를 통합한다. 실시예는, 특히 물과 수축부, 테이퍼 간의 상호 작용 또는 상기 튜브 내에 통합될 수 있는 단면적의 감소 때문에, 디바이스에서 파도 작용에 응답하여 튜브 내에서 출렁이고 진동하는 경향이 있는 상당량의 물을 부분적으로 둘러싸는 튜브를 포함한다. 실시예는, 튜브의 상측 부분이 연결되는 부표(특히 본원에서 부유 모듈, 중공 챔버, 부력 인클로저, 부력 본체, 부유 캡슐, 중공 부유 모듈, 또는 상측 선체 인클로저라고도 함)를 통합한다. 실시예와 이의 부착된 테이퍼링된 또는 수축된 튜브의 파도 구동 진동으로 인해, 튜브 내부, 튜브의 최상부에서 및/또는 튜브의 상측 마우스(특히 주입구, 물 배출 마우스, 또는 물 배출 주둥이라고 함)로부터 물의 일부가 주기적으로 분출된다. 실시예에서, 상기 분출된 물의 일부는, (1) 저장소 내의 수면이 디바이스가 부유하는 수역의 평균 수위보다 높은 위치, 즉 휴지 중인 외측 수면에서 유지되고/유지되거나 (2) 저장소 내의 물이 동일한 인클로저 및/또는 유체 연통 인클로저에 함유된 압축 공기 또는 기체에 의해 상승된 압력 상태에 있도록 위치하며 구성된 저장소(특히 본원에서 액체 수집 챔버, 물 탱크, 내부 인클로저, 또는 집수 베이슨(basin)이라고도 함)에 수집된다. 이러한 상승되거나 가압된 저장소 내의 물은, 실시예에서, 터빈 또는 자기유체역학 발전기와 같은 기타 동력_캡처 메커니즘이 위치하는 유출 도관(특히 본원에서 유출 파이프라고도 함)을 통해 또는 저장소로부터 나오는 물의 흐름을 조절 및/또는 제어하도록 구성된 흡착제 필터, 노즐 또는 밸브와 같은 기타 유형의 흐름 제어기를 통해, 디바이스가 부유하는 수역으로 복귀하여, 전력 생성을 허용한다. 일부 실시예에서, 흐름 제어기는, 해수에 용해된 물질의 포획 또는 전력 생성과 같이 물 흐름의 결과로서 유용한 작업물 및/또는 유용한 생산물 또는 결과를 생성한다. 다른 실시예에서, 흐름 제어기의 유용성은, 주로 디바이스의 저장소의 대략 일정하거나 제어되는 가압화 및/또는 유체역학 펌프를 통한 물의 대략 일정하거나 제어가능한 흐름을 유지하는 것이다.
실시예는 튜브 내에 부분적으로 둘러싸인 휴면수의 상측면의 평균 수평 단면적보다 적어도 5배 더 큰 수선 면적을 특징으로 한다. 실시예는 특히 휴면 수선 영역에서 준구형인 부표를 특징으로 한다. 실시예는, 자유 부유하며, 계류되지 않고, 자가 추진식이며, 위성에 의해 또는 다른 전자기적으로 또는 광학적으로 인코딩된 신호에 의해 송신되는 연산 작업을 처리하는 데 사용되는 연산 디바이스를 보유하고 있어서, 해안 근처에서 발견되는 것보다 더 거센 경향이 있는 임의의 해안으로부터 멀리 떨어져 및/또는 파도의 한가운데에서 자율적으로 및/또는 요구시 연산 작업을 수행할 수 있다. 실시예는, 디바이스의 저장소 내의 어류, 거대 조류, 미세 조류, 이매패류 및/또는 기타 유기체의 성장을, 때로는 이들의 성장을 지원하고/지원하거나 디바이스를 유리한 환경 자원을 제공하는 장소로 추진하도록 빛의 방출을 생성하는 에너지의 일부를 사용함으로써, 촉진한다. 실시예는, 펌핑 작용의 실시예를 사용하여 흡착제 또는 흡수제 포획 매체를 통해 또는 이에 인접하여 상승된 압력에서 물을 구동함으로써 해수에 용해된 미네랄을 포획한다. 실시예는, 물 펌핑 작용의 실시예를 사용하여 물을 순환시켜 실시예의 저장소 내에 포획된 어류를 위한 쾌적하고 낭비가 없는 환경을 생성한다. 실시예는, 물 펌핑 및 가압화 작용을 사용하여 해수를 하늘로 추진하여 실시예 위에 있는 공기 중의 구름 핵생성 사이트의 수를 증가시킨다.
실시예에서, 디바이스가 파도의 마루로부터 접근하는 골 쪽으로 떨어질 때 발생할 수 있는 것과 같이 튜브 내에 부분적으로 둘러싸인 물의 위치 및/또는 이동에 대한 테이퍼링된 튜브의 하향 이동은, 테이퍼링된 튜브의 테이퍼링된 벽이 튜브 내의 물에, 특히 해당 집수 튜브의 상측 영역에 증가된 압력을 전달하게 하는 경향이 있다. 디바이스가 파도의 골로부터 접근하는 마루쪽으로 상승할 때 발생할 수 있는 것과 같이 튜브의 하향 이동 후에 튜브의 상향 이동이 뒤따를 때, 테이퍼링된 튜브 내의 물은, 테이퍼링된 튜브가 상측으로 물로부터 멀어지는 동안에도 상당한 관성과 하향 모멘텀으로 인해 일정 기간 동안 계속 하향 이동하는 경향이 있다. 그 결과 테이퍼링된 튜브의 이동과 테이퍼링된 튜브 내의 물의 이동의 불일치는, 테이퍼링된 튜브의 최상부 내의 압력 감소를 야기하는 경향이 있고, 일부 실시예에서, 공기가 위로부터, 예를 들어, 저장소 내 및/또는 위에 포함된 공기 포켓으로부터 튜브 내로 유입되게 한다.
이러한 실시예에서, 테이퍼링된 튜브 내의 물의 부피가 감소되었을 때(예를 들어, 일시적인 공기 포켓이 튜브의 최상부에서 전개되었을 때)， 물을 다시 튜브 내부로 밀어 넣고 튜브의 공칭 부피의 물을 복원하는 경향이 있는 테이퍼링된 튜브의 하측 마우스의 외부에 및/또는 인접해 있는 물에 의해 가해지는 내부 및/또는 상향 압력은, 하측 마우스에서 테이퍼링된 튜브 내의 물의 감소된 부피에 의해 가해지는 외향 및/또는 하향 압력을 초과하는 경향이 있다. 그 결과 테이퍼링된 튜브의 하측 마우스에서의 순 내향 및/또는 상향 압력은 물을 아래에서 테이퍼링된 튜브 내로 다시 밀어 넣는 경향이 있다. 그리고, 테이퍼링된 튜브 내의 물이 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스를 향해 튜브 위로 이동함에 따라, 해당 물은 가속되어 상향 모멘텀을 얻는 경향이 있다.
이러한 실시예에서, 디바이스 및 디바이스의 테이퍼링된 튜브의 상승이 느려지고/느려지거나 디바이스가 하향 궤적으로 복귀함에 따라, 수직으로 정지되고/정지되거나 이제 하강하는 테이퍼링된 튜브는, 여전히 상향 이동하고/이동하거나 여전히 상향 모멘텀을 얻고 있는 테이퍼링된 튜브 내에 부분적으로 둘러싸인 상향 이동하는 물 슬러그를 만나는 경향이 있다. 튜브의 최상부의 일시적 공기 포켓이 포켓이 감소되고 테이퍼링된 튜브 내의 용승하는 물이 다시 테이퍼링된 튜브 내에서 공칭 높이에 도달함에 따라, 테이퍼링된 튜브 및/또는 튜브의 수축된 상측 단부의 좁은 단면적은, 테이퍼링된 튜브를 통해 위로 이동하는 물의 일부가 (튜브에 비해) 추가 상향 속도를 얻고 후속하여 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스를 넘어 이동하여 이로부터 효과적으로 배출되게 하는 경향이 있다. 특히 기체에 의해 가압되는 저장소(액체 수집 챔버)를 갖는 실시예에서, 튜브로부터의 이러한 물의 분출은 액체 수집 챔버로의 물 주입에 해당하며, 이 분출을 수행하는 데 필요한 압력 및/또는 힘은, 상대적으로 긴 튜브에서 (튜브에 대해) 상향 이동하는 물의 상당한 모멘텀 및/또는 관성에 의해 적어도 부분적으로 공급된다.
본 개시내용의 실시예는, 올려진 또는 상승된 물 저장소 내에, 즉, 저장소, 컨테이너, 챔버, 풀, 탱크, 욕조, 수조 및/또는 기타 전체 또는 부분 인클로저 내에, 정상 동작시 저장소가 디바이스가 부유하고 있는 수역의 평균 외측 수위보다 높은 거리에서 내부 물의 상당 부분 및/또는 내부 물의 표면을 보유하도록 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스로부터 배출되는 물의 일부를 포획하며 이에 따라 디바이스의 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스로부터 분출되는 물 에너지의 일부를 중력 위치 에너지로서 포착, 보존, 완충, 저장, 및/또는 캐싱한다. 이러한 종류의 상승된 또는 올려진 저장소를 갖는 실시예에서, 실시예는, 통상적으로 적어도 일부 영구 부력, 즉, 정상 동작 동안 실시예의 평균 수선 아래에 존재하도록 위치하는 물보다 낮은 밀도를 갖는 구조를 갖도록 구성된다. 실시예는, 올려진 저장소 내에 포획된 물의 일부가 적어도 하나의 발전기에 동작가능하게 연결된 적어도 하나의 수력 터빈을 통해 디바이스가 부유하고 있는 수역 내로 다시 흐를 수 있게 하여, 올려진 저장소 내의 물이 보유하는 수두압의 영향으로 상기 터빈을 통해 흐르는 물이 전기 에너지를 생산한다. 본 개시내용의 실시예는, 카플란 터빈, 프랜시스 터빈, 및 직교류 터빈으로 특징지어질 수 있는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 유형의 유체역학, 임펄스, 또는 반응 터빈을 이용할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 가압된 어큐뮬레이터, 저장소, 챔버, 선박, 컨테이너, 캡슐, 탱크, 및/또는 공기와 해수를 모두 함유하는 기타 인클로저를 이용 및/또는 통합하며, 이의 내부로 해수가 테이터링된 튜브로부터 주입된다. 가압된 저장소는, 가압수 저장소 내, 즉, 저장소, 컨테이너, 챔버, 풀, 탱크, 캡슐, 및/또는 기타 인클로저 내에서 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스로부터 배출된 물의 일부를 포획하고, 이에 따라 압축된 공기 포켓을 따라 물을 보유하여 위치 에너지를 증가된 기체 압력으로서 포착, 보존, 완충, 저장, 및/또는 캐싱한다. 가압된 저장소는 유압 어큐뮬레이터와 매우 유사하게 어큐뮬레이터 내부의 압축된 공기에 위치 에너지를 저장한다.
실시예는, 가압된 저장소 내에 포획된 물의 일부가 적어도 하나의 발전기에 동작가능하게 연결된 적어도 하나의 수력 터빈을 통해 디바이스가 부유하고 있는 수역 내로 다시 흐를 수 있게 하여, 가압된 저장소 내의 물이 보유하는 상승된 압력의 영향으로 상기 터빈을 통해 흐르는 물이 전기 에너지를 생산한다. 본 개시내용의 실시예는, 카플란 터빈, 프랜시스 터빈, 및 직교류 터빈으로 특징지어질 수 있는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 유형의 유체역학, 임펄스, 또는 반응 터빈을 이용할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 디바이스 및/또는 디바이스의 테이퍼링된 튜브의 (공칭상 수직) 길이방향 축에 수직인 평면 내에 적어도 하나의 대략 타원형 또는 원형(공칭상 수평) 단면을 갖는 적어도 하나의 물 저장소를 이용 및/또는 통합한다. 그리고 실시예는, 테이퍼링된 튜브의 상측 마우스로부터 배출되는 물의 일부를, 소용돌이 운동이 저장소 내의 물의 일부에 부여되는 경향이 있도록 저장소의 타원형 또는 원형 단면의 주변에 접하는 성분을 갖는 위치 및 방향으로 원형 물 저장소 내로 도입한다. 이러한 일 실시예는, 저장소에 있는 물의 (회전 및/또는 각) 운동 에너지와 중력 위치 에너지(예를 들어, 수두압 위치 에너지) 모두로부터 에너지를 추출하는 유체역학 터빈을 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 테이퍼링된 및/또는 수축된 튜브, 실린더, 채널, 도관, 컨테이너, 캐니스터, 물체, 및/또는 구조를 통합, 포함 및/또는 이용하며, 이의 상측 단부는 디바이스의 평균 외측 수선에 인접하거나 위에 공칭상으로 위치하며, 이의 하측 단부는, 실시예가 부유하는 수역의 파도 바닥의 근처에 있는, 인접하는 및/또는 아래에 있는 깊이에, 예를 들어, (실시예의 규모에 따라) 평균 자유 표면 아래의 20미터, 50미터, 100미터, 150미터, 또는 175미터, 혹은 어떤 경우에도 수역의 자유 표면 아래의 상당한 깊이에 공칭상으로 위치한다. 실시예 및/또는 튜브의 공칭상 수직인 길이방향 축에 수직인(이에 따라 수역의 휴지 및/또는 평균 자유 표면에 평행한) 단면에 대한 테이퍼링된 튜브의 단면적은, 통상적으로 일정하지 않고, 바람직하게는 튜브의 하측 범위 또는 부분 근처에 서 더 크고 튜브의 상측 범위 또는 부분 근처에서 더 작으며, 즉, 많은 실시예에서, 튜브(액체 가압 기둥형 도관)는 좁아지고/좁아지거나 튜브의 상측 단부 근처에 수축 또는 수축 기능부를 포함한다.
실시예의 수축된 또는 테이퍼링된 튜브는, 비교적 일정한 단면적을 갖고 튜브의 하측 마우스에 인접한 하측 부분, 및 예를 들어 더 작고, 감소되고, 및/또는 수축된 단면적을 갖고 튜브의 상측 마우스에 근접하는 상부 부분을 갖는다. 이러한 일 실시예의 테이퍼링된 튜브의 상측 부분은 절두원추형 세그먼트로 구성되며, 여기서 상측 마우스는 해당 절두원추형 세그먼트의 최소 직경 에지에 의해 정의된다. 다른 실시예의 테이퍼링된 튜브의 상측 부분은 수축 섹션 위에 대략 일정한 (횡방향) 단면적의 영역을 가져서, 튜브의 최상부가 대략 원통형 및/또는 프리즘형일 수 있다. 이러한 다른 실시예의 테이퍼링된 튜브의 상측 부분은, 예를 들어, 튜브의 수축 부분이 위 또는 아래의 임의의 원통형 또는 프리즘형 영역의 벽에 완전히 접하는 벽을 갖게 하도록 하측 튜브 부분의 길이방향 축을 통과하고/통과하거나 포함하는 단면 평면에 대해 만곡된 벽을 갖는 원추형 세그먼트로 구성된다.
다른 실시예의 테이퍼링된 튜브는 비교적 큰 단면적의 바닥으로부터 비교적 작은 단면적의 최상부로 매끄럽게 테이퍼링된다. 다른 실시예의 테이퍼링된 튜브는, 단면적이 제1 깊이 범위 내에서 더 깊은 깊이로 증가하고 제2 깊이 범위 내에서 대략 일정하며, 제2 깊이 범위는 실시예가 부유하는 수역에서 제1 깊이 범위보다 더 깊다. 또 다른 실시예의 테이퍼링된 튜브는, 제1 깊이 범위 내에서 더 깊은 깊이로 일정하고 제2 깊이 범위 내에서 깊이와 함께 증가하고 제3 깊이 범위에서 깊이와 대략 일정한 단면적을 가지며, 제2 깊이 범위는 수역에서 제1 깊이 범위보다 깊고, 제3 깊이 범위는 수역에서 제2 깊이 범위보다 깊다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 수평 단면, 즉, 대략 원형, 타원형, 직사 각형, 육각형 및/또는 팔각형인 튜브의 (공칭상 수직인) 길이방향 축에 수직인 평면을 통한 단면뿐만 아니라 불규칙하거나 일부 또는 다른 임의의 형상의 수평 단면을 갖는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 예를 들어, 물 및/또는 공기가 흐를 수 있는 내부 채널을 갖고 수평 단면, 즉, 대략 원형, 타원형, 직사각형, 육각형 및/또는 팔각형인 튜브의 (공칭상 수직인) 길이방향 축에 수직인 평면을 통한 단면뿐만 아니라 불규칙하거나 일부 또는 다른 임의의 형상의 수평 단면을 갖는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 비교적 직선, 예를 들어 수직이고 예를 들어 튜브를 통한 유체 흐름의 축에 평행한 직선 길이방향 및/또는 중심 축을 갖는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 개시내용의 물 튜브는, 또한, 만곡되고 비선형 및/또는 만곡된 길이방향 및/또는 중심 축 또는 중심 선을 갖는 것, 예를 들어 튜브를 통한 유체 흐름의 축에 평행한 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 예를 들어, 가변적이고 일관성이 없고 및/또는 변화하는 단면적, 즉, 튜브의 길이방향 축 또는 중심 선에 수직인 평면을 통한 적어도 두 개의 단면에 대한 가변적, 불일치 및/또는 동일하지 않은 면적을 갖고 물이 흐를 수 있는 내부 채널을 갖는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 나누어진, 분할된, 및/또는 분리된 내부 채널 예를 들어 단일 튜브 내의 두 개 이상의 분리된 채널을 통해 물이 흐를 수 있는 내부 채널을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 실시예는, 튜브의 수직 길이방향 축에 대략 평행한 하나 이상의 실질적으로 수직 파티션에 의해 물이 흐를 수 있는 두 개 이상의 분리된 채널을 통합하는 단일 튜브를 통합 및/또는 이용할 수 있다. 이러한 나누어진 및/또는 분할된 튜브는 단일 튜브 내에 두 개 이상의 채널을 통합할 가능성 및/또는 기회를 허용하며, 각 채널은, 분할된 튜브의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 물이 해당 튜브 내에서 진동하는 상이한 기본 및/또는 공진 진동수를 특징으로 하고, 따라서 각 채널은 상이한 파도 진폭 및/또는 주기 및/또는 파도 진폭 및/또는 주기의 상이한 범위에 의해 출렁이게 되고, 그 결과 각 튜브 및/또는 각 튜브 내의 구성 채널들의 상측 애퍼처로부터 물이 최적, 최대, 및/또는 가장 세게 배출된다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 구성 튜브, 파이프, 채널 및/또는 도관의 집합체, 세트, 복수 개, 및/또는 두 개 이상으로 구성된 것들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예는, 구성 파이프들의 결합된 집합체가 사실상 더 큰 직경의 분할된 튜브를 구성하도록 함께 결속, 고정, 및/또는 용접된 많은 파이프로 적어도 부분적으로 구성된 물 튜브를 통합 및/또는 포함한다.
본 개시내용의 관성 물 튜브는, 한 방향으로의 물 흐름을 선호하는 고정된-기하학적 일방향 밸브(예를 들어, 테슬러 밸브 또는 테슬러 밸브형 도관)를 포함하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 개시내용의 관성 물 튜브는, 한 방향으로의 물 흐름을 선호하는 (힌지형 게이트와 같은) 이동 부품을 갖는 체크 밸브를 포함하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예는 하나 이상의 테이퍼링된 튜브를 통합, 포함 및/또는 이용하고, 본 개시내용은 임의의 수의 물 튜브를 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 실시예는, 또한, 두 개 이상의 물 튜브를 통합, 포함, 및/또는 이용할 수 있고, 그러한 물 튜브 중 하나 이상은, 직경, 길이, 포함된 테이퍼 각도, 단면 형상, 부피 및/또는 다른 임의의 파라미터, 치수, 특성, 및/또는 속성과 관련하여 나머지 물 튜브 중 하나 이상과 다르다. 이러한 실시예의 두 개 이상의 동일하지 않은 물 튜브 각각은 다양한 파도 기후, 파도 높이, 및/또는 파도 주기에 최적으로 응답하는 경향이 있다. 테이퍼 각도, 부피 등을 포함하여 길이가 상이한 두 개 이상의 튜브를 사용하는 실시예는, 해당 실시예가 단일 튜브로만 또는 동일한 기하학적 형상의 다수의 튜브로만 가능할 수 있는 것보다 더 큰 범위의 파도 진폭 및/또는 주기로부터 최적의 에너지량을 추출하는 것을 허용할 수 있다.
일 실시예는 두 개 이상의 테이퍼링된 튜브를 이용 및/또는 통합한다. 이러한 일 실시예는, 각 튜브에 의해 분출된 물의 일부를 중력 위치 에너지 및/또는 회전 운동 에너지가 추출되는 공통 및/또는 공유 물 저장소로 유도한다. 이러한 다른 일 실시예는 각 튜브에 의해 분출된 물의 일부를 전용 및/또는 튜브 특정 물 저장소로 향하게 한다.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 강철 및/또는 기타 금속; 하나 이상의 유형의 플라스틱; 하나 이상의 유형의 직물(예를 들어, 탄소 섬유 또는 유리 섬유); 하나 이상의 유형의 수지; 및/또는 하나 이상의 유형의 시멘트질 재료로 적어도 부분적으로 제조된 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용은, 튜브가 예를 들어 금속으로 만들어진 내벽, 및 예를 들어 금속으로 또한 만들어진 외벽, 및 콘크리트 및/또는 기타 시멘트질 재료로 적어도 부분적으로 충전되는 간극으로 구성되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은 물 튜브가 외부 트러스에 의해 구조적으로 보강 및/또는 강화된 실시예를 포함한다. 다른 실시예는, 내부 트러스, 예를 들어, 물 튜브 내벽과 외벽 사이의 간극 내의 트러스, 및/또는 물 및/또는 공기가 흐르는 내강, 도관, 애퍼처 및/또는 채널 내의 트러스에 의해 구조적으로 보강 및/또는 강화된 테이퍼링된 튜브를 포함한다.
본 개시내용은, 테이퍼링된 튜브가 부력 재료, 즉, 실시예가 부유하는 물보다 낮은 밀도를 갖고 실시예의 평균 밀도를 감소시키는 경향이 있는 재료를 통합, 포함 및/또는 함유하는 벽 또는 다른 기능부를 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 적어도 부분적으로 및/또는 적어도 어느 정도 하나의 축에 대해 가요성을 갖는 것들뿐만 아니라 적어도 부분적으로 강성을 갖고 및/또는 실질적으로 가요성이 없는 것들도 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용은 테이퍼링된 튜브가 적어도 부분적으로 완전히 강성이 아닌 실시예를 포함한다.
실시예는 다음 중 적어도 하나로 적어도 부분적으로 구성된 물 튜브를 갖는다:
가요성 튜브;
가요성 조인트 및/또는 커넥터에 의해 결합, 상호 연결 및/또는 링크된 두 개 이상의 강성 튜브 세그먼트;
강성 원주 밴드를 이용하여 튜브의 길이방향 축 또는 수직 중심선 및 제한적인 최대 굽힘 반경에 대해 만곡되는 것을 허용하면서 튜브의 붕괴를 방지하는 가요성 재료;
복수의 신축 환형 섹션; 및/또는
튜브가 길이방향 축을 따라 구부러질 수 있게 하고 벽을 정의하는 아코디언과 같은 주름의 굴곡을 통해 길이를 증가하거나 감소하는 아코디언과 같은 확장가능 재료.
본 개시내용의 테이퍼링된 튜브는, 대략 일정한 두께 및/또는 강도의 튜브 벽들로 구성된 것들 뿐만 아니라 가변적, 일관성 없는, 및/또는 변하는 두께 및/또는 강도의 튜브 벽들로 구성된 것들도 포함하지만 이에 제한되지 않는다(예를 들어, 부표(상측 선체 인클로저)에 가까울수록 두꺼운 벽과 물 튜브의 바닥 근처에 더 얇은 벽을 갖는 튜브는, 구조적 하중에 성공적으로 저항하면서 구조 재료의 경제성을 제공하는 이점이 있을 수 있다).
본 개시내용은, 물 튜브가 (즉, 물 튜브의 길이방향 축에 수직인, 즉, 디바이스가 부유하는 휴지하고 있는 물 표면에 평행한 평면의 (공칭상 수평) 단면에 대해) 에어포일 형상의 단면 형상을 갖는 실시예를 포함한다. 다른 실시예는 에어포일형 케이싱, 슈라우드, 및/또는 카울링 내에 내장된 물 튜브를 갖는다.
본 개시내용은, 예를 들어 에어포일 형상의 물 튜브 및/또는 외부 튜브 케이싱, 슈라우드, 카울링 및/또는 인클로저의 사용을 통해 예를 들어 자가 추진에 의해 항력을 최소화하고 모션을 용이하게 하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용은, 에어포일 형상의 물 튜브 및/또는 케이싱뿐만 아니라 에어포일 형상의 물 튜브가 용골 또는 비행기 날개의 방식을 따라 조종될 수 있게 하는 방향타 및/또는 에일러론도 통합 및/또는 포함하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는, 물이 진동하는 경향이 있고 물이 상측 마우스로부터 때때로 분출되는 관성 물 튜브를 통합 및/또는 이용한다. 이들 튜브의 상측 마우스로부터의 물의 분출은, 상측 마우스에 근접한 튜브의 단면적 감소에 의해 (예를 들어, 부피 및/또는 빈도에 있어서) 용이하게 되고, 촉진되고, 활성화되고 및/또는 증가되며, 이러한 수축은 튜브의 물을 출렁이게 하여 진동시키는 역할을 한다. 본 개시내용은 임의의 수의 물 튜브를 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함하며, 여기서 실시예의 물 튜브들 중 적어도 하나는, 관성 물 튜브의 길이방향 축에 수직이며 및/또는 관성 물 튜브를 통한 흐름 축에 수직인 단면에 대해 일정하지 않은 단면적(즉, 일정하지 않은 "흐름 법선" 단면적)을 갖는다. 본 개시내용은, 상대적 또는 절대적 임의의 크기, 임의의 형태, 설계 또는 형상의 흐름 법선 단면적에서의 변동, 변경, 차이 및/또는 변화를 특징으로 하는 관성 물 튜브를 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 일 실시예에서, 수축은 물 튜브의 바닥으로부터 상측 마우스까지 대략 8배의 면적 감소를 제공한다.
본 개시내용은 수축부, 튜브 협소화 영역, 및/또는 테이퍼를 소유, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함하며, 관성 물 튜브의 테이퍼링되지 않은 부분의 길이방향 축에 평행하며 이러한 축을 포함하며 및/또는 관성 물 튜브의 테이퍼링되지 않은 부분을 통한 흐름의 축에 평행하며 이러한 흐름의 축을 포함하는 단면 평면(즉, "흐름-평행" 단면적)에 대한 이들의 (즉, 협소화 영역 내의) 벽은, 직선형이고, 선형이고, 곡선형이고, 불규칙적이며, 튜브의 테이퍼링되지 않은 각 하측 부분의 길이방향 축과 축방향으로 동심이며 및/또는 튜브의 테이퍼링되지 않은 각 하측 부분의 길이방향 축과 축방향으로 동심이 아니다(예를 들어, 측방향으로 만곡되고/만곡되거나 휘어진다).
본 개시내용의 실시예는 상측 마우스에 인접한 절두원추형 튜브 섹션의 사용을 통해 관성 물 튜브의 협소화부를 통합한다. 본 개시내용의 실시예는 단일 하측 마우스와 복수의 상측 마우스를 통합하는 관성 물 튜브를 통합한다. 이러한 실시예에서 실시예의 상측 마우스 각각은 해당 실시예의 튜브 내의 마우스 특정 수축 영역에 인접해 있다. 본 개시내용의 실시예는 하측 마우스가 부분적으로 측방향으로 개방되는 관성 물 튜브를 통합하여, 즉, 하측 마우스를 통해 테이퍼링된 물 튜브를 떠나는 물이 (튜브에 대해) 수평 흐름 성분과 수직 흐름 성분 모두를 갖도록 한다.
본 개시내용의 실시예는 하측 마우스가 완전히 측방향으로 개방되는 관성 물 튜브를 통합하여, 즉, 하측 마우스를 통해 테이퍼링된 튜브를 떠나는 물이 수평 흐름 성분을 갖고 (튜브에 대해) 수직 성분이 없도록 한다.
본 개시내용의 실시예는 하나 이상의 수축된 관성 물 튜브를 통합, 포함 및/또는 이용하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 그리고 본 개시내용은 수축된 관성 물 튜브의 상이한 수 및/또는 임의의 수를 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는, 디바이스의 적어도 일부를 수역의 표면에 인접하게 유지하기 위해 부표 또는 부유 모듈(상측 선체 인클로저라고도 함)을 통합, 포함 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 부표는 그 자체로 양의 부력을 갖는 물체일 수 있고/있거나 내부에 포획된 가스를 둘러쌀 수 있다. 실시예는, 자유 부유, 표류, 자가 추진되어, 해저에 (예를 들어, 앵커에 의해) 연결될 수 있거나 하나 이상의 다른 실시예에 (예를 들어, 계류 케이블에 의해) 연결될 수 있다.
본 개시내용의 부표는 바지선, 부유 플랫폼, 선박 및/또는 보트와 같거나 유사한 구조를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 공기로 채워진 공극, 폼, 목재, 대나무, 강철, 알루미늄, 시멘트, 유리 섬유, 탄소 섬유 및/또는 플라스틱으로 적어도 부분적으로 구성되고, 이루어지고 및/또는 제작되고 및/또는 이러한 공기로 채워진 공극, 폼, 목재, 대나무, 강철, 알루미늄, 시멘트, 유리 섬유, 탄소 섬유 및/또는 플라스틱을 통합, 포함 및/또는 함유할 수 있는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 실질적으로 모놀리식 본체로 제조된 것 뿐만 아니라 부품들의 상호 연결된 집합체들로, 예를 들어, 개별 부품들이 양의 부력이 아닐 수 있는 집합체들로 이루어진 것도 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이들은, 또한, 예를 들어 부력 캐니스터, 모듈 또는 타일의 양의 부력이 있는 하위 조립체들의 조립체들로서 제작될 수 있다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 2제곱미터만큼 작거나 10,000제곱미터만큼 큰 수역의 표면 영역을 가로질러 및/또는 그 위로 물을 이동시키는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 30 ㎝만큼 얕고 50 m만큼 깊은 공칭 휴지 드래프트를 갖는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 수평 단면 형상(즉, 수역의 휴지면에 평행한 단면에 대한 형상) 및/또는 대략적으로 원형, 타원형, 직사각형, 삼각형, 육각형 및/또는 복잡하고 불규칙한 수상면 형상을 갖는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 대략적으로 직사각형, 절두 삼각형, 반구형, 반원형 및 반타원형인 수직 단면 형상(즉, 수역의 휴지면에 수직인 단면에 대한 형상)을 갖는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 실시예의 부표는, 보울(bowl), 실린더를 닮은 형상, 및 물 저장소, 물 탱크, 및/또는 부표 내의 물 베이슨의 생성에 도움이 되는 기타 형상을 가질 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 가압 어큐뮬레이터가 유압 어큐뮬레이터처럼 작동할 수 있게 하는 공기 또는 기타 가스의 포켓을 함유하는 가압 어큐뮬레이터, 저장소, 컨테이너, 챔버, 캡슐, 선박, 탱크, 통 및/또는 기타 인클로저를 통합, 포함 및/또는 이용한다. 이러한 압축된 공기 포켓은, 또한, 가압 어큐뮬레이터에 부력을 제공할 수 있다. 그리고 본 개시내용의 실시예는 유일하지 않은 부력의 공급원 및/또는 제공자인 주요 공급원으로서 이러한 가압 공기 포켓을 이용한다. 특정 실시예와 관련하여, 가압 어큐뮬레이터의 부력은 실시예의 적어도 일부를 수역의 표면에 인접하게 부유하도록 유지하고, 가압 어큐뮬레이터의 벽에 애퍼처가 뚫리고/뚫리거나 그 안의 공기가 대기로 방출되면, 물이 어큐뮬레이터를 채울 수 있고 실시예는 가라앉을 것이다.
이러한 가압 실시예는, 양의 부력을 가지며, 자유 부유, 표류, 자가 추진, 해저에 (예를 들어, 앵커에 의해) 연결되거나 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 부유 물체에 (예를 들어, 계류 케이블에 의해) 연결될 수 있다.
본 개시내용은, 임의의 모든 유형의 수력(및/또는 유체동력학적) 터빈, 임의의 수의 수력 터빈, 임의의 유형의 터빈 크기, 전력 등급, 설계뿐만 아니라 임의의 모든 유형의 재료로 이루어진 수력 터빈을 포함하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는, 수력 터빈, 예를 들어, 수력 터빈이 위치하는 채널을 통한 물의 통과에 대한 응답으로 샤프트 또는 다른 기계적 기능부(예컨대, 림 및/또는 블레이드 세트)가 회전하게 하는 디바이스 및/또는 메커니즘을 통합, 포함 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, 실시예의 수력 터빈에 동작가능하게 및/또는 회전가능하게 연결된 발전기, 및/또는 전력 생성 디바이스를 통합, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 터빈 및 발전기 대신에, 물 흐름을 전기 에너지로 변환하는 임의의 디바이스, 시스템 또는 장치를 통합할 수 있다. 이러한 종류의 디바이스들 중 하나는 자기유체역학 발전기이다. 터빈을 포함하는 본 개시내용의 임의의 실시예에서, 자기유체역학 발전기 또는 다른 임의의 물-흐름-전기 에너지 변환 기계가 터빈을 대체할 수 있다.
본 개시내용은, 전력 인출 장치(즉, power take off; "PTO")에 직접 및/또는 간접적으로 연결된 수력 및/또는 유체동력 터빈을 포함하고, 통합하고, 및/또는 이용하는 실시예를 포함하지만 이에 제한되지 않으며, PTO는,
발전기,
(예를 들어, 공기 또는 물) 펌프,
기어박스 및 회전가능하게 연결된 발전기 및/또는 펌프(예를 들어, 공기 또는 물),
유압 램 및/또는 피스톤 및/또는 선형 운동을 변환하는 기타 수단, 및
유압 램 및/또는 피스톤 및/또는 선형 운동을 변환하는 다른 수단에 연결된 캠 샤프트.
본원에 개시된 디바이스의 실시예는, 적어도 하나의 추진 디바이스, 수단, 메커니즘, 구성요소, 시스템, 모듈 및/또는 구조를 이용 및/또는 통합하여 디바이스 자체를 재배치하고/재배치하거나 지리공간적 장소를 변경하는 능력을 디바이스에 제공하는 추진력을 생성하고, 이에 따라 예컨대 디바이스가 유리한 파도 조건, 기후, 및/또는 날씨를 특징으로 하는 장소에서 탐색, 추적 및/또는 위치지정을 할 수 있게 한다.
하나의 자가 추진 실시예는, 예를 들어, 바람, 파도, 조류, 및/또는 조수의 주변 에너지를 추진 추력으로 변환하는 추진 디바이스 및/또는 추진 기술을 이용 및/또는 통합한다. 다른 자가 추진 실시예는, 추진 추력을 생성하기 위해 파도 작용에 대한 응답으로 전기 에너지, 중력 위치 에너지, 압력 위치 에너지 및/또는 실시예에 의해 생성된 다른 형태 또는 유형의 에너지의 일부를 이용하는 추진 디바이스 및/또는 추진 기술을 이용 및/또는 통합한다. 자가 추진 디바이스를 제공하면 해안에서 멀리 떨어진 위치에 있는 디바이스를 해안선에 가까운 장소보다 파도 에너지가 더 큰 바다 장소에서 위치지정, 이동 및/또는 동작시킬 수 있어서, 이러한 디바이스가 더 큰 발전 효율과 더 높은 용량 요소를 달성하게 할 수 있다.
본 개시내용은, 실시예가 적극적이고 의도적으로 실시예를 주로 측방향으로 새로운 지리공간적 장소 및/또는 위치, 예를 들어, 컴퓨터화된 내비게이션 시스템으로 이동시키는 디바이스, 메커니즘, 구조, 특징, 시스템 및/또는 모듈을 소유하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는, 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 디바이스, 메커니즘, 구조, 특징, 시스템 및/또는 모듈에 의해 자가 추진을 달성할 수 있다:
강성 돛,
가요성 돛,
플레트너 회전자,
용골 또는 에어포일 형상의 튜브 챔버,
방향타,
덕트 팬,
프로펠러,
프로펠러 구동 수중 추진기,
실시예의 유체역학적 펌핑 작용 또는 구동 모터에 의해 가압수 또는 공기가 공급되는 물 튜브 또는 공기관으로부터의 유도된 유출,
워터제트,
파도 상하동요(heave)에 의해 구동되는 수중 플랩,
묶인(tether) 비행기 형상의 수중 연 및/또는 드론,
팽창식 물 충전 백(bag), 및
바다 앵커 및/또는 드로그.
테이퍼링된 튜브의 상측 마우스로부터 물이 분출된 후, 상승된 물 저장소에 있는 포착된 물의 중력 및/또는 회전 운동 위치 에너지로부터 에너지를 수확하고, 및/또는 수압 축적기 역할을 하는 가압 저수지 내에 포착된 물의 압력 위치 에너지로부터 에너지를 수확하고, (예를 들어, 수력 터빈, 필터 또는 기타 흐름 조절기를 통해 물이 흐르도록 유도한 후) 후속하여 이러한 물을 원래 있던 수역으로 다시 방출하는 본 개시내용의 실시예는, 저장소 및/또는 수력 터빈 및/또는 필터 및/또는 유량 조절기로부터의 유출 및/또는 유출물을 실시예가 부유하고 있는 수역의 휴지면에 적어도 대략 평행한 방향으로 유도함으로써 자가 추진을 달성할 수 있고, 이에 따라 적어도 어느 정도 이러한 실시예를 추진할 수 있는 측면 추력을 생성할 수 있다.
이러한 유출물 생성 추력 추진 시스템을 실시예를 해당 공칭 수직 길이방향 축을 중심으로 회전시키는 디바이스, 메커니즘, 구조, 기능부, 시스템, 및/또는 모듈과 결합하고/결합하거나 차동 제어될 수 있는 유출물 생성 추력 추진의 두 개 이상의 지점을 이용함으로써, 이러한 실시예가 추진되게 할 수 있을 뿐만 아니라 특정하고 조정가능하고 제어가능하며/제어가능하거나 바람직한 방향 및/또는 코스를 따라 조종되게 할 수도 있다. 이러한 실시예가 수직 축을 중심으로 회전할 수 있게 하는 많은 디바이스, 메커니즘, 구조, 기능부, 시스템 및/또는 모듈은, 다음을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다: 실시예에 대해 적어도 부분적으로 접선 방향 추력을 생성하도록 배향된 애퍼처, 파이프, 채널 및/또는 오리피스로부터 상승된 및/또는 가압수 저장소로부터의 가압수의 추가 배출부; 추력 발생 터빈 배출물이 수역으로 복귀되며, 마우스, 애퍼처, 및/또는 오리피스에 인접하여 위치하는 방향타; 실시예가 부유하는 수역과 접촉하거나 수면 아래에 있는 디바이스 상의 임의의 장소에 위치하는 방향타; 및/또는 회전가능 및/또는 조정가능 돛.
본 개시내용의 일부 실시예는, 하나 이상의 안테나, 및/또는 하나 이상의 안테나 어레이를 사용하여 지상 기반 수신기, 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 동일 실시예의 경우, 보트, 잠수함, 부표, 공중 드론, 수면 드론, 수중 드론, 위성, 및/또는 하나 이상의 안테나를 이용하는 다른 수신기 및/또는 송신기와의 통신, 조정 및/또는 데이터 전송을 용이하게 한다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예의 상측 표면, 벽, 및/또는 덱크의 적어도 하나의 넓은 영역을 가로질러 및/또는 위에 적어도 하나의 위상 어레이 안테나(및/또는 다른 유형의 안테나)를 이용 및/또는 통합한다.
본 개시내용의 실시예는 실시예의 상측 외면에 걸쳐 배열된 안테나들의 위상 어레이, 예를 들어, 쌍극 안테나들을 이용한다.
본 개시내용의 실시예는 실시예의 넓고 공칭상 수평인 상측 외면에 걸쳐 배치된 안테나들의 위상 어레이를 이용하며, 이는 위상 어레이 및/또는 실시예가 전자파 매개 통신 및/또는 위성과의 신호 및/또는 데이터 교환에 관하여 최적화된 신호 강도, 신호 대 잡음비, 및 데이터 교환율을 달성할 수 있게 한다. 이러한 능력은, 위성에 의해 원격 컴퓨터 또는 연산 네트워크로부터 수신되는 연산 작업을 실행하고 연산 결과를 위성에 의해 원격 컴퓨터 또는 연산 네트워크에 반환하는 자가 추진 실시예에 유용한다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 실시예의 하나 이상의 측면과 같이 실시예의 넓고 적어도 부분적으로 수직인 측방향 외면에 걸쳐 배치된 안테나들의 위상 어레이를 이용하고, 이러한 위상 어레이 배치는 원격 안테나, 예를 들어, 다른 디바이스들 및/또는 지상 안테나들의 안테나들 같은 원격 안테나들과의 데이터 교환 및 임의의 연관된 및/또는 링크된 컴퓨터나 연산 네트워크와의 데이터 교환 및/또는 실시예의 통신을 용이하게 한다. 이러한 원격 안테나는, 지상국, 공중 드론, 원양 수상 드론선, 원양 수중 드론선, 조종 항공기 및 위성을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 시스템, 스테이션 및/또는 장소에 연관 및/또는 이들 내에 통합될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 디지털 빔포밍을 이용하고 또한 자이로스코프 및/또는 가속도계를 이용하여 실시예의 배향 변화를 추적하는 위상 어레이를, 예를 들어 위성에 대한 최적의 빔 배향을 유지하기 위해 위상 어레이 빔의 이득 및/또는 방향성에 대한 이러한 변경과 해당 보정 사이의 대기 시간을 줄이기 위해 상측 외부 데크 및/또는 표면 상에 통합한다.
본 개시내용의 실시예는 상측 외부 데크 및/또는 표면 상에 적어도 두 개의 진동수의 전자기 방사선을 송수신하는 위상 어레이를 통합하며, 여기서 제1 진동수의 빔폭은 제2 진동수의 빔폭보다 상당히 크다. 이러한 실시예는, 제1 진동수의 비교적 넓은 빔을 사용하여 표적 수신기 및/또는 송신기, 예를 들어, 위성의 위치를 알아내고 추적하고, 제2 진동수의 비교적 좁은 빔의 각도 배향 및/또는 빔폭을 조정하여 표적 수신기 및/또는 송신기에 대한 제2 빔의 이득을 최적화한다.
본 개시내용의 실시예는, 부표의 주변부에 부착되고 (실시예의 수직 길이방향 축 및/또는 이의 관성 물 튜브에 대해) 실시예의 외측 데크의 주변부에 대해 대략 방사상으로 배향된 쌍극 안테나를 통합한다. 실시예의 쌍극은 바다와 바다의 표면에 의해 생성되는 근접 지상면의 이점을 누리며, 바다 및/또는 바다의 표면은, 다른 경우엔 아래쪽으로 향했을 수 있는 임의의 빔 로브를 상측으로 반사하여, 상향 빔의 이득을 증가시킨다.
본 개시내용의 실시예는, 에너지 저장 디바이스, 구성요소, 및/또는 시스템의 주변파로부터 추출하는 전기 에너지(및/또는 에너지의 다른 형태(들))의 적어도 일부를 저장한다. 본 개시내용의 실시예는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 저장 디바이스, 구성요소 및/또는 시스템을 포함, 통합 및/또는 이용한다:
배터리,
커패시터,
압축 공기 에너지 저장 시스템(예를 들어, 탱크, 펌프 및 발전기) 및
예를 들어, 에너지 저장소로서 수소를 생성하고 소비하는 전해조 및 연료 전지.
본 개시내용의 실시예는, 내부에 포함된 컴퓨터 및/또는 컴퓨터 네트워크의 적어도 일부에 대략적으로 안정적인 및/또는 연속적인 전력을 제공하기 위해 저장하는 에너지의 적어도 일부를 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, 컴퓨터 및/또는 내부의 컴퓨터 네트워크를 점진적으로 종료하고/종료하거나 컴퓨터 또는 내부에 포함된 집적 회로의 클록 진동수를 조정하고/조정하거나 실시예의 하나 이상의 컴퓨터에서 실행되는 연산 프로세스의 듀티 사이클 및/또는 CPU 소비를 조정함으로써, 예컨대, 이러한 프로세스를 주기적으로 일시 중지하고 재시작하거나 실시예의 하나 이상의 컴퓨터의 운영 체제 커널에 의해 이러한 프로세스의 스케줄링을 조정함으로써, (예를 들어, 차선의 파도 조건에 대한 응답으로) 전력을 생산 및/또는 생성하는 속도의 줄어듬 및/또는 감소에 응답한다. 본 개시내용의 실시예는, 컴퓨터 및/또는 내부의 컴퓨터 네트워크를 점진적으로 턴온함으로써 (예를 들어, 최적의 파도 조건의 재개에 응답하여) 공칭값의 전력 생산 및/또는 생성의 재개 및/또는 복귀에 응답한다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예의 컴퓨터들의 서브세트들을 활성화 및 비활성화하고/하거나, 실시예의 컴퓨터들의 서브세트들을 활성화 및 비활성화할 수 있고/있거나, 집적 회로(예를 들어, CPU, GPU 또는 ASIC)의 클록 진동수(클록 속도)를 변경하며, 이에 따라 임의의 주어진 시각에 활성화된 컴퓨터의 수 및/또는 백분율 및/또는 임의의 주어진 시각에 이용가능한 이용가능 연산 능력의 백분율을 변경 및/또는 조정하여, 파도 상태의 변화 및/또는 전력 인출에 의해 생성된 전력량의 변화에 대한 응답으로 해당 컴퓨터가 필요로 하는 전력량(즉, "전기 부하")을 상응하게 변경 및/또는 조정하여, 컴퓨터가 소비하는 전력량을 생성되는 양과 일치시킨다(즉, 전력 발전 수준을 부하와 일치시킨다).
본 개시내용의 실시예는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 구성요소 및/또는 메커니즘을 통합 및/또는 이용한다: 배터리, 커패시터, 스프링, 플라이휠, 및/또는 화학 연료(예를 들어, 수소) 생성기 및 저장 메커니즘. 이러한 에너지 저장 메커니즘은, 파도에 응답하여 실시예에 의해 생성된 전기 에너지 및/또는 기계 에너지의 적어도 일부를 실시예가 적어도 짧은 시간(예를 들어, 10초 내지 20초) 동안 저장할 수 있게 한다. 이러한 에너지 저장은 실시예가 생성된 전력을 통합 및/또는 평활하게 할 수 있는 유익한 효과를 가질 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 충분한 에너지 저장 수단, 용량, 구성요소, 및/또는 시스템을 통합 및/또는 이용하여, 따라서 충분히 많은 양의 에너지가 따라서 저장될 수 있고, 이에 따라 실시예가 에너지 저장 및/또는 버퍼링 없이, 즉, 일정하지 않고 변동하는 순간 생성 전력 수준의 이용에만 의존함으로써, 전력이 공급될 수 있는 것보다 더욱 많은 수의 컴퓨터에 전력을 계속 공급할 수 있게 한다. 예를 들어, 실시예는, 파도가 없을 때 하루 동안 모든 컴퓨터에 전력을 공급하기에 충분한 전력을 저장할 수 있으므로, 파도가 "잠잠한" 동안 활성 컴퓨터의 수를 감소시키는 것을 피할 수 있고 공칭상 에너지가 큰 파도 상태가 재개될 때까지 에너지를 계속 공급할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 각각의 연산 디바이스 및/또는 회로에 전원을 공급하고, 전력을 공급하고, 및/또는 동작시키기 위해 생성하는 전력의 적어도 50%를 인가, 소비 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, 각각의 연산 디바이스 및/또는 회로에 전원을 공급하고, 전력을 공급하고, 및/또는 동작시키기 위해 생성하는 전력의 적어도 90%를 인가, 소비 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, (CPU, 메모리, 및/또는 ASIC을 포함하는) 각각의 연산 디바이스 및/또는 회로에 전원을 공급하고, 전력을 공급하고, 및/또는 동작시키기 위해 생성하는 전력의 적어도 99%를 인가, 소비 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 원격 조작자, 컴퓨터 및/또는 네트워크에 의해 특정되고 예를 들어 위성에 의해 실시예로 송신되는 연산 작업을 수행하는 컴퓨터에 전력을 공급하기 위해 생성하는 전기 에너지의 일부를 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 연산 디바이스 및/또는 집적 회로의 적어도 일부를 턴온 및 턴오프하여 (및/또는 이들의 클록 속도를 조정하여) 임의의 주어진 순간에 실시예에 의해 생성되는 전력의 양을 적어도 대략 일치시키고/일치시키거나 실시예가 이를 뒤흔드는 파도로부터 에너지를 추출하는 속도와 대략 일치시킨다.
파도 에너지 변환기의 전력 프로파일은, 불규칙할 수 있으며, 즉, 몇 초 동안 많은 양의 전력을 생성한 후 더 적은 전력이 생성될 때 몇 초 동안 일시 정지할 수 있다. 암호화폐의 "채굴"을 위한 해시값을 연산하도록 설계된 ASIC 칩은 통상적으로 초당 수백만 개의 해시값을 연산할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는, 실시예가 전력을 생성할 때 ASIC 및/또는 CPU를 턴온하고 전력을 공급하며 실시예가 전력을 생성하지 않거나 에너지를 덜 생성하고 있을 때 ASIC 및/또는 CPU에 전력을 공급하지 않는 에너지 제어 회로를 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, 실시예가 임의의 특정 시각에 생성하고 있는 전력량에 대응하고/대응하거나 이에 비례하는 양의 ASIC 및/또는 CPU에 전력을 공급하고/공급하거나 임의의 특정 시각에 실시예가 생성하고 있는 전력량에 대략 비례하는 방식으로 또는 상기 회로의 전력의 소비를 실시예에 의해 생성되는 전력의 소비와 대략 일치시키는 규칙이나 프로세스에 따라 상기 ASIC 및/또는 CPU의 클록 속도 또는 프로세서 부하를 조정하는 에너지 제어 회로를 통합 및/또는 이용한다. 이러한 방식으로, 실시예에 필요한 버퍼링 장비 및/또는 전력 저장의 양이 감소될 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 초 단위로 적어도 부분적으로 에너지가 공급되고 에너지가 공급되지 않는 연산 회로를 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는 밀리초 단위로 적어도 부분적으로 에너지가 공급되고 에너지가 공급되지 않는 연산 회로를 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 그러한 작업을 완료하는 데 필요한 미래의 연산력 및/또는 연산 용량의 양 및/또는 시간 또는 에너지의 양을 미래 시간에 실시예에 의해 생성될 것으로 추정 및/또는 예측되는 전력 및/또는 에너지의 양과 적어도 대략적으로 일치시키기 위해 연산 및/또는 실행을 시도할 그러한 작업을 선택한다.
본 개시내용의 실시예는, 컴퓨터가 예측하고 및/또는 추정하는 전력량을 실시예의 전력 인출 장치가 미래 시각에 생성할 전력량과 적어도 대략적으로 일치시키기 위해 필요에 따라 연산 디바이스의 적어도 일부를 턴온 및 턴오프한다. 본 개시내용의 실시예는, 다른 실시예 또는 디바이스의 컴퓨터에 의해 및/또는 원격 장소(예를 들어, 육상 기반 시설)에 있는 컴퓨터에서 예측된 및/또는 추정된 전력량을 실시예의 전력 인출 장치가 미래 시각에 생성할 전력량과 적어도 대략적으로 일치시키기 위해 필요에 따라 연산 디바이스의 적어도 일부를 턴온하고 턴오프한다(또는 집적 회로의 클록 속도 또는 프로세서 부하를 조정한다).
본 개시내용의 실시예는, 공통 분산형 네트워크, 예를 들어, 이더넷, 인피니밴드(Infiniband) 또는 TCP/IP를 통해 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 디바이스의 각각의 연산 디바이스 및/또는 회로와의 통신, 조정 및/또는 데이터 전송을 용이하게 한다.
본 개시내용의 실시예는, 가상 및/또는 전자기 네트워크 연결 및/또는 링크에 의해, 예를 들어, WAN, 와이파이(Wi-Fi), 위성 매개, 무선파, 마이크로파, 및/또는 변조 광에 의해 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 디바이스 상의 및/또는 이러한 실시예 및/또는 디바이스 내에 통합된 각각의 컴퓨터, 회로, 및/또는 내부 및/또는 물리적 네트워크와의 데이터 통신, 조정 및/또는 데이터 전송을 용이하게 한다. 실시예는, 물리적(유선) 네트워크 연결의 이점 없이 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 디바이스와 데이터, 프로그램을 공유하고/공유하거나 그렇지 않으면 협력한다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예가 부유하는 수역 및/또는 해수를 통해 송신되는 음향 신호 및/또는 전기 신호에 의해 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 디바이스와 데이터를 송신, 수신, 전송, 공유 및/또는 교환한다. 주변의 해수 내에서 국부적인 소리, 음향 신호, 전류 및/또는 전하를 유도함으로써, 실시예는, 해수를 통해 이동하고/이동하거나 해수 내에서 실시예로부터 멀리 방사하고 하나 이상의 다른 실시예 및/또는 디바이스에 의해 검출 및/또는 수신될 수 있는 해수에서의 음향 신호 및/또는 전기 신호를 생성한다. 이러한 방식으로, 데이터의 양방향 교환은 물론 일 실시예에서 하나 이상의 다른 실시예로의 데이터 브로드캐스트가 완료, 실행 및/또는 실현될 수 있다.
다른 실시예 및/또는 디바이스가 본 개시내용의 실시예로부터 너무 멀리 떨어져 있어서 가시선 통신 옵션, 예를 들어, 변조 광이 이용불가이고, 가능하지 않으며, 실현 가능하지 않고/않거나 실용적이지 않은 경우, 실시예는, 중간 실시예 및/또는 디바이스, 장치 간 통신, 신호, 송신 및/또는 데이터 전송을 통해 데이지 체인에 의해 멀리 있는 그러한 다른 실시예 및/또는 디바이스와 데이터의 공유 및/또는 교환을 용이하게 한다. 데이터는, 발신 실시예 및 목표 실시예 및/또는 디바이스로부터 중간 위치에 위치하는 실시예 및/또는 디바이스에 의한 데이터의 수신 및 재송신을 통해 광범위하게 분리된 두 개의 실시예 간에 교환될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 멀리 있는 위치에 있는 수신기, 예를 들어, 다른 실시예 및/또는 디바이스, 및/또는 원격 물체, 시설, 컴퓨터 및/또는 네트워크와 데이터를, 대기성 기능부, 요소, 미립자, 물방울 등에 빛나고/빛나거나 반사 또는 굴절되는 변조 광 및/또는 "플래시"에 의해 송신, 수신, 전달, 공유 및/또는 교환한다. 실시예는 (바람직하게 데이터의 암호화를 포함하는 인코딩으로), 적어도 대략 멀리 있는 수신기를 향하는, 예컨대, 다른 실시예 및/또는 디바이스를 향하는 및/또는 원격 물체, 시설, 컴퓨터, 및/또는 네트워크를 향하는 방향으로 대기에 투영되는 일련의 변조된 광 펄스 및/또는 플래시로 데이터를 인코딩한다. 이어서, 수신기는, 예를 들어, 파장 특정 필터 및/또는 시간적 특정 진동수 필터의 사용을 통해, 송신되는 광 펄스의 적어도 일부를 검출하고 인코딩된 데이터를 디코딩한다. 수신기에 의한 실시예로의 데이터 반환은 동일하거나 유사한 방식으로 달성된다.
이러한 "반사된 및/또는 굴절된 및 광 변조된" 데이터 스트림은, 적어도 특정 파장, 파장 범위, 펄스 진동수 및/또는 펄스 진동수 범위에 대하여 특정하게 형성될 수 있다. 이러한 데이터 통신 기법 및/또는 프로세스에 의해, 개별 실시예는, 데이터를 (예를 들어, 별도의 파장 특정 채널 상에서) 하나 이상의 다른 개별 실시예 및/또는 디바이스 및/또는 복수의 다른 실시예 및/또는 디바이스로 송신하도록 구성될 수 있다. 실시예는, 데이터를 (예를 들어, 별도의 파장 특정 채널 상에서) 하나 이상의 다른 개별 실시예 및/또는 디바이스 및/또는 복수의 다른 실시예 및/또는 디바이스로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예의 컴퓨터 및/또는 다른 전자 디바이스, 구성요소, 네트워크, 및/또는 시스템 중 적어도 하나에 직접 및/또는 간접적으로 연결된 케이블을 포함한다. 케이블의 일 단부는 실시예가 부유하는 수역의 표면에 인접한 실시예에 현수된다. 적절하게 구성된 선박, 예를 들어, 무인 자율 선박이 실시예에 접근하는 경우, 이러한 선박은, 해당 케이블의 자유 단부를 고정하고 연결할 수 있고, 그 후에 해당 케이블을 통해 컴퓨터 및/또는 기타 전자 디바이스, 구성요소 및/또는 시스템, 케이블이 연결된 온보드 실시예와 통신할 수 있다. 실시예의 "외부 데이터 액세스 케이블"을 통해, 적절하게 구성된 다른 선박은, 예를 들어, 실시예에서 수행된 계산 및/또는 시뮬레이션의 결과를 다운로드하고/다운로드하거나 계산을 수행하기 위해 실행될 데이터 및/또는 애플리케이션의 본문을 업로드하도록, 실시예에서 컴퓨터 및/또는 기타 전자 디바이스, 구성요소 및/또는 시스템과 방대한 양의 데이터를 교환할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 공지된 유형의 케이블을 적어도 부분적으로 포함하는 외부 데이터 액세스 케이블에 의해 이러한 원격 데이터 교환 능력을 달성한다:
광섬유 케이블,
LAN 케이블,
RS-232 케이블, 및
이더넷 케이블.
본 개시내용의 실시예는, 다음 유형을 포함하지만 이에 제한되지 않는 통신 기술을 통해 다른 컴퓨터, 선박, 네트워크, 데이터 중계국 및/또는 데이터 저장소와 데이터를 교환할 수 있다.
와이파이,
무선파,
펄스 변조 수중음(예를 들어, 소나),
펄스 변조된 레이저,
광학 위상 어레이,
펄스 변조된 LED, 및
물리적 세마포어(semaphores)(예를 들어, MEMS 디바이스의 2D 어레이).
본 개시내용의 실시예는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 적절하게 구비된 통신 중개자 및/또는 중계기를 통해 다른 컴퓨터, 선박, 네트워크, 데이터 중계국 및/또는 데이터 저장소와 데이터를 교환할 수 있다:
보트 및/또는 기타 유인 수상 선박,
자율 수상 선박,
잠수함,
자율 수중 선박,
비행기,
무인 항공기,
위성,
풍선,
지상국(예를 들어, 해안에 위치한 송전국, 및
본 개시내용의 다른 실시예.
본 개시내용은, 실시예 내의 다양한 "물 밸러스트 챔버", 구획부, 공극, 공간, 및/또는 컨테이너가 원하는 정도로 물로 충전되고/충전되거나 비워질 수 있고, 이에 따라 실시예의 평균 밀도, 및 부유하고 있는 물의 평균 깊이(즉, 수선)를 변경하는 실시예를 포함한다. 많은 실시예에서, 물 튜브로부터의 분출물로부터 물이 추가되는 물 저장소는 물 밸러스트 챔버의 역할을 한다.
이러한 물 밸러스트 챔버들 중 하나 이상에서 물을 비움으로써, 실시예는 평균 밀도를 감소시키고 더 얕은 평균 깊이까지 상승할 수 있고/있거나 수선을 낮춤으로써, 실시예의 상부를 물 밖으로 및 잠재적으로 피해를 줄 수 있는 폭풍우 및/또는 해일 위로 돌출시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 실시예의 터빈 또는 유량 조절기는, 실시예로부터의 물의 유량을 변경하여 실시예의 물 저장소 내의 물의 양을 증가 또는 감소시켜 실시예의 평균 밀도를 증가 또는 감소시키도록 제어된다.
이러한 물 밸러스트 챔버 또는 물 저장소 중 하나 이상에 있는 물의 부피를 증가시킴으로써, 실시예는, 이의 평균 밀도를 증가시키고 더 큰 평균 깊이로 가라앉을 수 있고/있거나 이의 수선, 예를 들어, 이의 아래 및/또는 주변을 통과하는 파도에 다소 반응하게 될 수 있는 깊이를 올릴 수 있어서, 이러한 파도로부터 추출할 수 있는 전력의 양을 증가시키거나 (예를 들어, 추가 구조적 보호를 제공하기 위해) 해당 파도로부터 흡수되는 에너지의 양을 제한할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 관성 물 튜브로부터 분출된 물을 저장하기 위한 상승된 저장소를 이용한다. 본 개시내용의 다른·실시예는 관성 물 튜브로부터 분출된 물을 저장하기 위한 가압 저장소를 이용한다. 이러한 두 개의 실시예의 저장소는 각 밸브를 구비할 수 있으며, 각 밸브는, 실시예의 제어 시스템에 의해 기동될 때, 각 저장소로부터 물을 실시예가 부유하는 수역 내로 직접적으로 배출하고, 이에 따라 각 개별 실시예의 공치 배출 도관 또는 튜브(즉, 수력 터빈 또는 기타 유량 조절기를 포함 및/또는 통합하는 도관 또는 튜브)를 적어도 부분적으로 우회한다.
본 개시내용의 실시예는 관성 물 튜브로부터 분출된 불을 저장하기 위한 저장소를 이용한다. 그리고, 실시예는 밸러스트의 생성에 이용되는 제2 저장소를 이용한다. 이 밸러스트는 적어도 부분적으로 물로 구성되며, 펌프는, 실시예의 제어 시스템에 의해 적절하게 기동될 때, 실시예가 부유하고 있은 수역으로부터 밸러스트 저장소 내로 추가 물을 펌핑하여 실시예의 질량과 관성을 증가시킨다. 이 펌프(및/또는 제2 펌프)는, 실시예의 제어 시스템에 의해 적절하게 기동될 때, 추가 물을 밸러스트 저장소 밖으로 펌핑하고 실시예가 부유하고 있는 수역으로 다시 펌핑하여 실시예의 밸러스트의 질량과 관성을 감소시킨다.
본 개시내용은, 파도 관성 물 튜브로부터의 분출물 및/또는 파도 관성 물 튜브로부터의 분출물 이외의 다른 수단에 의해 물에 의해 공급되는 하나 이상의 밸러스트 구획부에 의해 공급되는 포함된 물 저장소 내의 물의 양을 제어하는 것을 포함하여 임의의 모든 수단, 방법, 기법, 기술, 시스템 및/또는 모듈에 의해 포함된 질량 및/또는 관성 및/또는 평균 밀도를 조정할 수 있는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, 각 실시예의 유효 질량이 실시예 내의 하나 이상의 챔버 또는 공극 내로부터 물의 추가 및/또는 제거를 통해 적어도 부분적으로 증가 및/또는 조정되는 실시예를 포함한다.
실시예는 실시예의 부표 또는 부력 구조 내에, 예를 들어, 물 저장소로부터 분리된 챔버 내에 물을 보유한다. 실시예는 물 튜브의 중공 벽 내에, 예를 들어, 물 튜브의 내벽과 외벽 사이의 간극 내에 물을 보유하며, 내벽은 관형 외벽과 대략 동축인 관형 구조이다. 실시예는, 부표, 물 튜브, 및/또는 실시예의 다른 부품 또는 일부의 상측면에 인접하고/인접하거나 내부에 매립된 챔버, 컨테이너, 및/또는 공극 내에 물을 보유한다.
본 개시내용은, 해당 실시예 각각의 고유 질량이 모래, 자갈, 및/또는 다른 일부 입상 또는 분말 경질 재료의 첨가를 통해 적어도 부분적으로 증대되는 실시예 들을 포함한다. 이 재료는, 또한, 흙, 암석, 분쇄된 시멘트, 벽돌 및/또는 기타 무거운 재료 및/또는 스크랩 재료, 예를 들어, 재활용 가능한 폐기된 재료 또는 폐기물 재료를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용은, 해당 실시예 각각의 고유 질량이 시멘트 재료 및/또는 시멘트성 재료의 첨가를 통해 적어도 부분적으로 증대되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, "느슨"하고/하거나 삽으로 팔 수 있고, 부어질 수 있고 및/또는 실시예로 가져올 수 있는 재료의 첨가를 통해 해당 실시예 각각의 고유 질량이 적어도 부분적으로 증대되는 실시예를 포함한다. 이는 골재 재료를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시내용의 일부 실시예는, 바람, 파도, 해류, 조수 등에 응답하여 이동하는 수동적인 방식으로 수면에 인접하여 자유롭게 부유하고/부유하거나 표류한다. 일부 실시예는 해저의 기본 위치에 대해 대략 일정한 위치를 유지하도록 정박 및/또는 계류된다. 그리고, 일부 실시예는, 자가 추진되며, 및/또는 공기 및/또는 물의 자연스러운 이동을 이용하여 고른 방향, 신중한 방향, 계산된 방향 및/또는 선택된 방향으로 적어도 대략적인 정도까지 이동할 수 있다.
자가 추진 실시예는, (예를 들어, 각 저장소로부터의) 포착된 물의 배출, 단단한 돛, 덕트 팬, 프로펠러, 바다 앵커, 플레트너 회전자, 바다 앵커 및/또는 드로그 앵커를 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단에 의해 지시된 움직임을 달성할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예는, 자유 부유하도록 그리고 주변 바람, 해류 및/또는 지형 공간적 장소에 영향을 미치고/미치거나 이러한 장소를 변경하는 다른 환경적 영향에 의해 표류하도록 배치된다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 개별 디바이스가 (예를 들어, 해저에) 정박 및/또는 계류되어 대략 정지 상태를 유지하고/유지하거나 대략 일정한 지리 공간적 위치에 유지되도록 배치된다. 정박된 및/또는 계류된 본 개시내용의 일부 실시예들은, 이러한 다른 디바이스에 근접하게 정박 및/또는 계류되고 심지어 서로 계류될 수도 있다. 이러한 실시예들은 "팜"(farm)에 배치될 수 있으며, 계산을 수행하기 위해 해당 전력의 일부를 이용하는 실시예들 중, 각 컴퓨터들은, 예를 들어, 다양한 연산 작업을 완료하기 위해 협력할 때 상호작용할 수 있도록 직접 및/또는 간접적으로 상호 연결 및/또는 네트워크화될 수 있다. 이러한 팜에 배치된 연산 실시예들은, 광섬유 케이블, LAN 케이블, 이더넷 케이블 및/또는 기타 전기 케이블을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 해저 데이터 송신 케이블을 통해 지상의 컴퓨터 및/또는 네트워크와 통신할 수 있다. 이러한 팜에 배치된 연산 실시예들은, 와이파이, 무선파, 마이크로파, 펄스화된 및/또는 변조된 레이저 광, 펄스화된 및/또는 변조된 LED 생성 광, 및/또는 위성 지원 통신을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 간접 디바이스, 방법 및/또는 수단에 의해 지상의 컴퓨터 및/또는 네트워크와 통신할 수 있다.
표류 및/또는 자가 추진되는 본 개시내용의 일부 연산 실시예는, 예를 들어, 다양한 연산 작업을 완료하기 위해 협력할 때 컴퓨터들과 상호작용할 수 있도록 컴퓨터들을 직접 및/또는 간접적으로 상호 연결할 수 있다. 예를 들어, 표류 디바이스는, 개별 장치가 개별적으로 완료할 수 있는 것보다 더 많은 연산 작업을 협력적으로 완료하기 위해 더 큰 가상 클러스터 네트워크 내에서 클러스터로서 기능할 수 있다. 자가 추진 디바이스들은 함께, 각 디바이스 특정 애플리케이션에 관계없이, (이들이 부유하고 있는 물을 제외하고는) 직접 및/또는 물리적으로 연결되어 있지는 않지만 무선파, 위성 및/또는 기타 간접적 수단 및/또는 채널을 통해 정보를 교환하면서 서로 비교적 가까운 거리에서 바다를 이동할 수 있다.
표류 및/또는 자가 추진 연산 실시예는, 무선파, 마이크로파, 펄스화된 및/또는 변조된 레이저 광, 펄스화된 및/또는 변조된 LED 생성 광, 및/또는 위성 지원 통신을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 간접 디바이스, 방법 및/또는 수단에 의해 지상의 컴퓨터 및/또는 네트워크와 통신할 수 있다/있거나 서로 통신할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예는, (예를 들어, 와이파이, 무선파, 마이크로파, 변조 광, 위성 링크 등에 의해) 하나 이상의 다른 디바이스에 "가상으로" 상호 연결되고 대기 바람, 해류 및/또는 각각의 지리적 위치에 영향을 미치거나 이러한 지리적 위치를 변경하는 기타 환경 영향에 의해 구동되는 느슨하게 결합된 그룹으로서 함께 표류하도록 배치된다.
본 개시내용의 일부 실시예는 하나 이상의 다른 디바이스에 묶이고 직접 상호 연결되도록 배치되고, 묶인 디바이스들 중 하나 이상은 (예를 들어, 해저에) 정박 및/또는 계류되고, 묶인 디바이스들 중 하나 이상은 정박되지 않고 다른 디바이스들에만 묶여, 디바이스들의 묶인 그룹이 대략 정지 상태를 유지하여, 전체 묶인 조립체의 이동 범위 및/또는 위치를 제한할 수 있다.
일부 실시예는, 하나 이상의 다른 디바이스와 직접 및/또는 간접적으로 상호 연결될 때, 표류 또는 정박 여부에 관계없이, 예를 들어, 위성 매개 디바이스간 데이터 통신을 통해 각각의 컴퓨터 및/또는 연산 네트워크를 링크하여, 더 큰, 통합된, 및/또는 상호 연결된 컴퓨터들의 서브세트들로서 기능, 행동, 협력 및/또는 연산한다. 이러한 상호 연결된 및/또는 협력 디바이스들은, 디바이스들의 그룹이 의존하는 시스템 수준 계산, 추정, 스케줄링, 데이터 송신 등의 특정 부분, 일부, 및/또는 서브세트를 담당하도록 단일 디바이스(또는 디바이스들의 상호 연결된 그룹의 서브세트)를 이용할 수 있고/있거나 이러한 디바이스에 할당될 수 있다.
본 개시내용은, 신뢰성이 높고 수명이 길고 비용 효율적일 가능성이 있는 기술을 사용하여 파도로부터 에너지 수확을 최적화한다.
본 개시내용의 실시예는, 간단하고 견고한 디바이스로 파도 에너지를 포착하고 변환하는 능력을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 종래 기술에 비해 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 각각의 상승된 및/또는 가압된 저장소 내의 각각의 테이퍼링된 튜브로부터 분출된 물을 포착하는 실시예는, 발전기에 견고하고 회전 가능하게 연결된 수력 터빈을 유일한 이동 부품으로서 통합할 수 있거나, 이동 부품 없이 수압과 흐름을 직접 전기 에너지로 변환하는 자기유체역학적 발전기 또는 다른 흐름 조절기를 사용하는 경우에는 이동 부품을 통합하지 않을 수 있다. 이러한 실시예는 밸브, 모터, 및/또는 유지보수나 교체가 필요할 수 있는 다른 구성요소 없이 동작할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 파도 자원이 더 거세고 일관되게 작용하는 해안으로부터 멀리 떨어져 동작할 수 있으며, 이에 따라 이러한 실시예에 더 큰 용량 인자 및 효율성을 제공하고 상대적으로 낮은 에너지 비용을 제공할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 해저에 대한 계류 및 해저 전력 케이블에 대한 연결이 없는 경우 해안으로부터 멀리 동작할 수 있으므로, 이러한 해저 계류를 배치하는 비용(및 이러한 배치 동안 발생할 수 있는 환경 손상), 이러한 해저 전력 케이블을 배치하는 비용, 및 해저에 계류되고 해저 전력 케이블에 연결되는 배치에 필요한 허가, 라이센스 및/또는 기타 허가를 얻는 힘든 과정에 연관된 값비싼 지연을 피할 수 있다.
파도 에너지 변환 디바이스에 의해 생성된 전력이 육지로 송신되어야 하는 경우, 예를 들어, 전력이 전력망에 추가될 수 있는 경우, 이를 행하기 위해서는 해당 전력에 채널, 방법 및/또는 수단이 있어야 한다. 파도 에너지 디바이스의 많은 개발자는 해저 전력 케이블을 사용하여 개발자의 디바이스의 정박된 팜에 의해 생성된 전력을 해안으로 송신하기로 선택한다. 그러나, 이러한 케이블은 비싸다. 이들의 배치(예를 들어, 해저에 매립)에도 비용이 많이 든다. 그리고, 해안에 가까운 이러한 파도 에너지 디바이스의 팜의 정박 및/또는 계류는 어렵고 비용이 많이 들 수 있으며, 섬세한 해저 생태계를 방해할 수 있다.
본 개시내용은, 파도 에너지 디바이스가 생성하는 전력을 육지로 송신하지 않고 전력을 잘 사용할 수 있게 한다. 그리고, 개시된 실시예는 육지에서 멀리 떨어져서 자유롭게 동작할 수 있기 때문에, 파도가 가장 일관되고 최적의 에너지인 곳에 배치될 수도 있다.
본 개시내용은, 개시된 디바이스의 정박을 배제하지는 않지만, 해저에 정박 및/또는 계류되지 않고, 또한 생성하는 전력을 해안으로 다시 송신할 수 있는 케이블에 대한 연결 없이, 생성하는 전력을 잘 활용하는 실시예를 개시한다.
본 개시내용의 자유 부유 실시예는, 제작 직후에 (적절한 장소에서) 물에 배치될 수 있으며, 이어서 그 직후는 아닐지라도 즉시 동작을 시작하고 수익을 창출하기 시작할 수 있으며, 예를 들어, 유용한 제품 및/또는 서비스의 온보드 생산을 달성하기 위해 실시예의 고유하게 생성된 전력을 소비할 수 있다. 본 개시내용의 자가 추진 실시예는, 더 다양한 장소에서 물에 배치될 수 있고, 그 다음 제조 직후에 최적의 에너지 수확 장소로 스스로를 추진할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 예컨대 실행가능 코드 및/또는 데이터 및/또는 프로그램 및/또는 명령어의 위성 또는 기타 원격 안테나로부터의 인코딩된 전자기 송신을 통해 원격 소스로부터(즉, 실시예에 물리적으로 - 단단하게 또는 유연하게 - 소스로부터) 실시예로 송신되는 연산을 수행하기 위해 파도 작용에 응답하여 실시예에 의해 생성된 전기 에너지의 적어도 일부를 소비하는 연산 디바이스를 이용 및/또는 통합한다. 파도 작용에 응답하여 실시예에 의해 생성된 전력의 상당 부분은 적어도 일부 시간 동안 실시예의 컴퓨터 클러스터(들)에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예, 실시예의 동력 인출부, 및/또는 다른 임의의 구성요소의 동작, 탐색, 검사, 모니터링 및/또는 진단에 직접 관련되지 않고 오히려 제삼자 고객에 의해 공급되는 작업, 구조, 시스템, 서브시스템, 및/또는 물리적 실시예의 기능, 속성, 및/또는 특징에 관한 연산 작업을 수행하는 복수의 컴퓨터를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 이러한 실시예는, 다음의 모듈, 구성요소, 서브시스템, 하드웨어, 회로, 전자 장치, 및/또는 모듈로 구성되지만 이에 제한되지 않는, 컴퓨터, 연산 시스템, 연산형 시스템, 서버, 연산 네트워크, 데이터 처리 시스템 및/또는 정보 처리 시스템을 포함할 수 있다:
그래픽 처리 유닛(GPU),
컴퓨터 처리 유닛(CPU),
텐서 처리 유닛(TPU),
하드 드라이브,
플래시 드라이브,
솔리드 스테이트 드라이브(SSD),
랜덤 액세스 메모리(RAM),
필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA),
주문형 집적 회로(ASIC)
네트워크 스위치, 및
네트워크 라우터.
본 개시내용의 실시예는, 바다 파도의 에너지로부터 실시예에 의해 추출된 전기 에너지로부터 전력을 적어도 부분적으로 공급받는, 컴퓨터, 연산 시스템, 연산형 시스템, 서버, 연산 네트워크, 데이터 처리 시스템 및/또는 정보 처리 시스템을 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, CPU, CPU 코어, 상호 연결된 논리 게이트, ASIC, 암호화폐 채굴 및/또는 암호화 해시값 연산 전용 ASIC, RAM, 플래시 드라이브, SSD, 하드 디스크, GPU, 양자 칩, 광전자 회로, 아날로그 연산 회로, 암호화 회로 및/또는 복호화 회로를 통합하는 컴퓨터를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용하고, 통합하고, 이용하고, 이에 에너지를 공급하고/하거나 동작시킨다.
본 개시내용의 실시예는, 다음에 따르는 예로 제한되지 않는 이러한 예의 연산, 및/또는 연산 유형, 특징에 대해 특화된 및/또는 최적화된 컴퓨터를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다: 기계 학습, 신경망, 암호화폐 채굴, 그래픽 처리, 그래픽 렌더링, 이미지 객체 인식 및/또는 분류, 이미지 렌더링, 양자 연산, 양자 연산 시뮬레이션, 물리학 시뮬레이션, 재무 분석 및/또는 예측, 및/또는 인공 지능.
본 개시내용의 실시예는, 다음에 따르는 예로 제한되지 않는 이러한 예에 통상적으로 귀속되는 특징에 적어도 대략적으로 부합할 수 있는 컴퓨터를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다: "블레이드 서버", "랙 장착형 컴퓨터 및/또는 서버", 및/또는 슈퍼컴퓨터.
본 개시내용의 실시예는 적어도 100개의 연산 회로 및/또는 CPU를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 다른 실시예는, 적어도 1,000개의 연산 회로 및/또는 CPU를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 또 다른 실시예는 적어도 2,000개의 연산 회로 및/또는 CPU를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 또 다른 실시예는 적어도 5,000개의 연산 회로 및/또는 CPU를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 또 다른 실시예는 적어도 10,000개의 연산 회로 및/또는 CPU를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다. 또 다른 실시예는, 적어도 10개의 독립적으로 부유하고 독립적으로 자가 추진되는 파도 에너지 변환기에 상주하는 컴퓨터들로 구성된 클러스터의 일부인 컴퓨터를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는, 두 개 이상의 CPU 및/또는 칩 및/또는 회로당 연산 "코어"를 포함하는 연산 칩 및/또는 회로를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 칩 및/또는 연산 회로 내에 그래픽 처리 유닛(GPU)을 포함하는 연산 칩 및/또는 회로를 포함하고, 통합하고, 이에 에너지를 공급하고, 전력을 공급하고, 이를 동작시키고/시키거나 이용한다.
실시예의 컴퓨터에 의해 생성된 열의 적어도 일부는, 실시예가 부유하는 물 및/또는 실시예를 둘러싸는 공기로 (예를 들어, 수동적으로 및/또는 전도성으로) 전달된다.
본 개시내용의 실시예 내에서 연산 디바이스에 부여된 에너지의 전부는 아니지만 상당 부분은 열로 될 것이다. 그리고, 과도한 수준의 열은 이러한 연산 디바이스 및/또는 인접한 전자 디바이스, 시스템, 구조, 모듈 및/또는 실시예의 부품을 손상시키거나 악화시킬 수 있다. 따라서, 실시예가 "능동" 연산 디바이스로부터 가능한 빨리 및/또는 효율적으로 및/또는 적어도 연산 디바이스의 과도한 가열을 피하기에 충분히 빨리 열을 제거하는 것이 현명하다.
본 개시내용의 실시예는 연산 디바이스의 적어도 일부 및/또는 이러한 연산 디바이스의 주변 환경의 수동 대류 냉각을 용이하게 한다. 본 개시내용의 실시예는 이의 연산 디바이스로부터 및/또는 이러한 연산 디바이스의 주변 환경으로부터 열을 능동적으로 제거한다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 장치를 물로부터 분리하는 열 전도성 벽 및/또는 핀 또는 열 배플을 통해 이의 연산 디바이스 및/또는 이의 환경으로부터 디바이스가 부유하는 물로 열의 대류 및/또는 전도성 전달을 용이하게 함으로써 연산 디바이스를 수동적으로 냉각한다.
실시예에서, 연산 디바이스로부터의 열 전도는, 실시예의 저장소로부터 실시예의 터빈 또는 자기유체역학 발전기로 물이 흐르는 도관의 전도성 및/또는 금속 벽을 통해 발생한다. 실시예에서, 연산 디바이스들부터의 열 전도는, 실시예의 터빈 또는 자기유체역학 발전기로부터 실시예가 부유하는 수역으로 물이 흐르는 도관 내의 전도성 및/또는 금속 벽을 통해 발생한다. 이러한 경우들 중 어느 하나에서, 열은, 실시예의 연산 회로가 수중에 있는 액체 물질의 증발 및/또는 비등에 의해 전도성 및/또는 금속 벽에 전도될 수 있고, 이어서 상기 물질이 상기 벽에 응결될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 디바이스를 공기로부터 분리하는 열 전도성 벽 및/또는 핀 또는 열 배플을 통해 실시예의 연산 디바이스 및/또는 환경으로부터 디바이스가 부유하는 물 위의 공기로의 열의 대류 및/또는 전도성 전달을 용이하게 함으로써 이의 연산 디바이스를 수동적으로 냉각한다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예의 연산 디바이스 및/또는 환경으로부터 열을 흡수하여 디바이스가 부유하는 물과 열 접촉하는 및/또는 해당 물 위의 공기와 열 접촉하는 열 교환기로 전달하는 열 교환기에 의해 이의 연산 디바이스를 능동적으로 냉각한다. 이러한 열 접촉은, 교환기가 물 및/또는 공기에 직접 노출된 결과일 수 있거나, 교환기와 물과의 직접 접촉 및/또는 공기와 직접 또는 간접 접촉하고 있는 기타 표면과의 직접 접촉에 의해 교환기가 물 및/또는 공기에 간접 노출된 결과일 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 연산 디바이스와 실시예가 부유하는 물 및/또는 공기 간에 열 전도성 연결을 제공함으로써 이의 연산 디바이스 및/또는 연산 디바이스의 주변 환경을 수동적으로 냉각한다. 실시예는, "핀" 및/또는 물 및/또는 공기와 접촉하는 전도성 표면의 표면적을 증가 및/또는 최대화하는 다른 수단을 사용함으로써 연산 디바이스로부터 주변 물 및/또는 공기로의 열 전도를 촉진한다. 실시예는, 금속(예를 들어, 구리 및/또는 구리/니켈) 히트싱크 극 및/또는 실시예 외부의 물 및/또는 공기 내로 연장되는/연장되거나 실시예의 연산 디바이스의 적어도 일부가 위치하는 챔버(들) 내로 연장되는 판을 사용하여 이의 연산 디바이스에서 주변 물로의 이러한 열 전도를 촉진한다.
본 개시내용의 실시예의 컴퓨터는, 공기, 질소 및/또는 다른 가스 또는 가스들을 함유하는 밀봉된 챔버 내에 위치하고, 위치 지정되고 및/또는 동작된다. 본 개시내용의 실시예의 컴퓨터는 공기, 질소, 및/또는 다른 가스 또는 가스들이 펌핑되는 챔버 내에 위치하고, 위치지정되고 및/또는 동작된다.
(예를 들어, 본 개시내용의 실시예 상의 및/또는 내의 구획부 또는 모듈 상의) 공기 환경에서 동작하는 연산 디바이스는 연산 디바이스의 과열을 방지 및/또는 배제하기에 충분한 효율로 열을 전달하지 않을 수 있기 때문에, 본 개시내용의 실시예는, 열 전도성 유체 및/또는 가스를 통합, 포함 및/또는 이용하여 연산 디바이스 내의 다양한 구성요소(예를 들어, CPU)로부터 실시예에 근접한 주변 공기 또는 물로의 열의 통과를 용이하게 하고, 이에 따라 연산 디바이스의 전부는 아니더라도 일부가 과열, 손상 및/또는 파괴될 위험을 감소시킨다.
본 개시내용의 실시예는, 열 전도성 유체 및/또는 가스로 및/또는 이러한 열 전도성 유체 및/또는 가스에 연산 디바이스를 담그고, 둘러싸고, 세척하고, 및/또는 분무함으로써 실시예의 연산 디바이스로부터 주변 공기 및/또는 물로의 열 전도를 촉진한다. 열 전도성 유체 및/또는 가스는, 도전성이 연산 디바이스를 단락, 손상 및/또는 파괴하는 경향이 있으므로, 이상적으로는 도전성이 아니다. 열 전도성 유체 및/또는 가스는 자체 온도의 상당한 증가 없이 상당한 열을 흡수할 수 있는 높은 열 용량을 이상적으로 가지고 있다. 열 전도성 유체 및/또는 가스는, 연산 디바이스의 적어도 일부에 의해 생성 및/또는 생산된 열의 적어도 일부를, 열의 적어도 일부가 유체 및/또는 기체로부터 실시예에 근접한 주변 공기 또는 물로 통과할 수 있는 하나 이상의 열 전도성 인터페이스 및/또는 도관으로 운반한다. 일부 실시예에서, 상기 열 전도성 유체는 상기 유체가 실시예의 동작가능한 연산 디바이스를 세척할 때 끓을 정도로 충분히 낮은 끓는점을 갖는다.
본 개시내용의 실시예는, 다음의 예를 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단, 시스템, 모듈, 구성요소 및/또는 디바이스에 의해 실시예의 연산 시스템, 및/또는 기타 열 발생 구성요소 및/또는 시스템을 냉각할 수 있다:
열원으로부터 히트싱크(예를 들어, 실시예 주변의 공기 또는 물)로 열을 전달하는 폐쇄 회로 열 교환기, 여기서 폐쇄 회로 열 교환기의 적어도 하나의 단부는,
물-대면 벽의 내면, 특히 물이 실시예의 터빈 또는 흐름 조절기로 또는 이로부터 고속으로 흐르는 도관에 대면하는 벽과 접촉하고,
공기 대면 벽의 내과 접촉하고,
열 전도성 벽의 표면적을 증가시키기 위해 리브를 통합하고,
주변 물 및/또는 공기와 접촉하고,
실시예의 관성 물 튜브의 덕트, 튜브 및/또는 채널 내부에 위치하거나,
실시예 내에의 물 저장소와 접촉한다.
본 개시내용의 실시예의 중요한 이점은, 다수의 연산 디바이스가 다수의 실시예 내에, 이들 중에 및/또는 사이에 배치될 수 있어서, 비교적 많은 수의 연산 디바이스가 다수의 비교적 작은 실시예 특정 그룹들로 분할될 수 있으며, 이러한 그룹들은, 실시예에 근접한 환경으로부터 각 실시예가 추출하는 에너지에 의해 적어도 부분적으로 전력 공급되는 것에 더하여, 또한, 상대적으로 시원한 온도와 상대적으로 큰 열 용량, 즉, 바다와 그 위로 흐르는 공기, 대기 및/또는 바람을 특징으로 하는 히트싱크에 바로 인접하고/인접하거나 근접한다는 점이다. 자가 전력 공급 및 수동 냉각 자율 유닛에 비교적 적은 수의 연산 디바이스를 배치함으로써, 환경 에너지는 (예를 들어, 전력을 해안으로 송신하는 것에 연관된 손실과 비용을 겪지 않고) 최대 효율로 사용되며, 이러한 연산 디바이스의 필수 냉각이 추가 에너지의 소비가 있다면 이러한 추가 에너지의 최소한의 소비로 달성된다. 본 개시내용의 실시예는, 비교적 간단하고 비용 효율적인 자가 전력 공급자가 냉각 연산 모듈의 반복적인 제작 및 배치를 통해 연산 및/또는 연산 네트워크들의 원활하며 효율적인 확장을 허용한다.
본 개시내용의 실시예는, 복수의 연산 디바이스 각각이 고유 인터넷 및/또는 "IP" 어드레스에 할당 및/또는 연관되는 네트워크와 및/또는 이러한 네트워크 내에서 이의 연산 디바이스들의 적어도 일부를 상호 연결한다. 본 개시내용의 실시예는, 복수의 연산 디바이스가 고유 로컬 서브넷 IP 어드레스에 할당 및/또는 연관되는 네트워크와 및/또는 이러한 네트워크 내에서 이의 연산 디바이스들의 적어도 일부를 상호 연결한다. 본 개시내용의 실시예는 라우터를 통합, 포함 및/또는 이용하는 네트워크와 및/또는 이러한 네트워크 내에서 연산 디바이스들의 적어도 일부를 상호 연결한다.
본 개시내용의 실시예는 모뎀을 통합, 포함 및/또는 이용하는 네트워크와 및/또는 이러한 네트워크 내에서 연산 디바이스들의 적어도 일부를 상호 연결한다.
본 개시내용은, 다음의 예를 포함하지만 이에 제한되지 않는 복수의 컴퓨터, 연산 시스템, 연산형 시스템, 서버, 연산 네트워크, 데이터 처리 시스템, 및/또는 그 안에 통합된 정보 저리 시스템이 방법, 메커니즘, 프로세스, 시스템, 모듈 및/또는 디바이스에 의해 냉각되는 실시예를 포함한다:
실시예를 포함하는 컴퓨터, 발전기, 인버터, 정류기 및/또는 기타 전자 구성요소 중 적어도 일부에 의해 생성된 열의 적어도 일부의, 실시예 외부 및/또는 실시예를 둘러싸는 공기 및/또는 물로의 직접 전도;
실시예를 포함하는 컴퓨터, 발전기, 인버터, 정류기 및/또는 기타 전자 구성요소 중 적어도 일부에 의해 생성된 열의 적어도 일부의, 실시예를 둘러싸는 공기 및/또는 물과 접촉하는 하나 이상의 열 교환기에 의한 간접 전도;
상 변화 재료, 예를 들어, 실시예를 포함하는 컴퓨터, 발전기, 정류기 및/또는 기타 전자 구성요소 중 적어도 일부로부터 열을 흡수했을 때 가스로 상을 변경하고, 열 에너지가 실시예 외부 및/또는 실시예를 둘러싸는 공기 및/또는 물에 직접 또는 간접적으로 전도되는 표면으로 열 에너지의 적어도 일부를 전달할 때 상을 액체로 다시 변경하는, 예를 들어, 응축하는 액체에 의한, 실시예를 포함하는 컴퓨터, 발전기, 인버터, 정류기 및/또는 기타 전자 구성요소 중 적어도 일부에 의해 생성된 열의 적어도 일부의, 실시예 외부 및/또는 실시예를 둘러싸는 공기 및/또는 물로의 간접 전도.
이러한 요구 사항은, 많은 수의 컴퓨터에 에너지를 공급하기에 충분한 전력이 제공되어야 할 필요성을 포함한다. 대량의 전력을 집중된 컴퓨터 집합체로 송신하기 위해서는, 통상적으로 고전압 및/또는 고전류로 컴퓨터 집합체에 전력을 공급하는 것이 필요하다. 그러나, 개별 컴퓨터, 연산 디바이스 및/또는 연산 회로는 통상적으로 더 낮은 전압 및/또는 전류의 전력을 필요로 하므로, 고에너지 전력을 저에너지 전력의 다수의 회로로 분할하는 것이 종종 필요하거나 선호된다. 전압 및/또는 전류의 이러한 변화는 에너지 및/또는 효율성의 일부 손실을 초래할 수 있다.
이러한 요구 사항은, 전기 구동 연산 디바이스의 고도로 집중되고 광범위한 수집에 의해 생성되는 상당량의 열을 보상하기에 충분히 빠르게 열을 제거하고/제거하거나 냉각을 도입해야 할 필요성을 포함한다. 이러한 냉각은 상대적으로 에너지 집약적이며, 예를 들어, 상당한 전력이 공급되는 냉장, 팬, 펌프식 액체 열 교환기 등에 해당한다.
본 개시내용의 실시예는, 물, 및/또는 바다, 파도로부터 비교적 적은 양의 전력을 획득하고, 전력을 이용하여 비교적 적은 수의 연산 디바이스에 에너지를 공급한다. 대규모의 고도로 집중된 컴퓨터들의 집합체와는 대조적으로, 본 개시내용의 실시예 내의 컴퓨터는, 적어도 대략적으로 컴퓨터의 전기 요구 사항과 일치하는 전력으로 에너지를 공급받을 수 있으며, 즉, 전력을 에너지 공급될 컴퓨터와 호환되는 전압 및/또는 전류로 감소시키기 전에 멀리 떨어진 소스로부터 고에너지 전력을 송신할 필요가 없다.
본 개시내용의 일부 실시예는 순전히 수동 및 대류 및/또는 전도성 냉각을 통해 냉각 요구 사항 모두를 달성 및/또는 충족한다. 열 전도성 벽 및/또는 경로는 연산 디바이스로부터 디바이스 외부의 공기 및/또는 물로 열을 자연적으로 전달하는 것을 용이하게 한다. 상대적으로 적은 수의 디바이스는 상대적으로 더 적은 열이 생성됨을 의미한다. 그리고, 상당한 용량의 히트싱크(즉, 디바이스가 부유하는 물)가 근접해 있다는 것은, 이러한 상대적으로 적은 양의 열을 전도 및/또는 대류로 제거하는 것이 에너지의 어떠한 추가 비용도 없이 매우 효율적으로 달성된다는 것을 의미한다.
본 개시내용은 연산 디바이스들의 클러스터들을 물리적으로 격리할 뿐만 아니라 독립적으로 자율적으로 전력을 공급하고 수동적으로 냉각함으로써 이러한 클러스터들의 모듈성을 증가시킨다. 추가적인 자가 전력 공급 연산 부표의 생성과 배치를 통해, 통상적으로 항상은 아니지만 비선형 및/또는 기하급수적 지원 요구 사항 및/또는 결과, 예컨대, 다른 경우에는 덜 모듈화된 아키텍처 및/또는 연산 자원의 실시예를 성장시키는 능력을 제한할 수 있는 냉각 없이, 연산 능력이 대략 선형 방식으로 확장될 수 있다.
본 개시내용은, 상당히 더 낮은 자본 지출 및/또는 더 적은 인프라스트럭처를 필요로 하는 파도 에너지 변환 디바이스에 대한 유용한 애플리케이션을 제공한다. 예를 들어, 본 개시내용의 자유 부유 및/또는 표류 디바이스는, 해안에서 수백 또는 수천 마일 떨어진 바다 한가운데 있는 매우 깊은 물(예를 들어, 3마일 깊이)에서 자유롭게 부유하면서 비트코인 블록 헤더 및/또는 논스 값 계산과 같은 연산형 작업을 지속적으로 완료할 수 있다. 이러한 애플리케이션은 전력을 해안으로 보내기 위해 해저 전원 케이블에 의존하거나 해저 전원 케이블을 필요로 하지 않는다. 이는 예를 들어 디바이스가 해저 전원 케이블에 링크될 수 있도록 디바이스의 위치를 고정하기 위해 광범위한 계류 및/또는 수많은 앵커 배치를 필요로 하지 않는다.
본 개시내용의 실시예는 임의의 특성의 연산 작업을 지원, 수행 및/또는 실행한다. 본 개시내용의 실시예는 비트코인과 같은 암호화폐의 "채굴"과 같은 특정 유형의 연산 작업의 실행을 위해 특화된 연산 회로를 통합 및/또는 이용한다. 실시예의 연산형 작업의 수신 및 연산형 결과의 반환은, 위성 링크, 광섬유 케이블, LAN 케이블, 무선파, 변조광, 마이크로파 및/또는 다른 임의의 채널, 링크, 연결, 및/또는 네트워크를 통한 데이터 송신을 통해 달성될 수 있다. 연산 집약적 작업은 다수의 실시예에 걸쳐 공유 및/또는 협력적으로 실행 또는 완료될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어, 원격 시설, 네트워크, 컴퓨터 및/또는 사람으로부터 실시예로 송신되는 작업과 같은 임의의 연산형 작업에 관련된 결과의 로딩, 실행 및 보고를 최적화하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급 및/또는 동작한다.
본 개시내용의 실시예는, 예컨대 다른 이들을 위한 프로그램을 실행하는 통상적인 서비스일 수 있는 임의의 연산형 작업을 실행하고(예를 들어, "서비스로서 연산하고"), 및/또는 종종 사용된 작업 및/또는 자원의 속성에 따라 수수료를 받는 대가로 다른 이들이 실시예의 프로그램을 실행할 수 있는 연산형 자원을 제공한다. 본 개시내용의 실시예는 비용을 생성하고, 및/또는 본 개시내용의 실시예의 소유자는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 속성에 기초하여 실시예가 실행하는 "온 디맨드" 연산형 작업의 적어도 일부를 위한 비용을 계산한다: 실행되는 프로그램 및/또는 데이터의 크기(예를 들어, 바이트 단위)，프로그램 실행 중에 생성되거나 프로그램 소유자에게 반환되는 데이터의 크기(예를 들어, 바이트 단위)，프로그램 실행 중에 소비되는 연산 주기의 수(연산형 동작의 수), 프로그램 실행 중에 이용되는 RAM 및/또는 하드 디스크 공간의 양, 프로그램 실행에 필요한 GPU와 같은 기타 연산 자원, 및 프로그램 실행 중에 및/또는 프로그램 실행에 의해 소비되는 전력량.
본 개시내용의 실시예는, 암호화폐(예를 들어, 비트코인) 채굴, 즉, 암호화폐 블록 헤더의 계산에 관련된 결과의 로딩, 실행 및 보고, 및 다른 "작업 증명" 프로그램에 관련된 결과의 로딩, 실행 및 보고에 관련된 및/또는 적절한 원장 특정 "논스" 값의 식별(예를 들어, "골든 논스"(golden nonce) 검색)을 최적화하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급, 및/또는 동작시킨다. 실시예의 컴퓨터 및/또는 연산 자원은 블록체인 관련 알고리즘에 대한 "작업 증명" 값을 계산하기 위해 해시 기능을 수행하도록 최적화된다.
본 개시내용의 실시예는, 신경망 및/또는 인공 지능 프로그램에 관련된 결과의 로딩, 실행 및 보고를 최적화하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급 및/또는 동작시킨다. 본 개시내용의 실시예는, 내부 네트워크 및/또는 연산 디바이스의 직접적, 물리적 및/또는 가상 상호 연결을 통해 신경망 및/또는 인공 지능 프로그램에 관련된 프로그램의 협력 실행을 용이하게 한다.
본 개시내용의 실시예는, 웹 페이지의 서빙에 관련된 결과 및/또는 검색 결과의 로딩, 실행 및 보고를 최적화하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급 및/또는 동작시킨다.
본 개시내용의 실시예는, "n-바디 문제" 해결, 뇌 시뮬레이션, 유전자 매칭, 및 "레이더 단면 문제" 해결에 관련된 결과의 로딩, 실행 및 보고를 최적화하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급 및/또는 동작시킨다.
본 개시내용의 실시예는, "터미널 서버" 배치 서버 및/또는 서비스에 의해 제공되는 기능과 일치하는 결과의 로딩, 실행 및 보고를 최적화하도록 및/또는 기업에 오프사이트 백업을 제공하도록 조직된, 상호 연결된, 제어된 및/또는 구성된 컴퓨터를 통합, 이용, 에너지 공급 및/또는 동작시킨다.
본 개시내용의 실시예는 원격 소스 및/또는 서버로부터 작업을 수신한다. 실시예는, (예를 들어, 복수의 다른 디바이스도 수신하는 및/또는 수신할 수 있는) 위성 또는 다른 원격 안테나에 의해 방송되는 무선파 및/또는 전자기적으로 인코딩된 송신으로부터 작업을 수신한다. 실시예는 광섬유 케이블을 거친 송신을 거쳐 및/또는 이러한 송신을 통해 작업을 수신한다. 실시예는 LAN 및/또는 이더넷 케이블을 거친 송신을 통해 및/또는 이러한 송신을 거쳐 작업을 수신한다.
실시예는 전자기적으로 인코딩된 신호를 통해 수신된 작업을 다음과 같은 경우 보류 중인 작업들의 작업 큐에 추가한다:
작업을 효율적으로 완료 및/또는 실행하는 데 필요한 모든 하드웨어를 소유, 통합 및/또는 동작시키는 경우;
작업 큐에 충분한 공간이 있는 경우;
작업에 연관된 임의의 마감일 이전에 작업을 완료할 수 있는 충분한 가능성이 있는 경우; 및
(예를 들어, 현재 에너지 보유량, 현재 발전 수준 등이 주어졌을 때) 작업 실행의 예상 기간이 디바이스에서 사용할 수 있는 가능한 동작 시간 이하인 경우.
본 개시내용의 실시예는, 작업을 "진행 중"으로 표시하고 "타임아웃" 값을 설정하고, 그 후에 작업은 작업 실행을 시작할 때 작업이 아직 완료되지 않은 경우에 재시작될 것이다.
본 개시내용의 실시예는, 이의 전력 생성 수준이 감소되었고 현재 "활성" 연산 디바이스 및/또는 회로의 연속되는 및/또는 연속적 동작이 더 이상 유지될 수 없다고 결정하는 경우에, 가장 최근에 시작된 충분한 수의 연산형 작업 및/또는 예상되는 남은 실행 시간이 가장 긴 작업의 실행을 중단하고, 예를 들어, 여전히 활성인 연산 디바이스 및/또는 회로를 사용하여 나머지 작업의 연산을 완료하기에 충분한 전력을 제공 및/또는 보장하기 위해 해당 연산 디바이스 및/또는 회로의 전원을 끈다.
본 개시내용의 실시예는 완료된 작업의 결과를 원격 소스 및/또는 서버(예를 들어, 작업이 시작된 원격 소스 및/또는 서버)로 송신한다. 완료된 작업 결과의 수신 및/또는 검증 후에, 원격 소스 및/또는 서버는, 작업이 완료되었음을 나타내는 메시지 및/또는 신호를, 이제 완료된 작업을 수신한 (수신하였을 것으로 예상된) 협력하는 실시예들의 집합체, 코호트, 세트의 각각에 방송한다. 이어서, "작업 완료" 메시지 및/또는 신호를 수신하는 각 실시예는 작업 큐로부터 해당 작업을 제거하고 작업 실행이 진행 중인 경우 작업 실행을 종료한다.
본 개시내용의 실시예는, 복수의 실시예에 의해 수신된 동일한 작업을 수신하고, 해당 작업을 작업 큐에 배치하도록 선택할 수 있으며, 이에 따라 작업 실행을 연기 및/또는 지연할 수 있고, 및/또는 충분한 연산 자원 및/또는 에너지를 사용할 수 있을 때 작업을 실행하도록 선택할 수 있다.
작업의 결과에 더하여, 실시예는, 또한, 작업 실행의 후원자가 지불 계약과 일치하는 금액을 요구 및/또는 청구할 수 있도록 하기에 등분한 정보를 원격 소스 및/또는 서버로 반환한다. 이러한 "청구 관련 정보"는 다음을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다:
실행되는 프로그램의 크기(예를 들어, 바이트 단위);
생성되는 결과의 크기(예를 들어, 바이트 단위);
프로그램 실행을 완료하는 데 필요한 RAM의 양(예를 들어, 바이트 단위);
프로그램 실행을 완료하는 데 필요한 명령어 사이클의 수;
프로그램 실행을 완료하는 데 필요한 CPU 수;
프로그램 실행을 완료하는 데 필요한 GPU의 수 및/또는 주기;
프로그램 실행을 완료하는 데 소비되는 에너지 양(예를 들어, kWh);
작업 실행의 우선 순위에 영향을 미치는 요청된 작업 우선순위의 정도;
작업 실행시 다른 작업으로 바쁜 사용가능한 연산 자원의 정도 및/또는 백분율(예를 들어, 작업 실행시 요구 수준);
원격 소스 및/또는 서버에 반환되는 작업 결과 데이터의 양(예를 들어, 바이트 단위);
작업 및 연관된 데이터를 디바이스에 송신하기 위해 요구되는 및/또는 소비되는 위성 대역폭의 비용(예를 들어, 바이트 단위); 및/또는
작업 결과를 원격 소스 및/또는 서버에 송신하기 위해 요구되는 위성 대역폭의 비용(예를 들어, 바이트 단위).
본 개시내용의 실시예는 특히 다음을 나타내는 작업 실행 특정 데이터, 메시지 및/또는 신호를 원격 소스 및/또는 서버에 송신한다:
작업 큐에 어떤 작업이 대기 중인지;
어떤 작업이 실행되고 있는지;
실행 중인 작업의 실행을 완료하는 데 남은 예상 시간;
실행 중인 작업을 완료하는 데 필요한 에너지 양의 추정치;
발전 속도의 추정치;
실행 중인 작업을 완료하는 데 필요한 공유 메모리의 추정치;
현재 사용가능한 공유 메모리의 추정치.
전역 작업 제어 및/또는 조정 컴퓨터 및/또는 서버는, 미래 시간까지 어떤 작업이 성공적으로 완료될 것인지를 예측하기 위해 이러한 작업 실행 특정 데이터를 사용할 수 있다. 그리고, 미래 시간까지 특정 작업이 완료될 가능성이 충분히 크다면, 더 이른 시간에 작업을 통지받았고 각각의 작업 큐에 작업을 잠재적으로 저장하고 있는 본 개시내용의 다른 실시예는 실시예에 의해 해당 작업이 완료될 가능성이 있음을 통지받을 수 있다. 이어서, 통지된 실시예는 작업의 우선순위를 낮추거나 작업을 작업 큐로부터 제거하도록 선택할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 해당 실시예에서 실행되는 다른 작업, 프로그램, 및/또는 연산 회로 및/또는 디바이스가 복호화 키, 알고리즘, 및/또는 파라미터를 사용할 수 없거나 액세스할 수 없는 암호화된 프로그램 및/또는 데이터를 실행한다. 본 개시내용의 실시예는, 임의의 실시예 및/또는 디바이스 및 암호화된 프로그 램 및/또는 데이터를 해당 실시예에 송신한 원격 소스(들) 및/또는 서버(들)가 복호화 키, 알고리즘, 및/또는 파라미터를 사용할 수 없거나 액세스할 수 없는 암호화된 프로그램 및/또는 데이터를 실행한다.
본 개시내용의 실시예는, 상이한 암호화 키, 알고리즘 및/또는 파라미터로 암호화되고 상이한 복호화 키, 알고리즘 및/또는 파라미터로 복호화되어야 하는 두 개 이상의 암호화된 프로그램을 동시에 실행한다.
본 개시내용의 실시예는, 복수의 CPU 및/또는 연산 회로를 이용하여 동일한 데이터 세트(의 복사본)에 대하여 동작하는 동일한 프로그램(의 복사본)을 독립적으로 및/또는 병렬로 실행하고, 각 실행은 공칭상 및/또는 통상적으로 동일한 작업 결과를 생성한다.
본 개시내용의 실시예는 다중 실시예의 일 실시예, 및/또는 디바이스들의 다중 디바이스 집합체, 코호트, 및/또는 세트를 포함하며, 각 실시예는 복수의 CPU 및/또는 연산 회로를 포함하고, 실시예의 복수의 CPU 및/또는 연산 회로, 및 다른 실시예의 복수의 CPU 및/또는 연산 회로는, 모두 동시에, 동일한 프로그램(의 복사본)을 병렬로 실행하고, 동일한 데이터 세트(의 복사본)에 대해 동작하고, 동일한 암호화폐 블록 및/또는 블록체인 블록에 대한 "골든 논스" 값을 검색하고, 동일한 연산형 작업을 병렬로 수행하고, 또는 동일한 연산형 작업에 관한 분할 정복 알고리즘을 병렬로 수행한다.
본 개시내용의 실시예는 복수의 CPU 및/또는 연산 회로를 이용하여 동일한 데이터 세트에 대해 동작하는 동일한 프로그램을 병렬 방식으로 실행하며, 실시예 내의 각각의 개별 CPU 및/또는 연산 회로는, 전체 데이터 세트의 일부와 관련하여 프로그램을 실행하여, 작업의 완전 실행에 부분적으로 기여한다.
본 개시내용의 실시예는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 "간접 네트워크 통신 링크"에 의해, 원격 및/또는 지상 디지털 데이터 네트워크 및/또는 인터넷과 데이터를 통신하고/통신하거나, 실시예로부터 떨어진 및/또는 실시예에 물리적으로 첨부되지 않거나 실시예 내에 통합되지 않은 다른 컴퓨터 및/또는 네트워크와 데이터를 교환한다:
위성, 와이파이, 무선파, 마이크로파, 변조광(예를 들어, 레이저, LED), "양자 데이터 공유 네트워크"(예를 들어, 한 지점[예를 들어, 한 입자의 장소]으로부터 다른 지점[예를 들어, 다른 입자의 장소]으로 데이터를 송신하기 위해) 양자 얽힘 원자, 광자, 원자 입자, 양자 입자 등이 체계적으로 변경됨), 및
및 광섬유 케이블(들)，LAN 케이블(들), 이더넷 케이블(들), 및/또는 다른 전기 및/또는 광학 케이블.
본 개시내용의 자유 부유 실시예 및 본 개시내용의 정박 및/또는 계류 실시예(이들 중 어느 것도 케이블을 통해 육지에 직접 연결되지 않음)는, 위성, 와이파이, 무선파, 마이크로파, 변조광(예를 들어, 레이저, LED)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 간접 네트워크 통신 링크를 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 데이터 통신 및/또는 송신의 하나 이상의 기타 및/또는 상이한 유형 및/또는 채널, 예컨대, 위성의 사용을 통해 원격 컴퓨터(들) 및/또는 네트워크(들)(예를 들어, 인터넷)와 데이터를 교환하면서 데이터 통신 및/또는 송신의 하나 이상의 유형 및/또는 채널, 예를 들어, 와이파이, 변조광, 무선파, 및/또는 마이크로파의 사용을 통해 이웃하는 및/또는 근접한 다른 실시예 및/또는 상보적 디바이스와 데이터를 교환한다.
본 개시내용의 실시예는, 공중 무인 항공기, 수면 무인 항공기, 수중 무인 항공기, 풍선 현수 송신기/수신기 모듈, 부표 장착 송신기/수신기 모듈, 디바이스, 또는 시스템, 유인 비행기, 보트 및/또는 잠수함으로, 이들로부터, 이들을 통해, 및/또는 이들 간의 데이터의 송신 및/또는 교환을 통해 이웃하는 및/또는 근접한 다른 실시예, 및/또는 상보적 디바이스, 및/또는 원격 및/또는 지상 컴퓨터 및/또는 네트워크와 데이터를 교환한다.
본 개시내용의 실시예는, 음향 신호, 소리, 및/또는 데이터의 생성, 검출, 인코딩, 및/또는 디코딩을 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단에 의해 수중 송신기/수신기 모듈, 수역에 및/또는 수역 상에 표류하는 디바이스 또는 시스템, 및/또는 해저 상에 휴지하는 및/또는 해저에 부착된 모듈, 디바이스, 또는 시스템으로, 이들로부터, 및/또는 이들 간의 데이터의 송신 및/또는 교환을 통해 이웃하는 및/또는 근접한 다른 실시예, 및/또는 상보적 디바이스, 및/또는 원격 및/또는 지상 컴퓨터 및/또는 네트워크와 데이터를 교환한다.
본 개시내용의 실시예는, 위성, 무선파, 마이크로파, 변조광 및/또는 전자기 데이터 송신의 기타 수단에 의해 방송되는 하나의 채널, 진동수, 파장 및/또는 진폭 변조를 통해 원격 및/또는 지상 컴퓨터 및/또는 네트워크로부터 데이터의 "전역" 송신을 수신한다. 실시예는, 하나 이상의 다른 채널, 진동수, 파장 및/또는 진폭 변조를 이용하여 디바이스 특정 및/또는 디바이스 그룹 특정(예를 들어, 두 개 이상의 "협력" 디바이스, 디바이스 특정 컴퓨터(들) 및/또는 컴퓨터 네트워크(들)이 예를 들어 와이파이에 의해 링크된 두 개 이상의 디바이스) 데이터를 위성의 호환가능 및/또는 상보적 수신기, 및/또는 무선파, 마이크로파, 변조광의 기타 수신기, 및/또는 전자기 데이터 송신의 기타 수단에 송신한다.
본 개시내용의 일부 실시예들의 일부 배치에서, 위성은, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 정보를 배치된 디바이스들의 전부는 아니지만 다수에 의해 공유되는 채널 및/또는 진동수에서 복수의 배치된 디바이스에 방송한다: 데이터, 작업, 정보 요청(예를 들어, 작업 상태, 디바이스 또는 디바이스들의 그룹의 지리적 위치, 연산형 작업 및/또는 이동에 사용할 수 있는 에너지 양, 디바이스 및/또는 디바이스들의 그룹의 현재 파도 조건에 대한 응답으로 생성되는 전력량, 연산형 하드웨어 및/또는 네트워크의 상태, 예를 들어, 완전히 기능하는 디바이스의 수 및/또는 기능하지 않는 디바이스의 수, 전력 생성 하드웨어 및/또는 연관된 전기 및/또는 전력 회로의 상태, 예를 들어, 완전히 기능하는 및/또는 기능하지 않는 전력 인출 조립체들 및/또는 발전기들의 수, 완전히 기능하는 및/또는 기능하지 않는 에너지 저장 구성요소(예를 들어, 배터리)의 수 등).
본 개시내용의 일부 실시예들의 일부 배치에서, 위성은, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 정보를, 디바이스 및/또는 배치된 디바이스들의 서브세트 또는 그룹에 특정한 채널 및/또는 진동수에서 특정 배치된 디바이스, 및/또는 배치된 디바이스들의 서브세트 또는 그룹에 방송한다: 디바이스 또는 그룹 특정 데이터(예를 들어, 평가할 비트코인 논스 값의 범위), 디바이스 또는 그룹 특정 작업(예를 들어, 잠수함과 같이 우선 순위를 지정할 관찰 유형), 정보 요청(예를 들어, 디바이스의 장소(들)에서의 파도 상태) 등.
본 개시내용의 일부 실시예의 일부 배치에서, 각 디바이스 또는 디바이스들의 서브세트는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 정보를, 디바이스 또는 디바이스들의 서브세트(즉, 배치되어 있는 다른 디바이스들에 의해 공유되지 않음)에 특정한 채널 및/또는 진동수에서 위성에 방송한다: 데이터, 작업 결과(예를 들어, 비트코인 헤더 및/또는 헤더 템플릿 및 해당 논스 값), 정보 요청(예를 들어, 새로운 작업, 주어진 지리적 위치에 대한 날씨 및/또는 파도 예측, 하드웨어, 소프트웨어, 메모리 무결성에 대한 자가 진단 결과, 예컨대, 연산형 하드웨어 및/또는 네트워크 상태, 예를 들어, 얼마나 많은 디바이스가 완전히 기능하는지 및/또는 얼마나 많은 디바이스가 기능하지 않는지, 전력 생성 하드웨어 및/또는 연관된 전기 및/또는 전력 회로의 상태, 예를 들어, 얼마나 많은 동력 인출 조립체(PTO) 및/또는 발전기가 완전히 기능하는지 및/또는 얼마나 많은 동력 인출 조립체가 기능하지 않는지, 얼마나 많은 에너지 저장 구성요소(예를 들어, 배터리)가 완전히 기능하는지 및/또는 얼마나 많은 에너지 저장 구성요소가 기능하지 않는지, 항공기 관찰(예를 들어, 시각, 오디오, 레이더), 기타 수상 선박 관찰, 잠수함 관찰, 해양 생물 관찰, 날씨 및/또는 파도 상태 관찰, 환경 센서 판독 등).
환경으로부터 직접 전력을 인출하는 대체 연산형 자원을 제공하고 컴퓨터들의 지상 클러스터들에서 현재 실행되는 연산형 작업을 완료함으로써, 지상에서 필요한 전력량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 이를 통해 화석 연료의 소모로 발생하는 전력량과 이에 따른 온실 가스의 발생량을 감소시킬 수 있다.
본원에 개시된 크기, 형상, 두께, 재료, 배향, 방법, 메커니즘, 절차, 프로세스, 전기적 특성 및/또는 요구 사항, 및/또는 일반적으로 신규한 설계, 구조, 시스템 및/또는 방법의 기타 실시예 특정 변형의 모든 잠재적인 변형은 본 개시내용 내에 포함된다.
상당한 부피의 물 저장소를 통합, 포함 및/또는 이용하는 본 개시내용의 실시예는, 본질적으로 어류, 새우 및 기타 동물의 사육은 물론 해조류, 기타 조류, 및 기타 수성 식물의 사육에도 적합하다. 따라서, 실시예가 주변의 파도로부터 에너지를 추출하는 동안, 이들 실시예는 그 에너지의 적어도 일부를 이용하여 이후에 수확될 수 있는 풍부한 영양소 공급원의 성장을 용이하게 할 수 있고/있거나 촉진할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는, 저장소 내에 저장 및/또는 캐싱된 물을 폭기하여 저장소 내에 사는 어류의 건강, 성장 및/또는 웰빙을 촉진하기 위해 생성하는 에너지의 적어도 일부를 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 생성하는 에너지의 적어도 일부를 이용하여 조명에 에너지를 공급 및/또는 조명하고, 이에 따라 저장소 내에 저장 및/또는 캐싱된 물의 적어도 일부를 조명한다. 본 개시내용의 실시예는, 생성하는 에너지의 적어도 일부를 이용하여 광을 에너지 공급 및/또는 조명하고 이에 따라 관성 물 튜브 내의 물의 적어도 일부를 조명한다.
본 개시내용의 실시예는, 생성하는 에너지의 적어도 일부를 이용하여 조명을 에너지 공급 및/또는 조명하고 이에 따라 실시예 외부의 물의 적어도 일부를 조명한다. 상당한 부피의 물 저장소를 통합, 포함 및/또는 이용하는 본 개시내용의 실시예는, 파도로부터 추출하는 에너지의 적어도 일부를 이용하여 물을 담수화하고 (예를 들어, 다수의 저장소 탱크 내에 저장된 해수를 염분이 제거된 물로 점진적으로 교체함으로써) 이러한 담수의 적어도 일부를 이의 물 저장소 또는 다른 물 구획부 내에 저장할 수 있다. 이어서, 이러한 담수는 이러한 실시예로부터 선박 또는 항구 설비로 하역될 수 있고, 각각의 저장소 탱크는 담수 생산의 새로운 사이클을 시작하도록 해수로 다시 충전될 수 있다.
상당한 부피의 물 저장소를 통합, 포함 및/또는 이용하는 본 개시내용의 실시예는, 파도로부터 추출하는 에너지의 적어도 일부를 이용하여 각각의 해당 저장소 내에 저장된 해수로부터 물을 제거(예를 들어, 끓이기)할 수 있고 이에 따라 염도가 높은 염수와 또한 미네랄이 풍부한 염수를 생성할 수 있다. 이어서, 이러한 미네랄이 풍부한 염수는 이러한 실시예로부터 선박 또는 항구 설비로 하역될 수 있고, 이어서 원하는 미네랄은 상대적인 효율로 각각의 염수 용액으로부터 추출될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 파도로부터 추출하는 에너지의 일부를 이용하여 해수를 공기 중으로 분무 또는 펌핑하거나 그렇지 않으면 해수를 에어로졸화하여, 구름 형성을 촉진하고 태양으로부터 지구에 의해 흡수하는 에너지의 양을 적어도 어느 정도 감소시킬 수 있다.
본 개시내용은, 실시예의 가압된 저장소 내의 가압수의 스프레이, 미스트, 및/또는 에어로졸화를 생성하기 위해 이러한 물의 일부가 노즐을 통해 배출되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, 실시예의 상승된 저장소 내의 가압수의 스프레이, 미스트, 및/또는 에어로졸화를 생성하기 위해 이러한 물의 일부가 노즐을 통해 배출되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은 전동식 펌프 및/또는 송풍기가 해수를 에어로졸화하고 이를 대기로 투사, 추진 및/또는 분무하는 데 사용되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 실시예는 해안으로부터 멀리 떨어져 전력(예를 들어, 전기, 화학 등)을 생성한다. 그리고, 멀리 떨어진 바다에서 생성되어 사용할 수 있는 전력에 대한 많은 용도가 있다.
자율 및/또는 원격 동작, 해상 또는 항공, "드론", 특히 군용 드론을 위한 해양 충전소는 많은 양의 전력을 소비할 수 있으며, 이러한 드론의 효과적인 동작 범위는, 이러한 드론이 사용할 수 있는 유일한 에너지원이 육상 시설 또는 근해 시설에 의한 것이라면 제한될 수 있다. 해저를 조사하고 해안으로부터 멀리 떨어진 잠수함을 검출하는 것은, 많은 양의 전력을 소비할 수 있으며 해안으로부터 멀리 떨어진 풍부한 에너지원이 없는 경우에는 비실용적이다. 심해에 부유하는 통신 릴레이(예를 들어, 잠수함용)와 레이더 스테이션은, 많은 양의 전력을 소비할 수 있으며 해안으로부터 멀리 떨어져 있는 동안 해당 전력을 얻을 수 있는 에너지원을 필요로 한다. 해저 채굴 작업은 장기간에 걸쳐 많은 양의 전력을 소비할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 이러한 채굴 작업에 전력을 제공할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 다른 선박이 실시예를 부착 및/또는 계류할 수 있는 테더, 계류 라인, 케이블, 암(arm), 소켓, 정박지, 슈트, 허브, 만입부, 및/또는 커넥터를 제시할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 파도로부터 추출하는 에너지의 일부를 이용하여 에너지를 충전하고/충전하거나 에너지를 제공할 수 있으며, 예를 들어, 충전 연결부 및/또는 패드를 통해 해당 에너지를, 보트, 선박, 잠수함, 항공기(예를 들어, 헬리콥터), 무인 수상 선박, 무인 잠수정, 무인 항공기 및/또는 해상 및 공중 드론을 포함하지만 이에 제한되지 않는 유인 선박 및/또는 항공기 및/또는 자율 선박 및/또는 항공기(즉, "드론")에 전도식으로 및/또는 유도식으로 송신할 수 있다.
이러한 실시예는, 적절한 표면, 인클로저, 확장부, 연결부, 및/또는 인터페이스를 통합할 때, 소정의 호환가능 선박 및/또는 이동체가 재충전할 수 있고 후속하여 각 실시예로부터 분리되어 이의 여정 및/또는 임무를 재개할 수 있는 적절한 도킹, 착륙, 휴지 및/또는 스테이징 장소를 제공할 수 있다. 이러한 실시예는, 또한, 적절한 통신 채널을 통합할 때, 도킹된 선박 및/또는 차량과 원격 컴퓨터, 네트워크, 시설, 개인 및/또는 설비 간의 데이터 교환을 용이하게 할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 에너지가 전달될 수 있고/있거나 실시예로부터 다른 선박으로 전달되도록 지시할 수 있게 하는, 커넥터, 프로토콜, API, 및/또는 기타 디바이스 또는 구성요소 또는 인터페이스를 제시할 수 있다. 이러한 에너지를 수신할 수 있는 선박은 다음을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다:
자율 수중 이동체, 자율 수상 선박, 자율 항공기; 및/또는
유인 수중 이동체(예를 들어, 잠수함), 유인 수상 선박(예를 들어, 화물 및/또는 컨테이너 선박) 및 유인 항공기(예를 들어, 헬리콥터).
심해 및/또는 먼 해안에서 드론을 충전할 목적으로 본 개시내용의 실시예들을 배치하는 것은 이러한 실시예들에 의해 생성되는 전력 모두를 이용하지 않을 수 있다. 따라서 이들 실시예의 에너지 비용이 상대적으로 클 수 있다. 그러나, 임의의 충전 드론의 전력 요구 사항이 충족된 후 각 실시예의 전력을 인가할 수 있는 용도가 있다면, 이러한 배치가 보다 경제적이고/또는 해당 에너지 비용을 감소시킬 수 있다. 각 실시예 내에 통합되고 이에 의해 구동되는 연산형 회로를 사용하여 연산 집약적 작업을 실행하는 것은 전력을 사용하는 가장 간단하고 가장 적은 자본 비용 및 낮은 유지보수 방식들 중 하나이다.
임의의 연결된 드론이 완전히 충전되고/충전되거나 디바이스의 에너지 저장부가 가득 차면, 본 개시내용의 일부 실시예는, (추가) 수익 및/또는 이익을 창출하기 위해 다른 유용한 작업(예를 들어, 염수 농축, 또는 제삼자를 위한 비트코인 채굴 및/또는 임의의 또는 사용자 지정 연산형 작업과 같은 에너지 집약적 연산 수행)을 수행하고 및/또는 유용한 산물(예를 들어, 수소)을 생성하는 잉여 및/또는 추가 생성된 전력을 소비한다. 이러한 이중 목적 및/또는 애플리케이션은, 또한, (예를 들어, 수소 생산을 통해) 실시예의 드론 충전을 용이하게 할 수 있고, 및/또는 실시예 디바이스 대 드론의 비가 상대적으로 높을 때 드론의 은폐 및/또는 숨기기를 용이하게 할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 디바이스들의 정박된 팜에 배치될 때 또는 특히 개별 디바이스로서 자유 부유할 때, 다음의 예로 제한되지 않는 다양한 센서에 주로 에너지를 공급하고, 이를 동작시키고, 모니터링한다: 다른 선박을 검출, 모니터링, 특성화, 식별 및/또는 추적하기 위해 환경(공기 및 물)을 모니터링하기 위한, 또는 미네랄 및 기타 특성에 대하여 해저를 조사하기 위한 소나, 레이더, 카메라, 마이크, 수중청음기, 안테나, 중력계, 자력계 및 가이거 계수기 및/또는 항공기 등.
본 개시내용의 실시예는, 디바이스의 거리에 충분히 짧은 거리 내에서 통과하는 다른 선박을 (예를 들어, 시각적, 청각적 및/또는 전자기적으로) 검출, 모니터링, 기록, 추적, 식별 및/또는 검사할 수 있어서, 디바이스의 센서들 중 적어도 일부가 이러한 다른 선박을 검출, 분석, 모니터링, 식별, 특성화 및/또는 검사할 수 있다.
본 개시내용의 실시예 근처에서 동작하는 항공기는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단 및/또는 방법에 의해 검출 및/또는 특성화된다:
시각적으로(예를 들어, 하나 이상의 카메라로 가시광선 및 적외선을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 파장의 광 검출),
특정, 예를 들어 엔진 관련 잡음의 검출,
전자기 방출 및/또는 복사(예를 들어, 무선 송신 및 열) 검출,
중량 왜곡 검출,
자기 왜곡 검출,
주변 방사능의 변화 검출,
감마선 방출 검출 및/또는
디바이스가 부유하는 물에서 유도된 잡음 및/또는 기타 진동의 검출.
본 개시내용의 실시예 근처에서 동작하는 수상 선박은 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단 및/또는 방법에 의해 검출 및/또는 특성화된다:
시각적으로(예를 들어, 하나 이상의 카메라로 가시광선 및 적외선을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 파장의 광 검출),
특정, 예를 들어 엔진 관련 잡음 및/또는 진동, 특히 디바이스가 부유하는 물을 통해 전달될 수 있는 잡음 및/또는 진동의 검출,
전자기 방출 및/또는 복사(예를 들어, 무선 송신 및 열) 검출,
중량 왜곡 검출,
자기 왜곡 검출,
주변 방사능의 변화 검출,
감마선 방출 검출 및/또는
지역 해양 생물의 행동에서 관찰된 변화의 검출(예를 들어, 다수의 어류가 헤엄치는 방향).
본 개시내용의 실시예 근처에서 동작하는 수상 선박은, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 수단 및/또는 방법에 의해 검출 및/또는 특성화된다:
특정, 예를 들어 디바이스가 부유하는 물을 통해 및/또는 물에서 전달되는 엔진 관련 잡음 및/또는 진동의 검출,
전자기 방출 및/또는 복사(예를 들어, 무선 송신 및 열) 검출,
중량 왜곡 검출,
자기 왜곡 검출,
주변 방사능의 변화 검출,
감마선 방출 검출,
지역 해양 생물의 행동 변화 검출(예를 들어, 다수의 어류가 헤엄치는 방향), 및/또는
해양 유기체, 지질학적 현상(예를 들어, 화산 및/또는 지진 발생), 전류 유도 잡음(예를 들어, 지질학적 구조 주변의 물 움직임), 및 반사된 잡음(예를 들어, 해저에서 특정 패턴으로 반사되는 상측 통과 비행기의 잡음)에 의해 공칭상 및/또는 통상적으로 생성되는 주변 잡음의 볼륨 및/또는 선명도의 변화 검출.
본 개시내용의 복수의 실시예는, 데이터, 메시지 및/또는 신호를 교환할 수 있고/있거나 그렇지 않으면 가상으로 상호 연결된 디바이스들의 네트워크로서 동작할 수 있으며, 디바이스의 다양한 장소와 및 관점은, 각각의 개별 디바이스의 고유 관점으로부터 수집되는 데이터의 공유와 합성을 통해 디바이스들이 관찰된 선박 및/또는 항공기의 성질, 구조, 행동, 방향, 고도, 및/또는 심도, 속도, (예를 들어, 손상된 또는 완전히 기능하는) 상태, 무기 통합 등에 관한 고해상도 정보를 얻게 할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 커넥터, API 및/또는 기타 디바이스 또는 구성요소를 제시할 수 있으며, 이를 통해 데이터가 실시예와 다른 선박 간에 교환될 수 있다. 이러한 다른 선박은, 바람직하게는 암호화되어 원격 소스 및/또는 서버로부터 디바이스로 송신되고 디바이스 내에 및/또는 복수의 디바이스 내에 저장된 캐싱된 데이터, 메시지, 신호, 커맨드 및/또는 명령어를 얻기 위해 이러한 데이터 연결을 이용할 수 있으며, 이러한 디바이스들 중 어느 디바이스라도 커맨드 및 제어 정보를 얻을 목적으로 다른 선박에 의해 액세스될 수 있다.
예시 및 예에서 제공되는 본 개시내용의 다양한 실시예는 제한되지만, 특정 파도 에너지 기술의 특정 실시예 또는 실시예의 유형으로 제한되지 않거나 구속되지 않는 이러한 본 개시내용의 일부 및/또는 파도 에너지 기술 및/또는 설계의 다른 유형에 적용될 수 있는 일부 및/또는 요소의 범위는, 모든 파도 에너지 디바이스 및/또는 기술에 적용 및/또는 확장된다. 미래 개시내용의 파도 에너지 기술 및/또는 디바이스를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 파도 에너지 기술 및/또는 디바이스 내에 통합, 추가 및/또는 함께 이용될 수 있는 이러한 본 개시내용의 파도 에너지 기술의 요소는, 이러한 파도 에너지 디바이스 및/또는 기술을 포함하고/포함하거나 이로부터 이익을 얻는 것처럼 본 개시내용 내에 포함된다. 본 개시내용의 요소가 임의의 호환가능한 파도 에너지 변환기 유형, 카테고리, 다양성, 종 및/또는 설계에 적용되는 것을 이해해야 한다.
본 개시내용은 많은 신규 디바이스, 기능부, 요소, 구성요소, 방법, 프로세스 및 시스템을 포함한다. 본 개시내용은, 이러한 신규 디바이스, 기능부, 요소, 구성요소, 방법, 프로세스 및 시스템의 하이브리드 조합인 디바이스들, 및 이러한 신규 디바이스, 기능부, 요소, 구성요소, 방법, 프로세스의 변형, 수정 및/또는 변경을 포함하며, 이들 모두는 본 개시내용의 범위 내에 개별적으로 및 조합하여 포함된다. 모든 파생 디바이스, 기능부, 요소, 구성요소, 방법, 프로세스 및 시스템, 디바이스, 기능부, 요소, 구성요소, 방법, 프로세스 및 시스템의 조합, 및 이들의 변형도 본 개시내용에 포함된다.
본 개시내용은, 수력 터빈, 밸브, 및 물의 흐름을 조절 및/또는 제어하는 기타 수단을 임의의 조합으로 포함, 통합 및/또는 이용하며 본원에 개시된 기능 및/또는 기능성을 보존하는 모든 형식, 수정, 변형 및/또는 변경을 통합하고/통합하거나 이들에 의해 특징화되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용과 이에 관한 논의는 해수면 상에 있고, 해수면에 있거나, 또는 그 아래에 있는 파도 에너지 변환기를 참조하여 이루어진다. 그러나, 본 개시내용은, 내해, 호수, 외계 해양 및/또는 기타 수역 또는 액체의 표면 상에 있는, 표면에 있는 또는 그 아래에 있는 파도 에너지 변환기 및/또는 기타 디바이스에 동일한 힘과 동일한 이점을 적용하며, 여기서 실시예의 필수 크기 및/또는 규모는 지구의 바다에서와 크게 다를 수 있다.
본원에 개시된 일반적인 설계, 구조, 시스템, 및/또는 방법의 크기, 형상, 두께, 재료, 배향 및/또는 기타 실시예 특정 변형의 모든 잠재적인 변형은 본 개시내용 내에 포함되며 통상의 기술자에게 명백하다.
개시내용의 많은 부분이 신규하고 다양한 파도 에너지 변환기에 관해 설명되지만, 이의 실시예는 부유 및 수중 구성요소 및/또는 모듈을 모두 포함하며, 파도 유도 분출된 물의 생성 및 후속하는 및/또는 연관된 이러한 분출된 물의 대체 에너지 형태로의 변환에 관한 개시내용 및/또는 개시된 방법, 디바이스, 및 기술의 전부는 아니더라도 대부분은, 다른 유형의 부표 디바이스 및/또는 부분적으로 또는 완전히 잠긴 디바이스에 적용될 수 있고 이러한 디바이스들에 관하여 유익하며, 이러한 모든 응용분야, 용도, 및 실시예가 본 개시내용 내에 포함된다는 점은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
본원에 포함된 도면과 관련하여 예시되고 논의된 실시예는 본 개시내용의 기본 원리 중 일부를 설명하기 위해 제공된다. 그러나, 본 개시내용은 제시된 이상화된 및/또는 예시적인 예와 상이한 경우를 포함하여 모든 실시예를 포함한다. 본 개시내용은, 현대, 미래 및/또는 이 명세서를 작성하는 시점에 알 수 없는 구성요소, 디바이스, 시스템 등을 설명, 예시를 위해 본원에 예시된 및/또는 설명된 실시예, 및 예에서 사용되는 사용되는 기능적으로 동등하거나 비슷하거나 유사한 구성요소, 디바이스, 시스템 등을 대체물로서 통합 및/또는 이용하는 실시예도 포함한다.
실시예는, 제어 시스템을 통합, 포함 및/또는 이용하며, 제어 시스템은, 밸브를 제어하고(예를 들어, 실시예의 물 저장소 내의 물의 수위를 조절하기 위해 밸브를 개폐하고), (예를 들어, 가압수 저장소 내에 포획된 공기의 압력을 변경, 조정 및/또는 변화시키기 위해) 펌프를 제어하고, (예를 들어, 실시예의 물 저장소 내에서 성장하는 해조류 및/또는 조류를 조명하기 위해) 조명을 제어하고, 발전기에 의해 터빈에 부여된 토크를 조정 및/또는 변경하고, 물 밸러스트의 부피를 조정 및/또는 변경하고(예를 들어, 이에 따라 실시예의 표류, 수선 면적, 및/또는 흘수선을 변경, 조정 및/또는 변화시키고), 전력 인출 장치에 의해 생성되는 전력의 양과 대략 일치하도록 실시예의 전기 부하를 조정하기 위해 컴퓨터 및/또는 기타 전자 디바이스의 활성화 및 비활성화를 제어하고, 바람직한 코스로 및/또는 이러한 코스를 따라 및/또는 바람직한 장소를 향하여 또는 이러한 장소로 실시예를 조종하도록 실시예의 추진을 제어하고, 원격 수신기(예를 들어, 수신 컴퓨터, 네트워크 및/또는 조작자)에 데이터를 제공하고/제공하거나 원격 수신기로부터 데이터(예를 들어, 일기 예보, 선적 데이터, 실행을 필요로 하는 연산형 작업)를 수신하도록 통신 시스템을 제어하는 등의 경우가 있다.
개시내용은, 임의의 수의 관성 물 튜브, 및 임의의 모든 형상, 크기, 직경, 드래프트, 테이퍼, 단면적의 관성 물 튜브를 소유, 통합, 포함, 및/또는 이용하고 관성 물 튜브 내에 및/또는 관성 물 튜브를 따라 임의의 수의 수축부, 및 임의의 모든 절대 및/또는 상대 단면적, 형상, 프로파일, 상대 위치의 수축부를 소유 및/또는 통합하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용은 임의의 모든 재료로 만들어진 관성 물 튜브를 소유, 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, 임의의 모든 유형, 임의의 모든 직경, 임의의 모든 효율, 임의의 모든 전력 등급, 및 임의의 모든 재료로 제조된 임의의 모든 유형의 물 및/또는 유체 동력 터빈을 소유, 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, 다수의 수력 터빈, 예를 들어, 동일한 물의 흐름으로부터 및/또는 동일한 유출관 내의 에너지를 추출하는 다수의 수력 터빈을 직렬로 소유, 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은, 임의의 수의 물 저장소, 및 실시예 내의 임의의 설계, 크기, 형상, 부피, 상대 및/또는 절대 위치의 물 저장소를 소유, 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용은 임의의 모든 재료로 제조된 물 저장소를 소유, 통합, 포함 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
개시내용은, 각각의 관성 물 튜브 및/또는 터빈을 통해 흐르는 물로부터의 에너지 추출을 최적화하기 위해 발전기, 교류 발전기 등에 동작가능하게 연결된 수력 터빈에 의해 부여되는 저항 토크의 양, 정도 및/또는 크기가 능동적으로 제어될 수 있는 이러한 발전기, 교류 발전기 등을 포함한다.
개시내용은, 각각의 수력 터빈을 통해 흐르는 물의 속도를 조정하도록, 특히, 터빈과 이들의 각각의 관성 물 튜브를 통해 흐르는 물로부터의 에너지 추출을 최적화하도록 사용될 수 있는 조정가능한 유도 날개, 댐퍼 및/또는 기타 흐름 제어 표면, 및/또는 흐름에 대한 기타 장애물의 사용을 포함한다.
본 개시내용의 많은 실시예의 일부는 적어도 하나의 부력 부분을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 이러한 부력 부분은, 중공 부유 모듈, 상측 선체 인클로저, 부표, 부력 캡슐, 부력 챔버, 부력 구획부, 부력 인클로저, 부력 선박, 중공 볼, 및/또는 중공 회전 타원체로 지칭될 수 있다. 많은 용어, 명칭, 설명자, 및/또는 라벨은 실시예의 부력 부분을 다른 구성요소, 기능부 및/또는 요소 중에서 적절하게 구별할 수 있으며, 본 개시내용은, 임의의 명명 규칙 및/또는 선택을 포함하고, 실시예 또는 이의 일부를 설명하는 데 사용되는 명명법에 의해 제한되지 않는다.
본 명세서에는 파도 기동 관성 유체역학 펌프의 부류가 개시되어 있다. 본 개시내용의 다양한 도면에 제시된 다양한 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예는 다음 요소를 포함한다:
(1) 상당량의 액체를 구속하고 또한 수역에서 상당량의 물을 변위시키도록 구성된 저장소 인클로저;
(2) 저장소 인클로저에 종속되고 대략 수직인 공칭 부유 배향을 갖고 튜브의 적어도 상측 부분에 상향으로 수축하는 테이퍼를 포함하는 긴 튜브, 여기서 튜브는 주입 노즐을 제공하기 위해 저장소를 관통하며, 이에 의해 테이퍼가 펌프의 중력 무게(저장소 인클로저에 함유된 임의의 액체의 무게 포함) 하에서 이동하고 튜브에 함유된 물 덩어리에 충돌할 때(또는 다른 방식으로 상호작용할 때) 물이 튜브의 상측 마우스를 통해 상향으로 가압되어 저장소 내로 들어갈 수 있음; 및
(3) 저장소로부터 수역으로 다시 통과하는 유체 복귀 도관, 여기에는 (예를 들어, 이로부터 에너지를 포착하기 위해) 저장소로부터 수역으로 다시 압력 유도되는 물의 흐름을 늦추는 터빈 또는 기타 장치가 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 저장소 인클로저는, (저장소 인클로저를 관통하는 주입 노즐과 유체 복귀 도관을 제외하고) 실질적으로 밀봉되도록 구성되고, 이에 의해 인클로저를 액체 덩어리와 공유하는 가압 가스를 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 가압 가스는 가스 펌프에 의해 증대될 수 있고/있거나 가스 방출 밸브에 의해 대기로 방출될 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예는 포착된 파도 에너지를 사용하여 바다에서 수소를 생산하고 이를 육지로 수송하기 위한 시스템 및/또는 방법이다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 본원에 개시된 유형의 파도 기동 관성 유체역학 펌프는, 수역에 배치되고, 펌프에 의해 펌핑되는 물에 의해 회전되는 터빈의 회전에 의해 전기를 생성한다. 이 전기는, (예를 들어, 전기분해 설비 또는 전지 또는 스택에 단단히 장착된) 관성 유체역학 펌프와 함께 위치할 수 있거나 이로부터 일정 거리에 위치하여 유연하게 결합될 수 있는 위치할 수 있는 이러한 전기분해 설비 또는 전지 또는 스택으로 송신된다(예를 들어, 전기분해 설비는, 관성 유체역학 펌프에서 500 m 떨어진 곳에 위치하는 양의 또는 음의 부력 구조일 수 있으며, 계류 케이블과 전력 케이블에 의해 관성 유체역학 펌프에 묶일 수 있다).
전기분해 설비는 수소 액화 능력 및/또는 연관된 수소 액화 설비를 선택적으로 포함할 수 있다.
관성 유체역학 펌프가 파동으로 진동하여 전기를 생성할 때, 이 전기의 적어도 일부는 전력 케이블을 통해 전기분해 설비로 송신될 수 있고, 전기분해 설비는 물을 분해하여 수소 가스를 생성할 수 있다. 선택적으로, 이 수소 가스는 이어서 전기분해 설비에 연관된 임의의 액화 설비에 의해 액화될 수 있다.
액체 수소 및/또는 압축된 기체 수소는, (예를 들어, 탱크에 견고하게 장착되거나 탱크 내에 장착된) 관성 유체역학 펌프와 함께 위치하는 탱크에 저장될 수 있거나 유연하게 결합된 전기분해 설비와 함께 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 많은 관성 유체역학 펌프는 전기를 공급하기 위해 동일한 전기분해 설비에 전기를 공급하기 위해 이러한 설비에 유연하게 결합된다.
실시예에서, 수소 탱크는 관성 유체역학 펌프 내에, 예를 들어, 이의 구획부 내에 포함된다. 일부 실시예에서, 이 구획부는 발전기 하우징에 인접하게 위치한다. 일부 실시예에서, 이 구획부는, 파이프 또는 배관을 통해 액체 수소를 제거하고자 하는 선박이 쉽게 접근할 수 있도록 관성 유체역학 펌프의 상측 데크 및/또는 상부면에 인접하여 위치한다. 일부 실시예에서, 수소 탱크는, 선박이 전체 탱크를 제거하고 추가 수송(예를 들어 해안으로)을 위해 선상에서 함유된 수소를 처리할 가능성을 제공하도록 관성 유체역학 펌프로부터 탈착가능하다. 일부 실시예에서, 액체 및/또는 압축 수소 탱크는 테더에 의해 관성 유체역학 펌프 아래에 현수된다. 일부 실시예에서, 압축된 수소 탱크는 관성 유체역학 펌프에 묶인다. 일부 실시예에서, 압축 수소 탱크를 포함하는 수소 전기분해 설비는 관성 유체역학 펌프에 묶인다. 이러한 임의의 실시예에서, 테더는 전기분해 설비에 전력을 제공하기 위한 전기 케이블을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 묶인 전기분해 설비는 관성 유체역학 펌프보다 작은 캡슐이 되도록 소형화된다. 일부 실시예에서, 묶인 전기분해 설비는 부유형/부력형이다.
실시예에서, 하나 이상의 관성 유체역학 펌프에 의해 공급되는 전기를 사용하여 연결된 전기분해 설비에 의해 수소를 생산한 후에 그리고 관성 유체역학 펌프와 함께 위치하거나 전기분해 설비와 함께 위치하는 탱크에 상기 수소를 저장한 후에, 상기 수소는 원양 수송 선박에 의해 수집, 수확, 제거 및/또는 "탭핑"될 수 있다. 일부 실시예에서, 원양 수송 선박은 수상 선박이다. 일부 실시예에서, 원양 수송 선박은 잠수함이다. 일부 실시예에서, 원양 수송 선박은 수소를 해안의 처리 시설로 수송한다. 일부 실시예에서, 원양 수송 선박은 수소를 해안으로 수송하는 다른 원양 수송 선박으로 수소를 수송한다. 일부 실시예에서, 원양 수송 선박은 수소를 부유 처리 플랫폼 또는 해저 장착 처리 플랫폼으로 수송하고, 이는 상기 수소를 캐싱하고 궁극적으로 파이프라인 또는 다른 원양 선박을 통해 해안으로의 또는 상기 수소를 연료로서 사용하거나 상기 수소를 다른 원양 선박을 통해 해안으로 궁극적으로 수송되는 다른 화학물질(예를 들어, 암모니아)로 변환하는 수상 선박으로의 수송을 용이하게 한다.
실시예에서, 관성 유체역학 펌프에 의해 생성되는 전기를 사용하여 제조 및/또는 생성되는 수소의 경로는 다음과 같다:
관성 유체역학 펌프 -> 원양 수송 선박 -> 해안 기반 처리 시설.
실시예에서, 관성 유체역학 펌프에 의해 생성되는 전기를 사용하여 제조 및/또는 생성되는 수소의 경로는 다음과 같다:
관성 유체역학 펌프 -> 원양 수송 선박 -> 해양 플랫폼(해저 장착 또는 부유) -> 연료로 사용하기 위한 수상 선박.
실시예에서, 관성 유체역학 펌프에 의해 생성되는 전기를 사용하여 제조 및/또는 생성되는 수소의 경로는 다음과 같다:
관성 유체역학 펌프 -> 원양 수송 선박 -> 해양 플랫폼(해저 장착 또는 부유) -> 해안으로의 파이프라인.
실시예에서, 관성 유체역학 펌프에 의해 생성되는 전기를 사용하여 제조 및/또는 생성되는 수소의 경로는 다음과 같다:
관성 유체역학 펌프 -> 원양 수송 선박 -> 해양 플랫폼(해저 장착 또는 부유) -> 다른 수송 선박 -> 해안.
실시예에서, 관성 유체역학 펌프에 의해 생성되는 전기를 사용하여 제조 및/또는 생성되는 수소의 경로는 다음과 같다:
관성 유체역학 펌프 -> 원양 수송 선박 -> 해양 플랫폼(해저 장착 또는 부유) -> 수소가 암모니아로 변환됨 -> 수송 선박에 의해 해안으로 운반되는 암모니아.
본 개시내용의 이러한 목적 및 다른 목적은 첨부 도면 및 하기 실시예의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예의 측면도이다.
도 3은 도 1과 도 2의 실시예의 후면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 실시예의 평면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 실시예의 저면도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 실시예의 측단면도이다.
도 7은 사시 배향으로 본 도 6의 단면도이다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 9는 도 8의 실시예의 측면도이다.
도 10은 도 8과 도 9의 실시예의 후면도이다.
도 11은 도 8 내지 도 10의 실시예의 정면도이다.
도 12는 도 8 내지 도 11의 실시예의 평면도이다.
도 13은 도 8 내지 도 12의 실시예의 저면도이다.
도 14는 도 8 내지 도 13의 실시예의 측단면도이다.
도 15는 사시 배향으로 본 도 14의 단면도이다.
도 16은 도 8 내지 도 15의 실시예의 정면 측단면도이다.
도 17은 도 8 내지 도 15의 실시예의 정면 부분 측단면도이다.
도 18은 도 8 내지 도 17의 실시예의 하향 사시 단면도이다.
도 19는 도 8 내지 도 18에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 다른 실시예의 측단면도이다.
도 20은 사시 배향으로 본 도 19의 실시예의 단면도이다.
도 21은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 22는 도 21의 실시예의 측면도이다.
도 23은 도 21 및 도 22의 실시예의 정면도이다.
도 24는 도 21 내지 도 23의 실시예의 후면도이다.
도 25는 도 21 내지 도 24의 실시예의 평면도이다.
도 26은 도 21 내지 도 25의 실시예의 저면도이다.
도 27은 도 21 내지 도 26의 실시예의 측단면도이다.
도 28은 도 21 내지 도 27의 실시예의 하향 단면도이다.
도 29는 도 21 내지 도 28의 실시예의 사시 배향으로부터의 수평 단면도이다.
도 30은 도 21 내지 도 29에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 다른 실시예의 저면도이다.
도 31은, 사시 배향으로부터의 도 30의 저면도이며, 도 30의 실시예를 예시한다.
도 32는 도 30 및 도 31의 실시예의 측단면도이다.
도 31은, 사시 배향으로부터의 도 32의 단면도이며, 도 30 내지 도 32의 실시예를 예시한다.
도 34는 도 30 내지 도 33의 실시예의 하향 단면도이다.
도 35는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 36은 도 35의 실시예의 측면도이다.
도 37은 도 35 및 도 36의 실시예의 정면도이다.
도 38은 도 35 내지 도 37의 실시예의 평면도이다.
도 39는 도 35 내지 도 38의 실시예의 저면도이다.
도 40은 도 35 내지 도 39의 실시예의 측단면도이다.
도 41은 도 35 내지 도 40의 실시예의 수평 단면의 평면도이다.
도 42는 도 35 내지 도 41에 도시된 것과 유사한 다른 실시예의 측면도이다.
도 43은, 사시 배향으로부터의 도 42의 측면도이며, 실시예의 4개의 관성 물 튜브의 각각의 상이한 길이를 예시한다.
도 44는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 45는 도 44의 실시예의 측면도이다.
도 46은 도 44 및 도 45의 실시예의 정면도이다.
도 47은 도 44 내지 도 46의 실시예의 후면도이다.
도 48은 도 44 내지 도 47의 실시예의 평면도이다.
도 49는 도 44 내지 도 48의 실시예의 저면도이다.
도 50은 도 44 내지 도 49의 실시예의 측단면도이다.
도 51은 사시 배향으로부터의 도 50의 단면도이다.
도 52는 도 44 내지 도 51의 실시예의 측단면도이다.
도 53은 사시 배향으로부터의 도 52의 단면도이다.
도 54는 도 44 내지 도 53의 실시예의 후측 단면도이다.
도 55는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 56은 도 55의 실시예의 좌측면도이다.
도 57은 도 55 및 도 56의 실시예의 평면도이다.
도 58은 도 55 내지 도 57의 실시예의 우측면도이다.
도 90는 도 55내지 도 58의 실시예의 후면도이다.
도 60은 도 55 내지 도59의 실시예의 우측 단면도이다.
도 61은 도 60에 예시된 동일한 단면도의 사시도이다.
도 62는 도 55 내지 도 61의 실시예의 우측 단면도이다.
도 63은 도 62에 예시된 동일한 단면도의 사시도이다.
도 64는 도 55 내지 도 63의 실시예의 상향 단면도이다.
도 65는 도 55 내지 도 64의 실시예의 하향 단면도이다.
도 66은 도 65에 예시된 동일한 단면도의 사시도이다.
도 67은 도 55 내지 도 66의 실시예의 일부이며/일부이거나 구성요소인 탈착식 스파(spar) 모듈(612)의 사시 측면도이다.
도 68은 도 67에 예시된 동일한 탈착식 스파 모듈(612)의 평면도이다.
도 69는 도 67 및 도 68에 예시된 동일한 탈착식 스파 모듈의 측면도이다.
도 70은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 71은 도 70의 실시예의 좌측면도이다.
도 72는 도 70 및 도 71의 실시예의 우측면도이다.
도 73은 도 70 내지 도 72의 실시예의 평면도이다.
도 74는 도 70 내지 도 73의 실시예의 저면도이다.
도 75는 도 70 내지 도 74의 실시예의 측단면도이다.
도 76은 도 75에 예시된 본 개시내용의 측단면의 사시도이다.
도 77은 도 70 내지 도 76의 실시예의 하향 단면도이다.
도 78은 도 70 내지 도 77의 실시예의 측단면도이다.
도 79는 도 70 내지 도 78의 실시예의 하향 단면도이다.
도 80은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 81은 도 80의 실시예의 우측면도이다.
도 82는 도 80 및 도 81의 실시예의 정면도이다.
도 83은 도 80 내지 도 82의 실시예의 좌측면도이다.
도 84는 도 80 내지 도 83의 실시예의 후면도이다.
도 85는 도 80 내지 도 84의 실시예의 평면도이다.
도 86은 도 80 내지 도 85의 실시예의 저면도이다.
도 87은 도 80 내지 도 86의 실시예의 측단면도이다.
도 88은 도 87에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 89는 도 80 내지 도 88의 실시예의 측단면도이다.
도 90은 도 89에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도로서, 실시예 외부 및 실시예의 관성 물 튜브 내의 물이 생략되어 있다.
도 91은 도 80 내지 도 90의 실시예의 하향 단면도로서, 도 89에 특정된 라인(91-91)을 따라 단면이 취해져 있다.
도 92는 도 91에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도로서, 실시예의 내부 및 외부의 물이 생략되었다.
도 93은 도 88에 예시된 동일한 사시 단면도이다.
도 94는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 95는 도 94의 실시예의 좌측면도이다.
도 96은 도 94 및 도 95의 실시예의 후면도이다.
도 97은 도 94 내지 도 96의 실시예의 정면도이다.
도 98은 도 94 내지 도 97의 실시예의 평면도이다.
도 99는 도 94 내지 도 98의 실시예의 저면도이다.
도 100은 도 94 내지 도 99의 실시예의 측단면도이다.
도 101은 도 99에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 102는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 103은 도 102의 실시예의 좌측면도이다.
도 104는 도 102 및 도 103의 실시예의 후면도이다.
도 105는 도 102 내지 도 104의 실시예의 우측면도이다.
도 106은 도 102 내지 도 105의 실시예의 정면도이다.
도 107은 도 102 내지 도 106의 실시예의 평면도이다.
도 108은 도 102 내지 도 107의 실시예의 저면도이다.
도 109는 도 102 내지 도 108의 실시예의 측단면도이다.
도 110은 도 109에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 111은 도 102 내지 도 110의 실시예의 수평 단면도이다.
도 112는 도 111에 예시된 동일한 단면도의 하향 사시도이다.
도 113은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 114는 도 113의 실시예의 측면도이다.
도 115는 도 113 및 도 114의 실시예의 측면도이다.
도 116은 도 113 내지 도 115의 실시예의 평면도이다.
도 117은 도 113 내지 도 116의 실시예의 저면도이다.
도 118은 도 113 내지 도 117의 실시예의 측단면도이다.
도 119는 도 118에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 120은 도 113 내지 도 119의 실시예의 측단면도이다.
도 121은 도 113 내지 도 120의 실시예의 측단면도이다.
도 122는 도 121에 예시된 동일한 실시예의 측면 사시도이다.
도 123은 도 113 내지 도 122에 예시된 실시예의 하향 단면도이다.
도 124는 도 123에 예시된 동일한 단면도의 하향 사시도이다.
도 125는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 126은 도 125의 실시예의 측면도이다.
도 127은 도 125 및 도 126의 실시예의 측면도이다.
도 128은 도 125 내지 도 127의 실시예의 측면도이다.
도 129는 도 125 내지 도 128의 실시예의 평면도이다.
도 130은 도 125 내지 도 129의 실시예의 저면도이다.
도 131은 도 125 내지 도 130의 실시예의 하향 단면도이다.
도 132는 도 131에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 133은 도 125 내지 도 132의 실시예의 측단면도이다.
도 134는 도 133에 예시된 동일한 단면도의 측단면도이다.
도 135는 도 125 내지 도 134의 실시예의 사시 측단면도이다.
도 136은 도 125 내지 도 135의 실시예의 측단면도이다
도 137은 도 136에 예시된 동일한 실시예의 측면 사시도이다.
도 138은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 139는 도 138의 실시예의 측면도이다.
도 140은 도 138 및 도 139의 실시예의 정면도이다.
도 141은 도 138 내지 도 140의 실시예의 평면도이다.
도 142는 도 138 내지 도 141의 실시예의 저면도이다.
도 143은 도 138 내지 도142에 예시된 동일한 실시예의 수직 단면으로서, 이 단면은 도 139의 라인(143-143)을 따라 취해져 있다.
도 144는 도 143에 예시된 수직 단면의 사시도이다.
도 145는 도 138 내지 도 144에 예시된 동일한 실시예의 수평 단면으로서, 이 단면은 도 139의 라인(145-145)을 따라 취해져 있다.
도 146은 도 145에 예시된 수평 단면의 사시도이다.
도 147은 도 138 내지 도 146에 예시된 동일한 실시예의 상세도이다.
도 148은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면도이다.
도 149는 도 148에 예시된 실시예의 단면도의 측면 사시도이다.
도 150은 도 149에 예시된 실시예의 확대 측단면도이다.
도 151은 도 150에 예시된 실시예의 단면도의 확대 사시도이다.
도 152 내지 도 154는, 절두원추형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 152), 측단면도(도 153) 및 사시 측단면도(도 154)로 도시한다.
도 155 내지 도 157은, 절두원추형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 155), 측단면도(도 156) 및 사시 측단면도(도 157)로 도시한다.
도 158 내지 도 160은, 벨 형상의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 158), 측단면도(도 159 및 사시 측단면도(도 160)로 도시한다.
도 161 내지 도 163은, 모래시계 형상의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 161), 측단면도(도 162) 및 사시 측단면도(도 163)로 도시한다.
도 164 내지 도 166은, 원추 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 164), 측단면도(도 165) 및 사시 측단면도(도 166)로 도시한다.
도 167 내지 도 170은, 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 167), 측단면도(도 168), 사시 측단면도(도 169), 및 저면도(도 170)로 도시한다.
도 171 내지 도 173은, 원추 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 171), 측단면도(도 172) 및 사시 측단면도(도 173)로 도시한다.
도 174 내지 도 176은, 원추 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 174), 측단면도(도 175), 및 사시 측단면도(도 176)로 도시한다.
도 177 내지 도 180은, 다중 분사장치(squirter) 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 177), 측단면도(도 178), 및 사시 측단면도(도 179)로 도시한다.
도 181 내지 도 183은, 상승 사시도(181)로 도 177 내지 도 180에 예시된 대략 원통형의 분사장치 플러그의 상이한 실시예를 도시한다.
도 184 내지 도 186은, 직선 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 184), 측단면도(도 185), 및 사시 측단면도(도 186)로 도시한다.
도 187 내지 도 189는, 오리피스 판 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 187), 측단면도(도 188), 및 사시 측단면도(도 189)로 도시한다.
도 190 내지 도 192는, 단일 분사장치 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 190), 측단면도(도 191), 및 사시 측단면도(도 192)로 도시한다.
도 193 내지 도 195는, 곡선형 물 전환기(1534)를 갖는 절두원추형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 193), 측단면도(도 194), 및 사시 측단면도(도 195)로 도시한다.
도 196 내지 도 198은, 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 196), 측단면도(도 197), 및 사시 측단면도(도 198)로 도시한다.
도 199 내지 도 204는, 회동(swivel)형 관성 물 튜브를 4장의 상이한 측면도(도 199 내지 도 202), 저면도(도 203), 및 평면도(도 204)로 도시한다.
도 205는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 206은 도 205의 실시예의 정면도이다.
도 207은 도 205 및 도 206의 실시예의 측면도이다.
도 208은 도 205 내지 도 207의 실시예의 후면도이다.
도 209는 도 205 내지 도 208의 실시예의 평면도이다.
도 210은 도 205 내지 도 209의 실시예의 저면도이다.
도 211은 도 205 내지 도 210의 실시예의 측면 사시도이다.
도 212는 도 205 내지 도 211의 실시예의 하향 단면도이다.
도 213은 도 212에 예시된 동일한 단면도의 하향 사시도이다.
도 214는 도 205 내지 도 213의 실시예의 측단면도로서, 단면이 도 210에 특정된 라인(214-214)을 따라 취해져 있다.
도 215는 도 205 내지 도 213의 실시예의 수정된 버전의 측면 사시도이다.
도 216은 도 205 내지 도 213의 실시예의 수정된 버전의 측면 사시도이다.
도 217은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 218은 도 217의 실시예의 측면도이다.
도 219는 도 217 내지 도 218의 실시예의 측단면도이다.
도 220은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 221은 도 220의 실시예의 측면도이다.
도 222는 도 220 내지 도 221의 실시예의 측단면도이다.
도 223은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 224는 도 223의 실시예의 측단면도이다.
도 225는 도 205 내지 도 213의 실시예의 수정된 버전의 우측면도이다.
도 226은 도 225의 실시예의 후면도이다.
도 227은 도 225 및 도 226의 실시예의 수평 단면도이다.
도 228은 도 205 내지 도 213의 실시예의 수정된 버전의 우측면도이다.
도 229는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 230은 도 229의 실시예의 측면도이다.
도 231은 도 229 내지 도 230의 실시예의 측면도이다.
도 232는 도 229 내지 도 231의 실시예의 수직 단면도이다.
도 233은 도 232에 예시된 동일한 단면도의 사시도이다.
도 234는 본 개시내용의 수력 터빈의 확대된 절개도이다.
도 235는 도 234의 실시예의 사시도이다.
도 236은 도 234의 수력 터빈의 수정된 버전의 확대된 절개도이다.
도 237은 도 236의 수력 터빈의 사시도이다.
도 238은 도 236의 수력 터빈의 확대된 절개도이다.
도 239는 본 개시내용의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 240은 도 239의 실시예의 측면도이다.
도 241은 도 239의 실시예의 측면도이다.
도 242는 도 239 내지 도 241의 실시예의 평면도이다.
도 243은 도 239 내지 도 241의 실시예의 저면도이다.
도 244는 도 239 내지 도 243의 실시예의 단면도이다.
도 245는 도 244의 수직 단면도의 사시도이다.
도 246은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면도이다.
도 247은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면도이다.
도 248은 본 개시내용의 다른 실시예의 측면도이다.
도 249는 도 239 내지 도 245의 실시예의 수정된 구성의 사시도이다.
도 250은 도 249의 실시예의 수직 사시 단면도이다.
도 251은 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 252는 도 251의 실시예의 사시도이다.
도 253은 도 251의 실시예의 단면도이다.
도 254는 도 251의 실시예의 수직 사시 단면도이다.
도 255는 본 개시내용의 실시예의 관성 물 튜브의 수축된 상측 부분의 사시도이다.
도 256은 도 255의 관성 물 튜브의 수축된 상측 부분의 사시도이다.
도 257은 도 255 및 도 256의 회전 요소의 평면도이다.
도 258은 도 255 내지 도 257의 회전 요소의 측면 사시도이다.
도 259는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 260은 도 259의 실시예의 측면도이다.
도 261은 도 259의 실시예의 측면도이다.
도 262는 도 259의 실시예의 평면도이다.
도 263은 도 259의 실시예의 저면도이다.
도 264는 도 259의 실시예의 단면도이다.
도 265는 도 259의 실시예의 단면도이다.
도 266은 도 264 및 도 265의 수직 단면도의 사시도이다.
도 267은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 268은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 269는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 270은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 271은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 272는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
도 273은 도 272의 실시예의 측면도이다.
도 274는 도 272의 실시예의 측면도이다.
도 275는 도 272의 실시예의 측면도이다.
도 276은 도 272의 실시예의 저면도이다.
도 277은 도 272의 실시예의 사시 단면도이다.
도 278은 도 272의 실시예의 단면도이다.
도 279는 도 272의 실시예의 단면도이다.
도 280은 도 272의 실시예의 수정된 구성의 단면도이다.
도 281은 도 272의 실시예의 수정된 구성의 단면도이다.
도 282는 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 283은 도 282의 실시예의 측면도이다.
도 284는 도 282의 실시예의 측면도이다.
도 285는 도 282의 실시예의 저면도이다.
도 286은 도 282의 실시예의 단면도이다.
도 287은 도 282의 실시예의 사시 단면도이다.
도 288은 도 282의 실시예의 단면도이다.
도 289는 도 282의 실시예의 단면도이다.
도 290은 도 282의 실시예의 수정된 구성의 단면도이다.
도 291은 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 292는 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 293은 도 291의 실시예의 평면도이다.
도 294는 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 295는 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 296은 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 297은 도 296의 실시예의 측면도이다.
도 298은 도 291의 실시예의 사시도이다.
도 299는 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 300은 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 301은 도 291의 실시예의 측면도이다.
도 302는 도 291의 실시예의 평면도이다.
도 303은 도 291의 실시예의 저면도이다.
도 304는 도 291의 실시예의 단면도이다.
도 305는 도 291의 실시예의 사시 단면도이다.
도 306은 도 291의 실시예의 수소 포트의 확대도이다.
도 307은 도 291의 실시예의 사시도이다.
도 308은 도 291의 실시예의 수소 포트에 접근하는 호스 연결 ROV의 확대 사시도이다.
도 309는 도 308의 호스 연결 ROV의 사시도이다.
도 310은 도 308의 호스 연결 ROV의 사시도이다.
도 311은 도 308의 호스 연결 ROV의 측면도이다.
도 312는 도 308의 호스 연결 ROV의 측면도이다.
도 313은 도 308의 호스 연결 ROV의 후면 및/또는 수소 이송 호스 측면도이다.
도 314는 수소 가스를 벌크 수송 선박으로 전달하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박이다.
도 315는 수소 가스를 잠수함으로 전달하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박이다.
도 316은 수소 가스를 자율 무인 항공기(UAV)로 전달하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박이다.
도 317은 수소 가스를 수중 수용 호스로 전달하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박이다.
도 318은 수소 가스를 해안 시설로 전달하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박이다.
도 319는 본 개시내용의 실시예의 평면도이다.
도 320은 도 319의 실시예의 단면도이다.
도 321은 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 322는 도 321의 실시예의 측면도이다.
도 323은 도 321의 실시예의 평면도이다.
도 324는 도 321의 실시예의 단면도이다.
도 325는 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
도 326은 본 개시내용의 실시예의 사시도이다.
본 기술의 실시예는 상품을 생산하고/생산하거나 수상(예를 들어, 해양) 구조에서 데이터를 생성하기 위한 다양한 방법을 포함한다. 다른 대표적인 방법은, 수상 구조에서 생산되거나 생성된 상품 및/또는 데이터를 수신하는 것을 포함한다. 구조는, 민물 또는 염수에 위치할 수 있으며, 연안에서 킬로미터(예를 들어, 수십, 수백 또는 수천 킬로미터)에 위치할 수 있다.
예를 들어, 하나의 대표적인 방법은, 부유형 수상 구조에서 생산된 상품을 수령하는 것을 포함한다. 수상 구조는, 본원의 여러 도면에 도시된 바와 같이, 부유가능 부표 및 부표에 종속된 중공 튜브를 포함한다. 중공 튜브의 하측 단부에는 물 유입/유출 마우스가 있고 상측 단부에는 물 배출 스파우트(spout)가 있을 수 있다. 중공 튜브는, 중공 튜브 내의 증가하는 유체역학적 압력에 응답하여 물 배출 스파우트를 통해 물을 분출하도록 위치하는 가속면을 더 포함할 수 있다.
이 구조는, 물 배출 스파우트와 유체 소통하는 집수 저장소, 집수 저장소에 결합되고 집수 저장소에 수집된 물의 적어도 일부를 배출하도록 위치하는 유출 파이프, 및 유출 파이프를 통해 흐르는 물의 흐름으로부터 전기 에너지를 생성하도록 유출 파이프에 동작가능하게 결합된 전기 에너지 생성기를 추가로 포함한다. 구조는 상품을 생산하기 위한 생산 시설을 가지고 있다.
대표적인 추가 실시예에서, 방법은 선박을 통해 상품을 수령하는 단계를 포함할 수 있다. 상품은, 조류 및/또는 어류와 같이 생산 시설에서 성장한 생물학적 상품을 포함을 수 있다. 다른 실시예에서, 상품은 물로부터 추출된 미네랄을 포함한다. 다른 실시예에서, 상품은 수소를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 대표적인 방법은 수상 구조로부터 상품에 추가로 또는 상품 대신에 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 수상 구조는 생산 시설에 추가로 또는 그 대신에 데이터 생성 연산 시설을 포함할 수 있다. 데이터는 위성 또는 기타 무선 통신 링크를 통해 수상 구조로부터 수신될 수 있다.
전술한 방법들 중 임의의 방법에서, 상품 및/또는 데이터는 육상 기반 시설에서 수신될 수 있는 반면, 수상 구조는 자유 부유할 수 있으며, 예를 들어, 수역의 바닥에 묶이지 않을 수 있으며, 전원 케이블이나 다른 디바이스 해안에 묶이지 않을 수 있다. 대신, 수상 구조는 자체 힘으로, 자율적으로, 및/또는 인간의 유도에 따라 이동할 수 있다.
본 개시내용의 성질 및 목적의 보다 완전한 이해를 위해, 첨부 도면과 관련하여 취해진 이전의 상세한 설명을 참조해야 한다. 다음 도면은, 전부는 아니더라도 대부분의 경우와 마찬가지로 설명과 예시가 잠재적으로 유용하지만 본질적으로 불완전한 예시적인 설명을 제공한다. 다음 도면 및 본원에 제공된 예시는 결코 본 개시내용에 대한 명시적 또는 암시적 제한을 구성하지 않는다.
도 1은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력이 있는 실시예(100)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(101)에 인접하여 부유한다. 실시예는, 튜브의 (공칭상 수직) 길이방향 축에 수직이고/수직이거나 내부-튜브 유체 흐름의 축에 수직인 단면에 대해 대략 원형 단면을 특징으로 하는, 대략적으로 "흐름 법선 단면 형상 및/또는 면적"을 특징으로 하는 테이퍼링된 관성 물 튜브(102 내지 104)을 통합한다. 관성 물 튜브(102 내지 104)의 상측 제1 부분(102)은, 절두원추 형상(실시예가 부유하는 수역(101) 내의 증가하는 깊이에 대하여 직경이 증가하는 원형 흐름 법선 단면적을 가짐)을 갖는다. 관성 물 튜브(102 내지 104)의 제2 부분(103)은 더 큰 끼인각의 절두원추 형상을 갖는다. 그리고, 관성 물 튜브(102 내지 104)의 최하 제3 부분(104)은 대략 원통형이다(실시예가 부유하는 수역(101) 내부의 증가하는 깊이에 대해 대략 일정한 원형 흐름 법선 단면적을 갖는다). 관성 물 튜브 세그먼트 및/또는 부분(104)은, 수역(101)에 개방되고 수역으로부터의 물을 허용하는 마우스(105)(유입 오리피스 또는 물 유입/유출 마우스로도 지칭될 수 있음)를, 수역(101)에 개방된 하측 단부에 갖고, 물(106)이 수역으로부터 튜브의 내외로 흐를 수 있게 한다.
통과하는 파도에 응답하여 실시예(100)가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(102 내지 104) 내의 물은 때때로 관성 물 튜브의 실시예 내의 상측 마우스(보이지 않음)의 밖으로 상하로 이동할 것이며, 이에 따라 밀폐된 물 저장소(107) 내에 물을 침전시킨다. 저장소(107)로부터의 물은 유출 파이프(108) 내에 수력 터빈(보이지 않음)이 위치하는 유출 파이프(108) 또는 채널을 통해 배수된다. 물이 저장소(107)로부터 유출 파이프(108)를 통해 수역(101)으로 다시 흐름에 따라, 흐르는 물은 유출 파이프 내의 수력 터빈을 회전시킨다. 그리고, 수력 터빈 및 부착된 터빈 샤프트(109)의 회전은 발전기(110)의 회전자(또는 다른 관련 회전 또는 이동 요소)를 회전시켜 전력을 생성하게 한다.
물이 유출 파이프(108B)의 하측 부분의 유출 파이프 배출구(111)(외부 유출 포트라고도 함)를 나갈 때, 물은 방향타에 의해 방향타(112)와 계합하고/계합하거나 전환되는데, 이러한 방향타는, 유출 파이프 배출 마우스(111)에 대해 비스듬한 각도로 넓은 방향으로 배향될 때, 실시예(100)가 공칭상 수직 길이방향 축을 중심으로 회전하게 하여, 방향타(112)의 위치를 변경, 변화, 및/또는 조정함으로써 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)이 실시예를 조종하게 할 수 있다.
발전기(110)에 의해 생성된 전력의 일부는 컴퓨터 챔버(113), 인클로저, 모듈 또는 구획부 내에 위치하는 복수의 연산 디바이스에 에너지를 공급하는 데 사용된다. 컴퓨터 챔버(113)의 한쪽 벽은 물 저장소(107) 및 내부의 물에 인접하여, 컴퓨터 챔버(113) 내의 컴퓨터에 의해 생성되는 열의 일부를 물 저장소 내의 물에 의해 흡수하는 것을 용이하게 할 수 있다.
컴퓨터 챔버(113) 내의 컴퓨터는, 물 저장소(107)의 상부면에 부착된 위상 어레이 안테나(114)에 의해 생성 및 수신된 인코딩된 전자기 송신을 통해 실시예(100)에 직접 연결되지 않은 컴퓨터와 데이터를 교환한다.
도 2는 도 1에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다. 실시예의 관성 물 튜브(104 내지 102)의 상측 단부에는, 관성 물 튜브 내에서 물의 파도 유도 진동에 응답하여 물이 때때로 및/또는 주기적으로 배출되는 상측 마우스(115)가 있다. 상측 마우스(115)에 위치하는 물 전환기(116)는 분출된 물의 일부를 측방향으로 전환한다.
도 6은 도 1 내지 도 5에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 4 및 도 5에 특정된 단면 라인(6-6)을 따라 취해진 것이다.
실시예(100)가 통과하는 파도에 응답하여 상하로 이동함에 따라, 실시예 외부의 물(101)은 하측 마우스(105)를 통해 관성 물 튜브(102 내지 104)의 내외부로 이동(106)하여, 물 튜브(102 내지 104) 내의 물의 표면(117)이 통상적으로 진동 방식으로 상하로 이동하게 한다. 때때로 및/또는 주기적으로, 특히 관성 물 튜브의 테이퍼링된 벽의 하향 이동이 관성 물 튜브 내의 용승 수역(117)에 충돌하여 물 튜브 내의 수압의 증가를 야기할 때, 관성 물 튜브(102 내지 104) 내의 물의 표면(117)은 이 물의 일부가 튜브의 상측 마우스(115)를 빠져나갈 수 있도록 충분히 높게 이동하고, 이에 따라 물(117)을 분출된 물의 스트림을 분무로 분해하는 경향이 있는 물 전환기(116)에 대하여 분출할 수 있다. 분출된 물은 물 저장소(107)의 만곡된 상측 벽(119)과 이로부터 현수되어 있는 복수의 사슬(120)과 만나는 경향이 있으며, 이는 분출된 물에서 운동 에너지의 일부를 빼앗아 애퍼처(124)를 통해 물이 흐를 수 있는 원통형 배플(122)에 의해 분할된 풀(123) 내로 수집되는 물 저장소의 하측 부분(121)으로 향하게 하는 경향이 있다. 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 유사한 실시예는 원통형 배플(122)을 갖지 않는다.
저장소(107/122)로부터의 물(123)은 애퍼처(125)를 통해 유출 파이프(108)로 흐르고, 여기서 이러한 물(126)은, 수력 터빈(127)(예를 들어, 카플란 또는 프로펠러 터빈)을 통해 흘러내려 그 수력 터빈 및 연결된 및/또는 부착된 터빈 샤프트(109)가 회전하게 하여, 발전기(110)에 에너지를 공급하고 그 발전기가 전력을 생산하게 한다. 유출 파이프(108)를 통해 흐르는 물은, 수력 터빈(127)을 통과한 후, 유출 파이프의 하측 단부(108B)에 위치하는 유출 파이프 배출 마우스(111) 밖으로 흐르고, 그 후에 유출물 유출에 대한 각도 배향이 실시예(100)를 조종하도록 조정될 수 있는 방향타(112) 위와 주위를 통과한다.
관성 물 튜브(102 내지 104)이 부착되고/부착되거나 크 부표(100)의 벽을 적어도 부분적으로 포함하는 실시예의 부표(100) 또는 부력 부분의 내부에는, 예를 들어 내부에 공기 또는 폐쇄된 전지 플라스틱 폼을 함유하는 기밀하게 밀봉된 중공 금속 벽을 포함할 수 있는 부력 재료의 층 또는 벽(129)이 있다. 설명의 명확성을 위해, 층 또는 벽(129)의 두께는 축척에 맞게 그려지지 않았으며, 이 층 또는 벽(129)의 두께는, (물 밸러스트(130) 내의 물의 양을 고려하여) 저장소(107/122)를 원하는 수직 높이로 상승시키기에 충분한 부력을 실시예에 제공하기에 충분해야 하며, 원하는 성능 특성과 목표 파도 조건에 따라 다양한 두께와 구성이 적용된다. 부표(100)의 중공 내부에는 물 밸러스트(130)의 조정가능한 부피가 있다. 상대적으로 활동적인 파도 상태에서, 관성 물 튜브의 상측 마우스(115)로부터의 물 분출이 상대적으로 격렬할 때, 물 밸러스트의 양이 감소될 수 있으므로, 실시예에 대해 흘수선(131)을 낮추고 실시예의 드래프트를 감소시키고, 실시예가 부유하는 수역의 평균 수위(101)에 대해 저장소(107/121)의 물(123) 높이를 올리고, 이에 따라 (수역(101)으로 물이 다시 배출되는 것에 대하여) 저장소(107/121)의 물(123)에 연관된 수두 압력을 증가시킨다.
또한, 실시예(100)의 흘수선(131)을 낮춤으로써, 부표(100) 내의 물 밸러스트(130)의 양의 감소는 실시예의 수선 면적을 감소시킬 추 있고(즉, 흘수선이 낮아질수록, 수선 면적의 유효 직경이 감소함), 이는 실시예에 의해 흡수된 파도 에너지의 양을 감소시키는 경향이 있으며, 이는 다시 실시예에 스트레스를 주고 잠재적으로 손상을 유발할 수 있는 과도한 에너지 유입으로부터 실시예를 보호하는 데 도움이 되는 경향이 있다.
대조적으로, 비교적 온화한 파도 상태에서, 관성 물 튜브(102 내지 104) 내의 수위(117)가 관성 물 튜브의 상측 마우스(115)를 빠져나갈 만큼 충분히 높게 상승하지 않을 수 있을 때(그 결과 전기 에너지의 생산이 중단될 때)，물 밸러스트(130)의 양이 증가될 수 있으며, 이에 따라 흘수선(131)을 올리고 실시예의 드래프트를 증가시키고 실시예가 부유하는 수역의 평균 수위(101)에 대한 저장소(107/121)의 물(123) 높이를 낮추고, 이에 따라 (수역(101)으로 물이 다시 배출되는 것에 대하여) 저장소(107/121)의 물(123)에 연관된 수두 압력을 감소시킨다. 실시예(100)의 흘수선(131)을 상승시킴으로써, 부표(100) 내의 물 밸러스트(130)의 양의 증가는 실시예의 수선 면적을 증가시킬 수 있고(즉, 흘수선이 흐름 법선 단면적의 직경이 가장 큰 부표(100)의 대략적인 중간까지 그리고 이러한 중간을 포함하여 올려짐에 따라, 수선 면적의 유효 직경이 증가함)，이는 실시예가 이에 충돌하는 파도 에너지의 더 많은 부분을 흡수하게 하는 경향이 있다.
따라서, 소정의 상황에서, 실시예 내의 물 밸러스트(130)의 부피와 질량을 감소시킴으로써, 더 적은 양의 주변파 에너지가 흡수되는 경향이 있을 수 있지만, 그 에너지는 (예를 들어, 수력 터빈(127)을 통해 흐르는 물(123)의 더 큰 수두 압력의 이용가능성을 통해) 더 효율적으로 처리된다. 그리고 마찬가지로, 소정의 상황에서, 실시예 내의 물 밸러스트(130)의 부피와 질량을 증가시킴으로써, 더 많은 양의 주변 파도 에너지가 흡수되는 경향이 있을 수 있고, 이에 따라 더 작은 수두 압력을 갖는 물(123)에 의해 구동되는 수력 터빈(127)에 의한 것이지만 보다 공칭 수준의 전력 생산을 더 잘 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
수력 터빈(127)은, 통상적으로 러너 상에 블레이드 세트를 갖고(설명의 명확성을 위해 도시하지 않음)，통상적으로 러너의 상류 및 하류에 수렴 및 확장/발산 (벤추리) 섹션(이 또한 설명의 명확성을 위해 도시하지 않음)을 각각 갖는다는 점에 주목한다. 본 개시내용의 많은 도면에서, 수력 터빈의 개략도는 설명의 명확성을 위해 단순화되었으며, 통상의 기술자는 캐비테이션 방지와 관련된 고려 사항을 포함하여 수력 터빈에 징용할 수 있는 확립된 설계 원칙이 적절하게 고려될 것임을 이해할 것이다.
실시예는, 물 밸러스트 내의 물을 실시예 외부의 물(101)에 연결하는 펌프의 제어를 통해 부표(100) 내의 물 밸러스트(130)의 수위와 부피를 제어 및/또는 조정하는 제어 시스템 및/또는 모듈을 포함한다. 일 실시예에서, 물 밸러스트의 수위(130)와 부피는, 밸브가 개방될 때 물이 관성 물 튜브(118)의 내부와 물 밸러스트 챔버(130) 간에 통과하게 할 수 있는 밸브를 기동함으로써 제어된다.
실시예에 의해 생성되는 전력의 일부는 컴퓨터 챔버(113) 내의 컴퓨터(132)에 의해 소비된다. 따라서, 실시예에 의해 그리고 확장하여 실시예 자체에 의해 생성되는 전기 에너지는, 제삼자를 위한 연산형 작업의 실행을 통해 적어도 부분적으로 화폐화되며, 여기서 작업 및/또는 해당 작업에 대한 데이터는, 예를 들어, 위성에 의해, 실시예의 위상 어레이 안테나(114)에 의해 수신되는 인코딩된 무선 송신을 통해 (적어도 부분적으로) 수신된다. 그리고, 완료된 연산형 작업의 결과의 적어도 일부는, 실시예의 위상 어레이 안테나(114)에 의해, 예를 들어, 위성으로 송신되는 인코딩된 무선 송신을 통해 원격 컴퓨터, 서버, 수신기 또는 서비스로 송신된다.
도 1 내지 도 6에 예시된 실시예는 본 명세서의 개시내용의 일례이며 개시내용의 범위에 대한 제한으로서 제공되지 않으며 해석되어서도 안 된다. 관성 물 튜브의 정확한 형상에는 많은 가능한 변형이 있으며, 흐름 법선 직경 및/또는 수평 단면적이 깊이에 따라 적어도 대략적인 정도로 및/또는 적어도 한 지점에서 튜브를 따라 증가하는 임의의 튜브는 본 개시내용의 범위 내에 있다. 물 저장소(107/121), 유출 파이프(108), 수력 터빈(127), 및 발전기(110)의 구성, 위치, 배향, 크기 및/또는 설계는 많은 가능한 변형을 갖고, 임의의 대체 구성과 설계, 임의의 대체 수의 폐수 파이프, 수력 터빈, 및 발전기, 임의의 유형의 동력 인출 장치, 예를 들어 가압 공기 또는 담수화와 같은 에너지 변환의 임의의 메커니즘 및/또는 유형, 및/또는 예시된 설계의 다른 임의의 변형은 본 개시내용의 범위 내에 있다. 실시예의 부표 및/또는 부력 부분의 임의의 유형, 형상, 크기 및/또는 설계는 본 개시내용의 범위 내에 있다. 임의의 유형의 에너지 소비 작업, 메커니즘, 모듈 및/또는 시스템(예를 들어, 연산 디바이스들의 네트워크 제외) 또는 에너지 소비 없는 작업(예를 들어, 생성된 전력이 연결된 전력 케이블을 통해 지상 그리드로 송신됨)은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다. 안테나가 전혀 없거나 안테나의 임의의 유형, 설계, 크기, 장소, 및/또는 구성이 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 7은 사시 배향으로부터 본 도 6의 단면도를 도시하며, 도 1 내지 도 6에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다. 이러한 사시 단면도에서, (디바이스의 내외부 모두에 있는) 물과 물 저장소의 상측면에 현수된 체인(도 6의 120)은 실시예의 구조 설계를 보다 명확하게 하기 위해 생략되었다. 실시예는, 중공 부표(100)를, 실시예의 질량 및 관성을 조정(예를 들어, 증가 또는 감소)하고 이에 따라 흘수선(도 6의 131)을 조정하기 위해(예를 들어, 낮추거나 올리기 위해) 물 밸러스트가 추가될 수 있는 중공(133) 및/또는 공극에 통합한다.
도 8은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력이 있는 실시예(200)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(201)에 인접하여 부유한다. 실시예는 볼록(예를 들어, 203) 및 오목(예를 들어, 202) 관형 세그먼트로 구성된 관성 물 튜브(202 내지 203)를 통합한다. 하측 마우스(204)는 물이 관성 물 튜브(202 내지 203)의 내외로 이동(205)하게 할 수 있다. 그리고, 관성 물 튜브(202 내지 203)의 상측 마우스(보이지 않으며 실시예 내부에 있음)는, 관성 물 튜브 내의 물이 충분히 빠르게 및/또는 충분히 멀리 상승할 때 물이 관성 물 튜브의 위로 그리고 밖으로 분출되고 물 저장소(206) 내로 들어가게 할 수 있다. 관성 물 튜브(202 내지 203)의 상측 마우스로부터 분출된 물의 중력 위치 에너지와 운동 에너지의 일부는, 물이 복귀할 수역의 표면(201) 위에 위치하는 물 저장소(206)에 있는 물의 일부를 포착함으로써 보존된다.
물 저장소(206)에 포획된 물의 일부는 수력 터빈(보이지 않음)이 위치하는 유출 파이프(보이지 않음)를 통해 실시예(200)가 부유하는 수역(201)으로 복귀된다. 물이 배출 파이프를 통해 흐를 때, 내부의 수력 터빈은 파이프를 통해 물 저장소로 흐르고 저장소로부터 흐르는 물의 수두 압력으로 인해 적어도 부분적으로 회전하게 된다. 유출되는 물에 의한 수력 터빈의 회전은 동작가능하게 연결된 발전기(207)에 에너지를 공급하여 전력을 생성하게 된다.
물 저장소(206)에 포획된 물의 일부는, 두 개의 유출 파이프(208, 209) 중 하나 또는 모두를 통해 실시예(200)가 부유하는 수역(201)으로 복귀될 수 있다. 실시예의 수직 길이방향 축에 대한 파이프의 접선 방향 때문에, 유출 파이프(208)의 하측 단부에 위치하는 유출 파이프 배출 마우스를 통한 물의 배출은 (하향 사시도에 관하여) 실시예를 반시계 방향으로 회전시키는 경향이 있다. 마찬가지로, 유출 파이프(209)의 하측 단문에 있는 유출 파이프 배출 마우스를 통한 물의 배출은 (하향 사시도에 관하여) 실시예를 시계 방향으로 회전시키는 경향이 있다. 거의 동일한 유량으로 양측 유출 파이프(208, 209)를 통한 물의 배출은, 서로를 상쇄하고 실시예의 회전을 초래하지 않는 토크들을 실시예에 생성하는 경향이 있다.
유출 조절 모터(210, 211)는, 예를 들어, 유출 파이프(208 및 209)의 상측 단부 및/또는 마우스에 인접하게 위치 및/또는 동작되는 두 개의 개별 유출 밸브 또는 스토퍼(보이지 않음)의 개방 정도 및/또는 차단 정도를 조정함으로써, 물 저장소(206)로부터의 물이 배출되고 및/또는 유출물 파이프(208, 209)를 통해 각각 흐를 수 있는 속도를 제어한다. 제어 모듈 및/또는 시스템(도시되지 않음)은, 유출수 조절 모터의 행동을 제어하고 이를 통해 실시예의 각도 배향(즉, 이동 방향)은 물론 실시예의 행동과 동작의 다른 양태도 제어한다.
실시예의 부표, 챔버, 인클로저, 캐니스터, 및/또는 부분(212)은 중공형이며 물 밸러스트를 포함하고, 이의 부피는 조정될 수 있으며, 이러한 부피는 실시예의 흘수선을 각각 올리고 낮추어 물 저장소(206)에 있는 물의 수두 압력을 낮추고 올리는 데 사용된다. 부력 칼라(213)는, 챔버(212) 내의 물 탤러스트의 감소 후에 실시예가 부유하는 물의 표면(201)에 대하여 더 상승된 위치에 부표(212)를 위치시키는 높이까지 실시예를 들어올리는 경향이 있는 영구 부력의 측정을 실시예에 제공한다.
실시예의 제어 모듈(도시하지 않음)은, 펌프 및 부표(212) 내의 물 밸러스트를 실시예 외부의 물(201)에 연결하는 펌프 도관(도시하지 않음)의 제어를 통해 부표(212) 내의 물 밸러스트의 부피를 제어 및/또는 조정한다.
복수의 개별 쌍극 안테나로 적어도 부분적으로 구성된 위상 어레이 안테나(214)가 저장소(206)의 상측 외면에 부착된다.
도 9는 도 8에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
저장소(206)에 포획된 물(215)은, 유출 파이프(217)의 유출 파이프 배출 마우스(216)를 통해 초기에 포착된 수역(201)으로 다시 흐르고, 배출된 물의 측방향 흐름 벡터로 인해, 유출물 배출 방향(215)의 반대 방향으로 실시예를 추진하는 추력을 생성 및/또는 생산하는 경향이 있다.
유출 파이프(217)를 통한 물의 하향 흐름은, 물이 흐르는 수역의 표면(201) 위의 물 저장소(206)의 높이에 의해 흐름에 가해지는 수두 압력의 영향 하에, 유출 파이프 내에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)과 계합하고 및/또는 에너지를 공급하여 수력 터빈을 회전시킨다. 그리고, 유출 파이프(217) 내의 수력 터빈의 회전은 동작가능하게 연결된 발전기(207)가 전력을 생성하게 한다. 저장소(206)에서의 슬로싱(slosh)을 제한하기 위해 배플이 제공될 수 있다.
유출 파이프(208)(및 도 8의 209)를 통한 저장소(206)로부터의 물의 배출은 각각의 로드(rod; 예를 들어 218)의 승강에 의해 제어되며, 이러한 로드는, 물 저장소(206) 내에 및/또는 인접하여 위치하는 유출 파이프(208)(및 도 8의 209)의 상측 마우스에 인접하여 위치하는 유출 밸브를 각각 개폐하는 유출 스포터 또는 플러그와 (로드가 들어올려진 경우) 계합해제 및 (로드가 최대 정도로 낮추어진 경우) 계합한다. 다른 실시예에서, 다수의 유출 파이프는 부표의 원주 주변의 상이한 장소에 배치되고, 저장소로부터의 물이 각각의 이러한 유출 파이프로 흐르고 다수의 유출 파이프를 통해 수역(201) 내로 흐르는 속도를 제어함으로써(예를 들어, 밸브를 사용하여 또는 상기 유출 파이프에 연관된, 각 발전기에 가해지는 저항 및 각각의 수력 터빈에 가해지는 저항 토크를 가변 제어함으로써)，디바이스가 조종될 수 있다.
도 10은 도 8 및 도 9에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 11은 도 8 내지 도 10에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
유출 조절 모터(210, 211)는, 각각의 로드(218, 219)를 상승 또는 하강시키며, 이는 다시 저장소(206) 내의 각각의 애퍼처를 개방 또는 폐쇄하는 각각의 유출 밸브(보이지 않음)의 각각의 스토퍼(보이지 않음)를 상승 또는 하강시킨다. 유출 파이프의 각각의 유출 밸브가, 예를 들어 각각의 스토퍼의 상승을 통해 개방되면, 물은, 각 유출 파이프의 파이프 배출 마우스로부터 물 저장소에 연관된 수두 압력 하에, 수두 압력으로 인해 및/또는 수두 압력에 응답하여 물 저장소(206)로부터 흐른다. 물이 물 저장소로부터 유출 파이프(208)를 통해 흐르고 수역(201)으로 배출(220)되면, 실시예의 수직 길이방향 축에 대해 토크가 실시예에 인가되어, 실시예를 (도 11의 관점과 관련하여) 우측으로 회전시킨다. 대조적으로, 물이 물 저장소로부터 유출 파이프(209)를 통해 흐르고 수역(201)으로 배출(221)되면, 실시예의 수직 길이방향 축에 대해 반대 토크가 실시예에 인가되어, 실시예를 (도 11의 관점과 관련하여) 좌측으로 회전시킨다. 물이 유출 파이프(208, 209)를 통해 물 저장소(206)로부터 배출되는 속도의 제어를 통해, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은, 수력 터빈이 위치하는 유출 파이프(도 10의 파이프(217))를 통한 물의 배출에 의해 생성된 전방 추진(도 9의 215)에 대해 실시예를 조종할 수 있다.
도 11에 예시된 실시예 구성에서, 유출 조절 모터(210)에 의해 제어 및/또는 이동되는 로드(218)는 최대로 낮아지고, 연관된 스토퍼는 유출 파이프(208)를 통해 물 저장소(206)로부터 물의 배출(220)을 제어하는 애퍼처 내에 완전히 삽입되어, 애퍼처를 통한 임의의 상당한 흐름을 방지한다. 대조적으로, 유출 조절 모터(211)에 의해 제어 및/또는 이동되는 로드(219)는 최대 하강 위치 및/또는 최저 위치에 대해 상승되고, 연관된 스토퍼는 유출 파이프(209)를 통한 물 저장소(206)로부터의 물의 배출(221)을 제어하는 애퍼처로부터 위로 적어도 어느 정도 분리되어, 물이 애퍼처를 통해 물 저장소(206)로부터 수역(201)으로 흐르게 할 수 있다.
도 12는 도 8 내지 도 11에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 13은 도 8 내지 도 12에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
실시예(200)가 통과하는 파도에 응답하여 상하로 이동할 때, 관성 물 튜브(203) 내의 물은, 진동하고 상기 물 튜브의 수축/테이퍼링된 벽에 의해 출렁이게 되는 경향이 있고, 때때로 충분히 빠르고 충분히 멀리 상승하는 경향이 있어서, 관성 물 튜브에 있는 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스(223)로부터 이러한 상측 마우스에 인접하고/인접하거나 이를 둘러싸는 저장소(도 12의 206) 내로 분출된다.
유출 파이프(208, 209)로부터의 가압수의 배출(220, 221)이 각각 실시예의 (예를 들어, 상측 마우스(223)를 통해 수직으로 통과하는) 길이방향 축에 대한 토크를 발생시켜 실시예가 이 축을 중심으로 회전하게 하고 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 유출 파이프(217)를 통한 물의 배출(215)에 의해 생성되는 보다 실질적인 전방 추력에 대해 실시예를 조종할 수 있게 하는 방식에 주목한다.
도 14는 도 8 내지 도 13에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하고, 여기서 단면은 도 12 및 13에 특정된 단면 라인(14-14)을 따라 취해진 것이다.
실시예(200)가 실시예가 부유하는 수역의 표면(201)을 가로질러 이동하는 파도에 응답하여 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(202 내지 203) 내의 물과 이 물의 표면(224)은 상하로 이동하는 경향이 있고, 전자는 실시예의 상승과 하강에 의해 진동으로 출렁이게 된다. 때때로, 관성 물 튜브(202 내지 203) 내의 물의 표면(224)은, 이 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스(223)로부터 위로 분출 및/또는 돌출될 만큼 충분히 빠르고 충분히 멀리 상승한다. 이어서, 이렇게 분출된 물은 물 전환기(225)와 충돌할 수 있고 그 결과 적어도 부분적으로 분산되고, 그 후 물 저장소(206) 내의 물 풀(226) 내로 떨어지는 경향이 있다(또는 이러한 물 풀을 생성한다). 관성 물 튜브의 상측 단부(222)는 물 저장소(206)의 중심에서 대략 원통형 벽(236)을 통해 저장소 내로 연장된다.
관성 물 튜브(202, 203, 227, 222)는 볼록 및 오목 사이에서 교번하는 세그먼트들로 구성된다. 세그먼트(203, 227)는 볼록하다(즉, 세그먼트들의 중심 근처에서 외측으로 돌출되는 경향이 있다는 점에서 절두원추형과 다르다). 반면 세그먼트(202 및 222)는 오목하다(즉, 세그먼트들의 중심 근처에서 내측으로 돌출되는 경향이 있다는 점에서 절두원추형과 다르다).
이 도면은 반드시 축척에 맞춰진 것은 아니며, 본 개시내용의 범위는 임의의 형상, 설계, 크기 및/또는 구성의 관성 물 튜브를 포함한다는 점에 주목한다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 관성 물 튜브의 총 높이 대 부표(212)의 흐름 법선 단면적의 직경의 비는 도 14에 도시되거나 암시된 것보다 상당히 크다. 예를 들어, 일 실시예에서, 부표(212)의 직경은 대략 50미터이고, 관성 물 튜브(202, 203, 227, 222)의 높이는 대략 200미터이다.
물 저장소(206) 내의 물(226)의 일부는 유출 파이프(217)를 통해 흘러내림으로써 내부에 위치하는 수력 터빈(228)과 계합하여 수력 터빈의 회전을 야기한다. 이에 따라 수력 터빈(228)은, 터빈 샤프트(229)에 회전 운동 에너지를 부여하고, 이는 동작가능하게 연결된 발전기(207)에 에너지를 공급하여 발전기가 전력을 생성하게 한다. 수력 터빈(228)을 통과 및/또는 흐르고 회전 운동 에너지를 수력 터빈(228)에 부여한 후, 유출 파이프(217)의 물은 유출 파이프 배출 마우스(216) 밖으로 흘러(215), 실시예를 (도 14의 예시에 대하여) 우측으로 추진하는 경향이 있는 전방 추력을 생성한다.
도 14에 예시된 바와 같이, 스토퍼(230)가 유출 조절 모터(211)에 의한 로드(219)의 들어올림을 통해 각각의 애퍼처(보이지 않음)의 외부 및/또는 이러한 애퍼처로부터 상승되는 경우, 저장소(206)로부터의 물(226)은 유출 파이프(209) 내로 흐른 후 흘러나와 실시예에 회전 토크를 부여하는 수역(201) 내로 흐른다. 역으로, 스토퍼(230)가 로드(219)의 최대 하향 위치로의 하강을 통해 각각의 애퍼처를 폐쇄, 방해 및/또는 닫도록 위치하는 경우, 물 저장소(206)로부터의 물(226)은 유출 파이프 내로 및/또는 유출 파이프를 통해 흐를 수 없고, 이에 따라 그 유출 파이프의 유출 파이프 배출 마우스로부터의 물의 배출이 회전 토크를 생성하는 것을 방지한다.
(도 11의) 유출 파이프(208)를 통한 물 저장소(206)로부터의 물의 흐름을 허용하거나 방지하기 위해 유사한 스토퍼가 (도 11의) 유출 조절 모터(210)에 의해 기동된다.
부표 챔버(212)는 실질적으로 중공이고 공칭상 조정가능한 부피 및 질량의 물 밸러스트(231)를 포함한다(예를 들어, 물 밸러스트의 부피는 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어되는 펌프(도시되지 않음)에 의해 조정되며, 밸러스트의 부피와 질량을 감소시키기 위해 실시예가 부유하는 수역(201)으로 물 밸러스트로부터 물을 펌핑하여 실시예의 드래프트를 감소시키는 경향이 있거나, 또는 반대로 물 밸러스트(231)의 부피와 질량을 증가시키기 위해 실시예가 부유하는 수역(201)으로부터의 물을 부표 챔버(212) 내로 펌핑하여 실시예의 드래프트를 증가시키는 경향이 있다)．암석, 자갈, 및/또는 다른 골재 재료의 층(232)은 물 밸러스트 내의 물의 좌우 흐름을 감소시키고 이에 따라 파도 운동에 대한 실시예의 배향을 안정화하는 데 도움이 된다.
부표 챔버(212) 내에는 관성 물 튜브(227)의 벽에 부착된 컴퓨터 챔버(233), 인클로저, 컨테이너, 모듈 및/또는 용기가 있으며, 이는 실시예의 발전기에 의해 생성되는 전력의 적어도 일부를 소비하는 복수의 연산 디바이스를 적어도 부분적으로 포함한다. 컴퓨터 챔버의 하나의 벽(234)은 관성 물 튜브에 연결되거나 이에 의해 공유되어, 인클로저(233) 내의 연산 디바이스들의 수동 및/또는 전도성 냉각을 용이하게 한다.
부표 챔버(212) 내의 내부 상측면에 부착된 것은 영구 부력의 정도를 제공하는 부력 재료의 층(235)이며, 실시예가 예상치 못한 사고 또는 예상치 못한 손상(예를 들어, 선박 또는 다른 선박과의 층돌로 인한 충돌) 후에 가라앉지 않을 안전 조치이다.
도 15는, 사시 배향으로부터의 도 14의 단면도를 도시하며, 도 8 내지 도 14에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다. 이 사시 단면도에서, 실시예의 관성 물 튜브(202) 내부의 공칭상 물(224)(도 14) 및 실시예가 부유하는 물은 실시예의 구조적 설계를 보다 명확하게 하기 위해 생략되었다.
도 16은 도 8 내지 도 15에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면 단면도를 도시하며, 단면은 도 12 및 도 13에 특정된 단면 라인(16-16)을 따라 취해진 것이다.
유출 파이프(208, 209)는 물 저장소(206) 및 이 안의 물(226)에, 예를 들어, 물 저장소의 바닥 벽에 있는 애퍼처(237)에 의해 연결된다. 스토퍼(238, 230)는 각각의 유출 파이프(208, 209)를 통한 물의 흐름 및/또는 물의 유량을 제어한다. 스토퍼(예를 들어, 238)가 완전히 낮아져 각각의 애퍼처를 완전히 막으면, 저장소로부터의 물(226)은 각각의 유출 파이프(예를 들어, 208) 내로 및/또는 이를 통해 흐를 수 없다. 역으로, 스토퍼(예를 들어, 230)가 상승되어 각각의 애퍼처(예를 들어, 237)을 완전히 막지 않으면, 저장소로부터의 물(226)은, 각각의 유출 파이프(예를 들어, 209) 내로 및 이를 통해 흐를 수 있어서, 실시예를 돌리고 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 실시예를 바람직한 코스를 따라 및/또는 바람직한 장소로 바람직한 방향으로 조종하게 할 수 있는 경향이 있는 접선 추력을 생성할 수 있다. 스토퍼(238, 230)는 각각의 상승 로드(218, 219)에 의해 승강되며, 이러한 로드는 각각의 유출 조절 모터(210 및 211)에 의해 승강된다.
도 17은, 사시 배향으로부터의 도 16의 단면도를 도시하며, 도 8 내지 도 16에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다. 이러한 사시 단면도에서, 실시예가 부유하는 물은 실시예의 구조적 설계를 보다 명확하게 하기 위해 생략되었다.
도 18은 도 8 내지 도 17에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 하향 사시 단면도를 도시하고, 여기서 단면은 도 10에 특정된 단면 라인(18-18)을 따라 취해진 것이다.
도 19는, 하나의 추가된 특징을 제외하고는 도 8 내지 도 18에 예시된 것과 동일한 본 개시내용의 실시예의 측단면도를 도시하며, 이러한 이유로, 이러한 증강된 실시예의 요소들은 도 8 내지 도 18에서 이전에 예시된 실시예의 대응물과 동일한 번호를 공유한다. 하나의 예외를 제외하고, 도 19에 예시된 단면도는 도 14에 예시된 단면도와 동일하다.
도 8 내지 도 18에 예시된 실시예는 3개의 유출 파이프를 통해 물 저장소(206)로부터 물을 배수 및/또는 방출한다. 유출 파이프(217) 및 이 안에 위치하는 수력 터빈(228)을 통해 실시예가 부유하는 수역(201)으로 다시 흐르는 물은, 물 저장소(206)에 있는 물의 중력 위치 에너지의 일부를 전력으로 변환하는 경향이 있다. 물은, 또한, 실시예에 회전력을 제공하는 두 개의 추가 유출 파이프(208, 209)를 통해 실시예가 부유하는 수역(201)으로 다시 흐른다. 그러나, 도 8 내지 도 18에 예시된 실시예와는 달리, 도 19에 예시된 실시예는, 물 저장소(206)로부터의 물이 수역(201)으로 다시 배수 및/또는 흐르는(241) 제4 유출 파이프(239)를 포함한다.
파이프(239)를 통해 흐르고 물 저장소(206) 내부 및/또는 이로부터 발생하는 물의 수두 압력은, 이를 통해 흐르는 해수로부터의 소정의 원소, 미네랄, 및/또는 화합물을 흡착, 흡수 또는 그 외에는 수집하는 경향이 있는 재료로 구성된, 유출 필터(240), 매트, 차단, 응집, 수집, 멤브레인들, 및/또는 퍽(puck)을 통과하게 한다(예를 들어, 유출 필터, 매트, 블록, 응집, 멤브레인 및/또는 퍽의 집합체는 다공성 직물 백 내에 포함된 흡착 섬유, 얀, 및/또는 고체로 적어도 부분적으로 구성 및/또는 이루어질 수 있다). 물 저장소(206) 내의 물의 중력 위치 에너지 및/또는 수두 압력이 상대적으로 높을 때, 유출 필터(240)가 표적 및/또는 바람직한 화학물질을 흡착하는 효율이 증가되는 경향이 있을 수 있다.
그리고, 미네랄 흡착제 유출 필터(240)를 통한 통과한 후, 유출 파이프(239)를 통해 물 저장소(206)로부터 유출되고/유출되거나 흐르는 물은, 유출 파이프 배출 마우스(242)를 통해 실시예 외부의 수역(201)으로 복귀(241)하여, (추가) 추력을 제공하여 실시예를 전방으로(즉, 도 19에 예시된 실시예 구성에 대해 우측으로) 추진한다.
도 19에 예시된 것과 같은 유출 필터(240)는, 참조번호(200)와 같은 실시예가 부유하는 물로부터 유용하고 가치있는 미네랄, 원자, 알질 및/또는 기타 성분을 수집할 수 있다. 이러한 미네랄 흡착 필터 및/또는 매트 중 일부의 흡착 효율은, 물 저장소(206)로부터 유출 필터(240) 내로 또한 유출 필터를 통해 배수되는 물의 수두 압력과 같은 압력 하에 미네랄 함유 유체가 필터 및/또는 매트를 통과할 때 증가된다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 실시예의 유출 필터(240)의 흡착 재료는 리튬 및/또는 리튬 화합물을 우선적으로 흡착한다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 실시예의 유출 필터(240)의 흡착 재료는 루비듐 및/또는 루비듐 화합물을 우선적으로 흡착한다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 실시예의 유출 필터(240)의 흡착 재료는 우라늄 및/또는 우라늄 화합물을 우선적으로 흡착한다.
도 19에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 19에 예시된 실시예의 유출 필터(240) 및/또는 흡착 매트 대신 또는 이에 더하여, 물이 부유하는 염수로부터 물을 분리하여 탈이온수, 음용수 및/또는 정제수를 생산하는 메커니즘, 모듈, 시스템, 및/또는 분리기를 사용 및/또는 통합한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 유형, 다양성, 범주 및/또는 방식의 처리, 필터링, 농도, 에너지 생산 및/또는 기타 유용한 작업 또는 제품의 을 수행, 달성, 실행 및/또는 명시하기 위해 (예컨대 실시예의 물 저장소(들)로부터의) 가압수를 이용하는 실시예를 포함한다.
도 19에 예시된 실시예는 실시예의 물 저장소(206) 내에 저장된 가압수가 이용될 수 있는 다양하고 유익한 응용분야의 일례이다. 물 저장소(206) 내의 물의 이러한 모든 목적, 용도, 프로세스 및 적용은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 20은 사시 배향으로부터의 도 19의 단면도를 도시한다. 도 19 및 도 20은, 하나의 추가된 특징을 제외하고는, 도 8 내지 도 18에 예시된 실시예와 동일한 본 개시내용의 실시예의 단면도를 도시하며, 이러한 이유로, 이러한 증강된 실시예의 요소들은 도 8 내지 도 18에 예시된 실시예의 대응물과 동일한 번호를 공유한다. 하나의 예외를 제외하고, 도 20에 예시된 단면도는 도 15에 예시된 도면과 동일하다. 이러한 사시 단면도에서, 실시예의 관성 물 튜브(202, 203, 227) 내의 공칭상 물(224)(도 19) 및 실시예가 부유하는 물은 실시예의 구조적 설계를 보다 명확하게 하기 위해 생략되었다.
도 21은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력이 있는 실시예(300)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(301)에 인접하여 부유한다. 실시예는, 대략적으로 절두원추형 상부 부분(보이지 않음) 및 대략 원통형 하부 부분(302)으로 구성된 관성 물 튜브(302)을 통합한다. 관성 물 튜브의 절두원추형 상부 부분을 둘러싸는 것은, 실시예에 적어도 어느 정도의 영구 부력을 제공하고 실시예(300)의 평균 밀도를 감소시키는 부력 재료로 구성된 환형 링(303)이다. 중공 챔버(304), 인클로저, 부표 및/또는 실시예의 일부는 4개의 물 저장소(305-308)에 대한 구조적 지지를 제공한다. 그리고, 4개의 물 저장소(305-308) 각각은 저장소 특정 수력 터빈(보이지 않음)에 동작가능하게 연결된 발전기(309-312)를 각각 지지 및/또는 부착한다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(301)을 가로질러 이동하는 파도에 응답하여 실시예(300)가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브(302) 내의 물은 관성 물 튜브의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 진동하여, 관성 물 튜브(302) 내부 및/또는 상측 단부에 통합된 튜브(보이지 않음) 및 상측 마우스 및/또는 애퍼처(보이지 않음)로부터 때때로 물을 분출하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(302)의 상부로부터 분출된 물은, 각각의 물 저장소의 방사상 대칭 내부에 대해 대략 접선 방향으로 4개의 물 저장소(305-308) 중 하나에 진입하여, 물에 소용돌이 운동을 유도하는 경향이 있다.
각각의 물 저장소(309-312) 내의 물은 각각의 유출 파이프(예를 들어, 313 및 314)를 통해 수역(301)으로 다시 흐르고, 이의 각 유출 파이프는, 대략 측방향으로 유출물을 해제 및/또는 방출하여 측방향으로(예를 들어, 실시예가 부유하는 수역의 표면(301)에 평행한 방향으로) 실시예를 이동시키는 경향이 있는 추진력을 생성하도록 배향된다. 실시예의 "정면"(저장소(305 및 306)에 인접한 면)에 있는 두 개의 유출 파이프는, 실시예에 어느 정도 접하는 방향으로 물을 방출하도록 각을 이루고 있으며, 전방(도시된 실시예의 좌측으로) 및 접선 추력을 모두 생성하는 경향이 있고, 접선 추력은 실시예의 수직 길이방향 축에 대해 실시예를 회전시키는 경향이 있다.
각각의 저장소(305-308)에 동작가능하게 연결된 유출 파이프 내에서 수력 터빈에 의해 추출되는 에너지는, 물탱크의 중력 위치 에너지(즉, 수두 압력 위치 에너지)와 물의 소용돌이의 회전(또는 각) 운동 에너지 모두로부터 발생한다.
관성 물 튜브(302)의 외벽의 상측면에 부착된 것은, 컴퓨터 챔버(315) 구획부, 인클로저, 및/또는 복수의 연산 디바이스, 구성요소, 및/또는 기타 전자 구성요소, 모듈, 시스템, 및/또는 장비이다. 컴퓨터 챔버(315) 내의 연산 디바이스는 발전기(309-312)에 의해 적어도 부분적으로 생성된 전력으로 에너지가 공급된다. 그리고, 컴퓨터 챔버(315) 내의 연산 디바이스는, 안테나(316)로 송신되고 안테나에 의해 포착된 인코딩된 전자기 신호를 통해 원격 송신기, 예를 들어 위성으로부터 명령어, 프로그램 및/또는 데이터를 수신한다. 완료된 연산형 결과 및 데이터는 안테나(316)로부터 송신된 인코딩된 전자기 신호를 통해 원격 송신기, 예를 들어 위성으로 송신된다. 명료함을 위해, 본 개시내용의 모든 실시예에서와 같이, 이러한 컴퓨터 챔버는, 실시예 내에 및/또는 상에 어디라도 위치할 수 있고, 일부 실시예에서는, 실시예의 평균 흘수선 아래에 적어도 부분적으로 위치하며, 외벽, 및/또는 주변 외부 물이 컴퓨터 챔버를 냉각할 수 있도록 실시예가 부유하는 물(301)과 접촉하는 동작가능하게 연결된 열 교환기를 갖는다.
물은 관성 물 튜브(302)의 바닥 단부에 있는 하측 마우스(318)의 내외로 흐른다(317).
중공 챔버(304), 인클로저, 및/또는 실시예의 일부는, 예를 들어, 물로 구성된 물 밸러스트의 가변 및/또는 조정가능한 부피 및/또는 질량을 함유할 수 있다. 이러한 물 밸러스트의 부피는, 물 밸러스트로부터 물을 제거하여 실시예의 드래프트를 감소시킬 수 있으며 물 밸러스트에 물을 첨가하여 실시예의 드래프트를 증가시킬 수 있는 하나 이상의 펌프(도시하지 않음)의 활성화 및/또는 제어를 통해 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 조정될 수 있다.
도 22는 도 21에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
물 저장소(305-308)로부터의 물의 방출에 응답하여, 실시예(300)는 (도 22에 예시된 실시예 배향과 관련하여) 좌측으로 추진되는 경향이 있다.
도 23은 도 21 및 도 22에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
물 저장소(306)로부터 유출 파이프(319)를 통한 및/또는 유출 파이프로부터의 물의 배출은, 적어도 어느 정도 실시예(300)를 (실시예 위에서 보았을 때) 반시계 방향으로 수직 길이방향 축을 중심으로 회전시키는 경향이 있는 제1 접선 방향 추력을 생성하는 경향이 있다. 반면 물 저장소(305)로부터 유출 파이프(313)를 통한 및/또는 유출 파이프(313)로부터의 물의 배출은, 적어도 어느 정도 실시예(300)를 실시예 위에서 보았을 때) 시계 방향으로 수직 길이방향 축을 중심으로 회전시키 경향이 있는 제2 접선 추력을 생성하는 경향이 있다.
물이 저장소(306, 305)로부터 그리고 각각의 유출 파이프(319, 313) 밖으로 흐르는 상대 속도를 조정하여 이러한 상대 유출 및/또는 배출 속도가 동일하지 않거나 불균형이 되게 함으로써, 차동 토크가 실시예에 인가될 수 있어서, 실시예를 더 빠른 유량으로 유출 파이프에 의해 지시된 방향으로 수직 축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 대조적으로, 유출 파이프(319 및 313)로부터의 유출 및/또는 배출 속도가 대략 동일할 때, 실시예는, 상당한 회전 없이 실시예가 부유하는 수역의 표면(301)을 가로질러 측방향으로 앞으로(예를 들어, 도 23에 예시된 실시예의 배향에 대해, 페이지에 수직이면서 페이지 밖으로 독자를 향하는 방향으로) 이동하는 경향이 있다.
제어 시스템 및/또는 모듈(도시되지 않음)은, 유출 파이프(319, 313)로부터의 물의 유출 및/또는 배출의 상대 속도를 각각 제어하기 위해 발전기(310 및 309)에 의해 각각의 수력 터빈(각각의 배출 파이프(319 및 313) 내부에 보이지 않음)에 부여되는 상대 토크 및/또는 저항을 제어한다. 발전기에 의해 동작가능하게 연결된 샤프트 및 수력 터빈에 각각 부여되는 토크 및/또는 저항을 증가시킴으로써, 실시예의 제어 시스템은 물이 발전기의 각각의 유출 파이프로부터 흘러나오는 속도를 감소시킬 수 있다. 반대로, 발전기에 의해 동작가능하게 연결된 샤프트 및 수력 터빈에 각각 부여되는 토크 및/또는 저항을 감소시킴으로써, 실시예의 제어 시스템은 물이 발전기의 각각의 유출 파이프 밖으로 흐르는 속도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 발전기에 의해 동작가능하게 연결된 샤프트 및 수력 터빈에 부여되는 토크 및/또는 저항을 제어 및/또는 조정함으로써, 실시예의 제어 시스템은 실시예가 회전하는 속도 및 방향을 제어 및/또는 조정할 수 있고, 이에 따라 제어 시스템이 실시예를 전방으로 추진시키는 경향이 있는 추력 및/또는 추력의 성분에 대해 실시예를 조종하게 할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서는, 발전기에 의해 부여되는 토크의 증가 및 감소가 발전기의 각각의 유출 파이프로부터의 유량을 조정하는 데 사용되지 않고, 대신 밸브가 유량을 조정하는 데 사용된다. 어느 경우든, 터빈 또는 밸브는, 각 저장소에 물을 주입하는 것이 산발적이고 확률적이라는 사실에도 불구하고 실시예로부터의 상대적으로 일정한 흐름을 유지하기 위해 각 저장소로부터의 물의 유량을 제한하는 일종의 흐름 조절기이다.
도 24는 도 21 내지 도 23에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
저장소(305-308)로부터 흘러 유출 파이프(313, 319, 320, 314)를 통해 수역(301)으로 각각 배출되는 물은, 실시예를 전방으로(즉, 도 24에 예시된 실시예 배향에 관한 페이지에 대해 수직으로 이러한 페이지 내로) 추진하는 경향이 있는 추력을 적어도 어느 정도 생성 및/또는 생산하는 경향이 있다.
도 25는 도 21 내지 도 24에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
실시예(300)는 수역의 표면에 부유하며, 통과하는 파도에 반응하여 상하로 이동하는 경향이 있다. 실시예가 상승 및 하강함에 따라, 관성 물 튜브(302, 도 24) 및 관성 물 튜브(321) 내의 물이 물 튜브 내에서 상하로 이동한다. 때때로, 물은, 주 튜브(302/321)에 연결된 4개의 분출 파이프(322-325) 및/또는 분기 튜브 중 하나를 통해 분출하기에 충분한 에너지로 관성 물 튜브의 상측 단부(321)에 도달한다. 각 분출 파이프의 원위 단부에는 물이 각각의 분출 파이프를 빠져나가는 애퍼처 또는 마우스(보이지 않음)가 있다. 각 분출 파이프(322-325)는, 각 물 저장소의 주변에서, 주변 근처에서 및/또는 주면에 인접하여 각각의 물 저장소(305-308) 내로 물을 배출하여, 각 물 저장소 내의 물이 각각의 길이방향 및/또는 수직 축(예를 들어, 대략적인 방사 대칭의 축)에 대하여 회전 및/또는 소용돌이치게 하는 경향이 있다.
관성 물 튜브(321)의 상측 단부에는 컴퓨터 챔버(315)가 부착되고, 컴퓨터 챔버(315)의 상측면에는 안테나(316)가 부착된다.
도 26은 도 21 내지 도 25에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
통과하는 파도에 응답하여 실시예(300)가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(302) 내부의 물은 상하로 이동하는 경향이 있다. 때때로, 물 튜브(302) 내에서 상승하는 물은 물 튜브의 상측 내벽(326)에 도달하여 차단된다. 상부 관성 튜브 벽(326)에 도달하거나 거의 도달할 때, 튜브(302) 내에서 상승하는 물은 애퍼처 및/또는 분출 파이프(322-325)를 통해 측방향으로 이동하는 경향이 있으며, 그 후에 그러한 전환된 물 흐름의 일부가 해당하는 및/또는 또는 각각의 물 저장소(305-308) 내로 흐를 수 있다. 물이 충분한 에너지로 관성 물 튜브(302)의 상측 단부(326)에 도달하면, 분출 파이프(322-325)를 통해 흐르는 관성 물 튜브의 물의 이러한 일부는 이러한 분출 파이프로부터의 분출시 운동 에너지를 여전히 보유할 수 있다. 이러한 잔류 운동 에너지의 일부는 회전 운동 에너지 및/또는 각 모멘텀으로서 각각의 저장소를 통해 물에 부여될 수 있다.
저장소(305, 306)(도 23)로부터 그리고 각각의 추력 파이프(313, 319) 밖으로 흐르는 물은, 실시예가 부유하는 수역으로 진입하여 방향(327, 328)으로 각각 흘러, (실시예의 수직 길이방향 축에 대하여) 동일하지만 반대되는 회전 토크 및 동일한 정도의 전방 추력(즉, 도 26에 예시된 실시예의 방향에 대해 좌측으로 향함)를 실시예에 인가하는 경향이 있는 접선 추력을 생성하는 경향이 있다. 물이 유출 파이프(313, 319)로부터 유출 및/또는 배출되는 상대 속도를 조정함으로써, 실시예는 물을 통한 코스를 조종하도록 회전될 수 있다.
저장소(307, 308)(도 24) 및 각각의 추력 파이프(320, 314) 밖으로 흐르는 물은, 실시예가 부유하는 수역으로 진입하여 방향(329, 330)으로 각각 흘러, 전방 추력을 생성하는 경향이 있다. 유출 파이프(320, 314)로부터 배출된 물은 실시예의 최중심 수직 길이방향 축을 통과하는 축을 따라 다시 배출되지 않기 때문에, (예를 들어, 각 발전기(311, 312)가 각각의 수력 터빈의 회전에 저항하는 정도의 조정을 통해 나타날 수 있는 바와 같이) 유출 파이프(320, 314)를 통한 차등 유량도, 실시예에 회전 토크를 부여하는 경향이 있다.
도 27은 도 21 내지 도 26에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 25 및 도 26에 특정된 단면 라인(27-27)을 따라 취해진 것이다.
실시예(300)가 통과하는 파도에 응답하여 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(302/321) 내의 물은 상하로 이동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(302/321) 내의 물의 수위(327)가 분출 파이프(예를 들어, 325)에 도달할 만큼 충분히 높아지면, 물은, 수직 관성 물 튜브(302/321)로부터 분출 파이프(예를 들어, 325)를 통해 흐르고, 각 저장소(예를 들어, 308)의 대략 원형 내벽에 인접한 지점 및/또는 애퍼처(예를 들어, 328)로부터 각각의 물 저장소(예를 들어, 308) 내로 흐른다. 분출 파이프(예를 들어, 325)로부터 각각의 물 저장소(예를 들어, 308)로의 물의 대략 접선 방향의 배출은 각각의 물 저장소 내에 포획된 물에 소용돌이 운동 또는 와류를 유도하는 경향이 있다. 따라서, 각 저장소 내의 물의 단면 프로파일은 소용돌이의 단면 프로파일과 유사한 경향이 있을 수 있으며, 여기서 소용돌이의 중심 근처의 물의 수위(329)는 그 주변의 물의 수위(330)보다 낮은 경향이 있다.
각각의 물 저장소(예를 들어, 306)의 상측 외면에 인접하고 이에 부착된 것은 발전기(예를 들어, 310)이다. 각 발전기(예를 들어, 310)에 종속되어 동작가능하게 연결된 것은 터빈 샤프트(예를 들어, 331)이다. 각 샤프트(예를 들어, 331)의 하측 단부는 수력 터빈(예를 들어, 332)에 연결된다. 각각의 물 저장소로부터의 물(예를 들어, 330)은 유출 파이프(예를 들어, 319)으로 배수 및/또는 흐르며, 여기서 흐르는 물의 회전 운동 에너지 및 수두 압력은 내부의 각각의 수력 터빈(예를 들어, 332)에 회전 운동 에너지를 부여한다. 각각의 수력 터빈을 통과하여 흐르는 물은 각 유출 파이프(예를 들어, 319)의 하측 단부에 있는 유출 파이프 배출 마우스를 통해 수역(301)으로 배출되고, 이에 따라 실시예의 수직 길이방향 축에 수직 및/또는 실시예가 부유하는 수역의 정지면(301)에 대략 평행한 방향으로 실시예를 밀어내는 경향이 있는 측방향 추력을 생성한다.
중공 챔버(304)의 중공 내부에는 물 밸러스트(333)가 있다. 펌프(도시되지 않음)는, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 중공 챔버(304) 내의 물 밸러스트의 수위, 부피 및/또는 질량을 변경, 조정 및/또는 제어할 수 있게 하여 실시예의 제어 시스템이 실시예의 질량, 변위, 드래프트 및 흘수선(334)을 조정, 및/또는 제어하게 할 수 있다. 밸러스트(333)의 질량이 감소될 때, 실시예는 수중에서 상승하여 흘수선을 낮추고 드래프트를 감소시키는 경향이 있다. 중공 챔버(304)의 바닥 부분이 테이퍼링되기 때문에 그리고 중공 챔버(304)의 단면적이 실시예의 상부, 예를 들어, 안테나(316)의 상부로부터의 수직 거리가 증가함에 따라 감소하기 때문에, 실시예의 흘수선(334)이 낮아지는 것은 실시예의 수선 면적을 감소시키는 경향이 있다. 이는 다시 관성 물 튜브(302/321) 내에서 상승하는 물이 분출 파이프에 도달하여 탈출하기 위해 도달해야 하는 에너지 임계값을 증가시키면서 또한 실시예에 부여되는 이용가능한 파도 에너지의 비율을 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 물 밸러스트(333)를 감소시키는 것은 폭풍 동안 직면할 수 있는 과도한 파도 에너지로부터 실시예를 적어도 어느 정도 절연시키는 경향이 있다.
반면, 파도 상태가 예를 들어 상대적으로 잔잔한 상태 동안 최적이 아닌 에너지 수준이거나/이러한 수준에 있으면, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은 물 밸러스트의 수위(333)를 증가시켜, 흘수선을 상승시키고, 실시예의 드래프트를 증가시키고, 실시예의 수선 면적을 증가시키고, 이에 따라 실시예에 부여되는 이용가능한 파도 에너지의 비율을 증가시킬 수 있다. 실시예의 흘수선의 상승은, 또한, 관성 물 튜브(302/321) 내에서 상승하는 물이 분출 파이프에 도달하여 탈출하기 위해 도달해야 하는 에너지 임계값을 감소시키는 경향이 있을 수 있다. 따라서, 에너지가 부족한 파도 기후에서, 흘수선을 높이면 튜브(302/321) 내에서 진동하는 에너지가 적은 물의 부피가 수집되어 실시예의 수력 터빈을 통해 배출될 수 있게 하는 경향이 있다. 물 밸러스트(333)를 증가시키는 것은, 다른 경우에 감소된 파도 에너지의 결과로서 실시예가 겪을 수 있는 에너지 생성의 감소를 적어도 어느 정도 보상하는 경향이 있다.
본 개시내용의 다른 실시예에서와 같이, 도시된 도면(특히 원통형 튜브 세그먼트(302/321)의 수직 길이)이 반드시 일정한 비율로 된 것이 아니라는 점에 주목해야 한다. 특히, 관성 물 튜브(302/321)의 수직 길이(저부(318)에서 상부(315)까지 측정됨)는 중공 챔버(304)의 최대 수평 직경의 2배, 3배, 4배, 5배 또는 그 이상일 수 있다. 본 개시내용의 실시예에서, 관성 물 튜브(302/321)의 수직 길이는 100미터 내지 200미터 이상일 수 있는 반면, 중공 챔버(304)의 수평 직경은 40미터 내지 50미터이다. 본 개시내용의 다른 실시예에서, 관성 물 튜브(302/321)의 수직 길이는 25미터일 수 있는 반면, 중공 챔버(304)의 수평 직경은 8미터일 수 있다.
도 28은 도 21 내지 도 27에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 22에 특정된 단면 라인(28-28)을 따라 취한 것이다.
실시예의 파도 유도 운동에 응답하여, 물은 실시예(300)의 중심 수직 관성 물 튜브(321) 내에서 대략 수직으로 및/또는 길이방향으로 진동한다. 때때로, 물의 일부가 진입하고 이어서 분출 파이프(322-325)로부터 배출될 만큼 충분한 힘으로 관성 물 튜브(321) 내에서 물이 상승한다. 분출 파이프(322-325)로부터 배출되는 물은, 각 저장소(305-308)의 대략적인 방사상 대칭의 수직 길이방향 축에 대략 접선 방향으로 물 저장소(305-308) 내로 분출 및/또는 배출(335-338)된다. 대략적으로 원형인 수평 단면 때문에, 특히 물이 분출 파이프(322-325)에 의해 물 저장소 내로 배출되는 수직 수위에서, 물 저장소(305-308) 내로 배출된 물(335-338)은 저장소 내에 함유 물에 소용돌이 운동(예를 들어, 339-342)을 유도하는 경향이 있다.
분출 파이프에 도달하여 배출되기 위해, 실시예의 관성 물 튜브(321) 내의 물은 실시예의 분출 파이프만큼 높게 상승하기에 충분한 중력 위치 에너지를 달성해야 한다. 실시예의 물 저장소(들) 내에 저장된 물에서의 소용돌이의 유도 및/또는 생성은, 실시예의 관성 물 튜브로부터 분출된 물의 중력 위치 에너지의 일부를 포착할 수 있게 할 뿐만 아니라 배출수 내에 남아 있는 임의의 운동 에너지의 일부(즉, 상승하는 물의 필요한 운동 에너지의 양이 분출 파이프에 도달하기 위해 물에 의해 요구되는 중력 위치 에너지로 변환된 후 상승하는 및/또는 배출된 물에 운동 에너지가 남아 있다면, 이러한 운동 에너지의 양)도 포착할 수 있게 한다.
물 저장소 내에 포착된 물은 수두압 위치 에너지(즉, 중력 위치 에너지)를 가지며, 이 물의 유도된 소용돌이 운동으로 때문에, 물도 회전 운동 에너지(즉, 각모멘텀)를 갖는다. 이러한 유형의 에너지 모두의 일부를 포착하고 추출함으로써, 본 개시내용의 실시예의 효율이 증가된다.
도 29는, 사시 배향으로부터 도 28의 수평 단면도를 도시하며, 도 21 내지 도 28에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다.
도 21 내지 도 29에 예시된 실시예 구성에서. 4개의 분출 파이프(322-325)로부터 배출된 물은, 역회전하는 와류를 유도하며, 즉, 저장소(305 및 307)의 와류가 저장소(306 및 308)의 와류와는 반대 방향으로 소용돌이친다.
도 30은 도 21 내지 도 29에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예의 저면도를 도시한다. 그리고, 도 30에 예시된 도면은, 도 30에 예시된 도면이 관성 물 튜브의 최하부 마우스로부터 관성 물 튜브의 최상부 벽(326)까지 연장되는 관성 물 튜브(302) 내에 파티션, 벽, 분할기, 및/또는 벽(343-344)을 통합한다는 점을 제외하고는 도 26에 도시된 것과 동일하다. 파티션(343-344)은 관성 물 튜브(302) 내에 두 개의 별개의 동작적으로 독립적인 채널을 생성하며, 이를 통해 물이, 예를 들어, 실시예의 파도 유도 운동에 응답하여 상하로 흐를 수 있고/있거나 진동할 수 있다.
튜브(302)를 두 개의 인접한 채널(345, 346)로 분할하는 상측 부분 또는 일부(344)는, 이의 중심 길이방향 각도가 물 튜브(302)의 상측 테이퍼링된 부분의 수직 길이방향 축에 대해 일정한 각도 배향을 유지하므로, 경사진다. 물 튜브(302)를 두 개의 인접한 채널(345, 346)로 분할하는 파티션의 하측 부분 또는 일부(343)는 물 튜브(302)의 원통형 하부 부분의 수직 길이방향 축에 대략 평행하다.
즉, 파티션 벽의 하측 부분(343)은, 관성 물 튜브의 중심 길이방향 축에 평행하지만, 관성 물 튜브의 중심에 위치하지 않으며, 즉, 파티션 벽은, 관성 물 튜브(302)의 길이방향 축 및/또는 측방향 중심으로부터 오프셋된다(347). 파티션 벽(343)은 관성 물 튜브(302)의 중심을 통과하지 않고 대신 이러한 중심 위치로부터 오프셋되기 때문에, 관성 물 튜브 채널(345)의 흐름 법선 단면적은 관성 물 튜브 채널(346)의 흐름 법선 단면적보다 작다. 따라서, 관성 물 튜브 채널(345) 내의 물의 평균 부피 및/또는 질량은 관성 물 튜브 채널(346) 내의 물의 평균 부피 및/또는 질량보다 작은 경향이 있으며, 각 채널은 상이한 파도 높이, 파도 주기, 파도 상태 및/또는 파도 조건에 대하여 가장 반응성이 높을 것이다.
관성 물 튜브 채널(345) 내에서 흐르고 및/또는 진동하는 물은 때때로 분출 파이프(322, 323)의 내외로 흘러 각각의 저장소(305, 306) 내로 흐른다. 관성 물 튜브 채널(346) 내에서 흐르는 및/또는 진동하는 물은 때때로 분출 파이프(324, 325)의 내외로 흘러 각각의 물 저장소(307, 308) 내로 흐른다.
관성 물 튜브 채널(345, 346)은 상이한 상대 단면적, 상이한 끼인각, 서로 다른 길이를 갖고 각각의 대략 동일한 길이 관점에서 상이한 부피를 갖기 때문에, 두 개의 관성 물 튜브 채널의 각각은, 상이한 공진 진동수에서 가장 격렬하게 진동하는 경향이 있고, 따라서 동일한 파도 기후에 대해 상이한 속도로 각각의 저장소를 보충하는 경향이 있다. 그러나, 더 큰 이점은, 실시예의 두 개의 관성 물 튜브 채널 중 적어도 하나가 상대적으로 높은 속도로 각각의 저장소를 보충하는 파도 기후의 범위를 확장하는 경향이 있다는 것이다.
도 31은, 사시 배향으로부터 도 30의 저면도를 도시하며, 도 21 내지 도 29에 예시되고 설명된 실시예와 유사한 도 30에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다.
도 32는 도 30 및 도 31에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 30에 특정된 단면 라인(32-32)을 따라 취해진 것이다. 도 32에 예시된 실시예는, 관성 물 튜브를 동일하지 않은 부피의 두 개의 채널(345, 346)로 분할하는 파티션 또는 분할 벽(343-344)을 포함한다는 점을 제외하고는 도 21 내지 도 29에 예시되고 설명된 동일하다. 관성 물 튜브의 하측 원통 부분(302) 내에서, 분할 벽(343)은 대략 수직이고 물 튜브(302/321)의 중심 수직 길이방향 축에 평행하다. 그러나, 튜브의 하측 원통 부분(302)이 원뿔형 테이퍼링된 부분(321)으로 천이되고 흐름 법선 단면적이 점진적으로 감소되기 시작하는 평면 및/또는 지점(349)과 대략 같은 수직 위치(348)에서, 물 튜브(302/321)의 수직 길이방향 축에 대략 평행한 파티션 벽의 대략 수직 부분(343)은 물 튜브의 수직 길이방향 축에 대해 대략 일정한 각도 배향을 갖는 파티션 벽의 각진 부분(344)으로 천이한다. 파티션 벽의 상측 단부(344)는 관성 물 튜브의 상측 벽(326)에 연결된다. 따라서, 튜브(302/321) 내에서 충분한 높이로 상승하는 물은 파티션의 양측에 있는 두 개의 분출 파이프 중 하나를 통해 강제로 배출된다.
도 32에 예시된 실시예의 구성 및/또는 동작 상태에서, 관성 물 튜브 채널(345) 내의 물(327A)은 하강하고(350), 이 안의 물의 일부는 상응하게 해당 채널의 하측 마우스(318A)의 밖으로 흐른다(317A). 대조적으로, 관성 물 튜브 채널(346) 내의 물(327B)은 상승하고(351), 이 안의 물의 일부는 상응하게 해당 채널의 하측 마우스(318B)를 통해 관성 물 튜브 채널(317B) 내로 흐른다. 두 개의 관성 물 튜브 채널(345, 346)은, 상이한 치수, (수평면에 대한) 흐름 법선 단면적, 끼인 각도, 및 부피를 가지기 때문에, 상이한 공진 진동수를 갖는 경향이 있으므로, 상이한 파도 진폭(및/또는 예를 들어 상이하고 상당한 파도 높이에 대한 파도 높이 또는 진폭의 스펙트럼 또는 범위) 및/또는 상이한 파도 주기(및/또는 예를 들어 상이한 지배적 파도 기간에 대한 파도 주기의 스펙트럼 또는 범위)의 파도 상태에 대하여 각각의 분출 파이프를 통한 각각의 물 저장소(예를 들어, 306 및 307) 내로의 물의 최적 및/또는 최대 흐름, 및/또는 물 분출 속도를 생성하는 경향이 있다.
도 33은, 사시 배향으로부터 도 32의 단면도를 도시하며, 단일 수정을 제외하고는 도 21 내지 도 29에 예시되고 설명된 것과 동일한 실시예인 도 30 내지 도 32에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예를 예시한다. 이 사시 단면도에서는, 구조적 요소들만이 예시에 포함되어 있으며, 모든 물은 명확성을 위해 생략되었다.
도 34는, 단일 변형을 제외하고는 도 21 내지 도 29에 예시되고 설명된 것과 동일한 실시예인 도 30 내지 도 33에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 하향 단면도를 도시한다. 도 34에 예시된 단면도는, 도 34에 예시된 실시예가 관성 물 튜브를 더 크고 더 작은 관성 물 튜브 채널(345, 346)으로 분리하는 파티션 및/또는 분할 벽(344)을 포함한다는 점을 제외하고는 도 28에 예시된 것과 동일하다. 도 28 및 도 34에 예시된 단면도는 도 22에 특정된 단면 라인(28-28)을 따라 취해진 것이다.
관성 물 튜브 채널(345) 내에서 관성 물 튜브(321)의 상부로 상승하는 임의의 물은 벽(344)에 의해 강제로 분출 파이프(322 또는 323) 중 하나를 통해 빠져나온다. 유사하게, 관성 물 튜브 채널(346) 내에서 관성 물 튜브(321)의 상부로 상승하는 임의의 물은 벽(344)에 의해 강제로 방출 파이프(324 또는 325) 중 하나를 통해 빠져나간다. 그리고, 이들의 상이한 공진 진동수를 특징으로 하는 경향 때문에, 각각의 관성 물 튜브 채널(345, 346) 내의 물은 상이한 파도 기후에 반응하여 각각의 저장소로의 최대 유량을 나타내는 경향이 있다.
도 35는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력이 있는 실시예(400)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(401)에 인접하여 부유한다. 실시예는 4개의 관성 물 튜브를 포함하며, 각 관성 물 튜브는 하측 원통형 부분(예를 들어, 402-404), 원추형 중간 부분(예를 들어, 405-407), 및 상측 만곡 원통형 부분(예를 들어, 408-410)으로 구성된다. 4개의 관성 물 튜브(예를 들어, 405-407)의 원추형 부분은, 실시예를 수역의 표면(401)에서 부력으로 유지하고/유지하거나 실시예가 수역의 표면(401)에 인접하게 부유하도록 물의 평균 밀도보다 충분히 낮은 평균 밀도로 실시예를 채우는, 중심 및/또는 최중심에 거의 절두원추형의 중공 챔버(411), 인클로저, 부표 및/또는 부분에 부착된다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(401)을 가로질러 이동하는 파도에 응답하여 실시예가 승강함에 따라, 물은 각 관성 물 튜브의 베이스에서 각 하측 마우스(예를 들어, 415)를 통해 관성 물 튜브(예를 들어, 402-407)에 진입하고 빠져나가며(예를 들어, 412-414), 각 관성 물 튜브 내의 물은 각 관성 물 튜브의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 상하로 이동하고/이동하거나 진동하는 경향이 있다. 때때로, 물은, 충분한 속도, 에너지, 모멘텀, 및/또는 힘을 가진 실시예의 관성 물 튜브들 중 하나 이상 내에서 상승하여, 이러한 물의 일부가 각 관성 물 튜브의 상측 단부에서 분출 파이프(예를 들어, 408-410)에 진입하고 통과하게 한다. 각 관성 물 튜브의 각 분출 파이프는, 물 저장소(416)의 측벽에 있는 공간(예를 들어, 417-418)을 통해 중심의 공유 및/또는 공통 물 저장소(416)에 진입한다. 물은 물 저장소의 수직 흐름 및/또는 수평 단면에 대략 접하는 방향으로 각 분출 파이프로부터 물 저장소(416) 내로 배출된다. 물 저장소로의 접선 배출 및/또는 분출 때문에, 분출 파이프로부터 배출되는 물의 임의의 잔류 운동 에너지, 속도 및/또는 모멘텀은 물 저장소(416) 내의 물에서 소용돌이 운동을 유도 및/또는 확대한다.
물 저장소 내의 물은, 발전기(419)에 동작가능하게 연결된 수력 터빈이 내부에 있는 유출 파이프를 통해 실시예가 부유하는 수역(401)으로 다시 흐르고 및/또는 배수된다. 발전기(419)는 물 저장소(416)의 상측 외면에 부착된다. 발전기(419) 및/또는 실시예에 의해 생성된 전력의 적어도 일부는, 컴퓨터 챔버(420), 인클로저, 박스, 컨테이너, 하우징 및/또는 로커 내에 포함된 복수의 연산 디바이스, 회로, 모듈 및/또는 시스템에 전력을 공급하는 데 사용된다. 컴퓨터 챔버(420) 내의 연산 디바이스들 중 일부는, 원격 송신기(예를 들어, 위성)에 의해 및/또는 이러한 원격 송신기로부터 송신되고 물 저장소(416)의 상측 외면에 부착된 위상 어레이 안테나(421)에 의해 인코딩된 전자기 신호로서 수신된 코드, 프로그램, 명령어 및/또는 데이터에 의해 특정된 연산형 작업을 수행 및/또는 실행한다. 컴퓨터 챔버(420) 내의 연산 디바이스에 의해 생성된 연산형 결과의 일부는 위상 어레이 안테나(421)에 의해 원격 수신기(예를 들어, 위성)로 송신된다.
컴퓨터 챔버는, 물 저장소(416)의 벽의 일부와 열 접촉하여, 컴퓨터 챔버(420) 내의 연산 디바이스에 의해 생성되는 열의 일부가 물 저장소(416) 내의 물로 통과하게 할 수 있고, 이에 따라 이러한 연산 디바이스의 수동 및/또는 전도성 냉각을 용이하게 할 수 있다.
발전기(419)에 의해 및/또는 실시예에 의해 생성되는 전력의 일부는 한 쌍의 덕트 팬(예를 들어, 422) 중 하나 또는 모두에 에너지를 공급하는 데 사용되며, 이러한 덕트 팬은, 실시예가 부유하는 수역의 표면(401)을 가로질러 실시예를 추진하고 조종하는 데 및/또는 그 수역의 표면에서 실시예의 지리공간적 위치를 유지하는 데 사용된다. 일부 실시예에서, 디바이스의 지리공간적 위치는 GPS 신호를 사용하여 모니터링 및/또는 제어된다.
도 36은 도 35에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
덕트 팬(422)은, 실시예(400) 및/또는 실시예의 발전기(419)에 의해 생성되는 전력에 의해 적어도 부분적으로 에너지를 공급받고, 강력한 공기 스트림을 송풍하여(423) 추력을 생성함으로써, 실시예가 부유하는 수역의 표면(401)을 가로질러 실시예를 전방으로(즉, 도 36에 예시된 실시예 배향에 대해 좌측으로) 추진하는 경향이 있다.
실시예의 4개의 관성 물 튜브(예를 들어, 402-404) 각각의 하단에는, 통과하는 파도에 반응하여 실시예가 승강할 때 물이 들어오고 나가는(예를 들어, 412-414) 경향이 있는 하측 마우스(예를 들어, 415, 424 및 425)가 있다
도 37은 도 35 및 도 36에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
하측 원통형 부분(403, 404, 426 및 402)(도 35) 및 상측의 대략 절두원추형 중간 부분(406, 407, 427 및 405)(도 35)을 통합하는 4개의 관성 물 튜브(예를 들어 406, 407, 427) 각각은 물로 부분적으로 충전되는 경향이 있고, 이러한 물은 실시예의 파도 유도 진동에 대한 응답으로 각 관성 물 튜브의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 상하로 진동하는 경향이 있다. 각 관성 물 튜브는 상부의 만곡된 분출 파이프(409, 410, 428, 408)(도 35)를 포함한다. 각 분출 파이프의 상측 단부(즉, 각 분출 파이프(408-410, 428)의 상측 단부 및/또는 원위 단부)에는 물이 물 저장소(416) 내로 배출 및/또는 분출될 수 있는 상측 마우스가 있다. 그리고, 각 관성 물 튜브의 하측 단부에는 하측 마우스(424, 425, 429, 415)(도 35 및 도 36)가 있으며, 관성 물 튜브 내의 물이 이러한 각 하측 마우스를 통해 자유롭게 이동(413, 414, 430, 412)(도 35 및 도 36)함으로써 실시예 외부의 물(401)과 연통한다.
한 쌍의 덕트 팬(422, 431)은 실시예에 추진력을 제공한다. 그리고, 각 팬에 의해 생성되는 추력의 양을 변경함으로써, 실시예는, 수역의 표면(401)을 가로질러 코스를 돌리고 조종할 수 있으며 및/또는 (예를 들어, 그 계류의 필수 강도를 감소시키고/감소시키거나 수명을 연장하기 위해 계류와 함께) 이러한 물의 표면(401)에서 특정한 원하는 지리공간적 장소를 유지할 수 있다. 덕트 팬은 발전기(419)에 의해 생성되는 전기 에너지로 적어도 부분적으로 에너지를 공급받는다.
도 38은 도 35 내지 도 37에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
한 쌍의 덕트 팬(422, 431)은 추진 흐름(423, 432)을 각각 생성하여 실시예에 추진 추력을 제공한다. 그리고, 각 팬에 의해 생성되는 추력의 양을 다른 팬에 의해 생성되는 양에 대해 변화시킴으로써, 실시예가 코스를 돌리고 조종할 수 있다. 제어 모듈 및/또는 시스템(도시하지 않음)은, (파도 기후, 바람, 안테나 이득과 같은 기타 요인에 대해, 예를 들어, 특정 원격 안테나 등에 대해) 프로그래밍된 바와 같이, 지시되는 바와 같이 및/또는 원하는 대로, 각 팬에 의해 생성되는 추력을 제어하고 실시예의 지리공간적 위치를 추적하여, 실시예를 이동시키고/이동시키거나 실시예의 위치를 유지할 수 있는 경향이 있다.
도 39는 도 35 내지 도 38에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
실시예는 중심 중공 챔버(411), 인클로저, 부표 및/또는 부분에 부착된 4개의 관성 물 튜브(402-404, 426)을 통합한다. 4개의 관성 물 튜브 내의 물은 수직으로 진동하는 경향이 있으며, 때때로 튜브 특정 상측 마우스에 도달하여 물을 4개의 각 분출 파이프(408-410 및 428)를 통해 물 저장소로 배출한다(도 39에 예시된 저면도는 각 분출 파이프의 하측 단부 및/또는 오리피스를 도시하며 물이 물 저장소 내로 분출되는 상측 마우스를 도시하지 않는다는 점에 주목한다). 중공 챔버(411), 인클로저, 부표 및/또는 부분의 바닥 벽(433)에는, 실시예의 물 저장소로부터의 물이 실시예가 부유하는 수역(도 35 내지 도 37의 401)으로 다시 흐르고/흐르거나 배수되는 유출 파이프(434)가 있다. 물은, 물 저장소로부터 유출 파이프를 통해 실시예가 부유하는 수역으로 다시 흐름에 따라, 유출 파이프 내에 위치하는 수력 터빈(435)을 통과하여 수력 터빈에 에너지를 부여한다. 수력 터빈(435)은, 수력 터빈의 회전에 응답하여 전기 에너지를 생산하는 발전기(도시하지 않음)에 동작가능하게 연결된다.
도 40은 도 35 내지 도 39에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 38 및 도 39에 특정된 단면 라인(40-40)을 따라 취해진 것이다.
실시예(400)가 부유하는 수역의 표면(401)을 가로지르는 파도에 응답하여 상기 실시예가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 4개의 관성 물 튜브(402, 404, 426 및 403)(도 35) 내의 물(예를 들어, 436, 437)은 각 관성 물 튜브의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 상하로 이동한다. 때때로, 물은 관성 물 튜브의 분출 파이프(예를 들어, 408 및 428)를 통과할 만큼 충분히 높게 및/또는 빠르게 상승한다. 분출 파이프를 통해 도달하고 이동하는 물은 분출 파이프의 각각의 상측 마우스(예를 들어, 408B)로부터 배출되고(예를 들어, 438 및 439) 후속하여 물 저장소(416) 내로 축적되며, 여기서 배출은 각 모멘텀 및/또는 회전 운동 에너지를 물 저장소 내의 물(440)에 추가하는 경향이 있다. 물 저장소(416) 내의 물(440)이 소용돌이칠 때, 물은, 와류의 통상적인 흐름 평행 및/또는 수직 단면 프로파일을 채택하는 경향이 있으며, 여기서 물의 표면(441)은 주변부(442)에서보다 중간(예를 들어, 와류의 방사상 대칭의 길이방향 축 근처)에서 더 낮아지는 경향이 있다.
물 저장소(416) 내의 물은, 수력 터빈(435)이 위치하는 유출 파이프(434)를 통해 실시예가 부유하는 수역(401)으로 다시 흐르고/흐르거나 배수된다. 물 저장소(416)로부터 유출 파이프(434)로 흐르는 물(440)의 소용돌이 운동과 수두 압력의 조합은, 회전 운동 에너지 및/또는 토크를 수력 터빈(435) 및 이에 연결된 및/또는 부착된 터빈 샤프트(443)에 부여하는 경향이 있다. 터빈 샤프트(443)는, 분출 파이프(434)를 통해 흐르는 물에 응답하여 수력 터빈(435)에 의해 생성되는 토크 및/또는 회전 운동 에너지의 적어도 위치를 발전기(419)에 전달하여, 공칭상 전력을 생성하게 된다. 물은 유출 파이프(434)의 하측 단부에서 유출 파이프 배출 마우스(446)를 통해 실시예의 밖으로 흐르고/흐르거나(445) 실시예에 의해 배출된다.
분출 파이프(예를 들어, 408 및 428)는, 저장소(416) 벽의 상측 부분에서 포털, 애퍼처, 공간 및/또는 간극(예를 들어, 444)을 통해 물 저장소에 진입하고, 실시예의 분출 파이프가 물을 물 저장소 내로 배출하는 속도가 물이 유출 파이프(434)를 통해 물 저장소로부터 흘러나오는 속도를 매우 오랜 시간 동안 초과하면, 물은 이러한 애퍼처(예를 들어, 444)를 통해 물 저장소 밖으로 누출될 수 있다.
발전기(419)에 의해 생성되는 전력의 일부는 컴퓨터 챔버(420) 내에 위치, 장착 및/또는 수용된 복수의 연산 디바이스(447)의 일부에 에너지를 공급하는 데 사용된다. 그리고 이러한 연산 디바이스(447)에 의해 생성되는 열의 일부는, 컴퓨터 챔버(420)의 벽에 의해 공유되고/공유되거나 이러한 벽과 접촉하는 물 저장소 벽(448)을 통해 물 저장소(416) 내의 물로 전달되는 경향이 있다.
물 밸러스트(449)의 조정가능한 양, 부피 및/또는 질량은, 중공 챔버(411), 인클로저, 부표 및/또는 일부 내에 유지되고, 실시예(400)의 질량에 추가되어, 실시예의 관성 및 실시예의 흘수선(450)의 높이에 영향을 준다. 펌프(도시되지 않음)는 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어되어, 제어 시스템이 실시예 외부로부터 중공 챔버(411) 내로 물(401)을 펌핑할 수 있게 하여, 실시예의 물 밸러스트(449)의 부피 및/또는 질량을 증가시키고, 실시예의 흘수선(450)을 상승시키고 실시예의 흘수선 드래프트를 증가시키며, 실시예의 물 밸러스트(449) 밖으로 물을 펌핑함으로써, 실시예의 물 밸러스트의 부피 및/또는 질량을 감소시키고 실시예의 흘수선(450)을 낮추고 실시예의 흘수선 드래프트를 감소시키는 경향이 있다.
거친 바다에서, 파도 에너지가 정상보다 클 때, 실시예의 제어 시스템은, 물 밸러스트(449)의 질량을 감소시켜 실시예의 흘수선(450)을 낮추고 실시예의 드래프트를 감소시킬 수 있으며, 중공 챔버(411) 및/또는 부표가 원추형이고 이의 단면적 및 이에 따라 이의 수선 면적은 흘수선이 낮아짐에 따라 감소하므로, 실시예의 흘수선(450)을 낮추는 것은 파도에 대한 실시예의 감도를 감소시키는 경향이 있고, 이에 따라 에너지 흡수 효율을 감소시키는 경향이 있으며, 이는 과도하게 격렬한 에너지 흡수로 인해 발생할 수 있는 손상으로부터 실시예를 보호하는 경향이 있을 수 있다.
비교적 잔잔한 기간에, 실시예의 제어 시스템은 물 밸러스트(449)의 질량을 증가시켜 실시예의 흘수선(450)을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 실시예의 수선 면적을 증가시키고 주변 파도에 대한 실시예의 감도를 증가시키고 실시예의 에너지 흡수 효율을 증가시키는 경향이 있을 수 있으며, 이는 실시예가 약한 파도 상태 동안 근 공칭 및/또는 허용가능한 에너지 생산 속도를 유지하게 할 수 있다.
중공 챔버(411) 및/또는 부표의 하측 부분 내의 구획부(451)는 영구 부력의 정도를 갖는 실시예를 제공한다.
물은 실시예의 관성 물 튜브(402, 404, 426 및 403)(도 35)의 하측 단부에서 마우스(415, 452, 429, 및 424(도 36)) 내외로 이동한다(412, 414, 430, 413)(도 35).
도 41은 도 35 내지 도 40에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수평 단면의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 36에 특정된 단면 라인(41-41)을 따라 취해진 것이다.
분출 파이프(408, 409, 410 또는 428)에 도달하기에 충분한 힘, 모멘텀, 속도 및/또는 운동 에너지로 상승하는 물은, 분출 파이프의 각 상측 마우스를 통해 각각 밖으로 흐르고(438, 452, 453 또는 439), 물 저장소의 주변부 근처에서 접선 배향으로 물 저장소(416)에 진입하고, 이에 따라 물 저장소 내의 물에서 소용돌이 운동을 유도하는 경향이 있다. 저장소(416)의 물은, 내부의 유출 파이프(434)를 통해 아래로 흘러내려 수력 터빈(435)과 계합하고 에너지를 공급하고 내부에서 토크 및/또는 회전 운동 에너지를 유도, 생산 및/또는 생성하는 경향이 있다. 수력 터빈(435)의 회전은 발전기(도 35의 419)에 동작가능하게 연결되어 있는 부착된 터빈 샤프트(443)의 회전을 야기하여 발전기(419)가 전력을 생성하게 한다.
도 42는 도 35 내지 도 41에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예의 측면도를 도시한다. 그리고, 도 42에 예시된 도면은, 도 42에 예시된 실시예와 관련하여, 4개의 관성 물 튜브 각각이 길이가 상이하여, 각 관성 물 튜브에 상이한 및/또는 고유한 공진 진동수를 부여하고, 상이한 파도 진폭, 주기, 상당한 파도 높이 및/또는 지배적 파도 주기의 파도 기후에 응답하여 각 관성 물 튜브가 공유 물 저장소로의 최적 및/또는 최대 유출 및/또는 분출을 나타내게 한다는 점을 제외하고는 도 36에 예시된 도면과 동일하다.
하측 마우스(424)가 있는 관성 물 튜브(406/403)은 실시예의 4개의 관성 물 튜브 중 가장 짧다. 그리고, 하측 마우스(415)가 있는 관성 물 튜브(405/402)이 가장 길다. 도 42에 예시된 실시예와 관련하여, 실시예의 관성 물 튜브의 길이는 각각의 하측 원통형 부분의 길이에 대해 가변하는 반면, 관성 물 튜브의 상측 테이퍼링된 부분의 길이 및/또는 다른 치수는 대략 동일하다.
본 개시내용의 범위는, 임의의 수의 관성 물 튜브, 임의의 관성 물 튜브 형상(들), 임의의 관성 물 튜브 길이(들), 임의의 관성 물 튜브 부피(들), 임의의 끼인각으로 테이퍼링되는 관성 물 튜브, 및 복잡한 형상의 관성 물 튜브(예를 들어, 단순히 원통형 세그먼트와 절두원추형 세그먼트로 구성되지 않은 물 튜브)를 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, (도 42의 실시예에서와 같이) 관성 물 튜브의 원통형 부분의 길이의 차이의 결과로 그러한 길이가 상이한 관성 물 튜브들을 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는 테이퍼링된 부분의 길이의 차이의 결과로 길이가 상이한 관성 물 튜브들을 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는 테이퍼링된 부분의 끼인각의 차이의 결과로 길이가 상이한 관성 물 튜브들을 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는 임의의 속성, 특성, 치수, 패턴, 설계 및/또는 규모의 결과로 길이가 상이한 관성 물 튜브들을 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 모래 시계 형상, 쌍곡면 형상, 반쌍곡면 형상, 절반쌍곡면 형상, 포물선 형상, 종 형상, 및 종 바닥 형상으로서 특징화될 수 있는 형상을 갖는 관성 물 튜브를 포함하여 길이가 상이하고 분리된 원통형 및/또는 절두원추형 부분이 없지만 오히려 연속적이고 매끄럽고 및/또는 때때로 가변하는 벽 경사, 직경 등이 갖는 관성 물 튜브들을 갖는 실시예를 포함한다.
도 43은, 사시 배향으로부터 도 42의 측면도를 도시하며, 실시예의 4개의 관성 물 튜브 각각의 상이한 길이를 예시한다.
도 44는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력이 있는 실시예(500)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(501)에 인접하여 부유한다. 실시예는 실시예가 물(501) 부유하게 하는 부력 플랫폼 또는 부표(502)를 통합한다. 부표(502)에 부착되어 통과하는 것은, 공칭상 수직이고 대략 원통형 튜브(503)이며, 관성 물 튜브(보이지 않음) 및 가변 부피의 물 밸러스트가 위치하는 중공 챔버를 통합한다. 복수의 지지대(504)는, 부표(502)에 대한 원통형 튜브(503)의 부착을 강화하여, 원통형 튜브의 하측 부분(503B)의 측방향 운동을 억제하는 항력과 함께 부표(502)에 인가되는 부력의 변화가 부표(502)에 대한 원통형 튜브(503)의 부착 및/또는 정렬의 약화를 초래할 가능성을 감소시킨다.
실시예(500)가 통과하는 파도에 응답하여 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브 내의 물도 상하로 이동하는 경향이 있다. 실시예에서 및/또는 실시예에 저항하는 파도 운동에 응답하여, 물은 관성 물 튜브의 하측 마우스(506)에 진입하고 하측 마우스를 빠져나는 경향이 있다(505). 때때로, 물은, 충분한 에너지, 속도 및/또는 충분한 높이로 관성 물 튜브 내에서 상승하여, 해당 물의 일부가 상측 단부에 있는 상측 마우스(보이지 않음)를 통해 관성 물 튜브로부터 빠져나오고 및/또는 분출되며, 이후 물 저장소(507)에 진입하는 경향이 있다.
관성 물 튜브 내의 물이 너무 빨리 및/또는 이러한 힘으로 상승하여 물 튜브의 상측 마우스가 필요한 수준의 흐름을 수용할 수 없다면, 이 물은 관성 물 튜브 내에서 계속 상승할 수 있다. 충분한 에너지 또는 힘으로 관성 물 튜브에서 물이 상승하면, 압력 기동식 압력 릴리프 밸브(보이지 않음)가 개방되고, 이에 따라 이러한 상승하는 물의 일부가 상측 압력 릴리프 노즐(509)을 통해 관성 벽으로부터 빠져나오고(508) 및/또는 분출될 수 있으며, 이렇게 분출된 물은 (구름 형성을 촉진할 수 있는) 에어로졸을 형성하는 경향이 있다.
압력 기동식 압력 릴리프 밸브가 개방되어 있는지 여부에 관계없이, 물이 관성 물 튜브를 빠져나갈 수 있고 물 저장소에 진입할 수 있는 관성 물 튜브의 상측 마우스(보이지 않지만, 물 저장소(507)의 내부에 인접하여 위치하는) 연장되는 관성 물 튜브의 부분(510)은, (예를 들어, 압력 릴리프 밸브가 닫히고 관성 물 튜브의 그 부분(510)의 상부에 있는 공기가 포획된 경우) 공기와 압축 공기를 함유하는 경향이 있으며, 관성 물 튜브의 상측 마우스 위로 상승하는 물에 응답하여 발생하는 경향이 있으며, 이러한 공기 포켓은 충격 흡수 완충제 또는 쿠션으로서 기능하는 경향이 있다. 관성 물 튜브 내에서 용승되는 물의 상향 가속에 매끄럽게, 완만하게, 부드럽게 및/또는 점진적으로 대응함으로써, 관성 물 튜브의 상측 부분(510)에 있는 공기 포켓은, 다른 경우에는 상승하는 물이 단단한 표면에 갑자기 충돌함으로 인해 발생할 수 있는 구조적 응력, 피로 및 손상을 감소시키는 경향이 있다.
관성 물 튜브 내에서 물이 상측 마우스 위로 올라갈 만큼 충분한 힘으로 상승하면, 압력 릴리프 밸브가 개방되므로 상승하는 물의 일부가 관성 물 튜브를 빠져나갈 수 있게 하며 이에 따라 관성 물 튜브에서 상승하는 물의 압력의 적어도 일부를 완화 및/또는 감소시키는 경향이 있고, 압력 릴리프 밸브가 닫힌 상태로 유지되면, 이 경우 압력 릴리프 밸브에 인접하여 관성 물 튜브 내에 포획된 공기 포켓은 압축되어 관성 물 튜브에서 상승하는 물의 압력의 적어도 일부를 흡수 및/또는 감쇠하는 경향이 있다.
저장소(507) 내의 물은 물 저장소에 유체적으로 연결된 3개의 유출 파이프 중 하나를 통해 실시예가 부유하는 수역(501)으로 다시 흐르고 및/또는 배수되는 경향이 있다. 가장 중심에 있는 하나의 유출 파이프(보이지 않음)는, 물 저장소로부터 유출 파이프를 통해 흐르는 물로부터 회전 운동 에너지 및/또는 각 모멘텀을 수신하는 경향이 있는 수력 터빈(보이지 않음)을 포함한다. 수력 터빈은 수력 터빈의 회전에 응답하여 전기 에너지를 생성하는 경향이 있는 발전기(511)에 동작가능하게 연결된다. 가장 중심에 있는 유출 파이프를 통해 수역(501)으로 흐르고 및/또는 역류하는 물은, 수력 터빈을 통과한 후, 전방 방향으로(예를 들어, 도 44에 예시된 실시예 구성에 대하여 대략 좌측을 향하여 페이지 내로 가는 방향으로) 실시예를 추진하는 경향이 있는 추력을 생성하는 경향이 있다.
물 저장소(507) 내의 물은 두 개의 측방향 유출 파이프(보이지 않음) 중 하나 또는 모두를 통해 흐르도록 허용되거나 흐르는 것이 방지된다. 유출 조절 모터(512 및 513)는, 상승될 때 물이 각각의 측방향 유출 파이프를 통해 흐를 수 있게 하고 또는 완전히 하강될 때 이러한 흐름을 방지하는 각각의 스토퍼 또는 플러그(보이지 않음)를 상승 및/또는 하강시킨다. 거센 파도 기후에서, 물이 관성 물 튜브로부터 분출되어 공칭 및/또는 원하는 값을 초과하는 속도로 저장소에 주입되면, 물은 측방향 유출 파이프들 중 하나 또는 모두를 통해 물 저장소(507) 밖으로 (예를 들어, 도시하지 않은 실시예의 제어 시스템에 의해) 흘러 전방 방향으로(예를 들어, 도 44에 예시된 실시예에 대하여 좌측을 향하여 페이지 내로 가는 방향으로) 실시예를 추진하는 경향이 있는 (추가) 전방 추력을 생성하게 될 수 있다. 측방향 유출 파이프는 수력 터빈을 포함하지 않으며, 이와 같이, 유출 파이프로부터 배출되는 물은 수력 터빈을 포함하는 가장 중심에 있는 유출 파이프로부터 배출되는 물보다 더 거센 경향이 있다.
가장 중심에 있는 유출 파이프에 더하여 두 개의 측방향 유출 파이프를 통해 저장소(507)로부터 물을 방출함으로써, 그렇지 않은 경우에 가장 중심의 유출물을 통해서만 물의 방출을 통해 달성할 수 있었던 것보다 빠른 속도로 물 저장소로부터 물을 방출할 수 있으며, 이에 따라 아마도 물 저장소의 범람을 피할 수 있고, 또한 추가 속도가 실시예의 가장 바람직한 코스 및 방향을 유지하는 데 도움이 될 수 있는 파도 기후에서 추가 전방 추력 및 속도를 제공할 수 있다. 3개의 유출 파이프 모두를 통한 물 저장소(507)로부터의 물의 방출이 저장소의 과충전을 피할 수 없는 경우, 물은 물의 상측 부분 주위에 위치하는 애퍼처(514)를 통해 물 저장소(507) 밖으로 흐를 수 있다.
저장소(507)로부터의 물의 방출을 통한 전방 추력의 생성과 관련하여, 실시예는 방향타(515)를 이용하고, 이의 각도 방향은 모터(516)에 의해 제어되고, 모터는 다시 제어 시스템에 의해 결정되고 실행되는 코스를 조종하기 위해 실시예의 이러한 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어된다.
발전기(511)에 의해 생성되는 전기 에너지의 일부는, 컴퓨터 챔버, 인클로저, 상자, 하우징, 로커, 캐비티, 및/또는 구획부 내에 위치, 저장, 봉입, 및/또는 보호되는 복수의 연산 디바이스, 회로, 모듈 및/또는 시스템에 에너지를 공급하는 데 사용된다. 이러한 연산 디바이스들의 일부는, 작업, 프로그램, 코드, 파라미터 및/또는 데이터가 실시예의 위상 어레이 안테나(518)에 의해 수신되는 인코딩된 전자기 신호를 통해 원격 컴퓨터, 네트워크, 송신기 및/또는 안테나로부터 수신되는 연산형 작업을 실행한다. 이러한 원격으로 수신된 연산형 작업을 통해 및/또는 이러한 작업의 실행에 의해 생성된 결과, 데이터, 값, 제품 및/또는 정보의 일부는, 실시예의 위상 어레이 안테나(518)에 의해 송신되는 인코딩된 전자기 신호를 통해 원격 컴퓨터, 네트워크, 수신기 및/또는 안테나로 송신된다. 연산형 작업 및/또는 결과 데이터는, 위성, 수상 드론, 비행 드론, 풍선 드론, 지상파 방송국, 보트, 비행기 및 잠수함을 통해 액세스되고 및/또는 이들 내에 포함된 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 원격 시스템, 컴퓨터, 네트워크, 송수신기 및/또는 안테나에 대하여 수신 및/또는 송신될 수 있다.
도 45는 도 44에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 유출 조절 모터(512)에 의해 제어되는 측방향 유출 파이프(520)는, 하측 단부(520)에서 유출 파이프 배출 마우스로부터 물을 방출(519)함으로써, 유출 조절 모터(512)가 플러그를 들어올릴 때 전방(즉, 도 45에서 좌측으로) 추력을 생성하고, 완전히 하강될 때 유출 파이프의 상측 마우스를 막고 저장소 물이 유출 파이프에 진입하고 흐르는 것을 방지한다.
실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은, 방향타 제어 시스템(516) 및 방향타(515)가 고정 부착된 샤프트(521)를 회전시키는 방향타 회전 모터의 제어를 통해 실시예를 조종한다.
도 46은 도 44 및 도 45에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
도 47은 도 44 내지 도 46에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다. 도 47에 예시된 실시예 구성에서, 유출 조절 모터(512)는, 모터가 제어하는 플러그 로드(522)의 상승된 구성 및/또는 위치에 의해 입증되는 바와 같이 각 플러그(보이지 않음)를 상승시켰고, 이에 따라 저장소(507)의 물이 측방향 유출 파이프(520) 내로, 측방향 유출 파이프를 통해, 측방향 유출 파이프로부터 흐를 수 있게 하여, 가장 중심의 유출 파이프(523)로부터 물의 유출에 의해 생성되는 추력(존재하는 경우)을 증가시키는 추가 추력을 생성할 수 있다. 도 47에 예시된 실시예 구성에서, 유출 조절 모터(513)는, 모터가 제어하는 플러그 로드(524)의 낮아진 구성 및/또는 위치에 의해 입증되는 바와 같이 각 플러그(보이지 않음)를 낮추었으며, 이에 따라 물 저장소(507)의 물이 측방향 유출 파이프(525) 내로, 측방향 유출 파이프를 통해, 측방향 유출 파이프로부터 흐르는 것을 방지한다.
물이 측방향 유출 파이프(520)로부터 흐르고 있지만 측방향 유출 파이프(525)의 외부로 흐르지 않기 때문에, 측방향 유출 파이프(520)로부터 흘러나오는 물에 의해 생성되는 추력의 불균형 및/또는 접선 성분은, 가장 중심의 길이방향 축에 대해 실시예에 토크를 생성하는 경향이 있고, 이에 따라 실시예를 (실시예 위에서 보았을 때) 시계 방향으로 회전시키는 경향이 있다. 그러나, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은, 방향타 제어 시스템(516)과 이의 방향타 회전 모터의 활성화와 제어를 통해 (도 45에서) 샤프트(521)의 길이방향 축에 대한 방향타(515)의 각도 배향의 제어를 통해 이를 보정하거나 증가시킬 수 있다.
도 48은 도 44 내지 도 47에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 49는 도 44 내지 도 48에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
도 50은 도 44 내지 도 49에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 단면은 도 48에 특정된 단면 라인(50-50)을 따라 취해진 것이다.
원통형 외측 튜브(503) 내에는 최하부 원통형 부분, 중간 절두원추형 부분 및 상측 원통형 부분을 포함하는 관성 물 튜브(526)가 있다. 실시예가 부유하는 수역의 표면(501)을 가로질러 통과하는 파도에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브(526)의 하측 마우스(506) 내외로 이동하고(505), 관성 물 튜브(526) 내의 물(527)도 마찬가지로 상하로 이동한다(528). 때때로, 물은 충분한 에너지, 속도 및/또는 모멘텀으로 관성 물 튜브(526) 내에서 상승하여 물의 상측 수위(527)를 관성 물 튜브의 상측 마우스(529)까지 및/또는 그 위로 상승시켜, 이렇게 상승하는 물의 일부가 관성 물 튜브(526)을 통과하고/통과하거나 관성 물 튜브(526)에 의해 물 저장소(507)로 분출되게 하여, 물 저장소(507) 내의 수위(530)를 적어도 순간적으로 상승시킨다.
관성 물 튜브(526)에서 상승하는 물이 너무 커서 상측 마우스(529)를 통해 물 저장소로 물이 흐르는 속도를 초과하는 경우, 이러한 상측 마우스 위로 상승하는 물은 물 튜브(526)의 상측 부분(510) 내의 공기 포켓을 포획할 수 있고, 관성 물 튜브(526) 내의 수위(527)의 추가 상승이 있는 경우, 이러한 공기 포켓 내의 공기는 압축되어 상승하는 물에 반력을 가할 수 있고, 이에 따라 감속을 일으키는 경향이 있다. 상승 흐름의 결과적인 감속 속도가 상승하는 물의 모멘텀을 충분한 정도로 분산시키기에 충분하지 않으면, 압력 기동식 밸브(531)가 개방되고 상승하는 물의 일부가 노즐(509)을 통해 분무로서 빠져나가게 하여(508), 구름 형성 촉진 및 지구의 냉각에 유용한 에어로졸을 잠재적으로 생성한다.
다른 실시예는 실시예의 전자 또는 유체 제어 시스템에 의해 생성되는 제어 신호에 응답하여 개폐되는 밸브(531)를 이용한다. 이러한 일 실시예에서, 밸브(531)는 전기 신호, 전압 및/또는 전류의 변동을 통해 기동되고, 실시예의 제어 시스템에 의해 제어, 조정 및/또는 설정된다.
물 저장소(507) 내의 물의 일부는 유출 파이프(523)로 흐르고 내부의 수력 터빈(532) 위 및/또는 이를 통과한다. 물 저장소(507)로부터의 물이 수력 터빈(532)을 통해 흐를 때, 토크가 수력 터빈에 인가 및/또는 부여된다. 이러한 수력 터빈 토크는 발전기(511)에 동작가능하게 연결된 샤프트(533)와 공유된다. 저장소로부터 압력 하에 흐르는 물에 의한 수력 터빈(532)의 회전은 전기 에너지의 생성을 초래한다. 유출 파이프(523)를 통해 흐르는 물은, 수력 터빈(532)을 통과한 후, 유출 파이프 배출 마우스(534)에서 파이프 밖으로 흐르고 이에 따라 대략 수평 방향으로 실시예가 부유하는 수역(501) 밖으로 및/또는 내로 흐르며(535), 이에 따라 수역의 표면(501)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 전방(즉, 도 50에 예시된 실시예 구성 및 배향에 대해 좌측으로) 추력을 생성하는 경향이 있다.
원통형 외측 튜브(503B)의 중간 부분 내에는 원통형 외측 튜브(503B)의 벽과 관성 물 튜브(526)의 벽 사이에 위치하는 부력 재료(536)가 있으며, 이는 영구 부력의 정도를 실시예에 제공한다. 부력 재료(536) 위에 그리고 원통형 외측 튜브(503B)의 벽과 관성 물 튜브(526)의 벽 사이의 중공 간극 내에는 물 밸러스트(537)가 있으며, 이의 부피와 질량은, 중공 간극에 추가 물을 펌핑할 수 있고 물 밸러스트의 부피를 증가시켜 실시예의 드래프트를 증가시키는 경향이 있고 물 밸러스트로부터 실시예 외부의 물(501)로 물을 펌핑할 수 있고 이에 따라 실시예의 드래프트를 감소시키는 경향이 있는 펌프(도시하지 않음)에 의해 변경될 수 있다. 실시예의 물 밸러스트(537)의 양을 조정함으로써, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은 실시예의 평균 질량, 평균 관성, 평균 드래프트, 평균 변위 및 흘수선을 조정할 수 있다. 실시예의 통과하는 파도로부터의 에너지 추출은 실시예의 관성의 적절한 조정으로 최적화될 수 있다.
발전기(511)에 의해 생성되는 전력의 일부는, 컴퓨터 챔버, 인클로저, 박스, 캐비티, 및/또는 구획부(517) 내에 위치, 저장, 봉입 및/또는 보호되는 연산 디바이스(538), 회로, 모듈 및/또는 시스템의 일부 또는 전부에 전력을 공급하는 데 사용된다. 이러한 연산 디바이스(538)에 의해 생성되는 열의 일부는 실시예 외부의 공기에 전도성으로 연통 및/또는 전달될 수 있다.
도 51은 사시 배향으로부터 도 50의 단면도를 도시한다. 이러한 사시 단면도에서는, 구조적 요소만이 도면에 포함되었으며, 명확성을 위해 모든 물은 생략되었다.
외측 원통형 벽 또는 케이싱(503) 내에는 관성 물 튜브(526)가 있다. 관성 물 튜브는 대략 원통형 바닥 부분(539), 중간의 대략 절두원추형 부분(526), 및 상측의 대략 원통형 상측 부분(540)을 갖는다. 관성 물 튜브의 상측 원통형 부분(540)의 상측 단부에는, 관성 물 튜브 내에서 충분히 높게 상승한 물이 분출되고/분출되거나 물 저장소(507)로 흐르는 복수의 애퍼처(529)가 있다.
물 저장소(507)로부터의 물이 실시예가 부유하는 수역으로 다시 흐르는 유출 파이프(523)에 추가하여, 한 쌍의 측방향 유출 파이프(예를 들어, 525)는, 물 저장소(507)로부터의 물이 도중에 추력을 생성하는 실시예가 부유하는 수역으로 다시 흐르게 할 수 있다. 스토퍼 또는 플러그(예를 들어, 541)가 하강 및/또는 폐쇄 위치에 있을 때(즉, 도 51의 플러그(541)에 의해 예시된 바와 같이 있을 때), 물 저장소로부터의 물은 각 측방향 유출 파이프(예를 들어, 525)를 통해 물 저장소로 및/또는 이를 통해 흐르는 것이 방지된다. 그러나, 스토퍼 또는 플러그가 상승 및/또는 개방 위치에 있을 때 및/또는 완전히 하강 및/또는 완전히 폐쇄된 위치에 있지 않은 경우, 물 저장소로부터의 물은 각 측방향 유출 파이프로 및 이러한 파이프를 통해 흐를 수 있다.
관성 물 튜브(539/526/540)의 벽과 외측 원통형 튜브(503) 사이에는 중공 공간(542), 챔버, 및/또는 캐비티가 있으며, 여기에는 물이 물 밸러스트로서 축적 및/또는 포획될 수 있다.
도 52는 도 44 내지 도 51에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 48에 특정된 단면 라인(52-52)을 따라 취해진 것이다.
관성 물 튜브(526) 내부에서 충분히 멀리 상승하는 물의 일부는, 물 저장소(507)로부터 방출 및/또는 유출되고, 실시예가 부유하는 수역의 표면(501)에 대한 대한 중력 위치 에너지 및 상당한 수두 압력을 갖는 물의 풀(530)로서 거기에 포획된다. 물 저장소(507) 내의 물(530)은 3개의 유출 파이프(520, 523, 525)를 통해 수역(501)으로 복귀 및/또는 역류한다. 물은, 물 저장소(507)로부터 가장 중심의 유출 파이프(523)를 통해 연속적으로 흐르고, 이러한 파이프 내에서 물은 내부에 위치하는 수력 터빈(532)과 계합하고, 수력 터빈에 에너지를 공급하고, 회전시키는 경향이 있다. 수력 터빈(532)은, 다시 터빈 샤프트(도 50의 533)를 회전시키고, 터빈 샤프트는 다시 동작가능하게 연결된 발전기(511)의 회전자 또는 일부 다른 구성요소를 회전시켜, 발전기가 전기 에너지를 생성하게 한다.
물은, 각각의 파이프 스토퍼 또는 플러그(543 및 541)가 각각의 상측 유출 파이프 마우스(544 및 545)로부터 상승되는 경우, 두 개의 추가 유출 파이프(520 및 525)를 통해 물 저장소(507) 밖으로 흐를 수 있다. 도 52에 예시된 실시예 구성에서는, 스토퍼(543)가 상승되고 이에 따라 각각의 및/또는 대응하는 상측 유출 파이프 마우스(544)로부터 분리되어, 물 저장소(507)로부터의 물(530)이 파이프(520)를 통해 실시예가 부유하는 수역(501)으로 다시 흐를 수 있고, 이에 따라 실시예를 전방으로(즉, 도 52에 예시된 실시예 구성 및 배향과 관련하여 페이지 내로) 추진하는 경향이 있는 추력을 생성한다. 도 52에 예시된 실시예 구성에서, 스토퍼(541)는 완전히 하강되고 이에 따라 각각의 및/또는 대응하는 상측 유출 파이프 마우스(545)가 완전히 막혀서, 물(530)이 저장소(507)로부터 파이프(525)로 진입하는 것을 방지한다.
도 52에 예시된 단면도의 단면 평면은, 가장 중심(523) 및 측방향(520 및 525) 유출 파이프의 하측 유출 파이프 배출 마우스를 통과하여 도면으로부터 제거한다. 예를 들어, 측방향 유출 파이프(520)의 예시된 단부(520B)는 페이지 밖으로 독자를 향하여 계속되고 이를 통해 흐르는 물이 유출 파이프를 빠져나와 수역(501)으로 복귀한다.
도 53은 사시 배향으로부터 도 52의 단면도를 도시한다. 이러한 사시 단면도에서는, 구조적 요소만이 예시에 포함되어 있으며, 명확성을 위해 모든 물은 생략되어 있다. 유출 파이프(523)와 두 개의 측방향 유출 파이프(520, 525)는, 저장소(507)로부터 하강하여 대략 수평 배향으로 외측 원통 튜브(503)를 빠져나가, 해당 유출 파이프를 통한 물 저장소로부터의 물의 배출에 응답하여 대략 평행한 측방향(전방) 추력을 생성한다.
도 54는 도 44 내지 도 53에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후측 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 48 및 도 49에 특정된 단면 라인(54-54)을 따라 취해진 것이다.
도 55는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(600)는 수역의 표면(601)에 인접하여 부유한다. 그리고, 동작 중일 때, 실시예(600)는, 부유하는 물의 표면(601)을 가로질러 이동하는 파도에서 상하로 이동하고, 터빈-발전기 조립체, 구획부, 및/또는 하우징(602) 내에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)의 회전으로부터 전력을 생성한다.
실시예에 의해 생성되는 전력의 일부는, 컴퓨터 어레이(터빈-발전기 조립체(602) 아래 및 인접한 챔버 내에 위치하고 보이지 않음) 및 위상 어레이 안테나(603)에 에너지를 공급하고/공급하거나 동작시키는 데 사용된다. 일 실시예에서, 컴퓨터 어레이는, 실시예(600)가 위상 어레이 안테나(603)로 송신된 무선 신호에 의해 수신되고 이러한 위상 어레이 안테나에 의해 전기 신호로 변환되는 연산형 작업을 처리하거나, 실시예(600)가 위상 어레이 안테나(603)로 송신되고 위상 어레이 안테나에 의해 전기 신호로 변환된 무선 신호에 의해 수신하는 입력 데이터를 사용하여 연산형 작업을 수행한다. 일 실시예에서, 실시예 및/또는 이의 컴퓨터는, 위상 어레이 안테나(603)에 의해 원격 안테나, 비행 드론, 풍선 현수 안테나/송수신기, 위성, 또는 기타 수신기로 송신된 연산형 결과의 무선 인코딩된 버전 및/또는 유사체에 의해 육지의 컴퓨터 및/또는 컴퓨터 네트워크에 이러한 연산형 결과를 반환한다.
실시예(600)는, 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 여러 기능적 및/또는 구조적 요소들을 포함한다: 중공 부유 모듈(604/605)(대략 구형 캡 형상의 하측 부유 모듈 표면(604) 및 대략 구형 캡 형상의 상측 부유 모듈 표면(605)을 가짐); 튜브 재킷 벽(606); 튜브 밸러스트(보이지 않고, 관성 물 튜브(625)과 튜브 재킷 벽(606/614) 사이의 튜브 밸러스트 공극 내에 위치함); 터빈-발전기 조립체(602); 공기 펌프(607); 터빈 유입 파이프(608); 유출 파이프(609); 유출 파이프 배출 마우스(보이지 않고, 튜브 재킷 벽(606) 내부 및/또는 이를 통과하며 위치함); 위상 어레이 안테나(603); 복수의 방사상 구조적 지지 핀(610); 관성 물 튜브(보이지 않고, 중공 부유 모듈(604/605) 및 튜브 재킷 벽(606) 내에 위치하며, 상부에 상측 마우스가 있고 하부에 하측 마우스가 있으며, 이로부터 파도에 의해 유도된 물 분출물이 중공 부유 모듈(604/605)에 진입하여 저장됨), 압력 릴리프 튜브(611), 및 후속 도면에서 식별되고 논의될 다른 여러 요소.
방사상 구조적 지지 핀(610)은, 중공 부유 모듈(604/605) 및 튜브 재킷 벽(606/614)에 연결되고 튜브 재킷 벽(606/614)(및 내부에 포함된 관성 물 튜브)에 구조적 지지를 제공한다.
중공 부유 모듈(604/605)은, 실시예의 넓고 및/또는 큰 직경의 상측 구조적 구성요소이며, 대략 구형의 바닥면(604)을 갖는 대략 구형 또는 타원형 곡률을 갖는다.
중공 부유 모듈(604/605)은 실질적으로 중공이며, 이의 벽은, 튜브 재킷(606/614) 내에 동심원으로 둘러싸인 관성 물 튜브(보이지 않음)이 실시예가 부유하는 수역(601)에 유체 연결되어 있는 점을 제외하고는 실질적으로 기밀하게 밀봉되어 있다. 후속 도면에서 상세하게 도시되고 설명된 바와 같이, 관성 물 튜브(보이지 않음)은, 실시예 아래(관성 물 튜브의 하측 마우스(보이지 않음) 아래)와 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 사이에 통로를 생성하며, 관성 물 튜브 내에서 물의 파도 유도 진동이 관성 물 튜브의 상측 마우스를 탈출하고 및/또는 이러한 상측 마우스에 의해 분출되기에 충분한 에너지, 높이 및/또는 모멘텀을 달성할 때 물이 중공 부유 모듈의 중공 내부로 "펌핑"될 수 있게 한다.
관성 물 튜브(보이지 않음)의 벽과 튜브 재킷(606)의 벽 사이에는, 관성 물 튜브(보이지 않음)과 동심이고 물(예를 들어, 해수)의 부피, 즉, 관성 물 튜브(보이지 않음)의 바닥 부분에 인접한 튜브 밸러스트를 실질적으로 포획, 봉입 및/또는 보유하여, 습윤 중량에 실질적으로 추가하지 않고(즉, 건조 및/또는 임의의 물이 없을 때의 실시예의 중량이 실시예의 건조 부분에 의해 변위된 물의 중량보다 작음) 실시예에 추가 질량(관성)을 제공하는 실질적으로 중공, 바람직하게는 단단한 인클로저가 있다. 일부 실시예에서, 튜브 밸러스트의 일부는, 물보다 밀도가 높은 추가 부피의 재료, 예를 들어, 실시예에 추가적인 정역학적 안정성을 제공하기 위해 암석, 철, 강철, 골재 석재 또는 자갈, 또는 콘크리트로 이루어지고/이루어지거나 이를 포함한다.
동작 중일 때, 실시예에 및/또는 실시예에 저항하여 작용하는 파도의 운동으로 인한 실시예의 상하 운동으로 인해, 실시예의 관성 물 튜브(보이지 않고 실질적으로 튜브 재킷(606/614)의 내부에 있음)의 물이 주기적으로 및/또는 때때로 상측으로 가압되어 부유 모듈(604/605)의 중공 내부로 분출된다. 실시예가 부유하는 수역(601)으로부터 관성 물 튜브를 통해 중공 부유 모듈(604/605)의 내부로의 이러한 주기적 펌핑은 중공 부유 모듈 내부의 물과 가스의 평균 압력을 상승 및/또는 증가시키는 경향이 있다. 중공 부유 모듈 내부에 포획된 공기와 물의 압력이 충분히 크면, 중공 부유 모듈(604/605)의 내부에 포획, 캐싱 및/또는 저장되는 물은, 터빈 유입 파이프(608)를 통해 중공 부유 모듈의 내부로부터 상승하여 이를 통해 내부에 있는 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐르거나 및/또는 이러한 수력 터빈의 회전을 야기하는 경향이 있는 터빈 발전기 조립체(602) 내로 흐르는 경향이 있다. 그리고, 상승된 물은, 수력 터빈을 통과하고 수력 터빈에 에너지를 부여한 후, 터빈 유출 파이프(609)를 통해 아래쪽으로 흐르고 유출 파이프 배출 마우스(보이지 않으며, 튜브 재킷 벽(606)을 통해 침투함)로부터 수역(601)으로 나오는 경향이 있다.
유출 파이프 배출 마우스(보이지 않음)로부터 수역(601)으로의 물의 배출에 의해 생성되는 추력은, 실시예를 수역(601)을 통해 물 유출 및/또는 배출의 방향과 실질적으로 반대 방향으로 이동시킨다.
본 개시내용의 실시예는, 다중 유출 파이프 배출 마우스(예를 들어, 밸브를 사용하여 및/또는 동작적으로 연결된 수력 터빈의 토크의 변동을 사용하여 상대 흐름 크기가 제어 및/또는 조정될 수 있음) 및 한 쌍의 방향타를 포함하지만 이에 제한되지 않는 "조종 요소"를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 실시예는, 특정 방향 및/또는 특정 장소로 실시예를 추진하고 조종하기 위해 조종 요소를 이용할 수 있다. 유사한 실시예에서, 전기 제어 시스템은, 위상 어레이 안테나에 의해 수신되는 전자기적으로 인코딩된 신호 및/또는 명령어에 응답하여 조종 요소의 위치를 유지 및/또는 조정하기 위해 조종 요소를 제어한다.
실시예의 터빈 발전기 조립체(602), 컴퓨터 챔버(보이지 않음), 및 공기 펌프(607)는, 예를 들어 서비스 제공 또는 교체를 위해 선박 크레인 또는 항공기에 의한 탈착식 스파 모듈(612)의 배치 및/또는 제거를 용이하게 하는 패드 아이(예를 들어, 613)를 통합하는 탈착식 스파 모듈(612) 상에 및/또는 내에 모두 포함된다. 일부 실시예에서, 탈착식 스파 모듈의 제거는 전자적으로 제어되는 잠금 메커니즘에 의해 제한되거나 방지된다. 전자적으로 제어되는 잠금 메커니즘은, 각각의 실시예의 위상 어레이 안테나를 통해 전자기적으로 인코딩된 명령어, 예를 들어, 실시예 근처에 유지보수 선박의 존재에 대응하는 때에 탈착식 스파 모듈을 잠금해제하도록 지상 제어 센터 또는 상기 유지보수 선박으로부터 전송되는 신호를 수신하는 컴퓨터에 의해 제어된다.
도 55에 예시된 실시예(600)에서, 튜브 재킷(606/614) 벽에 의해 및/또는 튜브 밸러스트 공극(647) 내에 포함 및/또는 수용된 물의 부피는 상측 부분(606)에서보다 더 깊은 부분(614)에서 실질적으로 더 크다. 그리고, 튜브 밸러스트의 흐름 법선 및/또는 수평 단면은 상측 부분(606)에서보다 튜브 재킷의 더 깊은 부분(614)에서 실질적으로 더 크다.
일부 실시예에서, 중공 부유 모듈(604/605)의 수평 직경은 30미터, 40미터, 50미터, 60미터, 또는 70미터일 수 있다. 일부 실시예에서, 중공 부유 모듈(605)의 상부(예를 들어, 터빈-발전기 조립체(602)에서)로부터 관성 물 튜브의 하측 마우스(619)까지의 실시예의 수직 높이는 100미터, 130미터, 160미터, 190미터, 또는 220미터일 수 있다.
일부 실시예에서는, 위상 어레이 이외의 다른 유형의 안테나, 및/또는 코딩된 신호, 연산형 작업, 및/또는 다른 형태 및/또는 유형의 데이터를 송신 및/또는 수신하는 다른 수단이, 위상 어레이 안테나 대신에 또는 이에 더하여 사용된다. 예를 들어, 쌍극 안테나 또는 접시 위성이 사용될 수 있다.
도 56은 도 55에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 좌측면도를 도시한다.
터빈 발전기 조립체(602)는 터빈 발전기 조립체(602) 내부의 수력 터빈(보이지 않음)에 동작가능하게 연결된 발전기(615)를 포함한다.
중공 부유 모듈(604/605) 내부로부터의 물은, 유입 파이프(608)를 통해 터빈 발전기 조립체(602) 내로 위로 흐르고 내부의 수력 터빈(보이지 않음)에 에너지를 부여하여 수력 터빈이 회전하게 한다. 수력 터빈으로부터 배출되는 물은, 유출 파이프(609)를 통해 터빈 발전기 조립체(602) 밖으로 흐른 후 유출 파이프 배출 마우스(616)를 통해 빠져나가, 실시예(600)를 떠나 실시예가 부유하는 수역(601)에 진입하고, 이에 따라 실시예(600)를 '전방' 방향(즉, 도 56에 예시된 실시예 구성 및/또는 배향에 있어서 좌측)으로 이동시키는 경향이 있는 추력을 생성하는 경향이 있다. 조정가능한 방향타(617)는 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 제어 및/또는 조정된다. 방향타(617)는, 그 실시예 제어 시스템이 실시예를 조종하게 하여 예를 들어 실시예의 위상 어레이 안테나(603)에 의해 포착된 무선 신호에 의해 수신되는 메시지 및/또는 명령어에 특정된 코스 및/또는 목적지 등의 특정된 및/또는 바람직한 코스를 추종하게 할 수 있다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(601)을 가로질러 통과하는 파도에 응답하여 실시예(600)가 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브(보이지 않고, 튜브 재킷(606/614)과 실질적으로 동축임)의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(619)에 진입하고 빠져나온다(618).
중공 부유 모듈(604/605) 내의 공기 및/또는 물의 압력이 임계 압력을 초과하면, 중공 부유 모듈 내의 가압수는, 압력 릴리프 파이프(611)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처로부터 분출되어(620), 압력을 완화 및/또는 감소시키고, 그렇지 않으면 중공 부유 모듈 내의 과도한 압력으로부터 야기될 수 있는 실시예의 손상을 잠재적으로 방지한다.
도 57은 도 55 및 도 56에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
실시예의 위상 어레이 안테나(603)를 구성하는 개별 쌍극 안테나는 중공 부유 모듈(605)의 상부면에서 볼 수 있다. 위상 어레이 안테나(603)의 각각의 개별 안테나 요소(621)(예를 들어, 각각의 쌍극 안테나)는 이를 중공 부유 모듈(605)에 고정하는 장착 판(622)에 장착된다. 위상 어레이 안테나(603)는 전자기적으로 인코딩된 송신이 실시예로부터 원격 안테나, 예를 들어, 위성의 안테나(들)로 전송되게 할 수 있고 실시예에 의해 수신되게 할 수 있다.
위상 어레이 안테나(603)의 개별 안테나 요소(예를 들어 621)는 실시예의 중심 탈착식 스파 모듈(612) 주위에 방사상으로 배열된다. 위상 어레이 안테나(603), 탈착식 스파 모듈(612), 중공 부유 모듈(605), 및 관성 물 튜브(보이지 않음)는, 흐름 법선 및/또는 수직 길이방향 축을 (즉, 페이지에 수직이고 도 57에 예시된 실시예의 배향에 대한 실시예의 원형 둘레(600)의 대략적인 중심에서) 적어도 대략적인 정도까지는 공유한다.
공기 펌프(607)는, 활성화되면, 공기 파이프(623)를 통해 중공 부유 모듈(605)의 내부로 압축 공기를 펌핑한다. 공기 펌프(607)는, 실시예(600)의 내부 챔버 및/또는 인클로저 내부의 공기의 질량 및/또는 압력을 증가시키는 데 사용될 수 있다. 공기 펌프(607)는, 터빈 발전기 조립체(602)에 의해 생성되는 전기, 태양 패널(도시하지 않음)에 의해 생성되는 전기에 의해 적어도 부분적으로 전력을 공급받을 수 있고, 및/또는 터빈 발전기 조립체(602)의 회전하는 수력 터빈에 의해 또는 전력의 다른 임의의 수단, 메커니즘, 및/또는 소스에 의해 직접 기계적으로 구동될 수 있다.
중공 부유 모듈(605) 내부로부터의 가압수는, 압력의 결과로, 터빈 유입 파이프(608)를 통해 위로 가압되고, 이에 따라 터빈 발전기 조립체(602) 내부의 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐르고 이러한 터빈과 계합하여 회전시키며, 터빈 발전기 조립체는 다시 동작가능하게 연결된 발전기(615)의 회전자를 회전시켜, 수력 터빈을 통한 물의 통과에 응답하여 전력을 생성한다. 수력 터빈으로부터의 유출물은 유출 파이프(624)를 통해 터빈 발전기 조립체(602) 밖으로 흐른다. 유출 파이프(624)를 통해 수력 터빈 밖으로 흐르는 물은, 탈착식 스파 모듈(612) 내에 위치하고 탈착식 스파 모듈과 그 위의 터빈 발전기 조립체(602)의 상측 벽 바로 아래에 위치하는 열 교환 및/또는 열 흡수 냉각 챔버(보이지 않음)로 흘러내린다. 수력 터빈 유출물은, 냉각 챔버를 통해 흐른 후, 위로 흘러 유출 파이프(609) 내로 향하고 이를 통해 유출 파이프 배출 마우스(도 56의 616)로 흘러내리고, 여기서 실시예가 부유하는 수역(601)에 진입하고, 이에 따라 실시예가 부유하는 물의 표면을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 추력을 생성한다.
도 58은 도 55 내지 도 57에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측면도를 도시한다.
도 59는 도 55 내지 도 58에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 60은 도 55 내지 도 59에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 57에 특정된 단면 라인(60-60)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(601)을 가로지르는 파도의 통과에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 물은 실시예의 관성 물 튜브(625)의 하측 마우스(619) 내외로 이동한다(618). 관성 물 튜브(625) 내의 물과 이 물의 상측면(626)은, 실시예에서, 실시예 주위에서 및/또는 실시예 아래에서 파도의 통과에 응답하여 상하로 이동한다(627). 때때로, 물 튜브(625) 내부의 물의 표면(626)은, 너무 높게 및/또는 이러한 속도, 모멘텀 및/또는 운동 에너지로 상승하여, 관성 물 튜브(625)의 상측 마우스(628)를 빠져나와 물 전환기(644)와 충돌하며, 측방향으로 전환되어(630), 중공(631), 및/또는 내부 공간, 인클로저, 및/또는 챔버, 중공 부유 모듈(604/605) 내로 떨어져, 물 저장소 및/또는 이 안의 물 풀(632)에 물을 추가하는 경향이 있다.
관성 물 튜브(625)는, 실질적으로 원통형 튜브이고, 원통형 튜브 밸러스트 벽(606) 및 장방형 튜브 밸러스트 벽(614) 모두와 동심 및/또는 동축이다. 관성 물 튜브(625)는 튜브 밸러스트 재킷(606/614)의 중심을 통해 및/또는 이러한 중심 내에서 수직으로 통과한다. 관성 물 튜브(625)는, 실시예가 하측 마우스(619)에서 부유하는 수역(601)에 개방되어, 관성 물 튜브(625)의 내부가 실시예 외부(예를 들어, 아래)의 물과 연통하고, 물이 하측 마우스(619)를 통해 관성 물 튜브(625) 안으로(상측으로) 및 밖으로(하측으로) 자유롭게 통과할 수 있다(618).
관성 물 튜브(625)의 상측 마우스(628)로부터 물의 분출 및 중공 부유 모듈의 내부 중공, 챔버 및/또는 인클로저(631)에 대한 후속 추가, 및/또는 공기 펌프(607)에 의한 내부 중공, 챔버, 및/또는 인크로저(631)로의 가압 공기의 추가, 및 이들 모두의 추가의 결과로, (내부의 물 풀의 표면(632) 위에 있는 중공 부유 모듈의 내부 중공, 챔버, 및/또는 인클로저(631)의 상측 부분을 점유하는) 공기 및 그 중공, 챔버, 및/또는 인클로저(631) 내의 물(632)의 압력. 물(632)의 압력은, 물이 파이프 커플러(636)를 통해 터빈 발전기 조립체(602)에 직접 연결된 터빈 유입 파이프의 해당 부분(608)에 연결된 터빈 유입 파이프(608)의 부분(635)의 하측 마우스(634) 내로 및 이를 통해 위로 흐르게 한다(633). 터빈 유입 파이프(635/608)를 통해 위로 흐르는 물은 수력 터빈(651) 내로, 수력 터빈 상으로, 및/또는 수력 터빈을 통해 흘러, 터빈을 회전시키는 경향이 있다.
중공 부유 모듈(604/605)은, 대기압으로부터 상당히 상승된 압력을 포함하여 다양한 압력에서 물(632) 및/또는 (물(632) 위의) 공기의 양을 포함할 수 있는 중공, 챔버, 인클로저, 용기 및/또는 공극(631)을 포함한다. 중공 부유 모듈 공극(631)은, 상측 중공 부유 모듈 벽(605)에 의해 정의되는 상부 내면 및 부유 모듈의 하측 중공 부유 모듈 벽(604)에 의해 정의되는 하부 내면을 갖는다.
수력 터빈(651)을 통과한 후, 터빈 유입 파이프(635/608)를 통해 수력 터빈에 도달한 물은, 유출 파이프(624)를 통해 터빈 발전기 조립체 밖으로 흐르고 이러한 파이프를 통해, 컴퓨터 챔버(639) 내에 위치지정, 부착, 장착, 및/또는 보호되는 컴퓨터, 배터리, 전력 변환기, 무선 송수신기, 위상 어레이 제어기, 및 기타 전자 및/또는 전기 부품 및/또는 회로(638)에 의해 발생하는 열의 적어도 일부를 흡수하는 경향이 있는 물 냉각 챔버(637) 내로 흘러내린다.
물 냉각 챔버(637)를 통과한 후, 유입 파이프(635/608)를 통해 수력 터빈(651)에 도달하여 이를 통해 흐른 물은, 유출 파이프의 상측 부분(609)을 통해 흐른 후 파이프 커플러(640)를 통해 그 유출 파이프의 하측 부분(641)을 통해 흐르며, 이후 유출 파이프 배출 마우스(616)를 통해 파이프를 빠져나와(642), 유출 흐름의 반대 방향으로 추력을 생성한다. 방향타(617)는, 실시예의 항법 제어 시스템(도시되지 않음)이 실시예가 부유하는 수역의 표면(601)을 가로질러 실시예(600)의 운동을 지시하게 함으로써, 바람직한 및/또는 지정된 코스를 따라 및/또는 원하는 및/또는 지정된 목적지로 실시예를 조종하게 할 수 있다.
터빈 발전기 조립체(602), 유출 파이프(624), 유입 파이프의 상측 부분(608), 유출 파이프의 상측 부분(609), 공기 펌프(607), 물 냉각 챔버(637), 컴퓨터 챔버(639)(및 컴퓨터(638) 및 내부의 기타 전기 회로)는 탈착식 스파 모듈(612)에 부착 및/또는 이러한 탈착식 스파 모듈 내에 통합된다. 그리고, 탈착식 스파 모듈(612)은 탈착식 스파 인클로저(640) 내에 위치하고 탈착식 스파 인클로저에 탈착가능하게 부착된다.
가동 파이프 커넥터(636, 640)가 느슨해지고, 이동하고 및/또는 제거되면, 각각의 유입 및 유출 파이프의 상측 부분(608, 609)은, 각각의 상보적인 하측 파이프 부분 및/또는 세그먼트(635 및 641)로부터 분리될 수 있어서, 각각의 상측 및 하측 파이프 부분이 분리되게 할 수 있다. 유사하게, 도 60의 예시에서는 보이지 않지만, 가동 및/또는 탈착식 파이프 커넥터는 공기 펌프(607)를 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 공극에 연결하는 파이프(623)의 상측 부분과 하부 부분의 분리를 허용한다. 각각의 파이프 커넥터의 제거를 통해 상측 파이프 부분이 이의 상보적인 하측 파이프 부분으로부터 연결해제된 후, 탈착식 스파 모듈(612)은 상보적인 탈착식 스파 인클로저(643)로부터 분리 및/또는 제거될 수 있다.
방향타(617) 및 이에 연관된 기계적 구성요소 및/또는 시스템을 제외하고, 실시예(600)의 모든 이동 구성요소(예를 들어, 베어링) 및 전자 구성요소는 탈착식 스파 모듈(612) 내에 통합된다. 따라서, 이들 각각의 이동 구성요소와 전자 구성요소 중 임의의 것이 고장나는 경우, 손상된 및/또는 기능하지 않는 탈착식 스파 모듈(612)은 동작가능한 것으로 교체될 수 있다. 한 쌍의 패드 아이(도 57의 613)는, 인접하는 선박의 크레인 또는 헬리콥터와 같은 탈착식 스파 모듈의 들어올림, 이동 및 배치(또는 교체)를 용이하게 한다.
정상 동작시, 탈착식 스파 모듈(612)은, 실시예의 위상 어레이 안테나(603)에 의해 수신되는 코딩된 무선 신호에 의해 잠기거나 잠금해제될 수 있는 전자 잠금 메커니즘에 의해 상보적인 탈착식 스파 인클로저(643) 내부에 잠긴다.
탈착식 스파 인클로저(643)의 바닥면(644)은 물 전환기를 생성한다. 이 바닥면(644)은 대략 원추 형상이고 물 튜브(625)의 상측 마우스(628)로부터 분출되는 물을 측방향으로 전환시키는(630) 경향이 있다.
도 60에 예시된 실시예의 관성 물 튜브(625)는 3개의 기하학적으로 구별되는 세그먼트, 섹션 또는 부분을 갖는다. 최하부 부분(625)은 대략 원통형이다. 중간 부분(645)은 테이퍼링되고 및/또는 대략적으로 절두원추형이다. 그리고, 관성 물 튜브의 최상 부분(646)은 최하 부분(625)과 같이 대략 원통형이다. 그러나, 최상 부분의 직경, 폭 및/또는 흐름 법선 단면적은 최하 부분(625)의 것보다 작다.
관성 물 튜브(625)는, 3개의 연속적이고 상호 연결된 섹션인, 하측 원통형 섹션(625), 중간 절두원추형 섹션(645) 및 상측 원통형 섹션(646)에 의해 정의된다. 하측 원통형 섹션(625)은, 하측 마우스(619)로부터 튜브 밸러스트(647)가 저장, 수용 및/또는 배치되는 영역을 통해 위로 그리고 부유 모듈(604)의 바닥 부분을 통해 상승한다.
실시예(600)가 동작 중이고 파도가 실시예 아래를 통과하고 및/또는 실시예와 충돌할 때, 물은 관성 물 튜브(625) 내에서 상하로 이동하는 경향이 있다. 하측 원통형 섹션(625) 내에서 및/또는 이를 통해 상향으로 이동하는 물은, 중간 절두원추형 섹션(645) 내에서 가속하는 및/또는 가속되는 경향이 있고, 그 후에 상측 원통형 섹션(646)을 통해 상향으로 이동하는 경향이 있다. 상측 원통형 섹션(628)의 상부에 도달하고 상향 속도가 남아 있는 물은, 물 튜브(646)를 떠날 수 있고/있거나 이로부터 분출될 수 있으며, 따라서 물 전환기(644)에 의해 측방향으로 전환되는 경향이 있어서, 중공 부유 모듈(604/605)의 중공, 챔버, 인클로저, 용기 및/또는 공극(631)에 축적되고, 그 결과 "포획"되어 통상적으로 상측 원통형 섹션(628)에 쉽게 진입할 수 없고 및/또는 아래로 흐를 수 없다.
실시예(600)에서 및/또는 실시예에 저항하는 지속적인 파도 작용은, 물이 주기적으로, 가끔, 빈번하게, 및/또는 다소 규칙적으로 내부 인클로저(631) 내로 펌핑되게 할 수 있으며, 이에 따라 내부의 물 저장소(632)에 추가될 수 있으며, 이는 중공 부유 모듈(604/605) 내에 축적된 물의 내부 흘수선(632)을 점진적으로, 증분적으로, 및/또는 다소 연속적으로 상승시키는 경향이 있다. 동시에, 중공, 챔버, 인클로저, 용기 및/또는 공극(631) 내부의 물과 함께 및/또는 물과 함께 포획된 공기 또는 가스는, 물이 인클로저(631)에 추가될 때 가압 및 압축된다. 이 공기 또는 가스가 압축됨에 따라, 인클로저 내의 물의 압력도 증가하는 경향이 있다. 소정의 순간에, 더 많은 물이 인클로저(631)에 추가되고, 그 인클로저(631) 내의 공기와 물의 압력이 계속 증가함에 따라, 압력은 물을 풀(632)로부터 터빈 유입 파이프의 하측 마우스(634) 내로 터빈 유입 파이프(635) 위로, 그리고 터빈 발전기 조립체(602) 내의 수력 터빈(651)에 도달하고 이를 통해 흐르는 지점까지 밀어내기(633)에 충분해진다. 유출 파이프(609/641)를 통해 수력 터빈(651) 밖으로 및/또는 수력 터빈으로부터 멀어지는 물은 터빈 유입 파이프(608/635)를 통해 및 수력 터빈(651)을 통해 물을 끌어올리는 경향이 있다.
물이 내부 인클로저(631)에 추가되는 것과 동시에, 인클로저(631) 내의 공기와 물의 압력을 증가시키는 경향이 있고, 실시예(600)의 평균 밀도가 증가하는 경향이 있어서, 디바이스가 물에 더 낮게 안착되는 경향이 있으며, 이는 수력 터빈을 통해 물을 구동하고 실시예가 부유하는 수역(601)으로 다시 이동시키는 데 필요한 유효 수두 압력 및/또는 순 수두 압력을 감소시켜, 실시예로부터 물이 배출되는 속도를 증가시키는 경향이 있다.
관성 물 튜브의 형상, 치수, 설계 및/또는 기하학적 구성은 임의적이며, 다른 형상, 치수, 설계 및/또는 구성을 갖는 관성 물 튜브는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
한편, 도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 단일 관성 물 튜브를 갖는 반면, 두 개 이상의 관성 물 튜브를 포함 및/또는 통합하는 실시예가 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 관성 물 튜브 내에 절두원추형 테이퍼링 부분 및/또는 수축부를 갖지만, 절두원추형이 아닌, 예를 들어, 매끄럽고 대략 모래시계 또는 반전된 와인 유리 형상의 테이퍼를 갖는 테이퍼링된 부분 및/또는 수축부를 특징으로 하는 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 상이한 기하학적 형상, 패턴, 구성 및/또는 설계에 의해 구별되는 3개의 부분으로 구성된 관성 물 튜브(625)를 갖지만, 1개, 2개, 4개 또는 그 이상으로 구성된 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예는 이러한 부분이 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 이웃하고, 인접하고 및/또는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 및/또는 수축 부분(645)으로 구성된 관성 물 튜브(625)를 갖지만, 물이 분출되는 마우스(628)가 테이퍼링된 및/또는 수축된 부분의 상측 마우스이도록 하부 원통형 부분에만 연결된, 즉, 상측 원통형 부분이 생략된 테이퍼링된 및/또는 수축된 부분으로 구성된 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 이웃하고, 인접하고 및/또는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 및/또는 수축 부분(645)으로 구성된 관성 물 튜브(625)를 갖지만, 물이 관성 튜브의 내외로 흐르는 마우스(619)가 테이퍼링된 및/또는 수축된 부분의 하측 마우스이도록 상측 원통형 부분에만 연결된, 즉, 하측 원통형 부분이 생략된 테이퍼링된 및/또는 수축된 부분으로 구성된 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 이웃하는, 인접한, 및/또는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 및/또는 수축된 부분(645)으로 구성된 관성 물 튜브(625)를 갖지만, 실시예는, 전체를 따라 테이퍼링된, 즉, 상측(646) 및 하측(625) 원통형 부분이 생략된 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예는, 물이 튜브의 내외로 흐르는 마우스(628 및 619)가 각각 관성 물 튜브의 테이퍼링된 부분의 상측 및 하측 마우스이도록 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
물 저장소(632)는 부유 모듈(604/605) 내의 중공 챔버(631)의 하측 부분을 점유한다. 그러나, 이러한 물 저장소는, 공간, 챔버 및/또는 공극, 즉, 관성 물 튜브의 최하부 부분(625)과 둘러싸는 및/또는 원주형 물 튜브 재킷(604/614)의 벽 사이에 위치지정 및/또는 위치하는 밸러스트 공극(647)을 점유함으로써 물 튜브(625)의 측면을 둘러싸고 아래로 연장된다. 관성 물 튜브(625)과 튜브 재킷(606/614) 사이의 물(647)은 사실상 튜브 밸러스트(즉, 관성 물 튜브(625)에 인접하게 위치하는 밸러스트)이다. 튜브 밸러스트 챔버(647)는 물 저장소(632) 및 부유 모듈(604/605) 내의 전체 중공 챔버(631)에 인접하며 유체 연결된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 다른 실시예도, 관성 물 튜브(625)와 튜브 재킷(606/614) 사이에 위치지정, 수용, 포획 및/또는 저장되는 물로 구성된 튜브 밸러스트(647)를 함유, 포함 및/또는 통합한다. 그러나, 이 실시예의 튜브 밸러스트(647)를 포함하는 공간, 챔버, 용기, 컨테이너, 및/또는 부피는 물 저장소(632)나 전체 중공 챔버(631)에 인접하지도 유체 연결되지도 않는데, 그 이유는 (도 55 내지 도 60에 예시된 실시예와는 달리) 본 실시예에서 불침투성 장벽이 튜브 밸러스트를 중공 챔버(631)로부터 분리하기 때문이다.
튜브 밸러스트(647)는, 실시예(600)의 바닥 부분에 위치하며, 내부를 수직으로 통과하는 실시예의 관성 물 튜브(625)의 외주에 견고하고 동심으로 부착된 벽(614/606)에 의해 정의 및/또는 구속된다. 튜브 밸러스트(647)의 튜브 밸러스트 벽(614)은 만곡된 및/또는 볼록한 외부 형상을 갖는다. 튜브 밸러스트(647)의 수평 단면적은 실시예의 하반부에 속하는 수직 위치(즉, 실시예의 수직 중간점 아래에 위치하는 수직 위치)에서 가장 크다. 본 개시내용의 유사한 실시예에서, 튜브 밸러스트(647)의 수평 단면적은 실시예의 하측 1/3 내에 속하는 수직 위치에서 가장 크다. 본 개시내용의 범위는 임의의 크기, 형상, 실시예 상의 상대 위치 및/또는 설계의 튜브 밸러스트 챔버를 포함한다.
튜브 밸러스트 챔버(647)의 바닥 부분 내에서 관성 물 튜브(625)의 하측 단부에 인접한 것은, 실시예(600)에 대한 밸러스트로서 또한 기능하는 추(648) 및/또는 음의 부력 재료(예를 들어, 암석, 모래, 금속 물체 및/또는 기타 골재 재료)이다.
튜브 밸러스트 벽(606/614)은, 관성 물 튜브(625)를 둘러싸는 재킷 및/또는 벽으로서 기능하는 중공 컨테이너를 포함, 생성 및/또는 포함하며, 특히 관성 물 튜브(625)의 바닥 부분을 덮는 것은 아니지만 배타적이지 않다. 튜브 밸러스트 벽(606/614)은, 큰 부피의 물(647)을 봉입하고 실질적으로 구속하여, 물 튜브(625)에 대한 물의 수직 위치를 "고정"하고 따라서 이렇게 봉입된 물의 질량을 실시예의 질량에 효과적으로 추가한다. 튜브 밸러스트 벽(614)은, 얇은 바닥 환형 근처(619), 얇은 상부 근처(606) 및 구상형 중심 영역 근처(614)가 존재하면서 중심 축이 공칭상 수직으로 배향되는 세장형 토러스에 해당하는 형상을 정의하여, (관성 물 튜브를 따른 원하는 위치에 원하는 관성 밸러스트를 제공하면서) 최소한의 항력으로 물을 통과하도록 한다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 더 좁은 상측 부분(606)과 더 넓은, 예를 들어, 불룩한/불룩하거나 볼록한 하측 부분(614)을 특징으로 하는 튜브 밸러스트 챔버(647)를 갖지만, 상이한 형상, 치수, 설계 및/또는 기하학적 구성의 튜브 밸러스트 챔버를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예도 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 단일 튜브 밸러스트 챔버(647)를 갖지만, 두 개 이상의 튜브 밸러스트 챔버를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예, 예를 들어, 물 튜브(625)에 인접한 다중 밸러스트 튜브에 걸쳐 분산되고, 단일 밸러스트 튜브를 가로질러 수직으로 분산되고, 단일 밸러스트 튜브를 중심으로 원주 방향으로 분산된 밸러스트 튜브도 본 개시내용의 범위에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 물 저장소(632)와 중공 부유 모듈 챔버(631) 모두에 유체 연결되는 튜브 밸러스트 챔버(647)를 갖지만, 각각의 중공 부유 모듈의 내부 챔버 또는 내부의 물 저장소에 인접하지 않고 유체 연결되지도 않으며 이러한 내부 챔버로부터 분리된 하나 이상의 튜브 밸러스트 챔버를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예도 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 실시예(600)의 가속에 대하여 일정하지는 않지만 일관된 관성 저항을 나타내는 튜브 밸러스트 챔버(647)를 갖지만, 예를 들어 기동되면 물이 상대 자유도로 밸러스트 챔버 내외로 이동하여 실시예의 가속에 대한 내부 물의 관성 저항을 제거하지는 못하더라도 효과적으로 감소시킬 수 있는 튜브 밸러스트 챔버를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예도 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 튜브 밸러스트 공극(647)에 인접하여 및/또는 이러한 공극의 바닥에서 관성 물 튜브(625) 및/또는 튜브 재킷(614)의 하측 부분에, 내부에 및/또는 근처에 부착된 음의 부력 즉 보조 밸러스트(648)를 갖지만, 각각의 중공 부유 모듈 및/또는 관성 물 튜브에 대해 다른 장소에 위치하는 음의 부력 밸러스트를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예 및 이러한 음의 부력 밸러스트가 없는 실시예도, 본 개시내용의 범위 내에 포함된다. 음의 부력 밸러스트의 통합, 실시예 내에서의 분산, 및/또는 이러한 밸러스트의 양, 중량 및/또는 질량은 많은 구성, 설계 및/또는 구조의 대상이 되며, 이러한 모든 변동은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
하측 부유 모듈 표면 및/또는 벽(604)은, 상측 부유 모듈 표면 및/또는 벽(605)에 비해 두꺼워지고 저밀도 재료로 만들어지거나 가스 또는 폐쇄형 전지 폼과 같은 저밀도 재료를 함유하는 기밀하게 밀봉된 공극을 포함하기 때문에, 실시예에 "영구 부력"을 제공하며, 어느 경우든 실시예의 평균 밀도를 감소시킨다. 예를 들어, 바닥 부유 모듈 표면 및/또는 벽(604)은 폐쇄된 전지 폼으로 만들어질 수 있다. 또는, 바닥 부유 모듈 표면 및/또는 벽(604)은 공기, 질소 및/또는 기타 가스를 함유하는 밀봉된 칸막이 분리 구획부를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 바닥 부유 모듈 표면 및/또는 벽(604)은 물보다 낮은 평균 밀도를 가지며, 따라서 실시예의 전체적인 양의 부력에 기여한다. 본 개시내용의 다른 유사한 실시예는 실시예 상의 다른 곳에 및/또는 실시예에 위치하는 영구 부력을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 관성 물 튜브(625) 주위, 특히 이의 중간 절두원추형 섹션(645) 주위에 부력 클래딩 또는 재킷을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 영구 부력을 각 실시예에 제공하는 구조, 구성요소, 요소, 특징 및/또는 부품을 갖지 않는다. 이들 실시예는, 양의 부력을 달성하고, 중공 부유 모듈 챔버(631) 내에 공기 및/또는 다른 가스가 포획되고/포획되거나 "거품(5)"을 형성함으로 인해 및/또는 그 결과로 부유 상태를 유지한다.
중공 부유 모듈(604)은 재료, 구조, 챔버, 모듈, 공간, 부피 및/또는 요소의 형태로 영구 부력을 통합하며, 이로부터 물이 대체로, 실질적으로, 및/또는 완전히 배제된다. 예시된 실시예(600)는 물이 실질적으로 배제된 중공 부유 모듈(604)의 바닥면에 부합하는 부피(649)를 포함한다.
예를 들어, 실시예 내의 영구 부력의 측정을 생성 및/또는 설정하도록 본 개시내용의 실시예의 일부, 영역, 면적, 부피, 및/또는 부분으로부터 물이 배제되는 형상, 치수, 설계, 위치, 실시예 내의 분산, 기하학적 구성, 상대 부피, 절대 부피, 및/또는 재료(들)는, 많은 가능한 실시예 구성을 통해 및/또는 이에 의해 또한 실시예의 적어도 일부로부터 물을 배제하기에 적합한 다른 많은 형상, 설계, 상대 및 절대 부피, 및 재료를 통해 및/또는 이에 의해 달성될 수 있고, 이러한 모든 변동을 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예(600)는 경계 강철 판으로 구성된 단일 영구 부력 공기 충전 챔버(649)를 갖지만, 실시예는 폐쇄된 전지 폼, 폼-충전된 챔버 등으로 구성된 영구 부력 요소를 포함, 통합 및/또는 이용하며, 이러한 모든 변동은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
탈착식 스파 인클로저(643)는, 중공 부유 모듈(604/605)의 벽에 탈착식 스파 인클로저를 견고하게 연결하는, 예를 들어, 중공 부유 모듈 부분들(604, 605) 사이의 강화된 이음부에 탈착식 스파 인클로저를 연결하는 4개의 대략 수평 스트러트(예를 들어, 650)에 의해 적어도 부분적으로 구조적으로 안정화된다.
실시예의 탈착식 스파 인클로저 및/또는 물 전환기를 안정화하는 데 사용되는 강화 스트러트, 스트링거, 및/또는 기타 구조적 강화부의 임의의 수, 기하학적 구조, 설계, 구성, 강도, 두께, 유형, 재료 조성 등을 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
터빈 발전기 조립체(602)와 함께 위치하는 것은 컴퓨터 및/또는 다른 전자 구성요소 및/또는 회로의 어레이(638)이다. 컴퓨터 어레이(638)는 기밀하게 밀봉된 컴퓨터 컨테이너 및/또는 챔버(639)에 위치하며, 컴퓨터 어레이(638) 내의 컴퓨터 및/또는 다른 전자 구성요소 및/또는 회로는 실시예 및 이의 발전기(651)에 의해 생성되는 전력에 의해 적어도 부분적으로 에너지가 공급된다.
컴퓨터 어레이(638)는 컴퓨터 칩들(CPU, GPU, ASIC 또는 기타 유사한 칩) 및 기타 컴퓨터 구성요소들로 이루어지고, 이들 중 적어도 일부는, 전기 전도도가 낮고 컴퓨터 칩의 동작 온도에 해당하는 온도에서 끓는 경향이 있는 열 교환 유체에 담가져 있다. 이러한 열 교환 유체는 컴퓨터 어레이가 동작 중일 때 기밀하게 밀봉된 컴퓨터 챔버(639)의 상부로 기체로서 상승하는 경향이 있다. 기밀하게 밀봉된 컴퓨터 챔버(639)의 상부에 있는 열 교환 표면은, 열 교환 유체로부터의 열이 터빈 유입 파이프(635/608) 위로 이동하였으며 냉각 챔버(637) 내로 및/또는 냉각 챔버를 통해 이동한 물에 전달되게 할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 의해 터빈 발전기 조립체(602)로 이동된 물은, 기밀하게 밀봉된 컴퓨터 챔버(639)에서 상변화 비등 열 교환 유체의 매개를 통해 컴퓨터 어레이(638)의 컴퓨터 칩을 냉각하기 위해 간접적으로 사용된다. 냉각 챔버(637)의 물은, 컴퓨터 챔버(639)를 냉각 챔버(637)로부터 분리하는 열 교환 표면을 통해 열 교환 유체로부터 열을 받은 후, 유출 파이프(609/641)를 통해 그리고 유출 파이프 배출 마우스(616)를 통해 흐른다. 이러한 메커니즘에 의해, 실시예의 컴퓨터 칩 및 기타 컴퓨터 구성요소에 의해 생성되는 열이 실시예가 부유하는 수역(601)으로 간접적으로 및/또는 수동적으로 배출된다.
도 60에 예시된 실시예에서, 컴퓨터 챔버(639)와 냉각 챔버(637)는 실시예의 상측 부분에 위치하지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 컴퓨터 챔버(639)와 냉각 챔버(637)는, (예를 들어, 중간 절두원추형 섹션(645)에 인접하는) 내부 중간 부분, (예를 들어, 중공 부유 모듈(604/605)의 측벽에 인접하는) 측면 부분, 또는 (예를 들어, 부유 모듈(604)의 바닥 벽에 인접하거나 관성 물 튜브(625)의 하측 마우스(619)에 인접하는) 바닥 부분을 포함하여 실시예 상의 및/또는 실시예 내의 임의의 장소에 위치할 수 있다. 열이 전달되는 물이 터빈 발전기 조립체(602) 근처의 냉각 챔버(637)와 같은 폐쇄된 및/또는 봉입된 도관에 있는 것도 필수 사항이 아니다. 예를 들어, 본 개시내용의 일 실시예에서, (예를 들어, 실시예의 하나 이상의 컴퓨터 챔버를 위한) 냉각 챔버의 열 교환 표면은 실시예의 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 인클로저(631) 내에 위치하고, 실시예의 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 인클로저(631) 내의 물(632)은 실시예의 컴퓨터 챔버 내의 끓는 열 교환 유체로부터 열을 제거 및/또는 흡수하는 데 사용된다.
본 개시내용의 실시예에서, (예를 들어, 실시예의 하나 이상의 컴퓨터 챔버를 위한) 냉각 챔버의 열 교환 표면은 실시예의 외주면에 또는 이에 인접하게 위치하고, 실시예의 컴퓨터 챔버 내에서 끓는 열 교환 유체로부터 열을 제거하는 데 사용되는 물은 실시예가 부유하는 물이다.
본 개시내용의 실시예에서, 관성 물 튜브(625)는 도 60에 예시된 실시예 구성에서보다 실질적으로 더 길고/더 크다. 이에 따라, (i) 중공 부유 모듈(604/605)의 최대 수평 단면의 수직 위치와 (ii) 튜브 밸러스트(647)의 최대 수평 단면의 수직 위치 사이의 거리는, 여기에 도시된 것보다 상당히 길 수 있고, 임의의 길이의 관성 물 튜브(625)를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예가 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예에서, 수력 터빈(651)은 유입 파이프와 유출 파이프 사이의 중간 위치에서 실시예(600)의 상측 위치 및/또는 최상부 위치에 위치한다. 그러나, 본 개시내용의 범위는, 실시예 내의 다른 위치에, 그리고 물이 실시예 내의 하나 이상의 챔버 및/또는 저장소로부터 흐르는 경로를 따라 및/또는 그러한 실시예가 부유하는 수역(601)으로 다시 흐르는 다른 상대 위치에 수력 터빈이 배치되는 실시예를 포함한다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예는 유출 파이프(641)의 유출 파이프 배출 마우스(616) 근처에 위치하는 수력 터빈을 갖는다. 본 개시내용의 다른 실시예는 유입 파이프(635)의 진입 애퍼처 및/또는 마우스(634) 근처에 위치하는 수력 터빈을 갖는다.
도 55 내지 도 60에 예시된 실시예에서, 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 챔버(631)의 가압 저장소(632) 내에 축적, 포획, 포착, 캐싱 및/또는 저장되는 물의 위치 에너지는 물을 담수화하는 데 사용된다. 본 개시내용의 범위는, 선박과 같은 실시예를 추진하도록 추력을 위해 실시예에 의해 생성되는 위치 에너지(예를 들어, 수두 압력)의 상당 부분 및/또는 임의의 부분을 이용 및/또는 변환하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 유출 필터 및/또는 흡착 재료를 통해 가압수를 펌핑하여 해당 물로부터 유용한 미네랄을 포착 및/또는 흡착하는 것과 같은 다른 유용한 목적 및/또는 응용분야를 위해 실시예에 의해 생성되는 위치 에너지(예를 들어, 수두 압력)를 이용 및/또는 변환하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 컴퓨터 어레이(638)는, 암호화폐 블록체인 블록에 대한 암호화 해시 값 및/또는 다른 "작업 증명" 값을 연산할 수 있는 복수의 CPU, GPU, TPU, FPGA, 및/또는 ASIC을 포함한다. 본 개시내용의 실시예가 암호화폐 블록체인 블록에 대한 암호화 해시 값 및/또는 다른 "작업 증명" 값의 연산을 실행, 완료 및/또는 처리할 수 있는 많은 방법, 프로토콜, 메커니즘, 시스템 및/또는 전략이 있으며, 이러한 모든 및/또는 임의의 방법, 프로토콜, 메커니즘, 시스템 및/또는 전략을 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
본 개시내용의 실시예는 암호화 해시 값을 연산하기 위해 다음 단계들을 실행한다:
a. 복수의 암호화폐 거래 기록이 제1 컴퓨터(예를 들어, 제1 지상 기반 컴퓨터)에 의해 수집된다(예를 들어, 글로벌 "비트코인" 네트워크로부터 수집된다).
b. 제2 컴퓨터(예를 들어, 제2 육상 기반 컴퓨터)(제1 컴퓨터와 동일한 컴퓨터일 수 있음)가 복수의 암호화폐 거래 기록으로부터 블록 헤더 사양을 연산한다. 예를 들어, 블록 헤더 사양은 복수의 암호화폐 거래 기록으로부터 연산되는 머클(Merkle) 루트 및/또는 머클 트리 중간 노드 세트를 포함할 수 있다. 블록 헤더 사양은, 타임스탬프 값의 범위 지정, 및/또는 "논스" 값의 범위 지정, 및/또는 머클 트리 중간 노드의 가능한 순열의 서브세트 지정을 포함할 수 있고, 이들 중 어느 것이라도 개별적으로 (및/또는 모두 집합적으로) 유효 "작업 증명" 값(예를 들어, 글로벌 비트코인 네트워크의 현재 "난이도" 수준에 의해 부과된 및/또는 특정된 관련 제약을 충족하는 암호화 해시 값)을 연산하려는 시도에서 "검색"하도록 실시예를 위한 "파라미터 공간"을 지정할 수 있다.
c. 제2 컴퓨터는 블록 헤더 사양(적용가능한 경우, 하나 이상의 적절한 실시예 고유 ID에 연관됨)을 실시예에 송신한다.
d. 실시예는 블록 헤더 사양으로부터 블록 헤더를 연산한다. 예를 들어, 블록 헤더 사양에 정의된 제약과 일치하는 블록 헤더 값을 무작위로 선택함으로써 블록 헤더 사양으로부터 블록 헤더를 연산할 수 있다. 실시예는 이러한 제약과 일치하는 블록 헤더를 통해 순차적으로 순환할 수 있다. 실시예는, 또한 및/또는 대안적으로 이러한 제약과 일치하는 블록 헤더를 무작위로 선택할 수 있다.
e. 실시예는 블록 헤더의 암호화 해시 값을 계산한다.
f. 실시예는, 암호화 해시 및/또는 암호화 해시가 연산된 전체 블록 헤더를 제3 컴퓨터(예를 들어, 제3 지상 기반 컴퓨터)(제1 및/또는 제2 컴퓨터와 동일할 수 있음)에 송신한다. 이러한 송신은, 예를 들어, 실시예의 위상 어레이 안테나를 사용하여 무선 또는 위성을 통해 발생할 수 있다.
복수의 이러한 실시예의 암호화 연산형 작업을 조율할 때, 제2 컴퓨터는 제1 컴퓨터에 의해 수집, 대조 및/또는 처리된 복수의 암호 거래 기록으로부터 공통 블록 헤더 사양을 계산할 수 있다. 이어서, 제2 컴퓨터는, 잠재적 암호 해시 값의 총 범위를, 타임스탬프 값, "논스" 값, 및/또는 머클 트리 중간 노드의 가능한 순열의 순차적, 이웃하는, 및/또는 세그먼트화된 범위들을 특정하고, 협력하는 실시예블의 더욱 큰 그룹, 세트, 및/또는 집합체의 일부로서 암호 해시 값을 협력하여 검색하는 각 실시예 및 실시예들의 서브세트의 검색을 제한하는 블록 헤더 및/또는 연산형 작업 사양을 각 실시예 및/또는 실시예들의 서브세트에 송신함으로써, 잠재적 암호 해시 솔루션들의 특정된 범위로 분할할 수 있고, 선택적으로, 잠재적 솔루션들의 범위는, 겹치지 않으며, 및/또는 다른 실시예 및/또는 실시예들의 서브세트에 의해 검색된/검색될 잠재적 솔루션들의 범위와 중복되지 않는다.
실시예의 인스턴스가 검색하도록 지시받고 및/또는 실시예의 주어진 인스턴스에 전송되는 타임스탬프 값, "논스" 값, 및/또는 머클 트리 중간 노드의 가능한 순열의 범위(들) 및/또는 서브세트(들)는, "분할 정복 기법"에 따라 예를 들어, 제2 컴퓨터, 이의 알고리즘, 및/또는 인간 조작자에 의해 선택될 수 있고, 이러한 기법에 의해, 실시예들의 복수의 인스턴스 각각에는 상이한 블록 헤더 사양(또는 미리 지정된 실시예 특정 ID에 대하여 적어도 일부가 조건화되고, 파라미터화되고, 이러한 ID에 의해 범위가 제한되고 및/또는 이러한 ID로 좁혀짐)이 주어져, 복수의 인스턴스가 유효 블록체인 블록 헤더의 "파라미터 공간"의 상이한 부분들을 동시에 검색하게 할 수 있고, 이에 따라 중복을 적어도 어느 정도 피할 수 있다. 이러한 "블록 헤더 사양"은, 통상적으로 논스, 타임스탬프 및/또는 머클 트리와 같은 블록 헤더의 모든 성분에 대한 구체적, 불변 및/또는 최종 값을 포함하지 않기 때문에, "부분 블록 헤더 사양"이라고도 한다. 대신, 블록 헤더 사양은 범위, 파라미터 및/또는 명령어를 포함할 수 있으며, 이에 따라 실시예는, 관련 블록체인 네트워크의 현재 난이도를 참고하여 암호 해시가 유효한 블록 헤더(예를 들어, 수치가 관련 "타겟"보다 작음)를 찾고 및/또는 생성하기 위해 전술한 이들 성분(및/또는 블록 헤더의 다른 성분)을 가변할 수 있다.
전술한 방법의 일부 변형예에서 및/또는 본 개시내용의 일부 실시예와 관련하여, 실시예에 송신된 블록 헤더 사양은, 암호화폐 거래 기록들의 세트를 포함하고, 머클 루트 또는 머클 트리 중간 노드들의 세트를 반드시 포함하지 않을 수도 있다. 이러한 변형에서, 실시예 자체는 송신된 암호화폐 거래 기록들의 세트로부터 관련 머클 루트를 연산한다. 일부 변형예에서 및/또는 본 개시내용의 일부 실시예와 관련하여, 실시예는 글로벌 비트코인 네트워크의 노드이고, 상기 네트워크를 포함하는 컴퓨터로부터 거래 기록을 직접 수신한다.
도 61은 도 60에 예시된 동일한 단면도의 사시도를 도시한다.
도 62는 도 55 내지 도 61에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 57에 특정된 단면 라인(62-62)을 따라 취해진 것이다.
압력 릴리프 파이프(611)는, 중공 부유 모듈 내의 공기와 물의 압력이 물의 상측면(652)을 압력 릴리프 파이프 내의 상측 마우스(653)의 높이를 초과하는 높이로 들어올리기에 충분할 때, 중공 부유 모듈(604/605) 내부의 물 저장소(632)로부터 물을 방출한다. 다시 말해서, 릴리프 파이프(611)의 상측 마우스(653)의 높이는 중공 부유 모듈(604/605) 내에서 도달될 수 있는 공기 및/또는 물의 최대 압력을 결정한다. 물 저장소(632)로부터의 물은 하측 마우스(654)를 통해 압력 릴리프 파이프(611)에 진입한다. 일부 실시예에서, 상측 마우스(653)에는 압력 릴리프 파이프(611)를 빠져나가는 임의의 물의 적어도 일부를 물(예를 들어, 해수)의 에어로졸화된 스프레이로 변환할 수 있는 노즐이 장착된다.
본 개시내용의 일부 실시예는 다수의 압력 릴리프 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 각 실시예의 터빈 유입 파이프(635/608)보다 큰 직경 및/또는 흐름 법선 단면적을 갖는 압력 릴리프 파이프(611)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 각 실시예의 터빈 유입 파이프(635/608)보다 작은 직경 및/또는 흐름 법선 단면적을 갖는 압력 릴리프 파이프(611)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 에어로졸화 노즐이 장착된 적어도 하나의 압력 릴리프 파이프 및 이러한 노즐이 장착되지 않은 적어도 하나의 릴리프 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 실시예는, 다수의 릴리프 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용하고, 실시예의 릴리프 파이프들 중 하나의 릴리프 파이프의 상측 마우스는 실시예의 릴리프들 중 제2 릴리프 파이프의 상측 마우스보다 높은 수직 위치 및/또는 높이에 있다.
릴리프 파이프(611)의 상측 마우스(653)의 높이, 및 각각의 중공 부유 모듈(604/605) 내에서 달성 및/또는 유지될 수 있는 관련된 최대 압력은, 많은 상이한 실시예 구성으로 달성될 수 있고/있거나 이러한 실시예 구성과 일관성이 있고, 이러한 구성과 변형 중 임의의 것 및/또는 모두를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다. 임의의 본 개시내용의 범위 내에 포함된 일부 실시예는, 압력 릴리프 파이프를 포함하지 않으며, 임의의 압력 릴리프 메커니즘, 구성요소, 모듈, 수단 및/또는 시스템도 포함하지 않는다. 이러한 실시예는, 각각의 수력 터빈(651)의 토크 및/또는 저항을 변경함으로써, 예를 들어, 각각의 수력 터빈의 저항성 토크를 감소시켜 가압수의 유출의 임피던스 및/또는 방해를 감소시킴으로써, 중공 부유 모듈(604/605) 내의 물 저장소(632)의 압력을 조절할 수 있다. 본 개시내용의 범위 내에 포함된 일부 실시예는, 예를 들어, 부유 모듈 내의 압력 센서로부터의 판독값과 함께 동작되고 및/또는 이에 응답하여 활성화되는 전동식 릴리프 밸브와 같이 각각의 중공 부유 모듈 내에서 과도한 압력이 발생 및/또는 지속되는 것을 방지하기 위한 대체 메커니즘, 구성요소, 모듈, 수단, 및/또는 시스템을 포함, 통합, 이용, 및/또는 이에 의존한다.
압축 공기는 공기 펌프(607)에 의해 생성 및/또는 생산될 수 있으며, 그 후 이 압축 공기의 일부는 공기 가압 파이프의 상측 부분(655)과 하측 부분(623)을 통해 중공 부유 모듈(604/605)의 챔버, 캐비티, 공극, 중공, 및/또는 내부(631)로 흐른다. 공기 가압 파이프의 상측 및 하측 파이프 부분(655 및 623)은 파이프 커넥터(656)에 의해 연결되며, 이러한 파이프 커넥터는, 느슨해지고, 이동되고, 및/또는 제거되는 경우, 상보적인 탈착식 스파 인클로저(643)로부터의 탈착식 스파 모듈(612)의 분리, 제거 및/또는 교체를 용이하게 한다.
관성 물 튜브의 상측 부분(646)은 복수의 스트러트(657)에 의해 탈착식 스파 인클로저(643)의 바닥에 견고하게 연결된다.
동작 동안, 실시예(600)는, 수역의 파압장의 작용 및/또는 실시예와 그 파압장의 상호작용, 특히 중공 부유 모듈의 넓은 바닥면(604)과 그 파압장의 상호작용으로 인해 파도에서 상하로 이동한다.
실시예(600)가 상하로 이동하는 동안, 관성 물 튜브(625) 내에 함유된 물은 큰 관성을 가지며, 튜브와 동기하여 상하로 이동되는 것에 저항하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(625)의 중간 절두원추형 부분(645)이 관성 물 튜브(625) 내에 함유된 물에 대해 아래쪽으로 이동할 때, 관성 물 튜브(625) 내의 물의 압력은 특히 하측 원통형 섹션(625)의 상층 영역 내에서 증가하는/증가하거나 증가되는 경향이 있다. 이러한 더 높은 및/또는 증가된 압력은, 관성 물 튜브의 중간 절두원추형 섹션(645)을 통해 위로 그리고 관성 물 튜브의 상측 원통형 섹션(646)을 통해 관성 물 튜브 내의 물의 일부를 구동하고, 물 전환기(644)에 의해 전환된 후에는, 물 저장소(632) 내의 물 풀 내로 떨어지고 및/또는 이러한 물 풀에 의해 포착되는 실시예의 내부 챔버 및/또는 인클로저(631) 내로 향하는 경향이 있으며, 이에 따라 물 저장소(632) 내의 물의 부피 및/또는 질량을 증가시키는 경향이 있다.
실시예(600)는 동작 구성에 있을 때 수역(예를 들어, 바다)의 표면(601)에 인접하여 부유한다. 실시예의 평균 흘수선은, 부유 모듈(604/605) 및/또는 이 안의 챔버(631) 내부의 공기에 대한 물의 비에 따라 실시예의 수직 범위를 따라 장소들의 범위 중의 임의의 곳에 있을 수 있다. 다시 말하면, 실시예의 평균 밀도는, 중공 내부 챔버(631) 내에(예를 들어, 중공 부유 모듈(604/605) 내에) 함유된 물(예를 들어, 해수)의 양을 변화, 제어, 변경 및/또는 조정함으로써 변화, 제어, 변경 및/또는 조정할 수 있다. 평균 실시예 밀도의 이러한 변화는, 실시예가 부유하는 수역(601) 내의 실시예의 평균 수직 위치가 변하게 할 수 있다(이에 따라, 평균 수선 면적뿐만 아니라 파도로 인한 물의 동적 압력장에 대한 노출 및/또는 감도의 정도도 변하게 할 수 있다). 중공 부유 모듈(604/605) 내부 및/또는 중공 내부 챔버(631) 내의 공기에 대한 물의 부피 비는, 물이 실시예의 수력 터빈(651)을 통해 및/또는 지나 흐를 수 있는 속도 및 공기 도관(655/623)을 통해 공기 펌프(607)에 의해 중공 부유 모듈(604/605)의 내부(631)에 추가되는 가압된 공기의 부피 및/또는 양에 의해 변경될 수 있다.
중공 부유 모듈(604/605)의 하측 및/또는 하부 벽(604)은 튜브 재킷 벽(606/614)과 연속적이다. 튜브 재킷 벽(606)은 원통형이고, 관성 물 튜브(625)의 길이방향 축과 대략 동축인 대략 수직 길이방향 축을 갖는다. 튜브 재킷 벽(606)은 관성 물 튜브(625)의 벽으로부터 이격되고, 분리되고 및/또는 오프셋되고, 중간 공간 및/또는 간극은 튜브 밸러스트 공극(647)의 상측 부분을 정의 및/또는 확립한다. 디바이스가 동작 중일 때, 튜브 밸러스트 공극(647)은 물(예를 들어, 해수)을 함유할 수 있다. 튜브 밸러스트 보이드(647)에 함유된 물은, 중공 부유 모듈(604/605)의 내부 챔버(631)의 바닥 부분에 함유된 물(632)과 연속적이다(다시 말하면, 물 입자는 내부 챔버(631)와 튜브 밸러스트 공극(647) 간에 이동할 수 있다).
튜브 재킷 벽(606)은 튜브 재킷 벽(614)과 연속적이다. 튜브 재킷 벽(614)은 관성 물 튜브(625)의 벽으로부터 만곡되고, 볼록하고, 이격되고, 분리되고, 및/또는 오프셋되고, 튜브 밸러스트 공극(647)은, 이들 사이의 공간을 포함하고/포함하거나 이들 사이의 공간으로서 정의되며, 디바이스가 동작 중일 때, 이 튜브 밸러스트 공극(647)이 물(예를 들어, 해수)을 함유한다. 튜브 밸러스트 벽(606/614), 이에 의해 봉입된 물(647), 및 고체 밸러스트(649), 및/또는 이들의 임의의 서브세트는 실시예의 튜브 밸러스트를 함께 구성한다.
도 63은 도 62에 예시된 동일한 단면도의 사시도를 도시한다.
도 64는 도 55 내지 도 63에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 상향 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 60 및 도 62에 특정된 단면 라인(64-64)을 따라 취해진 것이다.
도 64는 냉각 챔버(637)를 통한 물의 구조 및 흐름을 예시한다.
중공 부유 모듈의 상측 벽(605) 위의 구성요소는, 물이 냉각 챔버(637) 내로 흐르고 냉각 챔버를 통과하여 유출될 때 따라가는 경로를 더 잘 예시하기 위해 점선으로 도시된다.
물은, 중공 부유 모듈(604/605)의 챔버(631) 내부에 있는 물 저장소(도 60 및 도 62의 632}로부터 그리고 터빈 유입 파이프의 하축 부분(635), 유입 파이프 접합부(636), 및 터빈 유입 파이프의 상측 부분(608)을 흐른다. 이어서, 물은, 터빈 발전기 조립체(602) 내의 수력 터빈(도 63의 651, 보이지 않음)을 통해 흐른 후, 유출 파이프(624)를 통해 터빈 발전기 조립체(602) 밖으로 흐른 다음 냉각 챔버 유입 애퍼처(658)를 통해 냉각 챔버(637)의 내부로 흐른다. 물은, 냉각 챔버(637) 내로 흐른(659) 후, 중심 분할 벽(660)에 의해 강화된 대략 원형 경로(659)를 따르고 이어서 냉각 챔버 유출 애퍼처(661)를 통해 밖으로 흐른다. 물은, 냉각 챔버(637)의 밖으로 흐른 후, 유출 파이프의 상측 부분(609), 파이프 접합부(640), 유출 파이프의 하측 부분(641) 내로 흘러 통과하며, 이어서 물은 유출 파이프 배출 마우스(616)(도 61의 616)를 통해 및 실시예가 부유하는 수역(도 60의 601)으로 흐른다.
탈착식 스파 모듈(612)은, 플랜지(612F)에 의해 중공 부유 모듈(605)의 상측 위치에서 지지되며, 이러한 플랜지에 의해 탈착식 스파 모듈이 또한 중공 부유 모듈에 제거가능하게 부착된다.
도 65는 도 55 내지 도 64에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 60 및 도 62에 특정된 단면 라인(65-65)을 따라 취해진 것이다.
컴퓨터 챔버(639) 내부에는, 컴퓨터, 배터리, 전력 변환기, 무선 송수신기, 위상 어레이 제어기, 기타 전자 및/또는 전기 구성요소 및/또는 회로(638)가 있다. 이들 전기 구성요소들(638) 사이의 공간, 간극 및/또는 공극(662)에는, 전기 구성요소(638)로부터의 열을 흡수한 후 휘발되어 컴퓨터 챔버(639) 내에서 상승하는 상변화 재료가 있다. 이어서, 기화된 상변화 재료는 컴퓨터 챔버(639) 위와 인접한 냉각 챔버의 바닥면에서 응축되는 경향이 있다. 컴퓨터 챔버(639) 내의 기화된 상변화 재료는, 컴퓨터와 냉각 챔버 간에 공유되는 벽에 응축됨에 따라, 열의 적어도 일부를 그 벽으로 전달하는 경향이 있다. 그리고, 전달된 열의 적어도 일부는, 이어서 실시예가 부유하는 수역으로 되돌아가는 도중에 냉각 챔버를 통해 흐르는 유출수에 의해 공유 벽으로부터 흡수되고 운반되는 경향이 있다.
탈착형 스파 인클로저(643)는 이를 중공 부유 모듈(604/605)의 벽에 고정하는 스트러트(650)에 의해 적어도 부분적으로 구조적으로 안정화된다.
도 66은 도 65에 예시된 동일한 단면도의 사시도를 도시한다.
도 67은 도 55 내지 도 66에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 부품 및/또는 구성요소인 탈착형 스파 모듈(612)의 측면 사시도를 도시한다.
도 55 내지 도 66에 예시된 실시예는, 실시예의 대부분의 이동 부품 및 전자 구성요소를 수용 및/또는 통합하는 탈착식 모듈을 포함하므로, 적어도 일부 상황에서 기능 장애 및/또는 파손된 실시예가 탈착식 스파 모듈(612)의 교체를 통해 동작을 위해 수리 및/또는 복원되게 할 수 있다.
각 파이프(608, 609, 655)의 원위 단부(663-665)는, 탈착식 스파 모듈(612)을 탈착식 스파 인클로저(643)에 설치한 후 파이프 커넥터에 의해 실시예의 상보적 파이프에 연결된다. 이러한 파이프 커넥터는 탈착식 스파 모듈(612)의 제거 및/또는 교체를 용이하게 하기 위해 느슨해지고 및/또는 제거된다.
본 개시내용의 범위는, 플랜지(6I2F) 및/또는 탈착식 스파 모듈(612)이 제거가능하게 또는 영구적으로 상관없이, 폭발성 볼트에 의해 각 실시예의 다른 부분에 부착되고, 이러한 볼트는, 예를 들어 폭발할 때, 위성에 의해 실시예에 송신되고 실시예의 위상 어레이 안테나에 의해 수신되는 커맨드에 의해서와 같이, 스파 모듈이 부착된 실시예의 부분으로부터 스파 모듈(612)을 연결해제하고, 이에 따라 스파 모듈이 각 실시예의 내부 챔버 및/또는 물 저장소(632) 및/또는 실시예가 부유하는 수역(601) 내로 떨어지게 할 수 있는 실시예를 포함한다. 탈착식 스파 모듈(612)을 폭발 볼트로 실시예에 부착하는 일부 실시예는, 또한, 폭발할 때 컴퓨터 챔버(639)를 스파 모듈이 떨어지는 물(예를 들어, 해수)에 개방하고 이에 따라 컴퓨터 및 내부의 기타 전자 회로의 성능 저하를 가속화하는 추가 폭발성 볼트 및/또는 패널을 통합한다. 폭발성 볼트를 이용하는 실시예는, 불법 복제 및/또는 위반 시도가 검출될 때 및/또는 실시예의 각 위상 어레이에 의해 수신되는 코딩된 무선 송신에 의해 지시될 때 해당 볼트의 일부 또는 전부를 자동으로 및/또는 자율적으로 폭발시킬 수 있다.
도 68은, 도 67에 예시된 동일한 탈착식 스파 모듈(612)의 평면도를 도시하며 도 55 내지 도 66에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 부분 및/또는 구성요소이다.
도 69는 도 67및 도 68에 예시된 동일한 탈착식 스파 모듈의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 68에 특정된 단면 라인(69-69)을 따라 취해진 것이다. 컴퓨터 챔버(639)와 냉각 챔버(637)는 벽(667)을 공유하며, 이를 통해 컴퓨터 챔버(639) 내의 전자 회로(638)에 의해 생성되는 열의 적어도 일부가, 수력 터빈(651)으로부터 냉각 챔버 내로 흘러온 물에 전달되고, 그 후에 가열된 물은, 예를 들어, 유출 파이프(609) 및 각 유출 파이프 배출 마우스를 통해 실시예를 빠져나간다.
컴퓨터 및/또는 전자 어레이(638)는 터빈 발전기 조립체(602)를 빠져나가는 물에 의해 간접적으로 냉각된다. 컴퓨터 어레이(638)는, 컴퓨터 칩 및/또는 다른 전자 회로에 의해 가열될 때 끓을 수 있는 열 교환 유체에 담겨 있는 기밀하게 밀봉된 박스, 즉, 컴퓨터 챔버(639)에 봉입된 다수의 컴퓨터 칩으로 적어도 부분적으로 이루어진다. 이어서, 기화된 열 교환(예를 들어, 상변화) 유체는, 특히 상기 열 교환면이 실시예의 열 교환 도관, 즉, 냉각 챔버(637)를 통해 터빈 발전기 조립체(602)를 빠져나가는 물과 접촉하고 이러한 물에 의해 냉각될 때 열 교환면(667) 상에서 응축된다. 일부 실시예에서, 열 교환면(667)은 평평한 금속면이다. 일부 실시예에서, 열 교환면(667)은, 기밀하게 밀봉된 컴퓨터 챔버(639) 박스 내의 열 교환 유체와 열 교환 도관, 즉, 냉각 챔버(637)를 통해 흐르는 물 사이의 더 큰 열 교환면을 허용하는 파이프, 리지, 또는 기타 기능부의 시리즈 또는 어레이를 포함한다.
터빈 발전기 조립체(602)의 수력 터빈 발전기(615)는 수력 터빈(651)이 물에 의해 회전될 때 전기를 생산한다. 발전기(615)에 의해 생성 및/또는 생성되는 전기의 적어도 일부는, 컴퓨터, 배터리, 전력 변환기, 무선 송수신기, 위상 어레이 제어기, 및/또는 터빈 발전기 조립체(602)의 발전기로부터 컴퓨터 챔버(639)로 및/또는 컴퓨터 챔버 내로 통과하는 전도성 케이블을 통해 컴퓨터 어레이(638) 내에 위치지정되고 및/또는 위치하는 기타 전자 및/또는 전기 구성요소 및/또는 회로에 전력을 공급한다.
도 70은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(700)는 수역의 표면(701)에 인접하여 부유한다. 그리고, 동작 중일 때, 실시예(700)는, 파도가 실시예가 부유하는 수역의 표면(701)을 가로질러 이동함에 따라 그 표면에 부딪히고/부딪히거나 충돌하는 파도의 작용에 응답하여 상하로 이동한다. 파도에 반응하여 상하로 이동함에 따라, 실시예의 중심에 있는 부분적으로 테이퍼링된 관성 물 튜브(보이지 않음) 내의 물은 실시예에 대해 상하로 이동하며, 상기 관성 물 튜브는 물의 정지면(701)에 대해 대략 수직으로 및/또는 대략 법선으로 배향되는 길이방향 및/또는 방사상 대칭 축을 갖는다. 관성 물 튜브의 테이퍼링된 상측 부분은, 튜브 내에서 상측으로 이동하는 물의 일부가, 관성 물 튜브의 상측 마우스, 애퍼처, 채널 개구부, 및/또는 오리피스(보이지 않음)로부터 분출되는 관성 물 튜브 위로 흐르는 물의 부피 및/또는 적어도 일부를 유발하기에 충분한 높이로 상승하게 한다.
실시예의 관성 물 튜브(보이지 않음)의 상측 애퍼처를 통해 분출되는 물은, 실시예 내의 물 저장소(보이지 않음)로(즉, 내부 챔버, 중공, 공극 및/또는 인클로저 내로) 축적되는 경향이 있다. 실시예의 물 저장소 내의 물은, 터빈 유입 파이프(702)를 통해 수력 터빈(703)으로 실시예 내에 포획된 물의 수두 압력을 포함하는 압력과 실시예 내에 포획된 물 위 및/또는 외부의 공기 압력의 조합에 의해 흐르도록 추진, 상승, 구동 및/또는 야기되고, 이에 따라 수력 터빈을 회전시키고 결과적으로 동작가능하게 연결된 발전기(704)의 회전자를 회전시켜 전력이 생성되게 한다.
수력 터빈(703)으로부터의 유출물은, 유출 파이프(705)를 통해 연산 디바이스, 네트워크 라우터, 배터리, 무선 송수신기, 암호화 및 복호화 회로, 메모리 저장 디바이스 및 회로를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 전자 디바이스, 구성요소, 메커니즘, 모듈 및 회로를 포함하는 (보이지 않는) 컴퓨터 챔버, 구획부 및/또는 인클로저(706)로 이동한다.
유출수는, 내부의 유출 파이프의 일부를 통해 컴퓨터 챔버(706)를 통해 흐르고, 그 파이프는 컴퓨터 챔버 내에서 동작되는 및/또는 동작하는 전자 회로 및 구성요소로부터 기밀하게 분리된다(따라서 단락을 방지한다).
유출 파이프(705)를 통과하는 유출수는, 컴퓨터 챔버(706) 내의 전자 회로로부터 열을 흡수하고 물이 연산 구획부 밖으로 흐르고 및/또는 연산 구획부를 빠져나가 유출 파이프(707)를 통해 계속 흐를 때 그 열의 적어도 일부를 반송하고, 그 후 물은 유출 파이프 배출 마우스(708)를 통해 유출 파이프 밖으로 흐르고 실시예가 부유하는 수역(701)으로 복귀하는 경향이 있다.
유출 파이프(707)는, 파이프를 실시예의 외측면(710)에 고정하는 강성 스트러트, 버팀대, 핀, 레일, 부재, 요소, 및/또는 구성요소(709)에 의해 실시예에 고정된다. 실시예의 (즉, 중공 부유 모듈에 대한) 상측 구상 부분 외부 선체(710)는, 각 리브의 상측 부분과 하측 부분을 이등분하는 평면이 실시예 및/또는 이의 관성 물 튜브의 흐름 평행 및/또는 수직 길이방향 축에 대략 법선이도록 대략 원형이고 실시예의 중공 부유 모듈 및/또는 부표 부분의 외부 선체에 부착 및/또는 고정된 복수의 리브(예를 들어, 711)에 의해 구조적으로 강화된다.
실시예의 상측면(700)에는 안테나의 7개의 어레이(예를 들어 712)가 고정되고, 직선으로 위치하는 안테나들의 각 어레이는 위상 어레이 안테나를 포함하고, 방사상으로 배치된 이러한 위상 어레이 안테나들의 집합체는 더 큰 복합 위상 어레이 안테나를 포함한다.
실시예의 중심 관성 물 튜브(보이지 않음)를 방사상으로 둘러싸는 것은 복수의 물 밸러스트 튜브(예를 들어 713)이며, 이들 각각은, 애퍼처, 마우스 및/또는 오리피스가 있는 최하단 단부(예를 들어 714)에서 개방되며, 수역(701)의 물이 각 밸러스트 튜브 내외로 자유롭게 이동하게 할 수 있다. 각 밸러스트 튜브(예를 들어, 713)의 상측 단부는, 공기 밸브(예를 들어, 716)에 의해 실시예(700) 위의 공기 및/또는 대기로부터 조정가능하게 및/또는 제어가능하게 개방되거나 폐쇄된다.
각 물 밸러스트 튜브의 공기 밸브(예를 들어, 716)는 대응 애퍼처(예를 들어, 717)의 개폐를 제어한다. 밸러스트 튜브의 공기 밸브(예를 들어, 716)가 개방될 때, 이의 방해되지 않는 애퍼처(예를 들어, 717)는, 공기가 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 713)의 각 내부와 대기 사어에서 자유롭게 흐를 수 있게 한다. 밸러스트 튜브의 공기 밸브가 닫힐 때, 물 밸러스트 튜브의 완전히 막힌 애퍼처(예를 들 어, 717)는, (예를 들어, 흡입에 의해) 각 물 밸러스트 튜브의 내용물을 포획하여, 각 튜브와 내부와 대기 간의 공기 흐름을 방지하고, 각각의 튜브 내부와 실시예가 부유하는 수역(701) 간의 물의 흐름을 방지하거나 적어도 억제하는 경향이 있다.
실시예의 제어 시스템(도시되지 않고 컴퓨터 챔버(706) 내에 위치지정됨)은, 각각의 물 밸러스트 튜브 내의 공기의 양과 이에 따라 각각의 물 밸러스트 튜브 내의 물의 높이가 실시예의 파도 유도 운동과 주변 파도에 응답하여 변하게 할 수 있도록 물 밸러스트 튜브의 공기 밸브를 개방한다. 각각의 물 밸러스트 튜브 내의 공기의 양이 바람직한 수준에 있을 때 및/또는 각각의 물 밸러스트 튜브 내의 물의 부피 및/또는 질량이 바람직한 수준에 있을 때, 실시예의 제어 시스템은, 각각의 물 밸러스트 튜브의 공기 밸브를 닫을 수 있고, 이에 따라 튜브 내의 물의 수위를 고정하고 이에 따라 (물 밸러스트 튜브 내의 물이 물 밸러스트 튜브의 상부에 포획된 공기의 압력의 결과적인 변경을 통해 여전히 작은 정도의 진동을 나타낼 수 있으므로) 각각의 물 밸러스트 튜브에 포획된 물을 실시예의 관성에 적어도 어느 정도 추가하는 경향이 있다. 이러한 제어의 실행을 통해, 실시예의 제어 시스템은 실시예의 밸러스트 튜브 내에서 밸러스트의 유리한 수위, 부피 및/또는 질량을 달성할 수 있다.
도 71은 도 70에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 좌측면도를 도시한다.
물은 실시예의 중심에 위치하는 관성 물 튜브의 하측 마우스, 애퍼처 및/또는 오리피스(715) 내외로 이동한다.
실시예의 수력 터빈을 통과한 후, 수력 터빈에 의해 배출된 물은, 유출 파이프(707)의 하측 단부에 위치하는 유출 파이프 배출 마우스(708)를 통해 밖으로 흐르고(716) 이에 따라 원래 실시예의 관성 물 튜브(보이지 않음)에 의해 포획되었던 수역(701)으로 복귀할 때까지 유출 파이프(705) 및 유출 파이프(707)를 통해 흐른다.
도 72는 도 70 및 도 71에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측면도를 도시한다.
실시예의 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 717) 각각은, 물이 각각의 하부 마우스, 애퍼처, 및/또는 오리피스(예를 들어, 718)를 통해 자유롭게 진입하고 나가게 할 수 있다. 각각의 물 밸러스트 튜브 내외로의 물의 이동은, 각각의 물 밸러스트 튜브의 상측 단부에 위치하는 각각의 공기 밸부(예를 들어, 719)의 개폐를 통해 적어도 어느 정도 조절 및/또는 제어된다. 공기 밸브는, 개방되면, 공기가 각각의 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 717) 내외로 이동하게 할 수 있어서, 내부의 물이 파도 및 실시예 운동에 응답하여 수위를 쉽게 변하게 할 수 있다. 물 밸러스트 튜브 내의 물은, 자유롭게 이동할 수 있을 때, 실시예의 관성 및/또는 수직 진동 및/또는 이동에 거의 영향을 미치지 않는다. 그러나, 공기 밸브는, 닫히면, 이를 통한 공기의 흐름을 차단함으로써, 각각의 물 밸러스트 튜브 내외로의 공기의 흐름을 억제하고 이에 따라 튜브 내의 수위 변화를 억제한다. 물 밸러스트 튜브 내의 물은, 실시예와는 독립적으로 이동하는 것이 방지 및/또는 억제될 때, 관성을 증가시키는 경향이 있고 실시예의 수직 진동 및/또는 이동에 대해 상당한 억제 효과를 갖는 경향이 있다.
도 73은 도 70 내지 도 72에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
안테나(예를 들어, 712)의 7개의 3Х6 직선 어레이는 실시예의 상측면에 고정된 합성 위상 어레이 안테나를 포함한다. 인코딩된 전자기 신호는 위상 어레이 안테나에 의해 수신되고, 실시예의 컴퓨터 챔버(706) 내에 위치하는 송수신기(도시되지 않음)에 의해 처리된다. 위상 어레이 안테나(712) 및 각 송수신기는 발전기(704)에 의해 생성된 전력으로 적어도 부분적으로 에너지를 공급받는다.
위상 어레이 안테나(712)에 의해 수신된 인코딩된 신호는, 컴퓨터 챔버(706) 내의 연산 디바이스 및/또는 회로에 의해 적어도 부분적으로 처리되는 연산형 문제, 작업, 및/또는 데이터를 포함한다. 컴퓨터 챔버(706) 내의 연산 디바이스에 의해 생성된 연산형 결과(상기 결과는 전자기적으로 인코딩된 연산형 작업 사양 또는 커맨드의 실시예의 수신에 응답하여 연산됨) 및/또는 데이터의 적어도 일부는 위상 어레이(712)에 의해 인코딩되고 송신된다. 컴퓨터 챔버(706) 내의 연산 디바이스는 발전기(704)에 의해 생성된 전력으로 적어도 부분적으로 에너지를 공급받는다.
도 74는 도 70 내지 도 73에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
중심에 위치하는 관성 물 튜브(720)는, 하단부에 상대적으로 큰 직경의 하측 마우스(715) 및 상단부에 상대적으로 작은 직경의 상측 마우스(721)를 갖는다. 하단부에서 상단부로 튜브가 좁아지면, 하단부(715)에 대한 상단부(721)의 흐름 법선 단면적이 상대적으로 감소한다. 관성 물 튜브(715)는 9개의 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 713 및 717)에 의해 둘러싸인다. 각 공기 밸브(예를 들어, 도 73의 716 및 719)가 닫혀 각 물 밸러스트 튜브 내외로의 공기의 자유로운 이동을 억제하면, 각각의 이러한 "밀봉된" 및/또는 "캡이 있는" 물 밸러스트 튜브 내의 물은, 적어도 부분적으로 실시예와 함께 이동하도록 강제되고 및/또는 실시예에 의해 이동되도록 강제되고, 이에 따라 밀봉된 물 밸러스트 튜브 내의 대략 물의 질량 및 관성에 의해 실시예의 질량 및 관성을 효과적으로 증가시킨다. 각 물 밸러스트 튜브의 상측 부분에 포획될 및/또는 포획되는 경향이 있는 공기 포켓의 압축과 팽창은, 물 밸러스트 튜브 내의 매우 낮은 압력의 발생으로 인해 각 물 밸러스트 튜브 내의 임의의 물의 기화가 그러하듯이, 각 물 밸러스트 튜브 내의 물이 실시예의 관성에 기여하는 것을 완충하는 역할을 한다.
도 75는 도 70 내지 도 74에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 73 및 도 74에 특정된 단면 라인(75-75)을 따라 취해진 것이다.
중심에 위치하는 관성 물 튜브(720, 722, 723) 내의 물은, 튜브의 하측 마우스(715) 내외로 자유롭게 이동(724)할 수 있어서 관성 물 튜브의 내부와 실시예가 부유하는 수역(701) 사이를 자유롭게 이동할 수 있다. 관성 물 튜브 내의 임의의 공기 또는 물은, 또한, 튜브의 상측 마우스(721) 밖으로 자유롭게 이동할 수 있다(이에 따라 튜브로부터 실시예의 내부(730)로 분출되는 경향이 있다). 실시예(700)가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(722) 내의 물의 표면(725)은 상하로 이동한다(726). 주기적으로, 관성 물 튜브(720, 722, 723) 내의 물의 표면(725)은 마우스(721) 위로 상승하고, 이러한 물의 일부는 튜브(723)로부터 분출된다. 관성 물 튜브(723)의 상측 마우스(721)로부터 분출된 물은 대략 원뿔형 및/또는 뾰족한 물 전환기(727)와의 충돌시 측방향으로 편향될 수 있다.
물 전환기(727)는 내측 상측 선체, 벽, 구조, 및/또는 표면(728) 내에 및/또는 내부에 형성된다. 위의 내측 상측 선체(728)는 외측 상측 선체(729)와 대략 원형 이음부(700)에서 연결된다.
관성 물 튜브(723)의 상측 마우스(721)로부터 및/또는 이를 통해 분출된 물은, 실시예의 중공 부유 모듈(710)의 내부(730)에 진입하고, 내부 챔버, 인클로저, 및/또는 공간의 바닥 부분에 축적되고 및/또는 풀로 되어, 물 저장소(731)를 형성하는 경향이 있다. 물은, 실시예의 물 저장소(731)에 축적됨에 따라, 그 내부 공간(730) 내의 물 저장소(731) 위의 공기를 변위시키고 압축하는 경향이 있어서 그 공기의 압력을 증가시키는 경향이 있다. 또한, 물 저장소의 수위(731)가 실시예가 부유하는 수역의 표면(701)의 평균 수위를 초과하여 상승함에 따라, 수역 외부의 표면(701) 위의 저장소의 표면(731)의 높이는 수두 압력 및/또는 중력 위치 에너지를 생성한다.
공기와 수두 압력의 조합을 통해, 실시예의 물 저장소(731) 내의 물은 구동되고/되거나 터빈 유입 파이프(702)의 마우스(732) 내로 구동 및/또는 가압되는 경향이 있고, 그 후 물은, 파이프(702)를 통해 상측으로 흘러(734) 터빈 구획부(703) 내의 수력 터빈(735) 내로 흘러, 수력 터빈을 회전시키고 동작가능하게 연결된 발전기가 전력을 생성하게 하는 경향이 있다.
실시예의 중공 부유 모듈(710)의 내부(730)의 하측 부분(736) 내에는, 실시예가 부유하는 물(701)의 밀도보다 낮은 밀도를 특징으로 하는 영구 부력 공간(736), 챔버, 및/또는 재료가 있다. 이러한 부력 공간(736)은, 중공 부유 모듈의 내부(730)가 물로 충전될 수 있게 하는 경향이 있을 수 있는, 실시예의 중공 부유 모듈의 벽(710)이 천공되고, 구조적으로 손상되고 및/또는 파열되는 경우 실시예가 가라앉을 가능성을 감소시키는 경향이 있다. 영구 부력의 부피(736)는, 관성 물 튜브(723)의 상측 마우스(721)로부터의 물의 유입이 부표 내의 공기 압력의 대응하는 증가에 의해 반작용되고 및/또는 저항을 받는 경우에도 실시예를 부유 상태로 유지하는 경향이 있다.
실시예(700)는 재료, 구조, 챔버, 모듈, 공간, 부피, 및/또는 요소(736)의 형태로 영구 부력을 통합하며, 이로부터 물은 대체로, 실질적으로, 및/또는 완전히 배제된다. 예시된 실시예(700)는 물이 배제된 부표(710)의 바닥 내면에 부합하는 부피(736)를 포함한다.
부력 공간(736)은, 저밀도 재료로 제조될 수 있거나, 가스 또는 폐쇄 전지 플라스틱 폼과 같은 저밀도 재료를 함유하는 하나 이상의 기밀하게 밀봉된 공극을 함유할 수 있으며, 어느 경우든 실시예의 평균 밀도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 부력 공간(736)은 폐쇄 전지 폼으로 제조될 수 있다. 또는, 부력 공간(736)은 공기 또는 다른 가스를 함유하는 밀봉된 파티션 분리 구획부를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 부력 공간(736)은 물보다 낮은 평균 밀도를 가지므로, 실시예에 전체적인 양의 부력을 제공하는 데 도움이 된다.
본 개시내용의 일부 실시예는 이러한 실시예 상의 및/또는 실시예의 다른 곳에 위치하는 영구 부력을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)의 하측 부분 주위에 클래딩 또는 재킷으로서 이러한 실시예에 부착, 연결 및/또는 통합되는 영구 부력을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 영구 부력을 갖지 않으며, 이 경우 이들 실시예는 각 실시예의 중공 부유 모듈(710)의 내부(730) 내에 포획된 가스의 "거품"으로부터 독점적으로 양의 부력을 유도 및/또는 이에 의존한다. 이러한 실시예는 각 실시예의 물 저장소(731)를 연장 및/또는 확장하기 위해 공간(736)을 이용할 수 있다.
관성 물 튜브(720)의 외주 주위에는, 관성 물 튜브의 수직 길이방향 축에 실질적으로 평행한 수직 길이방향 축을 갖는 다수의 물 밸러스트 튜브(예를 들어 737)가 배열되어 있다. 각 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)의 하단부에 있는 하측 마우스(예를 들어, 738)는 제한 또는 방해 없이 각 물 밸러스트 튜브에 물이 진입하고 나가는 것(예를 들어, 739)을 허용한다. 각 물 밸러스트 튜브의 상단부에 있는 공기 밸브(예를 들어, 740)는, 밸브가 개방 배향 및/또는 구성에 있을 때 제한 없이 각각의 물 밸러스트 튜브에 공기가 진입하고 나가는 것을(예를 들어, 741) 허용한다. 그러나, 공기 밸브(예를 들어, 740)가 닫힐 때(예를 들어, 742), 공기(및 물)는 차단되고 각 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)에 진입하거나 나갈 수 없는 경향이 있다.
물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)의 공기 밸브(예를 들어, 740)가 개방되면, 공기가 각 물 밸러스트 튜브의 내외로 흐를 수 있다(741). 각각의 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)는 상대적으로 작은 직경의 상측 튜브 부분(예를 들어, 743)을 갖는다. 각각의 물 밸러스트 튜브의 상대적으로 좁은 상측 부분은, 상대적으로 넓은 하부 부분(예를 들어, 737)과 인접하고, 연속적이며 및/또는 유체 연결된다. 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)의 공기 밸브(예를 들어, 740)가 개방될 때, 튜브의 상측 부분으로의 공기의 상대적으로 제한 없는 유입 및 유출(741)은, 각 물 밸러스트 튜브 내의 물의 수위(744)가 실시예의 이동 및/또는 실시예를 이동시키는 파도에 응답하여 자유롭게 변하게 하고 및/또는 이동하게 할 수 있다. 물 밸러스트 튜브(예를 들어, 737)의 공기 밸브(예를 들어, 740)가 닫힐 때(예를 들어, 742), 튜브의 상측 부분의 내외로의 공기의 통과가 차단되어, 내부에 공기를 포획하는 경향이 있다. 이러한 포획된 공기는 물 밸러스트 튜브 내의 물의 높이(744)의 임의의 상승을 방해, 억제 및/또는 방지하는 경향이 있으며, 포획된 공기의 포켓을 압축하는 경향이 있다. 이러한 포획된 공기는 물 밸러스트 튜브 내의 물 수위(744)의 임의의 저하를 방해, 억제 및/또는 방지하는 경향이 있으며, 이는 포획된 공기의 포켓 내에 부분 진공을 생성하는 경향이 있다.
따라서, 물 밸러스트 튜브의 각 공기 밸브가 개방되면, 해당 물 밸러스트 튜브 내의 물의 부피와 질량이 상대적으로 자유롭게 변할 수 있다. 그러나, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은, 물 밸러스트 튜브 내의 물의 수위가 최적이고, 바람직하고 및/또는 적합하다고 결정하면, 각각의 물 밸러스트 튜브의 공기 밸브를 닫아서 이러한 물 밸러스트 튜브 내의 물의 부피와 질량의 임의의 변화를 억제할 수 있다.
도 76은 도 75에 예시된 본 개시내용의 측면 섹션의 사시도를 도시한다.
도 77은 도 70 내지 도 76에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 71 및 도 75에 특정된 단면 라인(77-77)을 따라 취해진 것이다.
중심에 배치된 관성 물 튜브(722-723)의 하측 부분은 영구 부력(736)에 의해 가려진다. 관성 물 튜브(722-723)는 9개의 물 밸러스트 튜브(713, 717, 737, 745-750)에 의해 방사상 방식으로 둘러싸여 있다. 단면은, 중공 부유 모듈의 벽(710)에 의해 경계지어진 내부 챔버(730) 내에 포획된 공기와 물의 압력 증가에 응답하여 발생할 수 있는 중공 부유 모듈의 벽(710)의 임의의 팽창에 저항하는 데 도움이 되는 실시예의 원형 강화 밴드들(711) 중 하나를 통과한다.
유출 파이프(707)는, 중공 부유 모듈의 벽(710)과 유출 파이프 사이의 간극에 걸쳐 있는 스트러트(709)에 의해 실시예의 중공 부유 모듈(710)에 고정되고, 잠기고, 및/또는 부착된다.
도 78은 도 70 내지 도 77에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 73 및 도 74의 단면 라인(78-78)을 따라 취해진 것이다.
수력 터빈(703)으로부터의 유출수는 터빈 유출 파이프(705)를 통해 수력 터빈으로부터 멀리 흐른다. 수력 터빈(703)으로부터의 짧은 거리에서, 유출 파이프(705)는 컴퓨터 챔버(706)에 진입하고, 컴퓨터 챔버의 내부에 위치하는 파이프(751)의 섹션 및/또는 부분을 통해 흐르는 물은, 컴퓨터 챔버 내의 연산 및/또는 기타 전자 회로, 디바이스, 구성요소 및/또는 요소에 의해 생성된 되는 열의 적어도 일부를 흡수하는 경향이 있다. 이어서 유출 파이프(751)는 컴퓨터 챔버(706)를 통과하고, 이어서 가열된 물은 연산 챔버(706)로부터 유출 파이프(707)로 흐르고, 그 후에 이러한 물 흐름(716)은 유출 파이프 배출 마우스(708)를 통과하여 실시예가 부유하는 수역(701)으로 복귀한다.
도 79는 도 70 내지 도 78에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 78의 단면 라인(79-79)을 따라 취해진 것이다.
터빈 유입 파이프(702)를 통한 수두 압력과 공기에 의해 실시예의 중공 부유 모듈(710)의 내부(도 78의 730) 내에 위치하는 물 저장소(도 78의 731) 밖으로 밀려난 물은, 터빈 구획부(703) 내부의 수력 터빈(735)과 충돌하여 수력 터빈을 회전시키고 결과적으로 동작가능하게 연결된 발전기(704)(샤프트(753)에 의해 연결됨)가 전력을 생성하게 한다. 수력 터빈(735)의 유출물은, 유출 파이프(705)를 통해 컴퓨터 챔버(706) 내에 위치하고/위치하거나 컴퓨터 챔버를 통과하는 그 파이프(751)의 일부 내로 및/또는 이러한 일부를 통해 흐르고, 여기서 유출수는 컴퓨터 챔버(706) 내의 컴퓨터(752) 및/또는 기타 전자 장치에 의해 생성되는 열을 흡수하는 경향이 있다. 유출수는, 컴퓨터 챔버의 외부로 계속 흐르고 실시예가 부유하는 수역(701)으로 다시 흐르는 유출 파이프 세그먼트(707)에 진입한다.
중공 부유 모듈(710)은 실시예의 넓은 구조적 상측 구성요소이고, 대략 구형 하부면을 갖는 대략 구형 또는 타원형 곡률을 갖는다.
중공 부유 모듈(710)은 실질적으로 중공이며, 이의 벽은 관성 물 튜브(도 78의 720)를 통해 수역에 연결되는 점을 제외하고 실질적으로 기밀하게 밀봉되어 있다.
본 개시내용의 일부 실시예는 30미터, 40미터, 50미터, 60미터, 또는 70미터의 각각의 수평 직경을 갖는 각각의 중공 부유 모듈(710)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는, 수직 높이, 예를 들어 각각의 부유 모듈(710)의 상부로부터 각각의 하측 마우스(715)까지의 거리가 100미터, 130미터, 160미터, 190미터 또는 220미터인 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 일부 실시예는, 위상 어레이 안테나 대신에 및/또는 위상 어레이 안테나에 더하여, 위상 어레이 안테나가 아닌 상이한 유형의 안테나, 및/또는 코딩된 신호를 송신 및/또는 수신하는 상이한 수단을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
실시예의 중공 부유 모듈(710) 내의 공기 및/또는 물의 압력이 임계 압력을 초과하면, 중공 부유 모듈(710)의 물 저장소(731) 내부로부터의 가압수는, 실시예의 압력 릴리프 파이프(702)의 애퍼처 및/또는 상측 마우스로부터 분출되어 그 압력을 완화 및/또는 감소시키는 경향이 있다.
실시예의 위상 어레이 안테나(712)의 개별 및/또는 구성 안테나(예를 들어, 쌍극 안테나)는 실시예의 중공 부유 모듈(710)의 상부면에서 볼 수 있다. 위상 어레이 안테나(712)는, 전자기적으로 인코딩된 송신이 실시예로부터 원격 안테나로, 예를 들어, 위성의 안테나(들)로 전송되게 할 수 있으며 예를 들어 위성의 안테나(들)로부터 실시예에 의해 수신되게 할 수 있다.
관성 물 튜브(720)의 형상, 치수, 설계 및/또는 기하학적 구성은 임의적이며, 다른 형상, 치수, 설계 및/또는 구성을 갖는 관성 물 튜브는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 70 내지 도 79에 예시된 실시예는 단일 관성 물 튜브(720)를 갖는 반면, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예는 두 개 이상의 관성 물 튜브를 포함 및/또는 통합한다.
도 70 내지 도 79에 예시된 실시예는 절두원추형 테이퍼링된 부분을 갖는 반면, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예의 하나 이상의 관성 물 튜브는, 관의 필수 수축부가 절두원추형이 아닌 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 매끄럽고 대략 모래시계 또는 종 형상의 테이퍼 및/또는 좁아지는 영역을 갖는 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 70 내지 도 79에 예시된 실시예는 상이한 기하학적 형상, 패턴, 끼인각, 길이, 직경, 흐름 법선 단면적, 구성 및/또는 설계에 의해 구별되는 3개의 부분 및/또는 세그먼트를 포함하는 관성 물 튜브를 갖지만, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예는 하나, 둘, 넷 또는 그 이상의 이러한 부분 및/또는 세그먼트를 포함한다.
도 70 내지 도 70에 예시된 실시예의 관성 물 튜브(720)는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 부분을 갖는 반면, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예는 하부 원통형 부분에만 연결된 테이퍼링된 부분을 포함하며, 즉, 각 실시예의 각 관성 물 튜브에 의해 물이 분출되는 마우스(721)가 테이퍼링된 부분의 상측 마우스가 되도록 상측 원통형 부분을 생략한다. 도 70 내지 도 79에 예시된 실시예는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 부분을 갖는 한편, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예는, 상측 원통형 부분에만 연결된 테이퍼링된 부분을 포함하며, 즉, 실시예의 외부 및/또는 아래로부터 각 실시예의 각각의 관성 물 튜브 내외로 물이 흐르는(724) 마우스(715)가 테이퍼링된 부분의 하부 마우스가 되도록 하부 원통형 부분을 생략한다. 도 70 내지 도 79에 예시된 실시예는 연결된 원통형 부분들 사이에 위치하는 테이퍼링된 부분을 반면, 본 개시내용의 범위 내에 포함된 다른 실시예는 전체를 따라 테이퍼링된 관성 물 튜브를 포함하며, 즉, 물이 각 실시예의 각 관성 물 튜브의 내외로 흐르는 마우스(721, 715)가 각각 각 관성 물 튜브의 상측 마우스 및 하측 마우스이도록 상측 및 하측 원통형 부분을 모두 생략한다.
본 개시내용의 범위는, 실시예의 임의의 부분으로부터 물을 배제하고 이에 따라 임의의 정도로 영구 부력의 척도를 생성하는 임의의 수단, 방식, 요소, 구성요소, 설계 및/또는 재료를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 영구 부력의 임의의 척도를 실시예는, 영구 부력의 척도가 달성되는 부력 기능부, 구성요소, 요소, 부분 및/또는 부품의 형상, 치수, 설계, 기하학적 구성, 위치, 실시예 내의 분산, 상대 부피, 절대 부피, 및 제작 재료(들)에 관계없이, 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 70 내지 도 79에 예시된 실시예에서, 수력 터빈(735)은 실시예에서 최상측 위치에 위치지정된다. 그러나, 본 개시내용의 범위는, 실시예 내의 다른 위치, 및/또는 실시예의 물 저장소로부터 실시예가 부유하는 수역(701)으로 물이 가로질러, 통과하여, 및/또는 위로 흐르는 경로를 따른 다른 상대 위치에 수력 터빈이 위치하는 실시예를 포함한다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예는, 유출 파이프(707)의 출구 애퍼처(도 78의 708) 근처에 위치하는 수력 터빈을 갖는다. 본 개시내용의 다른 실시예는 터빈 유입 파이프(702)의 입구 애퍼처(도 78의 732) 근처에 위치하는 수력 터빈을 갖는다.
도 80은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(800)는 파도가 통과하는 수역(801)의 상측면에 인접하여 부유한다. 본 실시예는, 상측 부력 부분(즉, 중공 부유 모듈)(802), 및 수면(801)의 높이의 파도 유도 변화 및 실시예의 파도 유도된 이동에 응답하여 물이 출렁이는 종속형이며 견고하게 연결된 관형 부분(즉, 관성 물 튜브)(803)을 포함한다.
실시예의 중공 부유 모듈(802)은 공기와 물 모두를 명목상 포함하는 밀봉된 중공 챔버를 봉입한다. 실시예의 중공 부유 모듈(802)은, 실시예의 관성 물 튜브(803)의 명목상 수직 길이방향 축에 대략 수직이고 실시예(800)가 부유하는 수역의 정지 및/또는 평균면(801)에 대략 평행하도록 배향되는 비교적 평평한 상측면을 형성하도록 상측 부분이 쪼개진 대략 타원 형상을 갖는다. 다른 실시예에서, 중공 부유 모듈(802)은, 쪼개진 부분이 없거나 더 작게 쪼개진 부분을 가지므로, 완전한 타원체와 더 밀접하게 닮고, 이의 상측면은 평평한 것이 아니라 만곡될 수 있다.
실시예의 관성 물 튜브(803)는 하측 애퍼처 또는 마우스(804)에 의해 실시예가 부유하는 수역(801)에 개방되어 있다. 그리고, 실시예의 관성 물 튜브(803)는, 상측 애퍼처 또는 마우스(보이지 않음)의 어레이에 의해 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 내부로 개방된다. 실시예의 관성 물 튜브(803)의 하측 부분(805)은, 물로 충전된 탱크, 챔버, 및/또는 재킷(805)에 의해 둘러싸여 있고/있거나 내부에 위치하며, 이는 진동의 고유 진동수를 변경하는 경향이 있는 물 밸러스트 및 추가 관성을 실시예에 제공한다.
실시예의 관성 물 튜브(803)는, 예를 들어, 참조번호(803)와 같이 더 낮은 범위에서 상대적으로 큰 흐름 법선 단면적의 단일 채널을 포함하며, 이 채널은 튜브 밸러스트 챔버(805)를 통과한다. 관성 물 튜브(803)의 관형 부분은, 이의 상측 단부(806)에서, 실질적으로 평행하고 테이퍼링된 채널들의 어레이로 분할되며, 이의 누적 흐름 법선 단면적은 튜브의 하측 마우스(804)의 흐름 법선 단면적보다 작아지도록 좁아진다. 따라서, 실시예의 관성 물 튜브 내에서 상승하는 물은 수축 채널(즉, 흐름 법선 단면 집합체에서 수축 채널을 또한 구성하는 수축 채널들의 어레이)을 통과하는 경향이 있다. 반면, 관성 물 튜브 내에서 하향 이동하는 물은 확장 채널로 통과하는 경향이 있다.
실시예(800)가 통과하는 파도에 응답하여 상승 및 하강함에 따라, 관성 물 튜브 내의 물의 관성은 실시예(800)의 공칭상 파도 유도 상향 및 하향 가속도에 관성 저항하여, 관성 튜브 내의 물을 관성 튜브를 구속 및/또는 수용하는 관성 튜브에 대해 수직으로 및/또는 길이방향으로 그리고 통상적으로 및/또는 종종 실시예의 이동에 반대되는 상대 방향으로 이동시키는 경향이 있게 한다.
실시예 외부의 물(801)의 상대 높이의 변화, 예를 들어, 실시예의 흘수선 높이의 변화는, 관성 물 튜브의 하측 마우스(804)의 유효 깊이 및/또는 그 하측 마우스에 있고/있거나 인접해 있는 물의 압력 크기의 변화를 초래하며, 이는 또한 실시예의 관성 물 튜브(803) 내의 물을 튜브(803)에 대해 수직으로 및/또는 길이방향으로 이동시키는 경향이 있다. 적어도 전술한 두 가지 요인의 결과로, 실시예의 관성 물 튜브(803/806) 내의 물은, 실시예가 통과하는 파도에 응답하여 상승 및 하강할 때 관성 물 튜브의 테이퍼링된 채널 내에서 상승 및 하강하는 경향이 있다.
실시예의 관성 물 튜브(803) 내의 물이 상승 및 하강함에 따라, 튜브의 테이퍼링된 채널의 상대적 협소화 및/또는 수축은 이러한 물의 이동 및/또는 이동 속도를 증폭하는 경향이 있다. 때때로, 실시예의 관성 물 튜브 내의 물은, 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브의 테이퍼링된 채널들(예를 들어, 806)의 상측 애퍼처들 또는 마우스들 중 하나 이상으로부터 분출 및/또는 흘러나오게 하는 정도까지 상승하며, 이에 따라 실시예의 관성 부유 모듈(802)의 내부에 물을 축적하게 된다. 실시예의 중공 부유 모듈(802) 내에 물이 집수됨에 따라, 그 안의 공기가 변위되고 압축되어 압력을 증가시킨다. 실시예의 중공 부유 모듈(802) 내의 물의 높이가 충분히 높고/높거나 그 안의 공기 압력이 충분히 클 때, 실시예의 중공 부유 모듈(802) 내부로부터의 물은, 터빈 유입 파이프(807)를 통해 상승하고, 내부의 수력 터빈(보이지 않음)과 충돌하는 수력 터빈 인클로저(808)에 진입하여, 수력 터빈을 회전시키는 경향이 있고, 이에 따라 예를 들어 회전자의 회전을 통해 동작가능하게 연결된 발전기(817)에 에너지를 공급하여, 에너지를 생성하는 경향이 있다.
수력 터빈 인클로저(808) 내의 수력 터빈을 통해, 그 주위로 및/또는 그 위를 통과한 후, 실시예의 중공 부유 모듈(802)로부터 흘러나오는 물은, 유출 파이프(809)를 통해 흐르고, 이어서 실시예가 부유하는 수역(801)과 다시 만나는 실시예의 중공 부유 모듈(802) 아래의 마우스 또는 애퍼처(보이지 않음)를 통해 유출 파이프의 단부로부터 흘러나온다. 유출 파이프(809)의 원위 마우스로부터의 물의 유출은 실시예의 방향타(810)와는 반대 방향으로 실시예를 추진하는 경향이 있는 추력을 생성하는 경향이 있으며, 이에 따라 실시예의 제어 시스템(보이지 않음)이 추력 유도 운동을 지시하게 하여 실시예를 바람직한 방향 및/또는 바람직한 목적지로 조종한다. 방향타의 실질적으로 수직인 샤프트(보이지 않음)의 길이방향 축에 대한 회전 방향은, 실시예의 제어 시스템에 의해 제어되는 방향타 제어 메커니즘(811)에 의해 변경되고, 변화되고, 조정되고, 위치하고, 및/또는 제어된다.
실시예의 중공 부유 모듈(802)에 대한 실시예의 관성 물 튜브(803/806)의 위치, 배향 및 구조적 무결성은, 예를 들어, 이 둘을 연결하는 복수의 인장 연결 링키지(예를 들어, 812)를 통해 지지되고, 증대되고, 용이하게 되고 및/또는 촉진된다. 본 개시내용의 실시예는 강철 또는 다른 금속으로 제조된 것과 같은 파이프 및 스트러트(그러나, 이에 제한되지 않음)과 같이 강성인 인장 연결 링키지를 이용할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는, 또한, 체인, 케이블, 로프, 및/또는 기타 연결 링키지(그러나, 이에 제한되지 않음)와 같은 가요성 인장 연결 링키지를 사용 및/또는 대안으로 사용할 수 있다.
실시예의 중공 부유 모듈(802)의 상측면에 부착된 것은, 내용물이 컴퓨터, 연산 디바이스, 컴퓨터 네트워킹 디바이스, 메모리 저장 디바이스, 에너지 저장 디바이스, 무선 통신 회로, 항법 디바이스, 및 실시예의 제어 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않는 전자 인클로저(813)이다. 이러한 전자 디바이스와 회로의 일부 또는 전부에 전력을 공급하는 전력의 적어도 일부는 실시예의 수력 터빈 발전기(817)에 의해 생성된다. 그 전력의 일부는, 전자 인클로저(813) 내의 에너지 저장 디바이스 내에 저장될 수 있고 다른 전자 디바이스 및 회로의 일부 또는 전부에 전력을 공급하는 데 이용 가능하게 될 수 있다. 전자 회로 및 디바이스에 의해 생성되는 열의 적어도 일부는, 본 개시내용의 이전 실시예에서와 같이, 열 교환기를 통해 그 열의 일부를, 실시예 내에 포함된 물, 실시예의 터빈으로부터 또는 실시예의 터빈으로 통과하는 물, 및/또는 실시예가 부유하는 물(801) 중 하나 이상으로 전달함으로써, 열 방사 핀(예를 들어, 814)에 의해 대기 중으로 소산된다.
실시예의 위상 어레이 안테나(815)는, 연산형 문제, 연산형 데이터, 신호, 좌표, 상태 요청, 상태 업데이트, 및 실시예가 연산형 디바이스에서, 연산형 디바이스와 함께, 및/또는 연산형 디바이스 내에서 연산형 작업을 수행하게 하고; 원하는 장소(예를 들어, 파도 상태가 최적인 및/또는 최적일 곳으로서, 잠재적 항법 위험요소의 수 및/또는 위험이 최소인 및/또는 최소일 곳 등)로 항법하게 하고; 다른 실시예들과의 항법, 위치, 연산형 활동 등을 행하게 하는 기타 정보를 포함하지만 이에 제한되지 않는 인코딩된 무선 송신을 수신한다.
마찬가지로, 실시예의 위상 어레이 안테나(815)는, 완전히 또는 부분적으로 완료된 연사형 작업의 결과; 실시예의 상태(예를 들어, 이용가능한 전기 에너지, 및 실시예 상의, 실시예에서의, 또는 실시예 내에서의 디바이스, 시스템 및/또는 서브시스템의 성능)의 보고; 주변 환경 조건에 대한 보고(예를 들어, 파도 조건, 풍속 및 방향, 강수량, 상대 습도, 수온 및 염도, 현재 속도 및 방향, 지나가는 해양 생물의 위치, 속도 및 밀도); 이용가능한 연산 자원(예를 들어, CPU, 메모리 등) 및 향후 이용가능성의 예측; 및 주변 선박, 비행기, 어류 등의 관찰 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 인코딩된 무선 송신을 송신한다.
공기 흡입 밸브(816)는, 실시예의 제어 시스템(보이지 않음)에 의해 제어되고, 개방되면, 실시예의 관성 물 튜브의 하나 이상의 테이퍼링된 채널(806) 내에서 생성된 흡입이 공기를 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 내부로 흡입할 수 있게 하여, 내부의 공기의 질량을 증가시키는 경향이 있다. 실시예의 중공 부유 모듈(802) 내의 공기 압력이 임계값 수준을 초과하면, 해당 공기의 일부가 압력 릴리프 파이프(보이지 않음)를 통해 빠져나간다.
다른 실시예는 다른 유형의 발전기, 다중 발전기, 상이한 메커니즘에 의해 수력 터빈에 결합된 발전기 등을 갖는다. 본 개시내용의 실시예는 수력 터빈 내에 통합되고/통합되거나 수력 터빈의 통합된 일부인 발전기를 통합하고 이용한다. 이러한 하나의 일체형 수력 터빈 발전기 메커니즘은, 수력 터빈 및 이에 부착된 자석이 회전하는 길이방향 및/또는 방사상 축 주위에 원통형 동축 블록 내에 내장된 한 세트의 전기 생성 코일을 포함한다.
도 81은 도 80에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측면도를 도시한다.
실시예의 중공 부유 모듈(802) 내부의 부피 및/또는 물의 높이가 충분히 높고 및/또는 실시예의 중공 부유 모듈 내의 공기 압력이 충분히 높을 때, 물은, 터빈 유입 파이프(807) 내에서 상승하는 경향이 있고, 수력 터빈 인클로저(808) 내에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)을 통과하고, 계합하고, 회전시키며, 그 후 물은 유출 파이프(809)를 통해 흐르고 그 후에 유출 파이프 배출구(819)를 통해 실시예가 부유하는 수역(801)으로 흐르는(818) 경향이 있다.
방향타(810)는 방향타 제어 메커니즘(811)에 의해 회전 방향이 조정 및 제어되는 회전가능 샤프트(820)에 부착된다.
실시예의 중공 부유 모듈(802) 내의 공기 압력이 (공기) 압력 릴리프 파이프(822)의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(821)에서 물의 압력을 초과하는 경우, 그 공기의 충분한 부분은 하측 압력 릴리프 파이프 마우스를 통해 실시예(800)를 빠져나가 실시예의 중공 부유 모듈(802) 내의 공기 압력이 최대 공칭 값으로 복귀한다. 유사한 방식으로, 도 63의 참조번호(611)와 같은 수압 릴리프 파이프는 본 실시예 및 다른 실시예에서 사용될 수 있으며, 이는 실시예 내부의 압력이 압력 릴리프 파이프의 물의 수두 압력보다 높게 상승하는 경우에 물이 실시예의 내부 공극을 빠져나갈 수 있게 한다. 통상적으로, 물 릴리프 파이프가 공기 압력 릴리프 파이프보다 바람직하지만, 본 개시내용의 실시예에서는 둘 중 하나 또는 모두를 이용할 수 있다.
실시예(800) 및 인접한 파도가 상승 및 하강할 때, 물은 실시예의 관성 물 튜브의 하측 마우스(804)에 진입하고 빠져나가므로(823), 관성 물 튜브 내의 물이 상당한 방해 없이 상승 및 하강하게 할 수 있다.
도 82는 도 80 및 도 81에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
도 83은 도 80 내지 도 82에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 좌측면도를 도시한다.
도 84는 도 80 내지 도 83에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 85는 도 80 내지 도 84에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 86은 도 80 내지 도 85에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
환형 링 형상의 튜브 밸러스트 챔버(805)의 중심에는 실시예의 관성 물 튜브(803)의 대략 원통형인 최하부 부분의 하측 마우스(804)가 있다. 그 관성 물 튜브의 중간 부분(803)은 상향 수직 방향에 대해 수축하고, 관성 물 튜브는, 흐름 법선 및/또는 수평 단면 형상을, 관성 물 튜브의 원형 최하부 및 이의 하측 마우스(804)를 특징으로 하는 대략 원형 단면(804)으로부터 실시예의 관성 물 튜브의 중간 부분(803)을 특징으로 하는 대략 직사각형 흐름 법선 단면(824)으로 점진적으로 변경한다.
(본 개시내용 전체에 걸쳐, "밸러스트"라는 용어는 반드시 돌이나 자갈과 같은 무거운 재료를 가리키는 것은 아니며 통상적으로 가리키는 것이 아니며, 오히려 통상적으로 "물 밸러스트", 즉, 유효 관성, 질량 및 안정성의 척도를 실시예에 추가하기 위해 관련 실시예의 인클로저 내에 구속된 물의 부피를 가리킨다는 점에 주목해야 한다). 따라서, 예를 들어, 실시예(800)의 튜브 밸러스트 챔버(805)는, 강성 재료, 예를 들어, 강철로 만들어진 벽을 갖고 동작시 바닷물, 예를 들어 해수가 범람하는 내부 공극을 갖는 중공 인클로저이다.
관성 물 튜브의 중간 직사각형 부분(803)의 상측 단부(824)에서, 단일의 일체형 관성 물 튜브 및/또는 이의 채널은 분할되어 6개의 대략 원추형 테이퍼링된 채널, 세그먼트 및/또는 부분(예를 들어, 825)을 형성하고/형성하거나 이러한 부분으로 되며, 이의 흐름 법선 및/또는 수평 단면은 기부, 하부, 및/또는 더 낮은 범위에 인접한 대략 정사각형(826)으로부터 대략 원형(827)으로 변한다. 각각의 원추형 관형 세그먼트의 상측 단부에는 상부 및/또는 상측 단부에서 대략 원형 마우스(827)가 있다. 각 원추형 테이퍼링된 채널(예를 들어, 825)의 각 상측 마우스(예를 들어, 827) 위에는 대략 원추형 물 전환기(예를 들어, 828)가 있다. 각 물 전환기는, 각 원추형 테이퍼링된 채널로부터 상측으로 분출되는 물이 측방향으로 지향 및/또는 분무되게 하여, 분출 후에 채널의 각 마우스(예를 들어, 827)를 통해 각각의 원추형 테이퍼링된 채널 내로 다시 떨어지는 물의 부분을 감소시키는 경향이 있다. 다른 실시예에서, 관성 물 튜브의 분할되지 않은 부분(803)의 상측 부분에서 점진적으로 더 수축된 튜브들의 어레이는, 도 86에 예시된 실시예를 특징으로 하는 "2Х3" 직사각형/직선 구성 외에 다른 구성으로 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼링된 채널의 유사한 어레이는 원형 패턴으로 배열된다(예를 들어, 7개의 수축된 튜브가 있는 경우, 각 튜브는, 정사각형이 아닌 육각형일 수 있으며, 육각형 "벌집" 패턴, 즉, 근사 원을 형성하도록 7개의 동일한 크기의 타일이 있는 육각형으로 배열될 수 있다.
본 개시내용의 범위는, 테이퍼형 채널 어레이의 임의의 유형, 설계, 크기, 장소, 구성, 흐름 법선 단면 프로파일, 흐름 평행 단면 프로파일, 및/또는 설계를 갖는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 임의의 수의 분리된 채널, 분할 채널, 고유한 흐름 경로, 세분된 튜브 및/또는 튜브 세그먼트를 보유, 통합 및/또는 구현하는 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
도 87은 도 80 내지 도 86에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 85 및 도 86에 특정된 단면 라인(87-87)을 따라 취해진 것이다.
통과하는 파도에 응답하여 실시예(800)가 상하로 이동하고 통과하는 파도에 응답하여 실시예의 그 수선 및 유효 드래프트도 변하고 및/또는 진동함에 따라, 물은 실시예의 관성 물 튜브(829, 803, 806) 내에서 상승 및 하강하는 경향이 있다. 실시예의 관성 물 튜브 내에서의 물의 상승과 하강은 관성 물 튜브의 하측 마우스(804)를 통한 물의 유입 및 유출(823)의 수반에 연관된다. 관성 물 튜브의 하측 원통형 부분(829)과 중간 수축 부분(803)은 이음부 및/또는 접합부(830)에서 함께 결합되고/결합되거나 한 부분으로부터 다른 부분으로 천이된다. 이음부(830, 831) 사이에서, 관성 물 튜브의 흐름 법선 수평 단면적은 (상향 방향에 대해) 감소하고, 그 형상은 대략 원형에서 대략 직사각형으로 변한다.
이음부(831) 위에서, 관성 물 튜브는 6개의 개별 채널(예를 들어, 806)로 분할되며, 이 채널의 흐름 법선 단면적도 상측 방향에 대해 감소한다. 도 87의 예시의 단면은, 단면 평면 뒤에 있는 3개의 원추형 관형 세그먼트(예를 들어 806)를 통과하고, 단면 평면 앞에 있는 3개의 원추형 관형 세그먼트를 통과한다. 원추형 관형 세그먼트의 원추형 형상 때문에, 단면에 의해 드러난 에지(832)는 선형이 아니다.
각각의 원추형 관형 세그먼트의 최상측 단부에는 대략 원통형의 튜브 세그먼트(833)가 있으며, 이를 통해 물이 때때로 각각의 원추형 관형 세그먼트의 상측 마우스(예를 들어, 827)로부터 및/또는 이러한 마우스를 통해 분출되고(예를 들어, 834), 각각의 대략 원추형 물 전환기(예를 들어, 828)에 의해 전환된다. 각각의 물 전환기(예를 들어, 828)는 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 상측 벽(836)에 종속되는 구조적 요소(예를 들어, 835)의 단부에 형성된다. (일부 실시예에서, 물 전환기는, 상측 벽(836)에 종속되지 않고, 오히려 예를 들어 하나 이상의 원추형 관형 세그먼트의 상측 입구(827)에 대한 부착에 의해 원추형 관형 세그먼트들(예를 들어, 833A) 중 하나 이상에 의해 지지되고/지지되거나 이에 견고하게 부착된다). 원추형 관형 세그먼트(806/833)로부터 분출된 물은, 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 내부 공간의 하측 부분 내에 위치하는 물 저장소(837)에 집수되고, 이에 따라 전체 표면(838)의 높이가 터빈 유입 파이프(807)의 하부 마우스(839)에서 물의 수두 압력을 정의 및/또는 생성하는 물 저장소를 형성한다. 터빈 유입 파이프(807)의 하부 마우스(839)에서의 물의 압력은 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 상측 부분(840) 내의 공기의 압력에 의해 증가된다.
터빈 유입 파이프(807)의 하부 마우스(839)에서 물의 결합된 및/또는 총 압력(즉, 물의 무게와 그 장소 위의 공기 압축의 정도 모두로 인한 압력)이 충분할 때, 물은, 그 하부 마우스(839)에 진입하고, 터빈 유입 파이프(807)를 통해 상측으로 이동하고, 수력 터빈 인클로저(808)에 진입하고, 내부의 수력 터빈(841)의 회전을 야기한다. 수력 터빈(841)을 통과한 후, 이어서 실시예의 물 저장소(837) 밖으로 추진된 물은 유출 파이프(809)를 통해 흐르고 마우스(819)를 통해 실시예의 관성 물 튜브(829)에 의해 원래 포획되었던 다시 수역(801)으로 흐른다(818).
압력 릴리프 파이프(822)의 하부 마우스(821)는, 실시예의 흘수선 및/또는 드래프트의 변화에 응답하여 가변하지만 공칭상 상대적으로 좁은 범위의 깊이 내에 있는 실시예의 중공 부유 모듈(802) 아래의 깊이에 있다. 중공 부유 모듈(802) 내에 포획되고 물 저장소(837) 위에 위치하는 공기 포켓(840)의 압력이 압력 릴리프 파이프(822)의 하부 마우스(821)에서 물의 정수압을 초과하면, 공기 포켓(840)으로부터의 압축 공기는 파이프(822)를 통해 흘러 파이프(822)의 하측 마우스(821)를 빠져나가며, 이에 따라 실시예를 탈출하고 공기(840)의 압력을 감소시킨다. 공기 포켓(840)의 압력이 압력 릴리프 파이프(822)의 하부 마우스(821)에 있는 물의 정수압보다 낮으면, 압력 릴리프 파이프(822) 내의 물의 표면(842)은 파이프의 하부 마우스(821) 위에 있고, 공기는 공기 포켓(840) 내에 포획된 상태로 유지된다. 공기 포켓(840)으로부터의 공기는 상측 마우스(843)를 통해 압력 릴리프 파이프(822)에 진입한다.
압력 릴리프 파이프(822) 대신에 또는 이에 추가하여, 공극의 압력이 공칭 임계값을 넘어 상승할 때 물이 실시예의 내부 공극으로부터 상측으로 빠져나갈 수 있게 하는 수압 릴리프 파이프(예를 들어 도 63의 611)를 사용할 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 이러한 실시예를 포함한다. 압력 릴리프 파이프(822) 대신에 또는 이에 더하여, 스프링이 장착된 또는 중력이 부가된 릴리프 밸브가 중공 부유 모듈(802)의 상측면, 하측면 또는 측면(들)에 제공될 수 있어서, 상기 공극의 압력이 상기 밸브의 공칭 임계 압력(예를 들어, 균열 압력)을 초과하여 상승하는 경우에, 물 및/또는 공기가 실시예의 내부 공극을 빠져나갈 수 있다.
공기 흡입 밸브(도 85 및 도 88의 816)가 개방되어 있을 때, 공기는, 실시예 외부의 대기로부터 그리고 (도 87의 예시에 대하여 위치하며 테이퍼링된 채널(833C) 및 이의 각 전환기에 의해 부분적으로 가려지고, 도 88에서 더 쉽게 보이는) 공기 흡입 파이프(844) 안으로 그리고 이를 통해 주기적으로 및/또는 때때로 흡입되고, 이후 공기 흡입 파이프로부터 원추형 관형 세그먼트(833C)의 상측 부분 내에서 상측으로 흐르는 물의 흐름으로 끌어당겨진다. 원추형 관형 세그먼트(806) 내에서의 물의 가속에 연관된 벤츄리 효과는, 그 가속된 물의 측방향 압력 및/또는 정압을 감소시켜 대기로부터의 끌어당김 및/또는 흡입을 용이하게 한다. 공기 흡입 밸브(도 85 및 도 88의 816)의 개방은 실시예의 제어 시스템이 실시예의 공기 포켓(840) 내의 공기 압력을 상승시킬 수 있게 한다. 공기 흡입 밸브를 통해 너무 많은 공기가 유입되면, 중공 부유 모듈(802) 내부의 초과 공기가 압력 릴리프 파이프(822)를 통해 수역으로 배출된다.
전자 인클로저(813) 내에는, 연산 디바이스 및 회로(845); 에너지 저장 디바이스(846); 및 무선 통신 디바이스, 송수신기, 항법 디바이스, 및 실시예의 제어 시스템(847)이 (제한 없이) 포함된다.
실시예의 방향타(810) 및 이에 부착된 샤프트(820)의 배향은 방향타 제어 메커니즘(811) 및 내부의 모터(848)에 의해 조정 및 제어되며, 이들은 다시 실시예의 제어 시스템(847)에 의해 제어된다.
환형 튜브 밸러스트 챔버(805)는 물로 충전된 밀봉된 공간(849)을 포함한다. 본 개시내용의 다른 실시예는 이러한 실시예의 밸러스트를 보완하고/보완하거나 고유 진동수를 조정하기 위해 상이한 재료 및/또는 상이한 상대 위치를 이용한다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 튜브 밸러스트 챔버(849)는, 튜브 밸러스트 챔버의 벽(805)에 특히 최상부 및 최하부 부분(예를 들어, 이음부(830) 근처 및 마우스(804) 근처)에 천공을 포함하여, 초기 배치 동안 챔버의 범람을 용이하게 한다. 상기 천공은, 튜브 밸러스트 챔버 내부에 포획된 공기가 (예를 들어, 챔버의 최상부 부분에 있는 천공으로부터) 빠져나갈 수 있게 하며, 그리고 물이 (예를 들어, 챔버의 최하부 부분에 있는 천공으로부터) 챔버 내로 범람하게 할 수 있다. 물 밸러스트를 이용하는 본 개시내용의 모든 실시예에서 유사한 천공이 제공될 수 있다.
도 87에 예시된 것과 유사한 실시예는 실시예의 중공 부유 모듈(802) 상에 또는 내부에 위치하는 공기 펌프를 포함한다. 공기 펌프는, 에어라인 및/또는 튜브에 의해 튜브 밸러스트 챔버(예를 들어, 튜브 밸러스트 챔버의 상측 부분)에 연결되어, 실시예의 제어 시스템에 의해 활성화될 때, 에어 펌프는 압축된 공기를 에어라인을 통해 물의 일부를 변위시키는 튜브 밸러스트 챔버 내로 보낸다. 본 실시예는 튜브 밸러스트 챔버 벽의 하측 부분에 애퍼처를 포함하여, 가압된 공기의 도입을 통해 튜브 밸러스트 챔버로부터 변위된 물이 실시예가 부유하는 수역으로 빠져나갈 수 있다. 원하는 및/또는 필요한 부피 및/또는 질량의 공기를 챔버 내로 펌핑한 후에는, 펌프 및/또는 에어라인의 밸브가 닫혀서 튜브 밸러스트 챔버에 추가된 공기가 빠져나가는 것을 방지한다. 추가 밸러스트가 필요한 경우, 펌프 및/또는 에어라인의 밸브가 개방되어, 튜브 밸러스트 챔버 내의 공기의 일부 또는 전부가 대기로 다시 빠져나갈 수 있게 하여, 튜브 밸러스트 챔버 벽의 하단 부분에 있는 애퍼처를 통해 튜브 밸러스트 챔버 내로 추가 물을 다시 끌어들일 수 있다. 튜브 밸러스트 챔버로부터 추가된 공기의 일부 또는 전부를 배출하고 이에 따라 물을 다시 그 챔버 내로 끌어들임으로써, 밸러스트 및 실시예에 관성이 추가된다.
도 88은 도 87에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도이다.
도 89는 도 80 내지 도 88에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 85에 특정된 단면 라인(89-89)을 따라 취해진 것이다.
공기 흡입 밸브(816)가 개방되면, 수축 파이프(833C)를 통한 물의 이동에 연관된 벤츄리 효과에 의해 생성되는 흡입이 공기 흡입 밸브를 통해 그리고 연결된 공기 흡입 파이프(844)를 통해 대기의 공기를 끌어들이고, 그 후에 공기의 일부는 애퍼처(850)를 통과하여 원추형 관형 세그먼트(833C)를 통해 상측으로 흐르는 물의 흐름으로 향한다. 이렇게 실시예의 중공 부유 모듈(802)의 내부로 유입된 공기는, 그 포획된 공기의 압력이 압력 릴리프 파이프(도 87의 822)의 하부 마우스에서 정수압을 극복하는 데 필요한 수준을 초과할 때까지 그리고 초과하지 않는다면 내부에 포획되며, 그 후에 및 그 동안 실시예의 공기 포켓(840) 내의 공기의 일부는 실시예가 부유하는 수역(801)으로 배출되며, 그 후에 실시예 주변 및 외부의 대기에 합류한다.
본 실시예에서는, 제공되는 "영구 부력"이 거의 또는 전혀 없으며, 즉, 평균 밀도가 물의 밀도보다 낮은 기밀하게 밀봉된 큰 부피가 없다는 점에 주목한다. 대신, 실시예의 부력은 중공 부유 모듈(802) 내의 공기 포켓(840)에 의해 제공된다. 다시 말하면, 평균 내부 수위(838)는 평균 외부 수위(801)보다 수직으로 낮은 경향이 있다.
도 90은 실시예의 외부 및 실시예의 관성 물 튜브 내부의 물이 생략된 도 89에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 91은 도 80 내지 도 90에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 89에 특정된 단면 라인(91-91)을 따라 취해진 것이다.
도 92는 도 91에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시하며, 실시예의 내외부의 물은 생략되었다.
도 93은 도 88에 예시된 동일한 사시 단면도를 도시하지만, 그 실시예의 구성이 수정되어 있다. 도 93에 예시된 수정된 실시예의 구성은, 초기 실시예의 관성 물 튜브의 하측 부분(도 88의 829)을 그 실시예의 밀봉된 튜브 밸러스트 챔버(805)로부터 및 내부에 수용된 물 충전된 밸러스트(도 88의 849)로부터 분리하는 내부 원통형 관 벽(도 88의 829)을 제거하도록 (도 80 내지 도 92에 예시된 실시예에 비해) 변경되었다.
도 93에 도시된 변경된 실시예 구성은, 관성 물 튜브의 하측 부분(도 88의 829)을 통해 흐르는 물을 도 88에 예시된 실시예 구성에 대하여 튜브 밸러스트 챔버 내에 포획된 물(도 88의 849)로부터 분리하는 벽(도 88의 829)을 제거한다. 도 93의 변경된 실시예 구성은, 도 88에 예시된 실시예 구성의 튜브 밸러스트와 마찬가지로, 여전히 동등한 부피 및 질량의 물을 포함하며, 그 이유는, 도 93에 예시된 구성에 대하여, 확장된 하측 튜브 세그먼트(805)의 상측 마우스(830) 및 하측 마우스(804)가 도 88에 예시된 실시예 구성의 튜브 채널(829)에 대응하는 흐름 법선 단면적을 갖기 때문이다.
다시 말하면, 도 93에 예시된 실시예 구성에 대하여, 물은 애퍼처 또는 마우스(830 및 804)를 통해서만 튜브 세그먼트(805) 내외로 흐를 수 있으며, 이의 흐름 법선 단면적은 변하지 않으므로, 튜브 채널(829/849)의 구상 및 비원통 부분 내의 물의 일부는, 그 튜브 세그먼트 밖으로 자유롭게 흐르는 것이 금지되고, 대신에 각각 상측 및 하측 절두원추형 벽(851 및 852)에 의해 적어도 어느 정도 방해를 받으므로, 튜브 세그먼트(805)와 동기화하여 가속해야 하며 및/또는 가속되어야 하여, 이에 따라 관성을 실시예의 관성에 효과적으로 추가하고 더 완전히 봉입된 튜브 밸러스트(도 8의 849)만큼 효과적이지는 않지만 밸러스트로서 효과적으로 거동할 수 있다.
도 94는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(900)는 수역의 표면(901)에 인접하여 부유한다. 실시예(900)는, 수역의 표면(901)에서 부유하는 부력이 있고 대략 구형인 부표(902), 및 매달려 있는 중공 관성 물 튜브(903)를 포함하며, 이러한 튜브의 상측 부분(904)은 테이퍼링되고 대략 절두원추형이다. 통과하는 파도에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 매달려 있는 튜브(903-904) 내의 물은, 물 튜브(903)의 부분적으로 테이퍼링된 상측 부분(904)에 의한 출렁임으로 인해 실시예와 위상이 같지 않고 실시예에 대해 상하로 움직이는 이동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(903-904) 내의 물이 실시예에 비해 상하로 이동함에 따라, 물은, 순 상향 물 수송이지만 진동 방식으로 관성 물 튜브(903)의 하측 단부에 있는 하측 마우스(905)를 통해 관성 물 튜브에 진입하고 빠져나오는 경향이 있다. 또한, 관성 물 튜브(903-904) 내의 물이 실시예에 대해 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브 내부로부터의 물은 순 상향 물 수송에 상응하는 평균 방출 속도로 관성 물 튜브의 상측 마우스(보이지 않음)로부터 주기적으로 분출되어 실시예의 부표(902)의 중공 내부에 축적된다.
부표(902) 내부에 물이 축적됨에 따라, 내부의 공기가 압축된다. 부표(902) 내부의 물의 부피, 높이 및/또는 수위가 충분하고/충분하거나 부표(902) 내부에 포획된 공기의 압력이 충분할 때, 부표(902)의 하부 부분 및/또는 일부 내의 물의 압력은 부의 중공 내부는 임계 압력에 도달 및/또는 초과할 수 있으며, 부표(902) 내부로부터의 물은 애퍼처, 마우스, 도관 및/또는 포털(906)을 통해 부표(902) 밖으로 밀려난다. 도 94에 예시된 실시예에서, 유출 애퍼처(906)는 짧은 유출 파이프 또는 도관(907)의 단부에 있다. 유사한 실시예에서, 유출 애퍼처(906)는 부표(902)의 벽 내에서 직접 발견된다. 다른 유사한 실시예에서, 유출 애퍼처(906)는 부표의 내부를 주변 수역에 연결하는 도관 또는 파이프의 단부에 있을 수 있다.
유출 애퍼처에 인접하고/인접하거나 유출 파이프(907)에 의해 정의된 채널 내에 완전히 또는 부분적으로 있는 수력 터빈(보이지 않음)은 각 유출 애퍼처(906) 및/또는 유출 파이프(907)를 통한 물의 유출에 의해 회전하게 된다. 수력 터빈은 발전기(보이지 않음)에 동작가능하게 연결되어 있으며, 수력 터빈의 유출되는 물 구동 회전으로 인해 발전기가 전력을 생성한다.
이러한 방식으로, 실시예의 펌핑 작용은, 터빈에 전력을 공급하기 위해 비교적 일정한 방식으로 배수되는 실시예의 부표(상측 선체 인클로저) 내에 가압된 저장소 또는 어큐뮬레이터를 생성한다.
실시예의 발전기(보이지 않음)에 의해 생성된 전력의 일부는, 위상 어레이 안테나를 포함하지만 이에 제한되지 않는 무선 통신 장비 및/또는 회로(도시하지 않음)에 에너지를 공급하는 데 사용될 수 있다. 실시예의 생성기에 의해 생성된 전력의 일부는, 인코딩된 무선 송신을 통해 및/또는 다른 수단에 의해 실시예에 의해 수신되는 연산형 작업을 수행, 실행 및/또는 완료하는 연산 회로(도시되지 않음)에 에너지를 공급하는 데 사용될 수 있다. 실시예의 발전기에 의해 생성된 전력의 일부는, 원하는 방향 및/또는 원하는 장소로 실시예를 추진할 수 있는 추진 디바이스(도시되지 않음)에 에너지를 공급하는 데 사용될 수 있다.
부표(902)의 상측 부분에 위치하는 기동식 밸브(908)는 부표(902) 내부로부터 공기를 방출하여 내부의 압력을 감소시킬 수 있다. 밸브(908)는, 부표(902) 내의 공기의 충분한 압력이 도달하거나 초과하는 것에 반응하여 직접 기동될 수 있고/있거나 실시예의 전자 또는 유체 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 기동될 수 있다(즉, 밸브가 유체 논리 게이트 및/또는 유체 증폭기에 의해 수행되는 아날로그 또는 디지털 동작의 결과로 제어될 수 있다).
압력 릴리프 파이프(909)는, 해당 물에 인접한 공기의 압력과 결합된 해당 물의 부피, 높이, 수위 및/또는 수두 압력이 압력 릴리프 파이프(909)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(910)의 높이에 도달하고, 초과하고 및/또는 극복하기에 충분한 압력을 물에 부여할 때, 부표(902) 내부로부터 물을 분출한다.
도 95는 도 94에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 좌측면도를 도시한다.
부표(902)의 하측 부분에 위치하는 기동식 밸브(911)는, 부표의 내부로부터 물을 방출하여 내부의 공기 및/또는 물의 부피, 높이, 수위 및/또는 압력을 감소시킬 수 있다. 밸브(911)는, 부표(902) 내의 물의 충분한 압력이 도달 및/또는 초과되는 것에 응답하여 직접 기동될 수 있고/있거나 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 기동될 수 있다.
도 96은 도 94 및 도 95에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 97은 도 94 내지 도 96에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
도 98은 도 94 내지 도 97에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
압력 릴리프 파이프(909)는, 물의 압력이 상측 애퍼처를 지나 물을 들어올리기에 충분한 경우에 부표(902)의 내부로부터 실시예의 외부로 해당 물이 흘러나오는 상측 마우스 및/또는 애퍼처(910)를 갖는다.
기동식 압력 릴리프 밸브(908)는, 공기가 부표(902)의 내부로부터 실시예 외부의 대기로 흐르는 상측 애퍼처(912)를 갖고, 특정 임계 압력에 도달 및/또는 초과하는 부표(902) 내의 공기 압력에 의해 및/또는 이러한 공기 압력에 응답하여 기동되는 경우, 임계 압력은 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 및/또는 부표(902) 내의 물의 수위, 부피, 질량, 내부의 관성 조정과 같은 기타 이유로 실시예의 제어 시스템에 의해 동적으로 결정되고, 이에 따라 실시예의 수선 및 수선 면적을 조정하고, 이는 다시 주변 파도 에너지에 대한 실시예의 감도를 조정 및/또는 변경하는 경향이 있다.
도 99는 도 94 내지 도 98에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
부표(902) 내의 물은, 유출 파이프(907) 및/또는 유출 마우스(906)를 통해 흘러나와 내부의 수력 터빈을 회전시키고 동작가능하게 연결된(보이지 않는) 발전기가 전력을 생성하게 한다.
기동식 압력 릴리프 밸브(911)는, 임계 압력에 도달 및/또는 초과하는 부표(902) 내의 물 압력에 의해 그 밸브가 활성화 및/또는 개방될 때 물이 부표(902)의 내부로부터 실시예가 부유하는 수역(도 94의 901)으로 흘러나오는 하측 애퍼처(913)를 갖고, 임계 압력은, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 및/또는 부표(902) 내의 물의 수위, 부피, 및/또는 질량 조정과 같은 기타 이유로 실시예의 제어 시스템에 의해 동적으로 결정되고, 이에 따라 실시예의 수선과 수선 면적을 조정하고, 이는 다시 주위 파도 에너지에 대한 실시예의 감도를 조정 및/또는 변경하는 경향이 있다.
관성 물 튜브(903) 내에서 상하로 이동하는 물은 부표(902) 내부의 튜브의 상측 마우스(914)로부터 주기적으로 분출된 후 부표(902)의 내부에 축적된다. 관성 물 튜브의 수축 부분(904)은, 실시예가 하향 이동할 때 수축 부분의 내부에 있는 물에 압력을 부여하고 출렁이게 하며 관성 물 튜브의 대략 원통형 부분(903)으로부터 상승하는 물의 속도와 모멘텀을 증폭시키는 경향이 있고, 이에 따라 관성 물 튜브의 상측 마우스(914)로부터 분출된 물이 이러한 분출된 물이 부표의 내부에 떨어지고 및/또는 부표의 내부의 실시예의 물 저장소에 추가되기 전에 실시예가 부유하는 수역의 표면(도 94의 901)에 대하여 실시예의 평균 수선보다 높은 높이 및/또는 헤드를 달성하게 하는 경향이 있다.
도 100은 도 94 내지 도 99에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 96 내지 도 99에 특정된 단면 라인(100-100)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(901)을 가로질러 이동하는 파도에 응답하여 실시예(900)가 상하로 이동함에 따라 실시예의 관성 물 튜브(903) 내의 물(915)은, 상측면(916)과 함께 튜브의 상부 마우스(914)에 대해 상하로 이동(917)하는 경향이 있고, 순 또는 평균 상향 이동으로 튜브의 하측 마우스(905)에 대해 상하로 이동(918)하는 경향을 갖는다.
관성 물 튜브(903)의 수축 부분(904)의 내부는, 실시예가 물 튜브 내의 물에 대해 하향 이동할 때 (그 벽에 인접하는) 튜브 내의 물에 충돌하여 물의 압력을 증가시킬 수 있는 액체 가압면을 정의하는 내부 벽을 구성한다. 관성 물 튜브(903)의 수축 부분(904)은 관성 물 튜브 내의 물을 출렁이게 하여, 진동시킨다. 주기적으로, 부분적으로 수축 부분(904)에 의해 생성된 압력의 증가로 인해 및/또는 수축 부분(904)에 의해 출렁이는 튜브 내의 물의 진동으로 인해, 관성 물 튜브 내의 물의 일부는, 관성 물 튜브의 상측 마우스(914)보다 높게 상승하고, 튜브로부터 분출(919)된 후, 중공 챔버(921) 및/또는 부표(902) 내부로 떨어지며, 이에 따라 부표(902)의 중공 내부의 물의 풀(920) 및/또는 저장소에 추가된다. 물이 저장소(920)에 추가됨에 따라, 부표(902) 내에 포획된 공기(921)의 부피가 감소되고, 이에 따라 그 공기를 압축하고, 그 공기(921)의 압력이 증가된다. 부표(902) 내의 물 저장소(920)의 높이, 수위 및/또는 상측면(922)이 튜브의 상측 마우스(914)의 높이를 초과하는 높이로 상승하면, 물 저장소(920)로부터의 물은 물 저장소(920)로 다시 흘러 물 저장소의 상측면(922)이 튜브의 상측 마우스(914)의 상측면보다 크지 않을 때까지 내부의 물(915)에 추가된다. 본 실시예는 튜브(903)로부터 분출된 물을 측방향으로 전환시키는 기능부를 갖고 있지 않지만, 그럼에도 불구하고 실시예의 피칭과 롤링 운동은 튜브(903)로부터 분출된 물이 관성 물 튜브(903) 내로 다시 똑바로 떨어지지 않고 물 저장소(920)로 떨어지게 할 수 있고 이에 따라 잠시 분리되었던 물(915)에 합류할 수 있다.
부표(902) 내에 포획된 물(920)의 높이, 수위(922) 및/또는 수두 압력과 공기(921)의 압력의 조합은, 흐르는 물이 수력 터빈(923)과 계합하여 수력 터빈을 회전시켜 발전기(924)에 에너지를 공급하는 유출 파이프 또는 도관(907)을 통해 물 저장소(920)로부터 물을 추진하는 경향이 있다. 수력 터빈(923)을 흐른 후 및/또는 통과한 후, 물은 유출 애퍼처(906)를 통해 흐르고, 이에 따라 물이 포획되었고 실시예가 부유하는 수역(901)으로 다시 흐른다.
저장소(920)로부터의 물은 하측 마우스(926)를 통해 압력 릴리프 파이프(909)에 진입한다. 그리고 물 저장소(920) 내의 물의 압력이 압력 릴리프 파이프의 상측 마우스(910)의 높이에 도달 및/또는 초과하도록 압력 릴리프 파이프(909)를 통해 충분히 높은 물을 가압하기에 충분하면, 부표의 저장소(920)로부터의 물이 상측 마우스(910)를 통해 실시예의 내부로부터 외부로 흐르고 및/또는 빠져나오고, 이에 따라 부표의 중공 내부의 물(920)과 공기(921) 모두의 압력을 감소시키는 경향이 있다. 실시예의 동작 동안, 압력 릴리프 파이프(909) 내의 수면은, 이러한 물 위의 공기(921)의 상승된 압력으로 인해, 물 저장소(920)의 물의 상측면보다 약간의 거리에 있는 경향이 있으며, 즉, 결합된 물과 공기의 압력은 압력 릴리프 파이프(909)의 상측 부분에 있는 공기의 대기압을 초과하는 경향이 있다.
도 101은 도 99에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 102는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(930)의 공칭 배치는 파도가 이동하는 수역의 상측면(931)에 인접하여 실시예를 적어도 주기적으로 및/또는 가끔 배치한다. 실시예(930)는, 대략 구형의 부력 부분(932) 및 대략 원통형의 종속 관형 부분, 즉, 물이 관성 물 튜브(933)의 내부로 자유롭게 진입하고 자유롭게 빠져나갈 수 있는 하측 마우스(934), 및 물이 관성 물 튜브의 내부를 자유롭게 빠져나갈 수 있는 상측 마우스(보이지 않음)를 갖는 관성 물 튜브(933)를 포함한다.
통과하는 파도에 응답하여 실시예(930)가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(933) 내의 물은 상하로 이동하는 경향이 있으며, 때때로 실시예(930)의 파도 응답 이동과는 다른 위상으로 이동한다. 주기적으로 및/또는 때때로, 물은 관성 물 튜브(933) 내부에서 충분한 높이 및/또는 충분한 속도로 상승하여, 관성 물 튜브(933)의 상측 마우스를 빠져나간 후 중공 부표(932)의 내부에, 즉, 실시예의 물 저장소 또는 내부 물 탱크에 포획되고/포획되거나 축적된다. 부표(932) 내의 물 저장소에 물이 추가됨에 따라, 부표 내에 포획된 공기의 부피가 감소되고 이에 따라 압력이 증가된다.
부표 내의 가압수의 일부는 유출 포트, 애퍼처, 파이프, 포털 및/또는 채널(935)을 통해 포획된 수역(931)으로 다시 흐르는 경향이 있다. 부표(932) 내부로부터의 물이 유출 포탈(935)을 통해 흐름에 따라, 내부에 위치하는 및/또는 이에 인접한 수력 터빈과 계합하여 회전시키는 경향이 있다. 수력 터빈의 회전에 응답하여, 샤프트에 의해 수력 터빈에 동작가능하게 연결된 발전기는, 예를 들어, 발전기의 회전자의 회전을 통해 에너지를 공급받아 전력을 생성한다. 유사한 실시예에서, 수력 터빈은 유압 램(ram), 어큐뮬레이터, 및 모터에 회전 동력을 부여하고, 수력 터빈은 유압 모터에 의해 직접 또는 간접적으로 에너지를 공급받는다. 다른 유사한 실시예에서는, 다른 동력 인출 디바이스가 이용된다.
본 개시내용의 범위는 이용되는 동력 인출 디바이스 메커니즘의 유형 및/또는 수로 제한되지 않는다. 유사한 실시예에서, 전기가 생성되지 않고, 오히려 고압수가, 여과 및/또는 흡착 물질 및/또는 물로부터 중요 원소 및/또는 화합물을 제거하도록 구성된 매트로, 이들을 통해, 및/또는 내로 전달되며, 예를 들어, 물로부터 용해된 리튬을 추출하도록 설계된 흡착 물질이 있다.
물이 유출 포탈(935)을 벗어남에 따라, 이러한 물의 적어도 일부 또는 이러한 물에 의해 이동된 물의 흐름은, 대략 방사상, 측방향, 수평 및/또는 흐름 법선 벡터를 따라 실시예로부터 멀어지는 그 흐름의 적어도 일부를 편향시키는 경향이 있는 표면(936)에 의해 방해되는 경향이 있고, 이에 따라 편향된 흐름의 반대 방향으로 그리고 실시예가 부유하는 수역의 표면을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 측방향 추력을 생성한다.
부표(932)의 상측 부분에 위치하는 기동식 밸브(937)는 부표(932) 내부로부터 공기를 방출하여 부표 내의 공기와 물의 압력을 감소시킬 수 있다. 밸브(937)는, 부표(932) 내의 공기의 충분한 압력이 도달 및/또는 초과되는 것에 응답하여 직접적으로(예를 들어 수동적으로) 기동될 수 있고/있거나 예를 들어 전기 센서가 실시예 내의 임계 압력을 검출할 때 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 (예를 들어, 능동적으로) 기동될 수 있다.
압력 릴리프 파이프(938)는, 해당 물에 인접한 공기의 압력과 함께 해당 물의 부피, 높이, 수위 및/또는 수두 압력이 압력 릴리프 파이프(938)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처의 높이에 도달, 초과 및/또는 극복하기에 충분한 압력을 해당 물에 부여할 때 부표(932)의 내부로부터 물을 분출시킨다.
도 103은 도 102에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 좌측면도를 도시한다.
부표(932)의 하측 부분에 위치하는 기동식 밸브(939)는 부표(932)의 내부로부터 물을 방출하여 그 안의 물과 공기의 압력을 감소시킬 수 있다. 밸브(939)는, 부표(932) 내의 물의 충분한 압력이 도달 및/또는 초과되는 것에 반응하여 직접 기동작될 수 있고/있거나 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 활성화될 수 있다.
실시예의 수력 터빈(보이지 않음) 위 및/또는 이를 통해 그리고 실시예가 부유하는 수역(931)으로 다시 흐르는 물(940)은, 실시예의 튜브(933)에 부착된 구조적 요소(941)의 표면(936)에 의해 편향되고, 이에 따라 실시예가 부유하는 수역의 표면(931)을 가로질러 실시예를 추진하는 데 유용한 측방향 추력을 생성한다.
도 104는 도 102 및 도 103에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다.
도 105는 도 102 내지 도 104에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 우측면도를 도시한다.
도 106은 도 102 내지 도 105에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
도 107은 도 102 내지 도 106에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 108은 도 102 내지 도 107에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
실시예(930)의 관성 물 튜브(933)는 중공형이며, 상측(관성 물 튜브의 상측 부분에서 측면 굽힘으로 인해 보이지 않음) 및 하측(942) 마우스를 갖고, 내부 채널의 적어도 일부 내에 물을 함유하는 경향이 있다.
도 109는 도 102 내지 도 108에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 106 내지 도 108에 특정된 단면 라인(109-109)을 따라 취해진 것이다.
실시예(930)의 부표 부분(932)은, 가요성 천, 시트, 패널, 덮개, 재료, 및/또는 가요성 재료의 내면(들)에 대해 외측으로 미는 공기와 물의 내부 압력에 의해 대략 구 형상으로 유지되는 장벽으로 적어도 부분적으로 구성된다. 실시예(930)의 부표 부분(932)은, 예를 들어, 부표의 내부 압력의 감소의 경우에, 최상부점(944)으로부터 대응하는 최하부점(보이지 않음)으로 외측으로 방사되는 외측 가요성 커버링(932)의 내면에 인접하여 부표를 잇고 지구 상의 경도선 배열과 유사한 패턴으로 배열된, 수직 원주 리브(rib), 스트러트, 튜브, 파이프, 빔, 및/또는 로드(예를 들어, 943)의 세트에 의해 보존된다. 하나 이상의 수평 원주방향 리브, 스트러트, 튜브, 파이프, 빔 및/또는 로드(예를 들어, 945)는, 실시예의 공칭상 흐름 법선 및/또는 수직 길이방향 축을 중심으로 방사되는 외측 가요성 커버링(932)의 내면에 인접하여 부표를 잇고, 지구 상의 경도선 배열과 유사한 패턴으로 배열된다.
실시예가 부유하는 수역(931)의 표면(931)을 가로질러 통과하는 파도에 응답하여 실시예(930)가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브(933) 내의 물(942)은, 실시예의 수직 이동과 함께 및/또는 이보다 더 큰 진폭으로 때때로 위상이 맞지 않게 상하로 이동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(933) 내의 물(942)이 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브의 하측 마우스(934)를 통해 진입하고 빠져나간다(946). 유사하게, 관성 물 튜브(933) 내의 물의 표면(947)은 상하로 이동(948)하고, 주기적으로 충분히 높이 이동하여 튜브의 상측 마우스(950)로부터 그 일부가 분출(949)된다. 관성 물 튜브의 상측 마우스(950)에서 분출된 물(949)의 일부는, 내부 챔버의 하부 및/또는 부표(932) 내부의 중공으로 떨어지며, 이에 따라 부표의 내부의 하측 부분에 있는 물 저장소 및/또는 풀에 물(951)의 부피를 추가하고, 마찬가지로 해당 물 저장소(951)의 높이 및/또는 상측면(952)을 상승시킨다. 실시예의 물 저장소(951) 내의 물의 부피가 증가됨에 따라, 부표 내부의 상측 부분 내에 포획된 및/또는 함유된 공기(953)의 부피가 감소되고, 이의 압력은 증가된다.
적어도 부분적으로는 부표(932)의 물 저장소(951) 내의 공기와 물의 압력 증가로 인해, 부표의 저장소(951) 내의 물의 일부가 부표 밖으로 흘러나와 원래 유출 파이프(935)를 통해 포착되었던 수역(931)으로 되돌아가는 경향이 있다. 물은, 유출 파이프(935)를 통해 흐름에 따라, 내부의 수력 터빈(954) 위로 및/또는 이를 통해 흐른다. 물이 수력 터빈(954)을 통해 흐름에 따라, 터빈이 회전하는 경향이 있으며, 이는 부착된 샤프트(955)가 회전하게 하고, 이는 다시 발전기(956)의 회전자를 회전시켜, 발전기(956)가 전력을 생성하게 한다.
유출 파이프(935)로부터 흘러나오는 물은 표면(936)에 의해 방해 및/또는 전환되는 경향이 있으며, 이는 그 흐름이 실시예의 공칭 흐름-법선 및/또는 수직 길이방향 축으로부터 멀어지는 수평 방향 및 측방향으로 실시예(930)로부터 멀어지게 이동하게 하는 경향이 있다. 물의 전환된 흐름은, 흐름의 방향과는 반대 방향으로 추력을 실시예에 부여하는 경향이 있고 반대 방향으로 실시예의 공칭 흐름 법선 수직 길이방향 축으로부터 방사상으로 배향되어, 이에 의해 실시예가 부유하는 수역의 표면(931)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있다.
부표의 물 저장소(951) 내의 물의 압력이 임계 압력을 초과할 때, 그 압력은 압력 릴리프 파이프(938)의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(957)에 진입하는 물이 그 압력 릴리프 파이프의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(959)로 흘러 이로부터 흘러나오기(958)에 충분해져, "과도한" 수압을 감소 및/또는 완화한다.
실시예의 튜브(933)의 좁아지고, 테이퍼링되고, 및/또는 수축하는 상측 부분(960)의 상당 부분은, 아치형이고, 경사지고, 기울어지고 및/또는 구부러져 흐름의 축이 관성 물 튜브(933)의 직선 및 공칭상 수직, 길이방향 축 및/또는 방사 대칭 축이 아닌 경향이 있다는 점에 주목한다. 튜브(933)의 상측 부분의 이러한 굽힘은 관성 물 튜브의 상측 마우스(950)로부터 분출되는 물(949)이 수직으로뿐만 아니라 측면으로도 투사되게 하는 경향이 있다.
유사한 실시예는, 유출 파이프(935)가 없고, 대신에 부표(932)의 벽에 애퍼처를 가지며, 이 애퍼처에 또는 애퍼처에 인접하여 수력 터빈이 위치되고 그 애퍼처를 통한 물의 흐름에 의해 에너지를 공급받는다.
도 110은 도 109에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 111은 도 102 내지 도 110에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수평 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 109에 특정된 단면 라인(111-111)을 따라 취해진 것이다.
도 112는 도 111에 예시된 동일한 단면도의 평면도를 도시한다.
도 113은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(1000)는, 공칭상 수역에 배치될 때, 수역의 상측면(1001)에 인접하여 부유하는 경향이 있다. 실시예는, 대략 타원형 선체를 갖는 부표 부분(102), 및 복수의 대략 원통형의 중공 관성 튜브(예를 들어, 103)를 포함하고, 이러한 튜브는, 부표(1002)의 측방향 및/또는 수평 주변에 위치되며, 비교적 작은 흐름 법선 단면적을 갖고, 예를 들어, 이들 튜브(1004) 중 2개는 부표(1002)의 측방향 및/또는 수평 중심에 인접하여 위치되며, 비교적 넓은 흐름 법선 단면적을 갖는다. 도 113의 예시로부터 명백하지는 않지만, 더 넓은 2개의 중심 관성 물 튜브(예를 들어, 1004)도, 6개의 좁은 관성 물 튜브(예를 들어, 1003)보다 더 길고/길서나 더 깊은 드래프트를 갖는다.
8개의 관성 물 튜브(예를 들어, 1003 및 1004) 각각은 하측 마우스(예를 들어, 각각 1005 및 1006)를 가지며, 이를 통해 물이 상당한 장애, 방해 및/또는 저항 없이 각각의 관성 물 튜브에 진입하고 나갈 수 있다.
부표(1002)의 상부(1007)는 부분적으로 평평한 타원체의 것과 일치하는 것으로 특징지어질 수 있는 방식으로 만곡되어 있다. 부표의 상부면의 부분(1008)은, 평평하고, 수력 터빈 구획부(1009)가 부착되어 있으며, 여기에는 발전기(1010)에 동작가능하게 연결된 터빈(보이지 않음)이 위치된다.
또한, 부표(1002)의 상측 부분(1007)에는 두 개의 강성 돛(1011, 1012)이 부착되어 있다. 각각의 강성 돛은 각각의 돛 샤프트(1013, 1014)에 연결된다. 그리고, 각각의 돛 샤프트는 각각의 샤프트 회전 메커니즘(1015, 1016), 예를 들어, 스테퍼 모터에 동작가능하게 연결된다. 도 113의 강성 돛은 좌우 대칭의 각각의 수직면이 평행하지 않도록 배향된다는 점에 주목한다. 각각의 강성 돛은 고유한 크기의 추력을 생성하고 실시예에 부여할 수 있고/있거나 고유한 방향으로 배향될 수 있어서, 실시예의 제어 메커니즘 및/또는 시스템(도시되지 않음)이 실시예를 회전시키고 추진하게 할 수 있으며, 이에 따라 바람직한 방향으로 및/또는 실시예가 부유하는 수역의 표면(1001) 상의 또는 표면에서의 바람직한 지리공간적 장소로 실시예를 조종할 수 있다.
도 114는 도 113에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 115는 도 113 및 도 114에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
2개의 더 넓고 긴 관성 물 튜브(예를 들어, 1017) 각각은, 부표의 하부 및/또는 최대 드래프트 지점 근처의 위치(예를 들어, 1018)에서 실시예의 부표의 최하부 선체(1002)를 관통한다. 더 좁고 짧은 6개의 튜브(예를 들어, 1019) 각각은, 부표의 상부(1007)와 하부(1002) 사이의 대략 중간인 위치(예를 들어, 1020)에서 실시예의 부표의 최하부 선체(1002)를 관통한다.
도 116은 도 113 내지 도 115에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 117은 도 113 내지 도 116에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
실시예는 대략 수직으로 배향된 8개의 튜브를 포함하고, 각 튜브는 하측 마우스(예를 들어, 1006) 및 상측 마우스(보이지 않음)를 갖는 중공형이다. 6개의 튜브(1003, 1019, 1021-1024)는 상대적으로 작은 흐름 법선 단면적을 갖는다. 2개의 튜브(1004, 1017)는 비교적 큰 흐름 법선 단면적을 갖는다.
실시예의 수력 터빈(보이지 않음)으로부터 배출된 물은 실시예가 유출 파이프(1025)를 통해 부유하는 수역으로 복귀된다.
도 118은 도 113 내지 도 117에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 116에 특정된 단면 라인(118-118)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1001)을 가로질러 통과하는 파도에 응답하여 실시예(1000)가 상하로 이동함에 따라, 물은 실시예의 8개의 관성 물 튜브 내에서 상하로 이동하고 관성 물 튜브의 수축(가압) 표면 또는 내부 벽에 의해 수직 진동으로 출렁이는 경향이 있다. 도 118의 단면도에서는, 이들 관성 물 튜브 중 2개(즉 1004 및 1017)의 내부가 도시되어 있다.
관성 물 튜브(1004) 내의 물(1026)이 상하로 이동함에 따라, 물은 튜브의 하측 마우스(1006)를 통해 튜브 내외로 흐르게 된다(1027). 관성 물 튜브(1004) 내의 물(1026)의 이동은, 또한, 이러한 물의 상측면(1028)이 상하로 이동하게 하고(1029), 때때로 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브(1004)의 상측 마우스(1031)로부터 분출(1030)되게 한다. 튜브 위로 물의 순 상향 수송이 있다. 관성 물 튜브(1004)의 상측 부분(1032)은, 수축되고 만곡되어 관성 물 튜브의 상측 부분(1032)을 통해 상승하는 물이 가속되고 분출시 측방향으로 향하게 하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1004)로부터 분출된 물(1030)은, 부표의 내부에 떨어진 후, 부표(1002) 내의 저장소(1033)에 고인 물과 합류하고 그 부피를 증가시켜 이러한 물 저장소(1033)의 수위(1034) 및/또는 표면을 상승시킨다. 실시예의 물 저장소(1033) 내의 물의 부피의 증가는 물 저장소 위의 공기(1035)의 부피의 감소를 초래하고 부표(1002) 내부의 공기 포켓으로서 포획되어, 그 공기의 압력을 증가시키고 물이 상승된 압력에서 터빈과 같은 흐름 조절기를 통해 실시예의 저장소 밖으로 강제로 나올 수 있게 하는 위치 에너지의 저장을 제공하게 된다.
유사하게, 관성 물 튜브(1017) 내의 물(1036)이 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브의 하측 마우스(1038)를 통해 관성 물 튜브 내외로 흐르게 된다(1037). 관성 물 튜브(1017) 내의 물(1036)의 이동은, 또한, 이러한 물의 상측면(1039)이 상하로 이동(1040)하게 하고, 때때로 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스(1042)로부터 분출(1041)되게 한다. 관성 물 튜브(1017)의 상측 부분(1043)은 수축되고 만곡되어 관성 물 튜브의 상측 부분(1043)을 통해 상승하는 물이 가속되고 분출시 측방향으로 향하게 하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1017)로부터 분출된 물(1041)은, 부표 내부에 떨어진 후, 관성 물 튜브(1004)로부터 분출된 물(1030)과 마찬가지로 실시예의 다른 6개의 관성 물 튜브(예를 들어, 1024)로부터 분출된 물 및 관성 물 튜브(1017)로부터 분출된 물과 합류하여 저장소(1033)에 고이는 물의 부피를 증가시킨다.
실시예의 더 좁은 6개의 관성 물 튜브(예를 들어, 1022 및 1024)는, 또한, 수축되고 만곡된 상측 부분(예를 들어, 각각 1044 및 1045)을 각각 보유한다.
실시예의 물 저장소(1033)의 물의 압력이 충분히 높을 때, 물은 터빈 유입 파이프(보이지 않음) 위로 상승하고 수력 터빈 구획부(1009)에 진입하며, 여기서 물은 실시예의 수력 터빈(1046)과 계합하여 수력 터빈의 회전을 일으키고, 이에 따라 수력 터빈을 실시예의 발전기(1010)에 동작가능하게 연결하는 터빈 샤프트의 회전을 유발하여 전기 에너지가 생성되게 한다.
터빈 유입 파이프(보이지 않음)를 통해 상승한 물은, 수력 터빈(1046)을 통과한 후, 유출 파이프(1025)를 통해 아래로 흐르고 이를 통해 실시예가 부유하는 수역(1001)으로 다시 흐른다(1047).
도 119는 도 118에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 120은 도 113 내지 도 119에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 116에 특정된 단면 라인(120-120)을 따라 취해진 것이다.
도 120에 예시된 단면도는, 수력 터빈 구획부(1009) 내의 실시예의 수력 터빈(보이지 않음)과 계합하여 회전시키는 물 순환 및/또는 흐름의 더 나은 뷰를 제공한다. 상측 선체 인클로저 또는 부표(1002) 내의 상승된 압력으로 인해, 실시예의 물 저장소(1033) 내의 물은, 터빈 유입 파이프(1049)의 하측 마우스(1048)에 진입하고 내부의 수력 터빈(보이지 않음) 위로 및/또는 통해 수력 터빈 구획부(1009) 내로 흘러, 수력 터빈을 회전시키고 동작가능하게 연결된 발전기(1010)에 에너지를 공급하여 발전기가 전력을 생성하게 한다. 물은, 수력 터빈을 통과한 후, 유출 파이프(1025) 내외로 흐르고, 이후 유출 파이프(1025)의 하측 마우스(1050)를 빠져나가 실시예가 부유하는 수역(1001)으로 복귀한다.
도 121은 도 113 내지 도 120에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하고, 여기서 단면은 도 116 및 도 117에 특정된 단면 라인(121-121)을 따라 취해진 것이다.
도 121의 예시의 단면은 상대적으로 작은 흐름 법선 단면적의 두 개의 주변 관성 물 튜브(1021, 1023)를 통과한다. 이들 관성 물 튜브는 도 118 및 상대적으로 큰 단면적의 한 쌍의 관성 물 튜브(1004, 1017)에 대해 설명된 것과 정확히 동일한 방식으로 거동한다. 그러나 원통형 부분들의 흐름 법선 단면적과 이들의 길이가 상이하기 때문에, 두 개의 관성 물 튜브(1004, 1017)(즉, 상대적으로 큰 흐름 법선 단면적과 상대적으로 더 긴 길이를 보유함)는, 상대적으로 더 작은 흐름 법선 단면적과 상대적으로 더 짧은 길이를 갖는 6개의 관성 물 튜브(1003, 1019, 1021-1024)와는 다른 고유 진동수를 가질 것으로 예상된다.
실시예의 관성 물 튜브의 두 세트, 즉, 상대적으로 크고 상대적으로 작은 흐름 법선 단면적의 관성 물 튜브와 상대적으로 길고 상대적으로 짧은 길이의 관성 물 튜브는 각각 상이한 고유 진동수를 갖는 경향이 있기 때문에, 관성 물 튜브의 각 세트는, 상이한 에너지, 상당한 파도 높이, 및/또는 지배적인 파도 기간의 파도 조건에 응답하여 및/또는 이와 관련하여 최적 및/또는 최대 흐름 속도로 부표(1002) 내의 물 저장소(1033)로 물을 분출하는 경향이 있다.
관성 물 튜브(1021) 내의 물(1051)이 상하로 이동함에 따라, 이러한 물은 관성 물 튜브의 하측 마우스 내외로 흐르는(1052) 경향이 있다. 관성 물 튜브(1021) 내의 물(1051)의 이동은, 또한, 이러한 물의 상측면(1053)을 상하로 이동하게 하고, 때때로 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스로부터 분출(1054)되게 한다. 관성 물 튜브(1021)의 상측 부분(1055)은 수축되고 만곡되어, 관성 물 튜브의 상측 부분을 통해 상승하는 물을 가속시켜 방출시 측방향으로 향하게 하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1021)로부터 분출된 물(1054)은, 부표의 내부로 떨어진 후, 부표(1002) 내의 물 저장소(1033)에 고인 물과 합류하고 그 부피를 증가시켜, 이러한 물 저장소의 수위(1034) 및/또는 표면을 상승시킨다.
유사하게, 관성 물 튜브(1023) 내의 물(1056)이 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브의 하측 마우스를 통해 관성 물 튜브 내외로 흐르는 경향이 있다(1057). 관성 물 튜브(1023) 내의 물(1056)의 이동은, 또한, 이러한 물의 상측면(1058)을 상하로 이동하게 하고, 때때로 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스로부터 분출(1059)되게 한다. 관성 물 튜브(1023)의 상측 부분(1060)은 수축되고 만곡되어, 관성 물 튜브의 상측 부분을 통해 상승하는 물을 가속시켜 분출시 측방향으로 향하게 하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1023)로부터 분출된 물(1059)은, 부표의 내부에 떨어진 후, 물 저장소(1033)에 고인 물과 합류하고 그 부피를 증가시켜 이러한 물 저장소의 수위(1034) 및/또는 표면을 상승시킨다.
도 122는 도 121에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 123은 도 113 내지 도 122에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 118 및 도 121에 특정된 단면 라인(123-123)을 따라 취해진 것이다.
실시예의 관성 물 튜브의 상부 만곡 부분과 수축 부분은 부표(1002)의 중공 내부에서 볼 수 있다. 각각의 관성 물 튜브는 실시예에서 및/또는 실시예에 대해 파도 운동에 응답하여 주기적으로 물을 분출하는 경향이 있다. 실시예의 물 저장소(1033) 내부로부터의 가압수는 터빈 유입 파이프(1049)를 통해 상승한 후 실시예의 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐른다. 수력 터빈으로부터의 배출물은 유출 파이프(1025)를 통해 아래로 흐르며, 여기서 실시예가 부유하는 수역으로 축적된다.
도 124는 도 123에 예시된 동일한 단면도의 평면도를 도시한다.
도 125는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예(1100)는, 공칭 배치 후 및/또는 공칭 동작 구성 및 공칭 동작 환경에 위치될 때, 파도가 적어도 때때로 통과하는 수역의 상측면(1101)에 인접하여 부유한다. 실시예는 3개의 선체 부분으로 구성된 부표(1102-1104)를 보유한다. 형상이 대략 타원형인 하부 선체 부분(1102). 편평한 타원체의 형상을 갖는 중간 선체 부분(1103). 그리고, 대략적으로 평평한 상부 부분(1104)이다. 상측 부분(1104)에는 수력 터빈 구획부(1105)가 부착되고, 그 수력 터빈 구획부에는 발전기(1106)가 부착된다. 수력 터빈 구획부(1105) 뒤에는 수력 터빈에 의해 배출된 물을 운반하는 유출 파이프(1107)의 일부가 거의 보이지 않는다.
부표의 하측 부분(1102)에 종속된 것은 각각 하측 마우스(1110, 1111)를 보유하는 2개의 중공 튜브(1108, 1109)이다. 각 튜브(1108 및 1109)에 구조적 안정성을 제공하는 것은 각각의 버팀대 패널(1112 및 1113)이다. 부표 선체(1102)의 하측 부분으로부터 돌출된 것은 수력 터빈 파이프(1114)이며, 여기에는 수력 터빈(도 130의 160)이 위치되고 이를 통해 부표 내부로부터의 가압수가 외부 및/또는 주변 수(1101)로 다시 흐른다.
또한, 부표 선체의 하측 부분(1102)으로부터 돌출된 것은, 부표 내부로부터의 가압수가 부표의 단부에 위치하는 노즐(1116)에 의해 먼저 가속된 후 외부 및/또는 주변 물(1101)로 다시 흐르는 물 제트(1115)이다. 물 제트(1115)는 실시예에 대한 임의의 반경 배향으로 및/또는 임의의 반경 배향을 이용하여 및/또는 방향으로 추력을 생성하기 위해 대략 수직 축을 중심으로 회전될 수 있다. 물 제트(1115)를 통한 물의 통과, 및/또는 물이 물 제트로부터 흘러나오는 속도는 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 기동 및/또는 제어되는 밸브에 의해 제어된다.
부표(1102-1104)의 주변에 배열되고 실시예가 부유하는 수역의 표면(1101) 위에는 8개의 추가 워터 제트(예를 들어, 1117)가 있고, 이들 각각의 배향은 고정되고, 이들 각각을 통한 물의 통과 및/또는 물이 이들 각각으로부터 흘러나오는 속도는 실시예의 제어 시스템(도시하지 않음)에 의해 기동 및/또는 제어되는 각 밸브에 의해 제어된다. 각각의 주변 물 제트(예를 들어, 1117)로부터의 물의 유출에 의해 생성되는 추력은, 실시예의 수직 축이고 및/또는 실시예가 부유하는 수역의 정지면(1101)에 대략 평행한 경향이 있는 실시예에 방사상 및/또는 측면 추력을 부여하는 경향이 있고, 부표의 중심을 통과하는, 즉, 방사상 대칭의 부표의 수직 길이방향 축을 통과하는 경향이 있는 각각의 워터 제트로부터 방향으로 수역의 표면(1101)을 가로질러 실시예를 밀어내는 경향이 있다.
도 126은 도 125에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예의 부표(1102) 내의 가압수는, 수력 터빈 파이프(1114) 및 그 안의 수력 터빈(보이지 않음)의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(1118)을 통해 흐르고(1128) 원래 포획되었던 수역(1101)으로 복귀한다.
도 126에 예시된 실시예 구성에서, 물 제트(1115)를 통해 얇은 부표(1102) 내에서 발생하는 가압수의 흐름을 조절하는 밸브가 개방되어, 가압수가 물 제트의 노즐(1116)의 외부로 흐를 수 있게 하고(1119), 그 결과 추력을 생성할 수 있다. 분출된 물(1119)의 방사상 및/또는 방향성 배향 및 결과적인 측방향 추력의 배향은, 실시예의 부표의 하부 선체(1102)에 대략 수직인 대략 수직 축을 중심으로 물 제트를 회전시키는 회전 메커니즘 및/또는 모터(1120)를 통해 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 제어된다.
실시예의 부표(1102)의 주변에 대해 8개의 주변 물 제트(예를 들어, 1117 및 1121-1124)가 분산되어 있다. 실시예의 주변 물 제트는, 실시예(1100)가 부유하는 수역의 정지면(1101)에 실질적으로 평행한 방향 및/또는 벡터를 따라 물을 (해당하는 각각의 흐름 제어 밸브가 실시예의 제어 시스템에 의해 개방될 때) 항상 투사하도록 위치와 배향이 고정되고, 실시예의 수직 중심 길이방향 축으로부터 외측으로 방사상 방식으로 정렬되고 반대 방향으로 추력을 생성하는 경향이 있다.
도 126에 예시된 실시예 구성에서, 주변 물 제트(11171)를 통해 부표(1102) 내부에서 발생하는 가압수의 흐름을 조절하는 밸브가 개방되고 이에 따라 가압수를 물 제트 밖으로 흐르게(1125) 할 수 있고 이에 따라 흐름 및/또는 제트의 반대 방향으로 실시예를 미는(즉, 실시예를 도 126에 예시된 실시예 배향에 대해 좌측으로 미는) 추력을 생성하게 할 수 있다.
도 127은 도 125 및 도 126에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예의 부표(1102) 내로부터의 가압수는 수력 터빈 구획부(1105) 내에서 수력 터빈(보이지 않음)까지 그리고 이를 통해 흘러, 동작가능하게 연결된 발전기(1106)가 전력을 생성하게 한 후, 유출 파이프(1107)를 통해 외부 및 아래로 흘러, 파이프의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(1126)를 통해 파이프 밖으로 통과하고 실시예가 부유하는 수역(1101)으로 다시 흐른다(1127).
도 128은 도 125 내지 도 127에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 129는 도 125 내지 도 128에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 130은 도 125 내지 도 129에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
수력 터빈(1160)은, 수력 터빈 파이프(1114) 내에 위치하며, 물이 실시예의 저에너지 물 저장소로부터 흘러나와 실시예가 부유하는 수역(1101)으로 흐를 때 물을 회전시킨다. 수력 터빈(1160)의 회전은 동작가능하게 연결된 발전기가 전력을 생성하게 한다.
도 131은 도 125 내지 도 130에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 128에 특정된 단면 라인(131-131)을 따라 취해진 것이다.
실시예(1100)는 2개의 중공 관성 물 튜브(1108, 1109)를 포함하며, 이들 각각은 대략 원통형인 하부 부분을 갖는다. 그러나, 각각의 관성 물 튜브의 상측 부분은 부표의 하부 선체(1102)를 관통하고, 그 후에 각 튜브는 부표의 측방향 및/또는 수평 중심을 향해 좁아지고 만곡된다. 각 관성 물 튜브의 대략 절반의 하부는, 실시예의 부표(1102)의 중공 내부의 하측 부분(1131)에 위치하는 경향이 있는 내부 물 저장소의 공칭 높이보다 높게 제거된다.
어느 한 튜브로부터 충분한 속도로 분출된 물(1151)은, 튜브의 굽은 상측 벽을 따라가고 그 후 이러한 물의 일부가 떨어져 상기 상승된 제2 저장소(1132) 내에 이미 포함된 물(1133)에 합류하는 경향이 있는 중심의 상기 상승된 제2 물 저장소(1132)를 향해 측방향으로 추진되는 경향이 있다.
대조적으로, 속도가 부족하고 운동 에너지가 거의 남아 있지 않은 관성 물 튜브로부터 분출된 물은, 각 관성 물 튜브의 만곡된 상측 부분의 누락된 하부 절반을 통해 및/또는 이러한 절반으로부터 떨어지는 경향이 있다. 이러한 저에너지 물은 하부 물 저장소(1131)로 떨어지는 경향이 있다.
각 관성 물 튜브 내에서 "분할" 만곡된 상측 부분의 사용은, 실시예가 이러한 물의 에너지의 상당 부분을 중력 위치 에너지 및/또는 수두 압력으로서 보존하도록 상승된 및/또는 위치하는 물 저장소(1132)에 비교적 많은 양의 에너지로 분출된 물을 집수할 수 있게 한다. 각 관성 물 튜브 내의 분할된 만곡형 상측 부분은, 또한, 분출된 물에 훨씬 더 적은 양의 중력 위치 에너지 및/또는 수두 압력을 보존하도록 위치하는 실질적으로 더 낮은 물 저장소(1131)에 상대적으로 적은 양의 에너지로 분출된 물을 실시예가 집수할 수 있게 한다.
분할 만곡된 상측 부분이 있는 관성 물 튜브를 사용하는 것의 대안은 일체형 측방향 및/또는 튜브 외벽과 흐름 법선 마우스가 있는 관성 물 튜브를 사용하는 것이다. 이러한 "하나의 마우스" 관성 물 튜브의 길이, 배향 및 설계는, 적어도 필요한 수준의 에너지(예를 들어, 운동 에너지, 속도, 모멘텀 등)를 보유 및/또는 나타내는 물을 분출하는 경향이 있다. 더 적은 에너지를 보유하는 각각의 관성 물 튜브 내에서 상승하는 물은 분출되지 않고 실시예의 물 저장소 내의 물의 부피에 추가되지 않는다. 분출을 달성하는 데 필요한 수준보다 훨씬 더 큰 에너지 수준(예를 들어, 운동 에너지, 속도, 모멘텀 등)으로 상승하는 물은, 실시예의 물 저장소 내의 물의 부피에 추가되고 및/또는 이러한 부피를 증가시키지만, 물이 물 저장소로 떨어질 때 이러한 물의 분출시 이용가능한 잉여 에너지가 손실되어, 이용가능한 중력 위치 에너지의 상당 부분을 희생하게 된다.
본 개시내용의 실시예는, 실시예가 부유하는 물의 표면 위의 상이한 상대 높이 및/또는 상이한 높이에 위치하는 임의의 수의 물 저장소를 포함, 통합 및/또는 이용할 수 있으며, 최소량의 중력 위치 에너지가 소모되게 하는 상이한 에너지의 분출된 물을 물 저장소로 향하게 하는 관성 물 튜브의 임의의 유형, 설계 및/또는 구성을 이용할 수 있다.
하측 저에너지 물 저장소(1131) 내에 포획, 저장, 포착 및/또는 캐싱된 물(1131)은, 부표의 선체(1102)의 최하부 부분에 있는 구멍, 파이프, 애퍼처 및/또는 포털(도 128의 1114)을 통해 흐르며, 여기서는 내부에 위치하는 제1 수력 터빈이 회전하는 경향이 있어 동작가능하게 연결된 제1 발전기(1134)가 전력을 생성하게 된다.
더 높은, 올려진, 및/또는 상승된 고에너지 물 저장소(1132) 내의 물(1133)은, 수력 터빈 유입 파이프(1135)의 마우스로 흐른 후, 상향으로 흐르고 실시예의 수력 터빈 구획부(도 128의 1105) 내에 위치하는 제2 수력 터빈(보이지 않음)과 계합하며, 그 후 물은 선체(1102)를 통과하는 유출 파이프(1107)를 통해 흐르고, 물이 다시 실시예가 부유하는 수역(도 128의 1101)으로 흐를(도 128의 1127) 수 있게 함으로써 물을 방출한다. 실시예의 제2 수력 터빈의 회전은 동작가능하게 연결된 제2 발전기(도 128의 1106)가 전력을 생성하게 한다.
고에너지 물과 저에너지 물 모두가 부표(1102) 내의 별도의 저장소 내에 포착될 수 있게 함으로써, 실시예(1100)는 (예를 들어, 다른 경우에는 분출되지 않았을 저에너지 물을 수집함으로써) 수집하는 물의 부피를 증가시키고) 또한 포착된 물의 더 크거나 더 작은 위치 에너지를 보존하고 전력으로 변환한다. 통상의 기술자는, 각각 상이한 수위를 갖는 2개 이상의 물 저장소에서 물을 수집할 수 있는 많은 구성이 있고, 이러한 모든 구성이 본 개시내용의 범위 내에 포함된다는 점을 이해할 것이다.
도 132는 도 131에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
실시예의 부표의 하측 선체(1102) 외부 및/또는 아래에서, 실시예의 관성 물 튜브(예를 들어, 1108) 각각은 대략 원통형이다. 그러나, 부표 내부로 진입 및/또는 통과한 후, 각 관성 물 튜브는 좁아져 관성 물 튜브를 통해 상승하는 물을 가속하는 경향이 있으며, 각 관성 물 튜브는 다른 관성 물 튜브를 향하여 및/또는 부표의 중간을 향하여 만곡된다. 예를 들어, 외측 원통형 튜브(1108)는 부표의 내부에서 만곡되고 좁아진다(1129). 저에너지 저장소의 공칭 표면(1131) 위 및/또는 관성 물 튜브의 상측 부분(1129)에 대한 저에너지 저장소(1131)의 공칭 수선(1137) 위에, 그 관성 물 튜브의 상반부(1138)가 존재하지만, 그 관성 물 튜브의 하반부(1139)는 제거 및/또는 누락되어 있다. 따라서, 튜브(1129)를 통해 상승하는 고속 고에너지 물은 튜브의 만곡된 상반부에 의해 안내되며, 이러한 물의 일부는 고에너지 물 저장소(1132)로 떨어질 수 있다. 그리고, 관성 물 튜브(1129)를 통해 상승하는 저속 저에너지 물은, 관성 물 튜브의 상측 부분의 누락된 하반부(1139)로부터 "유출"될 수 있고, 저에너지 물 저장소(1131) 내로 저속으로 떨어지는 경향이 있다.
상승된 고에너지 물 저장소(1132)는 수직 스트러트(예를 들어, 1140)에 의해 적어도 부분적으로 지지된다.
고에너지 물 저장소(1132)로부터의 물은, 수력 터빈 유입 파이프(1135)를 통해 위로 흐르고 그 에너지의 일부를 실시예의 고에너지 및/또는 제2 수력 터빈(보이지 않음)에 부여한 후, 실시예 외부의 물로 다시 흐르는 유출 파이프(1107)를 통해 떨어진다. 저에너지 저장소(1131)로부터의 물은, 수력 터빈 파이프 및/또는 포털(1114)을 통해 실시예 외부의 물로 흘러, 그 에너지의 일부를 실시예의 저에너지 및/또는 내부의 제1 수력 터빈에 부여하며, 이는 회전 운동 에너지를 부착된 샤프트(1141)에 부여하고, 이러한 샤프트는 다시 동작가능하게 연결된 발전기(1134)가 전력을 생성하게 한다.
도 133은 도 125 내지 도 132에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 129에 특정된 단면 라인(133-133)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1101)을 통과하는 파도에 응답하여 실시예(1100)가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 각각의 2개의 관성 물 튜브(1108 및 1109) 내의 물(1142 및 1143)은, 상하로 이동하여 물이 각각의 관성 물 튜브의 각각의 하측 마우스(1110 및 1111) 내외로 각각 이동하게 하고(1144 및 1145), 이러한 물의 각각의 상측면(1146 및 1147)이 상하로 이동하게 한다(1148 및 1149). 각각의 관성 물 튜브의 물(1142, 1143)의 상측면(1146, 1147)이 상하로 이동함에 따라, 이러한 물의 일부가 각각의 관성 물 튜브의 상측 단부로부터 때때로 분출(예를 들어, 1150 및 1151)되는 경향이 있다. 각 관성 물 튜브의 상측 부분의 하부에 생성된 개방 채널로 인해, 각각의 상부 관성 튜브 부분의 하반부(예를 들어, 1138)의 제거를 통해, 물은 다양한 속도로 각 관성 물 튜브의 단부를 빠져나갈 수 있고, 각 관성 물 튜브로부터의 거리 및 높이 범위에서 부표(1102)의 내부와 충돌할 수 있다.
각 관성 물 튜브(예를 들어, 1129)로부터 분출된 물은, 상대적으로 적은 양의 에너지 및/또는 속도로 상대적으로 낮은 높이 및/또는 상대적으로 낮은 속도(예를 들어, 1150)로 각각의 관성 물 튜브를 빠져나갈 수 있으므로, 관성 물 튜브로부터 짧은 거리로만 떨어지는 경향이 있고 저에너지 물 저장소(1131)로 떨어질 가능성이 있다. 반면, 상대적으로 많은 양의 에너지 및/또는 속도로 각각의 관성 물 튜브(예를 들어, 1129)로부터 분출된 물은, 높은 고도 및 상당한 속도로(예를 들어, 1151) 각각의 관성 물 튜브를 빠져나갈 수 있으며, 이러한 물의 일부는 상승된 고에너지 물 저장소(1132)로 떨어질 가능성이 있으며, 이에 따라 그 분출된 물의 상대적으로 높은 에너지의 적어도 일부를 추가 중력 위치 에너지 및/또는 수두 압력으로서, 즉, 중력 위치 에너지의 양 및/또는 저에너지 저장소(1131)에 의해 보존되는 수두 압력으로서 보존할 수 있다.
고에너지 물 저장소(1132) 내에 함유, 포획, 저장 및/또는 캐싱된 물(1133)은, 수력 터빈 유입 파이프(보이지 않음)에 진입한 후 제2 수력 터빈(1152)을 통과하여, 동작가능하게 연결된 발전기(1106)가 전력을 생성하게 한 후 폐수 파이프(1107)를 통해 흘러 실시예 외부의 수역(1101)으로 복귀할 수 있다.
각 주변 물 제트(예를 들어, 1117 및 1124)는 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 개폐가 제어되는 흐름 밸브를 통합, 포함 및/또는 이용한다. 이러한 물 제트 흐름 밸브는, 노즐에 인접한 각각의 주변 물 제트 내에, 노즐과 물 저장소 사이에, 노즐에 인접한 각각의 주변 물 제트 내에, 노즐과 실시예를 둘러싸는 대기 사이에, 각각의 주변 물 제트의 입구 애퍼처에, 및/또는 각각의 주변 물 제트로의 물의 흐름이 제어될 수 있는 각 주변 물 제트 내의 및/또는 이에 근접한 다수의 다른 장소에 위치할 수 있다.
주변 물 제트(예를 들어, 1117)를 통한 물의 흐름을 제어하는 흐름 밸브가 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 개방되면, 실시예의 저에너지 물 저장소(1131)에 있는 가압수의 일부가 물 제트에 진입하고(1153), 후속하여 물 제트의 노즐을 통해 흘러, 가속되어(1154), 프로세스에서 추력을 생성한다. 예를 들어, 주변 물 제트(예를 들어, 1124)를 통한 물의 흐름을 제어하는 흐름 밸브가 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 닫히면, 물은 물 제트의 노즐을 통해 및/또는 이러한 노즐의 밖으로 흐를 수 없다. 실시예의 제어 시스템이 물 제트의 흐름 밸브를 중간 정도로 개방하면, 제트로부터의 물의 흐름의 양 및/또는 속도는 중간 정도의 추력을 생성하도록 조정될 수 있다.
도 134는 도 133에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 135는 도 125 내지 도 134에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 사시 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 129에 특정된 단면 라인(135-135)을 따라 취해진 것이다.
물이 고에너지 저장소(1132) 및/또는 저에너지 저장소(1131) 중 하나 또는 모두에 추가되면, 부표(1102/1103) 내부에 포획된 공기(1155)가 압축되어, 이의 압력을 증가시킨다. 그 공기(1155)의 상승된 압력은, 저에너지 제1 수력 터빈(보이지 않으며, 수력 터빈 파이프(1114) 내부에 있음) 및 고에너지 제2 수력 터빈(보이지 않으며, 수력 터빈 구획부(1105) 내부에 있음)으로 물을 추진하는 힘에 추가된다.
관성 물 튜브(1109)의 제거 및/또는 누락된 하반부(1156)는 도 135의 예시에서 볼 수 있다.
도 136은 도 125 내지 도 135에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 129에 특정된 단면 라인(136-136)을 따라 취해진 것이다.
부표(1102/1103) 내의 상승된 공기 압력에 적어도 부분적으로 응답하여 상승된 고에너지 물 저장소(1132)에 포획된 물은 수력 터빈 유입 파이프(1135)의 하측 마우스(1157)에 진입한 후, 수력 터빈(1152)을 통해 수력 터빈에 에너지를 부여한다. 수력 터빈(1152)을 통과한 후, 물은 유출 파이프(1107)를 통해 실시예(1100)가 부유하는 수역(1101)으로 흘러내린다.
도 137은 도 136에 예시된 동일한 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
도 138은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
본 실시예는, 2개의 주요 구성요소인, 공칭상 부력이 있는(즉, 유체에 부유하기 쉬움) 평평한 회전 타원체 구조(1200) 및 3개의(다른 실시예에서는 더 많거나 더 적을 수 있음) 중공 관성 물 튜브(예를 들어. 1201)로 구성된다. 부유 칼라(1207)(부력 밴드(1207)라고도 함)는, 구조에 추가 부력을 부여하고, 폼, 캡슐화된(예를 들어, 중공 강철 구조에 캡슐화된) 공기, 또는 물보다 밀도가 낮은 임의의 물질 및/또는 구조 요소로 구성될 수 있다.
수역(1206)에 존재하는 파도는 상측 선체 인클로저 또는 부유 모듈(1200)에 수직력을 부여하여, 수역(1206)의 표면에 대략 수직인 운동으로 진동 및/또는 섭동하게 한다. 수역(1206)이 진동함에 따라, 관성 물 튜브(예를 들어, 1201) 아래로부터의 물은 개방형 튜브 하부에 진입하고 이러한 하부를 통해 빠져나간다(1208). 물은 우선적으로 상측으로 이동하여, 구조(1200)를 향하여 관성 물 튜브(예를 들어, 1201)를 통한 순 흐름이 발생한다. 물 이동의 상측 방향에 대한 횡단면 및/또는 흐름 법선 단면적을 감소시킨 관성 물 튜브(예를 들어, 1201)의 절두원추 밸 형상은, 관성 물 튜브(예를 들어, 1201)의 진동 순 흐름을 출렁이게 하는 데 도움이 된다. 관성 물 튜브들(예를 들어, 1201) 중 하나 이상에서의 유체의 상측 이동이 충분한 진폭을 갖는다면, 유체의 일부가 관성 물 튜브(예를 들어, 1203)의 곡선 부분을 통해 수역의 표면(1206) 위로 통과하며, 관성 물 튜브(예를 들어, 1203)가 (예를 들어, 관통 장소(1204)에서) 그 구조에 진입하는 중공 구조 및/또는 부유 모듈(1200)에 진입한다.
수역(1206)으로부터 중공 부유 모듈(1200)의 내부 챔버로의 물의 추가는 그 챔버 내의 공기의 부피를 감소시키고/감소시키거나 압축하며, 이에 따라 그 공기의 압력을 증가시킨다. 이러한 추가 공기 압력은 중공 부유 모듈 내부의 물이 양의 유량 및 압력으로 중공 부유 모듈의 외부로 방출될 수 있게 하여, 동력을 제공할 수 있다. 이러한 동력은 터빈, 펌프, 모터를 구동하는 데 사용될 수 있거나 추력을 제공할 수 있을 정도로 약하게 분무될 수 있다. 공기는, 또한, 대기 중으로 (예를 들어, 에어로졸화 노즐을 사용하여) 분무되어 구름 핵생성 사이트를 제공하여 구름 알베도를 증가시킬 수 있다. 다음 도면은, 예시된 특정 실시예가 실시예의 가압수로부터의 동력을 이용하고 전기를 생성하는 데 사용되며 또한 실시예에 추력을 제공하는 방법을 갖는 터빈을 사용함을 나타낸다.
컴퓨터 챔버(1209)는, 전력 조절 장비, 실시예의 기능을 제어하기 위한 컴퓨터, 또는 다양한 원격 통신 수단(예를 들어, 무선 신호)에 의해 수신된 연산형 작업 또는 명령어를 처리하는 것을 포함하여 고성능 연산에 사용되는 컴퓨터들의 네트워크를 포함할 수 있는 전자 장치를 포함한다. 컴퓨터 챔버(1209)는 공칭상 방수 및/또는 기밀 밀봉된다. 위상 어레이 안테나(1210)는, 전자기 스펙트럼에서의 그러나 우선적으로는 무선파, 마이크로파, 적외선, 및/또는 가시광으로서 정의된 주파수 범위에서의 다양한 대역 중 임의의 것을 통해 위성, 드론, 비행기, 우주선, 헬리콥터, 연, 풍선, 소형 연식 비행선, 보트, 지상/해상 기반 안테나와 무선 통신(예를 들어, 데이터 및/또는 신호를 송신 및/또는 수신)하는 데 사용된다. 위상 어레이 안테나(1210)는, 추가 무선 안테나, LED, 및/또는 전술한 주파수 범위에서 전자기 복사를 생성하는 기타 수단을 포함할 수 있다.
도 139는 도 138에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 140은 도 138 및 도 139 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
압축 공기에 의해 적어도 부분적으로 가압되는 중공 부유 모듈(1200)에 포함된 물은 수력 터빈(1211)을 통해 중공 부유 모듈(1200)의 내부를 강제로 빠져나간다(1212). 압축 공기가 미리 결정된 임계 압력을 초과하는 경우, 밸브(1213)는, 챔버(1209)에 수용된 실시예의 제어 시스템으로부터의 커맨드를 통해 능동적으로 개방될 수 있거나 과도한 압력에 직접 응답하여 수동적으로 개방될 수 있다. 이 작용은 원하는 및/또는 공칭 압력이 중공 부상 모듈(1200)의 내부로 복원될 때까지 가압된 공기가 빠져나가는 것을 허용한다.
도 141은 도 138 내지 도 140에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 142는 도 138 내지 도 141에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
중공 관성 물 튜브(예를 들어, 1201)는, 이들의 하부 단부 및/또는 하측 튜브 개구 및/또는 마우스(예를 들어, 1202) 근처에서 커플링(1215)에 의해 함께 견고하게 연결된다.
도 143은 도 138 내지 도 142에 예시된 동일한 실시예의 수직 단면을 도시하며, 여기서 단면은 도 139의 라인(143-143)을 따라 취해진 것이다.
관성 물 튜브(1201) 내부의 물의 진동 표면(1227) 뿐만 아니라 실시예 외부의 물의 표면(1206)도 도 143에 예시되어 있다. 충분한 진동 진폭 및/또는 상향 속도 및/또는 모멘텀을 달성하는 물은, 각각의 관성 물 튜브 개구의 상측 마우스(예를 들어, 1205)로부터 분출(예를 들어, 122)된 다음, 내부의 물 저장소(1218)를 형성하는 중공 부유 모듈(1200)의 내부로 떨어지고/떨어지거나 흐른다. 상측 마우스(예를 들어, 1205)는 주입 오리피스라고 칭할 수 있다. 이러한 상측 마우스는 중공 부유 모듈(1200)의 내부의 하부 벽 또는 바닥으로부터 이격되어, 역류 가능성이 감소되거나 제거된다는 점에 주목한다.
부표(1200) 내에 축적된 물의 표면(1218)은 외부 수역(1206)의 표면보다 낮은 것으로 도시되어 있다. 이 구성은 부력 밴드(1207)에 의해 제공되는 것 외에 또는 그 대신에 실시예에 추가 부력을 제공한다(일부 실시예에서, 부력 밴드(1207)와 같은 충분한 "영구 부력"이 제공될 수 있어서, 내부 흘수선(1218)이 공칭상 평균 외수역 흘수선(1206)과 거의 동일한 수직 수준 또는 평균 외수역 흘수선(1206)에 있다). 실시예의 물 저장소(1218) 내에 축적, 저장, 포착, 캐싱, 및/또는 포획된 물은, 더 많은 물이 챔버에 진입하고 물 저장소에 추가됨에 따라 중공 부유 모듈의 내부 챔버(1222)의 상측 부분 내의 가스(공기, 질소, 아르곤 등)의 압력을 증가시킨다. 중공 부유 모듈의 내부 챔버(1222) 내의 압축 공기는, 물(1218)에 힘을 가하여, 물이 수력 터빈(1211)을 통과하고 실시예가 부유하는 수역(1206)으로 다시 흐를 수 있도록 허용 및/또는 강제한다. 수력 터빈(1211)은 회전하고 부착된 터빈 샤프트(1216)를 회전시킨다. 이러한 회전은 발전기(1219)에 에너지를 공급하여, 발전기가 전기를 생성하게 한다. 수력 터빈(1211)은 중공 부유 모듈의 벽의 하측 부분 내의 애퍼처 및/또는 구멍 내에서 회전한다. 유사하게 및 대안으로, 수력 터빈(1211) 및 발전기(1219) 대신에 자기유체역학적 발전기를 사용하여, 내부 챔버(1222) 외부로 강제되는 물(1212)의 흐름으로부터 전력을 생성할 수 있다.
발전기(1219)는, 측벽 및 상부 벽에 대해 방수되고 공기, 질소, 아르곤 또는 일부 다른 가스로 충전된 챔버(1217)에 수용된다. 실시예의 물 저장소(1218) 내의 물은 내부에 포획된 기체 기포로 인해 발전기 챔버(1217)의 상측 부분으로부터 배제되고, 따라서 물은 발전기 아래의 위치 및/또는 수준에서 발전기 챔버 내의 표면(1225)을 형성한다. 따라서, 발전기는 공기로 둘러싸여 있으며, 물에 잠김으로 인해 발생할 수 있는 손상으로부터 보호된다. 공기로 충전된 발전기 챔버의 사용을 통해, 보다 저렴한 발전기(예를 들어, 물에 잠기도록 설계되지 않은 것)를 사용할 수 있으므로, 실시예의 비용을 감소시킬 수 있다.
기밀 챔버(1217)는, 발전기로부터 컴퓨터 챔버(1209)에 포함된 장비 및 컴퓨터로 전력을 공급하는 전력 송신 케이블을 또한 포함하는 스파(1220)에 의해 지지된다. 이 전기는 또한 위상 어레이 안테나(1210)에 전력을 공급한다.
밸브(1223)는 커맨드에 따라 또는 수동적으로 기동될 수 있어서, 가압수가 실시예가 부유하는 수역(1206) 내로 분출(1224)되는 것을 허용 및/또는 야기할 수 있다. 물 저장소(1218)로부터의 이러한 물의 분출은 중공 부유 모듈의 내부 챔버(1222) 내의 물의 압력과 수위(1218)를 낮추는 경향이 있다. 밸브(1223)로부터의 물의 분출(1224)로부터의 반력은, 실시예가 부유하는 수역의 표면(1206)을 가로질러 측방향으로 실시예를 이동시키는 가속을 실시예에 부여하는 경향이 있다.
일부 실시예는 각 관성 물 튜브(예를 들어, 1201)의 하부에 원통형 튜브를 포함 및/또는 통합하여, 관성 물 튜브 각각의 상측 부분이 관성 물 튜브 내에서 상측 방향으로의 물 이동에 비해 감소되는 횡단 및/또는 흐름 법선 단면적을 갖는 반면, 관성 물 튜브 각각의 하부 부분은 관성 물 튜브 내에서 상측 방향으로의 물 이동에 대해 감소되지 않는 횡단 및/또는 흐름 법선 단면적을 갖는다는 점에 주목한다.
도 144는 도 143에 예시된 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 145는 도 138 내지 도 144에 예시된 동일한 실시예의 수평 단면을 도시하며, 여기서 단면은 도 139의 라인(145-145)을 따라 취해진 것이다.
도 146은 도 145에 예시된 수평 단면의 사시도를 도시한다.
도 147은 도 138 내지 도 146에 예시된 동일한 실시예의 상세도를 도시한다.
위상 어레이 안테나(1210)의 개별 안테나 노드(예를 들어, 개별 쌍극 안테나)는 이 도면에서 분해되어 있다. 무선 신호의 송신과 수신을 용이하게 하는 것 외에도, 각 안테나 노드는, 또한, 각 안테나 노드의 상측 단부에 부착 및/또는 연결된 하나 이상의 LED(1229)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 안테나 노드에 부착된 LED들은, 시그널링, 통신, 데이터 송신 등을 위해 개별적으로 또는 조화되어 및/또는 동기화되어 사용될 수 있다. LED의 어레이는, 또한, 조정된 플래싱(flahsing)이 선택된 또는 동적으로 연산된 방향, 예를 들어, 이동하는 위성이나 항공기를 향하여 광 신호의 전파를 우선적으로 촉진하는 광학 위상 어레이로서 또는 이의 일부로서 사용될 수 있다.
도 148은 본 개시내용의 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예(1300)는, 표면 또는 외면이 물 및 가스에 대해 실질적으로 불투과성인 대략 구형의 부유 모듈(1302)을 포함한다. 구형 부유 모듈(1302)에 종속된 것은, 상측 부분(1303)이 테이퍼링되고/테이퍼링거나 수축되고 하측 부분(1304)이 대략 원통형인 중공 관성 물 튜브(1303/1304)이다. 하부 관성 물 튜브 부분(1304)의 최하부 부분은 수역에 개방되어 대략 원형의 하측 마우스(1305)를 형성하며, 이를 통해 물이 관성 물 튜브(1304)의 내외로 상하로 통과할 수 있다. 따라서, 중공 관성 물 튜브(1303/1304)의 내부는, 참조번호(1305)에서 수역에 개방되고, 제1 일방향 밸브(도시하지 않음)가 관성 물 튜브 넥에 위치하고 관성 물 튜브로부터 구형 부유 모듈(1302)의 내부로의 유체의 흐름을 허용하는 경향이 있고 구형 부유 모듈(1302)의 내부로부터 관성 물 튜브(1303/1304)로의 유체의 흐름을 방해하는 경향이 있다는 점을 제외하고는 구형 부유 모듈(1302)의 중공 내부에도 개방된다.
네크(1337)에 위치하는 제1 일방향 밸브는, 유체가 우선적으로 상측 방향으로, 즉, 관성 물 튜브(1303/1304)의 내부로부터 구형 부유 모듈(1302)의 내부 중공 캐비티로 통과할 수 있도록 구성된다. 일부 실시예에서, 일방향 밸브는 유체가 역방향(구조(1302)의 내부로부터 관성 물 튜브(1303/1304)의 내부)으로 통과하는 것을 거의 허용하지 않는다. 일부 실시예에서, 밸브는, 상측 방향으로의 유체 통과보다 우선적이지만 일부 유체가 이러한 역방향으로 통과하는 것을 허용한다.
프로펠러(1308)는, 구형 부유 모듈(1302)의 내부로부터 외부로 그리고 프로펠러 유출 파이프(1309)를 통해 수역(1301)으로 다시 가압수의 흐름에 의해 동력이 공급되는 유압 모터 또는 터빈(도시되지 않음)에 의해 구동된다.
관성 물 튜브의 상측 부분 내에 위치하는 제2 일방향 밸브(1306)는, 물이 수역(1301)으로부터 중공 관성 물 튜브(1303/1304)의 내부로 통과하게 할 수 있고 물이 역방향으로 통과하는 것을 허용하지 않도록 구성된다.
실시예(1300)는, 공칭 동작 구성 및 예시된 동작 구성에 있을 때 수역(1301)에 부유하며, 도시된 동작 구성에서는, 상기 구조의 대략 하나의 반경에 대응하는 구형 중공 구조 상에 드래프트를 갖는다.
도 149는 도 148에 예시된 실시예의 단면도의 측면 사시도를 도시한다.
제1 일방향 밸브(1307)는, 관성 물 튜브와 구형 부유 모듈(1302)이 연결되는 네크 및/또는 접합부(1337)에 도시되어 있으며 플랩 유형이다. 이것은, 예를 들어, 네크(1337) 바로 아래의 관성 물 튜브 내의 유체 압력이 구형 부유 모듈(1302)의 중공 내부의 최하부 부분의 유체 압력보다 클 때, 유체가 관성 물 튜브(1303/1304)로부터 구형 부유 모듈(1302)의 내부로 우선적으로 통과하게 할 수 있다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1301)을 가로지르는 파도에 의해 부여된 힘으로 인해 실시예가 수직으로 진동할 때, 관성 물 튜브(1303/1304) 내부의 물의 관성은 물이 실시예의 진동보다 뒤처지게 하고 및/또는 실시예의 진동과는 다른 위상으로 진동하게 하는 경향이 있다.
결과적으로, 특히 (그러나 배타적이지 않음) 실시예가 상향으로 가속될 때, 저압 영역이 관성 물 튜브의 테이퍼링된 부분(1303)의 상측 부분에서 전개될 수 있고, 제2 일방향 밸브(1306)가 균열 및/또는 개방되어, 실시예가 부유하는 수역(1301)으로부터 관성 물 튜브의 상측 테이퍼링된 부분(1303)으로 물이 흐를 수 있게 하는 경향이 있다. 후속하여, 특히(그러나 배타적이지 않음) 실시예가 하향 가속될 때, 고압 영역이 관성 물 튜브의 상측 부분(1303)에서 전개되어, 제1 일방향 밸브(1307)가 균열 및/또는 개방되게 하여, 관성 물 튜브의 상측 테이퍼링된 부분(1303)으로부터 구형 부유 모듈(1302)의 중공 내부로 물이 흐를 수 있게 한다.
이에 따라, 실시예는 펌프처럼 기능하여, 구형 부유 모듈(1302)의 중공 내부로 물을 펌핑하고 내부의 가스(1315)의 부피를 압축함으로써, 구형 부유 모듈 내의 가스 및 물(1313) 모두의 압력을 상승시킨다.
일부 실시예에서, 제1 일방향 밸브(1307)는, 다른 종류의 일방향 또는 체크 밸브(예를 들어, 볼 체크 밸브, 스윙 체크 밸브, 테슬러 밸브형 도관, 또는 테슬러 밸브형 도관 이외의 고정 형상 수동 체크 밸브)로 대체된다. 일부 실시예에서, 제2 일방향 밸브(1306)는, 다른 종류의 일방향 또는 체크 밸브(예를 들어, 볼 체크 밸브, 스윙 체크 밸브, 테슬러 밸브형 도관, 또는 테슬러 밸브형 도관 이외의 고정 형상 수동 체크 밸브)로 대체된다.
실시예의 물 저장소(1313) 내에 축적된 물이 상승된 압력을 달성할 때, 물은 이용가능한 구형 부유 모듈(1302)의 임의의 애퍼처를 통해 수역(1301)으로 외측으로 흐르는 경향이 있다. 본 실시예에서는, 이러한 2개의 애퍼처가 제공된다.
첫째, 실시예의 물 저장소(1313) 내의 가압수는 프로펠러 모터(1320)를 통해 외측으로 흐를 수 있고, 이러한 모터는, 프로펠러 유입 파이프(132)를 가압수가 공급되고/공급되거나 가압수로 에너지가 공급되며, 프로펠러 유출 파이프(1309)를 통해 실시예가 부유하는 수역(1301)에 유출수를 배출하고, 통과하는 물의 흐름으로부터의 에너지를 프로펠러(1308)를 구동하는 샤프트 동력으로 변환하는 유압 모터 또는 수력 터빈을 포함하고 이에 따라 실시예가 부유하는 수역의 표면(1301)을 가로질러 실시예를 추진한다. 다시 말하면, 프로펠러(1308)는, 실시예의 구형 부유 모듈(1302) 내로부터 발생하는 가압수의 흐름으로부터 직접 인출되는 기계적 동력을 사용하여 동력을 공급받는다.
둘째, 실시예의 물 저장소(1313) 내의 가압수는, 물이 구형 부유 모듈(1302)의 내부로부터 실시예가 부유하는 수역(1301)으로 통과할 수 있는 개방 도관으로 이루어진 터빈 조립체(1310)를 통해 외측으로 흐를 수 있다. 구체 부유 모듈(1302)의 내부를 실시예가 부유하는 수역(1301)에 연결하는 터빈 조립체(1310)를 통한 도관은 수역(1301)에 의해 부분적으로 차단되며(도 149에서 상세하게 분해되지 않았음), 상기 수력 터빈은 터빈 샤프트를 통해 발전기(1312)에 동작가능하게 연결되어 있다. 발전기(1312)는, 컴퓨터 챔버(1319)에 모두 위치하는 컴퓨터, 항법 시스템, 및 무선 시스템의 통합 뱅크에 전력을 공급하는 데 사용되는 터빈 조립체(1310)를 통한 물의 흐름에 응답하여 전기를 생성한다.
도 150은 도 149에 예시된 실시예의 확대 측단면도이다. 제2 일방향 밸브(1306)는, 실시예가 부유하는 수역으로부터 관성 물 튜브(1303)의 내부로 물이 통과하게 할 수 있지만 물이 역방향으로 통과하는 것을 허용하지 않는다(또는 동일한 정도로 허용하지 않는다). 제2 일방향 밸브(1306)가 균열 및/또는 개방될 때, 물은 도관 마우스(1323)를 통해 관성 물 튜브(1303)의 내부로 들어가기 전에 상기 밸브를 통해 수역으로부터 도관(1322)을 통해 흐른다.
도 151은 도 150에 예시된 실시예의 단면도의 확대 사시도이다.
도 152 내지 도 204는, 본 개시내용의 실시예 내에 포함, 통합, 및/또는 이용될 수 있는 다양한 유형의 "수축된 튜브", "스파우트" 및/또는 관성 물 튜브(특히 그 최상부에 집중됨)를 도시한다. 이들 튜브 및 도시되지 않은 다른 튜브는, 본 개시내용의 실시예의 일부로서 또는 이와 함께 (및/또는 본 개시내용의 실시예의 변형, 조합, 및/또는 수정인 다른 유사한 실시예의 일부로서 또는 이와 함께) 사용될 때 물을 실시예의 가압된 또는 가압되지 않은 물 저장소 내로 상측으로 가속하는 경향이 있다. 관성 물 튜브의 임의의 유형, 설계, 위치, 및/또는 구성을 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예가 본 개시내용의 범위 내에 포함된다. 본 개시내용의 실시예는 임의의 형상, 치수, 설계 및/또는 기하학적 구성의 하나 이상의 관성 물 튜브를 포함, 통합 및/또는 이용할 수 있다. 본 개시내용의 실시예는, 수역이 수용되는 실시예 및/또는 수용되게 하는 실시예와는 실질적으로 독립적으로 비교적 자유롭게 상하로 이동할 수 있는 수역을 수용, 포함 및/또는 캐싱하고 공칭상 및/또는 일반적으로 실시예가 부유하는 수역의 표면보다 위에 있는 높이에 위치하는 마우스, 오리피스, 애퍼처, 및/또는 개구로 및/또는 이로부터 그 수용된 물의 적어도 일부를 들어올리기 위한 임의의 구조, 채널, 애퍼처, 메커니즘, 디바이스, 방법 및/또는 수단을 포함, 통합 및/또는 이용할 수 있다.
도시된 수축 튜브의 유형(및/또는 도시되지 않은 수축 튜브의 다른 유사한 유형 및 예시된 수축 튜브 유형의 변형 또는 수정)은, (하나 이상의 곡률 도입을 포함한 적절한 수정으로) 본 개시내용의 실시예의 다음 구성요소들의 최상부 및/또는 상측 부분을 대체하도록 사용될 수 있다: (1) 도 1의 실시예의 관성 물 튜브(102), (2) 도 14의 실시예의 관성 물 튜브(202), (3) 도 21의 실시예의 관성 물 튜브(302), (4) 도 32의 실시예의 관성 물 튜브(321)의 튜브 채널(345, 346) 중 하나 또는 모두, (5) 도 35의 실시예의 관성 물 튜브(406, 407 등) 중 임의의 것, (6) 도 51의 실시예의 관성 물 튜브(526), (7) 도 60의 실시예의 관성 물 튜브(645), (8) 도 75의 실시예의 중심에 위치하는 관성 물 튜브(720, 722, 723), (9) 도 87의 실시예의 관성 물 튜브(803)의 상측 범위, 세그먼트, 및/또는 부분(예를 들어, 806) 중 임의의 것, (10) 도 100의 실시예의 관성 물 튜브(903), 본 개시내용의 다른 실시예와 관련한 기타.
각각의 경우에, (상향 방향의 물 이동에 대해, 즉, 흐름 법선 및/또는 증가하는 고도의 수평 단면 평면에 대해) 표시된 관성 물 튜브의 수평 단면적 감소는, 관성 물 튜브 내의 상향 이동 물이 상측으로 가속되게 하고 관성 물 튜브의 상측 마우스 위로 및/또는 이로부터 주기적으로 "흘러 넘치게" 하여 각 실시예의 각 물 저장소 내에 포획 및/또는 포착되게 한다.
전부는 아니지만 도시된 대부분의 관성 물 튜브 유형은, 다른 상이한 유형의 관성 물 튜브와 나란히 배열되어 마찬가지로 하나 초과의 상부 마우스가 있는 (이종) 복합 관성 물 튜브를 형성할 수 있다.
복합 관성 물 튜브의 경우에, 복합 관성 물 튜브를 구성하는 관성 물 튜브들은 상이한 기하학적 구조, 수축비, 높이, 직경 등을 가질 수 있다.
전부는 아니지만 도 152 내지 도 204에 예시된 대부분의 관성 물 튜브 유형은, 다른 관성 물 튜브와 나란히 배열되어 하나 초과의 상측 마우스를 갖는 (균질한) 복합 관성 물 튜브를 형성할 수 있다. 관성 물 튜브들의 이러한 연속 어레이는, 상측 마우스의 수와 동일한 다수의 하측 마우스, 또는 단일 하측 마우스를 갖는 것을 포함하여 임의의 더 적은 수의 하측 마우스를 가질 수 있다. 본 개시내용은, 임의의 수의 관성 물 튜브, 임의의 수의 관성 물 튜브 상측 마우스 및/또는 애퍼처, 및 임의의 수의 관성 물 튜브 하측 마우스를 보유, 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
도 152 내지 도 204에 예시된 관성 물 튜브는 예들이며, 이러한 예시에 제시된 튜브 형상, 치수, 설계 및/또는 기하학적 구성의 변형, 변경, 수정 및/또는 조합을 통해 동일하게 효과적인 관성 물 튜브를 만들 수 있다. (실시예 내의) 임의의 유형, 설계, 크기, 장소, 및/또는 기하학적 구성의 관성 물 튜브를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 152 내지 도 154는 절두원추형 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 152), 측단면도(도 153), 및 사시 측단면도(도 154)로 도시한다. 상측 절두원추형 벽(1400)은, 하측 원통형 벽(1403)으로 및/또는 하부 원통형 벽으로부터 연장되고, 도 6의 실시예의 상측 마우스(115)와 유사한 상측 마우스(1402)를 정의한다. 관성 물 튜브의 상측 부분(1400)은 상향 이동 방향에 비해 감소하는 흐름 법선 단면적을 갖는다. 하부 립(lip; 1405)은, 실시예에 대해 더 긴 원통형 벽 또는 다른 테이퍼링된 벽, 예를 들어, 도 6의 실시예의 최하부 제3 부분(104), 또는 도 93의 실시예의 관형 부분(803)과 연속적일 수 있다. 일부 실시예에서, 절두원추형 부분(1400)의 원추 반각은 10도 미만이다.
도 155 내지 도 157은 절두원추형 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 155), 측단면도(도 156), 및 사시 측단면도(도 157)로 도시한다. 절두원추형 벽(1411)은 하측 원통형 벽(1412)까지 아래로 및/또는 하측 원통형 벽으로부터 위로 연장된다. 상측 원통형 벽(1410)은 절두원추형 벽(1411)까지 아래로 및/또는 절두원추형 벽으로부터 위로 연장되고 상측 마우스(1413)를 정의한다. 관성 물 튜브의 중간 부분(1411)은 상향 이동 방향에 대해 감소하는 흐름 법선 단면적을 갖는다. 일부 실시예에서, 절두원추형 부분(1411)의 원추 반각은 10도 미만이다.
도 158 내지 도 160은 벨 형상의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 158), 측단면도(도 159), 및 사시 측단면도(도 160)로 도시한다. 곡선 환형 벽(1422/1421/1420)은 경사지고 매끄러운 수축부를 형성한다. 관성 물 튜브의 중간 부분(1421)은 상향 이동 방향에 비해 감소하는 흐름 법선 단면적을 갖는다. 일부 실시예에서, 수축부의 내부 반각은 10도 미만이다.
도 161 내지 도 163은 모래시계 형상의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 161), 측단면도(도 162) 및 사시 측단면도(도 163)로 도시한다. 곡선형 환형 벽(1431/1430/1432/1433)은, 최소 흐름 법선 단면적의 네크(1432)에 의해 분리된 (상측 이동 방향에 대해) 흐름 법선 단면적이 감소하는 영역(1430) 및 흐름 법선 단면적이 증가하는 영역(1433)을 형성한다. 관성 물 튜브의 상측 마우스(1434)에서의 흐름 법선 단면적은 튜브의 하측 부분(1431)의 흐름 법선 단면적보다 작다. 일부 실시예에서, 수축부(들)의 내부 반각은 10도 미만이다.
도 164 내지 도 166은 원추형 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 164), 측단면도(도 165) 및 사시 측단면도(도 166)로 도시한다. 관성 물 튜브 벽(1440)는 대략 원통형의 환을 형성한다. 중실(solid) 원추형 플러그(1441)는, 관 벽(1440)에 의해 정의된 원통형 수직 돌출부 내에 전체적으로 또는 부분적으로 위치하며, 관성 물 튜브 벽(1440)과 함께 상측 이동 방향에 대해 흐름 법선 단면적이 단조 감소하는 환형 도관(1443)을 형성하고, 따라서 벽(1440) 자체가 수축하지 않더라도 일종의 수축된 또는 수축하는 튜브를 형성한다. 스파(1442)는, 중실 원추형 플러그(1441)를 실시예에, 예를 들어, 도 6의 실시예의 만곡된 상측 벽(119)에 견고하게 연결된 지지 구조(도시되지 않음)에 연결한다.
이러한 유형의 관성 물 튜브의 튜브 벽(1440)에 의해 정의된 "튜브"는 자체적으로 수축되지는 않지만, 관성 물 튜브에 원추형 플러그(1441)를 부분적으로 도입하면, 관형 물 튜브(1440) 내부에서 상승하는 물의 상향 이동 경로에 수축부를 효과적으로 생성하여, 결합된 장치를 수축된 튜브 또는 테이퍼링된 튜브라고 칭할 수 있다는 점에 주목한다. 또한, 이러한 수축된 튜브로부터 분출되는 물의 흐름은 환형 및/또는 원추형 시트를 형성하는 경향이 있다는 점에 주목한다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 스파(1442)는, 예를 들어, 튜브 수축 정도를 각각 증가 및 감소시키기 위해 실시예의 제어 시스템에 의해 생성된 신호에 응답하여 모터에 의해 하강 및 상승될 수 있다.
도 167 내지 도 170은, 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 167), 측단면도(도 168), 사시 측단면도(도 169), 및 평면도(도 170)로 도시한다. 관성 물 튜브 벽(1450)은 대략 원통형의 환을 형성한다. 중실 플러그(1451)는, 튜브 벽(1450)에 의해 정의된 수직 돌출부 내에 완전히 또는 부분적으로 위치하며, 튜브 벽(1450)과 함께 이동 및/또는 흐름의 상측 방향에 대해 흐름 법선 단면적을 감소시키는 환형 도관을 형성한다.
플러그(1451)의 하측 부분(1453)은 팁이 하측을 가리키는 대략 원추형이다. 플러그(1451)의 중간 부분(1451)은 원통형 벽(1450)의 길이방향 축과 대략 동축이고 수직으로 배향된 길이방향 축을 갖는 원통형이다. 플러그(1451)의 상측 부분(1452)은, 상향 물 흐름의 일부를 측방향으로(즉, 관성 물 튜브로부터 방사상 외측으로) 향하게 하는 역할을 하는 테이퍼링된 물 전환기를 형성한다.
튜브 벽(1450)과 중실 플러그(1451)에 의해 정의된 환형 도관은, 처음에는 이동 및/또는 흐름의 상향 방향에 대해 플러그의 원추형 부분 영역에서 흐름 법선 단면적이 감소하고, 이어서 이동 및/또는 흐름의 상향 방향에 대해 플러그의 원통형 부분(1451) 영역에서 흐름 법선 단면적이 대략 일정하다. 5개의 방사상 핀(예를 들어, 1454)은 플러그(1451)를 튜브 벽(1450)에 단단히 연결한다.
도 171 내지 도 173은 원추형 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 171), 측단면도(도 172) 및 사시 측단면도(도 173)로 도시한다. 대략 원통형의 튜브 벽(1460)(본원에서 설명되는 모든 관성 물 튜브 구성과 마찬가지로, 원통형 튜브 벽(1460)의 하부 립 및/또는 마우스로부터 하측으로 연장되는 더 길고 직선형 또는 테이퍼링된 튜브와 연속적임)은 물이 상하로 흐를 수 있는 원통형 채널을 형성한다. 절두원추형 환형 튜브 벽(1461)은 원통형 튜브 벽(1460)과 연속적이며 (이동 및/또는 흐름의 상향 방향에 대해) 확장 직경을 갖는 도관을 형성한다. 이 도관에 대략 원추형 플러그(1462)가 삽입된다. 튜브 벽(1460/1461)과 원추형 플러그(1462) 사이에 형성된 환형 도관(1465)은 이동 및/또는 흐름의 상향 방향에 대해 감소하는 흐름 법선 단면적을 갖는다. 이 환형 도관(1465)을 통해 상측으로 이동하는 물 흐름은 도관의 최상측 마우스 및/또는 일부를 빠져나갈 때 그 모멘텀에 대해 외측으로 방사상(수평) 성분을 갖는 경향이 있다. 이 관성 물 튜브는, 격리된 것으로 간주되는 벽(1460 및 1461)이 상향 방향으로의 흐름에 대해 발산 또는 확장하는 도관을 형성하더라도 수축된 또는 수축하는 튜브를 형성한다는 점에 주목한다.
스파(1463)는 원추형 플러그를 실시예의 선체와 연속적인 지지 구조에 연결한다. 따라서, 원추형 플러그(1462)는 실시예의 "천장"에 현수될 수 있다. 스파(1463)는, 원추형 플러그가 매달린 지지 구조에 부착된 전동 기어 또는 피니언 기능부(도시되지 않음)에 삽입되고 이와 동작가능하게 인터페이싱하는 나사 기능부 및/또는 선형 기어 바("랙") 기능부(1464)를 갖는다. 이러한 메커니즘은 실시예의 전자 제어 시스템의 출력에 따라 원추형 플러그를 승강할 수 있다. 이에 따라, 환형 도관(1465)의 수축 정도 및/또는 환형 도관(1465)의 흐름 법선 단면적은, 원추형 플러그(1462)가 연장되는 관성 물 튜브의 일부 내의 임의의 특정 흐름-법선 단면에 대해 변경될 수 있다. 다른 실시예에서는, 다른 메커니즘을 사용하여 플러그 기능부를 승강하여 관련된 수축된 관성 물 튜브의 수축비를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도 174 내지 도 176은 원뿔형 부분 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 174), 측단면도(도 175) 및 사시 측단면도(도 176)로 도시한다. 이 관성 물 튜브는, 이 관성 물 튜브의 상부 부분(즉, 절두원추형 부분(1471))이 이동 및/또는 흐름의 상향 방향에 대해 직경이 감소하는 외측 도관을 형성한다는 점을 제외하고는, 도 164 내지 도 166에 예시된 관성 물 튜브와 거의 동일하다. 환형 물 도관(1475)은 상대적으로 높은 수축비를 가지며, 그 수축비는 도관의 길이방향 축을 따라 이동한 및/또는 흐른 거리에 대해 상대적으로 높은 비율로 변한다. 도 164 내지 도 166 및 도 171 내지 도 173에 예시된 관성 물 튜브에서와 같이, 원추형 플러그(1472)는 환형 물 도관 및/또는 관성 물 튜브의 수축비를 증가 또는 감소시키기 위해 임의의 수의 메커니즘에 의해 승강될 수 있다.
도 177 내지 도 180은 다중 분사장치 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 177), 측단면도(도 178), 사시 측단면도(도 179) 및 평면도(도 180)로 도시한다. 원통형 파이프(1480)는 그 최하부 부분 및/또는 마우스에 연결된 및/또는 연속적인 관련 실시예의 원통형 또는 테이퍼링된 튜브와 연속적이다. 원통형 파이프(1480)에 삽입되어 정합되는 것은 대략 원통형의 분사장치 플러그(1481)이다. 분사장치 플러그(1481)는, 영역(1481)에서 중실하고, 예를 들어, 영역(1481)으로 및/또는 이로부터 절단된 4개의 대략 원추형 채널 또는 도관을 갖는다. 대략 원추형 도관들은, 관성 물 튜브를 통해 흐르는 물을 크게 지연시키거나 방해하지 않는 경향이 있는 "칼날" 접합부(예를 들어, 1485)에서 만난다.
하부에서 보았을 때(도 180), 4개의 대략 원뿔형 도관(예를 들어, 1484) 각각은, 원의 사분면 형상을 갖는 최하부 수평 흐름 법선 단면을 갖고 상측 단부 마우스(예를 들어, 1483)는 원형인 것으로 보인다. 또한, 4개의 대략적인 원추형 채널 각각에는, 대략 원통형이고 분사장치 플러그의 넓은 상측면으로부터 상측으로 연속되는 "헤드 연장부"(예를 들어, 1482)가 있다. 이러한 4개의 헤드 연장부 각각은 각 도관에 대한 상부 마우스(예를 들어, 1483)를 정의한다. 원통형 분사장치 플러그(1481)는 접착제를 사용하여 원통형 파이프(1480)에 정합된다. 일부 실시예에서, 원통형 분사장치 플러그(1481)는 "압입" 연결을 사용하여 원통형 파이프(1480)에 정합된다. 다른 실시예에서, 원통형 파이프(1480)와 분사장치 플러그(1481)의 외측 원통형 벽은 동일한 벽이고, 튜브는 모놀리식이다.
도 181 내지 도 183은, 도 177 내지 도 180에 예시된 대략 원통형의 분사장치 플러그의 다른 실시예를 상승 사시도(도 181), 측단면도(도 182) 및 사시 측단면도(도 183)로 도시한다. 본 실시예는, "헤드 연장" 파이프(예를 들어, 1491)가 만곡되어 이들 내에서 상측으로 흐르는 물줄기가 헤드 연장 파이프의 각 상측 단부 마우스(예를 들어, 1492)를 빠져나갈 때 외측으로 향하는 경향이 있다는 점을 제외하고는, 도 177 내지 도 180에 예시된 실시예와 매우 유사하다.
도 184 내지 도 186은 직선형 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 184), 측단면도(도 185) 및 사시 측단면도(도 186)로 도시한다. 평평한 벽(예를 들어, 1500 및 1501)은, 대략 직사각형 형상의 상측 마우스(1502)를 갖는 "집" 형상을 형성한다. 최하부 부분(1504)은, 실시예가 부유하고 물이 내외로 흐를 수 있는 하부 마우스를 갖는 수역 내로 하향 연장되는 직사각형 파이프(도시되지 않음)와 연속적이다. 관성 물 튜브의 흐름 법선 단면적은 상측 마우스(1502)를 향한 상향 흐름에 비해 감소한다. 벽(1503)(즉, 2개의 각진 벽 중 하나(1501)의 연장부)은 상측으로 흐르는 물의 흐름을 더욱 측방향으로 밀어내는 전환면을 제공한다.
도 187 내지 도 189는 오리피스 판 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 187), 측단면도(도 188) 및 사시 측단면도(도 189)로 도시한다. 원통형 파이프(1510)의 하부는, 각 실시예가 부유하고 물이 파이프 내외로 흐를 수 있는 수역 내로 하향 연장되는 원통형 파이프(도시되지 않음)와 연속적이다. 수평 환형 벽(1511)은, 흐름을 수축하는 오리피스 판을 제공하여, 흐름을 원통형 벽(1512)에 의해 정의된 상측 원통형 파이프 내로 상향 가속한다. 원통형 벽(1512)은, 물이 외측으로 및 상측으로 분출되고 흐를 수 있는 상측 마우스(1513)를 정의 및/또는 제공한다.
도 190 내지 도 192는 단일 분장치 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 190), 측단면도(도 191) 및 사시 측단면도(도 192)로 도시한다. 본 실시예는, 단 하나의 유출 도관(1525)이 제공, 포함 및/또는 이용된다는 점을 제외하고는, 도 177 내지 도 180에 예시된 실시예와 거의 동일하다. 관성 물 튜브의 단일 유출 도관(1525)은 원형 흐름 법선 및/또는 수평 단면을 갖는다. 영역(1521)은 중실하고, 도관(1525)은 상측 마우스(1522)를 정의한다.
도 193 내지 도 195는 만곡된 물 전환기(1534)가 있는 절두원추형 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 193), 측단면도(도 194) 및 사시 측단면도(도 195)로 도시한다. 본 실시예는, 물 전환기(1534)가 추가된 점을 제외하고는 도 155 내지 도 157의 실시예와 거의 동일하다. 물 전환기(1534)는, 충분한 속도, 모멘텀 및/또는 에너지로 상측 마우스(1533) 밖으로 투사 및/또는 분출되는 물이 하프 파이프 전환기의 상측 벽(1534)에 의해 정의된 만곡 경로를 따라 안내되는 경향이 있는 본질적으로 "하프 파이프"이다. 그러나, 상대적으로 작은 속도, 모멘텀 및/또는 에너지로 상측 마우스(1533) 밖으로 투사 및/또는 분출되고 (예를 들어, 관성 물 튜브 위로 상승한 후) 남아 있는 물은, 상측 마우스(1533)의 가장자리 위로 떨어지며 하프 파이프 전환기의 상측 벽(1534)의 임의의 상당 부분을 따라 및/또는 이에 대해 흐르지 않는 경향이 있다.
도 196 내지 도 198은 플러그 유형의 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 196), 측단면도(도 197) 및 사시 측단면도(도 198)로 도시한다. 관성 물 튜브는 도 164 내지 도 166에 예시된 것과 거의 동일하다. 원통형 파이프 벽(1600)의 최하부 부분은, 각 실시예가 부유하는 수역 내로 하향 연장되는 추가 하향 연장 원통형 파이프(도시되지 않음)에 연결되고/연결되거나 이와 연속적이다. 플러그(1602)는 원통형 파이프 벽(1600)의 상측 부분에 의해 정의된 내부 공동 내로 돌출한다. 그리고 플러그(1602)는 오목한 외면(1604)을 갖는 대략 원뿔 형상을 가지므로, 그 최하부 지점(1606)은, 원주면이 더 높은 장소(예를 들어, 1604)에서 플러그(1602)의 원주면보다 (즉, 흐름 평행 단면에 대해 상대적으로) 더 큰 수직 각도에 있는 날카로운 "바늘형" 프로파일을 갖는다. 원통형 벽(1600)과 플러그(1602) 사이의 간극에 형성된 제한된 통로(1605)는, 플러그(1602)의 최하부 지점(1606)으로부터 수축된 튜브(1601)의 상측 마우스까지 대략 일정한 비율로 감소하는 흐름 법선 및/또는 수평 단면적을 갖는다.
도 199 내지 도 204는 회동형 관성 물 튜브를 상승 사시도(도 199 내지 도 202), 평면도(도 203), 및 저면도(도 204)로 도시한다. 대략 절두원추형 테이퍼링된 튜브 부분(1610)의 하부는, 실시예가 부유하는 수역 내로 하측으로 연장되며 물이 관성 물 튜브 내외로 흐를 수 있는 하부 마우스를 갖는 더 긴(테이퍼링된 또는 변경되지 않은) 튜브(도시되지 않음)와 연속된다. 대략적으로 절두원추형 테이퍼링된 튜브 부분(1610)은 최하부 부분에서 원형 흐름 법선 단면을 갖는다. 최상부 부분(1611)에서, 대략 절두원추형 테이퍼링된 튜브 부분(1610)은 난형 흐름 법선 수평 단면을 갖는다. 회전하는 슬라이딩 회동 조인트(1612)는, 슬라이딩 및/또는 회전가능 인터페이스에서 난형 파이프(1611)를 난형 파이프(1613)에 연결하여, 난형 파이프(1613)가 (도 199 및 200에 도시된 바와 같은) 상대적으로 더 낮은 위치로부터 (도 201 및 도 202에 도시된 바와 같은) 상승된 위치로 또는 임의의 중간 위치로 마우스(1614)를 이동시키는 각도를 통해 회전할 수 있다. 부력 칼라(1615)는, 마우스(1614)가 예시된 관성 물 튜브가 물을 축적하는 저장소 내의 물의 수위를 대략적으로 추적하게 한다.
유사한 대체 회동형 관성 물 튜브는, 흐름 법선 단면(즉, 튜브의 길이방향 축에 수직인 평면의 단면)이 대략 원형인 상측 및 하측 튜브 세그먼트를 모두 포함하는 튜브 채널을 가지고 있다. 그러나, 대체 튜브 구성은 회동에 근접한 튜브에 굴곡부를 포함한다. 상측 및 하측 튜브는 상측 및 하측 튜브 모두에서 굴곡부에 의해 변위되어, 하측 튜브(1611)의 상부 부분이 구부러져 그 채널의 길이방향 축을 회동의 회전 축과 정렬하고, 상측 튜브(1613)의 하측 부분이 구부러져 그 채널의 길이방향 축을 회동의 회전 축과 정렬하고, 이에 따라 완전히 올려진 회동형 관성 물 튜브의 길이방향 축이 동축이 아니게 되며, 이에 따라 관성 물 튜브를 통해 상측으로 흐르는 물을 필요로 하여 상측 마우스(1614)로 향하는 도중에 측면 전환을 하게 된다.
반면, 도 199 내지 도 204에 예시된 회동형 튜브 구성에 대해서는, 예시된 바와 같이, 상측 및 하측 튜브의 길이방향 축이 대략적으로 동축이다. 대체 회동형 튜브 구성에서 회동에 대한 굴곡부는, 대략 평행하지만 동축이 아닌 길이방향 축을 갖는 상측 및 하측 튜브를 생성한다.
도 205는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도이다.
부력이 있는 실시예(1650)는 수역(도시하지 않음)의 상측면에 인접하여 부유한다. 실질적으로 중공이고 대략 상측 선체 인클로저 또는 부표 또는 구형 부분(1651)은 실시예에 부력을 제공한다. 부표의 대략 상측 내부 절반은, 실시예 외부의 공기의 압력보다 큰, 즉, 실시예가 부유하는 수역의 상측면에서의 대기압보다 큰 압력을 나타내도록 압축되는 가스(예를 들어, 공기, 질소 및/또는 수소)로 충전된다. 부표의 대략 하측 내부 절반은, 파도 작용의 결과로 부표 내부에 주입, 추진 및/또는 추가된 물, 예를 들어 해수로 충전된다.
부표(1651)에 연결 및/또는 종속된 것은, 예를 들어 파도 작용에 응답하여 물이 상승 및 하강할 수 있고 물이 부표(1651) 내부로 진입할 수 있는 중공 관성 물 튜브(1652)이다. 부표(1651) 내부의 관성 물 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(보이지 않음)는 물이 관성 물 튜브(1652)의 내부로부터 부표(1651)의 내부로 흐를 수 있게 한다. 관성 물 튜브의 하측 튜브 마우스 및/또는 애퍼처 및/또는 유입 오리피스 및/또는 유입구(1653)는 물이 튜브(1652)의 내부와 실시예가 부유하는 수역 사이에서 흐를 수 있게 한다.
중공 관성 물 튜브(1652)는, 구조적 이점을 제공하는 연결형, 곡선형, 오목형, 대략 절두원추형 환형 칼라(1654)에 의해 중공 부표(1651)에 연결된다.
도 206은 도 205에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 정면도를 도시한다.
실시예(1650)는 수역, 예를 들어, 해수의 상측면(1655)에 인접하여 부유한다.
도 207은 도 205 및 도 206에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 도 207의 예시에 대하여, 실시예는, 애퍼처(1656)를 통해 적어도 부분적으로 실시예로부터 배출된 폐수에 응답하여 및/또는 이러한 폐수의 결과로 좌측에서 우측으로 이동하는 경향이 있다. 이러한 바람직한 이동 방향 때문에, 예시된 실시예의 좌측은 "후면"으로 지정되고, 예시된 실시예의 우측은 "정면"으로 지정되며, 독자를 향하는 예시된 실시예의 면은 "우측" 면으로 지정된다.
도 208은 도 205 내지 도 207에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 후면도를 도시한다. 실시예(1650)의 후면에서, 3개의 애퍼처(1656, 1657, 1658)는, 부표(1651) 내의 물이 부표(1651)의 내부 중공으로부터 빠져나갈 수 있고 및/또는 흐를 수 있는 채널을 제공하는 각각의 유출 튜브에 연결되며, 이에 따라 (도 208에 예시된 실시예 배향에 대하여) 실시예(1650)를 페이지 내로 추진하는 경향이 있다
파도 작용에 응답하여, 물은 관성 물 튜브(1652)의 하부에 있는 애퍼처(1653) 내외로 흐른다. 관성 물 튜브(1652)의 상측 부분의 벽은, 흐름의 상향 방향에 대해 테이퍼링되고, 상기 튜브 내의 수주(water column)에 주기적인 여기력을 부여하여, 테이퍼링된 부분의 압력을 주기적으로 증가시키고 진동 물 흐름을 생성한다. 주기적으로, 물은, 충분한 속도, 모멘텀, 에너지 및/또는 전력으로 관성 물 튜브(1652) 내에서 상승하여, 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브(1652)의 상부에 있는 상측 마우스(보이지 않음)로부터 부표(1651)로 분출되게 한다. 부표(1651)의 내부 공동으로 분출되어 추가된 물은, 부표(1651)의 내부로 분출되기 위해서는 내부에 포획된 가스의 압력을 극복해야 하며, 관성 물 튜브로부터 부표 내부로 분출될 때, 그 안에 포획된 가스를 더 압축하여 그 가스의 압력을 더 증가시키는 경향이 있다.
부표(1651) 내의 물의 수위가 필요한 제1 임계값 수위로 올라갈 때, 이러한 물의 일부는, 부표 내의 좌측 및/또는 우측 터빈 유입 튜브(보이지 않음)로 흐르는 경향이 있어서, 그 안의 각 수력 터빈 및 그러한 수력 터빈에 동작가능하게 연결된 각 발전기에 에너지를 공급한다. 각각의 수력 터빈을 통과한 후, 유출수는 각각의 좌측 및 우측 유출 애퍼처(1657 및 1656)를 통해 실시예 밖으로 흐른다. 좌측 및 우측 유출 애퍼처(1657, 1656)로부터의 유출물은, 그 전면 방향으로 (즉, 도 208에 예시된 실시예 배향과 관련하여 페이지 내로) 실시예가 부유하는 수역의 표면(1655)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 측방향 추력을 생성하는 경향이 있다.
예를 들어 격렬한 파도 작용에 대한 응답으로 물이 충분한 비율 및/또는 충분한 정도로 부표(1651)의 내부 공동에 추가되면, 부표 내부의 수위는 제1 임계값 레벨보다 높은 제2 임계값 레벨을 초과하는 수직 수위까지 상승할 수 있다. 부표(1651) 내의 물의 수위가 제2 임계 수준에 도달 및/또는 초과하면, 이러한 물의 일부는 중앙 "오버플로우" 유출 튜브로 흘러들어가는 경향이 있으며, 이를 통해 후속하여 실시예로부터 흘러나와 오버플로우 애퍼처(1658)를 통해 실시예가 부유하는 수역(1655) 내로 흐르며, 이에 따라 유출 애퍼처(1656 및 1657)로부터 흐르는 물에 의해 생성되는 전방 추력에 추가되는 경향이 있다.
도 209는 도 205 내지 도 209에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
도 210은 도 205 내지 도 209에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
파도의 작용에 응답하여, 실시예는 부유하는 수역의 표면에서 수직으로 진동하는 경향이 있고, 추가로, 실시예가 부유하는 물 위의 및/또는 내의 수위는, 지면 위의 거리에 대해, 예를 들어, 해저, 그 아래, 및 실시예의 상단부 및 하단부에 대해 모두 진동하는 경향이 있다. 이러한 진동은, 실시예의 관성 물 튜브(1652) 내의 물이 관성 물 튜브의 길이방향(공칭상 수직) 축에 대략 평행한 방향으로 진동하게 하는 경향이 있다. 이러한 진동의 결과로, 실시예의 외부 및/또는 아래로부터의 물은, 하측 마우스 및/또는 애퍼처(1653)를 통해 관성 물 튜브에 진입하는 경향이 있으며, 때로는 튜브 밖으로 흘러나와 동일한 하측 마우스 및/또는 애퍼처(1653)를 실시예가 부유하는 수역으로 복귀한다.
유사하게, 관성 물 튜브(1652) 내에서의 이러한 물의 진동의 결과로 그리고 관성 물 튜브의 상측 단부 근처에 있는 관성 물 튜브의 흐름 법선 단면적의 좁아짐, 즉, 감소의 결과로, 물은 때때로 관성 물 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처 및/또는 주입 오리피스(1659)를 통해 빠져나가고 및/또는 분출된다. 관성 물 튜브(1652)의 상측 마우스(1659)로부터 분출된 물은 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(1659) 위에 위치하는 원뿔형 물 분산 플러그 또는 "전환기"와 충돌하는 경향이 있다.
본 실시예의 부표(1651) 내의 수위가 제1 임계 수위를 초과하는 경우, 본 실시예의 부표(1651) 내에 포획되고 내부에 포획된 변위된 가스에 의해 가압수의 일부는 좌우측 터빈 유출 튜브(보이지 않음)를 통해 부표 밖으로 흐른다. 좌측 및 우측 터빈 유출 튜브로부터 흐르는 물은 각각의 좌측(1657) 및 우측(1656) 유출 애퍼처를 통해 실시예를 빠져나간다.
좌측 유출 애퍼처(1657)로부터 흘러나오는 물(1661)은, 전방 방향으로 (즉, 도 210에 예시된 상향 실시예 배향에 대하여 아래로) 실시예를 측방향으로 추진하는 것에 더하여, 실시예의 공칭 수직 길이방향 축 중심에 대한 제1 토크를 생성하는 경향이 또한 있는 추력을 생성하는 경향이 있으며, 이에 따라 실시예를 도 210에 예시된 상향 실시예 배향에 대해 반시계방향(1662)으로 회전시키는 경향이 있다.
우측 유출 애퍼처(1656)로부터 흘러나오는 물(1663)은, 전방 방향으로 (즉, 도 210에 예시된 상향 실시예 배향에 대하여 아래로) 실시예를 측방향으로 추진하는 것에 더하여, 실시예의 공칭 수직 길이방향 축 중심에 대한 제2 토크를 생성하는 경향이 또한 있는 추력을 생성하는 경향이 있으며, 이에 따라 실시예를 도 210에 예시된 상향 실시예 배향에 대해 시계방향(1662)으로 회전시키는 경향이 있다.
예를 들어 각 유출 튜브의 각 수력 터빈의 저항성 토크의 조정, 제어, 및/또는 조절을 통해 물이 실시예의 좌측(1657) 및 우측(1656) 유출 애퍼처로부터 흘러나오는 상대 속도를 조정, 제어, 및/또는 조절함으로써, 실시예가 부유하는 수역의 표면에서의 실시예의 각도 배향이, 실시예의 공칭상 수직 길이방향 축에 대해 조정, 제어 및/또는 조절(즉, 요잉(yaw))될 수 있으며, 이에 따라 실시예를 조정할 수 있어서, 실시예의 좌측(1657) 및 우측(1656) 유출 애퍼처를 통해 배출되는 물에 의해 적어도 부분적으로 생성된 조종과 공칭상 전방 추력 및/또는 추진의 조합을 사용하여 실시예를 원하는 및/또는 바람직한 방향으로 및/또는 원하는 및/또는 원하는 목적지로 및/또는 이러한 목적지를 향하여, 예를 들어, 파도가 더 거센 특정 경도와 위도를 향하여 및/또는 이러한 경도와 위도로 이동시킬 수 있다.
실시예의 부표(1651) 내의 물 수위가 제2 및/또는 "오버플로우" 임계값 수위를 초과할 때, 실시예의 부표(1651) 내에 포획된 물의 일부, 예를 들어, 실시예의 물 저장소 내의 제2 임계값 수준 그 이상이며 내부에 포획된 가스에 의해 가압된 물의 일부가, 오버플로우 유출 튜브를 통해 부표 밖으로 흐르며, 이러한 튜브를 통해 빠져나가고(1665), 및/또는 오버플로우 애퍼처(1658)를 통해 실시예 밖으로 흐른다. 이러한 유출은, 실시예를 전방 방향(즉, 도 210에 예시된 실시예 배향에 대해 하향)으로 추진하는 공칭상 전방 추력을 추가 및/또는 증가시키는 경향이 있다.
도 211은 도 205 내지 도 210에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면 사시도이다.
도 212는 도 205 내지 도 211에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 하향 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 207에 특정된 단면 라인(212-212)을 따라 취해진 것이다.
실시예의 부표(1651)는 중공 내부 챔버 또는 중공 부유 캡슐(1666)을 갖고, 여기서 하측 부분은 공칭상 물로 충전되고(따라서 중공 내부 챔버의 물 저장소 또는 물 탱크 부분을 구성하고), 상측 부분은 공칭상 가압 가스로 충전된다(따라서 중공 내부 챔버의 압축 공기 인클로저 부분을 구성한다). 실시예의 관성 물 튜브(도 207의 1652) 벽의 환형 상측 부분은 부표의 하측 부분에 있는 및/또는 내부에 있는 애퍼처에 인접한 벽(도 207의 1654)의 환형 하측 부분에 부착되고, 융합된 부표와 관성 물 튜브 벽으로 구성된 환형 밴드는, 관성 물 튜브를 외측 부분(도 207의 1652) 및 내측 부분(1667)으로 묘사하며, 외측 부분의 외면은 실시예가 부유하는 수역(도 207의 1655)과 직접 접촉하고, 내측 부분의 외면은 부표(1651)의 내부(1666) 내에 포획된 물과 직접 접촉한다. 관성 물 튜브의 내면은, 파도의 작용에 응답하여 관성 물 튜브 내에서 상하로 진동하는 경향이 있는 물과 직접 접촉하고, 실시예가 진동할 때 관성 물 튜브 내부의 물에 가압력을 인가할 수 있는 수축부를 갖는다.
튜브(도 207의 1652)의 상측 마우스(도 210의 1659)에서 분출된 물은, 튜브의 상측 마우스(도 210의 1659) 위에 위치하며 플러그의 방사상 대칭 축이 관성 물 튜브의 공칭상 수직 길이방향 축과 동축(즉, 관성 물 튜브의 방사 대칭 축과 동축)이도록 위치하는 원뿔형 물 분산 플러그와 충돌한다. 수직으로 분출되는 물과 물 분산 플러그의 충돌은, 분출된 물을 실시예의 부표(1651)의 내부(1666)의 하측 부분 내에 포획된 물의 상측면을 가로질러 및/또는 위로 분산시키는 경향이 있다.
자유 표면이 각각의 좌측(1671) 및 우측(1672) 터빈 유입 튜브의 상측 단부 가장자리(1669 및 1667)의 수직 높이에 있는 제1 수위 이상으로 상승한 물은, 그 안의 터빈 유입 튜브 내로 흘러, 그러한 터빈 유입 튜브의 수축 부분(1675 및 1676) 내에 각각 위치하는 각각의 좌측(1673) 및 우측(1674) 수력 터빈을 만나고, 계합하고, 및/또는 이를 통해 흐르는 경향이 있다. 이들 터빈은, 실시예의 저장소 내에 일정량의 물을 유지하는 데 도움이 되는 흐름 조절기의 한 유형이며, 수선과 소정의 유체역학적 특성을 유지한다. 각각의 터빈 입구 튜브를 통해 흐르는 물에 의해 회전하게 되면, 수력 터빈(1673 및 1674)은 동작가능하게 연결된 각각의 터빈 샤프트(1677 및 1678)에 회전 운동 에너지 및/또는 동력을 전달하며, 이러한 샤프트는 회전 운동 에너지의 일부를 각각의 (도시되지 않은) 좌측 및 우측 발전기에 전달하여, 이들 발전기가 전력을 생성하게 한다.
좌측(1671) 및 우측(1672) 터빈 유출 튜브(내부의 물이 각각의 좌측 및 우측 수력 터빈을 통해 흐르는 지점을 지나는 좌측 및 우측 터빈 유입 튜브의 연속임)는, 각각 위치(1679, 1680)에서 부표(1651)의 벽을 통과한다. 그리고, 좌측(1671) 및 우측(1672) 터빈 유출 튜브로부터 배출된 물은, 각각의 외부 애퍼처(도 208의 1657 및 1656)를 통해 실시예 밖으로 통과하여, 전방 방향으로(즉, 도 212에 예시된 실시예 배향에 대해 우측으로) 실시예가 부유하는 수역의 표면을 가로질러 실시예를 측방향으로 이동시키는 경향이 있는 추진 추력을 생성한다.
각 발전기(예를 들어, 교류 발전기)에 의해 좌측 및 우측 수력 터빈에 인가되는 저항성 토크 및/또는 제동력의 양, 좌측(1673) 및 우측(1674) 수력 터빈이 지연, 제한, 감소, 억제, 감속, 및/또는 조절하는 정도, 각 좌측(1671) 및 우측(1672) 터빈 유출 튜브를 통해 물이 흐르는 속도, 및 이에 따른 좌측(1673) 및 우측(1674) 수력 터빈이 지연, 제한, 감속, 억제, 감속, 및/또는 조절하는 정도, 물이 각 좌측(1657) 및 우측(1656) 외부 애퍼처로부터 배출되는 및/또는 이들 밖으로 흐르는 속도를 가변함으로써, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 각 수력 터빈의 유출물에 의해 생성되는 추진 추력의 크기를 조정, 제어, 및/또는 조절할 수 있다. 하나의 외부 애퍼처로부터 배출된 물에 의해 생성된 추진 추력이 다른 외부 애퍼처로부터 배출된 물에 의해 생성된 추진 추력과 같지 않으면, 수직 길이방향 축을 중심으로 실시예에 토크가 인가되어 실시예를 회전시킨다. 따라서, 좌측 및 우측 수력 터빈에 인가되는 저항성 토크의 양을 제어, 조정, 변경 및/또는 조절함으로써, 실시예로부터 흘러나오는 물에 의해 생성되는 추진 추력에 응답하여 실시예가 이동 및/또는 주행하는 방향이, 제어, 조정, 변경 및/또는 규제될 수 있으며, 즉, 실시예가 부유하는 수역의 표면을 가로지르는 방향으로 실시예가 조종될 수 있다.
자유 표면이 오버플로우 유출 튜브(1681)의 상측 가장자리(물 분산 플러그(1668) 아래에는 보이지 않음)의 수직 높이에 있는 제2 수위 이상으로 상승한 물은 오버플로우 유출 튜브로 흘러들어가 이를 통해 실시예 밖으로 흐르는 경향이 있다. 오버플로우 유출 튜브의 상측 가장자리는 제2 "오버플로우" 임계 수위를 정의한다. 오버플로우 유출 튜브(1681)는 위치(1682)에서 부표(1651)의 벽을 통과한다. 그리고, 오버플로우 튜브(1681)로부터 배출된 유출수는, 각각의 외부 애퍼처(도 208의 1658)를 통해 실시예 밖으로 통과함으로써, 전방 방향으로(즉, 도 212에 예시된 실시예 방향에 대해 우측으로) 실시예가 부유하는 수역의 표면을 가로질러 실시예를 측방향으로 이동시키는 경향이 있는 추진 추력을 생성한다.
도 213은 도 212에 예시된 동일한 단면도의 하향 사시도를 도시한다. 도 213은 도 205 내지 도 212에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 사시 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 207에 특정된 단면 라인(212-212)을 따라 취해진 것이다. 그러나 도 212의 단면도와는 달리, 도 213의 예시는 도 207에 특정된 단면(212-212) 위 및/또는 앞에 있는 발전기를 포함한다.
각각의 좌측 및 우측 수력 터빈(도 212의 1673 및 1674)의 샤프트(1677 및 1678)에 동작가능하게 연결된 것은 각각 좌측(1683) 및 우측(1684) 발전기이다.
실시예의 부표(1651)의 내부(1666)의 하측 부분 내의 물이 각각의 좌측 및 우측 터빈 유입 튜브(1671, 1672)의 상측 마우스, 애퍼처 및/또는 가장자리(1669, 1670) 위로 상승하면, 이러한 물의 일부가 각각의 터빈 유입 튜브로 흐를 수 있다. 그러나, 실시예의 부표(1651)의 내부(1666)의 하측 부분 내의 물의 수위가 훨씬 더 상승하고 오버플로우 유출 튜브(1681)의 상측 마우스, 애퍼처 및/또는 가장자리(1685)의 높이 및/또는 수위를 초과하면, 이러한 물의 일부는 오버플로우 유출 튜브로 흐를 수 있고 이를 통해 부표(1651)의 내부(1666) 밖으로 흘러, 과도한 수위 및/또는 물 부피를 공칭 수준 및/또는 부피로 완화 및/또는 감소시킬 수 있다.
실시예의 부표(1651)의 하측 벽(1686)은, 실시예의 관성 물 튜브(1652/1667)의 상측 부분(1667)에 부착 및/또는 융합되어, 부표의 내부(1666)를 관성 물 튜브의 벽의 일부(1667)에 의해 부분적으로 형성된 인접하고 연속적이며/또는 파손되지 않은 벽으로 밀봉한다. 튜브(1652/1667)와 부표(1651)의 환형 접합부 및/또는 이음부에 인접 및/또는 그 위에서, 튜브(1667)는 수축함으로써 관성 물 튜브(1652/1667) 내에서 및/또는 관성 물 튜브에 대하여 상승하는 물을 실시예의 물 분산 플러그(1668)까지 대항하여 추진하는 경향이 있다.
상승된 압력(즉, 실시예 외부의 대기압보다 큼 및/또는 초과)으로 인해, 실시예의 관성 물 튜브(1652/1667) 내의 물의 평균 표면, 통상적인 표면, 및/또는 정지면은, 실시예가 부유하는 물의 평균 표면, 통상적인 표면, 및/또는 정지면(도 207의 1655)보다 낮은 경향이 있다. 또한, 본 실시예는 보충 부력 및/또는 부력 재료(예를 들어, 거품)가 부족하기 때문에, 부표(1651)의 내부(1666) 내의 물의 평균 표면, 통상적인 표면, 및/또는 정지면은 실시예가 부유하는 물의 평균 표면, 통상적인 표면, 및/또는 정지면(도 207의 1655)보다 낮은 경향이 있다.
도 214는 도 205 내지 도 211에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 210에 특정된 단면 라인(214-214)을 따라 취해진 것이다. 도 214에 예시된 실시예는 도 205 내지 도 213의 예시와 동일한 기능부 및 설계를 공유하지만, 도 214에 예시된 실시예는 해양 생물을 성장시키고 수상양식을 수행하기 위해 생산하는 전기 에너지의 일부를 사용하도록 구성되었다. 생산 및/또는 생성하는 전기 에너지의 적어도 일부를 사용하여 조명(예를 들어, 1687)에 에너지를 공급함으로써, 해양 조류(미세 조류 및/또는 거대 조류)의 성장이 지원, 촉진, 자극, 및/또는 가속화될 수 있다.
실시예(도 207의 1650)가 부유하는 수역의 표면(1655)을 가로질러 이동하는 파도에 응답하여, 실시예의 관성 물 튜브(1652/1667) 내의 물의 수위, 속도 및/또는 부피가 변한다. 그 결과, 실시예의 관성 물 튜브(1652/1667) 내의 물의 상측면(1688)은, 특히 상기 튜브의 수축된 대략 절두원추형 벽(1667)의 상승 및 하강에 의해 야기되는 관성 물 튜브의 상측 부분에서 물의 구동 가압에 응답하여 상하로 진동하는 경향이 있다(1689). 때때로, 관성 물 튜브(1652/1667) 내의 물의 수위(1688)는, 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브(1667)의 상측 마우스(1659)를 빠져나가도록 충분히 높게 추진되고, 그 후 실시예의 물 분산 플러그(1668)의 하측면과 충돌하고 이에 따라 부표(1651)의 내부(1666)의 하측 부분 내에 포획된 물 저장소(1666B)의 폭을 가로질러 분산(예를 들어, 1690)되는 경향이 있다.
물이 관성 물 튜브(1667)의 상측 마우스로부터 부표(1651) 내부의 물 저장소(1666B)로 흐름에 따라, 저장소(1666B)에 있는 물의 수위(1691)가 상승하는 경향이 있고, 부표 내부에 그리고 그 안에 포획된 물(1666B)의 명목상 수위(1691) 위에 포획된 공기 포켓(1666A)의 부피는, 감소 및/또는 압축되는 경향이 있어서, 공기(1666A)와 물(1666B) 모두의 압력을 증가시키는 경향이 있다. 역으로 그리고 상보적인 방식으로, 물이 좌측(1671) 및/또는 우측(보이지 않음) 터빈 유입 튜브를 통해 또는 오버플로우 유출 튜브(1681)를 통해 물 저장소(1666B) 밖으로 흐름에 따라, 공기 포켓(1666A)과 부표 내에 포획된 물(1666B) 모두의 압력이 감소되는 경향이 있다.
부표(1651) 내의 물 저장소(1666B) 내에 포획된 물(1666B)의 수위(1691)가 오버플로우 유출 튜브(1681)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처의 수위(1692)를 초과하면, 물은, 물 저장소(1666B)로부터 흘러나와 오버플로우 유출 튜브(1681)로 유입되고, 이를 통해 실시예로부터 흘러나와(1661), 전방 추력을 생성하는 경향이 있다. 좌측 터빈 유출 튜브(1671)를 통해 물 저장소(1666B)로부터 흘러나오는 물은, 마찬가지로 실시예로부터 흘러나와(1665), 전방 추력을 생성하는 경향이 있다(도 214의 단면도에서는 보이지 않지만, 우측 터빈 유출 튜브를 통해 물 저장소(1666B)로부터 흘러나오는 물도 실시예로부터 흘러나와, 추가 전방 추력을 생성하는 경향이 있다).
좌측(1683) 및 우측(보이지 않음) 발전기에 의해 생성된 전력의 일부는, 부표(1651) 내부에 위치하는 물 저장소(1666B) 내의 물의 표면(1691) 아래 부표의 내면에 부착 및/또는 연결된 복수의 조명 및/또는 램프(예를 들어, 1687)에 제공되고 이에 의해 소비된다. 다른 실시예에서, 조명 또는 램프는, 그 부피의 전부는 아니더라도 많은 부분을 조명하는 방식으로 부표(1651)의 상측 내벽 또는 부표(1651)의 중공 내부의 다른 곳에 위치한다. 다른 실시예에서, 조명 또는 램프는, 즉, 물(1666B) 위에 위치하고 또한 물에 잠긴 부표(1651)의 상측 및 하측 내벽 모두에 위치하고/위치하거나 이에 부착된다. 본 개시내용의 범위는, 실시예 상의, 실시예의, 및/또는 실시예 내의 임의의 장소 상에 위치하고 및/또는 이러한 장소에 부착된 조명 및/또는 램프를 갖는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, (예를 들어, 생성된 빛이 실시예 외부 및/또는 실시예 주위의 물로 방사되도록) 조명 및/또는 램프가 실시예의 외면 및/또는 벽 상의 임의의 장소에 배치 및/또는 부착된 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 실시예 전반에 걸쳐 다양한 장소, 예를 들어, 물 저장소 내 및/또는 관성 수주 내에서 케이블(예를 들어, 전기 케이블)에 의해 현수된 조명 및/또는 램프를 갖는 실시예를 포함한다. 이러한 현수된 조명 및/또는 램프는 실시예 내의 임의의 표면, 벽, 앵커 구조 부재에 종속될 수 있다.
실시예의 램프(예를 들어, 1687)에 의해 방출되는 전자기 복사(예를 들어 1693)는, 물 저장소(1666B) 내에서 성장하는 미세 조류 또는 거대 조류 혹은 임의의 유형의 식물에 의해 소비될 수 있다. 이러한 조류 또는 식물은, 실시예의 물 저장소의 물에 현수될 수 있거나, 로프, 직물, 또는 실시예의 물 저장소 내에 포함된 다른 기질에 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 거대 조류의 성장을 촉진하도록 설계된 대략 원형 네트(1694)는, 물 저장소의 표면(1691)에 인접한 물 저장소(1666B)의 대략 흐름 법선 및/또는 수평 단면에 걸쳐 있고/있거나 이에 인접한다. 네트(1694)는, 물 저장소(1666B)의 하측 내부에 거대 조류를 수용함으로써, 터빈 튜브(예를 들어, 1671) 및/또는 오버플로우 튜브(1681)를 통한 거대 조류의 유출 및/또는 손실을 방지하지는 않더라도 감소시키는 경향이 있다. 다른 실시예에서, 다른 수단(예를 들어, 체, 집수기, 메쉬 또는 격자)은, 거대 조류 및/또는 어류와 같은 기타 유기체의 유출 또는 손실을 방지하기 위해 터빈으로의 물 흐름 경로에 위치한다.
주기적으로, 조류는 선박, 플랫폼 또는 기타 선박에 의해 저장소(1666B)로부터 제거될 수 있다. 선박은 조류 접근 튜브(1696)의 상측 마우스(1695) 안으로 그리고 이를 통해 흡입 튜브를 삽입할 수 있다. 이러한 흡입 튜브는, 흡입 튜브의 단부가 하측 마우스(1697)를 통과하여 저장소(1666B) 내로 통과할 때까지 조류 접근 튜브를 통해 연장될 수 있다.
일단 조류 접근 튜브(1696) 안으로 그리고 이를 통해 삽입되면, 삽입된 흡입 튜브의 하측 마우스는 실시예의 저장소(1666B)의 하부 근처에 위치할 수 있고, 그 안의 조류의 일부를 빨아낼 수 있다. 상보적 조류 접근 튜브(도시되지 않음) 및/또는 단일 조류 접근 흡입 튜브 내의 상보적 채널은, 조류 및/또는 조류와 물이 저장소로부터 제거되고 있는 동안 물을 저장소로 복귀시킬 수 있으며, 이에 따라 물 저장소(1666B)에 있는 물의 원래 수위(1691)를 유지 및/또는 보존할 수 있다.
조류 접근 튜브는, 다른 경우에는 물 저장소가 부표(1651) 내부에 밀봉되어 있을 때 조류, 물, 영양소 및/또는 기타 재료가 이러한 물 저장소(1666B)에 추가되고/되거나 이로부터 빼낼 수 있게 한다(1698). 조류 접근 튜브(1696)는 상측 마우스(1695)에서 대기에 개방되어 있고 하측 마우스(1697)에서 저장소(1666B)의 물 및 조류에 개방되어 있기 때문에, 저장소로부터의 물은 조류 접근 튜브(1696) 내에서 자유롭게 상승할 수 있다. 부표(1651) 내부의 상측 부분(1666A) 내에 포획된 공기의 압력과 물(1666B)의 대응하는 압력 때문에, 조류 접근 튜브(1696) 내의 물의 표면(1699)은, 수두 압력이 부표(1651) 내의 공기 압력과 대략 상응하는 물 저장소(1666B) 내의 수면 위의 높이(1700)까지 상승하는 경향이 있다.
부표(1651) 내의 저장소(1666B) 내에서 조류, 특히 거대 조류를 성장시키는 것 외에도, 조류, 특히 거대 조류는 실시예의 관성 물 튜브(1652) 내부에서 성장할 수 있다. 관성 물 튜브(1652)의 상측 부분 및/또는 상측 위치에 걸쳐 있는 상측 장벽 네트(1701)는, 관성 물 튜브 내의 조류의 적어도 일부가 관성 물 튜브의 상측 수축 부분(1667)에 매우 가깝게 접근하는 것을 방지하며, 방지하지 않으면 해당 장소에서 관성 물 튜브가 막힐 수 있다.
거대 조류는, 전체는 아니지만 대부분의 조류를 수용할 수 있는 다공성 백을 형성하는 네트 인클로저 및/또는 조류 봉쇄 백(1702) 내에서 성장한다. 조류 봉쇄 백(1702)의 상측 단부는 부유체(1703)에 의해 상측으로 당겨져, 백의 상측 단부를 장벽망(1701)의 하측 단부에 근접하게 위치시키는 경향이 있다. 조류 봉쇄 백(1702) 내의 조류는, 관성 물 튜브(1652)의 내부 벽 및/또는 표면을 따라 위치하는 램프(예를 들어, 1705)에 의해 방출되는 실시예의 빛(예를 들어, 1704) 제공을 통해 성장하도록 권장된다. 튜브 램프(예를 들어, 1705)는 부표(1651) 내부에 위치하는 램프(예를 들어, 1687)와 유사하거나 동일하지만, 램프들의 각 세트, 즉, 부표(1651) 내부의 램프 및 실시예의 관성 물 튜브(1652) 내의 램프는 상이한 조류 종의 성장을 최적으로 촉진하도록 상이한 주파수 및/또는 파장의 빛(들)을 방출할 수 있다.
조류 봉쇄 백(1702)의 하측 단부는, 테더, 체인, 로프, 링키지, 및/또는 케이블(1707)에 의해 백에 연결된 추(1706)에 의해 하측으로 당겨진다. 또한 추(1706)에 연결되고 이를 통해 조류 봉쇄 백(1702)에 연결되는 것은, 테더, 체인, 로프, 링키지, 및/또는 케이블(1708)이며, 이의 상측 단부는 실시예가 부유하는 수역의 표면(1655)에서 부유하는 경향이 있는 부유체(1709)에 연결된다.
주기적으로, 조류는 선박 또는 다른 선박에 의해 실시예의 관성 물 튜브(1652)로부터 제거될 수 있다. 선박은, 케이블(1708)에 이차 케이블을 부착한 다음 이차 중량을 낮추어 조류 봉쇄 백(1702)을 튜브(1652)로부터 아래로 당기는 경향이 있는 총 중량을 증가시킬 수 있다. 조류 봉쇄 백이 아래로 당겨지고 관성 물 튜브(1652)가 제거된 후, 조류 봉쇄 백은 이차 케이블에 의해 당겨질 수 있고 이와 함께 조류 내용물이 수확될 수 있는 선박 상으로 및/또는 내로 들어올려질 수 있다. 제거된 동일한 조류 봉쇄 백은, 동일한 제2 케이블을 사용하여, 수중 자율 차량을 사용하여, 및/또는 다른 방법, 메커니즘 및/또는 시스템을 사용하여 관성 물 튜브에 재삽입될 수 있다. 동일한 조류 봉쇄 백이 실시예의 관성 물 튜브에 재삽입되는 경우, 수용된 조류의 전부는 아니지만 대부분은 수확 및/또는 제거된 후에 이렇게 재삽입되는 경향이 있다. 조류 봉쇄 백에 조류의 일부를 남겨둠으로써, 잔류 조류가 성장하여 또 다른 수확을 할 수 있다. 제거된 조류를 대체하기 위해 "새로운" 제2 조류 봉쇄 백이 실시예의 관성 물 튜브(1652)에 삽입되어 제거된 조류 봉쇄 백을 대체하는 경우에는, 선호하는 조류 종의 새로운 작물이 성장될 수 있도록 조류 봉쇄 백에 조류 스톡(stock)을 먼저 "씨뿌리기"하는 것이 유리하다.
본 개시내용의 범위는, 해안, 수상 플랫폼 및/또는 수확된 조류가 처리 및/또는 저장되는 기타 선박의 시설 및 실시예 내에서 성장된 조류 작물을 주기적으로 수확하기 위한 상보적 선박, 및 조류를 수확하기 위한 방법을 포함한다.
본원에 개시된 유형의 파도 에너지 변환기는 수역에 배치된다.
파도에서 동작하는 상기 파도 에너지 변환기에 의해 생산된 전기 에너지는, 상기 파도 에너지 변환기의 내의, 내부의 또는 외부의 벽, 표면, 및/또는 구조적 부재로부터 현수되는 상기 파도 에너지 변환기, 및/또는 LED, 또는 기타 램프, 또는 기타 발광원 상에, 그 안에, 내부에 또는 외부에 장착된 LED, 또는 기타 램프, 또는 기타 발광원에 전력을 공급하는 데 사용된다.
조류는 상기 램프의 빛을 대사 에너지의 소스로서 사용하여 인클로저, 캐비티, 또는 상기 파도 에너지 변환기의 근처에서 성장하도록 허용된다.
상기 조류(또는 이로부터 생산된 제품 또는 부산물, 예를 들어, 조류 기름)는 선박 또는 기타 부유선으로 이송된다.
상기 선박 또는 부유선은 처리 및/또는 저장을 위해 상기 조류(또는 이로부터 생산된 제품 또는 부산물, 예를 들어, 조류 기름)를 해안 시설로 이송한다.
도 214에 예시된 실시예 수상양식 구성은, 또한, 물 저장소(1666B) 및/또는 조류 봉쇄 백(1702) 중 하나 또는 모두 내에 어류를 포함할 수 있다. 실시예 내에서 성장되고 있는 조류의 유형(들)을 먹거나 소비할 수 있는 하나 이상의 어종이 선택되고 각 성장 주기 전에 각각의 성장 영역 내에 포함되는 경우, 해당 어류의 일부는 먹지 않은 채로 남아 있는 조류와 함께 수확될 수 있다. 본 개시내용의 범위는 어류를 수확하는 방법을 포함한다:
본원에 개시된 유형의 파도 에너지 변환기는 수역에 배치된다.
상기 파도 에너지 변환기에 의해 생산된 전기 에너지는, 상기 파도 에너지 변환기 내의, 내부의, 또는 외부의 벽, 표면, 및/또는 구조적 부재로부터 현수되는 상기 파도 에너지 변환기, 및/또는 LED, 또는 기타 램프, 또는 기타 발광원 상에, 그 안에, 내부에, 또는 외부에 장착된 LED, 또는 기타 램프, 또는 기타 발광원에 전력을 공급하는 데 사용된다.
조류는 상기 램프의 빛을 대사 에너지의 소스로서 사용하여 인클로저, 캐비티, 또는 상기 파도 에너지 변환기의 근처에서 성장하도록 허용된다.
어류 또는 기타 해양 유기체는, 인클로저, 캐비티, 또는 파도 에너지 변환기의 근처에서 성장하도록 허용되며, 상기 조류를 대사 에너지의 공급원으로서 적어도 부분적으로 먹는다.
상기 어류 또는 기타 해양 유기체는 선박 또는 기타 부유선으로 이송된다.
상기 선박 또는 부유선은, 상기 어류 및/또는 기타 해양 유기체(또는 이로부터 생산된 제품 또는 부산물, 예를 들어, 어분 또는 어유)를 가공 및/또는 저장을 위해 해안 시설로 이송한다.
본 개시내용의 범위는 모든 종류의 미세조류, 거대조류, 어류, 갑각류의 성장 및/또는 수확을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 성장된 다양한 종류의 조류를 먹지 않는 어류는, 그럼에도 불구하고, 파도 작용의 결과로 저장소(1666B)와 관성 물 튜브(1652)로 정기적으로 유입되는 물로부터 영양소, 예를 들어, 플랑크톤 및 식물성 플랑크톤을 수용할 수 있다. 파도 작용의 결과로 실시예 외부로부터 저장소(1666B)와 관성 물 튜브(1652)로 잠재적으로 풍부한 영양소를 도입하는 것 외에도, 파동의 결과로 실시예 외부에서 물 저장소(1666B) 및 관성 물 튜브(1652)로 물이 유입되지만, 실시예는, 또한, 동일한 물 순환의 결과로 물 저장소 및 관성 물 튜브로부터 폐기물 함유 물 및/또는 영양소 고갈된 물을 제거하는 경향이 있다(즉, 물은, 튜브(1652)에 진입하고, 이로부터 물 저장소(166B)에 진입하고, 그 후 터빈 유입 및 유출 튜브 및/또는 오버플로우 유출 튜브를 통해 물 저장소로부터 흘러나온다).
본 개시내용의 범위는, 임의의 단일 파장, 임의의 범위의 파장, 및/또는 파장 또는 파장의 범위의 임의의 조합의 빛을 방출하는 물 저장소 램프 및/또는 관성 물 튜브 램프를 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 램프가 부표(1651)의 상측 부분의 내면에, 즉, 공기 포켓(1666A) 내부에 부착되는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 램프가 부표 및/또는 튜브의 외면에 부착되어 실시예의 외부이지만 실시예의 근처에서 조류 성장 및 어류 군집의 확립을 장려하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 해수의 담수화 및/또는 해수로부터의 미네랄의 추출에 적합한 고압수를 생성하기 위해 파도 발생 에너지를 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 물, 예를 들어, 해수 또는 탈이온수를 전기분해하여 수소 가스를 생성하기 위해 생성하는 전력의 일부를 이용 및/또는 소비하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 각각의 부표 내의 공기 포켓(1666A) 내에서 생산하는 수소 가스의 적어도 일부를 저장하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는 임의의 크기, 치수, 직경, 부피, 3D 부피 형상, 2D 단면 형상(들)의 부표로 구성된 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는 임의의 크기, 치수, 직경, 길이, 부피, 3D 부피 형상, 2D 단면 형상(들)의 튜브(1652)로 구성된 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 부표 및/또는 튜브(및/또는 기타 구조적 구성요소)가 강철 및/또는 기타 금속, 시멘트질 물질 및/또는 플라스틱을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 모든 재료로 제조 및/또는 통합되는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는 터빈 유입 튜브 및/또는 유출 튜브의 임의의 수, 형상, 위치, 배향을 포함하는 실시예를 포함한다. 예를 들어, 실시예는, 유입 마우스가 물 저장소의 표면에 대해 물 저장소(1666B)의 상대 높이 및/또는 더 낮은 위치에 위치하는 유입 튜브 및/또는 파이프를 통해 터빈으로 물을 끌어들인다.
본 개시내용의 범위는 임의의 모든 유형의 수력 터빈 및 임의의 모든 유형의 발전기 및/또는 교류 발전기를 이용하는 실시예를 포함한다.
도 215는 도 205 내지 도 213에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수정된 버전의 측면도를 도시한다. 실시예(1650)는, 수역의 표면(1655)에서 부유하고 있으며, 형태, 기능 및 거동에 있어서 도 205 내지 도 213에 예시되고 설명된 실시예의 버전 및/또는 구성과 유사하다.
도 215에 예시된 수정된 실시예와 도 205 내지 도 213에 예시된 실시예 간의 주요 차이점은, 수정된 실시예의 관성 물 튜브(1750)가 강화 링(1752)에 의해 둥글게 유지되는(즉, 특히 대응하는 외부 압력보다 작은 내부 압력에 응답하여 붕괴되는 것을 막도록 유지되는) 가요성 중심 튜브(1751)(예를 들어, 엘라스토머, 폴리머, 직물, 네트 등으로 구성됨)로 구성된다는 점이다. 강화 링(1752)은, 관성 물 튜브의 내부와 외부 간의 압력 차이, 예를 들어, 관성 물 튜브 외부의 해수와 관성 물 튜브(175) 내의 물 및/또는 공기의 압력의 감소로 인해 가요성 튜브가 내측으로 무너지거나 외측으로 폭발하는 것을 방지한다. 강화 링은 강철, 알루미늄, PEEK 등과 같은 단단한 재료로 구성될 수 있다. 단면 보강재로 강화된 가요성 재료로 관성 물 튜브를 구성하면, 관성 물 튜브의 상측 부분과 중공 부유 모듈(1651)이 파력에 의해 병진적으로 가속될 때 관성 물 튜브(1750)가 부합하게 구부러질 수 있다.
본 개시내용의 범위는, 임의의 직경 흐름 법선 단면적, 임의의 길이, 임의의 튜브 벽 두께 등의 임의의 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 가요성 관성 물 튜브를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 폭, 높이, 길이 및/또는 기타 치수의 임의의 재료 또는 재료들의 조합으로 구성되고 중실 링과 중공 링 모두를 포함하는 보강 링을 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
도 216은 도 205 내지 도 213에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수정된 버전의 측면도를 도시한다. 실시예(1650)는, 수역의 표면(1655)에서 부유하고, 있으며, 형태, 기능 및 거동에 있어서 도 205 내지 도 213에 예시되고 설명된 실시예의 버전 및/또는 구성과 유사하다.
도 216에 예시된 수정된 실시예와 도 205 내지 도 213에 예시된 실시예 간의 주요 차이점은, 수정된 실시예의 관성 물 튜브(1760)가 복수의 엘라스토머 링크(1762)에 의해 서로 연결된 복수의 강성 튜브(예를 들어, 1761)로 구성된다는 점이다. 이러한 단면 구조는, 관성 물 튜브(1760)의 상측 섹션 및 중공 부유 모듈(1651)이 파력에 의해 병진으로 및/또는 수평으로 가속될 때 부합하게 구부러지게 할 수 있다.
본 개시내용의 범위는, 임의의 직경 또는 흐름 법선 단면적, 임의의 길이, 임의의 튜브 벽 두께 등의 임의의 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 강성 관성 물 튜브 세그먼트를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 폭, 높이, 길이 및/또는 기타 치수의 임의의 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 엘라스토머 링크를 포함, 통합, 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
도 217은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
부력 실시예(1800), 부표, 및/또는 중공 부유 모듈은 수역의 상측면(1801)에 인접하여 부유한다. 실질적으로 중공이고 대략 구형인 부분(1800) 및/또는 부표는 실시예에 부력을 제공한다. 부표의 대략 내측 상반부는, 실시예 외부의 공기의 압력, 즉, 실시예가 부유하는 수역의 상측면에서의 대기압보다 큰 압력을 나타내도록 압축되는 가스(예를 들어, 공기, 질소 및/또는 수소)로 충전된다. 이 부표의 대략 상반부를 점유하는 가스는, 파도에서의 디바이스 고유의 펌핑 작용에 의해 또는 가압된 가스의 외부 소스(예를 들어, 배치 전에 가압하기 위해 실시예에 연결된 호스)에 의해 가압될 수 있다. 부표의 대략 내측 하반부는 물, 예를 들어, 파도 작용의 결과로 부표 내에 주입, 추진 및/또는 추가된 해수로 충전된다.
부표(1800)에 연결 및/또는 종속된 것은, 물이 예를 들어 파도 작용에 응답하여 상승 및 하강할 수 있고 이를 통해 물이 부표(1800) 내부에 진입할 수 있는 중공 관성 물 튜브(1802)이다. 부표(1800) 내부의 관성 물 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(보이지 않음)는 물이 관성 물 튜브(1802)의 내부로부터 부표(1800)의 내부로 흐를 수 있게 한다. 관성 물 튜브의 하측 튜브 마우스 및/또는 애퍼처(1803)는 관성 물 튜브(1802)의 내부와 실시예가 부유하는 수역(1801) 간에 물이 흐를 수 있게 한다(1804).
중공 관성 물 튜브(1802)는, 연결되는, 곡선형, 오목형, 대략 절두원추형의 환형 칼라(1805)에 의해 중공 부표(1800)에 연결된다.
환형 칼라(1805)에 연결되고 내장된 유출 파이프, 튜브, 및/또는 채널(1806)은, 물, 예를 들어, 해수 및 부표의 대략 내측 하반부를 충전하는 경향이 있는 물에서 표류하는 임의의 침전물, 찌꺼기, 어류 폐기물, 및/또는 기타 비유체 재료가 유출 마우스 및/또는 애퍼처(1808)를 통해 실시예로부터 배출(1807)될 수 있게 한다. 유출 파이프(1806)의 마우스(1808)를 통해 배출(1807)된 유출물은, 배출 방향과는 실질적으로 반대 방향으로 실시예가 부유하는 수역의 표면(1801)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 측방향 추력을 생성하는 경향이 있다. 마우스(1808)(외부 유출 포트라고도 함)는, 본 실시예에서 부표(1800) 내부의 내부 저장소와 마우스/외부 유출 파이프(1808)에 있거나 근처에 있는 외부 해수 사이에 압력 강하 또는 압력 구배를 생성하는 노즐 또는 수축부의 형태이다. 이러한 방식으로, 마우스(1808)에 의해 형성된 노즐은, 흐름 조절기이고, 물이 실시예의 내부를 벗어날 수 있는 속도를 제한하는 흐름 조절 기능을 제공한다. 마우스(1801)에 의해 생성된 노즐 효과는, 또한, 유출 파이프(1806)로부터 배출되는 흐름을 가속화하고 따라서 실시예의 추력 용량을 증가시킨다.
실시예의 내부 물 저장소(부표(1800) 내서는 보이지 않음) 내부의 과도한 수압으로 인해, 실시예 내부로부터의 물이 충분한 힘으로 압력 릴리프 파이프(1809)를 통해 충분한 높이로 밀어올려 실시예로부터 배출(1810)되어, 실시예 내부의 압력을 경감 및/또는 감소시킨다. 유사하게, 실시예 내부의 과도한 공기 압, 즉, 물 저장소 위에 포획된 공기 포켓 내의 압력(부표(1800) 내부에서는 보이지 않음)은, 실시예 내부로부터 공기를 충분한 힘으로 공기 압력 릴리프 파이프(1811)를 통해 충분한 깊이로 밀어내려 실시예로부터 배출(1812)시키고(예를 들어, 공기 압력 릴리프 파이프(1811)의 하측 애퍼처로부터 발생하는 기포를 생성하며) 이에 따라 실시예 내부의 압력을 완화 및/또는 감소시킨다.
실시예의 부표(1800)의 상측면 및/또는 벽에 부착된 것은, 내부의 공기 압력 제어 시스템(도시하지 않음)을 포함, 수용, 및/또는 보호하는 제어 챔버(1813)이다. 제어 챔버(1813)의 상측면 및/또는 벽에는, 하측 수평 벽 위에 장착된 4개의 교차된 수직 벽을 포함하는 광기전 발전기(1814)가 부착되어 있다. 각 수직 벽의 전면 및 후면과 같은 넓은 표면과 하측 수평 벽의 넓은 상측면 모두에는, 입사 태양광 조명(1815) 및/또는 복사에 응답하여 전력을 생성하는 경향이 있는 태양 전지 및/또는 다른 변환 메커니즘, 회로, 디바이스, 기술, 및/또는 태양광 수용기가 장착, 부착, 연결 및/또는 통합된다. 저장 전지, 모듈, 디바이스, 및/또는 요소, 예를 들어, 축전기, 배터리, 스위치형 유도 코일, 및/또는 기타 에너지 저장 디바이스는, 제어 챔버(1813) 내에 통합, 포함 및/또는 배치되고, 언제든지(예를 들어, 태양이 실시예 상에서 빛나지 않을 때) 이용가능하도록 태양광 발전기(1814)에 의해 생성된 전력을 저장한다.
공기 압력 제어 시스템은, 공기 펌프(1816)를 제어, 활성화, 에너지 공급, 조정, 및/또는 이용하여 공기(1817)를 공기 주입 파이프(1818)를 통해 대기로부터 부표(1800)의 내부로 및/또는 부표 내의 공기 포켓 내로 펌핑하고(또는, 비활성화시 공기를 펌핑하지 않고), 이에 따라 부표 내부의 공기 압력을 높이는 경향이 있다. 공기 압력 제어 시스템은 케이블(1819)을 통해 공기 펌프(1816)를 제어하고 에너지를 공급한다.
공기 압력 제어 시스템은, 공기 밸브(1820)를 제어, 활성화, 에너지 공급, 조정, 개방, 폐쇄 및/또는 이용하여, 공기 밸브를 개방하여 부표(1800) 내의 공기 포켓(보이지 않음) 내부로부터 압축 공기(1817)를 대기로 방출함으로써(또는 예를 들어 공기 밸브가 닫혀 있을 때에는 압축된 공기를 방출하지 않음으로써), (즉, 밸브가 개방되어 있을 때) 부표 내부의 공기 압력을 감소시키는 경향이 있다. 공기 압력 제어 시스템은 케이블(1822)을 통해 공기 밸브(1820)를 개폐한다.
도 218은 도 217에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 219는 도 217 및 도 218에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 218에 특정된 단면 라인(219-219)을 따라 취해진 것이다. 도 217 내지 도 219에 예시된 실시예는, 실시예의 관성 물 튜브(1802)의 중심을 통과하는 흐름 평행 및/또는 공칭상 수직 길이방향 축에 대해 대략 방사상 대칭을 갖는다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1801)을 가로질러 통과하는 파도에 의해 실시예가 상하로 이동함에 따라, 그 관성 물 튜브(1802) 내에 수용된 물은 진동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)은 관성 물 튜브 외부의 파도 운동의 상당 부분으로부터 차폐된다. 그리고, 관성 물 튜브의 하측 마우스(1803)는 실시예가 부유하는 물(1801)의 파도 베이스(1801)에, 근처에, 또는 그 아래의 깊이에 있는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)이 실시예에서 파도 작용에 응답하여 진동하고 및/또는 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브(1802)의 하측 마우스(1803) 내외로 이동(1804)하는 경향이 있고, 관성 물 튜브(1802) 내의 물의 표면(1824)은 상하로 이동(1825)하는 경향이 있다. 때때로, 관성 물 튜브(1802) 내의 물은, 관성 물 튜브 내에서 상측으로 충분히 빠르게 충분히 높은 높이로 이동하여 그 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)를 빠져나가고, 이에 따라 물 저장소 내에 빠지고(1826) 및/또는 축적되는 경향이 있고, 이에 따라 그 안의 물의 부피와 부표(1800) 내의 상측면의 높이(1828)를 증가시키는 경향이 있다.
관성 물 튜브(1823)의 하측 부분 내에서 진동하는 물은 제1 진폭(예를 들어, 진동 동안 이동한 평행 및/또는 길이방향 거리)을 갖는 경향이 있다. 그러나, 관성 물 튜브의 상측 부분(1828) 내에서 진동하는 물은, 튜브 내에서 상승하고 및/또는 상측으로 이동함에 따라 튜브 및/또는 채널의 흐름-법선 단면적에서 좁아짐, 수축 진행, 및/또는 수축을 겪을 것이다. 관성 물의 상측 마우스(1827)에 근접한 관성 물 튜브의 좁아짐은, 그 안에서 상승하는 물이 상측으로 가속되게 하며, 이는 물이 관성 물 튜브(1802)의 상측 마우스(1827)로부터 분출(1826)되는 속도를 증가, 상승, 최적화 및/또는 최대화하는 데 유용하다.
관성 물 튜브의 최상부 부분(1829)은, 대략 일정한 흐름 법선 단면적을 갖고, 상향으로 가속된 물이 물의 유출물이 포착, 캐싱, 저장, 및/또는 세이브되는 관성 물 튜브의 공칭 표면(1828) 위에 위치하는 상측 관성 물 튜브 마우스(1827)로부터 분출되게 하는 경향이 있다. 특정 파도 기후와 관련하여, 예시된 실시예(1800)는, 절두원추형 부분(1828)의 최상측 및 가장 좁은 부분이 원통형 부분(1829)의 최하측 부분과 만나는 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)의 공칭, 평균, 모달, 통상적, 및/또는 정지, 상측면(1824)이 이음부, 접합부, 및/또는 경계(1830)에 인접하고 이의 약간 아래에 있도록 좁혀진, 수축된, 및/또는 절두원추형 부분(1828)이 위치할 때 물 분출(1826)의 최적 속도를 달성할 수 있다. 관성 물 튜브의 상측 원통형 부분(1829)이 없는 경우, 관성 물 튜브는 저장소(1827)의 표면(1828) 또는 그 아래에서 물을 분출해야 하며, 이는 물 저장소로부터의 물이 관성 물 튜브로 다시 흘러들어가 "낭비"되는 경향이 있다. 그리고, 관성 물 튜브의 상측 원통형 부분(1829)이 없는 경우에, 물 저장소(1827)로부터 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로의 유출 가능성을 피하려면, 상측 마우스(1827)를 물 저장소의 표면(1828)보다 위에 위치시키기 위해 관성 물 튜브의 상측 부분(1828)의 수축이 계속될 필요가 있다. 이러한 추가 수축은 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로부터 물이 분출되는(1826) 속도를 감소시키고/감소시키거나 그렇지 않으면 실시예의 효율성을 손상시킬 수 있다.
흐름 법선 단면적이 상대적으로 및/또는 거의 일정한 관성 물 튜브의 최상측 부분을 포함하는 것은, 최적 설계의 수축된 부분((예를 들어, 최적의 끼인각, 길이, 및 더 작은 직경의 절두원추형 부분))이 외부 물의 정지면(1801)에 대하여 최적의 깊이에 배치되는 실시예 설계를 허용 및/또는 실용적으로 만드는 데 유용할 수 있다. 도 217 내지 도 219에 예시된 실시예는 부표(1800) 내에 압축 공기(1831)의 포켓을 포함하고, 그 압축 공기는 실시예의 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)의 정지면(1824)을 실시예가 부유하는 물의 정지면(1801)보다 더 낮추고 및/또는 더 깊게 하는 경향이 있다.
실시예는, 공기 포켓 내의 공기 압력을 높이는 것이 필요하거나 유리할 때 공기를 대기로부터(1832) 부표 내의 압축 공기 포켓(1831) 내로(1832) 펌핑(1817)할 수 있는 공기 압력 제어 시스템(부표(1800)의 외부 상측면에 부착된 제어 챔버(1813) 내에서 보이지 않음)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 실시예의 공기 압력 제어 시스템은, 또한, 공기 포켓 내의 공기 압력을 감소시키는 것이 필요하거나 유리할 때 부표 내의 압축 공기 포켓(1831) 내의 공기를 대기(1821)로 방출(1833)할 수 있다.
실시예는, 또한, 하측 마우스(1834)를 통해 물 저장소에 유체 연결되는 수압 릴리프 파이프(1809)를 갖는다. 물 저장소 내의 물(1827)의 압력은 이러한 물의 일부를 수압 릴리프 파이프로 밀어올리는 경향이 있으며, 여기서 물이 상승하는 수위(1835)는, 실시예 외부의 대기 압력 및 물 저장소 위의 공기(1831) 압력의 차이 및/또는 델타에 의해 및/또는 이의 결과로 결정되는 경향이 있다. 압력 차이가 '매우 크면', 물 저장소(1827)로부터의 물은, 수압 릴리프 파이프(1809)의 상측 마우스의 높이를 초과하여 상승된 후 실시예 외부로 배출(1810)되어, 부표(1800) 내의 잉여 압력을 완화하고/완화하거나 감소시키는 경향이 있다.
실시예는, 또한, 상측 마우스(1836)를 통해 공기 포켓(1831)에 그리고 하측 마우스를 통해 실시예 외부의 물(1801)에 유체 연결되는 공기 압력 릴리프 파이프(1811)를 갖는다. 공기 포켓(1831) 내의 공기의 압력은, 공기의 일부를 공기 압력 릴리프 파이프 내로 또는 아래로 밀어내는 경향이 있어서, 예를 들어, 물 저장소의 표면(1828)의 높이에 도달할 때까지 다른 경우에는 공기 압력 릴리프 파이프 내에서 상승하는 물을 아래로 밀어내는 경향이 있다. 공기 압력 릴리프 파이프 내의 물이 아래로 밀려 내려가는 수위(1837)는, 공기 압력 릴리프 파이프의 하측 마우스의 깊이에서 물 저장소 위의 공기(1831)의 압력과 실시예 외부의 물(1801)의 압력의 차이 및/또는 델타에 의해 및/또는 이의 결과로 결정되는 경향이 있다. 실시예의 공기 포켓(1831) 내의 공기 압력이 그 파이프의 하측 마우스 외부의 물의 압력을 초과하는 경우, 공기 포켓(1831)으로부터의 공기는 공기 압력 릴리프 파이프(1811)의 하측 마우스로부터 아래로 밀려나와(아마도 도 219에 예시된 바와 같이 기포를 생성하는 경향이 있음), 부표(1800) 내의 잉여 공기 압력을 완화 및/또는 감소시키는 경향이 있다.
실시예의 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)은 관성 물 튜브의 평행한 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 상하로 이동하고/이동하거나 진동하는 경향이 있다. 그러나, 실시예가 충분히 거센 파도 기후에 의해 영향을 받을 때, 3개 이상의 파도 주기의 기간 및/또는 간격과 관련하여, 실시예가 부유하는 수역(1801)으로부터 관성 물 튜브의 하측 마우스(1803)를 통해 관성 물 튜브(1802)로의 물의 순 흐름이 공칭상 존재하고/존재하거나 이러한 경향이 있다. 유사하게, 실시예가 충분히 거센 파도 기후에 의해 영향을 받을 때, 3개 이상의 파도 주기의 주기 및/또는 간격과 관련하여, 관성 물 튜브의 내부로부터 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)를 통해 물 저장소(1827)로의 물의 순 흐름(1823)이 공칭상 존재하고/존재하거나 이러한 경향이 있다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1801)에서의 파도에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(1802) 내의 물은 상하로 이동하고, 실시예의 이동과 실시예의 관성 물 튜브 내의 물의 이동은 종종 위상이 다르다. 실시예의 관성 물 튜브 내의 물(1823)과 실시예의 이러한 이상 이동은, 관성 물 튜브 내의 물이 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로부터 때때로 및/또는 주기적으로 분출(1826)되게 하여, 부표(1800) 내의 물 저장소(1827)에 물을 추가하고 이러한 물 저장소 위의 공기 포켓(1831) 내의 공기를 압축한다.
관성 물 튜브(1802) 내부로부터 물 저장소(1827)로의 이러한 물의 유입은, 대략 동일한 평균 유량으로 물 저장소로부터 다시 수역(1801)으로 향하는 물의 유출(1807)에 의해 적어도 대략적인 정도로 공칭상 균형을 이룬다. 실시예의 물 저장고(1827) 내의 물은, 하측으로 흘러 대략 평평한 환형 디스크의 형상을 갖는 격자, 메쉬(1839), 스크린 및/또는 다공성 재료 시트를 통과(1838)하는 경향이 있다. 환형 디스크 형상 격자(1839)를 통해 흐르고 및/또는 통과한 후, 실시예의 물 저장소(1827)로부터의 물은, 내부 관성 물 튜브(1828)와 외측 환형 칼라(1805) 사이의 환형 공간 및/또는 공극을 통해 및/또는 내부로 흐르고, 이를 통해 유출 파이프(1806)의 유출 마우스(1808)를 통해 실시예 밖으로 흐른다(1807).
본 실시예의 물 저장소로부터의 물은 물 저장소의 최하측 부분및/또는 단부에 위치하는 격자를 통해 흐른 후 격자 아래에 위치하는 유출 파이프를 통해 흐르기 때문에, 본 실시예는, 물이 물 저장소를 통해 흘러 포착되었던 수역(1801)으로 복귀될 때에도 어류가 물 저장소 내에 유지되는, 즉, 물 저장소의 하부에서 유출 채널(1805/1806)을 덮는 격자(1839)에 의해 경향이 있으므로, 어류 양식에 매우 적합하다.
도 217 내지 도 219에 예시된 것과 유사한 실시예는 부표(1800)의 내부에 조명을 포함하며, 이러한 조명의 중 적어도 일부는 공기 포켓(1831)과 공칭상 접촉하는 부표 벽의 그 부분의 내면 상에 위치하고/위치하거나 이러한 내면에 부착된다. 도 217 내지 도 219에 예시된 것과 유사한 다른 실시예는 부표(1800)의 내부에 조명을 포함하며, 이러한 조명 중 적어도 일부는 물 저장소(1827)와 공칭상 접촉하는 부표 벽의 그 부분의 내면에 위치하고/위치하거나 이러한 내면에 부착된다. 그리고 도 217 내지 도 219에 예시된 것과 유사한 또 다른 실시예는 부표(1800)의 내부에 조명을 포함하며, 이러한 조명 중 적어도 일부는 공기 포켓(1831) 및 공기 포켓(1831) 모두와 공칭상 접촉하는 부표 벽의 부분의 내면에 위치하고/위치하거나 이러한 내면에 부착된다. 조명은 광전지 발전기(1814) 및/또는 다른 전력 소스, 예를 들어, 풍력 터빈에 의해 전력이 공급될 수 있다. 이러한 조명 실시예는 거대 조류만을 배양하거나, 거대 조류를 섭식할 수 있는 어류 외에도 거대 조류를 배양하는 데 사용될 수 있다.
이러한 실시예 내에서 성장한 어류 및/또는 거대 조류는, 물 압력 릴리프 파이프(1809)의 상측 마우스에 호스를 연결하여 선박, 플랫폼, 또는 기타 단단하게 연결된 물체에 의해 수확될 수 있으며, 그 후에 부표의 물 저장소(1827)의 내용물 중 적어도 일부는, 수확 선박, 플랫폼, 또는 기타 물체에 위치하고/위치하거나 이에 의해 제어되는 저압 '흡입' 메커니즘에 의해 실시예로부터 수집, 수확, 및/또는 제거될 수 있다. 이러한 실시예의 물 저장소(1827)로부터의 물, 어류, 및/또는 거대 조류의 이러한 흡입은, 흡입에 의해 제거된 물의 적어도 일부를 대체하기 위해 유출 파이프(1806)의 유출 마우스(1808) 내로 그리고 이를 통해 물 저장소(1827) 내로 실시예가 부유하는 수역(1801)으로부터 물을 끌어들이는 경향이 있다.
도 217 내지 도 219에 예시된 실시예는, 공기 압력 제어 시스템과 함께 실시예의 제어 챔버(1813) 내에 포함, 수용 및/또는 보호되는 항법 제어 시스템을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 실시예의 항법 제어 시스템은 공기 포켓(1831) 내의 공기 압력을 조정함으로써 실시예를 조종한다.
항법 제어 시스템이 공기 포켓(1831) 내의 공기 압력을 증가시키도록 공기 압력 제어 시스템을 야기하고/야기하거나 시그널링할 때, 결과적인 공기 압력 증가는, 실시예의 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)의 평균, 모달, 및/또는 정지 상측면(1824)을 관성 물 튜브 아래로(즉, 하측 마우스(1803)를 향하여) 더 이동시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브 내에서의 물의 상측면의 이러한 재배치는, 물이 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827) 밖으로 흐르고 및/또는 이로부터 분출되는 평균 속도를 감소시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로부터 물이 흘러나오고 및/또는 분출되는 속도의 감소는, 물이 더 높은 압력에 있을 수 있지만, 물이 실시예로부터 유출 파이프(1806)를 통해 배출되는 속도의 관련된 감소를 야기하는 경향이 있다.
대조적으로, 항법 제어 시스템이 공기압 제어 시스템이 공기 포켓(1831) 내의 공기의 압력을 줄이고 및/또는 감소시키도록 공기 압력 제어 시스템을 야기하고 및/또는 시그널링할 보낼 때, 결과적으로 공기 압력의 감소는, 실시예의 관성 물 튜브(1802) 내의 물(1823)의 평균, 모달, 및/또는 정지 상측면(1824)을 관성 물 튜브 위로(즉, 상측 마우스(1827)를 향해) 더 이동시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브 내에서의 물의 상측면의 이러한 재배치는, 물이 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로부터 흘러나오고 및/또는 이로부터 분출되는 속도를 증가시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브의 상측 마우스(1827)로부터 물이 흘러나오고 및/또는 분출되는 속도의 증가는, 유출 파이프(1806)를 통해 실시예로부터 물이 배출(1807)되는 속도의 관련된 증가를 야기하는 경향이 있고, 이는 다시 그 배출에 의해 생성된 추력을 증가시키는 경향이 있다.
실시예의 항법 제어 시스템은, 실시예가 부유하는 수면(1655)을 가로질러 실시예가 대략적인 코스를 조종할 수 있게 한다. 또한, 항법 제어 시스템은, 예를 들어 터빈 및 발전기가 유출 파이프(1806)에 위치하는 경우 실시예의 발전기에 의한 전력 생산의 일정한 속도를 소정의 한계 내에서 대략적인 정도로 유지하기 위해 주변 파도 환경에 대한 실시예의 감도를 실시예가 조정할 수 있게 한다.
실시예의 항법 제어 시스템이, 실시예의 유출 파이프(1806)의 각도 및/또는 반경 배향 및 그 유출 파이프를 통한 물의 배출로 인한 추력의 대응 각도 및/또는 반경 배향이, 실시예를 보내고 및/또는 지향시키도록 항법 제어 시스템이 선택하는 코스 및/또는 방향에 관하여 유리함을 검출하면, 항법 제어 시스템은, 공기 포켓(1831) 내의 공기의 압력을 감소시키고 이에 따라 유출 파이프(1806)를 통한 물 배출에 의해 생성되는 추력의 크기를 증가시키도록 공기 압력 제어 시스템에 시그널링을 할 수 있고 및/또는 할 수도 있다.
실시예의 항법 제어 시스템이, 실시예의 유출 파이프(1806)의 각도 및/또는 반경 배향 및 그 유출 파이프를 통한 물의 배출로 인한 추력의 대응 각도 및/또는 반경 배향이, 실시예를 보내고 및/또는 지향시키도록 항법 제어 시스템이 선택하는 코스 및/또는 방향에 관하여 유리하지 않음을 검출하면, 항법 제어 시스템은, 공기 포켓(1831) 내의 공기 압력을 증가시키고 이에 따라 유출 파이프(1806)를 통한 물 배출에 의해 생성되는 추력의 크기를 감소시키도록 공기 압력 제어 시스템에 시그널링을 할 수 있고 및/또는 할 수도 있다.
실시예의 항법 제어 시스템은, 확률론적, 파도, 조류, 바람, 및 조석, 유도된 배향, 및/또는 실시예의 배향 변화를 적어도 부분적으로 모니터링하고, 실시예가 (실시예의 공칭상 수직 및/또는 흐름 평행 길이방향 축에 대해) 유리한 방향으로 배향되는 경우 실시예의 추력을 조정하여 실시예를 더욱 빠르게 전방으로 이동시키고, (실시예의 공칭상 수직 및/또는 흐름 평행 길이방향 축에 대해) 유리하지 않은 방향으로 배향되는 경우 실시예의 추력을 조정하여 실시예를 더욱 느리게 전방으로 이동시킨다.
도 217 내지 도 219에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, (수직 길이방향 축을 중심으로 하는) 각도 배향이 실시예의 항법 제어 시스템에 의해 제어, 조정 및/또는 에너지 공급되는 모터에 의해 조정 및/또는 설정되는 방향타를 포함한다. 도 217 내지 도 219에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 물의 흐름으로부터 유출 파이프를 통해 외측으로 전력을 끌어오도록 배치되고 구성된 터빈과 발전기를 포함한다.
발전기가 있는 실시예에서, 예를 들어, 실시예의 물 저장소로부터 실시예가 부유하고 있는 수역(1655)으로의 물의 최대 유출을 촉진하고 이에 따라 저항성 토크가 완전히 제거될 수 있는 위험을 생성하고 이에 따라 수력 터빈(들)을 터빈을 손상시킬 수 있는 "폭주" 상태에 노출하기 위해 실시예의 항법 제어 시스템이 생성되는 전력량이 매우 많음을 검출할 때, 또는 터빈에 인가되는 저항성 토크의 양이 매우 적음을 검출할 때, 또는 예를 들어 온보드 가속도계를 통해 실시예의 운동 및/또는 이동이 매우 격렬하여, 예를 들어, 실시예의 구조적 무결성을 위협함을 검출할 때, 실시예의 항법 제어 시스템은, 공기 포켓(1831) 내의 공기의 압력을 증가시키고 이에 따라 실시예의 물 저장소 내의 물의 일부를 변위시킴으로써 중공 부유 모듈 내의 공기 포켓의 부피를 증가시키는 경향이 있도록 공기 압력 제어 시스템에 시그널링을 할 수 있고 및/또는 할 수도 있으며, 이는 실시예의 깊이를 감소시키고 실시예의 흘수선을 낮추고 실시예의 수선 면적을 감소시키는 경향이 있다.
물의 표면(1655) 외부 및/또는 그 위의 거리에서의 실시예의 이러한 들어올림은, 통과하는 파도에 의해 부여되는 에너지의 상대량 및 절대량을 감소시키고 관성 물 튜브의 상측 마우스를 통해 물이 실시예의 물 저장소로 흐르는 상대 속도 및 절대 속도를 감소시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브로부터 물 저장소로의 감소된 물 유입은, 각각의 좌우 수력 터빈에 인가되는 저항성 토크의 양이 증가되게 하는 경향이 있다(즉, 물 저장소로부터의 물의 유출을 느리게 하고 그러한 느린 유출로부터 상대적으로 더 많은 전력을 얻게 하는 경향이 있다). 실시예의 감소된 질량과 관성 및 이의 감소된 변위 부피는, 예를 들어, 실시예가 통과하는 파도보다 높게 부유하고 파도를 덜 방해하는 경향이 있기 때문에, 그러한 파도에 의해 실시예가 받는 운동 및/또는 이동의 크기를 감소시키는 경향이 있다.
실시예의 항법 제어 시스템이, 각각의 좌우 발전기에 의해 생성되는 전력량이 매우 적을 때를 검출하거나, 예를 들어 온보드 가속도계를 통해, 실시예의 운동 및/또는 이동이 충분한 활력이 없어서, 예를 들어, 실시예가 약한, 열악한, 및/또는 아주 약한 파도 기수를 특징으로 하는 수역(1655)의 일부에 부유하고 있음을 시사함을 검출하면, 실시예의 항법 제어 시스템은, 공기 포켓(1831) 내의 공기의 압력을 감소시키고 이에 따라 중공 부유 모듈 내의 공기 포켓의 부피를 감소시키고 실시예의 물 저장소의 부피 증가를 장려하는 경향이 있도록 공기 압력 제어 시스템에 시그널링을 할 수 있고 및/또는 할 수도 있고, 이는 실시예의 깊이를 증가시키고, 실시예의 흘수선을 상승시키고, 실시예의 수선 면적을 증가시키는 경향이 있다.
물의 표면(1655) 아래에서 실시예를 더 낮추는 것은, 통과하는 파도에 의해 실시예에 부여되는 에너지의 상대량과 절대량을 증가시키고 물이 관성 물 튜브의 상측 마우스를 통해 실시예의 물 저장소로 흐르는 상대 속도와 절대 속도를 증가시키는 경향이 있다. 관성 물 튜브로부터 물 저장소로의 증가된 물 유입은 실시예의 발전기가 더 많은 양의 전력을 생성할 수 있게 하는 경향이 있다.
도 220은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
예시된 실시예(1850)는 도 217 내지 도 219에 예시된 실시예와 매우 유사하다. 부력 실시예(1850), 부표, 및/또는 중공 부유 모듈은 수역의 상측면(1851)에 인접하여 부유한다. 실질적으로 중공이고 대략 구형인 부분(1850) 및/또는 부표는 실시예에 부력을 제공한다.
부표(1800)에 연결 및/또는 종속된 것은, 예를 들어 파도 작용에 응답하여 물이 상승 및 하강할 수 있고 물이 부표(1850)의 내부로 진입할 수 있는 중공 관성 물 튜브(1852)이다. 부표(1850) 내부의 관성 물 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(보이지 않음)는 물이 관성 물 튜브(1852)의 내부로부터 부표(1850)의 내부로 흐를 수 있게 한다. 관성 물 튜브의 하측 튜브 마우스 및/또는 애퍼처(1853)는, 관성 물 튜브(1852)의 내부와 실시예가 부유하는 수역(1851) 사이에서 물이 흐를 수 있게 한다(1854).
중공 관성 물 튜브(1852)는, 연결되는, 곡선형, 오목한, 대략 절두원추형 환형 칼라(1855)에 의해 중공 부표(1850)에 연결된다. 환형 칼라(1855)에 유체 연결된 유출 파이프, 튜브, 및/또는 채널(1856)은, 물, 예를 들어, 해수가 유출 마우스 및/또는 애퍼처(1858)를 통해 실시예로부터 배출(1857)되는 것을 허용한다. 유출 파이프(1856)의 마우스(1858)를 통해 배출된 유출물(1857)은, 배출 방향과는 실질적으로 반대 방향으로 실시예가 부유하는 수역의 표면(1851)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 측방향 추력을 생성하는 경향이 있다.
실시예의 내부의 과도한 공기 압력, 즉, 물 저장소(부표(1850) 내부에서는 보이지 않음) 위에 포획된 공기 포켓 내의 압력은, (예를 들어, 공기 압력 릴리프 파이프(1859)의 하측 애퍼처로부터 상승하는 기포를 생성하여) 실시예 내부의 공기를 충분한 힘으로 충분한 깊이로 공기 압력 릴리프 파이프(1859)를 통해 실시예로부터 배출시켜 실시예 내부의 압력을 완화 및/또는 감소시키도록 아래로 밀어내게 한다.
실시예의 부표(1850)의 상측면 및/또는 벽에 부착된 것은, 공기 압력 제어 시스템(도시하지 않음)을 포함하고, 수용하고, 및/또는 내부에서 보호하는 제어 챔버(1861)이다. 제어 챔버(1861)의 상측면 및/또는 벽에는, 하측 수평 벽 위에 장착된 4개의 교차된 수직 벽을 포함하는 광기전 발전기(1862)가 부착되어 있다. 각 수직 벽의 전면과 후면과 같은 넓은 표면 및 하측 수평 벽의 넓은 상측면에는, 입사 태양광 조명(1863) 및/또는 복사에 응답하여 전력을 생성하는 경향이 있는 태양 전지 및/또는 다른 변환 메커니즘, 회로, 디바이스, 기술, 및/또는 태양광 수용기가 장착, 부착, 연결 및/또는 통합된다. 저장 전지, 모듈, 디바이스, 및/또는 요소, 예를 들어, 축전기, 배터리, 스위치형 유도 코일, 및/또는 기타 에너지 저장 디바이스는, 제어 챔버(1861) 내에 통합, 포함 및/또는 배치되고, 언제든지(예를 들어, 태양이 실시예 상에서 빛나지 않을 때) 이용가능하도록 광기전 발전기(1862)에 의해 생성된 전력을 저장한다.
공기 압력 제어 시스템은, 공기 펌프(1864)를 제어, 활성화, 에너지 공급, 조정, 및/또는 이용하여 공기(1865)를 공기 주입 파이프(1866)를 통해 대기로부터 부표(1850)의 내부로 및/또는 부표 내의 공기 포켓 내로 펌핑하고(또는, 비활성화시 공기를 펌핑하지 않고), 이에 따라 부표 내부의 공기 압력을 높이는 경향이 있다. 공기 압력 제어 시스템은 케이블(1867)을 통해 공기 펌프(1864)를 제어하고 에너지를 공급한다.
공기 압력 제어 시스템은, 공기 밸브(1868)를 제어, 활성화, 에너지 공급, 조정, 개방, 폐쇄 및/또는 이용하여, 공기 밸브를 개방하여 부표(1850) 내의 공기 포켓(보이지 않음) 내부로부터 압축 공기(1869)를 대기로 방출함으로써(또는 예를 들어 공기 밸브가 닫혀 있을 때에는 압축된 공기를 방출하지 않음으로써), (즉, 밸브가 개방되어 있을 때) 부표 내부의 공기 압력을 감소시키는 경향이 있다. 공기 압력 제어 시스템은 케이블(1870)을 통해 공기 밸브(1868)를 개폐한다.
도 221은 도 220에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 222는 도 220 및 도 221에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 221에 특정된 단면 라인(222-222)을 따라 취해진 것이다. 도 220 내지 도 222에 예시된 실시예는, 실시예의 관성 물 튜브(1852)의 중심을 통과하는 흐름 평행 및/또는 공칭상 수직 길이방향 축에 대하여 대략 방사상 대칭을 갖는다.
예시된 실시예(1850)는 도 217 내지 도 219에 예시된 실시예와 매우 유사하다. 그러나, 도 217 내지 도 219에 예시된 실시예는 어류 및/또는 거대 조류의 양식에 매우 적합한 물 저장소(도 219의 1827)를 포함, 통합 및/또는 이용하는 반면, 도 220에 예시된 실시예는, 흡수성, 흡착성, 또는 다른 소정의 유형일 수 있는 필터(1871)의 포함을 통해 수역 내의 미네랄 및/또는 기타 용해된 용질 및/또는 미립자의 추출, 수집, 획득, 제거, 수확 및/또는 모음에 매우 적합한 물 저장소(1873)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 필터는 금속-유기 골격 물질 또는 투석막과 같은 막을 포함하거나 구성될 수 있다.
이러한 용질은, 금, 마그네슘, 리튬 및 우라늄과 같은 잠재적으로 유용한 원소 물질이 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 용질은 이산화탄소 및 탄산과 같은 탄소 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 용질은, 세슘, 토륨, 비소 및 수은과 같은 잠재적인 원소 오염물질 및/또는 독소를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
이러한 용질은, 광물, 질산염, 수산화리튬, 탄산염 및 인산염과 같은 잠재적으로 유용한 화학 물질을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 용질은, 석유화학제품, 플라스틱, 및 의약품과 같은 잠재적인 화학적 오염물질 및/또는 독소를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
이러한 용질은, (예를 들어, 어류, 갑각류, 및/또는 기타 동물이나 유기체의 개체군에 먹일 수 있는) 플랑크톤 및 식물성 플랑크톤과 같은 잠재적으로 유용한 미립자(예를 들어, 입자 현탁액)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 용질은, 디젤 배기 가스 및 미세 플라스틱과 같은 잠재적인 미립자 오염 물질 및/또는 독소를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
실시예의 부표(1850)의 하측 부분 내에서, 도 220 내지 도 222에 예시된 실시예는, 흡수제, 흡착제, 다공성 및/또는 해면질 재료의 풍부함, 많음, 양, 및/또는 저장을 포함, 통합 및/또는 이용하는 필터(1871)이다. 필터 재료를 구성하는 성분, 구성요소, 요소, 물질 및/또는 재료는, 섬유, 필라멘트, 극세사, 실, 스트링, 끈, 과립, 곡물, 입자, 비트, 너겟, 티끌, 조각, 칩, 플레이크, 조각, 클리핑, 및/또는 부스러기를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 필터 재료는, 느슨한 골재, 하나 이상의 인접 매트, 하나 이상의 인접 튜브(수평, 수직, 및/또는 무작위로 적층된 것을 포함하지만 이에 제한되지 않음), 하나 이상의 대략 구형 볼, 및 복수의 연동 벽돌을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 방식, 형태 및/또는 전략으로 거시적으로 조직 및/또는 구조화될 수 있다.
저장소 접근 파이프(1872)에는 실시예의 저장소(1873) 및 그 안의 필터(1871)에 유체 연결되는 상측 마우스가 있다. 물, 흡수제 또는 흡착제 재료, 및/또는 흡수제 및/또는 흡착제 재료의 용액 및/또는 현탁액은, 물 저장소 접근 파이프(1872)의 상측 마우스를 통해 및/또는 거쳐 실시예의 부표(1850) 내부에 추가되거나 이로부터 제거(1874)될 수 있다.
물 저장소 접근 파이프(1872)는, 실시예의 물 저장소(1873)와 그 안의 필터(1871)를 실시예 외부의 대기에 유체 연결하는 하측 마우스를 갖는다. 물, 흡수성 재료, 및/또는 흡수성 및/또는 흡착성 재료의 용액 및/또는 현탁액은, 물 저장소 접근 파이프(1872)의 하측 마우스를 통해 및/또는 거쳐 실시예의 부표(1850) 내부에 추가되거나 이로부터 제거(1875)될 수 있다.
공기 포켓(1876)의 압력은, 공칭상 실시예 외부의 대기압을 초과하므로, 실시예의 물 저장소(1873) 내의 물의 일부가 물 저장소 접근 파이프(1872)에 진입하여 실시예 내부(1876)의 압력과 실시예 외부의 압력 차이의 결과인 높이(1877)까지 흐르게 하는 경향이 있다.
흡수제 및/또는 흡착제 재료는 물 저장소 접근 파이프(1872)를 통해 및/또는 거쳐 실시예로부터 추출, 제거 및/또는 수확될 수 있다. 선박, 플랫폼, 및/또는 기타 물체, 선박, 운송 수단, 및/또는 차량은, 물 저장소 접근 파이프(1872) 내에 호스, 튜브, 및/또는 파이프를 삽입할 수 있고, 또는 대안으로, 호스를 물 저장소 접근 파이프(1872)의 상측 및 외부 마우스에 부착 및/또는 연결할 수 있으며, 그 후 및 이를 통해 예를 들어 호스 내부의 흡입에 의해 실시예(1850) 내의 필터 재료(1871)의 전부는 아니지만 일부를 제거할 수 있다. 공칭상, 통상적으로, 및/또는 아마도, 추출된 필터 재료는, 실시예가 부유하는 수역(1851)으로부터 소정량의 미네랄, 원소, 분자, 화학물질 및/또는 미립자를 흡수 및/또는 흡착한다. 그리고, 실시예로부터 공칭상 미네랄이 풍부한 원래의 필터 재료(1871)를 추출한 후, 선박은, 실시예의 부표(1850) 내부의 하측 부분을 새로운, 재활용된, 및/또는 동일한 필터 재료로 재충전할 수 있고, 예를 들어, 추출된 필터 재료로부터 임의의 표적 미네랄의 추출 후에 동일한 필터 재료가 실시예의 부표에 재삽입될 수 있다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(1851)을 가로질러 통과하는 파도에 의해 실시예가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(1852) 내에 봉입된 물은 진동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1852) 내의 물(1877)은 관성 물 튜브 외부의 파도 운동의 상당 부분으로부터 차폐된다. 그리고, 관성 물 튜브의 하측 마우스(1853)는 실시예가 부유하는 물(1851)의 파도 베이스 근처의 깊이에서, 파도 베이스에서, 또는 파도 베이스 아래에 있는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1852) 내의 물(1877)이 실시예에서 파도 작용에 응답하여 진동 및/또는 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브(1852)의 하측 마우스(1853) 내외로 이동(1854)하는 경향이 있고, 관성 물 튜브(1852) 내의 물의 표면(1878)은 상하로 이동(1879)하는 경향이 있다. 때때로, 관성 물 튜브(1852) 내의 물은, 관성 물 튜브 내에서 상측으로 충분히 빠르게 매우 충분한 높이로 이동하여, 그 일부가 관성 물 튜브의 상측 마우스(1881)를 빠져나가도록 하고, 이에 따라 물 저장소(1873)의 상측 부분, 예를 들어, 상측면(1885) 위의 물 저장소의 일부, 필터(1871)의 일부 및/또는 범위 내로 떨어지고 및/또는 축적되는 경향이 있고, 이에 따라 그 안의 물의 부피를 증가시키는 경향이 있고, 공기 포켓(1876) 내의 공기를 압축하는 경향이 있다.
실시예의 관성 물 튜브(1852) 내의 물(1877)이 상하로 이동하고/이동하거나 진동함에 따라, 관성 물 튜브 위로, 관성 물 튜브의 상측 마우스(1881)를 통해 물 저장소(1873)로의 순 흐름이 있는 경향이 있다. 또한, 물 저장소(1873) 내에서 내부의 필터(1871)를 통해 아래로 그리고 유출 파이프(1856) 밖으로 물의 순 흐름이 있는 경향이 있다. 따라서, 관성 물 튜브(1852) 내에서 물의 운동이 진동하는 경향이 있지만, 실시예의 물 저장소(1873)로 향하고 이어서 실시예 밖으로 향하는 순 흐름이 있는 경향이 있다. (실시예 내부로 및 이어서 외부로의) 물의 순환 흐름은, 실시예를 이동시키는 파도의 에너지, 운동 및/또는 작용에 의해 에너지를 공급받고 및/또는 구동되는 경향이 있다.
실시예의 관성 물 튜브(1852) 내의 물(1877)은 관성 물 튜브의 흐름 평행 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 상하로 이동하고 및/또는 진동하는 경향이 있다. 그러나, 실시예가 충분히 거센 파도 기후에 의해 영향을 받을 때, 3개 이상의 파도 주기의 주기 및/또는 간격과 관련하여, 실시예가 부유하는 수역(1851)으로부터 관성 물 튜브의 하측 마우스(1853)를 통해 관성 물 튜브(1852) 내로의 물의 순 흐름이 공칭상으로 있고/있거나 이러한 흐름의 경향이 있다. 유사하게, 실시예가 충분히 거센 파도 기후에 의해 영향을 받을 때, 3개 이상의 파도 주기의 주기 및/또는 간격과 관련하여, 실시예가 부유하는 수역(1852)으로부터 관성 물 튜브의 하측 마우스(1881)를 통해 물 저장소(1873) 내로의 물의 순 흐름(1877)이 공칭상으로 있고/있거나 이러한 흐름의 경향이 있다.
물 저장소(1873) 위의 공기 포켓(1876)의 압력은, 물 저장소의 상측면(1873) 근처에 있는 물을 밀고 및/또는 강제하여 하측으로 그리고 필터(1871)를 통해 흐르게(1882) 하는 경향이 있다. 물이 필터(1871)를 통해 흘러내림에 따라, 필터는 물의 용질, 원소, 분자, 화학물질 및/또는 미립자의 하나 이상의 특정한, 바람직한, 및/또는 표적화된 종, 변종, 유형, 및/또는 범주를 흡수 및/또는 흡착하여, 그러한 용질을 필터(1871) 내에 포획하는 경향이 있다.
필터(1871)를 통해 흐른 후, 물 저장소(1873)를 통해 흘러내리는 물은, 격자(1884), 스크린, 투과성 및/또는 다공성 장벽, 및/또는 필터를 통과하여 환형 칼라(1855) 내부의 중공 환형 챔버, 탱크 및/또는 인클로저로 흐르고(1883), 그 후 유출 파이프(1856)의 마우스(1858)를 통해 외부로 흘러(1857), 유출물 배출(1857)의 방향과는 실질적으로 반대 방향으로 실시예가 부유하는 수역의 표면(1851)을 가로질러 실시예를 추진하는 경향이 있는 측방향 추력을 생성하는 경향이 있다.
실시예는, 공기 포켓 내의 공기 압력을 높이는 것이 필요하거나 유리할 때 공기를 대기로부터(1865) 부표 내의 가압 공기 포켓(1876) 내로(1886) 펌핑할 수 있는 공기 압력 제어 시스템(부표(1850)의 외부 상측면에 부착된 제어 챔버(1861) 내에서 보이지 않음)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 실시예의 공기 압력 제어 시스템은, 또한, 그 공기 포켓 내의 공기 압력을 감소시키는 것이 필요하거나 유리할 때 공기를 부표 내의 가압된 공기 포켓(1876) 내부로부터(1887) 대기로(1869)로 방출할 수 있다.
실시예는, 또한, 상측 마우스를 통해 공기 포켓(1876)에 그리고 하측 마우스를 통해 실시예 외부의 물(1851)에 유체 연결되는 공기 압력 릴리프 파이프(1859)를 갖는다. 공기 포켓(1876) 내의 공기의 압력은, 공기의 일부가 공기 압력 릴리프 파이프 내외로 흐르게 하는 경향이 있으며, 이에 따라 예를 들어 물 저장소의 표면(1873)의 높이에 도달할 때까지 다른 경우에는 공기 압력 릴리프 파이프 내에서 상승할 수 있는 물을 아래로 밀어내는 경향이 있다. 공기 압력 릴리프 파이프 내의 물이 아래로 밀려 내려가는 수위(1888)는, 공기 압력 릴리프 파이프의 하측 마우스의 깊이에서 실시예 외부의 물(1851)의 압력 및 물 저장소 위의 공기 포켓의 공기(1876)의 압력의 차이 및/또는 델타에 의해 또는 이의의 결과에 의해 결정되는 경향이 있다. 실시예의 공기 포켓(1876) 내의 공기의 압력이 파이프의 하측 마우스 외부의 물의 압력을 초과하는 경우, 공기 포켓(1876)으로부터의 공기는, 아래로 밀리는 경향이 있고, 외부로 흘러(1860)(아마도 도 222에 예시된 바와 같이 기포를 생성하는 경향이 있음), 부표(1850) 내의 잉여 공기 압력을 완화 및/또는 감소시키는 경향이 있다.
도 220 내지 도 222에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 원자 크기, 구조, 전하(즉, 이온화 정도)에 기초하여 용해된 원소 용질을 흡수, 흡착, 추출, 포착, 격리 및/또는 수확하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예는 마그네슘 이온만을 흡수 및/또는 흡착하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 220 내지 도 222에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 분자 크기, 구조, 형상, 전하(즉, 이온화 정도), 원자가 등에 기초하여 다양한 용질을 흡수, 흡착, 추출, 포착, 격리 및/또는 수확하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 220 내지 도 222에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 입자 크기, 형상 및/또는 구조에 기초하여 다양한 용질을 흡수, 흡착, 추출, 포착, 격리 및/또는 수확하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 220 내지 도 222에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 이온화 정도 및/또는 전하에 기초하여 다양한 용질을 흡수, 흡착, 추출, 포착, 격리 및/또는 수확하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 220 내지 도 222에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 친수성 및/또는 소수성 정도에 기초하여 다양한 용질을 흡수, 흡착, 추출, 포착, 격리 및/또는 수확하는 경향이 있는 필터를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 223은 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
예시된 실시예(1900)는 부력이 있고 수역의 상측면(1901)에 인접하여 부유한다. 실시예는 실시예의 상측 단부에 대략 방사상 대칭인 보울 형상의 부표 부분(1902, 1903)을 갖는다. 부표의 상측 단부 및/또는 부분은 실시예의 부력의 상당 부분을 제공하는 부력 재료의 환형 링으로 구성되고 및/또는 이러한 환형 링을 통합한다. 부표의 하측 단부 및/또는 부분은, 실시예가 부유하는 수역(1901)으로부터 실질적으로 중공 내부를 분리하는 절두원추형 벽으로 구성되고 및/또는 이러한 벽을 통합한다.
부표 부분의 방사상 중심 내에 고정, 부착, 포함 및/또는 통합된 것은, 물이 관성 물 튜브(1904) 내외로 이동할 수 있는 상측(1905) 및 하측(1906) 마우스 및/또는 애퍼처를 갖는 중공 관성 물 튜브(1904)이다.
실시예에서 및/또는 실시예에 근접하여 실시예가 부유하는 수역의 표면(1901)을 가로지르는 파도의 통과에 응답하여, 실시예는 상하로 이동하는 경향이 있으며, 실시예의 관성 물 튜브(1904) 내에 부분적으로 포획되고, 수용되고, 격리되고, 및/또는 구속된 물은, 또한 상하로 이동하는 경향이 있으며, 실시예 및 이의 관성 물 튜브에 대하여 및/또는 위상이 다르게 종종 상하로 이동한다. 다시 말하면, 실시예와 상호 작용하는 파도는, (실시예가 상하로 이동하는 동안에도) 실시예의 관성 물 튜브(1904) 내의 물이 실시예에 대해 아래로 이동하게 하는 경향이 있다.
때때로, 관성 물 튜브(1904) 내에서 상하로 이동하는 물은, 충분한 모멘텀, 에너지, 속도 및/또는 충분히 높은 높이로 위로 이동하여, 해당 물의 일부가 빠져나가고(1907) 및/또는 관성 물 튜브의 상측 마우스(1905)로부터 분출된다. 관성 물 튜브의 제1 상측 수축 부분(1908)에서, 튜브 벽의 제1 끼인각에 대하여 튜브의 수직 흐름 단면적이 좁아져, 관성 물 튜브의 하측 마우스(1906)의 흐름 법선 단면적보다 점점 더 작아지게 된다. 관성 물 튜브의 좁아지는 및/또는 수축된 제1 상측 수축 부분(1908)은 대략 절두원추형 형상을 갖는다.
관성 물 튜브의 제1 상측 수축 부분(1908) 위에는 제2 상측 수축 부분(1909)이 있으며, 이러한 제2 상측 수축 부분에 및/또는 제2 상측 수축 부분 위에서, 흐름 법선 단면적은 제1 상측 수축 부분(1908)을 특징짓는 것보다 큰 비율로 감소한다. 관성 물 튜브의 제2 상측 수축 부분이 좁아지게 하는 및/또는 좁아지는 제2 끼인각 및/또는 제2 끼인각은 제1 끼인각보다 크다.
제2 상측 수축 부분(1909)은 분출된 물(예를 들어, 해수)이 에어로졸화되는 및/또는 공기 중으로 분무되는 경향이 있는 노즐을 구성한다.
도 224는 도 223에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 223에 특정된 단면 라인(224-224)을 따라 취해진 것이다.
파도의 통과에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(1904) 내의 물(1910)은 상하로 이동하며 통상적으로 실시예의 이동과 위상이 다르다. 관성 물 튜브(1904) 내의 물(1910)이 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 물 튜브(1904)의 하측 마우스(1906) 내외로 흐르는(1911) 경향이 있다. 관성 물 튜브(1904) 내의 물(1910)이 상하로 이동함에 따라, 이러한 물(1910)의 상측면(1912)은 상하로 이동(1913)하는 경향이 있다. 때때로, 관성 물 튜브(1904) 내의 물(1910)은, 충분한 모멘텀, 힘 및/또는 에너지로 충분히 빠르게 위로 이동하여 관성 물 튜브의 상측 마우스(1905)에 도달하고 빠져나가, 물(예를 들어, 해수)의 에어로졸화된 분무를 생성한다.
부력은, 예를 들어, 부표의 외측 벽(1902) 내에 포함되고/포함되거나 부착된 부력 재료(1914)의 환형 링을 통해 실시예에 제공된다. 부표(1902/1903)의 내부에 포함되고, 통합되고, 위치하고, 저장되고, 둘러싸이고 및/또는 포획되는 것은 물 밸러스트(1916)이다. 그리고 이러한 물(1916) 및/또는 이의 일부는 부표의 상측면에 있는 환형 개구(1915) 밖으로 자유롭게 튈 수 있다.
물 밸러스트(1916)를 덮는 상측 벽이 없기 때문에, 이러한 물 밸러스트, 및/또는 물 밸러스트가 위치하는 중공 챔버 및/또는 탱크는 실시예 위의 대기에 개방된다. 물 밸러스트(1916) 내의 물의 수위(1917) 및/또는 부피는, 관성 물 튜브(1904)의 상측 마우스(1905)로부터의 물의 분출 및 넘치는 파도에 의해 증가될 수 있다. 물 밸러스트(1916) 내의 물의 수위(1917) 및/또는 부피는, 증발로 인한 것뿐만 아니라 파도에 의해 유도된 기울어짐 동안 및/또는 이의 결과로서 물이 유출되어 감소될 수 있다.
도 224에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 강성 재료의 주변 벽으로 구성된 밀봉된, 둘러싸인, 및/또는 수밀 공간(1914)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 이러한 공간은, 임의의 가스 또는 가스들의 조합, 예를 들어, 공기, 실시예가 부유하는 물(1901)의 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 임의의 액체, 및/또는 실시예가 부유하는 물(1901)의 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 임의의 고체, 예를 들어, 부력이 물 및/또는 다른 유체로부터의 분리에 의존하는 다공성 고체를 포함할 수 있다.
도 224에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 부표의 전체 상측 부분을 덮는 상측 부표 벽(예를 들어, 1915)을 포함, 통합 및/또는 이용하여 내부의 물의 부피 변화를 방지한다.
도 224에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 다른 유체로 적어도 부분적으로 구성된 밸러스트를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 224에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 암석, 모래, 기타 골재, 금속 알갱이, 철봉, 및 기타 금속 조각(예를 들어, 자동차의 버려진 부품)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 중실 물체, 재료 및/또는 요소로 적어도 부분적으로 구성된 밸러스트를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 225는 도 205 내지 도 213에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수정된 버전의 우측면도를 도시한다. 도 225에 예시된 실시예는 도 205 내지 도 213에 예시된 실시예와 동일한 기능부 및 설계 요소의 대부분은 아니지만 많은 것을 특징으로 하는 반면, 도 225에 예시된 실시예는 에어포일 형상의 인클로저(1920/1921), 덮개, 및/또는 케이싱 내에 관성 물 튜브(1652)를 내장하도록 수정되었다. 에어포일 형상의 인클로저는, 관성 물 튜브(1652)을 통한 물의 흐름이나 관성 물 튜브의 하측 마우스(1653)를 통한 채널을 방해하지 않는다.
에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)는, 날개와 유사한 흐름 법선 단면 형상을 갖고, 즉, 실시예가 부유하는 수역의 표면(1655)에 대략 평행한 방향으로 물을 통한 실시예의 이동을 용이하게 하는 공기역학적 특성을 갖는다.
에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)는, 실시예의 오버플로우 애퍼처(1658) 아래에 대략 위치하고 좌측 및 우측 유출 애퍼처(1656, 1657) 사이에 대략 위치하는 후단 에지(1921)를 갖는다. 에어포일 형상의 인클로저의 더 구상 및/또는 둥근 선행 에지(1920)는, 실시예가 좌측(1657), 우측(1856) 및 오버플로우(1658), 애퍼처로부터 배출되는 유출물에 의해 생성되는 추력에 의해 밀려나는 경향이 있는 방향을 향하여 배향된다.
에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)의 형상을 정의하는 벽, 케이싱 및/또는 장벽은, 에어포일 형상의 인클로저의 내용물이 인클로저의 상부를 통해 인클로저를 탈출하는 것을 방지하는 상측 벽(1923 및 1924)으로 적어도 부분적으로 구성된 상측 부분을 포함한다. 유사하게, 에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)의 형상을 정의하는 벽, 케이싱 및/또는 장벽은, 에어포일 형상의 인클로저의 내용물이 인클로저의 하부를 통해 인클로저를 탈출하는 것을 방지하는 하측 벽(1925 및 1926)으로 적어도 부분적으로 구성된 하측 부분을 포함한다.
도 226은 도 205 내지 도 213에 예시된 본 개시내용의 실시예의 수정된 버전인 도 225에 예시된 동일한 수정된 실시예의 후면도를 도시한다.
도 227은 도 225 및 도 226에 예시된 본 개시내용의 동일한 수정된 실시예의 수평 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 225 및 도 226에 특정된 단면 라인(227-227)을 따라 취해진 것이다.
관성 물 튜브는 막히지 않은 하측 마우스(1653)와 막히지 않은 상측 마우스(1659)를 갖는다. 실시예에서 및/또는 실시예에 대해 작용하는 파도에 응답하여, 실시예 외부로부터의 물(1655)은, 하측 마우스(1653)를 통해 관성 물 튜브(1652)에 진입하고, 관성 물 튜브 내의 채널을 통해 상측으로 이동하고, 관성 물 튜브로부터 상측 마우스(1659)를 통해 분출되고, 실시예의 중공 부유 모듈(1651) 내의 물 저장소에 진입한다. 그 후, 물 저장소로부터의 물은, 실시예의 좌측 또는 우측 유출 파이프와 각각의 수력 터빈을 통해 흘러나와, 전력을 생성하고 원래 있었던 수역(1655)으로 복귀한다.
에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)는, 관성 물 튜브의 하측 마우스(1653)와 실시예의 환형 칼라(1654) 사이에 위치하는 관성 물 튜브(1652/1667/1660)의 벽의 일부에 부착, 연결 및/또는 통합된다.
전방 챔버(1927), 공극, 및/또는 공간은, 에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)의 선행측에 형성되고, 에어포일 형상의 인클로저의 선행(무딘)측 및 관성 물 튜브(1652)의 실시예가 부유하는 수역을 통한 실시예의 운동의 공칭 방향에 대한 "선행")측에 의해 적어도 부분적으로 위치하고, 경계지어지고, 및/또는 봉입된다.
후행 챔버(1928), 공극, 및/또는 공간은, 에어포일 형상의 인클로저(1920/1921)의 후행측에 형성되고, 에어포일 형상의 인클로저의 후행(에지형 및/또는 형상)측(1921/1922) 및 관성 물 튜브(1652)의 후행(실시예가 부유하는 수역을 통한 실시예의 운동의 공칭 방향에 대한 "후행")측에 의해 적어도 부분적으로 위치하고, 경계지어지고, 및/또는 봉입된다.
전방(1927) 및 후방(1928) 챔버는 물로 충전되어, 채워져 실질적으로 중성 부력이 된다.
도 225 내지 도 227에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 전방(1927) 및 후방(1928) 챔버 내의 부력 재료를 포함, 통합, 봉입, 포획, 저장, 충전, 및/또는 이용한다.
도 225 내지 도 227에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 전방(1927) 및 후방(1928) 챔버 내에서 상대적으로 무겁고/무겁거나 음의 부력을 갖는 재료를 포함, 통합, 둘러쌈, 포획, 저장, 충전, 및/또는 이용한다. 이러한 재료는 암석, 자갈, 모래, 시멘트, 시멘트질 재료, 금속 조각(예를 들어, 고철)을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
도 225 내지 도 227에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 전방(1927) 및 후방(1928) 챔버 내의 재료들의 재료의 조합, 혼합, 및/또는 골재를 포함, 통합, 둘러쌈, 포획, 저장, 충전, 및/또는 이용하며, 이들 중 적어도 일부는 부력이 상이하다.
도 228은 도 205 내지 도 213에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수정된 버전의 우측면도를 도시한다. 도 228에 예시된 수정된 실시예는, 도 228에 예시된 버전이 에어포일 형상의 인클로저(1920/1921) 위에, 내에, 및/또는 이들의 일부로서 상측 또는 하측 벽을 포함, 통합 또는 이용하지 않는다는 점을 제외하고는 도 225 내지 도 2287 예시된 수정된 버전과 유사하다.
도 228에 예시된 수정된 버전은 에어포일 형상의 인클로저의 선행측(1920)의 상측(1929) 및 하측(1930) 단부에 애퍼처를 갖는다. 이들 개구 및/또는 애퍼처는, 실시예가 부유하는 수역으로부터의 물(1655)이 흐르게(1931) 할 수 있고 및/또는 실시예의 관성 물 튜브(1652)의 공칭 수직 및/또는 흐름-평행 길이방향에 대략 평행한 방향으로 전방 챔버(1927)를 통해 비교적 자유롭게 이동할 수 있게 한다. 에어포일 형상의 인클로저 수단의 전방 챔버를 통해 자유롭게 흐르는 물(1655)의 능력은, 전방 챔버도 그 내용물(예를 들어, 물)도 도 205 내지 도 213에 예시된 수정되지 않은 버전에 대해 실시예의 관성, 질량 및/또는 무게 중심을 크게 변경하지 않는다는 것을 의미한다.
도 228에 예시된 수정된 버전은 에어포일 형상의 인클로저의 후행측(1921/1922)의 상측(1932) 및 하측(1933) 단부에 애퍼처를 갖는다. 이러한 개구 및/또는 애퍼처는, 실시예가 부유하는 수역으로부터의 물(1655)이 실시예의 관성 물 튜브(1652)의 공칭상 수직 및/또는 흐름-평행 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 후행 챔버(1928)를 통해 비교적 자유롭게 흐르고(1934) 및/또는 이동할 수 있게 한다. 에어포일 형상의 인클로저의 후행 챔버를 통해 자유롭게 흐르는 물(1655)의 능력은, 후행 챔버도 이의 내용물(예를 들어, 물)도 도 205 내지 도 213에 예시된 수정되지 않은 버전과 관련하여 실시예의 관성, 질량 및/또는 무게 중심을 크게 변경하지 않는다는 것을 의미한다.
도 229는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예는, 수역(도시하지 않음)의 상측면에 인접하여 부유하는 경향이 있는 실질적으로 중공의 부력 캡슐, 및/또는 부유 모듈(1950)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 부력 캡슐(1950)에 종속된 것은, 물이 관성 물 튜브에 진입하고 나갈 수 있는 상측(보이지 않음) 마우스 및 하측(1952) 마우스를 갖는 관성 물 튜브(1951)이다. 물은, 하측 마우스(1952)를 통해 관성 물 튜브로 이동한 다음 튜브 위로 흐른 후 관성 물 튜브의 상측 마우스(보이지 않음) 밖으로 흘러나오거나 분출되어, 부력 캡슐(1950) 내의 물 저장소(보이지 않음)에 진입하는 경향이 있다. 또한, 부력 캡슐(1950)에 종속된 것은, 실시예의 물 저장소(보이지 않음)를 빠져나가는 물을 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 관성 물 튜브(1951)의 내부로 향하게 하는 유출 파이프(1953)이며, 한 가지 결과로는, 유출물의 적어도 일부가 관성 물 튜브(1951) 밖으로 다시 흘러나와 실시예의 물 저장소로 다시 진입할 가능성이 있다는 것이다.
도 230은 도 229에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예(1950)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(1954)에 인접하여 부유한다. 실시예에서 및/또는 실시예에 대한 파도 작용의 결과로 및/또는 이에 응답하여, 물은 실시예의 관성 물 튜브(1951)의 하측 마우스(1952) 내외로 흐르는(1955) 경향이 있다.
도 231은 도 229 및 도 230에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 232는 도 229 내지 도 231에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수직 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 231에 특정된 단면 라인(232-232)을 따라 취해진 것이다.
공기의 포켓 및/또는 공기 포켓(1956)은, 실시예의 부력 캡슐(1950) 내부의 상측 부분 내에 포획되며, 그 공기 포켓은 압축되고 및/또는 실시예 외부의 공기보다 큰 압력을 받는 경향이 있다. 풀 및/또는 저장소, 및/또는 물 저장소(1957)는, 실시예의 부력 캡슐(1950) 내부의 하측 부분 내에 포획되고, 보유되고, 캐싱되고, 위치하고, 저장되고, 포함되고, 및/또는 둘러싸인다.
실시예 및 실시예의 외부 및 주변의 물의 표면(1954)이 실시예가 부유하는 수역의 표면(1954)을 가로지르는 파도의 작용, 충격, 통과 및/또는 이동에 응답하여 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브(1951) 내부의 물(1958)은 관성 물 튜브의 공칭상 수직 길이방향 축에 대략 평행한 경향이 있는 방향으로 이동 및/또는 진동(예를 들어, 1959)하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1951) 내의 물(1958)은, 진동하는 경향이 있지만, 관성 물 튜브 내에서 상측으로 물의 순 및/또는 평균 흐름으로 되는 경향도 있다.
관성 물 튜브 내 물(1958)의 진동은, 빈번하게, 규칙적으로, 주기적으로, 및/또는 때때로 관성 물 튜브 내부로부터의 물이 관성 물 튜브(1951)의 상측 마우스(1961)로부터 분출되게 하여, 실시예의 물 저장소(1957)에 이러한 물을 포획하고 이에 따라 물이 관성 물 튜브에 재진입하고 다시 흐르는 것을 방지하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(1951)의 상측 마우스(1961)로부터 및/또는 이러한 마우스의 밖으로의 빈번한, 규칙적, 주기적 및/또는 간헐적인 물의 분출은, 관성 물 튜브(1951)로부터의 물 및 외부(1954)로부터의 물을 제거하여, 실시예가 하측 마우스(1952)를 통해 관성 물 튜브로 흘러, 상측 마우스(1961)로부터 분출되는 물을 대체하는 경향이 있다. 관성 튜브(1951)의 상측 마우스(1961)로부터 및/또는 이러한 마우스의 밖으로의 빈번한, 규칙적, 주기적 및/또는 때때로의 물의 분출, 및 이러한 물을 실시예의 외부(1954)로부터의 추가 물로 교체함으로써, 관성 물 튜브 내의 물(1958)의 순 및/또는 평균 상향 흐름이 발생한다.
물 저장소(1957) 내로 흐르는(1960) 물은 물 저장소의 표면(1962)을 상승시켜 물 저장소 위에 위치하는 공기 포켓(1956)을 압축 및/또는 가압하는 경향이 있다. 공기 포켓(1956) 내의 공기에 의해 가압된 물 저장소로부터의 물(1957)은, 수력 터빈 하우징(1964) 내로의 물의 유입에 응답하여 수력 터빈(1965)이 회전하는 수력 터빈 하우징 및/또는 파이프(1964)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(1963)로 흐르는 경향이 있다. 수력 터빈(1965)을 통해 흐른 후, 수력 터빈 하우징(1964)으로부터의 물은 계속해서 유출 파이프(1953)를 통해 흘러내린다(1966).
유출 파이프(1953)를 통해 흐르는(1966/1968) 물(1967)은, 결국 유출 파이프(1953)의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(1970)을 통해 흐르고(1969) 관성 물 튜브(1951)로 흐른다. 유출 파이프(1953)로부터 관성 물 튜브(1951)로 흐르는 물의 일부는 파도 유도 진동으로 물(1958)과 합류하는 경향이 있다. 유출 파이프(1953)로부터 관성 물 튜브(1951)로 흐르는 물의 일부는, 유출 파이프(1953)의 하측 마우스(1970)에 인접한 관성 물 튜브(1951)의 부분 및/또는 일부 내에 적어도 잠시 동안 제한된 상태에 있고 관성 물 튜브 내의 나머지 물(1958)과 함께 상하로 이동 및/또는 진동(1971)하는 경향이 있을 수 있다.
물이 관성 물 튜브(1951)의 상측 마우스(1961)로부터 물이 분출되고(1960) 관성 물 튜브(1951) 내의 물이 상측으로 당겨짐에 따라, 분출된 물은, 관성 물 튜브(1951)의 하측 마우스(1952)를 통해 끌어당겨진 물 및 수력 터빈(1965)에 의해 배출되고 유출 파이프(1953)를 통해 관성 물 튜브로 안내된 물 모두에 의해 대체되고, 관성 물 튜브 내의 물의 순 및/또는 평균 상향 흐름은 계속된다. 유출 파이프(1953)로부터 관성 물 튜브(1951)로 흐르는 유출수의 일부는, 초기에, 예를 들어, 유출 파이프(1953)의 하측 마우스(1970)에 인접한 영역(1971)에 제한되는 경향이 있으며, 관성 물 튜브 내의 물(1958)의 순 및/또는 평균 흐름이 관성 물 튜브의 상측 마우스로부터의 분출(1960)에 응답하여 상측으로 이동함에 따라, 원래 영역(1971)에 제한되었던 유출수의 일부는, 관성 물 튜브의 상측 마우스(1961)에 근접(1972)할 때까지 관성 물 튜브 내에서 상측으로 이동(예를 들어, 1959)하며 그 후 다시 한번 상측 마우스(1961)로부터 분출되어 물 저장소(1957)로 다시 흐르는 경향이 있다.
물이 수력 터빈 하우징(1964)의 상측 마우스(1963)의 립 및/또는 가장자리를 지나 수력 터빈(1965)으로 그리고 수력 터빈을 통해 흐름에 따라, 수력 터빈은 터빈 샤프트(1973)의 길이방향 축을 중심으로 회전하게 하고 야기되고 및/또는 유도되어, 터빈 샤프트를 회전시키고 동작가능하게 연결된 발전기(1974)에 에너지를 공급하여, 전력을 생성한다.
관성 물 튜브(1951)의 상측 마우스(1961) 위에 위치하는 것은, 관성 물 튜브의 상측 마우스로부터 공칭상 수직 및/또는 상향 방향으로 분출되는 물을 적어도 어느 정도 측방향으로 분산시키는 경향이 있는 원추형 물 전환기(1975)이다.
본 실시예는, 미세조류, 거대조류 및 어류의 사육과 같은 다양한 수상양식 응용분야에 매우 적합한데, 그 이유는 실시예의 물 저장소(1957)를 탈출하는 많은 유기체가 관성 물 튜브(1951) 위로 흘러 물 저장소로 다시 분출(1960)되는 경향이 있기 때문이다.
도 229 내지 도 232에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는 부력 캡슐(1950) 내부의 내면에 부착된 전기 소비 조명을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그리고, 실시예의 발전기(1974)에 의해 생성되는 전력은, 그 빛의 적어도 일부에 에너지를 공급함으로써 부력 캡슐의 내부를 조명하고 이에 따라 그 안의 미세 조류의 성장을 촉진한다. 본 실시예는, 또한, 도 214에 예시된 실시예의 조류 접근 튜브(1696)와 유사한 접근 튜브, 및 실시예의 물 저장소(1957) 내에서 성장한 미세조류가 관리, 측정, 평가, 모니터링, 영양 보충제의 제공 및/또는 수확을 허용하는 도 220 내지 도 222에 예시된 실시예의 물 저장소 접근 파이프(1872)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 233은 도 229 내지 도 231에 예시된 것과 동일한 실시예인 도 232에 예시된 본 개시내용의 실시예의 동일한 수직 단면의 사시도를 도시하며, 여기서 단면은 도 231에 특정된 단면 라인(232-232)을 따라 취해진 것이다.
관성 물 튜브(1951)의 상측 마우스로부터 분출된 물(1960)은 실시예의 물 저장소(1957)에 집수된다. 이러한 물의 일부(1976)는, 수력 터빈 하우징(1964)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처로 흐르고(1976), 그 후 수력 터빈(1965)을 통해 흐르고, 동작가능하게 연결된 발전기(1974)에 에너지를 공급함으로써 전력의 생성을 초래한다. 수력 터빈(1965)으로부터 흘러나오는 물은, 유출 파이프(1953)를 통해 흘러내린(예를 들어, 1966, 1968) 후, 관성 물 튜브(1951)로 흐른다(1969).
유출 파이프(1953)로부터 관성 물 튜브(1951)로 흐르는(1969) 물의 일부는, 관성 물 튜브의 하측 마우스(도 232의 1970)에 근접하고/또는 인접한 물과 함께 잔류, 집수, 혼합, 및/또는 진동하는 경향이 있다(1971). 관성 물 튜브의 상측 마우스(도 232의 1961)로부터의 물 분출(1960)이 관성 물 튜브로부터 물을 제거함에 따라, 이러한 물은 유출 파이프로부터 관성 물 튜브로 흐르는(1969) 유출수(1967)에 의해 및 관성 물 튜브의 하측 마우스(도 232의 1952)를 통해 관성 물 튜브 내로 흐르는(1955) 실시예 외부의 물에 의해 대체되는 경향이 있다.
수력 터빈(1965)에 의해 배출되는 물의 일부는, 관성 수력 터빈(1951) 내에서 재포착되고 수력 터빈(1951)으로 복귀하여 물 저장소(1957)를 다시 통과하는 경향이 있다.
도 234는 본 개시내용의 실시예의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기, 및 유출 파이프의 확대된 절단 측면도를 도시한다.
실시예의 물 저장소 내의 물(2000)의 상측면(2009)이 실시예의 유출 파이프(2003)의 상측 마우스(2002)(수력 터빈 내부를 나타내기 위해 수직 단면으로 도시됨) 위로 유출(2001) 및/또는 내로 유입될 때, 물이 마우스(2002) 및/또는 유출 파이프(2003)의 상측 부분으로 흐름(2001)에 따라, 이의 흐름은 수력 터빈(2004)에 의해 적어도 어느 정도 차단된다. 흐르는 물은 회전 운동 에너지를 수력 터빈(2004)에 부여하여 수력 터빈을 회전(2010)시키고, 이는 수력 터빈의 터빈 샤프트(2005)를 회전시키고, 터빈 샤프트는 다시 동작가능하게 연결된 발전기(2006)가 전력을 생성하게 하며, 이어서 이러한 전력의 적어도 일부는, 전기 케이블(2007)을 통해 실시예의 다른 부분, 예를 들어, 연산 디바이스 또는 발광 디바이스의 네트워크로 송신된다.
수력 터빈을 통과하고 전력을 공급한 후, 유출 파이프의 상측 마우스(2002)로 흐른(2001) 물은, 실시예로부터 및/또는 실시예 밖으로 배출되어 예를 들어 실시예가 부유하는 수역으로 복귀할 때까지 유출 파이프(2003)를 통해 계속 흐른다(2008).
도 1 내지 도 7에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(127), 터빈 샤프트(109), 발전기(110), 및 유출 파이프(108)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 8 내지 도 18에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(228), 터빈 샤프트(229), 발전기(207), 및 유출 파이프(217)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 21 내지 도 29에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 각각의 수력 터빈(예를 들어, 332), 터빈 샤프트(예를 들어, 331), 발전기(예를 들어, 310), 및 유출 파이프(예를 들어, 319)로 구성된 조립체들을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 35 내지 도 43에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(435), 터빈 샤프트(443), 발전기(419), 및 유출 파이프(434)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 44 내지 도 54에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(532), 터빈 샤프트(533), 발전기(511), 및 유출 파이프(523)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 94 내지 도 101에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(923), 터빈 샤프트, 발전기(924) 및 유출 파이프(907)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 도 94 내지 도 101에 예시된 실시예에 대해서는, 발전기(924) 및 유출 파이프(907)의 상측 마우스 모두가 실시예의 물 저장소(920)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다.
도 102 내지 도 112에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(954), 터빈 샤프트(955), 발전기(956), 및 유출 파이프(935)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 다만, 도 102 내지 도 112에 예시된 실시예에 관하여, 유출 파이프(935)의 상측 마우스는 실시예의 물 저장소(951)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다.
도 125 내지 도 137에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 도시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(1160), 터빈 샤프트(1141), 발전기(1134) 및 유출 파이프(1114)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 도 125 내지 도 137에 예시된 실시예에 관하여, 유출 파이프(1114)의 상측 마우스는 실시예의 저에너지 물 저장소(1131)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다.
도 205 내지 도 213에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는 수력 터빈 조립체들의 쌍을 포함, 통합 및/또는 이용하며, 각 수력 터빈 조립체는, 도 234에 도시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(각각 1673 및 1674), 터빈 샤프트(각각 1677 및 1678), 발전기(각각 1683 및 1684), 및 유출 파이프(각각 1671 및 1672)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 229 내지 도 233에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 234에 도시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(1965), 터빈 샤프트(1973), 발전기(1974) 및 유출 파이프(1964/1953)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
전술한 임의의 경우에 있어서, 터빈의 상류 도관 또는 유출 파이프는 수렴(예를 들어, 벤츄리) 섹션을 포함할 수 있으며, 전술한 임의의 경우에 있어서, 터빈의 하류 도관 또는 유출 파이프는 분기/팽창(예를 들어, 벤츄리) 섹션을 포함할 수 있다.
도 235는 도 234에 예시된 동일한 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프의 사시도를 도시한다.
도 236은 본 개시내용의 실시예의 수력 터빈, 발전기, 및 유출 파이프 조립체의 확대된 절단 측면도를 도시한다. 수력 터빈(2020)은, 물이 실시예의 물 저장소(2023)로부터 배수되고 수력 터빈(2020)을 더 잘 나타내도록 수직 단면으로 도시된 유출 파이프(2022)의 유입 마우스에 인접하게 위치한다. 유출 파이프의 유입 마우스 주위에 배열된 것은, 실시예의 물 저장소(2023)의 표면(2025)으로부터 흐르는 물(2033)을 (유출 파이프의 흐름 평행 및/또는 길이방향 축에 대하여) 완전히 방사형일 뿐만 아니라 수력 터빈(2020)을 향해 흐르는 물에 소용돌이 운동을 유도하는 경향이 있는 접선 성분도 포함하는 방향으로 유출 파이프(2022)로 흐르게 하는 복수의 물 전환 핀(예를 들어, 2021)이다.
수력 터빈(2020)은, 샤프트(2027)에 의해 발전기(2026)에 동작가능하게 연결되고, 수력 터빈의 회전은 터빈 샤프트(2027)의 회전(2031)을 야기하고, 터빈 샤프트는 다시 발전기가 전력 및/또는 전압을 생성하게 하고, 이의 일부는 이어서 전기 케이블에 의해 실시예의 다른 부분으로 송신된다. 유사한 실시예에서, 전기 케이블(2028)은, 또한, 실시예의 제어 시스템이 발전기(2026)에 의해 수력 터빈(2020)에 인가되는 저항성 토크의 크기를 조정, 제어, 설정, 변화, 및/또는 변경할 수 있게 하여, 발전기(2026)가 (수력 터빈의 주어진 회전 속도에 대해) 생성하는 전력량, 및 유출 파이프(2022) 내로(2033) 및 유출 파이프를 통한(2029) 물의 흐름 및/또는 물 저장소(2023)이 배수하는 속도를 억제하는 정도 모두를 변경할 수 있다.
도 237은 도 236에 예시된 동일한 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프의 사시도를 도시한다. 물이 유출 파이프(2022)의 상측 마우스로 흐를 수 있는 유일한 경로는, 상측 협문(wicket gate) 판(2024)이 물이 다른 임의의 경로에 의해 상측 마우스에 진입하는 것을 방지하기 때문에 협문들의 원형 어레이를 통해 및/또는 이들 사이이다.
도 8 내지 도 18에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(228), 터빈 샤프트(229), 발전기(207), 및 유출 파이프(217)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 44 내지 도 54에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(532), 터빈 샤프트(533), 발전기(511), 및 유출 파이프(523)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 55 내지 도 69에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 237 내지 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 본 실시예는, 도 55 내지 도 69에 예시된 실시예와는 달리, 터빈 유입 파이프(608)를 통해 흐르는 물을 도 236 및 도 237에 예시된 종류의 협문 및/또는 안내 날개 조립체를 둘러싸는 챔버로 향하게 하고, 그 후 물은 수력 터빈(2020)으로 그리고 이를 통해 흐른다. 이어서, 수력 터빈(2020)에 의해 배출된 물은 실시예의 냉각 챔버(637)로 흐른 다음 유출 파이프(609)로 흐른다.
도 70 내지 도 79에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 본 실시예는, 도 70 내지 도 79에 예시된 실시예와는 달리, 터빈 유입 파이프(702)를 통해 흐르는 물을 도 236 및 도 237에 예시된 종류의 협문 및/또는 안내 날개 조립체를 둘러싸는 챔버로 향하게 하고, 그 후 물은 수력 터빈(2020)으로 그리고 이를 통해 흐른다. 이어서, 수력 터빈(2020)에 의해 배출된 물은 실시예의 유출 파이프(705/707)로 흐른다.
도 80 내지 도 93에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합, 및/또는 이용한다. 그러나, 본 실시예는, 도 80 내지 도 93에 예시된 실시예와는 달리, 터빈 유입 파이프(807)를 통해 흐르는 물을 도 236 및 도 237에 예시된 종류의 협문 및/또는 안내 날개 조립체를 둘러싸는 챔버로 향하게 하고, 그 후 물은 수력 터빈(2020)으로 그리고 이를 통해 흐른다. 이어서, 수력 터빈(2020)에 의해 배출된 물은 실시예의 유출 파이프(809)로 흐른다.
도 94 내지 도 101에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 도 94 내지 도 101에 예시된 실시예에 대하여, 발전기(924)와 유출 파이프(907)의 상측 마우스는 모두 실시예의 물 저장소(920)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다. 상측 협문 판(2024)은 (협문 및 유출 파이프의 상측 마우스가 잠긴 경우에도) 물이 협문을 통해 흐르게 한다.
도 102 내지 도 112에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 도 102 내지 도 12에 예시된 실시예에 대하여, 유출 파이프(935)의 상측 마우스는 실시예의 물 저장소(951)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다. 상측 협문 판(2024)은 (협문 및 유출 파이프의 상측 마우스가 잠긴 경우에도) 물이 협문을 통해 흐르게 한다.
도 113 내지 도 124에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 본 실시예는, 도 113 내지 도 124에 예시된 실시예와는 달리, 터빈 유입 파이프(1049)를 통해 흐르는 물을 도 236 및 도 237에 예시된 종류의 협문 및/또는 안내 날개 조립체를 둘러싸는 챔버로 향하게 하고, 그 후 물은 수력 터빈(2020)으로 그리고 이를 통해 흐른다. 이어서, 수력 터빈(2020)에 의해 배출된 물은 실시예의 유출 파이프(1025)로 흐른다.
도 125 내지 도 137에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는 2개의 조립체를 포함, 통합 및/또는 이용하고, 각 조립체는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프로 구성된다. 고에너지 터빈 조립체(즉, 실시예의 고에너지 물 저장소(1133)로부터 물이 흐르는 조립체)에 관하여, 본 실시예는, 도 125 내지 도 137에 예시된 실시예와는 달리, 터빈 유입 파이프(1135)를 통해 흐르는 물을 도 236 및 도 237에 예시된 종류의 협문 및/또는 안내 날개 조립체를 둘러싸는 챔버로 향하게 하고, 그 후 물은 수력 터빈(2020)으로 그리고 이를 통해 흐른다. 이어서, 수력 터빈(2020)에 의해 배출된 물은 실시예의 유출 파이프(1107)로 흐른다. 그리고, 저에너지 터빈 조립체(즉, 실시예의 저에너지 저장소(1131)로부터 물이 흐르는 조립체)에 관하여, 본 실시예는, 도 125 내지 도 137에 예시된 실시예와는 달리, 유출 파이프(1114)의 상측 마우스가 실시예의 저에너지 저장소(1131)의 하측 부분 내에 완전히 잠긴 경우에도 유출 파이프(1114)로 흐르는 물이 협문들의 어레이를 통해 흐르게 한다. 상측 협문 판(2024)은 (협문 및 유출 파이프의 상측 마우스가 잠긴 경우에도) 물이 협문을 통해 흐르게 한다.
도 148 내지 도 151에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 도 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 그러나, 도 148 내지 도 151에 예시된 실시예에 관하여, 발전기(1312) 및 유출 파이프(1310)의 상측 마우스는 모두 실시예의 물 저장소(1313)의 하측 부분 내에 완전히 잠겨 있다. 상측 협문 판(2024)은 (유출 파이프의 협문 및 상측 마우스가 잠긴 경우에도) 물을 협문을 통해 흐르게 한다.
도 205 내지 도 213에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는 한 쌍의 수력 터빈 조립체를 포함, 통합, 및/또는 이용하고, 각 수력 터빈 조립체는, 도 236 및 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(각각 1673, 1674), 터빈 샤프트(각각 1677, 1678), 발전기(각각 1683, 1684) 및 유출 파이프(각각 1671, 1672)를 포함, 통합, 및/또는 이용한다.
도 229 내지 도 233에 예시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예는, 도 236 및 237에 예시된 유형, 종류, 설계 및/또는 구성의 수력 터빈(1965), 터빈 샤프트(1973), 발전기(1974) 및 유출 파이프(1964/1953)를 포함, 통합, 및/또는 이용한다.
도 238은 도 236 및 도 237에 예시된 동일한 수력 터빈, 터빈 샤프트, 발전기 및 유출 파이프의 사시 절개도를 도시한다.
본 개시내용의 실시예는 설계, 기능, 동작, 거동 및 성능이 카플란 터빈과 유사한 수력 터빈을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는 설계, 기능, 동작, 거동 및 성능이 프란시스 터빈과 유사한 수력 터빈을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는 설계, 기능, 동작, 거동 및 성능이 관류 터빈과 유사한 수력 터빈을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는 설계, 기능, 동작, 거동 및 성능이 터고(Turgo) 터빈과 유사한 수력 터빈을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는 피치 고정 프로펠러로서 특징지어질 수 있는 수력 터빈을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 범위는 수력 터빈의 임의의 유형, 다양성, 클래스, 카테고리 및/또는 스타일을 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 재료로 제조된 수력 터빈뿐만 아니라 실시예 내에서 임의의 크기, 배향 및/또는 상대 위치의 수력 터빈도 포함, 통합 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
도 239는 본 개시내용의 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
실시예는 부력 재료로 구성된 환형 부력 링(2051)이 부착 및/또는 통합되는 실질적으로 중공의 보울(2050)을 포함, 통합 및/또는 이용한다. 중공 보울(2050)은, 보울의 내부가 실시예의 외부에 유체 연결되고 실시예의 관성 물 튜브(2053)의 인트라-보울 마우스(보이지 않음)에 의해 분출되는 물이 적어도 잠시 동안 보울 마우스를 통해 흐르고(2054) 실시예를 빠져나갈 수 있는, 보울 마우스 및/또는 애퍼처를 정의하는 보울 립(2052)을 갖는다.
실시예의 보울 립(2052)은 보울의 벽 및/또는 선체의 오목 부분(2055)의 개방 가장자리 및/또는 원위 가장자리에 의해 형성되고/형성되거나 이를 구성한다. 보울의 오목 부분(2055) 아래에는 환형 부력 링이 부착, 연결 및/또는 통합되는 볼록 부분(2050)이 있다. 볼록 부분(2050) 아래에는 대략 절두원추형 부분(2056)이 있다. 공칭상 상측 오목 부분, 공칭상 중간 볼록 부분, 및 공칭상 하측 절두원추형 부분은 중공 보울(2050, 2055, 2056)을 함께 구성한다.
관성 물 튜브의 물 배출물로부터 나오는 유출물은 유출 파이프(2058)를 통해 실시예 밖으로 흐른다(2057).
통과하는 파도에 의해 실시예가 이동함에 따라, 물은 인트라-보울 마우스(보이지 않음)의 반대편에 있는 관성 물 튜브(2053)의 단부에 위치하는 엑스트라-보울 마우스의 내외로 이동 및/또는 흐르는(2059) 경향이 있다.
도 240은 도 239에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 실시예는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(2060)에 인접하여 부유하는 경향이 있다.
도 241은 도 239 및 도 240에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 242는 도 239 내지 도 241에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
상측 마우스는 보울 립(2052)에 의해 정의되고, 상기 보울 립은 오목 보울 부분(2055)의 상측 단부에 있다. 중공 보울(2050/2052) 내부의 중공, 공극, 챔버, 공간 및/또는 구획부 내에는 실시예의 관성 물 튜브의 제1 수축 부분(2061)이 있다. 그리고, 관성 물 튜브의 최상측 단부에는 제2 수축 부분(2062)이 있고, 그 제2 수축 부분의 상측 단부에는 관성 물 튜브로부터 때때로 물이 분출되는 상측 및/또는 인트라-보울 마우스(2063)가 있다.
중공 보울(2050/2052) 내부의 하부에 인접한 것은 평평한 바닥 벽 및/또는 표면(2064)이고, 그 평평한 바닥 벽을 관통하는 것은 유출 파이프(2058)의 상측 마우스이다.
도 243은 도 239 내지 도 242에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다.
도 244는 도 239 내지 도 243에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 수직 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 242 및 도 243에 특정된 단면 라인(244-244)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(2060)을 따라 통과하는 파도에 의해 실시예가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브(2053) 내의 물(2065)은 그 튜브에 대해 상하로 이동하는 경향이 있어서, 물을 관성 물 튜브의 하측 마우스(2066) 내외로 이동(2059)시키는 경향이 있고, 또한 관성 물 튜브 내의 물(2065)의 상측면(2067)을 상하로 이동시키는 하는 경향이 있고, 때때로 그 표면이 관성 물 튜브의 상측 마우스(2063)를 넘어 및/또는 외부로 돌출되고(2054), 들어올려지고, 상승되고, 및/또는 분출되게 한다. 분출된 물의 일부는 중공 보울(2050/2056)의 내부로 다시 떨어지고 내부에 포획되는 경향이 있으며, 여기서 이러한 포획된 배출물의 수역은 상측면(2069)을 갖는 물 저장소(2068)를 형성한다. 분출된 물의 일부는 중공 보울(2055/2050)의 상측 마우스(2075) 외부 및/또는 위로 이동할 수 있으며, 이에 따라 잠재적으로 실시예를 탈출하고 실시예 외부의 환경으로 복귀할 수 있다.
튜브의 하측 마우스(2066)로부터 관성 물 튜브(2053) 내에서 상측으로 이동하는 물은, 초기에 대략 일정한 흐름-법선 단면적, 예를 들어, 대략 원통형 부분을 특징으로 하는 하측 튜브 부분(2053)을 통해 흐른다. 이어서, 물은, 점진적으로 감소하는 흐름 법선 단면적이, 예를 들어, 하측 원통형 부분(2053)을 통해 상측으로 흐른 속도에 관하여 관성 물 튜브의 하측 수축 부분을 통해 물이 상측으로 흐르는 속도를 증가시키는 경향이 있는 하측 수축 부분(2061)을 통해 흐른다. 이어서, 물은, 하측 튜브 부분(2053)과 같이 대략 일정한 흐름 법선 단면적, 예를 들어, 대략 원통형 부분을 또한 특징으로 하는 비교적 짧은 튜브 부분(2070)을 통해 흐른다. 그리고, 마지막으로, 물은, 점진적으로 감소하는 흐름 법선 단면적이, 예를 들어, 하측 원통형 부분(2053)과 중간 원통형 부분(2070) 모두를 통해 상측으로 흐른 속도에 관하여 관성 물 튜브의 상측 수분 부분을 통해 물이 상측으로 흐른 속도를 더 증가시키는 경향이 있는 상측 수축 부분(2062)을 통해 흐른다.
중공 보울(2050/2055)의 내부는 대기에 개방되어 있고 대기압을 초과하여 가압되지 않기 때문에, 실시예의 관성 물 튜브(2053/2061/2070/2062) 내의 물(2065)의 상측면(2067)의 평균 높이는 실시예가 부유하는 물(2060)의 높이와 적어도 대략적으로 같은 경향이 있다.
관성 물 튜브(2053)의 상측 마우스(2063)으로부터 분출된 물(2054)의 적어도 일부는 물 저장소(2068)로 떨어지고 그 안에 포획되는 경향이 있다. 물 저장소(2068)로부터의 물은, 유출 파이프(2058)의 상측 마우스(2071)로 흐르고(2057), 유출 파이프를 통해 흐른 다음, 유출 파이프의 하측 마우스(2072) 밖으로 흘러(2057), 실시예가 부유하는 수역(2060)으로 복귀하는 경향이 있다.
유출 파이프(2058)의 상측 마우스(2071)는 하부판(2064) 내의 애퍼처이고/애퍼처이거나 애퍼처를 구성한다. 도 239 내지 도 244에 예시된 실시예가 어류, 새우, 게, 가재 및/또는 기타 해양 동물을 양식하는 데 사용되면, 유출 파이프(2058)의 상측 마우스(2071)를 가로질러 메쉬, 그리드, 스크린 및/또는 다공성 장벽(도시되지 않음)이, 전부는 아니더라도 많은 해양 동물이 본 실시예로부터 배출되어 유출 파이프를 통해 희생되는 것을 방지한다. 그러나, 그러한 해양 동물에 의해 생성된 임의의 폐기물은, 하부판(2064)의 상측면에 수집되고 상측 마우스(2071)를 통해 유출 파이프(2058)로 유입되고 이에 따라 물 저장소(2068)에서 제거되어, 그 해양 동물의 양호한 건강을 촉진하는 경향이 있다.
하부판(2064) 아래의 실시예의 환형 공극(2073)의 내부는, 예를 들어, 실시예에 질량을 추가하기 위해 물로 충전될 수 있다. 이러한 내부는 실시예의 부력을 촉진하기 위해 부력 재료(예를 들어, 거품, 공기 또는 나무)로 충전될 수 있다. 내부는 실시예의 부력을 감소시키기 위해 음의 부력 재료로 충전될 수 있다.
실시예의 환형 부력 링(2051)의 내부(2074)는 적어도 부분적으로는 부력이 있는 구조적 폼으로 구성된다. 도 239 내지 도 244에 예시된 것과 유사한 본 개시내용의 실시예는, 외측 벽 및/또는 외벽으로 구성된 환형 부력 링(2051)을 포함, 통합 및/또는 이용하며, 이러한 벽 내에는 가스의 부피, 예를 들어 공기의 부피가 포획 및/또는 밀봉되어 있다.
도 245는 도 244에 예시된 동일한 수직 단면도의 사시도를 도시하며, 여기서 단면은 도 242 및 도 243에 특정된 바와 같은 단면 라인(244-244)을 따라 취해진 것이다.
도 246은 본 개시내용의 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예(2100)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(2101)에 인접하여 부유한다. 실시예(2100)는, 컴퓨터, 라우터, 메모리 모듈, 암호화 및 복호화 회로, 실시예 특정 제어 시스템, 무선 송수신 회로, 항법 회로를 포함하지만 이에 제한되지 않는 전자 회로와 메커니즘을 포함 및/또는 수용하는 실시예의 상측 플랫폼(2104)에 부착된 컴퓨터 인클로저(2103)로 실시예(2100)가 보강되었다는 제외하고는, 도 205 내지 도 213에 예시된 것과 동일한 실시예이다. 실시예의 컴퓨터 인클로저(2103)는, 또한, 배터리, 커패시터, 인덕터, 플라이 휠, 및 연료 전지를 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 저장 디바이스와 메커니즘을 포함한다.
또한, 실시예의 상측 플랫폼(2104)에 부착된 것은, 위성(2128), 선박, 비행기, 풍선에 현수된 송수신기, 및/또는 지상 송수신기, 컴퓨터 및 네트워크를 포함하지만 이에 제한되지 않는 기타 물체에 연결된 및/또는 이에 의해 제어되는 안테나와 실시예 간에 인코딩된 무선 송신(2126/2127)의 교환을 용이하게 하는 위상 어레이 안테나(2105)이다.
실시예에 의해 생성되고 및/또는 실시예에 의해 주변파 환경으로부터 추출된 전력의 적어도 일부는, 컴퓨터 인클로저(2103) 및 실시예의 위상 어레이 안테나(2105) 내에 위치, 저장 및/또는 보호되는 전자 회로의 적어도 일부에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
실시예에 의해 생성되고/생성되거나 주변 파도 환경으로부터 실시예에 의해 추출된 전력의 적어도 일부는 자율 수중 차량(AUV, 예를 들어, 2106)에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
테더(2107), 케이블, 도관 및/또는 회로는, 커넥터(2108)에서 실시예(2100)를 수중의 대략 중성 부력을 갖는 AUV 허브(2109)에 연결하고, 복수의 부유체(예를 들어, 2110)에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 테더(2107)는, AUV(예를 들어, 2106)가 AUV 허브와 연결 및/또는 도킹할 때 공유되는 이러한 AUV 허브(2109)에 전력을 송신한다. 테더(2107)는, 또한, 실시예의 연산 디바이스 및/또는 제어 시스템(도시하지 않음)과 도킹된 AUV 간에 데이터를 송신한다.
AUV 허브(2109)는 이의 배향의 안정성을 촉진하는 추(2111)에 연결된다. AUV 허브(2109)는, 예를 들어, 4개의 도킹 포트(예를 들어, 2112 내지 2114)를 포함하며, 각 도킹 포트는 AUV(예를 들어, 217)의 스피커(2116)에 의해 생성되는 클릭에 응답하여 음향, 시각 및 자기 신호 및/또는 가이드, 예를 들어, 특정 주파수의 클릭을 방출하는 스피커 및 마이크(2115)를 포함한다. AUV 허브(2109)와 이 허브가 지원하는 다양한 AUV(예를 들어, 2106) 간에 교환되는 클릭은 고래 및/또는 기름기가 많은 해양 고래류에 의해 생성되는 클릭의 시뮬레이션이다.
예시된 실시예(2100)와 협력 및/또는 상호작용하는 각 AUV는 AUV(2106 및 2117) 상의 프로펠러(예를 들어 2118 및 2119)에 의해 각각 추진된다. 예시된 실시예(2100)와 협력 및/또는 상호작용하는 각각의 AUV의 배향과 방향은 AUV(2106 및 2116) 상의 복수의 핀(예를 들어, 2120 및 2121)에 의해 각각 제어된다. 예시된 실시예(2100)와 협력 및/또는 상호작용하는 각 AUV는 카메라, 조명, 및 음향 발생기(스피커, 예를 들어, AUV(2116) 상의 2122)를 포함한다.
각 AUV의 음향 발생기는, 해저(2123, 예를 들어, 2125) 또는 다른 표면에서 반사하도록 지시될 수 있고 그 후에 각각의 AUV의 마이크로폰(2116)(2116은 마이크로폰 및 스피커임)에 의해 수신되고, 들을 수 있고, 및/또는 검출될 수 있는 시뮬레이션된 고래 클릭(또는 기타 소리, 예를 들어, 2123)을 생성할 수 있다. 생성된 음향 신호(2123)가 반사되고 이어서 마이크로폰(2116)에 의해 검출되는 데 필요한 시간을 결정함으로써, AUV는, AUV의 스피커(2122)와 반사를 일으킨 해저 부분(예를 들어, 2125) 사이의 대략적인 거리를 결정할 수 있다. AUV의 깊이 관련 수압 측정과 결합될 때, 해저 깊이(예를 들어, 2125)는 적어도 대략적인 정도로 결정될 수 있고, 이에 따라 그렇게 조사된 해저 부분의 지형, 깊이 표고 등의 맵핑을 허용한다.
반사된 AUV 음향 신호의 분석은, 또한, 반사 표면(들)에서 재료의 조성 및/또는 밀도에 대한 정보를 나타낼 수 있다. AUV의 카메라 및 조명(2122)은, A해저 및/또는 다른 관심 물체의, 예를 들어, UV의 음향 발생기 및 마이크에 의해 깊이 범위가 지정된 해저(2125)의 동일한 부분의 이미지를 잠재적으로 생성할 수 있다.
예시된 실시예(2100)는 파도 운동에만 응답하여 전력을 생성하지만, 본 개시내용의 범위는, 바람, 파도, 태양 복사, 열 차이, 염도 차이, 압력 차이, 및/또는 부유, 표류 및/또는 자주식 실시예에 접근가능하고/접근가능하거나 이용가능한 임의의 다른 에너지원으로부터 에너지를 추출하는 도 246에 예시된 것과 유사한 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 유형의 에너지 생산 메커니즘, 기계, 디바이스, 기술, 설계, 및/또는 장치를 이용하는 도 246에 예시된 것과 유사한 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 자율 수중 차량(AUV), 원격 동작 차량(ROV) 및/또는 (예를 들어, 수역의 표면(2101)에 인접하여 부유하는 경향이 있는) 자율 수상 선박을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 완전히 또는 부분적으로 잠긴 상태의 자율, 반자율, 및/또는 원격 제어, 선박, 차량, 디바이스, 메커니즘 및/또는 기술에 에너지를 제공하고 및/또는 이들과 데이터를 교환하는 도 246에 예시된 것과 유사한 실시예를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 자주식이고 실시예에 묶이지 않은 종속 선박(예를 들어, AUV) 및 실시예에 지속적으로 묶인 선박에 에너지를 제공하고 및/또는 이들과 데이터를 교환하는 도 246에 예시된 것과 유사한 실시예를 포함한다.
도 247은 본 개시내용의 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예(2150)는 파도가 통과하는 경향이 있는 수역의 상측면(2151)에 인접하여 부유한다. 실시예(2150)는, 컴퓨터, 라우터, 메모리 모듈, 암호화 및 복호화 회로, 실시예 특정 제어 시스템, 무선 송수신 회로, 항법 회로를 포함하지만 이에 제한되지 않는 전자 회로와 메커니즘을 포함 및/또는 수용하는 실시예의 상측 플랫폼(2154)에 부착된 컴퓨터 인클로저(2153)로 실시예(2150)가 보강되었다는 제외하고는, 도 205 내지 도 213에 예시된 것과 동일한 실시예이다. 실시예의 컴퓨터 인클로저(2153)는, 또한, 배터리, 커패시터, 인덕터, 플라이 휠, 및 연료 전지를 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 저장 디바이스와 메커니즘을 포함한다. 실시예의 컴퓨터 인클로저(2153)는, 또한, 배터리, 커패시터, 인덕터, 플라이 휠 및 연료 전지를 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 저장 디바이스 및 메커니즘을 포함한다.
또한, 실시예의 상측 플랫폼(2154)에 부착된 것은, 위성(2156), 선박, 비행기, 풍선에 현수된 송수신기, 및/또는 지상 송수신기, 컴퓨터 및 네트워크를 포함하지만 이에 제한되지 않는 기타 물체에 연결된 및/또는 이에 의해 제어되는 안테나와 실시예 간에 인코딩된 무선 송신의 교환을 용이하게 하는 위상 어레이 안테나(2155)이다.
또한, 실시예에 부착된 것은 자율 수중 차량(AUV, 2157)이다.
실시예에 의해 생성되고 및/또는 주변파 환경으로부터 실시예에 의해 추출된 전력의 적어도 일부는, 컴퓨터 인클로저(2153) 및 실시예의 위상 어레이 안테나(2155) 내에 위치, 저장 및/또는 보호되는 전자 회로의 적어도 일부에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
실시예에 의해 생성되고/생성되거나 주변 파도 환경으로부터 실시예에 의해 추출된 전력의 적어도 일부는 자율 수중 차량(AUV, 예를 들어, 2157)에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
실시예(2150)의 하측 부분, 예를 들어, 참조번호(2159)에서 실시예의 관성 물 튜브(2158)의 하측 부분에 부착된 것은, 테더(2160), 케이블, 도관, 튜브 및/또는 다중 연선, 즉, 테더의 양의 습윤 및/또는 비중을 상쇄하고 테더에 대략 중립적인 부력을 부여하는 경향이 있는 복수의 부유체(예를 들어, 2161)에 의해 수역(2151) 내에서 적어도 부분적으로 지지 및/또는 현수된다.
커넥터(2162)에서 테더(2160)의 하측 단부에 직접 연결되는 것은 원격 동작 차량(ROV)(2157)이다. 실시예의 ROV(2157)는 4개의 프로펠러 추진기에 의해 추진되며, 3개의 참조번호(2163 내지 2165)는 도 247의 예시에서 볼 수 있다. 가장 뒤쪽의 추진기(2163)를 제외한 나머지는 추진기를 ROV의 몸체(2157)에 회전가능하게 연결하는 로드를 중심으로 회전할 수 있으므로, ROV가 회전하고 기동하게 할 수 있다. 추진기(2164, 2165)의 배향은 ROV의 길이방향 축에 대해 상이하며, 이러한 배향으로 생성하는 추력은 평행하거나 정렬되거나 동일한 방향으로 향하지 않는 경향이 있다는 점에 주목한다.
실시예의 ROV(2157)에는 촬영된 이미지의 입체 분석을 허용하는 중첩된 시야를 갖는 두 개의 카메라(2166 및 2167)가 있으며, 그러면 그렇게 이미지화된 물체 및/또는 표면으로 구성되는 3D 모델이 적어도 부분적으로 허용될 수 있다. 실시예의 ROV(2157)는, 또한, 각각 소리(예를 들어, 시뮬레이션된 고래 클릭)를 생성, 수신, 및/또는 검출할 수 있는 상측(2168) 및 하측(2169) 음향 센서를 가지고 있다. 이들 음향 센서는 ROV(2157)에 다른 물체 및/또는 표면까지의 거리를 검출하는 기능을 제공한다.
다른 용도 중에서, 실시예의 ROV는 충분한 정보 및/또는 데이터를 제공하여 실시예가 해저(2170)의 깊이 및/또는 이의 표면 윤곽을 맵핑하게 할 수 있다. 실시예의 ROV(2157)에 있는 하측 음향 센서(2169)는 소리(2171)를 생성한 후 반사된 에코를 검출할 수 있으며, 이에 따라 ROV(2157)가 해당 센서와 ROV 아래의 해저(2170) 사이의 거리를 측정하게 할 수 있어서, 그 거리를 적어도 대략적인 정도로 계산할 수 있다. ROV는, 또한, 최소한 대략적인 정도까지 깊이를 결정할 수 있게 하는 압력 및/또는 깊이 센서를 통합한다. 이러한 두 개의 거리, 즉, ROV의 하측 음향 센서(2169)와 해저(2170) 사이의 거리, ROV의 깊이, 및 실시예가 부유하는 수역의 표면(2151)과 해저(2170) 사이의 거리를 적어도 대략적인 정도로 결합함으로써, 실시예가 수역의 표면(2151)과 그 아래의 해저를 가로질러 이동할 때, 실시예 및 이의 ROV가 지나치는 해저 부분의 고도 및/또는 깊이의 맵핑을 허용할 수 있다.
실시예의 관성 물 튜브(2158)에 부착된 튜브 장착 음향 센서(2172)는, ROV(2157)에 도달할 수 있고 상측 음향 센서(예를 들어, 2168)에 의해 검출될 수 있는 소리(2173)를 생성할 수 있다. 실시예의 제어 시스템(미도시)은 소리가 방출된 시간과 ROV가 소리를 수신한 시간을 알고 있으므로, 실시예는 실시예의 튜브 장착 음향 센서(2172)와 ROV의 상측 음향 센서(2168) 사이의 "음향 거리"를 적어도 대략적인 정도로 계산할 수 있다. 실시예의 튜브 장착 음향 센서는 스피커와 수중 청음기의 조합일 수 있다.
실시예는, 부표(2150)의 상측 부분에 장착된 입체 카메라 및 기타 센서를 보유하여, 부표가 자체 흘수선의 높이 및/또는 관성 물 튜브(2158)의 드래프트 또는 깊이를 계산할 수 있게 한다. ROV의 압력 및/또는 깊이 센서(도시되지 않음)에 의해 결정된 ROV 깊이로부터 이러한 튜브 깊이를 빼면, 실시예가 관성 물 튜브(2158)의 하부에 대한 및/또는 이에 장착된 튜브 장착형 음향 센서(2172)에 대한 ROV의 "튜브 상대 깊이"를 결정할 수 있다.
튜브 관련 깊이의 값이 음향 거리와 같으면, ROV는 튜브(2158) 및/또는 튜브 장착 음향 센서(2172) 바로 아래에 최소한 대략적인 정도로 있어야 한다. 그러나, 튜브 관련 깊이의 값이 음향 거리보다 크면, ROV의 위치는 수평면 내에(즉, 실시예가 부유하는 수역의 정지면(2151)에 평행한 평면 내에) 및 튜브 장착형 음향 센서(2172)를 통과하는 수직 축의 투영을 중심으로 한 원 상에 있어야 한다. 따라서, ROV의 위치는 이러한 원형 경로에 최소한 대략적인 정도까지 있어야 한다. 이는 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 (예를 들어, ROV가 자체 길이방향 축 및/또는 기하학적 구조에 대해 특정 추력 벡터를 실행하게 하는 ROV(2157)에 대한 커맨드를 통해) ROV의 위치를 조정할 수 있게 하고 ROV가 위치해야 하는 원형 경로의 직경의 상응하는 변화를 기록하게 할 수 있다.
시행착오를 통해, 및/또는 부표(2150)와 ROV(2157) 상의 가속도계, 부표(2150) 상의 및/또는 컴퓨터 인클로저(2153) 내의 GPS 수신기(들)로부터의 데이터, ROV의 음향 센서(2168, 2169) 중 하나 또는 모두 및 튜브 장착 음향 센서(2172), 기타 위치 감지 기구, 메커니즘, 디바이스, 및/또는 센서에 의해 주변 수중 잡음이 검출되는 차등 시간과 조합하여, 실시예의 제어 시스템은, 실시예가 부유하는 수역의 표면(2151)을 가로질러 ROV가 실시예의 부표(2150)의 이동을 따르게 하고 및/또는 적어도 대략적인 정도로 본 실시예의 관성 물 튜브(2158) 아래에 머무르게 하는 크기 및 배향의 추력으로 (해당 이동이 수동적인지 여부에 관계없이, 즉, 예를 들어 자주식을 통해 표류하거나 지시되는지에 관계없이) ROV를 조종할 수 있다
도 247에 예시된 실시예는 단일 테더 연결된 ROV(2157)를 포함하지만, 본 개시내용의 범위는, 임의의 수의 이러한 묶인 ROV, 및/또는 임의의 수의 묶이지 않은 ROV, 및/또는 에너지가 획득 및/또는 보충될 수 있는 임의의 수의 ROV 도킹 포트를 갖는 실시예를 포함한다. 도 247에 예시된 실시예의 ROV는 카메라 및 음향 센서를 포함하고 이용하지만, 본 개시내용의 범위는 ROV가 임의의 종류, 유형 및/또는 수의 센서를 통합하는 실시예를 포함한다.
도 248은 본 개시내용의 실시예의 측면도를 도시한다.
실시예(2200)는 파도가 통과하는 수역의 상측면(2201)에 인접하여 부유한다. 실시예는, 부력 및/또는 부표, 부분(2200), 및 매달려 있는 관형 부분(2202), 즉, 관성 물 튜브를 포함하고, 실시예(2200)가 실시예의 상측 플랫폼(2204)에 부착된 컴퓨터 인클로저(2203)로 보강되었으며, 이러한 인클로저는 컴퓨터, 라우터, 메모리 모듈, 암호화 및 복호화 회로, 실시예 특정 제어 시스템, 무선 송수신 회로, 항법 회로를 포함하지만 이에 제한되지 않는 전자 회로 및 메커니즘을 포함 및/또는 수용한다는 점을 제외하고는, 도 205 내지 도 213에 예시된 동일한 실시예이다. 실시예의 컴퓨터 인클로저(2203)는, 배터리, 커패시터, 인덕터, 플라이 휠 및 연료 전지를 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 저장 디바이스 및 메커니즘을 포함한다.
또한, 실시예의 상측 플랫폼(2204)에 부착된 것은, 위성(2208), 선박, 비행기, 풍선에 현수된 송수신기, 및/또는 지상 송수신기, 컴퓨터 및 네트워크를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 물체에 연결된 및/또는 이러한 물체에 의해 제어되는 안테나와 실시예 간의 인코딩된 무선 송신(2206/2207)의 교환을 용이하게 하는 위상 어레이 안테나(2205)이다. 위상 어레이(2205)는 인코딩된 전자기(예를 들어, 무선) 신호를 송신(2206) 및 수신(2207)할 수 있다.
실시예에 의해 생성되고 및/또는 실시예에 의해 주변파 환경으로부터 추출된 전력의 적어도 일부는, 컴퓨터 인클로저(2203) 및 실시예의 위상 어레이 안테나(2205) 내에 위치, 저장 및/또는 보호되는 전자 회로의 적어도 일부에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
실시예에 의해 생성되고/생성되거나 주변파 환경으로부터 실시예에 의해 추출된 전력의 적어도 일부는, 허브(2211)를 통해 자율 수중 차량(AUV, 예를 들어, 2209 및 2210)에 에너지를 공급하는 데 사용된다.
케이블, 체인, 연결 디바이스, 로프 및/또는 다른 가요성 커넥터(2212)로 연결되는 것은 스파 부표(2213)이다. 부표(2200)와 스파 부표(2213) 간의 부조화한 운동은, 한 쌍의 부표(예를 들어, 2214)로 구성된 탄성 계류 디바이스(2214)에 의해 평활화되고, 완충되고/완충되거나 흡수되며, 그 아래에서 추(2215)가 부유체들 사이에 현수된다. 부표(2200)와 스파 부표(2213)의 분리는, 예를 들어, 부유체(예를 들어, 2214)가 분리되게 하고, 이러한 부유체는 다시 현수된 추(2215)가 올라가게 하여, 위치 에너지를 저장한다. 저장된 위치 에너지는, 부표를 분리시키는 아마도 파도에 의해 구동되는 힘이 충분히 감소될 때 부표(2200)와 스파 부표(2213)를 함께 끌어당긴다.
케이블(2212)은 연산 인클로저(2203)와 스파 부표(2213)의 컴퓨터 간에 전력 및 데이터를 송신하고, 케이블(2216)은 다시 스파 부표(2213)와 자율 주행 차량(AUV) 허브(2211) 간에 그 전력 및 데이터의 적어도 일부를 송신한다. 따라서, 전력 및 데이터는 실시예(2200) 및/또는 연산 인클로저(2203) 및 AUV 허브(2211) 내의 전자 회로 간에 교환된다. 예를 들어 복수의 부유체(예를 들어, 2217)는 케이블의 무게를 지지하고 대략적인 중성 부력을 얻을 수 있게 하는 데 도움이 된다.
AUV 허브(2211)는, 고정된 수평 추진기(2218), AUV 허브(2211)의 긴 수평 축을 중심으로 배열되고 이들을 회전 가능하게 허브에 연결하는 로드를 중심으로 회전할 수 있는 4개의 원주 방향 추진기(예를 들어, 2219)를 포함하여 다수의 추진기를 갖는다. AUV 허브(2211)는, 또한, (반대측 마수를 통해 물을 당기는 동안) 상측(2221) 또는 하측(2222) 마우스 중 하나를 통해 수직으로 물(2220)을 분출하는 단일 추진기를 포함한다.
AUV 허브(2211)는 AUV 허브의 중심을 통과하는 수평면에 대해 원주방향으로 위치하는 3개의 도킹 포트(예를 들어, 2223 및 2224)를 갖는다. 각 도킹 포트의 중심 후면 벽에는 그 안에 도킹하는 AUV에 안내 정보 및/또는 신호를 제공하는 조명 및 음향 센서(예를 들어, 2225)가 있다.
AUV 허브는 해저(2227) 및/또는 AUV(예를 들어, 2228)의 이미지를 제공할 수 있는 카메라 및 조명(2226)을 포함한다.
실시예(2200)의 각 AUV(예를 들어, 2228)는 4개의 카메라 및 연관된 조명을 갖는다. 2개의 카메라와 조명(예를 들어, 2229 및 2230)은, 후면 대면 스트러트에 장착되며, AUV가 이의 후단부(예를 들어, 2210)를 도킹 포트(예를 들어, 2224)에 삽입하려고 할 때 유용한 정보를 AUV에 제공하는 경향이 있다. AUV의 후면 대면 카메라는 입체 이미지를 제공할 수 있으며, 이는, 각 도킹 포트의 후면 내부에 있는 광 및 음향 센서(예를 들어, 2225)에 의해 방출되는 귀환 신호와 조합하여, AUV(예를 들어, 2211)의 도킹 포트(예를 들어, 2224)로의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
2개의 카메라와 조명(예를 들어, 2231 및 2232)은, 전면 대면 스트러트에 장착되고, 해저(227), 해저의 물체(예를 들어, 2233), 및/또는 기타 물체, 생명체, 및/또는 표면에 관한 정보를 조사, 검사 및/또는 수집하려 할 때 유용한 정보를 AUV에 제공하는 경향이 있다. AUV(2228)는 해저(2227)로부터 지질 샘플(2233)을 채취하려고 한다. 환경으로부터 샘플(예를 들어, 2233)을 획득한 후, AUV(2210) 및/또는 실시예의 중앙 제어 시스템(예를 들어, 실시예의 연산 인클로저(2203) 내에 위치함)은, 샘플을 리셉터클(예를 들어, 2235) 내에 배치하고 샘플의 회수 전에 및/또는 후에 샘플의 AUV의 카메라(예를 들어, 2231, 2232)에 의해 취해진 임의의 사진 및 샘플이 저장된 리셉터클의 식별자와 함께 샘플이 획득된 시각과 지리적 장소를 기록함으로써, 선박 또는 해안 기반 실험실 내에 및/또는 사람이 나중에 검사하기 위해 해당 샘플(2234)을 저장하도록 선택할 수 있다.
샘플 리셉터클들의 세트(예를 들어, 2236)는 케이블(2239)에 의해 실시예(2200)에 유연하게 연결된 스파 부표(2238)에 종속된 케이블(2237)에 의해 현수되고, 상기 케이블은, 통과하는 파도에 의해 양쪽의 위치가 흔들릴 때 실시예(2200)와 스파 부표(2238)를 보다 유연하게 연결하기 위한 탄성 계류 디바이스(2240)를 포함한다. 각각의 샘플 리셉터클(예를 들어, 2236)은, AUV가 내부에 샘플을 배치할 수 있는 애퍼처(예를 들어, 2241)를 포함한다.
각 AUV(예를 들어, 2209)는, 관절 암(예를 들어, 2241)을 포함하고, 이러한 암의 강성 세그먼트들은, 회전 조인트를 중심으로 회전하여, 잡는 클로(claw) 및/또는 그리퍼(예를 들어, 2242)의 배향과 위치가 이러한 배향과 위치의 범위를 통해 조정될 수 있게 한다. 각 AUV(예를 들어, 2209)는, 또한, 투어 4개의 추진기(예를 들어, 2243 내지 2245)를 포함하고, 이 추진기의 추력은 각 추진기를 AUV 본체에 연결하는 각 로드의 길이방향 중심으로 각 추진기의 회전을 통해 조정될 수 있다.
AUV 허브(2211) 상의 도킹 포트(예를 들어 2224)와 도킹한 후, AUV는, 실시예(2200), 실시예의 연산 인클로저(2203) 내의 (에너지 저장 디바이스를 포함할 수 있는) 전자 회로로부터 및/또는 실시예의 발전기(도시되지 않음) 및 또는 에너지 저장 디바이스(도시되지 않음)로부터 전력을 획득할 수 있어서, 고유 에너지 저장 디바이스 및/또는 메커니즘(도시되지 않음)을 재충전하게 할 수 있다.
도 249는 도 239 내지 도 245에 예시된 동일한 실시예의 수정된 구성의 사시도를 도시한다. 반면, 도 239 내지 도 245에 예시된 실시예는, 수직 방향으로 하측 마우스(2066) 내외로 물의 방해받지 않는 흐름(2059)을 허용하는 개방된 하측 마우스를 갖는 관성 물 튜브(2053)를 갖고, 도 249에 예시된 수정된 구성은, 관성 물 튜브(2053)의 하측 마우스 내외로 흐르는 물이 비선형 및/또는 순환 경로를 따르게 하는 하측 마우스(2066) 아래와 이에 인접하여 위치하는 흐름 전환기(2076)를 포함하며, 여기서 물은 수직으로 흐르기 위해 흐름 전환기 주위로 흘러야 한다. 흐름 전환기(2076)는, 복수의 스트러트, 바, 로드, 파이프, 튜브 및/또는 다른 좁은 수직 구조 요소(예를 들어, 2077)에 의해 제자리에 유지된다. 실제로, 흐름 전환기는 하측이 아닌 측방향(방사형)으로 배향된 하측 벽을 포함하는 관성 물 튜브를 생성한다.
도 249에 예시된 변형된 실시예와 유사한 실시예는, 체인, 로프, 케이블, 링키지, 및/또는 섬유를 포함하지만 이에 제한되지 않는 가요성 커넥터에 의해 각각의 관성 물 튜브(2053)의 하부로부터 각각의 흐름 전환기(2076)를 현수한다.
도 250은 도 249에 예시된 동일한 수정된 실시예 구성의 사시 수직 측단면도를 도시한다. 도 250에 예시된 도면은 수정되지 않은 실시예 구성에 관하여 도 245에 예시된 것과 동일한 도면이며, 여기서 수정되지 않은 실시예 구성의 단면은 도 242 및 도 243에 특정된 바와 같이 단면 라인(244-244)을 따라 취해진 것이다. 도 249 및 도 250에 예시된 실시예는, 흐름 전환기(2076)를 포함하도록 수정될 뿐만 아니라 도 239 내지 도 245에 예시된 원래 실시예의 중실(예를 들어, 폼) 환형 부력 링(2051)을 대체하는 중공(예를 들어, 가스 충전) 환형 부력 링(2051)도 포함하도록 수정된다.
통과하는 파도에 응답하여 실시예(2050)가 상하로 이동함에 따라, 관성 물 튜브(2053) 내의 물(2065)은 실시예 및 관성 물 튜브에 대해 상하로 이동하는 경향이 있다. 관성 물 튜브(2053) 내의 물(2065)이 상하로 이동함에 따라, 물은 관성 관의 하측 마우스(도 244의 2066) 내외로 이동(2059)하여 흐름 전환기(2076)의 위와 주위를 흐른다. 관성 물 튜브 내의 물(2065)이 아래로 이동할 때, 이 물은 흐름 전환기의 상측 단부(2080)에 의해 측방향으로 향하게 된다. 그리고, 물은, 관성 물 튜브의 하측 마우스 외부로부터 하측 마우스로 유입될 때, 흐름 전환기의 하부(2081) 주위로 흘러야 한다.
물은, 스트러트들(예를 들어, 277) 사이의 간극(예를 들어, 2078)을 통해 관성 물 튜브의 하측 마우스의 내외로 흐르며(2059), 이에 의해 흐름 전환기가 관성 물 튜브의 하측 단부에 부착 및/또는 연결된다.
흐름 전환기(2076)는 실시예가 부유하는 물보다 밀도가 높은 재료로 충전될 수 있으며, 그 재료는 시멘트, 철, 자갈, 모래, 암석 및 기타 시멘트질 재료를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 도 249 내지 도 250에 예시된 것과 유사한 실시예는, 실시예의 질량을 증가시키면서 대략 중성 부력이 되도록 물로 충전된 흐름 전환기(2076)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
흐름 전환기(2076)는 수직으로 배향된 상태를 유지하는 데 도움이 되는 추가 밸러스트를 예시된 실시예에 제공하는 경향이 있다. 흐름 전환기(2076)는, 또한, 예를 들어, 폭풍 동안 관성 물 튜브(2053) 내의 물(2065)의 수직 진동에 대한 실시예의 수직 진동의 영향을 완충하는 경향이 있어서, 예를 들어, 폭풍 동안 실시예의 구조적 무결성을 보호하는 데 도움이 된다.
도 251은 본 개시내용의 실시예(2300)의 사시 측면도를 도시한다. 실시예(2300)는 파도가 통과하는 수역의 상측면(2301)에 인접하여 부유한다. 실시예는, 대략 구상형의 상측 구상 부분, 상측 구상 부분에 종속된 하측 관형 부분(2302)을 갖는다. 실시예의 상측 단부에는, 대기 공기가 구상형 상측 단부의 내부의 일부를 자유롭게 입출할 수 있는 상측 애퍼처를 갖는 튜브(2303)가 있다.
실시예(2300)는, 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 실시예 내에 위치하는 포획된 공기 포켓(보이지 않음)에 공기를 추가하거나 공기를 제거할 수 있는 공기 펌프(2304)를 포함, 통합 및/또는 이용한다.
실시예(2300)는, 실시예의 구상형 상측 부분의 하부 단부에서 터빈 파이프(2305) 내에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)을 포함, 통합 및/또는 이용한다.
도 252는 도 251에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 터빈 파이프(2305) 내에서 볼 수 있는 것은 실시예의 수력 터빈(2306)이다.
도 253은 도 251 및 도 252에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 252에 특정된 단면 라인(253-253)을 따라 취해진 것이다.
도 253에 예시된 실시예는 실시예에서의 파도의 작용에 응답하여 상하로 이동하며, 이는 실시예가 부유하는 수역의 표면(2301)을 가로지르는 파도의 통과로 인해 발생한 것이다. 실시예가 상하로 이동함에 따라, 중앙 수직 관성 물 튜브(2302) 내에 수용된 물(2307)도 상하로 이동하는 경향이 있어서, 물이 관성 물 튜브의 하측 애퍼처(2309) 내외로 이동(2308)하게 하고, 관성 물 튜브 내의 물(2307)의 상측면(2310)도 상하로 이동(2311)하게 한다.
관성 물 튜브 내의 물(2307)의 이동 및 이를 수용하는 관성 물 튜브(2302)의 이동은 비동기적인 경향이 있다. 그 결과, 주기적으로 및/또는 때때로, 관성 물 튜브(2302) 내의 물(2307) 및 이러한 물의 상측면(2310)은, 관성 물 튜브의 수축부(2312) 및/또는 수축된 부분과 만날 만큼 충분히 빠르게 및/또는 충분히 멀리 상승한다. 상측으로 흐르는 물(2307)과 관성 물 튜브의 수축 부분(2312)의 충돌은 그 수축 부분을 통해 흐르는 물의 상향 속도의 증가를 초래한다.
주기적으로 및/또는 때때로, 관성 물 튜브(2302) 내의 물(2307)은, 이러한 물의 일부가 관성 물 튜브의 상측 애퍼처(2314)로부터 배출(2313)되도록 충분히 높고 빠르게 상측으로 이동한다. 이렇게 배출된 물은, 충분한 속도를 가지고 있다면, 전환기(2315)를 만난다. 전환기의 밑면은 이 밑면을 치는 물(2313)을 측방향으로 전환시키는 경향이 있는 환형 홈(2316)을 포함한다.
관성 물 튜브(2302)의 상측 애퍼처(2314)로부터 배출(2313)된 물은, 깔때기 형상 튜브(2303)의 하측 부분 내에 수용된 수역(2317)으로 떨어지고 및/또는 합류하여, 이러한 물의 상측면(2318)의 높이를 올리는 경향이 있다. 관성 물 튜브(2302) 내의 물(2307)이 상하로 진동하고 이러한 물의 일부가 주기적으로 배출(2313)됨에 따라, 관성 물 튜브의 상측 부분(2312) 내의 그리고 평형 튜브의 상측 부분(2303) 내의 공기(2321)의 부피는, 크게 증가하거나 감소할 수 있으며, 이는 다시 해당 공기의 압력에 상당한 변화를 일으킬 수 있다.
그러나, 평형 튜브(2303)의 상부에 있는 애퍼처(2319)는 평형 튜브의 내부(2321)와 실시예 외부의 대기 간에 공기가 자유롭게 교환될 수 있게 한다. 따라서, 실시예의 관성 물 큐브(2302) 내의 물(2307)의 진동 및 이로부터의 주기적 배출에 응답하여, 공기는 평형 튜브(2303)의 상측 부분으로부터 및 상측 부분 내로 흐르는(2320) 경향이 있다. 평형 튜브(2303)의 상부에 있는 애퍼처(2319)는, 평형 튜브의 상측 부분 내의 공기(2321)의 압력을 대략 일정하게 유지하고, 실시예 외부의 공기의 대기압과 대략 동일하게 한다.
평형 튜브(2303)의 상측 부분에 있는 평형 공기(2321)와는 대조적으로, 평형 튜브(2303)에 인접하고 이의 외부에 있는 환형 채널(2322) 내에 실시예의 구상형 상측 부분(2300) 내에 포획된 공기는 가압된다. 포획된 공기(2322)의 압력은, 평형 튜브(2303) 내에 수용된 물(2317)의 표면(2318)과 평형 튜브와 실시예의 구상형 상측 부분(2300) 내에 수용된 물(2325)의 표면(2324)의 높이의 차이(2323)로 표시된다.
평형 튜브(2303) 내에 수용된 물(2317)은 평형 튜브의 하측 애퍼처(2327)를 통해 실시예의 구상형 상측 부분(2300) 내에 포획된 물(2325)과 유체 연결된다. 그리고 물은 실시예의 구상형 상측 부분 내의 평형 튜브의 내부와 외부 사이를 자유롭게 흐를 수 있다(2326).
실시예의 구상형 상측 부분 내의 압축 공기(2322)는, 실시예에 부력을 제공하고, 추가 중공 구조, 구조적 폼 등에 의해 제공되는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 고가의 대체 부력 소스에 대한 필요성을 감소시키거나 제거한다.
실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)은, 공기를 실시예에 넣고(2328) 이에 따라 내부에 포획된 공기(2322)의 압력을 증가시키거나 실시예 내부로부터 대기로 공기를 배출(2328) 및/또는 배기하여 그 안에 포획된 공기(2322)의 압력을 감소시키도록 공기 펌프(2304)의 활성화를 통해 포획된 공기(2322)의 포켓 내의 원하는 정도의 가압을 조정, 변경, 변화, 수정, 조절 및/또는 유지할 수 있다. 실시예 내에 포획된 공기(2322)의 압력을 조정함으로써, 제어 시스템이 파도 작용에 대한 실시예의 응답성을 조정하여 만나는 바다 상태에 대한 전력 생산을 적어도 어느 정도 제어할 수 있다.
제어 시스템(도시하지 않음)이 실시예에서 포획된 공기(2322)의 압력을 증가시킬 때, 그 증가된 압력은 평형 튜브(2303) 내부와 주변의 물의 표면들 사이의 차이(2323)를 증가시킨다. 관성 물 튜브(2307)의 상측 애퍼처(2314)가 평형 튜브(2303) 내에 수용된 물(2317)의 가능한 최대 높이를 제한하기 때문에(즉, 그 안의 물이 관성 물 튜브(2302)로 다시 흐르기 시작하기 전에), 평형 튜브(2303) 내부와 주변의 물의 표면들 간의 차이 증가는 실시예 내에 포획된 공기의 부피(2322)를 증가시키는 경향이 있으며, 이는 실시예의 밀도를 감소시키는 경향이 있어서, 실시예의 드래프트를 감소시키고 이의 흘수선을 아래로 이동시키는 경향이 있다.
실시예의 구상형 상측 부분이 대략 구형이기 때문에, 실시예가 부유하는 수역의 표면(2301) 위로의 실시예의 충분한 상승은, 실시예의 수선 면적을 감소시키고 이에 따라 통과하는 파도로부터 실시예가 흡수하는 에너지의 상대적인 양을 감소시키는 경향이 있다.
마찬가지로, 제어 시스템(도시되지 않음)이 실시예에서 포획된 공기(2322)의 압력을 감소시킬 때, 그 감소된 압력은 평형 튜브(2303)의 내부와 주변의 물의 표면들 사이의 차이(2323)를 감소시킨다. 이는 실시예 내에 포획된 공기(2322)의 부피를 감소시키는 경향이 있고(예를 들어, 추가 물로 대체되고), 이는 실시예의 밀도를 증가시키는 경향이 있고, 이에 따라 실시예의 드래프트 및 수선 면적이 (실시예의 구상형 상측 부분(2300)의 적도에서 최대 수선 면적까지) 증가하게 한다.
도 253에 예시된 것과 유사한 실시예는, 실시예 내부에 포획된 공기(2322)의 압력을 측정하기 위한 (및/또는 실시예 외부의 대기와 그 공기(232)의 압력의 차이를 측정하기 위한) 압력 센서를 포함, 통합 및/또는 이용하는 공기 펌프(2304)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 공기 펌프의 압력 센서가 실시예 내에 포획된 공기(2322)의 (상대적 및/또는 절대적) 압력 감소를 검출하면, 대기로부터 실시예로 공기를 끌어들여 그 공기(2322)의 압력을 증가시킨다. 공기 펌프의 압력 센서가 실시예 내에 포획된 공기(2322)의 (상대적 및/또는 절대적) 압력 증가를 검출하면, 실시예 내부로부터 대기로 공기를 방출하여 그 공기(2322)의 압력을 감소시킨다.
(실시예 내에 포획된 공기(2322)의 압력과 내부에 포획된 물(2325)의 수두 압력의 합과 대략 동일한 압력을 갖는) 가압수(2325)는, 터빈 파이프(2305) 내로 흘러(2329) 내부의 수력 터빈(2306)에 에너지를 부여하고, 가압수가 수력 터빈의 블레이드를 통해 흐를 때 수력 터빈을 회전시킨다. 수력 터빈의 회전은 동작가능하게 연결된 발전기(2330)로 전달되어, 발전기가 전력을 생산하게 한다. 수력 터빈의 유출물은 실시예가 부유하는 수역(2301)으로 흐른다(2331).
도 254는 도 253에 예시된 동일한 수직 단면도의 사시도를 도시하며, 여기서 단면은 도 252에 특정된 바와 같이 단면 라인(253-253)을 따라 취해진 것이다.
도 255는 본 개시내용의 실시예의 관성 물 튜브의 수축된 상측 부분의 사시 측면도를 도시한다. 관성 물 튜브의 하부 부분(2400)의 길이는 최상부 부분의 확대 예시를 용이하게 하기 위해 절단되었으며, 대략 절두원추형의 수축된 부분(2401) 및 대략 원통형의 상측 스파우트(2402)로 절단되었다.
도 255에 예시된 관성 물 튜브의 상측 스파우트(2402)는, 상측 스파우트를 통해 상측으로 흐르는 유체가 흐름의 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 시작하게 하는 경향이 있는 소용돌이 요소(2403)를 포함한다. 이렇게 부여된 회전은, 분출된 유체가 측방향, 방사상, 및/또는 외측으로 어느 정도의 속도로 상측 스파우트의 상측 애퍼처(2405) 외부로 흐르게 하는(예를 들어 2404) 경향이 있다.
수정되지 않은 대략 수직 관성 물 튜브의 상측 애퍼처로부터 흘러나오는 물은 똑바로 위로 흐르는 경향이 있다. 이는 분출 종료시 이러한 물의 일부가 상측 애퍼처를 통해 다시 떨어져 다시 관성 물 튜브로 흘러내리는 결과를 초래하는 경향이 있다. 수정되지 않은 대략 수직 관성 물 튜브의 상측 애퍼처로부터 흘러나오는 물의 최상측 부분은, 또한, 이러한 물의 하측 부분에 대해 뒤로 미는 경향이 있고, 이는 더 낮은 부분 등에 대해 뒤로 민다. 수정되지 않은 거의 수직인 관성 물 튜브의 상측 애퍼처로부터 똑바로 위로 흐르는 물에 의한 이러한 밀어냄은, 단일 분출 중에 궁극적으로 분출될 물의 양을 감소시키는 경향이 있는 역압을 생성하는 경향이 있다.
실시예의 관성 물 튜브로부터의 물의 변경되지 않은 상향 분출에 연관된 잠재적인 비효율을 해결하기 위해, 일부 실시예에서는 "전환기"(예를 들어, 도 75 및 도 76의 727, 도 87의 828, 도 214의 1668, 도 232의 1975, 도 253 내지 도 254의 2315)를 사용하며, 각 관성 물 튜브의 상측 애퍼처 밖으로 및 상측으로 분출된 물은 충돌하는 경향이 있어서, 각 관성 물 튜브로 다시 떨어질 수 있기 전에 측방향으로 흩어지는 경향이 있다.
본 개시내용의 다른 실시예는 각각의 관성 물 튜브로 후속적으로 떨어지는 분출된 물의 양을 감소시키기 위해 만곡된 관성 물 튜브를 사용할 수 있다. 만곡된 및/또는 비수직 관성 물 튜브를 사용하는 본 개시내용의 실시예는 도 102 내지 도 112, 도 113 내지 도 124, 도 125 내지 도 137, 도 138 내지 도 146에 예시된 예시적인 실시예를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예는, 관성 물 튜브의 설계에 있어서 다른 메커니즘, 디바이스, 설계, 수정 및/또는 변형을 사용하여, 각각의 관성 물 튜브의 상측 애퍼처로부터 분출된 물이 각각의 분출 후에 관성 물 튜브로 다시 흐르는 것을 줄이고, 감소시키고 및/또는 방지한다. 관성 물 튜브의 설계 및/또는 임의의 관성 물 튜브 설계에 있어서 이러한 모든 메커니즘, 디바이스, 설계, 수정 및/또는 변형을 사용하는 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 255에 예시된 관성 물 튜브의 기본 및/또는 수정되지 않은, 즉, 소용돌이 요소가 포함, 통합 및/또는 추가된 부분은, 도 55 내지 도 69, 도 70 내지 도 79, 도 80 내지 도 93, 도 205 내지 도 214, 도 217 내지 도 219, 도 220 내지 도 222, 도 229 내지 도 233, 및 도 251 내지 도 254에 예시된 실시예와 같은(이에 제한되지 않음) 본 개시내용의 많은 실시예의 관성 물 튜브와 유사하다. 이들 실시예 각각에 대해, 관성 물 튜브의 상측 부분에 소용돌이 요소를 포함하는 본 개시내용의 또 다른 유사한 실시예가 있다.
도 256은 도 255에 예시된 본 개시내용의 실시예의 관성 물 튜브의 동일한 수축된 상측 부분의 사시 측면도를 도시한다. 도 256에서, 상측 스파우트(2402) 벽의 일부는 내부의 소용돌이 요소(2403)의 검사 및 설명을 용이하게 하기 위해 제거되었다.
도 255 및 도 256에 예시된 관성 물 튜브(2400 내지 2402)에서, 소용돌이 요소(2403)는 3개의 패널(2406 내지 2408)로 구성되며, 이들 패널의 단면은, 3개의 패널이 관성 물 튜브의 흐름 경로의 중심 부근에서 만나는 지점 및/또는 영역을 정의하는 중심, 길이방향, 대략 수직 축(2409)을 중심으로 회전된다.
관성 물 튜브(2400 내지 2402)로부터 분출되고 소용돌이 요소 패널(2406, 2407)에 의해 경계가 지어진 상측 스파우트(2402)의 부분 및/또는 구획부를 통해 상측으로 흐르는 물은, 상측뿐만 아니라 측방향으로 관성 물 튜브로부터 대략 방사상으로도 멀리 흐르게 되어(2404), 본 개시내용의 각 실시예 내에서 분출된 물의 포획을 용이하게 하고, 분출로 진행되는 도중에 관성 물 튜브 내에서 여전히 상승하는 물에 대한 임의의 배압 감소를 용이하게 한다.
도 257은 도 255 및 도 256의 와류 요소(2403)의 저면도를 도시한다. 소용돌이 요소(2403)의 3개의 패널 각각은, (도 257의 도트(2409)로서 하향 사시도로 볼 때) 회전 및/또는 길이방향 축에 관하여 초기 각도 배향에서 각각의 관성 물 튜브(예를 들어, 도 253 및 도 254의 2309)의 최저 애퍼처로부터 최저 높이, 고도 및/또는 거리에서 시작한다.
각 패널의 표면(전면 및 후면), 예를 들어, 최저 높이, 각각의 연속 높이, 고도 및/또는 각각의 관성 물 튜브의 최저 애퍼처로부터의 거리에서 패널(2406)의 후면(2410)은, 각각의 관성 물 튜브의 최저 애퍼처로부터의 높이, 고도, 및/또는 거리의 변화와 선형적으로 상관된 각도 편향을 통해 회전하고, 각 패널의 전면과 후면을 포함하여 이러한 전면과 후면까지, 예를 들어, 소용돌이 요소(2403)의 최고 높이에서 패널(2406)의 후면(2411)까지 회전축(2409)을 중심으로 비교적 매끄러운 회전을 초래하는 경향이 있다.
도 258은 도 255 내지 도 257의 와류 요소(2403)의 측면 사시도를 도시한다.
도 255 내지 도 258에 예시된 소용돌이 요소는, 배열되고 회전되는 길이방향 축을 따라 선형 거리에 대해 대략 일정한 각 속도로 매끄럽게 회전되는 3개의 벽 및/또는 패널을 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시예는, 유체 흐름의 공칭 방향에 대략 평행한 축을 중심으로 회전되는 단일 패널, 4개의 패널, 5개의 패널을 포함하는 소용돌이 요소를 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 임의의 수의 패널, 임의의 패널 표면 텍스처, 임의의 패널 방사상 범위(예를 들어, 각각의 관성 물 튜브의 길이방향 축 및/또는 중심에서 함께 결합하지 않는 패널), 임의의 패널 두께, 패널 제작 및/또는 제조 재료의 임의의 방법 등을 포함하여 각각의 관성 물 튜브 내에 소용돌이 요소를 통합, 포함, 및/또는 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시예는, 배열 및 회전되는 길이방향 축을 따른 선형 거리에 대하여 일정하지 않고, 지수적이며, 불규칙하고, 및/또는 임의의 각 속도로 회전 축(예를 들어, 각각의 관성 물 튜브 내에서 유체 흐름의 축에 평행한 축)을 중심으로 회전되는 임의의 수의 패널을 포함하는 소용돌이 요소를 포함한다.
도 255 내지 도 258에 예시된 소용돌이 요소는 본 개시내용의 실시예의 관성 물 튜브의 상측 스파우트 내에 위치했지만, 이러한 소용돌이 요소는, 실시예의 관성 물 튜브의 테이퍼링된 부분, 수축된 부분, 및/또는 좁아지는 부분 내에 부분적으로 또는 완전히 위치하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 실시예의 관성 물 튜브 내의 어느 곳에나 위치할 수 있다.
도 259는 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 실시예(2500)는 파도가 통과하는 수역의 상측면(2501)에 인접하여 부유한다. 실시예는 구상형이며 대략 구형의 상측 부표 부분(2500), 및 예를 들어 실시예 및 물의 파도 유도 운동에 응답하여 물이 관성 물 튜브(2502)의 내외로 흐를 수 있는 개방된 하부(2503) 및/또는 애퍼처가 최하단에 있는 종속하는 중공 관성 물 튜브(2502)를 갖는다.
부표(2500) 부분은, 상측 단부 및/또는 측면에 애퍼처(2504)를 포함하고, 이를 통해 대기로부터의 공기가 실시예의 내외로 흐를 수 있다. 그 애퍼처 아래에서, 공기 펌프(2505)가 보일 수 있다.
도 260은 도 259에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 도 260에서 보이는 것은 오버플로우 애퍼처(2506)이며, 이 애퍼처를 통해 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘(보이지 않음) 내의 잉여 물이 실시예 밖으로 흐를 수 있고 실시예가 부유하는 수역(2501)으로 다시 흐를 수 있다. 또한, 도 260에서 보이는 것은 본 실시예의 부표 부분(2500) 하단의 물 펌프이다.
도 261은 도 259 내지 도 260에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 도 261에서 보이는 것은 수력 터빈 도관(보이지 않음)의 터빈 유출 애퍼처(2508)이다. 내부 물 저장소(보이지 않음) 내에서 집수, 포착, 수용, 및/또는 포획된 물은, 터빈 유입 애퍼처(보이지 않음)로 유입된 후 해당 터빈 도관(보이지 않음)을 통해 그리고 내부의 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐른다.
도 262는 도 259 내지 도 261에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
도 263은 도 259 내지 도 262에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 평면도를 도시한다. 도 263에서 보이는 것은 실시예의 관성 물 튜브(2502)의 내부이다. (도 263의 도면의 사시도와 관련하여) 관성 물 튜브의 원위 단부에는, 실시예의 부표 부분(2500)의 내부로 물이 주기적으로 및/또는 때때로 분출되는 관성 물 튜브의 상측 스파우트(2509)가 있다. 상측 스파우트 내에 위치하는 것은, 소용돌이 요소, 메커니즘, 구조 및/또는 구성요소(2510)로서, 관성 물 튜브의 상측 스파우트로부터 물이 분출되기 전에 관성 물 튜브를 통해 상측으로 흐르는 물에 와류 운동을 유도하는 경향이 있다.
소용돌이 요소(2510) 뒤에 보이는 것은, 실시예 외부의 대기로부터 실시예의 부표 부분(2500)의 내부로 공기를 펌핑할 수 있고 실시예의 부표 부분의 내부로부터 실시예 외부의 대기로 공기를 펌핑할 수 있는 공기 펌프(2505)이다.
도 264는 도 259 내지 도 263에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 수직 단면은 도 260 내지 도 263에 특정된 단면 라인(264-264)을 따라 취해진 것이다.
실시예가 부유하는 수역의 표면(2501)에서의 파도 작용에 응답하여 실시예가 상하로 이동함에 따라, 실시예의 관성 물 튜브(2502) 내의 물(2511)도, 상하로 이동하지만, 통상적으로 주변 관성 물 튜브의 운동 및 위상이 다르다. 실시예의 관성 물 튜브 내의 물(2511)이 상하로 이동함에 따라, 물은 하측 마우스(2503) 및/또는 관성 물 튜브의 애퍼처 내외로 이동(2512)한다. 실시예의 관성 물 튜브 내의 물(2511)의 상하 이동에 응답하여, 이러한 물의 상측면(2513)이 상하로 이동한다.
주기적으로 및/또는 때때로, 관성 물 튜브 내에서 상측으로 이동 및/또는 흐르는 물(2511)은, 상측으로 흐르는 물의 압력과 속도를 증가시키는 경향이 있는 관성 물 튜브의 좁아지는 및/또는 수축된 일부, 부분, 및/또는 세그먼트(2515)를 만난다. 주기적으로 및/또는 때때로, 관성 물 튜브(2502)의 수축된 부분에 의해 가압된 상측으로 흐르는 물은, 상측으로 그리고 그 가압된 물이 상승하는 물에 회전을 도입하는 경향이 있는 소용돌이 요소(2516)를 만나서 이러한 소용돌이 요소를 통해 흐르는 관성 물 튜브의 상측 스파우트(2509)로 흐른다. 주기적으로 및/또는 때때로, 소용돌이 요소를 통해 흐르는 물은, 관성 물 튜브(2509)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(2418)로부터 분출되고(2517), 이에 따라 가압 공기가 점유하는 실시예의 부표 부분(2500) 내의 중공의 내부 공극(2419)에 진입한다. 소용돌이 요소에 의해 유도된 와류 운동은, 분출된 물이 적어도 어느 정도 측방향으로 분무되게 하여, 분출 종료시 관성 물 튜브의 안으로 및/또는 아래로 다시 떨어지는 분출된 물의 양을 감소시키는 경향이 있다.
관성 물 튜브로부터 분출된 물(2517)은, 저장소(2521)의 표면(2520) 및/또는 관성 물 튜브(2509)로부터의 이전 분출(2517)로부터의 물로 구성된 물 풀에 떨어지는 경향이 있다. 저장소(2521) 위의 공기(2519)의 압력 때문에, 저장소 내의 물은 상승된 압력을 갖는 경향이 있다.
저장소(2521)로부터의 물은, 터빈 파이프(2524)의 내부 애퍼처(2523)로 흐르고(2522), 이에 따라 터빈 파이프에 진입하고 수력 터빈(2525)으로 그리고 이를 통해 흐름으로써, 수력 터빈을 회전시켜 동작가능하게 연결된 발전기(2526)가 전력을 생산하게 한다. 수력 터빈으로부터 흘러나오는(2527) 물은 터빈 파이프(2524)의 외부 애퍼처(2508) 밖으로 흘러나와, 물이 시작된 수역(2501)에 다시 합류한다.
도 264에 예시된 실시예는 통과하는 파도(2501)의 마루에서 상승하고 있다. 그 결과, 실시예는 하향 가속되고 있다(파도 상에 부유하는 물체는, 파도의 중간점으로부터 마루로 이동한 후 다음 중간점으로 이동할 때 하향 가속도를 경험한다. 물체는, 파도의 중간점으로부터 골로 이동한 후 다시 다음 중간점으로 이동할 때 상향 가속도를 경험한다).
실시예의 부표 부분(2500)은 3개의 동심형 구형 부표 벽을 포함한다: 최외곽 부표 벽(2529), 중간 부표 벽(2530) 및 내부 부표 벽(2531). 3개의 동심원 구형 부표 벽은 2개의 동심원 구형 간극과 마찬가지로 대부분의 부표 부분을 둘러싸고 있다. 외부 구형 간극(2533)은 최외측 부표 벽(2529)과 중간 부표 벽(2530) 사이에 놓이고 이에 의해 정의된다. 내부 간극(2534)은 중간 부표 벽(2530)과 내부 부표 벽(2531) 사이에 놓이고 이에 의해 정의된다.
물(2528, 2535)은 내부(2534) 및 외부(2533) 구형 간극 내에 존재하고 이들 사이를 자유롭게 흐른다. 어느 하나의 구형 간극 내의 물은 중간 부표 벽(2530) 내의 애퍼처(2539)를 통해 다른 구형 간극으로 흐를 수 있다(예를 들어, 2538).
저장소(2521) 위의 공기 포켓(2519) 내의 공기의 초대기압 때문에, 내부 구형 간극(2534) 내의 물(2535)의 상측면(2536)은 외부 구형 간극(2528) 내의 물(2528)의 상측면(2537)보다 낮다. 내부(2534) 및 외부(2533) 구형 간극 내의 물의 상측면(2536 및 2537)의 높이 차이는 공기 포켓(2519) 내의 공기의 잉여 압력(예를 들어, 대기 압 초과)과 직접적으로 관련되는 경향이 있다.
외부 구형 간극(2533) 내의 물(2528)은 내부 구형 간극(2534) 내의 물(2535)보다 더 큰 높이로 연장되는 경향이 있기 때문에, 실시예의 수직 가속도는, 내부 구형 간극(2534)의 물, 즉, 환형 잉여 간극 물에서 물(2535)의 높이를 초과하는 외부 구형 간극(2533)에 있는 물(2528)의 환형 부분에 작용하는 경향이 있다.
공기는, 내부 부표 벽(2531)의 상측 단부에 있는 기압 평형 애퍼처(2543)를 통해 내부 구형 간극(2534)의 상측 부분(내부의 물(2535) 위)와 공기 포켓(2519) 사이에서 자유롭게 흐른다.
예를 들어, 실시예가 상측으로 가속될 때, 환형 잉여 간극 물은, 하측으로 흐르는 경향이 있어서 물(2528)이 외부 구형 간극으로부터 중간 부표 벽 애퍼처(2539)를 통해 내부 구면 간극(2535)으로 흐르게 하여 외부 구형 간극(2533)에 있는 물(2528)의 상측면(2537)의 높이를 증가시키고 내부 구형 간극(2534)에 있는 물(2535)의 상측면(2536)의 높이를 증가시킨다. 따라서, 실시예가 상측으로 가속될 때, 외부 구형 간극에서 물(2428)의 결과적인 하강은, 외부 구형 간극(2533)에 있는 물(2528)의 상측면(2537)과 내부 구형 간극(2534)에 있는 물(2535)의 상측면(2536) 사이의 거리를 감소시키는 경향이 있고, 또한, 공기 포켓(2519) 내의 공기의 압력을 증가시키는 경향이 있다.
유사하게, 실시예가 하측으로 가속될 때, 환형 잉여 간극 물은, 상측으로 흐르는 경향이 있어서 내부 구형 간극(2534)으로부터 중간 부표 벽 애퍼처(2539)를 통해 외부 구형 간극(2533)으로 물(2535)을 끌어들이고, 이에 따라 외부 구형 간극(2533)에 있는 물(2528)의 상측면(2537)의 높이를 증가시키고 내부 구형 간극(2534)에 있는 물(2535)의 상측면(2536)의 높이를 감소시킨다.
따라서, 실시예가 하측으로 가속될 때, 외부 구형 간극에 있는 물(2428)의 결과적인 상승은, 외부 구형 간극(2533)에 있는 물(2528)의 상측면(2537)과 내부 구형 간극(2534)에 있는 물(2535)의 상측면(2536) 사이의 거리를 증가시키는 경향이 있고, 또한, 공기 포켓(2519) 내의 공기 압력을 감소시키는 경향이 있다.
도 264는 통과하는 파도(2501)의 마루를 가로질러 하측으로 가속되는 실시예를 예시하고, 외부 구형 간극 내의 물(2528)은 상측으로 흐르고(2532), 내부 구형 간극 내의 물(2535)은 하측으로 흘러(2540), 물이 중간 부표 벽의 애퍼처를 통해 흐르게 한다(2538). 내부 구형 간극(2534) 내의 물(2535)의 하향 흐름(2540)은 공기 포켓(2519) 내의 공기가 이용가능한 부피를 증가시켜, 공기가 내부 부표 벽(2531)의 기압 평형 애퍼처(2543)를 통해 공기 포켓(2519)으로부터 내부 구형 간극(2534)으로 흐르게(2542) 하여, 공기 포켓과 내부 구형 간극(2534)에 의해 공유되는 공기의 압력을 감소시킨다.
외부 구형 간극(2533) 내의 물(2528)이 오버플로우 애퍼처(2506)에 도달하면, 이러한 물의 일부가 오버플로우 애퍼처 밖으로 흐르고(2541), 이에 따라 외부(2533) 및 내부(2534) 구형 간극 내에 포획된 물(2528, 2535)의 부피 및/또는 질량을 감소시킨다.
공기 포켓의 상측 부분 및/또는 내부 구형 간극의 상측 부분 내에 장착된 공기 압력 센서(도시되지 않음)가, 공기 포켓 내의 공기 압력이 예를 들어 임계 압력 수준보다 매우 낮거나 파도 조건과 관련하여 매우 낮음을 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 시그널링하면, 제어 시스템은, 중간 부표 벽(2530)의 상측 단부에 장착된 공기 펌프(2505)를 기동하여 펌프가 대기로부터 공기를 끌어당기게 하고 그 공기를 공기 포켓에 추가하여, 공기 압력을 증가시킨다. 공기 압력 센서가, 공기 포켓 내의 공기 압력이 매우 높다는, 예를 들어, 임계 압력 수준을 초과하거나 파도 조건에 관하여 매우 높다는 신호를 제어 시스템에 보내면, 제어 시스템이 공기를 기동하여 펌프가 공기를 공기 포켓으로부터 대기로 방출 및/또는 펌핑하게 하여, 공기의 압력을 감소시킨다.
내부(2534) 또는 외부(2533) 구형 간극 내에 위치하는 수압 센서 또는 수위 센서가, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘 내의 물(2528, 2535)의 양, 부피, 및/또는 질량이 매우 낮은, 예를 들어, 임계량 미만이거나 파도 조건에 관하여 매우 낮음을 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 시그널링하면, 제어 시스템은, 물(2544)을 실시예가 부유하는 수역(2501)으로부터 외부 구형 간극(2533)으로 펌핑하는 물 펌프(2507)를 기동하여, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘 내의 물의 양, 부피, 및/또는 질량을 증가시킨다. 반대로, 내부(2534) 또는 외부(2533) 구형 간극 내에 위치하는 수압 센서 또는 수위 센서가, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘 내의 물(2528, 2535)의 양, 부피, 및/또는 질량이 매우 큰, 예를 들어, 임계량 초과이거나 파도 조건에 관하여 매우 큼을 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)에 시그널링하면, 제어 시스템은, 물 펌프를 기동하여 물을 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘으로부터 제거하여 실시예가 부유하는 수역(2545)으로 배출한다.
내부(2534) 및 외부(2533) 구형 간극, 내부의 물(2535 및 2528), 및 이러한 물이 내부 및 외부 구형 간극 사이에서 앞뒤로 흐르는 중간 부표 벽(2530)의 애퍼처(2539)는, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘의 부품, 구성요소, 및/또는 요소를 구성한다.
실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은 실시예가 파도의 마루를 가로질러 부유하고 있을 때 공기 포켓(2519) 내의 공기 압력을 감소시키는 경향이 있기 때문에, 공기 포켓 내의 공기 압력은, 실시예의 관성 물 튜브(2502) 내에서 물이 좌측으로 흐를 때 그렇지 않은 경우보다 더 낮은 경향이 있다. 공기 포켓(2519) 내의 공기의 압력은, 물이 관성 물 튜브 내에서 상측으로 흐르는 경우에도 관성 물 튜브 내의 물(2511)의 상측면(2513)을 미는 경향이 있다. 관성 물 튜브 내의 물(2511)이 상측으로 흐르는 동안 공기 포켓(2519) 내의 공기 압력을 감소시킴으로써, 공기 압력 진동 메커니즘은 상승하는 이러한 물에 대해 공기 포켓 내의 압축된 공기에 의해 제공하는 저항을 감소시킨다.
따라서, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은, 실시예의 관성 물 튜브 내에서 상측으로 물이 보다 강력하게 흐르게 하면서 공기 포켓(2519) 내의 압축된 공기의 저항으로 인한 에너지 손실이 덜한 상태로 흐르게 하는 경향이 있다.
도 265는 도 259 내지 도 264에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 수직 단면은 도 260 내지 도 263에 특정된 단면 라인(264-264)을 따라 취해진 것이다.
도 264는 실시예가 마루까지 및 마루 위로 상승할 때 하측으로 가속되는 실시예를 도시하는 반면, 도 265는 실시예가 파도 골 아래로 및 파도 골로 이동할 때 상측으로 가속되는 실시예를 도시한다.
실시예의 상향 가속에 응답하여, 환형 잉여 간극 물, 즉, 내부 구형 간극(2534) 내의 물(2535)보다 높은 외부 구형 간극(2533) 내의 물(2528)은, 환형 잉여 간극 물에 저항하는 하향력을 생성하는 실시예의 상측 가속에 의해 물의 질량이 작용함에 따라 하강한다(2546). 외부 구형 간극(2533) 내에서 하강하는 물(2528)은, 이러한 물의 일부가 중간 부표 벽 애퍼처(2539)를 통해 내부의 물(2535)과 합류하는 내부 구형 간극(2534)으로 흐르게 한다(2548).
외부 구형 간극(2533) 내의 물(2528)이 하강(2546)함에 따라, 물은 애퍼처(2504)를 통해 대기로부터 외부 구형 간극(2533)의 상측 부분으로 공기를 끌어들인다(2550). 유사하게, 내부 구형 간극(2534) 내의 물(2535)이 상승(2547)함에 따라, 물은 내부 구형 간극(2534)의 상측 부분 내의 공기를 밀어, 그 공기의 일부가 공기 압력 평형 애퍼처(2543)를 통해 공기 포켓(2519)으로 흐르고(2549), 이에 따라 내부 공기의 압력을 증가시킨다.
상향 가속에 응답하여, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은, 공기 포켓(2519) 내의 공기의 압력을 증가시키는 경향이 있고, 이에 따라 그 공기가 관성 물 튜브(2502) 내의 물의 표면(2513)에서 아래로 밀리는 압력을 증가시킨다. 이는 관성 물 튜브 내의 물(2511)이 통상적으로 파도 주기의 이 부분 동안 하강(2551)하고 공기 포켓의 증가된 압력이 이러한 물(2511)의 하향 속도 및/또는 모멘텀을 증폭시키는 경향이 있으므로 유리하다.
파랑골을 통과할 때 관성 물 튜브(2502) 내부의 물(2511)을 아래로 더 세게 밀어냄으로써, 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은, 실시예에 비해 이미 하강하고 있는 물이 그렇지 않은 경우보다 훨씬 더 하강하게 하는 경향이 있다. 그리고, 파랑골을 통과할 때 관성 물 튜브(2502) 내부의 물(2511)을 더 세게 위로 당김으로써(또는 적어도 덜 세게 밀어서), 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은 실시예에 비해 이미 상승하고 있는 물을 그렇지 않은 경우보다 훨씬 더 상승시키는 경향이 있다.
실시예는, 관성 물 튜브 내에서 상측으로 흐르고 관성 물 튜브의 수축 부분의 벽과 충돌하는 물을 가압 및 분출함으로써 통과하는 파도로부터 에너지를 포착한다. 실시예의 공기 압력 진동 메커니즘은, 관성 물 튜브 내에서 하강하는 물을 실시예로부터 더 먼 거리까지 밀어낸 다음 더 긴 거리로부터 훨씬 더 강력하게 (스프링과 같은 방식으로) 뒤로 당기는 경향이 있다. 이러한 효과 모두는, 관성 물 튜브 내에서 상승하는 물과 (기준 파도 기후와 관련하여) 저장소(2521) 내에서 방출된 물의 더 많은 양, 부피 및/또는 질량의 실시예의 포착물 간에 보다 격렬한 충돌을 촉진하는 경향이 있다. 저장소 내의 추가 물의 포착은 실시예가 공기 압력 진동 메커니즘이 없는 경우에 생성할 수 있는 것과 비교해 추가 전력을 생성할 수 있게 하는 경향이 있다.
도 266은 도 264 및 도 265에 예시된 실시예의 동일한 단면도의 사시도를 도시한다.
도 267은 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 도 267에 예시된 실시예는, 인근 수역의 표면(2601)을 가로질러 통과하는 파도의 에너지로부터 로컬 전력망(도시되지 않음)에 제공하는 전력의 일부를 유도하는 육상 전력 스테이션(2600)으로 구성된 발전 시설이다.
본 개시내용의 예시된 실시예는, 관성 물 튜브(2604)의 파도 유도 히빙(heaving; 2603)을 전력으로 변환하는 이전 도면에 제공된 이러한 펌프의 실시예와 유사하거나 동일한(예를 들어, 도 205 내지 도 213에 예시된 장치와 유사한) 파도 에너지 동력 관성 유체역학 펌프의 사용을 통해 파도로부터 에너지를 수확한다. 발전 관성 유체역학 펌프(2602)에 의해 생성된 전력의 일부는, 결합된 계류 및 전력 케이블(2603)을 통해 계류 부표(2606)로 송신되고, 여기서 전기적으로 연결된 해저 전력 케이블(2607)을 통해 수역(2601) 아래의 지면(2610)에 있는 계류 앵커(2608)(예를 들어, 해저에 안착되어 있음)로 송신되고, 여기서 전기적으로 연결된 해저 전력 케이블(2609)을 통해 해안선(2614) 너머 및 위의 해안(2613)에 있는 변전소(2611)로 송신된다.
변전소(2611)로부터의 조절된 전력은 고전압 전력 케이블(예를 들어, 고전압 직류 케이블)을 포함하는 가공 전력선(2612)을 통해 송신된다. 가공 전력선을 통해 송신되는 조절된 전력의 일부는, 가정 및 공장에 서비스를 제공하는 전력망(도시되지 않음)에 에너지를 공급하기 위해 그 조절된 전력의 일부를 사용하는 전력 유틸리티(2600)로 송신되고 이에 의해 소비된다.
계류 부표(2606)는 계류 케이블(2615)에 의해 계류 앵커(2608)에 묶인다.
도 267에 예시된 발전 설비는 임의의 구성을 갖는다. 본 개시내용의 범위는, 변전소를 생략하고, 가공 전력선을 생략하고, 공장 또는 가정에 전력을 직접 송신하는 실시예, 및 실시예에 전력을 제공하는 다양한 또는 임의의 수의 발전 관성 유체역학 펌프를 포함하는 실시예, 임의의 형태, 설계, 유형 및/또는 종류의 계류 시스템 및/또는 메커니즘을 이용하는 실시예를 포함한다.
본 개시내용의 범위는, 계류 시스템을 생략하고 대신에 발전 관성 유체역학 펌프를 구성하는 발전 관성 유체역학 펌프의 자주식 및 자율 항법에 완전히 의존하여 그러한 발전 관성 유체역학 펌프를 전력이 해안으로 송신되는 하나 이상의 해저 전력 케이블에 근접하게 유지하는 실시예를 포함한다.
도 268은 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 도 268에 예시된 실시예는, 육지(2651)에 위치한 데이터 센터(2650), 및 파도 에너지를 전력으로 변환하는 이전 도면에 제공된 이러한 펌프의 실시예와 유사한(예를 들어, 도 205 내지 도 213에 예시된 디바이스와 유사한) 발전 관성 유체역학 펌프(2652)를 포함하는 분산 연산형 시스템이다. 실시예의 발전 관성 유체역학 펌프(2652)는 파도가 통과하는 수역의 상측면(2653)에 인접하여 부유한다.
주기적으로 및/또는 때때로, 데이터 센터(2650)는, 예를 들어, 데이터 케이블(2654)을 통해 인코딩된, 예를 들어, 디지털화된, 암호화된 및/또는 압축된 연산형 작업을, 인코딩된 연산형 작업을 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(2656)를 통해 위성(2657)에 송신하는 송신기(2655)에 송신한다. 위성은, 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한 다음, 동일하거나 동등한 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(2658)를 발전 관성 유체역학 펌프(2652)에 송신한다. 발전 관성 유체역학 펌프에 장착된 위상 어레이 안테나(2659)는 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한다.
발전 관성 유체역학 펌프(2652)의 제어 시스템은 수신된 연산형 작업을 연산형 디바이스의 온보드 네트워크(도시되지 않음)로 송신하고, 이어서 연산형 디바이스의 네트워크는 연산형 작업을 실행하고 연산형 결과를 생성한다. 이어서, 연산형 디바이스의 네트워크는, 연산형 결과를 발전 관성 유체역학 펌프의 제어 시스템으로 송신하고, 이어서 제어 시스템은 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 위성(2657)으로 송신한다(2660).
위성(2657)은, 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(2600)를 수신한 다음 동일하거나 등가의 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(2661)를 수신기(2655)로 송신하고, 수신기는 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 수신하고 인코딩된 연산형 결과를 데이터 케이블(2654)을 통해 데이터 센터(2650)에 송신한다.
주기적으로 및/또는 때때로, 가정(2662), 공장, 사업체, 기관, 대학, 기업 및/또는 기타 엔티티는, 인코딩된 연산형 작업을 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(2663)를 통해 위성(2657)으로 송신한다. 위성은, 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한 다음 동일하거나 동등한 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(2658)를 발전 관성 유체역학적 펌프(2652)에 송신한다. 발전 관성 유체역학 펌프에 장착된 위상 어레이 안테나(2659)는 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한다.
발전 관성 유체역학 펌프(2652)의 제어 시스템은, 연산형 작업을 연산형 디바이스의 온보드 네트워크(도시되지 않음)로 송신한 다음 연산형 작업을 실행하고 연산형 결과를 생성한다. 이어서, 연산 디바이스의 네트워크는, 연산형 결과를 발전 관성 유체역학 펌프의 제어 시스템으로 송신하고, 이러서 이러한 제어 시스템은 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 위성(2657)으로 송신한다(2660).
위성(2657)은, 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(2600)를 수신하고, 이어서 동일하거나 등가의 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(2664)를 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 수신하는 가정(2662), 공장, 비즈니스, 기관, 대학, 기업 및/또는 기타 엔티티로 송신한다.
도 268에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 실시예는 다른 송신 및 수신 안테나, 예를 들어, 쌍극 안테나를 이용한다. 도 268에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 다른 실시예는 송수신을 위해 별도의 안테나를 이용한다. 도 268에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 모든 실시예는, 대체 연산 및 통신 디바이스, 기술, 및/또는 하드웨어의 통합 및/또는 이용에 관계없이 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 268에 예시된 분산 연산형 시스템은 본 개시내용의 범위 내에 포함되는 사실상 무제한의 변화된, 변경된, 수정된, 및/또는 상이하 유사한 시스템의 일례이다. 이러한 모든 가변된, 변경된, 수정된, 및/또는 상이하고 유사한 시스템은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 269는 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 도 269에 예시된 실시예는, 생성된 가압수의 일부를 전력으로 사용하고/사용하거나 가압수의 일부를 직접 이용하여 유용한 자원을 수집 및/또는 생성하는 데 필요한 에너지를 제공하기 위해, 육지(3001)에 위치하는 처리 센터(3000), 및 파도가 통과하는 수역의 상측면(3010)에 인접하여 부유하면서 가압수를 생성하는 가압수 생성 관성 유체역학 펌프(3002)를 포함하는 해양 자원 수확 시스템이다.
해양 자원 수확 시스템의 본 실시예에서, 가압수 생성 관성 유체역학 펌프는, 수집 선박(3004)이 수집 튜브(3005)를 연장하고 가압수 생성 관성 유체역학 펌프에 의해 축적된 자원을 흡인, 흡입 및/또는 다른 경우에는 인출할 수 있는 상측 애퍼처(3003)를 포함한다. 이러한 수집 선박(3006)은 가압수 생성 관성 유체역학 펌프로부터 일정량의 자원을 수집한 후에 처리 센터로 복귀한다.
이렇게 복귀하는 수집 선박(3007)은, 하역 구조(예를 들어, 부두)에 인접하게 위치할 수 있으며 이어서 수집된 자원을 선박으로부터 처리 센터(3000)로 수송할 수 있으며, 처리 센터에서는 그러한 자원이 판매, 이용 및/또는 보관에 적합한 제품으로 처리, 세척, 포장, 용기 처리, 및 변환될 수 있고, 및/또는 다른 처리 센터에 의해 추가 처리될 선적가능 중간 자원으로 포장될 수 있고 및/또는 원료로서 판매될 수 있다.
수집된 자원을 하역하여 처리 센터(3000)로 수송한 후, 빈 수집 선박(3009)은, 추가 자원을 수집하고 소비되는 처리 센터(3000)에 축적되는 가압수 생성 관성 유체역학 펌프로부터 자원을 수송하는 사이클을 계속하기 위해 가압수 생성 관성 유체역학 펌프(3002)로 복귀한다.
도 269에 예시된 것과 유사한 해양 자원 수확 시스템의 실시예는 해수에 용해된 및/또는 현탁된 미네랄을 포획하고, 처리 센터(3000)는 포획된 미네랄, 예를 들어, 리튬, 마그네슘 및 금 중 하나 이상을 분리, 격리 및/또는 정제한다.
도 269에 도시된 것과 유사한 해양 자원 수확 시스템의 실시예는, 가압수 생성 관성 유체역학 펌프(3002)에 의해 생산되는 가압수를 사용하여 내부 물 저장소(예를 들어, 도 214의 1666B)의 내부와 주변에 있는 조명을 생성하는 데 사용하는 전력을 생성한다. 도 214에 예시된 바와 같이, 본 실시예는, 어류가 인공 조명에 반응하여 성장하는 거대 조류의 일부를 먹는 물 저장소 내에서의 거대 조류와 어류의 성장을 용이하게 하고 및/또는 촉진한다. 본 실시예에서, 처리 센터(3000)는, 양식 동물을 위한 영양 보충제 및/또는 인간 식품을 위한 충전제로 사용하기에 적합하도록 생선 및 거대 조류를 세척, 처리(예를 들어, 건조, 갈기, 펠릿화, 및 포장)한다.
도 269에 예시된 것과 유사한 해양 자원 수확 시스템의 실시예는, 가압수 생성 관성 유체역학 펌프(3002)에 근접하여 부유하는 선박 내에 통합되고 운영되는 처리 시설을 이용한다.
도 269에 예시된 것과 유사한 해양 자원 수확 시스템의 실시예는 복수의 가압수 생성 관성 유체역학 펌프(예를 들어, 3002)를 이용한다.
본 개시내용의 범위 내에 포함된 해양 자원 수확 시스템의 많은 실시예는, 도 269에 예시된 것과 유사하지만, 도 269에 예시된 실시예에 대한 변형, 변경, 수정 및/또는 기타 차이점을 포함하거나 이에 의해 특징지어진다.
도 270은 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 도 270에 예시된 실시예는, 육지(3051)에 위치한 처리 시설(3050), 파도가 통과하는 경향이 있는 수역(3053)의 상측면에 인접하여 부유하는 부유식 제조 시설(3052), 및 수역(3053)의 상측면에 인접하여 또한 부유하는 한 쌍의 발전 관성 유체역학 펌프(3054 및 3055)를 포함하는 파도 에너지 동력 분산형 공장이다.
수역(3053)의 표면에서의 파도 작용에 응답하여, 발전 관성 유체역학 펌프(3054 및 3055)는 전력을 생성한다. 발전 관성 유체역학 펌프(3054)에 의해 생성된 전력은 결합된 전기 및 계류 케이블(3056)을 통해 발전 관성 유체역학 펌프(3055)로 송신된다. 한 쌍의 발전 관성 유체역학 펌프(3054, 3055)에 의해 생성된 결합된 전력은 결합된 전기 및 계류 케이블(3057)을 통해 부유식 제조 시설(3052)로 송신된다.
결합된 전기 및 계류 케이블(3056 및 3057)은, 한 쌍의 발전 관성 유체역학 펌프(3054 및 3055)가 부유하는 수역(3053)의 상측면에 인접하여 복수의 부유물(예를 들어, 3058)에 의해 유지된다.
부유식 제조 시설(3052)은, 부유식 제조 시설(3059 및 3060)에 장착된 한 쌍의 발전 관성 유체역학 펌프(3054 및 3055)에 의해 생산 및 제공되는 전력을 이용하여, 부유식 제조 시설에 장착된(3059, 3060) 장비, 디바이스, 메커니즘, 합성 공정 등에 에너지를 공급하며, 이러한 시설에서 상기 장비는 다양한 제조, 제작, 합성, 및/또는 기타 처리 활동을 지원, 실행, 구현 및/또는 수행한다.
부유식 제조 시설(3052)에 의해 및/또는 이러한 부유식 제조 시설 상에서 생성된 제품, 재료, 물질, 및/또는 기타 출력물은 선박 및/또는 배(예를 들어, 3061)에 적재되고, 이어서, 이렇게 적재된 선박은, 예를 들어, 이들 제품을 처리 시설(3050)로 수송한다. 이어서, 비워진 선박은 부유식 제조 시설(3052)로 복귀하여 처리 시설로 수송하기 위한 추가 제품을 회수한다.
도 270에 예시된 것과 유사한 파도 에너지 동력 분산형 공장의 실시예는 해수를 담수화하고, 실시예의 부유식 제조 시설(3052)에 의해 생성된 담수는, 처리 시설(3050)로 다시 수송되어 여기서 병에 담기고 및/또는 인근 도시, 마을, 커뮤니티, 공장, 산업 단지, 및/또는 기타 물 소비 시설의 물 시스템에 도입된다.
도 270에 예시된 것과 유사한 파도 에너지 동력 분산형 공장의 실시예는 해수로부터 미네랄을 격리하고, 부유식 제조 시설(3052)에 의해 수확된 미네랄은 분리, 격리, 화학적 수정, 및/또는 정제를 위해 처리 시설(3050)로 수송된다.
도 270에 예시된 것과 유사한 파도 에너지 분산형 공장의 실시예는 전기를 사용하여 (물을 분해하여) 수소를 생성하고, 수소는 해안으로 수송된다.
도 270에 예시된 것과 유사한 파도 에너지 분산형 공장의 실시예는 전기를 사용하여 (물을 분해하여) 수소를 생성하고, 수소는 추가 사용(예를 들어, 연료 또는 전력 공급)을 위해 부력 플랫폼으로 수송된다.
본 개시내용의 범위는, 발전 관성 유체역학 펌프 및/또는 가압수 생성 관성 유체역학 펌프에 의해 적어도 부분적으로 에너지가 공급되는 모든 대규모 시스템, 기업, 공장, 및/또는 제조 공장을 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 지상 기반 구성요소, 부품, 및/또는 서브시스템을 포함하는지 여부에 관계없이 이러한 모든 대규모 시스템, 기업, 공장, 및/또는 제조 공장을 포함한다. 본 개시내용의 범위는, 전적으로 바다에 기반을 두고/두거나 완전히 수역에 부유하고 있고/있거나 그 안에 위치하는 이러한 모든 대규모 시스템, 기업, 공장, 및/또는 제조 공장을 포함한다.
도 271은 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 도 271에 예시된 실시예는 도 268에 예시된 것과 유사한 분산 연산형 시스템이다. 그러나, 도 268에 예시된 실시예와는 달리, 도 271에 예시된 실시예는, 파도가 통과하는 수역(3101)의 상측면에 인접하여 부유하는 부유 데이터 센터(3100), 육지(3103)에 위치한 지상 데이터 센터(3102), 및 수역의 상측면에 인접하여 또한 부유하고 이전 도면에 제공된 이러한 펌프의 실시예와 유사하며(예를 들어, 도 205 내지 도 213에 예시된 디바이스와 유사하며) 파도 에너지를 전력으로 변환하는 발전 관성 유체역학 펌프(3104)를 포함한다.
발전 관성 유체역학 펌프(3104)는 계류 케이블(3105)에 의해 부유 데이터 센터(3100)에 묶여 있다. 발전 관성 유체역학 펌프가 추(3108)가 현수된 한 쌍의 부유체(3106 및 3107)에 의해 부유 데이터 센터로부터 임계값 분리 거리를 벗어날 때, 계류 케이블 내에 장력이 유지된다. 소정의 분리 거리를 넘어서면, 부유체들이 분리되어, 현수된 추를 상승시키고 이에 따라 결국 발전 관성 유체역학 펌프를 부유 데이터 센터로 다시 끌어들이는 복원력을 생성한다. 임계 거리보다 짧은 이격 거리에서, 부유체는 추를 완전히 지지하고, 이러한 부유체와 추에 의해 계류 케이블에 부여되는 복원력은 없다.
발전 관성 유체역학 펌프(3104)는 전력 케이블(3109)에 의해 부유 데이터 센터(3100)에 파도 작용에 응답하여 생성하는 전력의 일부를 송신한다. 부유 데이터 센터는, 이렇게 송신된 전력의 일부를 사용하여 부유 데이터 센터에 장착된 연산 인클로저(예를 들어, 3110) 내에 장착, 배치, 및/또는 포함된 복수의 네트워크 연산 디바이스(보이지 않음)에 에너지를 공급한다.
주기적으로 및/또는 때때로, 지상 데이터 센터(3102)는, 예를 들어, 데이터 케이블(3111)을 통해, 인코딩된, 예를 들어, 디지털화된, 암호화된, 및/또는 압축된 연산형 작업을, 인코딩된 연산형 작업을 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(3113)를 통해 위성(3114)으로 송신하는 송신기(3112)에 송신한다. 위성은, 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한 다음 동일하거나 동등한 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호(3115)를 부동 데이터 센서(3100)로 송신한다. 부유 데이터 센터에 장착된 위상 어레이 안테나(3116)는 인코딩된 전자기 연산형 작업 신호를 수신한다.
부유 데이터 센터(3100)의 제어 시스템은, 수신된 연산형 작업을 부유 데이터 센터에 장착된 연산 인클로저(예를 들어, 3110) 내에 장착된, 위치하는, 및/또는 포함된 연산 디바이스(보이지 않음)의 네트워크로 송신한다. 이어서, 연산 인클로저 내의 연산 디바이스는 연산형 작업을 실행하고 연산형 결과를 생성한다. 이어서, 연산 디바이스의 네트워크는 연산형 결과를 부유 데이터 센터의 제어 시스템으로 송신하고, 이어서 제어 시스템은 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 위성(3114)으로 송신(3117)한다.
위성(3114)은, 송신된 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(3117)를 수신하고, 이어서 동일하거나 등가의 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호(3118)를, 송신된 인코딩된 전자기 연산형 결과 신호를 수신하고 인코딩된 연산형 결과를 데이터 케이블(3111)을 통해 지상 데이터 센터(3102)에 송신하는 수신기(3112)에 송신한다.
도 271에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 실시예는 부동 데이터 센터(3100)에서 다른 송신 및 수신 안테나, 예를 들어, 쌍극 안테나를 이용한다. 도 271에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 다른 실시예는 부동 데이터 센터에서 송수신을 위해 별도의 안테나를 이용한다. 도 271에 예시된 분산 연산형 시스템과 유사한 모든 실시예는, 대체 연산, 네트워킹, 및 통신 디바이스, 기술, 및/또는 하드웨어의 통합 및/또는 이용에 관계없이 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 272는 본 개시내용의 실시예(3200)의 사시 측면도를 도시한다. 실시예는 대략 원통형의 중공 물 튜브(3202)가 매달린 대략 구형의 중공 부표(3201)를 포함한다. 물 튜브는 주변 물이 물 튜브 내외로 흐를 수 있는 개방된 하부 단부를 갖는다. 물 튜브는, 물 튜브를 통해 상측으로 그리고 부표 내부로 물의 흐름을 허용하는 반면 물 튜브를 통해 실시예 외부의 주변 물로 하측으로의 물의 흐름을 방해하는 종래 기술의 (보이지 않으며, 테슬러 밸브, 즉, 테슬러 밸브형 도관, 즉, 고정된 형상의 일방향 밸브와 유사한) 다이오드 요소(diodic element)를 포함한다.
실시예는, 내부에 발전기(보이지 않음)에 동작가능하게 연결된 수력 터빈(보이지 않음)이 위치하고 부표(3201) 내의 물이 부표 밖으로 흘러 실시예 외부의 수역으로 흐르는 경향이 있는 유출 파이프(3204)를 갖는다.
실시예는 개방된 상측 단부(3206)를 갖는 유체 유입 파이프(3205)를 가지며, 이러한 단부를 통해 물이 물 튜브(3202)의 내외로 흐를 수 있다. 유체 유입 파이프는, 유체 유입 파이프를 통해 하측으로 그리고 물 튜브의 내부로 물의 흐름을 허용하는 반면 유체 유입 파이프를 통해 실시예 외부의 주변 물로 상측으로의 물의 흐름을 방해하는 종래 기술의 (보이지 않으며, 테슬러 밸브와 유사한) 다이오드 요소를 포함한다.
도 273은 도 272에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 측면도를 도시한다. 실시예는 파도가 통과하는 수역의 상측면(3207)에 인접하여 부유한다. 실시예가 상승 및 하강함에 따라, 실시예의 물 튜브(3202) 내의 물은 상하로 가속되는 경향이 있다. 주기적으로 및/또는 때때로, 실시예의 물 튜브 내의 물은 물 튜브 내에서 상측으로 흐르는 경향이 있고, 실시예의 외부로부터의 물(3207)은 물 튜브의 개방된 하측 단부(3203)를 통해 물 튜브 내로 흐르는(3211) 경향이 있다. 주기적으로 및/또는 때때로, 실시예의 물 튜브 내의 물이 물 튜브 내에서 상측으로 흐를 때, 상측으로 흐르는 물의 일부는 부표(3201)의 중공 내부의 물 저장소에 진입하는 경향이 있다.
실시예가 상승 및 하강함에 따라, 실시예의 물 튜브(3202) 내의 물은 상하로 가속되는 경향이 있다. 주기적으로 및/또는 때때로, 실시예의 물 튜브 내의 물은 물 튜브 내에서 하측으로 흐르는 경향이 있고, 물 튜브 내의 물의 일부는 실시예가 부유하는 수역(3207)으로 흐르는 경향이 있다. 실시예의 물 튜브 내의 물이 물 튜브 내에서 하측으로 흐를 때, 물은 실시예의 유체 유입 파이프(3205)의 개방된 상측 단부(3206) 내로 끌어당겨지고 및/또는 흐르는(3208) 경향이 있고, (위치(3209)에서) 물 튜브의 벽을 통과할 때 유체 유입 파이프를 통해 이동하는 경향이 있다. 유체 유입 파이프를 통해 흐르는 물(3208)은 해당 파이프를 통해 물 튜브(3202) 내로 흘러 실시예의 물 튜브 내에서의 물의 하향 흐름을 용이하게 하는 경향이 있다.
부표(3201)의 중공 내부(보이지 않음) 내의 실시예의 물 저장소(보이지 않음) 내에 수용된 물은 유출 파이프(3204)를 통해 부표 밖으로 흐르는 경향이 있다(3210). 실시예의 유출 파이프를 통한 물의 외측 흐름(3210)은 그 안에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)을 회전시키는 경향이 있고, 수력 터빈의 이러한 회전은 수력 터빈에 동작가능하게 연결된 발전기(보이지 않음)가 전기를 생산하게 하는 경향이 있다.
도 274는 도 272 및 도 273에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 측면도를 도시한다.
도 275는 도 272 내지 도 274에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 측면도를 도시한다.
도 276은 도 272 내지 도 275에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 평면도를 도시한다. 유체 유입 파이프(3205)의 하측 단부(3212)는, 개방되어 있고, 물이 유체 유입 파이프로부터 실시예의 물 튜브(3202) 내로 흐를 수 있게 하며, 이는 물 튜브 내의 물이 물 튜브에 대해 아래로 이동할 때 발생하는 경향이 있다. 도 274에서 보이는 것은 최하부 덮개 또는 벽(3213)이며, 여기에는 실시예의 물 튜브의 상측 수축 부분 내의 다이오드 밸브가 부분적으로 구성되어 있다. 또한, 도 276에서 보이는 것은 그 최하부 덮개 또는 벽의 상측 에지(3214)이다. 실시예의 물 튜브 내의 다이오드 밸브의 최하부 덮개 또는 벽(3213)에 의해 형성된 애퍼처 및/또는 수축부 내에서 보이는 것은 물 튜브의 다이오드 밸브의 최하부 중심에 위치하는 전환기(3215)이다.
도 277은 도 272 내지 도 276에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 사시 단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 274 내지 도 276에 특정된 바와 같이 단면 라인(277-277)을 따라 취해진 것이다.
실시예의 물 튜브(3202) 내의 유체 채널의 상측 수축 부분은, 3개의 반복적이고 유체적으로 연결된 다이오드 흐름 요소로 주로 구성된 다이오드 밸브를 포함하며, 다이오드 흐름 요소 각각은 외측 다이오드 벽(예를 들어, 3216) 및 중간에 위치하는 다이오드 전환기(예를 들어, 3215)로 구성된다. 각 다이오드 전환기는 하측의 대략 원뿔형 부분(예를 들어, 3217) 및 상측의 대략 반구형 오목 부분(예를 들어, 3218)으로 구성된다. 중간 다이오드 흐름 요소는 외측 다이오드 벽(3219)과 중간 다이오드 전환기(3220)로 구성된다. 최상부의 가장 좁은 다이오드 흐름 요소는 외측 다이오드 벽(3221)과 중간 다이오드 전환기(3222)로 구성된다.
최상부 다이오드 흐름 요소(3221/3222)의 다이오드 벽(3221)의 최상부 애퍼처(3226)는, 통상적으로 실시예의 중공 부표(3201)의 내부(3224)의 하측 부분 내에 위치하는 물 저장소(3223)에 유체 연결된다. 최하부 다이오드 흐름 요소(3215/3216)의 최하부 애퍼처(3214)는 대략 절두원추형 덮개(3213)에 의해 물 튜브(3202)의 하측 원통형 부분에 유체 연결된다.
실시예의 중공 부표 내에서, 상측 공기 포켓(3224)과 하측 물 저장소(3223)는 물 저장소의 상측면(3225)에 의해 정의되고 및/또는 이러한 상측면에서 분리된다.
물(3240)이 물 튜브(3202) 내에서 상측으로 흐름에 따라, 물은, 순차적으로 수렴, 협소화, 및/또는 수축하는 다이오드 벽(예를 들어, 3216)을 통해 및 각각의 다이오드 흐름 요소의 대략 원추형 다이오드 다이버터(예를 들어, 3215) 주변에 최소한의 중단, 난류, 및 항력으로 흐르는 경향이 있다. 그러나, 물이 물 튜브 내에서 하측으로 흐름에 따라, 물은 각 다이오드 전환기의 상측 단부에서 반구형 오목 부분(예를 들어, 3218)에 의해 다시 힘을 받는 경향이 있고, 흐름 경로를 따라 각 다이오드 전환기에 대하여, 주변에, 멀어지면서 전환되는 흐름은, 그 흐름 경로를 따라 각 다이오드 벽의 내측으로 만곡된 하측 부분(예를 들어 3227)에 의해 다시 힘을 받는 경향이 있다. 그 결과, 실시예의 물 튜브의 다이오드 흐름 요소를 통해 하측으로 흐르는 물은, 반복적으로 전환되고 지향되어 막다른 곳으로 흐르고, 이에 따라 에너지와 속도의 흐름을 강탈하는 경향이 있는 난류 흐름 패턴을 나타내게 되어, 상측 방향의 상보적인 흐름에 대해 하측 방향으로의 흐름을 억제하는 경향이 있다.
실시예의 물 튜브(3202)의 상측 수축 부분을 통한 물의 하향 흐름은 내부에 위치하는 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3215/3216)에 의해 방해 및/또는 억제되기 때문에, 물 튜브 내의 물에 대한 하향력은 다이오드 흐름 요소 및/또는 물 튜브 내부의 상측 부분 내에 저압 영역 및/또는 부분 진공을 생성할 수 있으며, 이는 물 튜브로부터의 물의 흐름을 억제하는 경향이 있다. 그러나, 실시예는, 물 튜브(3202)의 수축된 부분과 같이, 물 튜브의 설계와 동일한 설계(예를 들어, 3215/3216)의 유체 연결된 일련의 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3228)를 통합, 포함 및/또는 이용하는 유체 유입 파이프(3205)를 갖는다.
실시예의 유체 유입 파이프(3205) 내의 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3228)는, 물이 수역(도 273의 3207)으로부터 유체 유입 파이프의 상측 개방 단부(3206)로 및 이를 통해, 다이오드 흐름 요소를 통해, 이어서 물 튜브의 다이오드 밸브 아래의 위치에서 물을 물 튜브에 방출하도록 위치하는 개구 및/또는 애퍼처(3212)를 통해 외부 및 물 튜브의 내부로 흐를 수 있게 한다. 따라서, 예를 들어, 실시예가 파도 마루의 접근에 반응하여 상측으로 가속될 때와 같이, 물 튜브 내의 물에 하향력이 부여될 때, 물의 하측 및/또는 원통형 부분 내의 물은, 실시예의 유체 유입 파이프를 통해 물 튜브의 내부의 상측 부분으로 흐를 수 있는 물 때문에 더 쉽게 하측으로 흐를 수 있다.
반대로, 예를 들어, 실시예가 파도 골의 접근에 반응하여 하향 가속될 때와 같이, 물 튜브 내의 물에 상향력이 부여될 때, 물의 하측 및/또는 원통형 부분 내의 물은, 실시예의 유체 유입 파이프(3205)를 통해 외부로 및 수역(도 273의 3207)으로 그 상측으로 흐르는 물의 상당 부분 없이, 상측으로 흐르고, 실시예의 부표(3201)의 중공 내부의 실시예의 물 저장소(3223)로 흐르는 경향이 있는데, 그 이유는, 유체 유입 파이프 내의 다이오드 흐름 요소가 유체 유입 파이프를 통한 물 튜브로부터 흘러나오는 물이 막다른 곳으로 반복적으로 전환되고 지향되게 하여, 난류 패턴을 나타나게 하여, 이러한 외측으로 흐르는 물의 에너지와 속도를 빼앗아 유체 유입 파이프를 통한 이러한 외측으로의 흐름을 억제하는 경향이 있기 때문이다.
실시예의 물 저장소(3223) 내의 물은 부표(3201)로부터 유출 파이프(3204)를 통해 실시예를 둘러싸는 수역(도 273의 3207)으로 흐르는 경향이 있다. 물이 유출 파이프를 통해 유출됨에 따라, 내부의 수력 터빈(3229)을 회전시키는 경향이 있다. 수력 터빈의 이러한 회전은 수력 터빈에 동작가능하게 연결된 샤프트(3230)를 회전시키는 만드는 경향이 있다. 그리고, 샤프트의 회전은 동작가능하게 연결된 발전기(3231)가 전력을 생산하게 하는 경향이 있다.
도 278은 도 278에 예시된 동일한 단면도를 도시하며, 도 277의 도면처럼, 도 272 내지 도 276에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 단면도이며, 여기서 단면은 도 274 내지 도 276에 특정된 바와 같이 단면 라인(277-277)을 따라 취해진 것이다.
도 278은 예를 들어 파도 마루의 접근에 응답하여 실시예가 상측으로 가속(3232)될 때 실시예의 상태 및/또는 구성 특성을 예시한다. 실시예(3200)가 상측으로 가속될 때(3232), 물 저장소(3223) 내의 물의 관성은 물을 하측으로 그리고 물 튜브(3202)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(3226) 내로 강제한다. 그러나, 물 튜브의 상측 내부에 있는 물이 하측으로 흐르려는 시도는 내부의 3개의 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3215/3216)에 의해 방해된다. 물 튜브의 상측 부분 내에서 하측으로 흐르는 물은, 하측으로 흐르는 물이 다시 힘을 받게 하고(예를 들어, 3233) 이에 따라 난류를 생성하는 각 다이오드 전환기(예를 들어, 3215) 내의 보울 형상의 우회로 및/또는 반구형 압입부와 만나게 된다. 물 전환기(예를 들어, 3215) 주변으로 흐르는(예를 들어, 3234) 물은, 하측으로 흐르는 물이 다시 힘을 받게 하고(예를 들어, 3235) 이에 따라 난류를 생성하는 각 다이오드 벽(예를 들어, 3216) 내의 환형 우회로 및/또는 원통형 채널 벽 형상(예를 들어, 3227)과 만나는 경향이 있다.
물이 부표로부터 흘러나와 물 튜브의 하측 부분으로 흐르는 능력에 대한 물 튜브의 다이오드 흐름 요소의 영향 및/또는 충격은, 중요하며, 물 튜브(3202)의 수축된 상측 부분을 통한 이러한 하향 흐름을 억제하는 경향이 있다. 이 때문에, 물은, 실시예의 유체 유입 파이프(3205)의 개방된 상측 단부의 마우스(3206) 내로 끌어당겨지고(3236), 그 안의 다이오드 흐름 요소를 통해 흐르고, 유체 유입 파이프의 개방 하측 단부의 마우스(3212)로부터 흘러나오고(3237), 이에 따라 물 튜브(3202)의 상측 부분에 진입하는 경향이 있다. 유체 유입 파이프로부터 흐르는(3237) 물은, 이미 물 튜브에 있는 물(3240) 내로 흘러(3238) 합류하는 경향이 있으며, 그 후 물 튜브를 통해 흘러내려(3238), 물 튜브 내에서 물 튜브의 하측 마우스(3203)로부터 외부로 흐르는(3239) 물을 대체하는 경향이 있다.
물 튜브(3202)의 상측 부분 내에 존재하는 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3215/3216)는, 일단 물이 물 튜브로부터 물 저장소로 흘렀다면 실시예의 물 저장소(3223) 내에 물을 포획하는 경향이 있다. 그리고, 실시예의 상향 가속 동안 및/또는 물 튜브 내의 물(3240)의 하향 가속 동안, 실시예의 물 저장소(3223) 내의 물이 물 튜브의 상측 마우스(3226)로 흐르려는 시도가 방해받고(3241), 물은 물 튜브를 통해 물 저장소로부터 상대적으로 거의 흐르지 않는 경향이 있다. 대신, 저장소(3223) 내의 물은, 유출 파이프(3204)의 내부 및/또는 근위 마우스로 흐르고(3242), 내부의 수력 터빈을 통해 흐른 다음, 유출 파이프 밖으로 그리고 실시예가 부유하는 수역(3207)으로 흐르는(3243) 경향이 있다.
도 279는, 도 277 및 도 278에 예시된 동일한 단면도를 도시하며, 도 277 및 도 278의 도면처럼, 도 272 내지 도 276에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3200)의 단면도이며, 여기서 단면은 도 274 내지 도 276에 특정된 바와 같이 단면 라인(277-277)을 따라 취해진 것이다.
도 278에 대한 상보적인 방식으로, 도 279는, 예를 들어, 예를 들어, 파랑골의 접근에 대한 응답으로, 실시예가 하측으로 가속될 때 실시예의 상태 및/또는 구성 특성을 예시한다. 실시예(3200)가 하측으로 가속될 때(3244), 실시예의 물 저장소 내의 물의 관성은 물 튜브(3202)의 상측 마우스(3226)에 인접한 물의 압력의 감소를 야기하는 경향이 있다. 실시예의 하향 가속은, 또한, 물 튜브 내의 물(3240)을 상측으로 흐르게 하여 실시예 외부의 물(3207)을 물 튜브 내로 끌어들여, 물 튜브의 하측 마우스(3203)를 통해 물 튜브의 내부로 물의 흐름(3245)이 발생하는 경향이 있다.
수역(3207)으로부터 물 튜브로의 흐름을 허용하지만 물 튜브로부터 수역으로의 흐름은 방해 및/또는 억제하도록 배향된 유체 유입 파이프(3205) 내에 존재하는 복수의 유체 다이오드는, 물 튜브 내에서 유체 유입 파이프를 통해 수역으로 용승하는 물의 통과를 억제(3246)하는 경향이 있다. 그러나, 물 튜브의 수축된 상측 부분 내에서의 배향 때문에, 내부의 다이오드 흐름 요소(예를 들어 3215/3216)는, 물(3240)의 상대적으로 방해받지 않는 흐름(3247)이 물 튜브의 다이오드 밸브의 최하부 덮개 또는 벽(3213)을 통과하도록 허용한다. 물 튜브의 다이오드 밸브는 중간에 위치하는 3개의 다이오드 전환기(예를 들어, 3215) 각각을 지나 상대적으로 방해받지 않는 흐름(예를 들어, 3248)을 허용한다. 그리고, 유체 연결된 3개의 다이오드 벽(예를 들어, 3216) 각각을 통과하고 마지막으로 물 튜브의 상측 마우스(3226)를 통과하는, 상대적으로 방해받지 않는 흐름(예를 들어, 3249)을 허용한다.
물 튜브의 다이오드 밸브는, 물 튜브(3202)의 내부로부터 부표(3201)의 중공 내부의 실시예의 물 저장소(3223) 내로(3250) 비교적 방해받지 않는 물(3240)의 흐름을 초래한다. 물 저장소 내로 흐르는(3250) 물은, 유출 파이프로 흐르고(3242), 내부의 수력 터빈을 통해(동작가능하게 연결된 발전기가 전력을 생산하게 함), 그리고 밖으로(3243) 그리고 실시예가 부유하는 수역(3207)으로 흐르는 물을 대체 및/또는 증강한다.
도 280은 도 272 내지 도 279에 예시된 실시예(3200)와 유사한 실시예(3251)의 단면도를 도시한다. 그러나, 도 272 내지 도 279에 예시된 실시예와는 달리, 도 280에 예시된 실시예는, 위치(3252)에서 실시예의 부표(3201)의 선체를 관통하는 더 긴 유체 유입 파이프(3205)를 통합, 포함 및/또는 이용하고, 수정된 실시예(3251)의 유체 유입 파이프의 상측 마우스(3206) 및/또는 개방 단부는 부표의 중공 내부에 있는 공기 포켓(3224) 내에 위치한다.
유체 유입 파이프(3205)의 상측 마우스(3206)의 변경된 위치 때문에, 예시된 수정된 실시예(3251)는, 실시예의 공기 포켓(3224)으로부터 유체 유입 파이프 내로 공기를 흡입(3253)함으로써 실시예의 상향 가속(3232) 및/또는 물 튜브(3202) 내의 물(3240)의 하향 가속에 응답하는 경향이 있다. 그리고, 유체 유입 파이프 내의 다이오드 흐름 요소의 배향 때문에, 그렇게 흡입된 공기는 유체 유입 파이프를 통해 상대적으로 작은 저항으로 흐를 수 있고 이어서 유체 유입 파이프의 하측 마우스(3212)를 통해 물 튜브의 내부로 흐를 수 있어서(3237), 물 튜브의 상측 수축 다이오드 판형 채널의 하측 단부와 물 튜브의 하측 원통형 부분 사이의 경계에서 물 튜브의 내부의 일부 내에 공기 포켓(3254)을 생성할 수 있는 경향이 있다. 물 튜브 내의 물(3240)이 실시예의 상향 가속도(3232)에 의해 하측 구동됨에 따라, 물 튜브(3202)의 하측 부분 내의 물(3240)의 상측면(3255)은 물 튜브 내의 물(3240)의 상한과 물 튜브 공기 포켓(3254)의 하한 모두를 정의한다.
실시예(3251)가 다시 하측으로 가속될 때 및/또는 물 튜브(3202) 내의 물이 다시 상측으로 가속될 때, 물 튜브 내의 물(3240) 위의 공기 포켓(3254)은, 강제되고, 물 튜브의 수축된 부분을 통해 상측으로 그리고 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3215/3216)를 통해 부표의 수역으로 다시 흐르는 경향이 있다.
도 281은 도 272 내지 도 279에 예시된 실시예(3200) 및 도 280에 예시된 실시예(3251)와 유사한 실시예(3256)의 단면도이다. 그러나, 도 272 내지 도 280에 예시된 실시예와는 달리, 도 281에 예시된 실시예는, 위치(3252)에서 실시예의 부표(3201)의 선체를 관통한 다음 위치(3257)에서 부표 밖으로 통과하는 더 긴 유체 유입 파이프(3205)를 통합, 포함 및/또는 이용하고, 수정된 실시예(3256)의 유체 유입 파이프의 상측 마우스(3206) 및/또는 개방 단부는 실시예의 외부 및 위에 대기에 위치한다.
유체 유입 파이프(3205)의 상측 마우스(3206)의 변경된 위치 때문에, 예시된 수정된 실시예(3256)는, 실시예 외부의 대기로부터 유체 유입 파이프로 공기를 끌어들임(3258)으로써 실시예의 상향 가속도(3232) 및/또는 물 튜브(3202) 내의 물(3240)의 하향 가속에 응답하는 경향이 있다.
그리고, 유체 유입 파이프 내의 다이오드 흐름 요소의 배향 때문에, 그렇게 흡입된 공기는, 유체 유입 파이프를 통해 상대적으로 작은 저항으로 흐를 수 있고, 이어서 유체 유입 파이프의 하측 마우스(3212)를 통해 물 튜브의 내부로 흐를 수 있고(3237), 이에 따라 물 튜브의 내부에 공기 포켓(3254)를 생성하는 경향이 있어서, 물 튜브의 상측 수축 다이오드 판형 채널의 하측 단부와 물 튜브의 하측 원통형 부분 사이의 경계에서 물 튜브 내부의 일부 내에 공기 포켓(3254)을 생성하는 경향이 있다. 물 튜브 내의 물(3240)이 실시예의 상향 가속도(3232)에 의해 하측으로 구동됨에 따라, 물 튜브(3202)의 하측 부분 내의 물(3240)의 상측면(3255)은 물 튜브 내의 물(3240)의 상한과 물 튜브 공기 포켓(3254)의 하한 모두를 정의한다,
실시예(3256)가 다시 하측으로 가속될 때 및/또는 물 튜브(3202) 내의 물이 다시 상측으로 가속될 때, 물 튜브 내의 물(3240) 위의 공기 포켓(3254)은, 강제되고, 물 튜브의 수축된 부분을 통해 상측으로 그리고 다이오드 흐름 요소(예를 들어, 3215/3216)를 통해 그리고 부표의 내부로 흐르는 경향이 있다. 실시예(3256)는 부표 내의 공기 포켓(3224) 내에 공기를 축적하는 경향이 있다. 따라서, 본 실시예는, 부표(3201)의 상측 부분 또는 일부에 위치하는 압력 기동식 공기 압력 릴리프 밸브(3259)를 포함, 통합 및/또는 이용한다. 부표 내의 공기 포켓(3224) 내의 공기 압력이 임계값에 도달 및/또는 초과할 때, 공기 압력 릴리프 밸브는 그 공기의 일부를 대기로 다시 방출한다(3260).
도 282는 본 개시내용의 실시예(3300)의 사시 측면도를 도시한다. 실시예는 대략 원통형의 중공 물 튜브(3302)에 종속된 대략 구형의 중공 부표(3301)를 포함한다. 물 튜브는 주변 물이 물 튜브 내외로 흐를 수 있는 개방된 하부 단부 또는 마우스(3303)를 갖는다. 물 튜브는, 부표의 내부로부터 물 튜브를 통해 실시예 외부의 주변 물로 하측으로의 임의의 물 흐름을 방해하면서 물 튜브를 통해 부표의 내부로 상측으로의 물 흐름을 허용하는 종래 기술의 다이오드 요소(보이지 않으며, 테슬러 밸브와 유사함)를 포함한다.
실시예는, 발전기(보이지 않음)에 동작가능하게 연결되고 부표(3301) 내의 물이 부표 밖으로 흘러나와 실시예 밖의 수역으로 흐르는 경향이 있는 수력 터빈(보이지 않음)이 내부에 위치하는 유출 파이프(3304)를 갖는다.
도 283은 도 282에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 측면도를 도시한다. 실시예는 파도가 통과하는 수역의 상측면(3305)에 인접하여 부유한다. 실시예가 상승 및 하강함에 따라, 실시예의 물 튜브(3302) 내의 물은 상하로 가속되는 경향이 있다. 주기적으로 및/또는 때때로, 실시예의 물 튜브 내의 물은 물 튜브 내에서 상측으로 흐르는 경향이 있고, 실시예의 외부로부터의 물(3205)은 물 튜브의 개방된 하측 단부 및/또는 마우스(3303)를 통해 물 튜브로 흐르는(3306) 경향이 있다. 주기적으로 및/또는 때때로, 실시예의 물 튜브 내의 물이 물 튜브 내에서 상측으로 흐를 때, 상측으로 흐르는 물의 일부는 부표(3301)의 중공 내부의 물 저장소(보이지 않음)에 진입하는 경향이 있다.
부표(3301)의 중공 내부(보이지 않음) 내의 실시예의 물 저장소(보이지 않음) 내에 수용된 물은 유출 파이프(3304)를 통해 부표 외부로 흐르는(3307) 경향이 있다. 실시예의 유출 파이프를 통해 그리고 이로부터 나오는 물의 외향 흐름(3307)은, 그 안에 위치하는 수력 터빈(보이지 않음)을 회전시키는 경향이 있고, 수력 터빈의 이러한 회전은 수력 터빈에 동작가능하게 연결된 발전기(보이지 않음)가 전기를 생산하게 하는 경향이 있다.
도 284는 도 282 및 도 283에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 측면도를 도시한다.
도 285는 도 282 내지 도 284에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 평면도를 도시한다. 실시예의 유출 파이프(3304) 내에서 보이는 것은, 회전하는 경향이 있고 이에 따라 동작가능하게 연결된 발전기가 부표(3301)의 내부로부터 물의 유출에 응답하여 전력을 생산하게 하는 수력 터빈(3308)이다.
실시예의 물 튜브(3302) 내에서 보이는 것은 물 튜브 내에 위치하는 최하부 다이오드 흐름 요소의 최하부 다이오드 덮개(3309)이다. 또한, 최하부 다이오드 덮개(3309)의 중심 애퍼처(3310)를 통해 보이는 것은 최하부 다이오드 흐름 요소의 중심 전환 덮개(3311)이다. 그리고, 물 튜브(3302)의 벽과 최하부 다이오드 흐름 덮개(3309)의 외측 둘레 사이에서 보이는 것은 최하부 다이오드 흐름 요소의 중간 다이오드 덮개(3312)이다.
도 286은 도 282 내지 도 285에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 284 및 도 285에 특정된 단면 라인(286-286)을 따라 취해진 것이다.
실시예의 물 튜브는 5개의 다이오드 밸브(3313-3317)를 포함, 통합, 포함 및/또는 이용한다. 각 다이오드 밸브는 4개의 다이오드 덮개로 구성된다. 각 다이오드 밸브의 최하부 다이오드 덮개(예를 들어, 3309)는 수평 환형 튜브의 하반부의 대략적인 형상을 가지며, 각 최하부 다이오드 덮개의 중앙에는 애퍼처(예를 들어 3310)가 있다. 2개의 중간 다이오드 덮개(예를 들어, 3311 및 3312) 중에서, 하나(예를 들어, 3311)는, 중심에 위치하며, 물 튜브와 동축이고, 물 튜브(3302)의 주변 벽으로부터 상당한 거리만큼 분리 및/또는 이격되어 있다. 다른 중간 다이오드 덮개의 외측 둘레 및/또는 가장자리(예를 들어, 3312)는 물 튜브의 벽에 부착된다. 최상부 다이오드 덮개(예를 들어, 3318)는 대략 절두원추형이며 상측 축 방향에 대해 좁아진다.
실시예의 물 튜브(3302) 내의 5개의 다이오드 밸브는, 물 튜브를 통한 물의 하향 흐름을 방해, 감속 및/또는 억제하면서 상대적으로 빠르고 효율적인 물의 상향 흐름을 허용하도록 설계되고 배향된다.
실시예의 수력 터빈(3308)은 샤프트(3320)에 의해 발전기(3319)에 동작가능하게 연결되어 있다. 실시예의 물 저장소(3321)로부터의 물이 유출 파이프(3304) 밖으로 흐를 때, 유출되는 물은 유출 파이프 내에 위치하는 수력 터빈을 회전시키는 경향이 있고, 이는 동작가능하게 연결된 발전기가 전력을 생산하게 하는 경향이 있다. 물 저장소(3321) 위에는 가스 포켓(3322), 예를 들어, 공기, 질소, 이산화탄소가 있으며, 이는 부표(3301)의 상측 부분에 포획되는 경향이 있다.
도 287은 도 286에 예시된 실시예(3300)의 측단면도의 사시도를 도시한다. 도 287에 예시된 실시예는 도 282 내지 도 286에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예이고, 단면은 도 284 및 도 285에 특정된 바와 같이 단면 라인(286-286)을 따라 취해진 것이다.
실시예의 물 저장소(3321) 내의 물의 상측면(3323)은 물 저장소와 그 위의 공기 포켓(3322) 사이의 분리를 묘사한다.
물 튜브(3302)의 상측 마우스(3324) 및/또는 애퍼처는 물 튜브의 내부를 중공 부표(3301)의 내부 및 그 안의 물 저장소(3321)에 유체적으로 연결한다.
도 288은 도 282 내지 도 287에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 단면 슬라이스를 도시하며, 여기서 단면 슬라이스는 도 285에 특정된 바와 같이 단면 라인들(277 내지 277 및 288 내지 288) 사이에 취해진 것이다. 물 튜브 내에서 그리고 그 안에 있는 5개의 다이오드 밸브를 통한 물의 대표적인 하향 및 상향 흐름의 예시는, 도 286 및 도 287에 예시된 것과 같은 단면도보다 실시예의 수직 슬라이스와 관련하여 더 중요하다.
도 288은 파도 마루의 접근에 대한 응답으로 상향으로 가속(3325)될 때 실시예의 상태 및/또는 구성 특성을 예시한다. 실시예(3300)가 상향으로 가속될 때(3325), 이러한 물 저장소(3321) 내의 물의 관성은 물을 아래쪽으로 그리고 물 튜브(3302)의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(3324) 내로 강제한다. 그러나, 물 튜브의 상측 부분 내에 있는 물이 하측으로 흐르려는 시도는 내부에 있는 5개의 다이오드 밸브(3313 내지 3317)에 의해 방해된다(3326).
물 튜브(3202) 내에서 하측으로 흐르는 물은, 내부에 있는 5개의 다이오드 밸브(3313 내지 3317)의 각각의 최상부, 대략 절두원추형, 다이오드 덮개(예를 들어, 3318)와 반복적으로 만나며, 이는 흐름을 차단하고 하측으로 흐르는 물을 덮개로 되돌려 난류(예를 들어, 3327)를 촉진하는 경향이 있다.
유사하게, 하측으로 흐르는 물은 물 튜브(3202) 내의 5개의 다이오드 밸브(3313 내지 3317) 각각의 환형 중간 다이오드 덮개(예를 들어, 3312)를 반복적으로 만나며, 이는 흐름을 차단하고, 하류 및 상보적 최하부 환형 다이오드 덮개(예를 들어, 3309)와 충돌하는 경향이 있도록 흐름을 지향시키며, 이는 하측으로 흐르는 물을 상기 물(예를 들어, 3328)로 회전시켜 난류를 촉진하는 경향이 있다.
마찬가지로, 하측으로 흐르는 물은, 물 튜브(3202) 내의 5개의 다이오드 밸브(3313 내지 3317)의 각각의 중심에 위치하며 대략 원뿔형의 중간 다이오드 덮개(예를 들어, 331)와 반복적으로 만나며, 이는 흐름을 차단하며, 하측으로 흐르는 물을 다시 상기 물(예를 들어, 3329)로 회전시키고 이에 따라 난류를 촉진하는 경향이 있다.
부표의 물 저장소(3321)로부터 물 튜브를 통해 흐르는 물의 능력에 대한 물 튜브(3302)의 다이오드 밸브(3313 내지 3317)의 영향 및/또는 충격은 중요하며, 물 튜브(3202)를 통한 물의 하향 흐름을 억제하는 경향이 있다. 이 때문에, 물은, 실시예가 상향으로 가속될 때라도 상당한 양으로 및/또는 상당한 속도로 물 튜브의 하측 마우스(3303) 밖으로 흐르지 않는(3330) 경향이 있다.
물 튜브(3202) 내에 존재하는 다이오드 밸브(3313 내지 3317)는, 일단 물이 물 튜브로부터 물 저장소로 흘렀다면 실시예의 물 저장소(3321) 내에 물을 포획하는 경향이 있다. 그리고, 실시예의 상향 가속(3325) 동안 및/또는 물 튜브 내의 물의 하향 가속 동안, 실시예의 물 저장소(3321) 내의 물을 물 튜브를 통해 하향으로 흐르게 하려는 시도는 방해받고(3326), 물은 물 튜브를 통해 물 저장소 밖으로 상대적으로 거의 흐르지 않는 경향이 있다. 대신, 물 저장소(3321) 내의 물은, 유출 파이프(3304)의 내부 및/또는 근위 마우스로 흐르고(3331), 내부의 수력 터빈(도 286의 3308)을 통해 흐른 후, 유출 파이프로부터 실시예가 부유하는 수역(3305)으로 흐르는(3332) 경향이 있다.
도 289는 도 282 내지 도 287에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예(3300)의 단면 슬라이스를 도시하며, 여기서 단면 슬라이스는 도 285에 특정된 바와 같이 단면 라인들(277-277 및 288-288) 사이에 취해진 것이다. 물 튜브 내에서 그리고 그 안에 있는 5개의 다이오드 밸브를 통한 물의 대표적인 하향 및 상향 흐름의 예시는, 도 286 및 도 287에 예시된 것과 같이 단면도보다 실시예의 수직 슬라이스에 관하여 더욱 명확하다.
도 288에 대한 상보적인 방식으로, 도 289는, 예를 들어, 파랑골의 접근에 응답하여 실시예가 하측으로 가속(3333)되고 있을 때 실시예의 상태 및/또는 구성 특성을 예시한다. 실시예(3300)가 하향 가속(3333)될 때, 물 저장소 내의 물의 관성은 물 튜브(3302)의 상측 마우스(3324)에 인접한 이러한 물의 압력을 감소시키는 경향이 있다. 실시예의 하향 가속은, 또한, 물 튜브 내의 물(3334)을 상측으로 흐르게 하여 실시 예 외부의 물(3305)을 물 튜브로 끌어들여, 물 흐름(3335)을 물 튜브의 하측 마우스(3303)를 통해 물 튜브의 내부로 유입하는 경향이 있다.
물 튜브(3302) 내부의 다이오드 밸브(3313 내지 3317)는, 물 튜브의 상측 마우스(3324)를 통해 물 저장소(3321) 내로(3338) 물(3334)의 비교적 방해받지 않는 흐름(예를 들어, 3336, 3337)을 허용한다.
물 저장소로 흐르는(3338) 물은, 내부의 수력 터빈(도 286의 3308)을 통해 유출 파이프 내로 흐르고(3331) 밖으로 흘러(3332) 실시예가 부유하는 수역(3305)으로 흐르는 물을 대체 및/또는 증대시킨다(이에 따라 동작가능하게 연결된 발전기가 전력을 생산하게 한다).
도 290은 도 282 내지 도 289에 예시된 실시예(3300)와 유사한 실시예(3339)의 단면도를 도시한다. 그러나, 도 282 내지 도 289에 예시된 실시예와는 달리, 도 290에 예시된 실시예는, 위치(3340)에서 실시예의 부표(3301)의 선체를 관통하는 더 긴 물 튜브(3302)를 통합, 포함 및/또는 이용하고, 수정된 실시예(3339)의 물 튜브의 상측 마우스(3324) 및/또는 개방 단부는 실시예의 물 저장소(3321) 내의 물의 상측면(3323)에 인접하여 위치한다. 물 튜브를 통해 그리고 물 튜브의 상측 마우스(3324)를 통해 위로 흐르는 물(예를 들어, 3335, 3336 및 3337)은, 물 저장소로 떨어져 물 저장소를 증대시키기 전에 부표의 중공 내부의 공기 포켓(3322)으로 흐르는(3341) 경향이 있다.
도 272 내지 도 290에 예시된 실시예는, 각 채널, 파이프 및/또는 튜브를 통한 차등 유량을 생성하기 위해 다이오드 밸브 및/또는 흐름 요소를 사용, 통합, 포함 및/또는 이용한다. 예시된 다이오드 밸브는 단지 설명을 위해 제공된 것이며 본 개시내용의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 개시내용의 실시예는 임의의 다이오드 밸브, 요소, 디바이스, 및/또는 메커니즘을 이용할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예는, 회전 에너지를 동작가능하게 연결된 발전기 또는 기타 메커니즘에 전달하기 위해 중심 샤프트를 사용하는 수력 터빈을 사용, 통합, 포함 및/또는 이용한다. 그러나, 이러한 수력 터빈의 통합, 예시, 및 설명은 설명의 목적으로만 제공된 것이며 본 개시내용의 범위를 제한하는 것이 결코 아니다. 본 개시내용의 실시예는, 허브가 없는 수력 터빈(역구동되는 림 구동 추진기를 터빈으로서 포함) 및 및 자기유체역학 발전기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 수력 터빈 및/또는 발전기의 임의의 유형, 설계, 다양성, 카테고리 및/또는 방식을 이용할 수 있다.
도 291은 본 개시내용의 실시예의 사시 측면도를 도시한다. 파도 에너지 변환(wave-energy conversion; WEC) 디바이스(4100)는, WEC 디바이스가 부유하는 물의 표면(4101)을 가로질러 이동하는 파도로부터 에너지를 획득, 추출, 수확, 수신 및/또는 수집한다. 파도 에너지 변환(wave-energy conversion; WEC) 디바이스(4100)는, 본 개시내용에 개시된 바와 같은 관성 유체역학적 파도 엔진의 실시예이고, 펌핑된 물을 사용하여 동작가능하게 연결된 발전기 및 터빈을 구동함으로써 동작한다. WEC 디바이스가 통과하는 파도로부터 추출하는 에너지의 일부는 수력 터빈(보이지 않음)과 발전기(보이지 않음)에 의해 전력으로 변환된다. 생성된 전력의 일부는, WEC 디바이스 내의 물 전기분해 장치(보이지 않음)에 에너지를 공급하여, WEC 디바이스(보이지 않음) 내의 저장소에 포함된 물의 일부를 수소 가스로 변환한다. 합성된 수소 가스의 일부는 WEC 디바이스 내의 수소 저장소(보이지 않음) 내에 포착된다.
주기적으로, 수소 선박(4102)은 WEC 디바이스(4100)에 접근하고 수소 선박을 WEC 디바이스 근처에 위치시킨다. 수소 선박은, WEC 디바이스에 충분히 근접하면, 수소 이송 호스(4104)의 제1 단부에 부착된 호스 연결 원격 동작 차량(호스 연결 ROV)(4103)을 배치한다. 호스 연결 ROV는 수속 이송 호스를 WEC 디바이스로 당긴다. 호스 연결 ROV는, WEC 디바이스의 선체에 병진 가능하게 부착되고, WEC 디바이스의 수소 포트(보이지 않음) 위에 및/또는 넘어 위치할 때까지 WEC 디바이스 선체를 가로질러 이동한다. 이어서, 호스 연결 ROV는, 자체적인 연결 및 부착된 수소 이송 호스를 WEC 디바이스의 수소 포트에 연결하여, 수소 가스를 제거하고/제거하거나 WEC 디바이스로부터 수소 선박으로 흐를 수 있게 하며, 이러한 수소 선박에서 수소 가스가 가압된 수소 저장 탱크 중 하나 이상 내에 및/또는 수소 선박 상에 저장된다. WEC 디바이스 내에 저장된 수소의 압력이 수소 선박의 유체 연결된 수소 저장 탱크 내의 압력보다 높은 경우에, WEC 디바이스로부터 해당 수소 선박으로의 상기 수소의 이송은 이송시 능동 펌핑을 필요로 하지 않고 수동적으로 발생한다.
도 292는 도 291에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
WEC 디바이스(4100)는, 유출 애퍼처, 포트, 파이프 및/또는 채널(4105)을 갖고, 이를 통해 WEC 디바이스 내의 제1 물 저장소(보이지 않음) 내의 가압수가, 우선 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐른 후에 WEC 디바이스 밖으로 흐른다. 유출되는 수력 터빈 유출물은, WEC 디바이스를 반대 방향으로, 예를 들어, 도 292의 예시에서 수소 선박을 향하여 밀어내는 경향이 있는 추력을 생성한다. 방향타(4106)는 WEC 디바이스에 이동 가능하게 연결된다. 방향타의 수직 회전 축(및/또는 힌지)에 대한 방향타의 각도 배향은 WEC 디바이스 선체의 최상측 부분에 부착된 WEC 디바이스 제어기(4107)에 의해 제어된다. 방향타의 배향 조정을 통해, 제어기는, WEC 디바이스가 부유하는 수역(4101)의 표면에서 새로운 장소를 향한 코스를 따르도록 WEC 디바이스를 조종할 수 있고, 새로운 장소는 WEC 디바이스의 현재 위치와는 다른 지리공간 목적지이다.
수소 선박(4102)이 WEC 디바이스(4100)에 인접하여 적절하게 위치하면, 수소 선박은, WEC 디바이스의 선체에 접근하여 접촉하기 위해 추진기(보이지 않음)를 사용하는 호스 연결 ROV(4103)를 배치한다. 호스 연결 ROV가 WEC 디바이스를 향해 이동함에 따라, 호스 연결 ROV에 유체 연결된 수소 이송 호스(4104)가 수소 선박의 후방 및/또는 선미 단부(4107)로부터(예를 들어, 이에 회전가능하게 부착된 호스 드럼으로부터) 당겨지고 해제된다(예를 들어, 감겨지지 않는다).
WEC 디바이스로부터 제거되고 호스 연결 ROV(4103) 및 수소 이송 호스(4104)를 통해 수소 선박으로 전달된 수소 가스는, 수소 선박에 부착 및/또는 통합된 복수의 가압 수소 저장 탱크(예를 들어, 4108) 내에 저장된다. 예시된 실시예에서, 상기 수소 저장 탱크들은, 적층되고 상호 견고하게 상호 연결된 긴 원통형 압력 선박들이다.
간헐적으로 및/또는 지속적으로 수소 선박(4102)의 이동 동안, 수소 선박(4102)의 소정의 저압 가압된 수소 저장 탱크의 수소는 수소 선박(4102)의 고압 수소 저장 탱크로 펌핑될 수 있으므로, 소정의 저압 수소 저장 탱크가 더 낮은 압력으로 유지되는 동안에도 상기 고압 수소 저장 탱크에 수소가 축적될 수 있으므로, 호스 연결 RQV 부착이 이루어질 때 WEC 디바이스로부터 수소 선박으로의 수동적인 수소 이송을 용이하게 할 수 있다.
도 293은 도 291 및 도 292에 예시된 봄 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
도 294는 도 291 내지 도 293에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 295는 도 291 내지 도 294에 예시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 수소 이송 호스(4104)는 수소 이송 호스 드럼(4109) 둘레에 감기고, 이의 해제 및 회수가 유도되며, 수소 선박(4102)의 뒤, 선미, 및/또는 후방 단부에서 경사진 수직 슬릿 애퍼처(4110)에 의해 수소 이송 호스의 손상 가능성이 감소된다.
도 296은 도 291 내지 도 295에 예시된 수소 선박과 동일한 본 개시내용의 실시예의 수소 선박의 측면 사시도이다. 수소 이송 호스(4104)는 수소 이송 호스 드럼(4109) 둘레에 감기고, 수소 이송 호스 드럼에 감긴 수소 이송 호스의 배치 및 회수는, 수소 선박(4102)의 뒤, 선미, 및/또는 후방 단부에서 경사진 수직 슬릿 애퍼처(4110)에 의해 용이해진다. 수소 이송 호스의 원위 단부에 부착된 호스 연결 ROV(4103)에 의해 수소 이송 호스의 배치가 용이해진다. 수소 이송 호스의 회수는 수소 이송 호스 드럼의 전동 회전에 의해 용이해져, 수소 이송 호스 드럼을 중심으로 수소 이송 호스가 능동적으로 되감긴다.
수소 선박(4102)은, 자율적이며, 통신 타워 및 안테나(4111)를 통해, 원격 동작 제어 스테이션으로부터, 기타 수소 선박으로부터, 및/또는 WEC 디바이스로부터 상태 업데이트를 위한 동작 커맨드 및 기타 데이터를 수신하고, 동작 상태 업데이트, 지리공간 장소 요청, 및 기타 데이터를·원격 동작 제어 스테이션으로, 다른 수소 선박으로, 및/또는 WEC 디바이스로 송신한다. 수소 선박은, 또한, 위성으로 및 위성으로부터 송신되는 인코딩된 전자기 신호를 통해 다른 실시예 선박, 제삼자 선박, 지상 운영 제어 시스템 등과 데이터를 직접 송수신할 수 있다.
즉, 수소 선박(4102)은, 전방 추진기 (4114, 4115) 및 선체 관통 추진기(4112, 4113)에 의해 부유하는 수역(4101)의 표면에서 지리공간 장소를 변경할 수 있다. 다른 실시예에서는, 사람과 승무원이 수소 선박(4102)을 제어하고 담당한다.
도 297은 도 296에 예시된 수소 선박과 동일한 본 개시내용의 실시예의 수소 선박의 측면도를 도시한다. 도 297의 예시의 사시도는 선체 관통 추진기(4112 및 4113)의 관찰을 용이하게 한다. 도 297의 예시에서는, 연관된 선체 관통 채널 내에 위치하는 터빈/프로펠러를 볼 수 있다. 추진기(4112 및 4113)는, 수소 선박이 측방향으로(즉, 추진기 프로펠러가 회전하는 방향에 따라 좌현 또는 우현을 향하여) 이동할 수 있게 한다. 또한, 추진기(4112)와 추진기(4113)는, 수소 선박이 전방 추진기(예를 들어, 4114)에 의해 앞으로 추진될 때 수소 선박을 좌현 또는 우현으로 돌게 할 수 있다.
예를 들어, 전방 추진기(예를 들어, 4114)는 역방향으로 동작될 수도 있으며, 즉, 각 프로펠러가 역방향으로 회전되어 수소 선박이 후방으로 이동하게 할 수 있다.
수소 선박(4102)은, 또한, 이의 선미에 선체 관통 추진기(4116)를 가지고 있으며, 전방 또는 후방 방향으로 순항할 때 측방향 이동을 실행하는 수소 선박의 능력 및 수소 선박을 좌현 또는 우현으로 돌리는 능력을 또한 용이하게 한다.
도 297에 예시된 호스 연결 ROV(4103) 및 이에 부착된 수소 이송 호스(4104)의 구성은, 배치 직후애 호스 연결 ROV 및 이에 부착된 수소 이송 호스의 위치, 기하학적 형상, 및/또는 구성을 도시한다. 도 297은, 또한, 회수 완료 직전에 호스 연결 ROV 및 이에 부착된 수소 이송 호스의 위치, 기하학적 형상, 및/또는 구성을 도시한다.
도 298은 도 291 내지 도 295에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 파도 에너지 변환 디바이스(WEC 디바이스)의 측면 사시도를 도시한다. WEC 디바이스는 상측 중공 부표(4117)와 하측 물 튜브(4118)로 구성된다. WEC 디바이스의 물 튜브는, 수역의 상측면(4101)에 인접하여 부유할 때, 물이 WEC 디바이스가 부유하는 수역과 물 튜브의 내부 간에 통과 및/또는 흐를 수 있는 하측 마우스, 개구, 및/또는 애퍼처(4119)를 최하측 단부에 위치시켰다.
중공 부표(4117)의 내부에 위치하는 상측 마우스(보이지 않음)로부터 분출된 물은 중공 부표 내의 제1 저장소(보이지 않음) 내에 축적된다. 제1 저장소 위의 중공 부표 내에 포획된 공기 포켓(보이지 않음) 및 제1 저장소 내의 물은, WEC 디바이스의 외부와 위의 대기 압력을 공칭상 초과하는 압력으로 가압된다. 제1 저장소 내의 가압수는, 이처럼 유출 애퍼처(4105)를 통해 WEC 디바이스 밖으로 흘러, 수력 터빈(보이지 않음)을 통해 흐른다. 방향타(4106)는, 방향타의 넓은 표면이 유출물 유출과 평행하게 정렬되지 않을 때 WEC 디바이스에 회전성 토크를 가하기 위해 WEC 디바이스로부터 흘러나오는 유출수와 상호 작용한다.
방향타는, 상측(4120) 및 하측(4121) 방향타 스트러트 사이에 위치하는 수직 축 및/또는 힌지를 중심으로 회전하고, 이들 스트러트에 의해 WEC 디바이스에 회전가능하게 연결 및 고정된다. 상측 방향타 스트러트 내의 방향타 나사 로드(보이지 않음)는, WEC 디바이스 제어기(4107)에 의해 제어되는 스테퍼 모터에 의해 구동 및/또는 기동되며, 제어기가 유출물 유출의 길이방향 및/또는 흐름 축에 관하여 방향타의 상대 각도 배향을 조정하게 하여 WEC 디바이스를 조종할 수 있게 한다.
유출물 유출이 WEC 디바이스에 전방 추력을 제공함에 따라, 제어기의 상측 및 하측 방향타 나사 로드의 조정, 변형, 변경 및/또는 수정에 의해, 제어기가 WEC 디바이스가 부유하는 수역의 표면(4101)에서 WEC 디바이스를 원하는, 특정된, 및/또는 표적, 지리공간 장소로 조종할 수 있다.
제어기(4107)의 상부에는, 제어기가 인코딩된 전자기 신호를 다른 선박 및/또는 해안의 수신기와 교환할 수 있는 안데나(4122)가 있다. 제어기 내에 내장된 것은, 제어기가 인코딩된 전자기 신호를 다른 선박, 육지, 및 위성의 수신기와 교환할 수 있는 위상 어레이 안테나이다.
도 299는 도 298에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 측면도를 도시한다.
도 300은 도 298. 및 도 299에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 측면도를 도시한다.
도 301은 도 298 내지 도 300에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 측면도를 도시한다. 평균 흘수선 아래의 위치(WEC 디바이스가 부유하는 수역의 표면(401)과 WEC 디바이스의 교차점)에서 WEC 디바이스의 선체에 내장된 것은, 수소 선박을 WEC 디바이스의 수소 저장소와 유체 연결하기 위해 호스 연결 ROV가 연결될 수 있는 수소 포트(4123)이다.
도 302는 도 298 내지 도 301에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 저면도를 도시한다.
도 303은 도 298 내지 도 302에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 평면도를 도시한다. 물 튜브(4118)의 하부에 있는 더 낮은 애퍼처 및/또는 마우스를 통해, 수축된(4124) 물 튜브의 일부 및/또는 수축이 나타나는 물 튜브의 일부의 내부를 볼 수 있다. 물 튜브(4118)의 상부에서는, 물이 주기적으로 분출된 후 중공 부표(4117)의 제1 물 저장소(보이지 않음) 내에 축적되는 물 튜브의 상측 애퍼처 및/또는 마우스(4125)를 볼 수 있다.
물 튜브(4118)의 상측 마우스(4125)를 통해 제어기(4107)의 최하측을 볼 수 있다. 제어기는 전력 케이블(4126)을 통해 발전기(보이지 않음) 및 물 전해조(보이지 않음)에 연결된다. 제어기는 밸브 기동 케이블(4127)을 통해 기동되는 수소 방출 밸브(보이지 않음)에 연결된다.
도 304는 도 298 내지 도 303에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 측단면도를 도시하며, 여기서 수직 단면은 도 302 및 도 303에 특정되고, 단면은 라인(304-304)을 따라 취해진 것이다.
WEC 디바이스가 부유하는 수역의 표면(4101)을 가로지르는 파도의 통과에 응답하여 WEC 디바이스(4100)가 상하로 이동함에 따라, 물 튜브(4118)의 내부에 수용된 및/또는 제한된 물(4129)은, 상하로 이동하고, 물 튜브 내의 물(4129)의 상측면(4134)도 상하로 이동한다(4135).
물 튜브 내부의 물이 물 튜브에 대해 상하로 이동함에 따라(즉, 물이 물 튜브의 하측 마우스 및/또는 애퍼처(4119)를 향하여 이동함에 따라)，하측으로 이동하는 물(4129)의 일부가 물 튜브로부터 흘러나와(4130) WEC 디바이스 외부의 수역(4101)에 진입한다. 물 튜브 내부의 물(4129)이 물 튜브에 대해 위로 이동함에 따라, 추가 물 흐름(4133)이 WEC 디바이스 외부의 수역(4101)으로부터 물 튜브의 하측 마우스(4119)를 통해 물 튜브로 흐른다.
물 튜브 내부의 물(4129)이 물 튜브에 대해 위로 이동함에 따라(즉, 물이 물 튜브의 상측 마우스 및/또는 애퍼처(4125)를 향해 이동함에 따라)，물 튜브 내의 물(4129)의 상측면(4134)이 충분한 속도, 모멘텀 및/또는 힘으로 상측으로 이동하여, 상측으로 이동하는 물의 일부가 물 튜브의 상측 마우스 밖으로 흘러나오고 및/또는 분출되고(4131), 그 결과 상측면(4144)에 떨어지고, 이에 따라 제1 물 저장소(4132) 내에 진입하여 포획된다. 중공 부표(4117) 내에 포획되고 제1 저장소 위에 인접하게 위치하는 공기 포켓(4136)은, WEC 디바이스 외부의 대기압을 공칭상 초과하는 압력(예를 들어, 1 대기압을 초과하는 압력)으로 가압된다.
물 튜브(및 이의. 일부인 WEC 디바이스)가 하측으로 이동함에 따라, 예를 들어, WEC 디바이스가 파도의 마루로부터 접근하는 골을 향하여 떨어질 때, 물 튜브(4118)의 수축된 및/또는 좁아진 부분(4124)은, 물 튜브 내의 물(4129)을 아래로 밀어서, 물 튜브 내의 물을 하측으로 운반하는 하향력과 모멘텀을 이러한 물에 부여하는 경향이 있다. 이어서, WEC 디바이스가 접근하는 파도 마루를 향해 상측으로 가속을 시작할 때, WEC 디바이스와 이의 물 튜브는, 하측으로 이동하는 물(4129)로부터 상측으로 멀어지게 이동하여, 이러한 물의 상측면(4134)을 물 튜브의 상측 마우스(4125)로부터 멀어지게 이동시킨다. 물 튜브 내의 물이 물 튜브 내에서 하측으로 이동함에 따라, 물의 하향 운동은, 저항을 받고, 반대되며, 결국 물 튜브의 하측 마우스(4119) 외부의 물의 압력에 의해 역전된다. 곧, 물 튜브 내의 물은 운동을 반대로 하고 상측으로의 가속을 시작한다. 거의 같은 시간에, WEC 디바이스는 때때로 파랑 마루 위로 이동하고 접근하는 파랑골을 향하여 떨어지기 시작하는 경향이 있다. 하측으로 움직이는 WEC 디바이스와 이의 수축된 물 튜브(4124)가 물 튜브 내에서 상측으로 움직이는 물(4129)과 만날 때, 물 튜브의 하측으로 이동하는 수축부(4124)에 대해 발생하는 상측으로 이동하는 물의 "충돌" 또는 부딪힘은, 수축부에 근접한 해당 물의 압력을 국부적으로 증가시키고/증가시키거나 그렇지 않으면 수축부에 근접한 물을 상향으로 가속시킨다.
물 튜브(4118)의 수축된 부분의 충돌 유도 가압화에 응답하여 및/또는 다른 이유로, 가압수는 충분한 속도, 모멘텀, 및/또는 에너지로 물 튜브의 비교적 좁은 상측 부분(4143) 위로 주기적으로 이동하여, 해당 물의 일부가 제1 물 저장소 내에 그 분출된 물의 일부를 포획하는 중공 부표(4117)의 가압된 내부로 분출(4131)된다.
시간이 지남에 따라, WEC 디바이스가 파도가 통과하는 가운데 상하로 이동하면, 물 튜브를 통해 가압된 제1 물 저장소(4132)로의 물의 순 상향 흐름이 발생하는 경향이 있다.
제1 물 저장소에 주기적으로 물을 추가하는 것과 균형을 이루면서, 규칙적이고, 일정하고, 매끄럽고, 및/또는 거의 일정한 가압된 물의 흐름(4137)이, 유출 파이프(4105), 채널, 및/또는 애퍼처를 통해 제1 물 저장소(4132)와 WEC 디바이스(4100)의 밖으로 흐른다. 제1 물 저장소로부터의 물은, 유출 파이프 밖으로 흐름에 따라, 수력 터빈(4138)을 통해 흐르고 이에 따라 수력 터빈이 (예를 들어, 샤프트(4139)를 중심으로) 회전하게 한다. 수력 터빈은, 공유 및/또는 공통 샤프트(4139)에 의해 발전기(4140)에 동작가능하게 연결되고, 그 결과, 제1 물 저장소로부터의 물 유출에 대한 응답으로 수력 터빈을 회전시키면 발전기가 전력을 생산하게 된다.
발전기에 의해 생산되는 전력의 일부는, 케이블(4141)을 통해 케이블(4126)로 송신되고 이를 통해 물 전해조(4142)와 WEC 디바이스 제어기(4107) 모두에 송신된다. (특히, 몇 개의 전해조 전지가 전기적으로 직렬화되어 있는지에 따라) 발전기에 의해 공급되는 전압을 전해조를 위한 적절한 전압 범위로 낮추기 위해 적절한 전력 전자 장치가 제공될 수 있다. 전해조는 PEM 전해조, 알칼리 전해조, 해수 전해조, 또는 다른 임의의 종류의 전해조일 수 있다.
발전기(4140)에 의해 제공되는 전력에 응답하여, 물 전해조(4142)는 물 분자를 수소와 산소로 분할한다. 한 쌍의 동심 환형 챔버인 수소 저장소(4145)(캐소드측) 및 산소 저장소(4146)(애노드 측)는 이들 챔버의 하측 공유 부분(4147)에 입사한다. 각 챔버의 최하부는 물(바람직한 실시예에서 탈이온수 또는 무용질수)을 함유 및/또는 봉입하고, 바람직한 실시예에서, 멤브레인(예를 들어, 양성자 교환 멤브레인)은 한 챔버의 최하측 부분을 다른 챔버의 최하측 부분으로부터 분리하여, 양성자를 애노드측으로부터 캐소드측으로 흐르게 할 수 있고, 또한, 물은 한 측으로부터 다른 측으로(예를 들어, 차압의 영향 하에 캐소드측으로부터 애노드측으로, 및/또는 전압 인가 기간 동안 차압 및/또는 양성자 항력의 영향 하에 애노드측으로부터 캐소드측으로) 확산되게 할 수 있다. 촉매 층은, 정상적인 PEM 전기분해 실행에 따라 관련된 물 분해 반응을 용이하게 하기 위해 멤브레인의 어느 일측에 제공될 수 있고, 바람직한 실시예에서 제공된다. 물 전해조(4142)는 하나 이상의 전지로 구성될 수 있다. 전해조가 다중 전지로 구성된 경우, 이들 전지는 전기적으로 직렬로 구성되어 (물리적이 아닌 경우에는 전기적) 스택을 형성할 수 있다. 대안으로, 중복성을 증가시키기 위해 전지들을 병렬로 구성할 수 있다. (예를 들어, 적절한 전력 전자 장치를 통해 발전기(4140)로부터, 및/또는 발전기(4140)가 전압을 생산하지 않고 있는 기간 동안에도 적어도 하나의 전해조 전지에 걸쳐 적어도 최소 전압을 유지하도록 구성된 적어도 하나의 배터리로부터) 적어도 하나의 전해조 전지에 걸쳐 충분히 높은 전압을 인가하면, 전류가 흐르고, 가스가 애노드와 캐소드에서 생성되고, 각 챔버의 최상측 부분에 기포가 발생하는 경향이 있으며, 이러한 가스는 동심원의 환형 챔버를 분리하는 불투과성 벽(들)(예를 들어, 4158)에 의해 분리된 상태로 유지되는 경향이 있다.
수소 저장소와 산소 저장소의 상측 벽은 판(4154) 및/또는 평면 구조 부재이며, 외측 선체(4117)로부터 물 튜브의 상측 부분(4143)까지 WEC 디바이스의 내부에 걸쳐 있다. 공칭상 수직 관형 벽(4158)은 수소 저장소와 산소 저장소를 분리한다.
물 전해조(4142)는, 수소 가스 분자가 최외측 환형 챔버(4145) 내로 방출, 생성, 합성 및/또는 발생한 후 그 챔버의 최상측 부분(4148)으로 기포(예를 들어, 4147)로서 상승하여 수소 저장소 내의 수소 가스의 부피 및/또는 압력을 증대시키는 경향이 있도록 구성된다.
물 전해조(4142)는, 산소 가스 분자가 최내측 환형 챔버(4146) 내로 방출, 생성, 합성 및/또는 발생한 후 그 챔버의 최상측 부분(4150)으로 기포(예를 들어, 4149)로서 상승하여 산소 저장소 내의 산소 가스의 부피 및/또는 압력을 증대시키는 경향이 있도록 구성된다.
주기적으로, (예를 들어, 도시되지 않았으며 부유체, 음향 센서, 압력 센서 등을 통합하는 센서에 의해 검출되는 바와 같이) 산소 저장소(4146)의 최상측 부분(4150) 내의 산소 가스의 부피가 충분히 크고 및/또는 임계 부피보다 커지면, WEC 디바이스 제어기(4107)는, 케이블(4127 및 4151)을 통해, 산소 저장소(4146)의 최상측 부분(4150) 내에 포획된 산소 가스의 일부를 방출하는 밸브(4152)를 기동 및/또는 개방한다. 제어기는 산소 저장소 내의 산소 가스의 일부가 방출된 후 밸브(4152)를 닫다. 방출된 산소 가스는, 제1 물 저장소 위의 공기 포켓(4136)에 진입할 때까지 기포(예를 들어, 4153)로서 상승하여, 공기 포켓 내의 가스의 부피, 질량 및/또는 압력을 증가시키는 경향이 있다.
다른 실시예에서, (밸브(4152)의 위치에 위치지정되고 대체될 수 있는) 수동 레귤레이터 밸브는, 최상측 부분(4150)의 산소 압력이 최상측 부분(4148)의 압력과 같거나 초과할 때 산소를 최상측 부분(4150)으로부터 공기 포켓(4136)으로 방출하여, 물 전해조(4142)의 멤브레인(예를 들어, PEM)을 가로질러 대략적으로 균형잡힌 압력을 유지한다.
공기 포켓(4136) 내의 가스 압력이 임계값을 초과할 때 및/또는 WEC 디바이스 제어기가 공기 포켓의 압력 감소가 주변파로부터 에너지를 포착하는 것과 관련하여 유리할 것이라고 결정하면, 제어기는, 가압 가스가 공기 포켓을 빠져나와 WEC 디바이스 외부의 대기에 진입하는 밸브(4128)를 기동 및/또는 개방한다. 제어기가 (예를 들어, 도시되지 않은 센서를 통해) 공기 포켓 내의 가스 압력이 바람직한 및/또는 유리한 압력 이하인 것으로 결정하면, 제어기는 밸브(4128)를 닫는다.
케이블(4126 및 4141)을 통해, WEC 디바이스 제어기(4107)는, 상측 방향타 스트러트(4120) 내의 방향타 나사 로드(보이지 않음)를 변경, 조정, 구성, 제어, 및/또는 회전시키는 전동 제어부(4155)(예를 들어, 스테퍼 모터)를 기동하고, 이에 따라 제어기가 유출 파이프(4105)로부터 흐르는(4137) 유출수의 길이방향 및/또는 흐름 축에 대한 방향타(4106)의 상대 각도 배향을 조정하게 할 수 있다. 방향타가 좌현측 및 우현측과 관련하여 유출수 흐름을 상이하게 방해하게 하는 각도 배향으로 변경될 때, 방향타는, WEC 디바이스를 돌리기에 충분한 토크를 생성하여 WEC 디바이스에 인가하여, 제어기가 WEC 디바이스를 WEC 디바이스가 부유하는 수역의 표면(4101) 상의 표적 장소를 향하는 코스를 따라 조종할 수 있게 한다.
수소 선박(도 294의 4102)이 WEC 디바이스에 근접하고 이의 호스 연결 ROV(도 294의 4103) 및 부착된 수소 이송 호스(도 294의 4104)를 배치할 때, 호스 연결 ROV는 WTEC 디바이스의 수소 포트(4123)에 연결되어 수소 이송 호스를 수소 유출 파이프(4156)에 유체 연결한다. 수소 선박이 수소 가스를 수신할 준비가 되었음을 나타내는 신호를 안테나(도 296의 4111)를 통해 WEC 디바이스의 안테나(4122)로 송신하면, WTEC 디바이스 제어기(4107)는, 수소 방출 디바이스를 기동 및/또는 개방하여, 수소 저장소(4148)를 수소 선박(4102)에 유체 연결하고 수소 저장소 내의 수소 가스가 (예를 들어, WEC 디바이스의 수소 저장소에 내장된 압력의 영향 하에 수동적으로) 수소 선박(4102)의 저압 탱크로 흐를 수 있게 하며, 여기서 수소 가스는 후속하여 수소 선박(4102)의 고압 탱크로 추가로 펌핑(즉, 추가로 압축)될 수 있고 그 후에 하나 이상의 에너지 소비자(예를 들어, 근해 발전 및/또는 배전 설비)로 수송될 수 있다.
수소 선박(4102)의 적어도 하나의 탱크가 호스 연결 ROV(4103)를 통해 WEC 디바이스의 수소 포트(4123)에 유체 연결되는 시간 동안, 탈이온수는, 전기분해를 위한 추가 "공급 원료" 물을 공급하기 위해 펌핑될 수 있고 및/또는 그렇지 않으면 수소 선박으로부터 수소 이송 호스를 통해 WEC 디바이스의 수소 저장소로 이송될 수 있다. 이러한 이송을 용이하게 하기 위해 수소 선박(4102)에 물 펌프가 제공될 수 있다.
탈이온화 장비는, 주변 해수를 WEC 디바이스로 이송하기 위한 탈이온수로 전환하도록 수소 선박(4102)에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 수소 선박(4102)에 제공된 물 처리 장비는, 상기 수소 선박에 장착된 수소 연료 전지로부터의 폐열을 적어도 부분적으로 사용하여 물을 증류 및/또는 탈이온화하고, 상기 연료 전지는 상기 수소 선박의 추진기, 프로펠러 및/또는 펌프 제트에 전력을 공급하는 데 사용된다.
다른 실시예에서, 수소 선박(4102)은, 해안 기반 수소 처리 기반 시설에 수소를 하역하도록 도킹됨에 따라 해안 기반 탈이온화 시설로부터 탈이온수를 공급받는다.
본 개시내용의 일 방법 실시예에서, 수소는 파도 에너지를 사용하여 바다에서 생산되고 다음 방법에 따라 해안으로 운반된다: (1) 수소 선박(4102)이 해안 기반 시설에서 출발하여 복수의 WEC 디바이스로의 여정을 시작하고, (2) 복수의 WEC 디바이스로의 여정 동안, 수소 선박은 물을 탈이온화하고(예를 들어, 연료 전지로부터의 폐열을 증류 장치에 부분적으로 적용하고, 여기서 상기 연료 전지는 동시에 수소 선박의 추진기에 전기를 제공함), (3) 수소 선박(4102)이 제1 WEC 디바이스의 장소 근처에 도착하고 감속 및/또는 정지하고, (4) 수소 선박이 호스 연결 ROV(4103)를 해제하고, (5) 호스 연결 ROV(4103)는 수소 호스를 상기 제1 WEC 디바이스를 향하여 운반하기 위해 (예를 들어, 프로펠러를 사용하여) 추진 추력을 생성하고, (6) 호스 연결 ROV는 상기 제1 WEC 디바이스의 선체 표면에 자기적으로 결합되고, 상기 제1 WEC 디바이스의 선체 장착 수소 포트(예를 들어, 4123)에 근접하게 위치할 때까지 상기 제1 WEC 디바이스의 상기 선체 표면을 가로질러 (예를 들어, 전동 전방향 휠을 사용하여) 병진 이동하고, (7) 호스 연결 ROV는 (예를 들어, 수 커넥터를 암 수소 포트에 삽입함으로써) 제1 WEC 디바이스의 상기 수소 포트를 통해 제1 WEC 디바이스의 수소 탱크에 대한 유체 연결을 개시하고, (8) 상기 제1 WEC 디바이스에 의해 해양 파도로부터 생성된 전기를 사용하여 전기분해를 통해 생산되며 상기 제1 WEC 디바이스의 수소 저장소에 압력 하에 저장된 수소를, 상기 호스 연결 ROV에 의해 운반된 수소 호스를 통해 상기 제1 WEC 디바이스로부터 수소 선박에 하역하고, (9) 탈이온수를 수소 선박으로부터 제1 WEC 디바이스의 물 탱크로 이송하고, (10) 호스 연결 ROV를 제1 WEC 디바이스로부터 결합해제하고, (11) 수소 선박(4102)이 선박을 제2 WEC 디바이스 근처로 추진하고, (12) 제2 WEC 디바이스에 대해 단계(5 내지 10)를 반복하고, (13) 수소 선박(4102)이 선박을 제3 WEC 디바이스 근처로 추진하고, (14) 제3 WEC 디바이스에 대해 단계(5 내지 10)를 반복하고, (15) 수소 선박이 호스 연결 ROV를 수납 위치로 후퇴시키고, (16) 수소 선박은, 해안으로의 여정을 개시하여, WEC 디바이스로부터 하역된 수소를 해안 기반 시설로 운반하고 그곳에서 해안 기반 수소 소비자에게 전달 및 처리를 위해 하역한다.
본 개시내용의 일 방법 실시예에서, 수소는 파도 에너지를 사용하여 바다에서 생산되고 다음 방법에 따라 해안으로 운반된다: (1) 물 저장소와 수축 물 튜브를 포함하는 WEC 디바이스는, 파도 작용의 영향 하에 수축 물 튜브를 사용하여 물 저장소로 물을 펌핑하여 전기분해에 의해 수소를 생산하기 위해 바다에서 동작되며, 상기 펌프된 물은 터빈을 회전시키고 전해조에 전력을 공급하는 발전기에 에너지를 공급하며, 수소 선박(4102)은 상기 WEC 디바이스에 접근하도록 동작되며, (2) WEC 디바이스로의 여정 동안, 수소 선박은 물을 탈이온화하고(예를 들어, 연료 전지로부터의 폐열을 증류 장치에 부분적으로 인가하며, 여기서 상기 연료 전지는 동시에 수소 선박의 추진기에 전기를 제공함), (3) 수소 선박(4102)은 제1 WEC 디바이스의 위치 근처에 도착하고 감속 및/또는 정지하고, (4) 수소 선박이 호스 연결 ROV(4103)를 해제하고, (5) 호스 연결 ROV(4103)는 수소 호스를 상기 제1 WEC 디바이스를 향하여 운반하기 위해 (예를 들어, 프로펠러를 사용하여) 추진 추력을 생성하고, (6) 호스 연결 ROV는 상기 제1 WEC 디바이스의 선체 표면에 자기적으로 결합되고, 상기 제1 WEC 디바이스의 선체 장착 수소 포트(예를 들어, 4123)에 근접하게 위치할 때까지 상기 제1 WEC 디바이스의 상기 선체 표면을 가로질러 (예를 들어, 전동 전방향 휠을 사용하여) 병진 이동하고, (7) 호스 연결 ROV는 (예를 들어, 수 커넥터를 암 수소 포트에 삽입함으로써) 제1 WEC 디바이스의 상기 수소 포트를 통해 제1 WEC 디바이스의 수소 탱크에 대한 유체 연결을 개시하고, (8) 상기 제1 WEC 디바이스에 의해 해양 파도로부터 생성된 전기를 사용하여 전기분해를 통해 생산되며 상기 제1 WEC 디바이스의 수소 저장소에 압력 하에 저장된 수소를, 상기 호스 연결 ROV에 의해 운반된 수소 호스를 통해 상기 제1 WEC 디바이스로부터 수소 선박에 하역하고, (9) 탈이온수를 수소 선박으로부터 제1 WEC 디바이스의 물 탱크로 이송하고, (10) 호스 연결 ROV를 제1 WEC 디바이스로부터 결합해제하고, (11) 수소 선박(4102)이 선박을 제2 WEC 디바이스 근처로 추진하고, (12) 제2 WEC 디바이스에 대해 단계(5 내지 10)를 반복하고, (13) 수소 선박(4102)이 선박을 제3 WEC 디바이스 근처로 추진하고, (14) 제3 WEC 디바이스에 대해 단계(5 내지 10)를 반복하고, (15) 수소 선박이 호스 연결 ROV를 수납 위치로 후퇴시키고, (16) 수소 선박은, 해안으로의 여정을 개시하여, WEC 디바이스로부터 하역된 수소를 해안 기반 시설로 운반하고 그곳에서 해안 기반 수소 소비자에게 전달 및 처리를 위해 하역한다.
수소를 생성하는 방법은 다음 단계들로 이루어져 다음과 같이 개시된다: (1) 수소 저장에 적합한 압력 선박을 포함하는 제1 배를 수역의 표면에서 동작시키고, (2) 상기 제1 선박의 추진을 위한 전기 공급원을 제공하기 위해 수소가 공급되는 연료 전지 및/또는 가스 터빈을 상기 제1 배의 선상에서 동작시키고, (3) 담수를 생산하기 위해 상기 연료 전지 및/또는 가스 터빈으로부터의 열을 에너지원으로서 사용하여 증류 및/또는 탈이온화 장비를 상기 제1 배의 선상에서 동작시키고, (4) 상기 담수를 상기 제1 배의 선상에 있는 탱크에 저장하고, (5) 상기 담수를 부유식 전기분해 플랜트로 전달하도록 상기 제1 배를 동작시키고, (6) 상기 제1 선박에 의해 전달된 담수를 분해하여 수소를 생산하기 위해 상기 부유식 전기분해 플랜트를 동작시켜 수소를 생성하고, 상기 수소는 상기 부유식 전기분해 플랜트의 탱크에 저장되며, 상기 부유식 전기분해 플랜트에 의해 해양 파도로부터 포착된 에너지를 사용하여 물 분해를 수행한다.
도 305는 도 304에 예시된 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 동일한 측단면도의 사시도를 도시한다.
도 306은 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 선체 내에 통합된 수소 포트(도 304의 4123)의 확대도를 도시한다.
수형 건식 분리기(4159)는, 오목한 원통형 하우징(4161)의 (각각의 WEC 디바이스의 중심에 대해) 최내측 및/또는 근위 단부(4160)에 위치한다. 오목한 원통형 하우징의 최외측 및/또는 원위 단부는, 개방되어 있고, 외측 및/또는 확장되는 경사진 및/또는 테이퍼링된 안내 벽(4162)에 의해 둘러싸여 있으며, 이는 호스 연결 ROV에 의한 수 밸브 커넥터의 삽입을 용이하게 한다. 경사진 벽의 가장 넓은 및/또는 최외측 가장자리는, 적어도 복수의 볼트(예를 들어, 4165)에 의해 각각의 WEC 디바이스의 선체(4164)에 고정되는 대략 평평한 및/또는 평면의 환형 판(4163)에 의해 둘러싸여 있다.
도 307은 도 298 내지 도 305에 예시된 WEC 디바이스와 동일한 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 사시 측면도를 도시한다. 도 307에 예시된 WEC 디바이스는 접근하는 호스 연결 ROV와 링크 및/또는 연결되도록 구성된다.
도 308은 본 개시내용의 실시예의 WEC 디바이스의 선체(4164) 내에 매립된 수소 포트(4123)에 접근하는 호스 연결 ROV(4103)의 확대 사시도를 도시한다.
호스 연결 ROV(4103)는, 6개의 추진기(예를 들어, 4166)로부터의 추력을 사용하여 수소 포트(4123)에 접근하고 호스 연결 ROV에 부착되고 유체로 연결된 수소 이송 호스(4104)를 당긴다. 각 추진기에 의해 생성되는 추력을 가변함으로써, 호스 연결 ROV는 코스를 조종하고 수소 포트를 향한 궤적(4167)을 조정, 변경, 보정, 및/또는 제어할 수 있다.
호스 연결 ROV(4103)는, WEC 디바이스의 선체(4164)와 접촉한 후, 6개의 전방향 휠(예를 들어, 4168; 동일하지는 않지만 메카넘(Mecanum) 휠과 유사함)에 의해 그 선체의 외면에 이동가능하게 연결된다. 각각의 전방향 휠은, 회전 방향으로 각 휠을 회전 방향으로 회전시킬 수 있고 각각의 해당 모터에 의해 (적어도 부분적으로) 제동될 수 있는 개별 모터에 동작가능하게 연결된다. 이의 모든 롤러(서브휠 요소)는 자체 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 도 308에 예시된 호스 연결 ROV는 메카넘 휠을 통합, 포함 및/또는 이용한다. 다른 실시예의 호스 연결 ROV는 옴니휠을 통합, 포함 및/또는 이용한다.
전방향 휠, 타겟팅 및/또는 안내 시스템, 및 호스 연결 ROV 제어기(도시되지 않음)의 사용을 통해, 호스 연결 ROV는, 특히 전자기석(보이지 않음) 및/또는 추진기(예를 들어, 4166)로부터의 추력을 사용하여 상기 선체에 대하여 유지되고 있을 때 각 WEC 디바이스의 수소 포트 바로 위 및/또는 인접하여 자체적인 위치를 지정하고 위치할 때까지, 각 WEC 디바이스의 수소 포트의 탐색시 WEC 디바이스의 선체의 외면을 가로질러 이동할 수 있다.
호스 연결 ROV(4103)의 추진기는, 호스 연결 ROV가 WEC 디바이스를 향하여 물을 통해 자체적으로 추진할 때 항력을 감소시키도록 공기역학적으로 유선형인 단면 형상을 갖는 환형 링(4169)에 부착된다. 환형 링은 6개의 방사상 스트러트(예를 들어, 4171)에 의해 중심 연결 장치(4170)에 부착되며, 이들 스트러트의 각각도 항력을 감소시키도록 공기역학적으로 유선형이다.
도 308에 도시되지 않은 것은, 표적화된 수소 포트(4123) 위에 호스 연결 ROV를 위치시킬 수 있는 최고의 측방향 이동을 선택하도록 호스 연결 ROV(4103) 및 이의 해당 호스 연결 ROV 제어기를 보조하는 수소 포트 안내 기능부이다.
실시예는, 수소 포트로부터 나오고 각각의 표적화된 WEC 디바이스의 선체 외면에 그려진 방사상 라인에 의해 표적화된 수소 포트의 위치를 찾는다. 호스 연결 ROV 상의 광학 센서는 라인을 검출하고, 각 호스 연결 ROV 제어기는, 그렇게 그려진 방사상 라인의 검출된 부분의 각도 관계 분석을 통해 표적화된 수소 포트의 상대 좌표를 계산 및/또는 추정한다.
실시예는, 각각의 표적화된 WEC 디바이스의 선체의 외면 상에 각각 엠보싱되고/엠보싱되거나 내부에 에칭된 방사상 융기부 및/또는 홈에 의해 표적화된 수소 포트의 위치를 찾고, 여기서 방사상 융기부 및/또는 홈은 수소 포트로부터 방출되도록 배향된다. 호스 연결 ROV에 장착 및/또는 통합된 압력, 거리(예를 들어, 초음파), 질감 등을 측정하는 센서는 융기부 및/또는 홈을 검출하고, 각 호스 연결 ROV 제어기는, 융기부 및/또는 홈의 검출된 부분의 각도 관계 분석을 통해 표적화된 수소 포트의 상대 좌표를 계산 및/또는 추정한다.
다른 실시예는, 다른 수단, 방법, 메커니즘, 기술, 구조, 구성, 적응, 광학 패턴, 구조적 패턴, 음향 패턴, 전기 패턴, 자기 패턴, 또는 기타 표적화 기능을 이용하여, 각 수소 포트에 대한 호스 연결 ROV를 보조하고, 용이하게 하고, 돕고, 안내하고, 및/또는 이끌어낸다. 이러한 모든 안내 기능부 및 그 이용 방법은 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
도 309는 도 308에 예시된 본 개시내용의 실시예의 동일한 호스 연결 ROV(4103)의 사시도를 도시한다. 호스 연결 ROV는 (수소 선박에 연결되는) 수소 이송 호스(4104)에 동작가능하게 연결된다. 각각의 전방향 휠(4168)은 각각의 양방향 모터(4172)에 의해 활성화되고, 에너지가 공급되고, 구동되고, 추진되고, 및/또는 기동된다. 전방향 휠의 회전 속도와 방향의 조정을 통해, (각 수소 선박 상에 위치차는) 호스 연결 ROV 제어기는, 각 수소 포트를 찾는 WEC 디바이스의 선체 위로 호스 연결 ROV를 임의의 측방향(즉, 원주 방향 또는 접선 방향)으로 이동시킬 수 있다. 호스 연결 ROV는, 6개의 전자기석(예를 들어, 4173)에 의해 생성되는 자기장에 의해 WEC 디바이스의 선체에 이동가능하게 부착된 상태로 유지된다.
전자기석(4173) 및 전방향 휠(4168)(및 전방향 휠 모터(4168))은 충격 흡수 서스펜션 스테이지(4174)에 부착된다. 그리고 서스펜션 스테이지는, 방사상 스트러트당 스프링 2개씩 12개의 충격 흡수 스프링(4175)에 의해 6개의 방사상 스트러트(예를 들어, 4171)에 연결된다.
호스 연결 ROV(4103)가 WEC 디바이스의 외측 선체와 접촉한 후, 전자기석(4173)은, 각각의 수소 이송 호스 내의 전도체에 의해 호스 연결 ROV 및 이의 전자기석에 전달되는 제1 전류 및 제1 전압에 의해 제1 자기장 강도 및/또는 제1 자기 부착 강도로 에너지를 공급받고, 여기서 제1 자기장 강도 및/또는 제1 자기 부착 강도는, 호스 연결 ROV를 선체에 대하여 유지할 만큼 강하여, 전방 휠(4168)에 충분한 견인력을 제공하여, ROV가 선체의 외면 주위를 이동하게 할 수 있다.
호스 연결 ROV(4103)가 WEC 디바이스의 수소 포트 위에 위치한 후, 호스 연결 ROV 제어기(도시되지 않음)는, 암형 건식 분리기(4177)를 연장하고, 그 결과, 암형 건식 분리기가, 위에 위치하는 수형 건식 분리기(도 306의 4159)와 물리적으로 연결된다. 암형 및 수형 건식 분리기들의 물리적 연결은, 각 수소 선박(도 294의 4102) 및 호스 연결 ROV(도 294의 4103)의 수소 이송 호스(4104)를 각 WEC 디바이스의 수소 유출 파이프(도 304의 4156)에 유체 연결한다.
수소 선박이 WEC 디바이스로부터 충분한 양의 수소 가스를 회수한 후, 수소 선박의 호스 연결 ROV는, 전자기석으로의 에너지를 차단하고, 추진기를 기동하고 및/또는 에너지를 공급하여 (예를 들어, 호스를 수소 선박의 드럼으로 후퇴시킴으로써) 각각의 수소 선박으로의 복귀 및/또는 이러한 수소 선박에 의한 회수를 용이하게 한다.
본 개시내용의 실시예는, WEC 디바이스 선체에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 영구 자석을 통합, 구비, 포함, 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함, 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 수소 포트의 검색 시 측방향으로 이동하는 동안 WEC 디바이스 선체에 대해 충분한 힘으로 자체를 밀어 선체를 거기에서 유지하고 이어서 충격 흡수 스테이지가 WEC 디바이스 선체에 대하여 직접적으로 가압하도록 전방향 휠이 후퇴될 때 선체를 제자리에서 단단히 유지하기 위해 추진기를 통합, 구비, 포함, 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 포함, 구비, 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 예를 들어 WEC 디바이스 선체로부터 멀어지게 전방향 휠을 들어올림으로써 WEC 디바이스 선체에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 솔레노이드 구동 및/또는 기동 받침대를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 개폐식 플랫폼 및/또는 스데이지에 장착된 전방향 휠을 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하므로, 호스 연결 ROV가 WEC 디바이스의 수소 포트 위에 위치하는 경우, 전방향 휠은, WEC 디바이스 선체의 표면을 가로질러 호스 연결 ROV의 측방향 이동을 용이하게 하는 능력을 배제하는 거리 및/또는 간극으로 후퇴될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 브레이크가 있는 전방향 휠을 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 다른 실시예는, 호스 연결 ROV가 표적 수소 포트 위에 위치하고 있을 때 그러한 호슥 연결 ROV를 표적 WEC 디바이스 선체에 대하여 고정적으로 및/또는 단단히 유지하기 위한 수소 포트, 및/또는 대체 수단, 방법, 메커니즘, 디바이스, 구성요소, 시스템, 장치, 및/또는 기술을 검색하며 이동하는 동안 다른 및/또는 대체 수단, 방법, 메커니즘, 디바이스, 구성요소, 시스템, 장치, 및/또는 기술을 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 표적 WEC 디바이스 선체에 대하여 유지하도록 이러한 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 밸브 노즐로부터 분배 및/또는 방출되는 가압수의 제트를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하며, 가압수의 일부는, 수소 선박에 의해 공급되고, 각각의 수소 이송 호스 내에 통합된 하나 이상의 유체 채널을 통해 호스 연결 ROV로 전달된다. 전방 추력을 제공하도록 구성된 및/또는 배향된 개별 워터 제트가 이를 통해 가압수의 흐름을 방해하는 정도를 조절, 조정, 제어, 변경 및/또는 변화시킴으로써, 각 호스 연결 ROV는 호스 연결 ROV를 WEC 디바이스 및 해당 수소 포트로 안내할 수 있다. 유사하게, 측방향 추력을 제공하도록 구성된 및/또는 배향된 개별 워터 제트가 이를 통해 가압수의 흐름을 방해하는 정도를 조절, 조정, 제어, 변경 및/또는 변화시킴으로써, 각 호스 연결 ROV는 호스 연결 ROV를 각 수소 포트 위에 배치하기 위해 WEC 디바이스의 외면을 가로질러 측방향으로 안내할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는, 각 수소 포트 위에 각 호스 연결 ROV를 배치하는 데 필요하고 충분한 측방향 이동을 제공하도록 모터 구동 마찰 롤러들의 직교 세트에 의해 기동 및/또는 구동되는 전방향 롤러 볼을 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 중앙 연결 디바이스(4170) 내에 위치하는 자율 시스템에 의해 제어되고 각 수소 이송 호스 내의 도전체를 통해 각 수소 선박에 의해 공급되는 전력에 의해 에너지를 공급받는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 각 수소 선박 상에 및/또는 내에 위치하는 자율 시스템에 의해 제어되는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 각각의 표적화된 WEC 디바이스 상에 및/또는 그 안에 위치하는 자율 시스템에 의해 제어되는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하며, 여기서 제어 신호는, 무선으로 수소 선박에 중계된 후, 각 수소 선박으로부터 각 수소 이송 호스 내의 전기 전도체 및/또는 광학 전도체를 통해 각 호스 연결 ROV로의 제어 신호의 중계를 통해 해당 수소 선박 상에 및/또는 내에 있는 호스 연결 ROV 제어기 및/또는 각 호스 연결 ROV 내에 위치하는 호스 연결 ROV 제어기에 중계된다.
본 개시내용의 실시예는, 각 수소 선박에 탑승한 사람에 의해 제어되는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용한다.
본 개시내용의 실시예는, 조작자의 제어 스테이션에 의해 수소 선박 및/또는 WEC 디바이스와 교환되는 신호를 통해 각각의 WEC 디바이스 및 수소 선박으로부터 멀리 위치한 인간 조작자에 의해 원격 제어되는 호스 연결 ROV를 통합, 구비, 포함, 및/또는 이용한다.
도 310은 도 308 및 도 309에 예시된 동일한 호스 연결 ROV(4103)의 사시도를 도시한다. 각 추진기(4166)는 프로펠러(4176)를 통합, 구비, 포함 및/또는 이용하며, 이 프로펠러가 회전하면, 추력이 (각 프로펠러가 회전하는 방향에 따라 앞으로 또는 뒤로) 생성된다.
암형 건식 분리기(4177)는, 수소 포트 위에 성공적으로 위치한 후, 충격 흡수 서스펜션 스테이지(4174)의 중심에 있는 애퍼처를 통해 연장되며, 이에 따라 각 수소 포트의 대응하는 및/또는 상보적인 수형 건식 분리기에 계합하여 연결되는 경향이 있다.
도 311은 도 308 내지 도 310에 예시된 동일한 호스 연결 ROV(4103)의 측면도를 도시한다. WEC 디바이스의 선체와의 접촉은, 호스 연결 ROV의 전자기석에 의해 생성되는 중간 및/또는 강한 인력에 의해 호스 연결 ROV가 각 WEC 디바이스의 외면에 대해 강제로 작용되는 경우에도, 전방향 휠(4168)로 제한된다. 각 전방향 휠은 호스 연결 ROV의 다른 임의의 구성요소 또는 부품보다 각 호스 연결 ROV의 수소 이송 호스로부터 더 멀리 연장되는 점에 주목한다. 모터(예를 들어, 4172)에 의한 상기 전방향 휠의 전동 회전은 메카넘 휠 및 다른 유형의 전방향 휠의 방식으로 전기적으로 제어되어야 함을 이해해야 한다.
도 312는 도 308 내지 도 311에 예시된 동일한 호스 연결 ROV(4103)의 전방 측면도를 도시한다. 호스 연결 ROV의 6개 전방향 휠의 각각은, 축 및/또는 각 휠이 회전하는 축이 호스 연결 ROV의 중심에 있는 암형 건식 분리기(4177)에 대해 방사상으로 배향되도록 구성 및/또는 정렬된다. 다시 말하면, 각 휠은 호스 연결 ROV 및/또는 이에 부착된 수소 이송 호스(보이지 않음)의 길이방향 축에 접하는 평면(4178)에서 회전한다.
정방향 회전과 역방향 회전의 조합을 통해, 호스 연결 ROV의 6개의 전방향 휠은 WEC 디바이스의 외측 선체 표면을 가로질러 임의의 측방향으로 호스 연결 ROV를 이동시킬 수 있다. 복수의 전방향 휠에 의해 호스 연결 ROV에 의해 제공되는 이동의 유연성은 각각의 호스 연결 ROV를 수소 포트 위의 및/또는 이러한 포트를 넘는 위치로 이동시키는 호스 연결 ROV 제어기의 능력을 용이하게 한다.
도 313은 도 306 내지 도 312에 예시된 동일한 호스 연결 ROV(4103)의 후방 및/또는 수소 이송 호스측 도면을 도시한다.
도 314는 수소 가스를 에너지 소비자(이 경우에는 벌크 수송 선박(4179))에 분배 및/또는 이송하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박(4102)을 도시한다. 수소 선박과 벌크 수송선 모두는 수역(4101)의 상측면에 부유하고 있다. 수소 선박은 부착된 수소 이송 호스(4104)를 잡아당겨, 스스로를 수송선으로 추진한 호스 연결 ROV(4103)를 해제하였다. 호스 연결 ROV는, 자체적으로 선박의 선체에 자기적으로 부착되어 있으며, 각 호스 연결 ROV 제어기는, 호스 연결 ROV의 전방향 휠을 제어하여 호스 연결 ROV를 수송선의 선체 내에 내장된 상보적 및/또는 호환가능한 수소 포트(호스 연결 ROV 아래에서 보이지 않음) 위에 위치시켰다.
이 경우, 수소 이송 호스(4104)를 사용하여 수소 가스를 수선 선박으로 끌어들이는 대신, 수소 선박(4102)은 이제 수소 이송 호스를 사용하여 수소를 온보드 가압 수소 저장 탱크(4J08)로부터 수송선으로(예를 들어, 온보드 가압 수소 탱크로)으로 이송한다. 수소 가스의 이송이 완료된 후, 호스 연결 ROV(4103)는 수송선의 선체로부터 분리되어 수소 선박으로 다시 당겨진다. 그리고, 수소 선박으로부터의 수소로 연료를 보급한 후, 벌크 수송선(41?9)은, 수소 선박으로부터 받은 수소 가스의 일부를 사용하여 (예를 들어, 연료 전지 및 전기 모터를 이용하는) 추진 시스템에 에너지를 공급하여 다른 장소(예를 들어, 화물을 하역할 항구)로 순항한다.
도 315는 수소 가스를 이 경우에 잠수함(4180)(및/또는 AUV 또는 UUV)인 에너지 소비자에게 분배 및/또는 이송하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박(4102)을 도시한다. 수소 선박은 수역(4101)의 상측면에 부유하고 있다. 잠수함이 그 수역 내에서 그리고 공칭상 그 표면(4101) 아래에 부유하고 있고/있거나 이동하고 있는 동안, 수소 선박(4102)은, 부착된 수소 이송 호스(4104)를 당겨, 잠수함(4180)까지 아래로 추진된 호스 연결 ROV(4103)를 해제하였다. 호스 연결 ROV는 잠수함의 선체에 자기적으로 부착되어 있으며, 각 호스 연결 ROV 제어기는, 호스 연결 ROV의 전방향 휠을 제어하여 호스 연결 ROV를 잠수함의 선체 내에 내장된 상보적 및/또는 호환가능한 수소 포트(호스 연결 ROV 아래에서 보이지 않음) 위에 위치시켰다.
수소 선박(4102)은, 수소 이송 호스(4104)를 사용하여 수소 가스를 온보드 가압 수소 저장 탱크(4108)로부터 잠수함으로(예를 들어, 온보드 및/또는 인보드 가압 수소 탱크로) 이송한다. 수소 가스의 이송이 완료된 후, 호스 연결 ROV(4103)는 잠수함의 선체로부터 분리되고 수소 선박으로 다시 당겨진다. 그리고, 수소 선박으로부터의 수소로 연료를 보급한 후, 잠수함(4180)은, 수소 선박으로부터 받은 수소 가스의 일부를 사용하여 (예를 들어, 연료 전지 및 전기 모터를 이용하는) 추진 시스템에 에너지를 공급하고 수역(4101) 내의 다른 장소로 순항한다.
도 316은, 수역(4101)의 상측면에 부유·하고 수소 가스를 에너지 소비자(이 경우에 자율 무인 항공기(4181))에 분배 및/또는 이송하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박(4102)을 도시한다. 이 수소 선박은 UAV 착륙 및 재충전 플랫폼(4182)을 구비하고, 장착하고, 이러한 플랫폼으로 구성 및/또는 개조된다. 재충전 플랫폼의 바닥(4183)은, UAV 내에, UAV 위에 및/또는 UAV에 있는 한 쌍의 가압 수소 저장 탱크(4184)에 유체 연결되고 그러한 탱크를 수소 선박의 수소 저장 탱크(4108)로부터 끌어온 가압 수소 가스로 다시 채우도록 구성된다.
도 317은, 수역(4101)의 상측면에 부유하고 수소 가스를 수중 수용 호스(4185), 튜브, 파이프, 및/또는 채널을 통해 에너지 소비자에 분배 및/또는 이송하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박(4102)을 도시한다. 예를 들어, 에너지 소비자는, 호스(4185)를 통해 수용되는 수소 가스를 육지의 가압 수소 저장 탱크에 저장한 다음 그 수소 가스를 사용하여 연료 전지에 에너지를 공급하고 지상 전력망으로 지향되고 및/또는 송신되는 전력을 생산하는 근해 전력 설비일 수 있다.
수소 선박(4102)은, 부유 중인 수중 연결 동글(4186) 위의 및/또는 인접한 위치에 도달하면, 스스로를 연결 동글로 추진하고 4개의 공칭상 수직면 중 하나에 부착되는 호스 연결 ROV(4103)를 해제하고, 측방향 이동 기능을 사용하여 연결 호환성 및/또는 상보적 수소 포트(예를 들어, 4187)의 수형 건식 커넥터 위에 위치지정하고 위치시킨다.
도 317의 예시에서, 수소 선박(4102)의 호스 연결 ROV(4103)는, ROV를 연결 동글(4186)의 수소 선박에 대면하는 측에 있는 기저 수소 포트(보이지 않음) 위에 이를 자체적으로 위치시켰고, 연장가능한 암형 건식 커넥터를 이러한 기저 수소 포트에 연결하였다. 수중 연결 동글(4186)에 대한 유체 연결을 고정한 후, 수소 선박은 수소 가스를 수소 이송 호스(4104)를 통해 동굴(4186)을 거쳐 동글 수용 호스(4188) 내로 방출 및/또는 펌핑한다.
동굴 수용 호스(4188) 내로 방출 및/또는 펌핑된 수소 가스는, 해저(4190) 위에 놓인 동글 고정 베이스(4189) 내의 채널을 통해 흐르고, 이를 통해 수중 수용 호스(4185) 내로 흐르고 이를 통해 수중 수용 호스의 원위 단부에 있는 에너지 소비자로 흐른다.
도 318은 착륙, 부두, 도크, 및/또는 해안 시설(4191)에 인접한 수역(4101)의 상측면에 부유하는 본 개시내용의 실시예의 수소 선박(4102)을 도시하며, 여기서 예를 들어 해저(4192) 위의 수역(4101)의 표면의 높이는 상대적으로 작고, 및/또는 물은 상대적으로 얕다.
해안 시설(4191)에 계류된 후, (예를 들어, 도크 작업자에 의해 배에 수동으로 연결된) 해안 기반 수소 이송 호스(4193)를 사용하여, 수소 선박의 가압 수소 저장 탱크(4108)를 펌프 및/또는 인터페이스 커넥터(4194)에 유체 연결하고, 이어서 이러한 펌프 및/또는 커넥터는 수용되는 수소 가스를 육지의 가압 수소 저장 탱크(4195)로 보낸다. 이어서, 육지 저장 탱크(4195) 내에 저장된 수소 가스는, 지상 및/또는 지하 파이프를 통해 주거용 주택, 자동차 연료 보급 스테이션, 및 산업 시설을 포함하지만 이에 제한되지 않는 에너지 소비자로 펌핑된다.
도 319는, 수소 이송 호스(4104) 및 이에 부착된 호스 연결 ROV(4103)에 의해 수소 생성 파도 에너지 변환기(WEC)에 유체 연결된 수소 선박(4102)를 포함하는 본 개시내용의 실시예의 저면도를 도시한다. 이 도면은, WEC로부터 수소 선박으로의 수소 이송 및 수소 선박으로부터 WEC로의 담수 이송에 대한 서술과 설명을 용이하게 하기 위해 WEC가 수소 선박에 매우 가깝게 도시되어 있다는 점을 제외하고는 도 293과 유사하다. 실제 및/또는 정상 동작시, 수소 선박과 WEC가 서로 너무 가까울 때 이러한 수소 또는 물의 이송을 시도하는 것은 충돌을 초래할 수 있으므로 현명하지 않다.
도 320은, 수소 이송 호스(4104) 및 이에 부착된 호스 연결 ROV(4103)에 의해 수소 생성 파도 에너지 변환기(WEC)에 유체 연결된 수소 선박(4102)을 포함하는 본 개시내용의 실시예의 측단면도를 도시한다. 도 304의 수소 생성 WEC 디바이스의 단면 실시예는 도 293 및 도 319에 예시된 수소 생성 WEC 디바이스의 실시예와 동일하다고, 여기서 수직 단면 평면은 라인(30-30)을 따라 취해진 단면으로 도 319에 특정되어 있다.
바다에서 수소를 제조하는 방법을 개시하며, 여기서 수소 생성 WEC 디바이스(4100)는, 바다에 배치되고 및/또는 동작되고, 파도 작용 및 내부 전해조의 에너지 공급에 응답하여, 수소 가스(4148)를 생성하여 수소 저장소(4145) 내에 축적한다. 도시된 실시예에서, WEC 디바이스(4100)는, 내부 물 저장소(4132), 및 WEC 디바이스가 파도에서 이동할 때 내부 물 저장소에 고압의 물을 주입하도록 구성된 수축된 물 튜브(4118)를 포함한다. WEC 디바이스가 동작하는 동안, 물은 터빈을 통해 상기 저장소로부터 흘러 내부 전해조에 전력을 공급하기 위한 전기를 생성한다. 본 개시내용의 수소 선박(4102)은, WEC 디바이스를 방문하도록 조종되고 호스 연결 ROV(4103) 및 이에 부착된 수소 이송 호스(4104)를 통해 WEC 디바이스에 연결되도록 동작된다. 수소 선박은, WEC 디바이스에 연결된 후, 수소 선박에 있는 압축기 및/또는 펌프와 계합 및/또는 이를 기동하도록 동작되어, WEC 디바이스 내에 저장되어 있는 압축된 수소 가스(4148)의 일부를 수소 선박으로 당긴 후, 그렇게 회수되는 및/또는 흡입되는 수소 가스를 수소 선박 상의 복수의 가압 수소 저장 탱크(예를 들어, 4108) 중 하나 이상으로 밀어 넣는다.
WEC 디바이스(4100)로부터 수소 선박(4102)으로 수소 가스의 이송이 완료된 후, 수소 선박은, 물 펌프를 활성화하고 이에 따라 수소 선박에 탑재된 담수 저장소로부터 WEC 디바이스 내의 수소 저장소(4145)로 그리고 이러한 수소 저장소 내로 물을 펌핑하도록 동작되어, 물을 계속해서 전기분해하고 수소 가스(4148)의 추가 부분을 생성할 수 있는 담수 저장소를 보충할 수 있다. 대체 실시예에서, WEC 디바이스는 전기분해에 사용되는 알칼리수의 저장소를 포함한다. 대체 실시예에서, WEC 디바이스는 전기분해에 사용되는 염수의 저장소를 포함한다.
WEC 디바이스로 충분한 부피의 담수의 이송을 완료한 후, 물 펌프를 턴오프하고, 수소 이송 호스(4104)를 후퇴시켜 수소 이송 호스 드럼(4109) 주위로 되감으며, 이때 수소 이송 호스의 후퇴는 호스 연결 ROV(4103)에 의해 제공되는 상보적 추력 및 조종에 의해 용이해진다.
더 상세하게, 본 개시내용의 수소 생성 WEC 디바이스(4100)는, 수역의 표면에서 동작되고, WEC 디바이스가 부유하는 수역의 표면(4101)을 가로질러 통과하는 파도에 응답하여 상하로 이동한다. WEC 디바이스가 이동하고 및/또는 수직으로 진동함에 따라, WEC 디바이스의 물 튜브(4118) 내에 수용된 물(4129)이 상하로 이동한다. 때때로 및/또는 주기적으로, 물 튜브 내의 물(4129)은, 충분한 속도 및/또는 모멘팀으로 물 튜브 내에서 상측으로 이동하여, 물 튜브의 수축된 부분을 만나고 및/또는 이러한 부분에 진입할 때, 상측으로 충분히 가속되어 그 가속된 물의 일부가 물 튜브의 상측 마우스(4145)로부터 분출되어, WEC 디바이스의 제1 물 저장소(4132)에 진입한다.
제1 물 저장소의 물(4132)과 함께 중공 부표(4117) 내에 포획된 압축된 공기 포켓(4136)의 결과로, 제1 물 저장소 내의 물(4132)의 압력은 WEC 디바이스 외부의 물(4101)에 대한 이러한 물의 유효 수두 압력을 증폭 및/또는 증가시킨다. 따라서, WEC 디바이스의 유출 애퍼처, 포트, 파이프, 및/또는 채널(4105)로 유입 및 유출되는 물(4132)은 상당한 양의 에너지를 그 유출 파이프 내에 위치하는 수력 터빈(4138)으로 이송한다. 수력 터빈의 유출 유도 회전의 결과로, 동작가능하게 연결된 발전기(4140)가 전력을 생산한다.
WEC 디바이스의 발전기(4140)에 의해 생산되는 전력의 일부는 전해조(4142)에 에너지를 공급하는 데 사용되며, 따라서 전해조는 WEC 디바이스의 수소 저장소(4145) 내의 담수를 전기분해하여, 수소 저장소의 상측 단부에 있는 포켓에 수집되는 경향이 있는 수소 가스를 생산하게 된다. 수소 저장소가 공칭상 밀봉되어 있으므로, 수소 가스의 각각의 새로운 부분의 생산은 수소 저장소의 상부에 포획된 수소 가스(4148)의 압력을 증가시키는 경향이 있다. 수소 가스의 생산은 시간 경과에 따라 수소 저장소 내의 물의 부피를 감소시키는 경향이 있는 물 분자의 용해로 인해 발생하지만, 생산된 수소 가스의 기체 특성은 이렇게 생산된 가스 내에 상당한 양의 압력을 초래하는 경향이 있다.
본 개시내용의 실시예는, 1 bar 내지 최대 30 bar 및/또는 3,000 kPa 범위의 압력에서 수소 가스를 생산하고 포획하도록 설계되고 의도된 수소 저장소 및 전해조를 포함한다. 다른 실시예는, 최대 압력 10 bar, 20 bar, 40 bar, 50 bar, 70 bar, 90 bar, 100 bar, 120 bar, 150 bar, 170 bar, 및 200 bar까지 수소 가스를 생산 및 포획하는 압력을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상이한 압력 범위에서 수소 가스를 생산 및 포획하도록 설계되고 의도된 수소 저장소 및 전해조를 포함, 구비, 통합, 및/또는 이용한다.
생산 및 축적된 수소 가스의 제거가 없고 전기분해가 가능한 담수의 보충이 없는 경우, 본 개시내용의 WEC 디바이스는, 수소 가스의 생산을 중단해야 하며, 이에 따라 (예를 들어, 저항성 수력 터빈에 의해 제거된 임의의 에너지가 거의 없는) 유출물로서의 추진만을 위해 제1 물 저장소 내의 유체 에너지(에를 들어, 가압수)의 전부 또는 대부분을 사용한다. 따라서, 상기 WEC 디바이스를 방문하도록 수소 선박이 커맨드를 받고, 동작되고, 조종되고, 및/또는 조향되고 이러한 디바이스의 축적된 수소 가스의 상당 부분이 상기 수소 선박으로 이송되고, 추가 전기분해를 지원하기에 충분한 담수의 일부가 상기 WEC 디바이스로 이송되는 것은 본 수소 생산 및 배포 방법의 공칭상 요소이다.
WEC 디바이스가 WEC 디바이스에 의해 지원되고/지원되거나 WEC 디바이스의 특징인 최대 부피 용량 및 압력에서 수소 가수의 부피를 저장하는 경우 또는 WEC 디바이스가 가까운 미래에 이러한 수소 가스의 최대 용량 및 압력에 도달할 것으로 예상되는 경우, WEC 디바이스는, 수소 선박의 필요성, 이의 지리공간 좌표, 방향, 및 속도(및/또는 예상 경로), 추가 수소 가스를 생산 및/또는 저장할 수 있는 능력이 소진되었을 것으로 예상되는 시각을 나타내는 및/또는 인코딩하는 신호(4196)를 안테나(4122)로부터 발행한다. 신호(4196)는 위성으로 그리고 이를 통해 원격 커맨드 및 제어 스테이션(도시되지 않음)으로 지향될 수 있다.
원격 커맨드 및 제어 스테이션은 수소 선박에 의한 WEC 디바이스의 방문을 예약함으로써 이러한 신호에 응답할 수 있다. 원격 커맨드 및 제어 스테이션은, WEC 디바이스로부터 하역될 것으로 예상할 수 있는 수소 가스의 양 및 WEC 디바이스가 필요로 하고 WEC 디바이스로 이송될 것으로 예상할 수 있는 담수의 양, 및 WEC 디바이스와 만날 시각과 이의 지리공간 좌표를 나타내는 및/또는 인코딩하는 신호를 (예를 들어, 위성을 통해) 선택된 수소 선박에 송신할 수 있다.
원격 커맨드 및 제어 스테이션은, WEC 디바이스와 만나도록 할당된 수소 선박과 직접 접촉할 수 있는 주파수 및 수소 선박과 만날 것으로 예상되는 시각과 지리공간 좌표를 나타내는 및/또는 인코딩하는 신호를 (예를 들어 위성을 통해) WEC 디바이스에 송신함으로써 이러한 신호에 추가로 응답할 수 있다.
본 개시내용의 대체 실시예에서는, 원격 커맨드 및 제어 스테이션이 복수의 WEC 디바이스와 수소 선박의 활동을 조정하는 것이 아니라, 각 WEC 디바이스가 디바이스의 지리공간 좌표, 방향, 속도, 및 하나 이상의 수소 선박에 공통되는 주파수로 수소 가스의 축적된 공급물을 하역할 준비가 되어 있음을 방송하고, 이러한 수소 선박들은, 직접 동작하여 어떤 수소 선박이 WEC 디바이스와 만날지, 및 이러한 만남이 발생할 때와 장소를 개별적으로 또는 그룹으로서 결정한다.
수소 선박(4102)이 WEC 디바이스(4100)의 추정된 장소에 접근하면, 수소 선박은, WEC 디바이스에 신호를 송신하여 WEC 디바이스로부터의 현재 지리공간 장소 및 방향성 배향을 요청하고 또한 수소 선박의 현재 지리공간 장소, 코스, 속도를 WEC 디바이스에 통지한다. 수소 선박이 WEC 디바이스에 접근함에 따라, 수소 선박과 WEC 디바이스는 이들의 현재 위치, 방향, 및 속도를 서로 통지하는 신호를 주기적으로 교환한다. 그리고, WEC 디바이스에 대한 최종 접근시, 수소 선박은, 수소 선박의 선미에 대하여 바람직한 배향으로 WEC 디바이스가 수소 선박(4123)을 배치할 특정 방향성 배향을 가정하고 유지하기 위한 요청을 인코딩하는 신호를 WEC 디바이스에 송신한다.
수소 선박(4102)은, 선박의 선미 단부가 각 WEC 디바이스(4100)에 근접하고 이를 향하여 위치하도록 자체적으로 기동한다. 이어서, 수소 선박은, 선박으로부터 호스 연결 ROV(4103)를 해제하는 한편 수소 이송 호스 드럼(4109)도 해제하여 자유롭게 풀리고 이에 따라 드럼 주위에 감긴 수소 이송 호스(4104)를 분배, 공급, 연장, 및/또는 배치할 수 있다. 호스 연결 ROV(4103)는, 자체적인 추진기(도 308의 4166)를 사용하여, 부각된 수소 이송 호스(4104)를 WEC 디바이스를 향하여 당기고 결국 전자기석(4173)을 사용하여 WEC 디바이스의 선체(4117)에 부착된다.
본 개시내용의 실시예는, 추진기, 전자기석, 및 기타 구성요소가 호스 연결 ROV 내에 및/또는 상에 내장된 연산형 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 자율적으로 제어되는 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함 및/또는 이용한다. ROV의 자율 제어 시스템에는, WEC 디바이스의 위치지정, 발견, 및/또는 표적화 및 ROV와 WEC 디바이스의 궁극적인 결합을 용이하기 하기 위해 (예를 들어, 배치된 수소 이송 호스(4104)의 길이, 및 수소 선박에 탑재된 비디오 시스템 및/또는 카메라로부터 획득된 시각적 추적 데이터에 의해 결정되는 바와 같이) 각 WEC 디바이스의 상대 위치 및 호스 연결 ROV의 상대 위치에 관한 정보 및/또는 데이터가 제공된다.
본 개시내용의 실시예는, 추진기, 전자기석 및, 기·타 구성요소가 수소 선박(4102) 내에 및/또는 상에 내장된 연산형 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 자율적으로 제어되는 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함, 및/또는 이용한다. 수소 선박의 자율 ROV 제어 시스템에는, WEC 디바이스의 위치지정, 발견, 및/또는 표적화 및 ROV와 WEC 디바이스의 궁극적인 결합을 용이하기 하기 위해 (예를 들어, 배치된 수소 이송 호스(4104)의 길이, 및 수소 선박에 탑재된 비디오 시스템 및/또는 카메라로부터 획득된 시각적 추적 데이터에 의해 결정되는 바와 같이) 각 WEC 디바이스의 상대 위치 및 호스 연결 ROV의 상대 위치에 관한 정보 및/또는 데이터가 제공된다.
본 개시내용의 실시예는, 추진기, 전자기석, 및 기타 구성요소가 WEC 디바이스(4100) 내에 및/또는 상에 내장된 연산형 제어 시스템(도시되지 않음)에 의해 자율적으로 제어되는 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함, 및/또는 이용한다. WEC 디바이스의 자율 ROV 제어 시스템에는, WEC 디바이스의 위치지정, 발견, 및/또는 표적화 및 ROV와 WEC 디바이스의 궁극적인 결합'을 용이하기 하기 위해 (예를 들어, 배치된 수소 이송 호스(4104)의 길이, 및 수소 선박에 탑재된 비디오 시스템 및/또는 카메라로부터 획득된 시각적 추적 데이터에 의해 결정되는 바와 같이) 각 WEC 디바이스의 상대 위치 및 호스 연결 ROV의 상대 위치에 관한 정보 및/또는 데이터가 (예를 들어, 인코딩된 무선 신호에 의해) 제공된다.
본 개시내용의 실시예는 추진기, 전자기석 및 기타 구성요소가 수소 선박(4102)에 탑승한 인간 조작자에 의해 제어되는 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함 및/또는 활용한다. 인간 조작자는 ROV를 WEC 장치로 유도하는 데 도움이 되도록 각 WEC 장치 및 호스 연결 ROV의 상대적 위치에 관한 정보 및/또는 데이터를 활용할 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 추진기, 전자기석 및 기타 구성요소가 원격 커맨드 및 제어 스테이션에 위치한 작업자에 의해 제어되고, 원격 커맨드 및 제어 스테이션과 WEC 장치, ROV 및 수소 선박 간에 교환되는 무선 및/또는 위성 신호에 의해, WEC 장치, ROV 및 수소 선박에 탑재된 센서 및/또는 카메라에 링크될 뿐 아니라 ROV의 추진기, 전자기석 및 기타 구성요소에 링크되는 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함 및/또는 활용한다.
본 개시내용의 실시예는 하나 이상의 특정 주파수로 소리의 주기적 버스트(burst)를 방출하는 음향 변환기(스피커)를 통합, 포함 및/또는 활용하는 호스 연결 ROV(4103)을 통합, 포함 및/또는 활용한다. 이 실시예의 각 WEC 장치는 마이크 어레이를 포함한다. (ROV의 인간 및/또는 자율 제어기에게 알려진) ROV가 음향 펄스를 방출하는 시각과 WEC 장치의 각 마이크가 이러한 펄스를 검출하는 시각 간의 차이는 ROV의 인간 및/또는 자율 제어기가 WEC 장치에 대한 ROV의 위치를 어느 정도 정확하게 결정할 수 있게 하고 WEC 장치, 특히 WEC 장치의 수소 포트(4123)를 향한 ROV의 방향 및/또는 조향을 용이하게 한다.
본 개시내용의 실시예는 하나 이상의 특정 주파수로 소리의 주기적 버스트를 방출하는 하나 이상의 음향 변환기(스피커)를 통합, 포함 및/또는 활용하는 WEC 장치(4100)를 통합, 포함 및/또는 활용한다. 이 실시예의 각 호스 연결 ROV(4103)는 WEC 장치에 의해 방출되는 음향 펄스를 검출할 수 있는 적어도 하나의 마이크를 포함한다. (WEC 장치에 의해 전송된 인코딩된 무선 신호를 통해 ROV의 인간 및/또는 자율 제어기에게 알려진) ROV가 WEC 장치에서 방출되는 음향 펄스를 검출하는 시각과 WEC 장치의 마이크가 이러한 WEC 장치 위치별 펄스 각각을 검출하는 시각 간의 차이는 ROV의 인간 및/또는 자율 제어기가 WEC 장치에 대한 ROV의 위치를 어느 정도 정확하게 결정할 수 있게 하고 WEC 장치, 특히 WEC 장치의 수소 포트(4123)를 향한 ROV의 방향 및/또는 조향을 용이하게 한다.
유사하게, 본 개시내용의 실시예는 WEC 장치(4100) 및 호스 연결 ROV(4103)를 통합, 포함 및/또는 활용하며, 여기서 WEC 장치 및 호스 연결 ROV 중 하나는 음향 변환기를 통합, 포함 및/또는 활용하고, WEC 장치 및 호스 연결 ROV 중 다른 하나는 하나 이상의 마이크를 통합, 포함 및/또는 활용하여, 하나에 의해 방출, 생성 및/또는 발송되고 다른 하나에 의해 검출되는 주기적 및/또는 연속적 음향 신호(예를 들어, 주파수별, 음량별, 및/또는 변조별 음향 신호)가 WEC 장치의 수소 포트(4123)를 향한 호스 연결 ROV의 이동을 용이하게 하도록 한다.
본 개시내용의 실시예는 두 개 이상의 호스 연결 ROV(4103) 및 대응하는 수소 이송 호스(4104)를 통합, 포함 및/또는 활용하는 수소 선박을 통합, 포함 및/또는 활용하여, 수소 선박이 두 개 이상의 수소 포트(4123)에서 단일 WEC 장치(4100)에 연결할 수 있게 하고, 동시에 두 개 이상의 WEC 장치에 연결할 수 있게 하며, 그리고/또는 첫 번째 호스 연결 ROV 및/또는 그에 부착된 수소 이송 호스가 고장나고/나거나 작동 불능이 된 경우에도 작동 가능 상태를 유지할 수 있게 한다.
본 개시내용의 실시예는 추진기(4166)에 의해 생성된 추력(예를 들어, ROV가 각각의 수소 선박에서 WEC 장치까지 ROV 자체를 추진하는 데 사용하는 것과 동일한 추력)을 사용하여 전자기석(4173) 대신 또는 이에 추가로 WEC 장치 선체의 잠긴 부분에 대항하여 ROV 자체를 유지하는 호스 연결 ROV를 통합, 포함 및/또는 활용한다.
WEC 장치의 선체(4117)에 부착된 후, 호스 연결 ROV(4103)는 전자기석(4173)을 사용하여(및/또는 추진기(4166)에 의해 생성된 추력을 사용하여) 선체에 대한 병진이동 가능한 연결을 유지하면서 무지향성 휠(4168)을 사용하여 선체를 가로질러 이동한다. ROV는 WEC 장치의 수소 포트(4123)를 찾기 위해 그리고 찾을 때까지 WEC 장치의 선체를 가로질러 이동한다. ROV는 WEC 장치의 수소 포트의 수형 건식 디스커넥트 커넥터 바로 위에 ROV 자체 및 암형 건식 디스커넥트(4177) 커넥터를 배치한다. 수소 포트 위에 적절하게 배치되면, ROV의 제어기(인간이든 자율이든)는 선형 액추에이터(도시되지 않음)를 활성화 및/또는 작동시켜 ROV의 암형 건식 디스커넥트가 ROV의 충격 흡수 서스펜션 스테이지(4174) 중앙의 애퍼처를 통해 확장되도록 함으로써, ROV의 암형 건식 디스커넥트를 WEC 장치의 수소 포트의 상보적인 수형 건식 디스커넥트에 결합 및/또는 연결한다.
수소 선박이 WEC 장치와 상호 연결되어 있는 동안, 수소 선박은 전방(4114, 4115) 및 횡방향(선체 관통) 추진기(4112, 4113, 4116)를 사용하여 WEC 장치로부터 대략 일정한 거리 및 WEC 장치에 대해 대략 일정한 방향을 유지한다. 유사하게, WEC 장치는 터빈 유출물(4137) 및 방향타(4106)를 사용하여 수소 선박으로부터 대략 일정한 거리 및 수소 선박에 대해 대략 일정한 방향을 유지한다. 수소 선박과 WEC 장치는 인코딩된 무선 전송(4196, 4197)의 교환을 통해 스테이션 유지 기동을 조정한다.
WEC 장치의 수형 건식 디스커넥트과 호스 연결 ROV의(4103) 암형 건식 디스커넥트를 연결하여 수소 선박(4102)과 WEC 장치의 수소 저장소(4145) 사이에 유체 연결을 형성한 후, 수소 선박은 인코딩된 신호를 WEC 장치에 전송하여(4197), 수소 방출 밸브(4157)를 열어서 수소 저장소 내의 가압 수소 가스(4148)를 WEC 장치의 수소 유출 파이프(4156)에 유체 연결하도록 요청한다.
WEC 장치(4100)로부터 가압 수소 가스의 일부를 받는 것에 대비하여, 수소 선박(4102)은 수소 펌프 밸브(4198)를 닫고 워터 펌프 밸브(4199)를 연다. 가압 수소 가스(4148)는 수소 저장소(4145)에서 수소 유출 파이프(4156)를 통하고 수소 이송 호스(4104)를 통해 수소 흡입 파이프(4200)로 강제로 밀어낼 수 없다. 이전에 다른 WEC 장치로 담수를 전달했기 때문에, 수소 가스가 수소 선박으로 가기 위해 여러 호스, 밸브 및 파이프를 통해 나아가기 시작할 때 수소 이송 호스 내에 다량의 담수가 있을 수 있다. 따라서, 워터 펌프 밸브(4199)는 개방되었고, 대부분 또는 전체가 물일 수 있는 수소 흡입 파이프(4200)로부터 및/또는 수소 흡입 파이프(4200)를 통한 유체의 초기 유입은 워터 펌프(4201) 및 워터 펌프 흡입 파이프(4202)를 통해 수소 선박의 물 저장소(4203) 내로 유도되고, 여기서 물은 전부 물 저장소로 반환되고 수소 가스는 전부 물(4204) 위의 수소 가스(4203) 포켓에 추가될 것이다(이에 따라 물 저장소(4203)의 내용물을 가압하게 될 것임).
수소 흡입 파이프(4200) 내부의 및/또는 수소 흡입 파이프(4200)에 연결된 센서(도시되지 않음)가 더 이상 물이 저장소로 유입되지 않는다고 결정하면, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 워터 펌프 밸브(4199)를 닫고 수소 펌프 밸브(4198)를 연다. 이 시점에서, 물 저장소(4204) 내의 수소 가스(4203)의 압력은 WEC 장치에서 발생하는 수소 가스의 압력과 같아야 한다.
수소 펌프 밸브를 연 후, 수소 선박 제어기는 WEC 장치의 수소 저장소(4145)에서 나온 가압 수소 가스(4148)가 수소 펌프(4205)를 통하고 수소 펌프 유출 파이프(4206)를 통해 수동적으로 흐를 수 있게 하며, 이는 수소 선박의 수소 저장 탱크(4108) 내에 이미 저장되어 있는 수소 가스의 압력보다 더 큰 그 수소 가스의 압력에 의해 주도된다.
수소 이송 호스(4104)로부터 물의 배출이 WEC 장치에서 수소 선박으로 흐르는 수소 가스의 압력이 물 저장소(4203/4204) 내용물의 압력과 평형을 이루기 전에 완료되지 않았을 수 있기 때문에, 그 수소 이송 호스 내에 여전히 물이 있을 수 있고, 이러한 물의 일부는 수소 선박의 수소 저장 탱크(4108) 내로 전달될 수 있다. 그리고 수소 저장 탱크에서 고객에게 수소 가스를 하역한 후, 수소 저장 탱크에 존재하는 모든 물은 수소 선박 제어기에 의해 열리는 탱크별 밸브(도시되지 않음)에 의해 및/또는 탱크별 밸브를 통해 제거된다.
수소 흡입 파이프(4200) 내부의 및/또는 수소 흡입 파이프(4200)에 연결된 센서(도시되지 않음)가 수소 가스가 수소 선박(4102)의 수소 저장 탱크(4108) 내로 수동적으로 유입되는 속도가 임계 체적 유량에 도달하거나 그보다 아래로 떨어진다고 결정하면, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 수소 펌프(4205)를 활성화 및/또는 작동시켜 수소 흡입 파이프(4200)로부터 그리고 수소 흡입 파이프(4200)가 결국 연결되어 있는 수소 저장소(4145)로부터 추가 수소 가스를 흡입하고/하거나 부분 진공에 의해 흡인한다. 수소 펌프(4205)에 의해 흡입된 수소 가스는 수소 펌프 유출 파이프(4206) 내로 그리고 이를 통해 수소 선박의 수소 저장 탱크(4108) 내로 압력에 의해 보내진다.
WEC 장치(4100)의 센서(도시되지 않음)가 수소 저장소(4145) 내에 남아있는 수소 가스(4148)의 압력이 임계 압력에 도달했고/했거나 그보다 아래로 떨어졌음을 신호하면, 그리고/또는 수소 선박(4102)의 센서(도시되지 않음)가 수소 흡입 파이프(4200)를 통과하는 수소 가스의 압력 및/또는 유량이 임계 압력 및/또는 유량에 도달했고/했거나 그보다 아래로 떨어졌음을 신호하면, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 수소 펌프 밸브(4198)를 닫고 워터 펌프 밸브(4199)를 연다.
수소 이송 호스(4104) 내에 잔류하는 감압된 수소 가스가 (도시되지 않은 센서에 의해 측정시) 충분히 낮은 압력인 경우, 물 저장소(4203) 내의 물(4204)은 워터 펌프 흡입 파이프(4202)로 수동적으로 유입되어, 워터 펌프(4201), 워터 펌프 밸브(4199), 수소 흡입 파이프(4200), 수소 이송 호스(4104), 수소 포트(4123), 수소 유출 파이프(4156), 수소 방출 밸브(4157)를 거쳐 수소 저장소(4145)로 들어가고, 이에 의해 그 내부의 담수의 양 및/또는 공급을 보충한다.
수소 이송 호스(4104) 내의 가스 압력이 수소 선박의 물 저장소(4203)로부터 WEC 장치의 수소 저장소(4145)로의 물(4204)의 충분히 빠른 수동 이동, 전달 및/또는 흐름을 제공하기에 너무 높으면, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 워터 펌프를 활성화 및/또는 작동시켜 물 저장소(4203)로부터 워터 펌프 흡입 파이프(4202)를 통해 물(4204)을 끌어오고, 물을 증가된 압력으로 워터 펌프 밸브(4199) 내로, 그리고 수소 흡입 파이프(4200) 내로 및 이를 통해 펌핑하며, 여기서 물은 그 후 WEC 장치의 수소 저장소(4145)로 유입된다.
WEC 장치(4100)의 센서(도시되지 않음)가 수소 저장소(4145) 내의 물의 부피, 질량, 및/또는 양이 임계값 수준에 도달했고/했거나 그보다 높게 상승했다는 신호를 보내면, WEC 장치는 인코딩된 신호(4196)를 수소 선박에 전송하며, 이 신호는 이어서 워터 펌프(4201)를 끄고 워터 펌프 밸브(4199)를 닫는다.
수소 선박 제어기(도시되지 않음)가 워터 펌프(4201)를 끄고 워터 펌프 밸브(4199)를 닫았으면, 제어기는 인코딩된 신호(4197)를 WEC 장치에 전송하며, 이 신호는 이어서 수소 방출 밸브(4157)를 닫는다.
수소 하역 및 물 보충 프로세스의 완료 및 그 프로세스 동안 열린 밸브의 폐쇄 후에, 호스 연결 ROV 제어기(도시되지 않음)는 호스 연결 ROV(4103)에 신호를 보내 WEC 장치(4100)의 선체(4117)에 대한 자기 부착을 해제하고, 호스 연결 ROV를 수소 선박(4102) 쪽으로 추진하게 될 추력을 생성하는 방향으로 추진기를 맞물리게 함으로써, WEC 장치로부터 호스 연결 ROV의 분리를 가속화하고, 이에 의해 분리된 호스 연결 ROV와 WEC 장치 사이의 파도에 의해 유발된 충돌의 가능성을 최소화하게 된다.
수소 선박 제어기(도시되지 않음)가 다른 WEC 장치로부터 수소를 제거할 것을 결정, 계획 및/또는 예정한 경우, 수소 선박 제어기는 전방 추진기(4114, 4116) 및 선체 관통 추진기(4112, 4113, 4116)(조향에 필요한 경우)와 맞물려서, 방문할 다음 WEC 장치의 지리 공간적 위치로 이동 및/또는 순항한다. 이 경우, 수소 선박(4102)이 수소를 제거한 WEC 장치에서 멀어지고 수소를 제거할 다른 WEC 장치를 향해 순항하는 경우, 수소 선박 제어기는 순항 전에도 순항 중에도 수소 이송 호스(4104)를 회수하고, 되감고, 그리고/또는 잡아당기지 않으며, 대신 전개된 수소 이송 호스와 그에 부착된 호스 연결 ROV(4103)을 "끌어당김"으로써 이들을 회수하고 다시 전개하는 데 필요한 시간과 에너지를 절약한다.
대조적으로, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)가 저장된 수소를 고객, 수령인, 항구, 선박, 잠수함 및/또는 기타 선박으로 전달하는 것을 결정, 계획 및/또는 예정했다면, 그리고 이에 따라 다른 WEC 장치에서의 수소 제거를 결정, 계획 및/또는 예정하지 않았다면, 수소 선박 제어기는 수소 이송 호스 드럼(4109)을 바다(4101)로부터 당겨지게 하기 쉬운 방향으로 수소 이송 호스 드럼(4109)을 회전시키는 모터(도시되지 않음)와 맞물림으로써 수소 전달 호수(4104)를 회수하고, 되감고, 그리고/또는 잡아당긴다. 수소 이송 호스가 완전히 후퇴되어 수소 이송 호스 드럼 주위에 (수소 선박(4102)의 공칭 작동의 특성인 최대 범위까지) 되감겼고, 이에 의해 호스 연결 ROV(4103)를 수소 선박 선미의 공칭 위치로 당겼을 시점에서, 수소 선박 제어기는 전방 추진기(4114, 4116) 및 선체 관통 추진기(4112, 4113, 4116)(조향에 필요한 경우)와 맞물려서, 수소의 일부를 전달할 의도된, 지정된, 장래의, 표적화된 및/또는 명시된 고객, 수령인, 항구, 선박, 잠수함 및/또는 기타 선박의 지리 공간적 위치로 이동 및/또는 순항한다.
수소 이송 호스(4104)가 원위치로 되돌려지고/지거나 회수되는 동안, 그 원위 단부에 부착된 호스 연결 ROV(4103)는 수소 이송 호스를 수소 선박(4102) 뒤에 정렬하는 하고 수소 이송 호스의 장력을 유지하게 하여 수소 이송 호스의 회수, 되감기 및/또는 후퇴를 용이하게 하는 방식, 모드 및/또는 패턴으로 추력을 생성하도록 신호를 받는다.
본 개시내용의 실시예에서, 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는, WEC 장치의 위치이든, 아니면 수소의 일부를 전달할 고객, 수령인, 항구, 선박, 잠수함, 및/또는 기타 선박의 위치이든 임의의 새로운 지리 공간적 위치로 순항하기 전 및/또는 순항하는 동안에, 각각의 수소 선박과 각각의 WEC 장치 사이에 수소 및 담수의 각 전달이 완료된 후에 수소 선박(4102)이 수소 이송 호스(4104) 및 부착된 호스 연결 ROV(4103)를 후퇴시키게 한다.
수소 선박 제어기(도시되지 않음)가 (예를 들어 센서로부터의 신호에 응답하여) 수소 선박의 물 저장소(4203) 내에 저장된 담수(예를 들어, 무용질 물)(4204)의 수위, 부피 및/또는 질량이 임계값 수위, 부피 및/또는 질량 이하이고, 수소 선박(4102)이 WEC 장치로부터의 수소 전달 또는 WEC 장치로의 담수 전달에 적극적으로 관여하고 있지 않다고 결정할 때마다, 수소 선박 제어기는 담수화 메커니즘, 모듈 및/또는 장치(4207)를 활성화, 가동, 작동 및/또는 동력공급한다.
활성화, 가동 및/또는 동력공급될 때, 담수화 메커니즘(4207)은 수소 선박(4102)이 부유하는 수역(4101)으로부터 담수화 흡입 파이프(4209)를 통해 물의 염분 및 기타 용질이 제거되는 담수화 메커니즘 내로 물(4208)을 끌어당긴다. 담수화 메커니즘에 의해 생성 및/또는 격리된 담수화된 물은 담수화 메커니즘에 의해 담수 파이프(4210)를 통해 수소 선박의 물 저장소(4203)로 펌핑되어, 해당 저장소(4204) 내의 담수(4203)의 수위, 부피 및/또는 질량을 증가시킨다.
수소 선박 제어기(도시되지 않음)가 (예를 들어, 센서로부터의 신호에 응답하여) 수소 선박의 물 저장소(4203) 내의 담수(4204)의 수위, 부피 및/또는 질량이 임계값 수위, 부피 및/또는 질량 이상으로 증가했다고, 또는 수소 선박(4102)이 WEC 장치로부터의 수소 전달 또는 WEC 장치로의 담수 전달을 시작할 준비가 되었다고 결정한 경우, 수소 선박 제어기는 담수화 메커니즘, 모듈 및/또는 장치(4207)를 비활성화하고/하거나 동력을 차단한다.
물의 담수화 동안 담수화 메커니즘(4207)에 의해 생성된 농축된 염수 및/또는 기타 폐기물은 담수화 흡입 파이프(4209)를 통해 수소 선박(4102)이 부유하는 수역(4101)으로 반환된다. 본 개시내용의 실시예의 담수화 메커니즘은 농축된 염수 및/또는 용질 용액을 포함하는 저장소, 캐시 및/또는 탱크를 각각의 수소 선박의 물 저장소(4203)에 저장되어 있는 담수화된 물(4204)의 일부로 헹굼으로써 헹구어낸다.
본 개시내용의 실시예의 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 수소의 일부를 전달할 의도된, 지정된, 미래의, 표적화된 및/또는 명시된 고객, 수령인, 항구, 선박, 잠수함 및/또는 기타 선박으로 순항하는 동안이 아니라 WEC 장치로, WEC 장치로부터, 및/또는 WEC 장치 사이에서 순항하는 동안에 각각의 담수화 메커니즘(4207)을 우선적으로 활성화, 동력공급 및 가동한다.
본 개시내용의 실시예의 수소 선박 제어기(도시되지 않음)는 저장된 수소의 일부를 전달하는 항만 시설, 선박 및/또는 기타 수령인으로부터의 담수를 우선적으로 저장소, 캐시 및/또는 공급을 채우고, 보충하고, 및/또는 수령한다.
수소 선박(4102)의 전자 및/또는 전기 부품, 모듈, 메커니즘 및/또는 부품, 그리고 호스 연결 ROV(4103)의 전자 및/또는 전기 부품, 모듈, 메커니즘 및/또는 부품은 연료전지 수소 흡입 파이프(4212)를 통해 수소 선박의 복수의 가압 수소 저장 탱크(4108) 중 하나로부터 수소를 받는 연료전지(4211)로부터 전기 에너지 및/또는 전력을 얻는다. 수소의 소비 중에 및/또는 그 소비의 결과로 연료전지에 의해 생성된 담수는 도시되지 않은 펌프 및 파이프에 의해 수소 선박의 물 저장소(4203)로 전달 및/또는 추가된다.
연료전지(4211)로부터 전기 에너지 및/또는 전력을 수신 및/또는 인출하는 수소 선박(4102)의 전자 및/또는 전기 부품, 모듈, 메커니즘 및/또는 부품은, 수소 펌프(4205)(전기 전도체, 와이어 및/또는 케이블(4213)을 통하여); 워터 펌프(4201) 및 담수화 메커니즘(4207)(전기 전도체, 와이어, 및/또는 케이블(4214)을 통하여); 선미 선체 관통 추진기(4116)(전기 전도체, 와이어 및/또는 케이블(4215)을 통하여); 선수 선체 관통 추진기(4112, 4113)(전기 전도체, 와이어 및/또는 케이블(4216)을 통하여); 호스 연결 ROV(4103) 및 전자기석(도 309의 4173), 추진기(도 309의 4166) 및 내부의 양방향 모터(도 309의 4172)(전기 전도체, 와이어 및/또는 케이블을 통하여, 이들은 도시되지 않았으며 수소 이송 호스(4104) 내에 내장됨); 및, 도시되지 않은 전기 전도체, 와이어 및/또는 케이블을 통하여: 전방 선체 관통 추진기(도 296의 4114, 4115); 감김 및 풀림의 양방향으로 수소 이송 호스 드럼(4109)을 회전시키는 모터(도시되지 않음); 수소 펌프 밸브(4198); 워터 펌프 밸브(4199); 수소 선박의 작동 제어 및/또는 콘솔(4217)(수소 선박의 조종실(4220) 내에서 1층 및/또는 데크(4219) 위에 위치하는 2층 및/또는 데크(4218)에 위치함); 및, 수소 선박의 조종실의 상부 표면에, 창 패널, 예를 들어 4221 위로, 조종실의 상부 데크(4218) 측면을 따라 부착된 무선 및/또는 위성 송수신기(4111)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
도 321은 도 298 내지 도 305에 도시된 실시예와 유사한 본 개시내용의 실시예의 측면사시도를 도시한다. 다만, 도 298 내지 도 305에 도시된 실시예는 수소 가스 저장소에 대한 접근을 제공하기 위해 선체 내에 내장된 포트(도 301의 4123)를 통합하고 활용하는 반면, 도 321은 수소 가스가 제거되기 위해 통과하는 영구적으로 부착 및/또는 연결된 제대 호스(4230)를 통합하고 활용한다.
제대 호스(4230)의 원위 단부에 인접하여, 제대 호스는 실시예가 부유하는 수역의 상부 표면(4101)에 인접한 접근 밸브(4232)를 유지하는 부력 있는 제대 부구(4231)에 부착된다.
도 322는 도 321에 도시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측면도를 도시한다. 실시예의 제대 호스(4230)는 호스 연결 고정구(4233)에서 실시예(4100)의 선체에 연결된다. 제대 호스(4230)는 원위 단부에서 액세스 밸브(4232)에 유체 연결된 원위 호스 세그먼트(4234)에 유체 연결된다. 접근 밸브는 실시예로부터 수소 가스를 수용할 수 있는 펌프, 탱크, 선박 및/또는 기타 메커니즘, 선박 또는 구조물에 연결되어 있지 않을 때 공칭으로 닫힌다.
도 323은 도 321 및 도 322에 도시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 저면도를 도시한다.
도 324는 도 321 내지 도 323에 도시된 본 개시내용의 동일한 실시예의 측단면도를 도시하며, 여기서 단면은 도 323에 명시된 단면선 324-324에 따른 것이다. 접근 밸브(4232)의 차단 기능부(4235)가 수용 선박 및/또는 수용 선박의 조작자에 의해 개방될 때, 그리고 실시예의 제어 시스템(도시되지 않음)이 수소 방출 밸브(4157)를 작동 및/또는 개방할 때, 실시예의 수소 저장소(4148) 내에 저장된 가압 수소 가스는 접근 밸브(4232)가 연결된 파이프, 튜브, 탱크, 펌프 및/또는 기타 구조물 또는 메커니즘에 유체 연결되게 되어, 수소 가스가 실시예의 수소 저장소로부터 수소 방출 밸브(4157)를 통하고, 수소 유출 파이프(4156) 내로 및 이를 통하며, 호스 연결 고정구(4233)를 통하고, 제대 호스(4230)를 통하며, 원위 호스 세그먼트(4234)를 통하고, 접근 밸브(4232)를 통해, 접근 밸브(4232)가 연결된 임의의 튜브, 호스, 파이프, 채널, 탱크 및 /또는 다른 수용 메커니즘 또는 구조물로 흐를 수 있게 한다.
도 325는 수소 수확 선박(4236)가 도 321 내지 도 324에 도시된 것과 같은 수소 생산 디바이스(4100)에 접근하고, 도 326에서는, 상기 수소 생산 디바이스로부터 제조된 수소를 하역하는, 수소 제조 및 하역 방법을 도 326과 함께 도시한다. 수소 생산 디바이스(4100)는 앞선 도면들에서와 같이 작동한다. 수소 수확 선박은 후킹 암(4238)의 포크(4237)를 배치하였는데, 이는 암 회전 메커니즘(4242)에 의해 후크 암의 길이방향 축을 중심으로 회전될 수 있고, 후킹 암의 길이방향 축에 대략 수직인 샤프트(4243) 및 축을 중심으로 암 크레인(4239)에 의해 회전될 수 있다. 포크는 수소 생산 디바이스의 제대 호스(4230)를 걸고, 포착하고/하거나 얽히도록 위치설정되어 있으므로, 후킹 암이 샤프트(4243)의 회전에 의해 암 크레인(4239)에 의해 들어올려질 수 있도록 하며, 따라서 제대 부구(4231)를 수소 수확 선박에 인접한 위치로 들어올리게 된다.
일단 수소 수확 선박(4236)에 인접한 접근 가능한 위치로 들어올려지면, 수소 생산 디바이스(4100)의 접근 밸브(4232)는 수소 가스를 수소 생산 디바이스에서 받아서 수소 수확 선박 내, 즉 수소 가스의 가압 탱크 내에 저장할 수 있게 해주는 수소 흡입 파이프(4241)의 단부에 연결된 상보적 수용 밸브(4240)에 연결될 수 있다.
도 326은 수소 생산 디바이스의 접근 밸브(4232)가 수소 수확 선박의 상보적 수용 밸브(4240)에 근접해진 위치까지 수소 생산 디바이스의 제대 부구(4231)가 들어 올려진 후, 그리고 접근 밸브가 수용 밸브에 연결된 후의 도 325에 도시된 수소 생산 디바이스(4100) 및 수소 수확 선박(4236)을 도시한다. 이 구성에서, 수소 수확 선박은 예를 들어, 수소 생산 디바이스의 제어 시스템이 수소 방출 밸브(도 324의 4157)를 열게 하도록 수소 수확 선박이 수소 생산 디바이스에 신호를 보낸 후, 수소 생산 디바이스로부터 수소 가스를 받을 수 있다.
수용 밸브(4240) 및 수소 흡입 파이프(4241)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 수소 수확 메커니즘을 수소 생산 디바이스(4100)의 수소 저장소(도 324의 4148)에 유체 연결한 후, 수소 수확 선박(4236)은 도 326에 도시된 바와 같이 후킹 암(도 325의 4238)을 보다 안전한 위치로 들어올릴 수 있다.

Claims (25)

  1. 수소를 제조하는 방법으로서,
    수역에 수성 구조(water-borne structure)를 배치하는 단계로서, 상기 수성 구조는, 유출 파이프와 유체 연통하는 집수 저장소를 포함하는 부표, 상기 유출 파이프를 통해 물 흐름으로부터 전기 에너지를 생성하도록 상기 유출 파이프에 동작가능하게 결합된 전기 에너지 생성기, 및 상기 전기 에너지 생성기에 전기적으로 결합된 전해조를 포함하는, 단계;
    상기 수역으로부터 상기 집수 저장소로 물을 상승시키는 단계;
    상기 유출 파이프를 통해 상기 집수 저장소로부터 물을 배출하여 상기 전기 에너지 생성기에 에너지를 공급하는 단계;
    상기 전기 에너지 생성기에 의해 생성된 전기로 물을 전기분해하여 수소를 분리하는 단계; 및
    상기 수소를 탱크에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 선박을 상기 수성 구조에 결합하여 수소를 하역하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 부유하는 자가 추진식의 상기 수성 구조가 위성에 의해 제어되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전해조는 PEM 전해조인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전해조는 알칼리 전해조인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기 에너지 생성기는 수력 터빈 및 교류 발전기를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 전자기 제어 신호가 상기 수성 구조의 항법을 제어하는, 방법.
  8. 전자기 제어 신호가 상기 수성 구조의 수소 생산율을 제어하는, 방법.
  9. 제2항에 있어서, 상기 수성 구조는 외면 상에 수소 포트를 더 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 선박은 상기 수소 포트에서 상기 수성 구조에 결합되는, 방법.
  11. 제2항에 있어서, 상기 선박을 결합해제하고, 상기 선박을 해안선으로 조종하고, 수소를 파이프에 하역하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 수소를 제조하는 방법으로서,
    유체역학 펌프를 해양에 배치하는 단계로서, 상기 유체역학 펌프는, 파도 작용에 의해 상기 해양으로부터 가압 유체 저장소로 수송되는 해수로 부분적으로 충전된 상기 가압 유체 저장소, 상기 가압 유체 저장소를 빠져나가는 가압 해수의 흐름에 의해 에너지가 공급되는 터빈, 상기 터빈에 결합된 발전기, 전해조, 및 수소 탱크를 포함하는, 단계;
    상기 발전기로부터의 전기 에너지를 상기 전해조로 송신하여 수소를 생성하는 단계; 및
    상기 수소를 상기 탱크에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 선박을 상기 유체역학 펌프에 결합하여 수소를 하역하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 위성에 의해 송신되는 전자기 신호를 사용하여 상기 유체역학 펌프를 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 전해조는 PEM 전해조인, 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 전해조는 해수 전해조인, 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 발전기는 림-구동(rim-drive) 발전기인, 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 유체역학 펌프는 항법 제어 컴퓨터를 더 포함하는, 방법.
  19. 제12항에 있어서, 전자기 제어 신호가 상기 유체역학 펌프의 수소 생산율을 제어하는, 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 유체역학 펌프는 외면 상에 수소 포트를 더 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 선박은 상기 수소 포트에서 상기 유체역학 펌프에 결합되는, 방법.
  22. 제13항에 있어서, 상기 선박을 해안선으로 조종하여 수소를 파이프에 하역하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제12항에 있어서, 전자기 제어 신호가, 상기 전해조의 전류 인출을 조정함으로써 상기 가압 저장소로부터의 물의 유량을 변경하는, 방법.
  24. 수소를 생성하고 수송하는 방법으로서,
    유체역학 펌프를 해양에 배치하는 단계로서, 상기 유체역학 펌프는, 파도 작용을 통해 상기 해양으로부터 가압 유체 저장소로 수송되는 해수로 부분적으로 충전되는 가압 유체 저장소, 상기 가압 유체 저장소로부터의 가압 해수의 흐름에 의해 에너지가 공급되는 터빈, 상기 터빈에 결합된 발전기, 전해조, 및 수소 탱크를 포함하는, 단계;
    상기 발전기로부터의 전기 에너지를 상기 전해조로 전도하여 수소를 생성하는 단계;
    수소를 상기 수소 탱크에 저장하는 단계;
    수소 도관에 의해 선박을 상기 유체역학 펌프에 결합하는 단계;
    수소를 상기 유체역학 펌프로부터 상기 선박으로 전달하는 단계; 및
    상기 선박을 상기 유체역학 펌프로부터 결합해제하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 물 분할을 위해 물을 상기 선박으로부터 상기 유체역학 펌프로 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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