KR970003599B1 - 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑방법 - Google Patents

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Abstract

없음

Description

파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑방법
제1도는 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 응용 및 초과파동운동으로부터 펌핑장치를 보호하는 방법의 약도,
제2도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 구체예의 약도,
제3도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제4도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제5도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 병렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 구체예의 약도,
제6도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제7도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 병렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제8도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제9도는 펌프가 부표와 앵커 사이에 직렬로 연결된 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도,
제10도는 부표와 앵커 사이에 펌프의 병렬 또는 동축 연결을 보여주기 위하여 사용한 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 구체예의 약도 그리고,
제11도는 부표와 앵커 사이에 펌프의 병렬 또는 동축 연결을 보여주기 위하여 사용한 본 발명의 파동력을 이용한 펌핑장치의 또다른 구체예의 약도.
본 발명은 유체내에서의 파동운동으로부터 에너지를 얻는 장치에 관한 것이다. 특히, 부표로 작동되는 펌프를 이용하여 파동운동으로부터 에너지를 얻는 것에 관한 것이다.
유체 또는 물에서의 파동운동으로부터 에너지를 얻기 위하여 여러 형식의 장치들이 알려져 있다.
이 장치들은 일반적으로 상승파동운동으로 상승하는 몇가지 형식의 부표를 사용하고 부표가 하강파동운동으로 하강함에 따라 재부하시키거나 부표를 잡아당기는 몇가지 형식의 장치를 사용한다. 이전의 장치들의 대부분은 펌핑된 유체를 수용하고 펌핑장치를 재부하하기 위하여 고가의 저수탱크 또는 챔버, 파이핑, 및 밸브의 복잡하고 다수의 레벨(level) 배치를 이용하거나 ; 또는 펌핑장치를 재부하하기 위하여 부표 또는 펌핑장치 자체의 무게를 이용하고, 펌핑장치가 재부하됨에 따라 펌핑된 유체 또는 가중된 펌핑장치의 아래로 향한 힘에 견디는 물의 바닥에 하중에 견디는 지지물을 필요로 하는 비교적 정교한 펌핑장치이다.
재부하 하기 위하여 물의 바닥에 하중을 견디는 지지물을 이용하지 않는 이전의 다른 장치들은 스프링과 펌프, 가중된 부표와 스프링, 또는 바다의 바닥으로부터 실린더를 뜨게 하기 위한 부표 및 피스톤을 상행정시키고 피스톤을 재부하 시키기 위하여 가중된 부표의 비교적 복잡한 배치를 이용한다.
이전의 파동 에너지를 얻는 장치들의 결점은 비교적 복잡하고 유지 및 보수에 비용이 많이 든다는 것이다.
파동 에너지를 얻는 장치를 개선하는 주목적중의 하나가 에너지의 비용을 감소시키는 것이므로, 이 장치를 유지 및 보수하는데 포함된 비용은 이 장치의 실용화에 중요하다.
따라서, 유지 및 보수에 비용이 많이들지 않는 파동 에너지를 얻는 장치에 대한 기술이 필요하다.
본 발명의 장점은 장치의 유지 및 보수, 심지어는 소모품의 관점에서 즉, 장치가 작동되지 않는다면 간단히 대체할 수 있는 정도로 비용이 많이들지 않는 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 장점은 하강파동운동하는 동안 펌프를 재부하시키거나 하행정시키기 위하여 상승파동운동하는 동안 얻은 에너지를 일부분 또는 펌핑된 유체를 이용하는 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 장점은 펌핑장치를 재부하시키기 위하여 부표나 펌핑장치의 무게를 이용하지 않고 이에 의하여 가중된 부표나 펌핑장치가 올바로 정렬되지 않을 때 비효율적이고 해를 끼치는 힘을 제거하는 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 장점은 두개의 펌프를 사용하는 것이며, 하나의 펌프는 상승파동운동동안 에너지를 얻는 목적으로 유체를 펌핑하는 것이고 다른 펌프는 하강파동운동 동안 펌핑장치를 재부하시키는데 사용되는 유체를 펌핑하는 것이다.
본 발명의 펌핑장치 및 펌핑 방법의 장점은 펑핌된 유체용으로 단지 하나의 유체 저장탱크를 필요로 하는 것이며, 이 유체 저장탱크는 펌핑된 유체를 저장하고 펌핑장치를 재부하시키려고 유체를 제공하는데 사용된다.
본 발명의 장점은 장치를 설치, 운전 또는 유지보수하기 위하여 유체의 레벨 상방 또는 하방의 육지에 접촉할 필요가 없는 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 장점은 조수의 변동을 보상하기 위하여 펌핑된 유체의 일부분을 이용하는 것이다.
본 발명의 장점은 펌핑장치의 운동을 조절하고 펌핑장치의 효율을 증가시키는 펌핑장치내의 장력을 유지시키기 위하여 펌핑된 유체의 일부분을 이용하는 것이다.
따라서, 본 발명의 펌핑장치는 적어도 하나의 부표; 부표와 앵커에 연결된 제1펌핑장치; 그리고 부표, 앵커 및 펌핑장치 상방에 연장된 유체용기에 연결된 제2펌핑장치로 구성된다. 제1펌핑장치는 유체를 펌핑하기 위하여 상승파동운동으로 부표가 상승함에 따라 재부하위치에서 토출위치로 이동한다. 제2펌핑장치는 상승파동운동으로 부표가 상승함에 따라 유체를 유체용기 속으로 펌핑하고 하강파동운동으로 부표가 하강함에 따라 토출위치에서 재부하위치로 제1펌핑장치를 이동시킨다. 유체용기내의 유체는 제2펌핑장치에 부표의 부력에 반대되는 재부하압력을 가한다. 재부하압력은 하강파동운동으로 부표가 하강함에 따라 제2펌핑장치를 확장위치에서 수축위치로 이동시킨다. 하강파동운동으로 부표가 하강함에 따라 제2펌핑장치의 운동은 제1펌핑장치를 토출위치에서 재부하위치로 이동시킨다.
본 발명의 다음의 도면들을 참조하여 잘 이해될 수 있을 것이다.
본 발명을 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 여기의 청구범위와 같은 여러 방법으로 제조되고 수행될 수 있고 다른 구체예에 적용될 수 있기 때문에, 본 발명은 참조도면에 설명된 부품들의 제조 및 배치에 제한되지 않을 것이다.
또한, 여기에 사용된 용어는 설명의 목적으로 사용되고 제한을 받지 않는다.
제1∼11도는 바다, 호수, 용기, 탱크 등의 유체내의 상승 및 하강파동운동으로 발생되는 에너지를 이용하여 유체를 펌핑하는 펌핑장치 및 펌핑 방법(20)의 구체예를 보여준다.
제1∼11도의 공통 특징
제1∼11도의 예를 참조하면, 특히 모든 도면에 공통인 특징을 기술하는데 사용되는 제1,4 및 5도를 참조하면, 펌핑장치(20)는 적어도 하나의 부표(22); 상승파동운동으로 유체가 상승함에 따라 유체를 펌핑하기 위하여 부표(22)에 연결될 수 있는 제1펌핑장치 ; 유체용기(28) 속으로 유체를 펌핑하기 위하여 그리고 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라 제1펌핑장치를 재부하시키기 위하여 부표(22)에 연결될 수 있고 펌핑장치 상방으로 연장된 유체용기(28)에 연결될 수 있는 제2펌핑장치; 그리고 부표(22)와 관계있는 제1 및 제2펌핑장치(24,26)를 고정하기 위하여 제1펌핑장치와 제2펌핑장치중 적어도 하나에 연결할 수 있는 적어도 하나의 앵커(30)로 구성되어 있다고 기술될 수 있다.
제1도의 예를 참조하면, 제1펌핑장치(24)는 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 유체를 펌핑하기 위하여 부표(22)에 의하여 재부하위치(32)에서 토출위치(34)로 이동시킨다. 제2펌핑장치(26)는 상승파동운동으로 부표가 상승함에 따라 용기에 유체를 펌핑하기 위하여 수축위치(36)로부터 확장위치(38)로 이동된다. 유체용기(28)의 유체는 제2펌핑장치(26)에 있어서 부표(22)의 부력에 반대되는 재부하압력을 가한다. 재부하압력은 하강파동운동으로 부표(22)가 떨어짐에 따라 제2펌핑장치를 확장위치(38)로부터 수축(또는 재부하)위치로 이동시킨다.
제2펌핑장치(26)의 이 운동은 하강파동운동으로 부표(22)가 떨어짐에 따라 제1펌핑장치(24)를 토출위치(34)로부터 재부하위치(32)로 이동시킨다. 제2펌핑장치(26)는 제2펌핑장치의 운동을 토출위치로부터 재부하위치로의 이동이 필요한 제1펌핑장치로 전달하기 위하여 상호 연결장치(40)를 이용한다. 상호 연결장치(40)는 아래에 기술되는 바와 같이, 펌핑장치(24,26) 사이에 직접 또는 부표(22) 및 앵커(30)에 효과를 가져오는 요우크 연결장치가 바람직하다.
제1펌핑장치(24)로 펌핑된 유체 및 여기에 들어있는 에너지는 어느 소정의 목적 즉, 제1펌핑장치로부터 토출선(discharge line)에 설치된 수력발전기(도시되지 않음)를 운전하기 위하여 사용될 수 있고, 펌핑장치로 펌핑한 유체에 들어있는 에너지를 최종 사용자들이 유효하게 이용할 수 있게 파이프 또는 도관을 통하여 어느 소정의 위치 또는 높이로 안내될 수 있다. 바람직한 구체예에 있어서 제1도의 예를 참조하면, 제1펌핑장치는 아래에 좀더 기술되는 바와 같이, 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 유체를 유체용기에 펌핑한다.
제1 및 제2펌핑장치(24,26)는 실질적으로 유체 펌핑장치의 어느 형(型) 즉, 여기에 기술된 기능을 수행하는 원심펄프, 용적형 펌프 또는 등가 유량 또는 유압으로 작동되는 장치들일 수 있다. 바람직한 구체예에 있어서, 제1도의 예를 참조하면, 제1펌핑장치(24)는 피스톤 펌프(이하 "제1피스톤 펌프"로 부름)이고 제2펌핑장치(26)도 피스톤 펌프(이하 "제2피스톤 펌프"로 부름)이다.
제4 및 5도의 예를 참조하면, 제1피스톤 펌프(24)는 제1실린더(42), 제1실린더 내에 배치되어 왕복운동하는 제1피스톤(44), 입구(46), 출구(48), 입구 첵크 밸브(50), 그리고 출구 첵크 밸브(52)로 구성한다. 제1실린더(42)는 제1단부(54), 제2단부(56), 그리고 제1단부와 제2단부 사이에 연장된 실린더 축(58)을 갖고 있다.
제1피스톤(44)은 제1피스톤(44)과 제1실린더(42)의 제1단부(54) 사이에 제1펌핑챔버(60)를 형성하고 제1피스톤(44)과 제1실린더(42)의 제2단부(56)사이에 제1릴리이프 챔버(62)를 형성하기 위하여 제1실린더(42)와 협력한다.
제1피스톤(44)은 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 제1펌핑챔버(60)의 용량이 확대된 재부하위치(32)로부터 제1펌핑챔버(60)의 용량이 축소된 토출위치(34)로 이동한다. 입구(46)는 제1펌핑챔버(60) 속으로 유체를 넣기 위하여 제1피스톤 펌프(24)를 관통하여 제1펌핑챔버(60)속으로 연장한다. 출구(48)는 제1펌핑챔버(60)로부터 유체를 토출하기 위하여 제1피스톤 펌프(24)를 관통하여 제1펌핑챔버(60)속으로 연장한다.
입구(46)와 출구(48)는 제4 및 5도의 예와 같이, 제1실린더(42)에, 또는 제6도의 예와 같이 펌핑장치(20)의 형태, 공간 및 크기, 그리고 펌핑장치가 설치되는 펌핑시스템의 설계에 좌우되는 제1피스톤에 설치될 수 있다.
입구 첵크 밸브(50)는 입구(46)를 통하여 제1펌핑챔버(60)로부터 유체의 토출을 방지하는 동안 입구에 연결되어 유체가 제1펌핑챔버(60)에 들어가게 한다.
출구 첵크 밸브(52)는 입구(48)를 통하여 제1펌핑챔버(60)로부터 유체가 들어가지 않는 동안 출구에 연결되어 출구(48)를 통하여 제1펌핑챔버(60)로부터 유체가 펌핑되도록 한다. 제6도는 입구/입구 첵크 밸브(50)가 제1피스톤(44)에 설치된 구체예를 보여준다.
제4 및 5도의 예를 참조하면, 제2피스톤 펌프(26)는 제2실린더(64), 제2실린더내에 배치되어 왕복운동하는 제2피스톤(66), 그리고 양방향 입구(68)로 구성한다.
제2실린더(64)는 제1단부(70), 제2단부, 그리고 제2단부(70)와 제2단부(72) 사이에 연장된 실린더 축(74)을 갖고 있다. 제2피스톤(66)은 제2피스톤(66)과 제2실린더(64)의 제1단부(70)사이에 제2펌핑챔버(76)를 형성하고 제2피스톤(66)과 제2실린더(64)의 제2단부(72)사이에 제2릴리이프 챔버(78)를 형성하기 위하여 제2실린더(64)와 협력한다. 제2피스톤(66)은 상승 물결 작용에 따라 부표(22)가 상승하는 것처럼 제1펌핑챔버(76)의 용량이 확대된 수축위치(36)로부터 제2펌핑챔버(76)의 용량이 축소된 확장위치(38)로 이동한다.
양방향 입구(68)는 형태, 공간, 크기 또는 설계 조건들을 만족시키기 위하여 사용자들이 바라는대로 제2피스톤 펌프(26)에 설치될 수 있다. 우선의 구체예에 있어서, 제4 및 5도의 예와같이 양방향 구멍은 제2실린더(64)를 관통하여 연장한다. 하강파동운동으로 부표가 하강함에 따라서 양방향의 입구(68)를 통하여 유체용기(28)속의 유체에 의해 작용받는 재부하 압력은 제2펌핑챔버(76)의 용량이 감소된 확장위치(38)로부터 제2펌핑챔버(76)의 용량이 확대된 수축위치(36)로 제2피스톤(66)을 이동시킨다. 상호 연결장치(40)는 제2펌핑챔버(76)의 용량이 확대됨에 따라 제1펌핑챔버(60)의 용량을 확대하기 위하여 제2피스톤 펌프(26) 로부터 제1피스톤 펌프(24)로 이 운동을 전달한다. 상호 연결장치(40)는, 아래에 좀더 기술되는 바와 같이, 피스톤 펌프(24,26) 사이에 부표(22)의 상승 및 하강 운동을 전달하는 요크로 하는 것이 바람직하다.
제4 및 5도의 예를 참조하면, 양방향의 도관(80)은 제2피스톤펌프(26)의 양방향 입구(68)와 유체용기(28)사이에 연결된다. 양방향의 도관(80)은 제2피스톤펌프(26)와 유체용기(28) 사이에 유체 및 압력을 전달하고 펌핑장치(20)의 운동에 의해 발생하는 힘 뿐만 아니라 유체용기(28)내의 유체에 의해 발생하는 유체의 압력에 견디는 파이프, 튜우브, 또는 이와 동등한 것의 형태일 수 있다.
양방향의 도관(80) 및 유체용기(28)는 제2펌핑챔버(76)와 끓임없이 연결되어서 유체용기(28)의 유체의 재부하 압력이 계속 제2펌핑챔버(76)를 수축위치(36)로 이동시킨다.
제6도를 참조하면, 양방향의 도관(80)은 제2펌핑장치(26)용 유체용기 즉, 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라 제2펌핑챔버(76)를 확장하기 위하여 제2펌핑챔버(76)의 충분한 정수두(hydrostatic head) 및 유체를 제공하는 저수탑(standpipe)(81)의 기능을 할 수 있다.
저수탑(81)은 제10도와 같이 분리될 수 있고 유체용기(28)와 구별될 수 있으며 또는 제1피스톤펌프(24)의 토출을 받아들일 수 있다. 저수탑(81)은 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 제2피스톤 펌프(26)에 의해 토출된 유체를 수용할 뿐만아니라 제2펌핑챔버(76)를 항상 유체로 가득차게 하기 위하여 충분한 용량을 가져야 한다.
저수탑(81)에 의해 제공되는 정수두 또는 재부하 압력은 제6도와 같이, 소정의 정수두를 만들기 위하여 제2펌핑챔버(76) 상방의 충분한 높이로 양방향 도관(80) 및 저수탑(81)을 높임으로써 또는 연장함으로써 만들 수 있으며, 양방향 도관(80) 또는 저수탑(81)내에 공기 또는 가스 수두(head)를 이용함으로써 즉, 제7도와 같이 저수탑(81)이 밀봉되어 압축공기/가스가 주입됨으로써 만들 수있다. 밀봉된 저수탑(81)내의 공기/가스는 압축되어서 도관(80)이 제2펌핑챔버(76)로부터 펌핑된 유체를 수용함에 따라 더욱 압축되고 부표(22)가 하강파동운동으로 하강함에 따라 확장되어 제2펌핑챔버(26) 속으로 유체를 강제로 들어가게 하여, 제2펌핑챔버(76)를 확장하고 제1펌핑장치(24)를 토출위치(34)로부터 재부하위치로 이동시킨다.
저수탑(81)은 부표(22)와 피스톤펌프(26)가 상승파동운동으로 상승 및 하강함에 따라 제2펌핑장치 또는 제2피스톤펌프(26)에 대하여 제위치를 유지하는 다소 강한 구조물일 수 있다. 또한 저수탑(81)은 부유 구조물의 일부분일 수 있고, 육지 가까이에 설치될 수 있고, 유체의 표면 상방에 있는 구조물 등에 설치될 수 있다. 유체용기(28)는 부유 컨테이너의 부분일 수 있고, 유체의 표면 상방에 있는 구조물 등에 설치될 수 있다. 유체용기(28)는 제1도와 같이 육지 가까이에 설치되는 것이 바람직하다.
제1,4 및 5도를 참조하면, 출구도관(82)은 제1피스톤펌프(24)에서 펌핑된 유체를 수용하도록 제1피스톤펌프(24)의 출구 첵크 밸브(52)를 연결하기 위하여 제공된다.
상기에 기술한 바와같이, 출구도관(82)은 제1펌핑장치 또는 제1피스톤펌프(24)를 직접 정수두 발전기 또는 다른 최종 사용자에 연결시키기 위하여 사용될 수 있고 제2펌핑장치 또는 제2펌핑장치(26)에 의해 이용되는 유체용기(28), 분리되어 구별되는 유체용기에 제1펌핑장치(24)를 연결시키기 위하여 사용될 수 있다.
출구 첵크 밸브(52)는 제1펌핑장치(24)가 재부하될 때 즉, 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라 제1펌핑챔버(60)가 입구 첵크 밸브(50)를 통하여 팽창되고 유체를 흡입할때 출구도관(82)의 유체로부터 제1펌핑챔버(24)를 분리시킨다. 따라서, 출구도관(82)은 양방향도관(80)과 유체용기(28)가 제1 및 제2펌핑장치(24,26)로 펌핑한 유체를 유지하고 제1도와 같이 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라 확장위치에서 수축위치로 제2피스톤(66)을 이동시킴으로써 제2펌핑챔버(76)를 팽창시키는데 필요한 유체의 재부하 압력 및 역류를 제공하기 위하여 사용되는 것과 똑같은 유체용기(28)에 연결된다.
출구도관(82)은, 제1도와 같이 유체용기(28)에 직접 연결될 수 있고, 또는 제4 또는 11도와 같이 펌핑장치(20)를 단순화하고 경제적으로 사용하기 위하여 양방향 도관(80)과 공유한 공통도관(83)을 경유하여 유체용기(28)에 연결될 수 있다. 부표(22)는 양방향 도관(80)의 재부하 압력보다 큰 압력에서 제1펌핑챔버로부터 유체를 펌핑하기 위하여 충분한 부력(또는 양력)을 가져야 한다.
제1,4 및 5도를 참조하면, 입구도관(84)은 입구 첵크 밸브(50) 및 제1펌핑챔버(60)에 유체를 전달하기 위하여 입구 첵크 밸브(50)에 연결할 수 있다. 이 도관은 펌핑장치(20)를 둘러싼 유체가 펌핑장치(20)가 사용하는데 적합하지 않는다면, 즉 유체가 제1펌핑챔버(60), 즉 유체용기(28), 다른 구성물, 또는 최종 사용자에게 부식을 일으키고 또는 해를 입히는 특이한 물질을 함유하고 있다면, 펌핑장치(20)로부터 멀리 떨어진 지역으로 연장될 수 있다.
또한 유체로부터 퍼낸 유체를 분리 또는 부분적으로 분리시키기 위하여 사용될 수 있다. 즉 유체를 토출한 후 유체를 모으고 재방출하기 위하여 그리고 유체용기 및/또는 최종 사용자가 사용하기 위하여 입구도관은 사용될 수 있다. 제1펌핑챔버(60) 및 유체용기(28)에 부식방지제, 조개부착 방지제등과 같은 화학물질을 펌핑한 유체에 주입처리하거나 또는 유체의 특이한 형(型)을 사용한다면, 이러한 분리는 유용할 수 있다.
제1도와 같이, 우선의 구체예에 있어서, 입구도관(84)은 유체가 펌핑장치(20)를 둘러싸자마자 유체를 통하게 한다.
제1,4 및 5도를 참조하면, 앵커(anchor)(30)는 직접 또는 간접으로 제1피스톤(44)이나 제1실린더(42)에 연결되고 제2피스톤(66)이나 제2실린더(64)에 연결된다. 부표(22)는 직접 또는 간접으로 제1피스톤(44) 또는 제1실린더(42)의 다른것에 연결되고 앵커(30)가 연결되지 않은 제2피스톤(66) 또는 제2실린더(64)의 다른것에 연결된다. 제1 및 제2실린더(42,64)는 일반적으로 수직 위치에 정상적으로 유지된다. 즉, 펌핑장치(24,26)를 부표(22)에 연결하는 점 및 펌핑장치(24,26)를 앵커(30)에 연결하는 점(87)으로 정해진 축에 일반적으로 수직이거나 평행한 실린더 축(58,74)을 가진 수직위치로 유지된다. 부표(22)는 유체에 의해 펌핑장치(20) 상방으로 떠오르고 앵커(30)는 부표에 관하여 펌핑장치(20)를 고정하기 위하여 펌핑장치 하방으로 연장된다. 부표(22)가 상승파동운동으로 상승 또는 상행정함에 따라, 제1펌핑챔버(60)와 제2펌핑챔버(76)의 용량은 감소되고 그것에 의하여 유체가 양방향 도관을 통하여 유체용기(28) 또는 저수탑(81)으로 그리고 출구밸브를 통하여 펌핑된다. 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라, 계속 제2펌핑챔버(76)를 수축위치(36)로 이동시키는 유체용기(28)의 재부하 압력은 제2펌핑챔버(76)를 확장시키고 부표(22)을 하행정시킨다. 계속 제2펌핑챔버(76)를 수축위치로 이동시킴으로써, 재부하 압력은 제2피스톤펌프(26)와 앵커(30)사이에 계속 장력을 유지시킨다.
효과적인 운전을 위하여, 제1 및 제2펌핑챔버(60,76)는 밀봉되어야 하고, 제1 및 2릴리이프 챔버(62,78)는 대기 또는 유체로 구멍을 만들어야 한다. 릴리이프 챔버(62,78)가 유체로 구멍을 만든다면, 릴리이프 챔버(62,78)는 단순히 유체로 개방될 수 있다. 제1,5,6,7,8,10 및 11도의 구체예에 있어서, 제1 및 2실린더(42,64)의 제2단부(56,72)는 유체에 개방되어 있다.
제2,3,4 및 9도의 구체예에 있어서, 제1 및 제2실린더(42,64)의 적어도 하나의 제2단부(56,72)는 개방되지 않는 위치에 놓일 수 있고 구멍 또는 구멍들(도시되지 않음)은 릴리이프 챔버(62,78)의 벽에 설치되어야 한다.
제1 및 제2피스톤(44,66)에 대한 부표(22) 또는 앵커(30)의 연결이 제1 및 제2펌핑챔버(60,76)를 통과하기 때문에, 펌핑챔버(60,76)로부터 압축 유체의 손실을 감소시킴으로써 펌핑장치의 효율을 향상시키도록 종래의 패킹 상자 또는 스터핑 글랜드(패킹마개)(109)를 설치한다.
제1,4 및 5도를 참조하면, 부표(22)는 제1 및 제2펌핑챔버 또는 피스톤펌프(24,26)에 부표줄(86)로 매달고 앵커(30)는 앵커줄(88)로 펌프(24,26)에 매달은다.
유체용기(28)로부터 양방향 구멍을 통하여 제공된 재부하압력은 부표(22)와 앵커(30), 펌프(24,26)와 부표(22), 그리고 펌프(24,26)와 앵커(30) 사이에 줄을 통하여 장력을 유지하고 그것에 의하여 줄(86,88)의 장력을 유지한다. 이 장력은 하강파동운동으로 부표(22)가 하강함에 따라 제1펌핑챔버(60) 및 제2펌핑챔버(76)의 용량을 감소시키는 강한 푸쉬로드(push rod)의 기능을 줄(86,88)이 효과적으로 수행하도록 한다. 펌핑장치(20)는 줄(86,88)이 강한 푸쉬로드로 교체되면 효과적으로 작동되지 않을지라도 작동될 것이다. 이와 유사하게 줄(86,88)은 부유 연결점(85) 및/또는 앵커 연결점(87)에서 볼 조인트형 연결과 같은 유연한 또는 피벗연결을 갖는 강한 푸쉬로드로 교체될 수 있다. 줄(86,88)은 케이블, 체인, 로우프, 또는 이와 동등한 유연한 물질이 바람직하다. 유체의 부식 또는 다른 결점을 방지하는 케이블과 같은 물질로 만들어진 줄(86,88)이 더욱 바람직하다. 펌핑장치(20)에 줄(86,88)을 사용하여 실제 어느 깊이의 물에 있어서 비용이 덜 들고, 효율적이고, 소모할 수 있고, 이용할 수 있는 파동력을 이용한 펌핑장치를 제공하는 것이다. 이 장치는 앵커(30) 이상의 다른 어떤 고정장치를 필요치 않으며, 유체의 바닥에 물리적인 접촉을 필요치 않고, 펌핑장치(20)가 물결 작용으로 부표의 수평운동을 탐지하도록 한다.
부표의 수평운동을 탐지하는(20)의 능력은 부표(22)에 대한 펌프(24,26)(또는 부표줄(86))의 연결점(85)과 펌프(24,26)(또는 앵커줄(88))의 연결점(87)으로 정해진 종축과 실린더(42,64)의 실린더축(58,74)이 일반적으로 동축을 유지하게 하고 그것에 의해 펌프(24,26)와 앵커(30)에 관하여 부표(22)의 수평운동으로 만들어진 비효율적이고 유해한 측면힘을 감소시킨다. 부표줄(86)은 제거될 수 있고 부표(22)는 직접 펌프(24,26)에 연결된다.
부표줄(86)은 부펴(22) 하방에 펌프(24,26)를 매다는데 사용하는 것이 바람직하다. 부표줄(86)은 물결작용과 표면의 불규칙한 하방의 어느 위치에 펌프(24,26)를 매달기 위한 충분한 길이를 가져야 한다.
제5∼8도의 공통특징
제5∼8도를 참조하면, 구체예에 있어서 제1 및 제2피스톤(24,26)는 부펴(22)와 앵커(30) 사이에 병렬 연결되어 제1실린더(42)의 실린더 축(58)이 제2실린더(64)의 실린더 축(74)에 일반적으로 평행하게 된다.
제5도 및 제6도의 공통특징
제5도 및 제6도의 구체예에 있어서, 피스톤요크(102)는 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결하고 실린더요크(104)는 제1실린더(42)를 제2실린더(64)에 연결한다.
실린더요크(104)는 상승 및 하강파동운동으로 부표(22)와 피스톤(44,66)의 수평 및 수직운동동안 서로에 대하여 제1실린더(42)와 제2실린더(64)를 대략 같은 위치에 유지시켜야 한다. 실린더요크(104)는, 제5도와 같이, 이격된 실린더(42,64)를 유지하는, 봉, 가로대, 스트랩(strap) 또는 이와 동등한 강성부재일 수 있다.
제6도와 같이 우선의 예에 있어서, 실린더(42,64)는 용접, 볼팅(bolting), 리벳팅 또는 이와 동등한 방법으로 직접 서로 고정한다.
피스톤요크(102)는 상승 및 하강파동운동으로 부표(22)와 피스톤(44,66)의 수평 및 수직 운동동안 서로에 대하여 대략 같은 위치에 제1피스톤(44)과 제2피스톤(66)을 유지시켜야 한다. 피스톤요크(102)는 제2피스톤(66) 이상의 유체용기(28)(또는 저수탑(81))의 재부하 압력을 제1피스톤(44)에 효과적으로 전달하고 이것에 의해 하강 물결작용으로 부표(22)가 하강함에 따라 제1피스톤(64)이 토출위치(34)로부터 재부하위치(32)로 이동된다. 피스톤요크(102)는 여기에 기술된 목적 및 기능을 수행하는 어떤 모양, 형태, 또는 물질일 수 있다. 피스톤요크(102)는, 제5도 및 제6도와 같이, 피스톤(44,46)용 요크와 피스톤 로드의 기능을 강성부재이다.
제5도
본 발명자에 의해 현재 본 발명의 실시중 최상인 것으로 여겨지는 제5도의 구체예를 참조하면, 부표줄(86)은 직접 제1피스톤(44)이나 또는 제2피스톤(66)에 또는 제1피스톤(44)과 제2피스톤(66)에 연결될 수 있다.
부표(22)와 부표줄(86)은 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 실린더(42,64)에 대하여 피스톤(44,66)을 상행정하게 한다. 피스톤(44,66)의 상행정운동은 펌핑챔버(60,76)의 체적 또는 유체 용량을 감소시키고, 이것에 의해 펌핑챔버(60,76)로부터 유체를 펌핑한다.
피스톤(44,66)에 대한 부표(22)의 연결점이 제1펌핑챔버(60) 또는 제2펌핑챔버(76)중 적어도 하나를 통과하고 피스톤요크(102)가 펌핑챔버(60,76)를 통과하기 때문에 제5도와 같이 펌핑챔버(60)밖의 피스톤요크(102)에 부표(22)또는 부표줄(86)을 연결하는 것이 좋다.
이것은 부표줄(86)용으로 펌핑챔버(60,76)중 하나를 뚫는 필요성을 제거하고 펌핑챔버(60,76)로부터 압축된 유체의 손실을 최소화시킨다. 피스톤요크(102)는 강성물질이고, 펌핑챔버(60,76)의 벽을 통과하는 통로는 구멍 주위를 패킹으로 좀 더 나은 미끄럼 밀봉을 시켜야 한다.
왜냐하면 강성 봉 같은 요크(102)의 운동은 유연한 줄의 운동보다 더 제한되고 균일하기 때문이다. 부표줄(86)이 펌핑챔버(60,76) 속으로 연장되면, 펌핑챔버(60,76)의 벽을 미끄럼 밀봉하는 줄의 부분은 강성 봉 같은 물질로 만들어지는 것이 바람직하다.
피스톤요크(102)는 만일 부표줄(86)이 피스톤(44,66)중의 하나 또는 두개의 피스톤에 연결된다면 실린더(42,64)의 제2단부(56,72) 밖으로 연장될 수 있다. 다수의 부표(22)는 피스톤요크(102)에 연결될 수 있고 또는 다수의 부표(22)와 부표줄(86)은 한개의 부표(22)를 사용하는 것이 더욱 편리하다고 추천함에도 불구하고 독립적으로 또는 연합하여 연결될 수 있다.
부표줄(86)은 피스톤의 상대적인 크기와 펌핑부하를 고려하여, 가능한 피스톤(44,66)에 작용하는 부표(22)의 부력을 분산시켜야 한다.
앵커줄(88)은 제1실린더(42)와 제2실린더(64)중 하나 또는 두개의 실린더에 연결되도록 앵커(30)에 의해 실린더(42,64)에 작용하는 힘을 가능하면 분산 연결시켜야만 한다.
만일 실린더요크(104)가 제5도와 같이 사용된다면, 앵커줄(88)은 실리더요크(104)에 연결될 수 있다. 다수의 앵커(30)와 앵커줄(88)이 하나의 앵커(30)를 사용하는 것이 더욱 편리하다고 추천함에도 불구하고 사용될 수 있다.
제6도
제6도의 구체예를 참조하면, 앵커줄(88)은 제1피스톤과 제2피스톤중의 하나 또는 두개의 피스톤에 직접 연결할 수 있다. 앵커를 제1펌핑챔버(60) 또는 제2펌핑챔버(76)중 적어도 하나를 통과하여 피스톤(44,66)에 연결하고 앵커를 제1펌핑챔버(60)와 제2펌핑챔버(76)를 통과하여 피스톤요크(102)에 연결하기 때문에, 제6도와 같이 앵커(30) 또는 앵커줄(88)을 펌핑챔버(60,76) 바깥의 피스톤요크(102)에 연결하는 것이 바람직하다. 이것은 앵커줄(88) 때문에 펌핑챔버(60,76)중 하나에 구멍을 뚫는 필요성을 제거하고 펌핑챔버(60,76)로부터의 압력유체의 손실을 최소화시킨다. 피스톤요크(102)는 강성물질이고 펌핑챔버(60,76)의 벽을 지나는 통로는 구멍에 더 나은 미끄럼 밀봉을 시키거나 또는 구멍주위에 패킹을 해야만 한다.
왜냐하면 강성봉 같은 요크(102)의 운동이 유연한 줄의 운동보다 더 제한을 받고 일정하기 때문이다. 만일 앵커줄(88)이 펌핑챔버(60,76) 속으로 연장된다면, 펌핑챔버(60,76)를 미끄럼 밀봉시키는 줄의 부분은 강성봉 같은 물질로 만들어지는 것이 바람직하다.
피스톤요크(102)는 만일 앵커줄(88)이 피스톤(44,66)중 하나 또는 두개에 연결된다면, 실린더(42,64)의 제2단부 밖으로 연장할 수 있다. 다수의 앵커(30)는 피스톤요크(102)에 연결될 수 있고 또는 다수의 앵커(30)와 앵커줄은 한개의 앵커(30)를 사용하는 것이 더욱 편리하다고 추천함에도 불구하고 피스톤(44,66)에 독립적으로 또는 연합하여 연결될 수 있다. 앵커줄(88)은 피스톤(44,66)의 상대적 크기와 펌핑부하를 고려하여, 가능한 피스톤(44,66)에 작용하는 앵커의 힘을 분산연결시켜야만 한다.
부표줄(86)은 제1실린더(42)와 제2실린더(64)중 하나 또는 두개의 실린더에 연결되고, 가능한 부표(22)에 의해 실린더(42,64)에 작용하는 부력을 분산연결시켜야만 한다.
부표(22)와 부표줄(86)은 상승파동운동으로 부표(22)가 상승함에 따라 실린더(42,64)를 상행정시킨다. 실린더(42,64)가 피스톤(44,66)에 대해 상행정함에 따라 펌핑챔버(60,76)의 체적 또는 유체 용량은 감소되고 유체는 펌핑챔버(60,76)로부터 펌핑된다. 만일 실린더요크(104)가 사용된다면, 부표줄(86)은 실린더요크(104)에 연결될 수 있다.
다수의 부표(22)와 부표줄(86)은 하나의 부표를 사용하는 것이 더욱 편리하다고 추천함에도 불구하고 사용될 수 있다.
제7도
제7도에서는 제1요크(106)가 제2실린더(64)를 제1피스톤(44)에 연결시키고 있고 제2요크(108)가 제1실린더(42)를 제2피스톤(66)에 연결시키고 있다. 부표(22)는 제2실린더(64) 및 제1피스톤(44)중에서 최소한 하나에 연결되어 있고 부표(22)가 상승파동에 따라 올라감으로써 제1실린더(42)와 제2피스톤(66)에 대해 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)을 상승시킨다. 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)의 이러한 상향 이동은 펌핑챔버(60,76)의 용적이나 유체수량을 감소시킨다. 앵커(30)가 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)중에서 최소한 하나에 연결되어 있어서 제2실린더(64) 및 제1피스톤(44)에 대하여 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)를 고정한다.
제1,2실린더(42,64)가 서로에 대해 운동하기 때문에 이들을 서로 단단히 고정시켜서는 안된다. 제1요크(106)는 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)을 거의 같은 위치에 고정시키고 부표(22)의 수평, 수직 이동 및 파동의 상하 이동에 따른 펌핑장치(20)를 통하여 상호 배향되어야 한다. 제2요크(108)는 제1피스톤(66)과 제1실린더(42)를 거의 같은 위치에 고정시키고 부표(22)의 수평, 수직 이동 및 파동의 상하이동에 따른 펌핑장치(20)를 통하여 상호 배향되어야 한다. 제1요크(106)는 부표(22)가 하강파동과 함께 제1피스톤으로 내려감에 따라 스탠드파이프(81)의 재부하력에 의해 창출된 제2실린더(64)의 하향 이동을 전달해야 한다. 제2요크(108)는 제1실린더(42)에 재부하력에 의한 부표(22)와 앵커(30) 사이의 장력을 전달하여 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)이 파동운동의 하향과 함께 하강함에 따라 앵커(30)에 대해 제1실린더(42)가 그의 위치를 유지해야 한다. 제1요크(106)와 제2요크(108)는 단단한 부재로 이루어지는 것이 적합하다. 요크(106,108)는 여기에 기술된 목적과 작용을 만족시키는 어떠한 형태나 물질로 이루어질 수 있다.
부표줄(86)은 제2실린더(64) 및 제1피스톤(44)중 하나 또는 두곳에 직접 연결될 수 있다. 제7도에 나타낸바와 같이 제1펌핑챔버(60)와 제1요크(106)를 통해 피스톤(44)에 연결된 부표(22) 연결부가 이동함에 따라 펌핑챔버(60) 외부의 제1요크(106)에 부표(22)나 부표줄(86)이 쉽게 연결된다. 이는 부표줄(86)을 위한 펌핑챔버(60)의 구멍을 필요없게 하고 펌핑챔버(60)로부터의 압축된 유체 손실을 최소화 한다. 제1요크(106)는 단단하고 펌핑챔버(76)의 벽을 통하는 이의 통로는, 단단한 봉형 요크(106)의 운동이 가요성끈의 운동보다 더욱 제한되고 일정하기 때문에 천공이나 천공주외의 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀봉을 형성한다. 부표줄(86)이 펌핑챔버(60)로 뻗을 경우 펌핑챔버(60)와 함께 활주성 밀봉을 이루는 부표줄(86)부분이 단단한 봉형 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 하나의 부표(22)를 사용하는 것이 더욱 편리하지만, 다수의 부표(22)가 제1요크(106)에 연결되거나 다수의 부표(22) 및 부표줄(86)이 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)에 독립적이거나 일체식으로 연결될 수 있다.
제1피스톤펌프(24)와 제2피스톤펌프(26)의 상대적인 크기와 펌핑하중을 고려하여 가능한한 평평하게 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)위에 위치한 부표의 부력을 분산시키도록 연결되어야 한다.
앵커줄(88)은 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)의 하나 또는 둘다에 직접 연결될 수 있다. 제2피스톤(66)에 대한 앵커(30)의 연결이 제2펌핑챔버(76)를 통하고 제2요크(108)가 펌핑챔버(76)을 통하기 때문에 제7도에 나타낸 바와 같이 앵커(30) 또는 앵커줄(88)을 펌핑챔버(76) 외부의 피스톤요크(108)에 연결하는 것이 적합하다. 이는 앵커줄(88)에 대해 펌핑챔버(76)를 천공할 필요가 없고 펌핑챔버(76)로부터 압축된 유체의 손실을 최소화한다.
제2요크(108)는 단단하고 펌핑챔버(76)의 벽을 통하는 이의 통로는 단단한 봉형 요크(106)의 운동이 가요성끈의 운동보다 더욱 제한되고 일정하기 때문에 천공이나 천공주위의 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀폐를 형성한다.
앵커줄(88)이 펌핑챔버(76)로 뻗을 경우, 펌핑챔버(76)와 함께 활주성 밀봉을 형성하는 앵커줄(88) 부분이 단단한 봉형 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이 하나의 앵커(30)를 사용하는 것이 더욱 편리하지만 다수의 앵커(30)가 제2요크(108)나 다수의 앵커(30)에 연결될 수 있고 앵커줄(88)이 제2피스톤(66) 및 제1실린더(42)에 독립적이거나 일체식으로 연결될 수 있다. 제1피스톤 펌프(24)와 제2피스톤 펌프(26)의 상대적인 크기와 펌핑하중을 고려하여 가능한한 평평하게 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)위에 위치한 앵커줄의 힘을 분산시키도록 연결되어야 한다.
제8도
제8도에서는 제1요크(106)가 제2피스톤(66)을 제1실린더(42)에 연결시키고 제2요크(108)가 제2실린더(64)를 제1피스톤(44)에 연결시키고 있다. 부표(22)는 제2피스톤(66) 및 제1실린더(42)중에서 최소한 하나에 연결되어 있고 부표(22)가 상승파동에 따라 올라감으로써 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)에 대해 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)를 상승시킨다. 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)의 이러한 상향 이동은 펌핑챔버(60,76)의 크기를 감소시켜서 펌핑챔버(60,76)으로부터의 유체를 펌프한다.
앵커(30)가 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)중에서 최소한 하나에 연결되어 있어서 제2피스톤(66) 및 제1실린더(42)에 대하여 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)을 고정한다. 제1,2실린더(42,64)가 서로에 대해 운동하기 때문에 이들을 서로 단단히 고정시켜서는 안된다. 제1요크(106)는 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)를 거의 같은 위치에 고정시키고 부표(22)의 수평, 수직이동 및 파동의 상하이동에 따른 펌핑장치(20)를 통하여 상호 배향되어야 한다.
제1요크(106)는 부표(22)가 하강파동과 함께 제1실린더(42)로 내려감에 따라 유체용기(28) 또는 저수탑(81)의 재부하력에 의해 창출된 부표(22)와 앵커(30)사이의 장력을 전달하여 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)가 하강파동과 함께 하강함에 따라 앵커(30)에 대해 제1피스톤(44)이 그의 위치를 유지해야 한다. 제1요크(106)와 제2요크(108)는 단단한 봉형부재로 이루어지는 것이 바람직하다. 요크(106,108)는 여기에 기술된 목적과 작용을 만족시키는 어떠한 형태나 물질로 이루어질 수 있다.
부표줄(86)은 제2피스톤(66) 및 제1실린더(42)중 하나 또는 두곳에 직접 연결될 수 있다. 제8도에 나타낸 바와 같이, 제2피스톤(66)에 연결된 부표(22)의 연결부가 제1펌핑챔버(76)를 통해 이동하고 제1요크(106)가 제2펌핑챔버(76)를 통해 이동하기 때문에 부표(22)나 부표줄(86)을 펌핑챔버(76)외부에 위치한 제1요크(106)에 연결하는 것이 바람직하다. 이는 부표줄(86)을 위한 구멍을 필요없게 하고 펌핑챔버(76)로부터의 압축된 유체손실을 최소화 한다. 제1요크(106)는 단단하고 펌핑챔버(76)의 벽을 통하는 이의 통로는, 단단한 봉형요크(106)의 운동이 가요성끈보다 더욱 제한되고 일정하기 때문에 천공이나 천공주위의 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀폐를 형성한다. 부표줄(86)이 펌핑팸버(76)로 뻗을 경우 펌핑챔버(76)와 함께 활주성 밀폐를 이루는 부표줄(86)부분이 단단한 봉형 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
하나의 부표를 이용하는 것이 더욱 편리하지만, 다수의 부표(22)가 제1요크(106)에 연결되거나 다수의 부표(22) 및 부표줄(86)이 제2피스톤(66)과 제1실린더(42)에 독립적이거나 일체식으로 연결될 수 있다. 제1피스톤펌프(24)와 제2피스톤펌프(26)의 상대적인 크기와 펌핑하중을 고려하여 가능한한 평평하게 제2피스톤(66)과 제1실린더(42) 위에 위치한 부표의 부력을 분산시키도록 연결되어야 한다.
앵커줄(88)은 제2실린더(64)와 제1피스톤(44)의 하나 또는 둘다에 직접 연결될 수 있다. 제1피스톤(44)에 대한 앵커(30)의 연결이 제1펌핑챔버(60)를 통하고 제1요크(108)가 펌핑챔버(60)를 통하기 때문에 제8도에 나타낸 바와 같이 앵커(30) 또는 앵커줄(88)을 펌핑챔버(60)의 외부에 위치한 피스톤요크(108)에 연결하는 것이 적합하다. 이는 앵커줄(88)에 대해 펌핑챔버(60)를 천공할 필요가 없고 펌핑챔버(60)로부터 압축된 유체의 손실을 최소화한다. 제2요크(108)는 단단하고 펌핑챔버(60)의 벽을 통하는 이의 통로는 단단한 봉형요크(108)의 운동이 가요성끈보다 더욱 제한되고 일정하기 때문에 천공이나 천공주위의 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀폐를 형성한다. 앵커줄(88)이 펌핑챔버(60)로 뻗은 경우, 펌핑챔버(60)와 함께 활주성 밀봉을 형성하는 앵커줄(88) 부분이 단단한 봉형 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 하나의 앵커(30)를 사용하는 것이 더욱 펀리하지만 다수의 앵커(30)가 제2요크(108)나 다수의 앵커(30)에 연결될 수 있고 앵커줄(88)이 제2실린더(64) 및 제1피스톤(44)에 독립적이거나 일체식으로 연결될 수 있다. 앵커줄(88)은 제1피스톤 펌프(24)와 제2피스톤 펌프(26)의 상대적인 크기와 펌핑하중을 고려하여 가능한한 평평하게 제2실린더(64) 및 제1피스톤(44) 위에서 앵커(30)의 힘을 분산시키도록 연결되어야 한다.
제2,3,4 및 9도의 공통 특징
본 발명의 실시예를 나타낸 제2,3,4 및 9도에 있어서, 제1,2피스톤펌프(24,26)는 제1,2실린더(42,64)가 부표(22)와 앵커(30) 사이에 위치한 실린더 단부가 서로 닿도록 배열되도록 연속적으로 설치되어 있다. 실린더(42,64)는 부표(22)와 앵커(30) 사이에 축주위로 또는 서로 이격되어 있다. 비록 실린더축(58,74)이 대체로 평행을 이루고 있더라도 실린더(42,64)는 비공동축으로 배열되어야 한다.
적절하게 제1실린더(42)의 한쪽 단부(54,56)는 제2실린더(64)의 한쪽 단부(70,72)와 동체연결되어 있다. 더욱 적절하게는, 실린더(42,64)가 공동축으로 제2,3,4 및 9도에 나타낸 바와 같이 단부가 서로 고정되어 있다.
실린더(42,64)는 단부가 서로 고정되어 있을때 공통의 단부 플레이트를 공유한다. 실린더(42,64)의 공통축 배열은 부표(22)의 부력과 앵커(30)사이에 생긴 장력의 선형성을 유지시킴으로 비공동축 반발력에 의해 만들어진 펌핑장치(20)내에서 비틈력 커플의 변형을 막는다.
제3,4도의 공통특징
제3,4도에 있어서는, 부표(22)가 제1피스톤(44)과 제2피스톤(66)의 최소한 하나에 연결되어 있어서 부표(22)가 상승파동에 따라 상승함에 따라 실린더(42,64)에 대해 피스톤(44,66)을 상향이동시킨다. 앵커(30)는 제1실린더(42)와 제2실린더(64)의 최소한 하나에 연결되어 있어서 피스톤(44,66)에 대해서 실린더(42,64)를 고정한다.
하나 이상의 부표(22)와 부표줄(86)이 피스톤(44,66)을 상향 이동시키기 위해 사용될 수 있으며 또한 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결시켜서 피스톤(44,66)이 상승파동에 따라 자율적으로 상향이동되도록 사용될 수 있다.
유사하게, 하나 이상의 앵커(30)와 앵커줄(88)이 제1실린더(42)를 제2실린더(64)에 연결시켜서 실린더(42,64)가 효과적으로 공통앵커(30)를 공유하도록 사용될 수 있다.
제2피스톤(66)과 부표(22)사이와 재부하력에 의해서 제2실린더(64)와 앵커(30)사이에 발생된 장력은 제1실린더(42)에 전달되어서 재부하력이 부표(22)가 하강파동에 따라 하강함에 따라 두개의 실린더(42,64)에 대하여 두개의 피스톤(44,66)이 자율적으로 하향이동시킨다.
적절하게, 제3,4도에 나타낸 바와같이, 피스톤요크(102)가 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결시켜서 피스톤(44,66)은 상승파동에 따른 부표(22)에 의해서 자율적으로 상향 이동된다. 실린더(42,64)는 나타내지는 않았지만 실린더요크로서 서로 연결될 수 있다. 단단한 봉형부재가 부표(22)와 앵커(30) 사이에 실린더(42,64)를 축주위로 또는 서로 떨어지게 사용될 수 있다. 적절하게 제1실린더(42)의 한쪽 단부(54,56)가 제3,4도에 나타낸 바와 같이 제2실린더의 한쪽 단부(70,72)에 공동축으로 고정되고 실린더(42,64)가 공통의 단부 플레이트를 공유한다. 실린더(42,64)는 화학적 결합, 용접, 기계적 교정 또는 이와 유사한 고정방법에 의해 서로 고정될 수 있다.
제4도
더욱 적절하게 제4도에 나타낸 바와 같이, 부표(22)가 제1피스톤(44)에 연결되어 있고 앵커(30)가 제2실린더(64)에 연결되어 있으며, 제1실린더(42)의 제2단부(56)가 제2실린더(64)의 제1단부(70)에 공통축으로 고정되어 있다. 상승파동에 따라 부표가 상층함에 따라 제1피스톤(44), 피스톤요크(102) 및 제2피스톤(66)이 제1,2실린더(42,64)에 대해 상향이동함으로써 펌핑챔버(60,76)의 유체 용적을 감소시키고 펌핑챔버(60,76)로부터 펌핑유체를 감소시킨다. 하강파동에 따라 부표(22)가 하강함으로써, 두방향의 도관(80)을 통해 유체용기(28)에 있는 유체에 의해서 발생된 재부하력이 제2펌핑챔버(76)로 뻗어서 제2피스톤(66)을 제2실린더(64)에 대해 하향이동시킨다. 재부하력에 의해 발생된 힘은 피스톤요크(102)에 의해서 제2피스톤(66)으로부터 제1피스톤(44)으로 전달되고 실린더요크나 실린더(42,64)의 결합에 의해서 제2실린더(64)로부터 제1실린더(42)로 전달된다. 피스톤요크(102)는 재부하력에 의해 제2피스톤(66)과 부표(22)의 부력사이에 발생된 장력이 피스톤요크(102)에서의 장력을 유지시키기 때문에 가요성끈이 된다. 부표줄(86)과 피스톤요크(102)는 제1펌핑챔버(60) 및 제2펌핑챔버(76)의 벽을 통과해야 하기 때문에 피스톤요크(102)는 단단한 봉형부재로 이루어지고 펌핑챔버(60)의 벽을 통과하여 펌핑챔버(60)로 뻗어지는 부표줄(86) 부분이 단단한 봉형부재로 이루어져 부표줄(86)과 피스톤요크(102)가 통과하는 제1,2펌핑챔버(60,76)의 벽에 형성된 천공주위의 구멍이나 패킹과 함께 보다 나은 활주성 밀봉을 이루도록 한다.
제3도
제3도에 나타낸 실시예에서는, 부표(22)가 제2피스톤(66)과 연결되어 있고 앵커(30)가 제1실린더(42)와 연결되어 있으며 제2실린더(64)의 제2단부는 제1실린더(42)의 제1단부에 공통축으로 고정되어 있다. 상승파동에 따라 부표(22)가 상승함으로써 제2피스톤(66), 피스톤요크(102) 및 제1피스톤(44)이 제1,2실린더(42,64)에 대해 상향이동되어 펌핑챔버(60,76)의 유체용적을 감소시키고 펌핑챔버(60,76)로부터 펌핑유체를 감소시킨다.
하강파동에 따라 부표(22)가 하강함으로써, 제2펌핑챔버(76)에 있는 양방향 도관(80)을 통하여 유체용기(28)의 유체에 의한 재부하력이 제2펌핑챔버(76)로 팽창하여 제2피스톤(66)을 제2실린더(64)에 대해 하향이동시킨다.
재부하력에 의한 힘은 피스톤요크(102)에 의해 제2피스톤(66)으로부터 제1피스톤(44)으로 전달되고 실린더요크나 실린더(42,64)의 고정에 의해서 제2실린더(64)로부터 제1실린더(42)로 전달된다. 하강파동에 따른 부표(22)의 하강에 따라 제2피스톤(66)의 하강이동을 제1피스톤(44)으로 전달시키기 위해서 피스톤요크(102)는 단단한 봉형부재로 이루어져야 한다. 부표줄(86)은 제2펌핑챔버(76)의 벽을 통과해야 하기 때문에 제2펌핑챔버(76)의 벽을 통해 펌핑챔버(76)로 뻗어있는 부표줄(86) 부분은 단단한 봉형부재로 이루어져 부표줄(86)이 통과하는 펌핑챔버(76)의 벽부분에 있는 천공주위로 구멍이나 패킹과 함께 보다 나은 활주성 밀봉을 이루어야 한다.
제2,9도의 공통 특징
제2,9도에 있어서는, 부표(22)가 제1실린더(42) 및 제2실린더(64)의 최소한 하나와 연결되고 있고 상승파동에 따른 부표(22)의 상승에 따라 피스톤(44,66)에 대해 실린더(42,64)를 상향이동시킨다. 앵커(30)는 피스톤(44,66)을 실린더(42,64)에 대해 고정시키기 위해 제1피스톤(44) 및 제2피스톤(66)의 최소한 하나에 연결되어 있다. 하나 이상의 부표(22)와 부표줄(86)이 실린더(42,64)의 상향이동에 사용될수 있고 제1실린더(42)를 제2실린더(64)와 결합시켜서 실린더(42,64)를 상승파동에 따라 자율적으로 상향이동시킬 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 앵커(30) 및 앵커줄(88)이 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결시켜서 피스톤(44,66)이 효과적으로 공통앵커(30)를 공유하고 재부하력에 의해 제2피스톤(66)과 앵커(30), 제2실린더(64)와 부표(22)사이에 발생된 장력이 제1피스톤(44)에 전달되고 재부하력이 하강파동에 따른 부표(22)의 하강에 따라 두개의 피스톤(44,66)에 대해 두개의 실린더(42,64)를 자율적으로 하향이동시키는데 사용될 수 있다.
적절하게, 제2,9도에 나타낸 실시예와 같이, 피스톤요크(102)는 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결시켜서 피스톤(44,66)이 상승파동에 따른 부표(32)와 실린더(42,64)의 상승에 따라 앵커(30)에 의해 실린더(42,64)에 대해서 자율적으로 하향이동된다. 실린더(42,64)는 제2도의 요크(104)와 유사한 실린더요크와 함께 연결될 수 있다. 단단한 봉형 요크가 부표(22)와 앵커(30) 사이에 수직 또는 서로 떨어지게 실린더(42,64)를 위치시키는데 사용될 수 있다. 적절하게, 제1실린더(42)의 한쪽 단부(54,56)는 제2,9도에 나타낸 바와 같이 제2실린더(64)의 한쪽 단부(70,72)에 공동축으로 고정되어 있고 실린더(42,64)는 공통의 단부 플레이트를 공유한다. 실린더(42,64)는 화학적 결합, 용접, 기계적 결합 또는 이와 유사한 결합에 의해서 서로 고정된다.
제2도
더욱 적절하게, 제2도에 나타낸 바와 같이, 부표(22)는 제1실린더(42)에 연결되어 있고 앵커(30)는 제2피스톤(66)에 연결되어 있으며 제1실린더(42)의 제1단부(54)는 제2실린더(64)의 제2단부(72)에 공동축으로 고정되어 있다. 상승파동에 따라 부표(22)가 상승함으로써, 제1실린더(42)와 제2실린더(44)가 제1,2피스톤(44,66)에 대해 상향이동되어 펌핑챔버(60,76)의 액체용적을 감소시키고 펌핑챔버(60,76)로부터 펌핑유체를 감소시킨다.
하강파동에 따라 부표(22)가 하강함으로써, 양방향 도관(80)을 통해 유체용기(28)에 있는 유체에 의한 재부하력이 펌핑챔버(76)로 팽창되어 제2피스톤(66)에 대해 제2실린더(64)를 하향이동시킨다. 재부하력에 의한 힘은 피스톤요크에 의해서 제2피스톤(66)으로부터 제1피스톤(44)으로 전달되고 실린더요크나 실린더(42,64)의 고정에 의해서 제2실린더(64)로부터 제1실린더(42)로 전달된다.
제1실린더(42)가 하강파동에 의해 하향 이동함에 따라 앵커(30)에 대해 앵커줄(88)이 그의 위치를 유지하기 위해 제1피스톤(44)이 사용될수 있도록 피스톤요크(102)는 단단한 봉형부재로 이루어져야 한다. 앵커줄(88)과 피스톤요크(102)가 펌핑챔버(60,76)의 벽을 통과하기 때문에 제2펌핑챔버(76)의 벽을 통해 펌핑챔버(76)로 뻗어있는 앵커줄(88)부분은 단단한 봉형부재로서 이루어지고 피스톤요크(102)와 앵커줄(88)이 통과하는 제1,2펌핑챔버(60,76)의 벽에 있는 천공주위로 구멍이나 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀폐를 이루도록 피스톤요크(102)는 봉형부재로 이루어져야 한다.
제9도
제9도에 나타낸 바와 같은 실시예에서는, 부표(22)가 제2실린더(64)와 연결되어 있고 앵커(30)는 제1피스톤(44)과 연결되어 있으며 제2실린더(64)의 제1단부(70)는 제1실린더(42)의 제2단부(56)와 공동축으로 고정되어 있다. 상승파동에 의한 부표(22)의 상승에 따라, 제1,2실린더(42,64)는 제1,2피스톤(44,66)에 대해 상향 이동되어 펌핑챔버(60,76)의 유체용적을 감소시키고 펌핑챔버(60,76)로부터 펌핑유체를 감소시킨다. 하강파동에 의한 부표(22)의 하강에 따라, 양방향 도관(80)을 통해 유체용기(28)에 있는 유체의 재부하력은 제2펌핑챔버로 팽창되고 제2피스톤(66)에 대해 제2실린더(64)를 하향이동시킨다.
재부하력에 의한 힘은 피스톤요크(102)에 의해서 제2피스톤(66)으로부터 제1피스톤(44)을 전달되고 실린더요크나 실린더(42,64)의 고정에 의해서 제2실리더(64)로부터 제1실린더(42)로 전달된다. 제2피스톤(66)과 앵커(30) 사이에 발생된 장력이 피스톤요크(102)에서의 장력을 유지하도록 가요성줄로서 이루어진다. 앵커줄(88)과 피스톤요크(102)가 제1펌핑챔버(60)과 제2펌핑챔버(76)의 벽을 통과하기 때문에 피스톤요크(102)는 단단한 봉형부재로 이루어지고 제1펌핑챔버(60)의 벽을 통해 펌핑챔버(60)로 뻗어있는 앵커줄(88)부분은 앵커줄(88)과 피스톤요크(102)가 통과하는 제1,2펌핑챔버(60,76)에 있는 천공주위로 천공이나 패킹과 함께 더욱 양호한 활주성 밀폐를 이루도록 단단한 봉형부재로 이루어져 있다.
제10,11도의 공통특징
제10,11도의 실시예에 있어서는 제1,2피스톤펌프(24,26)가 부표(22) 및 앵커(30) 사이에 원심적 또는 공동축 주위로 배열되어 있어서 제1,2피스톤펌프(24,26)중 하나가 최소한 부분적으로 제1피스톤 펌프(24)에 포함되어 있고, 제1피스톤 펌프(24)가 저장고의 펌프에너지로 사용되고 더욱 큰 유체용적을 갖도록 사용되는 작동펌프이기 때문에 제2피스톤펌프(26)는 일반적으로 제1피스톤펌프(24)를 재부하하도록 사용된다. 이러한 설치가 특정설비 및 구조 또는 시스템에 더욱 효과적인 것으로 발견된다면 제1피스톤펌프(24)는 제2피스톤펌프(26)내에 포함될 수 있다.
제10도에 있어서는, 피스톤요크(102)가 제1피스톤(44)을 제2피스톤(66)에 연결시키고 있고 제2실린더는 원심적 및 공동축 주위로 제1실린더(42)내에 고정되어 있다.
실린더(42,64)는 화학적 결합, 용접, 기계적 결합 또는 이와 유사한 결합에 의해서 서로 고정된다. 부표(22)는 상승파동에 의해 이것이 상승함에 따라 실린더(42,64)에 대해 피스톤(44,66)을 상향이동시키기 위해 제1,2피스톤(44,66)중 최소한 하나와 연결되어 있다. 실린더(42,64)를 피스톤(44,66) 및 부표(22)에 대하여 고정시키기 위해 앵커(30)가 제1,2실린더(42,64)중 최소한 하나와 연결되어 있다. 이러한 실시예의 보다 상세한 구조와 작동을 파악하기 위해서는 제5도를 참조바란다.
제11도에 있어서는, 피스톤요크(102)가 제1피스톤(44)과 제2피스톤(66)을 연결하고 있으며 제2실린더(64)가 제1실린더(42)내에 원심적 및 공동축 주위로 고정되어 있다. 실린더(42,64)는 화학적 결합, 용접, 기계적 결합 또는 이와 유사한 결합에 의해서 서로 고정된다. 부표(22)는 상승파동에 의한 부표의 상승에 따라 실린더(42,64)를 피스톤(44,66)에 대해 상향이동시키기 위해 제1,2실린더(42,64)중 최소한 하나와 연결되어 있다. 앵커(30)는 실린더(42,64) 및 부표(22)에 대해 피스톤(44,66)을 고정시키기 위해 제1,2피스톤(44,66)중 최소한 하나와 연결되어 있다. 더욱 자세한 구조 및 작동을 위해서 제6도를 참조바란다.
구조의 상세한 설명
부표(22)는 파동 에너지를 수취하여 원하는 리프트 또는 부력을 제공하는 표면부표, 반잠수부표, 잠수부표 또는 이와 같은 형태의 부력장치일 수 있다. 앵커(30)는 부표(22)의 상하이동과 정확히 대항하는 바닥앵커, 바다앵커, 인취앵커, 또는 이와 유사한 장치일 수 있다.
부표(22) 즉 부표의 부력이나 요동은 원하는 토출압으로 제1,2피스톤(44,66)의 다수 결합부에 의해서 원하는 토출압을 제공하는 크기를 갖는다. 예를 들어, 제1펌핑챔버(60)내의 제1피스톤(44) 표면이 40평방인치를 갖고 제2펌핑챔버(76)내의 제2피스톤(66) 표면이 10평방인치를 가지며 평방인치당 50파운드의 토출압이 제1펌핑챔버로부터 유체용기, 제2펌핑챔버(76)로부터 유체용기(23) 또는 저수탑(81)으로 펌프하는데 필요할 경우, 부표(22)는 요동의 2,500파운드(평방인치당 50파운드×50평방인치=2,500파운드)가 되어야 한다.
제2피스톤펌프는 제1,2실린더(42,64)가 수직위치 즉, 부표(22)에 대한 펌프(24,26)의 연결부(85) 및 앵커(30)에 대한 펌프(24,26)의 연결부(87)에 의해서 한정된 축과 대체로 수직 또는 평행한 원통형 축(58,74)과 함께 수직위치를 유지하는, 부표(22)와 앵커(30) 사이, 부표(22)와 제2펌핑수단(26) 사이 제2펌핑수단(26)과 앵커(30) 사이에 충분한 장력을 유지시키도록 하는 크기를 가져야 한다. 장력은 부표(22)가 제1,2펌핑수단(24,26)에 대해 크게 유동되지 않는 크기를 가져야 하는바, 이는 이러한 유동으로 인해 펌핑수단(24,26)에 비효율성 즉, 이동손실 및 파괴적 측력을 발생시키기 때문이다.
유사하게, 제2펌핑수단이나 피스톤펌프(60)는 상승파동과 함께 부표의 상승력을 억제하고 펌핑장치(20)의 효율을 억제하는 너무 과도한 장력을 발생시켜서는 안된다.
본 발명자는 제2피스톤펌프(26)에 의해 제공된 재부하력은 부표(22)의 요동의 약 5 내지 95% 범위를 유지해야 한다는 것을 발견하였다. 압력의 정수두(재부하압)은 제2펌핑챔버(76)내의 제2피스톤(66) 표면과 양방향 도관(80)의 유체에 의한 제2펌핑챔버(76)에서의 재부하압을 곱하여서 얻어진다. 예를 들어, 재부하압이 인치당 50파운드이고 제2피스톤(66)의 면적이 10평방인치일 경우 재부하력은 500파운드이다. 천장범위의 하단부에서는 부표(22)가 파동에 대해 더욱 민감하고 상단부에서는 더욱 유체속으로 깊이 들어갈 것이다. 범위는 제한하지 않는 바, 이는 부하력이 부표(22) 요동의 5% 보다 작거나 95% 보다 커야할 경우의 부표의 형태, 유체, 기후상태 등이 있기 때문이다.
제1-11도의 모든 실시예에서, 제1펌핑챔버(60)는 저장고의 에너지나 최종 사용자의 사용을 위해 유체를 이송하는 가동챔버이기 때문에 제2펌핑챔버(76)보다 더욱 큰 용적량을 갖는 것이 바람직하고 이로써 제2펌핑챔버(76)는 재부하 에너지를 제공하기 위해 자체 및 제1펌핑챔버(60) 또는 제1펌핑수단(24)으로 유체를 펌프한다. 펌핑장치(20)의 효율성을 높이고 물질의 비용을 감소하기 위해서, 재부하위치(32)로부터 토출위치(34)까지의 이동에 있는 제1피스톤(44)에 의한 이동거리는 수축위치(36)로부터 팽창위치(38)까지의 이동에서 제2피스톤(66)에 의한 이동거리와 거의 같아야 한다. 즉, 제1피스톤펌프(24)와 제2피스톤펌프(26)의 행정거리가 거의 동일해야 한다.
펌프(24,26)의 행정거리는 피스톤(44,46)이 보통의 작동상태에서 실린더(42,64)의 단부를 치지않아서 유체흐름에 있어서 파고, 조류사이클, 유속변화를 야기하지 않을 정도의 크기를 가져야 한다. 이러한 크기에 의해서 부표(22)와 앵커(30) 사이, 펌프(24,26)와 부표(22) 사이, 펌프(24,26)와 앵커(30)사이에 탄성력을 계속 유지시키는 재부하압을 발생시킨다. 재부하압에 의해서 발생된 탄성력은 펌핑장치(20)의 이동을 조절한다. 즉, 펌프(24,26)가 부표(22)의 수평이동을 따르고 부표(22)에 작동하는 파동에너지를 자유운동 및 파괴력보다 유용한 펌핑이나 재부하력으로 전환시킨다.
제1,2펌핑챔버(60,76)의 효율은 챔버(60,76)의 자동이나 토출압에서 가능한한 펌핑챔버(60,76)를 밀봉 또는 방수시킴으로 증가된다. 요크(102,104)나 줄(86,88)이 통과하는 펌핑챔버(60,76)의 벽을 통한 구멍은 제5도에 나타낸 바와 같은 기존의 패킹박스, 패킹글랜드, 또는 이와 유사한 밀봉수단(109)에 의해서 밀봉되어 챔버(60,76)를 밀봉시키고 마모를 감소시킴으로써 챔버(60,76)의 내구성을 증가시킨다.
운전 조작
제1도는 지나친 파동운동으로부터 펌핑장치(20)를 보호하는 수단과 마찬가지로 본 발명의 실시예를 나타낸다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 최소한 하나의 펌핑장치(20)를 유체용기(28)에 연결한다. 유체용기(28)는 유체(21)의 수평선 및 펌핑장치(20)위에 설치한다.
유체용기(28)는 저장탱크, 서지파이프, 또는 순간이나마 펌프된 유체를 저장하고 이송시켜 위치에너지를 저장하는 수단으로서 만든다. 제1도에 나타낸 상승된 유체의 사용에는 수력발전기를 작동시키는 것이 있다.
제1펌핑수단(24)의 출구체크밸브(52)로부터 이어진 배수도관(82)을 유체용기(28)에 연결시킨다. 제1도에서 나타낸 바와 같이, 출구도관(82)을 매니폴드도관(112)을 통해 유체용기(28)로 연결시킨다. 밸브(114)를 펌핑장치(20)와 도관(112)을 통한 유체용기(28) 사이의 유체전달을 개폐하기 위해서 펌핑장치(20)위의 매니폴드도관(112)에 설치한다.
출구도관(82)을 또한 유체용기(28)에 개별적으로 설치할 수 있으며 각 도관(82)에 하나의 밸브(114)를 설치할 수 있다. 양방향 도관(80)이 출구도관(82)이나 매니폴드도관(112)에 연결되어 있지 않을 경우, 밸브(114)를 단순히 폐쇄밸브로 이용할 수 있다. 폐쇄밸브(114)는 부표(22)가 상승파동에 의해 상승함에 따라 제1펌핑장치가 토출이나 펌핑되는 것을 막는다. 각각의 연이은 낮은 파고에 있어서도 양방향 도관(80)은 밸브(114)에 의해서 폐쇄되지 않기 때문에 펌핑장치(20)는 재부하된다. 즉, 제1,2펌핑챔버(60,76)은 양방향 도관(80)에 있어서 재부하압이 발생하므로써 확대되고, 펌핑챔버(60,76)가 확대됨으로써 펌핑장치(20)는 유입체크밸브(50)를 통해 제1펌핑수단(24)으로 유체를 더욱 끌어들이고 부표(22)는 파고 최하단에 고정된다. 밸브(114)는 수동 또는 자동작동장치이다.
제2펌핑수단이나 제2피스톤펌프(26)의 양방향 도관(80)을 유체용기(28)에 개별적으로 연결시킬 수 있고 밸브(114)가 설치된 펌핑장치(20)를 보호해야할 경우 도관(116)을 통한 유체용기(28)에 연결시킬 수 있다. 유사하게, 제2피스톤펌프(26)는 제6 또는 7도에 나타낸 바와 같이 개별적인 저수탑(81)을 가지고 있으며 펌핑장치(20)를 보호하기 위해 밸브(114)를 사용해야할 경우 유체용기(28)로부터 고립된 통상의 저수탑(81)에 제2피스톤펌프(26)를 연결할 수 있다.
밸브(114)를 갖는 펌핑장치(20)를 보호할 필요가 없을 경우, 양방향 도관(80)을 제4도에서와 같이 매니폴드도관(112) 또는 출구도관(82)에 연결할 수 있다.
서지어레스팅장치를 매니폴드도관(112), 공유도관(116), 출구도관(82), 및/또는 양방향 도관(80)에 설치하여 펌핑장치(20)의 토출에 의해 발생된 압력과 유체진동 또는 서어징을 제거한다. 이러한 서지어레스팅장치는 특히, 유체용기(28)가 제한된 용적을 갖거나 펌핑장치(20)와 유체용기(28)의 거리가 멀 경우에 펌핑장치(20)의 효율을 증가시킨다.
펌핑장치(20)의 상기한 실시예는 저렴한 비용으로 만들어지고 플라스틱, 폴리머, 메탈, 우드, 스티로폴 등으로 제조되는 쉽게 얻어지고 대치된 부품으로 만들 수 있다.
부품은 펌핑장치(20)에서 예견되는 최대의 유체압력에 견딜 수 있도록 선택되어야 한다. 부품은 쉽게 얻을 수 있기 때문에 메탈, 플라스틱 또는 폴리머 펌프, 밸브 및 부표는 여러 형태의 물질로 이루어진 케이블, 체인, 줄 및 앵커와 같이 상업적으로 가능하다. 이들은 펌핑장치(20)의 비용을 최소한으로 하기 위해 제한된 수명을 갖는 보다 싼 물질로 만들 수 있다.

Claims (31)

  1. 유체의 소오스에서 상하파운동의 에너지를 이용하여 유체를 펌핑하는 펑핑장치에 있어서,
    ㄱ) 적어도 하나의 부표,
    ㄴ) 부표와 연결가능하며 이 부표가 상방향의 파동운동을 할 때 유체를 펌핑하되, 부표가 상방향의 파동운동을 하여 유체를 펌핑시킬때 재부하위치에서 토출위치까지 움직이는 제1펌핑장치,
    ㄷ) 부표와 연결가능하고 펌핑장치보다 위쪽에 뻗어있는 유체용기와 연결가능하며, 부표가 상방향의 파동운동을 할 때 유체를 유체용기 속으로 펌핑할뿐만 아니라 부토가 하방향의 파동운동을 할 때 제1펌핑장치를 포출위치에서 재부하위치까지 움직이게 하는 제2펌핑장치,
    ㄹ) 적어도 하나의 제1펌핑장치 및 제2핌핑장치와 연결가능하며, 부표와 관련된 제1펌핑장치 및 제2펌핑장치를 고정시키는 적어도 하나의 앵커,
    들로 구성되어 있으며, 유체용기 속에 있는 유체가 제2펌핑장치에 부표의 부력과는 반대의 재부하압력을 제공하는 펌핑장치.
  2. 제1항에 있어서, 부표가 상방향의 파동운동을 할 때 제2펌핑장치가 수축위치에서 확장위치까지 이동되며, 부표가 하방향의 파동운동을 할 때 재부하압력이 제2펌핑장치를 확장위치에서 수축위치까지 이동시켜 제1펌핑장치를 토출위치에서 수축위치까지 이동시켜서 제1펌핑장치를 토출위치에서 재부하위치까지 이동시키는 펌핑장치.
  3. 제1항에 있어서, 재부하압력이 부표와 앵커 사이, 제2펌핑장치와 부표 사이, 그리고 제2펌핑장치와 앵커 사이의 장력을 유지하는 펌핑장치.
  4. 제1항에 있어서, 부표가 상방향의 파동운동을 할 때 유체를 유체용기 속으로 펌핑하는 펌핑장치.
  5. 제1항에 있어서, 제2펌핑장치가 제2피스톤펌프를 포함하는 펌핑장치.
  6. 제1항에 있어서, 제1펌핑장치가 제1피스톤펌프를 포함하는 펌핑장치.
  7. 제1항에 있어서, 제1펌핑장치는 적어도 하나의 제1피스톤펌프, 제2펌핑장치는 적어도 하나의 제2피스톤펌프를 포함하되, 제1피스톤펌프는
    ㄱ) 제1단부, 제2단부, 그리고 제1단부 및 제2단부 사이에 뻗은 실린더축을 갖는 제1실린더,
    ㄴ) 제1실린더에 역으로 배치되어 있고, 제1실린더와 결합되어 제1실린더와 제1실린더의 제1단부 사이의 제1펌핑챔버를 형성시킬 뿐아니라 제1실린더와 제1실린더의 제2단부 사이의 제1릴리프챔버를 형성시키며, 제1펌핑챔버가 최대용량의 상태에 있을 때의 재부하위치에서 부표가 상방향의 파동운동을 하여 제1펌핑챔버의 용량이 최소일 때의 토출위치까지 움직이는 제1피스톤
    ㄷ) 유체를 제1펌핑챔버 속으로 통과시키도록 제1펌핑챔버와 연결된 제1피스톤펌프에서 뻗어나온 입구,
    ㄹ) 제1펌핑챔버에서 유체를 토출시키기 위하여 제1펌핑챔버와 연결된 제1피스톤펌프에서 뻗어나온 출구,
    ㅁ) 입구에 연결가능한 입구체크밸브,
    ㅂ) 출구에 연결가능한 출구체크밸브,
    들로 구성되어 있고, 제2피스톤펌프는
    ㄱ) 제1단부, 제2단부, 그리고 제1단부와 제2단부 사이에 뻗은 실린더축들을 갖는 제2실린더,
    ㄴ) 제2실린더에 역으로 배치되어 있고, 제2실린더와 결합되어 제2실린더와 제2실린더의 제1단부 사이의 제2펌핑챔버를 형성시킬 뿐아니라 제2실린더와 제2실린더의 제2단부 사이의 제2릴리프챔버를 형성시키며, 제2펌핑챔버가 최대용량의 상태에 있을 때의 수축위치에서 부표가 상방향의 파동운동을 하여 제2펌핑챔버의 용량이 최소일 때의 확장위치까지 움직이는 제2피스톤,
    ㄷ) 제2펌핑챔버와 유체용기 사이에 있는 유체를 양방향으로 통과시키기 위하여 유체용기와 연결가능하고 제2펌핑챔버와 연결된 제2피스톤펌프에서 뻗어나온 양방향
    입구들로 구성되어 있으며, 이들 제1피스톤펌프와 제2피스톤펌프 이외에 제2펌핑챔버의 용량이 증가될 때 제1펌핑챔버의 용량도 증가시키기 위한 상호연결장치들로 구성된 펌핑장치.
  8. 제7항에 있어서, 앵커는 제1피스톤이나 혹은 제1실린더에 연결되어 있을 뿐아니라 제2피스톤이나 혹은 제2실린더에 연결되어 있고, 부표는 앵커가 연결되어 있지 않은 제1피스톤이나 혹은 제1실린더의 맞은편에 연결되어 있을 뿐아니라 제2피스톤이나 혹은 제2실린더의 맞은 편에 연결되어 있는 펌핑장치.
  9. 제7항에 있어서, 제1펌핑챔버가 제2펌핑챔버보다 체적 용량이 더 큰 펌핑장치.
  10. 제7항에 있어서, 재부하위치에서 토출위치까지 제1피스톤이 움직인 거리가 수축위치에서 확장위치까지 제2피스톤이 움직인 거리와 거의 동일한 펌핑장치.
  11. 제7항에 있어서, 제1 및 제2피스톤펌프들이 부표와 앵커 사이에 나란하게 연결되어 있어서, 제1실린더의 실린더축이 일반적으로 제2실린더의 실린더축과 평행하게 되어 있는 펌핑장치.
  12. 제11항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제1피스톤 및 제2피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제1실린더 및 제2실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  13. 제11항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제1실린더 및 제2실린더에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제1피스톤 및 제2피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  14. 제11항에 있어서, 상호연결장치는 제2실린더와 제1피스톤을 연결시키는 제1요크 및 제2피스톤과 제1실린더를 연결시키는 제2요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제2실린더와 제1피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제2피스톤과 제1실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  15. 제11항에 있어서, 상호연결장치는 제2피스톤과 제1실린더를 연결시키는 제1요크 및 제2실린더와 제1피스톤을 연결시키는 제2요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제2피스톤과 제1실린더에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제2실린더와 제1피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  16. 제7항에 있어서, 제1 및 제2피스톤펌프들이 순차적으로 배열되어 있어서, 제1 및 제2실린더들이 부표와 앵커 사이에서 실린더단부가 연이어 있는 방식으로 배열되어 있는 펌핑장치.
  17. 제16항에 있어서, 부표는 적어도 하나의 제1피스톤과 제2피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제1실린더와 제2실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  18. 제17항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 제1피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 제2실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  19. 제17항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 제2피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 제1실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  20. 제16항에 있어서, 부표는 적어도 하나의 제1실린더 및 제2실린더에 연결되어 있고, 앵커는 적어도 하나의 제1피스톤 및 제2피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  21. 제20항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 제1실린더에 연결되어 있으며, 앵커는 제2피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  22. 제20항에 있어서, 상호연결장치는 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크 및 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크들로 구성되어 있고, 부표는 제2실린더에 연결되어 있으며, 앵커는 제1피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  23. 제7항에 있어서, 제1 및 제2피스톤펌프들이 부표와 앵커 사이에 동심(同心)으로 또한 동축으로 배열되어 있어서, 제1 혹은 제2피스톤펌프중의 하나가 나머지 펌프내에 적어도 부분적으로라도 포함되어 있는 펌핑장치.
  24. 제23항에 있어서, 제2피스톤펌프가 제1피스톤펌프내에 적어도 부분적으로라도 포함되어 있는 펌핑장치.
  25. 제23항에 있어서, 상호연결장치는 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크 및 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제1피스톤과 제2피스톤에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제1실린더와 제2실린더에 연결되어 있는 펌핑장치.
  26. 제23항에 있어서, 상호연결장치는 제1실린더와 제2실린더를 연결시키는 실린더요크 및 제1피스톤과 제2피스톤을 연결시키는 피스톤요크들로 구성되어 있고, 부표는 적어도 하나의 제1실린더와 제2실린더에 연결되어 있으며, 앵커는 적어도 하나의 제1피스톤과 제2피스톤에 연결되어 있는 펌핑장치.
  27. 유체의 소오스에서 상하파동운동의 에너지를 이용하여 유체를 펌핑하는 펌핑장치에 있어서,
    ㄱ) 제1실린더,
    ㄴ) 제1실리더에 역으로 배치되어 있고, 제1실린더와 결합되어 한쪽에는 제1펌핑챔버를 형성시키고 다른쪽에는 제1릴리이프챔버를 형성시키는 제1피스톤,
    ㄷ) 유체를 제1펌핑챔버 속으로 통과시키도록 제1펌핑챔버와 연결된 제1피스톤펌프에서 뻗어나온 입구,
    ㄹ) 제1펌핑챔버에서 유체를 토출시키기 위하여 제1펌핑챔버와 연결된 제1피스톤펌프에서 뻗어나온 출구,
    ㅁ) 입구에 연결가능한 입구체크밸브,
    ㅂ) 출구에 연결가능한 출구체크밸브,
    들로 구성된 제1피스톤펌프,
    ㄱ) 제2실린더,
    ㄴ) 제2실린더에 역으로 배치되어 있고, 제2실린더와 결합되어 한쪽에는 제2펌핑챔버를 형성시키고 다른쪽에는 제1릴리프챔버를 형성시키는 제2피스톤,
    ㄷ) 제2펌핑챔버와 유체용기 사이에 있는 유체를 양방향으로 통과시키기 위하여 펌핑장치보다 위에 있는 유체용기와 연결된 양방향 입구,
    들로 구성된 제2피스톤펌프, 제1피스톤이나 혹은 제1실린더의 한쪽 및 제2피스톤이나 혹은 제2실린더의 한쪽에 연결된 앵커, 제1피스톤과 제1실린더중의 한쪽에 연결되어 있고 또한 앵커에 연결되어 있지 않은 제2피스톤과 제2실린더쪽에 연결되어 있되 상방향의 파동운동으로 부표가 떠오를 때 앵커가 연결되어 있지 않은 제2피스톤과 제2실린더 다른쪽 및 제1피스톤과 제1실린더의 다른쪽에 연결되어 제1피스톤과 제1실린더의 한쪽 및 제2피스톤과 제2실린더의 한쪽을 이동시켜서, 제1 및 제2펌핑챔버의 용량을 줄이고 제1 및 제2펌핑챔버로부터 유체를 펌핑시키는 부표, 및 제1 및 제2피스톤펌프 사이에 연결되어 있고, 제2펌핑챔버의 용량이 증가할 때 제1펌핑챔버의 용량도 같이 증가시키기 위한 상호연결장치를 포함하되, 유체용기 속에 있는 물이 부표의 부력과는 반대반향으로 제2펌핑챔버에 재부하압력을 가하여 부표가 연결된 제2피스톤과 제2실린더 중의 한쪽을 움직이고, 제2펌핑챔버의 사이즈를 증가시키며, 부표를 하방향의 파동운동시킬 뿐만 아니라, 그 결과 부표가 연결되어 있는 제1피스톤과 제1실린더중의 한쪽을 움직이고 제1펌핑챔버의 용량을 증가시키며 부표를 하강시켜 입구체크 밸브를 통해서 제1펌핑챔버로 유체를 끌어들이게 만들어진 유체를 펌핑하는 펌핑장치.
  28. 유체의 소오스에서 상하파동운동의 에너지를 이용하여 유체를 펌핑하는 펑핌방법에 있어서, 유체의 소오스내에 제1펌핑장치를 부표와 앵커 사이에 연결하는 단계, 유체의 소오스내에 제2펌핑장치를 부표와 앵커사이에 연결하는 단계, 부표가 상승파동운동을 할 때 제1펌핑장치로 유체를 펌핑하는 단계, 부표가 상승파운동을 할 때 제2펌핑장치로 제1 및 제2펌핑장치보다 위에 뻗어있는 유체용기 속으로 유체를 펌핑하는 단계, 유체용기 속에 있는 유체가 부표의 부력과는 반대반향으로 제2펌프에 재부하압력을 가하는 단계, 부표가 하강파동운동할 때 제2펌프를 재부하시키는데 재부하압력을 이용하는 단계, 및 제2펌프가 재부하되면 제1펌프도 재부하되도록 제1펌핑장치와, 제2펌핑장치를 상호연결시키는 단계들로 구성된 펌핑방법.
  29. 제28항에 있어서, 제1펌핑장치와 제2펌핑장치가 부표와 앵커 사이에 연결되어 있는 펌핑방법.
  30. 제28항에 있어서, 제1펌핑장치로 유체를 펌핑하는 단계가 펌프들 보다 위에 뻗어있는 유체용기 속으로 유체를 펌핑하는 펌핑방법.
  31. 제30항에 있어서, 유체용기의 유체를 사용하여 수력발전기를 가동시키는 단계가 추가로 포함된 펌핑방법.
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PT (1) PT91897B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101395962B1 (ko) * 2007-01-25 2014-05-16 다트마우스 웨이브 에너지 리미티드 하이드로 컬럼

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU9042191A (en) * 1990-12-07 1992-07-08 Dyno Industrier A.S. System for utilization of wave energy
AU713813B2 (en) * 1992-06-30 1999-12-09 Masayuki Kojima Automatic pumping apparatus utilizing wave motion
CA2106503A1 (en) * 1992-10-19 1994-04-20 Branislav Previsic Device for generation of hydrodynamic power
GB2282644A (en) * 1993-10-09 1995-04-12 Jeffrey Lenoy Whitear Tidal power generator
NL1005542C2 (nl) * 1997-03-14 1998-09-15 Zakaria Khalil Doleh Inrichting voor de conversie van energie uit de verticale beweging van zeewater.
DE69817608D1 (de) * 1997-12-03 2003-10-02 William Dick Meereswellen-energieumwandler
GB9804770D0 (en) * 1998-03-07 1998-04-29 Engineering Business Ltd Apparatus for extracting power from moving water
US5986349A (en) * 1998-05-18 1999-11-16 Eberle; William J. Wave enhancer for a system for producing electricity from ocean waves
US6388342B1 (en) * 1999-07-28 2002-05-14 Richard C. Vetterick, Sr. Hydro electric plant
WO2001020163A1 (en) * 1999-09-14 2001-03-22 Giuseppe Zingale A modular floating breakwater for the transformation of wave energy
US6768216B1 (en) * 2000-05-26 2004-07-27 Ocean Power Technologies, Inc. Wave energy converters utilizing pressure differences
IES20000493A2 (en) * 2000-06-16 2002-02-06 Wavebob Ltd Wave energy converter
ES2170029B1 (es) * 2000-12-11 2003-11-01 Molina Jose Antonio Serrano Sistema de generacion de energia a partir de las olas del mar.
EP1364124A4 (en) * 2001-01-16 2004-04-14 Ocean Power Technologies Inc IMPROVED WAVE AGAIN
TW499543B (en) * 2001-12-18 2002-08-21 Ming-Hung Lin Bellows type electric power generating equipment using sea wave
US6781253B2 (en) * 2002-03-26 2004-08-24 Edwin Newman Converting ocean energy into electrical energy using bourdon tubes and cartesian divers
US6800954B1 (en) * 2002-05-17 2004-10-05 Brian K. Meano System and method for producing energy
US20040071566A1 (en) * 2002-06-24 2004-04-15 Hill Richard Newton Wave and tide actuated energy pump
AU2003249445A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Nazmul Huda A process of obtaining electricity through transfer of mass
US6953328B2 (en) * 2002-10-10 2005-10-11 Independent Natural Resources, Inc. Buoyancy pump device
US7257946B2 (en) * 2002-10-10 2007-08-21 Independent Natural Resources, Inc. Buoyancy pump power system
ES2224832B1 (es) * 2003-01-10 2005-11-01 Pipo Systems, S.L. Sistema de multiple captacion y transformacion complementaria de energia a partir de las olas del mar.
US6930406B2 (en) * 2003-02-19 2005-08-16 W. C. Gray Montgomery Tide compensated swell powered generator
AU2003261545B1 (en) * 2003-03-28 2004-05-20 Philip Malcolm Le Bas A Pump
GB0309964D0 (en) * 2003-05-01 2003-06-04 Adamson Thomas A device
US20050012338A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 A-Hsiang Chang Tide and wave powered generation apparatus
US20050129537A1 (en) * 2003-12-13 2005-06-16 Konstantinovskiy Boris D. Wave's power-station
TW200523468A (en) * 2004-01-15 2005-07-16 Tah-Shan Lin Pressure reservoir structure for use in water
NO322235B1 (no) * 2004-06-23 2006-09-04 Hans-Olav Ottersen Flerfaset og flerdimensjonalt virkende bolgekonvertor.
NZ534415A (en) * 2004-07-29 2005-11-25 Ronald Murloe Winsloe Modular near-shore wave-powered energy collection system
US6945042B1 (en) 2004-08-27 2005-09-20 Walckner James R System for generating fluid movement
US8018084B2 (en) * 2004-11-09 2011-09-13 Gerald S. Rourke Wave powered electrical generator
US7872365B2 (en) * 2004-11-09 2011-01-18 Rourke Gerald S Wave powered electrical generator
NL1027469C2 (nl) * 2004-11-10 2006-05-17 Zakaria Khalil Doleh Werkwijze en inrichting voor het opwekken van energie uit een beweging van een medium zoals zeewater.
AU2005316494B2 (en) * 2004-12-16 2011-05-19 Independent Natural Resources, Inc. Buoyancy pump power system
NO322807B1 (no) * 2005-05-25 2006-12-11 Lycro As Anordning ved bolgepumpe
GB2428747B (en) * 2005-08-02 2009-10-21 Seawood Designs Inc Wave energy conversion system
US7339285B2 (en) * 2006-01-12 2008-03-04 Negron Crespo Jorge Hydroelectric wave-energy conversion system
AU2007334608B2 (en) * 2006-05-16 2012-12-06 Ocean Power Technologies, Inc. Wave energy converter with air compression (WECWAC)
ITGE20060064A1 (it) * 2006-06-16 2007-12-17 Enrico Bozano Impianto per la produzione di energia elettrica dal moto ondoso.
US7755211B2 (en) * 2006-06-17 2010-07-13 Montgomery James Scott Rigid structural array
US7535117B2 (en) * 2006-06-17 2009-05-19 Montgomery James Scott Ocean wave power recovery and conversion spar buoy engine
GB2442718A (en) * 2006-10-10 2008-04-16 Iti Scotland Ltd Wave and wind power generation system
US20080217919A1 (en) * 2006-11-22 2008-09-11 Shamil Sami Ayntrazi Renewable energy wave air pump
US7843076B2 (en) * 2006-11-29 2010-11-30 Yshape Inc. Hydraulic energy accumulator
EP1933026A1 (de) * 2006-12-06 2008-06-18 René Schwender Wellen- und/oder Gezeitenpumpe
FR2913728A1 (fr) * 2007-03-14 2008-09-19 Paul Guinard Dispositif et procede pour capter une energie cinetique d'un fluide naturellement en mouvement
US20080272601A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-06 Edwin Newman Electrical energy from naturally moving fluids
US8007252B2 (en) * 2007-09-26 2011-08-30 Windle Tom J Wave powered pumping apparatus
CN101424243B (zh) * 2007-10-31 2011-04-13 徐旭文 波浪能汲水装置
FR2924178B3 (fr) * 2007-11-28 2010-09-03 Emanuel Jose Fernandes Micro centrale hydroelectrique maremotrice
US20090165455A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Shlomo Gilboa Methods and apparatus for energy production
EP2077391A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Padraig Molloy Pumping power generator
NO328051B1 (no) * 2008-04-02 2009-11-16 Statoilhydro Asa Kraftverk, fremgangsmate for kraftproduksjon, samt anvendelse av kraftverket.
WO2009146564A1 (en) * 2008-04-23 2009-12-10 Muench Otto Wave power plant
EP2128430A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-02 Jeroen Lambertus Maria Bömer High efficiency wave energy convertor
US8713933B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-06 Buoyant Energy, Llc Apparatus and process for recovering energy from bouyancy and gravitational forces
GB0811280D0 (en) * 2008-06-19 2008-07-30 Wavebob Ltd A power take off system for harnessing wave energy
US10352291B2 (en) * 2008-07-07 2019-07-16 Oscilla Power, Inc. Power take off system for wave energy convertor
CN101624960B (zh) * 2008-07-08 2011-08-17 徐旭文 波浪能转换系统
GB2461859B (en) * 2008-07-11 2010-08-04 Robert Tillotson Wave actuated pump and means of connecting same to the seabed
TW201013040A (en) * 2008-08-11 2010-04-01 Lopez Fernando Gracia Electrical power generation via the movement of a fluid body
US20110248503A1 (en) * 2009-07-15 2011-10-13 Ventz George A Wave driven pump and power generation system
ES2387160B1 (es) * 2009-08-24 2013-10-17 Manuel Ramírez Marqués Bomba accionada por el oleaje.
CN101886605A (zh) * 2010-07-02 2010-11-17 王远飞 波浪发电装置
KR101206396B1 (ko) 2011-04-08 2012-11-29 토미지 와타베 진자형 파력발전장치의 제어장치
CN102182619B (zh) * 2011-04-21 2013-04-03 曹玉升 一种用海水波浪发电的机械装置
DK2715108T3 (en) * 2011-06-03 2017-08-21 Ocean Harvesting Tech Ab ENERGY CONVERTER
US9234495B2 (en) * 2011-06-28 2016-01-12 Mark R. Anteau Power generator
US9234494B2 (en) * 2011-06-28 2016-01-12 Mark R. Anteau Power generator
US9038377B2 (en) * 2011-06-28 2015-05-26 Mark R. Anteau Power generator
GB2501239A (en) * 2012-03-19 2013-10-23 Robert Tillotson Wave operated pump with secondary chamber providing restoring force
CN102661232B (zh) * 2012-05-11 2015-04-22 徐文 一种海浪发电站
CN102705141A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 周宏� 一种海水收集装置及利用其发电的设备和方法
EP2942520B1 (en) * 2012-12-31 2019-03-27 Hu, Yaolin Pressurised-water integrated-type energy conversion and power-generation system collecting marine wave energy
WO2014116692A1 (en) * 2013-01-22 2014-07-31 Anteau Mark R Power generator
US9074577B2 (en) 2013-03-15 2015-07-07 Dehlsen Associates, Llc Wave energy converter system
EP3059441B1 (en) * 2013-09-26 2019-04-17 Mitsuteru Kimura Wave-power generation system, and transmission body and rotation conversion unit used therefor
ITGE20130113A1 (it) 2013-11-19 2015-05-20 Enrico Bozano Impianto per lo sfruttamento dell¿energia del moto ondoso, particolarmente per la produzione di energia elettrica
CN103982368B (zh) * 2014-06-03 2016-03-16 张金亮 浮箱式潮汐发电装置
TWI564480B (zh) * 2015-05-20 2017-01-01 Chao Fu Shu An automatic pumping method of waves
US10443593B2 (en) * 2017-02-13 2019-10-15 Walter Chen Fresh water transport method utilizing anchored buoyant units powered by the changing height of a local tide
US11073139B2 (en) 2017-08-29 2021-07-27 Mark R Anteau Power generation system
NO20171846A1 (no) * 2017-11-20 2019-04-29 Frode Reppe Tidevannsdrevet sjøvannspumpe
CN108488052B (zh) * 2018-05-08 2023-09-29 李汉明 能利用水力发电余水动能的泵
CN109209746B (zh) * 2018-10-31 2020-04-03 宁波大学 一种海水波浪能利用装置
CN109356780B (zh) * 2018-12-27 2021-01-22 河海大学 一种波浪能发电装置
WO2021158238A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12 The Climate Foundation Underwater water transfer apparatus
ES2897126A1 (es) * 2021-06-30 2022-02-28 Hidalgo Fabian Herreros Sistema de generación de energía eléctrica y mecánica a partir de la energía undimotriz
WO2023028340A2 (en) * 2021-08-26 2023-03-02 Zielinski David Floating generator that harnesses the energy from waves to produce usable electrical energy

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126830A (en) * 1964-03-31 dilliner
US831679A (en) * 1906-02-19 1906-09-25 Arthur E Pray Pump.
US961401A (en) * 1909-05-12 1910-06-14 Charles O Bonney Wave-operated pump.
US1516349A (en) * 1924-03-06 1924-11-18 Arthur E Rittenhouse Wave motor
US3030893A (en) * 1958-03-21 1962-04-24 Donald U Shaffer Wave motion actuated hydraulic pump
US3040667A (en) * 1958-03-24 1962-06-26 Donald U Shaffer Wave motion actuated pump
US3289592A (en) * 1965-02-16 1966-12-06 John K Franzreb Wave operated pump
US3487228A (en) * 1967-04-17 1969-12-30 Bernard Kriegel Power generating system
US3930168A (en) * 1973-12-26 1975-12-30 Michael G Tornabene Wave-action power apparatus
PH13254A (en) * 1975-10-08 1980-02-20 M Felizardo An apparatus for extracting power from water waves
FR2334840A1 (fr) * 1975-12-09 1977-07-08 Mas Alfonso Joaquin Dispositif pour capter l'energie des vagues et la transformer en energie electrique
US4076463A (en) * 1976-10-26 1978-02-28 Mordechai Welczer Wave motor
US4421461A (en) * 1979-09-17 1983-12-20 University Of Delaware Wave-powered desalination of seawater
US4326840A (en) * 1980-03-10 1982-04-27 University Of Delaware Wave driven pump
GB2084259B (en) * 1980-07-22 1984-06-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd Wave activated power generation system
US4594853A (en) * 1984-03-12 1986-06-17 Wave Power Industries Wave powered generator
HU195867B (en) * 1984-04-02 1988-07-28 Tibor Kenderi Hydropneumatic hydraulic engine
US4754157A (en) * 1985-10-01 1988-06-28 Windle Tom J Float type wave energy extraction apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101395962B1 (ko) * 2007-01-25 2014-05-16 다트마우스 웨이브 에너지 리미티드 하이드로 컬럼

Also Published As

Publication number Publication date
KR910008279A (ko) 1991-05-31
PT91897A (pt) 1991-05-22
PT91897B (pt) 1995-08-09
AU4249289A (en) 1991-08-01
EP0421010B1 (en) 1994-07-13
AU630624B2 (en) 1992-11-05
EP0421010A1 (en) 1991-04-10
US4883411A (en) 1989-11-28

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