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KR960004833B1 - 부유형 파도에너지 추출방법 및 그 장치 - Google Patents

부유형 파도에너지 추출방법 및 그 장치 Download PDF

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KR960004833B1
KR960004833B1 KR1019870006251A KR870006251A KR960004833B1 KR 960004833 B1 KR960004833 B1 KR 960004833B1 KR 1019870006251 A KR1019870006251 A KR 1019870006251A KR 870006251 A KR870006251 A KR 870006251A KR 960004833 B1 KR960004833 B1 KR 960004833B1
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cylinder
water
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제이. 윈들 톰
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Abstract

내용 없음.

Description

부유형 파도에너지 추출방법 및 그 장치
제 1 도는 부유수단이 실린더에 연결되고 앵커가 피스톤에 연결된 본 발명인 파도에너지 추출장치의 개략도.
제 2 도는 부유수단이 피스톤에 연결되고 앵커가 실린더에 연결될 수도 있는 본 발명의 제 1 실시예에 대한 부분 개략도.
제 3 도는 펌프가 부유수단내에 포함된 파도에너지 추출장치 실시예에 대한 개략도.
제 4 도는 스프링의 추와 쇠사슬로 대치된 제 3 도의 또다른 실시예.
제 5 도는 펌프가 물의 하부인 수평위치에 위치되고 두개의 부유수단이 펌프를 작동시키기 위해 사용된 파도에너지 추출장치의 실시예에 대한 개략도.
제 6 도는 본 장치에 장착된 신호불(beacon light)을 작동시키는데 이용되는 파도에너지 추출장치의 실시예에 대한 개략도.
제 7 도는 좀더 상세히 설명할 목적으로 참조번호가 재부여된 제 1 도와 유사한 개략도.
제 8 도는 좀더 상세히 설명할 목적으로 도면번호가 재부여된 제 2 도의 부분개략도의 전체 도면.
제 9 도는 본 발명의 사용상태도.
제10도는 기계적인 인장수단으로서 추와 쇠사슬을 이용한 제 7 도의 다른 실시예.
제11도는 기계적인 인장수단으로서 추와 쇠사슬을 이용한 제 8 도의 다른 실시예.
본 출원은 1983년 7월 14일자 미국특허출원 제513,627호의 일부 계속출원인 1985년 10월 1일자 미국특허출원 제782, 896호의 일부 계속출원이다.
본 발명은 물의 파도작용으로부터 에너지를 추출하는 장치에 관한 것으로서, 특히 부유수단(부유체), 피스톤-실린더 펌프 및 앵커를 이용하여 파도작용으로부터 에너지를 추출하는 것에 관한 것이다.
물의 파도작용 또는 바람으로부터 에너지를 추출하기 우해 시도된 여러가지 형태의 장치는 많이 공지되었다. 예컨대, 힉스와 그의 동료에게 허여된 미국특허 제4,421,461호에는 물파도에 의해 동력을 받는 피스톤펌프(a water wave-powered piston pump)가 기술되어 있다. 이 피스톤 펌프는 크레이들 상에 장착되었다. 크레이들은 두개의 플레이트 즉 상측 플레이트와 하측 플레이트로 구성된다. 상측 플레이트와 상측부는 새크리피셜링크를 통해서 상측부에 있는 부유수단(부유체)에 고정되고, 상측 플레이트의 하측부는 요크를 통해서 실린더의 하부로부터 연장된 펌프피스톤 로드에 고정되어 있다. 크레이들의 하측 플레이트의 상측부는 펌프 실린더의 하부에 부착되고, 하측 플레이트의 하측부는 가요성 쇠사슬을 통해 앵커에 부착되었다. 주변방향으로 이격된 많은 수의 탄성 스프링은 실린더에 대해 외부적으로 펌프의 실린더를 감싼다. 스프링은 크레이들의 상측 플레이트와 하측 플레이트 사이에 대해 연결되어 있다. 소정의 중합체 볼(ball)이 피스톤의 상측면에 지지되어 압축 스프링에 의해 바이어스(bias)되는 로크 플레이트에 의해서 그곳에 유지된다. 부유수단이 상승됨에 따라 펌프 실린더의 내측에 있는 압축 스프링은 스프링 바이어스 로크판과 피스톤 사이에 있는 중합체 볼을 압축하도록 압축된다. 중합체 볼은 압축으로 인하여 용이하게 팽창되어 피스톤을 지나는 누수에 대해 실린더를 밀봉시킨다. 또한, 펌프가 상승됨에 따라, 실린더에 대해 외측에 있고 주변방향으로 이격된 많은 수의 탄성 스프링은 신장되어 부유체가 파도가 칠때 낙하함으로써 펌프 피스톤 로드를 하측으로 추진하거나 행정을 복귀하도록 하는 외부 복귀 스프링으로서 사용된다.
오노에게 허여된 미국특허 제4,398,095호에는 부유체(부유수단)형의 파도작용 전력발생시스템이 기술되었다. 피스톤-실린더형 펌프는 물의 하부에 고정되어 있으며 부유수단은 피스톤에 연결되어 있다. 파도가 칠때에 부유수단이 상승함에 따라, 피스톤은 상승되며, 물은 펌프로부터 높은 위치에 있는 저장기 안으로 방출된다. 오노의 장치는 물의 표면에서의 공기와 물의 피스톤 실린더 펌프의 깊은 사이의 유압식 차동압력을 이용하여 부유수단이 강하 파도시에 하강됨에 따라 피스톤을 실린더에서 하측으로 이동시키도록 하였다. 부유수단과 앵커 사이에 탄성 인장보다는 유압식 압력을 사용함으로써, 오노의 장치는 하향유압을 지탱하기 위해서 물의 하부로부터 단단히 고정되었다. 그러므로, 물의 하부는 접근할 수 있어야만 하는데, 이것은 오노시스템이 이용될 수 있는 물의 깊이를 제한하거나, 그러한 시스템을 위치시켜 유지하는 데에는 또다른 고가의 장비를 필요로 하였다.
메이리에게 허여된 미국특허 제4,104,006호에는 풍력(wind-powered)에너지 변환장치가 기술되어 있다. 이 장치는 케이블에 의해서 피스톤-실린더형 펌프의 피스톤에 연결된 한쌍의 플랩(flap)을 포함한다. 소정의 인장 스프링이 피스톤과, 피스톤 펌프가 장착된 플랫폼 사이에 연결되었다. 바람이 플랩을 들어올림에 따라 케이블은 피스톤을 상측으로 잡아당겨 스프링을 신장시킨다. 바람이 감소함에 따라 스프링은 피스톤을 복귀시킨다. 메이리의 장치는 부유수단(부유체)을 사용하거나 그것을 필요로 하지 않았으며 플랫폼이나 지상에 단단히 장착되었다.
그러나, 종래의 파도에너지 추출장치들은 비교적 복잡하고 유지 및 제조비용이 비싸다는 단점이 있다. 파도에너지 추출장치를 개발하려고 하는 주된 목적중 한가지는 에너지의 비용과 유지 및 제조비용을 경감시키는데 있는 바, 파도에너지 추출장치는 그러한 장치의 실용성에 있어서 매우 중요한 요인이 된다. 따라서, 제조 및 유지비용이 매우 저렴한 파도에너지 추출장치를 절실히 필요로 하게 되었다.
본 발명의 목적은 유지 및 제조비용이 매우 저렴한 파도에너지 추출장치를 제공하는데 있다. 본 발명은 기계적인 인장수단 즉, 인장스프링이나 추출 및 쇠사슬을 피스톤-실린더 펌프의 피스톤과 실린더 사이에 연결시킴으로서 이러한 목적을 성취하는데, 상기의 피스톤-실린더 펌프는 부유수단과 물속에 있는 앵커 사이에 왕복적·가요성적으로 연결되어 있다. 이렇듯 이미 알려져 있지 않은 조합은 소정의 깊이의 물에서 상호 이용될 수 있는 종래에서는 성취할 수 없었던 간편함과 경제성을 갖는 파도에너지 추출장치를 탄생시켰다.
또한 본 발명의 목적은 부유수단을 들어올리는 파도에 의해 발생된 에너지의 일부가 스프링이나 이동추와 같은 일시적인 에너지 저장수단에 전달됨으로써 부유수단에 부과되는 원래의 에너지의 일부가 부유수단이 그의 최하측 위치로 복귀할 때에 시스템으로 되돌아오도록 한 파도에너지 추출장치를 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명의 파도에너지 추출장치는 부유수단과 앵커 사이에 만곡가능하게 연결된 왕복펌프를 포함한다. 그 펌프는 상측단부 및 하측단부를 갖는 실린더와, 실린더내에 있는 왕복 피스톤을 포함한다. 피스톤은 실린더의 하부로부터 연장된 피스톤 로드를 갖는다. 앵커는 피스톤 로드의 외측부에 만곡가능하게 연결되어 피스톤 로드를 실린더에 고정시킨다. 부유수단은 실린더에 연결되어 상승 파도작용에 따라 실린더를 피스톤에 대해 상승시킨다. 기계적인 인장수단은 피스톤과 실린더 사이에 탄성을 유지하기 위해서 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결되어 있다. 기계적인 인장수단의 한 형태는 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결된 인장스프링이다. 다른 형태에 있어서, 기계적인 인장수단은 추와 쇠사슬이다. 쇠사슬은 피스톤과 연결된 견고한 연결체로부터 실린더와 연결된 활주가능한 연결체를 경유하여 추와 연결된 견고한 연결체까지 연장되어 있다. 실린더에 대한 쇠사슬의 활주가능한 연결체는 간단한 풀리일 수도 있다. 입구체크밸브와 출구체크밸브는 실린더에 연결되어 있다. 부유수단이 상승 파도작용에 반응하여 상승함에 따라 상향 행정중인 실린더는 출구체크밸브를 통해 물을 방출한다. 부유수단이 하강 파도작용에 반응하여 하강함에 따라 기계적인 인장수단은 실린더를 피스톤에 대해 하향 행정을 하도록 하며 물을 입구체크밸브를 통해서 실린더안으로 끌어들인다. 소정의 도관이 출구체크밸브에 연결되어 펌프물이 전기를 발전시키기 위해 유용하게 사용될 수도 있는 면적을 확장시킬 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 피스톤 로드는 실린더의 상측단부로부터 밀봉적으로 연장되었다. 부유수단은 피스톤 로드의 외측단부에 연결되어 있으며, 앵커는 실린더에 만곡가능하게 연결되었다. 기계적인 인장수단은 전술한 바와 같이 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결되어 있다. 한 형태에서, 기계적인 인장수단은 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결된 인장스프링이고, 다른 형태에서, 기계적인 인장수단은 추 및 쇠사슬이다. 쇠사슬은 실린더와 연결된 견고한 연결체로부터 피스톤과 연결된 활주가능한 연결체를 통해서 추와 연결된 견고한 연결체까지 연장되었다. 이 실시예에서, 부유수단이 상승파도 작용에 반응하여 상승하게 됨에 따라, 부유수단은 피스톤을 실린더에 대해 상향으로 이동시켜 물을 출구체크밸브를 통해 방출한다. 부유수단이 하강 파도작용에 따라 하강하게 되면 기계적인 인장수단은 피스톤을 실린더에 대해 하향으로 이동시켜 물을 입구체크밸브를 통해 실린더 안으로 끌어들인다.
본 발명의 잇점은 피스톤이나 실린더에 연결된 부유수단, 피스톤과 실린더에 연결된 단일의 인장스프링이나 단일의 추 및 쇠사슬, 부유수단이 연결되지 않는 피스톤이나 실린더중 어느 하나에 만곡가능하게 연결된 앵커를 포함할 수도 있는 간단하면서도 매우 저렴한 파도에너지 추출장치를 제공한다는 것이다. 본 발명의 장치는 개념, 작동 및 유지가 매우 간단하고 스티로폼(styrofoam) 및 중합체로서 매우 저렴하게 제조될 수 있으므로 매우 경제적이다. 장치의 수리는 본 발명 장치 자체가 매우 간단하므로 아주 간편하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 잇점은 조수간만의 차에 의해 야기될 수 있는 물의 깊이의 변화에 자동적으로 조절되도록 한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.
제 1 도에는 본 발명의 한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 전체의 장치는 참조번호(10)로 표시하였다. 그것은 바다(16)의 수면(14)에 떠있는 부유수단(부유체)(12)를 포함한다. 가요성 인장수단 또는 쇠사슬(18)은 부유수단을 실린더(22)와 피스톤(30)을 포함하는 펌프장치(20)에 연결시킨다. 기계적인 스프링(34)과 같은 에너지 저장수단은 실린더(22)와 피스톤(30) 사이에 배치된다. 기계적인 스프링(34)은 한 측부(33)에서 실린더에, 다른 측부(31)에서 피스톤에 연결되어 있다. 물론 이것은 필요하다면 실린더의 외측에 위치될 수도 있다. 예컨대, 그것은 실린더(22)의 외측과 피스톤 로드(32) 사이에 연결될 수도 있다. 종래의 스터핑박스(24)가 피스톤 로드(32)를 통과시키는데 이용될 수도 있다. 종래의 체크밸브(26, 28) 역시 필요로 할 수도 있다.
유연한 기계적인 스프링(34)은 에너지 저장수단이다. 이것은 부유수단(부유체)으로부터 에너지를 얻으며(부유수단이 상승함에 따라 스프링을 신장시킴으로써), 부유수단이 하강할때에 다시 에너지를 방출한다.
그의 목적은 다음과 같다.
1. 조수간만의 차가 전체의 수면을 상승시킴에 따라 쇠사슬의 길이를 신장시켜 부유수단이 파도의 정점위에 있도록 한다.
2. 쇠사슬을 신장시킴으로써 피스톤에서의 그의 작용이 단단한 푸셔(pusher)와 같다. 가요성 쇠사슬은 부유수단이 하강할 때에 단단한 푸셔와 같은 피스톤을 실린더 안으로 이동시키도록 밀 수 없기 때문에, 스프링은 피스톤을 실린더 안으로 잡아당긴다(또한, 실린더 안으로 액체를 끌어들인다).
3. 가요성 쇠사슬장치를 단단한 쇠사슬장치와 같이 만들 수 있지만 가요성 쇠사슬장치는 단단한 쇠사슬장치보다 훨씬 저렴하고 간단하며 소정의 수심에 즉각적으로 조절될 수 있다.
에너지 저장의 다른 방법은 제 4 도에 관련하여 기술될 것이다. 이것은 참조번호(31)에서 피스톤의 상부에 부착된 가요성 케이블(92)을 포함한다. 가요성 케이블(92)은 부유수단에 부착된 지지체(90)에 장착된 풀리(91) 위를 지나 통로(또는 파이프)(94)를 통해 소정의 무게를 갖는 추(93)를 향해 내려간다. 가요성 케이블(92)의 인장은 스프링(34)에서의 인장과 동일한 목적으로 사용된다. 즉, 스프링(34)과 추 및 케이블은 가요성 케이블(92)이 가변력보다는 일정한 힘(constant force)을 제공하는 것을 제외하고는 피스톤(30)과 실린더(22) 사이에서 탄성인장을 유지한다. 또한, 가요성 케이블(92)에서의 인장은 추(93)를 교체시킴으로써 용이하게 변화될 수 있다.
제 2 도는 부유수단은 인장수단(18)을 통해 피스톤 로드에 결합되어 있고 실린더(22A)가 인장수단(18A)을 통해 앵커수단에 연결되어 있는 것을 제외하고는 제 1 도의 시스템과 동일하다. 모든 부분은 제 1 도의 참조번호와 동일하다.
좀더 자세히 설명하자면, 제 2 도의 실시예는 물에서의 파도작용으로부터 에너지를 사용하여 물을 퍼내기 위한 장치를 제공하는 바 그것은 상측단부에 개구(24A)를 갖는, 하측단부가 밀폐된 실린더(22A), 상기의 실린더(22A)내에 있는 왕복피스톤(30A), 상기의 실린더에 있는 입구 및 출구, 상기의 입구와 연통하는 입구체크밸브(26A) 및 상기의 출구와 연통하는 출구체크밸브(28A)로 구성된다. 파이프라인(도시하지 않았음)은 출구체크밸브(28A)와 연결되어 퍼올린 물이 유용하게 이용될 수 있 영역까지 연장될 수도 있다. 또한 제 2 도의 장치는 상기의 피스톤(30A)에 고정되어 상기의 실린더(22A)의 상부에 있는 개구(24A)로부터 밀봉식으로 연장된 피스톤 로드(32A), 상기의 실린더에 고정된 앵커수단(도시하지 않았음), 상기의 피스톤(30A)이 파도운동에 따라 실린더(22A)에 대해 왕복운동을 하도록 상기의 실린더의 외측에서 피스톤로드(32A)에 고정된 부유수단(도시하지 않았음), 상기의 실린더내에 장착되어 상기의 실린더의 내측하부와 상기의 피스톤 사이로 연장되어 상기의 스프링이 상기의 부유수단을 항시 하향인장력 이하로 유지하도록 하는 인장스프링을 포함한다. 제 2 도의 장치에서 부유수단은 가요성 인장수단인 케이블 또는 쇠사슬(18)에 의해 상기의 피스톤 로드(32A)에 연결된다. 또한, 제 2 도의 장치에 있어서, 앵커수단은 케이블 또는 쇠사슬(18A)에 의해 상기의 실린더(22A)에 연결되어 있다.
제 1 도의 다른 변형이 제 3 도에 도시되었다. 이것은 실린더(22B)와 스프링(34B)을 부유수단(부유체)(12B)내에 위치시키고자 한 것이다. 이 시스템은 참조번호(40)로 표시하였다. 부유수단에 대한 수직연장부(19)는 스프링(34B)을 감싸는데 도움을 줄 수도 있다. 스프링은 그의 상측단에서 지점(point)(33B)에 부착되며 지점(31B)에서 피스톤에 부착된다. 피스톤(30B)은 패킹글랜드(24B)를 통해서 피스톤을 바다의 바닥(38)에 있는 앵커(36)에 연결시키는 인장부재(18B)까지 연장된 피스톤 로드(32B)를 갖는다.
제1, 2, 3도에 도시한 바와 같이, 실린더에는 종래의 기술에 공지된 입구 및 출구에서 종래의 체크밸브가 제공되어 있음을 알 수 있다. 또한, 실린더는 제1, 3도에 도시한 바와 같이 부유수단에 연결되어 있을 수 있거나 제 2 도에 도시한 바와 같이 앵커에 부착되어 있을 수 있다.
제 3 도에서, 참조번호(23)로 도시한 바와 같이 피스톤 위의 공간은 밀폐된 체적으로 도시하였다. 이런 공간이 공기로 충전되었을 경우, 그것은 스프링에 반대되는유연체(compliance)로서 작용할 것이다. 이 문제는 여러가지 방법으로 극복될 수 있다. 예컨대, 밀폐된 체적(23)은 실린더벽의 상부에 있는 개구(25)에 의해서 부유수단의 모든 체적을 포함하도록 확대될 수도 있다. 문제점을 해결하는 다른 방법은 예컨대 밸브(21)에 의해서 실린더의 상부를 대기로 개방시키는 것이다.
또한 공지된 바와 같이 에너지를 저장하는 데에는 여러가지 방식이 있다. 가장 간단한 방법은 압축가스 또는 압축(또는 신장)스프링과 가튼 압축유연체내의 위치에너지(potential energy)로 에너지를 저장하는 것이다. 다른 방법은 지표위로 상승된 질량의 위치에너지로 에너지를 저장하는 것이다. 제1, 2, 3도는 압축(또는 신장)스프링 형태로의 에너지 저장을 도시한 것이다. 다른 형태의 에너지 저장은 제 4 도에 도시되어 있다.
제 4 도를 참조하면, 부유수단(부유체)(12c), 실린더(22c), 피스톤(30c)과 쇠사슬(18G) 및 앵커(36)는 제 3 도의 것과 유사하다. 그러나, 스프링(34)은 참조번호(31)에서 피스톤에 부착된 가요성 인장수단 또는 케이블(92)로 대치되었는 바, 그것은 상측 방향을 향해 부유수단(12c)에 있는 지지체(90)에 지지된 폴리(91)위를 지난다. 그런다음 가요성 케이블(92)은 개방 통로(94)(부유수단에 밀봉된 파이프일 수도 있음)를 통해 추(93)를 향해 하향으로 통과한다. 부유체가 상승함에 따라 피스톤은 상승상태로 고정되며 추는 부유수단 속도의 2배 속도로 상승하며, 액체는 실린더의 하단부로부터 방출된다. 파도가 낮아짐에 따라 부유수단과 낮아지고, 피스톤은 가요성 케이블(92)에 의해 유지되어 실린더 안으로 이동하며 새로운 액체를 실린더 안으로 끌어들인다.
전력 추출수단과 같은 실린더와 피스톤을 포함하는 펌프를 사용하여 다른 실시예는 제 5 도에 도시되어 있다. 여기에는 두개의 서브시스템이 제공되는 바, 제 1 서브시스템은 부유수단에 연결된 인장부재(18D)를 가진 부유수단(60)을 포함하고, 제 2 서브시스템은 부유수단에 단단히 연결된 인장부재(18F)를 가진 부유수단(60A)을 포함한다. 이들 두개의 부유시스템은 개략적으로 동일하다. 두개의 부유수단은 파도전방에 수직인 방향을 따라 측정된 표면파도의 파장의 약 1/2인 수평거리(D)에 의해 분리된다. 따라서 두개의 부유수단은 위상(phase)에서 180°로 상하운동으로 작동될 것이다.
제 1 서브시스템으로부터의 인장부재(18D)와 제 2 서브시스템으로부터의 인장부재(18F)는 두개의 부유수단을 통하는 수직면에 있는, 폴리(64, 64A)에 의해 분리되어, 해저 바닥에 앵커(66, 66A)로 고정된다. 실린더(62)는 두개의 풀리(64, 64A)를 연결하는 선상에 앵커(66)로 고정되므로 피스톤(70)의 두개의 단부로부터 연장된 피스톤 로드(72,72A)는 풀리 사이에서 인장부재와 동축이 될 것이다. 물론, 종래의 밸브장치가 사용될 것이다. 상세히 도시하지는 않았으나 종래의 스터핑이 실린더의 각각의 단부에 장착되므로 피스톤 로드는 실린더의 내부 체적을 활주가능하게 밀봉시킬 수 있다.
파도는 제 5 도의 우측으로 이동한다고 가정한다. 제 1 부유수단(부유체)(60)은 시간에 따라 윗쪽으로 이동할 것이며, 정점에 있는 부유수단(60A)은 아랫쪽으로 이동하여 파곡에 있는 반면에 제 1 부유체(60)는 정점에 있을 것이다. 그때, 인장부재는 피스톤을 실린더의 좌측 단부에서부터 실린더의 우측단부로 이동시킬 것이다. 파도가 또다른 반파장을 이동시킴에 따라, 반대의 결과가 발생할 것이고, 이에따라 피스톤은 다시 좌측으로 복귀될 것이다. 따라서, 이중작동시스템(double acting system)은 파도전방에 수직인 선상에 적당하게 위치되는 두개의 부유수단을 이용함으로써 제공된다.
제 6 도는 전력 추출수단이 전기이고, 발생된 전력이 부유수단에 장착된 신호불(beacon light)을 공급하는 데 사용되는 상이한 실시예를 도시한 것이다. 전체의 장치는 앵커 케이블, 또는 가요성 인장부재(18C)와 해저 바닥(38)의 앵커(36)를 제외하고는 부유수단(40)에 포함돼 있다.
이 장치는 참조번호(50)로 표시되었으며, 바다(16)의 수면(14)에 떠있는 부유수단(40)을 포함한다. 스프링(34C)은 지점(33C)에서는 부유수단에 연결되어 있으며 지점(43)에서는 인장부재(18C)에 연결되어 있다. 가요성 인장부재(18C)는 발전기(58)의 축상에 있는 풀리(44)를 구동시키는 바, 발전기는 부유수단의 내측에 지지되어 있다. 발전기 도선(46)은 정류기(44A)를 지나 파고가 변할때에 발전기의 변위 출력을 저장하는 밧데리(48)로 이어진다. 적당한 도선(56)은 밧데리로부터 부유수단의 상부에 있는 지지체(54)에 장치된 신호불(52)까지 이어져 있다.
제 7 도는 제 1 도를 기준으로 하여 파도에너지 추출 또는 펌핑장치(100)의 모범적인 실시예를 도시한 것이다. 장치(100)는 부유수단(102), 앵커수단(104) 및 부유수단(102)과 앵커수단(104) 사이에 연결된 에너지 추출수단(106)으로 구성된다. 이 실시예에서, 에너지 추출수단(106)은 실린더(108)로 구성된 펌프수단이다. 실린더(108)는 부유수단(102)과 앵커수단(104)에 의해 대체로 수직인 위치에 유지되는 바 본 실시예에서는, 실린더는 상측단부(110)와 하측단부(112)를 갖는다. 효과적인 작동을 위해서, 실린더(108)의 하측단부(112)는 밀폐되어 있고, 실린더의 상측단부(110)는 물(134) 또는 대기와 같은 것을 위해서 구멍이 뚫려 있다. 상측단부(110)가 물(134)에 대해 구멍이 뚫려 있을 경우, 상측단부는 간단히 개방될 수도 있다.
에너지 추출수단(106)인 펌프수단은 실린더(108)내에 있는 왕복피스톤(114)과, 왕복피스톤(114)에 연결된 제 1 단부(118)와 제 2 단부(120)를 갖고 있으며 실린더(108)의 하측단부(112)로부터 밀폐식으로 연장된 피스톤 로드(116)로 구성된다. 피스톤 로드(116)는 종래의 패킹박스나 스터핑 그랜드에 의해서 실린더(108)의 하측단부(112)에 활주가능하게 밀봉될 수도 있다. 피스톤 로드(116)의 제 2 단부(120)는 앵커수단(104)에 연결되어 있다. 앵커수단(104)은 실린더(108)와 부유수단(102)에 대해 피스톤(114)과 피스톤 로드(116)의 상향 운동을 제한한다.
제 7 도의 실시예에서, 실린더(108)는 실린더의 입구(12)와 출구(124) 및 입구(122)에 연결된 입구체크밸브(126), 출구(124)에 연결된 출구체크밸브(128)를 또한 포함한다. 입구체크밸브(126)는 입구(112)를 통해 물을 실린더(108) 안으로 유입시키지만 그 입구를 통해 실린더 밖으로 유출시키지 않는 작용을 하며, 출구체크밸브(128)는 출구(124)를 통해 물을 실린더(108) 밖으로 유출시키지만 그 출구를 통해 실린더 안으로 유입시키지 않는 작용을 한다.
에너지 추출수단(106)인 펌프수단은 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에서 탄성 인장을 유지하여 하강 파도작용에 따라 실린더(108)를 피스톤에 대해 하강시키기 위해서 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에 기계적으로 연결된 기계적 인장수단(130)을 또한 포함한다. 기계적 인장수단(130)은 실린더(108) 또는 펌핑장치(100)와 피스톤(114)의 왕복운동을 방해하지 않는 피스톤(114)상의 임의 위치 사이에 연결되어, 기계적 인장수단(130)이 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에서 탄성인장을 유지하며 또한 하향 인장하에서 실린더(108)와 부유수단(102)을 유지할 수도 있을 것이다. 기계적인 인장수단은 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에서 충분한 인장을 유지하도록 크기가 조절되므로 부유수단(102)은 예상되는 물, 파도, 또는 조수간만의 차에서 수면과 인장을 유지할 것이다. 소정의 인장은 펌핑장치(100)를 대체로 수직 위치로 유지하여 피스톤(114)을 부유수단(102)과 실린더(108)가 상승, 하강될때 예상되는 물 또는 조수간만의 차에서 각각의 파도에 따라 실린더(108)내측에서 작동을 한다.
부유수단(102)은 실린더(108)에 연결되어 부유수단이 물(134)의 파도(132)상에서 상승 및 하강할때에 고정된 피스톤(114)에 대해 실린더(108)를 왕복 운동시키기에 필요한 파도에너지를 포착한다. 부유수단(102)은 실린더(108)의 상측단부(110) 근처에 연결되는 것이 바람직하다. 제 7 도의 실시예에서, 부유수단(102)은 케이블이나 체인과 같은 가요성 인장수단(136)에 의해 실린더(108)에 연결되어 있다. 또한, 앵커수단(104)은 케이블이나 체인과 같은 가요성 인장수단(136)에 의해 피스톤 로드(116)에 만곡가능하게 연결되어 있다.
작동에 있어서, 부유수단(102)이 파도(132)가 칠때 상승하므로 실린더(108)는 고정된 피스톤(114)과 피스톤 로드(118)에 대해 상측으로 끌어올려진다. 제 7 도의 실시예에서, 입구(122)와 출구(124)는 실린더의 하측단부(112)와 실린더(108)에 대해 피스톤(114)의 왕복운동의 최하측 위치 사이의 실린더(108)에 위치된다.
그러므로, 부유수단(102)과 실린더(108)가 파도(132)에 의해 상승될 경우, 고정된 피스톤(114)의 상대적인 하향 운동은 물을 실린더(108)로부터 출구체크밸브(128)를 통해 이동시켜, 기계적인 인장수단(130)에 에너지를 부과한다. 부유수단(102)과 실린더(108)가 파도(132)와 함께 하강될때, 기계적인 인장수단(130)은 실린더(108)를 하향으로 잡아당기고, 실린더 안에 있는 피스톤(114)의 상대적인 상향운동은 물을 입구체크밸브(126)를 통해 실린더 안으로 끌어들인다.
제 7 도에 도시한 바와 같이 기계적인 인장수단은 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에 연결된 스프링(130)을 포함할 수 있다. 그 스프링은 피스톤과 실린더 사이에 탄성인장을 유지하는 방식으로 연결될 수 있을 것이다. 제 7 도에서, 스프링(130)은 피스톤(114)과 실린더의 상측단부(110) 사이에서 실린더(108)내측에 연결될 수 있다.
제 7 도에 도시한 입구(122)와 출구(124)의 구성에 있어서 피스톤(114)은 스프링(130)이 퍼올려진 물과 접촉하지 않도록 밀폐식으로 선택될 수 있으며, 실린더(108)의 상측단부(110)는 실질적인 방수 스프링 격실(140)로 스프링(130)을 감싸도록 밀폐될 수도 있다. 이렇듯 물과 접촉되지 않도록 하는 것은 스프링(130)의 수명을 연장시키는 데에 매우 좋다. 스프링(130)이 그렇게 분리되었을 경우, 펌핑장치(100)의 효율은 표면에 대해 스프링 격실(140)에 구멍을 뚫거나, 실린더(108)와 스프링 격실(140)을 크게 만들거나, 또는 압축에 대해 밀폐된 스프링 격실(140)의 저항력을 감소시키기 위한 소정의 다른 조치를 강구함으로써 향상된다.
만약에 스프링(130)을 물과 분리시키는 것이 필요로 하지 않을 경우, 실린더(108)의 상측단부(110)는 펌핑장치(100)의 효율을 증가시키기 위해 개방될 수도 있다. 또한, 스프링(130)은 실린더(108)의 외측에 위치될 수도 있다. 예컨대, 스프링(130)은 피스톤 로드(116)의 제 2 단부(120)와 실린더(108)의 외측면 사이에 연결될 수도 있다. 또한, 파도에너지 추출장치인 펌핑장치(100)는 출구체크밸브(128)로부터 연결되어 퍼올려진 물이 유용하게 이용될 수 있는 지역까지 연장될 수 있는 도관(142)을 포함할 수도 있다.
제 7 도에서는 스프링으로 예시된 기계적인 인장수단(130)은 제10도에서와 같은 추(143)와 쇠사슬(144)을 포함할 수도 있다. 쇠사슬(144)은 피스톤(114)과 연결된 견고한 연결체(145)로부터 실린더(108)와 연결된 활주가능한 연결체(146)를 경유하여 추(143)와 연결된 견고한 연결체(147)까지 연장되어 있다. 비록, 실린더(108)와 연결된 쇠사슬(144)을 활주가능하게 계합하는 소정의 연결체가 작동을 용이하게 할 수 있을지라도 바람직한 실시예에서는 활주가능한 연결체(146)는 풀리이다. 추(143)와 쇠사슬(144)은 소정수의 풀리를 통해 소정의 방식으로 연결될 수도 있는바, 그것은 피스톤(114)과 실린더(108) 사이에서 탄성인장을 유지할 것이다. 예컨대, 쇠사슬(144)은 피스톤 로드(116)의 제 2 단부(120)로부터 실린더(108)의 외측에 있는 풀리를 통해서 추에 연결될 수 있다. 추(143)와 쇠사슬(144)을 사용하는 것은 부유수단(102)이 이용 가능한 스프링의 탄성강도 보다도 훨씬 큰 부력을 갖는다. 추(143)의 크기 및 질량은 부유수단(102)과 에너지 추출수단(106)인 펌프수단 사이에서 탄성인장을 유지하는데에 따라 변화될 수도 있다.
제 8 도는 제 2 도에 기준하여 파도에너지 추출 또는 펌핑장치(150)의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 펌핑장치(150)는 부유수단(152), 앵커수단(154) 및 부유수단(152)광 앵커수단(154) 사이에 연결된 에너지 추출수단(156)으로 구성된다. 이 실시예에서, 에너지 추출수단(156)은 실린더(158)로 구성된 펌프수단이다. 실린더(158)는 부유수단(152)과 앵커수단(154)에 의해서 대체로 수직 위치로 유지되는데, 바람직한 실시에에서 그 실린더는 상측단부(160)와 하측단부(162)를 갖는다. 최상의 작동을 위해서, 실린더(158)의 상측단부(160)는 밀폐되어 있고, 실린더의 하측단부(162)는 물(134) 또는 대기와 같은 것을 위해서 구멍이 뚫려있다. 하측단부(162)가 물(134)에 대해 구멍이 뚤려 있을 경우, 하측단부는 간단히 개방될 수도 있다.
에너지 추출수단(156)인 펌프수단은 실린더(158)내에 있는 왕복피스톤(164)과 피스톤(164)에 연결된 제 2 단부(170)와 제 1 단부(168)를 갖고 있으며 실린더(158)의 상측단부(160)로부터 밀폐식 연장된 피스톤 로드(166)로 구성된다. 피스톤 로드(166)는 종래의 페킹박스나 스터핑 그랜드에 의해서 실린더(158)의 상측단부(160)에 활주가능하게 밀봉될 수도 있다. 피스톤 로드(166)의 제 1 단부(168)는 부유수단(152)에 연결되어 있다.
본 실시예에서, 앵커수단(154)은 실린더(158)에 연결되어, 피스톤(164)과 부유수단(152)에 대해 실린더의 상향 운동을 제한한다. 앵커수단(154)은 실린더의 하측단부(162) 근처에서 실린더(158)에 연결되는 것이 바람직하다.
제 8 도의 실시예에서, 실린더(158)는 실린더의 입구(172)와 출구(174)에 연결된 입구체크밸브(176), 출구(174)에 연결된 출구체크밸브(178)를 또한 포함한다. 입구체크밸브(176)는 입구(172)를 통해 물을 실린더(158) 안으로 유입시키지만, 그 입구를 통해 실린더 밖으로 유출시키지 않는 작용을 하며, 출구체크밸브(178)는 출구(174)를 통해 물을 실린더(158) 밖으로 유출시키지만 그 출구를 통해 실린더 안으로 유입시키지 않는 작용을 한다.
에너지 추출수단(156)인 펌프수단은 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에서 탄성인장을 유지하여 하강 파도작용에 따라 피스톤(164)을 실린더에 대해 하강시키기 위해서 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에 기계적으로 연결된 기계적인 인장수단(180)을 또한 포함한다. 기계적인 인장수단(180)은 실린더(158) 또는 펌핑장치(150)와 피스톤(164)의 왕복운동을 방해하지 않는 피스톤(164)상의 임의 위치 사이에 연결되어, 기계적인 인장수단(180)이 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에서 탄성인장을 유지하며 또한 하향 인장에서 피스톤(164)과 부유수단(152)을 유지할 수도 있을 것이다. 기계적인 인장수단(180)이 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에서 충분한 인장을 유지하도록 크기가 조절되므로 부유수단(152)은 예상되는 물, 파도, 또는 조수간만의 차에서 수면과 인장을 유지할 것이다. 소정의 인장은 펌핑장치(150)를 대체로 수직 위치로 유지하여 피스톤(164)을 부유수단(152)과 피스톤(164)이 상승, 하강될때 예상되는 물 또는 조수간만의 차에서 각각의 파도에 따라 실린더(158)내측에서 작동을 한다.
부유수단(152)은 피스톤 로드(166)에 연결되어 부유수단(152)이 물(184)의 파도(182)상에서 상승 및 하강할때에 고정된 실린더(158)에 대해 피스톤(164)을 왕복 운동시키기에 필요한 파도에너지를 포착한다. 제 8 도의 실시예에서, 부유수단(152)은 케이블이나 체인과 같은 가요성 인장수단(186)에 의해 피스톤 로드(166)에 연결되어 있다. 또한, 앵커수단(154)은 케이블이나 체인과 같은 가요성 인장수단(188)에 의해 실린더(158)에 만곡가능하게 연결되어 있다.
작동에 있어서, 부유수단(152)이 파도(182)가 칠때 상승하므로서 피스톤 로드(166)와 피스톤(164)은 고정된 실린더(158)에 대한 상측으로 끌어 올려진다. 제 8 도의 실시예에서, 입구(172)와 출구(174)는 실린더의 상측단부(160)와 실린더(158)에 대해 피스톤(164)의 왕복운동의 최상측 위치 사이의 실린더(158)에 위치된다. 그러므로, 부유수단(152)과 피스톤(164)이 파도(182)에 의해 상승될 경우, 실린더(158)안에 있는 피스톤(164)의 상대적인 상향 운동은 물을 실린더로부터 출구체크밸브(178)를 통해 이동시켜, 기계적인 인장수단(180)에 에너지를 부과한다. 부유수단(152)이 파도(182)와 함께 하강될때, 기계적인 인장수단(180)은 피스톤(164)을 고정된 실린더(158)에 대해 하방으로 잡아당겨 물을 입구체크밸브(176)을 통해 실린더 안으로 끌어당긴다.
제 8 도에 도시한 바와 같이, 기계적인 인장수단(180)은 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에 연결된 스프링을 포함한다. 기계적인 인장수단(180)인 스프링은 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에서 탄력인장을 유지하는 방법으로 연결될 수 있을 것이다. 제 8 도에서, 스프링은 피스톤(164)과 실린더의 하측단부(162) 사이에서 실린더(158) 내측에 연결될 수 있다. 제 8 도에 도시한 입구(172)와 출구(174)의 구성에 있어서 피스톤(164)은 스프링이 퍼올려진 물과 접촉하지 않도록 밀폐식으로 선택될 수 있으며, 실린더(158)의 하측단부(162)는 실질적인 방수 스프링 구조물인 스프링 격실(190)내에 스프링을 감싸도록 밀폐될 수도 있다. 이와같이 물과 접촉되지 않도록 하는 것은 스프링의 수명을 연장시키는데에 매우 좋다. 스프링이 그렇게 분리되었을 경우, 펌핑장치(150)의 효율은 표면에 대해 스프링 격실(190)에 구멍을 뚫거나, 실린더(158)와 스프링격실(190)을 크게 만들거나, 또는 압축에 대해 밀폐된 스프링 격실(190)의 저항력을 감소키시기 위한 소정의 다른 조치를 강구함으로써 향상된다. 만약에 스프링(180)을 물과 분리시키는 것이 필요로 하지 않을 경우, 실린더(158)의 하측단부(162)는 펌핑장치(150)의 효율을 증가시키기 위해 개방될 수도 있다. 또한 스프링은 실린더(158)의 외측에 위치될 수도 있다. 예컨대, 스프링(180)은 피스톤 로드(166)의 제 1 단부(168)와 실린더(158)의 외측면 사이에 연결될 수도 있다.
또한 펌핑장치(150)는 출구체크밸브(178)로부터 연결되어 퍼올려진 물이 유용하게 이용될 수 있는 지역까지 연장될 수 있는 도관(192)을 포함할 수도 있다.
제 8 도에서는 스프링으로서 도시한 기계적인 인장수단(180)은 제11도에서와 같은 추(193)와 쇠사슬(194)을 포함할 수도 있다. 쇠사슬(194)은 시린더(162)와 연결된 견고한 연결체(195)로부터 피스톤(194)과 연결된 활주가능한 연결체(196)를 경우하여 추(193)와 연결된 견고한 연결체(197)까지 연장되어 있다. 비록, 피스톤(164)과 연결된 쇠사슬(194)을 활주가능하게 계합하는 소정의 연결체가 작동을 용이하게 할 수 있을지라도 바람직한 실시예에서 활주가능한 연결체(196)는 풀리이다. 추(193)와 쇠사슬(194)은 소정수의 풀리를 통해 소정의 방식으로 연결될 수도 있는바, 그것은 피스톤(164)과 실린더(158) 사이에서 탄성인장을 유지할 것이다. 예컨대, 쇠사슬(194)은 실린더(158)의 외측면으로부터 피스톤 로드(166)의 제 1 단부(168)에 장착된 풀리를 통해서 추에 연결될 수 있다. 추(193)와 쇠사슬(194)을 사용하는 것은 부유수단(152)이 이용 가능한 스프링의 탄성강도 보다도 훨씬 큰 부력을 갖는다. 추(193)의 크기 및 질량은 부유수단(152)과 에너지 추출수단(156)인 펌프수단 사이에서 탄성인장을 유지하는데에 따라 변화될 수도 있다.
제 9 도에 관련된 하기의 사항에서, 제 9 도의 펌핑장치(150)는 상세한 설명을 위해 특별히 논의한 것이지만, 그것은 본 발명의 모든 물펌핑 실시예에 응용된다는 것을 알아야 한다.
제 9 도는 과도한 파도작용으로부터 장치(150)의 적어도 하나의 실시예를 보호하는 수단으로써 본 발명의 모범적인 사용 상태를 도시한 것이다. 제 9 도에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 펌핑장치(150)는 물 유지수단(200)에 연결되어 있다. 물 유지수단(200)은 물(204)의 수면(202)이 및 펌핑장치(150)위에 위치되어 있다. 물 유지수단(200)은 적어도 일시적으로 높은 위치로 물을 퍼올려 그곳에 저장된 위치에너지(potential energy)를 유지하기 위한 저장기 서지파이프 또는 소정의 수단일 수도 있다. 제 9 도에 도시한 바와 같은 높은 위치에 있는 물을 사용하면 터어빈 발전기(208)를 회전시킬 수 있다.
출구체크밸브(178)로부터 나온 도관(192)은 물 유지수단(200)에 연결되어 있다. 제 9 도에서 도관(192)은 공통도관(206)을 통하여 물 유지수단에 연결되어 있다. 밸브수단(210)은 물(204)의 수면(202)보다 높은 곳에서 공통도관(206)에 위치되고, 또한 펌핑장치와 물 유지수단(200) 사이에서 공통도관(206)을 통해 흐르는 물을 개폐시키기 위해 적어도 하나의 펌핑장치(150)보다는 높은 곳에 위치된다. 도관(192)은 물 유지수단(200)에 개별적으로 연결될 수도 있으며 각각의 도관(192)내에는 밸브수단(210)이 장착될 수도 있다.
밸브수단(210)은 제 8 도(또는 제7, 9, 10도)에 도시한 바와 같이 밸브수단(210)을 폐쇄시킴으로써 기계적인 인장수단(180)으로부터 피스톤(164)의 반대측에 위치된 실린더(158)의 입구(172)와 출구(174)를 구비한 펌핑장치(912)를 보호하느데 이용된다. 밸브수단(210)을 잠그면 펌핑장치(150)의 출구체크밸브(178)와 피스톤(164)에 수압을 억압하며 파도가 상승될때에 피스톤(164)과 부유수단(152)을 보호한다. 매우 낮은 파곡시에, 펌핑장치(150)는 실린더(158) 안으로 좀더 많은 물을 끌어들이며 피스톤(164)과 부유수단(152)이 실린더로부터 물을 방출하도록 상승될 수 없기 때문에, 부유수단(152)은 가장 낮은 파곡높이에 가라앉아 그곳에 유지될 것이다. 밸브수단(210)은 수동 또는 자동으로 작동되는 장치일 수도 있다.
전술한 펌핑장치는 매우 저렴하고 용이하게 얻을 수 있는 플라스틱, 중합체, 금속, 목재 및 스티로폼으로 제작할 수 있다. 그러한 부품은 용이하게 얻을 수 있으며(금속 프라스틱이나 중합채 펌프, 밸브 및 부유수단(부유체)은 스프링, 케이블, 체인 및 여러가지 재료로 만든 앵커와 같이 상업적으로 이용가능하다), 그것들은 장치의 제조비용을 최소화시키기 위하여 제한된 수명을 갖는 저렴한 재료로 만들 수도 있다.
각각의 이들 실시에에 기계적인 저장수단으로 있음으로 인하여 파도면이 조수간만의 차가 증가할때 상승함으로써, 부유수단을 상승시키는 것이 가능함이 명백하다.
기계적인 저장수단을 통해 인장부재에 의해 부유수단에 작용하는 외력은 부유수단을 수면(14)위에 충분히 유지시키고, 뿐만 아니라 조수간만의 차가 상승될때에 부유수단을 상방향으로 이동시키는데 충분하다. 조류가 이동하고, 파도의 높이가 강하됨에 따라 기계적인 저장수단은 부유수단을 좀더 하방으로 이동시키도록 하는데 필요한 인장을 계속 제공하며, 또한, 장치가 적당하게 작용하도록 하기 위해 피스톤과 실린더 사이에 충분한 인장을 제공한다.
비록 본 발명이 소정의 실시예를 참조로 하여 기술되었을지라도 많은 변경이 구조 및 구성부품의 배치에 있을 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 구체화하기 위해 본 명세서에 기술된 특정의 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 각각의 부재 및 그의 단계가 발명의 명칭으로 주어진 동일성의 전 범위를 포함하여 하기에 기술된 특허청구의 범위의 각 항의 범위에 의해서만 제한되어진다.

Claims (19)

  1. 물의 파도작용으로부터 에너지를 사용하여 물을 퍼올리기 위한 펌핑장치에 있어서, 상측단부(110)와 하측단부(112)를 갖는 실린더(108), 실린더내에 위치되고 피스톤 로드(116)가 연결되며 실린더의 하측단부로부터 밀폐식으로 연장시킨 왕복 피스톤(114), 물을 해수로부터 실린더 안으로 끌어들이기 위해서 실린더의 벽을 통해 연장시킨 입구(122)와 물을 실린더로부터 방출하기 위해 실린더의 벽을 통해 연장시킨 출구(124), 입구에 연결시킨 입구체크밸브(126)와 출구에 연결시킨 출구체크밸브(128), 피스톤 로드(116)를 실린더(108)에 고정시키기 위해 피스톤 로드에 만곡가능하게 연결시킨 앵커수단(104), 상승파도 작용에 따라 실린더를 피스톤(124)에 대해 상향 행정시켜 상향행정중인 실린더가 상승파도 작용에 따라 출구체크밸브(128)를 통해 물을 방출하도록 하기 위해 실린더(108)에 연결시킨 부유수단(102), 피스톤과 실린더 사이에서 탄성인장을 유지하고 하강 파도작용에 따라 실린더를 피스톤에 대해 하향행정시켜 하향행정중인 실린더(108)가 하강파도 작용에 따라 입구체크밸브(126)를 통해 물을 실린더 안으로 끌어들이도록 하기 위해 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결시킨 기계적인 인장수단(130)으로 구성된 펌핑장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 기계적인 인장수단(130)은 스프링임을 특징으로 하는 펌핑장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 기계적인 인장수단(130)은 추(143)와 쇠사슬(14)로 구성시키되, 쇠사슬을 피스톤(114)과 연결된 견고한 연결체(145)로부터 실린더(108)에 연결된 활주가능한 연결체(146)를 통해 추와 연결된 견고한 연결체(147)까지 연장시킴을 특징으로 하는 펌핑장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 부유수단(102)을 실린더(108)에 연결시키되, 부유수단은 펌핑장치(100)가 물속에 위치될 경우 항상 가라앉는 실린더(108), 추(143), 쇠사슬(144)과 함께 실린더 위에 떠 있도록 함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 부유수단(102)을 실린더(108)에 만곡가능하게 연결하기 위한 가요성 인장수단(136)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 실린더(108)의 상측단부(110)는 천공되어 있음을 특징으로 하는 펌핑장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 퍼올려진 물을 적어도 일시적으로 유지하기 위해서 물의 수면과 펌핑장치(100) 위에 위치시킨 물 유지수단(200), 출구체크밸브(128)로부터 물 유지수단까지 연결되어 적어도 하나의 물 펌핑장치가 물 유지수단에 연결되도록 한 도관(142)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 적어도 하나의 물 펌핑장치와 물 유지수단(200) 사이의 도관(142)을 통한 연결을 개폐시키기 위해서 물의 수면과 상기 적어도 하나의 펌핑장치(100)위에 있는 상기 도관에 장착시킨 밸브수단(210)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  9. 물의 파도작용으로부터의 에너지를 사용하여 물을 퍼올리기 위한 펌핑장치(150)에 있어서, 상측단부(160)와 하측단부(162)를 갖는 실린더(158), 실린더(158)내에 위치되고 피스톤 로드(166)가 연결되며 실린더의 상측단부(160)로부터 밀폐식으로 연장시킨 왕복피스톤(164), 물을 해수로부터 실린더 안으로 끌어들이기 위해서 실린더의 벽을 통해 연장시킨 입구(172)와 물을 실린더로부터 방출하기 위해서 실린더의 벽을 통해 연장시킨 출구(174), 입구(172)에 연결시킨 입구체크밸브(176)와 출구(174)에 연결시킨 출구체크밸브(178), 실린더를 피스톤에 고정시키기 위해 실린더에 만곡가능하게 연결시킨 앵커수단(154), 상승파도 작용에 따라 피스톤을 실린더에 대해 상향행정시켜 상향행정중인 피스톤이 상승파도 작용에 따라 출구체크밸브(178)를 통해 물을 방출하도록 하기 위해 실린더의 외부인 피스톤 로드(166)에 연결시킨 부유수단(152), 피스톤과 실린더 사이에 탄성인장을 유지하고 하강파도 작용에 따라 피스톤(164)을 실린더(158)에 대해 탄성적으로 하향행정시키기 위해 실린더와 피스톤 사이에 기계적으로 연결시킨 기계적인 인장수단(180)으로 구성된 펌핑장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 기계적인 인장수단(180)은 스프링임을 특징으로 하는 펌핑장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 기계적인 인장수단은 추(193)와 쇠사슬(194)로 구성시키되, 쇠사슬을 실린더(158)와 연결된 견고한 연결체(195)로부터 피스톤에 연결된 활주가능한 연결체(196)를 통해 추(193)가 연결된 견고한 연결체(197)까지 연장시킴을 특징으로 하는 펌핑장치.
  12. 제11항에 있어서, 부유수단(152)을 피스톤 로드(166)에 연결시키되, 부유수단은 펌핑장치가 물속에 위치될 경우 항상 가라앉은 실린더(158), 추(193) 및 쇠사슬(194)과 함께 상기의 실린더 위에 떠 있도록 함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 부유수단(152)을 피스톤 로드(166)에 만곡가능하게 연결하기 위한 가요성 인장수단(186)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 실린더(158)의 하측단부(162)는 천공되어 있음을 특징으로 하는 펌핑장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 퍼올려진 물을 적어도 일시적으로 유지하기 위해서 물의 수면과 펌핑장치(150)위에 위치시킨 물 유지수단(200), 출구체크밸브(178)로부터 물 유지수단(200)까지 연결되어 적어도 한의 물 펌핑장치가 물유지수단에 연결되도록 한 도관(192)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  16. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 물 펌핑장치(150)와 물 유지수단(200) 사이의 도관(192)을 통한 연결을 개폐시키기 위해서 물의 수면과 상기 적어도 하나의 펌핑장치 위에 있는 상기 도관에 장착시킨 밸브수단(210)을 또한 포함함을 특징으로 하는 펌핑장치.
  17. 물의 파도에너지를 전기에너지로 변환시키는 방법에 있어서, 피스톤과 실린더를 갖는 펌프수단으로 구성된 에너지 추출수단(106, 156)을 물 속에 만곡가능하게 고정시키는 단계, 기계적인 인장수단(130, 180)을 피스톤(114, 164)과 실린더(108, 158) 사이에 기계적으로 연결시키는 단계, 입구체크밸브(126, 176)와 출구체크밸브(128, 178)를 실린더에 연결시키는 단계, 수면상에 있는 부유수단(102, 152)을 펌프수단에 연결시키는 단계, 물의 상승파도 작용에 따라 부유수단이 상승되고 피스톤이 실린더에 대해 행정을 하여서 출구체크밸브를 통해 물을 퍼올리도록 부유수단과 펌프수단 및 부유수단과 펌프수단 사이에 있는 연결체를 조절하는 단계, 입구체크밸브(126, 176)를 통해 물을 펌프수단 안으로 흡인하고 수면 및 펌프 사이에서 부유수단을 인장상태로 유지하기 위해 파도작용에 의한 부유수단의 상승 및 하강에 따라 피스톤과 실린더 사이의 탄성인장을 유지하고 부유수단이 하강파도 작용에 따라 하강할때에 탄성인장을 이용하여 피스톤이 실린더에 대해 행정을 하도록 기계적인 인장수단(136, 186)을 조절하는 단계, 펌프수단으로부터 퍼올려진 물을 도관(192)을 경우하여 수면위에 위치된 물 유지수단(200)으로 이송하는 단계 및 전력을 발생시키도록 물 유지수단(200)에 있는 물을 이용하여 터어빈 발전기(208)를 작동시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 부유수단(152)을 펌프수단의 피스톤 로드(166)에 연결시키고, 앵커수단(154)을 펌프수단의 실린더(158)에 연결시킴을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 부유수단(102)을 펌프수단의 실린더(108)에 연결시키고, 앵커수단(104)을 펌프수단의 피스톤 로드(116)에 연결시킴을 특징으로 하는 방법.
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