FI73048B - MED VAOGKRAFT AV VATTEN FUNGERANDE VATTENPUMP. - Google Patents

Description

Aaltovoimakäyttöinen vesipumppu 73048Wave-powered water pump 73048

Lohkaisemalla erotettu hakemuksesta 832723 -utbruten frän ensökan 832723.By cleavage separated from application 832723 -utbruten frän ensökan 832723.

Keksinnön kohteena on vesipumppu, joka saa käyttövoimansa järven tai meren aaltoliikkeestä.The invention relates to a water pump which is powered by the wave motion of a lake or the sea.

5 Ennestään on tunnettu esimerkiksi sellainen aaltopumppu, jossa pumppu kiinnitetään laituriin tai vastaavaan ja jossa pumppaamisen vaatiman työn suorittaa pumpusta lähtevän varren päässä oleva kelluke. Ongelmana tällaisella pumpulla on erityisesti se, että toimiakseen se vaatii erittäin korkean aallokon ja se sopii-10 kin näin käytettäväksi parhaiten meren ranrtalla.For example, a wave pump is known, in which the pump is attached to a pier or the like and in which the work required for pumping is performed by a float at the end of the arm leaving the pump. The problem with such a pump, in particular, is that it requires a very high wave to operate and is thus best suited for use on the seafront.

Tekniikan tasoa edustavat myös suomalainen patentti n:o 50809 ja saksalainen patenttijulkaisu n:o 1900544.The state of the art is also represented by Finnish Patent No. 50809 and German Patent Publication No. 1900544.

Ensinmainitussa työ saadaan aikaan ns. avaruuskennoston avulla. Kennosto muodostuu vaaka- ja pystysuorista elementeistä. Raken-15 ne muodostaa suurehkon kennoston, ja se soveltuu käytettäväksi vain voimaJaitoskäyttöön ts. erittäin suurina yksikköinä valta-merissä. Myös jälkimmäinen keksintö perustuu pystysuoran liikkeen huödyntämiseen, eli siinä on varrellisia kellukkeita, joita vesi lähettää ylös-alas. Myös tämän toiminta edellyttää 20 suuret aallot, eikä sitä voida kunnolla hyödyntää esimerkiksi : : : Suomen sisävesistöissä.In the former, the work is accomplished by the so-called through space cells. The cell consists of horizontal and vertical elements. Raken-15 they form a rather large cell, and it is only suitable for use in power plants, ie as very large units in the Power Seas. The latter invention is also based on the utilization of vertical movement, i.e. it has stem floats which are sent up and down by the water. This operation also requires 20 large waves, and it cannot be properly utilized, for example::: In Finnish inland waters.

-·-[ Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mikä ilme- ; .·. nee patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosasta. Laite alkaa toimia jo erittäin pienessä, n. 10 cm korkeassa aallokossa, jolloin 25 laite on useimmiten käytettävissä esimerkiksi sisäjärvillä ole villa kesämökeillä. Maksimiteho saavutetaan noin 40 cm:n aallokossa, jolloin käytännön kokeissa on pumpattu vettä minuutissa noin 1 litra yli kymmenen metrin korkeuteen. Keksinnön mukai-: ·· nen aaltcpumppu saa käyttövoimansa aaltojen vaakasuorasta liik- 30 keestä, jolloin sen toimintaperiaate on olennaisesti erilainen kuin edellä esitetyissä, tekniikan tasoa osoittavissa laitteis-sa. Sama aaltoliike saa aikaan esimerkiksi kaislikon huojunnan.- · - [The device according to the invention is characterized by what appears; . ·. from the characterizing part of the claim. The device starts to work in a very small wave, about 10 cm high, when 25 devices are most often available, for example, on summer lakes and there are no villas in summer cottages. The maximum power is reached in a wave of about 40 cm, in which case, in practical experiments, about 1 liter of water is pumped per minute to a height of more than ten meters. The wave pump according to the invention is powered by the horizontal movement of the waves, the operating principle of which is substantially different from that of the prior art devices described above. The same wave motion causes, for example, the reeds to sway.

-2- 73048-2- 73048

Seuraavassa pumpun rakenne selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viitaten. Kuvassa 1 pumppu on esitetty pumppaamisvaiheessa ja kuvassa 2 imuvaiheessa.In the following, the structure of the pump will be explained in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 1 shows the pump in the pumping stage and Figure 2 in the suction stage.

Lainepumppuun kuuluvat työsylinteri (5A), sen sylinteriosan ja 5 männän varren päihin sijoitetut levyt (4A), (4B), takaiskuvent- tiileillä varustetut virtausksnavat (1A), (1B), kelluke (2B), kiinnityslanka (9A) ja kiinnityspiste, esim. laituri (10A).The wave pump comprises a working cylinder (5A), plates (4A), (4B) located at the ends of its cylinder part and 5 piston rods, flow ports (1A), (1B) with float valves, a float (2B), a clamping wire (9A) and a clamping point, e.g. platform (10A).

Levyt (4A) ja (4B) on kiinnitetty sylinteriin (5A) vinoon siten, että levyt ovat ikäänkuin kallellaan tuulen suunnan mukai-10 sesti. Tuulen suunta on kuvien mukaisessa tilanteessa vasemmal ta oikealle. Kuvan 1 mukaisessa tilanteessa aallonharja (3A) on levyn (4A) etupuolella, jolloin vasemmalta oikealle virtaava vesi työntää levyä (4A) mukanaan. Tällöin sylinteriin ja mäntään (5A) syntyy puristava voima ja mäntä työntyy sylinterin si-15 sälle, jolloin sylinterin sisällä oleva vesi on pakotettu vir taamaan virtauskanavan (1B) takaiskuventtiilin kautta käyttökohteeseen. Toisen virtauskanavan (1A) takaiskuventtiili on tällöin kiinni. Samanaikaisesti oikealta vasemmalle liikkuva vesimassa (7B) työntää edellään levyä (4B), jolloin pumppauste-20 ho tavallaan kaksinkertaistuu.The plates (4A) and (4B) are fixed to the cylinder (5A) at an angle so that the plates are tilted as if in the direction of the wind. The wind direction is from left to right in the situation shown in the pictures. In the situation according to Figure 1, the corrugated brush (3A) is in front of the plate (4A), whereby water flowing from left to right pushes the plate (4A) with it. In this case, a compressive force is generated in the cylinder and the piston (5A) and the piston is pushed onto the cylinder si-15, whereby the water inside the cylinder is forced to flow through the non-return valve of the flow channel (1B) to the application. The non-return valve of the second flow channel (1A) is then closed. At the same time, the water mass (7B) moving from right to left pushes the plate (4B) forward, whereby the pumping-20 ho is kind of doubled.

Kuvassa 2 aallon harja (3A) on otattanut levyn (4A), jolloin levyn oikealla puolella oleva, oikealta vasemmalle liikkuva vesimassa (7B) vastaavasti työntää levyä vasemrralle. Tällöin työsylinteri suorittaa imuliikkeen imien vettä virtauskanavan 25 (1A) takaiskuventtiilin kautta. Toisen virtauskanavan (1B), venttiili on tällöin suljettuna. Samanaikaisesti aalto (3A) työntää edellään levyä (4B), jolloin pumppausteho paranee.In Fig. 2, the corrugated ridge (3A) has taken the plate (4A), whereby the right-to-left water mass (7B) on the right side of the plate pushes the plate to the left. In this case, the working cylinder performs the suction movement by sucking water through the non-return valve of the flow channel 25 (1A). The valve of the second flow channel (1B) is then closed. At the same time, the wave (3A) pushes the plate (4B) forward, whereby the pumping power is improved.

Laitteen kunnollisen toimimien edellytyksenä on erityisesti se, että levy (4B) on kuvan mukaisesti vinossa asenrossa sylinterin 30 (5A) suhteen. Veden virtaus aallossa tapahtuu alhaalta ylös aallon harjalle päin, mistä vesi virtaa ikäänkuin harjan sivuja pitkin alas vasemmalle ja oikealle. Niinpä kuvan 1 mukaisessa tilanteessa levyyn (4B) kohdistuu voimaresultantti, joka muodostuu ylöspäin ja vasemmalle suuntautuvista virtauksista ja pakot-35 taa levyä liikkumaan oikealta vasemmalle. Mikäli levy olisi suo rassa kulmassa sylinteriin (5A) nähden, pystysuorasta virtauksesta syntyvä voimakomponentti jäisi ilmein vaikutusta.A prerequisite for the proper operation of the device is, in particular, that the plate (4B) is, as shown, in an oblique position relative to the cylinder 30 (5A). The flow of water in the wave takes place from the bottom up towards the ridge of the wave, from where the water flows as if along the sides of the brush down to the left and right. Thus, in the situation of Figure 1, a force resultant is applied to the plate (4B), which is formed by upward and leftward flows and forces the plate to move from right to left. If the plate were at right angles to the cylinder (5A), the force component resulting from the vertical flow would obviously have no effect.

-3- 73048-3- 73048

Vastaavasti kuvan 2 mukaisessa tilanteessa aallonharjan huipulta virtaava vesi kohtaa levyn (4B) suunnilleen kohtisuoraan, jolloin mäntää oikealle työntävä voima on suurimmillaan. Myös levyn (4A) on oltava mieluiten vinossa asennossa, kuten kuvis-5 ta ilmenee. Tällöin kuvan 1 mukaisessa tilanteessa veden vir taus vasemmalta oikealle kohtaa levyn suunnilleen kohtisuorassa, jolloin myös voima on suurin. Käytännössä parhaaseen tulokseen on päästy silloin, kun levy (4B) on sylinteriin (5A) nähcen n.45° kulmassa ja levy (4B) sylinterin (5A) suhteen suorasta kulmasta 10 muutaman asteen vinossa, kuten kuvasta ilmenee. Levyjen kulmaa muuttamalla pystytään myös vaikuttamaan pumpatun veden paineeseen ja virtausmäärään. Mitä pystymmässä levyt ovat eli mitä lähempänä levyjen ja sylinterin välinen kulma on suoraa kulmaa, sitä suurempi paine ja pienempi virtaus saadaan aikaan ja sitä 15 lyhyempi on sylinterin mänrän työliike. Vastaavasti virtaus- määrä kasvaa, ja paine pienenee sitä enemmän, mitä vinommassa levyt ovat.Correspondingly, in the situation according to Fig. 2, the water flowing from the top of the corrugation brush meets the plate (4B) approximately perpendicularly, whereby the force pushing the piston to the right is at its maximum. The plate (4A) should also preferably be in an oblique position, as shown in Figure 5. In this case, in the situation according to Fig. 1, the flow of water from left to right meets the plate approximately perpendicularly, whereby the force is also greatest. In practice, the best result is obtained when the plate (4B) is at an angle of about 45 ° to the cylinder (5A) and the plate (4B) is at an angle of a few degrees with respect to the cylinder (5A), as shown in the figure. By changing the angle of the plates, it is also possible to influence the pressure and flow rate of the pumped water. The more upright the plates are, i.e. the closer the angle between the plates and the cylinder is to the right angle, the higher the pressure and the lower the flow and the shorter the working movement of the cylinder piston. Correspondingly, the flow rate increases, and the pressure decreases the more oblique the plates are.

Edellä keksintöä on selostettu sen erääseen edulliseen toteut-tamisesimerkkiin viitaten. Tällä ei kuitenkaan mitenkään ha-20 luta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavan patenttivaatimuksen määrittelemän keksinnönisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described above with reference to a preferred embodiment thereof. However, this is in no way intended to limit the invention to this example only, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the following claim.

* .*.

tt

Claims (1)

73048 Patenttivaatimus Veden aaltovoima11a toimiva vesipumppu, joka saa käyttövoimansa pääasiassa veden vaakasuorasta liikkeestä, johon pumppuun kuuluu mäntäsylinteri tai vastaava pumppuyksikkö (5A), takaisku-5 venttiileillä varustetut virtauskanavat (1A, 1B) veden imemi seksi ja syöttämiseksi haluttuun kohteeseen, kelluke tai vastaava (2B) pumpun kannattamiseksi veden pintaosassa, kiinri-tysnaru tai vastaava, jolla pumppu kiinritetään joustavasti laituriin tai vastaavaan (10A) sekä levyt (4A, 4B) aaltoliik-10 keen siirtämiseksi pumppuun tunnettu siitä että molem mat edellämainituista levyistä (4A, ^B), tai vähintään toinen, kiinnityspisteestä edempänä oleva levy (4B) on asenrettu työ-sylinteriin (5A) nähden vinoon siten, että kiinnityspisteestä katsottuna levyjen/levyn yläosa on etäämpänä kuin alaosa. •iA water wave force water pump 11a powered mainly by a horizontal movement of water, the pump comprising a piston cylinder or similar pump unit (5A), flow channels (1A, 1B) with non-return valves for sucking and supplying water to a desired object, float or ) for supporting the pump on the surface of the water, a fastening rope or the like for flexibly fastening the pump to the pier or the like (10A) and plates (4A, 4B) for transmitting wave motion to the pump, characterized in that both of the above plates (4A, 4B), or at least a second plate (4B) ahead of the attachment point is mounted obliquely to the working cylinder (5A) so that, viewed from the attachment point, the upper part of the plates / plate is further away from the lower part. • i