专利名称：深海无缆电能供给装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能量转换装置，尤其是一种深海无缆电能供给装置背景技术深海能量供给是深海资源探测、开发利用的基本要素之一，目前深海资源探测传感器和深海资源开发作业装置的供电方式主要有两类铠装拖曳电缆供电和水下蓄电池供电。其中对于需要长期驻留海底的各种资源探测器件来说，基本上都采用后者。然而目前广泛用于深海资源探测传感器和深海作业装置的水下蓄电池还存在比能量较低、低温放电性能差等问题，有的还需要经常加水维护；而海洋能的开发利用也存在能量分布不均、密度低、不稳定等问题，离实用化还有一定差距。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在洋底直接利用深海的水压进行发电的深海无缆电能供给装置。
本实用新型采用的技术方案如下它包括在底面挂有重块，并能在深海海底充入海水的大容积耐压容器，内装有海水流量—压力复合控制阀块、海水液压马达、直流发电机的小耐压容器，深海海水通过小耐压容器上方的开口与海水流量—压力复合控制阀块连通，小耐压容器上方配有浮筒，在小耐压容器和大容积耐压容器连通的管路上装有一套依靠压力触发的快速接头释放装置。
本实用新型具有的有益的效果是它是将一个大容积的耐压容器沉入海底，利用深海环境与耐压容器之间的水压差，在小耐压容器内的流量—压力复合控制阀块的控制下，驱动海水液压马达转动，带动同轴的直流发电机发电输出电能，供各类深海资源探测传感器和深海作业装置使用。在两个耐压容器的管路上装有一套依靠压力触发的快速接头释放装置，小耐压容器上配有浮筒，确保价值较高的小耐压容器浮出海面，以便回收和再利用。
图1是本实用新型的结构框图；图2是本实用新型的工作原理结构示意图；图3是本实用新型的快速接头释放装置结构结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，它包括在底面挂有重块1，并能在深海海底充入海水的大容积耐压容器2，内装有海水流量一压力复合控制阀块6、海水液压马达4、直流发电机5的小耐压容器7，深海海水通过小耐压容器7上方的开口9与海水流量—压力复合控制阀块6连通，小耐压容器7方配有浮筒8，在小耐压容器7和大容积耐压容器2连通的管路上装有一套依靠压力触发的快速接头释放装置3。
如图2所示，海水流量—压力复合控制阀块6是定差减压阀6.1和比例节流阀6.2串接而成，海水经定差减压阀6.1再经比例节流阀6.2的出口接海水液压马达4，驱动直流发电机5转动，海水液压马达4的出口由小耐压容器7的出口经管路接大容积耐压容器2。
如图3所示，快速接头释放装置3包括在小耐压容器7和大容积耐压容器2连通的管路17的两端分别装有快速接头10、10’，两快速接头10、10’与两水压驱动缸14、14’的两小活塞杆12、12’分别用连杆13、13’连接，两水压驱动缸14、14’的大活塞杆15、15’通外界海水，两大活塞杆端容腔分别经管路11、11’接小耐压容器6，两小活塞杆端容腔分别经管路16、16’接大容积耐压容器2。
如图3所示，当大容积的耐压容器2被海水充满后，再经容器内充灌的海水可以使容器内的压力快速升高，此时小耐压容器6压力减少经管路11、11’，两大活塞杆端容腔压力减少，大容积的耐压容器2的压力增大，经管路16、16’使两小活塞杆端容腔压力增大，由该压力飞升过程中将连接两个耐压容器的快速接头10、10’脱扣，耐容器在重块和自重的作用下继续留在海底，浮筒带着小耐压容器浮到海面上。
深海无缆电能供给装置的持续供电时间可通过下式计算得到 式中，H为海底的深度，单位为米；V为变成常压部分海水的体积，单位为立方米；η为深海无缆电能供给装置的能量转换效率；p为负载耗电量，单位为瓦。
由式可得，如果利用6000米深海的水压进行发电，以便持续向一套耗电量为10瓦的深海资源探测或开发系统(如定点观测站等)供电，并假定能量转换的效率为50％，所能提供的电能、负载的可连续工作时间与装置大耐压容器的容积关系如下页表所示。
由表可得，深海无缆电能供给装置可以为深海资源探测器件长期驻留海底或者深海资源开发作业装置的短时间工作提供充裕的能源。
权利要求1.深海无缆电能供给装置，其特征在于它包括在底面挂有重块(1)，并能在深海海底充入海水的大容积耐压容器(2)，内装有海水流量—压力复合控制阀块(6)、海水液压马达(4)、直流发电机(5)的小耐压容器(7)，深海海水通过小耐压容器(7)上方的开口(9)与海水流量—压力复合控制阀块(6)连通，小耐压容器(7)上方配有浮筒(8)，在小耐压容器(7)和大容积耐压容器(2)连通的管路上装有一套依靠压力触发的快速接头释放装置(3)。
2.根据权利要求1所述的深海无缆电能供给装置，其特征在于所说的海水流量一压力复合控制阀块(6)是定差减压阀(6.1)和比例节流阀(6.2)串接而成，海水经定差减压阀(6.1)再经比例节流阀(6.2)的出口接海水液压马达(4)，驱动直流发电机(5)转动，海水液压马达(4)的出口由小耐压容器(7)的出口经管路接大容积耐压容器(2)。
3.根据权利要求1所述的深海无缆电能供给装置，其特征在于所说的快速接头释放装置(3)包括在小耐压容器(7)和大容积耐压容器(2)连通的管路(17)的两端分别装有快速接头(10、10’)，两快速接头(10、10’)与两水压驱动缸(14、14’)的两小活塞杆(12、12’)分别用连杆(13、13’)连接，两水压驱动缸(14、14’)的大活塞杆(15、15’)通外界海水，两大活塞杆端容腔分别经管路(11、11’)接小耐压容器(6)，两小活塞杆端容腔分别经管路(16、16’)接大容积耐压容器(2)。
专利摘要本实用新型公开了一种深海无缆电能供给装置。它包括能在深海海底充入海水的大容积耐压容器，内装有流量—压力复合控制阀块、海水液压马达、直流发电机的小耐压容器，海水通过小耐压容器上方的开口与流量—压力复合控制阀块连通，小耐压容器上方配有浮筒，在小耐压容器和大容积耐压容器连通的管路上装有一套依靠压力触发的快速接头释放装置。本实用新型利用深海环境与耐压容器之间的水压差，在小耐压容器内的流量—压力复合控制阀块的控制下，驱动海水液压马达转动，带动直流发电机发电，供各类深海资源探测传感器和深海作业装置使用。在两个耐压容器的管路上装有一套依靠压力触发的快速接释放装置，确保价值较高的小耐压容器浮出海面，以便回收和再利用。
文档编号F03B3/08GK2570492SQ02260119
公开日2003年9月3日 申请日期2002年9月18日 优先权日2002年9月18日
发明者顾临怡, 胡志刚, 袁才富, 黄立民, 曹建伟 申请人:浙江大学, 上海立新液压件厂