[发明专利]潜航器温差能动力系统及潜航器

说明书

本发明提供一种潜航器温差能动力系统及潜航器，潜航器温差能动力系统包括：换热器具有第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔内填充有相变工质，第二容纳腔内设有内囊；第一油缸设于第二油缸的周向，第一油缸包括第一缸体和第一活塞组件，第一缸体具有第一腔室；第二油缸包括第二缸体和第二活塞组件，第二缸体具有第二腔室和第三腔室，第一活塞组件和第二活塞组件能够同步往复运动；第一油路用于连通内囊与第一腔室，第二油路用于连通第二腔室与蓄能器，第三油路用于连通第三腔室与外囊。本发明的潜航器温差能动力系统，能够大幅减少相变材料的用量，使得相变材料的相变过程加快，有利于提升潜航器温差能动力系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及海洋温差能动力系统技术领域，尤其涉及一种潜航器温差能动力系统及潜航器。

背景技术

潜航器通过浮力变化实现在海水中的升沉运动，温差能驱动系统利用自然环境中的海洋温差能，即海洋表层温水与深层冷水温度差之间的热能，完成潜航器的浮力驱动过程。温差能潜航器利用相变材料等发生液-固相变时体积的变化来改变潜航器的浮力，在浮力作用下潜航器浮升或者下沉，借助自身外形、滑翼或者尾翼，在浮升或下沉过程中产生前进动力。

现有技术中温差能水下无人潜航器改变浮力的方式通常是通过海洋温差改变相变材料的体积，通过压力油，传导给活塞，改变外油囊的体积，实现浮力的调节。现有浮力调节直接通过相变材料发生相变时体积的变化来进行，过程基本无放大，相变材料的体积变化有限，为产生足够的浮力变化需要使用大量的相变材料，相变过程缓慢，导致温差能动力驱动系统的可靠性差。

发明内容

本发明提供一种潜航器温差能动力系统及潜航器，用以解决现有的潜航器存在温差能驱动系统的可靠性不佳的问题。

第一方面，本发明提供一种潜航器温差能动力系统，包括：换热器、第一油缸、第二油缸以及油路组件；

所述换热器具有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔内填充有相变工质，所述第二容纳腔内设有内囊；

所述第一油缸设于所述第二油缸的周向，所述第一油缸包括第一缸体和第一活塞组件，所述第一缸体具有第一腔室；所述第二油缸包括第二缸体和第二活塞组件，所述第二缸体具有第二腔室和第三腔室，所述第一活塞组件和所述第二活塞组件能够同步往复运动；

所述油路组件包括第一油路、第二油路和第三油路，所述第一油路用于连通所述内囊与所述第一腔室，所述第二油路用于连通所述第二腔室与蓄能器，所述第三油路用于连通所述第三腔室与外囊；

在所述相变工质发生相态变化时，所述内囊和所述外囊的体积均发生变化，用于驱动潜航器作业。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述第一活塞组件包括第一活塞杆，所述第二活塞组件包括第二活塞杆，所述第二活塞杆背离所述第二缸体的一端设有连接板，所述第一活塞杆背离所述第一缸体的一端与所述连接板连接。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述第一活塞杆与所述连接板弹性连接。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述第一油缸的数量为多个，所述多个第一油缸沿所述第二油缸的周向均匀布设。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述第一缸体的固定端的端面与所述第二缸体的固定端的端面齐平。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述换热器包括内筒和外筒；

所述内筒和所述外筒同轴设置，所述外筒的内壁面和所述内筒的外壁面围合成所述第一容纳腔，所述内筒的内壁面围合成所述第二容纳腔，所述内筒的筒壁上设有多个通孔，所述多个通孔用于连通所述第一容纳腔与所述第二容纳腔。

根据本发明提供的一种潜航器温差能动力系统，所述换热器还包括多个肋板；