CN110901864A - 一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，包括浮力调节液压单元与海洋温差能俘获转换器两部分。浮力调节液压单元的主体结构由油箱端盖、油箱管壳、长筒管壁、阀块端盖、导流罩组成；浮力调节液压单元的内部液压系统由内皮囊、外皮囊、蓄能器、电磁阀、单向阀、穿舱线缆、阀块、压力传感器及各液压器件之间的液压钢管与接头组成；海洋温差能驱动浮力调节装置作为一个独立模块化单元可供现有的水下航行器平台外置搭载，随同水下航行器下潜、上浮，在潜浮过程中海洋温差能驱动浮力调节装置俘获海洋温差能并转化为液压能，同时为航行器提供浮力调节能量。

Description

一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置

技术领域

本发明属于水下无人航行器工程技术领域，具体涉及一种面向中小型水下航行器搭载使用的紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置。

背景技术

当前，水下航行器主要依靠自身携带的电池、燃料为航行运动过程中供能提供能量供应。因携带的电池、燃料能量有限，水下航行器的续航能力、自持力受到制约。海洋观测、探测向深远海方向发展对水下航行器的续航能力、自持力提出了更高要求，航行器仅依靠携带的有限量电池、燃料无法完成深远海长期在位任务。就地利用外界海洋环境能源是破解水下航行器长期能源供给问题，提高续航力与自持力的技术途径之一。可利用的海洋能有温差能、波浪能、盐差能、风能等多种形式，其中海洋温差能指海洋表层温水与深层冷水温度差之间存在的热能，具有稳定性强、昼夜波动小、不受气象与海况因素影响、只稍随季节性变化的特点。此外，海洋温差能并且其转化利用过程与水下航行器的潜浮运动过程同步同时进行，特别适于适用于为以往复潜浮形式运动的中小型化水下航行器提供能量补给充。

温差能驱动水下航行器在往复穿越海洋冷、热水层过程中利用固-液相变材料周期性热胀冷缩特性实现海洋温差热能至液压能的转化，以获取调节浮力驱动所需能量。当前，已研制的温差能驱动水下航行器，如温差能驱动水下滑翔机、温差能驱动浮标，均采用航行器本体与温差能驱动系统一体化融合技术途径，此途径导致水下航行器的系统庞杂，温差能驱动系统对航行器其它子系统的布局结构产生明显改变。因此，温差能驱动航行器的研发技术难度大、研发成本高、研发周期长，已研制出的温差能驱动航行器样机可靠性较差，性能仍有待提升，与同类电池驱动水下航行器相比技术成熟度差距较大。

发明内容

本发明的目的是为了破解温差能驱动水下航行器研发技术难度大、系统复杂、研发成本高、技术成熟低的难题，提供出一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，本发明作为一个独立模块化温差能驱动浮力调节装置可供成熟的现有水下航行器平台以外置方式搭载使用，在随同水下航行器下潜、上浮过程中，在潜浮过程中海洋温差能驱动浮力调节装置可俘获转化海洋温差能并转化为液压能，在航行器下潜上浮转换阶段为其航行器提供浮力调节能量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，搭载于水下航行器的背部并随同航行器在水下进行潜浮运动，由浮力调节液压单元与海洋温差能俘获转换器两部分组成，所述浮力调节液压单元的外部主体结构由油箱端盖、油箱管壳、长筒管壁、阀块端盖、导流罩依次连接组成；所述浮力调节液压单元的内部设有液压系统，所述液压系统包括内皮囊、外皮囊、蓄能器、第一电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、穿舱线缆、第二电磁阀、阀块、压力传感器；所述油箱端盖、油箱管壳、长筒管壁和阀块端盖构成了浮力调节液压单元的耐压封闭腔；所述油箱端盖、内皮囊、油箱管壳构成了浮力调节液压单元的油箱内腔；所述海洋温差能俘获转换器内部通过轴线向移动活塞隔离液压油与相变材料。

进一步的，所述耐压封闭腔的安装端面设置有沟槽，沟槽内装有密封圈并实现径向密封；耐压封闭腔在周向均布有螺纹孔并采用沉头螺栓紧固。

进一步的，所述液压系统包括蓄能油路、释能油路、储油油路和凝固油路；所述蓄能油路由海洋温差能俘获转换器、第一液压钢管、阀块端盖、第二单向阀、第二液压钢管、阀块、蓄能器依次连接组成；所述释能油路由蓄能器、阀块、第三液压钢管、第一电磁阀、第四液压钢管、阀块端盖、第五液压钢管、外皮囊依次连接组成；所述储油油路由外皮囊、第五液压钢管、阀块端盖、第六液压钢管、第二电磁阀、第七液压钢管、油箱管壳依次连接组成；所述凝固油路由油箱管壳、第八液压钢管、第一单向阀、阀块端盖、第一液压钢管、海洋温差能俘获转换器依次连接组成。

进一步的，所述阀块端盖上设置有第一螺纹孔、第二螺纹孔、第一油孔、穿舱线缆螺纹孔、第二油孔、第三油孔和第四油孔；第一螺纹孔、第二螺纹孔和第一油孔之间通过第一油路相通，第一螺纹孔与第一油孔导通实现了凝固油路向海洋温差能俘获转换器注油，第二螺纹孔与第一油孔导通实现了蓄能油路向蓄能器注油；第二油孔、第三油孔和第四油孔之间通过第二油路导通，第二油孔与第三油孔导通实现了释能油路向外皮囊注油；，第二油孔与第四油孔导通实现了储油油路向油箱管壳注油；所述穿舱线缆旋紧固定于阀块端盖的穿舱线缆螺纹孔中，航行器能够通过穿舱线缆对海洋温差能驱动浮力调节装置实施双向电气操控。

进一步的，所述外皮囊与海水接触，并安装于导流罩中；海洋温差能驱动浮力调节装置通过改变外皮囊的体积实现浮力调节的功能；所述导流罩采用流线型外形，由密度为.g/ml的聚甲醛树脂制成；所述导流罩底端留有轴向安装孔并与阀块端盖通过螺栓紧固；导流罩外壁设置U型孔，用于布置第五液压钢管。

进一步的，所述蓄能器利用轴向移动活塞隔离氮气和液压油。

进一步的，所述第一单向阀安装在第一螺纹孔中，第一单向阀能够防止海洋温差能俘获转换器中的液压油反向流入油箱管壳中；所述第二单向阀安装在第二螺纹孔中，第二单向阀能够防止蓄能器中的液压油反向流入海洋温差能俘获转换器中。

进一步的，所述第一电磁阀、第二电磁阀均为两位两通常闭的提升式零泄漏电磁阀；在释能油路中，第一电磁阀上电启动可导通蓄能器与外皮囊之间油路，在储油油路中第二电磁阀上电启动可导通油箱管壳与外皮囊之间油路；所述第一电磁阀、第二电磁阀在长筒管壁内呈“十”字交叉布置，第七液压钢管、第二液压钢管、第三液压钢管、第八液压钢管从长筒管壁与第一电磁阀、第二电磁阀之间的缝隙穿出。

进一步的，所述阀块位于蓄能器与第一电磁阀之间，阀块连通阀块端盖、蓄能器、第一电磁阀之间油路。

进一步的，所述压力传感器安装在阀块上用于检测蓄能器蓄能压力。

在水下航行器循环运行的下潜准备、下潜、下潜上浮转换、上浮4个阶段中，海洋温差能驱动浮力调节装置的四条液压油路分阶段工作：

航行器在下潜准备阶段中，航行器初始以正浮力状态在海面漂浮。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置第二电磁阀开启，储油油路导通。外界大气压为1bar，油箱内腔中的内皮囊3初始充气压强为0.5bar，在此内外压差作用下，外皮囊中的液压油经阀块端盖、电磁阀流入至油箱管壳中，外皮囊体积逐渐减小，海洋温差能驱动浮力调节装置的排水量减小，航行器由正浮力变为负浮力状态并进入到下潜阶段；

航行器在下潜阶段中，海水温度随着航行器下潜深度的增加逐渐降低。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的凝固油路工作。海洋温差能俘获转换器中装有正十六烷相变材料，该相变材料融点18.15℃，当海水温度低于相变材料融点后，相变材料开始凝固收缩，油箱管壳中的液压油经第一单向阀、阀块端盖补充至海洋温差能俘获转换器内，直至相变材料完全凝固；

当航行器下潜到目标深度时，航行器进入下潜上浮转换阶段。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置第一电磁阀开启，释能油路导通。蓄能器中储存的高压油液经阀块、第一电磁阀、阀块端盖流入至外皮囊，外皮囊体积增大，蓄能器压力逐渐降低，直至蓄能器压力值与航行器所处深度水压相等。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的排水量增大，航行器由负浮力变为正浮力状态并进入到上浮阶段；

航行器在上浮阶段中，海水温度随着航行器上浮逐渐回升。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的蓄能油路工作。当海水温度高于相变材料融点时，海洋温差能俘获转换器中的相变材料逐渐融化膨胀，海洋温差能俘获转换器中的液压油经阀块端盖、第二单向阀、阀块输入至蓄能器中储存，蓄能器油压不断升高，直至海洋温差能俘获转换器中的相变材料完全融化。航行器完成一个潜浮工作循环，再次漂浮在海面，准备进入下一个工作循环。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明装置由三根柱状外形部件组成，包括两根海洋温差能俘获转换器与一根浮力调节液压单元，浮力调节液压单元的柱状外径为90mm，海洋温差能俘获转换器外径为70mm,具有外径小，长径比大的特点，适于沿轴线方向外置搭载在鱼雷体外形的水下航行器上。此装置及其外部搭载形式对航行器本体的结构改动小、水动力特性影响低。

2.本发明温差能驱动浮力调节装置作为一个独立模块化单元，温差能驱动浮力调节装置可供成熟现有的水下航行器平台外置搭载。相比于将海洋温差能驱动浮力调节功能在水下航行器本体上实现的温差能驱动水下滑翔机、温差能驱动剖面浮标等，本发明避免了航行器本体布局结构的巨大变动，降低了研发的技术复杂度、研发周期、研发成本，本发明可在本体技术现已成熟的水下滑翔机平台、剖面浮标平台、中小型水下航行器平台上外置搭载使用并提供浮力驱动调节补充能量。

3.本发明采用阀件共用设计方案，阀块端盖内部设置了复杂的液压油管路，将液压功能油路的油液管路导通功能与主体结构的海水承压密封功能融合为一体，显著降低了液压系统油路的占用空间，提升装置结构紧凑程度，实现了本发明装置的紧凑化、小型化设计。

4.本发明装置选用了使用提升式零泄漏提升式电磁阀，采用电磁阀基于直动式工作原理，流速快，工作时无抖动与噪音，可靠性高，可防止高压力条件下可防止电磁阀阻断油路的渗漏，且电磁阀启动时无抖动，无噪音。装置内的两个长筒管壁内的第一、第二电磁阀呈“十”字交叉布置，液压钢管从长筒管壁与两电磁阀的间隙穿过，此种布置形式提升了管壁内部的空间利用率，显著减少了长筒管壁直径。

5.本发明采用活塞式蓄能器取代皮囊式蓄能器与隔膜式蓄能器，显著降低浮力调节液压单元空间布置的径向空间尺寸约束，实现了小直径、大长径比结构布置形式。

6.本发明装置伴随水下航行器潜伏浮运动，就地吸收海洋温差能并转换为可供航行器浮力驱动调节使用的液压能，可实现利用海洋环境能源驱动水下航行器，为航行器提供了能源补充，可降低航行器本体中有限量电池能源的消耗速率，延长航行器在位工作时间，需提升续航能力。

7.本发明结构简单、可靠性高、工作寿命长、制造成本低，液压阀器件均为成熟型号产品。

8.外皮囊与海水接触，并安装于导流罩中，通过改变外皮囊的体积来调节装置自身的浮力。导流罩采用流线型外形，由密度为1.42g/ml的聚甲醛树脂制成。由低密度塑料成型，采用流线型外形，在水下具有低阻力系数。

9.本发明装置中的第一单向阀可防止海洋温差能俘获转换器中的液压油反向流入油箱管壳中或，第二单向阀可防止蓄能器中的液压油反向流入海洋温差能俘获转换器中。

附图说明

图1a和图1b是本发明在水下航行器上的搭载方式示意图；

图2a和图2b是本发明结构示意图；

图3是本发明工作原理图；

图4是本发明耐压封闭腔密封及连接示意图；

图5是本发明阀块端盖内部油路示意图；

图6是本发明电磁阀在长筒管壁内的布置位置关系示意图；

图7是集成本发明装置的水下航行器的潜浮过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1a和图1b所示，本发明提出了面向中小型水下航行器38搭载使用的一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，主要包括浮力调节液压单元1与海洋温差能俘获转换器36两部分。海洋温差能驱动浮力调节装置外置于航行器38背部并连接固定，如图1b所示。海洋温差能驱动浮力调节装置可随同航行器38在水下进行潜浮运动，如图7所示。

如图2a和图2b所示，浮力调节液压单元1的外部主体结构由油箱端盖2、油箱管壳4、长筒管壁5、阀块端盖6、导流罩8组成；浮力调节液压单元1的内部液压系统由内皮囊3、外皮囊7、蓄能器12、电磁阀14、单向阀17、单向阀19、穿舱线缆24、电磁阀29、阀块31、压力传感器32及各液压器件之间的液压钢管与接头组成。所述海洋温差能俘获转换器36内部由轴向移动活塞隔离液压油与相变材料。

浮力调节液压单元1的耐压封闭腔由油箱端盖2、油箱管壳4、长筒管壁5、阀块端盖6组成。浮力调节液压单元1的油箱内腔由油箱端盖2、内皮囊3、油箱管壳4组成。外皮囊7与海水接触，并安装于导流罩8中，海洋温差能驱动浮力调节装置通过改变外皮囊7的体积实现浮力调节的功能，如图2a所示。在耐压封闭腔的内部，主要由蓄能器12、电磁阀14、单向阀17、单向阀19、电磁阀29、阀块31、压力传感器32及各液压器件之间的液压钢管、接头组成液压系统，如图2b所示。

浮力调节液压单元1的液压油路包括蓄能油路、释能油路、储油油路、凝固油路四条功能油路。其中，蓄能油路由海洋温差能俘获转换器36、液压钢管37、油孔20、阀块端盖6、螺纹孔18、单向阀19、液压钢管15、阀块31、蓄能器12依次连接组成；释能油路由蓄能器12、阀块31、液压钢管30、电磁阀14、液压钢管28、油孔25、阀块端盖6、油孔23、液压钢管22、外皮囊7依次连接组成；储油油路由外皮囊7、压钢管22、油孔23、阀块端盖6、油孔26、液压钢管27、电磁阀29、液压钢管11、进油孔10、油箱管壳4依次连接组成；凝固油路由油箱管壳4、排油孔9、液压钢管33、单向阀17、螺纹孔16、阀块端盖6、油孔20、液压钢管37、海洋温差能俘获转换器36依次连接组成，如图2所示，其原理图如图3所示。

耐压封闭腔的安装端面设计有沟槽，沟槽内装有密封圈34并实现径向密封。同时，耐压封闭腔在周向均布设置多个螺纹孔，采用沉头螺栓35紧固，如图4所示。

阀块端盖6设置有螺纹孔16、螺纹孔18、油孔20、穿舱线缆螺纹孔21、油孔23、油孔25、油孔26。如图5所示，螺纹孔16、螺纹孔18、油孔20通过油路39相通，螺纹孔16与油孔20导通实现了凝固油路向海洋温差能俘获转换器36注油，螺纹孔18与油孔20导通实现了蓄能油路向蓄能器12注油。油孔23、油孔25、油孔26通过油路40导通，油孔23与油孔25导通实现了释能油路向外皮囊7注油，油孔23与油孔26导通实现了储油油路向油箱管壳4注油。穿舱线缆24旋紧固定在阀块端盖6的穿舱线缆螺纹孔21中，航行器38可通过穿舱线缆24对海洋温差能驱动浮力调节装置实施双向电气操控。阀块端盖6采用阀件共用设计方案，可显著降低油路布局复杂程度，提升装置结构紧凑程度，有助于实现浮力调节液压单元1的紧凑化、小型化。

单向阀17安装在螺纹孔16中，单向阀17可防止海洋温差能俘获转换器36中的液压油反向流入油箱管壳4中；单向阀19安装在第二螺纹孔18中，单向阀19可防止蓄能器12中的液压油反向流入海洋温差能俘获转换器36中。

电磁阀14、电磁阀29为两位两通常闭电磁阀。在释能油路中，电磁阀14上电启动可导通蓄能器12与外皮囊7之间油路，在储油油路中，电磁阀29上电启动可导通油箱管壳4与外皮囊之间油路。电磁阀14、电磁阀29均为提升式零泄漏电磁阀，采用直动式工作原理，流速快，工作时无抖动与噪音。如图6所示，电磁阀14与电磁阀29在长筒管壁5内呈“十”字交叉布置，液压钢管11、15、30、33从长筒管壁5与电磁阀14、电磁阀29之间的缝隙穿出，此种布置形式提升了空间利用率，显著减少了长筒管壁5直径。

导流罩8由密度为1.42g/ml的聚甲醛树脂制成。，采用流线型外形，在水下具有低阻力系数。导流罩8底端留有安装孔，与阀块端盖6通过螺栓35紧固。导流罩8外壁设置U型孔，用于液压钢管22布置。

蓄能器12为活塞式蓄能器。蓄能器12利用轴向移动活塞13隔离氮气和液压油，具有长径比大、紧凑、结构简单的特点，适于在较小直径空间中使用。

阀块31位于蓄能器12与电磁阀14之间，阀块31连通阀块端盖6、蓄能器12、电磁阀14之间油路，降低了液压系统油路布局复杂程度。此外，压力传感器32安装在阀块31上，用于检测蓄能器12蓄能压力。

具体的，本发明浮力调节装置的工作过程为：

航行器38在循环运行过程中包括下潜准备、下潜、下潜上浮转换、上浮4个阶段。海洋温差能驱动浮力调节装置的循环运行油路分别为储油油路、凝固油路、释能油路、蓄能油路。如图7所示，海洋温差能驱动浮力调节装置外置于航行器38背部，随着航行器38一同下潜、上浮，同时在潜浮过程中海洋温差能驱动浮力调节装置俘获海洋温差能并转化为液压能，为航行器38提供浮力调节能量。航行器38下潜准备阶段中，海洋温差能驱动浮力调节装置储油油路运行；航行器38下潜阶段中，装置凝固油路运行；航行器38下潜上浮转换阶段中，装置释能油路运行，航行器38上浮阶段中，装置蓄能油路运行。海洋温差能驱动浮力调节装置通过在航行器38的下潜准备与下潜上浮转换阶段改变自身的排水体积方式调节浮力，进而调节航行器38的浮性状态，实现航行器38周期性循环潜浮运动。

航行器38在下潜准备阶段中，航行器38初始以正浮力状态在海面漂浮。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置电磁阀29开启，储油油路导通，外界大气压为1bar，油箱内腔中的内皮囊3初始充气压强为0.5bar，在此内外压差作用下，外皮囊7中的液压油依次经液压钢管22、阀块端盖6、液压刚管27、电磁阀29、液压钢管11流入至油箱管壳4中，此时外皮囊7体积减小，海洋温差能驱动浮力调节装置的排水量减小，航行器38由正浮力变为负浮力状态并进入到下潜阶段；

航行器38在下潜阶段中，海水温度随着航行器38下潜深度的增加逐渐降低。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的凝固油路工作。海洋温差能俘获转换器36中装有正十六烷相变材料，该相变材料融点18.15℃，当海水温度低于温敏材料融点后，温敏材料开始凝固收缩，油箱管壳4中的液压油依次经液压钢管33、单向阀17、阀块端盖6补充至海洋温差能俘获转换器36内，直至相变材料完全凝固；

当航行器38下潜至目标深度时，航行器38进入下潜上浮转换阶段。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的电磁阀14开启，释能油路导通。蓄能器12中储存的高压油液依次经阀块31、液压钢管30、电磁阀14、液压钢管28、阀块端盖6、液压钢管22流入至外皮囊7，外皮囊7体积增大，蓄能器压力逐渐降低，直到蓄能器12压力值与航行器38所处深度水压相等。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的排水量增大，航行器38由负浮力变为正浮力状态并进入到上浮阶段；

航行器38在上浮阶段中，海水温度随着航行器38上浮逐渐回升。在此阶段，海洋温差能驱动浮力调节装置的蓄能油路工作。当海水温度高于相变材料融点时，相变材料逐渐融化膨胀，海洋温差能俘获转换器36中的液压油依次经液压钢管37、阀块端盖6、单向阀19、液压钢管15、阀块31输入至蓄能器12中储存，蓄能器12油压不断升高，直至海洋温差能俘获转换器36中的相变材料完全融化。航行器38完成一个潜浮工作循环，再次漂浮在海面，准备进入下一个工作循环。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，搭载于水下航行器(38)的背部并随同航行器(38)在水下进行潜浮运动，由浮力调节液压单元(1)与海洋温差能俘获转换器(36)两部分组成，所述浮力调节液压单元(1)的外部主体结构由油箱端盖(2)、油箱管壳(4)、长筒管壁(5)、阀块端盖(6)、导流罩(8)依次连接组成；所述浮力调节液压单元(1)的内部设有液压系统，所述液压系统包括内皮囊(3)、外皮囊(7)、蓄能器(12)、第一电磁阀(14)、第一单向阀(17)、第二单向阀(19)、穿舱线缆(24)、第二电磁阀(29)、阀块(31)、压力传感器(32)；所述油箱端盖(2)、油箱管壳(4)、长筒管壁(5)和阀块端盖(6)构成了浮力调节液压单元(1)的耐压封闭腔；所述油箱端盖(2)、内皮囊(3)、油箱管壳(4)构成了浮力调节液压单元(1)的油箱内腔；所述海洋温差能俘获转换器(36)内部通过轴线向移动活塞隔离液压油与相变材料。

2.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述耐压封闭腔的安装端面设置有沟槽，沟槽内装有密封圈(34)并实现径向密封；耐压封闭腔在周向均布有螺纹孔并采用沉头螺栓(35)紧固。

3.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述液压系统包括蓄能油路、释能油路、储油油路和凝固油路；所述蓄能油路由海洋温差能俘获转换器(36)、第一液压钢管(37)、阀块端盖(6)、第二单向阀(19)、第二液压钢管(15)、阀块(31)、蓄能器(12)依次连接组成；所述释能油路由蓄能器(12)、阀块(31)、第三液压钢管(30)、第一电磁阀(14)、第四液压钢管(28)、阀块端盖(6)、第五液压钢管(22)、外皮囊(7)依次连接组成；所述储油油路由外皮囊(7)、第五液压钢管(22)、阀块端盖(6)、第六液压钢管(27)、第二电磁阀(29)、第七液压钢管(11)、油箱管壳(4)依次连接组成；所述凝固油路由油箱管壳(4)、第八液压钢管(33)、第一单向阀(17)、阀块端盖(6)、第一液压钢管(37)、海洋温差能俘获转换器(36)依次连接组成。

4.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述阀块端盖(6)上设置有第一螺纹孔(16)、第二螺纹孔(18)、第一油孔(20)、穿舱线缆螺纹孔(21)、第二油孔(23)、第三油孔(25)和第四油孔(26)；第一螺纹孔(16)、第二螺纹孔(18)和第一油孔(20)之间通过第一油路(39)相通，第一螺纹孔(16)与第一油孔(20)导通实现了凝固油路向海洋温差能俘获转换器(36)注油，第二螺纹孔(18)与第一油孔(20)导通实现了蓄能油路向蓄能器(12)注油；第二油孔(23)、第三油孔(25)和第四油孔(26)之间通过第二油路(40)导通，第二油孔(23)与第三油孔(25)导通实现了释能油路向外皮囊(7)注油；，第二油孔(23)与第四油孔(26)导通实现了储油油路向油箱管壳(4)注油；所述穿舱线缆(24)旋紧固定于阀块端盖(6)的穿舱线缆螺纹孔(21)中，航行器(38)能够通过穿舱线缆(24)对海洋温差能驱动浮力调节装置实施双向电气操控。

5.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述外皮囊(7)与海水接触，并安装于导流罩(8)中；海洋温差能驱动浮力调节装置通过改变外皮囊(7)的体积实现浮力调节的功能；所述导流罩(8)采用流线型外形，由密度为1.42g/ml的聚甲醛树脂制成；所述导流罩(8)底端留有轴向安装孔并与阀块端盖(6)通过螺栓紧固；导流罩(8)外壁设置U型孔，用于布置第五液压钢管(22)。

6.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述蓄能器(12)利用轴向移动活塞(13)隔离氮气和液压油。

7.根据权利要求4所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述第一单向阀(17)安装在第一螺纹孔(16)中，第一单向阀(17)能够防止海洋温差能俘获转换器(36)中的液压油反向流入油箱管壳(4)中；所述第二单向阀(19)安装在第二螺纹孔(18)中，第二单向阀(19)能够防止蓄能器(12)中的液压油反向流入海洋温差能俘获转换器(36)中。

8.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述第一电磁阀(14)、第二电磁阀(29)均为两位两通常闭的提升式零泄漏电磁阀；在释能油路中，第一电磁阀(14)上电启动可导通蓄能器(12)与外皮囊(7)之间油路，在储油油路中第二电磁阀(29)上电启动可导通油箱管壳(4)与外皮囊(7)之间油路；所述第一电磁阀(14)、第二电磁阀(29)在长筒管壁(5)内呈“十”字交叉布置，第七液压钢管(11)、第二液压钢管(15)、第三液压钢管(30)、第八液压钢管(33)从长筒管壁(5)与第一电磁阀(14)、第二电磁阀(29)之间的缝隙穿出。

9.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述阀块(31)位于蓄能器(12)与第一电磁阀(14)之间，阀块(31)连通阀块端盖(6)、蓄能器(12)、第一电磁阀(14)之间油路。

10.根据权利要求1所述一种紧凑化、模块化的海洋温差能驱动浮力调节装置，其特征在于，所述压力传感器(32)安装在阀块(31)上用于检测蓄能器(12)蓄能压力。

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