一種新型海洋溫差能利用裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋能源應用技術領域，具體地說，涉及一種新型海洋溫差能利用裝置。
【背景技術】
[0002]目前，能源危機和環境污染問題的日益嚴峻，新能源尤其是可再生能源、清潔能源的開發和利用成為當今社會的熱門話題。溫差能是海洋能源中存在最為廣泛的一種清潔能源，在海洋表層與300?500米深處，海水溫差為15?25K ;由此可見，海洋溫差能雖然數量巨大，能量品位不高。海洋溫差能傳統的利用方式是分別取深層海水和表層海水作為冷源和熱源，驅動低溫朗肯循環做功，該方式原理可行，然而效率較低、成本較高、設備復雜并且工程實踐難度較大，因此至今沒有獲得推廣。
[0003]發明專利2011110147353.0中公開了一種“利用海洋溫差能發電的方法及裝置”，其利用表層高溫海水加熱低沸點工質使之蒸發氣化和深層低溫海水冷卻乏氣使之液化，如此構成閉式循環推動汽輪機做工，這種傳統海洋溫差能利用方式，在美國、法國已有類似電站建成。該發明海洋溫差能利用方式往往用于大型電站，設備復雜、成本高、難以推廣。
[0004]海洋溫差能發電裝置需要復雜的大型設備，包括幾百米長需要保溫和保壓的管道、大型海水泵、大量昂貴的低溫工質。然而海洋溫差能品位很差，發電成本相對于火電、水電、核電甚至光電都沒有任何優勢。為此，如何低成本、高效率的利用海洋溫差能，甚至改變常規的發電思路，利用海洋溫差直接驅動航行器成為當前關注的熱點。
【發明內容】
[0005]為了避免現有技術存在的不足，克服其結構復雜、成本高、收益效果差的問題，本發明提出一種新型海洋溫差能利用裝置。該裝置通過低溫工質將海洋溫差能轉化成機械能直接用于驅動水下滑翔機，結構簡單、效果顯著。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括恒壓機構、共桿活塞、熱敏膨脹機構、限位自鎖機構，其特點是，恒壓機構與熱敏膨脹機構固連，共桿活塞兩端分別與恒壓腔體和熱敏膨脹腔內的小活塞缸配合；
[0007]所述恒壓機構包括組合閥門、端蓋板、恒壓腔體，所述恒壓腔體為圓筒形結構，一端有連接法蘭與連接板固連，恒壓腔體另一端與端蓋板連接，端蓋板上安裝有組合閥門，恒壓腔體內壁周向有臺階，恒壓腔體側壁上開有透水孔，限位自鎖機構位于恒壓腔體側壁上，且與透水孔相對；
[0008]所述熱敏膨脹機構包括連接板、充氣閥、熱敏膨脹腔體、小活塞缸、腔體端板，連接板位于熱敏膨脹腔體一端，且與熱敏膨脹腔體固連，連接板中心有通孔，充氣閥安裝在連接板上，腔體端板與熱敏膨脹腔體另一端固連，小活塞缸位于熱敏膨脹腔體內，小活塞缸通過端部連接法蘭固定在連接板上，小活塞缸另一端與熱敏膨脹腔相通；
[0009]所述共桿活塞由活塞、小活塞、U形連接件、左十字銷、右十字銷組成，活塞與恒壓腔體配合，活塞桿上靠近兩端周向分別有第一限位槽和第二限位槽，活塞桿一端有第一U形槽，活塞桿穿過連接板與U形連接件通過左十字銷連接，小活塞側端有第二 U形槽與U形連接件的另一端通過右十字銷連接，小活塞與小活塞缸配合；
[0010]所述限位自鎖機構包括頂塊、彈簧、螺紋管、調節塊，螺紋管管壁內外有螺紋，調節塊位于螺紋管內底部，彈簧位于頂塊和調節塊之間，頂塊與第一限位槽，第二限位槽配合，通過壓緊頂塊實現限位和自鎖。
[0011]所述連接板與恒壓腔體和小活塞缸同軸安裝。
[0012]各連接件之間通過O型圈實現徑向密封。
[0013]熱敏膨脹腔體和恒壓腔體采用不銹鋼材料，腔體壁面進行保溫處理。
[0014]有益效果
[0015]本發明提出的一種新型海洋溫差能利用裝置，包括由恒壓機構、共桿活塞、熱敏膨脹機構、限位自鎖機構，恒壓機構與熱敏膨脹機構固連，通過截面積不同的共桿活塞兩端分別與恒壓腔體和熱敏膨脹腔內的小活塞缸配合安裝；運用工質的熱脹冷縮特性和兩相區的恒壓特性，實現裝置的排水量隨溫度的升高而降低，反之亦然。表層海水較深層海水有20K的溫度差，裝置在海洋溫差的驅動下實現自動浮沉運動。通過限位自鎖機構使裝置下沉階段重心靠近恒壓腔，上浮階段重心靠近熱敏膨脹腔，裝置始終處在最大的正浮力、負浮力驅動下運行。海洋溫差能利用裝置結構簡單，將海洋溫差能轉化成機械能提高了海洋溫差能利用的效率。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施方式對本發明一種新型海洋溫差能利用裝置作進一步詳細說明。
[0017]圖1為本發明海洋溫差能利用裝置結構示意圖。
[0018]圖2為本發明的限位自鎖機構和共桿活塞結構圖。
[0019]圖3為本發明的共桿活塞及U形連接件示意圖。
[0020]圖4為基于本發明設計的水下滑翔機。
[0021]圖中:
[0022]1.組合閥門2.端蓋板3.恒壓腔體4.恒壓腔5.透水孔6.充氣閥7.連接板8.活塞9.熱敏膨脹腔體10.小活塞缸11.熱敏膨脹腔12.腔體端板13.限位自鎖機構
14.第一限位槽15.頂塊16.第二限位槽17.U形連接件18.小活塞19.左十字銷20.右十字銷21.調節塊22.彈簧23.螺紋管24.第一 U形槽25.第二 U形槽26.水下滑翔機27.海洋溫差能利用裝置
【具體實施方式】
[0023]本實施例是一種新型海洋溫差能利用裝置。
[0024]參閱圖1、圖2、圖3，本實施例海洋溫差能利用裝置由恒壓機構、共桿活塞、熱敏膨脹機構、限位自鎖機構組成，恒壓機構與熱敏膨脹機構固定連接，共桿活塞兩端分別與恒壓腔體和熱敏膨脹腔內的小活塞缸配合。恒壓腔4內充注兩相區較寬、分子量較大、常溫液化壓力范圍在45?55Mpa的工質，恒壓腔4內工質處于兩相區，壓力保持穩定；熱敏膨脹腔11內充注分子量較大、液化壓力更高的氣體，周圍壁面采用銅或鋁易導熱金屬材質，熱敏膨脹腔11內工質始終為氣態，且壓力隨環境溫度改變而改變。
[0025]恒壓機構包括組合閥門1、端蓋板2、恒壓腔體3，恒壓腔體3為圓筒形結構，一端有連接法蘭與連接板7固定連接，恒壓腔體3另一端與端蓋板2連接，端蓋板2上安裝有組合閥門1，恒壓腔體3內壁周向有臺階用于限制活塞8的行程；恒壓腔體3側壁上開有透水孔5，海水通過透水孔5注入流出；限位自鎖機構13安裝在與透水孔