[发明专利]海底压力补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及水下压力补偿系统。

背景技术

对于海底设备，将它们布置成能在特定压力的海水下可靠地工作可能是一项特殊的任务。用于电力或机械设备的海底封罩可分成两组，抗压封罩和压力补偿封罩。后者的特征是封罩被流体填充，封罩内的压力大约与环境压力相同或者比环境压力稍高。

通过压力补偿，任务是要维持封罩内有足够压力，例如以经受来自环境海水的压力。封罩内的压力可小于海水的压力，因此海底设备壳体或封罩只需要经受海水施加在封罩上的外部压力和封罩内维持的内部压力之间的压差。

为了提供适当的流体压力，在特定应用中，封罩内的液压流体由弹簧加压。

此外，海底设备在封闭壳体中的封装还可防止海水进入系统中。

发明内容

本发明致力于找到现有解决方案的替代方式。

此目标由独立权利要求来实现。从属权利要求描述了本发明的有利改进和变型。

根据本发明，提供了一种压力补偿系统，特别是海底环境中的压力补偿系统，包括：围绕空腔的流体填充封罩；第一压力补偿器，其具有第一腔室和第二腔室，第一腔室与空腔流体连通；和第二压力补偿器，其具有第三腔室和第四腔室。该系统被设计成，第二压力补偿器的第三腔室与第一压力补偿器的第二腔室流体连通。

这允许更好地隔开来自环境海水的流体或围绕该系统的其它流体。

流体填充封罩的空腔内和第一腔室内使用的第一流体有可能是液体，例如油。

第二压力补偿器的第三腔室和第一压力补偿器的第二腔室内使用的第二流体也可以是液体，例如油，但可以是与第一流体不同的类型。

该系统可被设计成，环境海水既不被混合，第一流体或第二流体也不被混合。它们可由固体柔性壁隔开。

优选地，第一压力补偿器的第一腔室可通过第一波纹管（bellow）、隔板或袋状物与第一压力补偿器的第二腔室隔开。这同样可适用于第二压力补偿器，使得第三腔室可通过第二波纹管、隔板或袋状物与第四腔室隔开。

优选地，第一或第二压力补偿器的壳体可以是固体。波纹管可允许调节压力补偿器内腔室的体积，使第一腔室体积的增大导致第二腔室体积减小相同量。以相似方式，第三腔室体积的增大会导致第四腔室体积减小相同量。更为一般的是，一个共同的压力补偿器内的两个腔室的体积调节可以是相互的。

在一个优选实施例中，第一波纹管和/或第二波纹管可分别是无弹簧的。因此，弹簧不用来产生所需过压。实际上，第一波纹管和/或第二波纹管可皆具有带重量特别是静重的元件，以对流体产生所需过压。此元件可被相对于波纹管设置成，使得元件的重量产生使波纹管的行程降低的力。优选地，波纹管可被定向为使得波纹管的运动基本是在竖直方向上的，元件会被定位在波纹管的最竖直的位置，使得如果不存在流体来抵抗重力的话，重力会引起元件使波纹管塌陷。在波纹管内存在流体时，取决于其重量，元件会引起力在流体上，以致产生过压。

优选地，该系统可包括双壳设计，其中填充第一流体的流体填充封罩由另一流体填充封罩围住或封装，另一流体填充封罩围绕填充第二流体的另一空腔。

因此，封装的电力或机械设备可以受到两个壳的保护：如之前限定的流体填充封罩的内阻挡层，和由另一流体填充封罩的外阻挡层。这降低了泄漏风险。即使外阻挡层变得有裂缝，设备会由内阻挡层完全保护不受海水影响。

具有双壳设计的布置结构（由流体填充封罩和另一流体填充封罩提供）可允许恰好只有两个压力补偿器，用于两个流体填充封罩的压力和/或体积补偿的所述第一压力补偿器和所述第二压力补偿器。这对于具有四个波纹管作为压力补偿器的双壳解决方案是有利的。

压力补偿器可位于不同位置。例如，两个都可位于两个流体填充封罩外部。可替代地，两个都可位于外部的另一流体填充封罩内，使得甚至压力补偿器也受到该封罩的保护。这也是可行的，即第一压力补偿器可位于另一填充的封罩中，而第二压力补偿器可位于两个流体填充封罩外部。参照附图可以看出这方面和其它方面。

必须注意，已经参照不同主题描述了本发明的实施例。具体地，已经参照设备类型权利要求描述了一些实施例，而参照方法类型权利要求描述了其它实施例。然而，本领域技术人员会从上文和下文的描述得出，除非另外指出，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，关于不同主题的特征之间的任何组合，特别是设备类型权利要求的特征和方法类型权利要求的特征之间的任何组合也认为被本申请公开。

上文限定的本发明的各方面和另外方面通过后文将描述的实施例的例子是显然的，并参照实施例的例子来解释。

附图说明