[实用新型]电热式浮力调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浮力调节装置，特别涉及一种电热式浮力调节器。

背景技术

    目前的潜水结构物，如潜艇，当需要下潜时，潜艇会驱动空气压缩机将艇内的空气压缩，然后吸入压载海水，增加整体重量，实现下沉。或者采用活塞式浮力调节机构（如专利CN102030088 A），显然这些浮力调节机构的体积庞大，结构复杂，需要多个机械结构协同完成上浮或下潜。这些缺点就会导致调节器易腐蚀损坏，自身体积笨重等难以克服的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种电热式浮力调节器，能够达到结构简单，体积小巧，调节浮力范围大，反应灵敏，耐腐蚀性强，能够多次循环使用，并易于模块化生产和组装的效果。

其技术方案是：包括导线、电加热器、挥发性液体、锥形底盘、下密封活塞、折叠式箱体、刚性筒体、上固定密封圈；所述的上固定密封圈固定在刚性筒体上端，折叠式箱体装在刚性筒体内部，折叠式箱体下端与锥形底盘连接形成连贯的空间，并通过下密封活塞与刚性筒体内壁紧密接触，下密封活塞能够沿着刚性筒体轴线方向移动，锥形底盘的最低端装有电加热器，在锥形底盘内部装有挥发性液体。

上述的折叠式箱体为伸缩式的箱体结构。

上述的锥形底盘的底部为椎体形状，内部装有挥发性液体。

本实用新型的有益效果是：一方面本实用新型采用普通的电加热器实现对浮腔体积可多次循环的调整，结构的自重小，成本低廉，故障率低；另一方面，本实用新型没有采用吸入压载水改变重量的方式，而是通过调整排水体积直接改变浮力，外部结构简单，更耐海水腐蚀。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型俯视图；

附图3是本实用新型正视图,体积收缩图；

附图4是本实用新型体积膨胀图；

上图中：导线1、电加热器2、挥发性液体3、锥形底盘4、下密封活塞5、折叠式箱体6、刚性筒体7、上固定密封圈8。

具体实施方式

     结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型包括导线1、电加热器2、挥发性液体3、锥形底盘4、下密封活塞5、折叠式箱体6、刚性筒体7、上固定密封圈8；所述的上固定密封圈8固定在刚性筒体7上端，折叠式箱体6装在刚性筒体7内部，折叠式箱体6下端与锥形底盘4连接形成连贯的空间，并通过下密封活塞5与刚性筒体7内壁紧密接触，下密封活塞5能够沿着刚性筒体7轴线方向移动，锥形底盘4的最低端装有电加热器2，在锥形底盘4内部装有挥发性液体3。

其中，折叠式箱体6为伸缩式的箱体结构；上述的锥形底盘4的底部为椎体形状，内部装有挥发性液体3。

当本实用新型接收到控制系统发来的上浮指令，需要提高浮力时，外部控制设备发出驱动电信号，电流通过导线1传导到锥形底盘4的最低端的电加热器2，电加热器2开始加热预先盛装在折叠式箱体5内部的挥发性液体3，挥发性液体3受热后由液态转化成气态，折叠式箱体6的体积膨胀，推动下密封活塞5向下移动，浮力调节器的总排水体积增大，由阿基米德浮力定律可知，所能提供的浮力增大。整个过程中液体减小的重量等于气体增加的重量，整体的重力没有变化，即浮力调节器本身不需要消耗额外的浮力。当提供的浮力足够时，停止供电，加热停止，气体体积不再增加，在外部海水压力作用下液态和气态保持相对的动态平衡。停止加热一段时间后，由于海水温度（5~20度）比折叠式箱体内部的挥发性液体气体的温度低，内部气体的温度逐渐下降，折叠式箱体6的气体逐渐转变成为液体，体积缩小，海水强大的外压力推动下密封活塞5向上移动，排水体积减小，提供的浮力下降，根据不同的载重而出现悬浮或下沉不同的运动状态。通过调整加热和冷却时间间隔可以实现不同的升沉或悬浮状态。

本实用新型运用原理有：

（1）物质的相态变化原理：

加热使液体气化，体积膨胀；放热使气体液化，体积缩小，总质量不变。在本实用新型中，没有空气压缩机，或其他的柱塞式曲柄连杆机构等复杂的机械结构，采用普通的电加热器实现对浮腔体积可多次循环的调整，结构的自重小，成本低廉，故障率低。

（2）阿基米德定律：浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力等于该物体排开的流体重力，方向垂直向上。在本实用新型中，没有采用吸入压载水改变重量的方式，而是通过调整排水体积直接改变浮力，外部结构简单，更耐海水腐蚀。