本发明涉及一种可以获取外界温差能，并将其转化为电能的装置，具体为一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置。
背景技术：
在水下潜器能源领域，使用可充电电池或一次性电池供电的方式来提供能量，在岸上或者母船上给电池充满电或者安装满电的一次性电池，待水下潜器电能耗尽之前再打捞出海，充电或者更换电池。从而维持水下潜器的正常工作。
这种供能方式具有一定的缺陷，主要表现在：首先，水下潜器主要工作场合是海洋，海洋的特殊环境不适合人类长久作业，搜寻、打捞水下潜器十分不便。其次，一次性电池的拆卸、更换十分不便，水下潜器要求结构紧凑密封性好，拆卸水下潜器可能损伤其结构，即使使用可充电电池，其寿命有限，也需要定期更换。最后，电池的制作需要耗费材料，并且报废的电池处理上也需要物力人力。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置。该装置具有免拆卸，使用寿命长，多次循环使用，无污染等特点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种蜗簧储能的海洋温差能获取转换发电装置，包括温差获能单元、机械传动单元和发电单元，所述温差获能单元由换热管、压力机和流量计组成；所述机械传动单元由单向液压缸、丝杠螺母机构、棘轮机构、蜗簧机构和增速机构组成；所述发电单元包括永磁无刷直流电机和电路控制板，所述换热管通过压力计及流量计连接所述单向液压缸，所述丝杠螺母机构螺杆连接棘轮机构的棘轮轴，棘轮轴连接蜗簧机构的输入轴，蜗簧机构的输出轴连接增速机构的增速轴，增速机构的输出轴连接所述永磁无刷直流电机。
进一步的，换热管为双层结构，外部为金属管壁，内壁为橡胶油管，金属管壁与橡胶油管之间填充有相变材料，橡胶油管内设有液压油。换热管内可装不同相变温度的相变材料，可以满足不同的外界温差的设计需求。
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)本发明中换热管采用双层结构，可更换相变材料，根据不同环境温差，装载相变温度介于温差之间的相变材料，可以满足不同海域、深度的作业环境。
(2)采用蜗簧机构储能，多次循环，系统可靠性高。
(3)整体密封结构，实现长时间自动循环工作，免拆卸更换部件，为搭载主体提供持续电能。
(4)棘轮机构断开丝杠螺母机构的螺杆与蜗簧机构的输入轴的连接作用，起到单向转动作用。
附图说明
图1为本发明装置的原理示意图。
图2为本发明换热管截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明装置是由换热管1、压力计2、流量计3、单向液压缸4、丝杠螺母机构5、棘轮机构6、蜗簧机构7、增速机构8、永磁无刷直流电机9、二极管10、整流稳压电路11、二极管12、耗散电阻13、控制、检测、存储单元14、二极管15、电源16、电机转速传感器t1、负载电流传感器t2、负载电压传感器t3、电机导通开关s1、负载耗电控制开关s2、电源开关s3、通信串口rs232组成。其中换热管1为双层结构，外部为金属管壁，内部为橡胶油管，金属管壁与油管之间为相变材料，油管内为液压油，换热管1通过内部油管连接压力计2、流量计3，最终与单向液压缸4相连。单向液压缸4左端为液压油舱，右端为活塞杆，活塞杆固定丝杠螺母机构5的螺母，螺母与螺杆通过螺旋副连接。棘轮机构6的轴连接丝杠螺母机构5的螺杆。蜗簧机构7的输入轴连接棘轮机构6的轴。增速机构8的输入轴连接蜗簧机构7的输出轴，输出轴连接永磁无刷直流电机9的轴。
该装置的具体工作过程如下：
如图1所示，当换热管1出油阶段，换热管1内相变材料开始膨胀(由固态融化为液态)，换热管1内的液压油流入双作用液压缸4的左端，推动活塞向右移动，推动单向液压缸4活塞向右移动，并推动丝杠螺母机构5中的螺母移动，螺母通过螺旋副带动丝杠转动，丝杠螺母机构5通过丝杠带动棘轮机构6转动，棘轮机构6轴带动蜗簧机构7输入轴转动，输入轴转动带动蜗簧旋转变形，进行机械储能，当相变完成，蜗簧带动输出轴转动，输出轴带动增速机构8输入轴转动，通过齿轮组带动输出轴转动，输出轴带动永磁无刷直流电机9轴转动，从而实现发电过程。
当换热管1回油阶段，相变材料开始凝固(由液态凝固为固态)换热管1的橡胶软管为真空状态，将单向液压缸4左侧油吸入换热管1，单向液压缸4活塞向左移动，带动丝杠螺母机构5的螺母向左移动，棘轮机构6断开丝杠螺母机构5的螺杆与蜗簧机构7的输入轴的连接作用，起到单向转动作用。从而达到回油过程为下一次出油发电做准备。
电路控制部分，单片机控制系统初始化后，并联调节器开关闭合导通，检测永磁无刷直流电机9转速，电机转速传感器t1检测当永磁无刷直流电机9转速≥5500r/min时电机导通开关s1闭合导通，电机导通开关s1闭合导通，电池充电。池电量达到设定的电池充电最大电量时电机导通开关s1断开截止，电池停止充电。电池电量未达到设定的电池充电最大电量电机导通开关s1保持闭合导通。永磁无刷直流电机9转速＜5500r/min时，电机导通开关s1断开，电池停止充电，电机导通开关s1断开。
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。