[发明专利]起动热机的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年11月20日提交的美国临时专利申请No.61/263,180的权益，在此引用其全部内容并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及一种起动热机的方法。

背景技术

热能是能量的一种形式，由物体、区域和/或流体之间的温度差产生。例如，系统的主要区域可具有比系统的次要区域相对更高的温度，因此提供了热能来源。另外，这种热能可以转变为其他形式的能量，例如机械能或电能。

发明内容

一种起动热机的方法，该方法包括把热机的元件暴露给热能源。该热能源由具有第一温度的热源和具有比第一温度低的第二温度的热沉之间的温度差提供。该元件由第一形状记忆合金形成，该第一形状记忆合金具有响应于热源和热沉之间的温度差在第一相变温度时在奥氏体和马氏体之间可变的结晶相。该方法还包括改变第一形状记忆合金的结晶相以把热能转变为机械能，以及在所期待的运行方向上引发元件的初始运动从而起动所述热机。

在一个变型中，该元件由连续环形成，把元件暴露给热能源的步骤包括把隔离器从第一位置设置到第二位置。该隔离器被构造为把元件与热源分隔开，并在第一位置被设置在元件和热源之间。该隔离器在第二位置不被设置在元件和热源之间。该方法还包括，第一形状记忆合金的结晶相从马氏体到奥氏体的变化响应于热源引起第一形状记忆合金在局部区域的尺寸收缩，第一形状记忆合金的结晶相从奥氏体到马氏体的变化响应于热沉引起第一形状记忆合金在局部区域的尺寸膨胀，两者交替进行，从而把热能转变为机械能。该方法还包括，通过激活被构造为用于脚踏起动热机的起动机构而在所期待的运行方向上引发元件的初始运动，从而起动热机。

在另一个变型中，该方法包括把所述元件设置为与热源具有不足发生第一形状记忆合金的结晶相变的热关系，以停止所述元件在所期待的运行方向上的运动，从而停止所述热机。

该方法使热机能够有效地起动。特别地，该方法提供了热机的脚踏起动功能，这在热机不使用时间段之后或暂时熄火之后是有用的。

通过如下结合附图详细描述的实施本发明的最佳模式，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得明显。

本发明还提供了如下技术方案：

1、一种起动热机的方法，该方法包括：

把热机的元件暴露给热能源，该热能源由具有第一温度的热源和具有比第一温度低的第二温度的热沉之间的温度差提供，其中该元件由第一形状记忆合金形成，该第一形状记忆合金具有响应于热源和热沉之间的温度差在第一相变温度时在奥氏体和马氏体之间可变化的结晶相；

改变第一形状记忆合金的结晶相从而把热能转变为机械能；以及

在所期待的运行方向上引发元件的初始运动从而起动所述热机。

2、如方案1所述的方法，其中，结晶相从马氏体到奥氏体的变化响应于热源使第一形状记忆合金在局部区域尺寸收缩。

3、如方案2所述的方法，其中，结晶相从奥氏体到马氏体的变化响应于热沉使第一形状记忆合金在局部区域尺寸膨胀。

4、如方案3所述的方法，其中，第一形状记忆合金响应于热源在局部区域尺寸收缩和响应于热沉在局部区域尺寸膨胀交替进行，从而把热能转变为机械能。

5、如方案1所述的方法，其中，所述引发步骤包括激活被构造用于脚踏起动热机的起动机构。

6、如方案5所述的方法，其中，所述引发步骤包括热激活具有第二相变温度的构件，该第二相变温度低于第一相变温度。

7、如方案5所述的方法，其中，所述引发步骤包括引导流体流经所述元件从而改变所述元件的温度。

8、如方案5所述的方法，其中，所述引发步骤包括向所述热机传送动能。

9、如方案5所述的方法，其中，所述引发步骤包括把电能转变为动能。

10、如方案5所述的方法，其中，所述引发步骤包括不对称地操作热机。

11、如方案10所述的方法，其中，所述操作步骤包括使所述元件沿着多个滑轮移动，其中所述元件被构造为连续环，所述滑轮被构造为支撑所述元件。

12、如方案11所述的方法，其中，第一形状记忆合金响应于热源在局部区域尺寸收缩，响应于热沉在另一个局部区域尺寸膨胀，两者交替进行，从而把热能转变为机械能。

13、如方案1所述的方法，其中，所述暴露步骤包括解锁锁止器，该锁止器被构造为把所述元件设置为与热源具有不足以使第一形状记忆合金的结晶相发生变化的不充分的热力关系。