[发明专利]低温差旋转发动机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年11月15日提交的美国临时申请No.61/261,362以及于2010年10月31日提交的美国临时申请No.61/408,649的权益，其整体内容通过引用结合于此。

技术领域

这里描述的实施例涉及从低温差源提取能量，更具体地，涉及从低温差源产生能量的系统、设备和方法。

背景技术

从低温差源（例如通过太阳能处理、地热处理或工业处理加热的水）提取能量并将此能量转化成旋转或其他形式的能量，通常效率低或不实用。

已经进行了多次尝试来提供使得能量提取更实用的设备。例如，Gould（美国专利No.4,570,444）描述了一种具有轮状转子的太阳能电机，该转子具有分成中空隔室的轮缘。该转子被设计为围绕水平轴线旋转且同时在其一部分轮缘隔室中含有挥发性液体。该转子具有轮毂（其也具有分开的隔室）以及使轮毂与轮缘隔室互相连接的中空轮辐。该转子的内部被设计为在其轮毂中容纳压缩气体，然后将其通过中空轮辐发送至位于转子轴线一侧上的轮缘隔室。当压缩气体与轮缘的该部分中的液体表面接触时，其在该表面上施加压力。液体表面上的压力迫使液体到达转子的相对侧并进入轮缘，通过轮辐和轮毂中的一系列互相连接的通道，处于比其原始水平高的水平。这导致转子一侧上的重量不平衡，这使得转子沿趋向于恢复其重量平衡的方向在重力的影响下转动或旋转。只要将压缩气体送入其轮毂，转子就继续旋转。压缩气体可以是转子中的挥发性液体的气相。

另一方面，Yoo等人（美国专利No.6,240,729）描述了一种用于将热能转化成机械运动的设备，包括安装在热源上方的轴上的框架。包括至少三个由流体管道连接的细长腔室的流路安装在该框架上，并且设置于流路中的单向阀允许流路内的单向流体流动。热源将包含在腔室内的运动流体加热至其沸点之上，这增大了所加热腔室内的蒸气压力，从而迫使流体流出该腔室并流入流路中的直接下游的腔室。下游腔室的所增加的重量产生围绕轴的转矩，沿上游方向旋转框架。

此外，Iske（美国专利No.243,909）描述了一种电机中的直管，该直管在每端具有容器，并允许封闭的挥发性液体在热量作用下从一个容器到达另一个容器。

仍然需要一种从低温差源提取能量的改进设备。

发明内容

一种发动机被配置成从热源提取能量，如下所述。轴可旋转地联接于支撑件并可沿第一方向旋转。多个容器联接于轴并围绕该轴设置。多个容器中的至少第一容器包括隔热部和导热部。多根管道将多个容器连接在一起。多个容器中的每一个经由管道中的至少一根与多个容器中的至少另一个连通。至少第一容器中设置有挥发性流体。选择挥发性流体，以由于热源而至少部分地蒸发。至少第一容器中设置有质体（mass）。所述多个容器设置成允许第一容器的导热部遇到热源。导热部能够传递热量，以至少部分地蒸发第一容器内的挥发性流体，使得质体至少部分地从第一容器移动到位于第一容器上方的连接容器。这就产生了促使轴和多个容器沿第一方向旋转的重力矩。

附图说明

图1是根据本发明实施例的被配置成从热源提取能量的发动机的示意图；

图2a-2b是运动中的隔离管道和容器对的横截面图；

图3是滚筒和旋转位置检测器的示意图；

图4a是发动机的旋转部分的示意图；

图4b是用于控制发动机的控制器的程序的图表；

图5是用于控制发动机的控制器的另一程序的图表；

图6是用于控制发动机的控制器的又一程序的图表；

图7是容器及连接管道的一部分的横截面图；

图8是根据另一实施例的容器的横截面图；

图9是根据另一实施例的容器的横截面图；

图10a-10b是根据另一实施例的具有自调节容器的发动机的横截面局部视图；

图11是根据另一实施例的容器的横截面图；

图12是根据另一实施例的容器的横截面图；

图13a-13b是根据另一实施例的多级发动机的示意图；

图14是根据另一实施例的隔离管道和容器对的横截面图；

图15是根据另一实施例的发动机的容器、管道及阀门布置的示意图；

图16是根据另一实施例的容器的横截面图；

图17是根据另一实施例的容器的横截面图；

图18是根据另一实施例的容器及连接管道的一部分的横截面图；

图19是利用图18中的容器的发动机的示意图；以及