[實用新型]溫差熱機

無效

• 申請號: 200820074302.3
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN201176910Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 宋歌
• 申請（專利權）人: 宋歌
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 韓素琴

技術領域

本實用新型涉及一種做功機械，更具體的說，本實用新型涉及一種利用金屬溫差將熱能轉化為機械能的做功機械。

背景技術

目前的各種做功機械，除手動以外，大多采用電氣驅動，因此，電驅動設置是其不可缺少的一個部分。

實用新型內容

本實用新型所要解決的問題，就是打破以上限制，提供一種不需要電驅動設置，而利用溫差效應將熱能轉化為機械能的做功機械——溫差熱機。

本實用新型的溫差熱機，包括支架，所述支架的上端設置有雙金屬片和通過滾動軸承設置的軸，所述的軸上由后至前順序設置齒輪、單向棘輪裝置和滑輪；所述的雙金屬片設置為螺旋狀，且其螺旋中心與所述軸后端的固定板相固定；所述的齒輪通過滾動軸承設置在所述雙金屬片的前部，且其邊緣連接所述雙金屬片形成的螺旋外端；所述的單向棘輪裝置由徑向中心對稱固定在所述齒輪端面上的兩個棘爪和一個固定在所述軸上的單向棘輪組成；所述的滑輪固定在所述軸的前端并通過與其連接的繩索連接重物。

所述的雙金屬片可以由鋁和銅組成，或者由鉛和鋼組成。

本實用新型的有益效果是：利用構成雙金屬片的兩種金屬熱膨脹系數不同的特點進行設計，使所述的溫差熱機實現將熱能轉化為機械能的設計目的。

附圖說明

圖1是本實用新型溫差熱機的整體結構示意圖；

圖2是從圖1的左視圖方向可見的單向棘輪裝置的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型的溫差熱機進行詳細描述。

參見圖1、圖2，本實用新型的溫差熱機，包括支架1、齒輪2、雙金屬片4、組成單向棘輪裝置的棘爪6和棘輪7、以及軸8、滑輪9與重物10。所述的軸8由滾動軸承支撐設置在所述支架1的上端；所述的雙金屬片4卷成螺旋狀并以其螺旋中心固定在所述軸8后端的固定板3上；所述的齒輪2通過滾動軸承設置在所述雙金屬片4的前部且其邊緣通過一個可拆卸的卡式連接塊5與所述雙金屬片4的螺旋狀外端相連接；所述的單向棘輪裝置由一個棘輪7和兩個棘爪6組成，所述的兩個棘爪6徑向中心對稱固定在所述齒輪2的端面上，所述的一個棘輪7與所述的軸8固定，所述棘輪7的邊緣設置有單向輪齒，可使所述的棘爪6和所述的棘輪7構成單向運動副；所述的滑輪9固定安裝于所述軸8的前端，并通過其上設置的繩索連接重物10，所述的重物10在系統做功時可被逐漸提起。

為了確保所述的棘輪7不會因為偏轉到某一特定角度而停止運動，本實用新型特別在所述的兩個棘爪6和所述的齒輪2之間安裝了彈性鋼絲和橡皮筋。

所述的雙金屬片4由兩種具有不同熱膨脹系數的金屬材料組成，所述兩種具有不同熱膨脹系數的金屬材料可以是鋁和銅，也可以是鉛和鋼，比如市售的各種型號的標準雙金屬片。本實施例選用了有較高靈敏度的TD5J1480型雙金屬片。

由于本實用新型中的雙金屬片4由兩種不同熱膨脹系數的金屬制成，所以，當其吸收熱能時，構成所述雙金屬片4的兩種金屬會發生明顯不同的熱膨脹現象，以使卷成螺旋狀的雙金屬片4因兩種金屬之間熱變形的不同而產生位移效果。

又由于本實用新型中所用的雙金屬片4采用了將具有較高熱膨脹系數的材料放在外圈的設置方式，所以，其吸收的熱量越高就卷得越緊，積聚的能量也就越大。該原理與常見的雙金屬溫度計一樣，均是利用雙金屬具有不同熱膨脹系數的特點將其螺旋狀的中心固定，以使其外圈在溫度變化時能夠產生定向偏轉。

本實用新型的溫差熱機將熱能轉化為機械能的過程是：

(1)初始時，所述的溫差熱機處于平衡位置；

(2)當固定于所述支架1上的雙金屬片4的外端隨溫度升高產生舒張變形而發生偏轉時，與其連接的齒輪2將隨之產生轉動，所述齒輪2的轉動將帶動與所述軸8固定安裝的棘輪7和滑輪9以同一角速度ω轉動，并通過與所述滑輪9連接的繩索提起重物10向上移動h距離；

(3)當固定于所述支架1上的雙金屬片4的外端隨溫度降低產生收縮變形而發生反向偏轉時，與其連接的齒輪2將隨之產生反向轉動，由于所述棘輪7外緣的輪齒為單向設置，故其反向轉動會被所述的棘爪6阻止，并同時阻止了所述軸8的反向轉動，從而使與所述軸8固定安裝的棘輪7和滑輪9保持了先前所轉過的角度，以使被所述的滑輪9提起的重物10保持了向上移動的h距離；

(4)當固定于所述支架1上的雙金屬片4的外端隨溫度升高再次產生舒張變形而發生偏轉時，本實用新型將重復步驟(2)中的做功狀況；

(5)當固定于所述支架1上的雙金屬片4的外端隨溫度降低再次產生收縮變形而發生反向偏轉時，本實用新型將重復(3)中的保持狀況……