10的頂部熱區(qū)3045提供熱能。例如,太陽能(如圖6中的箭頭S所指示的)通過絕緣玻璃板3053(其是半透明的或透明的)傳遞,以加熱包含在殼體3012中的空氣3032。在這一方面,玻璃板3035適于保持在頂部熱區(qū)3045中的熱量。在一個實(shí)施例中,可以用其它合適的板材(諸如,金屬板,等等)或者能夠?qū)⑻柲芑蛘咂渌稍偕臒崮芴峁┑巾敳繜釁^(qū)3045上的機(jī)構(gòu)來替代玻璃板3035。
[0041]如圖6所示,提供了太陽能儲存箱3059來儲存多余的熱能,從而可以根據(jù)需要來將這種能量提供給頂部熱區(qū)3045。還設(shè)置了熱泵3061以用于從中間區(qū)3051取出不需要的熱能。熱泵3061還可以被構(gòu)造成可收集任何種類的外部熱能(例如,太陽能、地?zé)帷⒑Q鬅?,等?。通過熱泵3061抽取的任何多余的熱或冷熱能可以分別被儲存在熱儲存箱3063或冷儲存箱3065中,并且可以根據(jù)需要有選擇性地分別供應(yīng)給頂部熱區(qū)3045或者底部冷區(qū) 3043。
[0042]底部冷區(qū)3043可以設(shè)置在地下,從而給底部冷區(qū)3043提供絕緣并防止太陽能S輸入到底部冷區(qū)3043。冷熱能源3067也設(shè)置在靠近殼體3012的底部的地方,以將冷熱能供應(yīng)給底部冷區(qū)3043。冷熱能源3067可以采用冷水、地?zé)崮芑蛘呷魏纹渌线m的熱能輸入。由于對流以及熱和冷熱能的輸入,所以在殼體3012中頂部熱區(qū)3045的溫度高于底部冷區(qū)3043的溫度的地方形成溫度梯度。
[0043]上L型分隔件3069設(shè)置在頂部熱區(qū)3045和中間區(qū)3051之間,以防止熱和冷流體在頂部熱區(qū)3045和底部冷區(qū)3043之間混合。上L型分隔件3069中的一個固定在殼體3012的一側(cè)上,而另一個上L型分隔件3069固定在殼體3012的相對側(cè)上。上簾式風(fēng)扇3071安裝到上L型分隔件3069的其中一個上,以產(chǎn)生風(fēng)幕,用于進(jìn)一步防止熱能在頂部熱區(qū)3045和中間區(qū)3051之間傳遞。
[0044]類似地,下L型分隔件3073設(shè)置在底部冷區(qū)3043和中間區(qū)3051之間,以防止熱和冷流體在頂部熱區(qū)3045和底部冷區(qū)3043之間混合。下L型分隔件3073中的一個固定到殼體3012的一側(cè)上,而下L型分隔件3073中的另一個則固定到殼體3012的相對側(cè)上。下簾式風(fēng)扇3075安置在下L型分隔件3073的其中一個上,以產(chǎn)生風(fēng)幕,用于進(jìn)一步防止熱能在底部冷區(qū)3043和中間區(qū)3051之間傳遞。
[0045]還參看圖6和7,容器3011,3013,3077,3079通過支架3081,3083連接到鏈條3055,3057上(還可參見圖8A)。容器3011,3013,3077,3079適于按順序移動通過熱區(qū)3045、中間區(qū)3051和冷區(qū)域3043,以便使鏈條3055,3057和鏈輪3022,3024轉(zhuǎn)動。為了引起這種轉(zhuǎn)動,容器3011,3013,3077,3079中的每一個都適于填充有基本上不可壓縮的工作流體3085(即,體積不因壓力的變化而受明顯影響的流體,諸如,水或者其它合適的液體)。工作流體3085可以包含防凍劑、鹽或者在本領(lǐng)域已知的任何其它物質(zhì),以防止流體3085凍結(jié)。流體軟管3035通過連通軟管3037連接到容器3011,3013, 3077, 3079中的每一個上,并且起到工作流體3085可以通過其在容器3011,3013,3077,3079之間流動的導(dǎo)管的作用,由此允許容器3011,3013, 3077, 3079以下面將進(jìn)一步描述的方式伸展和收縮。流體軟管3035分別由安裝在軸3018,3020上的輪子3087,3089或者其他導(dǎo)向突出限制橫向移動,并且與容器3011,3013,3077,3079和鏈條3055,3057相連地移動。閥3091 (僅在圖8A和8B中示出)設(shè)置在每一個連通軟管3037上,以便控制工作流體3085在流體軟管3035和每一個容器3011,3013,3077,3079之間的流動。當(dāng)容器3011,3013,3077,3079移動通過頂部熱區(qū)3045和底部冷區(qū)3043時,閥3091可以通過接觸、重量、致動器、磁場或者在本領(lǐng)域中已知的任何其它合適的方法打開或關(guān)閉。流體軟管3035和容器3011,3013,3077,3079形成一個閉合的(即,液密的)系統(tǒng),在沒有工作流體3085泄露出系統(tǒng)的情況下,其允許工作流體3085在流體軟管3035和容器3011,3013,3077,3079之間輸送。
[0046]現(xiàn)在參照圖8A和8B,容器3011包括具有相對的端板3095,3097的缸體3093。端板3095經(jīng)由支架3081固定到鏈條3055上,并以流體密封的方式連接到流體軟管3035上,從而在沒有工作流體3085泄露出閉合的流體系統(tǒng)的情況下,對工作流體3085流進(jìn)和流出缸體3093的流動進(jìn)行控制。具有封閉端3101和開口端3103的彈簧保持框架3099經(jīng)由支架3083在封閉端3101處連接到鏈條3057上,并且在開口端3103處連接到缸體3093上。缸體活塞3105可移動地安裝在缸體3093內(nèi),其包括相對的活塞構(gòu)件3107,3109,為了下述目的而使該活塞構(gòu)件3107,3109通過桿件3111連接。
[0047]容器3011還包括形狀記憶彈簧3113或者其它合適的彈性材料的、感動敏推元件(參見圖8A和SB),其利用加熱和冷卻而在高溫形狀和低溫形狀之間運(yùn)動。更具體地說,每一個形狀記憶彈簧3113都適于在其處于冷卻或低溫環(huán)境下時呈現(xiàn)伸展的構(gòu)形(參見圖8A),而在其處于溫?zé)岬幕蚋邷丨h(huán)境下時呈現(xiàn)收縮的構(gòu)形(參見圖SB)。每一個形狀記憶彈簧3113都固定地安裝到彈簧保持框架3099的封閉端3101和活塞構(gòu)件3109上,從而使得活塞3105可響應(yīng)形狀記憶彈簧3113的構(gòu)形的改變而在“向上”位置和“向下”位置之間移動。即,當(dāng)形狀記憶彈簧3113處于它們的伸展構(gòu)形時,活塞3105移動到“向上”位置(參見圖8A),從而導(dǎo)致工作流體3085流出缸體3093,進(jìn)入流體軟管3035,以及一個或更多其它的容器3013,3077, 3079。因?yàn)槿萜?011含有減少的工作流體3085的量,所以當(dāng)活塞3105處于它的“向上”位置時,其整體重量減少(即,變輕)。相反,當(dāng)形狀記憶彈簧3113處于它們的收縮構(gòu)形時,活塞3105移動到“向下”位置(參見圖SB),從而導(dǎo)致工作流體3085從流體軟管3085以及一個或更多其它的容器3013,3077,3079流進(jìn)缸體3093內(nèi)。因?yàn)槿萜?011具有增加的工作流體3085的量,所以當(dāng)活塞3105處于它的“向下”位置時,其整體重量增加(即,變重)。
[0048]為了增加形狀記憶彈簧3113對容器3011周圍的空氣的溫度的敏感度,缸體3093和彈簧保持框架3099可以由任何合適的導(dǎo)熱材料(例如,塑料或金屬)構(gòu)造。另外,彈簧保持框架3099可以配備有開口或其它機(jī)構(gòu),以方便地將周圍空氣的溫度傳遞給形狀記憶彈簧3113。
[0049]在操作中,當(dāng)容器3011移動到頂部熱區(qū)3045中時,打開與其相關(guān)聯(lián)的閥3091,以便允許工作流體3085流進(jìn)和流出活塞缸體3093。當(dāng)形狀記憶彈簧3113開始從頂部熱區(qū)3045吸收熱能時,它們開始變動到它們的收縮構(gòu)形(參見圖8B),使得缸體活塞3111從“向上”位置(參見圖8A)移動到“向下”位置(參見圖SB)。由于流體軟管3035和容器3011,3013, 3077, 3079形成閉合的流體系統(tǒng),所以缸體活塞3105的這個運(yùn)動產(chǎn)生了吸力,從而導(dǎo)致工作流體3085被抽入容器3011內(nèi)。由于工作流體3085的流入,容器3011相比于其進(jìn)入頂部熱區(qū)3045時所具有的重量,具有重得多的重量。一旦容器3011到達(dá)圖SB中所描繪的伸展?fàn)顟B(tài)和/或在其移出頂部熱區(qū)3045時,致動閥3091,以便將其閉合,從而防止工作流體3085流出容器3011。
[0050]在進(jìn)入到底部冷區(qū)3043時,致動容器3011的閥3091,將其打開,從而允許工作流體3085流進(jìn)或流出容器3011。當(dāng)形狀記憶彈簧3113開始向周圍的冷區(qū)3043傳遞熱能時,它們呈現(xiàn)其伸展構(gòu)形,導(dǎo)致活塞3105從它的“向下”位置(參見圖SB)移動到它的“向上”位置(參見圖8A)。因此,存在于缸體3093中的工作流體3085從其中排出到流體軟管3035以及一個或多個容器3013,3077, 3079中。與上面在之前段落中結(jié)合容器3011所論述的吸力類似的、由一個或多個容器3013,3077, 3079產(chǎn)生的吸力還可以使活塞3093中的工作流體3085從容器3011中排出。在容器3011中的工作流體3085的量減少的情況下,容器3011具有比其離開頂部熱區(qū)3045時所具有的重量輕得多的重量。一旦容器3011到達(dá)圖8A中所描繪的收縮狀態(tài)和/或在其移出底部冷區(qū)3043時,閥3091被致動以便閉合,從而防止工作流體3085流出容器3011。
[0051]其它容器3013,3077,3079中的每一個都具有與圖8A和8B中所示的容器3011相同的構(gòu)造和操作。在這種情況下,本文將不再論述容器3013,3077,3079的具體構(gòu)造。發(fā)動機(jī)3010還可以裝配有額外的容器。
[0052]再回看圖6和7,容器3011,3079已經(jīng)分別穿過中間區(qū)3051和底部冷區(qū)3042,并且因此處于類似于圖8A所示的容器狀態(tài)的狀態(tài)。與之相反,容器3013,3077已經(jīng)分別穿過頂部熱區(qū)3045和中間區(qū)3051,并且因此而處于類似于圖SB所示的容器狀態(tài)的狀態(tài)。因此,位于圖6所示鏈條3055,3057左側(cè)的容器中的每一個容器(即,容器3011,3079)的重量小于位于圖6中所示鏈條3055,3057右側(cè)的容器中的每一個容器的重量。因此,分別作用在容器3013,3077上的重力3115,