本发明涉及一种动力机械。 它通过一种新型的能量转换机构及其具有特定几何形状的动力元件，利用某些材料温差形状记忆效应产生的机械变形对外作功。以最有代表性的形状记忆材料-镍钛形状记忆合金为例，它在低温时很软，受到很小的外力作用即可变形;它在高温时很硬，并能迅速地恢复原定记忆形状。在此冷、热循环过程中，与其相匹配的能量转换机构便周而复始地连续运转，输出动力或带动发电机发电。本发明就是依据上述原理制成的动力机械。
自从1973年美国“班克斯”（Banks）研制“班克斯发动机”以来，世界各国科学家提出了各种各样的热机方案，其结构和原理大同小异，即将“U”形镍钛合金丝周期性地先后浸入冷、热水槽中，并使其在水中因变形而产生的往复运动转换成输出轴的旋转运动。它显示出生命力，但工作效率低，通常不超过4%到6%（见冶金工业出版社出版的“特殊的金属”一书第101页到第103页）。此外，或因结构复杂、密封效果差，或因热交换周期长、工作不连续等原因，影响了这项前景广阔的新技术实用化。
本发明的目的是为了克服上述不足，提供一种可直接产生旋转运动以提高其热效率的热能机方案。
本发明的上述目的是通过以下技术方案解决的：
主要是由形状记忆合金元件、热流体箱、冷流体箱、轴组成的热能机，其特殊之处在于轴是由主动轴（3）和从动轴（9）组成，并分别置于热流体箱（7）和冷流体箱（8）中，且部分浸入各自的流体内，形状记忆合金元件（1）的记忆形状采用扁带封闭圆环状，其内、外表面翻转对调后被套装在主动轴（3）和从动轴（9）上，并由位于主动轴（3）和从动轴（9）之间的支撑轴（6）支撑，在形状记忆合金元件（1）上还分别设置有冷流体密封擦（2）和热流体密封擦（5）。
以上缩说地从动轴（9）可以采用小从动轴（9′）或大从动轴（9″），当采用小从动轴（9′）时，形状记忆合金元件（1）被松安装于其上，并在主动轴（3）和形状记忆合金元件（1）所形成的包角对应处设置限位轴（4），当采用大从动轴（9″）时，其直径应等于或大于主动轴（3）的直径，形状记忆合金元件（1）紧安装于其上，可不用或取消限位轴（4）。
以上所说的主轴（3）可以由导热材料制成或在其外表面设置导热材料层。
以上所说的限位轴（4）可以由三根或三根以上的单轴组成，也可以采用组合轴承。
以上所说的热流体箱（7）和冷流体箱（8）的内表面衬有绝热材料层，装于其内的流体可为液体或气体。
以上所说的热能机的各轴可以水平布置或铅垂布置。
以上所说的形状记忆合金元件（1）可以是单体组成或由若干根编织组合而成或由形状记忆合金材料与其芯部的填充材料（10）复合而成，也可以采用先复合后编织的形状组成。
以上所说的形状记忆合金元件的内表面可以衬有链条结构，主动轴（3）和从动轴（9）采用齿轮结构，它们之间为链传动。它的横断面结构为扁带状，定形记忆形状为封闭环状，装机使用的结构形式为内、外圆表面翻转对调。
本发明提供的上述技术方案的工作原理是：其关键部件为形状记忆合金元件（1），采用的记忆形状为扁带封闭圆环状，将其内外表面翻转对调后装在主动轴（3）和从动轴（9）上，并由位于主动轴（3）和从动轴（9）之间的支撑轴（6）支撑，两轴（3）、（9）分别置于热流体箱（7）和冷流体箱（8）中且部分浸入各自的流体内。形状记忆合金材料在低温时较软，颇易变形;当它处于高温相时，立即变硬，产生恢复原记忆形状的趋势和较大的力。本发明所采用的方案就是为了充分、有效地利用这一恢复力所产生的力矩来迫使主动轴（3）旋转，从而输出扭矩对外直接作功。其具体的工作过程是这样的：当套装在主动轴（3）上的形状记忆合金元件（1）被部份浸入热流体箱（7）内的热流体中时，它立即变硬且恢复原来所记忆的原环形状，但由于受到主动轴（3）、支撑轴（6）、从动轴（9）及限位轴（4）的约束作用，形状记忆合金元件（1）便使主动轴（3）产生旋转力矩而转动。形状记忆合金元件（1）从热流体箱（7）中出来后，越过支撑轴（6），便进入冷流体箱（8）内的冷流体中，于是开始变软并变形，以便重新进入热流体箱（7）中再次作功。在此工作过程中，热流体密封擦（2）和冷俩流体密封擦（5）将形状记忆合金元件（1）表面所附带的流体加以密封或擦拭，以减少混合，保持温差，继续进行工作。
本发明具有以下优点：
1.节省能源。它以几乎不计价且来源广泛的低能废热为工作条件，而不用常规动力机械所必需的燃料。
2.没有污染。它在工作中不燃烧，无排放，对避免大气温室效应尤其有意义。
3.适用范围广。它不仅适用于低能废热集中的化工厂、发电厂、核电站，也适用于对能量密度较小的太阳能、地热水、海洋表层水的利用，还可用于矿下、太空等有温差、无氧气或缺氧气的特殊环境。
4.结构简单、维修方便。
5.力量大、寿命长、可再生。它所采用的形状记忆合金元件（1），以镍钛合金为例，使其进行相变作功的转变温差只需几十度，甚至几度，而其恢复弹力最大可达每平方厘米8.5吨之巨，一般工作几十万次也不会出现疲劳、蠕变或挠曲现象（见冶金工业出版社出版的“特殊的金属”一书第100页、第91页）。另外，当它工作若干时间导致性能衰竭之后，还可重新进行热处理-再生利用。
6.工作效率高。较“班克斯”等镍钛发动机而言，它能将热能直接转变成旋转运动而不需经往复运动这一中间环节，减少了机械损失。另外，形状记忆合金元件（1）呈扁带封闭圆环状，它在正、反面翻转对调后使用，具有增大动力性的作用。其横剖面所示结构有利于散热和加快冷、热循环。
附图说明：
图1为热能机的结构图。
图2为图1的剖视图。
图3至图10为形状记忆合金元件（1）扁带封闭圆环状结构的横剖面图。
图11为图5结构中的丝材若以较大直径的管材取代时，其横剖面剖面图。
图12为形状记忆合金元件（1）装配在主动轴（3）上，其高温相工作状态下的形状（实线）与低温相静止状态下（双点划线）的形状对比情况。
图13为图1中限位轴（4）的另一种结构。
图中（1）为形状记忆合金元件，其记忆形状采用扁带封闭圆环状，（2）为冷流体密封擦，装在（1）的上半圆环上，以防冷流体进入热流体箱（7）中，（3）为主动轴，（9）为从动轴，（9′）为小从动轴，（9″）为大从动轴，（6）为支撑轴，用于支撑件（1），位于件（3）、（9）之间，（4）为限位轴，装在主动轴（3）侧面，（5）为热流体密封擦，装在件（1）上，防止热流体进入冷流体箱（9）中，形状记忆合金元件（1）记忆处理后翻转对调（即封闭环内表面变为外表面，其外表面变为内表面），套装在主动轴（3）和从动轴（9）上，图6至图11中的（10）为件（1）内的各种填充材料。
下面结合附图，为实施上述方案，例举其中几个实施例。
实施例1
结合图1、图2和图3介绍如下：根据热冷源的温度高低及其温度区间大小等使用要求，将镍钛形状记忆合金元件（1）加工并定形记忆处理成扁带封闭圆环状结构，其横剖面图3所示。先将它放在冷水中，当它变软后，再将其正、反面对调并松安装到图1、图2中的主动轴（3）和小从动轴（9′）上，接着，将限位轴（4）与主动轴（3）之间的间隙调整到略大于形状记忆合金元件（1）的扁带厚度。最后，分别向冷流体箱（8）和热流体箱（7）内先后注入一定量的冷水和热水，则热能机各轴便开始运转起来，这时，应分别调整支撑轴（6）的位置以及冷流体密封擦（2）和热流体密封擦（5）上下片的夹紧度。前者的目的是为了获取较大的动力输出，后者的目的是为了既能擦拭形状记忆合金元件（1）在运转中携带着的冷、热水珠，使之减少混合，又不因过紧而增大摩擦功。
实施例2
以大从动轴（9″）取代小从动轴（9′），并将限位轴（4）与主动轴（3）之间的间隙调整加大到远远超过形状记忆合金元件（1）的扁带厚度-即限位轴（4）不再起限位作用。然后，再将形状记忆合金元件（1）的正、反面对调并紧到图1、图2中的主动轴（3）和大从动轴（9″）上。其余均同实施例1，则热能机即可运转工作。
实施例3
参照图1，将主动轴（3）、支撑轴（6）、小从动轴（9′）等均铅垂方向布置，通过冷水密封擦（2）、热水密封擦（5）和热水箱（7）、冷水箱（8）的结构调整，使扁带封闭圆环状结构的形状记忆合金元件（1）除在FG、GM和MN段被加热外，其它各段均被冷却，其余同实施例1-沿铅垂方向输出。
实施例4
以图8取代图3所示横剖面形状的形状记忆合金元件（1），其余均同实施例1。
实施例5
将图11所示横剖面的形状记忆合金元件（1）按图5所示方式编织并进行定型记忆处理。其余均同实施例2。