[發(fā)明專利]一種直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310294058.7
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103352817A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅二倉(cāng);童歡;戴巍;陳燕燕;吳張華;胡劍英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F03G7/00
• 分類號(hào): F03G7/00
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，其組成如下：

依次串接于直線型壓縮機(jī)（1）與直線型發(fā)電機(jī)（4）之間且間隔放置的N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）和N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）；所述直線型壓縮機(jī)（1）位于所述直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)的起始端，所述直線型發(fā)電機(jī)（4）位于所述直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)的最未端；所述直線型壓縮機(jī)（1）和直線型發(fā)電機(jī)（4）分別為單活塞工作的直線型壓縮機(jī)和單活塞工作的直線型發(fā)電機(jī)；所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）的每一個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)均為兩個(gè)活塞同時(shí)工作的直線型雙作用發(fā)電機(jī)；N為2-20的正整數(shù)；

所述直線型壓縮機(jī)（1）由第一壓縮活塞（8）、與第一壓縮活塞（8）的活塞軸相連的壓縮機(jī)動(dòng)子（6）、固定所述壓縮機(jī)動(dòng)子（6）的第一板彈簧（7）和繞制于所述壓縮機(jī)動(dòng)子（6）外圍的壓縮機(jī)定子線圈（5）組成；所述直線型壓縮機(jī)（1）將外界電源輸入的電能轉(zhuǎn)化為聲功，之后將聲功輸入給所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的第一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)；

所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的每一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)由依次串接的主室溫?fù)Q熱器（13）、回?zé)崞鳎?4）、熱端換熱器（15）、熱緩沖管（16）和次室溫?fù)Q熱器（17）組成；

所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）中的每一直線型雙作用發(fā)電機(jī)均由分別固定于一活塞軸兩端的第一膨脹活塞（18）和第二壓縮活塞（23）、與所述活塞軸相連的雙作用發(fā)電機(jī)動(dòng)子（21）、固定于所述雙作用發(fā)電機(jī)動(dòng)子（21）兩側(cè)活塞軸上的第二板彈簧（19）及第三板彈簧（22）、和繞制于所述雙作用發(fā)電機(jī)動(dòng)子（21）外圍的雙作用發(fā)電機(jī)定子線圈（20）組成；

所述直線型發(fā)電機(jī)（4）由第二膨脹活塞（9）、與所述第二膨脹活塞（9）的活塞軸相連的發(fā)電機(jī)動(dòng)子（11）、固定所述發(fā)電機(jī)動(dòng)子（11）的第四板彈簧（10）和繞制于所述發(fā)電機(jī)動(dòng)子（11）外圍的發(fā)電機(jī)定子線圈（12）組成；所述第二膨脹活塞（9）吸收來(lái)自所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的第N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的聲功，在直線型發(fā)電機(jī)（4）處將聲功轉(zhuǎn)換為電能輸出給外接負(fù)載；

所述直線型壓縮機(jī)（1）的第一壓縮活塞（8）與直線型發(fā)電機(jī)（4）的第二膨脹活塞（9）相對(duì)放置；

對(duì)所述直線型壓縮機(jī)（1）輸入交流電；對(duì)所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的每一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端換熱器（15）加熱；所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的每一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的主室溫?fù)Q熱器（13）和次室溫?fù)Q熱器（17）均通冷卻水使其保持在室溫范圍；

位于所述直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)起始端的直線型壓縮機(jī)1的第一壓縮活塞（8）與所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的第一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)器的主室溫?fù)Q熱器（13）相連；第一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的次室溫?fù)Q熱器（17）與所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）中的第一個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)的第一膨脹活塞（18）相連；第一個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)的第二壓縮活塞（23）與所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的第二個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的主室溫?fù)Q熱器（13）相連；第二個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的次室溫?fù)Q熱器（17）與所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）中的第二個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)的第一膨脹活塞（18）相連；第二個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)的第二壓縮活塞（23）再與所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的第三個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的主室溫?fù)Q熱器（13）相連；

以此類推，熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)與直線型雙作用發(fā)電機(jī)交替相互串聯(lián)，所述N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)（2）中的第N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的主室溫?fù)Q熱器（13）與所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）中的第N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)的第二壓縮活塞（23）相連，第N個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的次室溫?fù)Q熱器（17）與所述直線型發(fā)電機(jī)（4）的第二膨脹活塞（9）相連；

所述N-1個(gè)直線型雙作用發(fā)電機(jī)（3）的每一直線型雙作用發(fā)電機(jī)均有兩個(gè)活塞同時(shí)工作，一個(gè)為第一膨脹活塞（18）吸收上一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的聲功，在該直線型雙作用發(fā)電機(jī)處將聲功轉(zhuǎn)換為電能對(duì)外接負(fù)載輸出進(jìn)行發(fā)電；另一個(gè)為第二壓縮活塞（23）將聲功輸入到下一個(gè)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.按權(quán)利要求書1所述的直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，工作于所述直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)起始端的直線型壓縮機(jī)（1）和最末端的直線型發(fā)電機(jī)（4）均為單方向作用的直線電機(jī)；所述直線型雙作用熱聲發(fā)電系統(tǒng)中的直線型雙作用發(fā)電機(jī)均為同時(shí)具有壓縮活塞和膨脹活塞且兩個(gè)活塞同時(shí)工作的雙作用電機(jī)；通入交流電的直線型壓縮機(jī)（1）將電能轉(zhuǎn)換為聲功輸入其后熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)；加熱的熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端換熱器（15）利用熱聲效應(yīng)產(chǎn)生聲功；所述的直線型雙作用發(fā)電機(jī)和直線型發(fā)電機(jī)（4）均將熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的聲功轉(zhuǎn)換為電能對(duì)外接負(fù)載輸出。