[發明專利]一種串級冷熱電聯產裝置

在審

• 申請號: 201711331703.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108167147A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 戴巍;劉冬冬;陳燕燕;胡劍英;羅二倉
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00;F01D15/10;F25B9/14
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種串級冷熱電聯產裝置，包括依次連接的壓縮機、行波熱聲發動機、脈管制冷機和雙向透平發電裝置；其特征在于：

所述壓縮機用于產生壓力波，將電能轉化為聲功；

所述行波熱聲發動機用于產生熱聲效應，放大所述聲功并輸出；

所述脈管制冷機用于接收放大后的聲功，消耗聲功產生制冷效應，并將消耗聲功后的剩余聲功傳輸至所述雙向透平發電裝置；

所述雙向透平發電裝置用于將剩余聲功轉換為電能，將部分電能返饋回至所述壓縮機，以供壓縮機運行，并將剩余的電能傳輸至其他用電、儲電設備。

2.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述行波熱聲發動機與所述脈管制冷機間還設有第一調相諧振子，所述脈管制冷機與所述雙向透平發電裝置間還設有第二調相諧振子；

所述第一調相諧振子用于將所述行波熱聲發動機的聲能傳輸至所述脈管制冷機；

所述第二調相諧振子用于將脈管制冷機的剩余聲能傳輸至所述雙向透平發電裝置。

3.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述第一調相諧振子與所述第二調相諧振子的結構相同，都包括調相氣缸、調相活塞和彈性復位鍵，所述調相活塞連接所述彈性復位鍵，所述調相活塞可在所述調相氣缸中直線往復運動。

4.根據權利要求3所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述調相活塞包括截面相等或不相等的兩個活塞，以及連接兩個活塞的連桿。

5.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述雙向透平發電裝置包括透平動葉片、導流葉片、整流罩及旋轉式發電機，所述透平動葉片兩側都設有導流葉片和整流罩，且所述整流罩、導流葉片和透平動葉片通過連接軸連接，所述連接軸上還設有旋轉式發電機。

6.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述雙向透平發電裝置包括兩組反向設置的單向閥，且每組所述單向閥的流通方向上設有一組單向透平，所述單向透平包括依次連接的整流罩、導流葉片、透平動葉片和旋轉式發電機。

7.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述雙向透平發電裝置還連接有氣庫，所述氣庫用于調節雙向透平發電裝置入口處的體積流率。

8.根據權利要求4所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述行波熱聲發動機與所述第一調相諧振子間還設有第一絕熱段，所述第一絕熱段的一端與所述第一調相諧振子的調相活塞相連，所述脈管制冷機與所述第二調相諧振子間還設有第二絕熱段，所述第二絕熱段的一端與所述第二調相諧振子的調相活塞相連。

9.根據權利要求8所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述第一絕熱段與所述調相活塞連接的一端的直徑與所述調相活塞的直徑相同，所述第一絕熱段的另一端的直徑小于所述調相活塞的直徑；所述第二絕熱段與所述調相活塞連接的一端的直徑與所述調相活塞的直徑相同，所述第二絕熱段的另一端的直徑小于所述調相活塞的直徑。

10.根據權利要求1所述的串級冷熱電聯產裝置，其特征在于，所述行波熱聲發動機與所述脈管制冷機間還設有第一聲學諧振管，所述脈管制冷機與所述雙向透平發電裝置間還設有第二聲學諧振管；

所述第一聲學諧振管用于將所述行波熱聲發動機的聲功傳輸至所述脈管制冷機；

所述第二聲學諧振管用于將脈管制冷機的剩余聲功傳輸至所述雙向透平發電裝置。