[发明专利]热声热泵

权利要求书

1.一种通过声波来转移能量的热声装置(1；2；3；4；5；6)，其包括：

-声源(10)，其用于生成所述声波；

-热力学区段，其形成声学网络(RLC)并且包括顺应性容积(140)、热声核心(150)和流体惯性(160)；

-谐振器；

所述热力学区段位于所述谐振器与所述声源之间，并与所述声源相邻；

所述热声核心位于所述热力学区段中并且包括冷端区段(HX1)、热端区段(HX2)和回热器(151)，所述回热器置于所述热端区段与所述冷端区段之间；

其中所述声源(10)包括具有活塞(18)的往复活塞式压缩机，所述活塞(18)用于产生压力波，

所述往复活塞式压缩机被布置成机械双作用往复活塞式压缩机，其具有：

--用于在所述活塞(18)的一侧上生成的压力波的第一出口，和

--用于在所述活塞(18)的另一侧上生成的压力波的第二出口，

所述热力学区段分成第一热力学子区段和第二热力学子区段；

所述第一出口(12)与所述第一热力学子区段流体连通，并且所述第二出口(14)与所述第二热力学子区段流体连通，所述往复活塞式压缩机的冲程方向垂直于所述热声装置的主轴。

2.根据权利要求1所述的热声装置，其中，

所述第一热力学子区段是所述热力学区段的第一部分，其中所述第一部分联接到所述第一出口，并且所述第二热力学子区段是同一热力学区段的第二部分，其中所述第二部分联接到所述第二出口。

3.根据权利要求1所述的热声装置，其中，

所述第一热力学子区段是联接到所述第一出口的第一热声装置，并且所述第二热力学子区段是联接到所述第二出口的第二热声装置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的热声装置，其中，所述第一热力学子区段包括第一热声核心部分，并且所述第二热力学子区段包括第二热声核心部分，使得所述第一出口与所述第一热声核心部分流体连通，并且所述第二出口与所述第二热声核心部分流体连通。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的热声装置，其中，所述机械双作用往复活塞式压缩机被布置成用于生成频率在10到30Hz范围内的声波。

6.根据权利要求5所述的热声装置，其中，所述机械双作用往复活塞式压缩机被布置成用于生成压力振幅在1到10bar范围内的声波。

7.根据权利要求5所述的热声装置，其中，所述热声装置的系统压力在20到100atm的范围内。

8.根据权利要求5所述的热声装置，其中，所述机械双作用往复活塞式压缩机具有在50与1000kW之间的每活塞声功率输入。

9.根据权利要求2所述的热声装置，其中，所述冷端区段和所述热端区段各自在所述热力学区段的所述第一部分和所述热力学区段的所述第二部分中延伸，所述回热器包括所述声学网络的第一部分中的第一回热器和所述声学网络的第二部分中的第二回热器。

10.根据权利要求2所述的热声装置，其中，所述热声核心包括所述热力学区段的所述第一部分中的第一热声核心和所述热力学区段的所述第二部分中的第二热声核心，每个热声核心包括冷端、热端和回热器。

11.根据权利要求10所述的热声装置，其中，所述第一热声核心与所述第二热声核心串联热联接。

12.根据权利要求10所述的热声装置，其中，所述第一热声核心与所述第二热声核心并联热联接。

13.根据权利要求2所述的热声装置，其中，所述热力学区段包括纵长分隔件，所述纵长分隔件形成所述热力学区段的所述第一部分和所述热力学区段的所述第二部分。