[发明专利]一种热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统有效
申请号: | 202010896912.7 | 申请日: | 2020-08-31 |
公开(公告)号: | CN113701383B | 公开(公告)日: | 2022-11-01 |
发明(设计)人: | 罗二仓;曾钰培;陈燕燕;张丽敏;吴张华;胡剑英;王晓涛;余国瑶;赵兴林;罗开琦 | 申请(专利权)人: | 中国科学院理化技术研究所 |
主分类号: | F25B9/04 | 分类号: | F25B9/04;F25B43/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 张琪 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 声压 驱动 多级 超音速 低温 制冷系统 | ||
1.一种热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,包括:热声压缩机、超音速旋流分离器和蒸发器,所述热声压缩机的出口依次串联连接有至少一个所述超音速旋流分离器,所述超音速旋流分离器的气体出口通过回流管路连接于所述热声压缩机的入口,所述蒸发器的入口连接于所述超音速旋流分离器的液体出口,所述蒸发器的出口连接于所述回流管路;
所述热声压缩机的出口管路上设有高压单向阀;所述回流管路上设有低压单向阀;
还包括逆流换热器,所述热声压缩机和所述超音速旋流分离器之间以及相邻的两个超音速旋流分流器之间的至少一处设有所述逆流换热器,其中所述热声压缩机和所述超音速旋流分离器之间以及相邻的两个超音速旋流分离器之间至少一处的管路流经所述逆流换热器的高温侧,所述回流管路流经所述逆流换热器的低温侧。
2.根据权利要求1所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述热声压缩机的出口连接有多个所述超音速旋流分离器时,多个所述超音速旋流分离器一一对应连接有多个所述蒸发器。
3.根据权利要求1所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述热声压缩机的出口连接有多个所述超音速旋流分离器时,多个所述超音速旋流分离器共同连接于一个所述蒸发器。
4.根据权利要求1至3任一所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述制冷系统的制冷工质包括CO2或H2O、N2或Ar、Ne或H2以及He中的至少两种。
5.根据权利要求4所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述制冷系统的制冷工质的种类数大于所述超音速旋流分离器的数量。
6.根据权利要求1至3任一所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述超音速旋流分离器的末端连接有扩压器,所述扩压器的出口形成所述超音速旋流分离器的气体出口。
7.根据权利要求6所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述超音速旋流分离器还包括依次相连的旋流装置、Laval喷管膨胀器和旋流气液分离器,所述旋流气液分离器上设有液体收集装置,所述液体收集装置上设有所述液体出口,所述旋流气液分离器的气体出口连接于所述扩压器的入口,所述扩压器的出口连接有导向叶片。
8.根据权利要求1至3任一所述的热声压缩机驱动的多级超音速低温制冷系统,其特征在于,所述热声压缩机包括驻波型热声压缩机或行波型热声压缩机。
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