[发明专利]一种串级冷热电联产装置

摘要

本发明提供一种串级冷热电联产装置，包括依次连接的压缩机、行波热声发动机、脉管制冷机和双向透平发电装置；所述压缩机用于产生压力波，将电能转化为声功；所述行波热声发动机用于产生热声效应，放大所述声功并输出；所述脉管制冷机用于接收放大后的声功，消耗声功产生制冷效应，并将消耗声功后的剩余声功传输至所述双向透平发电装置；所述双向透平发电装置用于将剩余声功转换为电能，将部分电能返馈回至所述压缩机，以供压缩机运行，并将剩余的电能传输至其他用电、储电设备。通过调相结构高效串接发动机、制冷机以及双向透平发电装置，将双向透平发电装置产生的电功又可以供给压缩机电能，实现了冷热电的联产，结构简单，具有广阔应用潜力。 1

主权项

1.一种串级冷热电联产装置，包括依次连接的压缩机、行波热声发动机、脉管制冷机和双向透平发电装置；其特征在于：

所述压缩机用于产生压力波，将电能转化为声功；

所述行波热声发动机用于产生热声效应，放大所述声功并输出；

所述脉管制冷机用于接收放大后的声功，消耗声功产生制冷效应，并将消耗声功后的剩余声功传输至所述双向透平发电装置；

所述双向透平发电装置用于将剩余声功转换为电能，将部分电能返馈回至所述压缩机，以供压缩机运行，并将剩余的电能传输至其他用电、储电设备。

2.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述行波热声发动机与所述脉管制冷机间还设有第一调相谐振子，所述脉管制冷机与所述双向透平发电装置间还设有第二调相谐振子；

所述第一调相谐振子用于将所述行波热声发动机的声能传输至所述脉管制冷机；

所述第二调相谐振子用于将脉管制冷机的剩余声能传输至所述双向透平发电装置。

3.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述第一调相谐振子与所述第二调相谐振子的结构相同，都包括调相气缸、调相活塞和弹性复位键，所述调相活塞连接所述弹性复位键，所述调相活塞可在所述调相气缸中直线往复运动。

4.根据权利要求3所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述调相活塞包括截面相等或不相等的两个活塞，以及连接两个活塞的连杆。

5.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述双向透平发电装置包括透平动叶片、导流叶片、整流罩及旋转式发电机，所述透平动叶片两侧都设有导流叶片和整流罩，且所述整流罩、导流叶片和透平动叶片通过连接轴连接，所述连接轴上还设有旋转式发电机。

6.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述双向透平发电装置包括两组反向设置的单向阀，且每组所述单向阀的流通方向上设有一组单向透平，所述单向透平包括依次连接的整流罩、导流叶片、透平动叶片和旋转式发电机。

7.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述双向透平发电装置还连接有气库，所述气库用于调节双向透平发电装置入口处的体积流率。

8.根据权利要求4所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述行波热声发动机与所述第一调相谐振子间还设有第一绝热段，所述第一绝热段的一端与所述第一调相谐振子的调相活塞相连，所述脉管制冷机与所述第二调相谐振子间还设有第二绝热段，所述第二绝热段的一端与所述第二调相谐振子的调相活塞相连。

9.根据权利要求8所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述第一绝热段与所述调相活塞连接的一端的直径与所述调相活塞的直径相同，所述第一绝热段的另一端的直径小于所述调相活塞的直径；所述第二绝热段与所述调相活塞连接的一端的直径与所述调相活塞的直径相同，所述第二绝热段的另一端的直径小于所述调相活塞的直径。

10.根据权利要求1所述的串级冷热电联产装置，其特征在于，所述行波热声发动机与所述脉管制冷机间还设有第一声学谐振管，所述脉管制冷机与所述双向透平发电装置间还设有第二声学谐振管；

所述第一声学谐振管用于将所述行波热声发动机的声功传输至所述脉管制冷机；

所述第二声学谐振管用于将脉管制冷机的剩余声功传输至所述双向透平发电装置。