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公开(公告)号：CN118686707A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202310299368.1
申请日：2023-03-24
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种基于斯特林热机与摩擦发电的冷热电联供系统，包括斯特林发动机、腔体与制冷机；斯特林发动机与制冷机配置在腔体的两端，腔体内连接有用于将一部分声波形式的机械能转化为电能的摩擦发电机，制冷机将剩余部分声波形式的机械能用于制冷；摩擦发电机具有摩擦部与液体摩擦介质，液体摩擦介质与所述摩擦部接触并发生相对运动形成摩擦副；摩擦副通过导电介质连接负载形成导通回路，以使得所述摩擦副产生的电荷以所述导电回路发生定向转移；利用摩擦发电效应，结合斯特林发动机和制冷机，消耗热能产生电能和冷能。相较于原有的斯特林发电机切割磁感线进行发电的方式，本发明的发电机部分更加简单，可靠性更高。
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公开(公告)号：CN118257686A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202211702051.X
申请日：2022-12-28
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种热声发动机驱动的摩擦纳米发电机，包括：热声发动机、气相谐振管、第一液相谐振管以及摩擦纳米发电机，热声发动机包括加热器、冷却器以及气库，冷却器与气相谐振管连通，第一液相谐振管为弧形管，第一液相谐振管的两端分别与气相谐振管和气库连通，且第一液相谐振管与冷却器连通；摩擦纳米发电机包括第一电极和第二电极，第一电极设于气相谐振管和第一液相谐振管的连接处，第二电极设于第一液相谐振管与气库的连接处，热声发动机能够驱动气液两相分界面在摩擦纳米发电机处产生振荡。本发明采用相变式热声发动机为驱动源，第一液相谐振管内的液体工质作为摩擦纳米发电机的导体，驱动温度低，无机械运动部件，结构简单，成本低。
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公开(公告)号：CN114370352B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202110578940.9
申请日：2021-05-26
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种自由活塞斯特林热机气浮活塞结构，包括气缸本体、动力活塞以及调节组件，气缸本体内设有安装腔；动力活塞沿安装腔的轴线方向上依次设有第一滑动块、与第一滑动块相连接的中间杆体以及与中间杆体相连接的第二滑动块，中间杆体用于将第一滑动块与第二滑动块之间的空间分为第一调节空间和第二调节空间；调节组件用于调节第一调节空间和第二调节空间的气压，以使得动力活塞始终沿安装腔的轴线方向往复移动。通过上述方式，本发明通过气浮对动力活塞进行支撑，提高动力活塞的运动稳定性。
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公开(公告)号：CN117418962A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202210815535.9
申请日：2022-07-11
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明涉及斯特林发动机技术领域，提供一种斯特林发动机用换热器及斯特林发动机，其中，换热器包括：热端加热器，其内部具有腔体，腔体为加热器汇流腔；回热器，为环状体，与加热器汇流腔连通，回热器的外壁设置于热端加热器的一端，内壁延伸至热端加热器的内部，并使加热器汇流腔具有能够180度折弯的气体流道；热管，具有多个，沿回热器的径向方向均匀设置于热端加热器内。本发明提供的斯特林发动机用换热器及斯特林发动机，通过气体扩散显著提高外部热源到热端加热器的传热效率，增加了热量的导入量，对于大功率斯特林发电机来说显著提高了整机发电效率。
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公开(公告)号：CN114649921B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202011503580.8
申请日：2020-12-18
申请人： 中国科学院理化技术研究所 , 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明提供的感应式热声液态金属磁流体发电方法，将感应式液态金属磁流体发电机耦合在热声发动机的谐振管内，通过热声效应将核反应堆提供的热能转化为热声发动机内工质往复振荡的声能（机械能），推动感应式液态金属磁流体发电机中的液态金属往复运动，在外加恒定磁场的作用下，磁芯周围的环形流道中往复流动的液态金属中感应出交变的环形电流，进而产生沿流道轴向的交变磁场，进一步，交变磁场在缠绕于管道外侧的线圈中感应出电动势，通过外接负载，即可实现电能的输出，该系统由于使用了热声发动机和磁流体发电机相结合的发电技术，理论发电效率高且完全无机械运动部件，可靠性高，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN116771539A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210226257.3
申请日：2022-03-09
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种发电装置及系统，该发电装置包括机壳、活塞、发电机定子和发电机动子，机壳内部设置活塞，活塞将机壳内部的空腔分隔为膨胀腔、背腔和压缩腔；发电机定子设置于背腔内；发电机动子在背腔内与活塞相连，活塞驱动发电机动子往复运动形成交变磁场；第一管路设有加热机构，第一管路的第一端与压缩腔的出气孔相连通，第一管路的第二端与膨胀腔的回气孔相连通；第二管路设有冷却机构，第二管路的第一端与压缩腔的进气孔相连通，第二管路的第二端与膨胀腔的排气孔相连通。本发明相较于常规的轴流式和离心式压气机而言，提高了单级压比，同时自由活塞结构保证了效率和寿命，因此更加适合于中小功率发电领域。
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公开(公告)号：CN116771501A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210224855.7
申请日：2022-03-09
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种发电装置及系统，该发电装置包括壳体、压气活塞、动力单元、第一管路、第二管路、透平膨胀机和旋转电机，压气活塞设置于壳体内，且压气活塞将壳体分隔为动力腔和压气腔，动力单元设置于动力腔内，动力单元与压气活塞相连，用于使压气活塞在壳体内部进行往复运动，第一管路上设置有加热机构，第一管路的分别与压气腔和透平膨胀机相连通，第二管路上设置有冷却机构，第二管路分别与压气腔和透平膨胀机相连通，旋转电机与透平膨胀机的传动连接。具有换热结构简单、单级压比高、可靠性强、功率密度高的优点，适用于中小功率发电领域。
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公开(公告)号：CN116558141A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202210107978.2
申请日：2022-01-28
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明涉及制冷技术领域，提供一种新型热驱动斯特林机制冷系统，包括：依次连接的至少一个发动机和至少一个制冷机构；发动机内设有发动机谐振活塞，发动机谐振活塞的相对两侧为发动机膨胀腔和发动机压缩腔，发动机谐振活塞外周侧设有热交换组件，热交换组件包括依次连接的发动机高温换热器、发动机回热器以及发动机室温换热器，发动机室温换热器靠近发动机压缩腔一侧设置，发动机上设有连接管，连接管一端与发动机压缩腔连通；制冷机构包括制冷机构谐振活塞，制冷机构谐振活塞的相对两侧为制冷机构膨胀腔和制冷机构压缩腔，连接管与制冷机构压缩腔连通，发动机用于将产生的声功经连接管输送至制冷机构以制热、制冷或制电。由此使得系统结构更加紧凑，功率密度更高。
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公开(公告)号：CN114485216B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202210023380.5
申请日：2022-01-10
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种辐射翅片式换热器及自由活塞斯特林发电机，包括对置承压壳热头、换热装置、若干凹槽、若干插套、若干组气体流道和气体汇流通道。插套与凹槽一一对应且插入凹槽中。每组气体流道位于相邻两凹槽之间，各气体流道均与气体汇流通道连通。换热装置与对置承压壳热头直接相连，消除了二者之间的接触热阻。气体流道与换热装置轴向平行，可利用外部载热流体传热过程中产生的轴向温差，提高效率。插套两侧均有气体流道，由于距离较近，大大提高气体工质与载热流体的换热效率，大幅降低换热器内部气体工质与外部载热流体温差。多组气体流道还可增加气体侧换热面积，进一步提升换热器换热效果，可以满足自由活塞斯特林发电机的高效热耦合需求。
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公开(公告)号：CN115030814A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210529530.X
申请日：2022-05-16
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明涉及动力设备技术领域，提供一种活塞缸体配合结构、自由活塞发动机及发电机。活塞缸体配合结构，包括缸体和膨胀活塞，膨胀活塞与缸体的端部围成膨胀腔；缸体的侧壁设有进气孔和排气孔，膨胀活塞设有进气通道和排气通道，进气通道和排气通道均第一端与膨胀腔连通，第二端贯通膨胀活塞的外壁；膨胀活塞运行至进气行程时，进气通道与进气孔连通，膨胀活塞运行至排气行程时，排气通道与排气孔连通。通过膨胀活塞运行至相应的行程而通过缸体上的气孔以及膨胀活塞上的通道进行排气或进气，不受高温影响，从而能够有效地解决现有技术中电磁阀工作于高温条件受用寿命较短的缺陷，进而能够降低自由活塞发动机的使用成本和维护成本。
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