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公开(公告)号：CN114458472B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202210022044.9
申请日：2022-01-10
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种自由活塞斯特林发电机，包括：耐压壳体；依次设置于耐压壳体内壁顶端的高温换热器、回热器和室温换热器；调相器，设置于高温换热器、回热器和室温换热器内侧；直线电机，设置于耐压壳体内部底端；动力活塞，与直线电机连接；调相器与耐压壳体的上壁面之间形成膨胀腔；调相器与动力活塞之间形成压缩腔；动力活塞与耐压壳体的下壁面之间形成背腔；气体弹簧结构，设置于背腔内，且气体弹簧结构内部设置有可变容积的气体弹簧腔。本发明的自由活塞斯特林发电机，伴随着调相器的运动，气体弹簧腔的容积也相应呈现周期性的压缩和膨胀，气体弹簧刚度不受弹簧材料性能的限制，可以适用于更广泛的功率范围，包括百千瓦级及以上的应用场合。
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公开(公告)号：CN113701389B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110482944.7
申请日：2021-04-30
申请人： 中国科学院理化技术研究所
IPC分类号： F25B9/08
摘要： 本发明提供一种冷凝分离式超音速引射器的二氧化碳制冷系统及制冷机，该冷凝分离式超音速引射器的二氧化碳制冷系统包括冷凝分离式超音速引射器、第一流通管路和第二流通管路，冷凝分离式超音速引射器，设有引射管，冷凝分离式超音速引射器包括进口侧、出气侧和出液侧；第一流通管路两端分别连接引射管与出气侧；第二流通管路两端分别连接出液侧和进口侧；其中，第一流通管路和第二流通管路中的一者或者两者均设有蒸发器。通过上述方式，本发明可以通过第一流通管路和第二流通管路中的任一者或者两者同时提取制冷量，由此该制冷系统提取冷量灵活性更强且具有占用空间小、膨胀制冷效率高、工质环保安全的优点。
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公开(公告)号：CN114458472A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210022044.9
申请日：2022-01-10
申请人： 中国科学院理化技术研究所
摘要： 本发明提供一种自由活塞斯特林发电机，包括：耐压壳体；依次设置于耐压壳体内壁顶端的高温换热器、回热器和室温换热器；调相器，设置于高温换热器、回热器和室温换热器内侧；直线电机，设置于耐压壳体内部底端；动力活塞，与直线电机连接；调相器与耐压壳体的上壁面之间形成膨胀腔；调相器与动力活塞之间形成压缩腔；动力活塞与耐压壳体的下壁面之间形成背腔；气体弹簧结构，设置于背腔内，且气体弹簧结构内部设置有可变容积的气体弹簧腔。本发明的自由活塞斯特林发电机，伴随着调相器的运动，气体弹簧腔的容积也相应呈现周期性的压缩和膨胀，气体弹簧刚度不受弹簧材料性能的限制，可以适用于更广泛的功率范围，包括百千瓦级及以上的应用场合。
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公开(公告)号：CN113701386A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110371420.0
申请日：2021-04-07
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自然工质的超音速两相膨胀制冷系统，包括超音速两相膨胀机、第一流通管路和第二流通管路，超音速两相膨胀机，包括进气口以及与进气口相对应的出气口和出液口；第一流通管路，与超音速两相膨胀机的出液口相连通；第二流通管路，与超音速两相膨胀机的出气口相连通；其中，第一流通管路和第二流通管路在远离超音速两相膨胀机的一侧气路汇合并形成第三流通管路，且第三流通管路与超音速两相膨胀机的进气口相连通。通过上述方式，该制冷系统在制冷循环的过程中，利用对环境友好的气体，且采用超音速两相膨胀机作为膨胀降温装置，具有膨胀制冷效率高、压降小、能耗小、结构简单紧凑、加工难度低、无运动部件安全可靠的优点。
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公开(公告)号：CN113701384A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202010896942.8
申请日：2020-08-31
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，公开了一种基于超音速制冷效应的新型压缩式制冷系统，包括依次连接的压缩机、冷凝器和超音速旋流分离器，还包括蒸发器，超音速旋流分离器的末端设有扩压器，蒸发器串联设于超音速旋流分离器的扩压器的入口处。本发明提供的一种基于超音速制冷效应的新型压缩式制冷系统，设置基于超音速制冷效应的超音速旋流分离器作为膨胀降温元件，较传统的节流装置如节流阀、膨胀机等，具有效率高、压降小、温降大、能耗低、稳定性好、长期可靠的优点；系统使用对环境友好的CO2和N2(Ar/He)等混合气体作为循环工质进行制冷，较传统的蒸汽压缩式制冷系统更加环保、安全。
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公开(公告)号：CN104775932B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201510208393.X
申请日：2015-04-28
申请人： 中国科学院理化技术研究所
IPC分类号： F02G1/043
摘要： 一种声功多级放大的行波热声发动机系统，其由N级热声发动机单元通过谐振管首尾相连的环路结构和负载组成；各单元长度相等横截面积不等，按其横截面积由大到小或由小到大形成环路，单元横截面积越大级数越高；谐振管长度相等横截面积不等；第一与第N级单元间的谐振管横截面积最小，其余谐振管横截面积随连接的单元横截面积增大而增大；工作时在各单元回热器温度梯度下热能转换成声功，声功沿温度梯度正方向传递并放大，放大后的声功传递到下一级单元的回热器中放大传递到再下一级单元；经多级放大的声功大部分被负载消耗，其余传至第一级单元继续上述流程；其可实现声功指数倍放大利于驱动大功率负载；回热器均处行波相位，热声转换效率高。
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公开(公告)号：CN103147949B
公开(公告)日：2015-02-04
申请号：CN201110401996.3
申请日：2011-12-06
申请人： 中国科学院理化技术研究所
IPC分类号： F03G7/04
摘要： 一种热声双作用油润滑发电系统，其具有至少三级串接的基本单元，每级基本单元均由热声转换装置、谐振装置和油润滑发电机组成；热声转换装置由依次连接的第一室温换热器、回热器、非室温换热器、热缓冲管和第二室温换热器组成；谐振装置的双U型管内装互不相溶的液体A和液体B；双U型管的三根竖直管内液面之上分别具有空腔。油润滑发电机与液体B液面上的空腔相连；上一级基本单元的第一空腔与下一级基本单元的热声转换装置的第一常温换热器相连，末级基本单元的第一空腔与首级热声转换装置的第一常温换热器相连；本发明使用油润滑发电机将机械能转换为电能，降低系统工艺要求和制造成本，同时提高系统可靠性。
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公开(公告)号：CN103047789B
公开(公告)日：2014-11-12
申请号：CN201310001328.0
申请日：2013-01-05
申请人： 中国科学院理化技术研究所
IPC分类号： F25B9/14
摘要： 本发明的带动质量模块调相装置的斯特林型脉冲管制冷机，特点是调相装置为带动质量模块调相装置，该带动质量模块调相装置可包括依次连接于脉管热端换热器的动质量模块、阀门和气库；也可包括依次连接于脉管热端换热器的动质量模块、阀门和气库；换可以包括依次连接于脉管热端换热器的阀门、惯性管、动质量模块和气库；动质量模块均由装于气缸内的动质量活塞；和通过中心连接杆连接动质量活塞的支撑弹簧组成；本发明依靠动质量模块惯性、惯性管或阀门阻力等形成压力波动相位领先体积流率的阻抗边界调节；相对于传统调相装置，动质量块能够利用自身惯性形成较高相角，进而在脉冲管制冷机核心部件回热器中产生较好声学阻抗关系，从而提高制冷机性能。
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公开(公告)号：CN103147949A
公开(公告)日：2013-06-12
申请号：CN201110401996.3
申请日：2011-12-06
申请人： 中国科学院理化技术研究所
IPC分类号： F03G7/04
摘要： 一种热声双作用油润滑发电系统，其具有至少三级串接的基本单元，每级基本单元均由热声转换装置、谐振装置和油润滑发电机组成；热声转换装置由依次连接的第一室温换热器、回热器、非室温换热器、热缓冲管和第二室温换热器组成；谐振装置的双U型管内装互不相溶的液体A和液体B；双U型管的三根竖直管内液面之上分别具有空腔；油润滑发电机与液体B液面上的空腔相连；上一级基本单元的第一空腔与下一级基本单元的热声转换装置的第一常温换热器相连，末级基本单元的第一空腔与首级热声转换装置的第一常温换热器相连；本发明使用油润滑发电机将机械能转换为电能，降低系统工艺要求和制造成本，同时提高系统可靠性。
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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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