風能驅動的熱聲冰箱的製作方法

2023-04-24 05:09:36

專利名稱：風能驅動的熱聲冰箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱聲冰箱，尤其涉及一種風能驅動的熱聲制冷機。
背景技術：
熱聲效應是熱與聲之間相互轉換的現象，即聲場中的時均熱力學效應。熱 聲熱機本質上是一種通過熱聲效應實現熱能與聲能之間相互轉化或傳輸的裝 置。熱聲熱機不需要外部的機械手段就可以使振蕩流體的速度和壓力之間建立 起合理的相位關係，因此，不需要機械傳動部件，大大簡化了系統的結構。按 能量轉換方向的不同，熱聲效應可分為兩類 一是用熱來產生聲，即熱驅動的 聲振蕩，為熱聲發動機的工作機理；二是用聲來產生熱，即聲驅動的熱量傳輸， 為熱聲制冷機的工作原理。只要具備一定的條件，熱聲效應在行波聲場、駐波 聲場以及兩者結合的聲場中都能發生。
從上世紀七十年代開始，關於熱聲熱機的研究開始迅速發展。1969-1980 年瑞士蘇黎士聯邦技術研究所的Rott提出了熱聲振蕩定量理論，奠定了現代線 性熱聲理論的基礎。1979年，Ceperley提出在具有溫度梯度的回熱器中傳輸的 聲波使氣體工質經歷著與Stirling熱機相同的熱力過程，當聲波沿一個方向傳 輸時會得到強化，而沿相反的方向傳輸時會被消弱，其思想成為高效行波熱聲 熱機研究的起點。受這一思想的影響，1999年美國LANL的Backhaus和Swift 設計製作了一臺新型行波熱聲發動機，該熱聲發動機實現了30%的熱功轉換效 率，相對卡諾效率約為42%，這一結果可以同內燃機(30-40%)相媲美。 Backhaus等人的研究成果表明，熱聲熱機不但結構簡單、工質環保，而且可以 達到很高的熱力學效率。此後，熱聲發動機和制冷機的研究進展更加迅猛，取 得了一系列重要研究成果。目前行波熱聲發動機的壓比已經達到1.30以上，熱 聲發動機驅動的脈管制冷機也已相繼達到液氮和液氫溫區。
迄今為止，幾乎所有的熱聲熱機研究中都採用熱能(大多通過電能轉換產 生)對熱聲發動機供能，產生的聲能用來驅動制冷機獲得冷量。為獲得強聲場 和大功率聲功輸出，目前熱聲發動機加熱器的工作溫度一般在50(TC以上。對 高溫熱源的依賴不利於提高系統的熱效率，並限制了熱聲熱機的實用化。為彌 補這一弱點，越來越多的研究者開始把注意力轉向低溫位熱能，如採用外加壓 力擾動、混合工質和結構改進等手段降低熱聲發動機的起振溫度和工作溫度， 以期利用太陽能、工業廢熱等驅動。事實上，自然風等時均流(或平均流，Mean Flow)具有數量可觀的可利 用動能，如能結合熱聲效應加以利用對於利用可再生能源和提高能源利用率具 有重要意義，這也將大大拓展熱聲熱機的應用空間。熱聲制冷機內是交變流場， 而自然風和管道內的氣流是時均流，要實現二者的結合，就必須通過特殊設計 的聲學管道把自然風等時均流的能量轉換成聲場能。時均流流過這個特殊設計 的流道時，會誘導出一個駐波聲場，而熱聲制冷機就可以利用這個駐波聲場工 作，產生製冷效應。
在日常生活中就有不少時均流動引起聲振蕩的例子，如當對著豎直放置 的瓶口水平吹氣時，可以聽到瓶內傳出的嗡嗡聲，這說明口中吹出的氣流(時 均流)在瓶內引起了聲振蕩(聲場)。瓶內氣體由靜止轉為振蕩必然吸收了外 界的能量，由於瓶壁靜止，所以能量只能來自於從瓶口掠過的氣流。類似的例 子，還有吹口琴和笛子。事實上，這些日常現象的背後有著複雜的物理過程發 生，首先，當氣流掠過時，受瓶內靜止氣體的影響粘性邊界層在瓶口脫離；其 次，脫離的邊界層以漩渦的形式巻起形成渦結構，並向瓶內的聲場傳遞能量； 再次，能量的傳遞和聲場的存在又反過來影響了隨後的漩渦的形成。整個過程 形成一個能量反饋迴路，具有高度共振特性。如果把口中吹出的氣流換成高速 的自然風，瓶子換成特製的單端開口密閉腔體，高速空氣流會向腔體內傳遞大 的多的能量，從而誘導出一個具有大聲能密度的駐波聲場；另一方面，如果此 時聲場中存在熱聲回熱器(或其它固體多孔介質)，這個聲振蕩就可以驅動沿 回熱器軸向的熱量傳輸，從而產生泵熱效應，這是熱聲效應的一種形式——聲 振蕩驅動的熱量傳輸。把上述兩個過程結合在一起，就構成自然風驅動的熱聲 振蕩系統。這個系統以風能為驅動源，以聲振蕩作為能量轉換的橋梁，最終在 熱聲系統的回熱器上產生一個顯著的軸向溫度梯度(或可用溫差)。
關於時均流誘導聲振蕩的研究開始於上世紀五十年代，此類研究的聲場內 不設有多孔介質，因而不發生顯著的熱效應，為純聲振蕩，研究的目的是消除 流體輸送管道中自激強振蕩引起的結構震動、疲勞破壞和噪音。德國Karlsru 大學的Naudascher和美國Lehigh大學的Rockwell根據形成機理把時均流誘導 聲振蕩分成三大類l)流體-動力振蕩型，特徵是振蕩源於流體流動的固有不 穩定性，純的流體-動力振蕩只發生於腔體深度與振蕩波長相比很小的情況；2) 流體-共振振蕩型，特徵是流體振蕩受共振波動(駐波聲場)效應影響顯著， 頻率較高，腔體的深度與波長處於同一量級；3)流體-彈性振蕩型，特徵是流 體振蕩與固體邊界的運動耦合在一起，此類振蕩發生於當腔體的一個或多個壁面經歷較大位移，且足夠對時均流的剪切邊界層擾動施加反作用時。上世紀七 十年代以來，針對流體-共振振蕩的研究逐漸增多，流場以不穩定的時均流剪 切邊界層、漩渦的產生和脫落以及強駐波聲場為主要特徵。這類研究的對象都 可以抽象成一個主流管道和一截面尺寸相當的單端開口密閉支路，二者內的流 體相互連通，主流管道內是時均流場，密閉支路內建立的是駐波聲場。圖1給
出了一個典型的時均、交變流場的十字型連接(雙對稱T型連接)示意圖，兩 對稱支路腔體自然耦合成l/2波長諧振器(義=4丄)，曲線表示駐波聲場的壓力 振幅分布。當然，兩支路腔體亦可單側布置，也可以只設置一個腔體，前者依 然是1/2波長諧振器，而後者則變為1/4波長諧振器。基於漩渦聲學理論， Bruggeman對發生於具有旁支路的管路內的空氣聲學現象進行了系統的研究。 他認為在T型連接處一主管道與旁支路的結合處一將主流體與封閉支路內的 滯止流體分離的不穩定剪切邊界層是驅動管路子系統內共振聲場的能量源，聲 場建立後又反作用於主流的水力擾動。他通過實驗研究發現T型連接處的流動 特徵強依賴於非穩態(聲場)和穩態(時均流)流速比y/^t/。，其中/7'為密 閉腔體封閉端的壓力振幅，p、 " t/。分別為流體密度、聲速和時均流速。對 於時均流誘導單端開口密閉腔體內的振蕩來說，該比值通常大於l(T3。當 10-、p'/^t/。d0-'時，剪切邊界層的上遊特徵尚能用線性穩定理論描述，而當 ///;0^。=0(1)時，流動已經本質上非線性了。
實驗研究證明自然風等時均流能夠在密閉腔體內誘導出具有高聲能密度 的駐波聲場，其壓力振幅可以達到平均壓力的20%以上，在此基礎上能夠實現 高效的熱聲轉換過程，從而為有效利用風能提供了一種簡單、可靠的方法。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種風能驅動的熱聲冰箱。
風能驅動的熱聲冰箱具有通過載冷劑管道相連的室內裝置和室外裝置，室 內裝置包括冷凍室、冷藏室、前端三通閥、冷凍室換熱器、後端三通閥、冷藏 室換熱器，前端三通閥、冷凍室換熱器、後端三通閥、冷藏室換熱器依次通過 載冷劑管道連接，室外裝置具有依次通過載冷劑管道連接的分流器、風能驅動 的熱聲制冷機、流量調節閥、集流器、泵，所述的集流器為四合一接頭，分流 器為一分四接頭，載冷劑管道外側具有保溫層。
所述的風能驅動的熱聲制冷機為風能驅動的駐波熱聲制冷機、風能驅動的 行波熱聲制冷機或風能驅動的帶環路的行波熱聲制冷機。
所述的風能驅動的駐波熱聲制冷機具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置，風
6能驅動裝置包括相連接的收縮風管、中央柱管和擴散風管，熱聲製冷裝置具有 第一駐波熱聲制冷機單元、第二駐波熱聲制冷機單元、第三駐波熱聲制冷機單 元和第四駐波熱聲制冷機單元，每個制冷機單元包括相連接的諧振管、冷端換 熱器、熱聲回熱器和室溫換熱器，諧振管另一端與中央柱管出風口相連接。
所述的風能驅動的行波熱聲制冷機具有具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝 置，風能驅動裝置包括相連接的收縮風管、中央柱管和擴散風管，熱聲製冷裝 置具有第一行波熱聲制冷機單元、第二行波熱聲制冷機單元、第三行波熱聲制 冷機單元和第四行波熱聲制冷機單元，每個制冷機單元都具有諧振管、慣性管、 聲容、室溫換熱器、熱聲回熱器、冷端換熱器和熱緩衝管，諧振管另一端與中 央柱管出風口相連接。
所述的風能驅動的帶環路的行波熱聲制冷機具有具有風能驅動裝置和熱 聲製冷裝置，風能驅動裝置包括相連接的收縮風管、中央柱管和擴散風管，熱 聲製冷裝置具有第一行波熱聲制冷機單元、第二行波熱聲制冷機單元、第三行 波熱聲制冷機單元和第四行波熱聲制冷機單元，每個制冷機單元都具有諧振 管、慣性管、聲容、室溫換熱器、熱聲回熱器、冷端換熱器和熱緩衝管，諧振 管另一端與中央柱管出風口相連接。
所述的制冷機單元之間的連接方式為並聯、串聯或混聯。所述的風能驅動
裝置的截面為圓形或多邊形；所述的收縮風管和擴散風管的形狀為錐形或喇叭 形。所述的載冷劑管道中的載冷劑為鹽水或乙二醇。所述的冷凍室換熱器和冷 藏室換熱器的換熱器型式為盤管翅片式、管殼式或板翅式。
本發明通過特殊設計的風能驅動裝置，把自然風首先進行濃縮，增強了中 央柱管的風壓和流速，從而提高了風能的品位。在中央柱管處引出數個熱聲制 冷機單元的諧振管，諧振管是單端開口密閉腔體，其與中央柱管的連接處將發 生顯著的空氣聲學現象，在不穩定邊界層的作用下，熱聲制冷機的諧振腔內將 建立穩定的駐波聲場。通過在諧振腔內設置換熱器和熱聲回熱器，可以獲得熱 聲製冷效應。通過利用該制冷機的製冷效應，以載冷劑為載體，將室內冰箱冷 凍換熱器和冷藏換熱器的熱量帶走，創造冰箱的低溫環境。風能驅動的熱聲制 冷機改變了以往熱聲制冷機的驅動型式，不需要熱聲發動機或其他形式的壓力 波發生器驅動，消除了所有機械運動部件，通過特殊設計的管道，把自然風進 行濃縮後進行有效利用，為可再生能源的利用提供了一種解決方案。


圖1是時均、交變流場"十字"型連接示意圖；圖2(a)是風能驅動的駐波熱聲制冷機結構主視圖2(b)是風能驅動的駐波熱聲制冷機結構側視圖3(a)是風能驅動的行波熱聲制冷機結構主視圖3(b)是風能驅動的行波熱聲制冷機結構主視圖4(a)是風能驅動的帶環路結構的行波熱聲制冷機結構主視圖4(b)是風能驅動的帶環路結構的行波熱聲制冷機結構主視圖5(a)是風能驅動的駐波熱聲冰箱載冷循環系統圖； 圖5(b)是風能驅動的駐波熱聲冰箱系統布置圖6(a)是風能驅動的行波熱聲冰箱載冷循環系統圖6(b)是風能驅動的行波熱聲冰箱系統布置圖7(a)是風能驅動的帶環路行波熱聲冰箱載冷循環系統圖7(b)是風能驅動的帶環路行波熱聲冰箱系統布置圖中第一駐波熱聲制冷機單元1、第二駐波熱聲制冷機單元2、第三駐
波熱聲制冷機單元3、第四駐波熱聲制冷機單元4、風能驅動裝置具有收縮風 管5、中央柱管6、擴散風管7、諧振管8、冷端換熱器9、熱聲回熱器IO、室 溫換熱器ll、第一行波熱聲製冷劑單元12、第二行波熱聲制冷機單元13、第 三行波熱聲制冷機單元14、第四行波熱聲制冷機單元15、第一帶環路的行波 熱聲制冷機單元19、第二帶環路的行波熱聲制冷機單元20、第三帶環路的行 波熱聲制冷機單元21、第四帶環路的行波熱聲制冷機單元22、慣性管23、聲 容24、熱緩衝管25、冰箱冷凍室34、冰箱冷藏室35、地面36、屋面37、牆 面38。
具體實施例方式
如圖2、 5所示，風能驅動的熱聲冰箱具有通過載冷劑管道相連的室內裝 置和室外裝置，室內裝置包括冷凍室34、冷藏室35、前端三通閥29、冷凍室 換熱器31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32，前端三通閥29、冷凍室換熱器 31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32依次通過載冷劑管道連接，室外裝置具 有依次通過載冷劑管道連接的分流器33、風能驅動的熱聲制冷機、流量調節閥 26、集流器27、泵28，所述的集流器27為四合一接頭，分流器33為一分四 接頭，載冷劑管道外側具有保溫層。
風能驅動的熱聲制冷機為風能驅動的駐波熱聲制冷機，風能驅動的駐波熱 聲制冷機具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置。風能驅動裝置包括相連接的收縮 風管5、中央柱管6和擴散風管7，熱聲製冷裝置具有第一駐波熱聲制冷機單元1、第二駐波熱聲制冷機單元2、第三駐波熱聲制冷機單元3、第四駐波熱聲 制冷機單元4，每個制冷機單元包括相連接的諧振管8、冷端換熱器9、熱聲回 熱器10和室溫換熱器11，諧振管8前端依次設有冷端換熱器9、熱聲回熱器 10和室溫換熱器11，諧振管8後端與中央柱管6出風口相連接。所述的風能 驅動裝置的截面為圓形或多邊形。收縮風管5和擴散風管7的形狀為錐形或喇 叭形。
風向如圖2中的箭頭所指方向。自然風吹過時，首先經過收縮風管5加速， 經過濃縮的風具有更多的動能，流動更加均勻和穩定。當空氣流掠過中央柱管 6和制冷機諧振管8的連接處時，剪切邊界層會失穩，形成渦結構並脫離，不 穩定的邊界層作用於制冷機內的滯止氣體，滯止氣體又給它施加了一個反作 用，於是在制冷機的聲學管道內建立了一個駐波聲場。聲場驅動了沿熱聲回熱 器10軸向方向的熱量傳輸，熱量被從冷端換熱器9傳輸到室溫換熱器11，從 而在冷端換熱器9得到製冷效應。載冷劑流向如圖箭頭所指方向，載冷劑在冷 端換熱器9中排出熱量，溫度降低，依次流經流量調節閥26、集流器27、泵 28，通過前端三通閥29和後端三通閥30分配給冷凍室換熱器31和冷藏室換 熱器32相應的流量並在此吸收熱量後溫度升高，繼續流經分流器33後，在冷 端換熱器9中再次放熱降溫，完成一個載冷循環。
如圖3、 6所示，風能驅動的熱聲冰箱具有通過載冷劑管道相連的室內裝 置和室外裝置，室內裝置包括冷凍室34、冷藏室35、前端三通閥29、冷凍室 換熱器31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32，前端三通閥29、冷凍室換熱器 31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32依次通過載冷劑管道連接，室外裝置具 有依次通過載冷劑管道連接的分流器33、風能驅動的熱聲制冷機、流量調節閥 26、集流器27、泵28，所述的集流器27為四合一接頭，分流器33為一分四 接頭，載冷劑管道外側具有保溫層。
風能驅動的熱聲制冷機為風能驅動的行波熱聲制冷機，風能驅動的行波熱 聲制冷機具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置。風能驅動裝置包括相連接的收縮 風管5、中央柱管6和擴散風管7，熱聲製冷裝置具有第一行波熱聲制冷機單 元12、第二行波熱聲制冷機單元13、第三行波熱聲制冷機單元14、第四行波 熱聲制冷機單元15，每個制冷機單元包括相連接的諧振管8、慣性管16、聲容 17、室溫換熱器ll、熱聲回熱器IO、冷端換熱器9和熱緩衝管18，在諧振管 8前端依次設有熱緩衝管18、冷端換熱器9、熱聲回熱器IO、室溫換熱器ll、 聲容17，諧振管8後端與中央柱管6出風口相連接。所述的風能驅動裝置的截面為圓形或多邊形。收縮風管5和擴散風管7的形狀為錐形或喇叭形。
風向如圖3中的箭頭所指方向。自然風吹過時，首先經過收縮風管5加速， 經過濃縮的風具有更多的動能，流動更加均勻和穩定。當空氣流掠過中央柱管 6和制冷機諧振管8的連接處時，剪切邊界層會失穩，形成渦結構並脫離，不 穩定的邊界層作用於制冷機內的滯止氣體，滯止氣體又給它施加了一個反作 用，於是在制冷機的聲學管道內建立了一個穩定的聲場。聲場驅動了沿熱聲回 熱器10軸向方向的熱量傳輸，熱量被從冷端換熱器9傳輸到室溫端換熱器11， 從而在冷端換熱器9得到製冷效應。載冷劑流向如圖箭頭所指方向，載冷劑在 冷端換熱器9中排出熱量，溫度降低，依次流經流量調節閥26、集流器27、 泵28，通過前端三通閥29和後端三通閥30分配給冷凍室換熱器31和冷藏室 換熱器32相應的流量並在此吸收熱量後溫度升高，繼續流經分流器33後，在 冷端換熱器9中再次放熱降溫，完成一個載冷循環。慣性管16，聲容17在制 冷機中起到調節壓力波動和速度波動相位的作用，使二者之間的相位在熱聲回 熱器10的軸向中點處相同或接近相同。
如圖4、 7所示，風能驅動的熱聲冰箱具有通過載冷劑管道相連的室內裝 置和室外裝置，室內裝置包括冷凍室34、冷藏室35、前端三通閥29、冷凍室 換熱器31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32，前端三通閥29、冷凍室換熱器 31、後端三通閥30、冷藏室換熱器32依次通過載冷劑管道連接，室外裝置具 有依次通過載冷劑管道連接的分流器33、風能驅動的熱聲制冷機、流量調節閥 26、集流器27、泵28，所述的集流器27為四合一接頭，分流器33為一分四 接頭，載冷劑管道外側具有保溫層。
風能驅動的熱聲制冷機為風能驅動的帶環路的行波熱聲制冷機，風能驅動 的帶環路的行波熱聲制冷機具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置。風能驅動裝置 包括相連接的收縮風管5、中央柱管6和擴散風管7，熱聲製冷裝置具有第一 帶環路的行波熱聲制冷機單元19、第二帶環路的行波熱聲制冷機單元20、第 三帶環路的行波熱聲制冷機單元21、第四帶環路的行波熱聲制冷機單元22， 每個制冷機單元包括相連接的諧振管8、慣性管23、聲容24、室溫換熱器ll、 熱聲回熱器io、冷端換熱器9和熱緩衝管25，在諧振管8前端依次設有行波 環路，行波環路依次設有熱緩衝管25、冷端換熱器9、熱聲回熱器IO、室溫換 熱器ll、聲容24、慣性管23，諧振管8後端與中央柱管6出風口相連接。所 述的風能驅動裝置的截面為圓形或多邊形。收縮風管5和擴散風管7的形狀為 錐形或喇叭形。
10風向如圖4中的箭頭所指方向。自然風吹過時，首先經過收縮風管5加速， 經過濃縮的風具有更多的動能，流動更加均勻和穩定。當空氣流掠過中央柱管 6和制冷機諧振管8的連接處時，剪切邊界層會失穩，形成渦結構並脫離，不 穩定的邊界層作用於制冷機內的滯止氣體，滯止氣體又給它施加了一個反作 用，於是在制冷機的聲學管道內建立了一個穩定的聲場。聲場驅動了沿熱聲回 熱器10軸向方向的熱量傳輸，熱量被從冷端換熱器9傳輸到室溫端換熱器11， 從而在冷端換熱器9得到製冷效應。載冷劑流向如圖箭頭所指方向，載冷劑在 冷端換熱器9中排出熱量，溫度降低，依次流經流量調節閥26、集流器27、 泵28，通過前端三通閥29和後端三通閥30分配給冷凍室換熱器31和冷藏室 換熱器32相應的流量並在此吸收熱量後溫度升高，繼續流經分流器33後，在 冷端換熱器9中再次放熱降溫，完成一個載冷循環。慣性管23，聲容24在制 冷機中起到調節壓力波動和速度波動相位的作用，使二者之間的相位在熱聲回 熱器10的軸向中點處相同或接近相同。
每種風能驅動的熱聲制冷機中所設置的制冷機單元數是可以根據實際情 況變化的。每種風能驅動的熱聲制冷機中也可以採用混合的制冷機單元，即一 種風能驅動的熱聲制冷機上可以同時具有駐波熱聲制冷機單元和行波熱聲制 冷機單元。
需要說明的是，每種風能驅動的熱聲制冷機中所設置的制冷機單元數是可 以根據實際情況變化的。每種風能驅動的熱聲制冷機中也可以釆用混合的製冷 機單元，即一種風能驅動的熱聲制冷機上可以同時具有駐波熱聲制冷機單元和
行波熱聲制冷機單元。風能驅動的熱聲制冷機、泵、分流器、集流器和流量調 節閥布置在室外，風能驅動的熱聲冰箱換熱器分冷凍和冷藏兩個單元，可根據 實際要求增減冷卻單元，兩個三通閥控制冷卻單元的冷量分配。載冷循環系統 中可具有儲液罐、排氣閥、排液閥等常見輔助設備。各制冷機單元之間的連接 方式為並聯結構，也可根據實際情況設計為串聯或混聯結構。冷凍室換熱器和 冷藏室換熱器的換熱器型式為盤管翅片式，也可根據實際情況設計為管殼式、 板翅式等其他結構。載冷循環系統的載冷劑為鹽水或乙二醇，也可根據實際情 況選擇物性相匹配的載冷劑。利用風能驅動的熱聲制冷機可用於製冰蓄冷或與 普通冰箱型式結合使用，以滿足無風或少風的天氣情況下冰箱的冷卻需求。風 能驅動的熱聲制冷機安裝在屋頂，也可根據需要安裝在陽臺等室外其他地區。 風能驅動的熱聲制冷機中心柱管軸線與每年風量最富足的風向一致，且收縮風 管位於迎風面，也可根據需要設計為以每年夏季或其他時間段的風量富足的風 向為標準，還可根據實時風向設計為智能型自動旋轉式熱聲制冷機。
權利要求
1.一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於它具有通過載冷劑管道相連的室內裝置和室外裝置，室內裝置包括冷凍室(34)、冷藏室(35)、前端三通閥(29)、冷凍室換熱器(31)、後端三通閥(30)、冷藏室換熱器(32)，前端三通閥(29)、冷凍室換熱器(31)、後端三通閥(30)、冷藏室換熱器(32)依次通過載冷劑管道連接，室外裝置具有依次通過載冷劑管道連接的分流器(33)、風能驅動的熱聲制冷機、流量調節閥(26)、集流器(27)、泵(28)，所述的集流器(27)為四合一接頭，分流器(33)為一分四接頭，載冷劑管道外側具有保溫層。
2. 根據權利要求1所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的 風能驅動的熱聲制冷機為風能驅動的駐波熱聲制冷機、風能驅動的行波熱聲制 冷機或風能驅動的帶環路的行波熱聲制冷機。
3. 根據權利要求2所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的 風能驅動的駐波熱聲制冷機具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置，風能驅動裝置 包括相連接的收縮風管(5)、中央柱管(6)和擴散風管(7)，熱聲製冷裝置 具有第一駐波熱聲制冷機單元(1)、第二駐波熱聲制冷機單元(2)、第三駐波 熱聲制冷機單元(3)和第四駐波熱聲制冷機單元(4)，每個制冷機單元包括 相連接的諧振管(8)、冷端換熱器(9)、熱聲回熱器(10)和室溫換熱器(11)， 諧振管(8)另一端與中央柱管(6)出風口相連接。
4. 根據權利要求2所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的 風能驅動的行波熱聲制冷機具有具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置，風能驅動 裝置包括相連接的收縮風管(5)、中央柱管(6)和擴散風管(7)，熱聲製冷 裝置具有第一行波熱聲制冷機單元(12)、第二行波熱聲制冷機單元(13)、第 三行波熱聲制冷機單元(14)和第四行波熱聲制冷機單元(15)，每個制冷機 單元都具有諧振管(8)、慣性管(16)、聲容(17)、室溫換熱器(11)、熱聲 回熱器(10)、冷端換熱器(9)和熱緩衝管(18)，諧振管(8)另一端與中央 柱管(6)出風口相連接。
5. 根據權利要求2所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的 風能驅動的帶環路的行波熱聲制冷機具有具有風能驅動裝置和熱聲製冷裝置， 風能驅動裝置包括相連接的收縮風管(5)、中央柱管(6)和擴散風管(7)， 熱聲製冷裝置具有第一行波熱聲制冷機單元(12)、第二行波熱聲制冷機單元(13)、第三行波熱聲制冷機單元(14)和第四行波熱聲制冷機單元(15),每個制冷機單元都具有諧振管(8)、慣性管(16)、聲容(17)、室溫換熱器(11)、 熱聲回熱器(10)、冷端換熱器(9)和熱緩衝管(18),諧振管(8)另一端與 中央柱管(6)出風口相連接。
6. 根據權利要求3、 4或5所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於: 所述的制冷機單元之間的連接方式為並聯、串聯或混聯。
7. 根據權利要求3、4或5所述的一種風能驅動的熱聲制冷機，其特徵在於: 所述的風能驅動裝置的截面為圓形或多邊形；所述的收縮風管(5)和擴散風 管(7)的形狀為錐形或喇叭形。
8. 根據權利要求1所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的載 冷劑管道中的載冷劑為鹽水或乙二醇。
9. 根據權利要求1所述的一種風能驅動的熱聲冰箱，其特徵在於所述的 冷凍室換熱器(31)和冷藏室換熱器(32)的換熱器型式為盤管翅片式、管殼 式或板翅式。
全文摘要
本發明公開了一種風能驅動的熱聲冰箱。它具有通過載冷劑管道相連的室內裝置和室外裝置，室內裝置包括冷凍室、冷藏室、前端三通閥、冷凍室換熱器、後端三通閥、冷藏室換熱器，前端三通閥、冷凍室換熱器、後端三通閥、冷藏室換熱器依次通過載冷劑管道連接，室外裝置具有依次通過載冷劑管道連接的分流器、風能驅動的熱聲制冷機、流量調節閥、集流器、泵。本發明以可再生能源—風能驅動，不需要消耗電能和熱能，大大降低了運行成本；制冷機單元沒有運動部件，製造和維護成本低；制冷機單元採用完全無公害的空氣作為製冷工質，載冷循環系統可採用環境友好的載冷劑。
文檔編號F25D11/02GK101672560SQ20091015289
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者炎 餘, 孫大明, 文 敖, 凱 王, 邱利民 申請人:浙江大學