专利名称：太阳能热声旋转动力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种热声发电系统，特别是 一 种太阳能热声旋转动力发电机。
背景技术：
现有技术中将热声发动机产生的交变流动转换为回转运动带动发电机发 电的办法有两种， 一种为采用活塞推动连杆机构来实现的。如图1所示，为
现有热声发动机的结构示意图，在热端换热器1中加入热量，板叠2两侧的 热端换热器1和冷端换热器3上形成温度梯度；当温度梯度超过临界温度梯 度时系统开始工作，产生压力波；在该压力波的推动下，谐振管4内的活塞 51往复运动，通过连杆52带动曲轴53转动，该转动的曲轴53可以与旋转 发电机相连，输出功。其存在的问题主要有①存在侧向力，活塞51与活塞 腔间存在较大磨损，由于系统中不能有油存在，活塞51与活塞腔间的干摩擦 会严重影响使用寿命；②活塞51位移固定，无法实现连续可调；③曲柄连軒 机构存在运动死点，造成起动困难；④曲柄连杆与系统之间难以密封，系统 要么将曲柄连杆机械一起包括到系统中造成体积庞大，要么只能工作在常压 下，均使得系统的功率密度较低。
示，从而带动永磁体(或线圈)在线圈(或永磁场)中运动，在线圈上产生电动 势。其缺点在于①直线发电机技术尚不成熟，尤其大功率直线发电机更难 获得，且制作复杂、成本高；②由于支撑问题的存在，直线发电机很难形成 较大的位移，体积功率较小。
发明内容
本发明的目的是针对现有太阳能热声发电系统中，直线发电机不易获得、 成本高、振动位移小等问题，以及曲柄连杆发电机引起的磨损大、效率低、 寿命短，以及活塞运动位移不可调等问题，提供一种太阳能热声旋转动力发 电机，实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，磨损 小、效率高，并且可控性好。
为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能热声旋转动力发电机，包
括
集热腔，用于收集聚光反射面聚集的太阳光的能量； 热声发动机，用于将太阳光的能量转换为声波能量，使振荡气流的交变 流动转换成为旋转动力输出，与所述集热腔相连接；
旋转发电机，用于用旋转动力输出的能量发电，与所述热声发动机相连
接；
其中，所述热声发动机包括有自整流空气透平装置，用于将振荡气流的 交变流动转换成为旋转运动。
所述自整流空气透平装置为沖击透平装置或威尔斯透平装置。
由以上技术方案可知，本发明提供的太阳能热声旋转动力发电机，通过 采集太阳能的热量来驱动带有自整流空气透平装置的热声发动机，该自整流 空气透平装置用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动，以驱动旋转式 发电机。利用该自整流空气透平装置产生旋转动力输出功带动发电机工作， 具有磨损小、效率高、可控性好等优良特性，并具有广泛的适应性。
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一 步的详细描述。
图1为现有热声发动机推动活塞、曲柄连杆机构的结构示意图；图2为现有热声发动机推动直线发电机装置的结构示意图； 图3为本发明太阳能热声旋转动力发电机实施例一的结构示意图； 图4为本发明太阳能热声旋转动力发电机实施例二的结构示意图； 图5A为本发明太阳能热声旋转动力发电机的半波长驻波热声发动机结 构示意图5B为本发明冲击透平装置的平面结构示意图5C为本发明冲击透平装置的立体结构示意图5D为本发明冲击透平装置的另一平面结构示意图6A为本发明太阳能热声旋转动力发电机的半波长驻波热声发动机另
一结构示意图6B为本发明威尔斯透平装置的平面结构示意图6C为本发明威尔斯透平装置的另一平面结构示意图7为本发明太阳能热声旋转动力发电机的四分之一波长驻波热声发动
机结构示意图8为本发明太阳能热声旋转动力发电机的对置式驻波热声发动机结构 示意图9为本发明太阳能热声旋转动力发电机的带锥形谐振管的半波长驻波 热声发动机结构示意图10为本发明太阳能热声旋转动力发电机的带锥形谐振管的对置式驻 波热声发动机结构示意图11A为本发明太阳能热声旋转动力发电机的半波长行波热声发动机结 构示意图11B为本发明太阳能热声旋转动力发电机的同轴式行波热声发动机结 构示意图12为本发明太阳能热声旋转动力发电机的四分之一波长行波热声发 动机结构示意图；图13为本发明太阳能热声旋转动力发电机的对置式行波热声发动机结
构示意图14A为本发明太阳能热声旋转动力发电机的谐振腔用弹性质量块代替 的结构示意图14B为本发明太阳能热声旋转动力发电机的谐振腔用弹性质量膜代替 的结构示意图。
具体实施例方式
本发明涉及的太阳能热声旋转动力发电机，是采用太阳能的热量来驱动 现有的热声发动机，并在热声发动机的谐振管内设置有一 自整流空气透平装 置，该自整流空气透平装置用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动， 以驱动旋转式发电机。利用该自整流空气透平装置产生旋转动力，比现有技 术中采用曲柄连杆结构产生旋转动力，并输出功的结构，具有磨损小、效率 高、可控性好等优良特性，并具有广泛的适应性。下面通过在各种热声发动 机上安装该自整流空气透平装置，详细介绍太阳能热声旋转动力发电机的结 构。
如图3所示，为本发明太阳能热声旋转动力发电机实施例一的结构示意 图。该太阳能热声旋转动力发电机主要包括集热腔6,用于收集聚光反射 面61聚集的太阳光的能量；热声发动机7，此处的热声发动机7为驻波热声 发动机，用于将太阳光的能量转换为声波能量，使振荡气流的交变流动转换 成为旋转动力输出，与集热腔6相连接；旋转发电机8,用于用旋转动力输 出的能量发电，通过连接轴81与热声发动机7相连接；其中，热声发动机7 包括热端换热器71、板叠72、冷端换热器73及谐振管74;还包括有自整 流空气透平装置9,用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动。
其工作过程具体为聚光反射面61将太阳光汇聚到集热腔6，集热腔6 外包保温层62,集热腔6将热量传到热声发动机的热端换热器71;在热端换热器71与冷端换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临界温度梯 度时，热声发动机7开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的机械能； 谐振腔内的交变流体运动经过自整流空气透平装置9转换成为固定方向的旋 转运动；该旋转运动带动旋转发电机8转动产生电能。
本实施例提供的太阳能热声旋转动力发电机，通过采集太阳能的热量来 驱动带有自整流空气透平装置的热声发动机，该自整流空气透平装置用于将 振荡气流的交变流动转换成为旋转运动，以驱动旋转式发电机。利用该自整 流空气透平装置产生旋转动力输出功带动发电机工作，具有磨损小、效率高、 可控性好等优良特性，并具有广泛的适应性。
如图4所示，为本发明太阳能热声旋转动力发电机实施例二的结构示意 图。该太阳能热声旋转动力发电机包括集热腔6，用于收集菲涅尔透镜或 普通凸透镜63聚集的太阳光的能量；流体泵10,用于通过载热流体将太阳 光的能量从集热腔6输送到热声发动机7，本实施例中的热声发动机7为同 轴式行波热声发动机；同轴式行波热声发动机，用于将太阳光的能量转换为 声波能量，使振荡气流的交变流动转换成为旋转动力输出，通过流体泵10与 集热腔6相连接；旋转发电机8，用于用旋转动力输出的能量发电，通过连 接轴81与热声发动机7相连接；其中，热声发动机7包括热端换热器71 、 回热器72'、冷端换热器73及谐振管74;还包括有自整流空气透平装置9， 用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动。
本实施例与上述实施例一的太阳能热声旋转动力发电机结构的不同之处 在于①本实施例中的太阳能热声旋转动力发电机采用分体式结构，将集热 腔6与热声发动机7分开，采用载热流体将热量从集热腔输送到热端换热器， 视温度高低的不同，载热流体可以是高温油或液态金属等；或者也可以采用 热管传热的方式，将太阳光的能量从集热腔6输送到热声发动机7;②聚光 反射面61采用菲涅尔透镜或普通凸透镜63来代替，同样用来采集太阳能量； ③将旋转发电机8的电机至于热声发动机7的谐振腔之外，将自整流空气透
8平装置9连接轴穿出热声发动机7的一端，穿出时需要采用动密封。
为了方便密封，如图4所示，将旋转发电机8的转子82与定子83分开， 转子置于热声发动机内部位于谐振管74顶端或速度节点上，定子83位于动 子82相应位置热声发动机7的管壁外部。转子82可以是线圈，那么定子83 为永/磁体；或者转子82为永/磁体，定子83为线圈。
在上一实施例和本实施例中的热声发动机可以为任何其他类型的热声发 动机，在不同类型的热声发动机中其包括的自整流空气透平装置9可为沖击 透平9'或威尔斯透平9"。下面详细介绍不同类型的热声发动机中设有自整流 空气透平装置及其工作原理。
如图5A所示，该热声发动机为半波长驻波热声发动机，包括热端换热器 71、板叠72、冷端换热器73及谐振管74,在谐振管74内置有沖击透平装置 9'。该冲击透平装置的结构如图5B和图5C所示，图5B为该冲击透平装 置9'的平面结构示意图，图5C为该沖击透平装置9'的立体结构示意图。沖 击透平装置9'包括第一动叶轮91'，中心固定于旋转轴93'上，旋转轴93' 的方向与谐振管的长度方向一致，与连接轴81相连；第一导流静叶92:位 于第一动叶轮9T的两侧，不可旋转，位置固定。第一动叶轮91'的形状如图 5B与图5C所示，第一导流静叶92'的角度与第一动叶轮9F的入射角一致。
其工作原理为首先在该半波长驻波热声发动机的热端换热器71与冷端 换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临近温度梯度时，热声发动 机开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的声能，振动的空气形成的交 变流体的运动从第一导流静叶92'的缝隙进出，推动第一动叶轮91'按照固定 方向旋转，旋转的第一动叶轮91'通过其旋转轴93'带动连接的旋转发电机8 工作。即当气流从一侧流经冲击透平的第一导流静叶92'后，以一定的角度 进入第一动叶轮91。气流与第一动叶轮9r相互作用，气流将自身动能传递
给第一动叶轮91'，从而带动第一动叶轮9r及与第一动叶轮9r相连的负载
旋转；当气流从另一侧相反方向运动时，由于透平结构的限制，第一动叶轮9T将仍然按原来方向运动；随着气流的不断运动，其动能也源源不断地传递 给第一动叶轮91'，从而实现第一动叶轮91'的连续转动。
在该冲击透平的两侧还可以分别配置一个整流罩,该整流罩94'用于 调整透平位置气体的流动，可以使交变流体的运动更加规律，更好的推动第 一动叶轮91'旋转。
如图5D所示，置于图5A谐振管74内的沖击透平中的第一动叶轮9F可 为并排固定于旋转轴93'上的多个相同的第一动叶轮9F机构，图5D中为反 向放置的两个第一动叶轮91'，由于要保持第一导流静叶92'的角度与第一动 叶轮9r的入射角一致，所以两侧的第一导流静叶92'的方向是不同的。
不论釆用上述图5B与图5D的哪种冲击透平装置，该沖击透平均可置于 谐振管74内的任何位置，但其较佳位置为热声发动机流速较大的位置，图 5A所示的半波长驻波热声发动机即为谐振管的中间位置。
本实施例中在半波长驻波热声发动机上设置冲击透平装置，可以实现将 热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并输出功，以驱动 负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
如图6A所示，该热声发动机也为半波长驻波热声发动机，包括热端换热 器71、板叠72..冷端换热器73及谐振管74,所不同的是，在谐振管74内 置有威尔斯透平装置9"。该威尔斯透平装置9"的结构如图6B,图6B为该威 尔斯透平装置9"的平面结构示意图。威尔斯透平装置9"包括第二动叶轮 91",中心固定于旋转轴93"上，旋转轴93"的方向与谐振管的长度方向一致； 第二导流静叶92",位于第二动叶轮91"的两侧，不可旋转，位置固定。第二 动叶轮91"的形状如图6B所示，类似水滴的形状，第二导流静叶92"的角度 与第二动叶轮91 '1的入射角 一致。
其工作原理为首先在该半波长驻波热声发动机的热端换热器71与冷端 换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临近温度梯度时，热声发动 机开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的声能，振动的空气形成的交变流体的运动从第二导流静叶92"的缝隙进出，推动第二动叶轮91"按照固定 方向旋转，旋转的第二动叶轮91"通过其旋转轴93"带动旋转发电机8工作。
在该威尔斯透平的两侧还可以分别配置一个整流罩94"，该整流罩94" 用于调整透平位置气体的流动，可以使交变流体的运动更加规律，更好的推 动第二动叶轮91"旋转。
如图6C所示，置于图6A谐振管74内的威尔斯透平装置9"中的第二动 叶轮91"可为并排固定于旋转轴93"上的多个相同的第二动叶轮91 "机构，图 6C中为同向放置的两个第二动叶轮91"，由于要保持第二导流静叶92"的角 度与第二动叶轮91"的入射角一致，所以两侧的第二导流静叶92"的方向也是 相同的。
不论采用上述图6B与图6C的哪种威尔斯透平装置，该威尔斯透平均可 置于谐振管74内的任何位置，但其较佳位置为热声发动机流速较大的位置， 图6A所示的半波长驻波热声发动机即为谐振管的中间位置。
本实施例中在半波长驻波热声发动机上设置威尔斯透平装置，可以实现 将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并输出功，以驱 动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
如图7所示，该热声发动机为四分之一波长驻波热声发动机，包括热端 换热器71、板叠72、冷端换热器73及谐振管74,所不同的是，在谐振管的 一侧端口处还设置有一气库75。在谐振管74内置有自整流空气透平装置， 该自整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的沖击透平装置9、也可以 是图6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理为首先在该四分之一波长驻波热声发动机的热端换热器" 与冷端换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临近温度梯度时，热 声发动机开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的声能，振动的空气形 成的交变流体的运动从第一导流静叶92'或第二导流静叶92"的缝隙进出，推 动第一动叶轮9F或第二动叶轮91"按照固定方向旋转，旋转的第一动叶轮91'或第二动叶轮91"通过其旋转轴93'或93"带动旋转发电机8工作。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该四分之一波长驻波热声发动机流速较大的位置，即为 谐振管74连接气库75的入口处。
本实施例中在四分之一波长驻波热声发动机上设置自整流空气透平装 置，可以实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并 输出功，以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
如图8所示，该热声发动机为对置式驻波热声发动机，包括热端换热器 71、板叠72、冷端换热器73及谐振管74,所不同的是，该驻波热声发动机 由两个工作机理相同的驻波热声发动机对接而成，共用一个谐振管74，从而 形成半波长热声发动机系统。在谐振管74内置有自整流空气透平装置，该自 整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的沖击透平装置9、也可以是图 6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理与图5A和图6A所示的热声发动机的工作原理相同，不同的 是两端气体的流动，推动动叶轮旋转的动力不太相同。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该对置式驻波热声发动机流速较大的位置，即为该共用 谐振管74的中心位置。
本实施例中在对置式驻波热声发动机上设置自整流空气透平装置，可以 实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并输出功， 以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
如图9所示，该热声发动机为带锥形谐振管或者截面沿轴向任意变化的 半波长驻波热声发动机，包括热端换热器71、板叠72、冷端换热器73及谐 振管74,所不同的是，谐振管74为锥形。在谐振管74内置有自整流空气透 平装置，该自整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的冲击透平装置9、 也可以是图6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
12其工作原理与图5A和图6A所示的热声发动机的工作原理相同，不同的 是该谐振管"成锥形或者也可以是截面按一定规律变化，可降低损失、提高 压比。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该带锥形谐振管的半波长驻波热声发动机流速较大的位 置，即为该锥形谐振管74的中心位置。
本实施例中在带锥形谐振管的半波长驻波热声发动机上设置自整流空气 透平装置，可以实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运 动，并输出功，以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好 的特点。
如图IO所示，该热声发动机为带锥形谐振管的对置式驻波热声发动机， 包括热端换热器71、板叠72、冷端换热器73及谐振管74,所不同的是，该 驻波热声发动机由两个工作机理相同的半波长的驻波热声发动机对接而成， 共用一个谐振管74，且该谐振管74成锥形。在谐振管74内置有自整流空气 透平装置，该自整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的冲击透平装置 9',也可以是图6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理与图5A和图6A所示的热声发动机的工作原理相同，不同的 是两端都有振动的气体流动，共同推动动叶轮旋转；且该共用谐振管74成锥 形，可降低损失、提高压比。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该带锥形谐振管的对置式驻波热声发动机流速较大的位 置，即为该共用谐振管74的中心位置。
本实施例中在带锥形谐振管的对置式驻波热声发动机上设置自整流空气 透平装置，可以实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运 动，并输出功，以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好 的特点。如图iU所示，该热声发动机为半波长行波热声发动机，包括热端换热
器71、回热器72'、冷端换热器73及谐振管74,还包括有反馈管76、热緩 冲管77及次冷端换热器78。在谐振管74内置有自整流空气透平装置，该自 整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的冲击透平装置9',也可以是图 6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理为首先在该半波长行波热声发动机的热端换热器71与冷端 换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临近温度梯度时，热声发动 机开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的声能，振动的空气形成的交 变流体的运动从第一导流静叶92'或第二导流静叶92"的缝隙进出，推动第一 动叶轮9r或第二动叶轮91"按照固定方向旋转，旋转的第一动叶轮91'或第 二动叶轮91"通过其旋转轴93'或93"带动旋转发电机8工作。
在该自整流空气透平装置的两侧还可以分别配置一个整流罩，该整流罩 用于调整透平位置气体的流动，可以使交变流体的运动更加M^律，更好的推 动动叶轮旋转。
如图11B所示，该半波长行波热声发动机的结构与图IIA略有不同，为 同轴式行波热声发动机，但其工作原理是相同的。
不论采用上述图1U与图11B的哪种自整流空气透平装置，均可置于谐 振管74内的任何位置，但其较佳位置为热声发动机流速较大的位置，图11A 或图IIB所示的半波长行波热声发动机的谐振管74的中间位置。
本实施例中在半波长行波热声发动机上设置自整流空气透平装置，可以 实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并输出功， 以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
如图12所示，该热声发动机为四分之一波长行波热声发动机，包括热端 换热器71、回热器72'、冷端换热器73及谐振管74，还包括有反馈管76、 热緩冲管77及次冷端换热器78。所不同的是，在谐振管W的一侧端口处还 设置有一气库75。在谐振管74内置有自整流空气透平装置，该自整流空气透平装置可以是图5B或图5D所示的冲击透平装置9',也可以是图6B或图 6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理为首先在该四分之一波长驻波热声发动机的热端换热器71 与冷端换热器73之间建立起温度梯度，当温度梯度超过临近温度梯度时，热 声发动机开始工作，将收集到的热能转换成波动形式的声能，振动的空气形 成的交变流体的运动从第一导流静叶92'或第二导流静叶92"的缝隙进出，推 动第一动叶轮91'或第二动叶轮91"按照固定方向旋转，旋转的第一动叶轮 9F或第二动叶轮91"通过其旋转轴93'或93"带动旋转发电机8工作。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该四分之一波长行波热声发动机流速较大的位置，即为 谐振管74连接气库7 5的入口处。
本实施例中在四分之一波长行波热声发动机上设置自整流空气透平装 置，可以实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并
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如图13所示，该热声发动机为对置式行波热声发动机，包括热端换热器 71、回热器72'、冷端换热器73及谐振管74，还包括有反馈管76、热緩沖 管77及次冷端换热器78。所不同的是，该行波热声发动机由两个工作机理 相同的半波长的行波热声发动机对接而成，共用一个谐振管74。在谐振管74 内置有自整流空气透平装置，该自整流空气透平装置可以是图5B或图5D所 示的冲击透平装置9'，也可以是图6B或图6C所示的威尔斯透平装置9"。
其工作原理与图11A所示的热声发动机的工作原理相同，不同的是两端 都有振动的气体流动，推动动叶轮旋转。
不论采用上述哪种自整流空气透平装置，均可置于谐振管74内的任何位 置，但其较佳位置为该对置式行波热声发动机流速较大的位置，即为该共用 谐振管74的中心位置。
本实施例中在对置式行波热声发动机上设置自整流空气透平装置，可以实现将热声发动机产生的往复交变的振荡气流转换为旋转运动，并输出功， 以驱动负载，具有磨损小、效率高、使用寿命长，可控性好的特点。
在上述提到的无论是半波长还是四分之一波长，无论是驻波还是行波的
热声发动机，其谐振管74均可由弹性质量块4'或弹性质量膜4"来代替，如 图14A、图14B所示，自整流空气透平装置均可置于弹性质量块4'或弹性质 量膜4"一侧的任何位置，但其较佳位置仍为产生的声波流速较大的位置。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种太阳能热声旋转动力发电机，其特征在于包括集热腔，用于收集聚光反射面聚集的太阳光的能量；热声发动机，用于将太阳光的能量转换为声波能量，使振荡气流的交变流动转换成为旋转动力输出，与所述集热腔相连接；旋转发电机，用于用旋转动力输出的能量发电，与所述热声发动机相连接；其中，所述热声发动机包括有自整流空气透平装置，用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动。
2、 根据权利要求1所述的太阳能热声旋转动力发电机，其特征在于，所述自整流空气透平装置为沖击透平装置或威尔斯透平装置。
3、 根据权利要求2所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所 述沖击透平装置包括中心固定于旋转轴上的第一动叶轮。
4、 根据权利要求3所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所 述冲击透平装置还包括位于所述第一动叶轮两侧的第一导流静叶，所述第 一导流静叶的角度与第一动叶轮的入射角 一致。
5 、根据权利要求3或4所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于， 所述第一动叶轮为多个并排固定于旋转轴上。
6、 根据权利要求5所述的任一旋转动力输出的热声发动机，其特征在 于，所述冲击透平装置还包括有整流罩，位于所述第一导流静叶的外侧。
7、 根据权利要求2所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所 述威尔斯透平装置包括中心固定于旋转轴上的第二动叶轮。
8、 根据权利要求7所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所 述威尔斯透平装置包括位于所述第二动叶轮两侧的第二导流静叶，所述第 二导流静叶的角度与第二动叶轮的入射角 一致。
9 、根据权利要求7或8所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所述第二动叶轮为多个并排固定于旋转轴上。
10、 根据权利要求9所述的任一旋转动力输出的热声发动机，其特征在 于，所述威尔斯透平装置还包括有整流罩，位于所述第二导流静叶的外侧。
11、 根据权利要求1所述的任一旋转动力输出的热声发动机，其特征在 于，所述自整流空气透平装置位于所述谐振管内气体流速最大的位置。
12、 根据权利要求11所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于， 所述热声发动机为半波长驻波/行波热声发动机，所述自整流空气透平装置位 于所述谐振管腔体的中间位置。
13、 根据权利要求11所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征在于，所述热声发动机为四分之一波长驻波/行波热声发动机，该四分之一波长驻波/行波热声发动机的谐振管的一端连接有气库，所述自整流空气透平装置位于 所述谐振管连接的所述气库入口处。
14、 根据权利要求12或13所述的旋转动力输出的热声发动机，其特征 在于，所述热声发动机的谐振管采用弹性质量块或弹性质量膜来取代，所述 弹性质量块或弹性质量膜的一侧依次置有热端换热器、板叠或回热器、冷端 换热器，另一侧置有所述自整流空气透平装置。
15、 根据权利要求1所述的太阳能热声旋转动力发电机，其特征在于， 所述旋转发电机的电机与所述热声发动机的自整流空气透平装置的所述旋转 轴相连接，所述电机置于所述热声发动机的内部或外部。
16、 根据权利要求15所述的太阳能热声旋转动力发电机，其特征在于， 所述集热腔与热声发动机之间设置一流体泵，用于通过载热流体将太阳光的 能量从所述集热腔输送到所述热声发动机。
17、 根据权利要求15所述的太阳能热声旋转动力发电机，其特征在于， 所述集热腔与热声发动机之间设置一热管，用于通过所述热管将太阳光的能 量从所述集热腔输送到所述热声发动机。
18、 根据权利要求15、 16或17所述的太阳能热声旋转动力发电机，其 特征在于，所述聚集太阳光的能量的聚光反射面由菲涅尔透镜或凸透镜代替。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能热声旋转动力发电机，包括集热腔，用于收集聚光反射面聚集的太阳光的能量；热声发动机，用于将太阳光的能量转换为声波能量，使振荡气流的交变流动转换成为旋转动力输出；旋转发电机，用于用旋转动力输出的能量发电；其中，热声发动机包括有自整流空气透平装置，用于将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动。本发明提供的太阳能热声旋转动力发电机，通过采集太阳能的热量来驱动带有自整流空气透平装置的热声发动机，将振荡气流的交变流动转换成为旋转运动，驱动旋转式发电机工作，具有磨损小、效率高、可控性好等优良特性，并具有广泛的适应性。
文档编号F03G7/00GK101539125SQ20081008480
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月18日 优先权日2008年3月18日
发明者吴张华, 琳 姜, 巍 戴, 李海冰, 罗二仓 申请人:深圳市中科力函热声技术工程研究中心有限公司