，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]實施例1
[0036]圖3是本發(fā)明的熱驅(qū)動低溫制冷機系統(tǒng)(實施例1)結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，本實施例的熱驅(qū)動低溫制冷機系統(tǒng)，其由自由活塞斯特林發(fā)動機4、自由活塞斯特林制冷機5及聲學(xué)諧振管3組成；所述聲學(xué)諧振管3為一直徑圓筒形管道，自由活塞斯特林發(fā)動機4的發(fā)動機缸體49和自由活塞斯特林制冷機5的制冷機缸體59分別連接于聲學(xué)諧振管3的兩側(cè)。
[0037]所述自由活塞斯特林發(fā)動機4與所述自由活塞斯特林制冷機5的結(jié)構(gòu)相同；
[0038]所述自由活塞斯特林發(fā)動機4包括:
[0039]與所述聲學(xué)諧振管3 —側(cè)相連通的發(fā)動機缸體49 ;
[0040]固定于所述發(fā)動機缸體49內(nèi)近聲學(xué)諧振管3側(cè)的發(fā)動機固定底座41 ;
[0041]依次裝于所述發(fā)動機缸體49內(nèi)壁上的發(fā)動機環(huán)狀放熱端換熱器42、發(fā)動機環(huán)狀回?zé)崞?3和發(fā)動機環(huán)狀吸熱端換熱器44，所述發(fā)動機環(huán)狀放熱端換熱器42與所述發(fā)動機固定底座41相連；
[0042]裝于發(fā)動機環(huán)狀放熱端換熱器42、發(fā)動機環(huán)狀回?zé)崞?3和發(fā)動機環(huán)狀吸熱端換熱器43構(gòu)成的空腔內(nèi)部的帶有發(fā)動機平面支撐彈簧47的發(fā)動機排出器46 ;
[0043]發(fā)動機排出器46通過發(fā)動機平面支撐彈簧47與發(fā)動機固定底座的中心連接桿固定連接;
[0044]發(fā)動機排出器46與發(fā)動機缸體49的內(nèi)頂端構(gòu)成發(fā)動機膨脹腔45 ;
[0045]發(fā)動機排出器46與所述發(fā)動機固定底座41之間的空腔形成發(fā)動機壓縮腔48 ;發(fā)動機固定底座41上設(shè)有通孔與發(fā)動機放熱端換熱器42相連通；發(fā)動機膨脹腔45與發(fā)動機壓縮腔48相連通，發(fā)動機排出器46在發(fā)動機壓縮腔45和發(fā)動機膨脹腔48之間往復(fù)振動；
[0046]發(fā)動機吸熱端換熱器44與發(fā)動機放熱端換熱器42通常為環(huán)形結(jié)構(gòu)，一般為翅片式換熱器或管殼換熱器，發(fā)動機換熱壁面材料通常為紫銅或鋁合金，外側(cè)殼體材料一般為不銹鋼，具體形式可根據(jù)實際換熱需要決定；
[0047]發(fā)動機回?zé)崞?3內(nèi)部填充多孔材料，通常為不銹鋼絲網(wǎng)、不銹鋼纖維氈或者不銹鋼隨機絲綿；
[0048]發(fā)動機排出器46的主體為等截面或變截面圓筒，材料一般選用不銹鋼或鋁合金，且壁厚較薄，以減小軸向?qū)釗p失；由于一側(cè)連接著發(fā)動機固定底座41，因此，發(fā)動機出器46兩端氣體壓力作用的面積并不相同；兩端壓差也構(gòu)成了發(fā)動機排出器46往復(fù)振動的回復(fù)力的一部分；
[0049]發(fā)動機排出器46與發(fā)動機氣缸壁間采用間隙密封，既可減小發(fā)動機膨脹腔45與發(fā)動機壓縮腔48間的竄氣損失與漏熱損失，同時也避免了接觸密封引起的摩擦損失；
[0050]發(fā)動機平面支撐彈簧47中心連接發(fā)動機固定底座41，邊緣連接發(fā)動機排出器46 ;發(fā)動機平面支撐彈簧47—方面約束發(fā)動機排出器46的徑向位移，防止間隙密封遭到破壞，另一方面提供發(fā)動機排出器46在軸向方向往復(fù)運動時所需的回復(fù)力；在某些特殊應(yīng)用場合，發(fā)動機排出器的支撐亦可采用氣浮軸承方式；
[0051]發(fā)動機固定底座41通常為T型結(jié)構(gòu)；邊緣固定于發(fā)動機缸體49，中心連接桿固定發(fā)動機平面支撐彈簧47 ;
[0052]所述自由活塞斯特林制冷機5包括:
[0053]與所述聲學(xué)諧振管3 —側(cè)相連通的制冷機缸體59 ;
[0054]固定于所述制冷機缸體59內(nèi)近聲學(xué)諧振管3側(cè)的制冷機固定底座51 ;
[0055]依次裝于制冷機缸體59內(nèi)壁上的制冷機環(huán)狀放熱端換熱器52、制冷機環(huán)狀回?zé)崞?3和制冷機環(huán)狀吸熱端換熱器54，制冷機環(huán)狀放熱端換熱器52與制冷機固定底座51相連；
[0056]裝于制冷機環(huán)狀放熱端換熱器52、制冷機環(huán)狀回?zé)崞?3和制冷機環(huán)狀吸熱端換熱器54構(gòu)成的空腔內(nèi)部的帶有制冷機平面支撐彈簧57的制冷機排出器56 ；
[0057]制冷機排出器56通過制冷機平面支撐彈簧57與制冷機固定底座41的中心連接桿固定連接；
[0058]制冷機排出器56與制冷機缸體59的內(nèi)頂端構(gòu)成制冷機膨脹腔45 ；
[0059]制冷機排出器56與制冷機固定底座51之間的空腔形成制冷機壓縮腔58 ;制冷機固定底座51上設(shè)有通孔與制冷機放熱端換熱器52相連通；制冷機膨脹腔55與制冷機壓縮腔58相連通，制冷機排出器56在制冷機壓縮腔55和制冷機膨脹腔58之間往復(fù)振動；
[0060]制冷機吸熱端換熱器54與制冷機放熱端換熱器52通常為環(huán)形結(jié)構(gòu)，一般為翅片式換熱器或管殼換熱器，制冷機換熱壁面材料通常為紫銅或鋁合金，外側(cè)殼體材料一般為不銹鋼，具體形式可根據(jù)實際換熱需要決定；
[0061]制冷機回?zé)崞?3內(nèi)部填充多孔材料，通常為不銹鋼絲網(wǎng)、不銹鋼纖維氈或者不銹鋼隨機絲綿；
[0062]制冷機排出器56的主體為等截面或變截面圓筒，材料一般選用不銹鋼或鋁合金，且壁厚較薄，以減小軸向?qū)釗p失；由于一側(cè)連接著發(fā)動機固定底座41，因此，排出器56兩端氣體壓力作用的面積并不相同；兩端壓差也構(gòu)成了制冷機排出器56往復(fù)振動的回復(fù)力的一部分；
[0063]制冷機排出器56與發(fā)動機氣缸壁間采用間隙密封，既可減小制冷機膨脹腔55與制冷機壓縮腔58間的竄氣損失與漏熱損失，同時也避免了接觸密封引起的摩擦損失；
[0064]制冷機平面支撐彈簧57中心連接制冷機固定底座51，邊緣連接制冷機排出器56；制冷機平面支撐彈簧57 —方面約束制冷機排出器56的徑向位移，防止間隙密封遭到破壞，另一方面提供制冷機排出器56在軸向方向往復(fù)運動時所需的回復(fù)力；在某些特殊應(yīng)用場合，發(fā)動機排出器的支撐亦可采用氣浮軸承方式；
[0065]制冷機固定底座51通常為T型結(jié)構(gòu)；邊緣固定于制冷機缸體59，中心連接桿固定制冷機平面支撐彈簧57 ;
[0066]聲學(xué)諧振管3為一等徑或者變徑管道，其一端與自由活塞斯特林發(fā)動機4的發(fā)動機壓縮腔48相連，另一端與自由活塞斯特林制冷機5的制冷機壓縮腔58相連；
[0067]自由活塞斯特林發(fā)動機4、聲學(xué)諧振管3、自由活塞斯特林制冷機5三部分可同軸排列，所述聲學(xué)諧振管3位于活塞斯特林發(fā)動機4與自由活塞斯特林制冷機5中間；該三部分亦可根據(jù)應(yīng)用場合而布置成L型或者U型等其他結(jié)構(gòu)形式。
[0068]本實施例的熱驅(qū)動低溫制冷機系統(tǒng)的工作過程由若干個循環(huán)周期構(gòu)成，每一個循環(huán)周期可分為圖6所示的a-b，b_c，c-d和d-a共4個過程，具體如下，以下自由活塞斯特林發(fā)動機4和自由活塞斯特林制冷機5分別簡稱為發(fā)動機和制冷機:
[0069]a-b過程:發(fā)動機排出器46自平衡位置向左止點移動，使氣體在制冷機壓縮腔48內(nèi)被壓縮，并通過制冷機放熱端換熱器42向外界放熱；此時，由于聲學(xué)諧振管3的調(diào)相作用，制冷機排出器56從偏離右止點的某一位置(該位置由工作溫區(qū)和制冷量等具體設(shè)計參數(shù)而定)向左側(cè)移動，氣體從制冷機壓縮腔58流經(jīng)制冷機回?zé)崞?3進入制冷機膨脹腔55，途中將熱量釋放給制冷機回?zé)崞?3，氣體溫度降低，然后氣體在制冷機膨脹腔55內(nèi)膨脹吸熱，產(chǎn)生制冷量；
[0070]b-c過程:發(fā)動機排出器46從左止點向平衡位置移動，氣體熱量從發(fā)動機壓縮腔48流經(jīng)發(fā)動機回?zé)崞?3進入發(fā)動機膨脹腔45，途中將熱量釋放給發(fā)動機回?zé)崞?3，氣體溫度降低；此時，制冷機排出器56繼續(xù)向左移動通過左止點并移動至偏離左止點的某一位置，氣體先繼續(xù)在制冷機膨脹腔55內(nèi)膨脹吸熱，然后從制冷機膨脹腔55流經(jīng)制冷機回?zé)崞?3進入制冷機壓縮腔58，途中氣體與制冷機回?zé)崞?3進行換熱，制冷機回?zé)崞?3溫度降低，氣體溫度升高；
[0071]c-d過程:發(fā)動機排出器46從平衡位置向右止點移動，氣體在發(fā)動機膨脹腔45內(nèi)，通過吸熱發(fā)動機端換熱器44從外界吸熱膨脹，此過程中，發(fā)動機回?zé)崞?3將熱能轉(zhuǎn)換為聲能；此時，制冷機排出器56繼續(xù)向右移動，經(jīng)過平衡位置到達距離右止點的某一位置，氣體先是繼續(xù)流入制冷機壓縮腔58，然后在制冷機壓縮腔58內(nèi)被壓縮，并通過制冷機放熱端換熱器52向外界放熱；
[0072]d-a過程:發(fā)動機排出器46從右止點回到平衡位置，氣體熱量從發(fā)動機膨脹腔45流經(jīng)發(fā)動機回?zé)崞?3進入發(fā)動機壓縮腔48，圖中將熱量釋放給發(fā)動機回?zé)崞?3，發(fā)動機回?zé)崞?3溫度升高，氣體溫度降低。此時，制冷機排出器56先是繼續(xù)向右到達右止點，然后向左移動到初始位置，氣體先是繼續(xù)在制冷機壓縮腔58內(nèi)壓縮并通過制冷機放熱端換熱器52向外界放熱，然后氣體從制冷機壓縮腔58流經(jīng)制冷機回?zé)崞?3進入制冷機膨脹腔55，途