CN1332160C - 同轴式行波热声驱动制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷与低温技术领域，特别涉及到一种行波热声发动机驱动行波热声制冷机的制冷系统，它包括：行波热声发动机和行波热声制冷机；其特征在于，所述行波热声发动机和行波热声制冷机安装在一外壳之中，行波热声发动机和行波热声制冷机之间安装一个把二者严格隔离的调频元件；所述行波热声发动机为同轴式行波热声发动机，所述行波热声制冷机为同轴式行波热声制冷机。本发明的关键技术在于使用一种具有一定质量的弹性膜片和一个弹性-质量调频元件分别替代了惯性管和谐振管的作用，并采取了同轴设计。其优点是：系统结构非常紧凑，消除了热声直流，发动机和制冷机均可以使用自己的最佳工作介质。

Description

同轴式行波热声驱动制冷系统

发明领域

本发明涉及制冷与低温技术领域，特别涉及到一种行波热声发动机驱动行波热声制冷机的制冷系统。

背景技术

热声发动机驱动热声制冷机是一种完全无运动部件的制冷新方法。它运行稳定可靠，使用寿命长；使用热作为能源，可以利用太阳能、废热等作为驱动源，这对于电力缺乏的场合非常有意义；另外它以惰性气体作为工质，有利于环保，所以具有非常广阔的发展前景。

由于驻波热声机的运行是基于内部不可逆的热力学循环，其气体和板叠之间的不可逆换热导致的熵增降低了驻波热声机的转换效率，其热力学效率往往不可能很高，一般都在0.2以下，而行波热声机类似于斯特林(Stirling)热力学循环，其过程本身是可逆的，因此行波热声机的效率在理论上高于驻波热声系统，正因为这样，利用行波热声机越来越受到人们的关注。

目前，典型的行波热声发动机驱动行波热声制冷机的制冷系统的结构如图1所示，它包括行波热声发动机14和行波热声制冷机15；行波热声发动机14包含一个行波热声发动机加热器1、两个行波热声发动机室温换热器2和2’、一个行波热声发动机回热器3、一个行波热声发动机缓冲管4、一个行波热声发动机惯性管5、一个行波热声发动机容性管6、一个行波热声发动机谐振管7，回热器3两端分别连接加热器1和室温换热器2，室温换热器2另一端接弧形的容性管6，容性管6转过180度后接惯性管5，惯性管5由两段直管和连接两段直管的弧形管组成，两段直管夹角呈90度，其内径小于容性管6，惯性管5的尾端分成两支，一支继续延伸接谐振管7，一支呈90度分出经室温换热器2’接缓冲管4，缓冲管4的另一端接回加热器1，从而构成一个环形结构；行波热声制冷机15包含一个行波热声制冷机冷头8、两个行波热声制冷机室温换热器9和9’、一个行波热声制冷机回热器10、一个行波热声制冷机缓冲管11、一个行波热声制冷机惯性管12、一个行波热声制冷机容性管13，其结构与热声发动机相似，回热器10两端分别连接冷头8和室温换热器9，室温换热器9另一端接弧形的容性管13，容性管13转过180度后接惯性管12，惯性管12由两段直管和连接两段直管的弧形管组成，两段直管夹角呈90度，其内径小于容性管13，惯性管12的尾端分成两支，一支继续延伸与行波热声发动机14的谐振管7相连，一支呈90度分出经室温换热器9’接缓冲管11，缓冲管11的另一端接回冷头8，从而构成一个环形结构。由此可以看出，行波环路占据了很多空间，并且谐振管非常长，达到数米甚至上十米，整机结构非常不紧凑，这样非常不利于实际应用。这样的结构在行波环路中，还存在热声直流，热声直流的存在增大了行波热声发动机的热量损失和行波热声制冷机的冷量损失，使得整机的效率大为下降。另外，对于行波热声制冷机，工作介质一般要求导热性能好、比热容大、气化温度低等，因此氦气等是最合适的选择；对于行波热声发动机，产生大的压比是其主要目标，因此氮气、二氧化碳、氩气等是其最佳的工作介质。而目前的行波热声发动机驱动行波热声制冷机一般是使用氦气作为共同的工作介质，这样使得行波热声发动机产生的压比不是太高，这也阻碍了整机效率的提高。

发明内容

本发明的目的在于，使系统的结构紧凑化、简单化，提高驱动压比，降低制冷温度，增加制冷量，从而提供一种同轴式行波热声驱动制冷系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的同轴式行波热声驱动制冷系统，包括：行波热声发动机20和行波热声制冷机21；其特征在于，所述行波热声发动机20和行波热声制冷机21安装在一外壳16之中，行波热声发动机20和行波热声制冷机21之间安装一个把二者隔离的调频元件；所述调频元件为一第一弹性膜片19，或由一第二弹性膜片19’及固定在该第二弹性膜片19’中心处的一质量块26构成，或由一个在外壳16内往复运动的活塞24和与活塞24相连的弹性元件构成，所述弹性元件为拉力弹簧、板弹簧或者直线轴承；所述的活塞24质量为5～2000克。

所述行波热声发动机20为同轴式行波热声发动机，包括位于调频元件一侧，并由调频元件远端开始依次同轴相连的一个加热器1、一个发动机回热器3、一个发动机室温换热器2、一个发动机容性管6和安装在发动机容性管6开口端以封闭发动机容性管6的一个发动机调相弹性膜片17；所述外壳16与发动机加热器1和发动机回热器3之间留有第一间隙22；发动机容性管6外壁面与外壳16内壁面之间留有第二间隙22′；发动机室温换热器2与外壳16内壁面紧密配合；

所述行波热声制冷机21为同轴式行波热声制冷机，包括位于调频元件另一侧，并由调频元件远端开始依次同轴相连的一个冷头8、一个制冷机回热器10、一个制冷机室温换热器9、一个制冷机容性管13和安装在制冷机容性管13开口端以封闭制冷机容性管13的一个制冷机调相弹性膜片18；所述外壳16与冷头8和制冷机回热器10之间留有第三间隙23；制冷机容性管13外壁面与外壳16内壁面之间留有第四间隙23′；制冷机室温换热器9与外壳16内壁面紧密配合。

所述的行波热声发动机为两个同轴式行波热声发动机20，该两个同轴式行波热声发动机20与一个同轴式行波热声制冷机21呈“T”字状排布，并套装在“T”字外壳16内，两行波热声发动机20相对于同轴式行波热声制冷机21对称布置，在两同轴式行波热声发动机20和同轴式行波热声制冷机21之间有一外壳围成的空腔A，所述调频元件安装于该空腔A内的行波热声制冷机21的近端一侧，并与行波热声制冷机21的轴线垂直。

所述行波热声发动机20和波热声制冷机21的工作介质分别为第一工作介质B和第二工作介质C；工作压力相等；所述第一工作介质B选自氮气、二氧化碳、氩气、氦气中的一种、两种或多种，所述第二工作介质C选自氦气、氮气、氩气、二氧化碳、氢气中的一种、两种或多种。

所述发动机调相弹性膜片17，制冷机调相弹性膜片18，第一弹性膜片19，第二弹性膜片19′均为硅胶、橡胶、聚酯塑料、弹簧钢、铍青铜或不锈钢。

所述发动机调相弹性膜片17，制冷机调相弹性膜片18的张力范围均为10^-1～10⁴N/m²，其质量为5～500克。

所述第一弹性膜片19的张力范围为10²～10⁵N/m²，质量为5～2000克。

所述第二弹性膜片19′及固定在其中心处的质量块(26)的总质量为5～2000克，第二弹性膜片19′的张力范围为10²～10⁵N/m²。

本发明与现有技术相比其关键技术在于使用具有一定质量的弹性膜片替代了惯性管的作用，使用能够将发动机制冷机隔开，同时能够传递声功的调频元件替代了谐振管的作用，并采取了同轴设计，使得系统结构非常紧凑，尺寸大为减少。替代惯性管的膜片可以起到消除热声直流的目的，可以提高发动机和制冷机的效率，替代谐振管的调频元件可以降低系统的工作频率，可以缩短连接发动机与制冷机的管道的长度，同时可以隔开发动机和制冷机内的工作介质，使发动机和制冷机均可以使用自己的最佳工作介质进一步提高了整机的效率。

附图说明

图1是传统的行波热声发动机驱动行波热声制冷机结构示意图；

图2是同轴式行波热声驱动制冷系统实施例1调频元件为弹性膜片的结构示意图；

图3是同轴式行波热声驱动制冷系统实施例1调频元件为弹性膜片加质量块的结构示意图；

图4是同轴式行波热声驱动制冷系统实施例1调频元件为活塞的结构示意图；

图5是同轴式行波热声驱动制冷系统实施例2调频元件为弹性膜片的结构示意图；

图6是同轴式行波热声驱动制冷系统实施例2调频元件为活塞的结构示意图；

图7为驻波管中间加一弹性膜片示意图。

具体实施方式

在叙述具体实施方式前，首先对涉及本发明的一些原理作简要说明。

传统行波热声发动机驱动行波热声制冷机中惯性管的作用主要是和容性管一起调节相位。而本发明采用弹性膜片代替惯性管，与容性管一起调节相位。其原理如下，假设弹性膜片两侧的压力为P₁和P₂，弹性膜片的质量为m，张力为K，弹性膜片的面积为S，则有：

(P₁-P₂)S＝Kx+mx″    (1)

其中：x为弹性膜片的位移量，x″为位移的二阶导数(1)式可以进一步写成如下形式：

(P₁-P₂)S＝(K-mω²)x    (2)

从上式可以看出，适当调节张力K和质量m就可以获得不同的压力相位差。

本发明采用弹性-质量调频元件代替传统行波热声发动机驱动行波热声制冷机中的谐振管，使得系统结构紧凑，体积减小，并且通过改变弹性-质量调频元件的质量和弹性可以降低系统的频率。下面以图7所示的驻波管内加一弹性-质量调频元件为例来说明它对管内频率的影响。弹性-质量调频元件将管道分为两端，将左边管道记为1管道，定义其左端为坐标原点，将右边管道记为2管道，定义其左端为另一坐标原点。

将声压记为：P(x)＝Ee^ikx+Fe^-ikx    (3)

则质点速度为： $u\left(x\right)=-\frac{1}{\mathrm{i\ω}{\mathrm{\ρ}}_0}\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dx}}=-\frac{1}{\mathrm{i\ω}{\mathrm{\ρ}}_0}({\mathrm{iEke}}^{\mathrm{ikx}}-{\mathrm{ikFe}}^{-\mathrm{ikx}})---\left(4\right)$

其中ω为角频率，ρ₀为气体平均密度，κ为波数，E、F为待定系数。

在1管道的左端有：E₁-F₁＝0    (5)

在2管道的右端有：E₂e^ikL-F₂e^-ikL＝0    (6)

弹性-质量调频元件左右两端速度相等，则有：

E₁e^ikL-F₁e^-ikL＝E₂-F₂    (7)

对于弹性-质量调频元件左右两端的压力差等于弹性-质量调频元件的质量与加速度的乘积：

$m\left(\mathrm{i\ω}\right)(-\frac{1}{{\mathrm{i\ω\ρ}}_0})({\mathrm{ikE}}_2-{\mathrm{ikF}}_2)=-[(E_1{e}^{\mathrm{ikL}}+F_1{e}^{-\mathrm{ikL}})-(E_2+F_2)]S---\left(8\right)$

联立(5)(6)(7)(8)可得：

ωmsin(kL)-2ρ₀α₀Scos(kL)＝0    (9)

其中α₀为气体声速。求解方程(9)可获得ω的最小正数解，进而算得管内的基频。

假设管内为一个大气压的空气，管总长6m，在未加弹性膜片时，管内气体振荡的频率应该为28.7Hz。如果在管中央加入一弹性-质量调频元件，管道横截面积为0.001m²，表1计算出了不同质量时管内的振荡频率。

表1

质量/kg	0	0.005	0.01	0.015	0.02
						频率/Hz	28.7	17.857	13.913	11.8	10.4

从表1可以看出，增加弹性-质量调频元件的质量可以降低系统频率，因此在设计中可以把发动机与制冷机相连接的部分做的很短，通过改变弹性-质量调频元件的质量仍然可以获得想要的谐振频率。

下面将结合图2、图3、图4、图5、图6具体描述本发明所提供的同轴式行波热声驱动制冷系统。

如图2所示，调频元件以上部分为一个同轴式行波热声发动机20。制作同轴式行波热声发动机，包含一个加热器1、一个发动机回热器3、一个发动机室温换热器2、一个发动机容性管6、一个发动机调相弹性膜片17和外壳16，发动机回热器3两端分别接加热器1和发动机室温换热器2，发动机室温换热器2另一端接发动机容性管6，发动机容性管6开口处以发动机调相弹性膜片17封闭。将外壳套在加热器1和发动机回热器3的外侧，外壳16与加热器1和发动机回热器3之间留有第一间隙22，用该第一间隙22代替传统行波热声发动机中的热缓冲管。发动机容性管6的外壁面与外壳16的内壁面之间必须留有一定的间隙，使声波能在此间隙内顺利流通。发动机室温换热器2与外壳16内壁面紧密配合，不能留有间隙，使其两侧的气体流动时都必须经过室温换热器，与室温换热器进行换热。

如图2所示，调频元件以下部分为一个同轴式行波热声制冷机21。制作同轴式行波热声制冷机，包含一个冷头8、一个制冷机回热器10、一个制冷机室温换热器9、一个制冷机容性管13、一个制冷机调相弹性膜片18和外壳16，制冷机回热器10两端分别接冷头8和制冷机室温换热器9，制冷机室温换热器9另一端接制冷机容性管13，制冷机容性管13开口处以制冷机调相弹性膜片18封闭。将外壳套在冷头8和发动机回热器3的外侧，外壳16与冷头8和制冷机回热器10之间留有第三间隙23，用该第三间隙23代替传统行波热声制冷机中的热缓冲管。制冷机容性管13的外壁面与外壳16的内壁面之间必须留有一定的间隙，使声波能在此间隙内顺利流通。制冷机室温换热器9与外壳16内壁面紧密配合，不能留有间隙，使其两侧的气体流动时都必须经过室温换热器，与室温换热器进行换热。

实施例1

如图2所示，用上述方法分别制作一个同轴式行波热声发动机20和一个同轴式行波热声制冷机21，并将它们通过同一个外壳16连在一起，在发动机和制冷机之间有一段外壳围成的空腔，在该空腔内安装调频元件，将行波热声发动机与行波热声制冷机严格隔离，该调频元件具有调节声波频率的作用，取代了传统行波热声发动机驱动行波热声制冷机中的体积过于庞大的谐振管，同时起到了降低声波频率的作用。调频元件为一第一弹性膜片19，其材料为硅胶，质量为200克，张力为2000N/m²(该第一弹性膜片19可以根据需要选用橡胶或聚酯塑料，当然也可以选用弹簧钢、铍青铜或不锈钢等金属材料，其质量在5-2000克之间均可)；发动机调相弹性膜片17和制冷机调相弹性膜片18为硅胶薄膜，质量为20克，张力为500N/m²(该发动机调相弹性膜片17和制冷机调相弹性膜片18可以根据需要选用橡胶或聚酯塑料，当然也可以选用弹簧钢、铍青铜或不锈钢等金属材料，其质量在5-500克之间均可)。行波热声发动机内可以使用纯氮气作为工作介质，也可以使用80％摩尔含量的氮气和20％摩尔含量的二氧化碳混合物作为工作介质。在行波热声制冷机内所用的工作介质为氦气，也可以使用氦气和二氧化碳的混和物作为工作介质，两种气体的摩尔百分含量分别为95％和5％。发动机和制冷机内的工作介质压力均为30bar。

工作时，首先，往行波热声发动机20内充入工作介质氮气，往行波热声制冷机21内充入工作介质氦气。充气过程中和充气完毕后，必须保证行波热声发动机20与行波热声发动机21内气体的压力相等，使得调频元件基本处于平衡位置，且调相弹性膜片最大的变形量必须在其弹性变形范围之内，以防止弹性膜片损坏。开启行波热声发动机加热器1、发动机室温换热器2，在行波热声发动机的回热器3内形成温度梯度，当温度梯度达到一定值后会产生自激的热声振荡；自激的热声振荡即声波从发动机回热器3传播出来，经过加热器1，在第一间隙22中传播，然后到达发动机室温换热器2，发动机室温换热器2对工作介质氮气进行冷却，再到达发动机调相弹性膜片17处，在发动机调相弹性膜片17处声波分成两部分，一部分经过发动机调相弹性膜片17、发动机容性管6、发动机室温换热器2反馈回发动机回热器3，另一部分往制冷机调相弹性膜片18的方向传播。往制冷机调相弹性膜片18方向传播的声波经过调频元件进入制冷机系统，在制冷机系统内声波首先经过外壳16与制冷机容性管13之间的空腔，然后经过制冷机室温换热器9进入起热缓冲管作用的第三间隙23，再经过冷头8进入制冷机回热器10，在制冷机回热器10内进行热量搬运，使冷头24的温度降低。此后声波依次通过制冷机室温换热器9、制冷机容性管13、制冷机调相弹性膜片18，反馈回外壳16与制冷机容性管13之间的空腔。应当注意，两个调相弹性膜片的弹性变形量必须大于或等于其两侧气体的最大位移量，以防止弹性膜片对声波的削弱作用，同时也防止弹性膜片被破坏。

本实施例中的调频元件还可以选用图3所示的第二弹性膜片19’加质量块26的形式，第二弹性膜片19’质量为20克，张力为2000N/m²，质量块26固定在第二弹性膜片19’的中心处，质量为250克。这种结构的调频元件中的第二弹性膜片19’和质量块26的总质量在5-2000克之间均可。

本实施例中的调频元件还可以选用图4所示的调频元件。24为活塞，25为板弹簧或者直线轴承。板弹簧或者直线轴承固定在外壳16内壁上，支撑活塞做直线往复运动。活塞24的质量在5-2000克之间均可。(板弹簧和直线轴承是现有技术，因此不对其做进一步说明)

实施例2

如图5所示，用上述方法分别制作两个同轴式行波热声发动机和一个同轴式行波热声制冷机，并将它们通过一个“T”字状外壳连在一起，两个行波热声发动机对称布置，以利于减少系统振动。在发动机和制冷机之间有一段外壳围成的空腔，在该空腔内安装调频元件，此调频元件为一第一弹性膜片19，该膜片位于靠近行波热声制冷机的一侧，与行波热声制冷机的轴线垂直，它将行波热声制冷机与两个行波热声发动机严格隔离，而两个行波热声发动机之间是相通的。调频元件具有调节声波频率的作用，取代了传统行波热声发动机驱动行波热声制冷机中的体积过于庞大的谐振管，同时起到了降低声波频率的作用。第一弹性膜片19材料为铍青铜，质量为300克，张力为5000N/m²调相弹性膜片为橡胶薄膜，质量为30克，张力为700N/m²。行波热声发动机内使用摩尔含量各占1/4的二氧化碳、氦气、氮气和氩气的混合物作为工作介质，总压力为35bar；行波热声制冷机内所用的工作介质为氦气、氩气和氢气的混合物，其中氦气的摩尔百分含量为90％，氩气和氢气的摩尔百分含量均为5％，总压力为35bar。

工作时，首先，往两个行波热声发动机内同时充入工作介质，即二氧化碳和氦气的混合物，往行波热声制冷机内充入工作介质，即氦气和氩气的混合物。充气过程中和充气完毕后，必须保证行波热声发动机与行波热声制冷机内气体的压力相等，使得调频元件基本处于平衡位置，且调相弹性膜片最大的变形量必须在其弹性变形范围之内，以防止弹性膜片损坏。本实施例的工作过程与实施例1基本相同。把两个行波热声发动机分别称为第一行波热声发动机和第二行波热声发动机，首先叙述第一行波热声发动机的工作过程。开启第一行波热声发动机的加热器、室温换热器，在行波热声发动机的回热器内形成温度梯度，当温度梯度达到一定值后会产生自激的热声振荡；自激的热声振荡即声波从回热器传播出来，经过加热器，在间隙中传播，然后到达室温换热器，室温换热器对工作介质进行冷却，再到达调相弹性膜片处，在调相弹性膜片处声波分成两部分，一部分经过发动机调相弹性膜片、容性管、室温换热器反馈回回热器，另一部分往制冷机调相弹性膜片的方向传播。第二行波热声发动机的结构与第一行波热声发动机对称，其工作过程也与第一行波热声发动机相同，因此不再复述。往制冷机调相弹性膜片方向传播的声波经过调频元件进入制冷机系统，在制冷机系统内声波首先经过外壳与容性管之间的空腔，然后经过室温换热器进入起热缓冲管作用的间隙，再经过冷头进入回热器，在回热器内进行热量搬运，使冷头的温度降低。此后声波依次通过室温换热器、容性管、调相弹性膜片，反馈回外壳与容性管之间的空腔。应当注意，三个调相弹性膜片的弹性变形量必须大于或等于其两侧气体的最大位移量，以防止弹性膜片对声波的削弱作用，同时也防止弹性膜片被破坏。

本实施例中的调频元件还可以选用活塞，如图6所示。弹簧一端固定在外壳内壁上，另一端与活塞连接在一起。

Claims (8)

1、一种同轴式行波热声驱动制冷系统，包括：行波热声发动机(20)和行波热声制冷机(21)；其特征在于，所述行波热声发动机(20)和行波热声制冷机(21)安装在一外壳(16)之中，行波热声发动机(20)和行波热声制冷机(21)之间安装一个把二者隔离的调频元件；所述调频元件为一第一弹性膜片(19)，或由一第二弹性膜片(19′)及固定在该第二弹性膜片(19′)中心处的一质量块(26)构成，或由一个在外壳(16)内往复运动的活塞(24)和与活塞(24)相连的弹性元件构成，所述弹性元件为拉力弹簧、板弹簧或者直线轴承；

所述行波热声发动机(20)为同轴式行波热声发动机，包括位于调频元件一侧，并由调频元件远端开始依次同轴相连的一个加热器(1)、一个发动机回热器(3)、一个发动机室温换热器(2)、一个发动机容性管(6)和安装在发动机容性管(6)开口端以封闭发动机容性管(6)的一个发动机调相弹性膜片(17)；所述外壳(16)与加热器(1)和发动机回热器(3)之间留有第一间隙(22)；发动机容性管(6)外壁面与外壳(16)内壁面之间留有第二间隙(22′)；发动机室温换热器(2)与外壳(16)内壁面紧密配合；

所述行波热声制冷机(21)为同轴式行波热声制冷机，包括位于调频元件另一侧，并由调频元件远端开始依次同轴相连的一个冷头(8)、一个制冷机回热器(10)、一个制冷机室温换热器(9)、一个制冷机容性管(13)和安装在制冷机容性管(13)开口端以封闭制冷机容性管(13)的一个制冷机调相弹性膜片(18)；所述外壳(16)与冷头(8)和制冷机回热器(10)之间留有第三间隙(23)；制冷机容性管(13)外壁面与外壳(16)内壁面之间留有第四间隙(23′)；制冷机室温换热器(9)与外壳(16)内壁面紧密配合。

2、按权利要求1所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述的行波热声发动机为两个同轴式行波热声发动机(20)，该两个同轴式行波热声发动机(20)与一个同轴式行波热声制冷机(21)呈“T”字状排布，并套装在“T”字外壳(16)内，两行波热声发动机(20)相对于同轴式行波热声制冷机(21)对称布置，在两同轴式行波热声发动机(20)和同轴式行波热声制冷机(21)之间有一外壳围成的空腔(A)，所述调频元件安装于该空腔(A)内的行波热声制冷机(21)的近端一侧，并与行波热声制冷机(21)的轴线垂直。

3、按权利要求1或2所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述行波热声发动机(20)和波热声制冷机(21)的工作介质分别为第一工作介质(B)和第二工作介质(C)；工作压力相等；所述第一工作介质(B)选自氮气、二氧化碳、氩气、氦气中的一种、两种或多种，所述第二工作介质(C)选自氦气、氮气、氩气、二氧化碳、氢气中的一种、两种或多种。

4、按权利要求1所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述发动机调相弹性膜片(17)、制冷机调相弹性膜片(18)、第一弹性膜片(19)和第二弹性膜片(19′)分别为硅胶、橡胶、聚酯塑料、弹簧钢、铍青铜或不锈钢材质的弹性膜片。

5、按权利要求1或4所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述发动机调相弹性膜片(17)和制冷机调相弹性膜片(18)的张力范围分别为10^-1～10⁴N/m²，其质量分别为5～500克。

6、按权利要求1或4所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述第一弹性膜片(19)的张力范围为10²～10⁵N/m²，质量为5～2000克。

7、按权利要求1或4所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述第二弹性膜片(19′)及固定在该第二弹性膜片(19′)中心处的质量块(26)的总质量为5～2000克，所述第二弹性膜片(19′)的张力范围为10²～10⁵N/m²。

8、按权利要求1所述的同轴式行波热声驱动制冷系统，其特征在于，所述的活塞(24)质量为5～2000克。

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