JP2006009710A - Thermoacoustic engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気柱管内に配置された蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成し、気柱管内の作動流体の熱音響自励振動を発生させる熱音響エンジンに関する。 The present invention relates to a thermoacoustic engine that forms a temperature gradient between both ends of a heat storage means arranged in an air column tube and generates thermoacoustic self-excited vibration of a working fluid in the air column tube.
従来から、熱音響現象を利用した冷凍機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この冷凍機は、気体が封入される配管と、この配管の内部に配置されると共に高温側熱交換器と低温側熱交換器とで挟まれたスタックと、このスタックと非対称の位置に高温側熱交換器および低温側熱交換器と共に配置された蓄冷器とを備える。この冷凍機は、スタックの両端部間に温度勾配を形成することにより、スタックにて気体の自励振動を発生させ、それによって得られる定在波および進行波の伝播により蓄冷器に蓄冷するものである。 Conventionally, a refrigerator utilizing a thermoacoustic phenomenon has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This refrigerator includes a pipe filled with gas, a stack disposed inside the pipe and sandwiched between a high temperature side heat exchanger and a low temperature side heat exchanger, and a high temperature side at a position asymmetric with the stack. And a regenerator arranged together with the heat exchanger and the low temperature side heat exchanger. This refrigerator generates a self-excited vibration of gas in the stack by forming a temperature gradient between both ends of the stack, and stores it in the regenerator by propagation of standing waves and traveling waves obtained thereby. It is.
また、従来から、熱音響現象を利用して内燃機関の排気熱を回収する装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この装置は、内燃機関の排気浄化用触媒コンバータに接続された共鳴管と、この共鳴管の一端に設けられたスタックと、共鳴管の他端に設けられたトランスデューサとを備える。この装置では、触媒コンバータから発せられる熱によりスタックの一端が加熱され、スタックの両端部間に温度勾配が付与される。これにより、スタックにて音波が発生し、音波のエネルギはトランスデューサによって電気エネルギに変換される。 Conventionally, an apparatus for recovering exhaust heat of an internal combustion engine using a thermoacoustic phenomenon has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This device includes a resonance pipe connected to an exhaust gas purification catalytic converter of an internal combustion engine, a stack provided at one end of the resonance pipe, and a transducer provided at the other end of the resonance pipe. In this apparatus, one end of the stack is heated by heat generated from the catalytic converter, and a temperature gradient is applied between both ends of the stack. Thereby, sound waves are generated in the stack, and the energy of the sound waves is converted into electric energy by the transducer.
更に、従来から、ループ管内の蓄熱部の両端部間に温度勾配を形成して当該ループ管内の気体に圧力振動を生じさせ、圧力振動によって生じた進行波に応じて発電を行う熱音響発電機も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この熱音響発電機は、リニアモータとピストンシリンダとを備えたスタータ兼発電機を有している。スタータ兼発電機は、熱音響発電機の起動時にスタータモータとして機能し、ピストンシリンダを往復移動させて任意の周波数で気体に圧力振動を与えて、ループ管内で気体の自励発振を生じさせる。そして、ループ管内で自励発振による圧力振動が生じると、スタータ兼発電機は、圧力振動によって生じた進行波に応じて発電を行う発電機として機能する。 Furthermore, conventionally, a thermoacoustic generator that generates a pressure gradient in the gas in the loop pipe by forming a temperature gradient between both ends of the heat storage section in the loop pipe and generates electric power in accordance with a traveling wave generated by the pressure vibration. Has also been proposed (see, for example, Patent Document 3). This thermoacoustic generator has a starter / generator including a linear motor and a piston cylinder. The starter / generator functions as a starter motor when the thermoacoustic generator is activated, and reciprocally moves the piston cylinder to apply pressure vibration to the gas at an arbitrary frequency to generate self-oscillation of the gas in the loop tube. When pressure vibration due to self-excited oscillation occurs in the loop tube, the starter / generator functions as a generator that generates power in accordance with traveling waves generated by the pressure vibration.
しかしながら、熱音響現象を利用して特に内燃機関の廃熱を回収するような場合、内燃機関の運転状態によっては、スタックの両端部間に充分な温度勾配を形成し得なくなり、作動流体の自励振動を発生させることが困難となったり、自励振動が消失しそうになってしまったりすることもある。 However, particularly when recovering the waste heat of the internal combustion engine using the thermoacoustic phenomenon, depending on the operation state of the internal combustion engine, a sufficient temperature gradient cannot be formed between both ends of the stack, and the working fluid itself It may be difficult to generate the excitation vibration, or the self-excitation vibration may be lost.
そこで、本発明は、蓄熱手段の両端部間に充分な温度勾配を常時形成して、作動流体の熱音響自励振動を確実に発生させることができる熱音響エンジンの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a thermoacoustic engine that can always generate a sufficient thermoacoustic vibration of a working fluid by always forming a sufficient temperature gradient between both ends of the heat storage means.
本発明による熱音響エンジンは、作動流体が封入される気柱管と、この気柱管の内部に配置された蓄熱手段とを有し、蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成して作動流体の熱音響自励振動を発生させる熱音響エンジンにおいて、温度勾配を形成するために蓄熱手段の一端に近接して設けられた熱交換手段を備え、この熱交換手段は、伝熱面積を変化させることができるように構成されていることを特徴とする。 The thermoacoustic engine according to the present invention has an air column tube in which a working fluid is enclosed, and heat storage means disposed inside the air column tube, and operates by forming a temperature gradient between both ends of the heat storage unit. In a thermoacoustic engine that generates thermoacoustic self-excited vibration of a fluid, the thermoacoustic engine includes a heat exchanging means provided close to one end of the heat accumulating means to form a temperature gradient, and the heat exchanging means changes the heat transfer area. It is comprised so that it can be made to do.
本発明者は、蓄熱手段の両端部間に充分な温度勾配を常時形成すべく鋭意研究を重ね、その過程において、次のような現象が発生することを見出した。すなわち、特に蓄熱手段への加熱量が不足しているような場合には、特に低温側の熱交換手段の熱媒体の入口から出口までの間で当該熱交換手段(それを流通する熱媒体)の温度が変化し、それにより、蓄熱手段に充分な温度勾配を形成し得なくなることがある。このような現象を解消すべく、これに対して、本発明者が更なる研究を進めたところ、熱交換手段の伝熱面積を変化させることにより、熱交換手段の熱媒体の入口から出口までの間における温度変化を抑制し得ることが判明した。すなわち、この熱音響エンジンのように、蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成する熱交換手段の伝熱面積を変化させることができれば、蓄熱手段の両端部間に充分な温度勾配を常時形成して、作動流体の熱音響自励振動を確実に発生させることが可能となる。 The present inventor has intensively studied to always form a sufficient temperature gradient between both ends of the heat storage means, and has found that the following phenomenon occurs in the process. That is, especially when the amount of heating to the heat storage means is insufficient, the heat exchange means (a heat medium that circulates the heat exchange means) particularly between the heat medium inlet and the outlet of the heat exchange means on the low temperature side. The temperature of the heat storage may change, thereby making it impossible to form a sufficient temperature gradient in the heat storage means. In order to eliminate such a phenomenon, the present inventor further researched this, and by changing the heat transfer area of the heat exchanging means, from the inlet of the heat medium to the outlet of the heat exchanging means. It has been found that temperature changes during the period can be suppressed. That is, if the heat transfer area of the heat exchange means that forms a temperature gradient between both ends of the heat storage means can be changed as in this thermoacoustic engine, a sufficient temperature gradient is always formed between the both ends of the heat storage means. Thus, the thermoacoustic self-excited vibration of the working fluid can be reliably generated.
また、本発明による熱音響エンジンにおいて、熱交換手段は、蓄熱手段の一端を冷却するための低温熱交換器であると好ましく、この場合、当該熱音響エンジンは、蓄熱手段の他端を加熱するための高温熱交換器と、高温熱交換器の温度に応じて低温熱交換器の伝熱面積を変化させる制御手段とを更に備えると好ましい。 In the thermoacoustic engine according to the present invention, the heat exchange means is preferably a low-temperature heat exchanger for cooling one end of the heat storage means. In this case, the thermoacoustic engine heats the other end of the heat storage means. It is preferable to further include a high temperature heat exchanger for controlling the temperature and the control means for changing the heat transfer area of the low temperature heat exchanger according to the temperature of the high temperature heat exchanger.
更に、低温熱交換器は、複数の伝熱管と、これら複数の伝熱管の一部に対する冷却媒体の供給を停止または許容する冷媒供給設定手段とを含み、制御手段は、高温熱交換器の温度に応じて冷媒供給設定手段を制御すると好ましい。このような構成を採用すれば、容易かつ確実に低温熱交換器の伝熱面積を変化させることが可能となる。また、高温熱交換器は、内燃機関の排気ガスを熱源とすると好ましい。 Further, the low temperature heat exchanger includes a plurality of heat transfer tubes, and a refrigerant supply setting unit that stops or allows supply of a cooling medium to a part of the plurality of heat transfer tubes, and the control unit is configured to control the temperature of the high temperature heat exchanger. It is preferable to control the refrigerant supply setting means according to the above. If such a configuration is employed, the heat transfer area of the low-temperature heat exchanger can be easily and reliably changed. Moreover, it is preferable that the high-temperature heat exchanger uses exhaust gas from the internal combustion engine as a heat source.
本発明によれば、蓄熱手段の両端部間に充分な温度勾配を常時形成して、作動流体の熱音響自励振動を確実に発生させることができる熱音響エンジンの実現が可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize a thermoacoustic engine that can always generate a sufficient temperature gradient between both ends of the heat storage means and reliably generate the thermoacoustic self-excited vibration of the working fluid.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明による熱音響エンジンを示す概略構成図である。同図に示されるように、熱音響エンジン20は、例えば車両の走行駆動源として用いられる内燃機関1に適用される。まず、熱音響エンジン20の適用対象である内燃機関1について簡単に説明すると、この内燃機関1は、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させて動力を発生するものである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a thermoacoustic engine according to the present invention. As shown in the figure, the
燃焼室3の吸気ポートは、吸気マニホールド5に接続され、燃焼室3の排気ポートは、排気マニホールド6に接続されている。また、内燃機関1のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Vi、排気ポートを開閉する排気弁Ve、点火プラグ7およびインジェクタ8が燃焼室3ごとに配設されている。吸気マニホールド5は、サージタンク9に接続されており、サージタンク9には、給気管L1が接続されている。そして、給気管L1は、エアクリーナ10を介して図示されない空気取入口に接続されている。更に、給気管L1の中途(サージタンク9とエアクリーナ10との間)には、スロットルバルブ11が組み込まれている。一方、排気マニホールド6は、排気管L2に接続されており、排気管L2には、それぞれ排気浄化触媒を含む前段触媒装置12aおよび後段触媒装置12bが組み込まれている。
The intake port of the combustion chamber 3 is connected to the
本発明の熱音響エンジン20は、上述のような内燃機関1の排気熱を回収するために用いられる。熱音響エンジン20は、ステンレス等により円形断面を有するように形成された気柱管21を有し、この気柱管21の内部には、窒素、ヘリウム、アルゴン、ヘリウムおよびアルゴンの混合ガスといった作動流体(不活性ガス)が封入される。気柱管21は、図1に示されるように、概ね矩形ループ状に形成されたループ部22と、ループ部22の一つのコーナ部に接続された共鳴部23とを含む。共鳴部23は、ループ部22と概ね同径の円形断面を有する管部23aと、管部23aの先端に接続された閉鎖端部23bとを含み、共鳴器として機能する。閉鎖端部23bは、管部23aの先端から閉鎖端に向かうにつれて徐々に拡径されており、閉鎖端部23bの閉鎖端には、音波のエネルギ(音響エネルギ)を電気エネルギに変換するトランスデューサ(音/電気変換手段)24が配置されている。
The
また、気柱管21のループ部22の内部には、蓄熱器(蓄熱手段)25が配置されている。蓄熱器25は、配置箇所における気柱管21の軸方向と平行に延びる狭い流路を複数有する。蓄熱器25としては、セラミック等からなるハニカム構造体、ステンレス等からなる薄いメッシュを微小間隔で配列したもの、ステンレス等の金属製繊維を集合させた不織布等を採用することができる。この蓄熱器25の一端側(図1における下端側)には、高温熱交換器26が隣接して配置されており、蓄熱器25の他端側(図1における上端側)には、低温熱交換器27が隣接して配置されている。すなわち、蓄熱器25は、高温熱交換器26と低温熱交換器27との間に挟まれた状態で配置される。
A heat accumulator (heat storage means) 25 is disposed inside the
高温熱交換器26を構成する伝熱管には、内燃機関1の排気管L2を流通する排気ガスが供給され、高温熱交換器26は、内燃機関1の排気ガスを熱源とする。本実施形態において、高温熱交換器(その伝熱管)26は、前段触媒装置12aと後段触媒装置12bとの間で排気管L2に組み込まれている。また、低温熱交換器27を構成する伝熱管271,272は、内燃機関1の冷却系統L3に組み込まれており、低温熱交換器27は、冷却系統L3を流通する冷却水を熱源(冷熱源)とする。冷却系統L3には、冷却水ポンプ14やラジエータ15(図4参照)、更には開閉弁16等が含まれており、開閉弁16を閉じることにより、低温熱交換器(その伝熱管)27に対する冷却水の供給を停止することができる。
Exhaust gas flowing through the exhaust pipe L2 of the
そして、熱音響エンジン20は、制御手段として機能する電子制御ユニット(以下「ECU」という)40を含む。ECU40は、何れも図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポートおよび記憶装置等を含むものである。上述の冷却系統L3の開閉弁16等は、ECU40の入出力ポートに接続されており、ECU40によって制御される。また、内燃機関1の前段触媒装置12aには、触媒温度(触媒床温)を検出する温度センサTが設置されている。温度センサTは、ECU40の入出力ポートに接続されており、検出値を示す信号をECU40に与える。
The
上述のように構成される熱音響エンジン20は、冷却系統L3の開閉弁16が開放された状態で内燃機関1が運転され、燃焼室3からの排気ガスが前段触媒装置12aを通過した後、熱音響エンジン20の高温熱交換器26を通過するようになると作動を開始する。この場合、前段触媒装置12aを通過した排気ガスの温度は、最高でおよそ900℃程度にも達することから、蓄熱器25の一端部は、高温熱交換器26を流通する排気ガスによって加熱されて昇温する。これに対して、熱音響エンジン20の低温熱交換器27には、比較的低温(内燃機関1の冷間始動直後には概ね大気温度、暖機完了後には概ね80〜90℃)の冷却水が供給されるので、蓄熱器25の他端部は、低温熱交換器27を流通する冷却水によって冷却される。この結果、蓄熱器25の両端部間に大きな温度勾配が形成され、これに起因して、作動流体の熱音響自励振動(音波)が発生する。
In the
このようにして発生する作動流体の自励振動(音波)の周波数と共鳴部23における共振周波数とが一致することにより、共鳴部23内には定在波が形成される。また、ループ部22内には、低温熱交換器27から高温熱交換器26へと進行する進行波が形成される。そして、共鳴部23内に形成される定在波により、閉鎖端部23bに配置されたトランスデューサ24の振動部が加振される。トランスデューサ24は、共鳴部23内の定在波のエネルギ(音響エネルギ)を電気エネルギに変換し、得られた電気エネルギは、図示されないコントローラ等を介して所定の電気負荷に供給される。これにより、本発明の熱音響エンジン20によれば、内燃機関1の排気熱を効率よく回収して所定の電気負荷のための電力を得ることができる。なお、共鳴部23にトランスデューサ24を配置する代わりに、蓄熱器、高温熱交換器および低温熱交換器のユニットをループ部22に配置し、熱音響エンジン20によって回収された排気熱のエネルギを利用して当該ユニットを冷凍機として作動させてもよい。
When the frequency of the self-excited vibration (sound wave) of the working fluid generated in this way matches the resonance frequency in the
上述のように、熱音響エンジン20では、内燃機関1の排気熱(廃熱)を利用して蓄熱器25の両端部間に温度勾配を形成することが可能である。しかしながら、例えば内燃機関の始動時やアイドリング時といった排気ガスの温度が所定温度を下回るような場合(排気熱が少ない場合)、図2において破線で示されるように、高温熱交換器の温度Th(伝熱管を流通する排気ガスの温度)は、伝熱管の熱媒体の入口から出口に向かうまでの間においてさほど変化しないのに対して、図2において破線で示されるように、低温熱交換器の温度Tc(伝熱管を流通するエンジン冷却水の温度)は、伝熱管の熱媒体の入口から出口に向かうに従い高まってしまうことがある。このような現象が発生すると、伝熱管の熱媒体出口側において高温熱交換器と低温熱交換器との温度差が小さくなるので、蓄熱器に充分な温度勾配を形成し得なくなり、作動流体の熱音響自励振動を良好に発生させることが困難となる。
As described above, in the
この場合、蓄熱器に充分な温度勾配が形成されるように、例えば、低温熱交換器の伝熱管に対する冷却媒体の供給量を変化させることが考えられる。しかしながら、本発明者の研究によれば、例えば内燃機関の始動時やアイドリング時といった排気ガスの温度が所定温度を下回るような場合(排気熱が少ない場合)、低温熱交換器の伝熱管に対する冷却媒体の供給量を減少させると、低温熱交換器の温度Tc(伝熱管を流通するエンジン冷却水の温度)は、図3において一点鎖線で示されるように、冷却媒体の供給量を変化させない場合(図3の破線参照)に比べ、伝熱管の熱媒体の入口から出口に向かうに従って一層高まってしまう。また、例えば内燃機関の始動時やアイドリング時といった排気ガスの温度が所定温度を下回るような場合、低温熱交換器の伝熱管に対する冷却媒体の供給量を増加させても、図3において二点鎖線で示されるように、蓄熱器に充分な温度勾配を形成することは困難である。 In this case, for example, it is conceivable to change the supply amount of the cooling medium to the heat transfer tubes of the low-temperature heat exchanger so that a sufficient temperature gradient is formed in the heat accumulator. However, according to the research of the present inventor, for example, when the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature (when the exhaust heat is low), for example, at the time of starting the internal combustion engine or idling, cooling the heat transfer tube of the low-temperature heat exchanger When the supply amount of the medium is decreased, the temperature Tc of the low-temperature heat exchanger (the temperature of the engine cooling water flowing through the heat transfer tube) does not change the supply amount of the cooling medium, as indicated by a one-dot chain line in FIG. Compared to (see the broken line in FIG. 3), it further increases as it goes from the inlet of the heat transfer tube to the outlet. Further, when the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature, for example, at the time of starting the engine or idling, even if the amount of the cooling medium supplied to the heat transfer tube of the low-temperature heat exchanger is increased, the two-dot chain line in FIG. As shown, it is difficult to form a sufficient temperature gradient in the regenerator.
これに対して、本発明者が更なる研究を進めたところ、低温熱交換器27の伝熱管に対する熱媒体(エンジン冷却水)の量を一定にしたまま、低温熱交換器27の伝熱面積を減少させることにより(図2の例では、伝熱面積を50%減少)、図2において実線で示されるように、低温熱交換器27の熱媒体の入口から出口までの間における冷却媒体(エンジン冷却水)の温度変化を抑制し得ることが判明した。このような研究結果に鑑みて、熱音響エンジン20では、蓄熱器25の両端部間に温度勾配を形成するための低温熱交換器27が、その伝熱面積を変化させることができるように構成されている。
On the other hand, when the inventor further researched, the heat transfer area of the low-
図4に示されるように、低温熱交換器27は、複数の伝熱管271および複数の伝熱管272を有する。本実施形態において、伝熱管271および272は、同一構造を有する部材であり、伝熱管271の本数と伝熱管272の本数とは同一とされる。各伝熱管271の冷媒入口は、開閉弁16に接続された冷媒供給管L4に対して並列に接続されており、各伝熱管271の冷媒出口は、冷却媒体としてのエンジン冷却水を冷却系統L3に返送するための冷媒返送管L5に対して並列に接続されている。また、各伝熱管272の冷媒入口は、冷媒供給管L4から分岐された分岐管L6に対して並列に接続されており、各伝熱管272の冷媒出口は、上述の冷媒返送管L5に対して並列に接続されている。
As shown in FIG. 4, the low-
更に、分岐管L6には、冷媒供給制御弁17が設けられている。冷媒供給制御弁17は、ECU40によって開閉制御され、冷媒供給制御弁17を開閉させることにより、各伝熱管272に対する冷却媒体の供給を停止または許容することができる。すなわち、上述の開閉弁16が開放されている場合に冷媒供給制御弁17を開放させれば、低温熱交換器27のすべての伝熱管271および272に対して冷媒供給管L4や分岐管L6を介して冷却媒体としてのエンジン冷却水が供給されることになる。一方、開閉弁16が開放されている場合に冷媒供給制御弁17を閉鎖させれば、低温熱交換器27の伝熱管271および272のうち、(すべての)伝熱管271(低温熱交換器27の全伝熱管の50%)に対してのみ、冷媒供給管L4を介して冷却媒体としてのエンジン冷却水が供給されることになる。このように、熱音響エンジン20では、冷媒供給制御弁17を開閉制御することにより、容易かつ確実に低温熱交換器27の伝熱面積を変化させることが可能となる。
Further, a refrigerant
そして、上述の低温熱交換器27を備えた熱音響エンジン20では、開閉弁16が開放された状態で運転されている際に、蓄熱器25の両端部間に充分な温度勾配を常時形成して、作動流体の熱音響自励振動を確実に発生させるべく、ECU40によって図5に示される伝熱面積制御ルーチンが所定時間ごとに繰り返し実行される。この場合、ECU40は、まず、前段触媒装置12aの温度センサTの検出値に基づいて高温熱交換器26に供給される排気ガスの温度Teを求める(S10)。排気ガスの温度Teを取得すると、ECU40は、高温熱交換器26に供給される排気ガスの温度Te(実質的に、高温熱交換器26の温度)が予め定められている閾値以上であるか否か判定する(S12)。
In the
S12にて高温熱交換器26に供給される排気ガスの温度Teが上記閾値以上であると判断した場合、ECU40は、冷媒供給制御弁17を開放させる(S14)。これにより、内燃機関1からの排気ガスの温度Teが充分に高い場合には、低温熱交換器27のすべての伝熱管271および272に対して冷媒供給管L4や分岐管L6を介して冷却媒体としてのエンジン冷却水が供給されることになる。
When it is determined in S12 that the temperature Te of the exhaust gas supplied to the high-
これに対して、S12にて高温熱交換器26に供給される排気ガスの温度Teが上記閾値を下回っていると判断した場合、ECU40は、冷媒供給制御弁17を閉鎖させる(S16)。これにより、例えば内燃機関1の始動時やアイドリング時といった排気ガスの温度Teが所定温度を下回るような場合には、低温熱交換器27の伝熱管271および272のうち、(すべての)伝熱管271に対してのみ、冷媒供給管L4を介して冷却媒体としてのエンジン冷却水が供給されることになる。
On the other hand, when it is determined in S12 that the temperature Te of the exhaust gas supplied to the high
このように、熱音響エンジン20では、S12において否定判断がなされた場合には、低温熱交換器27の伝熱面積が(本実施形態では、50%)減少させられる。この結果、例えば内燃機関1の始動時やアイドリング時といった排気ガスの温度Teが所定温度を下回るような場合であっても、蓄熱器25の両端部間に充分な温度勾配を形成して、作動流体の熱音響自励振動を確実に発生させることが可能となる。
Thus, in the
なお、前段触媒装置12aに温度センサTを設置する代わりに、高温熱交換器26の所定箇所に温度センサを設置してもよい。この場合、図5のS10では、当該温度センサの検出値に基づいて高温熱交換器26の所定箇所における温度を取得し、S12では、高温熱交換器26の温度が予め定められている閾値以上であるか否か判定するとよい。
Instead of installing the temperature sensor T in the
1 内燃機関
14 冷却水ポンプ
15 ラジエータ
16 開閉弁
17 冷媒供給制御弁
20 熱音響エンジン
21 気柱管
22 ループ部
23 共鳴部
24 トランスデューサ
25 蓄熱器
26 高温熱交換器
27 低温熱交換器
271,272 伝熱管
L3 冷却系統
L4 冷媒供給管
L5 冷媒返送管
L6 分岐管
T 温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記温度勾配を形成するために前記蓄熱手段の一端に近接して設けられた熱交換手段を備え、この熱交換手段は、伝熱面積を変化させることができるように構成されていることを特徴とする熱音響エンジン。 An air column tube in which the working fluid is sealed, and heat storage means disposed inside the air column tube, and a temperature gradient is formed between both end portions of the heat storage unit so that the thermoacoustic self-excitation of the working fluid is performed. In a thermoacoustic engine that generates vibration,
In order to form the temperature gradient, heat exchange means provided close to one end of the heat storage means is provided, and the heat exchange means is configured to change the heat transfer area. A thermoacoustic engine.
前記蓄熱手段の他端を加熱するための高温熱交換器と、
前記高温熱交換器の温度に応じて前記低温熱交換器の伝熱面積を変化させる制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の熱音響エンジン。 The heat exchange means is a low-temperature heat exchanger for cooling one end of the heat storage means,
A high-temperature heat exchanger for heating the other end of the heat storage means;
The thermoacoustic engine according to claim 1, further comprising a control unit that changes a heat transfer area of the low-temperature heat exchanger according to a temperature of the high-temperature heat exchanger.
The thermoacoustic engine according to claim 2, wherein the high-temperature heat exchanger uses exhaust gas from an internal combustion engine as a heat source.
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JP2004188933A Pending JP2006009710A (en) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | Thermoacoustic engine |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2006009710A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243367A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mazda Motor Corp | Engine exhaust equipment |
CN110341924A (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 中国科学院理化技术研究所 | A kind of Ship Propulsion System |
-
2004
- 2004-06-25 JP JP2004188933A patent/JP2006009710A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243367A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mazda Motor Corp | Engine exhaust equipment |
CN110341924A (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 中国科学院理化技术研究所 | A kind of Ship Propulsion System |
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