JP2013234820A - 熱音響機関 - Google Patents

Abstract

【課題】第二ループ管の受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得ることができる熱音響機関を提供する。
【解決手段】熱音響機関１０は、熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機１２が設けられた第一ループ管１１と、原動機１２で変換した音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機１５，１６が設けられた第二ループ管１４と、第一ループ管および第二ループ管を連通する連結直管１７とを備えている。この熱音響機関は、第二ループ管の一端１４ａおよび他端１４ｂ間のループ長さがＬに設定され、一端から他端に向けて音響エネルギが伝播されるように一端および他端が連結直管に連通されている。さらに、第二ループ管のうち、一端から他端に向けてＬ×（０．６〜１）離れた部位に受動機が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、第一ループ管および第二ループ管が連結直管で連通され、第一ループ管に原動機が設けられ、第二ループ管に受動機が設けられ、原動機で変換した音響エネルギを受動機で熱エネルギに変換可能な熱音響機関に関する。

熱源（廃熱）の熱エネルギを回収する装置として、第一ループ管および第二ループ管を連結直管で連通し、第一ループ管内に原動機を備え、第二ループ管内に受動機を備えた熱音響機関が知られている。
第一ループ管および第二ループ管を連結直管で連通することにより、第一ループ管、第二ループ管および連結直管で共鳴管が形成され、共鳴管の内部に気体（作動流体）が封入される（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１の熱音響機関は、第一ループ管および第二ループ管の二つのループ管を備えることにより、いわゆるダブルループ型の熱音響機関という。

また、原動機は、熱源（高温熱源）との熱交換をおこなう高温熱交換器と、低温熱源との熱交換をおこなう低温熱交換器とを備えている。
さらに、受動機は、高温熱源との熱交換をおこなう高温熱交換器と、低温熱源との熱交換をおこなう低温熱交換器とを備えている。

この熱音響機関によれば、原動機において熱エネルギが音響エネルギに変換され、音響エネルギで共鳴管内の気体が自励振動を起こし、共鳴管内に音響振動（音波）が発生する。さらに、発生した音波が受動機に伝播され、受動機において音響エネルギが熱エネルギに変換される。

よって、受動機の高温熱交換器に常温を与えることにより、受動機の低温熱交換器では常温より低い温度が得られ、低い温度を利用して冷蔵や冷房をおこなうことができる。
一方、受動機の低温熱交換器を、例えば環境温度に保つことにより、受動機の高温熱交換器を加熱して熱が得られ、得られた熱を利用して暖房などをおこなうことができる。

特開２０１１−１２７８７０号公報

しかし、共鳴管に第一ループ管および第二ループ管の二つのループ管を備えたダブルループ型の熱音響機関において、受動機から冷熱量や加熱量を効率よく回収するための条件について明らかにされていない。
このため、冷熱量や加熱量を効率よく回収するための工夫が要求され、この観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、第二ループ管の受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得ることができる熱音響機関を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機が設けられた第一ループ管と、前記原動機で変換した音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機が設けられた第二ループ管と、前記第一ループ管および前記第二ループ管を連通する連結直管と、を備えた熱音響機関において、前記第二ループ管の一端および他端間のループ長さがＬに設定され、前記一端から前記他端に向けて前記音響エネルギが伝播されるように前記一端および前記他端が前記連結直管に連通され、前記第二ループ管のうち、前記一端から前記他端に向けてＬ×（０．６〜１）離れた部位に前記受動機が設けられたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記受動機が前記第二ループ管に複数設けられ、複数の受動機は、それぞれ前記第二ループ管に沿わせた流路が設けられ、複数の受動機のうち、前記他端側の受動機に設けられた流路の流路断面積より、前記一端側の受動機に設けられた流路の流路断面積を大きくしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第二ループ管のうち、一端から他端に向けてＬ×（０．６〜１）離れた部位に受動機を設けた。よって、音響エネルギ、すなわち音響振動（音波）の伝播を受動機で抑制する虞がない。
これにより、音響エネルギ（音波）を受動機に効率よく伝播できるので、受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。

請求項２に係る発明では、第二ループ管に複数の受動機を設け、他端側の受動機の流路断面積より一端側の受動機の流路断面積を大きくした。
ここで、連結直管から第二ループ管の一端に伝播された音響振動（音波）は他端に向けて伝播されるので、第二ループ管の一端側は他端側より音響エネルギ（音波）の速度振幅が大きい。

よって、速度振幅が大きな部位に流路断面積の大きな受動機を設けることができるので、音響エネルギ（音波）の伝播を受動機で抑制する虞がない。
これにより、音響エネルギ（音波）を受動機に効率よく伝播できるので、受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。

本発明に係る熱音響機関を示す概略構成図である。 図１の２部拡大図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 本発明に係る上流側受動機および下流側受動機から回収可能な冷熱量と下流側受動機の配置位置との関係を説明するグラフである。 本発明に係る上流側受動機および下流側受動機から回収可能な冷熱量と上流側受動機および下流側受動機間の距離との関係を説明するグラフである。 本発明に係る上流側受動機および下流側受動機から回収可能な冷熱量と上流側受動機の流路断面積との関係を説明するグラフである。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る熱音響機関１０について説明する。
図１に示すように、熱音響機関１０は、ループ状に形成された第一ループ管１１と、第一ループ管１１に設けられた原動機１２と、ループ状に形成された第二ループ管１４と、第二ループ管１４に設けられた上流側受動機（受動機）１５および下流側受動機（受動機）１６と、第一ループ管１１および第二ループ管１４を連通する連結直管１７とを備えている。
すなわち、熱音響機関１０は、第一ループ管１１および第二ループ管１４の二つのループ管を備えた、いわゆるダブルループ型の熱音響機関である。

第一ループ管１１は、ステンレス鋼からなる円形断面の管であり、上下の横管２１，２２および左右の縦管２３，２４でループ状に形成されている。
第一ループ管１１の右縦管２４に原動機１２が設けられている。

原動機１２は、熱エネルギを音響エネルギ、すなわち、音響振動（音波）に変換する音波発生機能を備えている。
この原動機１２は、右縦管２４の内部に収納されたスタック２６と、スタック２６の下端に設けられた高温熱交換器２７と、スタック２６の上端に設けられた低温熱交換器２８とを備えている。
高温熱交換器２７は、例えば、内燃機関の廃熱を供給可能な熱源３１に連通されている。
また、低温熱交換器２８は、冷却水を供給可能な冷却水供給源３３に連通されている。

図２に示すように、第二ループ管１４は、第一ループ管１１と同様に、ステンレス鋼からなる円形断面の管であり、上下の横管４１，４２および左右の縦管４３，４４でループ状に形成されている。
この第二ループ管１４は、第二ループ管１４の軸線上において、第二ループ管１４の一端１４ａおよび他端１４ｂ間のループ長さがＬ＝１５００ｍｍに設定されている。
第二ループ管１４の左縦管４３に上流側受動機１５および下流側受動機１６が設けられている。

上流側受動機１５は、第二ループ管１４に伝播された音響エネルギ（音波）を熱エネルギに変換する蓄熱機能を備えている。
この上流側受動機１５は、左縦管４３の内部に収納された上流側スタック４６と、上流側スタック４６の上端に設けられた上流側高温熱交換器４７と、上流側スタック４６の下端に設けられた上流側低温熱交換器４８とを備えている。

図３に示すように、上流側スタック４６は、左縦管４３の内部に多数枚のメッシュ薄板４９がメッシュの向きをランダム（乱雑）の状態で左縦管４３の管軸方向に積層されている。
多数枚のメッシュ薄板４９が積層されることにより、左縦管４３の軸方向に沿わせた多数の上流側微少流路（流路）５１が形成されている。
上流側微少流路５１は、上端および下端が左縦管４３の内部に連通されている（図２参照）。

メッシュ薄板４９は、一例として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）のワイヤ（４０メッシュ、線径０．１８ｍｍ）でメッシュ格子寸法（目開き）０．４６×０．４６の網状に形成されることにより開口率が５１．７％に設定されている。
ここで、上流側微少流路５１の流路断面積Ｓ１を、便宜上、メッシュ格子寸法に基づいて、０．２１ｍｍ^２（０．４６ｍｍ×０．４６ｍｍ）と現す。

この上流側受動機１５は、図１に示すように、上流側高温熱交換器４７が低温熱交換器２８を経て冷却水供給源３３に連通され、上流側低温熱交換器４８が冷凍部５３に連通されている。

図２に示すように、上流側受動機１５の下方に距離Ａをおいて下流側受動機１６が設けられている。距離Ａは、上流側受動機１５の軸線方向１５ａ中心および下流側受動機１６の軸線方向中心１６ａ間の距離である。
よって、上流側受動機１５が第二ループ管１４の一端１４ａ側に設けられ、下流側受動機１６が第二ループ管１４の他端１４ｂ側に設けられている。
上流側受動機１５および下流側受動機１６間に距離Ａを確保する理由については図６で詳しく説明する。

さらに、上流側受動機１５および下流側受動機１６は、第二ループ管１４の一端１４ａから他端１４ｂに向けてＬ×（０．６〜１）離れた配置位置４５に設けられている。
ここで、ループ長さＬ＝１５００ｍｍである。
よって、配置位置４５は１５００×（０．６〜１）＝９００〜１５００ｍｍであり、左縦管４３に位置する。

換言すれば、第二ループ管１４の一端１４ａの位置を０％としてループ長さＬを１００％とすることにより、第二ループ管１４の他端１４ｂの位置が１００％となる。
これにより、第二ループ管１４の一端１４ａから６０〜１００％離れた９００〜１５００ｍｍの位置が配置位置４５となる。
上流側受動機１５および下流側受動機１６の配置位置４５をＬ×（０．６〜１）に設定した理由については図５で詳しく説明する。

下流側受動機１６は、上流側受動機１５と同様に、第二ループ管１４に伝播された音響エネルギ（音波）を熱エネルギに変換する蓄熱機能を備えている。
この下流側受動機１６は、左縦管４３の内部に収納された下流側スタック６６と、下流側スタック６６の上端に設けられた下流側高温熱交換器６７と、下流側スタック６６の下端に設けられた下流側低温熱交換器６８とを備えている。

図４に示すように、下流側スタック６６は、左縦管４３の内部に多数枚のメッシュ薄板６９がメッシュの向きをランダム（乱雑）の状態で左縦管４３の管軸方向に積層されている。
多数枚のメッシュ薄板６９が積層されることにより、左縦管４３の軸方向に沿わせた多数の下流側微少流路（流路）７１が形成されている。
下流側微少流路７１は、上端および下端が左縦管４３の内部に連通されている。

メッシュ薄板６９は、一例として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）のワイヤ（８０メッシュ、線径０．１４ｍｍ）でメッシュ格子寸法（目開き）０．１７８×０．１７８の網状に形成されることにより開口率が３１．３％に設定されている。
ここで、下流側微少流路７１の流路断面積Ｓ２を、便宜上、メッシュ格子寸法に基づいて、０．０３ｍｍ^２（０．１７８ｍｍ×０．１７８ｍｍ）と現す。

前述したように、上流側微少流路５１の流路断面積Ｓ１は０．２１ｍｍ^２と現されている。
よって、第二ループ管１４の他端１４ｂ側に設けられた下流側微少流路７１の流路断面積Ｓ２より、第二ループ管１４の一端１４ａ側に設けられた上流側微少流路５１の流路断面積Ｓ１が大きく設定されている。
下流側微少流路７１の流路断面積Ｓ２より上流側微少流路５１の流路断面積Ｓ１を大きく設定した理由については図７で詳しく説明する。

この下流側受動機１６は、図１に示すように、下流側高温熱交換器６７が低温熱交換器２８を経て冷却水供給源３３に連通され、下流側低温熱交換器６８が冷凍部５３に連通されている。

図１に示すように、第一ループ管１１および第二ループ管１４が連結直管１７で連通されている。連結直管１７は、第一ループ管１１や第二ループ管１４と同様に、ステンレス鋼からなる円形断面の管である。
第一ループ管１１、第二ループ管１４および連結直管１７で共鳴管１８が形成されている。この共鳴管１８の内部に、窒素、ヘリウム、アルゴンやヘリウムおよびアルゴンの混合ガスなどの気体（不活性ガス、作動流体）５８が封入されている。

図２に示すように、第二ループ管１４の一端１４ａは、連結直管１７の軸線方向に、軸線方向を向いて連通されている。
また、第二ループ管１４の一端１４ａは、連結直管１７の軸線方向の上方に、軸線方向に対して交差する方向を向いて連通されている。
よって、連結直管１７に伝播された音響振動（音波）は、第二ループ管１４の一端１４ａを経て他端１４ｂに向けて矢印Ａの如く伝播される。

図１に示す熱音響機関１０によれば、原動機１２の高温熱交換器２７が熱源３１で加熱され、原動機１２の低温熱交換器２８が冷却水供給源３３で冷却される。
これにより、スタック２６が発振して右縦管２４内の気体５８が自励振動を起こす。気体５８が自励振動を起こすことにより、第一ループ管１１内に音響振動（音波）が発生し、発生した音波が連結直管１７および第二ループ管１４を経て上流側受動機１５に伝播する。

この状態で、上流側受動機１５の上流側高温熱交換器４７が、低温熱交換器２８から導かれた冷却水で冷却されている。
よって、上流側受動機１５に音波が伝播されることにより、上流側スタック４６が振動し、上流側低温熱交換器４８が冷却される。

上流側受動機１５に伝播した音波が、上流側微少流路５１（図３参照）を経て下流側受動機１６に伝播する。
この状態で、下流側受動機１６の下流側高温熱交換器６７が、低温熱交換器２８から導かれた冷却水で冷却されている。
よって、下流側受動機１６に音波が伝播されることにより、下流側スタック６６が振動し、下流側低温熱交換器６８が冷却される。

上流側低温熱交換器４８や下流側低温熱交換器６８で冷却されることにより、各低温熱交換器４８，６８で冷却された冷却水が冷凍部５３に導かれ、冷凍部５３が冷却状態に保たれる。
このように、２つの受動機（すなわち、上流側受動機１５および下流側受動機１６）で冷凍部５３を冷却することにより、冷凍部５３を十分に冷却することが可能になる。

ここで、例えば、熱音響機関１０の第一ループ管１１をコージェネレーション装置６０のケーシング６２内に収容することにより、コージェネレーション装置６０に備えた内燃機関の廃熱を熱源３１とすることができる。
これにより、コージェネレーション装置６０が本来備えている内燃機関の廃熱を回収して室内暖房などに利用する機能に加えて、冷却機能を備えることが可能になり使い勝手の向上を図ることができる。

また、熱音響機関１０は、第一ループ管１１および第二ループ管１４の二つのループ管を備えた、いわゆるダブルループ型の熱音響機関である。
これにより、第一ループ管１１の原動機１２と、第二ループ管１４の上流側受動機１５および下流側受動機１６を二つに分けて分離できるので用途の拡大を図ることができる。

つぎに、上流側受動機１５および下流側受動機１６の配置位置４５をＬ×（０．６〜１）に設定した理由を図２、図５に基づいて説明する。
図５は、上流側受動機１５および下流側受動機１６から回収可能な冷熱量と下流側受動機１６の配置位置との関係を説明するグラフである。
縦軸に冷熱量（Ｗ）を示し、横軸に受動機の配置位置（ｍｍ）を示す。
グラフＧ１は１つの受動機の配置位置と冷熱量との関係を示す。
グラフＧ１に示すように、１つの受動機を配置位置４５（９００〜１５００ｍｍ）に設けた状態において受動機から１８０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。

グラフＧ２は２つの受動機のうち下流側受動機１６の配置位置と冷熱量との関係を示す。グラフＧ２において、２つの受動機（上流側受動機１５および下流側受動機１６）間の距離Ａは１００ｍｍに設定されている。
よって、グラフＧ２に示すように、下流側受動機１６を配置位置１０２０〜１５００ｍｍに設けた状態において２つの受動機１５，１６から１８０Ｗを超える冷熱量を回収することが可能である。

一方、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａが１００ｍｍに設定されているので、下流側受動機１６の配置位置を１０００ｍｍにすることにより、２つの受動機１５，１６を配置位置４５（９００〜１５００ｍｍ）の範囲に設けることが可能である。
配置位置１０００ｍｍは配置位置１０２０ｍｍの近傍である。
これにより、２つの受動機（上流側受動機１５および下流側受動機１６）を配置位置４５（９００〜１５００ｍｍ）の範囲に設けることにより、１つの受動機に比べて冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。

すなわち、第二ループ管１４において、音響振動（音波）が一端１４ａから他端１４ｂに向けて矢印Ａの如く伝播される。
よって、上流側受動機１５および下流側受動機１６を一端１４ａから他端１４ｂに向けてＬ×（０．６〜１）離れた配置位置４５に設けることにより音波の伝播を各受動機１５，１６で抑制しないようにできる。

これにより、上流側受動機１５および下流側受動機１６に音響エネルギ（音波）を効率よく伝播できるので、各受動機１５，１６から冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
そこで、実施例において、上流側受動機１５および下流側受動機１６を一端１４ａから他端１４ｂに向けてＬ×（０．６〜１）離れた配置位置４５に設けるように設定した。

特に、グラフＧ２に示すように、上流側受動機１５および下流側受動機１６を他端１４ｂに近づけるにしたがって冷熱の回収量が増すことがわかる。
よって、上流側受動機１５および下流側受動機１６を他端１４ｂに近づけることにより熱音響機関１０の性能を高めることができる。

ついで、上流側受動機１５および下流側受動機１６間に距離Ａを確保する理由を図２、図６に基づいて説明する。
図６は、上流側受動機１５および下流側受動機１６から回収可能な冷熱量と上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａとの関係を説明するグラフである。
縦軸に冷熱量（Ｗ）を示し、横軸に上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａ（ｍｍ）を示す。
グラフＧ３は１つの受動機から回収可能な冷熱量を示す。
グラフＧ３に示すように、第二ループ管１４に１つの受動機を設けた状態において受動機から１８０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。

グラフＧ４は上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａと冷熱量との関係を示す。グラフＧ４において、上流側受動機１５の微少流路５１（図３参照）および下流側受動機１６の微少流路７１（図４参照）は８０メッシュの薄板で形成されている。
グラフＧ４に示すように、２つの受動機１５，１６の配置位置４５に上流側受動機１５および下流側受動機１６を設けることにより２つの受動機１５，１６から１８０Ｗを超える冷熱量を回収することが可能である。

また、グラフＧ４に示すように、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａが３００ｍｍのとき、２３０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。
さらに、グラフＧ４に示すように、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａが２００ｍｍのとき、２７０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。
また、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａが１００ｍｍのとき、３１０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。

すなわち、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａを小さく設定するにしたがって冷熱の回収量を増すことができる。
そこで、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａを、好ましくは２００ｍｍ以内に小さく設定した。

特に、実施例において、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａを１００ｍｍに設定した。
このように、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａを小さくすることにより熱音響機関１０の性能を高めることができる。

つぎに、下流側受動機１６の流路断面積Ｓ２より上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１を大きく設定した理由を図２、図７に基づいて説明する。
図７は、上流側受動機１５および下流側受動機１６から回収可能な冷熱量と上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１との関係を説明するグラフである。
縦軸に冷熱量（Ｗ）を示し、横軸に上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１を示す。
グラフＧ５は１つの受動機から回収可能な冷熱量を示す。１つの受動機の微少流路（流路）を形成するメッシュ薄板のサイズは８０メッシュである。
グラフＧ５に示すように、１つの受動機の微少流路を８０メッシュの薄板で形成することにより受動機から１８０Ｗの冷熱量を回収することが可能である。

グラフＧ６は上流側受動機１５および下流側受動機１６から回収可能な冷熱量と上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１との関係を示す。
グラフＧ６において、上流側受動機１５および下流側受動機１６間の距離Ａは２００ｍｍである。また、下流側受動機１６の微少流路７１（図４参照）は８０メッシュの薄板で形成されている。

グラフＧ６に示すように、下流側受動機１６の微少流路７１を８０メッシュの薄板で形成し、上流側受動機１５の微少流路５１（図３参照）を６０メッシュ、４０メッシュの薄板で形成することにより２つの受動機１５，１６から冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
すなわち、上流側受動機１５の微少流路５１を６０メッシュや４０メッシュの薄板で形成することにより、上流側微少流路５１の流路断面積Ｓ１を下流側微少流路７１の流路断面積Ｓ２より大きくできる。

ここで、連結直管１７から第二ループ管１４の一端１４ａに伝播された音響振動（音波）は他端１４ｂに向けて矢印Ａの如く伝播される。音波が他端１４ｂに向けて伝播されるので、第二ループ管１４の一端１４ａ側は他端１４ｂ側より音響エネルギ（音波）の速度振幅が大きい。
よって、速度振幅が大きな部位に流路断面積Ｓ１の大きな上流側受動機１５を設けることができるので、音響エネルギ（音波）の伝播を上流側受動機１５で抑制する虞がない。

すなわち、上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１を大きくすることにより、音響エネルギ（音波）で上流側受動機１５から冷熱量を得る（回収する）ことができ、かつ上流側受動機１５を経て音響エネルギ（音波）を下流側受動機１６に効率よく伝播できる。
これにより、音響エネルギ（音波）で下流側受動機１６から冷熱量を得る（回収する）ことができる。

このように、速度振幅が大きな部位に流路断面積Ｓ１の大きな上流側受動機１５を設けることにより、上流側受動機１５や下流側受動機１６に効率よく伝播でき、各受動機１５，１６から冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
そこで、実施例において、下流側受動機１６の微少流路７１を８０メッシュ、上流側受動機１５の微少流路５１を４０メッシュとして、下流側受動機１６の流路断面積Ｓ２より上流側受動機１５の流路断面積Ｓ１を大きく設定した。

なお、本発明に係る熱音響機関は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、複数の受動機として上流側受動機１５および下流側受動機１６の２個の受動機を設けた例について説明したが、これに限らないで、３個以上の受動機を設けることも可能である。

また、前記実施例では、原動機１２に熱源３１から熱を伝えることにより上流側受動機１５および下流側受動機１６から冷熱を取り出して冷凍部５３を冷却する例について説明したが、これに限らないで、受動機１５，１６から加熱を取り出して暖房などに利用することも可能である。
具体的には、図１に示す上流側受動機１５の上流側低温熱交換器４８や下流側受動機１６の下流側低温熱交換器６８を、例えば環境温度に保つことにより、上流側受動機１５の上流側高温熱交換器４７や下流側受動機１６の下流側高温熱交換器６７を加熱して熱を得る（回収する）ことができる。得られた熱を利用して暖房などをおこなうことができる。

さらに、前記実施例では、第二ループ管１４に上流側受動機１５および下流側受動機１６の２つの受動機を設けた例について説明したが、これに限らないで、第二ループ管１４に１つの受動機を設けることや、３つ以上の複数の受動機を設けることも可能である。

また、前記実施例で示した熱音響機関１０、第一ループ管１１、原動機１２、第二ループ管１４、上流側の受動機１５、下流側の受動機１６、連結直管１７、上流側微少流路５１および下流側微少流路７１などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、第一ループ管および第二ループ管が連結直管で連通され、第一ループ管に原動機が設けられ、第二ループ管に受動機が設けられた熱音響機関への適用に好適である。

１０…熱音響機関、１１…第一ループ管、１２…原動機、１４…第二ループ管、１４ａ…第二ループ管の一端、１４ｂ…第二ループ管の他端、１５…上流側受動機（受動機）、１６…下流側受動機（受動機）、１７…連結直管、５１…上流側微少流路（流路）、７１…下流側微少流路（流路）、Ｌ…ループ長さ。

Claims (2)

1. 熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機が設けられた第一ループ管と、
   前記原動機で変換した音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機が設けられた第二ループ管と、
   前記第一ループ管および前記第二ループ管を連通する連結直管と、を備えた熱音響機関において、
   前記第二ループ管の一端および他端間のループ長さがＬに設定され、
   前記一端から前記他端に向けて前記音響エネルギが伝播されるように前記一端および前記他端が前記連結直管に連通され、
   前記第二ループ管のうち、前記一端から前記他端に向けてＬ×（０．６〜１）離れた部位に前記受動機が設けられたことを特徴とする熱音響機関。
2. 前記受動機が前記第二ループ管に複数設けられ、
   複数の受動機は、それぞれ前記第二ループ管に沿わせた流路が設けられ、
   複数の受動機のうち、前記他端側の受動機に設けられた流路の流路断面積より、前記一端側の受動機に設けられた流路の流路断面積を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の熱音響機関。

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