JP4252462B2 - 熱音響装置用のコンプライアンスのある密閉箱 - Google Patents
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Description
熱音響装置の熱音響要素とガス状作動流体を入れるのに使用される剛体密閉箱の最も単純な実施形態は、剛体密閉箱の各寸法を音響波長に比較して小さくしたものである。このような装置の一例を図1に示しているが、これはDeBlokに対する米国特許第6,314,740号からの抜粋である(原文献では図2)。音響波長λは、共鳴器内のガス又は混合気内の音速をa、ピストン振動周波数をfとして、式λ=a/fで与えられる。周波数fの正弦波で振動する1つ又は複数のピストンは、電力を使用して圧力振動を発生させ、又はそれら圧力振動を利用して電力を作り出す。圧力振動とピストンの運動により発生する密閉体積変化との関係は、剛体密閉箱の最小寸法Ltyp(普通は剛体密閉箱の長さ又は直径)が音響波長より小さい場合、即ちLtyp<<λの場合、断熱気体法則によって制御される。高出力熱音響装置の場合、波長λは、通常1メートル程度である。
図1の装置の設計によって圧力振動の大きさに課される制限は当該設計に固有のものというわけではない。そうではなくて、これは熱音響装置の領域が直面する深刻な問題である。更に、ベローズ自体が、それを利用している装置に或る制限を課す。ベローズの有効寿命(故障するまでのサイクル数、Nmax)は、圧縮時と拡張時のベローズの変位と、ベローズに掛かる圧力差によってベローズ材料に生じる静的及び動的応力の組み合わせの大きさで決まる。これら変位と圧力によって生じる応力の合計を、ベローズ材料の疲れ限度(故障するまでのサイクル数が無限、Nmax=∞、となる最大材料応力)と比較せねばならない。上記応力とベローズの故障するまでの期待サイクル数の計算式は、Standards of the Expansion Joint Manufacturer's Association, Inc., 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591 (EJMA 標準)に記載されている。
ピストン周りのガス状作動流体の流れを抑制するのにベローズ(可撓性)シールに代えてクリアランスシールを使用する場合、ベローズの小圧縮比の制限も解決される。クリアランスシール方式を使用すると、ピストンとボアの間の小さい間隙内の流体摩擦により更に出力散逸が発生すると同時に、その間隙をガスの流れが通過することによる「吹き抜け」損失が発生する。クリアランスシール方式を使用すると、更に、ピストンの動きの偏心(「ピストンウォーキング」として知られる)を生じさせ、ピストンとリニアモーターの平衡位置が移動することになる。ピストンウォーキングは、静的圧力差の立ち上がりが原因であるが、これは圧縮及び膨張ストローク時の圧力が非対称であることにより、又はボア内のピストンの同期的「ギャップウォッブル」により生じるものである[G.W. Swift, Thermoacoustics: A unifying perspective for some engines and refrigerators (Acoustical Society of America 2002)参照] 。圧力差は、リリーフ弁、又はW.C. Ward, J.C. Corey及びG.W. Swiftにより教示されている音響バイパスネットワークなど他の手段によって逃がさねばならない[2001年4月申し立ての "Drift stabilizer for reciprocating free-piston devices", Los Alamos National Laboratory, 事件番号 S-94, 784参照]。
電力を(機関用に)発生させるか、又は(冷却装置及びヒートポンプ用に)消費する熱音響機関及び冷却装置の殆どは、定常波又はヘルムホルツ(集中定数)音響共鳴器として作動する剛体壁で囲まれた密閉箱内の熱音響要素配列とガス状作動流体を利用している。本明細書では、「定常波」及び「ヘルムホルツ」共鳴器は、共に、ガス状作動流体の慣性及び弾性特性を利用して密閉箱内に音響共鳴を作り出す剛体壁で囲まれた密閉箱を指すものとする。ガス状作動流体の音響共鳴は、所与のピストン運動(通常はピストン振動により生じる容積速度dv/dtにより特徴付けられる)に対する圧力振動の振幅を、断熱圧縮容積の振幅に比べて、2つの剛体密閉箱の容積が等しい場合はQ/π倍強化する。これにより、圧力振幅が増すか、ピストン運動が減ると、一般的に性能(出力密度)が改善され及び/又は信頼度が上がるので、望ましい効果が得られる。
上記に鑑みて、先行技術の欠点を克服した、改良型の熱音響装置が必要とされている。
最適作動周波数foptは次のように定義され、
ここに、meffは、可撓シールの可動部分の有効質量である。作動周波数fは、0.8f opt から1.2f opt の範囲内であるのが望ましく、特に0.9f opt から1.1f opt の範囲内、又は実質的にfoptに等しいのがより望ましい。
本発明によるコンプライアンスのある密閉箱を使用した熱音響冷却装置の第1の好適な実施形態を、図2に参照番号20で示している。この熱音響冷却装置20は、コンプライアンスのある密閉箱も含めて冷却装置のほぼ全ての構成要素が入っている外部圧力容器50を有している。コンプライアンスのある密閉箱には熱的要素40が収納されている。これら熱的要素40は、低温熱交換器14、再生用熱交換器16、高温熱交換器18を含んでいる。これらの要素40は、圧力容器50の外側の熱シンク部又は熱負荷部と連通している管24を通る熱交換流体用の通路を収容している断熱板22により支持されている。ピストン26が熱的要素14−18の下方に配置され、ベローズ28がピストン26と断熱板26の間に伸張し両者を相互接続している状態が示されている。リニアモーター又はアクチュエータ30は、モーター30の可動部分32によりピストン26と相互接続されている。従って、モーター30はピストンを移動させるように作動する。図示の実施形態では、モーター30の可動部分32は剛体管36によってピストン26と相互接続されている。ピストン20と、装置の何れかの静止部分、例えば断熱板22との間に筒状ばね34を設けて、システムの機械的共振周波数を調整するようにしてもよい。
圧力容器
第1実施形態では、全ての基本的な熱音響要素が、(半楕円状のエンドキャップ52、基板54、及び筒体56で構成された)圧力容器50内に収納されている。圧力容器50の目的は、作動圧pmまで加圧された加圧ガス状作動流体を入れておくことである。通常、作動圧pmは雰囲気圧よりも実質的に高い。図2では、圧力容器50の3つの要素52−56は、ボルトで一体に連結され、図示しないOリングでシールされている。製造単位としては、圧力容器50を溶接で結合しシールしてもよい。圧力容器50内に加圧されたガス状作動流体を入れることにより、ベローズ26が耐えねばならない圧力は、静圧pm全体ではなくベローズに掛かる差圧だけとなる。次の節では、圧力容器を使用する必要はないが、全圧力(静圧及び動圧)をベローズで保持する必要のある別の実施形態を説明する。
本実施形態では、製作と組み立てを容易にするため、熱的要素又はサーマルコアの全て(低温熱交換器14、再生用熱交換器16、高温熱交換器18、追加質量48付き流れ抑制ベローズ46、及び熱バッファ管44)が断熱板22に取り付けられている。低温熱交換器14、再生用熱交換器16、高温熱交換器18の大きさは、具体的な用途により指定される、必要な冷却出力と温度範囲によって決まる。熱搬送流体は、高温熱交換器18を通って熱を装置外部に排出し、低温熱交換器14を通って有用な冷却を指定された熱負荷部に提供する。代わりに、装置が熱音響機関として使用される場合、熱は装置に供給される。ここに説明する装置は、それぞれ一般的には可逆的であり、ポンプではなくて機関として用いることができる。また、当業者には自明であろうが、「熱音響冷却装置」又は「ポンプ」又は「機関」という用語は、本発明の応用性を制限することなく相互に交換可能に使用できる。更に、本発明は、スタックなど、冷却装置以外の蓄熱要素と共に使用することもできる。2002年5月16日出願の米国仮特許出願第60/381,735号の記載内容に従って、蓄熱要素を省いてもよく、同出願の全内容を本願に参考文献として援用する。
Devid Gedeon ["DC gas flows in Stirling and pulse-tube cryocoolers", in Cryocoolers 9, R. G. Ross, ed. (Plenum, New York, 1997), pages 385-392] 並びにSwift他 [米国特許第6,032,464号] により教示されているように、再生用熱交換器を音響出力が通過することにより、再生用熱交換器を横切って非時間依存性の圧力差が生まれる。当該流れに対する障壁を設けない限り、又は大きさが等しく符号が逆の圧力差を何らかの手段で生成しない限り、この非時間依存性圧力差は、熱交換器14、18並びに再生用熱交換器16を通るガス状作動流体の一方向の流れを発生させることになる。この音響的に駆動された一方向のガス流れ(ジュデオンストリーミングとして知られている)は、抑制しない限り冷却性能を劣化させることになる有害な熱負荷を引き起こす。図2及び図3に示す例示的な実施形態では、流れは、追加質量48により負荷が掛かった流れ抑制ベローズ46によって抑制される。(別の流れ抑制ベローズ構成を図4に示す。)随意的な追加質量48は、流れ抑制ベローズ46が、剛性制御モードで、装置駆動周波数fで作動することを保証する。当業者には自明のように、ジュデオンストリーミングの抑制には、他の方式を採用してもよい。
再生用熱交換器16内の振幅plの振動圧力と、再生用熱交換器を通るガスの流れとの間を適切に位相調整するには、ガスは質量のような働きをしなければならない。熱バッファ管44内のガスのイナータンスを、流れ抑制ベローズ46と半楕円形エンドキャップ52の間のガスのコンプライアンスと組み合わせて、再生用熱交換器16内の圧力とガスの流れを適切に位相調整する。追加質量48付の流れ抑制ベローズ46を質量制御周波数で作動させると、追加質量付きの流れ抑制ベローズも、作動周波数fのイナータンスのように挙動することが保証される。
当業者には自明のように、音響位相を調整するのに他の手段を採用してもよい。図1には1つの方式を示し、図6では別の方式を示している。当業者には他の方式も自明であろう。何れの場合も、音響位相調整手段は、再生用熱交換器内のガス圧とガス速度の振動を相互に概ね同位相となるようにするのが望ましい。
大きさplの所望の圧力振動は、ベローズ28とモーター30の可動部分32に連結されている剛体円錐形ピストン26の運動による、ベローズ28の中に入っているガス状作動流体の断熱圧縮により作り出される。剛体円錐形ピストン26が、ベローズ28で画定された容積Vbel内へ侵入することにより、先に述べたようにベローズ長Lbelを短縮することなく実現可能圧縮比を上げることができる。円錐形状はピストンの剛性を上げる。モーター30の可動部分32は、剛体管36で剛体円錐形ピストン26に連結されている。剛体円錐形ピストン26は、テンションボルト37で、剛体管36とモーター30の可動部分32に接合されている。薄い断熱材料60を接着層でピストン26に接合して、モーター30が占めている室温領域から低温熱交換器14に隣接する低温ガスへの熱漏洩を減らしてもよい。モーター30の静止部分は、基板54に堅く取り付けられている。
音響フィードバックネットワークのコンプライアンスを変えるため、又は有効圧縮容積V0を減らして圧縮比δV/V0を上げるために、剛性体58を半楕円形エンドキャップ52又は断熱板22のような静止要素に取り付けることができる。容積を有効に排除するには、剛性体は剛性がありさえすればよく、必ずしも固体でなくともよい。図2では、剛性体58は、半楕円形エンドキャップ52と高温熱交換器18の間に入っているガスの体積を減らす。剛体円錐ピストン26の振動的変位が一定に保たれるならば、ベローズ28、剛質円錐ピストン26、及びベローズの上端によって境界が定められる容積(ベローズ容積38)内に剛性体を設けると、断熱圧縮容積V0は減り、圧縮比δV/V0は上がる。
モーター及びピストンの可動質量部分又は慣性部分は、ベローズ28内に入っているガス状作動流体の剛性、及び図2に筒状ばね34として示す随意的な機械的剛性要素の剛性と組み合わさって、音響機械的共鳴器を形成する。モーターとピストンの可動質量の慣性と、ベローズ28内に入っているガスの剛性並びに他の弾性要素の剛性(例えば、ベローズ材料の弾性的剛性、補助的機械ばねの剛性、モーターの磁気剛性)との相互作用で作り出される機械的共振は、共鳴の弾性的及び運動学的エネルギー保存により大きなピストン変位を作り出す。ガス剛性によるピストン質量の「バウンシング」は、本発明の1つの態様を説明する際に使用される「ベローズバウンス」に関与している。
先に論じたように、電気駆動式の使用例では、本発明の各種実施形態においてピストンを振動させるのに、リニアモーターは好ましい選択である。幾つかの理由によって、この選択が推奨される。
無限寿命(Nmax=∞)を実現するベローズ圧縮比δV/Vbelは、上に論じた構成の作動にとって非常に重要なので、軸方向の変位とベローズに掛かる圧力差の相乗効果によって生じる内部(材料の)応力を受けるベローズの力学によってこの比に課される基本的制約の幾つかを検討することは価値がある。金属ベローズは、吹き抜けを許さず、金属のたわみにより生じる機械的損失によるエネルギーの散逸は無視できるほどに小さいので、クリアランスシール式のピストンよりも有利である。
当業者には理解頂けるように、本発明による熱音響装置は、多種多様な形状の形態を採用できるが、図2に示す熱音響装置の或る作動例に対する各種寸法及び仕様をここに提示する。或る作動例の熱音響装置20では、圧力容器は、内径約8.5インチ、高さ約14インチの外筒56を含んでいる。断熱板22は肉厚約1.2インチであり、エンドキャップ52は、図示のように半楕円形で容積は約0.75リットルである。ベローズ28は、平衡長(ピストンが行程の中間点にあるときの長さ)が約7.1インチで、内径は6インチ、外径は7.2インチである。ベローズは肉厚が0.016インチのInconelTM合金625で製作され、側壁に合計8個の畳み込み部が成形されている。図示のように、円錐形状のピストンが、ベローズの下端を閉じる理論上の平面を超え上方向に延びている。ピストンは約0.25リットル分の容積を押しのけているが、これはピストンが平らであった場合にはベローズが取り囲んでいたはずの容積である。高温及び低温熱交換器は平行な板状の熱交換器である。再生用熱交換器16はステンレス鋼スクリーンのスタックである。熱バッファ管44は、上から下までの長さが約3インチ、内径は約1インチで、図示のように下端部が僅かに外側に広がっている。流れ抑制ベローズは、高さ約1.5インチ、直径約1.2インチで、追加質量がある場合には、約10gmである。高温及び低温熱交換器14及び18、再生用熱交換器16、熱バッファ管44、流れ抑制ベローズ46、及び追加質量48を含む熱的要素と、断熱板22とで、約0.75リットル分の容積を押しのけている。上に提供した情報に基づき、装置20は、ベローズ容積4リットルと、熱要素容積0.75リットルと、追加の容積0.75リットルと、他の押しのけられた容積0.25リットルを有している。従って、作動容積は3.75リットルであり、容積排除体が何個かエンドキャップ52に取り付けられ、合計0.25リットル分の容積が押しのけられている。この例示的装置では、圧力容器50の内側は、約1Mpa(145psi)の圧力のヘリウムガスが充填されている。作動周波数は約100Hzであり、筒状ばね34の剛性は約300kN/mである。
図2に示す圧力容器50を省略し、ベローズが静圧pmと動圧振動振幅plの両方を保持するようにしてもよい。ベローズが合計圧を保持する場合には、剛体円錐ピストンの平衡位置は、ベローズの内部が加圧されると変化する。この静圧により発生するベローズの変位は、ベローズに静的応力を発生させるとともに、筒状ばねなどの補助的剛性要素にも静的応力を発生させる。モーター可動部分の平衡ピストンも、モーターの固定部分の磁気回路内で変化することになる。
図6は、コンプライアンスのある密閉箱を備えた熱音響装置110の第3の好適な実施形態の側断面図を示している。この装置110は、一体化された低温ヘッド熱交換器112を介して熱を吸収し、その熱を低温で、断熱支持体又はプラットフォーム118の中に入っている再生用熱交換器114に渡すことにより冷却効果を作り出すように設計されている。音波のエネルギーを使用して、その熱を、再生用熱交換器114の高温端部で高温になるように汲み上げる。この熱に、熱音響的熱汲み上げプロセスによって蓄積した音響エネルギーを加えて、高温熱交換器116に蓄積する。高温熱交換器116に蓄積された熱は、熱交換器116を通る高温熱交換搬送流体によってシステムから排出される。
流れ抑制ベローズ
本発明で好ましい出力密度では、再生用熱交換器16の孔、熱交換器12と18、及び熱バッファ管44を通って流れる振動的ガスの流れは、図2に示す流れ抑制ベローズ46で対応できるものより大きくなることもある。この流れは、高温熱交換器16と半楕円形エンドキャップ52の間のガスが充填された容積のコンプライアンスを有している音響位相調整ネットワーク内にイナータンスを作り出す。必要なネットワークの流れ容積δVnetworkの推定値は、コンプライアンス容積Vnetworkが分かれば容易に、断熱気体法則から直接計算することができる。
低温熱交換器に対する余分な熱負荷は、蓋105、内側の流れ抑制ベローズ103、及び外側の流れ抑制ベローズ104の片面又は両面に断熱層106を用いることにより更に減らすことができる。図5では、断熱層106を蓋105の外側面だけに適用した例を示している。
図2及び図3に示す音響位相調整ネットワークを使用する再生用熱交換器方式の代わりに、定常波熱音響「スタック」を再生用熱交換器40に代えて使用し、追加質量48と熱バッファ管44を備えた流れ抑制ベローズ46を無くすこともできる。「スタック」を再生用熱交換器40に置き換えると、設計が簡素化されると共に、コンプライアンスのある密閉箱の利点は依然として保たれるが、恐らく熱効率が下がるという「代価」が難点となる。
2つ以上のスタック又は再生用熱交換器を採用する多段階冷却器も設計できる。
以上、本発明について好適な実施形態を参照しながら具体的に示し説明してきたが、当業者には理解頂けるように、これらには、本発明の精神及び/又は範囲から逸脱することなく、形態及び細部について様々な変更を加えることができる。
Claims (26)
- 熱音響装置において、
剛体部分と、コンプライアンスのある部分を含むコンプライアンスのある密閉箱であって、前記コンプライアンスのある部分は、振動部材と、一対の端部とその間に延びる可撓体を有する可撓シールを含んでおり、上記端部の一方は前記剛体部分に対してシールされ、他方の端部は前記振動部材に対してシールされ、前記可撓シールは、平均断面積と、端から端までの平衡長を有し、可撓容積Vflexが前記平均断面積と前記端から端までの平衡長の積として定義されているコンプライアンスのある密閉箱と、
前記コンプライアンスのある密閉箱内に配置され、少なくとも第1及び第2熱交換器を含んでいるサーマルコアと、
前記コンプライアンスのある密閉箱を満たしている、平衡圧Pmを有する加圧されたガス状作動流体の作動体積V0と、
前記可撓シールの端から端までの長さが平衡長に対して増減するように前記振動部材を振動させ、それにより前記ガス状作動流体の作動体積の圧力が前記平衡圧より高いピーク圧と前記平衡圧より低い最小圧との間で振動するように作動するモーターと、を備えており、
V 0 <4V flex であることを特徴とする熱音響装置。 - 熱音響装置において、
コンプライアンスのある密閉箱であって、前記コンプライアンスのある密閉箱は剛体部分とコンプライアンスのある部分を含んでおり、前記コンプライアンスのある部分は、振動部材と、一対の端部とその間に延びる可撓体を備えた可撓シールを含んでおり、上記端部の一方は前記剛体部分に対してシールされ、他方の端部は前記振動部材に対してシールされ、前記可撓シールは、平均断面積と、端から端までの平衡長を有し、可撓容積Vflexが前記平均断面積と前記端から端までの平衡長の積として定義されているコンプライアンスのある密閉箱と、
前記コンプライアンスのある密閉箱内に配置され、少なくとも第1及び第2熱交換器を含んでいるサーマルコアと、
前記コンプライアンスのある密閉箱を満たしている、平衡圧Pmを有する加圧されたガス状作動流体の作動体積V0と、
前記可撓シールの端から端までの長さが平衡長に対して増減するように前記振動部材を振動させ、それにより前記ガス状作動流体の作動体積の圧力が前記平衡圧より高いピーク圧と前記平衡圧より低い最小圧との間で振動するように作動するモーターと、を備えており、
前記サーマルコアの少なくとも一部は、前記可撓容積内に配置されていることを特徴とする熱音響装置。 - V 0 <2V flex であることを特徴とする請求項1に記載の熱音響装置。
- V 0 <V flex であることを特徴とする請求項1に記載の熱音響装置。
- 更に圧力容器を備えており、前記コンプライアンスのある密閉箱は前記圧力容器内に配置され、追加的体積の加圧されたガス状作動流体が前記圧力容器を満たしていることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱音響装置。
- 前記サーマルコアの少なくと一部は前記可撓容積内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱音響装置。
- 圧力振幅Plは、前記作動体積の前記ピーク圧力と前記最小圧力の差の2分の1として定義され、
100%>Pl/Pm>5%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱音響装置。 - 100%>Pl/Pm>10%であることを特徴とする請求項7に記載の熱音響装置。
- 100%>Pl/Pm>15%であることを特徴とする請求項7に記載の熱音響装置。
- 前記サーマルコアは前記第1熱交換器と第2熱交換器の間に配置された再生用熱交換器を更に備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱音響装置。
- 前記再生用熱交換器内の作動流体の圧力と速度の位相を、圧力と速度が互いに実質的に同位相となるように調整するための音響位相調整手段を更に備えていることを特徴とする請求項7又は10に記載の熱音響装置。
- 熱音響装置において、
内部に密閉された内部容積を有する圧力容器と、
前記圧力容器の内部容積内に配置されたコンプライアンスのある密閉箱であって、前記コンプライアンスのある密閉箱は剛体部分とコンプライアンスのある部分を含んでおり、前記コンプライアンスのある部分は、質量moscと面積Aoscを有する振動部材と、一対の端部とその間に延びる可撓体を備えた可撓シールを含んでおり、上記端部の一方は前記剛体部分に対してシールされ、他方の端部は前記振動部材に対してシールされ、前記可撓シールは、平均断面積と、端から端までの平衡長を有し、可撓容積Vflexが前記平均断面積と前記端から端までの平衡長の積として定義されているコンプライアンスのある密閉箱と、
前記コンプライアンスのある密閉箱内に配置され、少なくとも第1及び第2熱交換器を含んでいるサーマルコアと、
前記コンプライアンスのある密閉箱と前記圧力容器を満たしており、ポリトロープ係数γと平衡圧pmを有するガス状作動流体であって、作動体積V0が前記コンプライアンスのある密閉箱に入っている作動流体の体積として定義されている加圧されたガス状作動流体と、
前記可撓シールの端から端までの長さが平衡長に対して増減するように、或る作動周波数fで前記振動部材を振動させるように作動することのできるモーターであって、前記振動部材と相互接続された質量mmotorの可動部分を有するモーターと、
前記圧力容器の内部容積の中にあり、且つ前記コンプライアンスのある密閉箱の外側にあって前記モーターによって押しのけられていない、ガス状作動流体の体積として定義されている圧力容器容積Vmotorと、を備えており、
前記振動部材の振動動作は、前記可撓シールにより生じる機械的剛性kmechと前記ガス状作動流体により生じるガス剛性kgasの和に等しいばね力kの抵抗を受け、前記ガス剛性は、
と定義され、
最適作動周波数foptは、meffを前記可撓シールの可動部分の有効質量として、
と定義され、
前記作動周波数fは、0.8f opt から1.2f opt までの範囲内にあることを特徴とする熱音響装置。 - 熱音響装置において、
内部に密閉された内部容積を有し、周囲側壁を有する圧力容器と、
前記圧力容器の内部容積内に配置されているピストンであって、前記側壁と滑動可能に係合して前記ピストンの一方の側に作動容積V0を前記ピストンの他方の側にモーター容積Vmotorを画定する周囲シールを有し、質量moscと面積Aoscを有するピストンと、
前記作動容積内に配置され、少なくとも第1及び第2熱交換器を含んでいるサーマルコアと、
前記作動容積と前記モーター容積を満たしており、ポリトロープ係数γと平衡圧pmを有する加圧されたガス状作動流体と、
前記モーター容積内に配置されているモーターであって、前記作動容積内のガス状作動流体の圧力が平衡圧より高いピーク圧力と平衡圧より低い最小圧力との間で振動するように、或る作動周波数fで前記振動部材を振動させるように作動し、前記ピストンと相互接続された質量mmotorの可動部分を有するモーターと、を備えており、
前記振動部材の振動動作は、前記ガス状作動流体により生じるガス剛性kgasに等しいばね力kの抵抗を受け、前記ガス剛性は、
と定義され、
最適作動周波数foptは、
と定義され、
前記作動周波数fは、0.8f opt から1.2f opt までの範囲内にあることを特徴とする熱音響装置。 - 前記作動周波数fは、0.9f opt から1.1f opt までの範囲内にあることを特徴とする請求項12又は13に記載の熱音響装置。
- 前記作動周波数fは、実質的に、前記最適周波数foptに等しいことを特徴とする請求項12又は13に記載の熱音響装置。
- 前記振動部材に接続されたばね部材を更に備えており、前記機械的剛性kmechは、前記可撓シールと前記ばね部材により生じるものであり、前記有効質量meffは、前記可撓シールの可動部分の有効質量と前記ばね部材の可動部分の有効質量の和であることを特徴とする請求項12に記載の熱音響装置。
- 作動体積V0は、コンプライアンスのある密閉箱を満たしている作動ガス流体の体積として定義され、
V 0 <4V flex
であることを特徴とする請求項12に記載の熱音響装置。 - V 0 <2V flex
であることを特徴とする請求項17に記載の熱音響装置。 - V 0 <V flex
であることを特徴とする請求項17に記載の熱音響装置。 - 前記振動部材の振動は、前記コンプライアンスのある密閉箱内のガス状作動流体の圧力を、平衡圧より高いピーク圧と平衡圧より低い最小圧との間で振動させ、圧力振幅Plは前記作動体積の前記ピーク圧力と前記最小圧力の差の2分の1として定義され、
100%>Pl/Pm>5%であることを特徴とする請求項17に記載の熱音響装置。 - 100%>Pl/Pm>10%であることを特徴とする請求項20に記載の熱音響装置。
- 100%>Pl/Pm>15%であることを特徴とする請求項20に記載の熱音響装置。
- 圧力振幅Plは、前記ピーク圧力と前記最小圧力の差の2分の1として定義され、
100%>Pl/Pm>5%であることを特徴とする請求項13に記載の熱音響装置。 - 100%>Pl/Pm>10%であることを特徴とする請求項24に記載の熱音響装置。
- 100%>Pl/Pm>15%であることを特徴とする請求項24に記載の熱音響装置。
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CN1332160C (zh) * | 2004-09-03 | 2007-08-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 同轴式行波热声驱动制冷*** |
US20060082158A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Schrader Jeffrey L | Method and device for supplying power from acoustic energy |
TWI251666B (en) * | 2004-12-06 | 2006-03-21 | Ind Tech Res Inst | Method for measuring average velocity pressure |
KR100635405B1 (ko) * | 2005-06-10 | 2006-10-19 | 한국과학기술연구원 | 마이크로 발전기 |
DE102005040866B3 (de) * | 2005-08-29 | 2006-10-05 | Webasto Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Umwandeln von Wärmeenergie in elektrische Energie |
US20070210659A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Long Johnny D | Radial magnetic cam |
JP2007255282A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Anest Iwata Corp | 音響流体機械 |
US11644010B1 (en) | 2006-06-10 | 2023-05-09 | Star Sailor Energy, Inc. | Energy storage system |
US8648481B2 (en) * | 2006-06-10 | 2014-02-11 | Star Sailor Energy, Inc. | Wind generator with energy enhancer element for providing energy at no wind and low wind conditions |
US20080032390A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Ivar Meyvantsson | Method and Device for Control of Diffusive Transport |
US7321811B1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-01-22 | Rawls-Meehan Martin B | Methods and systems of adjustable bed position control |
US11078897B2 (en) * | 2008-06-27 | 2021-08-03 | Lynntech, Inc. | Apparatus for pumping fluid |
US20100223934A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-09 | Mccormick Stephen A | Thermoacoustic Refrigerator For Cryogenic Freezing |
EP2258947B1 (de) * | 2009-06-03 | 2012-08-22 | Thilo Dr. Ittner | Modularer thermoelektrischer Wandler |
US8205459B2 (en) * | 2009-07-31 | 2012-06-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | Thermo-electro-acoustic refrigerator and method of using same |
US8227928B2 (en) * | 2009-07-31 | 2012-07-24 | Palo Alto Research Center Incorporated | Thermo-electro-acoustic engine and method of using same |
CN101619687B (zh) * | 2009-08-11 | 2011-01-05 | 深圳市中科力函热声技术工程研究中心有限公司 | 自由活塞斯特林发动机*** |
US20110146302A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Newman Michael D | Cryogenic heat exchanger for thermoacoustic refrigeration system |
US8375729B2 (en) | 2010-04-30 | 2013-02-19 | Palo Alto Research Center Incorporated | Optimization of a thermoacoustic apparatus based on operating conditions and selected user input |
US8584471B2 (en) | 2010-04-30 | 2013-11-19 | Palo Alto Research | Thermoacoustic apparatus with series-connected stages |
DE112012004853T5 (de) * | 2011-11-22 | 2014-08-28 | Inficon, Inc. | Mehrkammer-Akustiksensor zum Bestimmen einer Gaszusammensetzung |
US9163581B2 (en) | 2012-02-23 | 2015-10-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Alpha-stream convertor |
EP2894322A1 (de) * | 2014-01-10 | 2015-07-15 | Vaillant GmbH | Kraft-Wärme-Kopplungssystem |
NL2013939B1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-10-11 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Thermo-acoustic heat pump. |
CA2998707A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Soundenergy B.V. | Thermoacoustic energy conversion system |
CN109114005B (zh) * | 2018-10-30 | 2024-02-13 | 江苏双达泵业股份有限公司 | 一种高温液下泵 |
CN110242526B (zh) * | 2019-05-06 | 2021-02-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 气体弹簧排出器及热声热机*** |
CN113915087B (zh) * | 2020-07-10 | 2024-07-23 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种热声驱动波纹管发电机 |
Family Cites Families (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2549464A (en) | 1947-10-29 | 1951-04-17 | Bell Telephone Labor Inc | Electric power source |
US2836033A (en) | 1953-07-15 | 1958-05-27 | Bell Telephone Labor Inc | Heat-controlled acoustic wave system |
US3548589A (en) | 1968-01-19 | 1970-12-22 | Atomic Energy Authority Uk | Heat engines |
US3513659A (en) | 1968-02-02 | 1970-05-26 | Mc Donnell Douglas Corp | Stirling cycle amplifying machine |
US3604821A (en) | 1969-08-13 | 1971-09-14 | Mc Donnell Douglas Corp | Stirling cycle amplifying machine |
USRE29518E (en) | 1971-08-02 | 1978-01-17 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Stirling cycle heat engines |
NL156810B (nl) * | 1974-04-29 | 1978-05-16 | Philips Nv | Koudgaskoelmachine. |
US4036018A (en) | 1976-02-27 | 1977-07-19 | Beale William T | Self-starting, free piston Stirling engine |
US4114380A (en) | 1977-03-03 | 1978-09-19 | Peter Hutson Ceperley | Traveling wave heat engine |
US4355517A (en) | 1980-11-04 | 1982-10-26 | Ceperley Peter H | Resonant travelling wave heat engine |
US4398398A (en) | 1981-08-14 | 1983-08-16 | Wheatley John C | Acoustical heat pumping engine |
US4489553A (en) | 1981-08-14 | 1984-12-25 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Intrinsically irreversible heat engine |
US4450685A (en) | 1982-06-02 | 1984-05-29 | Mechanical Technology Incorporated | Dynamically balanced, hydraulically driven compressor/pump apparatus for resonant free piston Stirling engines |
US4490983A (en) | 1983-09-29 | 1985-01-01 | Cryomech Inc. | Regenerator apparatus for use in a cryogenic refrigerator |
US4599551A (en) | 1984-11-16 | 1986-07-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thermoacoustic magnetohydrodynamic electrical generator |
CH667517A5 (de) | 1985-01-22 | 1988-10-14 | Sulzer Ag | Thermoakustische vorrichtung. |
US4722201A (en) | 1986-02-13 | 1988-02-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Acoustic cooling engine |
US4686407A (en) | 1986-08-01 | 1987-08-11 | Ceperley Peter H | Split mode traveling wave ring-resonator |
US4858441A (en) | 1987-03-02 | 1989-08-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Heat-driven acoustic cooling engine having no moving parts |
US4858717A (en) | 1988-03-23 | 1989-08-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Acoustic convective system |
US5357757A (en) | 1988-10-11 | 1994-10-25 | Macrosonix Corp. | Compression-evaporation cooling system having standing wave compressor |
US4953366A (en) | 1989-09-26 | 1990-09-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Acoustic cryocooler |
GB8924022D0 (en) | 1989-10-25 | 1989-12-13 | British Aerospace | Refrigeration apparatus |
US5174130A (en) | 1990-03-14 | 1992-12-29 | Sonic Compressor Systems, Inc. | Refrigeration system having standing wave compressor |
US5389844A (en) | 1990-11-06 | 1995-02-14 | Clever Fellows Innovation Consortium, Inc. | Linear electrodynamic machine |
US5165243A (en) | 1991-06-04 | 1992-11-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Compact acoustic refrigerator |
JP2902159B2 (ja) | 1991-06-26 | 1999-06-07 | アイシン精機株式会社 | パルス管式冷凍機 |
CN1035788C (zh) | 1992-01-04 | 1997-09-03 | 中国科学院低温技术实验中心 | 多路旁通脉冲管制冷机 |
US5319938A (en) | 1992-05-11 | 1994-06-14 | Macrosonix Corp. | Acoustic resonator having mode-alignment-canceled harmonics |
US5385021A (en) | 1992-08-20 | 1995-01-31 | Sunpower, Inc. | Free piston stirling machine having variable spring between displacer and piston for power control and stroke limiting |
US5958920A (en) * | 1994-12-02 | 1999-09-28 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Aralkyl diazabicycloalkane derivatives for CNS disorders |
US5303555A (en) | 1992-10-29 | 1994-04-19 | International Business Machines Corp. | Electronics package with improved thermal management by thermoacoustic heat pumping |
US5339640A (en) | 1992-12-23 | 1994-08-23 | Modine Manufacturing Co. | Heat exchanger for a thermoacoustic heat pump |
FR2702269B1 (fr) | 1993-03-02 | 1995-04-07 | Cryotechnologies | Refroidisseur muni d'un doigt froid du type tube pulsé. |
US5456082A (en) | 1994-06-16 | 1995-10-10 | The Regents Of The University Of California | Pin stack array for thermoacoustic energy conversion |
US5519999A (en) | 1994-08-05 | 1996-05-28 | Trw Inc. | Flow turning cryogenic heat exchanger |
US5515684A (en) | 1994-09-27 | 1996-05-14 | Macrosonix Corporation | Resonant macrosonic synthesis |
CN1086801C (zh) * | 1995-06-06 | 2002-06-26 | 中国科学院低温技术实验中心 | 新型热声制冷机 |
US5647216A (en) | 1995-07-31 | 1997-07-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High-power thermoacoustic refrigerator |
US5813234A (en) | 1995-09-27 | 1998-09-29 | Wighard; Herbert F. | Double acting pulse tube electroacoustic system |
JP2699957B2 (ja) | 1995-11-01 | 1998-01-19 | 株式会社移動体通信先端技術研究所 | パルス管冷凍機 |
US5673561A (en) | 1996-08-12 | 1997-10-07 | The Regents Of The University Of California | Thermoacoustic refrigerator |
US6059020A (en) | 1997-01-16 | 2000-05-09 | Ford Global Technologies, Inc. | Apparatus for acoustic cooling automotive electronics |
US5953921A (en) | 1997-01-17 | 1999-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Torsionally resonant toroidal thermoacoustic refrigerator |
NL1007316C1 (nl) * | 1997-10-20 | 1999-04-21 | Aster Thermo Akoestische Syste | Thermo-akoestisch systeem. |
US5857340A (en) | 1997-11-10 | 1999-01-12 | Garrett; Steven L. | Passive frequency stabilization in an acoustic resonator |
US5953920A (en) | 1997-11-21 | 1999-09-21 | Regent Of The University Of California | Tapered pulse tube for pulse tube refrigerators |
US5901556A (en) | 1997-11-26 | 1999-05-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High-efficiency heat-driven acoustic cooling engine with no moving parts |
GB2355287B (en) | 1998-07-14 | 2002-07-03 | Csir | Generating displacement and thermoacoustic refrigerator |
US6079214A (en) | 1998-08-06 | 2000-06-27 | Face International Corporation | Standing wave pump |
US6233946B1 (en) | 1998-09-22 | 2001-05-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Acoustic refrigeration apparatus |
WO2000034721A1 (en) | 1998-12-08 | 2000-06-15 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Automatic ice maker using thermoacoustic refrigeration and refrigerator having the same |
US6032464A (en) | 1999-01-20 | 2000-03-07 | Regents Of The University Of California | Traveling-wave device with mass flux suppression |
US6307287B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-10-23 | The Penn State Research Foundation | High-efficiency moving-magnet loudspeaker |
US6385972B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-05-14 | Oscar Lee Fellows | Thermoacoustic resonator |
JP4672160B2 (ja) | 2000-03-24 | 2011-04-20 | 株式会社東芝 | 蓄冷器およびそれを使用した蓄冷式冷凍機 |
US6578364B2 (en) | 2001-04-20 | 2003-06-17 | Clever Fellows Innovation Consortium, Inc. | Mechanical resonator and method for thermoacoustic systems |
US6604363B2 (en) | 2001-04-20 | 2003-08-12 | Clever Fellows Innovation Consortium | Matching an acoustic driver to an acoustic load in an acoustic resonant system |
US6792764B2 (en) * | 2002-04-10 | 2004-09-21 | The Penn State Research Foundation | Compliant enclosure for thermoacoustic device |
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