[发明专利]热声装置

权利要求书

1.一种热声装置，包括：

环管；

第一堆，所述第一堆被设置在所述环管内，所述第一堆通过所述第一堆中的温度梯度在所述环管中产生声波；

第二堆，所述第二堆被设置在所述环管内，所述第二堆通过所述环管的所述声波在所述第二堆中产生温度梯度；

第一高温侧热交换器，所述第一高温侧热交换器被设置在所述第一堆的一个端部处，所述第一高温侧热交换器使所述第一堆的所述一个端部达到比所述第一堆的另一个端部高的温度；

第一低温侧热交换器，所述第一低温侧热交换器被设置在所述第一堆的所述另一个端部处，所述第一低温侧热交换器使所述第一堆的所述另一个端部达到比所述一个端部低的温度；

第二高温侧热交换器，所述第二高温侧热交换器被设置在所述第二堆的两个端部中离所述第一高温侧热交换器较近的端部处；

第二低温侧热交换器，所述第二低温侧热交换器被设置在所述第二堆的两个端部中离所述第一低温侧热交换器较近的端部处；和

第一振动板，所述第一振动板被设置在所述环管中，且被设置在所述第二堆的设有所述第二高温侧热交换器的所述端部和所述第一堆的所述一个端部之间，所述第一振动板在所述环管的轴向方向上振动，

其中在所述第二堆的所述两个端部中设有所述第二高温侧热交换器的所述端部和所述第一振动板被设置在以一个位置为基准的第一距离的范围内，所述位置离所述第一堆的所述一个端部的距离是所述环管的管长度的一半，并且

其中所述第一距离对应于所述环管的一部分的长度，在所述部分中声波的振幅相对于所述声波的最大振幅为1/√2倍至1倍，所述声波是由所述第一堆的所述温度梯度在所述环管中产生的第一模式频率声波。

2.根据权利要求1所述的热声装置，

其中在所述第二堆的所述两个端部中设有所述第二高温侧热交换器的所述端部和所述第一振动板之间的距离等于或小于所述环管的管长度的1/4。

3.根据权利要求1或2所述的热声装置，进一步包括：

第二振动板，所述第二振动板被设置在所述环管中，且被设置在所述第二堆的所述两个端部中设有所述第二低温侧热交换器的所述端部和所述第一堆的所述另一个端部之间，所述第二振动板在所述环管的所述轴向方向上振动。

4.根据权利要求3所述的热声装置，

其中所述第二振动板被设置在离所述第一堆的所述两个端部中设有所述第一低温侧热交换器的所述端部的第二距离内，并且

其中所述第二距离对应于所述环管的一部分的长度，在所述部分中声波的振幅相对于所述声波的最大振幅为1/√2倍至1倍，所述声波是由所述第一堆的所述温度梯度在所述环管中产生的第一模式频率声波。

5.根据权利要求1所述的热声装置，

其中当所述第一振动板在25℃以共振频率振动时，损失系数tanδ满足0≦tanδ≦0.5。

6.根据权利要求1所述的热声装置，

其中所述第一振动板的被驱动频率D和所述环管的共振频率F具有D/F≧0.8的关系。

7.根据权利要求1所述的热声装置，

其中所述第一振动板由树脂或金属制成。

8.根据权利要求1所述的热声装置，

其中所述第一振动板被设置在离由所述第一堆的所述温度梯度在所述环管中产生的第一模式频率声波的波腹位置的第一距离内，并且

其中所述第一距离对应于所述环管的一部分的长度，在所述部分中声波的振幅相对于所述声波的最大振幅为1/√2倍至1倍，所述声波是由所述第一堆的所述温度梯度在所述环管中产生的第一模式频率声波。

9.根据权利要求1所述的热声装置，

其中在所述第二堆的所述两个端部中设有所述第二高温侧热交换器的所述端部和所述第一振动板被设置在相反侧上，从而夹着位于离开所述第一堆的所述一个端部为所述环管的所述管长度的一半的位置。

10.根据权利要求1所述的热声装置，

其中所述第一振动板被设置在离所述第二堆比所述环管中的一个路径的中央位置离所述第二堆近的位置处，所述路径是从所述第二堆的所述两个端部中设有所述第二高温侧热交换器的所述端部到所述第一堆的所述一个端部的路径。