[发明专利]热声温度调节系统

说明书

一种热声温度调节系统，具备封入有工作气体的配管(10)、原动机(20)及负载(30)。原动机(20)具有原动机侧蓄热器(21)及与其两端部连接的原动机侧热交换器(22、23)。负载(30)具有负载侧蓄热器(31)及与其两端部连接的负载侧热交换器(32、33)。配管(10)具备环状的环状配管部(11)及从环状配管部(11)的分支点(p)分支的分支配管部(12)，原动机(20)组装于分支配管部(12)，负载(30)组装于环状配管部(11)。在低温侧的负载侧热交换器(33)与分支点(p)之间的环状配管部(11)的分支点(p)的附近位置，插入有禁止工作气体的通过且能够随着工作气体的振动而振动的阻断膜(40)。由此，能够使插入于环状配管部的一部分的阻断膜的耐久性提高。

技术领域

本发明涉及热声温度调节系统。

背景技术

以往已知在封入有工作气体的配管组装有原动机和负载的热声温度调节系统(例如，参照专利文献1)。原动机具有原动机侧蓄热器及与原动机侧蓄热器的配管的延伸方向两端部连接的原动机侧热交换器。负载具有负载侧蓄热器及与负载侧蓄热器的配管的延伸方向两端部连接的负载侧热交换器。

该热声温度调节系统可以作为采用冷冻机作为负载的热声冷冻系统或者采用升温机作为负载的热声昇温系统而使用。例如，在上述文献中记载了采用冷冻机作为负载的热声冷冻系统。在该热声冷冻系统中，利用原动机，利用从外部提供给原动机侧热交换器的比常温高温的流体的热量(例如，工厂的排热等)，在原动机侧蓄热器的两端部间产生温度梯度。通过该温度梯度使工作气体自激振动，从而在原动机侧蓄热器内，热能变换为声能(振动能量)。

另一方面，在负载(冷冻机)中，利用通过配管传递至负载侧蓄热器的声能在负载侧蓄热器的两端部间产生温度梯度。通过该温度梯度，产生比常温低温的工作气体。通过向负载侧热交换器供给比常温低温的工作气体，从而使与负载侧热交换器连接的对象物的温度下降，对象物被维持为低温。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5799515号公报

发明内容

在上述文献中例示出了配管具备环状的环状配管部及从环状配管部的一部分分支而延伸的分支配管部，原动机组装于分支配管部，负载组装于环状配管部的热声冷冻系统(例如，参照专利文献1的图6)。

一般地，在环状配管部中，由于环状配管部内的压力差(温度差)，产生工作气体的声质量流。因此，在环状配管部组装有负载的结构中，声质量流通过负载的内部。若声质量流通过负载的内部，则由于工作气体的移动而无法在负载侧蓄热器的两端部间形成理想的温度梯度。

为了解决该问题，在上述文献中例示出的热声冷冻系统中，在环状配管部的低温侧的负载侧热交换器的附近位置插入有阻断膜。由于阻断膜禁止声质量流(工作气体)的通过，另一方面，能够随着工作气体的振动而振动，因此允许工作气体的振动波(振动能量)的传递。因此，通过像这样插入阻断膜，能够在允许振动能量的传递的同时解决上述的问题。

然而，由于该阻断膜随着工作气体的振动而振动，因此重复应力作用于阻断膜。因此，阻断膜的耐久性成为问题。关于这一点，在上述文献中公开了在环状配管部的从低温侧的负载侧热交换器离开阻断膜的最大振幅的一半的距离的位置的附近配置阻断膜的技术。由此，防止低温侧的负载侧热交换器和阻断膜的干涉而能够提高阻断膜的耐久性。

对此，本发明者为了实现阻断膜的耐久性提高，与上述文献不同，着眼于环状配管部内的声能(振动能量)的大小的分布。并且，本发明者从环状配管部内的声能的大小的分布的观点出发，关于用于使阻断膜的耐久性提高的条件得到了见解。

本发明鉴于上述的要点做出，其目的在于提供一种能够使插入于环状配管部的一部分的阻断膜的耐久性提高的热声温度调节系统。