[发明专利]热声装置

权利要求书

1.一种热声装置，其特征在于包括：

环管(11)，在所述环管(11)中密封工作气体；

堆叠，在所述堆叠中，在所述环管(11)的管轴线方向上产生温度梯度，所述堆叠被设置在所述环管(11)中；和

隔膜结构(40)，所述隔膜结构(40)包括隔膜(39)和操作单元，所述隔膜(39)被设置在所述环管(11)中，所述隔膜(39)具有在与所述管轴线方向相交的方向上延伸的表面(39a)，并且所述隔膜(39)被构造成振动且具有在所述管轴线方向上的振动分量，并且所述操作单元(41)被构造成对所述隔膜(39)施加所需的物理量，以改变所述隔膜(39)在所述管轴线方向上的刚度。

2.根据权利要求1所述的热声装置，其特征在于：

所述隔膜(39)是具有逆压电效应的薄膜构件；并且

所述操作单元(41)包括电极(42、43)和电源(44)，所述电极(42、43)被构造成在所述隔膜(39)中产生电位差，所述电源(44)被构造成对所述电极(42、43)施加电压。

3.根据权利要求1或2所述的热声装置，其特征在于：

所述隔膜(39)被构造成基于所述物理量在沿着所述表面(39a)的方向上膨胀和收缩；

所述隔膜结构(40)进一步包括约束构件，所述约束构件约束所述隔膜(39)的周部；并且

所述隔膜(39)的一个区域被构造成在所述管轴线方向上振动，所述隔膜(39)的所述区域离所述隔膜(39)的中心比所述周部离所述隔膜(39)的中心近。

4.根据权利要求1或2所述的热声装置，其特征在于所述隔膜结构(40)进一步包括电子控制单元(45)，所述电子控制单元(45)被构造成执行控制以改变对所述隔膜(39)施加的所述物理量。

5.根据权利要求4所述的热声装置，其特征在于进一步包括

传感器，所述传感器被构造成检测与所述工作气体的工作流量相关的参数，其中所述电子控制单元(45)被构造成执行控制以在所述参数由于所述工作流量的减少而改变时减小所述隔膜(39)的刚度，并且在所述参数由于所述工作流量的增大而改变时增大所述隔膜(39)的刚度。

6.根据权利要求4所述的热声装置，其特征在于进一步包括

传感器，所述传感器被构造成检测与所述工作气体的工作流量相关的参数，其中所述参数是下列之一：i)所述堆叠的温度；ii)所述堆叠的周围的环境温度；和iii)所述工作气体的压力振幅。

7.根据权利要求4所述的热声装置，其特征在于进一步包括

传感器，所述传感器被构造成检测与所述工作气体的工作流量相关的参数，其中所述电子控制单元(45)被构造成当所述参数超过阈值时，将所述隔膜(39)的刚度增大到允许抑制所述工作气体的振动的刚度。

8.根据权利要求1或2所述的热声装置，其特征在于进一步包括：

振动发电单元(50)，所述振动发电单元(50)被设置在所述环管(11)的管壁上，并且所述振动发电单元(50)被构造成将所述管壁的振动转换成电能；和

收获电源单元(51)，所述收获电源单元(51)被构造成基于所述电能输出能量以对所述隔膜(39)施加所需的所述物理量。