特許 7476732 熱音響装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】熱音響装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 9/00 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

F25B9/00 311

F25B9/00 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020149627

(22)【出願日】2020-09-07

(65)【公開番号】P2022044146

(43)【公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-08-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河内 達磨

(72)【発明者】

【氏名】武井 智行

【審査官】五十嵐 公輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２５３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６６５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８３７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０３０５２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０６６５０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱音響装置であって、
第１流体を介して供給される振動エネルギーを用いて温度勾配を生成するスタックと、
前記スタックの一端に配され、前記第１流体を介して冷却される第１熱交換器と、
前記スタックの他端に配され、前記スタックの前記他端近傍の前記第１流体の温度を一定に保つ第２熱交換器と、を備え、
前記第１熱交換器は、
第２流体が前記第１熱交換器に流入する入口配管と、
前記第２流体が前記第１熱交換器から流出する出口配管と、
前記第１熱交換器の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられており、前記入口配管に接続されており、前記第２流体が循環する第１流路部と、
前記第１流路部よりも前記一端から遠くの位置において、前記第１熱交換器の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられており、前記出口配管に接続されている第２流路部と、
前記第１流路部と前記第２流路部とを接続する１以上の分岐流路部と、を有する、熱音響装置。

【請求項2】

請求項１に記載の熱音響装置であって、
前記１以上の分岐流路部は、
第１分岐流路部と、
前記第１流路部内を前記第２流体が循環する方向において前記第１分岐流路部よりも前記入口配管の接続部分から遠い位置に設けられており、前記第２流体が流通する方向に垂直な断面の面積が前記第１分岐流路部と異なる第２分岐流路部と、を有する、熱音響装置。

【請求項3】

請求項２に記載の熱音響装置であって、
前記第２分岐流路部における前記断面の面積は、前記第１分岐流路部における前記断面の面積よりも大きい、熱音響装置。

【請求項4】

請求項２に記載の熱音響装置であって、
前記第２分岐流路部における前記断面の面積は、前記第１分岐流路部における前記断面の面積よりも小さい、熱音響装置。

【請求項5】

請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の熱音響装置であって、
前記第２分岐流路部は、前記第１流路部における前記第２流体の流通する方向に対する傾きが前記第１分岐流路部における前記傾きと異なり、
前記第１分岐流路部および前記第２分岐流路部における前記傾きは、いずれも９０度以下である、熱音響装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の熱音響装置であって、
前記第１流路部は、前記スタックの前記一端を囲むように配置される、熱音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱音響装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱音響効果に基づき、振動エネルギーを用いて温度勾配を生成するスタックを備える熱音響装置が知られている。特許文献１に記載の熱音響装置は、管内に設けられたスタックと、スタックの一端に配され温度勾配によって冷却される第１熱交換器（第２低温側熱交換器）と、スタックの他端に配されスタックの他端の温度を一定に保つ第２熱交換器（第２高温側熱交換器）とで構成するヒートポンプを備えている。第１熱交換器においては、冷却対象を冷却する流体の流路が、管の外周面を囲むように設けられている。流体と管との間で熱移動が起こり、流体が冷却される。冷却された流体によって、冷却対象が冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２５３４０号公報

【文献】特開２０１９－１７３６８７号公報

【文献】特開２０１９－１６３９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、熱交換器においては、熱移動が起こる接触面を増加させることで、交換できるエネルギー量を大きくできる。しかし、流路内に配される熱交換器のフィンのスタックの軸方向の寸法を大きくすると、流路内の抵抗が大きくなる。その結果、熱音響現象が生じにくくなる。また、スタックの軸方向に管を取り巻く熱交換器の流路の幅を広げる態様も考えられるが、そのような態様において追加的に流路と接触することとなる管の部位は、スタックのうち最も低温となる一端よりも温度が高い部分が配されている部位である。このため、流体の熱交換の効率が低下する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、熱音響装置が提供される。この熱音響装置は、第１流体を介して供給される振動エネルギーを用いて温度勾配を生成するスタックと、前記スタックの一端に配され、前記第１流体を介して冷却される第１熱交換器と、前記スタックの他端に配され、前記スタックの前記他端近傍の前記第１流体の温度を一定に保つ第２熱交換器と、を備える。前記第１熱交換器は、第２流体が前記第１熱交換器に流入する入口配管と、前記第２流体が前記第１熱交換器から流出する出口配管と、前記第１熱交換器の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられており、前記 入口配管に接続されており、前記第２流体が循環する第１流路部と、前記第１流路部よりも前記一端から遠くの位置において、前記第１熱交換器の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられており、前記出口配管に接続されている第２流路部と、前記第１流路部と前記第２流路部とを接続する１以上の分岐流路部と、を有する。
このような態様とすれば、第２流体は第１流路部を繰り返し循環するため、軸方向へ流路を長くすることなく、より多くの熱量を第１熱交換器と第２流体との間で移動させ、第２流路部から流出する第２流体によって、対象物を冷却することができる。そのため、熱音響装置のエネルギー変換の効率を向上できる。
（２）上記形態の熱音響装置において、前記１以上の分岐流路部は、第１分岐流路部と、前記第１流路部内を前記第２流体が循環する方向において前記第１分岐流路部よりも前記入口配管の接続部分から遠い位置に設けられており、前記第２流体が流通する方向に垂直な断面の面積が前記第１分岐流路部と異なる第２分岐流路部と、を有する、態様とすることもできる。
断面の面積を変えることによって、第１流路部を循環する第２流体と、第２流路部へ流入する第２流体と、の流量を変えることができる。そのため、各分岐流路部の断面の大きさは、所望した温度に応じて定めることができる。
（３）上記形態の熱音響装置において、前記第２分岐流路部における前記断面の面積は、前記第１分岐流路部における前記断面の面積よりも大きい、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、入口配管に近い第１分岐流路部からは、あまり冷却されていない流体が第１流路部から第２流路部へ少量、流入し、出口配管に近い第２分岐流路部からは、冷却された流体が第１流路部から第２流路部へ多量に流入する。これにより、所望した温度の流体を出口配管から流出することができる。
（４）上記形態の熱音響装置において、前記第２分岐流路部における前記断面の面積は、前記第１分岐流路部における前記断面の面積よりも小さい、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、入口配管に近い第１分岐流路部からは、あまり冷却されていない流体が第１流路部から第２流路部へ多量に流入し、出口配管に近い第２分岐流路部からは、冷却された流体が第１流路部から第２流路部へ少量、流入する。これにより、所望した温度の流体を出口配管から流出することができる。
（５）上記形態の熱音響装置において、前記第２分岐流路部は、前記第１流路部における前記第２流体部の流通する方向に対する傾きが前記第１分岐流路部における前記傾きと異なり、前記第１分岐流路部および前記第２分岐流路部における前記傾きは、いずれも９０度以下である、態様とすることもできる。
傾きを変えることによって、第１流路部を循環する第２流体と第２流路部へ流入する第２流体との流量を変えることができる。そのため、各分岐流路部の傾きは、所望した温度に応じて定めることができる。
（６）上記形態の熱音響装置において、前記第１流路部は、前記スタックの前記一端を囲むように配置される、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、第２流体は、スタックの一端側における同一断面を循環する。すなわち、最も低温となるスタックの一端を囲むように第１流路部が配されるため、熱音響装置のエネルギー変換の効率を向上できる。

【0007】

本開示は、熱音響装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、熱音響装置用の熱交換器や、熱音響装置用の熱交換器を備えたヒートポンプ、それらの製造方法等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の熱音響装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】ヒートポンプの概略構成を示す説明図である。

【図3】第１熱交換器のジャケットの概略構成を示す説明図である。

【図4】第１流路部をスタックの軸方向に沿って見た場合の平面図である。

【図5】図３をＶ－Ｖの位置で切断して展開して示した場合の説明図である。

【図6】他の実施形態における第１熱交換器の概略構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．実施形態：
図１は、第１実施形態の熱音響装置ＴＡの概略構成を示す説明図である。なお、図１は、熱音響装置ＴＡの各構成要素の形状を正確に示すものではない。熱音響装置ＴＡは、ループ管型の熱音響装置である。熱音響装置ＴＡは、熱源ＨＳと冷却対象ＣＯとに接続されている。熱音響装置ＴＡは、熱源ＨＳから熱エネルギーを供給されて、冷却対象ＣＯを冷却することができる。

【0010】

熱音響装置ＴＡは、原動機ＰＭと、ヒートポンプＨＰと、ループ管ＬＴ１、ＬＴ２と、を備える。原動機ＰＭの一端とヒートポンプＨＰの一端とは、ループ管ＬＴ１によって接続されている。原動機ＰＭの他端とヒートポンプＨＰの他端とは、ループ管ＬＴ２によって接続されている。その結果、原動機ＰＭと、ヒートポンプＨＰと、ループ管ＬＴ１、ＬＴ２とは、輪状の配管構造ＰＡを構成している。この輪状の配管構造ＰＡ内には、第１流体ＦＬ１が満たされている。本実施形態において、第１流体ＦＬ１は、空気である。輪状の配管構造ＰＡは、内部の第１流体ＦＬ１が、輪状の配管構造ＰＡ内を流通可能であるように構成されている。

【0011】

原動機ＰＭは、熱源ＨＳから熱エネルギーを供給されて、音波を発生させる（図１の下段左部参照）。原動機ＰＭは、第４熱交換器４０と、第３熱交換器２０と、スタック３０と、を備える。

【0012】

図１において、第４熱交換器４０と、スタック３０と、第３熱交換器２０と、が並ぶ方向を、Ｚ軸方向として示す。また、Ｚ軸方向に垂直な２方向であって互いに垂直な方向を、図１において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向として示す。図２以降において示すＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図１において示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と対応する。

【0013】

第４熱交換器４０は、原動機ＰＭの一端において、第１流体ＦＬ１を流通可能であるようにループ管ＬＴ１に接続されている。第４熱交換器４０は、さらに、熱源ＨＳに接続されている。本実施形態において、熱源ＨＳは、例えば、抵抗加熱方式の棒状のヒータである。第４熱交換器４０は、熱源ＨＳから熱を供給されて、配管構造ＰＡ内の第１流体ＦＬ１であって、第４熱交換器４０に接する第１流体ＦＬ１に、熱を付与する。

【0014】

第３熱交換器２０は、原動機ＰＭの他端において、第１流体ＦＬ１を流通可能であるようにループ管ＬＴ２に接続されている。第３熱交換器２０は、図示しないチラーを備える。第３熱交換器２０は、チラーによって温度を一定に保たれている。第３熱交換器２０は、配管構造ＰＡ内の第１流体ＦＬ１であって、第３熱交換器２０に接する第１流体ＦＬ１を、あらかじめ定められた範囲の温度に制御する。

【0015】

スタック３０は、第４熱交換器４０と第３熱交換器２０との間の部位に設置されている。スタック３０は、多数の貫通孔を備えている。それらの貫通孔は、第１流体ＦＬ１を流通させる流路３２を構成する。スタック３０は、第１流体ＦＬ１を流通可能であるように第４熱交換器４０および第３熱交換器２０と接続されている。スタック３０は、温度勾配を形成されて、配管構造ＰＡ内に音波を発生させる。

【0016】

原動機ＰＭは、以下のように動作する。第４熱交換器４０によって加熱された第１流体ＦＬ１が、スタック３０の一端３８およびその近傍の部分に熱を与えることにより、スタック３０の一端３８の近傍が高温となる。第３熱交換器２０によって、スタック３０の他端３９の近傍が、一端３８の近傍に対して低温となる。その結果、スタック３０に、温度勾配が形成される。すると、スタック３０は、熱音響自励振動を起こし、配管構造ＰＡ内で定常波を発生させる。スタック３０が発生させた音エネルギーは、ループ管ＬＴ１内の第１流体ＦＬ１を介して、原動機ＰＭの一端からヒートポンプＨＰの一端に伝えられる（図１の矢印Ｋ１参照）。

【0017】

図２は、ヒートポンプＨＰの概略構成を示す説明図である。なお、図２は、ヒートポンプＨＰの各構成要素の形状を正確に示すものではない。ヒートポンプＨＰは、原動機ＰＭから振動エネルギーである音波を供給されて、冷却対象ＣＯを冷却する（図１の上段右部参照）。ヒートポンプＨＰは、第２熱交換器９０と、第１熱交換器７０と、スタック８０と、を備える。

【0018】

第２熱交換器９０は、ヒートポンプＨＰの一端において、第１流体ＦＬ１を流通可能であるようにループ管ＬＴ１に接続されている（図１の上段右部参照）。第２熱交換器９０は、図示しないチラーを備える。第２熱交換器９０は、チラーによって流体を流通されて、温度を一定に保たれている。第２熱交換器９０は、配管構造ＰＡ内の第１流体ＦＬ１であって、第２熱交換器９０に接する第１流体ＦＬ１を、あらかじめ定められた範囲の温度に制御する。

【0019】

第２熱交換器９０は、ジャケット９３と、フィンモジュール９４と、を備える（図２の下段参照）。ジャケット９３は、第３流体ＦＬ３を流通させる流路９６を構成する環状の構造物である。ジャケット９３は、チラーに接続され、チラーによって第３流体ＦＬ３を流通される。フィンモジュール９４は、ジャケット９３の中央の穴に配されている。フィンモジュール９４は、多数のフィンを備えている。フィンモジュール９４における隣り合うフィンの間隙は、第１流体ＦＬ１を流通させる流路９２を構成する。フィンモジュール９４は、ジャケット９３との間で熱交換を行う。チラーによる第３流体ＦＬ３の流通によって、ジャケット９３およびフィンモジュール９４は、あらかじめ定められた範囲の温度に制御される。その結果、スタック８０の他端８８近傍の流路９２を流れる第１流体ＦＬ１は、あらかじめ定められた範囲の温度に制御される。

【0020】

第１熱交換器７０は、ヒートポンプＨＰの他端において、第１流体ＦＬ１を流通可能であるようにループ管ＬＴ２に接続されている（図１の上段右部参照）。第１熱交換器７０は、さらに、冷却対象ＣＯに接続されている。第１熱交換器７０は、配管構造ＰＡ内の第１流体ＦＬ１であって、第１熱交換器７０に接する第１流体ＦＬ１から熱を奪われて、冷却対象ＣＯから熱を奪う。その結果、冷却対象ＣＯが冷却される。第１熱交換器７０の詳細な構成および機能については、後に説明する。

【0021】

第１熱交換器７０は、ジャケット７３と、フィンモジュール７４と、を備える（図２の上段参照）。ジャケット７３は、ジャケット７３内を流通する第２流体ＦＬ２を、冷却対象ＣＯとの間で循環させる。ジャケット７３の詳細な構成および機能については後述する。フィンモジュール７４は、ジャケット７３の中央の穴に配されている。フィンモジュール７４は、多数のフィンを備えている。フィンモジュール７４における隣り合うフィンの間隙は、第１流体ＦＬ１を流通させる流路７２を構成する。フィンモジュール７４は、ジャケット７３との間で熱交換を行う。フィンモジュール７４のフィンが多いと第１流体ＦＬ１の振動において抵抗が大きくなるため、フィンの数は少なくてもよく、無くてもよい。

【0022】

スタック８０は、第１熱交換器７０と第２熱交換器９０との間の部位に設置されている（図１の上段右部および図２参照）。スタック８０は、管ＬＴ３に収容され、多数の貫通孔を備えている。それらの貫通孔は、第１流体ＦＬ１を流通させる流路８２を構成する。スタック８０は、第１流体ＦＬ１を流通可能であるように第１熱交換器７０および第２熱交換器９０と接続されている。スタック８０は、ループ管ＬＴ１内の第１流体ＦＬ１を解して伝達される定常波の音波である振動エネルギーを用いて、温度勾配を生成する。

【0023】

ヒートポンプＨＰは、以下のように動作する。スタック８０の流路８２内において、第１流体ＦＬ１は定常波で振動する。第１流体ＦＬ１がスタック８０の一端８９の近傍から他端８８の近傍に向かう向きに移動する際に、第１流体ＦＬ１は断熱膨張する。その結果、第１流体ＦＬ１の温度が低下する。第１流体ＦＬ１は、スタック８０の他端８８の近傍において、第１熱交換器７０から熱を奪う。第１熱交換器７０を介して、冷却対象ＣＯが冷却される。

【0024】

第１流体ＦＬ１がスタック８０の他端８８の近傍から一端８９の近傍に向かう向きに移動する際に、第１流体ＦＬ１は断熱圧縮される。その結果、第１流体ＦＬ１の温度が上昇する。第１流体ＦＬ１は、スタック８０の一端８９の近傍において、第２熱交換器９０に熱を与える。第２熱交換器９０に与えられた熱は、第２熱交換器９０のチラーを介して、外部に放出される。その結果、第１流体ＦＬ１の振動による熱の移動によって、スタック８０の一端８９の近傍は、冷却される。すると、第１熱交換器７０を介して、冷却対象ＣＯが冷却される。

【0025】

図３は、第１熱交換器７０のジャケット７３の概略構成を示す説明図である。図示の便宜上、図３において、フィンモジュール７４は省略されている。第１熱交換器７０は、入口配管７５と出口配管７９と第１流路部７６と第２流路部７８と第１分岐流路部７７ａと第２分岐流路部７７ｂとを有する。

【0026】

入口配管７５は、第２流体ＦＬ２が第１熱交換器７０に流入する配管である。出口配管７９は、第２流体ＦＬ２が第１熱交換器７０から流出する配管である。

【0027】

第１流路部７６は、第２流体ＦＬ２を流通させる流路２６を構成する環状の構造物である。第１流路部７６は、入口配管７５に接続されている配管であり、第２流体ＦＬ２が循環する流路である。第１流路部７６は、第１熱交換器７０の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられている。本実施形態において、第１流路部７６は、スタック８０の一端８９を囲むように配置される（図２上段参照）。第１流路部７６は、フィンモジュール７４と接している。その結果、第１流路部７６の壁およびフィンモジュール７４を介して、フィンモジュール７４内の第１流体ＦＬ１と第１流路部７６内の第２流体ＦＬ２との間で熱交換が行われる。

【0028】

第２流路部７８は、第２流体ＦＬ２を流通させる流路２６を構成する環状の構造物である。第２流路部７８は、出口配管７９に接続されている配管であり、第１流路部７６よりも一端８９から遠くの位置において、第１熱交換器７０の側面の少なくとも一部を周方向に囲むように設けられている（図２上段参照）。本実施形態において、第２流路部７８は、第１流路部７６よりも一端８９からスタック８０と反対側に離れた位置に設けられている（図２上段および図３参照）。第２流路部７８は、第１流体ＦＬ１を流通させるループ管ＬＴ２の壁およびフィンモジュール７４から離れて設けられている。その結果、ループ管ＬＴ２内およびフィンモジュール７４内の第１流体ＦＬ１と第１流路部７６内の第２流体ＦＬ２との間で熱交換は行われない。

【0029】

分岐流路部７７は、第１分岐流路部７７ａと第２分岐流路部７７ｂとを有する。本実施形態において、第１分岐流路部７７ａと第２分岐流路部７７ｂとを合わせて単に「分岐流路部７７」と呼ぶ。分岐流路部７７は、第１流路部７６と第２流路部７８とを接続する流路である。第２分岐流路部７７ｂは、第１流路部７６内を第２流体ＦＬ２が循環する方向において、第１分岐流路部７７ａよりも、第１流路部７６と入口配管７５との接続部分から遠い位置に設けられている。「入口配管７５の接続部分から遠い位置」とは、入口配管７５の接続部から、第１流路部７６内を第２流体ＦＬ２が循環する方向に沿って計測される。

【0030】

図４は第１流路部７６をスタック８０の軸方向（Ｚ軸方向）に沿って見た場合の平面図である。第２流体ＦＬ２は入口配管７５から流入し、第１流路部７６内を矢印Ｋ２の方向に循環する。本実施形態において、入口配管７５は、第２流体ＦＬ２が第１流路部７６の接線方向から流入する位置に設けられている。これにより、第１流路部７６内において第２流体ＦＬ２が循環する流れが生成されやすくなる。

【0031】

図５は、図３に示したジャケット７３をＶ－Ｖの位置で切断して展開して示した説明図である。第１流路部７６と、第２流路部７８内を循環する第２流体ＦＬ２の流れは、図５において、右方向への流れとして示される。図示の便宜上、出口配管７９は、入口配管７５の上方ではなく、第２流路部７８の右端に点線で示されている。本実施形態において、第２分岐流路部７７ｂは、第２流体ＦＬ２が流通する方向Ａ２に垂直な断面の面積が第１分岐流路部７７ａと異なる。第２分岐流路部７７ｂにおける断面の面積は、第１分岐流路部７７ａにおける第２流体ＦＬ２が流通する方向Ａ１に垂直な断面の面積よりも大きい。第２分岐流路部７７ｂにおける断面の面積を第１分岐流路部７７ａにおける断面の面積よりも大きくすることで、第２分岐流路部７７ｂを介して第１流路部７６から第２流路部７８に流入する第２流体ＦＬ２の流量が、第１分岐流路部７７ａを介して第１流路部７６から第２流路部７８に流入する第２流体ＦＬ２の流量より多くなる。

【0032】

また、第１分岐流路部７７ａの第１流路部７６における第２流体ＦＬ２の流通する方向に対する傾きおよび第２分岐流路部７７ｂの第１流路部７６における第２流体ＦＬ２の流通する方向に対する傾きは、いずれも９０度以下である。第２分岐流路部７７ｂにおける傾きｄ２は、第１分岐流路部７７ａにおける傾きｄ１よりも小さい。第２分岐流路部７７ｂにおける傾きｄ２を第１分岐流路部７７ａにおける傾きｄ１より小さくすることで、第２分岐流路部７７ｂを介して第１流路部７６から第２流路部７８に流入する第２流体ＦＬ２の流量が、第１分岐流路部７７ａを介して第１流路部７６から第２流路部７８に流入する第２流体ＦＬ２の流量より多くなる。

【0033】

本実施形態における第１熱交換器７０は、入口配管７５に接続され、第２流体ＦＬ２が循環する第１流路部７６と出口配管７９に接続される第２流路部７８と、第１流路部７６と第２流路部７８とを接続する１以上の分岐流路部７７と、を有する。このような態様とすれば、第２流体ＦＬ２は第１流路部７６を繰り返し循環するため、スタック８０の軸方向（Ｚ軸方向）へ流路を長くすることなく、より多くの熱量を第１熱交換器７０と第２流体ＦＬ２との間で移動させ、第２流路部７８から流出する第２流体ＦＬ２によって、対象物を冷却することができる。そのため、熱音響装置のエネルギー変換の効率を向上できる。

【0034】

また、本実施形態において、第２分岐流路部７７ｂは、第２流体ＦＬ２が流通する方向に垂直な断面の面積が第１分岐流路部７７ａと異なる。分岐流路部７７の各断面の面積を変えることによって、第１流路部７６を循環する第２流体ＦＬ２と、第２流路部７８へ流入する第２流体ＦＬ２と、の流量を変えることができる。そのため、各分岐流路部７７の断面の大きさは、所望した温度に応じて定めることができる。その結果、第２流路部７８内の第２流体ＦＬ２の温度を所望の温度とすることができる。

【0035】

また、本実施形態において、第２分岐流路部７７ｂの傾きｄ２は、第１分岐流路部７７ａの傾きｄ１と異なる。分岐流路部７７の各傾きを変えることによって、第１流路部７６を循環する第２流体ＦＬ２と、第２流路部７８へ流入する第２流体ＦＬ２と、の流量を変えることができる。そのため、各分岐流路部７７の傾きは、所望した温度に応じて定めることができる。その結果、第２流路部７８内の第２流体ＦＬ２の温度を所望の温度とすることができる。

【0036】

また、第１流路部７６は、スタック８０の一端８９を囲むように配置される。そのため第２流体ＦＬ２は、スタック８０の一端８９側における同一断面を循環する。すなわち、最も低温となるスタック８０の一端８９を囲むように第１流路部７６が配されるため、熱音響装置の熱エネルギーの移動の効率を向上できる。

【0037】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態において、第２流路部７８は、第１流路部７６よりも一端８９からスタック８０と反対側に離れた位置に設けられている。すなわち、第１流路部７６よりも＋Ｚ軸側に設けられている。これに限らず、第２流路部７８は、第１流路部７６よりも一端８９からスタック８０側（－Ｚ軸側）に離れた位置に設けられていてもよく、第１流路部７６の外周側に設けられていてもよい。

【0038】

（Ｂ２）図６は、他の実施形態における第１熱交換器７０の概略構成を示す平面図である。上記実施形態において、第１熱交換器７０は、図６に示すように、フィンモジュール７４の代わりに、平行平板ＰＰを備えていても良い。平行平板ＰＰは、配管軸断面内で第１流路部７６を形成する。また、第１熱交換器７０は、フィンモジュール７４を備え、フィンモジュール７４内にフィンの一部として設けられている平行平板ＰＰを備えていてもよい。これにより第１流路部７６において第２流体ＦＬ２が循環する長さが延びるため、より多くの熱量を第１熱交換器７０と第２流体ＦＬ２との間で移動させることができる。

【0039】

（Ｂ３）上記実施形態において、第１熱交換器７０は、２つの分岐流路部７７を有する。これに限らず、第１熱交換器７０は、４つなど、３つ以上の分岐流路部７７を備えていてもよい。また、第１熱交換器７０は、分岐流路部７７を１つのみ備えていてもよい。

【0040】

（Ｂ４）上記実施形態において、第２分岐流路部７７ｂにおける断面の面積は、第１分岐流路部７７ａにおける断面の面積よりも大きい。これに限らず、第２分岐流路部７７ｂにおける断面の面積は、第１分岐流路部７７ａにおける断面の面積よりも小さくてもよく、同じでもよい。また、上記実施形態において、第２分岐流路部７７ｂにおける傾きｄ２は、第１分岐流路部７７ａにおける傾きｄ１よりも小さい。これに限らず、第２分岐流路部７７ｂにおける傾きｄ２は、第１分岐流路部７７ａにおける傾きｄ１よりも大きくてもよく、同じでもよい。

【0041】

（Ｂ５）上記実施形態において、分岐流路部７７は、流量調節バルブを備えていてもよい。この形態によって、第１熱交換器７０は、第１流路部７６を循環する第２流体ＦＬ２と、第２流路部７８へ流入する第２流体ＦＬ２と、の流量を定めることができる。

【0042】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0043】

２０…第３熱交換器、３０…スタック、３２…流路、３８…一端、３９…他端、４０…第４熱交換器、７０…第１熱交換器、７２…流路、７３…ジャケット、７４…フィンモジュール、７５…入口配管、７６…第１流路部、７７…分岐流路部、７７ａ…第１分岐流路部、７７ｂ…第２分岐流路部、７８…第２流路部、７９…出口配管、８０…スタック、８２…流路、８８…他端、８９…一端、９０…第２熱交換器、９２…流路、９３…ジャケット、９４…フィンモジュール、９６…流路、ＣＯ…冷却対象、ＦＬ１…第１流体、ＦＬ２…第２流体、ＦＬ３…第３流体、ＨＰ…ヒートポンプ、ＨＳ…熱源、ＬＴ１、ＬＴ２…ループ管、ＰＡ…配管構造、ＰＭ…原動機、ＰＰ…平行平板、ＴＡ…熱音響装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】