特許 7577930 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】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】熱音響装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 9/00 20060101AFI20241029BHJP

【ＦＩ】

F25B9/00 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020084297

(22)【出願日】2020-05-13

(65)【公開番号】P2021179271

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-14

【前置審査】

(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】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河内 達磨

【審査官】関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２５３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２２３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１２４１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９４３８１（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】

作動流体が封入されているループ管と、
前記ループ管内に設けられ、軸方向に延びる複数の流路を有するスタックと、
前記軸方向と交差する管断面方向に開口を形成し、前記開口の面積を調整する調整部と、
前記スタックの前記軸方向の一方側と熱交換を行う高温側熱交換器と、
前記スタックの前記軸方向の他方側と熱交換を行う低温側熱交換器と、
前記冷却対象の温度を検出する温度センサと、
を備え、
前記低温側熱交換器は、冷却対象と熱的に接続し、
前記高温側熱交換器は、前記冷却対象の温度よりも高い基準温度を有する基準熱源と熱的に接続し、
前記開口は、前記高温側熱交換器と前記スタックとの間に形成されており、
前記調整部は、
前記開口の面積を調整することで、前記ループ管内に設けられている前記スタックが有する複数の前記流路の少なくとも一部を塞ぐ状態と、前記スタックが有する複数の前記流路の少なくとも一部を開放する状態とを切り替え、
前記温度センサにより検出される温度に応じて、前記開口の面積を調整する、
熱音響装置。

【請求項2】

作動流体が封入されているループ管と、
前記ループ管内に設けられ、軸方向に延びる複数の流路を有するスタックと、
前記軸方向と交差する管断面方向に開口を形成し、前記開口の面積を調整する調整部と、
を備え、
前記スタックは、複数の分割スタックに分割され、
前記調整部は、
隣接する複数の前記分割スタックの間に設けられ、
前記開口の面積を調整することで、前記ループ管内に設けられている前記スタックが有する複数の前記流路の少なくとも一部を塞ぐ状態と、前記スタックが有する複数の前記流路の少なくとも一部を開放する状態とを切り替える、
熱音響装置。

【請求項3】

前記調整部は、前記開口の少なくとも一部を形成する遮蔽板を有し、
前記遮蔽板は、
前記ループ管内を前記管断面方向に移動可能に設けられ、
前記ループ管の周縁部側から中心へ移動することで、前記開口の面積を狭くする、
請求項１または請求項２に記載の熱音響装置。

【請求項4】

前記調整部は、磁力により前記遮蔽板を移動させる操作部を有し、
前記操作部は、前記ループ管の外部に設けられている、
請求項３に記載の熱音響装置。

【請求項5】

前記調整部は、電力により前記遮蔽板を移動させる電動部を有し、
前記電動部は、前記ループ管の内部に設けられている、
請求項３に記載の熱音響装置。

【請求項6】

作動流体が封入されているループ管と、
前記ループ管内に設けられ、軸方向に延びる複数の流路を有する第１スタックおよび第２スタックと、
前記軸方向と交差する管断面方向に開口を形成し、前記開口の面積を調整する調整部と、
前記第１スタックの前記軸方向の一方側と熱交換を行う第１高温側熱交換器と、
前記第１スタックの前記軸方向の他方側と熱交換を行う第１低温側熱交換器と、
前記第２スタックの前記軸方向の一方側と熱交換を行う第２高温側熱交換器と、
前記第２スタックの前記軸方向の他方側と熱交換を行う第２低温側熱交換器と、
を備え、
前記第１高温側熱交換器は、熱源と熱的に接続し、
前記第１低温側熱交換器は、前記熱源の温度よりも低い基準温度を有する第１基準熱源と熱的に接続し、
前記第２低温側熱交換器は、冷却対象と熱的に接続し、
前記第２高温側熱交換器は、前記冷却対象の温度よりも高い基準温度を有する第２基準熱源と熱的に接続し、
前記冷却対象の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記開口は、前記第１低温側熱交換器と、前記第１スタックとの間に形成され、
前記調整部は、前記温度センサにより検出される温度に応じて前記開口の面積を調整することで、複数の前記流路の少なくとも一部を塞ぐ状態と、複数の前記流路の少なくとも一部を開放する状態とを切り替える、
熱音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱音響装置に関する。

【背景技術】

【0002】

炉等で生じた排熱を利用して、冷熱を得ることができる熱音響装置が知られている。熱音響装置は、配管の軸方向に貫通した微小流路を複数有する「スタック」を備える。熱音響装置において、スタックの軸方向の一方側の端部を熱するなどにより、スタックの両端部に温度勾配を生じさせることで、熱エネルギーから音エネルギーへの仕事変換が行われる。また、スタックへ音エネルギーが入力されると、スタックの軸方向の両端部に温度勾配が生じるため、スタックの一方側の端部を室温に維持することで、スタックの他方側の端部から冷却熱を取り出すことができる。

【0003】

特許文献１には、ループ管と、ループ管内に設けられた第１スタック及び第２スタックとを備える熱音響装置が開示されている。第１スタックは熱源側に接続され、温度勾配によってループ管内に音波を発生させる。第２スタックでは当該音波によって温度勾配が発生し、その結果、当該温度勾配の低温側に接続されている冷却対象が冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－２５３４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

熱音響装置において、例えばスタックの形状（微小流路の径や、軸方向の長さ）や、ループ管の形状（管径や長さ）等の機械的な構造が決定されると、入力熱量に対する出力熱量が一意に決まる。すなわち、炉等の排熱として、一定の熱量が熱音響装置に入力される場合、熱音響装置からの冷熱の出力は一定となる。このため、冷却対象を所望の温度にするためには、熱音響装置の外部（例えば、熱音響装置と冷却対象との間）に熱量の制御装置を接続し、熱音響装置から出力される冷熱を制御する必要がある。制御装置を接続する分、熱音響装置及び冷却対象を含むシステム全体の構成が大きくなり、装置コストの増大や、装置の大型化といった課題が生じている。

【0006】

本発明は、システムの大型化を抑制しつつ、出力熱量を調整することができる熱音響装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係る熱音響装置は、作動流体が封入されているループ管と、前記ループ管内に設けられ、軸方向に延びる複数の流路を有するスタックと、前記軸方向と交差する管断面方向に開口を形成し、前記開口の面積を調整する調整部と、を備え、前記調整部は、前記開口の面積を調整することで、複数の前記流路の少なくとも一部を塞ぐ状態と、複数の前記流路の少なくとも一部を開放する状態とを切り替える、熱音響装置である。

【0008】

本発明に係る熱音響装置によれば、調整部により開口面積を調整することで、スタックの出力熱量（冷熱）を調整することができる。このため、ループ管及びスタックの機械的な構造により一意に決まっている入力熱量に対する出力熱量を、調整部により容易に調整することができる。この結果、熱音響装置の外部（例えば、熱音響装置と冷却対象との間）に熱量の制御装置を接続する必要がなく、熱音響装置及び冷却対象を含むシステム全体の構成が大きくなることを抑制することができる。

【0009】

（２）好ましくは、前記スタックの前記軸方向の一方側と熱交換を行う高温側熱交換器と、前記スタックの前記軸方向の他方側と熱交換を行う低温側熱交換器と、をさらに備え、前記開口は、前記高温側熱交換器又は前記低温側熱交換器と、前記スタックとの間に形成されている。

【0010】

（３）好ましくは、前記低温側熱交換器は、冷却対象と熱的に接続し、前記高温側熱交換器は、前記冷却対象の温度よりも高い基準温度を有する基準熱源と熱的に接続し、前記開口は、前記高温側熱交換器と前記スタックとの間に形成されている。高温側熱交換器は、基準熱源により基準温度に維持されているため、高温側熱交換器と隣接する調整部の温度も、ほとんど一定に維持される。このため、調整部は温度変化に伴う熱膨張等の影響を受けにくく、より安定的にスタックの出力を調整することができる。

【0011】

（４）好ましくは、前記冷却対象の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記調整部は、前記温度センサにより検出される温度に応じて、前記開口の面積を調整する。このように構成することで、調整部は冷却対象の温度に対してフィードバック制御を行うことができるため、より精密に冷却対象の温度を制御することができる。

【0012】

（５）好ましくは、前記高温側熱交換器は、熱源と熱的に接続し、前記低温側熱交換器は、前記熱源の温度よりも低い基準温度を有する基準熱源と熱的に接続し、前記開口は、前記低温側熱交換器と前記スタックとの間に形成されている。低温側熱交換器は、基準熱源により基準温度に維持されているため、低温側熱交換器と隣接する調整部の温度も、ほとんど一定に維持される。このため、調整部は温度変化に伴う熱膨張等の影響を受けにくく、より安定的にスタックの出力を調整することができる。

【0013】

（６）好ましくは、前記スタックは、複数の分割スタックに分割され、前記開口は、隣接する複数の前記分割スタックの間に設けられている。このように構成することで、分割スタックと熱交換器との距離をより近くすることができる。このため、より効率的に熱交換器と分割スタックとの熱交換を行うことができ、より効率的に熱音響装置を稼働させることができる。

【0014】

（７）好ましくは、前記調整部は、前記開口の少なくとも一部を形成する遮蔽板を有し、前記遮蔽板は、前記ループ管内を前記管断面方向に移動可能に設けられ、前記ループ管の周縁部側から中心へ移動することで、前記開口の面積を狭くする。音響エネルギーは、ループ管の中心に近いほど、安定している。遮蔽板は、音響エネルギーが比較的安定している中心の開口状態を維持しつつ、音響エネルギーが比較的不安定な周縁部側から流路を塞ぐように移動することで、開口面積を狭くする。このように構成することで、遮蔽板の移動により出力熱量を調整する際、不安定な領域の流路を塞ぎ、より安定している領域の流路を開放することで、より安定的に出力を取り出すことができる。

【0015】

（８）好ましくは、前記調整部は、磁力により前記遮蔽板を移動させる操作部を有し、前記操作部は、前記ループ管の外部に設けられている。このように構成することで、ループ管内の気密性を維持しつつ、開口面積を調整することができる。これにより、ループ管外へ作動流体が漏出することを防止でき、熱音響現象を安定的に生じさせつつ、調整部により出力を調整することができる。

【0016】

（９）好ましくは、前記調整部は、電力により前記遮蔽板を移動させる電動部を有し、前記電動部は、前記ループ管の内部に設けられている。このように構成することで、ループ管内の気密性を維持しつつ、開口面積を調整することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、熱音響装置において、システムの大型化を抑制しつつ、出力熱量を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る熱音響装置を示す概略構成図である。

【図2】図１に示す領域Ｓ１の内部構成を示す模式図である。

【図3】図２の矢印ＩＩＩの切断線により切断した断面を示す模式図である。

【図4】図３と同じ断面において、調整部により形成される開口を最大としたときの断面を示す模式図である。

【図5】実施形態に係る遮蔽板による遮蔽の効果を示す説明図である。

【図6】第１変形例に係る熱音響装置を示す概略構成図である。

【図7】第２変形例に係る熱音響装置の内部構成を示す模式図である。

【図8】第３変形例に係る調整部の管断面方向の断面を示す模式図である。

【図9】図８と同じ断面において、調整部により形成される開口を最大としたときの断面を示す模式図である。

【図10】第４変形例に係る調整部の管断面方向の断面を示す模式図である。

【図11】図１０と同じ断面において、調整部により形成される開口を最大としたときの断面を示す模式図である。

【図12】第５変形例に係る熱音響装置の内部構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0020】

＜熱音響装置の全体構成＞
図１は、実施形態に係る熱音響装置１０を示す概略構成図である。熱音響装置１０は、ループ管１１と、第１スタック２０と、第１高温側熱交換器２４と、第１低温側熱交換器２５と、第２スタック３０と、第２高温側熱交換器３４と、第２低温側熱交換器３５と、調整部４０と、温度センサ８１と、制御部９と、を備える。

【0021】

熱音響装置１０には、熱源７０と、冷却対象８０とが接続されている。熱源７０は、例えば炉であり、第１高温側熱交換器２４と熱的に接続されている。熱源７０は、例えば加熱流体（常温より高い流体であり、例えば摂氏１００度以上の空気、排ガス又は油）を第１高温側熱交換器２４へ流すことで、第１高温側熱交換器２４へ熱を供給する。冷却対象８０は、第２低温側熱交換器３５と熱的に接続されており、第２低温側熱交換器３５に熱を吸収されることで冷却される。

【0022】

ループ管１１は、環状の配管である。ループ管１１は、図１中の上辺及び下辺に相当する短尺な２個の領域と、図１中の右辺及び左辺に相当する長尺な２個の領域と、を有する。ループ管１１は、これらの短尺な領域と長尺な領域とをそれぞれ交互に接続することで構成される。ループ管１１には、作動流体が封入されている。作動流体は、例えば、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン、又はこれらのうち少なくとも２個の混合気体である。第１スタック２０と第２スタック３０は、ループ管１１の長尺な２個の領域中にそれぞれ設けられている。

【0023】

以下、ループ管１１のうち、後述の第１スタック２０の第１端部２２と第２スタック３０の第１端部３２とを接続する配管を「第１配管１２」と称する。また、ループ管１１のうち、後述の第１スタック２０の第２端部２３と第２スタック３０の第２端部３３とを接続する配管を「第２配管１３」と称する。ループ管１１の長尺な領域が延びる方向を「軸方向」と称する。また、ループ管１１の軸方向と直交する方向を「管断面方向」と称する。管断面方向は、ループ管１１の「径方向」と、「周方向」とを含む。

【0024】

第１スタック２０及び第２スタック３０は、柱状の部材であり、複数の微細流路２１、３１をそれぞれ有する。微細流路２１は、軸方向に第１スタック２０を貫通する流路である。微細流路３１は、軸方向に第２スタック３０を貫通する流路である。微細流路２１、３１は、作動流体の通路となる。微細流路２１、３１は、軸方向に長手となる形状を有する。第１スタック２０及び第２スタック３０は、それぞれ軸方向の一方側に位置する第１端部２２、３２と、軸方向の他方側に位置する第２端部２３、３３とを有する。

【0025】

第１スタック２０は、例えば、微細な貫通孔が多数形成された板材を積層して得たブロックにより構成される。積層した板材の貫通孔同士が繋がることで、微細流路２１が形成される。前記板材は金属製であり、本実施形態ではステンレス鋼製である。複数の微細流路２１は、それぞれ正六角形状の断面を有し、複数の微細流路２１が組み合わされることで第１スタック２０はハニカム構造を有する。本実施形態に係る第２スタック３０は、第１スタック２０と同じ構造を有する。なお、第２スタック３０は、例えば軸方向の長さや、微細流路３１の数が第１スタック２０と異なる構成であってもよい。

【0026】

第１高温側熱交換器２４及び第１低温側熱交換器２５は、第１スタック２０の第１端部２２及び第２端部２３とそれぞれ隣接する位置に設けられている。本実施形態では、第１スタック２０の第１端部２２と第２端部２３との間に温度勾配を生じさせるために、第１高温側熱交換器２４により第１端部２２を加熱し、第１低温側熱交換器２５により第２端部２３を所定の第１基準温度Ｔｒ１（例えば、常温）に維持する。すなわち、第１高温側熱交換器２４は温度勾配の高温側であり、第１低温側熱交換器２５は温度勾配の低温側となる。

【0027】

第１高温側熱交換器２４は、ループ管１１の外部に位置する熱源７０と第１端部２２との間で熱交換を行う。第１高温側熱交換器２４は、ループ管１１内に配置される管内部分と、ループ管１１外に配置される管外部分とを含む。管内部分は、微細流路２１を閉塞しない状態で、第１端部２２と接触している。管外部分は、ループ管１１の外周面のうち第１端部２２に対応する位置に設けられる。第１高温側熱交換器２４の管外部分は、外部の熱源７０より熱（熱エネルギー）を受ける。この熱が、第１高温側熱交換器２４の管外部分から管内部分を経由して、第１端部２２へ伝わる。すなわち、第１高温側熱交換器２４は、ループ管１１の外部から、第１スタック２０の第１端部２２を加熱する。

【0028】

第１低温側熱交換器２５は、第１高温側熱交換器２４と同様に、管内部分と管外部分を有する。管内部分は第２端部２３と接触し、管外部分はループ管１１の外部に位置する基準熱源５０へ熱を放出する。これにより、第１低温側熱交換器２５は、第２端部２３と熱交換を行う。基準熱源５０は、熱源７０から供給される加熱流体よりも低い第１基準温度Ｔｒ１（例えば、室温）の冷却流体（例えば、水）を貯めるタンクと、当該冷却流体が内部を流れる配管とを有する。基準熱源５０の配管は、第１低温側熱交換器２５と熱的に接続している。そして、当該配管を流れる当該冷却流体の温度が第１低温側熱交換器２５を介して第２端部２３へ伝わることで、第２端部２３の温度は第１基準温度Ｔｒ１（又は、第１基準温度Ｔｒ１よりもわずかに高い温度）に維持される。

【0029】

第１高温側熱交換器２４及び第１低温側熱交換器２５によって、第１スタック２０の第１端部２２と第２端部２３との間の温度勾配（温度差）ｄＴ１を制御することができる。第１スタック２０の第１端部２２が温度Ｔｈ１であり、第２端部２３が温度Ｔｃ１であるとき、微細流路２１の延在する長さは微細流路２１の第１端部２２の位置と微細流路２１の第２端部２３の位置との差の絶対値Ｄ１なので、温度勾配ｄＴ１は、（Ｔｈ１－Ｔｃ１）／Ｄ１である。

【0030】

上記のように、第１低温側熱交換器２５により第２端部２３の温度が第１基準温度Ｔｒ１に維持されている状態（すなわち、Ｔｃ１＝Ｔｒ１）で、第１高温側熱交換器２４により第１端部２２が十分に加熱され、温度勾配ｄＴ１が所定の臨界点Ｃ１以上になると、第１スタック２０は自励発振をする。換言すれば、温度勾配ｄＴ１が所定の臨界点Ｃ１以上になると、第１スタック２０は熱エネルギーを音エネルギーに変換し、これにより第１スタック２０内の作動流体が振動する。この結果、ループ管１１内に定在波を含む音波が発生する。

【0031】

すなわち、第１スタック２０、第１高温側熱交換器２４及び第１低温側熱交換器２５は、熱源７０の熱をループ管１１内の作動流体の振動に変換することで音波を発生させる熱音響原動機（熱音響エンジン）として機能する。

【0032】

第２高温側熱交換器３４及び第２低温側熱交換器３５は、第２スタック３０の第１端部３２及び第２端部３３とそれぞれ隣接する位置に設けられている。第２高温側熱交換器３４及び第２低温側熱交換器３５は、第１端部３２及び第２端部３３とそれぞれ熱交換を行う。ここで、第２高温側熱交換器３４と第１端部３２との間には、調整部４０が挿入されている。

【0033】

第２高温側熱交換器３４は、管内部分と管外部分とを有する。第２高温側熱交換器３４の管内部分は、調整部４０を介して、第１端部３２と熱交換を行う。第２高温側熱交換器３４の管外部分は、ループ管１１の外部に位置する基準熱源６０へ熱を放出する。

【0034】

基準熱源６０は、冷却対象８０の冷却温度よりも高い第２基準温度Ｔｒ２（例えば、室温）の冷却流体（例えば、水）を貯めるタンクと、冷却流体が内部を流れる配管とを有する。基準熱源６０の配管は、第２高温側熱交換器３４の管外部分と熱的に接続している。そして、当該配管を流れる当該冷却流体の温度が第２高温側熱交換器３４を介して第１端部３２へ伝わることで、第１端部３２の温度は第２基準温度Ｔｒ２（又は、第２基準温度Ｔｒ２よりもわずかに高い温度）に維持される。

【0035】

ここで、基準熱源６０は、基準熱源５０と同一の熱源を共有するように構成されてもよいし、基準熱源５０とは別体の熱源により構成されてもよい。基準熱源６０と基準熱源５０が同一の熱源となる場合、第１基準温度Ｔｒ１と第２基準温度Ｔｒ２とが同じ温度となる（Ｔｒ１＝Ｔｒ２）。すなわち、第１基準温度Ｔｒ１及び第２基準温度Ｔｒ２は、いずれも熱源７０の温度より低く、冷却対象８０の冷却温度よりも高い基準温度となる。

【0036】

第２低温側熱交換器３５は、管内部分と管外部分を有する。第２低温側熱交換器３５の管内部分は第２端部３３と接触し、管外部分はループ管１１の外部に位置する冷却対象８０と熱的に接続されている。

【0037】

第１スタック２０の発振によるループ管１１内の作動流体の振動が、第２スタック３０に伝わると、第２スタック３０は、音エネルギーを熱エネルギーに変換する。これにより、第２スタック３０において、第１端部３２を高温側、第２端部３３を低温側とする温度勾配が生じる。第１端部３２は、上記のように第２高温側熱交換器３４により所定の第２基準温度Ｔｒ２に維持されているため、第２低温側熱交換器３５は、当該温度勾配を維持するために管外部分から冷却対象８０の熱を吸収し、管内部分を経由して第２スタック３０の第２端部３３を加熱する。これにより、冷却対象８０を冷却することができる。

【0038】

すなわち、第２スタック３０、第２高温側熱交換器３４及び第２低温側熱交換器３５は、音波（作動流体の振動）から温度勾配を発生させる熱音響ヒートポンプとして機能する。

【0039】

＜調整部とその周辺の構成＞
図２は、図１に示す領域Ｓ１の内部構成を示す模式図である。図２において、断面として示す部分にはハッチングを付す。ここで、ループ管１１の管断面方向の中心（すなわち、ループ管１１の内周面の中心）を、「中心Ｃ１」と称する。また、ループ管１１のうち、第２高温側熱交換器３４と第２低温側熱交換器３５との間に位置し、第２スタック３０と、調整部４０の一部とを内部に収容している配管を、「第３配管１４」と称する。

【0040】

第３配管１４は、単一部材から構成されていてもよいし、複数の部材を継ぎ合わせることで構成されていてもよい。複数の部材により第３配管１４を構成する場合、例えば複数の部材にそれぞれフランジ部分を設け、当該フランジ部分をボルト及びナットにより繋ぎ合わせることで１個の第３配管１４を構成するようにしてもよい。

【0041】

第３配管１４は、軸方向一方側において第１配管１２と連通しており、軸方向他方側において第２配管１３と連通している。また、第１配管１２、第２配管１３及び第３配管１４の内部空間は密閉されている。第３配管１４の材質は、非磁性体である。より具体的には、第３配管１４は、例えば、ステンレス又は樹脂（例えば、塩化ビニル）により構成されている。第３配管１４は、第１配管１２及び第２配管１３と異なる材質により構成されていてもよいし、同じ材質により構成されていてもよい。第３配管１４のうち、調整部４０を収容している部分（以下、「収容部分１４ａ」と称する。）の内径は、第２スタック３０を収容している部分よりも拡幅している。

【0042】

調整部４０は、第１端部３２の軸方向一方側に隣接して設けられている。調整部４０は、枠体４１と、遮蔽板４２と、操作部４３と、レバー４４と、を有する。収容部分１４ａには、枠体４１と、遮蔽板４２と、レバー４４とが収容されている。操作部４３は、第３配管１４の外周面に外側から取付けられている。操作部４３は、制御部９と電気的に接続されており、制御部９の動作指令により動作する。枠体４１は、環状の部材であり、遮蔽板４２を支持している。枠体４１の内周面の内径は、第３配管１４の内径と同じ大きさであり、第２スタック３０の外径よりも大きい。なお、枠体４１の内周面の内径は、第３配管１４の内径より大きくてもよい。

【0043】

図３は、図２の矢印ＩＩＩの切断線により切断した断面（すなわち、管断面方向に切断した断面）を示す模式図である。図３は、調整部４０により形成される開口Ａｐ１を最小としたときの断面を示している。図４は、図３と同じ断面において、調整部４０により形成される開口Ａｐ１を最大としたときの断面を示している。図３及び図４において、断面として示す部分にはハッチングを付す。

【0044】

本実施形態において、複数の（例えば、６枚以上の）遮蔽板４２は、それぞれ絞り羽根である。レバー４４は、複数の遮蔽板４２とそれぞれ接続し、複数の遮蔽板４２を管断面方向に移動させる。例えば、レバー４４は、複数の遮蔽板４２にそれぞれ設けられているカムと対応するピンを有し、カムへピンをそれぞれ係合させることで、複数の遮蔽板４２を移動させる。レバー４４により、複数の遮蔽板４２は、それぞれ第３配管１４の周方向及び径方向を含む斜め方向に移動する。

【0045】

図４に示すように、レバー４４がループ管１１（具体的には、第３配管１４）の周方向一方側に位置するとき、遮蔽板４２は枠体４１に完全に収容され、管断面方向の開口Ａｐ１は、枠体４１の内周面により形成されている。この状態から、図３に示すように、レバー４４がループ管１１（具体的には、第３配管１４）の周方向他方側へ移動すると、遮蔽板４２がループ管１１の管断面方向の周縁部から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ１が狭くなる。図３の状態において、開口Ａｐ１は複数の遮蔽板４２の端部により形成されている。

【0046】

以下、図３に示す調整部４０の状態を、「最小開口状態」と称する。最小開口状態において、遮蔽板４２は、図２に示すように第２スタック３０の複数の微細流路３１の一部を塞いでいる。遮蔽板４２により塞がれている微細流路３１では、作動流体の振動が停止する。すなわち、第２スタック３０のうち、遮蔽板４２により微細流路３１が塞がれている部分は、熱音響ヒートポンプとして機能しなくなる。この状態において第２スタック３０に生じる温度勾配は、遮蔽板４２により微細流路３１が塞がれていない状態の第２スタック３０に生じる温度勾配よりも小さくなる。

【0047】

また、図４に示す調整部４０の状態を、「最大開口状態」と称する。最大開口状態において、第２スタック３０の複数の微細流路３１は、すべて開放されている。すなわち、調整部４０は、管断面方向の開口Ａｐ１の面積を調整することで、第２スタック３０に発生する温度勾配を調整する機能を有する。より具体的には、調整部４０は、開口Ａｐ１の面積を狭くするほど、第２スタック３０に発生する温度勾配を小さくする機能を有する。

【0048】

なお、本実施形態において、最大開口状態の開口Ａｐ１は、図４に示すように枠体４１の内周面により形成され、複数の微細流路３１はすべて開放されているが、本発明の実施に関してはこれに限られず、最大開口状態の開口Ａｐ１は、複数の遮蔽板４２の端部により形成されてもよい。また、最大開口状態において、複数の微細流路３１のうち周縁部に位置する一部の微細流路３１が塞がれていてもよい。すなわち、最小開口状態から最大開口状態に至るまで、いずれの状態であっても塞がれたままの微細流路３１が第２スタック３０の周縁部に存在していてもよい。

【0049】

また、本実施形態において、最小開口状態の開口Ａｐ１は、図２及び図３に示すように、すべての微細流路３１を塞ぐわけではなく、開口Ａｐ１よりも外周側に位置する一部の微細流路３１のみを塞いでいる。すなわち、中心Ｃ１を含む第２スタック３０の一部の微細流路３１は、開口Ａｐ１よりも内側に位置することで開放されている。なお、最小開口状態において、遮蔽板４２がまったく開口せず、開口Ａｐ１の面積がゼロとなってもよい。この場合、最小開口状態においてすべての微細流路３１が塞がれ、第２スタック３０では熱音響現象による温度勾配は発生しない。

【0050】

操作部４３とレバー４４は、間に収容部分１４ａが介在するため、互いに非接触の状態となっている。操作部４３は、制御部９の動作指令により収容部分１４ａの外周面に沿って移動するアクチュエータを含む。また、操作部４３及びレバー４４の一方は、磁石により形成されている。操作部４３及びレバー４４の他方は、磁石又は鉄等の磁性体により形成されている。このような構成により、操作部４３とレバー４４は、磁力により引き合うように構成されている。また、上記のとおり第３配管１４は非磁性体であるため、操作部４３及びレバー４４は、第３配管１４に磁着することはない。

【0051】

図３及び図４に示すように、操作部４３が収容部分１４ａの外周面に沿って移動すると、レバー４４も操作部４３の移動に伴って移動する。すなわち、操作部４３は、磁力により、第３配管１４の外部からレバー４４を介して遮蔽板４２を移動させる。これにより、収容部分１４ａの内部の気密性を維持しつつ、収容部分１４ａの外部から、収容部分１４ａの内部に位置する遮蔽板４２を移動させることができる。

【0052】

図２を参照する。冷却対象８０には、冷却対象８０の冷却温度を検出する温度センサ８１が設けられている。温度センサ８１により検出された温度は、制御部９に入力される。制御部９は、演算部（例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ等）と、記憶部（例えば、ＳＳＤ、ＨＤＤ等）を有するコンピュータ装置を含む。制御部９は、入力された温度センサ８１の温度に基づいて、操作部４３に対して動作指令を行い、操作部４３のアクチュエータを動作させる。

【0053】

例えば、温度センサ８１により検出された温度Ｔｄ１が、所望の冷却温度Ｔｓ１（以下、「設定温度Ｔｓ１」と称する。）よりも高い場合、温度Ｔｄ１を低くするために、第２スタック３０においてより大きい温度勾配を生じさせる必要がある（すなわち、第２スタック３０における出力冷熱を高くする必要がある）。このため、制御部９は操作部４３に対して動作指令を行い、開口Ａｐ１の面積が大きくなる方向に遮蔽板４２を移動させる。すなわち、操作部４３は、制御部９の動作指令に基づき、最大開口状態となる方向に遮蔽板４２を移動させる。

【0054】

また、温度センサ８１により検出された温度Ｔｄ１が、設定温度Ｔｓ１よりも低い場合、温度Ｔｄ１を高くするために、第２スタック３０においてより小さい温度勾配を生じさせる必要がある（すなわち、第２スタック３０における出力冷熱を低くする必要がある）。このため、制御部９は操作部４３に対して動作指令を行い、開口Ａｐ１の面積が小さくなる方向に遮蔽板４２を移動させる。すなわち、操作部４３は、制御部９の動作指令に基づき、最小開口状態となる方向に遮蔽板４２を移動させる。

【0055】

＜熱音響装置の作用と効果＞
以上に説明したように、本実施形態に係る熱音響装置１０は、作動流体が封入されているループ管１１と、ループ管１１内に設けられ、軸方向に延びる複数の微細流路３１を有する第２スタック３０と、軸方向と交差する管断面方向に開口Ａｐ１を形成し、開口Ａｐ１の面積を調整する調整部４０と、を備え、調整部４０は、開口Ａｐ１の面積を調整することで、複数の微細流路３１の少なくとも一部を塞ぐ状態（最小開口状態）と、開放する状態（最大開口状態）とに切り替える。

【0056】

本実施形態に係る熱音響装置１０によれば、調整部４０により開口Ａｐ１の面積を調整することで、第２スタック３０の出力熱量（冷熱）を調整することができる。このため、ループ管１１、第１スタック２０及び第２スタック３０の機械的な構造により一意に決まっている入力熱量に対する出力熱量を、調整部４０により容易に調整することができる。この結果、熱音響装置１０の外部（例えば、熱音響装置１０と冷却対象８０との間）に熱量の制御装置を接続する必要がなく、熱音響装置１０及び冷却対象８０を含むシステム全体の構成が大きくなることを抑制することができる。

【0057】

図５は、遮蔽板４２による遮蔽の効果を示す説明図である。図５（ａ）は、第２スタック３０において熱音響現象（音エネルギーを熱エネルギーに変換する現象）が生じている際の管断面方向の作動流体の振動の振幅分布を示すグラフである。図５（ａ）の横軸は第３配管１４の管断面方向（半径方向）の位置であり、横軸の原点は第３配管１４の中心Ｃ１である。また、図５（ａ）の縦軸は第３配管１４内に発生する作動流体の振動の振幅を示す。

【0058】

図５（ａ）において、第３配管１４の半径は、「ｒ１」である。また、図５（ａ）において、調整部４０は最大開口状態と最小開口状態の間の状態であり、開口Ａｐ１の内半径は「ｒ２」である。開口Ａｐ１の内径の中心は、第３配管１４の中心Ｃ１と一致しており、開口Ａｐ１の内半径ｒ２は、第３配管１４の半径ｒ１よりも小さい。

【0059】

図５（ａ）に示すように、熱音響現象時、第３配管１４の配管壁（±ｒ１）近傍では、作動流体の振動の振幅はゼロに近くなる。また、領域Ｒｅ２に示すように、第３配管１４の配管壁から中心Ｃ１に向かうにつれて、当該振幅は増加する。そして、中心Ｃ１付近の領域Ｒｅ１では、当該振幅はほぼ一定となる。すなわち、音響エネルギーは、中心Ｃ１に近いほど、安定している。

【0060】

本実施形態に係る調整部４０は、開口Ａｐ１の少なくとも一部を形成する遮蔽板４２を有する。遮蔽板４２は、ループ管１１内を管断面方向に移動可能に設けられている。また、遮蔽板４２は、ループ管１１の周縁部側から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ１の面積を狭くする。すなわち、遮蔽板４２は、音響エネルギーが比較的安定している中心Ｃ１の開口状態を維持しつつ、音響エネルギーが比較的不安定な周縁部側から微細流路３１を塞ぐように移動することで、開口Ａｐ１の面積を狭くする。このように構成することで、遮蔽板４２の移動により出力熱量を調整する際、不安定な領域Ｒｅ２の微細流路３１を塞ぎ、より安定している領域Ｒｅ１の微細流路３１を開放することで、より安定的に出力を取り出すことができる。

【0061】

図５（ｂ）は、第２スタック３０において熱音響現象が生じている際の管断面方向の第２スタック３０の第２端部３３における温度分布を示すグラフである。図５（ｂ）の横軸は、図５（ａ）と同様に、第３配管１４の管断面方向（半径方向）の位置である。図５（ｂ）の縦軸は第２端部３３の温度を示す。

【0062】

図５（ｂ）に示すように、熱音響現象時、第３配管１４の配管壁（±ｒ１）近傍では、第３配管１４の外部へ第２端部３３の熱が放出されるため、第２端部３３の温度が低くなっている。また、第３配管１４の配管壁から中心Ｃ１に向かうにつれて、当該温度は増加し、中心Ｃ１付近において当該温度は最も高くなる。このため、第１端部３２と第２端部３３の間の温度勾配は、第３配管１４の配管壁（±ｒ１）近傍で低くなり、中心Ｃ１付近において最も高くなる。すなわち、中心Ｃ１に近いほど、第２スタック３０はループ管１１の外部からの影響を受けにくく、熱音響ヒートポンプとして安定して機能する。

【0063】

本実施形態に係る調整部４０は、遮蔽板４２が周縁部側から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ１の面積を狭くする。このように構成することで、遮蔽板４２の移動により出力熱量を調整する際、外部からの影響を受けやすい（すなわち、ノイズの多い）領域Ｒｅ２の微細流路３１を塞ぎ、よりノイズの少ない領域Ｒｅ１の微細流路３１を開放することで、より安定的に出力を取り出すことができる。

【0064】

また、本実施形態に係る調整部４０は、複数の遮蔽板４２としてそれぞれ絞り羽根を用い、レバー４４により複数の遮蔽板４２をそれぞれ周方向及び径方向を含む斜め方向に移動させながら、複数の遮蔽板４２により形成される内周面を周縁部から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ１の面積を狭くする。このように、遮蔽板４２として複数の遮蔽板４２を用いるため、最大開口状態時に遮蔽板４２を収容する枠体４１の管断面方向の大きさを、１枚の遮蔽板４２を用いる場合と比べ、小型化することができる。これにより、枠体４１及び遮蔽板４２を収容する収容部分１４ａを小型化することができ、熱音響装置１０の大型化を抑制することができる。

【0065】

また、本実施形態に係る調整部４０の開口ＡＰ１は、基準熱源６０と熱的に接続する第２高温側熱交換器３４と、第２スタック３０との間に形成されている。第２高温側熱交換器３４は、基準熱源６０により第２基準温度Ｔｒ２に維持されているため、第２高温側熱交換器３４と隣接する調整部４０の温度も、ほとんど一定に維持される。このため、調整部４０は温度変化に伴う熱膨張等の影響を受けにくく、より安定的に第２スタック３０の出力を調整することができる。

【0066】

また、本実施形態に係る熱音響装置１０は、冷却対象８０の冷却温度を検出する温度センサ８１をさらに備え、調整部４０は、温度センサ８１により検出される冷却温度に応じて、開口Ａｐ１の面積を調整する。このように構成することで、調整部４０は冷却温度に対してフィードバック制御を行うことができるため、より精密に冷却対象８０の冷却温度を制御することができる。

【0067】

また、調整部４０は、磁力により遮蔽板４２を移動させる操作部４３を有する。操作部４３は、ループ管１１の外部に設けられている。このように構成することで、ループ管１１内の気密性を維持しつつ、開口Ａｐ１の面積を調整することができる。これにより、ループ管１１外へ作動流体が漏出することを防止でき、熱音響現象を安定的に生じさせつつ、調整部４０により出力を調整することができる。

【0068】

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態に係る熱音響装置を説明した。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、種々の変形を行うことができる。以下、本発明の変形例について、説明する。なお、以下の説明において、実施形態から変更のない部分については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

【0069】

＜第１変形例＞
図６は、第１変形例に係る熱音響装置１０ａを示す概略構成図である。本変形例において、調整部４０は、第１スタック２０と第１低温側熱交換器２５の間に設けられている点で、上記の実施形態と相違し、その他の点では共通する。

【0070】

第１変形例に係る調整部４０は、開口Ａｐ１の面積を調整することで、第１スタック２０の複数の微細流路２１の少なくとも一部を塞ぐ状態と、開放する状態とに切り替える。調整部４０により塞がれている微細流路２１では作動流体の振動が生じないため、調整部４０により第１スタック２０の振動を調整することができる。その結果、第２スタック３０へ伝わる振動を調整でき、第２スタック３０において生じる温度勾配を調整することができる。このため、第１変形例に係る調整部４０は、第２スタック３０における出力熱量（冷熱）を調整することができる。

【0071】

また、第１変形例に係る調整部４０の開口Ａｐ１は、基準熱源５０と熱的に接続する第１低温側熱交換器２５と、第１スタック２０との間に形成されている。第１低温側熱交換器２５は、基準熱源５０により第１基準温度Ｔｒ１に維持されているため、第１低温側熱交換器２５と隣接する調整部４０の温度も、ほとんど一定に維持される。このため、調整部４０は温度変化に伴う熱膨張等の影響を受けにくく、より安定的に第２スタック３０の出力を調整することができる。

【0072】

＜第２変形例＞
図７は、第２変形例に係る熱音響装置の内部構成を示す模式図である。図７は、図２と同様の領域Ｓ１における内部構成を示している。本変形例において、第２スタック３０は、軸方向他方側の分割スタック３０ａと、軸方向一方側の分割スタック３０ｂと、に分割されている。また、本変形例に係る調整部４０の開口Ａｐ１は、隣接する分割スタック３０ａ、３０ｂの間に設けられている。より具体的には、調整部４０の遮蔽板４２は、分割スタック３０ａの軸方向一方側の第１端部３２ａと対向し、かつ分割スタック３０ｂの軸方向他方側の第２端部３３ｂと対向している。

【0073】

分割スタック３０ａに含まれている複数の微細流路３１ａと、分割スタック３０ｂに含まれている複数の微細流路３１ｂの数及び形状は同じであり、複数の微細流路３１ａ、３１ｂは軸方向に１個ずつ対応して配置されている。調整部４０は、分割スタック３０ａ、３０ｂの間において、開口Ａｐ１の面積を調整することで、複数の微細流路３１ａ、３１ｂの少なくとも一部をそれぞれ塞ぐ状態と、それぞれ開放する状態とに切り替える。塞がれている微細流路３１ａ、３１ｂにおいて、作動流体の振動は生じないため、本実施形態に係る調整部４０は、第２スタック３０において生じる温度勾配を調整することができる。

【0074】

また、本変形例に係る調整部４０の開口Ａｐ１は、分割スタック３０ａ、３０ｂの間に設けられているため、上記の実施形態と比べて、分割スタック３０ｂの軸方向一方側の第１端部３２ｂと第２高温側熱交換器３４との距離をより近くすることができる。例えば、第２高温側熱交換器３４の管内部分を第１端部３２ｂに接触させることができる。このため、より効率的に基準熱源６０の温度を第１端部３２ｂへ伝えることができ、より効率的に熱音響装置を稼働させることができる。

【0075】

＜第３変形例＞
図８は、第３変形例に係る調整部４０ａの管断面方向の断面を示す模式図である。図８は、調整部４０ａにより形成される開口Ａｐ２を最小としたときの断面を示している（最小開口状態）。図９は、図８と同じ断面において、調整部４０ａにより形成される開口Ａｐ２を最大としたときの断面を示している（最大開口状態）。

【0076】

調整部４０ａは、枠体４１ａと、２枚の遮蔽板４２ａと、２個の操作部４３ａと、２個のレバー４４ａとを有する。枠体４１ａ、２枚の遮蔽板４２ａ及び２個のレバー４４ａは、収容部分１４ａに収容されている。上記の実施形態に係る遮蔽板４２は、６枚以上の絞り羽根であり、レバー４４により第３配管１４の周方向及び径方向を含む斜め方向に移動することで、開口Ａｐ１を調整する。本変形例では、遮蔽板４２に代えて、径方向にのみ移動する遮蔽板４２ａを用いる。

【0077】

２枚の遮蔽板４２ａは、それぞれ管断面方向に半円状又は長方形状（図８及び図９の例では、長方形状）の断面形状を有する板状部材である。２枚の遮蔽板４２ａは、互いの弦又は辺となる部分を対向させた状態で、それぞれ枠体４１ａに支持されている。２個のレバー４４ａは、２枚の遮蔽板４２ａとそれぞれ接続しており、遮蔽板４２ａをそれぞれ管断面方向のうち第３配管１４の径方向に移動する。

【0078】

２個のレバー４４ａは、２個の操作部４３ａとそれぞれ磁力により引き合うように構成されている。操作部４３ａは、制御部９の動作指令により収容部分１４ａの外周面に沿って移動するアクチュエータを含む。図８及び図９に示すように、操作部４３ａが収容部分１４ａの外周面に沿って移動すると、磁力によりレバー４４ａも移動する。

【0079】

図９に示すように、最大開口状態のとき、遮蔽板４２ａは枠体４１ａに完全に収容され、管断面方向の開口Ａｐ２は、枠体４１ａの内周面により形成されている。この状態から、図８に示すように、２個のレバー４４ａがループ管１１（具体的には、第３配管１４）の径方向内側へそれぞれ移動すると、遮蔽板４２ａがループ管１１の管断面方向の周縁部から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ２が狭くなる。図８の状態において、開口Ａｐ２は遮蔽板４２ａの内周面及び枠体４１ａの内周面の両方により形成されている。

【0080】

なお、本変形例では、２個の操作部４３ａ及び２個のレバー４４ａを用いるが、例えばカム及びピンを用いて２個のレバー４４ａを連結し、１個の操作部４３ａにより２個のレバー４４ａを操作するように構成してもよい。

【0081】

＜第４変形例＞
図１０は、第４変形例に係る調整部４０ｂの管断面方向の断面を示す模式図である。図１０は、調整部４０ｂにより形成される開口Ａｐ３を最小としたときの断面を示している（最小開口状態）。図１１は、図１０と同じ断面において、調整部４０ｂにより形成される開口Ａｐ３を最大としたときの断面を示している（最大開口状態）。

【0082】

調整部４０ｂは、枠体４１ｂと、２枚の遮蔽板４２ｂと、２個の操作部４３ｂと、２個のレバー４４ｂとを有する。枠体４１ｂ、２枚の遮蔽板４２ｂ及び２個のレバー４４ｂは、収容部分１４ａに収容されている。本変形例では、第３変形例の遮蔽板４２ａに代えて、くし形状を有する遮蔽板４２ｂを用いる。

【0083】

２枚の遮蔽板４２ｂは、それぞれ管断面方向に矩形凸状の「歯」と、矩形凹状の「溝」とが交互に配列するくし状の断面形状を有する板状部材である。歯及び溝の幅は、１個の微細流路３１の管断面方向の幅よりもそれぞれ大きい。２枚の遮蔽板４２ｂは、歯及び溝を互い違いに対向させた状態で、それぞれ枠体４１ｂに支持されている。２個のレバー４４ｂは、２枚の遮蔽板４２ｂとそれぞれ接続しており、遮蔽板４２ｂをそれぞれ管断面方向のうち第３配管１４の径方向に移動する。２個の操作部４３ｂは磁力により２個のレバー４４ｂをそれぞれ操作する。

【0084】

図１１に示すように、最大開口状態のとき、遮蔽板４２ｂは枠体４１ｂに完全に収容され、管断面方向の開口Ａｐ３は、枠体４１ｂの内周面により形成されている。この状態から、図１０に示すように、２個のレバー４４ｂがループ管１１（具体的には、第３配管１４）の径方向内側へそれぞれ移動すると、遮蔽板４２ｂがループ管１１の管断面方向の周縁部から中心Ｃ１へ移動することで、開口Ａｐ３が狭くなる。図１０の状態において、開口Ａｐ３は、２枚の遮蔽板４２ｂの複数の歯及び複数の溝にそれぞれ囲まれることで、複数領域に形成されている。また、一部の開口Ａｐ３は、遮蔽板４２ｂの及び枠体４１ｂの内周面の両方により形成されている。

【0085】

本変形例では、上記の実施形態と同様に、遮蔽板４２ｂがループ管１１の管断面方向の周縁部から中心Ｃ１へ移動する。しかしながら、上記の実施形態では、中心Ｃ１に位置する微細流路３１は遮蔽板４２により塞がれないか、又は中心Ｃ１に位置する微細流路３１が塞がれる場合には開口Ａｐ１の面積がゼロになる。すなわち、最大開口状態から最小開口状態へ遷移する際、中心Ｃ１に位置する微細流路３１は最後に塞がれている。

【0086】

これに対し、本変形例では、図１０に示すように、最小開口状態において遮蔽板４２ｂの歯により開口Ａｐ３が形成されている状態で中心Ｃ１に位置する微細流路３１が塞がれている。このような構成であっても、調整部４０ｂにより開口Ａｐ３の面積を調整することで、第２スタック３０の出力熱量（冷熱）を調整することができる。

【0087】

＜第５変形例＞
図１２は、第５変形例に係る熱音響装置の内部構成を示す模式図である。図１２は、図２と同様の領域Ｓ１における内部構成を示している。本変形例では、上記の実施形態に係る調整部４０に代えて、調整部４０ｃを用いる。調整部４０ｃは、枠体４１ｃと、遮蔽板４２ｃと、電源部４３ｃと、電動部４４ｃと、配線４５とを有する。枠体４１ｃ、遮蔽板４２ｃ、及び電動部４４ｃは、収容部分１４ａに収容されている（すなわち、ループ管１１内に設けられている）。電源部４３ｃは、ループ管１１の外部に設けられている。

【0088】

配線４５は、収容部分１４ａを径方向に貫通する貫通孔に設けられ、電動部４４ｃと電源部４３ｃとを電気的に接続している。当該貫通孔は、配線４５により塞がれており、第３配管１４の内部は密閉された領域となっている。なお、当該貫通孔は、配線４５に加えて、シーリング材により塞がれていてもよい。枠体４１ｃ及び遮蔽板４２ｃは、上記の実施形態に係る枠体４１及び遮蔽板４２と同様の構成を有する。開口Ａｐ４は、枠体４１ｃ及び遮蔽板４２ｃの少なくとも一方により形成されている開口である。

【0089】

上記の実施形態に係る操作部４３とレバー４４は、磁力により引き合うように構成され、操作部４３とレバー４４とが非接触の状態で、操作部４３の移動に伴い、レバー４４が移動する。これに対し、本変形例に係る電動部４４ｃは、遮蔽板４２ｃと連結し、電力により遮蔽板４２ｃを移動させる部材である。電動部４４ｃは、例えばモーターを含む。電源部４３ｃは配線４５を介して電動部４４ｃへ電力を供給する。

【0090】

本変形例に係る調整部４０ｃによれば、電源部４３ｃが電動部４４ｃへ電力を供給し、電動部４４ｃが当該電力により遮蔽板４２ｃを移動させることができる。このため、収容部分１４ａの内部の気密性を維持しつつ、収容部分１４ａの外部から、収容部分１４ａの内部に位置する遮蔽板４２ｃを移動させることができる。

【0091】

なお、電源部４３ｃとして例えば電池を用いる場合、電源部４３ｃ及び電動部４４ｃを両方ともループ管１１内に収容するように構成してもよい。この場合、電動部４４ｃは例えば無線通信によりループ管１１の外部から制御される。このように構成することで、ループ管１１を貫通する配線４５を設ける必要がなくなり、収容部分１４ａの気密性をさらに高めることができる。

【0092】

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の熱音響装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。

【符号の説明】

【0093】

１０、１０ａ 熱音響装置 １１ ループ管 １２ 第１配管
１３ 第２配管 １４ 第３配管 １４ａ 収容部分
２０ 第１スタック ２１ 微細流路 ２２ 第１端部
２３ 第２端部 ２４ 第１高温側熱交換器
２５ 第１低温側熱交換器 ３０ 第２スタック
３０ａ、３０ｂ 分割スタック ３１、３１ａ、３１ｂ 微細流路
３２、３２ａ、３２ｂ 第１端部 ３３、３３ａ、３３ｂ 第２端部
３４ 第２高温側熱交換器 ３５ 第２低温側熱交換器
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 調整部
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ 枠体
４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 遮蔽板
４３、４３ａ、４３ｂ 操作部 ４４、４４ａ、４４ｂ レバー
４３ｃ 電源部 ４４ｃ 電動部 ４５ 配線
５０ 基準熱源 ６０ 基準熱源 ７０ 熱源
８０ 冷却対象 ８１ 温度センサ ９ 制御部
Ｔｒ１ 第１基準温度 Ｔｒ２ 第２基準温度 Ｃ１ 中心
Ａｐ１、Ａｐ２、Ａｐ３、Ａｐ４ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】