熱音響冷却システムの実用化に向けた研究: 熱源近傍において管の形状及び材質による熱漏洩が変換効率に及ぼす影響

摘要

We examine the effect of pipe configuration and material on heat leakage in the neighborhood of heat source to improve energy conversion efficiency of thermoacoustic cooling system. This system can use exhaust heat and natural energy as a drive energy. Therefore, it is extremely attractive in terms of global environmental protection. However, very small part of heat energy input into the system are utilized and other great deal of heat energy are become leakage heat. If the leakage heat decrease, it becomes possible to improve energy conversion efficiency. Because the heat quantity into stack increase. In this research, we attempt to decrease the leakage heat by change of pipe configuration and material in the neighborhood of heat source. From experimental result, it was confirmed that the amount of energy conversion was improved, when heat capacity of system in the neighborhood of heat source is low.%熱音響冷却システムの熱から音へのエネルギー変換効率の向上を行うため，熱源近傍における管の形状及び材質が熱漏洩に及ぼす影響について実験的に検討した.本システムは駆動エネルギー源に廃熱や自然エネルギーを利用できるため，地球環境保全に繋がる魅力的なシステムである.しかしながら，システムに入力された熱エネルギーの内，ごく一部が駆動源として利用され，残りの多くのエネルギーは漏洩する熱として処理されている.漏洩する熱量を減少することができれば，熱から音へのエネルギー変換を実現するスタックに流入する熱量を増加させることが可能となりエネルギー変換効率の向上が実現する.本研究では熱源近傍の管の形状及び材質を変化させ，漏洩する熱量の変化を測定した.実験結果より，熱容量が小さな形状及び材質を選定することでエネルギー変換効率の増大を確認した.