熱音響冷却システムの小型化に関する検討－強制駆動によるヒートポンプ効果についての考察

摘要

本研究では，熱音響冷却システムの小型化について検討を行った．熱音響冷却システムの一つであるループ管では，管内に発生する音波の周波数が全長と逆比例の関係を成すため，小型化すると周波数が高くなる．周波数が高くなると，ヒートポンプで効率良く冷却を行うための最適条件が変わる．本研究では，ヒートポンプの冷却効率に関係するパラメータであるωτと設置位置に着目し，これらのパラメータに関する冷却温度特性の測定を行った．実験結果から，ヒートポンプスタックのωτや設置位置を調整することで，100mm程度まで小型化したとき，わずかではあるが温度低下が確認された．また，スタックのωτによって，冷却温度が最大となる設置位置が異なる結果が得られた．この結果から，ωτや管内の音場は，ヒートポンプの設計指針として適用できると考えられる．