熱聲升溫機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱聲升溫機(jī)，特別涉及能夠有效地利用在管路內(nèi)產(chǎn)生的繞流的熱聲升溫機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于以往的熱聲機(jī)構(gòu)，提出有圖3所示的單環(huán)型、圖4所示的雙環(huán)型等各種結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn)I?3)。
[0003]圖3所示的單環(huán)型的熱聲機(jī)構(gòu)30是在環(huán)狀管路31中設(shè)置原動(dòng)機(jī)32和升溫機(jī)33而構(gòu)成的。原動(dòng)機(jī)32是將高溫側(cè)熱交換器34和低溫側(cè)熱交換器35用板疊(stack)36連結(jié)而構(gòu)成的，升溫機(jī)33同樣是將高溫側(cè)熱交換器37和低溫側(cè)熱交換器38用板疊39連結(jié)而構(gòu)成的。
[0004]圖4所示的雙環(huán)型的熱聲機(jī)構(gòu)40是將兩個(gè)環(huán)狀管路41、42用作為共振管的枝干管路43連結(jié)、在一個(gè)環(huán)狀管路41設(shè)置原動(dòng)機(jī)32并在另一個(gè)環(huán)狀管路42設(shè)置升溫機(jī)33而構(gòu)成的。原動(dòng)機(jī)32和升溫機(jī)33如圖3所說(shuō)明的那樣，是將高溫側(cè)熱交換器34和低溫側(cè)熱交換器35用板疊36連結(jié)、將高溫側(cè)熱交換器37和低溫側(cè)熱交換器38用板疊39連結(jié)而構(gòu)成的。
[0005]該圖3、圖4的熱聲機(jī)構(gòu)30、40中，向原動(dòng)機(jī)32供給廢熱，將高溫側(cè)熱交換器34和低溫側(cè)熱交換器35的溫度保持為期望的溫度差，從而經(jīng)由板疊36從低溫側(cè)熱交換器35向高溫側(cè)熱交換器34產(chǎn)生聲波，該聲波經(jīng)由環(huán)狀管路31或者經(jīng)由環(huán)狀管路41、42和枝干管路43傳播到另一個(gè)升溫機(jī)33，將升溫機(jī)33的低溫側(cè)熱交換器38保持為期望的溫度，由此能夠?qū)⒏邷貍?cè)熱交換器37作為熱源。
[0006]此外，在將升溫機(jī)用作制冷機(jī)的情況下，通過(guò)將高溫側(cè)熱交換器維持為期望的溫度，能夠?qū)⒌蜏貍?cè)熱交換器用作冷源。此外，通過(guò)對(duì)管路連接線性發(fā)電機(jī)，還能夠得到電能。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:特開2005-274099號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:特開2011-231941號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:特開2011-127870號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:特開2013-050087號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]發(fā)明所要解決的技術(shù)課題
[0014]然而，在熱聲機(jī)構(gòu)中，由于流體在管路內(nèi)整體性的流動(dòng)，引起被稱作繞流的質(zhì)量流。
[0015]在以往的熱聲機(jī)構(gòu)中，為了提高原動(dòng)機(jī)的效率，盡量避免產(chǎn)生繞流。繞流是在裝置內(nèi)部的輸出過(guò)多的情況下產(chǎn)生的，因此，為了抑制其產(chǎn)生而設(shè)計(jì)成抑制輸出或者與輸出對(duì)應(yīng)，從而能夠一定程度地抑制繞流。但是，這些措施都存在裝置變大的問題。
[0016]此外，為了抑制繞流，在管路中設(shè)置橡膠膜等構(gòu)件(專利文獻(xiàn)4)來(lái)阻斷繞流，但是橡膠膜為可動(dòng)構(gòu)件，存在耐久性的問題，并且還存在阻礙聲波傳播的問題。
[0017]在熱聲制冷機(jī)或進(jìn)行發(fā)電的情況下，原動(dòng)機(jī)側(cè)的熱被輸送至制冷機(jī)側(cè)，繞流會(huì)導(dǎo)致效率降低，因此盡量避免產(chǎn)生繞流。但是，在作為升溫機(jī)來(lái)使用的情況下，將原動(dòng)機(jī)側(cè)的熱輸送至升溫機(jī)更有利于升溫，在升溫的情況下，希望有意識(shí)地產(chǎn)生繞流。
[0018]于是，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種能夠有效地利用繞流的熱聲升溫機(jī)。
[0019]解決課題所采用的技術(shù)手段
[0020]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為熱聲升溫機(jī)，具備:管路，形成環(huán)路;原動(dòng)機(jī)，設(shè)置于該管路的一方;升溫機(jī)，設(shè)置于所述管路的另一方，其特征在于，所述管路構(gòu)成為，所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路與所述升溫機(jī)側(cè)管路接近，所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路一體或者接觸地設(shè)置。
[0021]也可以是，形成環(huán)路的管路由將兩個(gè)環(huán)狀管路用枝干管路連接而成的雙環(huán)路構(gòu)成，在一個(gè)環(huán)狀管路設(shè)置有所述原動(dòng)機(jī)，在另一個(gè)環(huán)狀管路設(shè)置有升溫機(jī)，所述枝干管路的中途折返地形成，并且，所述升溫機(jī)側(cè)環(huán)狀管路與原動(dòng)機(jī)側(cè)的枝干管路接近，而且所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)的枝干管路一體或者接觸地設(shè)置。
[0022]此外，本發(fā)明為熱聲升溫機(jī)，具備:管路，形成環(huán)路;原動(dòng)機(jī)，設(shè)置于該管路的一方；升溫機(jī)，設(shè)置于所述管路的另一方，其特征在于，所述管路由單環(huán)路構(gòu)成，并且其中途折返成環(huán)狀而形成，在折返成環(huán)狀的管路中，所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路與所述升溫機(jī)側(cè)管路接近地設(shè)置，所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路一體或者接觸地設(shè)置。
[0023]發(fā)明的效果:
[0024]本發(fā)明能夠獲得如下的優(yōu)良效果:能夠利用由以往沒有用處的繞流產(chǎn)生的熱。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，(a)是整體圖，(b)是圖1(a)中用圓圈包圍的D部的詳細(xì)圖。
[0026]圖2是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的圖。
[0027]圖3是表示以往的單環(huán)型的熱聲升溫機(jī)的圖。
[0028]圖4是表示以往的雙環(huán)型的熱聲升溫機(jī)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，基于附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式。
[0030]圖1示出了將環(huán)狀的管路設(shè)為雙環(huán)型的本發(fā)明的熱聲升溫機(jī)10。環(huán)狀的管路是將兩個(gè)環(huán)狀管路11、12用作為共振管的枝干管路13連結(jié)而形成的。熱聲升溫機(jī)10是在一個(gè)環(huán)狀管路11設(shè)置原動(dòng)機(jī)22、在另一個(gè)環(huán)狀管路12設(shè)置升溫機(jī)23而構(gòu)成的。
[0031]原動(dòng)機(jī)22是將高溫側(cè)熱交換器24和低溫側(cè)熱交換器25用板疊26連結(jié)而構(gòu)成的。升溫機(jī)23同樣是將高溫側(cè)熱交換器27和低溫側(cè)熱交換器28用板疊29連結(jié)而構(gòu)成的。
[0032]枝干管路13在中途折返，原動(dòng)機(jī)22側(cè)的枝干管路13a與升溫機(jī)23側(cè)的枝干管路13b接近。以原動(dòng)機(jī)22側(cè)的枝干管路13a比升溫機(jī)23側(cè)的枝干管路13b長(zhǎng)的方式形成枝干管路13的折返部13c，設(shè)置有升溫機(jī)23的環(huán)狀管路12與原動(dòng)機(jī)22側(cè)的枝干管路13a接近。
[0033]在本實(shí)施方式中，升溫機(jī)23的低溫側(cè)熱交換器28與原動(dòng)機(jī)22側(cè)的枝干管路13a—體或者接觸地設(shè)置。
[0034]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]首先，對(duì)于設(shè)置在一個(gè)環(huán)狀管路11中的原動(dòng)機(jī)22的高溫側(cè)熱交換器24，作為工作流體而流入來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)等的廢氣，使低溫側(cè)熱交換器25相對(duì)于高溫側(cè)熱交換器24的溫度差成為100°C程度的溫度差，由此，從低溫側(cè)熱交換器25經(jīng)由板疊26和高溫側(cè)熱交換器24產(chǎn)生聲波，該聲波經(jīng)由枝干管路13傳播至另一個(gè)環(huán)狀管路12。
[0036]在升溫機(jī)23中，將低溫側(cè)熱交換器28的溫度設(shè)為期望的溫度，由此，在高溫側(cè)熱交換器27中得到比低溫側(cè)熱交換器28的溫度高出100°C以上的溫度。流入至該高溫側(cè)熱交換器27的工作流體能夠用作其他設(shè)備、例如與發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣系統(tǒng)連接的SCR裝置(選擇還原催化劑裝置)或DPF(柴油顆粒過(guò)濾器)的加熱源。
[0037]此時(shí)，在原動(dòng)機(jī)22中產(chǎn)生繞流，但是由于升溫機(jī)23的低溫側(cè)熱交換器28與原動(dòng)機(jī)22側(cè)的枝干管路13a—體或者接觸地設(shè)置，所以能夠由低溫側(cè)熱交換器28來(lái)接受該繞流引起的熱，能夠抑制向其下游側(cè)的枝干管路13a流動(dòng)的繞流，并且能夠?qū)⒗@流所產(chǎn)生的熱回收至高溫側(cè)熱交換器27。
[0038]這樣，在本實(shí)施方式中，能夠利用繞流所產(chǎn)生的熱，所以能夠減小原動(dòng)機(jī)22的容量。
[0039 ]接下來(lái)，使用圖2說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
[0040]圖2示出了將環(huán)狀的管路設(shè)為單環(huán)型的本發(fā)明的熱聲升溫機(jī)20。
[0041]該熱聲升溫機(jī)20的環(huán)狀管路是將單環(huán)路的管路21的中途折返成環(huán)狀而形成的，在該各管路21a、21b設(shè)置有原動(dòng)機(jī)22和升溫機(jī)23而構(gòu)成熱聲升溫機(jī)20。
[0042]在本實(shí)施方式中，在形成設(shè)有原動(dòng)機(jī)22的管路21a和設(shè)有升溫機(jī)23的管路21b時(shí)，使原動(dòng)機(jī)22側(cè)的管路21a與升溫機(jī)23側(cè)的管路21b接近，將升溫機(jī)23的低溫側(cè)熱交換器28與原動(dòng)機(jī)22側(cè)的管路21a—體或者接觸地設(shè)置。
[0043]在該實(shí)施方式中，對(duì)于原動(dòng)機(jī)22的高溫側(cè)熱交換器24也作為工作流體而流入來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)等的廢氣，使低溫側(cè)熱交換器25相對(duì)于高溫側(cè)熱交換器24的溫度差成為100°C程度的溫度差，由此，從低溫側(cè)熱交換器25經(jīng)由板疊26和高溫側(cè)熱交換器24產(chǎn)生聲波，該聲波經(jīng)由原動(dòng)機(jī)22側(cè)的管路21a向升溫機(jī)23側(cè)的管路21b傳播，升溫機(jī)23的高溫側(cè)熱交換器27能夠用作熱源。
[0044]此時(shí)，在原動(dòng)機(jī)22中產(chǎn)生繞流，但是由于升溫機(jī)23的低溫側(cè)熱交換器28與原動(dòng)機(jī)22側(cè)的管路21a—體或者接觸地設(shè)置，所以能夠由低溫側(cè)熱交換器28接受因該繞流引起的熱，能夠抑制向其下游側(cè)的管路21a流動(dòng)的繞流，并且能夠?qū)⒗@流所產(chǎn)生的熱回收至高溫側(cè)熱交換器27。
[0045]符號(hào)的說(shuō)明:
[0046]10熱聲升溫機(jī)
[0047]11、12環(huán)狀管路
[0048]13枝干管路
[0049]22原動(dòng)機(jī)
[0050]23升溫機(jī)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱聲升溫機(jī)，具備:管路，形成環(huán)路;原動(dòng)機(jī)，設(shè)置于該管路的一方；以及升溫機(jī)，設(shè)置于所述管路的另一方，其特征在于， 所述管路構(gòu)成為，所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路與所述升溫機(jī)側(cè)管路接近， 所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路一體或者接觸地設(shè)置。2.如權(quán)利要求1記載的熱聲升溫機(jī)， 形成環(huán)路的管路由將兩個(gè)環(huán)狀管路用枝干管路連接而成的雙環(huán)路構(gòu)成，在一個(gè)環(huán)狀管路設(shè)置有所述原動(dòng)機(jī)，在另一個(gè)環(huán)狀管路設(shè)置有所述升溫機(jī)，所述枝干管路的中途折返地形成，并且，所述升溫機(jī)側(cè)環(huán)狀管路與原動(dòng)機(jī)側(cè)的枝干管路接近，而且所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)的枝干管路一體或者接觸地設(shè)置。3.如權(quán)利要求2記載的熱聲升溫機(jī)， 所述原動(dòng)機(jī)是將高溫側(cè)熱交換器和低溫側(cè)熱交換器用板疊連結(jié)而構(gòu)成的。4.如權(quán)利要求2記載的熱聲升溫機(jī)， 所述升溫機(jī)是將高溫側(cè)熱交換器和低溫側(cè)熱交換器用板疊連結(jié)而構(gòu)成的。5.一種熱聲升溫機(jī)，具備:管路，形成環(huán)路;原動(dòng)機(jī)，設(shè)置于該管路的一方；以及升溫機(jī)，設(shè)置于所述管路的另一方，其特征在于， 所述管路由單環(huán)路構(gòu)成，并且其中途折返成環(huán)狀而形成， 在折返成環(huán)狀的管路中，所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路與所述升溫機(jī)側(cè)管路接近地設(shè)置， 所述升溫機(jī)的低溫側(cè)熱交換器與所述原動(dòng)機(jī)側(cè)管路一體或者接觸地設(shè)置。6.如權(quán)利要求5記載的熱聲升溫機(jī)， 所述原動(dòng)機(jī)是將高溫側(cè)熱交換器和低溫側(cè)熱交換器用板疊連結(jié)而構(gòu)成的。7.如權(quán)利要求5記載的熱聲升溫機(jī)， 所述升溫機(jī)是將高溫側(cè)熱交換器和低溫側(cè)熱交換器用板疊連結(jié)而構(gòu)成的。
【專利摘要】提供一種有效地利用繞流的熱聲升溫機(jī)。在形成環(huán)路的一個(gè)管路(11)中設(shè)置原動(dòng)機(jī)(22)，在另一個(gè)管路(12)中設(shè)置升溫機(jī)(23)，在將該管路(11、12)用枝干管路(13)連接而成的熱聲升溫機(jī)(10)中，使原動(dòng)機(jī)(22)側(cè)的枝干管路(13a)與升溫機(jī)(23)側(cè)的管路(12)接近，并且使該升溫機(jī)(23)的低溫側(cè)熱交換器(28)與原動(dòng)機(jī)(22)側(cè)的枝干管路(13a)一體或者接觸地設(shè)置。
【IPC分類】F25B9/00
【公開號(hào)】CN105593614
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480052971
【發(fā)明人】尾崎將, 山本康
【申請(qǐng)人】五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年10月17日
【公告號(hào)】WO2015060214A1