(57)【要約】【課題】熱交換部材によって熱音響効果が低減されるのを抑制する。【解決手段】熱交換部材２４ａは、柱状のスタック２０の軸方向端部との間で熱伝達を行う。スタック２０は、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の第一流路壁４１と、Ｙ方向に間隔をあけて設けられている複数の第二流路壁と、を有し、隣り合う第一流路壁４１と隣り合う第二流路壁との間の空間を微小流路２１として複数有する。熱交換部材２４ａは、Ｘ方向に間隔をあけて設けられ第一流路壁４１との間で熱伝達が行われる複数の板部５１を有する。Ｘ方向で隣り合う板部５１，５１の間隔Ｐ２は、第一流路壁４１のＸ方向の間隔Ｐ１のｎ倍（ただし、ｎは自然数）と等しい。板部５１の内のスタック２０側の端部５６のＸ方向の寸法Ｂ２は、第一流路壁４１のＸ方向の寸法Ｂ１以下である。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一方向に間隔をあけて設けられている複数の第一流路壁と、第二方向に間隔をあけて設けられている複数の第二流路壁と、を有し、隣り合う前記第一流路壁と隣り合う前記第二流路壁との間の空間を微小流路として複数有する柱状のスタックの軸方向端部との間で熱伝達を行う熱交換部材であって、
第一方向に間隔をあけて設けられ前記第一流路壁との間で熱伝達が行われる複数の板部を有し、
第一方向で隣り合う前記板部の間隔は、前記第一流路壁の第一方向の間隔のｎ倍（ただし、ｎは自然数）と等しく、
前記板部の内の前記スタック側の端部の第一方向の寸法は、前記第一流路壁の第一方向の寸法以下である、熱交換部材。
【請求項２】
前記ｎは２以上の自然数である、請求項１に記載の熱交換部材。
【請求項３】
前記板部と前記第一流路壁との間に介在する伝熱補助部材を有し、
前記伝熱補助部材は、第一方向に間隔をあけて設けられ前記板部と前記第一流路壁との間に挟まれた状態となる複数の第一帯部と、第二方向に間隔をあけて設けられ隣り合う前記第一帯部を繋ぐ複数の第二帯部と、を有し、
第一方向で隣り合う前記第一帯部の間隔は、前記板部の第一方向の間隔未満であって、前記第一流路壁の間隔以上であり、
前記第一帯部の第一方向の寸法は、前記第一流路壁の第一方向の寸法以下であり、前記第二帯部の第二方向の寸法は、前記第二流路壁の第二方向の寸法以下である、請求項２に記載の熱交換部材。
【請求項４】
第一方向で隣り合う前記板部の間に形成される板間流路の第一方向の寸法は、当該板間流路と繋がる前記微小流路の第一方向の間隔の合計よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換部材。
【請求項５】
前記スタックに対する軸方向の中心線回りの回転を不能とするための回転止め部を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱音響装置用の熱交換器が有する熱交換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱エネルギーと音エネルギーとの変換現象である熱音響効果を利用した熱音響装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。熱音響装置は、作動気体が封入されるループ管と、ループ管内に設けられたスタック（再生器）とを備える。スタックにおいて温度勾配が生じると、自励の音波が発生する。この音波のエネルギーは様々な仕事に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１４４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スタックは、金属製又はセラミック製等の柱状である。図１０に示すように、スタック９０には、その軸方向（Ｚ方向）に貫通する直線状の微小流路９９が複数設けられている。つまり、スタック９０は、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の第一流路壁９１と、Ｙ方向に間隔をあけて設けられている複数の第二流路壁９２とを有する。第一流路壁９１と第二流路壁９２とは交差している。隣り合う第一流路壁９１，９１と隣り合う第二流路壁９２，９２との間の空間が、微小流路９９となる。微小流路９９を作動気体が通過する。
【０００５】
熱音響装置を作動させるためには、スタック９０はＺ方向に温度勾配を持つことが必要とされる。スタック９０に温度勾配を持たせるために、スタック９０の軸方向（Ｚ方向）の一方側に低温用の熱交換器が設けられ、軸方向の他方側に高温用の熱交換器が設けられる。図１１は、例えば高温用の熱交換器が有する熱交換部材９５が取付けられたスタック９０を軸方向に沿って見た図である。熱交換部材９５は、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の板部９６を有する。板部９６と第一流路壁９１とがＺ方向の端部同士で接触した状態となる。この構成により、熱交換部材９５とスタック９０との間で熱伝達が行われる。
【０００６】
従来、図１１に示すように、スタック９０の端面９４で、多数の微小流路９９が開口しているが、これら微小流路９９の内の一部が、板部９６によって覆われている。板部９６に覆われている微小流路９９では、開口が閉ざされた状態となり、流路が狭くなる。スタック９０における微小流路９９の開口率は、熱音響装置の出力に依存する。このため、微小流路９９が板部９６によって覆われていると、熱音響効果が低減され、所望の出力が得られない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、熱音響効果が低減されるのを抑制することが可能となる熱交換部材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】
【０００８】
本発明は、第一方向に間隔をあけて設けられている複数の第一流路壁と、第二方向に間隔をあけて設けられている複数の第二流路壁と、を有し、隣り合う前記第一流路壁と隣り合う前記第二流路壁との間の空間を微小流路として複数有する柱状のスタックの軸方向端部との間で熱伝達を行う熱交換部材であって、第一方向に間隔をあけて設けられ前記第一流路壁との間で熱伝達が行われる複数の板部を有し、第一方向で隣り合う前記板部の間隔は、前記第一流路壁の第一方向の間隔のｎ倍（ただし、ｎは自然数）と等しく、前記板部の内の前記スタック側の端部の第一方向の寸法は、前記第一流路壁の第一方向の寸法以下である。
【０００９】
この熱交換部材によれば、スタックの微小流路が板部と重ならない。このため、スタックにおいて、作動気体が通過可能となる微小流路の面積（開口面積）が減少するのを防ぐことができ、熱音響効果が低減されるのを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、好ましくは、前記ｎは２以上の自然数である。この構成では、第一流路壁毎に板部が設けられず、熱交換部材の構成が簡素化される。
【００１１】
また、前記ｎが２以上の自然数である場合において、好ましくは、熱交換部材は、更に、前記板部と前記第一流路壁との間に介在する伝熱補助部材を有し、前記伝熱補助部材は、第一方向に間隔をあけて設けられ前記板部と前記第一流路壁との間に挟まれた状態となる複数の第一帯部と、第二方向に間隔をあけて設けられ隣り合う前記第一帯部を繋ぐ複数の第二帯部と、を有し、第一方向で隣り合う前記第一帯部の間隔は、前記板部の第一方向の間隔未満であって、前記第一流路壁の間隔以上であり、前記第一帯部の第一方向の寸法は、前記第一流路壁の第一方向の寸法以下であり、前記第二帯部の第二方向の寸法は、前記第二流路壁の第二方向の寸法以下である。
この構成によれば、熱交換部材の板部とスタックとの間で伝熱補助部材を通じて熱伝達が行われる。板部の第一方向の間隔が第一流路壁の第一方向の間隔よりも広くなっていたとしても（つまり、前記ｎが２以上の自然数であったとしても）、伝熱補助部材により、熱交換部材とスタックとの間において広い範囲で全体的に熱伝導が可能となる。このため、スタックの端面における温度分布にばらつきが発生し難くなる。
【００１２】
また、好ましくは、第一方向で隣り合う前記板部の間に形成される板間流路の第一方向の寸法は、当該板間流路と繋がる前記微小流路の第一方向の間隔の合計よりも大きい。この構成により、スタックの軸方向の隣において、板部によって作動気体の振動が阻害され難くなり、熱交換部材が熱音響効果に与える影響を小さくすることができる。
【００１３】
また、好ましくは、前記熱交換部材は、前記スタックに対する軸方向の中心線回りの回転を不能とするための回転止め部を有する。スタックに対して熱交換部材が回転すると、板部が微小流路に重なるおそれがあるが、前記回転止め部によりこれを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スタックの微小流路が板部と重ならないため、スタックにおいて、作動気体が通過可能となる微小流路の面積が減少するのを防ぎ、熱音響効果が低減されるのを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】熱音響装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】スタックを下から見た場合の斜視図である。
【図３】スタック及び熱交換部材の分解斜視図である。
【図４】板部と第一流路壁との接触部分を示す断面図である。
【図５】熱交換部材が取付けられたスタックをＹ方向に沿って見た図である。
【図６】スタックが有する軸方向端部の温度分布の説明図である。
【図７】熱交換部材の他の形態を示す断面図である。
【図８】伝熱補助部材の斜視図である。
【図９】更に別の形態に係る熱交換部材の説明図である。
【図１０】スタックを下から見た場合の斜視図である。
【図１１】従来の熱交換部材が取付けられたスタックを軸方向に沿って見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔熱音響装置の全体構成〕
図１は、熱音響装置１０の一例を示す概略構成図である。本開示の熱音響装置１０は、１つのループ管１１と、ループ管１１内に設けられた第一スタック２０及び第二スタック３０とを備える。ループ管１１には、作動気体が封入される。作動気体は、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つの混合気である。
【００１７】
第一スタック２０は、柱状の部材であり、ループ管１１の長さ方向に貫通する複数の微小流路２１を有する。第二スタック３０も、柱状の部材であり、ループ管１１の長さ方向に貫通する複数の微小流路３１を有する。微小流路２１，３１は、作動気体の通路となる。
【００１８】
第一スタック２０において、軸方向の一方端２２と他方端２３との間に温度勾配が生じる。本開示では、第一スタック２０の一方端２２の温度が他方端２３の温度より高くなる。この温度勾配が臨界点を越えると、第一スタック２０内の作動気体が振動する。作動気体の振動は音波を発生させる。この結果、ループ管１１内の作動気体に定在波を含む音波が発生する。この音波によって、第二スタック３０の微小流路３１内の作動気体が振動する。すると、第二スタック３０において温度勾配が発生する。本開示では、第二スタック３０の一方端３２の温度が他方端３３の温度より高くなる温度勾配が発生する。このように、第一スタック２０によって、熱エネルギーが音エネルギーに変換される。第二スタック３０によって音エネルギーが熱エネルギーに変換される。
【００１９】
第一スタック２０と第二スタック３０とは異なる構成（例えば、軸方向の長さが異なる構成等）であってもよいが、本開示では同じである。第一スタック２０及び第二スタック３０は例えばセラミック製である。なお、スタック２０，３０は金属製（例えばステンレス製）であってもよい。
【００２０】
第一スタック２０において、高温となる一方端２２側に、第一高温側熱交換器２４が設けられる。低温となる他方端２３側に、第一低温側熱交換器２５が設けられる。熱交換器２４，２５は、ループ管１１の外部と第一スタック２０との間で熱を交換する。
第二スタック３０において、高温となる一方端３２側に、第二高温側熱交換器３４が設けられる。低温となる他方端３３に、第二低温側熱交換器３５が設けられる。熱交換器３４，３５は、ループ管１１の外部と第二スタック３０との間で熱を交換する。
【００２１】
第一高温側熱交換器２４は、ループ管１１内に配置される熱交換部材（管内部分）２４ａと、ループ管１１外に配置される管外部分２４ｂとを含む。熱交換部材２４ａは、ループ管１１内の第一スタック２０の一方端２２との間で熱交換を行う。ただし、熱交換部材２４ａは、後にも説明するが、多数の微小流路２１を塞がない。管外部分２４ｂは、ループ管１１の外周面において熱交換部材２４ａに対応する位置に設けられる。管外部分２４ｂは、外部の熱源２９より熱（熱エネルギー）を受ける。この熱が、熱交換部材２４ａを通じて、第一スタック２０の一方端２２へ伝わる。このように、第一高温側熱交換器２４は、ループ管１１の外部から、第一スタック２０の一方端２２を加熱し、一方端２２を（他方端２３よりも）高温とする。
【００２２】
第一低温側熱交換器２５は、ループ管１１内に配置される熱交換部材（管内部分）２５ａと、ループ管１１外に配置される管外部分２５ｂとを含む。熱交換部材２５ａは、ループ管１１内の第一スタック２０の他方端２３との間で熱交換を行う。ただし、熱交換部材２５ａは、第一高温側熱交換器２４の場合と同様に、多数の微小流路２１を塞がない。管外部分２５ｂは、ループ管１１の外周面において熱交換部材２５ａに対応する位置に設けられる。第一低温側熱交換器２５は、管外部分２５ｂ及び熱交換部材２５ａを通じて、ループ管１１の外部と第一スタック２０の他方端２３との間で熱を伝導させることにより、他方端２３側の温度を調整する。具体的に説明すると、第一低温側熱交換器２５は、第一スタック２０の他方端２３の温度が所定の基準温度（第一基準温度）を超えないように調整する機能を有する。前記第一基準温度は、第一スタック２０の一方端２２の温度よりも低い温度である。
【００２３】
第一高温側熱交換器２４及び第一低温側熱交換器２５が用いられることで、第一スタック２０の一方端２２と他方端２３との間の温度勾配（温度差）が制御される。第一低温側熱交換器２５、第一スタック２０、及び第一高温側熱交換器２４は、熱源２９の熱を、ループ管１１内の作動気体の振動に変換して音波を発生させる熱音響原動機（熱音響エンジン）を構成する。
【００２４】
前記のとおり、第一スタック２０に生じた温度勾配によって音波が発生し、発生した音波により第二スタック３０に温度勾配が生じる。第二スタック３０の一方端３２の温度が他方端３３の温度よりも高くなる。
【００２５】
第二高温側熱交換器３４は、第二スタック３０に温度勾配が生じた際に高温となる一方端３２側に設けられる。第二低温側熱交換器３５は、第二スタック３０に温度勾配が生じた際に低温となる他方端３３側に設けられる。
【００２６】
第二高温側熱交換器３４は、ループ管１１内に配置される熱交換部材（管内部分）３４ａと、ループ管１１外に配置される管外部分３４ｂとを含む。熱交換部材３４ａは、ループ管１１内の第二スタック３０の一方端３２との間で熱交換を行う。ただし、熱交換部材３４ａは、第一高温側熱交換器２４の場合と同様に、多数の微小流路３１を塞がない。管外部分３４ｂは、ループ管１１の外周面において熱交換部材２４ａに対応する位置に設けられる。第二高温側熱交換器３４は、管外部分３４ｂ及び熱交換部材３４ａを通じて、ループ管１１の外部と第二スタック３０の一方端３２との間で熱を伝導することにより、一方端３２側の温度を調整する機能を有する。例えば、第二高温側熱交換器３４は、第二スタック３０の一方端３２の温度を一定（例えば、室温）に保つ。
【００２７】
第二低温側熱交換器３５は、第二スタック３０の他方端３３側に設けられる。第二低温側熱交換器３５は、ループ管１１内に配置される熱交換部材（管内部分）３５ａと、ループ管１１外に配置される管外部分３５ｂとを含む。熱交換部材３５ａは、ループ管１１内の第二スタック３０の他方端３３との間で熱交換を行う。ただし、熱交換部材３５ａは、第一高温側熱交換器２４の場合と同様に、多数の微小流路３１を塞がない。管外部分３５ｂは、ループ管１１の外周面において熱交換部材３５ａに対応する位置に設けられる。第二低温側熱交換器３５は、ループ管１１の外部の冷却対象３９に熱伝導可能に接続される。第二低温側熱交換器３５は、ループ管１１の外部（冷却対象３９）の熱を吸収し、管外部分３５ｂ及び熱交換部材３５ａを通じて、第二スタック３０の他方端３３へ取り込む。これにより、冷却対象３９を冷却することができる。言い換えれば、第二低温側熱交換器３５は、第二スタック３０内に生じた温度勾配によって温度が低い第二スタック３０の他方端３３の冷熱を取り出し、ループ管１１の外部（冷却対象３９）へ伝える。
【００２８】
第二低温側熱交換器３５、第二スタック３０、及び第二高温側熱交換器３４は、音波（作動気体の振動）から温度勾配を発生させる熱音響ヒートポンプを構成する。
【００２９】
図１に示す熱音響装置１０は、ループ管１１内に設けられた振動膜４５を更に備える。振動膜４５は、作動気体の振動を妨げないために振動可能に構成されている。このために、振動膜４５は、膜状の弾性体で形成される。第一スタック２０の温度勾配により発生したループ管１１内の音波を、振動膜４５によって例えば増幅することが可能となる。
【００３０】
〔熱交換部について〕
前記のとおり、第一高温側熱交換器２４は、熱交換部材２４ａと管外部分２４ｂとを有する。本開示では、第一低温側熱交換器２５、第二高温側熱交換器３４、及び第二低温側熱交換器３５がそれぞれ有する熱交換部材（２５ａ，３４ａ，３５ａ）は、第一高温側熱交換器２４の熱交換部材２４ａと同様の構成を備える。第一高温側熱交換器２４の熱交換部材２４ａを代表として、その構成について以下説明する。
【００３１】
先ず、図２により、熱交換部材２４ａが設けられるスタック２０の具体的な構成について説明する。本開示のスタック２０の一部には切り欠き部６５が設けられているが、スタック２０は円柱状である。スタック２０の中心線Ｃ０に沿う方向（長手方向）をＺ方向と定義する。スタック２０及び熱交換部材２４ａ（図３参照）に関する以下の説明では、Ｚ方向に直交する第一方向をＸ方向と定義し、Ｚ方向とＸ方向との双方に直交する第二方向をＹ方向と定義する。つまり、ＸＹＺの直交座標系を用いて各構成が説明される。
【００３２】
図２において、スタック２０は、Ｘ方向に間隔（等間隔）をあけて設けられている複数の第一流路壁４１と、Ｙ方向に間隔（等間隔）をあけて設けられている複数の第二流路壁４２とを有する。第一流路壁４１と第二流路壁４２とは交差している。隣り合う第一流路壁４１，４１と隣り合う第二流路壁４２，４２との間の空間が、一つの微小流路２１となる。微小流路２１を作動気体が通過する。なお、本開示の場合、第一流路壁４１の並ぶ第一方向（Ｘ方向）と第二流路壁４２の並ぶ第二方向（Ｙ方向）とは直交しているが、スタック２０は、第一流路壁４１の並ぶ第一方向と第二流路壁４２の並ぶ第二方向とが直交していない構成であってもよい。つまり、本開示では、Ｚ方向から見て微小流路２１が正方格子状に配置されているが、六方格子状配置されていてもよい。
【００３３】
図３は、スタック２０及び熱交換部材２４ａの分解斜視図である。熱交換部材２４ａは、スタック２０の軸方向端部２０ａとの間で熱伝達を行うための部材である。熱交換部材２４ａは、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の板部５１を有する。なお、図２及び図３等では、構成の説明を容易にするため、微小流路２１及び板部５１の数は実際よりも少なくして記載されている。
【００３４】
板部５１は、薄板状であり、Ｙ方向に直線的に延びる梁形状を有する。板部５１の間隔は、不等間隔であってもよいが、本開示では等間隔である。熱交換部材２４ａは、更に環状部５２を有する。環状部５２は板部５１のＹ方向の両端部と繋がっている。板部５１は、第一流路壁４１と接触可能であり、第一流路壁４１との間で熱伝達が行われる。熱交換部材２４ａは、熱伝導率が（スタック２０よりも）高い材質であり、金属製である。例えば、熱交換部材２４ａは銅製である。スタック２０ではＺ方向に熱勾配が生じるが、熱交換部材２４ａでは、全体の温度が均一（ほぼ均一）である。
【００３５】
図４は、板部５１と第一流路壁４１との接触部分を示す断面図である。図５は、熱交換部材２４ａが取付けられたスタック２０をＹ方向に沿って見た図である。なお、図５では、説明を容易にするため、熱交換部材２４ａを二点鎖線で示している。
【００３６】
第一流路壁４１はＺ方向に沿って直線形状を有する。第一流路壁４１はＸ方向に等間隔で設けられていて、隣り合う第一流路壁４１，４１の間が微小流路２１となる。第一流路壁４１は、Ｘ−Ｚ平面において（図４参照）全て同じ断面形状を有する。図４及び図５に示すように、第一流路壁４１のＸ方向の間隔（ピッチ）が「Ｐ１」である。
【００３７】
板部５１はＸ方向に等間隔で設けられていて、隣り合う板部５１，５１の間が板間流路５５となる。板部５１のＸ方向の間隔（ピッチ）が「Ｐ２」である。Ｘ方向で隣り合う板部５１の間隔Ｐ２は、第一流路壁４１のＸ方向の間隔Ｐ１よりも大きい（Ｐ２＞Ｐ１）。図４及び図５の形態では、Ｘ方向で隣り合う板部５１の間隔Ｐ２は、第一流路壁４１の第一方向の間隔Ｐ１の３倍と等しい（Ｐ２＝３×Ｐ１）。
【００３８】
図４において、板部５１は、本体部５３と、第一流路壁４１側に向かってＸ方向の寸法が小さくなる先細り部５４とを有する。板部５１の内のスタック２０側の端部５６のＸ方向の寸法Ｂ２は、第一流路壁４１の内の熱交換部材２４ａ側の端部５７のＸ方向の寸法Ｂ１以下に設定されている（Ｂ２≦Ｂ１）。本体部５３のＸ方向の寸法は、第一流路壁４１のＸ方向の寸法Ｂ１よりも大きく、Ｚ方向に沿って一定である。板部５１は、Ｘ−Ｚ平面において、全て同じ断面形状を有する。
【００３９】
前記のとおり、Ｐ２＝３×Ｐ１であり、Ｂ２≦Ｂ１であることによって、全ての微小流路２１が板部５１と重ならない。このため、スタック２０において、作動気体が通過可能となる微小流路２１の面積（開口面積）が減少するのを防ぐことができる。よって、熱音響効果が低減されるのを抑制することが可能となる。
【００４０】
図４及び図５に示す形態では、板部５１の間隔Ｐ２は、第一流路壁４１の間隔Ｐ１の３倍と等しい（Ｐ２＝３×Ｐ１）が、板部５１の間隔Ｐ２は、第一流路壁４１の間隔Ｐ１のｎ倍と等しければよい（Ｐ２＝ｎ×Ｐ１）。ただし、ｎは自然数である。ｎが１であってもよい。この場合、全ての第一流路壁４１それぞれに板部５１が接触する。なお、この場合、板部５１をＸ方向に薄くする必要がある。板部５１の成形を考慮すると、また、板間流路５５が狭くならないようにすることを考慮すると、ｎは２以上の自然数であるのが好ましい。図４に示す形態では、ｎ＝３であるが、ｎ＝２であってもよく、又は、ｎが４以上の自然数であってもよい。
【００４１】
図６は、前記ｎの値が小さい場合と大きい場合とのスタック２０が有する軸方向端部２０ａの温度分布の説明図である。前記ｎが小さい場合（図６の左側）スタック２０の軸方向端部２０ａに対して板部５１が（ｎが大きい場合と比較して）密となって接触する。したがって、軸方向端部２０ａにおける温度分布にばらつきが発生し難い。これに対して、前記ｎが大きくなると（図６の右側）スタック２０の軸方向端部２０ａに対して板部５１が（ｎが小さい場合と比較して）粗い範囲で接触する。熱交換部材２４ａは、スタック２０よりも熱伝導率が高い材質により構成されている。このため、前記ｎが小さい場合と比較して、前記ｎが大きい場合、軸方向端部２０ａにおける温度分布にばらつきが発生しやすい。
【００４２】
ここで、スタック２０の温度勾配は、熱音響効果のパラメータの一つである。このため、スタック２０の軸方向端部２０ａの温度分布は可能な限り一様であるのが好ましい。この観点により、前記ｎは小さいのが好ましい。しかし、前記ｎが小さすぎると、隣り合う板部５１，５１の間に形成される板間流路５５の隙間が狭くなる。板間流路５５においても作動気体が通過し、振動することから、板間流路５５の隙間が狭くなる場合、熱交換部材２４ａの領域において、作動気体が有するエネルギーのロスが大きくなる。そこで、前記ｎは、２以上であり、６以下とするのが好ましい（２≦ｎ≦６）。
【００４３】
図７は、熱交換部材２４ａの他の形態を示す断面図である。この熱交換部材２４ａは、板部５１（及び図３に示すような環状部５２）の他に、伝熱補助部材６０を有する。図８は、伝熱補助部材６０の斜視図である。伝熱補助部材６０は薄い板状の部材により構成されている。本開示の伝熱補助部材６０は、後に説明するが、格子状に配置された開口６４を有するように、第一帯部６１及び第二帯部６２を有する。また、伝熱補助部材６０は、第一帯部６１及び第二帯部６２の周囲に位置する環状帯部６３を有する。伝熱補助部材６０（環状帯部６３）は、スタック２０（図５参照）の軸方向の端面と同じ輪郭形状を有する。
【００４４】
図７に示すように、伝熱補助部材６０は、板部５１と第一流路壁４１との間に介在する。板部５１と第一流路壁４１との間で伝熱補助部材６０を通じて熱伝達が行われる。図７に示す熱交換部材２４ａは、図４及び図５に示す熱交換部材２４ａと比較して、伝熱補助部材６０を更に有する点を除いて、構成は同じである。同じ構成についての説明は省略する。熱交換部材２４ａは、熱伝導率が（スタック２０よりも）高い材質、例えば金属製であり、本開示では、板部５１と同じ材質である。熱交換部材２４ａと板部５１とは、分離可能であってもよく、接合（接着）されることで分離不能な一体構造であってもよい。
【００４５】
伝熱補助部材６０は（図８参照）、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の第一帯部６１と、隣り合う第一帯部６１を繋ぐ複数の第二帯部６２とを有する。第一帯部６１は、Ｙ方向に延びる帯状の部分である。第二帯部６２は、Ｘ方向に短い部分であり、Ｙ方向に間隔をあけて設けられている。第一帯部６１と第二帯部６２とによって伝熱補助部材６０は格子状に構成される。
【００４６】
Ｘ方向で隣り合う第一帯部６１の間隔（ピッチ）Ｑ１は、板部５１のＸ方向の間隔Ｐ２未満であって、第一流路壁４１のＸ方向の間隔Ｐ１以上である（Ｐ１≦Ｑ１＜Ｐ２）。本開示の場合、第一帯部６１の間隔Ｑ１は、第一流路壁４１の間隔Ｐ１と同じである（Ｐ１＝Ｑ１）。図７に示すように、第一帯部６１は、板部５１と第一流路壁４１との間に挟まれた状態となる。前記ｎが２以上の自然数である場合（図７では、ｎ＝３）、全ての第一帯部６１の内の一部が板部５１と第一流路壁４１との間に挟まれた状態となる。なお、図８に示すように、第二帯部６２のＹ方向の間隔（ピッチ）Ｑ２は、第二流路壁４２（図２参照）のＹ方向の間隔（ピッチ）と同じである。
【００４７】
図７において、第一帯部６１のＸ方向の寸法Ｂ３は、第一流路壁４１の内の板部５１側の端部５７のＸ方向の寸法Ｂ４以下である（Ｂ３≦Ｂ４）。第二帯部６２のＹ方向の寸法Ｂ５（図８参照）は、第二流路壁４２（図２参照）の内の板部５１側の端部のＹ方向の寸法Ｂ６以下である（Ｂ５≦Ｂ６）。
【００４８】
伝熱補助部材６０を備える熱交換部材２４ａによれば、板部５１とスタック２０との間で伝熱補助部材６０を通じて熱伝達が行われる。第一帯部６１と第一流路壁４１とが接触した状態となり、第二帯部６２と第二流路壁４２とが接触した状態となる。第一帯部６１と第二帯部６２とは繋がっている、このため、板部５１のＸ方向の間隔Ｐ２が、第一流路壁４１のＸ方向の間隔Ｐ１よりも広くなっていても（つまり、前記ｎが２以上の自然数であっても）、熱交換部材２４ａとスタック２０との間において広い範囲で全体的に熱伝導が可能となる。よって、スタック２０の軸方向端部２０ａにおける温度分布にばらつきが発生し難くなる。
【００４９】
熱交換部材２４ａが、伝熱補助部材６０を有する形態（図７）であっても、伝熱補助部材６０を有していない形態（図４）であっても、Ｘ方向で隣り合う板部５１，５１の間に形成される板間流路５５のＸ方向の寸法Ｂ７は、この板間流路５５と繋がる複数の微小流路２１のＸ方向の寸法Ｂ８の合計よりも大きい（Ｂ７＞ΣＢ８（＝Ｂ８×ｎ））。なお、この関係（Ｂ７＞ΣＢ８）は、板部５１が有する前記先細り部５４のＺ方向の全範囲、及び前記本体部５３のＺ方向の全範囲において成立する。この構成によれば、板間流路５５の寸法Ｂ７が広く確保され、スタック２０のＺ方向の隣において、板部５１によって作動気体の振動が阻害され難くなる。よって、熱交換部材２４ａが熱音響効果に与える影響を小さくすることができる。
【００５０】
図３に示すように、本開示のスタック２０には、前記のとおり、切り欠き部６５が形成されていて、円柱形状であるスタック２０は、外周の一部に平面６６を有する。これに対して、熱交換部材２４ａは、平面６６に接触可能である接触部６７を有する。接触部６７は、環状部５２からＺ方向に向かって突出している。接触部６７は、熱交換部材２４ａのＺ方向の中心線Ｃ１を基準として１８０°離れた二つの位置それぞれに設けられている。接触部６７が切り欠き部６５に嵌まるようにして熱交換部材２４ａがスタック２０に取付けられると、スタック２０と熱交換部材２４ａとは同軸状の配置となる。
【００５１】
接触部６７が切り欠き部６５に入り込み、接触部６７が平面６６に接触することで、スタック２０と熱交換部材２４ａとは相対的に回転不能となる。つまり、接触部６７は回転止め部となる。スタック２０に対して熱交換部材２４ａが回転してしまうと、板部５１が微小流路２１に重なるおそれがあるが、接触部６７（回転止め部）によりこれを防ぐことができる。前記回転止め部は、図例の形態以外であってもよく、熱交換部材２４ａは、スタック２０に対する軸方向（Ｚ方向）の中心線回りの回転を不能とするための回転止め部を有していればよい。回転止め部は、他の構成として、キーとキー溝とによる構成であってもよい。
【００５２】
図９は、更に別の形態に係る熱交換部材２４ａの説明図である。前記の各形態では（例えば図５に示すように）熱交換部材２４ａは、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の板部５１を有している。図９に示す熱交換部材２４ａは、前記の各形態と同じように、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている複数の第一板部５１を有すると共に、Ｙ方向に間隔をあけて設けられている複数の第二板部５９を有する。
【００５３】
Ｙ方向で隣り合う第二板部５９の間隔（ピッチ）Ｐ４は、第二流路壁４２のＸ方向の間隔（ピッチ）Ｐ３よりも大きい（Ｐ３＞Ｐ４）。更に説明すると、Ｙ方向で隣り合う第二板部５９の間隔Ｐ４は、第二流路壁４２のＹ方向の間隔Ｐ３のｎ倍（ただし、ｎは自然数）と等しい（Ｐ４＝ｎ×Ｐ３）。図９に示す形態の場合、ｎ＝３である。そして、第二板部５９の内のスタック２０側の端部のＹ方向の寸法Ｂ９は、第二流路壁４２の内の熱交換部材２４ａ側の端部のＹ方向の寸法Ｂ１０以下である（Ｂ９≦Ｂ１０）。スタック２０において、第二流路壁４２の構成及びその配置等は、第一流路壁４１と同様に構成される。熱交換部材２４ａにおいて、第二板部５９の構成及びその配置等は、第一板部５１と同様に構成される。図９に示す形態においても熱交換部材２４ａは伝熱補助部材６０（図８参照）を有していてもよい。
【００５４】
前記各形態において、板部５１（板部５９）の間隔（ピッチ）は全て同じでなくてもよい。この場合であっても、Ｘ方向で隣り合う板部５１の各間隔（ピッチ）は、第一流路壁４１のＸ方向の間隔（ピッチ）Ｐ１のｎ倍（ただし、ｎは自然数）と等しい。間隔が全て同じでなくてもよい点は、第二板部５９においても同様である、
【００５５】
今回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。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
２０：スタック        ２１：微小流路        ２４ａ：熱交換部材
４１：第一流路壁      ４２：第二流路壁      ５１：板部
５５：板間流路        ５６：端部            ６０：伝熱補助部材
６１：第一帯部        ６２：第二帯部        ６７：接触部（回転止め部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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