(57)【要約】【課題】  構造が簡単で可動部がなく、且つ負荷に応じて低減効果を自動調節でき、発生源に作用して間接的に振動や騒音の発生を抑制することができる流体機械における流体振動又は流体騒音抑制装置を提供する。【解決手段】  少なくとも一端が開放する管２内に高温熱源８と低温熱源９を隣接して設置して熱音響発生器１を構成し、該熱音響発生器１をその管の開放端が流体機械の流体流れ場に面するように設置し、前記該熱音響発生器に局所的な温度勾配を形成して前記開口端が粒子速度の腹となるように気柱振動を発生させて前記流体流れ場の速度勾配又は温度勾配の急峻な部分の流体に作用させて、流体の速度勾配や温度勾配を緩和することによって、流体振動や流体騒音を抑制するようにする。【選択図】  図１
2006105009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体機械の流体振動や流体騒音を抑制する装置であって、少なくとも一端が開放する管内に高温側熱交換器と低温側熱交換器を隣接して設置して熱音響発生器を構成し、該熱音響発生器をその管の開放端が流体機械の流体流れ場に面するように設置し、前記該熱音響発生器に局所的な温度勾配を形成して前記開口端が粒子速度の腹となるように気柱振動を発生させて前記流体流れ場の速度勾配又は温度勾配の急峻な部分の流体に作用させて、流体の速度勾配や温度勾配を緩和することによって、流体振動や流体騒音を抑制するようにしてなることを特徴とする流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項２】
前記高温側熱交換器と低温側熱交換器の間に一方向への整流作用と蓄熱効果を持つ整流蓄熱器を設置してなる請求項１に記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項３】
前記熱音響発生器の管が一端開他端閉の管であり、管内中央に開放端から閉端に向かって低温側熱交換器、高温側熱交換器の順に配置してなる請求項１又は２に記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項４】
前記管が両端開放管であり、両開放端から管長のそれぞれ１／４の位置に開放端から中心に向かって低温側熱交換器、高温側熱交換器の順に配置してなる請求項１又は２に記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項５】
前記高温側熱交換器の熱源がバーナーである請求項１〜４何れかに記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項６】
前記高温側熱交換器の熱源が電気ヒータであり、該電気ヒータへの印加電圧を運転負荷に応じて調節する請求項１〜４何れかに記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項７】
前記気柱振動を発生させる管の長さがそれぞれ異なるものを複数用いる事で発生する粒子速度変動の周波数帯域を広げた請求項１〜６何れかに記載の振動騒音抑制装置。
【請求項８】
前記流体流れ場が、燃焼器の燃焼室であり、前記管の開口端を燃焼用バーナー付近の温度勾配が急峻な位置に設置し、外部から高温ガスを高温側熱交換器に、低温流体を低温側熱交換器にそれぞれ導入し、前記管内に気柱振動を発生させて，開口端の粒子速度変動を引き起こして火炎近傍の高温ガスと未燃低温ガスの混合を促進し、急峻な温度勾配を和らげることで、燃焼室内の燃焼振動の発生と成長を抑制することを特徴とする請求項１〜７何れかに記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項９】
高温側熱交換器に導入する前記高温ガスが燃焼器内部の高温ガスであり、低温側熱交換器に導入する前記低温ガスが未燃低温ガスである請求項８に記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項１０】
前記低温側熱交換器に導入する流体を燃焼器内低温ガス或いは燃焼器排気ガスとし、始動時にのみ熱音響発生器が作用するようにした請求項８又は９に記載の流体振動若しくは振動騒音抑制装置。
【請求項１１】
前記流体流れ場が、曲がり管直後に回転翼を有する流体機械の曲がり管内であり、前記気柱振動を発生する管を前記曲がり管の曲がり部直前又は曲がり部に開口端が面するように設置し、気柱振動により曲がり部で運動量輸送を促進し、曲がり部で発生する渦の発生を緩和し且つ大規模渦を破砕して下流の回転翼への渦の干渉を緩和して振動騒音を防止するようにしたことを特徴とする請求項１〜７何れかに記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項１２】
前記流体流れ場が、高速ガスを噴出するノズル近傍の低速流れ場であり、ノズル外周のノズル端近傍に前記管を配置し、気柱振動によりノズルから排気される高速ガス流とノズル外周に沿う低速空気流の混合を促進し、ノズル端から生じる渦を小規模渦に変換しつつノズルに帰還する干渉波の発生を防止することにより、衝撃波関連騒音の発生を弱めるようにしたことを特徴とする請求項１〜７何れかに記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項１３】
前記気柱振動を発生させる管の管径を、前記燃焼用バーナーの火炎、又は前記ノズル端から生じる渦の渦寸法よりも充分小さくした請求項８又は１２に記載の流体振動若しくは流体騒音抑制装置。
【請求項１４】
前記気柱振動の周期を前記バーナー火炎振動周期又は前記渦放出周期よりも充分短くなるような管長とした請求項１３に記載の振動騒音抑制装置。
【請求項１５】
前記管の断面形状、又は軸方向に断面積を変更し、又は管内部に突起物を設けて音響インピーダンスを変えて、気柱振動発生閾値を使用条件に合わせて調整できるようにした請求項１〜１４何れかに記載の流体振動若しくは振動騒音抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機械の流体振動若しくは流体騒音抑制装置、特に熱音響現象による流体振動や流体騒音を抑制する装置に関し、より詳細には流体機械において見られる流体振動若しくは流体騒音に対してより一層の抑制効果を得ることができ、また流体機械の負荷に応じて前記抑制効果を簡易に自動調整することができる流体振動若しくは流体騒音抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体に作用して仕事をする又は流体の作用により仕事をされる流体機械、例えばボイラー、熱交換器、ポンプ、ガスタービン、蒸気タービン、空気調和装置、ダクト配管等に於いては、流体の混合拡散、密度変化、相変化等の流体単体が原因となって、又は流体と構造物との間の衝突、渦発生、熱交換等の相互干渉が原因となって、流体振動或いは流体騒音が発生し、それらが場合によっては装置固有の共鳴構造により発達することがある。流体振動、流体騒音及び共鳴の因果関係は多様であり、機械装置が大規模になりかつ運転時の負荷が高くなる程、複雑化する傾向にある。これら因果関係についての幾つかの事例は、非特許文献１等に述べられている。
【０００３】
流体機械特有の流体振動や流体騒音は、流体と機械及び構造物の干渉や流体運動そのものに起因する事があり、一般の機械振動や機械騒音に比べて対策が体系化されているとは言い難い。従来知られている流体振動或いは流体騒音の対策は、発生源についての対策と伝播経路についての対策の大きく分けて二つある。発生源についての対策の一つは振動や騒音の発生源を弱める事である。具体的には、原因となっている構造振動を緩衝材等で抑制する事や機械装置の運転条件を変更して振動や騒音の発生を弱める事などが挙げられる。しかし、振動或いは騒音の発生源が非常に高温であるとか、渦が原因である場合には、発生源に緩衝材等の付加的対策を施すことは困難である。また、運転条件の変更は、機械装置の主性能に影響を及ぼす事があり望ましくなく、広い運転範囲で振動や騒音が発生する場合もあり得るといった問題点がある。
【０００４】
発生源についてのもう一つの対策は、共振或いは共鳴を抑える事である。共振或いは共鳴が起こる要件は振動或いは騒音の発生源がある事、及び発生源を取り巻く環境が変動周期に近い周期に相当する音響的条件を満たす事であるので、共振或いは共鳴周期を遠ざける様に発生源周囲の構造設計をすれば、振動或いは騒音の振幅は小さい値から発達しない。しかし、装置性能を確保するために構造設計を変更できない場合や既存装置で構造の変更が出来ない場合には共振或いは共鳴の存在を前提に対策を施さなければならないという問題点がある。また、共振或いは共鳴を避けた設計による構造は、別の周期の共振或いは共鳴を発生し得るという問題点がある。
【０００５】
適度な緩衝機構を設ける事も共振或いは共鳴対策の一つである。しかし、緩衝機構は振動或いは騒音発生源で生成される力学的エネルギー量に勝る力学的エネルギー量を吸収するため、緩衝機構が大型化、大容量化するという問題点に加え、多大な緩衝効果は機械装置の主性能を劣化させるという問題点が存在する。
【０００６】
一方、伝播経路についての対策では、まず配管を音や振動が伝播する場合の対策が挙げられる。例えば、配管等に見られる急拡大部や分岐管は騒音伝播経路の音響インピーダンスを変化させて、騒音の伝播を妨害するため、急拡大部或いは分岐管部で吸音と等価の効果があるとされる。さらに急拡大部や管内面に吸音材を併用することは騒音の透過損失を増加させる効果がある。しかし、配管内に主流が存在する場合には急拡大管は大きな圧力損失となる問題点がある。分岐管はその容量が一定であるため、線形性を仮定すると振動或いは騒音の成長の状態に応じて抑制効果が十分に増えないという問題点がある。
【０００７】
遮蔽も伝播経路の対策のひとつである。発生源から空間を伝播する音については発生源を遮蔽板などで覆う事、機械装置或いは配管を伝わる振動については振動吸収材を配管接合部や機械装置の固定部分に設ける事で振動や騒音を遮断をしている。しかし、遮音材は一般的には質量則に支配されるので遮音効果を持たせるには遮音材の質量を増やすか隔壁を多重とするなどの比較的大規模な対策となる。また、本来不必要な箇所についても遮蔽する事もあるので対策費用がかかるという問題点がある。
【０００８】
さらに、伝播経路の対策として、発生源から伝播する振動或いは騒音と同じ大きさで反対の位相を持つ振動或いは騒音を人工的な発生源から発生させて、互いに干渉させて伝播する振動或いは騒音を弱める能動制御法が提案されている。しかし、能動制御法には、二次音が入カセンサーに受信されることによる二次音の発振、信号処理装置の性能の限界による適用周波数の上限、誤差センサーのある位置以外での騒音増加、二次音のパワー限界、気流がある場合の雑音、などの問題点を抱えていて、適用できる事例は限られている。例えば、高圧圧縮機などに見られる高音圧条件やボイラーや燃焼器などに見られる高温条件での適用は極めて困難である。
【０００９】
一方、近年熱音響発生器の研究が活発であり、熱音響発生器は外部から与えられた熱により音響を生じさせる熱、音響エネルギー、ガス圧発振が互いに変換される閉システムであり、ピストンや振動板などの可動部分を持たずに、流体振動或いは流体音を発生する事ができる特性があり、熱音響ヒートポンプ、熱音響冷凍機、スターリングエンジン等に適用されている(例えば、特許文献１〜特許文献３参照)が、熱音響現象によって流体機械における流体振動若しくは流体騒音を抑制する技術的思想は未だ知られてない。逆に、流体機械で不可避的に発生する熱音響現象、例えば、ガスタービンの燃焼室等では熱音響振動がしばしば発生し、燃焼室内の圧力変動や渦の発生をもたらし、燃焼器に機械的な負荷の増大や不均質な燃焼をもたらすなどの不具合現象をもたらすものとしても知られている。そのため、それらの装置で発生する熱音響振動を減少させる方法なども提案されている(例えば、特許文献４，５参照)。
【特許文献１】特開２００１−３３０３３０号公報
【特許文献２】特表２００１−５２１１２５号公報
【特許文献３】特開２０００−０８８３７８号公報
【特許文献３】特開平１０−０６８５５６号公報
【特許文献４】特開２００２−６１５２１号公報
【特許文献５】特開平７−２９３８８５号公報
【非特許文献１】産業環境管理協会「公害防止の技術と法規  騒音編」、日本印刷、(2002)
【非特許文献２】G.B.Swift, "Thermo-acoustic Engines", Journal of Acoustic Society of America, 84-4, (1988), p1145
【非特許文献３】J.W.S.Rayleigh,"The Theory of Sound", Dover Pub.,(1945)
【非特許文献４】A.A.Putnam,"Combustion Driven Oscillation in Industry", Elesevier Pub.,(1971)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、流体機械における流体振動や流体騒音を抑制するには、上記のように種々の方法が提案されているが、これら従来の対策には、さらに次のような（１）〜（４）の解決すべき課題がある。
（１）装置が簡易な構造であること
複雑な機構の装置や特殊な条件でしか作用しない方法では、対策を施す機械装置の制約条件によっては適用できない場合がある上、保守の点で不利となる。振動騒音抑制装置が特殊な回路基板やセンサーを持たずに簡易構造であれば、製作コストを抑え保守点検期間が長くなるという長所が見込まれ、有意義である。また、既存の機械装置へ容易に附加する事ができれば、機械装置の改造や性能劣化を出来るだけ回避できて有利である。
（２）自律機能を有すること
騒音の能動制御装置に見られる二次音源などは、外部電源、状態監視センサー、配線が必要となるため、これらの付帯装置の不具合による動作不良や保守点検項目が増えるなどの問題がある。外部電源を必要とせず、適用する機械装置の排圧や排熱といったエネルギーを利用して自動的に騒音振動抑制機能を発揮する事ができればこれらの問題を解決できる。また、機械装置の出力が低下するか停止した場合に、特殊な監視センサーや配線を必要としないで自動的に騒音振動抑制機能も停止する事ができれば望ましい。
（３）負荷に応じて自動的に効果を調節できること
振動及び騒音の抑制は発生源の程度に応じて必要十分な効果があればよく、過大な低減性能はかえって費用対効果が悪く、対策が大掛かりになる事や機械装置の性能劣化を招く恐れがある。また、一般に機械装置の運転負荷が増すに従い回転数や発熱量が増加するため、これに応じて振動や騒音が増加する傾向がある。反対に機械装置の始動時にのみ振動騒音が著しい場合もある。そこで、機械装置の運転状態が一定の条件に至った時に、機械装置のもたらす排圧や排熱に応じて振動抑制効果を自動調節する事ができれば、振動騒音抑制が不要な運転条件での機械装置の性能劣化を減らす事ができ、操作者による監視や調整のための作業を省力化する事にも繋がる。
（４）発生源に間接的に作用すること
一般に、振動や騒音が発達した状態でこれらを抑制するには、相応のエネルギーを要する。例えば、騒音の能動制御では音源の音響パワーと同程度の音響パワーを持つ二次音源が必要となる。流体関連振動、流体関連騒音についても同様であり、流体の流れ場、温度場、密度場が不均一であると流体自身或いはこれと構造物との干渉が発生源となって大振幅の流体振動又は流体騒音が発生する。一旦発生した流体振動や流体騒音は広い範囲で大きなエネルギーを持つため、これらを直接低減するための装置は広範囲に設置することを要し、且つ振動吸収や吸音のためには所定の容積や力学的エネルギーを供給してやる必要がある。一方、流体振動や流体騒音の発生原因に働きかけて間接的に流体振動や流体騒音の発生を抑制することは、比較的少ない容量や動力を持つ低減装置で済む場合が多い。大きな速度勾配や温度勾配が原因となる流体関連振動や流体関連騒音について、その発生源である例えば、速度勾配や温度勾配の急峻な部分に働きかけて振動や騒音に係る力学的エネルギー増大のメカニズムを破壊する事ができれば、振動騒音抑制装置に係る所要エネルギーを小さくすることが可能となる。
【００１１】
本発明は、流体振動や流体騒音の抑制における以上のような解決すべき課題を熱音響現象を利用することにより、解決しようとするものであり、熱音響現象を利用した流体振動や流体騒音を抑制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】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の流体機械の流体振動若しくは流体騒音抑制装置は、少なくとも一端が開放する管内に高温側熱交換器と低温側熱交換器を隣接して設置して熱音響発生器を構成し、該熱音響発生器をその管の開放端が流体機械の流体流れ場に面するように設置し、前記該熱音響発生器に流入する流体に局所的な温度勾配を形成して前記開口端が粒子速度の腹となるように気柱振動を発生させて前記流体流れ場の流体に作用させるようにしてなることを特徴とする。
【００１３】
前記高温側熱交換器と低温側熱交換器の間に、一方向への整流作用と蓄熱効果を持つ整流蓄熱器を設置することによって、流体は該蓄熱器から熱を受取る過程と蓄熱器に熱を放出する過程を繰返し、当該流体振動の駆動源となる。前記熱音響発生器の管は、一端開他端閉の管又は両端開の管の何れでもよく、一端開他端閉の管の場合は、管内中央に開放端から閉端に向かって低温側熱交換器、高温側熱交換器を配置し、両端開放管の場合は、両開放端から管長のそれぞれ１／４の位置に開放端から中心に向かって低温側熱交換器、高温側熱交換器を配置して構成する。また、前記高温側熱交換器の熱源として、流体機械に応じて種々の熱源が採用でき、例えば微細火炎バーナーや電気ヒータを用いることができる。電気ヒータの場合は、印加電圧を運転負荷に応じて調節するようにするのが望ましい。前記気柱振動を発生させる熱音響発生器の前記管は、１個のみならず長さがそれぞれ異なるものを複数用いる事で発生する粒子速度変動の周波数帯域を広げることができ、多様の流体振動若しくは流体騒音抑制に対応できる。
【００１４】
前記流体振動若しくは流体騒音抑制装置は、ボイラー、ガスタービン等の燃焼器で起こる燃焼振動抑制に適用することができる。その場合は、流体流れ場が、燃焼器の燃焼室であり、前記管の開口端を燃焼用バーナー付近の温度勾配が急峻な位置に設置し、外部から高温ガスを高温側熱交換器に、低温流体を低温側熱交換器にそれぞれ導入し、前記管内に気柱振動を発生させて、開口端の粒子速度変動を引き起こして火炎近傍の高温ガスと未燃低温ガスの混合を促進し、急峻な温度勾配を和らげることで、燃焼室内の燃焼振動の発生と成長を抑制することができる。その場合、高温側熱交換器に導入する高温ガスとして燃焼器内部の高温ガスを採用し、低温側熱交換器に導入する低温ガスとして未燃低温ガスであることが望ましい。また、前記低温側熱交換器に導入する流体を燃焼器内低温ガスや排気ガスとすると、始動時は高温(バーナー付近)と低温(排気ガス等)の間で温度差があるため機能し、始動時の燃焼振動を抑制することができ、効果を負荷に応じて自動的に調整することができる。また、始動時に流体運動が促進され、燃焼器内の混合が進む利点がある。
【００１５】
前記流体振動若しくは流体騒音抑制装置は、曲がり管直後の圧縮機など、曲がり部の直後で剥離が生じて後ろにあるインペラ等の回転翼に不均一流れが流入して故障や騒音の原因となる装置に適用することができる。その場合は、前記流体流れ場は、曲がり管直後に回転翼を有する流体機械の曲がり管内であり、前記気柱振動を発生する管を前記曲がり管の曲がり部直前又は曲がり部に開口端が面するように設置し、気柱振動により曲がり部で運動量輸送を促進し、曲がり部で発生する渦の発生を緩和し且つ大規模渦を破砕して下流の回転翼への渦の干渉を緩和して振動騒音を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記流体振動若しくは流体騒音抑制装置は、流体を噴出するノズルを有する装置に適用することができる。その場合は、前記流体流れ場は、高速ガスを噴出するノズル近傍の低速流れ場であり、ノズル外周のノズル端近傍に前記気柱振動を発生する管を配置することによって、気柱振動によりノズルから排気される高速ガス流とノズル外周に沿う低速空気流の混合を促進し、ノズル端から生じる渦を小規模渦に変換しつつノズルに帰還する干渉波の発生を防止することにより、衝撃波関連騒音やジェット騒音の発生を弱めることができる。
【００１７】
前記気柱振動を発生させる管は、前記燃焼用バーナーの火炎、又は前記ノズル端から生じる渦の渦寸法よりも充分小さくなるような管径とし、且つ前記気柱振動の周期が前記バーナー火炎振動周期又は前記渦放出周期よりも充分短くなるような管長とするのが望ましい。また、前記管の断面形状、又は軸方向に断面積を変更し、又は管内部に突起物を設けて音響インピーダンスを変えて、気柱振動発生閾値を使用条件に合わせて調整できるようにすることによって、自立機能を発揮させることが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る流体振動若しくは流体騒音抑制装置は、一端開他端閉又は両端開の管形状の熱音響発生器を構成し、構造が単純で且つ小型に形成することができるので、既存の機械に簡易に付加する事ができる。当該装置は熱源、蓄熱整流器、熱交換器、管だけで構成されており可動部分もなく故障が少ない。そのため、保守に要する時間、費用を節約できる。また、本発明に係る装置は機械装置の運転によってもたらされる高低温度差を利用するので、特定の運転状態に至った時に、センサーや制御装置なしに自立動作することができる(自動ON-OFF機能)。また、振動や騒音が著しい状態でのみ動作し、それ以外の条件では停止するように調整が可能であるので、機械装置の性能劣化に及ぼす影響が少ない。
【００１９】
さらに、本発明に係る流体振動若しくは流体騒音抑制装置又は方法は、局所的な高低温度差が大きいほど、発生する粒子速度変動の大きさなどの作用効果が増加する。そのため、機械装置の運転負荷が増して局所的な温度差が増大するに伴って生ずる流体振動又は流体騒音に対して、振動又は騒音抑制効果をセンサーや制御装置なしに自動調節する事ができる(適応制御機能)。さらにまた、本発明に係る装置又は方法は、機械装置によって形成された振動場又は騒音場に直接作用するものではなく、発生源の振動又は騒音の発生を支配する機構に作用することで、間接的に振動又は騒音の発生を抑制するため、直接作用する場合に比べて所要動力は少なくて済む。また、所要動力を機械装置の余分な排熱から得ることを想定しており、省エネルギーの効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明の流体振動若しくは流体騒音抑制装置に用いる熱音響発生装置の基本形態を示し、図２はその作動の模式図である。本実施形態の熱音響発生装置１は、一端開他端閉管の熱音響発生装置である。熱音響発生装置は、管内に高低熱源としての熱交換器を近接しておいて、その間に一方向への整流作用と蓄熱効果を持つ整流蓄熱器を置いて、高低両熱源間に局所的な温度勾配を形成することによって、整流蓄熱器を通過する流体と高低両熱源との熱の授受には流体の運動に対して一定の位相差が存在し、熱源からの熱エネルギーが流体振動あるいは流体音という機械的エネルギーとして現れるものである。本実施形態に係る熱音響発生装置１は、中央部分を断熱材で構成された断熱管部３とし、その両端部が管本体部４，５となっている一端閉の管２で構成されている。断熱管部３の内部には多数の蓄熱板６が管軸方向に平行に充填されて蓄熱器７を構成している。蓄熱器７は、平行に配置した多数の蓄熱板が整流格子のような構造となっており、流体の通過は自由である。蓄熱板６(蓄熱器７)の両端に熱交換器を構成する金網８，９が設けられている。
一方、断熱管部３の両端に面する管本体部４、５の端部近傍の管壁には熱交換用配管１０，１１が埋め込まれており、図示するように閉端側の熱交換用配管１０を高温ガスが、開端側の熱交換用配管１１を低温流体(例えば冷媒)として、冷却液又は冷却ガスが流れ、金網８，９を一定温度に加熱、冷却する。従って、金網８が高温側熱交換器を構成し、金網９が低温側熱交換器を構成している。前記断熱管部３の中央が管２の管長Ｌの中央、即ちＬ／２に位置し、金網８，９が中央部に対して対称に近接して配置されている。
【００２１】
なお、熱交換用配管は、上記構成に限らず適宜構成することができる。例えば、熱交換器は、管断面に一様に存在しながらもガスの通過を妨げない構造であればよく、上記のようにメッシュ状の金網８を管壁に固定して管壁を通る熱交換器から熱の授受がされる構造でも良いし、細管をメッシュ状に管断面に配置して、細管内をそれぞれ高音ガスと低温流体を通して管内を通過する空気と熱交換するようにしてもよい。何れにせよ、外部の高音熱源の熱を管内ガスに伝達し、管内ガスから熱を奪って外部の低温熱源に捨てる熱の伝達経路が確立され、管内ガスへの熱交換は管断面一様でかつ管軸方向に極めて短い区間で発生することが要件とされる。熱交換器の間には上記のように整流作用を兼ねた蓄熱器を設置するのが望ましいが、後述するように蓄熱器は設置しなくてもよい。
【００２２】
本実施形態の熱音響発生装置１は、以上のように構成され、高温ガスと低温流体はそれぞれ管本体部４、５の管壁と熱交換して、蓄熱板６に接するそれぞれ金網からなる高温側熱交換器（高温側熱交換器）８、低温熱源（低温側熱交換器）９を所定の温度に保つ。高温ガスと低温流体との温度差が増加すると夫々に該当する金網の温度差が発生し、管軸に沿って蓄熱器７に温度勾配が発生する。蓄熱器７を通過する空気が管軸方向に周期変動すると、蓄熱板と蓄熱板に挟まれた領域にある空気との間の熱流速変動と空気の圧力変動とが所定の位相関係となり、熱エネルギーの一部が力学的エネルギーに変換されて、圧力変動が時間と共に増加する現象を引き起こす。圧力変動は開放端で速度変動の腹を形成し、閉端で圧力変動の腹を形成する。高温ガスと低温流体との温度差が低下すると、高温熱源から低温熱源への熱輸送量が減少して力学的エネルギー生成量も減少するため、前記圧力変動、速度変動が停止する、つまり気柱振動が止む。低温流体温度を一定に保った場合、高温ガスを暖めれば気柱振動が励起され、高温ガスを暖める事を止めると気柱振動は次第に弱くなり、やがて止む。このように、管内で励起される気柱振動が発生するには、高低熱源間の温度差に所定の閾値が存在する。したがって、その閾値によって自立的にオン・オフ機能を有するため、後述する実施例で詳述するように、高温熱源及び低温熱源に導入する流体温度の変化に追従して、特別なセンサーや演算装置を付加しなくても当該装置の作動範囲を自動的に調節することができる。即ち、高温熱源及び低温熱源に導入する流体温度の変化に追従する自律機能を発揮させることが出来る。したがって、熱源に導入する流体として、当該装置を適用する流体機械等の駆動によって生じる排ガス等を利用すれば、流体機械等の負荷（出力）によって排ガス温度が相違することから、例えば始動直後のみ作動するとか、逆に始動時は作動せず定常時のみに作動するとか、負荷に応じて自動的に作動させることが出来る。
【００２３】
図２〜図６は、熱音響発生装置の上記作用原理をより詳細に説明するための模式図である。熱音響発生器における気柱振動とは、加振源の代わりに高温又は低温熱源によって引き起こされる流体振動を言う。熱源は内部で時間的に一定の熱量を放出又は吸収するにも関わらず、熱源を取り巻く流体の圧力変化と熱源表面の熱流束変化とが適度な位相関係となると、流体振動が促進されたり、抑制されたりする。図２には基本次数つまり最も波長の長い気柱振動を励起する一端開他端閉管内に置かれる低温熱源と高温熱源の例を示す。低温熱源と高温熱源の間には急峻な温度勾配が形成されるが、ここに蓄熱器７が設置されているので、隣り合うス蓄熱板６にはさまれた領域にある流体は蓄熱板６から熱を受け取る過程と蓄熱板に熱を放出する過程を繰り返し、流体振動の駆動源となる。
【００２４】
流体振動が促進又は抑制される機構をおおまかに説明すると次の通りである。図３は、低温熱源(低温側熱交換器９)、高温熱源(高温側熱交換器８)、及び蓄熱板６を二組示したものである。管内に振動が励起しない状態でも管内には圧力と粒子速度の微小な変動が存在する。蓄熱板６表面の熱流束も蓄熱板周囲流体の状態によって変動する。蓄熱板表面極近傍は境界層近傍領域であり蓄熱板６表面からの熱伝導により急速に温度変化が起こる。一方、蓄熱板表面からある程度離れた中央部主流領域は、音波の主な断熱的伝播経路となっている。この領域と境界層近傍領域との熱の授受は主に熱伝導によるが、拡散に要する時間が前記の場合と異なり、無視できない。そのため、境界層近傍領域と同じ温度即ち蓄熱板表面と同じ温度となるには時間遅れが生ずる。このことは、巨視的には蓄熱板間を占める主な流体と蓄熱板との間の熱の移動、即ち熱流束には、流体の粒子運動に対して時間遅れ或いは位相遅れが存在する事を意味する。
【００２５】
仮に、主流領域の粒子速度が高温熱源側に大きい時には、低温側の流体が蓄熱板６間の領域に進入するため、低温熱源、高温熱源及び蓄熱板周囲の温度分布は図４のように変化し、定常温度勾配に比べて低温側に緩やかで高温側に急峻となり、全体的に定常温度分布よりも低い温度分布が形成される。この時、主流流体温度は蓄熱板表面温度よりも低くなるので、蓄熱板６から流体への熱流束が発生する。しかし、前記の位相遅れの理由により主流流体の粒子速度が最大となってから時間遅れを伴って熱流束が最大となる。
【００２６】
反対に、主流領域の粒子速度が低温熱源側に大きい時(高温熱源に向かう方向を正とすると負方向に大きい時)には、高温側の流体が蓄熱板間の領域に進入するため、低温熱源、高温熱源及び蓄熱板周囲の温度分布は図５のように変化し、定常温度勾配に比べて低温側に急峻で高温側に緩やかとなり、全体的に定常温度分布よりも高い温度分布が形成される。この時、主流流体温度は蓄熱板表面温度よりも高くなるので、流体から蓄熱板への熱流束が発生する。しかし、前記の位相遅れの理由により主流流体の粒子速度が負方向に最大となってから時問遅れを伴って熱流束が最大となる。
【００２７】
蓄熱板６に挟まれた領域にある主要な流体の素粒子速度、圧力、及び受け取る熱流束の位相関係を整理すると図６に示す事が出来る。一端開他端閉の管内に形成される最低次数の定在波は、開放端から管長の半分の距離では粒子速度が圧力に対して９０度進んでいる事を考慮すると熱流束は圧力に対して熱源は９０度以内の位相にある事がわかる。この時、流体の圧力が定常圧力よりも僅かに高い時に蓄熱板表面からの熱流束が定常熱流束よりも僅かに多く、周囲流体の圧力が定常圧力よりも僅かに低い時に蓄熱板表面からの熱流束が定常熱流束よりも僅かに少ない、という時間的関係(以降、位相関係という)が満たされる。つまり、高低両熱源、蓄熱板、及び蓄熱板に挟まれた流体は内燃機関と同様な行程を行うので熱源からの熱エネルギーが流体振動或いは流体音という機械的エネルギーとなって現れるのである。
【００２８】
以上は、一端開他端閉の管の場合であるが、両端開の管から構成される熱音響発生装置２０にもできる。図７は、両端開の管２１に適用した場合の作動説明のための模式図である。前記実施形態と同様な部分は同様な符号を付し、詳細な説明は省略し、相違点のみ説明する。両端開放管２１で最低次数のモードを考慮すると、管中央が圧力の腹でかつ速度の節となる事から、開放端から管長Ｌの１／４の位置に開放端から中央に向かって低温熱源(低温側熱交換器)２２、高温熱源(高温側熱交換器)２３の順に熱源を配置し、その間に蓄熱器２４を配置すればよい。図７は高低両熱源の組をＬ／４、３Ｌ／４の位置に二つ配置した場合の熱音響発生装置２０の模式図（ａ）と、その時に空気が受け取る熱流速変動と空気の圧力変動の位相関係をそれぞれの高低熱源の位置に対応して（ｂ）、（ｃ）に示している。そのときの圧力変動と速度変動の最低次モードを図８に示す。図中、実線２５は圧力変動を、破線２６は熱流速変動をそれぞれ示す。いずれの場合も、熱流束変動と圧力変動の位相差は９０度以内にあるので、熱機関を形成し、気柱振動が励起される。片方にのみ配置しても気柱振動は励起される。熱源を使って、管内に発生した気柱振動を積極的に抑制する事もできる。
【００２９】
図９は、他の実施形態に係る熱音響発生装置３０であり、高低両熱源の配置を図２と反対にした場合、つまり管３１の開放端から閉端に向かって高温熱源３２、低温熱源３３の順に配置した場合である。この状態では、蓄熱器３４を通過する空気が管軸方向に振動した時の熱流束変動が図６、図７で説明した位相と逆位相となり、圧力変動と熱流束変動の位相関係は図１０に示すごとく圧力の高い時に熱が奪われ、圧力の低い時に熱が供給される熱サイクルを構成する。これは仕事をして熱を奪う事に相当し、管内の力学的エネルギーが減少し、気柱振動の成長が抑制される結果となる。この振動抑制を両端開放管で実現するための高低両熱源配置を図１１（ａ）に示し、そのときの管端からＬ／４の位置及び３Ｌ／４の位置での圧力変動と熱流速変動の位相関係を同図（ｂ）に示す。
【００３０】
図１２は、高温熱源及び低温熱源間に蓄熱器を設けてない場合の熱音響発生装置の基本形態を示している。本実施形態の熱音響発生装置４０では、一端開他端閉の管４１の中央付近に開放端から閉端に向かって低温熱源（熱交換器）４２と高温熱源（熱交換器）４３が隣接して設置されている。両熱源は管断面に一様に存在しながらもガスの通過を妨げない構造となっており、例えば、図示のようにメッシュ状の金網が管壁に固定されていて管壁を通る熱交換器から熱の授受がされる構造でもよいし、細管をメッシュ状に管断面に配置して、細管内をそれぞれ高温ガスと低温流体を通して管内を通過する空気との熱交換してもよい。高温熱源側に微細火炎バーナーを配置してもよい。いずれにせよ、外部の高温熱源の熱を管内ガスに伝達し、当該管内ガスから熱を奪って外部の低温熱源に捨てる熱の伝達経路が確立され、管内ガスへの熱交換は管断面内一様でかつ管軸方向極めて短い区間で発生する事が要件とされる。管断面形状は任意である。
【実施例１】
【００３１】
以下、上記熱音響発生装置を利用した流体機械の流体振動若しくは流体騒音を抑制する流体振動抑制装置又は流体騒音抑制装置の実施例を図面を基に詳細に説明する。
図１３は、燃焼器における燃焼振動を抑制するのに適用した実施例である。燃焼器内部に発生する燃焼振動のうち、熱励起による振動は、バーナー付近で温度勾配が急激に増加している部分が発生源である。前述の熱による気柱振動発生原理と同様にバーナー近傍温度勾配部分でガスが圧力変動とともに周期変動すると高温熱源から熱エネルギーを供給されて熱機関を形成する。燃焼振動発生源である熱機関の作用を小さくする（具体的には熱流束を小さくするとか、圧力変動に対する熱流束変動の位相を乱す若しくは圧力変動と熱流束変動との相関を弱めるなどが該当する）ならば、燃焼振動抑制に繋がる。
燃焼部分からの熱流束を下げるには温度勾配を緩やかにする事が一つの方法である。温度勾配を緩やかにするには、バーナー上流にある比較的低温の未燃ガスと高温ガスとの混合を促進する事が効果的である。本発明に係る気柱振動を励起する熱音響発生装置の管の開口部をバーナー上流付近に設置する事で、気柱振動に伴う開口部の粒子速度変動が温度勾配部分周辺の混合を促進し、熱伝達率が上昇する結果、温度勾配を緩やかとする事が期待できる。温度勾配がある部分のガスの混合により、ガスの圧力変動と受熱熱流束変動の相関を乱し、熱機関として作用する事を妨げる効果も期待できる。
【００３２】
管内の熱源の熱交換器に供給するガスについては、高温側は燃焼ガスを低温側には外気又は燃焼器内の未燃ガスを導入する事と燃焼器自身の動作に呼応して当該振動騒音抑制装置が作動、停止することとなる。即ち、低温側熱交換器に未燃ガスを導入すると、燃焼器始動直後には高低両熱源の温度差が大きいため、気柱振動は強く励起されて前記混合作用とそれに伴う振動騒音抑制作用は大きくなる。燃焼器始動後時間が経過すると熱伝導等によって燃焼器内部の温度が上昇し未燃焼ガス温度も上昇するため、高低両熱源の温度差が低下し、振動騒音抑制作用が弱まり閾値を下回ると作用が停止する。このように低温ガスを選択すると、燃焼振動が始動時に著しい場合には、振動が発生する時にのみ抑制効果が働き、振動が小さい時には抑制効果が下がり気柱振動自身が燃焼性能に悪影響を及ぼさないという特徴がある。
【００３３】
本実施例は、以上の原理に基くもので、ガスタービンの燃焼器は、近年窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出を抑制するために、極微細火炎を使って均一な燃焼を行なうようにすることが行なわれているが、その場合、バーナー近傍で上流側との間に急峻な温度勾配が形成される。この急峻な温度勾配が原因となって燃焼器内部で気柱振動に相当する燃焼振動が発生する。本実施例では、当該燃焼振動を抑制するために、前記した熱音響発生装置４７の管開口端を微細火炎４６付近に位置するように設置し、同図（ｂ）に示すように、管４８内の低温熱源に繋がる熱交換部４９に例えば外気或いは圧縮機抽気等を導入し、高温熱源へ繋がる熱交換部５０には燃焼ガスを導入する。
【００３４】
以上のように構成することによって、燃焼器４５が始動して燃焼温度が上昇すると当該装置の高低熱源の温度差が上昇して、管内に気柱振動が成長する。気柱振動は開口部で粒子速度の腹となるため、これを火炎近傍に設置する事で火炎上流の低温ガスと火炎近傍の高温ガスの攪拌を促進して、火炎近傍の温度勾配を緩やかにする効果が期待できる。攪拌作用は、火炎近傍の温度勾配が緩やかにして熱流束を弱める作用、及び圧力変動と熱流束変動の位相関係を熱機関として作用する位相関係からずらす作用がある。その結果、火炎近傍の温度勾配部分は熱機関としての働きが妨害され、熱エネルギーから力学的エネルギーへの変換が不十分となり、燃焼振動の成長が抑制される。火炎近傍に粒子速度変動を附加する事は火炎不安定化に繋がる事が懸念されるが、当該装置単体では火炎不安定を及ぼさない程度の細管を多数配置するとか、管長の異なる管を多数配置するとかして複数の粒子速度変動を励起して、燃焼振動発生の源にのみ作用する事で、燃焼不安定を避けることができる。
【００３５】
攪拌の効果は燃焼ガス温度が上がる程、つまり燃焼器の負荷が増える程増加する。その結果、燃焼器内部では、熱音響発生装置を設置しない場合に比べて急峻な温度勾配が緩和され、燃焼振動を抑制される。したがって、本実施例によれば、管と熱源という簡易構造の熱音響発生装置を設置するたげで、効果的に燃焼器の燃焼振動を抑制することができると共にＮＯｘの低減化も期待できる。しかも、熱音響発生装置を燃焼器への適用に際して燃焼器形状を殆ど変える事がないので、従来の燃焼器に容易に適用可能である。
以上は、ガスタービンなどの燃焼器を例に説明したが、同様な効果は、ボイラーの燃焼振動やロケット燃焼器の不安定燃焼などにも適用できる。また、後流と干渉して発生する回転機械騒音や超音速ノズルから発生する衝撃波関連騒音の低減ついても、原因となる渦を小さい多数の渦に分割したり、壁面近傍の運動量促進による剥離を防止したりする事で騒音発生源を弱め、もって騒音発生を抑制する事ができる。
【実施例２】
【００３６】
図１４は、曲がり管直後の圧縮機や航空機翼面など、曲がり部の後ろにあるインペラに不均一流れが流入して故障や騒音、あるいは揚力低下を引き起こす現象の発生を防止するために、曲がり管部に本発明の熱音響発生装置を適用した実施例を示す。図１４は曲がり管５５の直後に圧縮機またはポンプ等のインペラ５６を設置してある場合の模式図であり、曲がり部の直後では流れの剥離が生じるので、不均一流れや剥離渦が後ろにあるインペラ５６に衝突すると大きな干渉音が発生し、場合によっては回転ぶれを起し破損に至ることがある。そこで、本実施例では、本発明の熱音響発生装置５７を曲がり部やその直前に配置して、機械装置の負荷に応じて熱音響振動を発生させて、剥離部の運動量輸送を促進することによって、渦や不均一流れの発生を抑制するようにした。
【００３７】
熱音響発生装置５７は、図示の開口部、即ち粒子速度運動の腹となる部分を剥離位置に設置し、開口部側に位置する低温熱源５８の熱交換器に低温流体を導入し、高温熱源５９の熱交換器に機械装置の排熱を導入し、気柱振動を励起するようにした。熱音響発生装置の開口部が曲がり管の流体流れ場に面する位置には、穴明き板６０又は柔軟構造膜を設置し、流体を加振するようにした。以上のように熱音響発生装置を曲がり管の曲がり部又はその直前に設置することによって、熱音響発生装置で発生した気柱振動が流体を加振し、流れ場の速度勾配が大きいところでの運動量輸送を促進し、剥離を防止すると共に、大規模渦が発生するとそれを破砕して微細渦にする作用効果がある。それにより、渦や不均一流れが後流側にあるインペラと干渉して振動騒音を発生することを抑制することができる。
【００３８】
上記液実施例の応用例として、ロケットモーターのポンプに適用した場合、高温熱源に、燃焼ガスを導入し、低温熱源に液体燃料を導入すると、低負荷時は燃焼ガスの温度が低いため高温熱源と低温熱源の温度差が小さく気柱振動は発生しない。低負荷時はポンプの始動性などが重要であるため、気柱振動はかえって不要なので低負荷時に熱音響発生装置が作動しないのは好都合である。一方、高負荷時になると燃焼ガス温度が上昇するため、低温熱源と高温熱源の温度差が大きくなり、気柱振動が発生する。高負荷時は流量も多く、剥離の影響はインペラの損壊につながるので熱音響発生装置の動作は、それらの剥離の影響を防止するために好都合である。このように、本発明では、高温熱源、低温熱源を適用する機械装置から採用することによって、特別な制御機構を必要とせずに機械装置の負荷に応じて自動的にあるいは能動的に熱音響振動を発生させて、剥離部の運動量輸送を促進することができる。
【００３９】
また、他の適用例として、航空機の離陸時の主翼表面の乱流促進のために利用できる。現在、離陸時の主翼表面の乱流促進のためにヴォルテクスジェネレータなどが使われているが、該主翼表面の乱流促進は離陸時に必要であり、巡航時には不要である。そこで、小型軽量で且つ離陸時のみ自動的に作動するような主翼表面の乱流促進手段が求められている。
そこで、主翼表面に現在のヴォルテクスジェネレータに代えて本発明の熱音響発生装置を設置し、高温熱源にタービン入口の燃焼ガス又はエンジン排気を導入するようにすれば、離陸時にはエンジン出力が最大となるのでタービン入口温度も最大となり、高温熱源と低温熱源の温度差が大きく熱音響発生装置に気柱振動が発生し、主翼表面の乱流を促進する。一方、巡航時には高温熱源温度が低下し、気柱振動の作用を停止する事が可能である。
【実施例３】
【００４０】
図１５は、本発明の熱音響発生装置をジェットエンジンの騒音を軽減するために、ジェットエンジンのノズル部に適用した実施例を示している。
航空機のジェットエンジンのノズルからの排気ガス流速は、ノズル外周面の大気流速よりも高速であるので、ノズル後方では高速流れと低速流れの差が大きく渦が励起され、ジェット騒音が起こる。また後方に衝撃波があるとその渦が衝撃波と干渉して帰還回路を形成し、高周波の高い鋭い騒音であるスクリーチ音を発生する。その騒音の発生を抑制するために、本実施例では、熱音響発生装置６５をジェットエンジンのノズル６６の先端近傍外周面の大気流れ場の流れ方向に開口部が面するように設置してある。即ち、熱音響発生装置の開口部側に低温熱源６７を設け、閉塞側に高温熱源６８を設け、高温熱源には排気ガスを導き、低温熱源に、開口部が粒子速度変動の腹となるように気柱振動を励起するように設置してある。
【００４１】
このように、ノズル近傍に熱音響発生装置による気柱振動が発生することによって低速流と高速流の混合が促進され、平均速度を早く低下させジェット騒音を低減することができる。また、生成渦を多数の小型渦にすることができ、衝撃波との干渉を弱め、かつ帰還回路を壊すことで衝撃波関連騒音を弱めることができる。そして、高温熱源に排気ガスを利用することによって、従来のミキサの場合と相違して、巡航時等出力が低い場合、即ち熱音響発生装置の作用を必要としない場合は自然に作用しなくなるので、それによる圧力損失が生じる恐れもない。
なお、図１５において、中心線より下半分のノズル後方に破線で記載されている部分は、速度分布を模式的に表している。
前記実施例のようにノズル近傍に熱音響発生装置を設けることによって低速流れと高速流れの混合が促進され、その結果排気平均速度が低減され、ジェット騒音低減につながる。
【実施例４】
【００４２】
本実施例は、分岐管のあるダクトの騒音低減に適用した実施例である。
図１６に示すように、ダクト７０の途中に端部が閉じて閉端となっている分岐管７１があると、上流にある騒音源からダクト内を伝播する騒音は、騒音源から見て音響インピーダンスがゼロになるので伝播する音は理論的には全て分岐管に向かい、分岐管から下流へは音が伝播しない。長さＬの分岐管入口からＬ／２の位置に高低両熱源を配置すると次の効果が生じる。
１）分岐管入口から順に低温熱源、高温熱源の順に熱源を置くと、分岐管内で波長が４Ｌの定在波気柱振動が励起され、分岐管入口の音響インピーダンスがゼロになるとともに管内部での摩擦損失を増加するので、熱源がない場合に比べて吸音効果が増す。この場合、分岐管内壁には摩擦損失、吸音を促進するように、吸音材を敷き詰めたり、メッシュ、粗状、突起等を設けることもよい。
２）分岐管入口から順に高温熱源、低音熱源の順に熱源を置くと、分岐管内部に励起される波長４Ｌの定在波気柱振動は、熱源近傍で力学的エネルギーが熱源において熱エネルギーとして吸い上げられるため、励起した振動は減衰する。分岐管入口の音響インピーダンスは依然としてゼロなので分岐管に入る音波は内部で定在波を励起しても熱源において吸収されるため、熱源が無い時に比べて吸音効果が増す。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、熱音響現象により流体振動若しくは流体騒音を抑制することができ、単に熱音響発生装置を流体流れ場に設置するのみで、熱音響発生装置の低温熱源及び高温熱源を機械装置自体から採用することができ、非常に構成が簡単であり、且つ対象の機械装置の負荷に応じて前記抑制効果を簡易に自動調整することができると共に自律機能を発揮させることができ、しかも発生源に間接的に作用するため、種々の流体機械、例えばボイラー、熱交換器、ポンプ、ガスタービン、蒸気タービン、空気調和装置、ダクト配管等の流体騒音や流体振動抑制装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る一端開一端閉の熱音響発生装置の一部断面正面概略図である。
【図２】その作用説明の模式図である。
【図３】熱音響発生装置における高低温両熱源及び蓄熱器２組間の熱輸送の説明図である。
【図４】図３において速度変動がＸ＞０の時の流体温度分布説明図である。
【図５】図３において速度変動がＸ＜０の時の流体温度分布説明図である。
【図６】図１に示す熱音響発生装置のＸ＝Ｌ／２における圧力、速度、流体受熱量の位相関係図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態に係る両端開の熱音響発生装置の断面模式図、（ｂ）及び（ｃ）はそのＸ＝Ｌ／４及びＸ＝３Ｌ／４における圧力、速度、流体受熱量の位相関係図である。
【図８】図７に示す熱音響発生装置の管内に出来る圧力変動と速度変動の基本モード図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る一端開他端閉の熱音響発生装置の断面模式図である。
【図１０】図９に示す熱音響発生装置のＸ＝Ｌ／２における圧力、速度、流体受熱量の位相関係図である。
【図１１】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る両端開の熱音響発生装置の断面模式図、（ｂ）及び（ｃ）はそのＸ＝Ｌ／４及びＸ＝３Ｌ／４における圧力、速度、流体受熱量の位相関係図である。
【図１２】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る一端開一端閉の熱音響発生装置の断面正面概略図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【図１３】（ａ）は燃焼器内燃焼振動に適用した場合の本発明の実施形態に係る振動騒音抑制装置の説明図であり、（ｂ）はその拡大図である。
【図１４】曲がり管直後の回転部材の振動騒音抑制に適用した場合の本発明の他の実施形態に係る振動騒音抑制装置の説明図である。
【図１５】ノズル後流れの混合ジェット騒音抑制に適用した場合の本発明の他の実施形態に係る振動騒音抑制装置の説明図である。
【図１６】ダクト騒音における分岐管の性能向上に適用した場合の本発明の他の実施形態に係る振動騒音抑制装置の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、２０、３０、４０、４７、５７、６５  熱音響発生装置
２、２１、３１、４１、４８  管
３  断熱管部
４、５  管本体部
６  蓄熱板
７、２４  蓄熱器
８、２３、３２、５０、５９、６８  高温熱源（高温側熱交換器）
９、２２、３３、４２、４９、５８、６７  低温熱源（低温側熱交換器）
１０、１１  熱交換用配管
２５  圧力変動
２６  速度変動
４５  燃焼器
４６  微細火炎
５５  曲がり管
５６  インペラ
６０  穴明き板
７０  ダクト
【図１】
2006105009.tif 000003
【図２】
2006105009.tif 000004
【図３】
2006105009.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006105009.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006105009.tif 000009
【図８】
2006105009.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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