(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱体の強度が比較的大きく、設計の自由度が比較的大きい熱音響装置及び音波検査装置を提供する。【解決手段】熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される発熱体２を備える。発熱体が三次元形状を有することが好ましい。発熱体が不織シートを折り曲げて形成されることが好ましい。熱音響装置は、発熱体に電流を印加する複数の電極３をさらに備えてもよい。熱音響装置は、３以上の電極と２以上の発熱体とを備えてもよい。熱音響装置は、発熱体に光又は電磁波を照射する加熱装置をさらに備えてもよい。音波検査装置は、熱音響装置と、音波受信素子とを備える。【選択図】図１
2018133625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される発熱体を備える熱音響装置。
【請求項２】
前記発熱体が三次元形状を有する請求項１に記載の熱音響装置。
【請求項３】
前記発熱体が前記不織シートを折り曲げて形成される請求項２に記載の熱音響装置。
【請求項４】
前記発熱体に電流を印加する複数の電極をさらに備える請求項１、請求項２又は請求項３に記載の熱音響装置。
【請求項５】
３以上の前記電極と２以上の前記発熱体とを備える請求項４に記載の熱音響装置。
【請求項６】
前記発熱体に光又は電磁波を照射する加熱装置をさらに備える請求項１、請求項２又は請求項３に記載の熱音響装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の熱音響装置と、
音波受信素子と
を備える音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱音響装置及び音波検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音波を発生させる装置としては、磁石とコイルとを備える動電変換装置、コンデンサ変換装置、圧電材料を用いた変換装置等の機械振動を利用した音波発生装置が広く普及している。近年では、これらの音波発生装置とは異なり、機械振動を全く行わない熱音響効果を利用した音波発生装置（熱音響装置）の開発が進められている。
【０００３】
熱音響装置は、発熱体に電流を印加して発熱体を瞬時に発熱させることにより、発熱体近傍の空気を瞬間的に膨張させたり、発熱体への印加電流を停止して発熱体の温度を低下させることにより、発熱体の周囲の気体を収縮させたりすることで空気の疎密を形成することによって音波が発生するよう構成されている。このような熱音響装置は機械振動を伴わないため、周波数帯域が広い、周囲環境の影響を受けにくい、微細化が比較的容易であるといった利点がある。
【０００４】
熱音響装置においては、音波の発生効率を高めるため、複数のカーボンナノチューブを分子間力により接続した構造体を発熱体として用いることが提案されている（特許第４６７２７８３号公報参照）。この熱音響装置によれば、熱容量が小さく、かつ、比表面積が大きいカーボンナノチューブ構造体を発熱体に用いているため、電気信号等に対応した高速な温度変化が可能であり、音波の良好な発生ができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６７２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記公報において発熱体として使用するカーボンナノチューブ構造体は、機械的強度が小さく、容易に破断するという不都合がある。
【０００７】
また、剛性を有しないカーボンナノチューブ構造体は、例えば電極等の構造体に張架する必要があるため、設計の自由度が小さい。
【０００８】
前記不都合に鑑みて、本発明は、発熱体の強度が比較的大きく、設計の自由度が比較的大きい熱音響装置及び音波検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される発熱体を備える熱音響装置である。
【００１０】
本発明の一態様に係る熱音響装置において、前記発熱体が三次元形状を有することが好ましい。
【００１１】
本発明の一態様に係る熱音響装置において、前記発熱体が前記不織シートを折り曲げて形成されていてもよい。
【００１２】
本発明の一態様に係る熱音響装置は、前記発熱体に電流を印加する複数の電極をさらに備えてもよい。
【００１３】
本発明の一態様に係る熱音響装置は、３以上の前記電極と２以上の前記発熱体とを備えてもよい。
【００１４】
本発明の一態様に係る熱音響装置は、前記発熱体に光又は電磁波を照射する加熱装置をさらに備えてもよい。
【００１５】
本発明の別の態様に係る音波検査装置は、上述の熱音響装置と、音波受信素子とを備える音波検査装置である。
【００１６】
なお、本発明において、「繊維状炭素ナノ構造体」とは、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル、カーボンマイクロコイル等、外径（繊維径）が１μｍ未満の繊維状の炭素構造体を意味する。「不織シート」とは、繊維を織らずに熱的、機械的又は化学的な作用によって接着又は絡み合わせることでシート状に成形したものを意味し、不織布だけでなく例えば紙等の抄造体を含み、平面的なものだけでなく、例えばパルプ製卵用包装容器のように最初から立体形状を有するよう形成されるもの含む概念とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体（カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル、カーボンマイクロコイル等）を含有する不織シートから形成される発熱体を備えるため、発熱体の剛性を大きくすることができるので、発熱体の強度が大きく、設計の自由度が比較的大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図２】図１の熱音響装置の模式的平面図である。
【図３】本発明の図１とは異なる熱音響装置を示す模式的平面図である。
【図４】本発明の図１及び図３とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の図１、図３及び図４とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の図１及び図３乃至図５とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図７】図６の熱音響装置の模式的平面図である。
【図８】本発明の図１及び図３乃至図６とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図９】図８の熱音響装置の模式的平面図である。
【図１０】本発明の図１、図３乃至図６及び図８とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明の図１、図３乃至図６、図８及び図１０とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の図１、図３乃至図６、図８、図１０及び図１１とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図１３】図１２の熱音響装置の模式的平面図である。
【図１４】本発明の図１、図３乃至図６、図８、図１０、図１１及び図１２とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す模式的断面図である。
【図１５】図１４の熱音響装置の模式的平面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る音波検査装置を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の図１６とは異なる実施形態に係る音波検査装置を示す模式的断面図である。
【図１８】本発明の図１６及び図１７とは異なる実施形態に係る音波検査装置を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２０】
［第一実施形態］
図１及び図２に、本発明の一実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００２１】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に掛け渡すよう配設されるシート状の発熱体２と、この発熱体２の長手方向両側の側縁に沿って設けられる一対の電極３とを備える。換言すると、当該熱音響装置において、発熱体２は、一対の電極３間に配設されている。さらに、当該熱音響装置は、前記一対の電極３間に配線４を介して駆動電流を印加する信号発生器５とを備える。また、当該熱音響装置は、ベース部材１に発熱体２を固定する固定部材６と、電極３に配線４を接続する導電性部材７とをさらに備える。
【００２２】
当該熱音響装置は、信号発生器５により発熱体２に電流を印加して発熱体２を発熱させることにより、発熱体２の周囲の気体（例えば空気、窒素、ヘリウム等）を膨張させたり、発熱体２への電流印加を停止して発熱体２の温度を低下させることにより、発熱体２の周囲の気体を収縮させたりする。これにより、発熱体２の周囲の気体に圧力波が生じ、これが音波となって放出される。
【００２３】
〔ベース部材〕
ベース部材１は、発熱体２を支持する部材であり、十分に剛性を有する材料から形成され、自身の慣性によって又は他の構造体に固定されることによって、実質的に不動に配置されることが好ましい。
【００２４】
〔発熱体〕
発熱体２は、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成され、ベース部材１上に平面的に張架されている。なお、発熱体２の端部の剛性を向上させることにより、ベース部材１を省略してもよい。発熱体２の端部の剛性を向上させる方法としては、例えば、端部をＬ型、コの字型、□型、〇型に折り曲げる方法とすることができ、必要に応じて接着してもよい。また、発熱体２の端部の膜厚を厚くすることによって剛性を向上させてもよい。
【００２５】
発熱体２は、複数の繊維状炭素ナノ構造体が互いに当接し合うことで導電性を発現すると共に、通電時にジュール損によって発熱する。
【００２６】
発熱体２に含有される繊維状炭素ナノ構造体としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル、カーボンマイクロコイル等の炭素ナノ材料を単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。カーボンナノチューブとしては、単層のシングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）や、多層のマルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）を用いることができる。
【００２７】
発熱体２における繊維状炭素ナノ構造体は、配向性を有しないようランダムに配置されることが好ましい。つまり、発熱体２は、平面視で電気的及び機械的性質が等方性であることが好ましい。これにより、発熱体２の製造及び取り扱いが容易となると共に、発熱体２の形状の制約が小さくなる。例えば、放熱性を向上させるために、発熱体２に開口部を開ける際の電気的及び機械的制約が小さく、任意のサイズで任意の位置に形成できる。
【００２８】
発熱体２は、バインダを含んでもよい。発熱体２は、バインダを含むことで、強度が向上し、繊維状炭素ナノ構造体の飛散を防止することもできる。また、発熱体２がバインダを含むことで、発熱体２の成形の自由度が大幅に向上する。
【００２９】
発熱体２は、繊維状炭素ナノ構造体以外の繊維や添加物を含んでもよい。発熱体２は、繊維状炭素ナノ構造体以外の繊維を含むことで強度が向上する。また、繊維状炭素ナノ構造体に不純物をドープしたり、繊維状炭素ナノ構造体以外の繊維を含有（混合）するにより、発熱体２の電気抵抗を調節することもできる。
【００３０】
発熱体２の形成方法としては、繊維状炭素ナノ構造体を使用する湿式抄造、ニードルパンチ、ステッチボンド、ケミカルボンド等が適用できる。また、発熱体２の形成方法としては、繊維状炭素ナノ構造体を用いて不織シートを作製する方法の他、最初から不織シートの形態でカーボンナノファイバーを作製する方法としてもよい。
【００３１】
繊維状炭素ナノ構造体を使用する湿式抄造は、繊維状炭素ナノ構造体を分散した溶液を多孔質体で濾過することによって多孔質体上に繊維状炭素ナノ構造体を含む不織布を形成し、多孔質体からカーボンナノチューブの不織布をはぎ取って乾燥する方法とすることができる。繊維状炭素ナノ構造体の分散溶液を濾過する多孔質体の表面形状を選択することにより、所望の三次元形状を有する発熱体２を得ることができる。
【００３２】
前記繊維状炭素ナノ構造体の分散溶液の溶媒としては、水、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル類、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２イミダゾリジノン等のアミド類、例えばジメチルスルホキシド、スルホラン等の含イオウ系溶媒などを１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
また、前記繊維状炭素ナノ構造体の分散溶液には、バインダの他、例えば導電助剤、分散剤、界面活性剤等を含有させてもよい。これらは公知のものを適宜使用することができる。
【００３４】
前記バインダとしては、ゴム又は樹脂のラテックスを用いることができる。
【００３５】
ゴムのラテックスとしては、特に限定されることなく、例えば天然ゴムラテックス、合成ジエン系ゴムラテックス（ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等のラテックス）、エチレン酢酸ビニルゴムラテックス、ビニルピリジンゴムラテックス、フッ素ゴムラテックス等を挙げることができる。
【００３６】
また、樹脂のラテックスとしては、特に限定されることなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリスルホン、ポリフェニレンエーテル、シリコーン樹脂等のラテックスを挙げることができる。
【００３７】
最初から不織シートの形態でカーボンナノファイバーを得る方法としては、初めに、アクリル溶液を直流高圧電流でノズルから飛ばし、細分化することで直径がナノレベルの繊維からなるアクリルナノファイバー不織シートを製造する（エレクトロスピニング法）。次に、アクリルナノファイバー不織シートを例えば２２０℃で加熱することにより耐炎化処理を行う。さらに、アクリルナノファイバー不織シートを例えば１１００℃で加熱して炭化焼成処理（カーボンナノファイバー化）する。これにより、発熱体２として使用できるカーボンナノファイバー不織シートが得られる。
【００３８】
〔電極〕
電極３は、発熱体２の両端部にそれぞれ幅全体に亘って積層されることが好ましい。これにより、発熱体２中に流れる電流の密度を均一化し、音波発生の効率化及び発熱体の耐久性向上ができる。
【００３９】
電極３は、導電性ペースト等によって形成したものであってもよく、棒状乃至帯状の導体を導電性接着剤等で発熱体２に接続したものであってもよい。
【００４０】
〔配線〕
配線４としては、例えば被覆電線等の線状の導体を用いることができるが、カーボンナノチューブ等の繊維状ナノ炭素構造体を含有する導体を使用してもよい。
【００４１】
〔信号発生器〕
信号発生器５は、発熱体２の発熱を生じさせる駆動電流を発生し、配線４（及び電極３）を通じて発熱体２へ駆動電流を供給する。駆動電流は、当該熱音響装置の用途に応じて選択され、パルス電流であってもよく、周期的な電流であってもよい。この駆動電流の電圧としては、例えば５Ｖ以上１００Ｖ以下とすることができる。また、駆動電流の波形としては、例えばサイン波、矩形波、鋸波等とすることができる。また、駆動電流が周期的である場合の周波数としては、例えば１ｋＨｚ以上２０ＭＨｚ以下とすることができる。
【００４２】
〔固定部材〕
固定部材６としては、接着剤を用いることができる。ベース部材１が導電性を有する場合、固定部材６として、絶縁性接着剤を用いることによりベース部材１と発熱体２とを絶縁してもよく、ベース部材１と発熱体２の少なくとも一方に絶縁層を設けた後、導電性接着剤を用いて固定してもよい。また、固定部材６としては耐熱性の高い接着剤を用いることが好ましい。
【００４３】
〔導電性部材〕
導電性部材７としては、例えば、導電性ペーストを用いることができる。また、電極３を導電性ペーストにより形成する場合、導電性部材７は省略することができる。
【００４４】
〔利点〕
当該熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される発熱体２を用いたことによって、発熱体２の強度が比較的大きく、比較的容易且つ安価に製造することができ、装置の大出力化や小型化が可能である。
【００４５】
［第二実施形態］
図３に、本発明の図１とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００４６】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に、平行して掛け渡すよう配設される複数の発熱体２ａと、この発熱体２ａの長手方向両側の側縁に沿って設けられる複数対の電極３ａとを備える。さらに、当該熱音響装置は、各発熱体２ａの両端の電極３ａ間に駆動電流を印加する配線４と導電性部材７と不図示の信号発生器とを備える。
【００４７】
当該熱音響装置は、信号発生器から配線４を介して複数の発熱体２ａに個別に電流を印加して各発熱体２ａに独立して音波を発生させることができる。
【００４８】
〔ベース部材〕
図３の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００４９】
〔発熱体〕
発熱体２ａは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される帯状体であり、ベース部材１上に互いに平行且つ等間隔に張架されている。
【００５０】
図３の熱音響装置における発熱体２ａの構成としては、平面形状及び個数が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における発熱体２と同様とすることができる。
【００５１】
〔電極〕
電極３ａは、各発熱体２ａの両端部にそれぞれ幅全体に亘って積層されることが好ましい。図３の熱音響装置における電極３ａの構成としては、各発熱体２ａに設けられる点を除いて、図１の熱音響装置における電極３の構成と同様とすることができる。
【００５２】
〔利点〕
当該熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される複数の発熱体２ａを用いたことによって、各発熱体２ａが個別に音波を発生することができる。このため、当該熱音響装置は、フェーズドアレイ法による超音波探傷装置用送信プローブとして使用することができる。具体的には、各発熱体２ａの通電のタイミングを別々に制御することにより、個々の発熱体２ａから複数の超音波を発信し、意図する方向に走る単一波面を形成することができる。
【００５３】
［第三実施形態］
図４に、本発明の図１乃至図３とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００５４】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に掛け渡すよう配設される発熱体２ｂと、この発熱体２ｂの長手方向両側の側縁に沿って設けられる複数対の電極３とを備える。さらに、当該熱音響装置は、発熱体２ｂの両端の電極３間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【００５５】
〔ベース部材〕
図４の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００５６】
〔発熱体〕
発熱体２ｂは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成され、ベース部材１の内側に凹むよう断面視で円弧状に湾曲した三次元形状を有する。
【００５７】
図４の熱音響装置における発熱体２ｂの構成としては、断面形状が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における発熱体２と同様とすることができる。
【００５８】
〔電極〕
図４の熱音響装置における電極３の構成としては、図１の熱音響装置における電極３の構成と同様とすることができる。
【００５９】
〔利点〕
当該熱音響装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される複数の発熱体２ｂを用いたことによって、発熱体２ｂが円筒面の形状を保持することができる。これにより、当該音響装置は、発熱体２ｂから発生する音波を、発熱体２ｂの円筒面の中心線近傍に収束させることができる。このため、当該熱音響装置を超音波探傷装置の送信プローブに用いることで、解像度を大きく向上することができる。
【００６０】
［第四実施形態］
図５に、本発明の図１乃至図４とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００６１】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に掛け渡すよう配設される発熱体２ｃと、この発熱体２ｃの長手方向両側の側縁に沿って設けられる複数対の電極３とを備える。さらに、当該熱音響装置は、発熱体２ｃの両端の電極３間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【００６２】
〔ベース部材〕
図５の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００６３】
〔発熱体〕
発熱体２ｃは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成され、ベース部材１の内側に凹むよう断面視で概略円弧状に湾曲し、さらに微細な波形を有するよう周期的に折れ曲がった三次元形状を有する。
【００６４】
図５の熱音響装置における発熱体２ｃの構成としては、断面形状が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における発熱体２と同様とすることができる。
【００６５】
〔電極〕
図５の熱音響装置における電極３の構成としては、図１の熱音響装置における電極３の構成と同様とすることができる。
【００６６】
〔利点〕
当該熱音響装置は、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される複数の発熱体２ｃを用いたことによって、発熱体２ｃが円筒形を波打たせた形状を保持することができる。これにより、当該音響装置は、発熱体２ｃから発生する音波を、発熱体２ｃの円筒面の中心線近傍に収束させることができると共に、発熱体２ｃの面積が大きいことによって発生する音波の音圧が比較的大きい。このため、当該熱音響装置は、大出力化又は小型化が可能である。また、波打たせた形状を採用することにより、カーボンナノチューブを含有する不織シートの剛性を高めることにより変形が防止され、その結果、音波の収束する位置や音圧を維持できる。波打たせた形状の代わりに、卵パック形状やワッフル形状を採用することにより、更に剛性を高めることができる。
【００６７】
［第五実施形態］
図６及び図７に、本発明の図１乃至図５とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００６８】
当該熱音響装置は、円形枠状のベース部材１ｄと、ベース部材１ｄに外周が保持される概略球面状の発熱体２ｄと、この発熱体２ｄの外縁に沿って設けられる第一電極８と、発熱体２ｄの裏面に設けられる第一電極８と同心円環状の第二電極９と、発熱体２ｄの裏面の平面視中央部に設けられる縁形状乃至点状の第三電極１０とを備える。
【００６９】
さらに、当該熱音響装置は、発熱体２ｄの第一電極８と第二電極９との間及び第二電極９と第三電極１０との間に独立に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。この信号発生器としては、例えば、第二電極９グランドと接続し、これらのグランドと第一電極８及び第三電極１０間の電流の大きさや通電のタイミングを別々に制御することができるものとすることができる。
【００７０】
〔ベース部材〕
図６の熱音響装置におけるベース部材１ｄの構成は、平面形状を除いて、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００７１】
〔発熱体〕
発熱体２ｄは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成され、ベース部材１ｄの内側に凹むよう球面状であり、外周部がベース部材１ｄに支持される平面的なフランジ状となっている三次元形状を有する。
【００７２】
図６の熱音響装置における発熱体２ｄの構成としては、形状が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における発熱体２と同様とすることができる。
【００７３】
〔電極〕
図６の熱音響装置における電極６，７，８の構成としては、形状及び配設位置が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における電極３の構成と同様とすることができる。
【００７４】
〔利点〕
当該熱音響装置は、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートから形成される複数の発熱体２ｄを用いたことによって、発熱体２ｄを球面状に成形することが可能となっている。
【００７５】
当該熱音響装置は、このように発熱体２ｄを球面状に成形したことによって、発熱体２ｄが発生する音波を球面の略中心点に収束させることができる。このため、当該熱音響装置を超音波探傷装置の送信プローブに用いることで、解像度を大きく向上することができる。
【００７６】
また、図７に示すように、当該熱音響装置は、発熱体２ｄが第一電極８及び第二電極９間の部分と、第二電極９及び第三電極１０間の部分との実質的に２つの発熱体を備える。このため、第一電極８及び第二電極９間の部分と、第二電極９及び第三電極１０間の部分とに個別に駆動電流を印加して、それぞれ音波を発生させることができる。このように、当該熱音響装置は、発熱体２ｄが実質的に２つの発熱体に分割されているため、それぞれの通電量を大きくして、発生する音波の音圧を大きくすることができる。
【００７７】
［第六実施形態］
図８及び図９に、本発明の図１乃至図７とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００７８】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に平行して掛け渡される帯状の複数の発熱体２ｅと、この複数の発熱体２ｅを直列に接続するよう、隣接する２つの発熱体２ｅの端部を互い違いに接続する複数の中間電極１１と、両端の発熱体２ｅの中間電極１１が配設されない端部に設けられる一対の外部電極１２とを備える。さらに、当該熱音響装置は、一対の外部電極１２間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【００７９】
〔ベース部材〕
図８の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００８０】
〔発熱体〕
複数の発熱体２ｅは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートを蛇腹状に折り曲げて形成され、ベース部材１上に互いに平行且つ等間隔に支持されている。
【００８１】
図８の熱音響装置における発熱体２ｅの構成としては、立体的に形成される点及び個数が異なる点を除いて、図１の熱音響装置における発熱体２と同様とすることができる。
【００８２】
発熱体２ｅは、断面視で一定の高さを有する山型（Ｖ字）を連ねるように折り曲げられ、その面積を大きくすることによって発生する音波の音圧を増大する。
【００８３】
このように折り曲げられる発熱体２ｅの山型の高さは、発生させる音波の波長よりも小さいことが好ましい。これにより、位相がそろった音波を発生することができる。
【００８４】
〔電極〕
中間電極１１及び外部電極１２は、各発熱体２ｅの両端部にそれぞれ幅全体に亘って積層されることが好ましい。図８の熱音響装置における中間電極１１及び外部電極１２の材質等は、図１の熱音響装置における電極３の材質等と同様とすることができる。
【００８５】
〔利点〕
当該熱音響装置は、蛇腹状に折り曲げられた発熱体２ｅを備えるため、大出力化又は小型化が可能である。
【００８６】
［第七実施形態］
図１０に、本発明の図１乃至図９とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００８７】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に平行して掛け渡される帯状の複数の発熱体２ｆと、この複数の発熱体２ｆを直列に接続するよう、隣接する２つの発熱体２ｆの端部を互い違いに接続する複数の中間電極１１と、両端の発熱体２ｆの中間電極１１が配設されない端部に設けられる一対の外部電極１２とを備える。さらに、当該熱音響装置は、一対の外部電極１２間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【００８８】
〔ベース部材〕
図１０の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００８９】
〔発熱体〕
複数の発熱体２ｆは、ベース部材１上に互いに平行且つ等間隔に支持されている。各発熱体２ｆは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートを断面視矩形波状に折り曲げて形成されている。
【００９０】
図１０の熱音響装置における発熱体２ｆの構成は、図８の熱音響装置における発熱体２ｅと断面形状を除いて同様とすることができる。
【００９１】
〔電極〕
図１０の熱音響装置における電極３は、図１の熱音響装置における電極３と同様とすることができる。
【００９２】
〔利点〕
当該熱音響装置は、断面視矩形波状に折り曲げられた発熱体２ｆを備えるため、大出力化又は小型化が可能である。
【００９３】
［第八実施形態］
図１１に、本発明の図１乃至図１０とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【００９４】
当該熱音響装置は、方形枠状のベース部材１と、ベース部材１の長手方向両側の２辺間に平行して掛け渡される帯状の複数の発熱体２ｇと、この複数の発熱体２ｇを直列に接続するよう、隣接する２つの発熱体２ｇの端部を互い違いに接続する複数の中間電極１１と、両端の発熱体２ｇの中間電極１１が配設されない端部に設けられる一対の外部電極１２とを備える。さらに、当該熱音響装置は、一対の外部電極１２間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器と、ベース部材１の背面（発熱体２ｂとは反対側）に配設される多孔部材１３とを備える。
【００９５】
〔ベース部材〕
図１１の熱音響装置におけるベース部材１の構成は、図１の熱音響装置におけるベース部材１の構成と同様とすることができる。
【００９６】
〔発熱体〕
複数の発熱体２ｇは、ベース部材１上に互いに平行且つ等間隔に支持されている。各発熱体２ｇは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートを折り曲げて形成されている。
【００９７】
図１１の熱音響装置における発熱体２ｇは、図１０の熱音響装置における発熱体２ｆの断面視頂部の長さ（幅）を小さく及び底部の長さ（幅）を大きくすることで、放熱フィンの役割も持たせたものである。
【００９８】
各発熱体２ｇの底部から頂部まで（凸部）の高さを大きくし、発熱体２ｇの頂部間及び底部間の間隔を比較的大きくとることにより、発熱体２ｇに囲まれる領域内の（冷却のための）空気の流れをよくすることが好ましい。なお、ファンを用いて、各発熱体２ｇの凸部近傍の流速を早くしたり、各発熱体２ｇの凸部の一部を切断して柱状の凸を形成してもよい。
【００９９】
〔電極〕
図１１の熱音響装置における電極３は、図１の熱音響装置における電極３と同様とすることができる。
【０１００】
〔多孔部材〕
多孔部材１３は、ベース部材１に不図示の接着剤等を用いて接続されている。多孔部材１３は、例えば、超音波探傷装置用送信プローブとして使用する場合、発熱体２ｂの背面から発生する音波を多孔部材１３で吸音することにより、バックグラウンドノイズを低減し、その結果、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【０１０１】
〔利点〕
当該熱音響装置は、断面視矩形波状に折り曲げられ放熱フィンの機能を持った発熱体２ｇを備えるため、大出力化又は小型化が可能である。また、当該熱音響装置は、発熱体２ｇ背面からの不要な音波を吸収する多孔部材１３を有するため、超音波探傷装置用送信プローブとして使用することで、高Ｓ／Ｎ比の超音波探傷が可能となる。
【０１０２】
［第九実施形態］
図１２及び図１３に、本発明の図１乃至図１１とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【０１０３】
当該熱音響装置は、板状のベース部材１ｈと、ベース部材１ｈの表面に配設される発熱体２ｈとベース部材１ｈの発熱体２ｈが接する部分に配設される複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉとを備える。ベース部材１ｈには、孔部１５が形成されている。さらに、当該熱音響装置は、複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉに駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【０１０４】
〔ベース部材〕
図１２の熱音響装置におけるベース部材１ｈは、絶縁性を有する材料から形成され、発熱体２ｈ及び複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉを保持する。
【０１０５】
ベース部材１ｈは、等間隔で平行に形成され、表裏に貫通するスリット状の複数の孔部１５を有する。
【０１０６】
〔発熱体〕
複数の発熱体２ｈは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する一枚の不織シートを折り曲げて形成され、ベース部材１ｈに配設される複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ上に取り付けられる複数の底部１６と、この底部１６から上方に延びる複数の壁部１７と、隣接する壁部１７の上端間を接続する複数の頂部１８とを有する。
【０１０７】
底部１６及び壁部１７は平面的であり、頂部１８は上に凸状に湾曲している。また、底部１６と壁部１７との境界の折り曲げ角度は９０度より大きく、壁部１７と頂部１８との境界の折り曲げ角度は９０度より小さくなっている。壁部１７と頂部１８との境界は、丸く湾曲していてもよい。これにより、断面視で発熱体２ｈとベース部材１ｈとに囲まれる空間内の空気が膨張したときに、壁部１７と頂部１８との境界に作用する曲げ応力を低減することができる。
【０１０８】
また、発熱体２ｈの複数の頂部１８は、それぞれベース部材１ｈの孔部１５の上方に配置され、発熱体２ｈの複数の底部１６は、ベース部材１ｈの孔部１５と重ならないよう配置される。従って、断面視で発熱体２ｈの対向する壁部１７と頂部１８とに囲まれる空間は、孔部１５を通してベース部材１ｈの裏面側の外部空間と連通する。これにより、当該熱音響装置は、壁部１７と頂部１８とに囲まれる空間内の空気が膨張したときに前記空間内の空気の一部を外部に排出可能となっているため、発熱体２ｈに加わる応力を低減できると共に、発熱体２ｈの放熱性に優れる。なお、構造簡略化のために、孔部１５を省略してもよい。
【０１０９】
〔電極〕
各貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉは、ベース部材１ｈの表面に配置される帯状の分配部１９と、ベース部材１ｈを貫通する１又は複数の貫通部２０とを有する。分配部１９は、発熱体２ｈの底部１６をベース部材１ｈに固定すると共に、底部１６と貫通部２０とを電気的に接続する例えば導電性接着材等であってもよく、貫通部２０と接続された帯状の導体層とこの導体層と発熱体２ｈの底部１６とを接続する導電性接着材等とを有するものであってもよい。
【０１１０】
〔利点〕
当該熱音響装置は、一枚の不織シートを折り曲げて複数の底部１６、壁部１７及び頂部１８を形成することにより、平面視での面積に比して発熱体２ｈの音波を発生する面積が大きいので、大出力化又は小型化が可能である。
【０１１１】
また、当該熱音響装置は、発熱体２ｈが複数の部分に分割して駆動できるので、これらを順次駆動することにより、フェーズドアレイ法による超音波探傷装置用送信プローブとして使用することができる。例えば、各貫通電極１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇ，１４ｉをグランドと接続し、これらのグランドと各貫通電極１４ｂ，１４ｄ，１４ｆ，１４ｈ間の通電のタイミングを別々に制御することにより、個々の発熱体２ｈから複数の超音波を発信し、意図する方向に走る単一波面を形成することができる。
【０１１２】
［第十実施形態］
図１４及び図１５に、本発明の図１乃至図１３とは異なる実施形態に係る熱音響装置を示す。
【０１１３】
当該熱音響装置は、板状のベース部材１ｉと、ベース部材１ｉの表面に配設される発熱体２ｉとベース部材１ｉの発熱体２ｉが接する部分に配設される複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉとを備える。さらに、当該熱音響装置は、一対の外部電極１２間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【０１１４】
〔ベース部材〕
図１４の熱音響装置におけるベース部材１ｉは、絶縁性を有する材料から形成され、発熱体２ｉ及び複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉを保持する。
【０１１５】
〔発熱体〕
複数の発熱体２ｉは、複数のカーボンナノチューブを含有する一枚の不織シートを折り曲げて形成され、ベース部材１ｉに配設される複数の貫通電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ上に取り付けられる複数の底部１６と、この底部１６から上方に延びる複数の壁部１７と、隣接する壁部１７の上端間を接続する複数の頂部１８とを有する。
【０１１６】
底部１６及び壁部１７は平面的であり、頂部１８は上に凸状に湾曲している。また、底部１６と壁部１７との境界の折り曲げ角度は９０度より大きく、壁部１７と頂部１８との境界の折り曲げ角度は９０度より小さくなっている。壁部１７と頂部１８との境界は、丸く湾曲していてもよい。これにより、断面視で発熱体２ｉとベース部材１ｉとに囲まれる空間内の空気が膨張したときに、壁部１７と頂部１８との境界に作用する曲げ応力を低減することができる。
【０１１７】
発熱体２ｉは、各頂部１８に並んで形成される複数の通気孔２１を有する。これにより、当該熱音響装置は、壁部１７と頂部１８とに囲まれる空間内の空気が膨張したときに前記空間内の空気の一部を外部に排出可能となっているため、発熱体２ｉに加わる応力を低減できると共に、発熱体２ｉの放熱性に優れる。
【０１１８】
なお、通気孔２１を頂部１８に設ける代わりに、頂部１８と壁部１７の両方、或いは、壁部１７或いは、頂部１８と壁部１７との境界部に形成してもよい。また、構造簡略化のために、通気孔２１を省略してもよい。
【０１１９】
［第十一実施形態］
図１６に、本発明の一実施形態に係る音波検査装置の構成を示す。
【０１２０】
当該音波検査装置は、それ自体が本発明の別の実施形態である熱音響装置３１と、音波受信素子３２とを備え、熱音響装置３１及び音波受信素子３２間に配置される円筒状のワークＷの傷を熱音響装置３１が発生する超音波によって検査する超音波探傷音波検査装置である。
【０１２１】
〔熱音響装置〕
熱音響装置３１は、円筒状のベース部材３３と、このベース部材３３の内側に配置される発熱体３４と、ベース部材３３と発熱体３４とを接続する複数の固定部材３５と、ベース部材３３を貫通して発熱体３４の両端に接続される一対の貫通電極３６と、一対の貫通電極３６間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【０１２２】
＜ベース部材＞
ベース部材３３は、絶縁性及び剛性を有する材料から形成され、発熱体３４を支持する構造材である。なお、発熱体３４からの放熱性を向上させるため、ベース部材３３に孔部を形成してもよい。
【０１２３】
＜発熱体＞
発熱体３４は、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する一枚の不織シートを折り曲げて形成される。より詳しくは、この発熱体３４は、ベース部材３３の内周面に固定部材３５を用いて取り付けられ、ベース部材３３の軸方向に延びる帯状の複数の底部３７と、底部３７からベース部材３３の中心軸側に延びる複数の壁部３８と、隣接する壁部３８間を接続し、ベース部材３３の中心軸に対向する複数の頂部３９とを有する。なお、放熱性を向上させるため、発熱体３４に通気孔を形成してもよい。
【０１２４】
図１６の熱音響装置３１の発熱体３４を形成する不織シートの構成は、図１の熱音響装置の発熱体２を形成する不織シートと同様とすることができる。
【０１２５】
＜貫通電極＞
当該熱音響装置３１では、一対の貫通電極３６が発熱体３４の両端に電気的に接続されているが、複数の貫通電極３６が、発熱体３４の各底部３７に電気的に接続され、かつ１つ置きに互いに接続されることにより、発熱体３４の底部３７間に独立して電流を印加できるように構成されてもよい。
【０１２６】
〔音波受信素子〕
音波受信素子３２は、熱音響装置３１が発生し、ワークＷを通過した音波を受信して電気信号に変換する複数のセンサを有する。
【０１２７】
〔利点〕
当該音波検査装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートを折り曲げて形成した発熱体３４を有し、効率よく音波を発生する熱音響装置３１を備えるため、ワークＷ内部の傷や気泡等の欠陥を比較的正確に検出することができる。
【０１２８】
［第十二実施形態］
図１７に、本発明の図１６とは異なる実施形態に係る音波検査装置の構成を示す。
【０１２９】
当該音波検査装置は、それ自体が本発明の別の実施形態である熱音響装置３１ａと、音波受信素子３２ａとを備え、熱音響装置３１ａ及び音波受信素子３２ａ間に配置される四角筒状のワークＷａの傷を熱音響装置３１ａが発生する超音波によって検査する超音波探傷音波検査装置である。
【０１３０】
〔熱音響装置〕
熱音響装置３１ａは、四角筒状のベース部材３３ａと、このベース部材３３ａの外側に配置される発熱体３４ａと、ベース部材３３ａと発熱体３４ａとを接続する複数の固定部材３５ａと、ベース部材３３ａと発熱体３４ａとの間に配置される一対の貫通電極３６ａと、一対の貫通電極３６ａ間に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【０１３１】
＜ベース部材＞
ベース部材３３ａは、絶縁性及び剛性を有する材料から形成され、発熱体３４ａを支持する構造材である。なお、放熱性を向上させるため、ベース部材３３ａに孔部を形成してもよい。
【０１３２】
＜発熱体＞
発熱体３４ａは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する一枚の不織シートを折り曲げて形成される。より詳しくは、この発熱体３４ａは、ベース部材３３ａの外周面に取り付けられ、ベース部材３３ａの軸方向に延びる帯状の複数の底部３７ａと、底部３７ａから外側に延びる複数の壁部３８ａと、隣接する壁部３８ａ間を接続する複数の頂部３９ａとを有する。なお、放熱性を向上させるため、発熱体３４ａに通気孔を形成してもよい。
【０１３３】
図１７の熱音響装置３１ａの発熱体３４ａを形成する不織シートの構成は、図１の熱音響装置の発熱体２を形成する不織シートと同様とすることができる。
【０１３４】
＜貫通電極＞
当該熱音響装置３１ａでは、一対の貫通電極３６ａが発熱体３４ａの両端に電気的に接続されているが、複数の貫通電極３６ａが、発熱体３４ａの各底部３７ａに電気的に接続され、かつ１つ置きに互いに接続されることにより、発熱体３４ａの底部３７ａ間に独立して電流を印加できるように構成されてもよい。
【０１３５】
〔音波受信素子〕
音波受信素子３２ａは、熱音響装置３１ａが発生し、ワークＷａを通過した音波を受信して電気信号に変換する複数のセンサを有する。
【０１３６】
〔利点〕
当該音波検査装置は、繊維状炭素ナノ構造体を含有する不織シートを折り曲げて形成した発熱体３４ａを有し、効率よく音波を発生する熱音響装置３１ａを備えるため、ワークＷａ内部の傷や気泡等の欠陥を比較的正確に検出することができる。
【０１３７】
［第十三実施形態］
図１８に、本発明の図１６、図１７とは異なる実施形態に係る音波検査装置の構成を示す。
【０１３８】
当該音波検査装置は、それ自体が本発明の別の実施形態である熱音響装置３１ｂと、音波受信素子３２ｂとを備え、熱音響装置３１ｂ及び音波受信素子３２ｂ間に配置される円筒状のワークＷｂの傷を熱音響装置３１ｂが発生する超音波によって検査する超音波探傷音波検査装置である。
【０１３９】
〔熱音響装置〕
熱音響装置３１ｂは、円筒状の加熱装置４０と、この加熱装置４０の内側に配置される発熱体３４ｂと、加熱装置４０に駆動電流を印加する不図示の配線と信号発生器とを備える。
【０１４０】
＜加熱装置＞
加熱装置４０は、加熱装置４０の内部に配設された発熱体３４ｂを非接触で加熱できる。加熱装置４０としては、例えば、ランプやレーザー等の光エネルギー発生手段を設け、この光エネルギー発生手段からの光エネルギーを発熱体２に照射することにより、発熱体３４ｂの全面加熱或いは一部を走査（スキャン）加熱する。
【０１４１】
加熱装置４０としては、光エネルギー発生手段を用いる代わりに、発熱体３４ｂに電磁波を照射して発熱体３４ｂを誘導加熱するＩＨコイルやマイクロウェーブ加熱するマグネトロン等の電磁波発生手段を用いてもよい。
【０１４２】
＜発熱体＞
発熱体３４ｂは、複数の繊維状炭素ナノ構造体を含有する一枚の不織シートを円筒状に折り曲げ、不図示の導電性部材等で発熱体３４ｂの両端を接合して形成される。なお、発熱体３４ｂを折り曲げて表面積を増やしたり、光が照射される面を毛羽立たせたり、放熱性を向上させるため、発熱体３４ｂに孔部を形成してもよい。
【０１４３】
マグネトロン等の電磁波発生手段を用いて発熱体３４ｂを加熱する場合には、発熱体３４ｂは、繊維状炭素ナノ構造体として、カーボンナノコイルやカーボンマイクロコイルを含有するのが好ましい。
【０１４４】
図１８の熱音響装置３１ｂの発熱体３４ｂを形成する不織シートの構成は、図１の熱音響装置の発熱体３４ｂを形成する不織シートと同様とすることができる。
【０１４５】
〔音波受信素子〕
音波受信素子３２ａは、熱音響装置３１ａが発生し、ワークＷａを通過した音波を受信して電気信号に変換する複数のセンサを有する。
【０１４６】
〔利点〕
これらの非接触加熱法は、発熱体３４ｂにおける配線、電極及び接合部が不要となるため、熱音響装置３１ｂの構造を簡略化、軽量化、小型化及びアレイ（多画素）化が容易となる。超音波探傷装置用送信プローブとしてワークの周辺を移動させて使用する場合、配線が断線しやすいという課題があり、特にプローブを高速で駆動した場合に断線のリスクが高まる。この課題に対しては、加熱装置４０を固定配置し、光学系をスキャンすることにより、発熱体３４ｂの任意な場所から必要な音圧の超音波をケーブルレスで発生させるようにすることで、断線のリスクを大幅に低減できると共に、検査の高速化が容易となる。なお、発熱体３４ｂを移動可能に配設してもよい。
【０１４７】
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【０１４８】
当該熱音響装置において、発熱体の立体形状を抄造により形成してもよい。
【０１４９】
当該音波検査装置は、筒状のワークを検査するものに限られない。また、当該熱音響装置は、例えば上述の第一乃至第十実施形態のような熱音響装置と音波検出素子とを組み合わせて形成されるものであってもよく、熱音響装置と音波受信素子とのいずれかを移動する走査型の装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明に係る熱音響装置は、超音波探傷音波検査装置に特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１，１ｄ，１ｈ，１ｉ，３３，３３ａ  ベース部材
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，３４，３４ａ，３４ｂ  発熱体
３，３ａ  電極
４  配線
５  信号発生器
６，３５，３５ａ  固定部材
７  導電性部材
８  第一電極
９  第二電極
１０  第三電極
１１  中間電極
１２  外部電極
１３  多孔部材
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，３６，３６ａ  貫通電極
１５  孔部
１６，３７，３７ａ  底部
１７，３８，３８ａ  壁部
１８，３９，３９ａ  頂部
１９  分配部
２０  貫通部
２１  通気孔
３１，３１ａ，３１ｂ  熱音響装置
３２，３２ａ，３２ｂ  音波受信素子
４０  加熱装置
Ｗ，Ｗａ，Ｗｂ  ワーク
【図１】
2018133625.tif 000003
【図２】
2018133625.tif 000004
【図３】
2018133625.tif 000005
【図４】
2018133625.tif 000006
【図５】
2018133625.tif 000007
【図６】
2018133625.tif 000008
【図７】
2018133625.tif 000009
【図８】
2018133625.tif 000010
【図９】
2018133625.tif 000011
【図１０】
2018133625.tif 000012
【図１１】
2018133625.tif 000013
【図１２】
2018133625.tif 000014
【図１３】
2018133625.tif 000015
【図１４】
2018133625.tif 000016
【図１５】
2018133625.tif 000017
【図１６】
2018133625.tif 000018
【図１７】
2018133625.tif 000019
【図１８】
2018133625.tif 000020