(57)【要約】【課題】スタック本体の熱が、その外側を囲う外周部材に伝達されることを抑制可能な熱音響装置のスタックを提供する。【解決手段】実施形態によれば、熱音響装置の音圧発生部２０は、温度勾配が形成されるスタック３０と、スタック３０に熱を伝達する第１熱交換器としての吸熱器２２と、吸熱器２２からスタック３０に伝達された熱を受ける第２熱交換器としての放熱器２４を有している。スタック３０は、作動流体が貫流可能な貫通通路が並列に複数配列されているスタック本体３３と、スタック本体３３の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材３５とを有している。スタック本体３３と外周部材３５との間には、断熱用空間３７が形成されている。【選択図】図３
2015121361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられて温度勾配が形成されるスタックであって、
作動流体が貫流可能な貫通通路が並列に複数配列されているスタック本体と、
前記スタック本体の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材と、
を備え、
前記スタック本体と前記外周部材との間には、前記スタック本体の熱が前記外周部材に伝達されることを抑制可能な、断熱用空間が形成されている
ことを特徴とする熱音響装置のスタック。
【請求項２】
前記断熱用空間は、空気が充填されている
ことを特徴とする請求項１に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項３】
前記断熱用空間は、真空となるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項４】
前記外周部材のうち前記スタック本体と対向する内面には、当該スタック本体から輻射熱の吸収を抑制可能な膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項５】
前記外周部材には、前記スタック本体と接する最内面から径方向外側に凹み、軸方向に延びている溝が複数形成されており、
前記断熱用空間は、当該溝を画定する壁体の内側にある空間である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項６】
前記断熱用空間は、前記外周部材の周方向に所定の間隔をあけて配列されている
ことを特徴とする請求項５に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項７】
前記外周部材と前記スタック本体との間には、略円柱状をなしており、軸方向に延びている円柱状部材が複数配設されており、
前記断熱用空間は、前記外周部材と前記スタック本体との間であって、周方向において隣り合う円柱状部材の間に形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項８】
前記円柱状部材は、前記外周部材の周方向に所定の間隔をあけて配列されており、
前記スタック本体は、複数の前記円柱状部材を介して前記外周部材に支持されている
ことを特徴とする請求項７に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項９】
前記断熱用空間には、前記外周部材と前記スタック本体との間には、略球状をなしている球状部材が複数充填されており、
前記スタック本体は、当該複数の球状部材を介して前記外周部材に支持されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の熱音響装置のスタック。
【請求項１０】
温度勾配が形成されるスタックと、
前記スタックに熱又は冷熱を伝達する第１熱交換器と、
第１熱交換器から前記スタックに伝達された熱又は冷熱を受ける第２熱交換器と、
を備え、
前記スタックは、
作動流体が貫流可能な貫通通路が並列に複数配列されているスタック本体と、
前記スタック本体の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材と、
を有し、
前記スタック本体と前記外周部材との間には、前記スタック本体の熱が外周部材に伝達されることを抑制可能な、断熱用空間が形成されている
ことを特徴とする熱音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱音響現象を利用してエネルギ変換を行う熱音響装置に関し、特に、熱音響装置を構成するスタックの周辺構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱音響装置は、一般的に、熱の供給を受ける熱交換器である吸熱器と、熱を放熱する熱交換器である放熱器との間において、作動流体が貫流する通路が多数形成されたもの（以下、スタックと記す）が設けられている。スタックにおいて、作動流体が貫流する通路を画定する壁体に、例えば、放熱器側から吸熱器側に向かうに従って高温となる温度勾配を形成すると、当該通路内において作動流体が膨張・収縮を繰り返し、作動流体に音圧を生じさせる。このようなスタックにおいて吸熱器からの熱エネルギを音響エネルギに変換することにより、当該エネルギを、作動流体を介して冷熱発生器や発電機に輸送することが可能となる。
【０００３】
なお、このようなスタックを備えた熱音響装置には、当該スタックから延びている配管の経路が直線状に構成された、いわゆる直管型のものや、当該配管の経路が略環状に構成された、いわゆるループ管型のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０２５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなスタックにおいては、微細な通路を多数形成するために、当該通路を画定する壁体を構成する部品（以下、スタック本体と記す）を、例えば、セラミックス（ceramics）で構成する場合がある。このような場合、スタック本体の外側には、これを保護するために、吸熱器や放熱器等の熱交換器の間においてスタック本体の外側を囲う管状の部材（以下、単に「外周部材」と記す）が設けられる場合がある。このような外周部材は、スタックから延びる配管と同様に、比較的製造が容易な金属により構成されることが考えられる。
【０００６】
一方、このようなスタックで外周部材の熱伝導率が高い場合、吸熱器からスタック本体に伝達された熱が、当該スタック本体から外周部材を介して放熱器に伝達されてしまい、スタック本体に所望の温度勾配を形成することができなくなることが考えられる。したがって、熱音響装置を構成するスタックにおいては、スタック本体の熱が、外周部材に伝達されることを抑制する技術が求められている。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、スタック本体の熱が、その外側を囲う外周部材に伝達されることを抑制可能な熱音響装置のスタック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】
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態の熱音響装置のスタックは、第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられて温度勾配が形成されるスタックであって、作動流体が貫流可能な貫通通路が並列に複数配列されているスタック本体と、前記スタック本体の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材と、を備え、前記スタック本体と前記外周部材との間には、前記スタック本体の熱が前記外周部材に伝達されることを抑制可能な、断熱用空間が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施形態の熱音響装置は、温度勾配が形成されるスタックと、前記スタックに熱又は冷熱を伝達する第１熱交換器と、第１熱交換器から前記スタックに伝達された熱又は冷熱を受ける第２熱交換器と、を備え、前記スタックは、作動流体が貫流可能な貫通通路が並列に複数配列されているスタック本体と、前記スタック本体の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材と、を有し、前記スタック本体と前記外周部材との間には、前記スタック本体の熱が外周部材に伝達されることを抑制可能な、断熱用空間が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、スタック本体の熱が外周部材に伝達されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のスタックが適用される熱音響装置の一例を示す模式図であり、作動流体が充填される配管の経路が略直線状をなす、いわゆる直管型の熱音響装置の構成例を示している。
【図２】実施形態のスタックが適用される熱音響装置の他の例を示す模式図であり、作動流体が充填される配管の経路が略環状をなす、いわゆるループ型の熱音響装置の構成例を示している。
【図３】第１の実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。
【図４】第１の実施形態のスタックの横断面図であり、図３のIV−IV線による断面図である。
【図５】第２の実施形態のスタックの横断面図である。
【図６】第３の実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。
【図７】第３の実施形態のスタックの横断面図であり、図６のVIII−VIII線による断面図である。
【図８】第４の実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。
【図９】第４の実施形態のスタックの横断面図であり、図８のX−X線による断面図である。
【図１０】第５の実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。
【図１１】第５の実施形態のスタックの横断面図であり、図１０のXII−XII線による断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００１３】
〔熱音響装置の概略構成〕
まず、本実施形態のスタックが適用される熱音響装置の概略構成の一例について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態のスタックが適用される熱音響装置の一例を示す模式図であり、作動流体が充填される配管の経路が略直線状をなす、いわゆる直管型の熱音響装置の構成例を示している。図２は、本実施形態のスタックが適用される熱音響装置の他の例を示す模式図であり、作動流体が充填される配管の経路が略環状をなす、いわゆるループ型の熱音響装置の構成例を示している。
（直管型の熱音響装置の構成例）
図１に示すように、本構成例の熱音響装置１０は、熱エネルギを音響エネルギに変換する音圧発生部２０と、音圧発生部２０において発生した音響エネルギを受けて冷熱を発生させる冷熱発生部８０とを有している。熱音響装置１０は、冷熱発生部８０が音響エネルギを受けて冷熱を発生させる、いわゆる熱音響冷凍機として構成されている。
【００１４】
音圧発生部２０は、熱音響装置１０の外から熱の供給を受ける熱交換器（以下、吸熱器と記す）２２と、熱音響装置１０の外に熱を放熱する熱交換器（以下、放熱器と記す）２４と、吸熱器２２と放熱器２４との間に挟まれて設けられ、吸熱器からの熱を作動流体に伝達して作動流体に音圧を発生させるスタック３０とを有している。すなわち、スタック３０の一方の端は、高温の吸熱器２２に結合されており、他方の端は、吸熱器２２に比べて温度が低い放熱器２４に結合されている。放熱器２４は、外気と同等か僅かに高い温度である。なお、音圧に作動流体の粒子速度を乗じた値が、音響エネルギとなる。
【００１５】
一方、冷熱発生部８０は、音響エネルギを受けて冷熱を発生させるスタック８２と、スタック８２の音圧発生部２０側に結合される熱交換器である放熱器８４と、スタック８２の音圧発生部２０と反対側に結合される熱交換器である冷熱器８６とを有している。すなわちスタック８２の一方の端は、低温の冷熱器８６に結合されており、他方の端は、冷熱器８６に比べて温度が高い放熱器８４に結合されている。放熱器８４は、外気と同等か僅かに低い温度である。
【００１６】
音圧発生部２０と冷熱発生部８０は、略円筒状の中央配管１４を介して結合されている。音圧発生部２０のうち、冷熱発生部８０と反対側には、略筒状をなし一方の端が閉じた形状の端部配管１２が結合されている。一方、冷熱発生部８０のうち、音圧発生部２０と反対側には、略筒状の配管１６が結合されている。配管１６、冷熱発生部８０（すなわち冷熱器８６、スタック８２、放熱器８４）、中央配管１４、音圧発生部２０（すなわち放熱器２４、スタック３０、吸熱器２２）、端部配管１２の内には、作動流体が充填されており、作動流体の疎密波である音圧が伝播可能に構成されている。なお、作動流体には、一例として空気が用いられる。
【００１７】
このように構成された熱音響装置１０において、音圧発生部２０の吸熱器２２が熱の供給を受けて、放熱器２４に比べて高温になると、吸熱器２２の熱は、スタック３０を経由して放熱器２４に伝達される。これにより、スタック３０内には、放熱器２４側から吸熱器２２側に向かうに従って高温となる温度勾配が生じる。このような温度勾配が生じた状態で、スタック３０は、内部に複数形成された通路（図示せず）内にある作動流体との間で熱交換を行う。このとき、スタック３０の通路内にある作動流体は、膨張と圧縮を繰り返すため、作動流体には音圧が発生する。なお、スタック３０の内部構造については、後述する。
【００１８】
スタック３０が発した音響エネルギは、中央配管１４内の作動流体中を伝って、冷熱発生部８０のスタック８２に到達する。スタック８２は、内部に複数の通路（図示せず）が形成されており、当該通路内にある作動流体と熱交換を行う。このとき、スタック８２の通路内にある作動流体は、音響エネルギを受けて圧縮と膨張を繰り返すため、スタック８２内の通路には、放熱器８４側から冷熱器８６側に向かうに従って低温となる温度勾配が生じる。このようにしてスタック８２において発生した冷熱は、冷熱器８６に伝達され、当該冷熱器８６の温度を低下させる。
【００１９】
なお、本実施形態のスタックが適用される熱音響装置の構成例は、この態様に限定されるものではない。本発明に係る熱音響装置の他の構成例について、以下に説明する。
（ループ管型の熱音響装置の構成例）
図２に示すように、本構成例の熱音響装置１０Ｂは、熱エネルギを音響エネルギに変換する音圧発生部２０と、音圧発生部２０において発生した音響エネルギを受けて冷熱を発生させる冷熱発生部８０とを有している。熱音響装置１０Ｂは、冷熱発生部８０が音響エネルギを受けて冷熱を発生させる、いわゆる熱音響冷凍機として構成されている。
【００２０】
音圧発生部２０の放熱器２４と冷熱発生部８０の放熱器８４は、経路が略Ｕ字状をなしている配管（以下、放熱器側配管と記す）１５を介して結合されている。放熱器側配管１５は、その断面積がほぼ一定となるよう構成されている。一方、音圧発生部２０の吸熱器２２と、冷熱発生部８０の冷熱器８６も、経路が略Ｕ字状をなしている配管（以下、吸熱器側配管と記す）１７を介して結合されている。
【００２１】
音圧発生部２０（すなわち吸熱器２２、スタック３０、放熱器２４）、放熱器側配管１５、冷熱発生部８０（すなわち放熱器８４、スタック８２、冷熱器８６）、吸熱器側配管１７の内には、作動流体が充填されており、且つ作動流体が循環可能に構成されている。
【００２２】
以上のように構成された熱音響装置１０Ｂにおいて、音圧発生部２０の吸熱器２２が熱の供給を受けると、スタック３０には、放熱器２４側から吸熱器２２側に向かうに従って高温となる温度勾配が生じる。このとき、スタック３０は、内部に複数形成された通路（図示せず）内にある作動流体との間で熱交換を行い、スタック３０の通路内にある作動流体に音圧を発生させる。
【００２３】
スタック３０が発した音響エネルギは、主に放熱器側配管１５内の作動流体中を伝って、冷熱発生部８０のスタック８２に到達する。スタック８２は、内部に複数の通路（図示せず）が形成されており、当該通路内にある作動流体と熱交換を行う。このとき、スタック８２の通路内にある作動流体は、音響エネルギを受けて圧縮と膨張を繰り返すため、スタック８２には、放熱器８４側から冷熱器８６側に向かうに従って低温となる温度勾配が生じる。
【００２４】
このようにしてスタック８２において生じた冷熱は、冷熱器８６に伝達され、当該冷熱器８６の温度を低下させる。熱音響装置１０Ｂは、作動流体の流動経路が環状をなすループ管型の熱音響装置であるので、作動流体は、音圧発生部２０から吸熱器側配管１７を経て冷熱発生部８０に流れ、さらに、放熱器側配管１５を経て、再び音圧発生部２０に流れる。
【００２５】
以上に説明した熱音響装置１０，１０Ｂにおいて、本実施形態に係るスタックは、音圧発生部２０や冷熱発生部８０に適用することができ、以下にその詳細について説明する。なお、以下の説明においては、音圧発生部２０を例として、各実施形態について説明する。
【００２６】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態のスタックと、その周辺構造について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。図４は、本実施形態のスタックの横断面図であり、図３のIV−IV線による断面図である。なお、本実施形態においては、一例として、ループ管型の熱音響装置の音圧発生部２０に設けられるスタックについて説明する。
【００２７】
図３に示すように、熱音響装置の音圧発生部２０は、スタック３０に温度勾配を形成するために、高温側の熱交換器である吸熱器２２と、低温側の熱交換器である放熱器２４とを有している。スタック３０は、吸熱器２２と放熱器２４との間に挟まれて設けられている。
【００２８】
スタック３０は、作動流体が貫流可能な通路（以下、貫通通路と記す）３４が複数配列された部材であるスタック本体３３を有している。すなわち、スタック本体３３及び外周部材３５は、吸熱器２２と放熱器２４との間に挟まれて設けられており、放熱器２４から吸熱器２２に向かうに従って高温となる温度勾配が形成される。
【００２９】
本実施形態のスタック本体３３は、図３及び図４に示すように、略円柱状をなしている。スタック本体３３には、貫通通路３４が並列に複数配列されている。これら貫通通路３４は、スタック本体３３を貫通するよう軸方向（図に矢印Ａで示す）に延びている。スタック本体３３は、セラミックスで構成されている。
【００３０】
スタック本体３３は、図４に示すように、所定の方向に平行して延びている複数の壁体３３ａと、当該壁体に直交して延びている複数の壁体３３ｃとを有している。これら壁体３３ａ及び壁体３３ｃにより囲まれて、横断面が矩形、より具体的には正方形をなす貫通通路３４が形成されている。
【００３１】
スタック本体３３は、図３に示すように、吸熱器２２及び放熱器２４により保持されている。吸熱器２２には、スタック本体３３の第１の端部４２と略同一形状の円板状の凹み２２ａが形成されている。同様に、放熱器２４には、スタック本体３３の第２の端部４４と略同一形状の円板状の凹み２４ａが形成されている。第１の端部４２が吸熱器２２の凹み２２ａに挿入され、且つ第２の端部４４が放熱器２４の凹み２４ａに挿入されて、スタック本体３３は、吸熱器２２及び放熱器２４により保持される。
【００３２】
吸熱器２２のうち、凹み２２ａの軸方向外側（スタック本体３３とは反対側）には、吸熱器２２を貫通するスリット２３が形成されている。同様に、放熱器２４のうち凹み２４ａの軸方向外側には、放熱器２４を貫通するスリット２５が形成されている。吸熱器側配管１７内と放熱器側配管１５内とは、吸熱器２２のスリット２３、スタック本体３３の貫通通路３４、及び放熱器２４のスリット２５を介して連通している。
【００３３】
吸熱器２２から第１の端部４２に伝達された熱は、スタック本体３３を介して、第２の端部４４から放熱器２４に伝達される。このとき、スタック本体３３において、貫通通路３４を画定する壁体３３ａ及び壁体３３ｃ（図４参照）には、放熱器２４側から吸熱器２２側に向かうに従って高温となる温度勾配が形成される。スタック本体３３において、貫通通路３４内にある作動流体との間で熱交換を行うことにより、貫通通路３４内にある作動流体が、膨張と圧縮を繰り返し、作動流体には音圧が発生する。
【００３４】
加えて、スタック３０は、図３及び図４に示すように、スタック本体３３の外側を囲う管状の部材（以下、単に「外周部材」と記す）３５を有している。外周部材３５は、熱音響装置の外装をなす部材であり、その外面を符号３５ｅで示す。外周部材３５は、スタック本体３３を中心とする略円筒状をなしており、スタック本体３３と同軸に設けられている。また、外周部材３５は、吸熱器２２と放熱器２４との間に設けられており、第１の端面３５ａが吸熱器２２に結合されており、第２の端面３５ｃが放熱器２４に結合されている。外周部材３５は、金属製であり、例えば、ステンレス鋼や炭素鋼、アルミニウム合金等により構成することができる。
【００３５】
スタック本体３３と外周部材３５との間には、スタック本体３３の熱が、外周部材３５に伝達されることを抑制可能な空間（以下、断熱用空間と記す）３７が形成されている。本実施形態において、断熱用空間３７は、スタック本体３３の径方向外側を囲う略筒状をなす空間として構成されている。断熱用空間３７には、空気が充填されている。これにより、スタック本体３３と外周部材３５との間には、空気の層（以下、空気層と記す）３７ａが設けられている。すなわち、断熱用空間３７は、空気が充填されて空気層３７ａを構成している。
【００３６】
このように構成されたスタック３０においては、吸熱器２２からスタック本体３３に伝達された熱が、当該スタック本体３３から外周部材３５に伝達されることを抑制することができる。これにより、スタック本体に所望の温度勾配を形成することがより容易となる。
【００３７】
以上に説明したように本実施形態の熱音響装置は、温度勾配が形成されるスタック３０と、スタック３０に熱を伝達する第１熱交換器としての吸熱器２２と、吸熱器２２からスタック３０に伝達された熱を受ける第２熱交換器としての放熱器２４を有している。本実施形態のスタック３０は、作動流体が貫流可能な貫通通路３４が並列に複数配列されているスタック本体３３と、スタック本体３３の外側を囲う金属製の管状の部材である外周部材３５とを有している。
【００３８】
スタック本体３３と外周部材３５との間には、断熱用空間３７が形成されているので、スタック本体３３の熱が外周部材３５に伝達されることを抑制することができる。スタック本体３３に所望の温度勾配を形成することがより容易となる。
【００３９】
なお、断熱用空間３７は、様々な態様ものを採用することができる。例えば、空気層ではなく、真空の層（以下、真空層と記す）３７ｃとして構成してもよい。
【００４０】
真空層とした場合、空気層よりも高い断熱効果を以って外周部材３５への熱伝達を抑制することができる。
【００４１】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態のスタックと、その周辺構造について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態のスタックの横断面図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態のスタック３０Ｃにおいても、スタック本体３３と外周部材３５との間には、スタック本体３３の熱が、外周部材３５に伝達されることを抑制可能な断熱用空間３７が形成されている。断熱用空間３７は、スタック本体３３の径方向外側を囲う略筒状をなす空間として構成されている。
【００４３】
外周部材３５のうちスタック本体３３と対向する内面３５ｇには、塗装による膜３６が形成されている。当該膜３６は、スタック本体３３からの輻射熱の吸収を抑制可能なものであり、白色の塗料や銀色の塗料で構成することができる。この膜３６により、スタック本体３３からの輻射熱を、外周部材３５が受けることを抑制することができる。
【００４４】
以上のように構成されたスタック３０Ｃにおいては、吸熱器２２からスタック本体３３に伝達された熱が、当該スタック本体３３から外周部材３５に伝達されることを、膜３６を有しない場合（第１の実施形態）に比べて、さらに抑制することができる。
【００４５】
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態のスタックと、その周辺構造について図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。図７は、本実施形態のスタックの横断面図であり、図６のVIII−VIII線による断面図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図６及び図７に示すように、本実施形態のスタック３０Ｄは、スタック本体３３の外側を囲う管状の外周部材３５Ｄを有している。外周部材３５Ｄは、スタック本体３３と同軸に設けられている。外周部材３５Ｄは、最も径方向内側にある面（以下、最内面と記す）３５ｈがスタック本体３３と接するよう構成されている。
【００４７】
外周部材３５Ｄ及びスタック本体３３は、吸熱器２２Ｄ及び放熱器２４Ｄにより挟まれている。吸熱器２２Ｄは、略円板状をなしており、第１の実施形態のような凹み２２ａ（図３参照）は形成されていない。同様に、放熱器２４Ｄは、略円板状をなしており、第１の実施形態のような凹み２４ａは形成されていない。
【００４８】
スタック本体３３は、外周部材３５Ｄの最内面３５ｈにより支持されている。外周部材３５Ｄのうち、第１の端面３５ａは、吸熱器２２Ｄに結合されており、第２の端面３５ｃは、放熱器２４Ｄに結合されている。
【００４９】
図７に示すように、外周部材３５Ｄには、スタック本体３３と接する最内面３５ｈから径方向外側に凹む溝（溝底を図に符号５１で示す）が複数形成されている。当該溝は、外周部材３５Ｄの周方向において所定の間隔をあけて複数配列されている。また、これらの溝は、図６に示すように、軸方向に延びている（溝の側壁を図７に符号５２で示す）。
【００５０】
本実施形態において、断熱用空間３７Ｄは、図７に示すように、当該溝を画定する壁体、すなわち溝底５１及び溝の側壁５２の内側にある空間である。断熱用空間３７Ｄは、外周部材３５Ｄの周方向に所定の間隔をあけて配列されている。スタック本体３３と溝底５１との間に断熱用空間３７Ｄを形成することにより、スタック本体３３の熱が外周部材３５Ｄに伝達されることを抑制できると共に、外周部材３５Ｄの最内面３５ｈがスタック本体３３を支持することができる。
【００５１】
〔第４の実施形態〕
第４の実施形態のスタックと、その周辺構造について図８及び図９を用いて説明する。図８は、本実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。図９は、本実施形態のスタックの横断面図であり、図８のX−X線による断面図である。なお、第１及び第３の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図９に示すように、本実施形態のスタック３０Ｅにおいて、外周部材３５は、横断面が円形をなす内面３５ｇを有している。外周部材３５の内面３５ｇとスタック本体３３との間には、略円柱状をなす部材（以下、円柱状部材と記す）６０が複数配列されている。円柱状部材６０は、図８に示すように、吸熱器２２Ｄと放熱器２４Ｄとの間を軸方向（図に矢印Ａで示す）に延びている。なお、円柱状部材６０は、セラミックスや金属で構成することができる。
【００５３】
円柱状部材６０は、図９に示すように、外周部材３５の周方向において所定の間隔をあけて配列されている。スタック本体３３は、複数の円柱状部材６０を介して外周部材３５に支持されている。図８に示すように、外周部材３５のうち、第１の端面３５ａは、吸熱器２２Ｄに結合されており、第２の端面３５ｃは、放熱器２４Ｄに結合されている。
【００５４】
図９に示すように、本実施形態の断熱用空間３７Ｅは、外周部材３５とスタック本体３３との間であって、周方向において隣り合う円柱状部材６０の間に形成されている。断熱用空間３７Ｅは、外周部材３５とスタック本体３３との間において周方向に複数配列されている。スタック本体３３と外周部材３５との間に断熱用空間３７Ｅを複数配列することにより、スタック本体３３の熱が外周部材３５に伝達されることを抑制できると共に、円柱状部材６０を介して外周部材３５がスタック本体３３を支持することができる。
【００５５】
〔第５の実施形態〕
第５の実施形態のスタックと、その周辺構造について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本実施形態のスタックと、その周辺構造を示す縦断面図である。図１１は、本実施形態のスタックの横断面図であり、図１０のXII−XII線による断面図である。なお、第１及び第４の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図１１に示すように、本実施形態のスタック３０Ｆにおいても、外周部材３５は、横断面が円形をなす内面３５ｇを有している。外周部材３５の内面３５ｇとスタック本体３３との間には、略球状をなす部材（以下、球状部材と記す）７０が複数充填されている。複数の球状部材７０は、図１０に示すように、吸熱器２２Ｄと放熱器２４Ｄとの間において互いに接するように充填されている。なお、球状部材７０は、セラミックスや金属で構成することができる。
【００５７】
スタック本体３３は、複数の球状部材７０を介して外周部材３５に支持されている。図１１に示すように外周部材３５のうち、第１の端面３５ａは、吸熱器２２Ｄに結合されており、第２の端面３５ｃは、放熱器２４Ｄに結合されている。
【００５８】
本実施形態において、断熱用空間３７Ｆは、外周部材３５とスタック本体３３との間であって隣り合う球状部材７０の間に形成されている。断熱用空間３７Ｆは、図１１に示すように、外周部材３５とスタック本体３３との間において周方向に多数設けられている。これにより、スタック本体３３の熱が外周部材３５に伝達されることを抑制できると共に、球状部材７０を介して外周部材３５がスタック本体３３を支持することができる。
【００５９】
〔他の実施形態〕
上述した各実施形態において、スタックは、熱音響装置の音圧発生部２０を構成するものとしたが、本発明に係るスタックは、この態様に限定されるものではない。熱音響装置の冷熱発生部８０のスタック８２にも、適用することができる。この場合、スタック８２は、冷熱器８６と放熱器８４との間で温度勾配が形成される。冷熱器８６は、第１熱交換器としてスタック８２に冷熱を伝達し、放熱器８４は、第２熱交換器としてスタック８２からの冷熱を受ける。なお、上述した各実施形態の特徴的な構成を組み合わせて使用することも好適である。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０，１０Ｂ  熱音響装置
１２  端部配管
１４  中央配管
１６  配管
１５  放熱器側配管
１７  吸熱器側配管
２０  音圧発生部
２２，２２Ｄ  吸熱器（第１熱交換器）
２２ａ  凹み
２３  スリット
２４，２４Ｄ  放熱器（第２熱交換器）
２４ａ  凹み
２５  スリット
３０，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ  スタック
３３  スタック本体
３３ａ，３３ｃ  壁体
３４  貫通通路
３５，３５Ｄ  外周部材
３５ａ  第１の端面
３５ｃ  第２の端面
３５ｅ  外面
３５ｇ  内面
３５ｈ  最内面
３６  膜
３７，３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ  断熱用空間
３７ａ  空気層
３７ｃ  真空層
４２  第１の端部
４４  第２の端部
５１  溝底
５２  溝の側壁
６０  円柱状部材
７０  球状部材
８０  冷熱発生部
８２  スタック
８４  放熱器（第２熱交換器）
８６  冷熱器（第１熱交換器）
【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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