(57)【要約】  ガスを用いた自動車部品（２０）の冷却装置（１）は、冷却される自動車部品（２０）を受け入れる開口（１２）が設けられた冷却庫（１１）を含み、冷却庫（１１）の内部に少なくとも１つのガス冷却用のヒートシンク（１３）が備えられ、さらに、冷却庫（１１）へ超低周波音を供給する少なくとも１つの超低周波音パルセータ（２、３）を有することにより、ガスと少なくとも１つのヒートシンク（１３）の冷却面との熱変換、およびガスと自動車部品（２０）との熱交換が促進される。
2021529297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間（１０）内で物体（２０）を冷却する方法であって、冷却は、ガスを用いて行われ、そのガスは、前記閉鎖空間（１０）内のヒートシンク（１３）の冷却面との熱交換によって冷却されており、前記ヒートシンク（１３）の冷却面と前記冷却ガスとの熱交換、および前記冷却ガスと前記物体（２０）との熱交換、を促進するため、低周波音波が前記閉鎖空間（１０）へ供給されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記物体の総表面積を超える面積を有する冷却面を用いて、前記ガスを冷却する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音波の周波数は５０Ｈｚ未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記音波は、前記閉鎖空間（１０）の第１端部から供給され、前記閉鎖空間（１０）を伝播し、前記閉鎖空間（１０）の、前記第１端部に対向する第２端部から放出されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ガスを用いた物体（２０）の冷却装置（１）であって、冷却される物体（２０）を受け入れる開口（１２）が設けられた冷却庫（１１）を含み、前記冷却庫（１１）の内部に少なくとも１つのガス冷却用のヒートシンク（１３）が備えられ、前記ガスと前記少なくとも１つのヒートシンク（１３）の冷却面との熱交換、および前記ガスと前記物体（２０）との熱交換を促進するため、前記冷却庫（１１）へ超低周波音を供給する少なくとも１つの超低周波音パルセータ（２、３）を有する、ことを特徴とする冷却装置（１）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのヒートシンク（１３）の全冷却面は、前記冷却庫（１１）の前記開口（１２）の面積より大きいことを特徴とする、請求項５に記載の装置（１）。
【請求項７】
前記冷却庫（１１）の内部壁は、前記少なくとも１つのヒートシンク（１３）の一部を構成することを特徴とする、請求項５または６に記載の装置（１）。
【請求項８】
前記装置（１）は、前記冷却庫（１１）の外部で自動車部品（２０）を把持し、前記部品を前記冷却庫（１１）の内部へ移動させ、冷却後に前記部品を前記冷却庫（１１）の外部へ移動させるための少なくとも１つの把持アーム（１７、１８）を有する把持ユニット（１６）を備え、前記少なくとも１つの把持アーム（１７、１８）は、冷却中は前記冷却庫（１１）内まで伸びることを特徴とする、請求項５から７のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項９】
前記装置（１）は、前記冷却庫（１１）の前記開口（１２）を閉じるための扉（１９）を備え、前記扉は、前記把持ユニット（１６）に接続されており、前記部品を前記把持ユニット（１６）により前記冷却庫（１１）内に誘導するのと、前記冷却庫（１１）を閉じるのを一連の動作により同時に行えることを特徴とする、請求項８に記載の装置（１）。
【請求項１０】
前記装置（１）は、前記冷却庫（１１）の前記開口（１２）を閉じるための扉（１９）を含み、前記扉は、内表面に、前記冷却面の一部を構成するヒートシンク（１３）と、前記扉（１９）の前記ヒートシンク（１３）を冷却するための冷却液を供給する可撓性冷却管と、を備えることを特徴とする、請求項５から８のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１１】
第１超低周波音パルセータ（２）が、第１共振管（６）を介して前記冷却庫（１１）に接続されることを特徴とする、請求項５から１０のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１２】
第２超低周波音パルセータ（３）が、第２共振管（７）を介して前記冷却庫（１１）に接続されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記第１超低周波音パルセータ（２）はＰパルセータであり、前記第２超低周波音パルセータ（３）はＳパルセータであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置（１）。
【請求項１４】
前記第１超低周波音パルセータ（２）および前記第２超低周波音パルセータ（３）は、どちらもＰＳパルセータであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置（１）。
【請求項１５】
前記第１超低周波音パルセータ（２）および前記第２超低周波音パルセータ（３）はどちらも、シリンダ（２a）と、前記シリンダ（２a）内部を移動することで超低周波音を生成するピストン（２１）と、を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の装置（１）。
【請求項１６】
前記第１共振管（６）および前記第２共振管（７）はどちらも、共通の超低周波音パルセータに接続され、前記パルセータは、シリンダ（２ｂ）と、前記シリンダ（２b）内部を移動することで超低周波音を生成するピストン（２１）と、を備え、前記第１共振管（６）および前記第２共振管（７）は、前記共通の超低周波音パルセータの対向する端部にそれぞれ接続されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置（１）。
【請求項１７】
前記第１共振管（６）および前記第２共振管（７）は同等の長さを有し、前記第１超低周波音パルセータ（２）から前記第２超低周波音パルセータ（３）へ向かう定在波が生成され、前記第１超低周波音パルセータは、前記第１共振管（６）、前記第２共振管（７）、および前記冷却庫（１１）の合計の長さに対応する波長の定在波を生成することを特徴とする、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１８】
前記第１超低周波音パルセータは、半波長が前記第１共振管（６）、前記第２共振管（７）、および前記冷却庫（１１）の合計の長さに相当する定在波を生成することを特徴とする、請求項１７に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温な固形物を冷却する方法および冷却するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業では、多くの場合、物体への処理が工程的に施される。そのうちの一つに冷却工程がある。
【０００３】
通常は、空冷が用いられるが、これには時間がかかることが多い。
【０００４】
欧州特許第３０６７１２８B１号には、熱いブランク鋼がいくつかの工程を経ることができるよう、冷却機器およびプレス機器が並んで配置されたプレスシステムが記載されている。この配置は、先行技術に比べて冷却工程を迅速に行えるという点で、効率性が高い。この方法の課題は、ブランク鋼の均質な冷却を達成することであり、鋼材の冷却では冷却速度が鋼材の特性を決定し得る為、最も重要である。
【０００５】
上記の通り、特にいくつかの工程が続けて行われる処理においては、空冷は一般的に時間がかかり過ぎて効率的な冷却ができない。しかし、空冷での冷却速度を改善する方法が存在する。
【０００６】
とりわけ知られているのは、超低周波音を印加し、周囲空気との熱交換を増やすことにより、空冷効率を改善する方法である。スウェーデン特許第４６２３７４号には、低周波音発生装置が記載されている。これは有益であるが、今のところ産業用途にうまく用いられていない。
【０００７】
このように、高温の物体の冷却に要する時間を削減できる冷却工程が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、熱い物体をより効率的に空冷する工程および装置を提供することにある。この目的は、進歩的な方法および装置によって達成される。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、本発明は、自動車部品の製造工程に関し、その工程は、前記部品を閉鎖空間内で冷却する工程を含み、冷却はガスを用いて行われ、そのガスは、前記閉鎖空間（１０）内のヒートシンク（１３）の冷却面との熱交換によって冷却されており、冷却ガスとの熱交換を促進するため、低周波音波が前記閉鎖空間へ供給される。
【００１０】
本発明では、強制対流を利用することなく冷却が行われる。強制対流の利用に代えて、本発明は、冷却される物体の近傍に配置されたヒートシンクとの熱交換によって冷却するという考えに基づいている。この方法では、均一な熱交換が実施できるため、有益である。例えば、ファンにより生成される強制対流では、冷却される物体の表面に沿って保護膜が生成される場合があり、この膜が周囲空気との熱交換を妨げる。したがって、強制対流を用いない、超低周波音を用いた冷却は、高温の物質を冷却するのに非常に効率的な方法である。
【００１１】
具体的な実施形態において、この方法は、前記部品の総表面積を超える面積を有する冷却面を用いて、前記ガスを冷却する工程を含む。
【００１２】
具体的な実施形態において、前記音波の周波数は５０Hz未満、好ましくは２５Hz未満である。
【００１３】
好ましくは、前記音波は、前記閉鎖空間の第１端部から供給され、前記閉鎖空間を伝播し、前記閉鎖空間の、前記第１端部に対向する第２端部から放出される。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、本発明は、ガスを用いて自動車部品を冷却する装置に関し、この装置は、冷却される自動車部品を受け入れる開口が設けられた冷却庫を含み、前記冷却庫の内部に少なくとも１つのガス冷却用ヒートシンクが備えられ、さらにこの装置は、前記ガスと前記少なくとも１つのヒートシンクの冷却面との熱交換、および前記ガスと前記自動車部品との熱交換を促進するため、前記冷却庫へ超低周波音を供給する少なくとも１つの超低周波音パルセータを有する。
【００１５】
具体的な実施形態において、前記少なくとも１つのヒートシンクの全冷却面は、前記冷却庫の開口面積よりも大きい。
【００１６】
具体的な実施形態において、前記冷却庫の内部壁は、前記少なくとも１つのヒートシンクの一部を構成する。
【００１７】
具体的な実施形態において、装置は、前記冷却庫の外側で前記自動車部品を把持し、前記部品を前記冷却庫の内部へ移動させ、冷却後に前記部品を前記冷却庫の外部へ移動させるための少なくとも１つの把持アームを有する把持ユニットを備え、前記少なくとも１つの把持アームは、冷却中は前記冷却庫内まで伸びる。
【００１８】
具体的な実施形態において、装置は、前記冷却庫の開口を閉じるための扉を備え、前記扉は、前記把持ユニットに接続されており、前記部品を前記把持ユニットにより前記冷却庫内に誘導するのと、前記冷却庫を閉じるのを一連の動作により同時に行える。前記扉は、内表面に、前記冷却面の一部を構成するヒートシンクを備える。前記扉には、前記ヒートシンクを冷却するための冷却液を供給する可撓性冷却管が備えられていてもよい。
【００１９】
具体的な実施形態において、第１超低周波音パルセータが、第１共振管を介して前記冷却庫に接続される。第２超低周波音パルセータが第２共振管を介して前記冷却庫に接続されていてもよい。
【００２０】
前記第１超低周波音パルセータはＰパルセータであり、第２超低周波パルセータはＳパルセータであってもよい。
【００２１】
別の実施形態においては、第１超低周波音パルセータおよび第２超低周波音パルセータは、どちらもＰＳパルセータである。
【００２２】
具体的な実施形態において、前記第１超低周波音パルセータおよび前記第２超低周波音パルセータはどちらも、シリンダと、前記シリンダ内部を移動することで超低周波音を生成するピストンと、を備える。
【００２３】
具体的な実施形態において、前記第１共振管および前記第２共振管はどちらも、共通の超低周波音パルセータに接続され、前記パルセータは、シリンダと、前記シリンダ内部を移動することで超低周波音を生成するピストンと、を備え、前記第１共振管および前記第２共振管は、前記共通の超低周波音パルセータの対向する端部にそれぞれ接続される。
【００２４】
好ましくは、前記第１共振管および前記第２共振管は同等の長さを有し、前記第１超低周波音パルセータから前記第２超低周波音パルセータへ向かう定在波が生成され、前記第１超低周波音パルセータは、前記第１共振管、前記第２共振管および前記冷却庫の合計の長さに対応する波長の定在波を生成する。
【００２５】
具体的な実施形態において、前記第１超低周波音パルセータは、半波長が前記第１共振管、前記第２共振管および前記冷却庫の合計の長さに相当する定在波を生成する。
【００２６】
一般的に、前記工程および装置は、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛メッキ鋼の鋼板または予備成形部品などの自動車部品の冷却に適合する。
【００２７】
その他の実施形態および利点は、発明を実施するための形態および付属の図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明に関連する例示的な実施形態を、付属の図面を参照しながら説明する。
【図１】高温物体の冷却用装置の実施形態を示す模式図である。
【図２】高温物体の冷却用装置の別の実施形態を示す模式図である。
【図３】図１に示す装置の中で用いられる冷却庫の模式図である。
【図４】図１に示す装置の中で用いられる冷却庫の模式図である。
【図５】図１および図２の装置で用いられるパルセータの第１の実施形態を示す。
【図６】図１および図２の装置で用いられるパルセータの第２の実施形態を示す。
【図７】パルセータの第３の実施形態の動作状態を示す。
【図８】パルセータの第３の実施形態の別の動作状態を示す。
【図９】パルセータの第３の実施形態の別の動作状態を示す。
【図１０】パルセータの第３の実施形態の別の動作状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、自動車部品２０などの物体を、空気ガスまたはその他のガスなどの冷却ガスを用いて、蒸気とともにあるいは蒸気なしで冷却する装置１を示す。装置１は、冷却される物体、特に自動車部品２０を受け入れるための開口１２を有する冷却庫１１の内部に、閉鎖空間１０を備える。開口１２は、再閉できることが好ましい。冷却庫１１の内部には、ガス冷却のために少なくとも１つのヒートシンク１３が設けられる。装置１は、冷却ガスと少なくとも１つのヒートシンク１３との熱交換、および、冷却ガスと冷却対象の自動車部品２０との熱交換を促進するため、冷却庫１１へ超低周波音を供給するための少なくとも１つの超低周波音パルセータ２、３を備える。
【００３０】
効果的な冷却のため、ヒートシンク１３の冷却総表面は、冷却庫１１の開口１２の面積よりも大きい。つまり、冷却対象の自動車部品２０が開口１２から入る構成となっていることから、ヒートシンク１３の冷却面が開口１２の面積よりも大きければ、その冷却面は、少なくとも、冷却対象である自動車部品２０の主要寸法より大きくなる。しかし、複数のヒートシンク１３が配置されることが好ましく、それら複数のヒートシンク１３が冷却フランジをさらに備え、総冷却面を増やしてもよい。ヒートシンク１３の総冷却面が増えると冷却効率が上がることは当業者には自明であるが、ただ１つのヒートシンクの小さな冷却面によっても冷却効果は得られる。
【００３１】
図１に示す通り、冷却庫１１の内部壁はヒートシンク１３の一部を構成する。ここに示す実施形態では、内部壁の上壁および下壁の両方が、その内表面でヒートシンク１３を構成する。冷却効果をさらに高めるため、冷却庫１１の全てまたは少なくとも大部分の内表面は、複数のヒートシンクにより構成されるか、複数のヒートシンクを含んでもよい。
【００３２】
冷却庫１１の開口１２を閉じるため、扉１９が配置される。ここに示す実施形態では、扉１９の内表面は、冷却面の一部を形成するヒートシンク１３を構成する。可撓性冷却管（図示せず）を配置して、扉のヒートシンク１３を冷却する冷却液を供給してもよい。
【００３３】
別の図示しない実施形態では、開口は、ブランク鋼などを横方向から冷却庫の閉鎖空間へ受け入れるように、少なくとも１つの細長い穴で構成される。また、冷却庫に、同様の２つの開口を、好ましくは向かい合わせに設け、冷却される物体が冷却庫の一方から入り、冷却後に他方から出られるようにしてもよい。このように、別の実施形態は、鋼板などのブランク鋼の効率的な冷却に特に適合する。
【００３４】
第１超低周波音パルセータ２は、第１共振管６を介して冷却庫１１に接続され、第１共振管６の第１外端部４に配置される。第２超低周波音パルセータ３は、第２共振管７を介して冷却庫１１に接続され、第２共振管７の第２外端部５に配置される。
【００３５】
第１共振管６および第２共振管７は、全長にわたり実質的に同じ断面を有する管状であってよい。しかし、断面が変化する通路を備えてもよい。一つの断面から別の断面へ変位する部位をディフューザという。図示する実施形態では、このようなディフューザは、第１共振管６および第２共振管７の各外端部４および５、ならびに両共振管から冷却庫１１の閉鎖空間１０への変位部位に配置される。管状の共振器は、屈曲していても直線状であってもよい。
【００３６】
第１共振管６および第２共振管７の各外端部４および５に、防振ダンパ１４が配置される。防振ダンパ１４は、パルセータの脈動およびそれにより生成される音波から生じる振動を軽減するために配置される。防振ダンパ１４は、バネに吊るされ、音波に応じて生じる振動の方向と平行な方向、つまり第１共振管６および第２共振管７の各軸方向と平行な方向に、バネの反力により振動可能な重りを備えてもよい。
【００３７】
図２は、冷却装置１の第２の実施形態を模式的に示す。第２の実施形態の大部分は、図１に示す第１の実施形態と同じである。図２では、冷却される物体２０aは不規則な形状の物体で、冷却ガス２８によって冷却される。多くの場合、冷却ガスは空気などの乾燥した目に見えない気体であるが、冷却ガス２８は霧として示されている。第２の実施形態では、第１共振管６および第２共振管７の各外端部４および５に、フィズル弁１５が配置されている。フィズル弁１５は、特に、開口の開放時にシステムから出る音を減衰させるために設けられる。開口の開放時に、その開口からかなり大きな音が漏れることがあるためである。フィズル弁１５は、音波の振幅を減少させることができる。フィズル弁１５は、開口１２の開放と同時に開くよう設置される。
【００３８】
定在波の維持のため、一方のフィズル弁１５を反対側の端部にあるフィズル弁よりも大きな開口を備えるようにしてもよい。扉１９および両フィズル弁１５を開ける動作が、システム内部の音波の波長に影響を及ぼす可能性があるためである。開口１２および両フィズル弁１５を再び閉じると、所望の波長を有する定在波がシステム内部の第１共振管６および第２共振管７の各外端部の間を再び伝播するまでには、しばらく時間がかかる。この時間を最短にするため、開放時に定在波をかなりの程度維持することが望まれる。これは、少なくとも部分的には、開口１２を開放するたびにフィズル弁１５を開くことで実現できる。さらに、開口１２の開放時間、すなわち、冷却済みの物体を搬出し、次に冷却される物体を挿入するまでの時間、を最短にすることも有効である。
【００３９】
ここで、図１および図２に示す装置の冷却庫１１について、図３および図４を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
冷却庫１１の閉鎖空間１０の形状は、冷却される物体の形状に合わせてもよい。冷却される物体が細長い物体の場合、閉鎖空間を、端から中央に向かって少しずつ細くなり、中央がくびれた形状とすると効率的であることが証明されている。よって、図１および図２の、冷却庫１１の断面積が閉鎖空間１０で大きくなっている実施形態とは逆に、冷却庫１１の閉鎖空間１０の幅は冷却庫の幅と同じか冷却庫の幅より小さくなっていてもよい。
【００４１】
図３および図４に示す実施形態において、冷却庫１１は、音波の方向と平行な方向に長辺がある直方体である。この形状は、例えばブランク鋼などに有用で、それらを容易に内部に収めることができる。
【００４２】
冷却庫１１は、扉１９に保護された開口１２を備える。少なくとも１つの把持アーム１７、１８を有する把持ユニット１６は、冷却庫１１の外部で冷却する自動車部品２０を把持するように配置される。把持ユニット１６により、部品２０は冷却庫１１の中へ移動され、冷却後、冷却された部品２０は冷却庫１１の外部へ移動される。把持アーム１７、１８は、冷却中は冷却庫１１内に延在する。
【００４３】
図示された実施形態では、冷却庫１１の開口１２を閉じるように配置された扉１９は把持ユニット１６に接続されており、部品が把持ユニット１６により冷却庫１１へ誘導されると、その一連の動作で同時に冷却庫１１が閉じられる。図４の実施形態では、把持ユニット１６と一体化した扉が２枚設けられている。これにより、開口の開放時間を最短にし、冷却庫１１の作動時間を最長にすることができるため有益である。さらに、開口の開放時間が短いことで、冷却庫１１の内部の定在波ができる限り損なわないよう維持され、扉１９を閉じた後直ちにまたは短時間のうちに、引き続き定在波を伝播させられる可能性が高まる。
【００４４】
図５から図１０は、異なる３種類のパルセータを示す。超低周波音パルセータ２は、ＰパルセータまたはＳパルセータのいずれかでよい。Ｐパルセータは、エアーパルスを送り込むパルセータで、Ｓパルセータは、エアーパルスを吸い出すまたは解放するパルセータである。エアーパルスの送り込みと吸い出しを交互に行うパルセータを、ＰＳパルセータという。ＰパルセータおよびＳパルセータを、システムの対向する各端部に配置してもよく、あるいはＰＳパルセータを両端部に配置してもよい。対向する端部の各パルセータは、定在波が両パルセータ間に留まるように、互いに同調させる必要がある。通常、定在波の自然な周期で両パルセータを振動させることにより同調が起こり、さらに、この自然な周期の方向に力を加えることにより、動きが増幅する。
【００４５】
図５では、１種類目のＰＳパルセータ２ａを示す。シリンダ内部で前後に移動するピストン２１がＰＳパルセータとして作用する。図示するパルセータ２ａは、第１共振管６の第１外端部４に設けられる。好ましくは、対応するＰＳパルセータが、反対側の第２共振管７の第２外端部５に設けられる。対向するＰＳパルセータは、互いに位相をずらして作動し、一方が最も内側の位相にある時、他方が最も外側の位相にあるように作動する。相互作用により、パルセータは互いに対して半波長の位相差を生じる。これにより、共振管６および７の各外端部４および５の間で、半波長の定在波が生成される。
【００４６】
図６は、別のパルセータ２ｂを示し、このパルセータは、第１共振管６の第１外端部４および第２共振管７の第２外端部５の両方に接続される。この構成により、ピストンは、一方の共振管の外端部４に圧力を送り込むと同時に、他方の共振管の外端部から圧力を解放する。
【００４７】
図７から図１０は、高強度の音波を生成する特種なパルセータ２ｃの様々な状態を示す。パルセータ２ｃは、バネ式ピストン２６を備える。パルセータ２ｃは、送入開口弁２９を有する送入チャンバ２４と、吸出開口弁３０を有する吸出チャンバ２５とを備える。バネ式ピストン２６は、送入開口弁２９および吸出開口弁３０に対面して配置されるピストン開口部３１を備える。送入チャンバ２４は、図示しない持続的な圧力源に接続され、吸出チャンバ２５は、図示しない持続的な負圧源に接続される。
【００４８】
バネ式ピストン２６が動くと、ピストン開口部３１が、交互に、送入チャンバ２４とピストン２６内部とを送入開口弁２９を介して接続し、吸出チャンバ２５とピストン２６内部とを吸出開口弁３０を介して接続する。送入開口弁２９および送入チャンバ２４の、ピストン２６内部への接続は、バネ式ピストン２６の位置によって定まる。送入開口弁２９および吸出開口弁３０は、一度にいずれか一方だけがピストン開口部３１と沿う。
【００４９】
図７では、バネ式ピストン２６は最も外側に位置し、バネ式ピストン２６を支持するバネ２７は、最も圧縮された状態となっている。この位置から、バネ２７は、バネ式ピストン２６の内方向に力が加わることで、第１共振管６の外端部４内の空気を圧縮して第１共振管６内に波動を生成し、冷却庫１１を通過させ、第２共振管７へと送る。
【００５０】
図７に示す位置では、ピストン開口部３１は、送入開口弁２９に沿う位置にあり、送入チャンバ２４をピストン２６の内部に接続し、両共振管内の圧力をさらに上げて両共振管内の定在波を増幅させる。
【００５１】
図８に示す位置では、ピストン２６は、最も外側の位置から移動し、共振管内の空気をさらに圧縮するように、共振管の方向への内方向の動きを続けている。ピストン開口部３１は、引き続き送入開口弁２９と少なくとも部分的に沿う位置にあり、送入チャンバ２４をピストン２６の内部に接続し、両共振管内の圧力をさらに上げる。
【００５２】
図９に示す位置では、ピストン２６は、バネ２７が外向き、すなわちピストン２６の移動方向と反対方向に動き始める位置まで移動しており、ピストン２６の動きは減速されている。さらに、バネに力が加わらない位置と実質的に同じ位置を通過すると、ピストン開口部３１の接続は、送入開口弁２９から吸出開口弁３０へ移り、ピストン２６内の空気が吸出開口弁３０を介して吸出チャンバ２５へ吸い出されて負圧源（図示せず）へと流れる。
【００５３】
図１０に示す位置では、ピストン２６は最も内側に移動しており、この位置から外側へ戻り始める。バネ２７は伸びており、ピストン２６を外向きに引っ張って両共振管内の圧力を解放するように働くが、その働きは、ピストン開口部３１が吸出開口弁３０に接続し、ピストン２６内部の空気が吸出チャンバ２５へ吸い出されることにより増幅する。
【００５４】
図１０に示す位置から、ピストン２６は逆方向に移動し、図９、図８の位置をそれぞれ経て、図７の位置に向かう。このように、パルセータ２ｃは自己制御され、半波長の定在波が生成され、パルセータ２ｃと、共振管の反対側端部にある対応するパルセータとにより維持される。この時、他方のパルセータは、第１パルセータ２ｃに対して半波長の位相差を生じるように自己制御される。
【００５５】
図１および図２に示すように、第１共振管６および第２共振管７は同じ長さであることが好ましく、定在波は第１超低周波音パルセータ２から第２超低周波音パルセータ３へ生成され、第１超低周波音パルセータ２は、半波長の長さが、第１共振管６、第２共振管７および冷却庫１１の合計の長さに相当する定在波を生成する。こうして、第１パルセータ２と第２パルセータ３には、半波長の位相差が生じる。
【００５６】
上記から明らかなように、定在波の波長は、システムの長さ、すなわち第１パルセータ２および第２パルセータ３間の長さに依存する。周波数は、波長が６．８ｍの音を生成する５０Hz以下であることが好ましく、よって、必要なパルセータ間の長さは３．４ｍである。しかし、周波数をさらに低くすると冷却効率は上がるため、ある実施形態では、パルセータ間の長さを８．５ｍとすると、周波数が約２０Ｈｚの音波を生成する。特に優れた冷却効率を得るためには、周波数を２０Ｈｚ以下に維持し、第１共振管６、第２共振管７および冷却庫１１の合計の長さを８．５ｍ以上とする。
【００５７】
上記の通り、本発明について具体的な実施形態を参照しながら説明した。しかし、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。以下に記載する特許請求の範囲の範囲内で、他の実施形態が可能であることは、当業者にとって自明である。
【符号の説明】
【００５８】
１  装置
２  第１超低周波音パルセータ
３  第２超低周波音パルセータ
４  第１外端部
５  第２外端部
６  第１共振管
７  第２共振管
８  冷却庫の第１音波導入口
９  冷却庫の第２音波導入口
１０  閉鎖空間
１１  冷却庫
１２  冷却庫の開口
１３  ヒートシンク
１４  防振ダンパ
１５  フィズル弁
１６  把持ユニット
１７  第１把持アーム
１８  第２把持アーム
１９  冷却庫の扉
２０  冷却される物体
２１  筒状パルセータのピストン
２２  第１パルセータ接続口  
２３  第２パルセータ接続口
２４  送入チャンバ
２５  吸出チャンバ
２６  バネ式ピストン
２７  バネ
２８  冷却ガス
２９  送入開口弁
３０  吸出開口弁
３１  ピストン開口部
【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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【国際調査報告】
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