(57)【要約】【課題】原動機を３５０℃程度の熱で駆動した際に受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる熱音響機関を提供する。【解決手段】熱音響機関１０は、熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機１２が設けられた第一ループ管１１と、音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機１５が設けられた第二ループ管１４と、第一ループ管１１および第二ループ管１４を連通する連結直管１７とを備えている。この熱音響機関１０は、連結直管１７の連結管長さＬ３が第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１に対して３〜８倍に設定され、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２が第一ループ長さＬ１より小さく設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機が設けられた第一ループ管と、
前記原動機で変換した音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機が設けられた第二ループ管と、
前記第一ループ管および前記第二ループ管を連通する連結直管と、を備えた熱音響機関において、
前記連結直管の連結管長さが前記第一ループ管の第一ループ長さに対して３〜８倍に設定され、
前記第二ループ管の第二ループ長さが前記第一ループ長さより小さく設定されたことを特徴とする熱音響機関。
【請求項２】
前記第一ループ管の第一管口径に対して、
前記連結直管の連結管口径および前記第二ループ管の第二管口径を大きく設定したことを特徴とする請求項１記載の熱音響機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一ループ管および第二ループ管が連結直管で連通され、第一ループ管に原動機が設けられ、第二ループ管に受動機が設けられ、原動機で変換した音響エネルギを受動機で熱エネルギに変換可能な熱音響機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱源（廃熱）の熱エネルギを回収する装置として、第一ループ管および第二ループ管を連結直管で連通し、第一ループ管内に原動機を備え、第二ループ管内に受動機を備えた熱音響機関が知られている。
第一ループ管および第二ループ管を連結直管で連通することにより、第一ループ管、第二ループ管および連結直管で共鳴管が形成され、共鳴管の内部に気体（作動流体）が封入される（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１の熱音響機関は、第一ループ管および第二ループ管の二つのループ管を備えることにより、いわゆる、ダブルループ型の熱音響機関という。
【０００３】
また、原動機は、熱源（高温熱源）との熱交換をおこなう高温熱交換器と、低温熱源との熱交換をおこなう低温熱交換器とを備えている。
さらに、受動機は、高温熱源との熱交換をおこなう高温熱交換器と、低温熱源との熱交換をおこなう低温熱交換器とを備えている。
【０００４】
この熱音響機関によれば、原動機において熱エネルギが音響エネルギに変換され、音響エネルギで共鳴管内の気体が自励振動を起こし、共鳴管内に音響振動（音波）が発生する。さらに、発生した音波が受動機に伝播され、受動機において音響エネルギが熱エネルギに変換される。
【０００５】
よって、受動機の高温熱交換器に常温を与えることにより、受動機の低温熱交換器では常温より低い温度が得られ、低い温度を利用して冷蔵や冷房をおこなうことができる。
一方、受動機の低温熱交換器を、例えば環境温度に保つことにより、受動機の高温熱交換器を加熱して熱が得られ、得られた熱を利用して暖房などをおこなうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２７８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、熱音響機関を内燃機関の廃熱などで駆動させることを考慮すると、原動機を駆動する熱源温度として５００℃程度が想定される。
一方、原動機に伝えられた熱を受動機に伝達する際の様々な損失を考慮すると、熱源温度（５００℃）より１００〜２００℃程度低い温度（例えば、３５０℃程度の温度）を熱源とすることが好ましい。
しかし、原動機を３５０℃程度の熱で駆動した際に、受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ためには、例えば共鳴管の形状などを工夫する必要があり、この観点から改良の余地が残されていた。
【０００８】
本発明は、原動機を３５０℃程度の熱で駆動した際に受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる熱音響機関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】
請求項１に係る発明は、熱エネルギを音響エネルギに変換する原動機が設けられた第一ループ管と、前記原動機で変換した音響エネルギを熱エネルギに変換する受動機が設けられた第二ループ管と、前記第一ループ管および前記第二ループ管を連通する連結直管と、を備えた熱音響機関において、前記連結直管の連結管長さが前記第一ループ管の第一ループ長さに対して３〜８倍に設定され、前記第二ループ管の第二ループ長さが前記第一ループ長さより小さく設定されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記第一ループ管の第一管口径に対して、前記連結直管の連結管口径および前記第二ループ管の第二管口径を大きく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、連結直管の連結管長さを第一ループ管の第一ループ長さに対して３〜８倍に設定した。これにより、原動機を３５０℃程度の熱で駆動した際に受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
さらに、第二ループ管の第二ループ長さを第一ループ管の第一ループ長さより小さく設定することにより、受動機から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、第一ループ管の第一管口径に対して連結直管の連結管口径を大きくし、かつ、第一ループ管の第一管口径に対して第二ループ管の第二管口径を大きくした。
これにより、原動機を３５０℃程度の熱で駆動した際に受動機から冷熱量や加熱量を一層効率よく得る（回収する）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る熱音響機関を示す概略構成図である。
【図２】図１の熱音響機関の共鳴管を示す断面図である。
【図３】本発明に係る原動機を駆動する発振温度と連結直管の連結管長さとの関係を説明するグラフである。
【図４】本発明に係る受動機から得られる冷熱量と連結管長さとの関係を説明し、かつ、熱音響機関の成績係数（ＣＯＰ）と連結管長さとの関係を説明するグラフである。
【図５】本発明に係る原動機を駆動する発振温度と第二ループ管の第二ループ長さとの関係を説明するグラフである。
【図６】本発明に係る受動機から得られる冷熱量と第二ループ長さとの関係を説明し、かつ、熱音響機関のＣＯＰと第二ループ長さとの関係を説明するグラフである。
【図７】本発明に係る原動機を駆動する発振温度と、第二管口径および連結管口径との関係を説明するグラフである。
【図８】本発明に係る受動機から得られる冷熱量と第二管口径および連結管口径との関係を説明し、かつ、熱音響機関のＣＯＰと第二管口径および連結管口径との関係を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１５】
実施例に係る熱音響機関１０について説明する。
図１に示すように、熱音響機関１０は、ループ状に形成された第一ループ管１１と、第一ループ管１１に設けられた原動機１２と、ループ状に形成された第二ループ管１４と、第二ループ管１４に設けられた受動機１５と、第一ループ管１１および第二ループ管１４を連通する連結直管１７とを備えている。
すなわち、熱音響機関１０は、第一ループ管１１および第二ループ管１４の二つのループ管を備えた、いわゆるダブルループ型の熱音響機関である。
【００１６】
図２に示すように、第一ループ管１１は、ステンレス鋼からなる円形断面の管であり、上下の横管２１，２２および左右の縦管２３，２４でループ状に形成されている。
この第一ループ管１１は、第一ループ管１１の口径（以下、「第一管口径」という）がＤ１に形成され、第一ループ管１１の軸線上の長さがＬ１に設定されている。
以下、第一ループ管１１の軸線上の長さＬ１を「第一ループ長さＬ１」と称する。
ここで、好ましくは、第一管口径Ｄ１が３１ｍｍ、第一ループ長さＬ１が１．５ｍに設定されている。
第一ループ管１１の右縦管２４に原動機１２が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、原動機１２は、熱エネルギを音響エネルギ、すなわち、音響振動（音波）に変換する音波発生機能を備えている。
この原動機１２は、右縦管２４の内部に収納された第一スタック２６と、第一スタック２６の下端に設けられた第一高温熱交換器２７と、第一スタック２６の上端に設けられた第一低温熱交換器２８とを備えている。
第一高温熱交換器２７は、例えば、内燃機関の廃熱を供給可能な熱源３１に連通されている。
また、第一低温熱交換器２８は、冷却水を供給可能な冷却水供給源３３に連通されている。
【００１８】
図２に示すように、第二ループ管１４は、第一ループ管１１と同様に、ステンレス鋼からなる円形断面の管であり、上下の横管４１，４２および左右の縦管４３，４４でループ状に形成されている。
この第二ループ管１４は、第二ループ管１４の口径（以下、「第二管口径」という）がＤ２に形成され、第二ループ管１４の軸線上の長さがＬ２に設定されている。
以下、第二ループ管１４の軸線上の長さＬ２を「第二ループ長さＬ２」と称する。
【００１９】
第二ループ長さＬ２は、第一ループ長さＬ１より小さくなるように、好ましくはＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定される。
すなわち、Ｌ１×０．６７≦Ｌ２＜Ｌ１×１．０の関係が成立する。
ここで、第一ループ長さＬ１が１．５ｍに設定されている。
よって、第二ループ長さＬ２は、好ましくは、１．０〜１．５ｍ未満に設定される。
すなわち、１．０ｍ≦Ｌ２＜１．５ｍの関係が成立する。
【００２０】
さらに、第二管口径Ｄ２は第一管口径Ｄ１より大きくなるように設定されている。
好ましくは、第二ループ管１４の中空部の断面積Ｓ２が、第一ループ管１１の中空部の断面積Ｓ１の（１．１〜１．５）倍に設定されている。
よって、第二管口径Ｄ２および第一管口径Ｄ１は、（Ｄ２）２＝（Ｄ１）２×（１．１〜１．５）の関係が成立する。
ここで、第一管口径Ｄ１が３１ｍｍに設定されている。
よって、第二管口径Ｄ２は、好ましくは、３２．５〜３８ｍｍに設定される。
第二ループ管１４の左縦管４３に受動機１５が設けられている。
【００２１】
図１に示すように、受動機１５は、第二ループ管１４に伝播された音響エネルギ（音波）を熱エネルギに変換する蓄熱機能を備えている。
この受動機１５は、左縦管４３の内部に収納された第二スタック４６と、第二スタック４６の上端に設けられた第二高温熱交換器４７と、第二スタック４６の下端に設けられた第二低温熱交換器４８とを備えている。
第二高温熱交換器４７は第一低温熱交換器２８を経て冷却水供給源３３に連通されている。また、第二低温熱交換器４８は冷凍部５３に連通されている。
【００２２】
図２に示すように、第一ループ管１１および第二ループ管１４が連結直管１７で連通されている。
具体的には、連結直管１７は、第一ループ管１１や第二ループ管１４と同様に、ステンレス鋼からなる円形断面の管であり、第一ループ管１１の右下部１１ａおよび第二ループ管１４の左下部１４ａを連通するように直線状に延出されている。
第一ループ管１１、第二ループ管１４および連結直管１７で共鳴管１８が形成されている。
この共鳴管１８の内部に、窒素、ヘリウム、アルゴンやヘリウムおよびアルゴンの混合ガスなどの気体（不活性ガス、作動流体）５８が封入されている。
【００２３】
ところで、連結直管１７は、連結直管１７の口径（以下、「連結管口径」という）がＤ３に形成され、連結直管１７の軸線上の長さ（すなわち、連結直管１７の長さ）がＬ３に設定されている。
以下、連結直管１７の軸線上の長さＬ３を「連結管長さＬ３」と称する。
連結管長さＬ３は、好ましくは、第一ループ長さＬ１に対して３〜８倍（Ｌ１×（３〜８））に設定されている。
ここで、第一ループ長さＬ１が１．５ｍに設定されている。
よって、連結管長さＬ３は、好ましくは、４．５〜１２．０ｍに設定される。
【００２４】
さらに、連結管口径Ｄ３は、第二管口径Ｄ２と同じ直径に形成され、第一管口径Ｄ１より大きくなるように設定されている。
好ましくは、連結直管１７の中空部の断面積Ｓ３が、第一ループ管１１の中空部の断面積Ｓ１の（１．１〜１．５）倍に設定されている。
【００２５】
よって、連結管口径Ｄ３および第一管口径Ｄ１は、（Ｄ３）２＝（Ｄ１）２×（１．１〜１．５）の関係が成立する。
ここで、第一管口径Ｄ１が３１ｍｍに設定されている。
よって、連結管口径Ｄ３は、第二管口径Ｄ２と同様に、好ましくは、３２．５〜３８ｍｍに設定される。
【００２６】
図１に示す熱音響機関１０によれば、原動機１２の第一高温熱交換器２７が熱源３１で加熱され、原動機１２の第一低温熱交換器２８が冷却水供給源３３で冷却される。
これにより、第一スタック２６が発振して右縦管２４内の気体５８が自励振動を起こす。気体５８が自励振動を起こすことにより、第一ループ管１１内に音響振動（音波）が発生し、発生した音波が連結直管１７および第二ループ管１４を経て受動機１５に伝播する。
【００２７】
ここで、受動機１５の第二高温熱交換器４７が、第一低温熱交換器２８から導かれた冷却水で冷却されている。
よって、受動機１５に音波が伝播されることにより、第二スタック４６が振動し、第二低温熱交換器４８が冷却される。
第二低温熱交換器４８で冷却された冷却水が冷凍部５３に導かれることにより冷凍部５３が冷却状に保たれる。
【００２８】
ここで、例えば、熱音響機関１０の第一ループ管１１をコージェネレーション装置６０のケーシング６２内に収容することにより、コージェネレーション装置６０に備えた内燃機関の廃熱を熱源３１とすることができる。
これにより、コージェネレーション装置６０が本来備えている内燃機関の廃熱を回収して室内暖房などに利用する機能に加えて、冷却機能を備えることが可能になり使い勝手の向上を図ることができる。
【００２９】
また、熱音響機関１０は、第一ループ管１１および第二ループ管１４の二つのループ管を備えた、いわゆるダブルループ型の熱音響機関である。
これにより、第一ループ管１１の原動機１２および第二ループ管１４の受動機１５を二つに分けて分離できるので用途の拡大を図ることができる。
【００３０】
ところで、例えば、熱音響機関１０を内燃機関の廃熱などで駆動させる際に、原動機１２に伝えられた熱を受動機１５に伝達する際の様々な損失を考慮すると、３５０℃程度の温度を熱源とすることが好ましい。
そこで、原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動した際に、受動機１５から冷熱量や加熱量を効率よく得る（回収する）ために共鳴管１８を次のように形成した。
【００３１】
すなわち、前述したように、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定した。また、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）と第一ループ長さＬ１より小さく設定した。
さらに、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３を、第一ループ管１１の断面積Ｓ１の（１．１〜１．５）倍に大きく設定した。
【００３２】
ここで、図２に示す第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１に対して、連結直管１７の連結管長さＬ３を、好ましくはＬ１×（３〜８）に設定した理由を図３、図４に基づいて説明する。
具体的には、第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１は１．５ｍ、連結直管１７の連結管長さＬ３は４．５〜１２．０ｍである。
共鳴管１８の他の条件は、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２が、第一ループ管１１と同様に１．５ｍである。さらに、第一ループ管１１、第二ループ管１４および連結直管１７の各口径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が３１ｍｍである。
【００３３】
図３は、原動機１２を駆動する温度（以下、「発振温度」という）と連結直管１７の連結管長さＬ３との関係を説明するグラフであり、縦軸に発振温度（℃）を示し、横軸に連結管長さＬ３（ｍ）を示す。
グラフＧ１は発振温度と連結管長さＬ３との関係を示す。
【００３４】
図４は、受動機１５から得られる冷熱量と連結管長さＬ３との関係を説明し、かつ、熱音響機関１０の成績係数（以下、「ＣＯＰ」という）と連結管長さＬ３との関係を説明するグラフである。グラフＧ２は受動機１５から得られる冷熱量を示し、グラフＧ３は熱音響機関１０のＣＯＰを示す。
また、左側の縦軸に冷熱量（Ｗ）、右側の縦軸にＣＯＰを示し、横軸に連結管長さＬ３（ｍ）を示す。
【００３５】
図３のグラフＧ１および図４のグラフＧ２、Ｇ３に示すように、連結直管１７の連結管長さＬ３を４．５ｍ未満に設定し、発振温度を３５０℃を超えるように高めた場合、受動機１５から十分な冷熱量を回収することが可能である。
しかし、ＣＯＰを好適に確保することが難しく、エネルギ消費効率の確保が難しい。
【００３６】
一方、連結直管１７の連結管長さＬ３を１２ｍを超えるように設定し、発振温度を３５０℃を超えるように高めた場合、ＣＯＰを好適に確保することが可能である。
しかし、受動機１５から十分な冷熱量を回収することが難しい。
【００３７】
そこで、連結直管１７の連結管長さＬ３を４．５〜１２ｍに設定して発振温度を３５０℃程度に抑えるようにした。これにより、熱音響機関１０のＣＯＰを２．８〜５．２の範囲に確保でき、エネルギ消費効率を高く保つことができる。
さらに、連結管長さＬ３を４．５〜１２ｍに設定して発振温度を３５０℃程度に抑えることにより、受動機１５から得られる冷熱量を８０〜１７５Ｗと十分に高くできる。
すなわち、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００３８】
つぎに、図２に示す第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１に対して、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２を、好ましくはＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定した理由を図５、図６に基づいて説明する。
具体的には、第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１は１．５ｍ、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２は１．０〜１．５ｍ未満である。
共鳴管１８の他の条件は、連結直管１７の連結管長さＬ３が４．５〜１２．０ｍである。さらに、第一ループ管１１、第二ループ管１４および連結直管１７の各口径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が３１ｍｍである。
【００３９】
図５は、原動機１２を駆動する発振温度と第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２との関係を説明するグラフであり、縦軸に発振温度（℃）を示し、横軸に第二ループ長さＬ２（ｍ）を示す。
グラフＧ４は発振温度と第二ループ長さＬ２との関係を示す。
【００４０】
図６は、受動機１５から得られる冷熱量と第二ループ長さＬ２との関係を説明し、かつ、熱音響機関１０のＣＯＰと第二ループ長さＬ２との関係を説明するグラフである。グラフＧ５は熱音響機関１０のＣＯＰを示し、グラフＧ６は受動機１５から得られる冷熱量を示す。
また、左側の縦軸に冷熱量（Ｗ）、右側の縦軸にＣＯＰを示し、横軸に第二ループ長さＬ２（ｍ）を示す。
【００４１】
図５のグラフＧ４および図６のグラフＧ５、Ｇ６に示すように、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２を１．０ｍ未満に設定し、発振温度を３５０℃を超えるように高めた場合、受動機１５から十分な冷熱量を回収することが可能である。
しかし、ＣＯＰを好適に確保することが難しく、エネルギ消費効率の確保が難しい。
【００４２】
一方、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２を１．５ｍ以上に設定し、発振温度を３５０℃を超えるように高めた場合、ＣＯＰを好適に確保することが難しく、さらに受動機１５から十分な冷熱量を回収することも難しい。
【００４３】
そこで、第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２を１．０〜１．５ｍ未満として発振温度を３５０℃程度に抑えるようにした。これにより、熱音響機関１０のＣＯＰを１．３〜２．９未満の範囲に確保でき、エネルギ消費効率を高く保つことができる。
さらに、第二ループ長さＬ２を１．０〜１．５ｍ未満として発振温度を３５０℃程度に抑えることにより、受動機１５から得られる冷熱量を８３〜１８３Ｗ未満と十分に高くできる。
すなわち、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００４４】
ついで、図２に示す第一ループ管１１の断面積Ｓ１に対して、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３を、好ましくはＳ１×（１．１〜１．５）に設定した理由を図７、図８に基づいて説明する。
ここで、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３は、Ｄ２＝Ｄ３の関係に設定されている。
【００４５】
具体的には、第一管口径Ｄ１は３１ｍｍ、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３は３２．５〜３８ｍｍである。
共鳴管１８の他の条件は、連結直管１７の連結管長さＬ３が４．５ｍである。また、第一ループ管１１の第一ループ長さＬ１および第二ループ管１４の第二ループ長さＬ２が１．５ｍである。
【００４６】
図７は、原動機１２を駆動する発振温度と、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３との関係を説明するグラフであり、縦軸に発振温度（℃）を示し、横軸に第二管口径Ｄ２（ｍｍ）および連結管口径Ｄ３（ｍｍ）を示す。
グラフＧ７は発振温度と第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３との関係を示す。
【００４７】
図８は、受動機１５から得られる冷熱量と第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３との関係を説明し、かつ、熱音響機関１０のＣＯＰと第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３との関係を説明するグラフである。グラフＧ８は熱音響機関１０のＣＯＰを示し、グラフＧ９は受動機１５から得られる冷熱量を示す。
また、左側の縦軸に冷熱量（Ｗ）、右側の縦軸にＣＯＰを示し、横軸に第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３（ｍｍ）を示す。
【００４８】
図７のグラフＧ７および図８のグラフＧ８、Ｇ９に示すように、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３を３８ｍｍを超えて設定し、発振温度を３５０℃を超えるように高めた場合、受動機１５から十分な冷熱量を回収することが可能である。
しかし、ＣＯＰを好適に確保することが難しく、エネルギ消費効率の確保が難しい。
【００４９】
そこで、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３を３２．５〜３８ｍｍに設定して発振温度を３５０℃程度に抑えるようにした。これにより、熱音響機関１０のＣＯＰを２．３〜２．５の範囲に確保でき、エネルギ消費効率を高く保つことができる。
さらに、第二管口径Ｄ２および連結管口径Ｄ３を３２．５〜３８ｍｍに設定して発振温度を３５０℃程度に抑えることにより、受動機１５から得られる冷熱量を１８０〜２３０Ｗと十分に高くできる。
すなわち、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３をＳ１×（１．１〜１．５）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５０】
ここで、図２に示すように、熱音響機関１０は、第一ループ長さＬ１に対して連結管長さＬ３がＬ１×（３〜８）に設定され、さらに、第一ループ長さＬ１に対して第二ループ長さＬ２がＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定され、加えて、第一ループ管１１の断面積Ｓ１に対して、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３がＳ１×（１．１〜１．５）に設定されている。
これにより、原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動した際に、受動機１５から一層十分な冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５１】
よって、図１に示すように、熱音響機関１０の第一ループ管１１をコージェネレーション装置６０のケーシング６２内に収容することにより、コージェネレーション装置６０（内燃機関）の廃熱（発振温度）を熱源３１とできる。
これにより、コージェネレーション装置６０の廃熱（３５０℃程度の熱）で原動機１２を駆動して受動機１５から十分な冷熱量を効率よく回収できる。
【００５２】
なお、本発明に係る熱音響機関は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定し、さらに、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定し、加えて、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３をＳ１×（１．１〜１．５）に設定した例について説明したが、これに限定するものではない。
【００５３】
例えば、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定した状態で、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定する条件、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３をＳ１×（１．１〜１．５）に設定する条件のうち、少なくとも一方の条件を満たすように構成することも可能である。
この場合でも、原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動した際に、受動機１５から十分な冷熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５４】
また、前記実施例では、原動機１２に熱源３１から熱を伝えることにより受動機１５から冷熱を取り出して冷凍部５３を冷却する例について説明したが、これに限らないで、受動機１５から加熱を取り出して暖房などに利用することも可能である。
具体的には、図１に示す受動機１５の第二低温熱交換器４８を、例えば環境温度に保つことにより、受動機１５の第二高温熱交換器４７を加熱して熱を得る（回収する）ことができる。得られた熱を利用して暖房などをおこなうことができる。
【００５５】
このように、受動機１５から暖房用の熱を得る（回収する）場合でも、実施例と同様に、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５６】
さらに、実施例と同様に、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５７】
加えて、実施例と同様に、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３をＳ１×（１．１〜１．５）に設定して原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動することにより、受動機１５から十分な加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５８】
これにより、連結管長さＬ３をＬ１×（３〜８）に設定した状態で、第二ループ長さＬ２をＬ１×（０．６７〜１．０未満）に設定する条件、第二ループ管１４の断面積Ｓ２および連結直管１７の断面積Ｓ３をＳ１×（１．１〜１．５）に設定する条件のうち、少なくとも一方を満たすことにより、原動機１２を３５０℃程度の熱で駆動した際に、受動機１５から十分な加熱量を効率よく得る（回収する）ことができる。
【００５９】
また、前記実施例で示した熱音響機関１０、第一ループ管１１、原動機１２、第二ループ管１４、受動機１５、連結直管１７および共鳴管１８などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、第一ループ管および第二ループ管が連結直管で連通され、第一ループ管に原動機が設けられ、第二ループ管に受動機が設けられた熱音響機関への適用に好適である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…熱音響機関、１１…第一ループ管、１２…原動機、１４…第二ループ管、１５…受動機、１７…連結直管、１８…共鳴管、Ｌ１…第一ループ長さ、Ｌ２…第二ループ長さ、Ｌ３…連結管長さ、Ｄ１…第一管口径、Ｄ２…第二管口径、Ｄ３…連結管口径。
【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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