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Research of the honeycomb ceramics in the thermoacoustics system

Research Project

Project/Area Number 24560281
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

KOZUKA Teruyuki  独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YASUI Kyuichi  独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842)
SAKAMOTO Shin-ichi  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords熱音響 / 音響エネルギ / 超音波 / ハニカムセラミックス / 音響 / 振動 / エネルギ変換 / 3Dプリンタ / ヒートポンプ
Outline of Final Research Achievements

A thermoacoustic system is a system of heat and acoustic energy conversion. When there is a stack with a lot of narrow tubes in a standing wave field, difference of temperature occurs at the both ends of the tubes. A honeycomb ceramics, stainless mesh and glass tubes were used as the devices of the energy converter from sound to heat. Although thermoacoustic effect was confirmed for all the devices the temperature difference depended on each devices. Therefore stacks are molded using a 3D printer in this study. When the inner shape of the stack has a spiral shape, it is possible to build a longer narrow tubes in the same capacity. In addition, it can increase surface area to contribute to heat exchange. It produced several stack were with various angle of the spiral. Difference of temperature was experimentally measured between the both ends of the stack in the standing-wave type thermoacoustic cooler.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] 3Dプリンタを用いた内部にスパイラル形状を有する熱音響変換素子の検討2015

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 115 Pages: 39-42

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Study of a stack made by a 3D printer in the thermoacoustic system2014

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      Volume: 35 Pages: 123-124

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 熱音響変換システムにおける変換素子の微細孔の形状の影響2014

    • Author(s)
      小塚晃透, 安井久一, 安岡正喜, 坂本眞一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 114-16 Pages: 37-40

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      2013 Research-status Report
  • [Journal Article] 熱音響におけるエネルギー効率の式について2013

    • Author(s)
      安井久一, 小塚晃透, 安岡正喜, 加藤一実
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 113-238 Pages: 11-16

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      2013 Research-status Report
  • [Journal Article] Numerical simulations of a thermoacoustic prime mover at 20 kHz2013

    • Author(s)
      安井久一, 小塚晃透, 安岡正喜, 加藤一実
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics(USE2013)

      Volume: 34 Pages: 459-460

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      2013 Research-status Report
  • [Journal Article] 熱音響変換システムにおける変換素子の材質および形状の影響2013

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 113-13 Pages: 17-20

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      2012 Research-status Report
  • [Journal Article] Effect of the interference of sounds by two sound sources in the thermoacoustic system2012

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      Volume: 33 Pages: 283-284

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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 3Dプリンタを用いた内部にスパイラル形状を有する熱音響変換素子の検討2015

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京)
    • Year and Date
      2015-04-20
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱音響システムにおける3Dプリンタで造形した微細孔形状の影響2015

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Organizer
      日本音響学会2015年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      中央大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of a stack made by a 3D printer in the thermoacoustic system2014

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Organizer
      第35回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(USE2014)
    • Place of Presentation
      日本大学(東京)
    • Year and Date
      2014-12-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 3Dプリンタで造形した熱音響変換素子の微細孔形状と冷却性能2014

    • Author(s)
      小塚晃透、安井久一、安岡正喜、加藤一実、坂本眞一
    • Organizer
      日本音響学会2014年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海学園大学(北海道)
    • Year and Date
      2014-09-04
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 3Dプリンタを用いた熱音響変換素子製作の試み2014

    • Author(s)
      小塚晃透
    • Organizer
      非線形音響研究会
    • Place of Presentation
      (公財)加藤山崎教育基金軽井沢研修所(長野県)
    • Year and Date
      2014-07-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱音響システムにおける金属メッシュを用いた音から熱への変換

    • Author(s)
      小塚晃透
    • Organizer
      2013 年度非線形音響研究会
    • Place of Presentation
      加藤科学振興会軽井沢研修所
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響システムにおける変換素子に金属メッシュを用いる場合の影響

    • Author(s)
      小塚晃透, 坂本眞一, 安井久一
    • Organizer
      日本音響学会2013年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響におけるエネルギー効率の式について

    • Author(s)
      安井久一, 小塚晃透, 安岡正喜, 加藤一実
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Numerical simulations of a thermoacoustic prime mover at 20 kHz

    • Author(s)
      安井久一, 小塚晃透, 安岡正喜, 加藤一実
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(USE2013)
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響変換システムにおける変換素子の微細孔の形状の影響

    • Author(s)
      小塚晃透, 安井久一, 安岡正喜, 坂本眞一
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of the shape of narrow tubes in a stack molded using a 3D printer in a thermoacoustic system

    • Author(s)
      小塚晃透, 安井久一, 安岡正喜, 坂本眞一
    • Organizer
      Second International Workshop on Thermoacoustics (第2回国際熱音響会議)
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 2音源を用いた直線管における音響から熱への変換

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Organizer
      2012年度非線形音響研究会
    • Place of Presentation
      (財)加藤科学振興会 軽井沢研修所
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 直線管の両端に音源を配置した音響から熱への変換

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Organizer
      日本音響学会2012年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of the interference of sounds by two sound sources in the thermoacoustic system

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Organizer
      USE2012 (The 33rd Symposium on UltraSonic Electronics)
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] kHz帯における熱音響の数値計算

    • Author(s)
      安井久一、小塚晃透、安岡正喜、加藤一実
    • Organizer
      平成24年度第3回応用熱音響研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 東京分室
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響変換システムにおける変換素子の材質および形状の影響

    • Author(s)
      小塚晃透、坂本眞一、安井久一
    • Organizer
      超音波研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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