３００℃の熱源温度で３０％の熱効率を有する熱音響機関

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760174
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 長谷川 真也 東海大学, 工学部, 講師 (30580500)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 熱音響現象 / 非平衡熱力学 / 自励振動 / 熱効率

研究概要

本研究では圧力振幅と流速振幅間の位相関係が進行波であるだけでなく，配置された全ての蓄熱器で自由進行波音波よりも高い比音響インピーダンスを実現するような多段進行波音波エンジンの設計および作成を行った．このような音場を実現するために，温度差のある蓄熱器と隣接した短い共鳴管で構成されるユニットの伝達特性を分析し，固有ベクトルと固有値を計算にて決定した．その結果，提案モデルの蓄熱器での第二法則効率の最大値は63.9%に達した．

研究成果

• [雑誌論文] A thermoacoustic refrigerator driven by a low temperature differential (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hasegawa, T. Yamaguchi, Y. Oshinoya
  • 雑誌名: high efficiency multistage thermoacoustic engine, Applied Thermal Engineering 巻: Vol.58 ページ: 394-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川真也
  • 雑誌名: 熱音響発電の基礎,日本エネルギー学会誌 巻: Vol.92,No.11 ページ: 1111-1116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental evaluation of performance of double-loop thermoacoustic refrigerator driven by multistage thermoacoustic engines (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, S. Hasegawa, T. Yamaguchi, Y. Oshinoya
  • 雑誌名: Proceedings of ICEC 24-ICMC 2012 ページ: 391-394
  • 査読あり
• [雑誌論文] A multistage thermoacoustic engine that enables energy conversion with high acoustic impedance and traveling wave within all resonators (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, S. Hasegawa, T. Yamaguchi, Y. Oshinoya
  • 雑誌名: Proceedings of ICEC 24-ICMC 2012 ページ: 383-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高効率熱回生用熱音響エンジンに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川真也, 伊藤剛, 押野谷康雄
  • 雑誌名: 東海大学紀要 巻: Vol.52, No.1 ページ: 77-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] 商用車向廃熱回生用熱音響スターリングエンジンの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部誠, 窄智久, 山本康, 長谷川真也, 琵琶哲志
  • 雑誌名: 自動車技術会論文集 巻: Vol.43,No.6 ページ: 1245-1250
  • 査読あり
• [学会発表] 管断面積変化による多段熱音響機関の音場調整 (2014)
  • 著者名/発表者名: 千賀麻利子, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] ハニカムセラミクスを用いた蓄熱器の熱流束特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 芦垣祐太朗, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 熱音響機関とリニア発電機のインピーダンスマッチングによる熱音響発電機の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一成, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 多段熱音響エンジンの音場と装置構成に関する数値計算を用いた基礎的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷川原秀和, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 断面積変化のある進行波音波エンジンの熱効率 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加瀬竜樹, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 排熱利用を想定した低温で動作する熱音響冷凍機 (2014)
  • 著者名/発表者名: 靍彰宏, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 低温度差進行波音波エンジンで動作する音波クーラー (2014)
  • 著者名/発表者名: 靍彰宏, 長谷川真也, 高橋俊, 福田紘大, 押野谷康雄
  • 学会等名: 日本音響学会2014年春季研究発表
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2014-03-11
• [学会発表] 断面積変化のある進行波エンジンの熱効率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加瀬竜樹, 福田紘大,長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 日本機械学会[No.13-47]第16回スターリングサイクルシンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] 音波によるQDの測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤啓介, 長谷川真也
  • 学会等名: 応用熱音響研究会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] 多段熱音響増幅器 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千賀麻利子, 長谷川真也
  • 学会等名: 応用熱音響研究会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] 多段熱音響増幅器に関する数値計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千賀麻利子, 長谷川真也, 堀暖, 福田紘大, 押野谷康雄
  • 学会等名: 日本音響学会2013年秋季研究発表会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 熱音響機関を用いた熱電変換(リニアモーターを用いた管内音波制御に関する基礎的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本彪史, 長谷川真也, 押野谷康雄
  • 学会等名: 第25回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 箱根小涌園
  • 年月日: 2013-05-15
• [備考]
  • URL: http://www.ed.u-tokai.ac.jp/thermoacoustic/
• [産業財産権] 熱音響機関及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 長谷川真也,千賀麻利子,押野谷康雄
  • 権利者名: 学校法人東海大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-190076
  • 出願年月日: 2013-09-13