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JP2005351223A - Thermoacoustic engine - Google Patents

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JP2005351223A
JP2005351223A JP2004174710A JP2004174710A JP2005351223A JP 2005351223 A JP2005351223 A JP 2005351223A JP 2004174710 A JP2004174710 A JP 2004174710A JP 2004174710 A JP2004174710 A JP 2004174710A JP 2005351223 A JP2005351223 A JP 2005351223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoacoustic
thermoacoustic engine
vibration
air column
column tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004174710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ito
泰志 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004174710A priority Critical patent/JP2005351223A/en
Publication of JP2005351223A publication Critical patent/JP2005351223A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/30Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
    • F02G2243/50Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes
    • F02G2243/52Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes acoustic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal acoustic engine capable of quickly stopping in response to a request. <P>SOLUTION: This thermal acoustic engine 20 has an air columnar pipe 21 sealed with a hydraulic fluid, a resonance part 23 and a heat accumulator 25 arranged in the air columnar pipe 21, and generates thermal acoustic self-exciting vibration of the hydraulic fluid by forming a temperature gradient between both end parts of the heat accumulator 25. A variable throttle valve 28 is arranged in a loop part 22 of the air columnar pipe 21. A progressive wave for progressing to a high temperature heat exchanger 26 from a low temperature heat exchanger 27 is mainly cut off by closing the variable throttle valve 28, to thereby, surely and quickly damp and vanish the thermal acoustic self-exciting vibration in the air columnar pipe 21, and operation of the thermal acoustic engine 20 is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、気柱管内に配置された蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成し、気柱管内の作動流体の熱音響自励振動を発生させる熱音響エンジンに関する。   The present invention relates to a thermoacoustic engine that forms a temperature gradient between both ends of a heat storage means arranged in an air column tube and generates thermoacoustic self-excited vibration of a working fluid in the air column tube.

従来から、熱音響現象を利用した冷凍機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この冷凍機は、気体が封入される配管と、この配管の内部に配置されると共に高温側熱交換器と低温側熱交換器とで挟まれたスタックと、このスタックと非対称の位置に高温側熱交換器および低温側熱交換器と共に配置された蓄冷器とを備える。この冷凍機は、スタックの両端部間に温度勾配を形成することにより、スタックにて気体の自励振動を発生させ、それによって得られる定在波および進行波の伝播により蓄冷器に蓄冷するものである。   Conventionally, a refrigerator utilizing a thermoacoustic phenomenon has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This refrigerator includes a pipe filled with gas, a stack disposed inside the pipe and sandwiched between a high temperature side heat exchanger and a low temperature side heat exchanger, and a high temperature side at a position asymmetric with the stack. And a regenerator arranged together with the heat exchanger and the low temperature side heat exchanger. This refrigerator generates a self-excited vibration of gas in the stack by forming a temperature gradient between both ends of the stack, and stores it in the regenerator by propagation of standing waves and traveling waves obtained thereby. It is.

また、従来から、熱音響現象を利用して内燃機関の排気熱を回収する装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この装置は、内燃機関の排気浄化用触媒コンバータに接続された共鳴管と、この共鳴管の一端に設けられたスタックと、共鳴管の他端に設けられたトランスデューサとを備える。この装置では、触媒コンバータから発せられる熱によりスタックの一端が加熱され、スタックの両端部間に温度勾配が付与される。これにより、スタックにて音波が発生し、音波のエネルギはトランスデューサによって電気エネルギに変換される。   Conventionally, an apparatus for recovering exhaust heat of an internal combustion engine using a thermoacoustic phenomenon has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This device includes a resonance pipe connected to an exhaust gas purification catalytic converter of an internal combustion engine, a stack provided at one end of the resonance pipe, and a transducer provided at the other end of the resonance pipe. In this apparatus, one end of the stack is heated by heat generated from the catalytic converter, and a temperature gradient is applied between both ends of the stack. Thereby, sound waves are generated in the stack, and the energy of the sound waves is converted into electric energy by the transducer.

更に、従来から、ループ管内の蓄熱部の両端部間に温度勾配を形成して当該ループ管内の気体に圧力振動を生じさせ、圧力振動によって生じた進行波に応じて発電を行う熱音響発電機も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この熱音響発電機は、リニアモータとピストンシリンダとを備えたスタータ兼発電機を有している。スタータ兼発電機は、熱音響発電機の起動時にスタータモータとして機能し、ピストンシリンダを往復移動させて任意の周波数で気体に圧力振動を与えて、ループ管内で気体の自励発振を生じさせる。そして、ループ管内で自励発振による圧力振動が生じると、スタータ兼発電機は、圧力振動によって生じた進行波に応じて発電を行う発電機として機能する。   Furthermore, conventionally, a thermoacoustic generator that generates a pressure gradient in the gas in the loop pipe by forming a temperature gradient between both ends of the heat storage section in the loop pipe and generates electric power in accordance with a traveling wave generated by the pressure vibration. Has also been proposed (see, for example, Patent Document 3). This thermoacoustic generator has a starter / generator including a linear motor and a piston cylinder. The starter / generator functions as a starter motor when the thermoacoustic generator is activated, and reciprocally moves the piston cylinder to apply pressure vibration to the gas at an arbitrary frequency to generate self-oscillation of the gas in the loop tube. When pressure vibration due to self-excited oscillation occurs in the loop tube, the starter / generator functions as a generator that generates power in accordance with traveling waves generated by the pressure vibration.

特許第3015786号公報Japanese Patent No. 3015786 特開2002−122020号公報JP 2002-122020 A 特開2003―324932号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-324932

上述のように、熱音響現象を利用することにより、内燃機関の排気熱(廃熱)を回収することが可能となる。その一方で、触媒コンバータの熱を利用してスタックの両端部間に温度勾配を付与する(触媒コンバータによりスタックを直接加熱する)装置では、触媒コンバータの暖機が充分になされていない場合であっても、触媒コンバータの熱がスタックに与えられてしまい、触媒コンバータを速やかに暖機し得なくなるおそれもある。このような場合、本来、冷熱の利用側や内燃機関側の要求等に応じて熱音響現象の利用を強制的に停止させるべきであるが、触媒コンバータとスタックとが実質的に接続されていると、スタックの両端部間に対する温度勾配の付与を停止させることは困難である。また、スタックの加熱を停止させることができたとしても、この場合、温度勾配が瞬時に小さくなるわけではないので、熱音響現象の利用を完全に停止させるまでに時間を要してしまう。   As described above, exhaust heat (waste heat) of the internal combustion engine can be recovered by utilizing the thermoacoustic phenomenon. On the other hand, in an apparatus that applies a temperature gradient between both ends of the stack using the heat of the catalytic converter (direct heating of the stack by the catalytic converter), the catalytic converter is not sufficiently warmed up. However, the heat of the catalytic converter is applied to the stack, and the catalytic converter may not be warmed up quickly. In such a case, originally, the use of the thermoacoustic phenomenon should be forcibly stopped in accordance with the demand on the cold energy use side or the internal combustion engine side, but the catalytic converter and the stack are substantially connected. And it is difficult to stop the application of the temperature gradient between the both ends of the stack. Further, even if the heating of the stack can be stopped, in this case, the temperature gradient is not instantaneously reduced, so that it takes time to completely stop the use of the thermoacoustic phenomenon.

そこで、本発明は、要求に応じて速やかに停止させることができる熱音響エンジンの提供を目的とする。   Then, this invention aims at provision of the thermoacoustic engine which can be stopped rapidly according to a request | requirement.

本発明による熱音響エンジンは、作動流体が封入される気柱管と、この気柱管の内部に配置された蓄熱手段とを有し、当該蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成して作動流体の熱音響自励振動を発生させる熱音響エンジンにおいて、蓄熱手段の両端部間に形成される温度勾配にかかわらず、熱音響自励振動を停止させる振動停止手段を備えることを特徴とする。   A thermoacoustic engine according to the present invention has an air column tube in which a working fluid is sealed, and heat storage means arranged inside the air column tube, and forms a temperature gradient between both ends of the heat storage unit. In a thermoacoustic engine that generates thermoacoustic self-excited vibration of a working fluid, the thermoacoustic engine includes vibration stopping means that stops thermoacoustic self-excited vibration regardless of a temperature gradient formed between both ends of the heat storage means. .

この熱音響エンジンでは、その動作を停止させる要求がある際に、蓄熱手段の両端部間に形成される温度勾配にかかわらず、振動停止手段によって気柱管内の熱音響自励振動が強制的に停止させられる。これにより、蓄熱手段に対する温度勾配の付与を停止させる場合と比較して、早期に熱音響エンジンを停止させることが可能となる。また、蓄熱手段に対する温度勾配の付与を停止させることができない場合であっても、熱音響自励振動自体を停止させれば、蓄熱手段では熱エネルギから振動エネルギへの変換が行われなくなる。従って、この熱音響エンジンを停止させた場合(熱音響自励振動を強制的に停止させた後)には、蓄熱手段を加熱するための熱源の熱エネルギは殆ど失われないことになるので、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった熱エネルギを他の用途に転用することが可能となる。   In this thermoacoustic engine, when there is a request to stop its operation, the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube is forced by the vibration stopping means regardless of the temperature gradient formed between both ends of the heat storage means. Be stopped. Thereby, it becomes possible to stop a thermoacoustic engine early compared with the case where the provision of the temperature gradient with respect to a thermal storage means is stopped. Even if the application of the temperature gradient to the heat storage means cannot be stopped, if the thermoacoustic self-excited vibration itself is stopped, the heat storage means does not convert heat energy into vibration energy. Therefore, when this thermoacoustic engine is stopped (after forcibly stopping the thermoacoustic self-excited vibration), the heat energy of the heat source for heating the heat storage means is hardly lost. It becomes possible to divert the heat energy that has not been used for the conversion from the heat energy to the vibration energy for other purposes.

本発明の熱音響エンジンにおいて、振動停止手段は、気柱管内における振動の伝播を遮るための部材を含むものであると好ましい。また、振動停止手段は、気柱管内の振動を吸収する手段を含むものであってもよい。更に、振動停止手段は、気柱管内の作動流体の圧力を減少させるものであってもよい。また、本発明による熱音響エンジンは、共鳴器を更に備えると好ましく、この場合、振動停止手段は、共鳴器における共振周波数を変化させるものであってもよい。これらの構成の何れかを採用することにより、気柱管内の熱音響自励振動を確実かつ速やかに停止させることが可能となる。   In the thermoacoustic engine of the present invention, the vibration stopping means preferably includes a member for blocking propagation of vibration in the air column tube. Further, the vibration stopping means may include means for absorbing vibration in the air column tube. Furthermore, the vibration stopping means may reduce the pressure of the working fluid in the air column tube. Moreover, it is preferable that the thermoacoustic engine according to the present invention further includes a resonator. In this case, the vibration stopping means may change a resonance frequency in the resonator. By adopting any of these configurations, it becomes possible to stop thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube reliably and promptly.

そして、本発明による熱音響エンジンは、蓄熱手段の一端側に配置される高温熱交換器を更に備えると好ましく、この高温熱交換器は、内燃機関の排気ガスを熱源とすると好ましい。   The thermoacoustic engine according to the present invention preferably further includes a high-temperature heat exchanger disposed on one end side of the heat storage means, and this high-temperature heat exchanger is preferably provided with the exhaust gas of the internal combustion engine as a heat source.

このような構成のもとでも、要求に応じて早期に熱音響エンジンを停止させることが可能となる。そして、蓄熱手段において熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスのエネルギを触媒暖機等の他の用途に有効に転用可能となる。   Even under such a configuration, it is possible to stop the thermoacoustic engine at an early stage as required. Then, the energy of the exhaust gas that has not been used for conversion from thermal energy to vibration energy in the heat storage means can be effectively diverted to other uses such as catalyst warm-up.

また、内燃機関は、排気ガスを浄化するための排気浄化触媒を更に含み、当該排気浄化触媒を暖機する必要がある場合に、振動停止手段を作動させると好ましい。更に、本発明による熱音響エンジンは、内燃機関および熱音響エンジンの少なくとも何れかの異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段によって異常が検出された際に、振動停止手段を作動させる手段とを更に備えると好ましい。   The internal combustion engine further includes an exhaust purification catalyst for purifying the exhaust gas, and it is preferable to operate the vibration stopping means when the exhaust purification catalyst needs to be warmed up. Further, the thermoacoustic engine according to the present invention includes an abnormality detecting means for detecting an abnormality of at least one of the internal combustion engine and the thermoacoustic engine, and means for operating the vibration stopping means when an abnormality is detected by the abnormality detecting means. Are preferably included.

本発明によれば、要求に応じて速やかに停止させることができる熱音響エンジンの実現が可能となる。   According to the present invention, it is possible to realize a thermoacoustic engine that can be quickly stopped as required.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明による熱音響エンジンの第1実施形態を示す概略構成図である。同図に示されるように、熱音響エンジン20は、例えば車両の走行駆動源として用いられる内燃機関1に適用される。まず、熱音響エンジン20の適用対象である内燃機関1について簡単に説明すると、この内燃機関1は、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させて動力を発生するものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a thermoacoustic engine according to the present invention. As shown in the figure, the thermoacoustic engine 20 is applied to, for example, an internal combustion engine 1 used as a travel drive source of a vehicle. First, the internal combustion engine 1 to which the thermoacoustic engine 20 is applied will be briefly described. The internal combustion engine 1 burns a mixture of fuel and air in a combustion chamber 3 formed in the cylinder block 2 and burns it. The piston 4 is reciprocated in the chamber 3 to generate power.

燃焼室3の吸気ポートは、吸気マニホールド5に接続され、燃焼室3の排気ポートは、排気マニホールド6に接続されている。また、内燃機関1のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Vi、排気ポートを開閉する排気弁Ve、点火プラグ7およびインジェクタ8が燃焼室3ごとに配設されている。吸気マニホールド5は、サージタンク9に接続されており、サージタンク9には、給気管L1が接続されている。そして、給気管L1は、エアクリーナ10を介して図示されない空気取入口に接続されている。更に、給気管L1の中途(サージタンク9とエアクリーナ10との間)には、スロットルバルブ11が組み込まれている。一方、排気マニホールド6は、排気管L2に接続されており、排気管L2には、それぞれ排気浄化触媒を含む前段触媒装置12aおよび後段触媒装置12bが組み込まれている。   The intake port of the combustion chamber 3 is connected to the intake manifold 5, and the exhaust port of the combustion chamber 3 is connected to the exhaust manifold 6. In addition, an intake valve Vi that opens and closes an intake port, an exhaust valve Ve that opens and closes an exhaust port, a spark plug 7, and an injector 8 are disposed for each combustion chamber 3 in the cylinder head of the internal combustion engine 1. The intake manifold 5 is connected to a surge tank 9, and an air supply pipe L <b> 1 is connected to the surge tank 9. The air supply pipe L1 is connected to an air intake port (not shown) via the air cleaner 10. Further, a throttle valve 11 is incorporated in the middle of the supply pipe L1 (between the surge tank 9 and the air cleaner 10). On the other hand, the exhaust manifold 6 is connected to an exhaust pipe L2, and a front-stage catalyst device 12a and a rear-stage catalyst device 12b each including an exhaust purification catalyst are incorporated in the exhaust pipe L2.

本発明の熱音響エンジン20は、上述のような内燃機関1の排気熱を回収するために用いられる。熱音響エンジン20は、ステンレス等により円形断面を有するように形成された気柱管21を有し、この気柱管21の内部には、窒素、ヘリウム、アルゴン、ヘリウムおよびアルゴンの混合ガスといった作動流体(不活性ガス)が封入される。気柱管21は、図1に示されるように、概ね矩形ループ状に形成されたループ部22と、ループ部22の一つのコーナ部に接続された共鳴部23とを含む。共鳴部23は、ループ部22と概ね同径の円形断面を有する管部23aと、管部23aの先端に接続された閉鎖端部23bとを含み、共鳴器として機能する。閉鎖端部23bは、管部23aの先端から閉鎖端に向かうにつれて徐々に拡径されており、閉鎖端部23bの閉鎖端には、音波のエネルギ(音響エネルギ)を電気エネルギに変換するトランスデューサ(音/電気変換手段)24が配置されている。   The thermoacoustic engine 20 of the present invention is used to recover the exhaust heat of the internal combustion engine 1 as described above. The thermoacoustic engine 20 has an air column tube 21 formed of stainless steel or the like so as to have a circular cross section, and inside the air column tube 21 is an operation such as nitrogen, helium, argon, a mixed gas of helium and argon. A fluid (inert gas) is enclosed. As shown in FIG. 1, the air column tube 21 includes a loop portion 22 formed in a substantially rectangular loop shape, and a resonance portion 23 connected to one corner portion of the loop portion 22. The resonance part 23 includes a tube part 23a having a circular cross section approximately the same diameter as the loop part 22, and a closed end part 23b connected to the tip of the tube part 23a, and functions as a resonator. The diameter of the closed end portion 23b is gradually increased from the distal end of the tube portion 23a toward the closed end, and a transducer (converting sound wave energy (acoustic energy) into electrical energy is provided at the closed end of the closed end portion 23b. (Sound / electrical conversion means) 24 is arranged.

また、気柱管21のループ部22の内部には、蓄熱器(蓄熱手段)25が配置されている。蓄熱器25は、配置箇所における気柱管21の軸方向と平行に延びる狭い流路を複数有する。蓄熱器25としては、セラミック等からなるハニカム構造体、ステンレスや銅等からなる薄いメッシュを微小間隔で配列したもの、ステンレス等の金属製繊維を集合させた不織布等を採用することができる。この蓄熱器25の一端側には、高温熱交換器26が隣接して配置されており、蓄熱器25の他端側には、低温熱交換器27が隣接して配置されている。すなわち、蓄熱器25は、高温熱交換器26と低温熱交換器27との間に挟まれた状態で配置される。   A heat accumulator (heat storage means) 25 is disposed inside the loop portion 22 of the air column tube 21. The heat accumulator 25 has a plurality of narrow flow paths extending in parallel with the axial direction of the air column tube 21 at the arrangement location. As the heat accumulator 25, a honeycomb structure made of ceramic or the like, a thin mesh made of stainless steel or copper or the like arranged at a minute interval, a nonwoven fabric in which metal fibers such as stainless steel are gathered, or the like can be used. A high temperature heat exchanger 26 is disposed adjacent to one end side of the heat accumulator 25, and a low temperature heat exchanger 27 is disposed adjacent to the other end side of the heat accumulator 25. That is, the heat accumulator 25 is arranged in a state of being sandwiched between the high temperature heat exchanger 26 and the low temperature heat exchanger 27.

高温熱交換器26は、内燃機関1の排気ガスを熱源とするものであり、高温熱交換器26の伝熱管は、内燃機関1の排気管L2に組み込まれている。本実施形態では、高温熱交換器(その伝熱管)26は、前段触媒装置12aと後段触媒装置12bとの間で排気管L2に組み込まれているが、前段触媒装置12aの上流側に組み込まれてもよい。また、低温熱交換器27を構成する伝熱管は、内燃機関1の冷却系統L3に組み込まれており、低温熱交換器27は、冷却系統L3を流通する冷却水を熱源(冷熱源)とする。冷却系統L3には、開閉弁14が含まれており、この開閉弁14を閉じることにより、低温熱交換器(その伝熱管)27に対する冷却水の供給を停止することができる。   The high temperature heat exchanger 26 uses the exhaust gas of the internal combustion engine 1 as a heat source, and the heat transfer pipe of the high temperature heat exchanger 26 is incorporated in the exhaust pipe L <b> 2 of the internal combustion engine 1. In the present embodiment, the high-temperature heat exchanger (its heat transfer pipe) 26 is incorporated in the exhaust pipe L2 between the front-stage catalyst apparatus 12a and the rear-stage catalyst apparatus 12b, but is incorporated upstream of the front-stage catalyst apparatus 12a. May be. The heat transfer tubes constituting the low-temperature heat exchanger 27 are incorporated in the cooling system L3 of the internal combustion engine 1, and the low-temperature heat exchanger 27 uses the cooling water flowing through the cooling system L3 as a heat source (cold heat source). . The cooling system L3 includes an on-off valve 14. By closing the on-off valve 14, the supply of cooling water to the low temperature heat exchanger (its heat transfer tube) 27 can be stopped.

また、気柱管21の内部には、振動停止手段としての可動絞り弁28が配置されている。本実施形態では、可動絞り弁28は、ループ部22のうち、蓄熱器25を介することなく高温熱交換器26と低温熱交換器27とを連通させる領域に配置されている。可動絞り弁28は、気柱管21(ループ部22)をほぼ完全に閉鎖可能な弁体28aと、この弁体28aを移動させるアクチュエータ(図示省略)とを含むものである。なお、弁体28aは、気柱管21(ループ部22)を完全に閉鎖可能なものである必要は無く、流体の流れ(振動)をある程度遮ることができるものであればよい。   A movable throttle valve 28 as vibration stopping means is disposed inside the air column tube 21. In the present embodiment, the movable throttle valve 28 is disposed in a region of the loop portion 22 where the high temperature heat exchanger 26 and the low temperature heat exchanger 27 are communicated without passing through the heat accumulator 25. The movable throttle valve 28 includes a valve body 28a capable of almost completely closing the air column tube 21 (loop portion 22), and an actuator (not shown) that moves the valve body 28a. The valve body 28a does not need to be able to completely close the air column tube 21 (loop portion 22), and may be any valve body that can block the fluid flow (vibration) to some extent.

そして、熱音響エンジン20は、制御手段として機能する電子制御ユニット(以下「ECU」という)40を含む。ECU40は、何れも図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポートおよび記憶装置等を含むものである。上述の冷却系統L3の開閉弁14、可動絞り弁28(アクチュエータ)等は、それぞれECU40の入出力ポートに接続されており、これらはECU40によって制御される。また、熱音響エンジン20の気柱管21には、ループ部22と共鳴部23との接続部付近に圧力センサ29が設置されている。圧力センサ29は、ECU40の入出力ポートに接続されており、気柱管21内の作動流体の圧力を検出し、検出値を示す信号をECU40に与える。更に、内燃機関1の前段触媒装置12aには、触媒温度(触媒床温)を検出する温度センサTcが設置されている。温度センサTcは、ECU40の入出力ポートに接続されており、温度センサTcは、検出値を示す信号をECU40に与える。   The thermoacoustic engine 20 includes an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 40 that functions as control means. The ECU 40 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, etc., all not shown. The on-off valve 14 and the movable throttle valve 28 (actuator) of the cooling system L3 are connected to the input / output ports of the ECU 40, respectively, and these are controlled by the ECU 40. Further, a pressure sensor 29 is installed in the air column tube 21 of the thermoacoustic engine 20 in the vicinity of a connection portion between the loop portion 22 and the resonance portion 23. The pressure sensor 29 is connected to the input / output port of the ECU 40, detects the pressure of the working fluid in the air column tube 21, and gives a signal indicating the detected value to the ECU 40. Furthermore, a temperature sensor Tc for detecting the catalyst temperature (catalyst bed temperature) is installed in the pre-stage catalyst device 12a of the internal combustion engine 1. The temperature sensor Tc is connected to an input / output port of the ECU 40, and the temperature sensor Tc gives a signal indicating the detected value to the ECU 40.

上述のように構成される熱音響エンジン20は、例えば開閉弁14が開放された状態で内燃機関1が運転され、燃焼室3からの排気ガスが前段触媒装置12aを通過した後、高温熱交換器26を通過するようになると作動を開始する。この場合、前段触媒装置12aを通過した排気ガスの温度は、最高でおよそ900℃程度にも達することから、蓄熱器25の一端部は、高温熱交換器26を流通する排気ガスによって加熱されて昇温する。これに対して、熱音響エンジン20の低温熱交換器27には、比較的低温(内燃機関1の冷間始動直後には概ね大気温度、暖機完了後には概ね80〜90℃)の冷却水が供給されるので、蓄熱器25の他端部は、低温熱交換器27を流通する冷却水によって冷却される。この結果、蓄熱器25の両端部間に大きな温度勾配が形成され、これに起因して、作動流体の熱音響自励振動(音波)が発生する。   In the thermoacoustic engine 20 configured as described above, for example, the internal combustion engine 1 is operated in a state in which the on-off valve 14 is opened, and after the exhaust gas from the combustion chamber 3 passes through the pre-catalyst device 12a, high-temperature heat exchange is performed. When it passes through the vessel 26, the operation starts. In this case, since the temperature of the exhaust gas that has passed through the pre-stage catalyst device 12a reaches about 900 ° C. at the maximum, one end of the heat accumulator 25 is heated by the exhaust gas flowing through the high-temperature heat exchanger 26. Raise the temperature. On the other hand, the low-temperature heat exchanger 27 of the thermoacoustic engine 20 has cooling water at a relatively low temperature (generally atmospheric temperature immediately after the cold start of the internal combustion engine 1 and approximately 80 to 90 ° C. after completion of warm-up). Therefore, the other end of the heat accumulator 25 is cooled by cooling water flowing through the low-temperature heat exchanger 27. As a result, a large temperature gradient is formed between both ends of the heat accumulator 25, and as a result, thermoacoustic self-excited vibration (sound wave) of the working fluid is generated.

このようにして発生する作動流体の自励振動(音波)の周波数と共鳴部23における共振周波数とが一致することにより、共鳴部23内には定在波が形成される。また、ループ部22内には、低温熱交換器27から高温熱交換器26へと進行する進行波が形成される。そして、共鳴部23内に形成される定在波により、閉鎖端部23bに配置されたトランスデューサ24の振動部が加振される。トランスデューサ24は、共鳴部23内の定在波のエネルギ(音響エネルギ)を電気エネルギに変換し、得られた電気エネルギは、図示されないコントローラ等を介して所定の電気負荷に供給される。これにより、本発明の熱音響エンジン20によれば、内燃機関1の排気熱を効率よく回収して所定の電気負荷のための電力を得ることができる。なお、共鳴部23にトランスデューサ24を配置する代わりに、蓄熱器、高温熱交換器および低温熱交換器のユニットをループ部22に配置し、熱音響エンジン20によって回収された排気熱のエネルギを利用して当該ユニットを冷凍機として作動させてもよい。   When the frequency of the self-excited vibration (sound wave) of the working fluid generated in this way matches the resonance frequency in the resonance part 23, a standing wave is formed in the resonance part 23. Further, a traveling wave traveling from the low temperature heat exchanger 27 to the high temperature heat exchanger 26 is formed in the loop portion 22. And the vibration part of the transducer 24 arrange | positioned at the closed end part 23b is vibrated by the standing wave formed in the resonance part 23. FIG. The transducer 24 converts standing wave energy (acoustic energy) in the resonance unit 23 into electric energy, and the obtained electric energy is supplied to a predetermined electric load via a controller (not shown). Thereby, according to the thermoacoustic engine 20 of this invention, the exhaust heat of the internal combustion engine 1 can be collect | recovered efficiently, and the electric power for predetermined | prescribed electric loads can be obtained. Instead of arranging the transducer 24 in the resonance unit 23, a unit of a heat accumulator, a high temperature heat exchanger, and a low temperature heat exchanger is arranged in the loop unit 22, and the exhaust heat energy recovered by the thermoacoustic engine 20 is used. Then, the unit may be operated as a refrigerator.

ここで、上述の熱音響エンジン20では、高温熱交換器26が排気管L2に組み込まれているので、基本的には、排気ガスの熱の一部が高温熱交換器26において奪われることになる。従って、内燃機関1の始動時等には、高温熱交換器26の下流側において排気ガスの温度が低下することにより、特に後段触媒装置12bの暖機を促進し得なくなるおそれがある。このような場合には、内燃機関1側の要求に応じて熱音響現象の利用を強制的に停止させることが好ましい。また、何らかの理由で気柱管21の内部圧力が過上昇してしまったり、トランスデューサ24が故障してしまったりするおそれもあることから、フェールセーフを実現する上でも、熱音響現象の利用を強制停止できるようにしておく必要が生じる。ただし、熱音響エンジン20では、高温熱交換器26が排気管L2に組み込まれているので、内燃機関1が一旦作動すると、蓄熱器25の両端部間に対する温度勾配の付与を停止させることは困難である。   Here, in the above-described thermoacoustic engine 20, since the high-temperature heat exchanger 26 is incorporated in the exhaust pipe L2, basically, a part of the heat of the exhaust gas is taken away by the high-temperature heat exchanger 26. Become. Therefore, when the internal combustion engine 1 is started, the temperature of the exhaust gas is lowered on the downstream side of the high-temperature heat exchanger 26, so that the warming-up of the rear catalyst device 12b may not be promoted. In such a case, it is preferable to forcibly stop the use of the thermoacoustic phenomenon in response to a request from the internal combustion engine 1 side. In addition, for some reason, the internal pressure of the air column tube 21 may increase excessively, or the transducer 24 may break down. It becomes necessary to be able to stop. However, in the thermoacoustic engine 20, since the high-temperature heat exchanger 26 is incorporated in the exhaust pipe L <b> 2, it is difficult to stop applying the temperature gradient between the both ends of the heat accumulator 25 once the internal combustion engine 1 is activated. It is.

このような点に鑑みて、熱音響エンジン20では、ECU40によって図2に示される停止制御ルーチンが所定時間おきに繰り返し実行される。図2に示されるように、本ルーチンの実行タイミングになると、ECU40は、まず、温度センサTcからの信号に基づいて、前段触媒装置12aにおける触媒温度を求めると共に、求めた触媒温度が所定の閾値以下となっているか否か判定する(S10)。当該閾値は、前段触媒装置12aおよび後段触媒装置12bを充分に暖機するための下限値として予め定められており、ECU40の記憶装置に格納されている。   In view of such a point, in the thermoacoustic engine 20, the ECU 40 repeatedly executes a stop control routine shown in FIG. 2 at predetermined intervals. As shown in FIG. 2, when the execution timing of this routine is reached, the ECU 40 first obtains the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a based on the signal from the temperature sensor Tc, and the obtained catalyst temperature is a predetermined threshold value. It is determined whether or not the following is true (S10). The threshold value is determined in advance as a lower limit value for sufficiently warming up the front catalyst device 12a and the rear catalyst device 12b, and is stored in the storage device of the ECU 40.

S10にて前段触媒装置12aにおける触媒温度が上記閾値以下であると判断した場合、ECU40は、更に、例えば圧力センサ29からの信号に基づいて熱音響エンジン20が稼動中であるか否か(自励振動が発生しているか否か)判定する(S12)。そして、熱音響エンジン20が稼動中であると判断した場合、ECU20は、蓄熱器25の両端部間に形成される温度勾配にかかわらず、熱音響現象の利用、すなわち、熱音響エンジン20の動作を強制的かつ速やかに停止させるための即時停止処理を実行する(S14)。   When it is determined in S10 that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a is equal to or lower than the threshold value, the ECU 40 further determines whether or not the thermoacoustic engine 20 is operating based on a signal from the pressure sensor 29, for example (automatically). It is determined whether or not excitation vibration has occurred (S12). When it is determined that the thermoacoustic engine 20 is in operation, the ECU 20 uses the thermoacoustic phenomenon, that is, the operation of the thermoacoustic engine 20 regardless of the temperature gradient formed between both ends of the heat accumulator 25. An immediate stop process for forcibly and promptly stopping is executed (S14).

すなわち、本実施形態では、ECU40は、弁体28aによって気柱管21のループ部がほぼ完全に遮断されるように可動絞り弁28を制御する(S14)。これにより、主として、低温熱交換器27から高温熱交換器26へと進行する進行波が可動絞り弁28の弁体28aによって遮断されることにより、気柱管21内の熱音響自励振動が確実かつ速やかに減衰・消失させられ、蓄熱器25の両端部間における温度勾配にかかわらず、熱音響エンジン20の動作が停止することになる。そして、このように熱音響自励振動自体を停止させることにより、高温熱交換器26の伝熱管を内燃機関1からの排気ガスが流通したとしても、蓄熱器25では熱エネルギから振動エネルギへの変換が行われなくなる。   That is, in this embodiment, the ECU 40 controls the movable throttle valve 28 so that the loop portion of the air column tube 21 is almost completely blocked by the valve body 28a (S14). Thereby, the traveling wave propagating from the low temperature heat exchanger 27 to the high temperature heat exchanger 26 is mainly blocked by the valve body 28a of the movable throttle valve 28, so that the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21 is generated. The operation of the thermoacoustic engine 20 is stopped regardless of the temperature gradient between both ends of the heat accumulator 25, which is surely and quickly attenuated / disappeared. And by stopping the thermoacoustic self-excited vibration itself in this way, even if the exhaust gas from the internal combustion engine 1 flows through the heat transfer tube of the high-temperature heat exchanger 26, the heat accumulator 25 converts the heat energy into vibration energy. No conversion is performed.

従って、熱音響エンジン20を停止させた場合(熱音響自励振動を強制的に停止させた後)には、高温熱交換器26(その伝熱管)の温度が、流入する排気ガスと同程度に保たれ、高温熱交換器26を通過する排気ガスの熱エネルギは殆ど失われないことになるので、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスの熱エネルギを触媒暖機(特に後段触媒装置12bの暖機)に利用することが可能となる。また、上述のように、可動絞り弁28によって熱音響自励振動自体を直接遮断して減衰・消失させることにより、蓄熱器25に対する温度勾配の付与を停止させる場合と比較して、極めて早期に熱音響エンジン20を停止させることが可能となる。   Accordingly, when the thermoacoustic engine 20 is stopped (after the thermoacoustic self-excited vibration is forcibly stopped), the temperature of the high-temperature heat exchanger 26 (its heat transfer tube) is about the same as the inflowing exhaust gas. Therefore, the heat energy of the exhaust gas passing through the high-temperature heat exchanger 26 is hardly lost. Therefore, the heat energy of the exhaust gas that has not been used for the conversion from the heat energy to the vibration energy is warmed up by the catalyst ( In particular, it can be used for warming up the post-catalyst device 12b. In addition, as described above, the thermoacoustic self-excited vibration itself is directly cut off and attenuated / disappeared by the movable throttle valve 28, thereby making it extremely early compared to the case where the application of the temperature gradient to the heat accumulator 25 is stopped. The thermoacoustic engine 20 can be stopped.

一方、S10にて前段触媒装置12aにおける触媒温度が上記閾値を越えていると判断した場合、ECU40は、内燃機関1側、トランスデューサ24および圧力センサ29等から異常を示す信号が発せられていないかどうか判定する(S16)。S16にて何らかの異常を示す信号が発せられていると判断した場合、ECU40は、S12にて熱音響エンジン20が稼動中であるか否か判定し、熱音響エンジン20が稼動中であると判断した場合には、S14の即時停止処理を実行する。これにより、内燃機関1および熱音響エンジン20の少なくとも何れかにおいて何らかの異常が発生すると、速やかに熱音響エンジン20が停止させられることになる。なお、S12にて熱音響エンジン20が稼動していないと判断された場合、およびS16にて異常信号が発せられていないと判断された場合には、上述の即時停止処理は実行されず、再度S10以降の処理が繰り返し実行される。   On the other hand, if it is determined in S10 that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a exceeds the threshold value, the ECU 40 has not issued a signal indicating abnormality from the internal combustion engine 1, the transducer 24, the pressure sensor 29, or the like. It is determined whether or not (S16). If it is determined in S16 that a signal indicating some abnormality is issued, the ECU 40 determines whether or not the thermoacoustic engine 20 is in operation in S12 and determines that the thermoacoustic engine 20 is in operation. If so, the immediate stop process of S14 is executed. As a result, when any abnormality occurs in at least one of the internal combustion engine 1 and the thermoacoustic engine 20, the thermoacoustic engine 20 is quickly stopped. If it is determined in S12 that the thermoacoustic engine 20 is not operating, or if it is determined in S16 that an abnormal signal has not been issued, the above-described immediate stop process is not executed, and again The processes after S10 are repeatedly executed.

〔第2実施形態〕
以下、図3を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る熱音響エンジンについて説明する。なお、上述の第1実施形態に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
[Second Embodiment]
The thermoacoustic engine according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the same reference numerals are given to the same elements as those described in relation to the first embodiment described above, and redundant descriptions are omitted.

図3に示される熱音響エンジン20Aも、第1実施形態の熱音響エンジン20等と基本的に同様の構成を有し、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させて動力を発生する内燃機関1に適用される。そして、本実施形態の熱音響エンジン20Aは、上述の可動絞り弁の代わりに、振動停止手段として、気柱管21内の振動を吸収する手段を含んでいる。   The thermoacoustic engine 20A shown in FIG. 3 also has basically the same configuration as the thermoacoustic engine 20 of the first embodiment, and the fuel and air are mixed inside the combustion chamber 3 formed in the cylinder block 2. The present invention is applied to the internal combustion engine 1 that burns air and reciprocates the piston 4 in the combustion chamber 3 to generate power. And the thermoacoustic engine 20A of this embodiment contains the means to absorb the vibration in the air column tube 21 as a vibration stop means instead of the above-mentioned movable throttle valve.

すなわち、気柱管21(本実施形態では、管部23a)には、短尺の連通管L4を介して吸音タンク30が接続されている。吸音タンク30は、閉空間を画成しており、その内面には、好ましくは、例えば発泡ウレタン等の吸音材31が貼着される。また、連通管L4の内部には、開閉弁32が配置されている。開閉弁32は、連通管L4をほぼ完全に閉鎖可能な弁体32aと、ECU40によって制御されて弁体32aを移動させるアクチュエータ(図示省略)とを含む。開閉弁32は、通常、連通管L4をほぼ完全に閉鎖する状態に設定される。   That is, the sound absorbing tank 30 is connected to the air column tube 21 (in this embodiment, the tube portion 23a) via the short communication tube L4. The sound absorbing tank 30 defines a closed space, and a sound absorbing material 31 such as foamed urethane is preferably attached to the inner surface thereof. In addition, an on-off valve 32 is disposed inside the communication pipe L4. The on-off valve 32 includes a valve body 32a that can close the communication pipe L4 almost completely and an actuator (not shown) that is controlled by the ECU 40 to move the valve body 32a. The on-off valve 32 is normally set in a state in which the communication pipe L4 is almost completely closed.

このように構成される熱音響エンジン20Aにおいても、図2に示されるものと概ね同様の停止制御ルーチンが実行される。すなわち、本実施形態においても、前段触媒装置12aにおける触媒温度が所定の閾値以下であると判断されるか、あるいは、何らかの異常を示す信号が発せられていると判断され、更に熱音響エンジン20Aが稼動中である場合に、熱音響エンジン20Aの即時停止処理が実行される。本実施形態では、即時停止処理に際して、ECU40は、連通管L4の開閉弁32を全閉状態にする。   Also in the thermoacoustic engine 20A configured in this way, a stop control routine substantially similar to that shown in FIG. 2 is executed. That is, also in this embodiment, it is determined that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a is equal to or lower than a predetermined threshold value, or it is determined that a signal indicating some abnormality is generated, and further, the thermoacoustic engine 20A is When it is operating, an immediate stop process of the thermoacoustic engine 20A is executed. In the present embodiment, during the immediate stop process, the ECU 40 fully closes the on-off valve 32 of the communication pipe L4.

これにより、気柱管21内の作動流体の流れが閉鎖端部23bと吸音タンク30とに分散させられることになるので、気柱管21内の熱音響自励振動が確実かつ速やかに減衰・消失させられ、蓄熱器25の両端部間における温度勾配にかかわらず、熱音響エンジン20Aの動作が停止することになる。そして、この場合も、熱音響エンジン20Aの停止後には、高温熱交換器26において排気ガスの熱エネルギが殆ど失われないことになるので、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスの熱エネルギを触媒暖機(特に後段触媒装置12bの暖機)に利用することが可能となる。また、上述のように熱音響自励振動自体を減衰・消失させることにより、蓄熱器25に対する温度勾配の付与を停止させる場合と比較して、早期に熱音響エンジン20Aを停止させることが可能となる。   As a result, the flow of the working fluid in the air column tube 21 is dispersed in the closed end portion 23b and the sound absorbing tank 30, so that the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21 is reliably and quickly damped. The operation of the thermoacoustic engine 20A is stopped regardless of the temperature gradient between both ends of the heat accumulator 25. In this case as well, after the thermoacoustic engine 20A is stopped, the heat energy of the exhaust gas is hardly lost in the high-temperature heat exchanger 26. Therefore, the exhaust gas that has not been used for conversion from heat energy to vibration energy is used. It becomes possible to use the heat energy of the gas for catalyst warm-up (particularly for warm-up of the post-catalyst device 12b). Further, as described above, it is possible to stop the thermoacoustic engine 20A earlier by attenuating and eliminating the thermoacoustic self-excited vibration itself as compared with the case where the application of the temperature gradient to the heat accumulator 25 is stopped. Become.

更に、振動停止手段としての吸音タンク30は、気柱管21の共鳴部23から連通管L4を介して分岐されており、連通管L4には開閉弁32が設けられているので、開閉弁32を閉鎖させれば、吸音タンク30は気柱管21(共鳴部23)からほぼ完全に分離される。従って、熱音響エンジン20Aの通常動作中(開閉弁32が閉鎖されている間)に、吸音タンク30が気柱管21内における熱音響自励振動に影響を及ぼすことはない。すなわち、気柱管内の振動を吸収可能な振動停止手段は、熱音響エンジンの通常動作を妨げることがないように配置することができる。   Furthermore, the sound absorbing tank 30 as vibration stopping means is branched from the resonance portion 23 of the air column tube 21 via the communication pipe L4. Since the communication pipe L4 is provided with the on-off valve 32, the on-off valve 32 is provided. Is closed, the sound absorbing tank 30 is almost completely separated from the air column tube 21 (resonance portion 23). Therefore, during the normal operation of the thermoacoustic engine 20A (while the on-off valve 32 is closed), the sound absorption tank 30 does not affect the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21. That is, the vibration stopping means that can absorb the vibration in the air column tube can be arranged so as not to disturb the normal operation of the thermoacoustic engine.

〔第3実施形態〕
以下、図4を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る熱音響エンジンについて説明する。なお、上述の第1実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a thermoacoustic engine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same elements as those described in relation to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図4に示される熱音響エンジン20Bも、第1実施形態の熱音響エンジン20等と基本的に同様の構成を有し、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させて動力を発生する内燃機関1に適用される。そして、本実施形態の熱音響エンジン20Bは、振動停止手段として、気柱管21内の作動流体の圧力(平均圧力)を変化させる手段を有している。   The thermoacoustic engine 20B shown in FIG. 4 also has basically the same configuration as the thermoacoustic engine 20 of the first embodiment, and the fuel and air are mixed inside the combustion chamber 3 formed in the cylinder block 2. The present invention is applied to the internal combustion engine 1 that burns air and reciprocates the piston 4 in the combustion chamber 3 to generate power. And the thermoacoustic engine 20B of this embodiment has a means to change the pressure (average pressure) of the working fluid in the air column tube 21 as a vibration stop means.

すなわち、熱音響エンジン20Bの気柱管21(本実施形態では、管部23a)には、中途にポンプ35を有する作動流体管L5を介して作動流体貯留タンク(作動流体貯留手段)36が接続されている。ポンプ35は、気柱管21内の作動流体を吸い込んで作動流体貯留タンク36内に圧送可能なものである。また、作動流体貯留タンク36には、中途に開閉弁(ノーマルクローズ)37を有する作動流体管L6の一端が接続されており、作動流体管L6の他端は、気柱管21(本実施形態では、管部23a)に接続されている。更に、作動流体貯留タンク36には、その内部の作動流体の圧力を検出するための圧力センサ38が設置されている。圧力センサ38は、ECU40の入出力ポートに接続されており、作動流体貯留タンク36内の作動流体の圧力を検出し、検出値を示す信号をECU40に与える。   In other words, a working fluid storage tank (working fluid storage means) 36 is connected to the air column tube 21 (the pipe portion 23a in the present embodiment) of the thermoacoustic engine 20B via a working fluid pipe L5 having a pump 35 in the middle. Has been. The pump 35 can suck the working fluid in the air column tube 21 and pump it into the working fluid storage tank 36. One end of a working fluid pipe L6 having an on-off valve (normally closed) 37 is connected to the working fluid storage tank 36, and the other end of the working fluid pipe L6 is connected to the air column pipe 21 (this embodiment). Then, it is connected to the pipe part 23a). Furthermore, the working fluid storage tank 36 is provided with a pressure sensor 38 for detecting the pressure of the working fluid therein. The pressure sensor 38 is connected to an input / output port of the ECU 40, detects the pressure of the working fluid in the working fluid storage tank 36, and gives a signal indicating the detected value to the ECU 40.

作動流体管L6の開閉弁37を閉じた状態でポンプ35を作動させることにより、気柱管21内の作動流体が作動流体貯留タンク36内に導入されるので、気柱管21内の作動流体の平均圧力が低下することになる。また、ポンプ35により加圧されて比較的高圧となった作動流体を作動流体貯留タンク36内に貯留させた状態で開閉弁37を開放することにより、作動流体管L6を介して高圧の作動流体が気柱管21の内部に導入(返送)され、これにより、気柱管21内の作動流体の平均圧力を高めることができる。すなわち、作動流体管L5,L6、ポンプ35、作動流体貯留タンク36および開閉弁37等は、気柱管21内の作動流体の平均圧力を変化させる平均圧力設定手段として機能する。   Since the working fluid in the air column tube 21 is introduced into the working fluid storage tank 36 by operating the pump 35 with the on-off valve 37 of the working fluid tube L6 closed, the working fluid in the air column tube 21 is introduced. The average pressure will decrease. Further, by opening the on-off valve 37 in a state where the working fluid pressurized by the pump 35 and having a relatively high pressure is stored in the working fluid storage tank 36, the high pressure working fluid is supplied via the working fluid pipe L6. Is introduced (returned) into the air column tube 21, thereby increasing the average pressure of the working fluid in the air column tube 21. That is, the working fluid pipes L5 and L6, the pump 35, the working fluid storage tank 36, the on-off valve 37, and the like function as an average pressure setting unit that changes the average pressure of the working fluid in the air column pipe 21.

このように構成される熱音響エンジン20Bにおいても、図2に示されるものと概ね同様の停止制御ルーチンが実行される。すなわち、本実施形態においても、前段触媒装置12aにおける触媒温度が所定の閾値以下であると判断されるか、あるいは、何らかの異常を示す信号が発せられていると判断され、更に熱音響エンジン20Bが稼動中である場合に、熱音響エンジン20Bの即時停止処理が実行される。本実施形態では、即時停止処理に際して、ECU40は、圧力センサ29によって検出される気柱管21内の作動流体の圧力が所定の閾値を下回るまで(実質的に圧力振幅が認められなくなるまで)、作動流体管L6の開閉弁37を閉じた状態でポンプ35を作動させる。   Also in the thermoacoustic engine 20B configured in this way, a stop control routine substantially similar to that shown in FIG. 2 is executed. That is, also in this embodiment, it is determined that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a is equal to or lower than a predetermined threshold value, or it is determined that a signal indicating some abnormality is generated, and further, the thermoacoustic engine 20B is When it is in operation, an immediate stop process of the thermoacoustic engine 20B is executed. In the present embodiment, in the immediate stop process, the ECU 40 until the pressure of the working fluid in the air column tube 21 detected by the pressure sensor 29 falls below a predetermined threshold (until no pressure amplitude is substantially recognized). The pump 35 is operated with the on-off valve 37 of the working fluid pipe L6 closed.

これにより、気柱管21内の作動流体が作動流体貯留タンク36内へと移送されていくので、気柱管21内の熱音響自励振動が強制的かつ速やかに減衰・消失させられ、蓄熱器25の両端部間における温度勾配にかかわらず、熱音響エンジン20Bの動作が停止することになる。そして、この場合も、熱音響エンジン20Bの停止後には、高温熱交換器26において排気ガスの熱エネルギが殆ど失われないことになるので、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスの熱エネルギを触媒暖機(特に後段触媒装置12bの暖機)に利用することが可能となる。また、上述のように、熱音響自励振動自体を減衰・消失させることにより、蓄熱器25に対する温度勾配の付与を停止させる場合と比較して、早期に熱音響エンジン20Bを停止させることが可能となる。   As a result, the working fluid in the air column tube 21 is transferred into the working fluid storage tank 36, so that the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21 is forcibly and quickly attenuated / disappeared to store heat. Regardless of the temperature gradient between both ends of the vessel 25, the operation of the thermoacoustic engine 20B is stopped. In this case as well, after the thermoacoustic engine 20B is stopped, the heat energy of the exhaust gas is hardly lost in the high-temperature heat exchanger 26. Therefore, the exhaust gas that has not been used for conversion from heat energy to vibration energy is used. It becomes possible to use the heat energy of the gas for catalyst warm-up (particularly for warm-up of the post-catalyst device 12b). Further, as described above, it is possible to stop the thermoacoustic engine 20B at an early stage by attenuating and eliminating the thermoacoustic self-excited vibration itself as compared with the case where the application of the temperature gradient to the heat accumulator 25 is stopped. It becomes.

更に、ポンプ35を停止させると共に開閉弁37を閉鎖させることにより、作動流体貯留タンク36は気柱管21(共鳴部23)からほぼ完全に分離されるので、熱音響エンジン20Bの通常動作中に、作動流体貯留タンク36が気柱管21内における熱音響自励振動に影響を及ぼすことはない。すなわち、気柱管内の作動流体の圧力を変化させる振動停止手段も、熱音響エンジンの通常動作を妨げることがないように配置することができる。   Further, by stopping the pump 35 and closing the on-off valve 37, the working fluid storage tank 36 is almost completely separated from the air column tube 21 (resonance unit 23), so that during normal operation of the thermoacoustic engine 20B. The working fluid storage tank 36 does not affect the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21. That is, the vibration stopping means for changing the pressure of the working fluid in the air column tube can also be arranged so as not to disturb the normal operation of the thermoacoustic engine.

なお、上述のようにして熱音響エンジン20Bを停止させた場合には、再始動前の適切なタイミングで開閉弁37を開放させて作動流体貯留タンク36内の作動流体を気柱管21内に返送し、気柱管21内の作動流体の圧力(平均圧力)を所定値に設定しておくことが好ましい。また、気柱管21内の作動流体の平均圧力と、熱音響自励振動を発生させる際の熱効率や熱音響エンジンの出力(音響出力)とは所定の相関を有していることから、ポンプ35や開閉弁37を制御して気柱管21内の作動流体の平均圧力を目標値に近づけることにより、熱音響エンジン20Bにおいて所望の熱効率や音響出力を得ることも可能である。   When the thermoacoustic engine 20B is stopped as described above, the on-off valve 37 is opened at an appropriate timing before restarting, and the working fluid in the working fluid storage tank 36 is put into the air column pipe 21. It is preferable to return and set the pressure (average pressure) of the working fluid in the air column tube 21 to a predetermined value. In addition, since the average pressure of the working fluid in the air column tube 21 and the thermal efficiency when generating the thermoacoustic self-excited vibration and the output (acoustic output) of the thermoacoustic engine have a predetermined correlation, the pump It is also possible to obtain desired thermal efficiency and acoustic output in the thermoacoustic engine 20B by controlling the average pressure of the working fluid in the air column pipe 21 by controlling the 35 and the on-off valve 37.

〔第4実施形態〕
以下、図5を参照しながら、本発明の第4実施形態に係る熱音響エンジンについて説明する。なお、上述の第1実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a thermoacoustic engine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same elements as those described in relation to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図4に示される熱音響エンジン20Cも、第1実施形態の熱音響エンジン20等と基本的に同様の構成を有し、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させて動力を発生する内燃機関1に適用される。そして、本実施形態の熱音響エンジン20Cは、振動停止手段として、共鳴部23における共振周波数(気柱管21内の作動流体の共振周波数)を変化させる手段を有している。   The thermoacoustic engine 20C shown in FIG. 4 has basically the same configuration as the thermoacoustic engine 20 of the first embodiment, and the fuel and air are mixed inside the combustion chamber 3 formed in the cylinder block 2. The present invention is applied to the internal combustion engine 1 that burns air and reciprocates the piston 4 in the combustion chamber 3 to generate power. And the thermoacoustic engine 20C of this embodiment has a means to change the resonance frequency (resonance frequency of the working fluid in the air column tube 21) in the resonance part 23 as a vibration stop means.

すなわち、本実施形態の熱音響エンジン20Cでは、共鳴部23の管部23aの先端内部に、管部23aの内径よりも小さい外径を有する移動管51が摺動自在に配置されている。そして、閉鎖端部23bの内部には、移動管51を管部23aと平行に移動させるためのアクチュエータ(流体圧シリンダ)52が配置されている。アクチュエータ52は、開閉弁53を介して図示されない流体源に接続されており、開閉弁53を操作してアクチュエータ52を作動させることにより、共鳴部23の管路長を変化させることができる。すなわち、これらの移動管51やアクチュエータ52は、共鳴部23における共振周波数を変化させることができる周波数設定手段として機能する。   That is, in the thermoacoustic engine 20C of the present embodiment, the movable tube 51 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the tube portion 23a is slidably disposed inside the tip of the tube portion 23a of the resonance portion 23. An actuator (fluid pressure cylinder) 52 for moving the moving tube 51 in parallel with the tube portion 23a is disposed inside the closed end portion 23b. The actuator 52 is connected to a fluid source (not shown) via the opening / closing valve 53, and the pipe length of the resonance unit 23 can be changed by operating the opening / closing valve 53 to activate the actuator 52. That is, the movable tube 51 and the actuator 52 function as frequency setting means that can change the resonance frequency in the resonance unit 23.

このように構成される熱音響エンジン20Cにおいても、図2に示されるものと概ね同様の停止制御ルーチンが実行される。本実施形態においても、前段触媒装置12aにおける触媒温度が所定の閾値以下であると判断されるか、あるいは、何らかの異常を示す信号が発せられていると判断され、更に熱音響エンジン20Cが稼動中である場合に、熱音響エンジン20Cの即時停止処理が実行される。本実施形態では、即時停止処理に際して、ECU40は、作動流体の自励振動の周波数と共鳴部23における共振周波数とが一致しなくなるようにアクチュエータ52(開閉弁53)を制御する。すなわち、即時停止処理に際して、ECU40は、予め定められた手順に従い、共鳴部23の管路長を急速に長くするか、または、短くするように移動管51を移動させたり、あるいは、移動管51を往復移動させたりすることにより、共鳴部23における共振周波数を急速に変化させる。   Also in the thermoacoustic engine 20C configured as described above, a stop control routine substantially similar to that shown in FIG. 2 is executed. Also in this embodiment, it is determined that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a is equal to or lower than a predetermined threshold value, or it is determined that a signal indicating some abnormality is issued, and the thermoacoustic engine 20C is operating. In this case, an immediate stop process of the thermoacoustic engine 20C is executed. In the present embodiment, during the immediate stop process, the ECU 40 controls the actuator 52 (open / close valve 53) so that the self-excited vibration frequency of the working fluid does not match the resonance frequency in the resonance unit 23. That is, in the immediate stop process, the ECU 40 moves the moving tube 51 so as to rapidly increase or decrease the pipe length of the resonance unit 23 according to a predetermined procedure, or move the moving tube 51. The resonance frequency in the resonance part 23 is rapidly changed by reciprocating the.

これにより、気柱管21内の熱音響自励振動が確実かつ速やかに減衰・消失させられ、蓄熱器25の両端部間における温度勾配にかかわらず、熱音響エンジン20Cの動作が停止することになる。そして、この場合も、熱音響エンジン20Cの停止後には、高温熱交換器26において排気ガスの熱エネルギが殆ど失われないことになるので、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスの熱エネルギを触媒暖機(特に後段触媒装置12bの暖機)に利用することが可能となる。また、上述のようにして、熱音響自励振動自体を減衰・消失させることにより、蓄熱器25に対する温度勾配の付与を停止させる場合と比較して、早期に熱音響エンジン20Cを停止させることが可能となる。   Thereby, the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21 is surely and quickly attenuated / disappeared, and the operation of the thermoacoustic engine 20C is stopped regardless of the temperature gradient between both ends of the heat accumulator 25. Become. In this case as well, after the thermoacoustic engine 20C is stopped, the heat energy of the exhaust gas is hardly lost in the high-temperature heat exchanger 26. Therefore, the exhaust gas that has not been used for conversion from heat energy to vibration energy is used. It becomes possible to use the heat energy of the gas for catalyst warm-up (particularly for warm-up of the post-catalyst device 12b). Further, as described above, the thermoacoustic engine 20C can be stopped earlier than when the application of the temperature gradient to the heat accumulator 25 is stopped by attenuating and eliminating the thermoacoustic self-excited vibration itself. It becomes possible.

なお、気柱管21内の作動流体の共振周波数と、熱音響自励振動を発生させる際の熱効率や熱音響エンジンの出力(音響出力)とは所定の相関を有していることから、移動管51やアクチュエータ52を含む周波数設定手段を制御して共振周波数を目標値に近づけることにより、熱音響エンジン20Cにおいて所望の熱効率や音響出力を得ることも可能である。   The resonance frequency of the working fluid in the air column tube 21 and the thermal efficiency when generating the thermoacoustic self-excited vibration and the output (acoustic output) of the thermoacoustic engine have a predetermined correlation. By controlling the frequency setting means including the tube 51 and the actuator 52 to bring the resonance frequency close to the target value, it is possible to obtain desired thermal efficiency and acoustic output in the thermoacoustic engine 20C.

〔第5実施形態〕
以下、図6を参照しながら、本発明の第5実施形態に係る熱音響エンジンについて説明する。なお、上述の第1実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a thermoacoustic engine according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same elements as those described in relation to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図6は、本発明の第5実施形態に係る熱音響エンジン20Dの要部を示す概略構成図である。本実施形態の熱音響エンジン20Dも、第1実施形態の熱音響エンジン20等と基本的に同様の構成を有し、シリンダブロックに形成された燃焼室の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室内でピストンを往復移動させて動力を発生する内燃機関に適用される。熱音響エンジン20Dは、図6に示されるように、前段触媒装置(触媒コンバータ)12aに連結された高温熱交換器260を有している。   FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a main part of a thermoacoustic engine 20D according to the fifth embodiment of the present invention. The thermoacoustic engine 20D of this embodiment also has basically the same configuration as the thermoacoustic engine 20 of the first embodiment, and burns a fuel / air mixture inside a combustion chamber formed in the cylinder block. And is applied to an internal combustion engine that generates power by reciprocating a piston in a combustion chamber. As shown in FIG. 6, the thermoacoustic engine 20 </ b> D includes a high-temperature heat exchanger 260 connected to the front-stage catalyst device (catalytic converter) 12 a.

高温熱交換器260は、前段触媒装置12aから発せられる熱を蓄熱器25に伝えるための金属等からなる伝熱部材261を有する。伝熱部材261には、前段触媒装置12aと気柱管21との間に位置するように空間262が画成されており、この空間262には、通常、ナトリウムや水銀といった液体金属LMで満たされている。また、空間262には、配管263を介して、ピストン264を有するシリンダ265が接続されている。ピストン264を図6における右向きに移動させれば、伝熱部材261の空間262の液体金属LMは、図6に示されるように、シリンダ265内へと移送される(引き込まれる)。また、ピストン264を図中左向きに移動させると、シリンダ265内の液体金属LMを伝熱部材261の空間262に向けて押し出し、空間262内を液体金属LMで満たすことができる。なお、伝熱部材261の空間262には、図6に示されるように、ベント管266が接続されている。   The high-temperature heat exchanger 260 includes a heat transfer member 261 made of metal or the like for transferring heat generated from the pre-catalyst device 12 a to the heat accumulator 25. A space 262 is defined in the heat transfer member 261 so as to be positioned between the upstream catalyst device 12a and the air column tube 21, and this space 262 is usually filled with a liquid metal LM such as sodium or mercury. Has been. Further, a cylinder 265 having a piston 264 is connected to the space 262 through a pipe 263. When the piston 264 is moved to the right in FIG. 6, the liquid metal LM in the space 262 of the heat transfer member 261 is transferred (drawn) into the cylinder 265 as shown in FIG. Further, when the piston 264 is moved to the left in the drawing, the liquid metal LM in the cylinder 265 can be pushed out toward the space 262 of the heat transfer member 261 and the space 262 can be filled with the liquid metal LM. A vent pipe 266 is connected to the space 262 of the heat transfer member 261 as shown in FIG.

このように構成される熱音響エンジン20Dにおいても、図2に示されるものと概ね同様の停止制御ルーチンが実行される。そして、本実施形態においても、前段触媒装置12aにおける触媒温度が所定の閾値以下であると判断されるか、あるいは、何らかの異常を示す信号が発せられていると判断され、更に熱音響エンジン20Dが稼動中である場合に、熱音響エンジン20Dの即時停止処理が実行される。本実施形態では、即時停止処理に際して、ピストン264が図6における右向きに移動させられ、伝熱部材261の空間262から液体金属LMの全量が排出させられる。   Also in the thermoacoustic engine 20D configured as described above, a stop control routine substantially similar to that shown in FIG. 2 is executed. Also in this embodiment, it is determined that the catalyst temperature in the pre-catalyst device 12a is equal to or lower than a predetermined threshold value, or it is determined that a signal indicating some abnormality is generated, and the thermoacoustic engine 20D is further operated. When it is in operation, an immediate stop process of the thermoacoustic engine 20D is executed. In the present embodiment, during the immediate stop process, the piston 264 is moved rightward in FIG. 6, and the entire amount of the liquid metal LM is discharged from the space 262 of the heat transfer member 261.

これにより、伝熱部材261の空間262が空気で満たされ、前段触媒装置12aと蓄熱器25との間に空気の断熱層が形成される。すなわち、蓄熱器25の両端部間に対する温度勾配の付与が停止されることから、気柱管21内の熱音響自励振動も消失し、蓄熱器25の両端部間における温度勾配にかかわらず、熱音響エンジン20Dの動作が停止することになる。そして、伝熱部材261の空間262から液体金属LMの全量が排出させられた後には、伝熱部材261の空間262よりも前段触媒装置12a側の領域は、前段触媒装置12aに流入する排気ガスと同程度の温度に保たれるので、高温熱交換器260において排気ガスの熱エネルギが殆ど失われないことになる。この結果、熱エネルギから振動エネルギへの変換に用いられなかった排気ガスの熱エネルギを前段触媒装置12aや図示されない後段触媒装置12bの暖機に利用することが可能となる。   Thereby, the space 262 of the heat transfer member 261 is filled with air, and an air insulation layer is formed between the pre-catalyst device 12 a and the heat accumulator 25. That is, since the provision of the temperature gradient between the both ends of the heat accumulator 25 is stopped, the thermoacoustic self-excited vibration in the air column tube 21 disappears, regardless of the temperature gradient between the both ends of the heat accumulator 25. The operation of the thermoacoustic engine 20D is stopped. Then, after the entire amount of the liquid metal LM is discharged from the space 262 of the heat transfer member 261, the region on the upstream side catalyst device 12a side of the space 262 of the heat transfer member 261 is the exhaust gas flowing into the upstream side catalyst device 12a. Therefore, the heat energy of the exhaust gas is hardly lost in the high-temperature heat exchanger 260. As a result, it becomes possible to use the heat energy of the exhaust gas that has not been used for the conversion from the heat energy to the vibration energy to warm up the front catalyst device 12a or the rear catalyst device 12b (not shown).

本発明による熱音響エンジンの第1実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a thermoacoustic engine according to the present invention. 図1の熱音響エンジンを停止させる手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure which stops the thermoacoustic engine of FIG. 本発明による熱音響エンジンの第2実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 2nd Embodiment of the thermoacoustic engine by this invention. 本発明による熱音響エンジンの第3実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 3rd Embodiment of the thermoacoustic engine by this invention. 本発明による熱音響エンジンの第4実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 4th Embodiment of the thermoacoustic engine by this invention. 本発明による熱音響エンジンの第5実施形態を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating 5th Embodiment of the thermoacoustic engine by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
12a 前段触媒装置
12b 後段触媒装置
20,20A,20B,20C,20D 熱音響エンジン
21 気柱管
22 ループ部
23 共鳴部
24 トランスデューサ
25 蓄熱器
26,260 高温熱交換器
27 低温熱交換器
28 可動絞り弁
30 吸音タンク
35 ポンプ
36 作動流体貯留タンク
51 移動管
52 アクチュエータ
261 伝熱部材
262 空間
264 ピストン
265 シリンダ
L2 排気管
LM 液体金属
Tc 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 12a The front | former stage catalyst apparatus 12b The back | latter stage catalyst apparatus 20,20A, 20B, 20C, 20D Thermoacoustic engine 21 Air column tube 22 Loop part 23 Resonance part 24 Transducer 25 Heat accumulator 26,260 High temperature heat exchanger 27 Low temperature heat exchanger 28 Movable throttle valve 30 Sound absorbing tank 35 Pump 36 Working fluid storage tank 51 Moving pipe 52 Actuator 261 Heat transfer member 262 Space 264 Piston 265 Cylinder L2 Exhaust pipe LM Liquid metal Tc Temperature sensor

Claims (8)

作動流体が封入される気柱管と、この気柱管の内部に配置された蓄熱手段とを有し、前記蓄熱手段の両端部間に温度勾配を形成して前記作動流体の熱音響自励振動を発生させる熱音響エンジンにおいて、
前記蓄熱手段の両端部間に形成される温度勾配にかかわらず、前記熱音響自励振動を停止させる振動停止手段を備えることを特徴とする熱音響エンジン。
An air column tube in which the working fluid is sealed, and heat storage means disposed inside the air column tube, and a temperature gradient is formed between both end portions of the heat storage unit so that the thermoacoustic self-excitation of the working fluid is performed. In a thermoacoustic engine that generates vibration,
A thermoacoustic engine comprising vibration stopping means for stopping the thermoacoustic self-excited vibration irrespective of a temperature gradient formed between both ends of the heat storage means.
前記振動停止手段は、前記気柱管内における振動の伝播を遮るための部材を含むことを特徴とする請求項1に記載の熱音響エンジン。   The thermoacoustic engine according to claim 1, wherein the vibration stopping unit includes a member for blocking propagation of vibration in the air column tube. 前記振動停止手段は、前記気柱管内の振動を吸収する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の熱音響エンジン。   The thermoacoustic engine according to claim 1, wherein the vibration stopping means includes means for absorbing vibration in the air column tube. 前記振動停止手段は、前記気柱管内の作動流体の圧力を減少させることを特徴とする請求項1に記載の熱音響エンジン。   The thermoacoustic engine according to claim 1, wherein the vibration stopping unit reduces the pressure of the working fluid in the air column tube. 共鳴器を更に備え、前記振動停止手段は、前記共鳴器における共振周波数を変化させることを特徴とする請求項1に記載の熱音響エンジン。   The thermoacoustic engine according to claim 1, further comprising a resonator, wherein the vibration stopping unit changes a resonance frequency of the resonator. 前記蓄熱手段の一端側に配置される高温熱交換器を更に備え、この高温熱交換器は、内燃機関の排気ガスを熱源とすることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の熱音響エンジン。   The high-temperature heat exchanger disposed on one end side of the heat storage means is further provided, and the high-temperature heat exchanger uses exhaust gas from the internal combustion engine as a heat source. Thermoacoustic engine. 前記内燃機関は、排気ガスを浄化するための排気浄化触媒を更に含み、前記排気浄化触媒を暖機する必要がある場合に、前記振動停止手段を作動させる手段を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の熱音響エンジン。   The internal combustion engine further includes an exhaust purification catalyst for purifying exhaust gas, and further includes means for operating the vibration stopping means when the exhaust purification catalyst needs to be warmed up. Item 7. The thermoacoustic engine according to item 6. 前記内燃機関および熱音響エンジンの少なくとも何れかの異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段によって異常が検出された際に、前記振動停止手段を作動させる手段とを更に備えることを特徴とする請求項6または7に記載の熱音響エンジン。
An abnormality detection means for detecting an abnormality of at least one of the internal combustion engine and the thermoacoustic engine, and means for operating the vibration stopping means when an abnormality is detected by the abnormality detection means, The thermoacoustic engine according to claim 6 or 7.
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