冷熱の背後にある基本原理は *熱音響効果 *です。これは、ガスが周期温度勾配にさらされると、音波を生成すると述べています。逆に、温度勾配で音波がガスを通過すると、ガスが冷却される可能性があります。
これは、冷たい熱の仕組みについての簡略化された説明です：
1。熱音響エンジン： コールドヒートシステムのコアコンポーネントは熱音響エンジンです。それは、円筒形のチャンバーに配置された金属板のスタックで構成されています。チャンバーの一方の端が加熱され、もう一方の端が冷却されます。これにより、プレートのスタック内に温度勾配が作成されます。
2。音波生成： 音波がプレートのスタックを通り抜けると、プレートが振動し、音波を生成します。これらの音波の周波数と強度は、温度勾配とスタックのジオメトリによって決定されます。
3。熱伝達： 音波は、チャンバーの熱い端からコールドエンドまで熱を運びます。この熱伝達は、音波とチャンバー内のガス分子との相互作用によって達成されます。音波がガスを通過すると、ガス分子が互いに振動して衝突し、エネルギーと熱を移します。
4。冷却効果： 音波によって運ばれる熱は、チャンバーの寒い端で放出され、冷却されます。その後、ホットエンドの加熱ガスがコールドエンドまで再循環し、そこで冷却され、再び再循環します。このサイクルは続き、コールドエンドから熱を除去し、ホットエンドに移します。
熱音響効果を利用することにより、冷熱システムは、可動部品、冷媒、またはコンプレッサーを必要とせずに冷蔵を達成できます。これにより、従来の冷蔵方法と比較して、潜在的に効率的で環境に優しく、信頼性が高くなります。ただし、このテクノロジーはまだ開発の初期段階にあり、実用的なアプリケーションに広く採用される前に、さらなる研究と進歩が必要です。
