Acoustic resonance and refrigerating capability of a Hofler type thermoacoustic refrigerating system

Hofler 타입 열음향 냉장시스템의 공진특성과 냉장성능

Acoustic resonance characteristics were analyzed and their effect on the refrigerating capability were experimentally verified on a fabricated Hofler-type thermoacoustic refrigerating system. Factors governing the overall resonance are the resonator composed of a cavity and two pipes, the loudspeaker driving the resonator, and rear side impedance characteristics of speaker housing. All these are coupled with electric constants of the speaker to exhibit electric resonance. Also the 'wall-effect' within the resonator causes attenuation to reduce the sharpness of the resonance. Analysis and experiments showed housing and the wall-effect of the resonator reduce the sharpness of resonance. Maintaining the accuracy of the resonance is, therefore, very important for efficient refrigeration.

Hofler 타입의 열음향 냉장시스템에 있어서 음향학적 공진특성을 해석하고, 공진특성이 냉장성능에 미치는 영향을 시스템의 제작 및 냉장 실험을 통하여 확인하였다. 열음향 냉장시스템의 공진특성을 결정하는 주요 인자는 공명구(cavity)와 가는 관, 그리고 굵은 관으로 구성되는 공명기의 특성과, 구동 스피커의 특성, 그리고 스피커 후면부의 음향학적 특성이며, 다시 스피커의 전기적 특성과 결합되어 전기적 공진특성이 정해진다. 또한 공명기에서 발생하는 벽-효과(wall effect)를 통한 감쇠로 인하여 공진특성이 둔해진다. 제작된 열음향 냉장시스템에 대한 해석 및 실험결과 전체 공진특성은 공명기에 의하여 결정되지만 후면부의 강성과 감쇠로 인하여 공진특성이 상당히 둔화되고, 냉장실험 결과 정확한 공진특성의 유지가 냉장성능에 큰 영향을 마침을 확인하였다.