熱聲制冷機具有兩個突出的優點:首先除內部的流動工質外沒有任何的運動部件,從根本上消除了常規機械制冷機所固有的磨損和振功;其次,它由熱驅動,可以利用低品位能量,從而可以提高系統的熱力學效率,并且對于那些缺乏常規能源的地區具有實際意義。
第一臺采用揚聲器驅動的熱聲制冷機是由Hofler在1985年完成的,該機獲得了193 K的最低制冷溫度。 1986年發明了帶柱式回熱器的熱聲發動機,1990 年,由Swift和Radebaugh合作將此熱聲發動機用于驅動小孔脈沖管制冷機,研制成世界上第一臺無運動部件的制冷機(見圖32-13),并獲得了90K的最低制冷溫度。1997年,美國的NIST, Los Alamos國家實驗室和Cryogen公司三家合作研制出了世界上最大的熱聲驅動脈管制冷機,用于天然氣液化。該制冷機工作在駐波聲場,頻率為40 Hz,在120K時有2kW的制冷量,所用的諧振管有12m長,大約需要燃燒30%的原料天然氣來液化剩余的70%的氣體。
1999年,LA NL研制的行波型熱聲發動機實現了30%的熱轉換效率,達到卡諾效率的41%。 2006年,中科院理化所采用‘聚能熱聲諧振腔’抑制非線性聲波的產生和耗散,從而大幅度提高了熱聲系統的共振品質因子,獲得了 1.3的高壓比,研制出的熱聲驅動單級脈管制冷機獲得廠68K的低溫,兩級脈管制冷機獲得了20K低溫。
熱聲制冷機的關鍵技術是高效率熱致聲發動機研究,目前世界各地的學者正致力于研究實用化的行波型熱聲發動機,藉以推動完全無運動部件制冷機的實用化。