声波制冷的研究兴起于20世纪80年代。美国洛斯阿拉莫斯实验室于1990年展示了一台声波制冷机,制冷最低温度达89开,在制冷温度为120开时,制冷功率为5瓦。美国加州的海军研究生院于80年代曾研制了一台热声冰箱(STAR)用于1992年1月发射的“发现”号航天飞机上,在地面产生比室温低80开的温度,当制冷功率为3瓦时,峰值效率为卡诺热机的20%。这两台声制冷机都使用电动声源,工作频率在400~500赫兹。2000年以后,中国科学院理化技术研究所致力于声波制冷的家用电冰箱、空调器以及天然气液化器的研究和开发。声波制冷已用于红外传感、雷达及其他低温电子器件的降温。低温电子器件的制冷问题与常规民用制冷相比,有自己的独特之处,它要求制冷温度低(-50~200℃)。但制冷量不大,要求制冷机的机械振动小,可比性高和小型轻量化。声波制冷技术刚好适合了这些方面的要求。因此声制冷技术在低温电子学器件制冷方面有好的应用前景。
所有的声波制冷的工作原理都基于所谓的热声效应,热声效应可以简单地描述为在声波稠密时加入热量,在声波稀疏时排出热量,则声波得到加强;反之,声波稠密时排出热量,在声波稀疏时吸入热量,则声波得到削弱。当然,实际的热声理论远比这复杂得多,热声制冷的设计水平及制造工艺也在不断地提高。
声波制冷在冷却红外探测器件、超导电子学器件等低温固体电子器件的微型低温制冷领域具有特殊的优点,同时在普通制冷领域具有成为替代氟利昂制冷的潜在能力,因而受到广泛的关注。