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La présente invention est relative à clos systèmes d'ondes a- coustiques commandés par la chaleur.
L'objet principal de l'invention est de soutenir ou entretenir des oscillations acoustiques dans un fluide élastique, agissant comme mi- lieu de travail, par application de chaleur à ce fluide et par abstraction de chaleur à ce milieu d'une manière efficace. Un objet complémentaire de l'invention consiste à amplifier de l'énergie ondulatoire acoustique par une telle application et un tel enlèvement de chaleur. L'invention a enco- re pour objet particulier la conversion de l'énergie d'un combustible en combustion en énergie de vibration acoustique,, sans devoir avoir recours à des pièces rotatives et avec un minimum de mouvement des masses mécani- ques.
Une telle énergie vibratoire acoustique est utile dans maintes con- nexions. par exemple dans l'alimentation en énergie de commande d'appareils téléphoniques à un poste répétiteur sans surveillance.
On sait que par application de chaleur à une partie d'une colonne confinée d'un fluiae approprié, tel qu'un gaz, un liquide ou une va- peur.5) et par extraction ou enlèvement de chaleur d'une autre partie, la colonne de fluiae peut être amenée en vibration longitudinale.On a déjà proposé de convertir 1?énergie vibratoire en énergie électrique à l'aide d'un trans- aucteur et n'utiliser cette énergie électrique de toute manière désirée, par exemple pour fournir les tensions de polarisation et courants requis pour le fonctionnement à'un amplificateur ou autre partie composante d'un poste répétiteur téléphonique sans surveillance. Pour autant qu'on le sa- che cet appareil présente cependant l'inconvénient d'être d'un rendement faible.
La présente invention est basée en partie sur la découverte selon laquelle on peut obtenir une grande amélioration au point de vue rendement par une relation optimum entre la position de l'élément, à l'aide duquel de la chaleur est fournie à la colonne de fluide en vibration, et la position de l'élément, à l'aide duquel de la chaleur en est enlevée.
Conformément à l'invention.!) selon une de ses formes d'exécution principales, on prévoit un récipient, par exemple un cylindre dont la longueur excède plusieurs fois son diamètre, de préférence fermé ' ses deux extrémités et rempli d'un milieu fluide supportant des ondes, ce milieu étant, de préférence, constitué par un gaz. Lorsque la colonne de fluide ainsi définie est mise en vibration longitudinale, un noeud de vibration existe à une extrémité fermée et une boucle de vibration existe à une extrémité ouverte. Un élément chauffant et un élément refroidissant sont disposés sensiblement à mi-distance entre ce noeud de vibration et cette boucle de vibration.
En particulier, dans le cas de la colonne fermée à ses aeux extrémités, ces éléments sont disposés sensiblement à mi-distance entre une extrémité fermée de la colonne et son centre. Chacun de ces éléments affecte la forme a'un écran de bandes s'étendant, en direction axiale, sur une distance sensiblement égale à l'amplitude des vibrations du fluide. Ces bandes sont également proches l'une de l'autre et sont, en fait, aussi voisines que possible, sans altérer le but de l'invention par un contact physique. Le transfert de chaleur d'une bande à l'autre par conduction et rayonnement est réduit au minimum par un traitement de surface approprié.
Avec une telle structure, chaque molécule de fluide, qui passe à travers la paire d'éléments chauffant et refroidissant, est chauffée pendant sensiblement une moitié ae son cycle de vibration et refroidie pendant sensiblement l'autre moitié de ce cycle. Suivant une autre particularité de l'invention, l'élément chauffant est disposé entre l'élément refroidissant et le noeud de vibration. Avec un tel agencement, les dilatations et contractions du gaz,qui se produisent à la suite de cette alternante de chauffage et de refroidissement, sont en phase telle qu' elles provoquent une oscillation.
Pour que le système fonctionne de cette façon, il est néces-
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saire que la phase du transfert de chaleur de l'élément chauffant au fluide se déplaçant dans ce dernier élément soit quelque peu retardée par rapport au déplacement physique de cette partie du milieu, à laquelle cette énergie thermique est communiquée. Avec un agencement approprié, ce retard de phase est obtenu en raison de la longueur du temps requis pour le transfert de chaleur de l'élément chauffant au milieu de travail. En d'autres termes,lorsqu'un élément passe dans l'élément chauffant, le transfert de chaleur de l'élément chauffant à cet élément fluide commence immédiatement, mais n'est pas terminé avant que l'élément fluide ait achevé son déplacement et soit sur le chemin du retour vers l'élément refroidissant.
Dans l'appareil selon la présente invention, ce retard de phase est rendu optimum en établissant une corrélation convenable entre les dimensions de l'élément chauffant et les constantes du milieu de travail ainsi que la période d'oscillation. En particulier, lorsque le milieu de travail est un gaz et à condition qu'il soit satisfait aux restrictions précitées, une relation de phase satisfaisante peut être établie, lorsque ces constantes répondent à la relation suivante :
T = c d 12
2 k dans laquelle :
T est la période d'oscillation; c est la chaleur spécifique moyenne du gaz ; d est la densité du gaz;
1 est l'écartement entre les bandes, et k est la conductibilité thermique du gaz, tous ces éléments étant exprimés en unités correspondantes.
De même, l'enlèvement de chaleur du milieu de travail par l'ément refroidissant doit être en retard par rapport au déplacement oscillatoire dans l'élément refroidissant, à condition que ce dernier soit ctispo- sé de la matière décrite plus haut, par rapport au noeud de vibration et à l'élément chauffant. Pourvu à nouveau que le milieu de travail soit un gaz, l'élément refroidissant est, de préférence, agencé en tenant compte de la relation donnée ci-dessus.
Dans un fluide élastique subissant une vibration longituàina- le, le noeud de vitesse est un point de pression oscillatoire maximum.
Dès lors, de manière plus générale, la paire a'éléments chauffant et refroidissant est disposée de la manière aécrite plus haut vis-à-vis d'un point de pression oscillatoire maximum. Dans le cas d'une masse de fluide élastique, qui est mise en vibration par des moyens externes, contrairement à une masse subissant des vibrations auto-oscillatoires, un tel point de pression maximum apparaît à la face de l'élément d'entraînement, qui peut être un piston, la face d'un cristal piézoélectrique, un diaphragme actionné électromagnétiquement ou analogue.
Dans un tel système, la paire d'éléments chauffant et refroidissant, lorsqu'elle est disposée de la manière décrite plus haut, par rapport à ce point de pression oscillatoire maximum, peut être considérée comme fournissant une résistance négative, dans laquelle l'élément d'entraînement travaille, et l'appareil comportant ces éléments agit donc de manière à amplifier l'énergie acoustique appliquée par l'élément d'entraînement au milieu.
Des oscillations de grande amplitude peuvent être produites de cette manière. Avec un tube à extrémités ouvertes, un bruit retentissant, qui peut servir de siteme ou de signal d'alarme, est engendré.
Toutefois, on désire plus couramment obtenir une énergie électrique, le
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bruit étant indésirable. A cette fin, un tube fermé à ses deux extrémités et réalisé en une matière rigide, telle que laiton ou acier, est recomman- dé. En prévoyant un transducteur de structure conventionnelle en un point approprié de l' appareil, l'énergie de vibration de la colonne de fluide peut être transformée en énergie électrique, pouvant être utilisée à volon- té.
Si on le aésire, deux dispositifs analogues peuvent être mon- tés bout à bout et un couplage acoustique peut être prévu pour maintenir leurs vibrations en équilibre dynamique.
L'invention est également applicable en partie à un moteur thermique du type à deux phases., par exemple une phase liquide et une pha- se vapeur. Dans ue tel appareil, la phase vapeur est amenée à se dilater et à se contracter par suite de la vaporisation et de la recondensation alternées d'une petite fraction du liquide. Ces dilatations et contractions agissent de manière à déplacer une partie du liquide en masse et ce mouve- ment peut être converti en mouvement de va-et-vient ou de rotation par des mécanismes connus. En disposant un élément refroidissant dans la position optimum par rapport au point auquel de la chaleur est appliquée à la vapeur, on assure un rendement amélioré à l'appareil.
L'invention ressortira complètement de la description détaillée suivante de formes préférées d'exécution, en référence aux dessins ci- annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un régénérateur de bruit suivant l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale schématique d'un régénérateur d'énergie suivant l'invention, réduit à sa forme la plus simple; - la figure 3 est -,ne coupe transversale schématique d'un appareil préféré conforme à l'invention; - la figure 4 est unu coupe transversale schématique d'une variante du générateur selon la figure 3; - la figure 5 est une coupe transversale schématique d'une paire de générateurs suivant l'invention accouplés bout à bout, de manière à fonctionner en équilibre; - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5;
- la figure 7 est une coupe transversale schématique d'une variante de l'invention; - la figure 8 est une vue schématique d'une variante de l'appareil selon la figure 7, et - la figure 9 montre un amplificateur acoustique construit selon les principes de l'invention.
La figure 1 montre un tube cylindrique 1 en une matière rigide, telle qu'acier ou laiton. L'extrémité supérieure de ce tube est fermée et son extrémité inférieure est ouverte. Approximativement à mi-distance entre son extrémité supérieure et son extrémité inférieure, on prévoit un élément chauffant 2 et un élément refroidissant 3, l'élément chauffant étant disposé au-dessus de l'élément refroidissant, c'est-à-dire entre l'élément refroidissant et l'extrémité fermée du tube.
Chacun de ces éléments peut consister en une grille ou un écran formé de bandes en tôle métallique disposées parallèlement l'une à l'autre et à égale distance l'une de l'autre, ces bandes étant alignées avec celles de l'autre élément et s'étendant dans la direction de l'axe du tube, de manière à offrir un passage aussi libre que possible à un fluide à travers lesdits éléments. Les bandes 4 de l'élément chauffant 2 sont fixées,de manière conductrice, notamment par soudure à une bride 5, qui s'étend vers l'extérieur à travers les parois du
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cylindre. Les bandes 6 de l'élément refroidissant sont similairement fixées, de manière conductrice de la chaleur, à des ailettes de refroidissement 7, qui s'étendent également vers l'extérieur à travers les parois du cylindre.
De la chaleur est appliquée à la bride 5, par exemple à l'aide d'une flamme 8 de brûleur à gaz. La chaleur est transférée aux bandes métalliques 4 de l'élément chauffant 2 par conduction métallique et est transmise au gaz se trouvant dans le tube par conduction gazeuse et par son déplacement le long des surfaces de ces bandes au cours de ses vibrations.
Par contre,de la chaleur est enlevée du gaz, qui passe entre les bandes métalliques 6 de l'élément refroidissant 3, et est éliminée par conduction métallique aux ailettes de refroidissement 7, celles-ci transmettant la chaleur vers l'extérieur de l'appareil par conduction et convection à 1' atmosphère.
L'application de chaleur à un dispositif présentant les proportions représentées donne lieu à l'établissement de vibrations longitudinales dans le tube 1, ces vibrations ayant une amplitude substantielle. La longueur d'onde de ces vibrations est également à quatre fois celle du tube 1 lui-même, un noeud apparaissant à l'extrémité supérieure fermée et une boucle à l'extrémité inférieure ouverte. En d'autres termes, le tube présente une longueur d'un quart de longueur d'onde. Ce tube pourrait tout aussi bien présenter une longueur de trois, cinq ou tout nombre impair de quarts de longueur d'onde, avec des terminaisons appropriées aux extrémités du tube. Pour adapter l'impédance du dispositif à celle de l'air et ainsi transférer une quantité maximum d'énergie, l'extrémité ouverte du tube 1 peut être pourvue d'un pavillon 9.
Cet appareil engendre un bruit retentissant, qui peut servir de signal d'alarme, de sirène ou analogue.
Si on le préfère, les principes connus d'agencement des tuyaux d'orgues peuvent être appliqués pour la construction d'un tube, qui est hautement résonnant à une fréquence particulière préassignée et résonnant aux harmoniques de cette fréquence dans une mesure désirée. Ainsi construit, l'oscillateur acoustique de la figure 1 donne un ton musical de hauteur et qualité prédéterminées et l'appareil peut être employé comme tuyau d'orgue. Dans ce cas, il peut être souhaitable d'assurer un amorçage et un arrêt rapides des oscillations. A cette fin, on peut préférer faire usage d'un élément chauffant électrique affectant la forme d'une grille de fils de résistance.
L'application d'énergie électrique à partir d' une batterie ou autre source appropriée par commande manuelle d'un commutateur agit de manière à mettre le tube en oscillation et à arrêter ces oscillations lorsqu'on le désire. Un tel système est représenté à la figure 9, qui est décrite plus complètement dans la suite du présent mémoire.
La figure 2 représente un tube 10, qui peut être de même construction générale que le tube de la figure 1, mais présente sensiblement deux fois sa longueur et est fermé à ses deux extrémités. Ce tube est rempli à l'aide d'un fluide approprié, de préférence un gaz inerte, tel que l'argon, le néon ou l'hélium ou un mélange de ces gaz. Conformément aux principes connus, qui sont à la base du maintien d'ondes acoustiques dans des cylindres clos, cet appareil entretient des vibrations longitudinales du fluide, dans lesquelles un noeud existe à chaque extrémité et une boucle à mi-distance entre les deux extrémités.
Pour maintenir ces vibrations, un élément chauffant 2 et un élément refroidissant 3, qui peuvent être de même construction que ceux de la figure 1, sont disposés à une distance comprise entre un tiers et la moitié de la distance séparant le noeud de la boucle, l'élément chauffant étant disposé, dans ce cas également, audessus de l'élément refroidissant. Dans ce cas, la longueur du tube correspond à la moitié de la longueur d'opde de vibration. Cette longueur peut également correspondre à un multiple quelconque d'une demi-longueur d'onde. Etant donné que l'appareil entièrement clos de la figure 2 conserve mieux l'énergie que le tube à extrémités ouvertes de la figure 1, des vibrations longitudinales d'amplitude encore plus grande peuvent être établies.
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Pour convertir leur énergie en énergie électrique, il suffit de prévoir un transducteur de tout type désiré et de le disposer en un point de la colonne de gaz en vibration, qui est approprié au point de vue de l'adaptation d'impédance. Le noeud de vibration est un point de haute impédance et, pour la plupart des usages, il est préférable d'extraire l'énergie de sortie d'un tel point. Dès lors, un transducteur du type le plus simple, à savoir un diaphragme 11 en matière magnétisable hermétiquement scellé aux parois du tube 10 et constituant une fermeture terminale pour le tube, est associé à un noyau ferro-magnétique aimanté 12, sur lequel est enroulé un bobinage de fil métallique 13.
Lorsque le diaphragme 11 se déplace sous l'influence des vibrations du fluide, une énergie électrique est engendrée dans le bobinage, cette énergie pouvant être appliquée à une charge désirée quelconque.
La figure 3 montre les détails de structure de l'appareil appliquant les principes précédents, ainsi que certains développements de
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ces principes.Comme préëédemm8nt,.n imbe cyliùàriqùe"20"ên mle'11Ilatiètè rigi- de,telle que laiton ou acier,est prévu.Dans ce tube est'monté un second tube 30 de plus petit diamètre. Le tube extérieur 20 est fermé à chaque extrémité par une bague,dont la diamètre.intérieur est tel qu'elle s'adapte étroitement à la paroi du .tube itnérieur, en sorte que le tubeinteruer 30 -reste ouver à ses deux extrémités. Dans le tube intérieur est monté un troisième tube 31 qui sert simplement à amener àu combustible, tel que au gaz d'éclairage ou un mélange de vapeurs combustibles, ou encore un mélange de gaz et d' air, à un brûleur 32.
Le tube 31 peut être maintenu en alignement coaxial avec le tube 30 par des broches 33. Le brûleur 32 peut avantageusement pré- senter une pluralité de petits trous, qui traversent la paroi du tube 31, ces trous livrant passage au combustible. Un complément d'air pour la combustion peut être amené vers le haut à l'intérieur du tube 30 et à l'extérieur du tube 31. Grâce à cet agencement, une flamme très chaude entoure le brûleur 32 et le corps du brûleur lui-même devient incandescent. La perte ae chaleur du brdleur vers le haut peut être minimisée en prévoyant un capuchon en céramique 34, monté à la partie supérieure au brûleur.
Pour recueillir et absorber la chaleur de la flamme à un degré maximum, la paroi interne au tube 30 peut être pourvue, spécialement au voisinage du brûleur 32, d'un certain nombre de rayures ou ondulations 35, qui agissent efficacement de manière à augmenter sa surface absorbante vis-à-vis àe la chaleur, en comparaison de celle d'un tube à paroi lisse présentant le même diamètre moyen. Cette surface ondulée est reliée, par l'intermédiaire aes parois du tube, à des prolongements supérieurs 25 de l'élément chauffant 22, de manière conductrice de la chaleur, notamment par soudage, brasage ou autrement.
Chacun des prolongements supérieurs 25 est similairement relié, de manière conauctrice, à un certain nombre de bagues concentriques 24 en tôle métallique, qui servent d'ailettes,grâce auxquelles la chaleur de la flamme au brûleur est finalement transférée au fluide en vibration.
Des bagues similaires 26 sont disposées au voisinage de et en alignement avec les bagues 24 et immédiatement sous ces dernières. Les bagues de refroidissement 26 sont similairement reliées à des brides 28 et ces brides sont, à leur tour, fixées aux parois du tube extérieur 20 et à des ailettes de refroidissement 27, qui s'étendent radialement vers l'extérieur.
Un ajustement précis de la distance séparant les bagues chauffantes 24 ctes bagues refroidissantes 26 peut être obtenu en accouplant le tube intérieur au tube extérieur en un certain point, par exemple, la bague supérieure de fermeture, à l'aide d'une bague filetée 29. La rotation du tube intérieur 30 par rapport au tube extérieur 20 agit alors ae manière à augmenter ou à diminuer l'écartement axial entre une série de bagues 24 et l'autre série de bagues 26, ce qui. permet de régler leur écartement
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à la valeur optimum. Le transfert de chaleur par rayonnement d'une série de bagues à l'autre peut être minimisé en polissant les surfaces des bagues, spécialement celles qui se trouvent en regard l'une de l'autre.
Pour obtenir des résultats optima, la distance totale de l'extrémité de noeud de l'élément chauffant à l'extrémité du boucle de l'élé- . ment refroiaissant doit être sensiblememt égale au déplacement entier de crête des molécules de gaz en vibration, au voisinage de la paire d'éléments chauffant et refroidissant. Avec un tube présentant une longueur totale d'environ 30 cm, fermé à chaque extrémité, des déplacements moléculaires de crête à crête atteignant un centimètre peuvent être obtenus.
Lorsque l'élément chauffant et l'élément refroidissant sont disposés de la manière recommandée, soit sensiblement à mi-distance du noeud et de la boucle, le déplacement de crête à crête en ce point de l'onde entretenue est réduit à environ 7 mm. Dès lors, lorsque l'écartement entre l'élément chauffant et l'élément refroidissant n'est pas supérieur à un millimètre, les hauteurs axiales des bandes formant l'élément chauffant et l'élément refroidissant doivent être, dans les deux cas, d'environ 3 millimètres.
L'extrémité inférieure de la colonne annulaire de vibration est obturée par un diaphragme annulaire 40, dont la périphérie extérieure est fixée au tube extérieur 20, tandis que sa périphérie intérieure est reliée étroitement au tube intérieur, tout en pouvant tourner, par rapport à ce dernier. Un passage 41 de faible section peut être prévu dans la bague ae retenue extérieure, ce passage menant de la face supérieure du diaphragme à sa face inférieure. Ce passage sert à équilibrer les pressions des deux côtés et ainsi à empêcher les déviations statiques. Une bobine 42 est fixée au diaphragme 40 dans une position telle qu'elle puisse se déplacer librement dans l'entrefer annulaire de la culasse 43 d'un aimant 44.
Avec un tel agencement, la vibration de la colonne annulaire de gaz confinée entre le tube 20 et le tube 30 actionne le diaphragme 40 et une tension électrique apparaît aux bornes 45 ae la bobine et cette tension peut être fournie à une charge désirée quelconque.
Un tuyau 21 sert à admettre le milieu de vibration dans l'espace annulaire entre le tube extérieur 20 et le tube intérieur 30 ou à l'en extraire. Ce milieu est, de préférence, un gaz inerte, tel que hélium, argon ou néon ou un mélange de ces gaz.En .faisant varier les proportions' de ces composants de poids moléculaires différents, on pent faire varier la fréquence de vibration.Le caractère inerte des gaz est souhaitable, en vue d'empêcher la corrosion des surfaces métalliques. Pour la même raison, il est désirable d'exclure tout oxygène et vapeur d'eau ae la chambre annulaire.
Le milieu de travail peut, si on le désire, être soumis à des pressions excéaant sensiblement la pression atmosphérique. Des pressions élevées donnent lieu à la production d'énergie vibratoire plus élevée par unité de volume et, dès lors, à un rendement plus élevé ae l'appareil pour une même grandeur globale.
L'agencement des éléments chauffant et refroidissant, décrit plus haut en référence aux figures 1, 2 et 3, peut également être appliqué à une source d'énergie, dans laquelle la fonction d'élasticité est fortement concentrée à une extrémité tandis que la fonction de masse ou d'inertie est fortement concentrée à l'autre extrémité. La figure 4 représente une telle construction, dans laquelle un tube 50 est pourvu à son extrémité supérieure d'une cloche 51, et à son extrémité inférieure d'un soufflet 52 pouvant se dilater. Entre la cloche 51 et le soufflet 52, un élément chauffant et un élément refroidissant peuvent être montés, ces éléments présentant la même structure qu'aux figures 1 et 2 et leurs parties étant désignées par les mêmes notations qu'aux figures 1 et 2.
Une bobine 53 peut être montée à l'aide d'une console 54 sur l'extrémité inférieure du soufflet 52 dans une position telle qu'elle puisse subir un aéplacement vertical dans l'entrefer d'un aimant 55.
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Lorsqu'on applique de la chaleur, par exemple à l'aide d'une flamme, à 1,'élément chauffant 2, le gaz se trouvant dans la structure en- tière est mis en vibration et les pressions oscillatoires résultantes pro- voquent le déplacement selon un mouvement de va-et-vient de la bobine mo- bile 53 dans l'entrefer de làimant 55. Ce mouvement fait apparaître une ten- sion électrique aux bornes 56. Cette tension peut être utilisée comme on le désire.
La figure 5 représente une paire de dispositifs du type montré à la figure 2, ces dispositifs étant montés bout-à-bout pour obtenir un é- quilibre dynamique. Afin d'obtenir un couplage adéquat entre les deux co- lonnes de gaz en vibration, ces deux colonnes sont reliées entre elles par un canal 60. Les extrémités des deux colonnes, qui sont les plus voisines l'une de l'autre, comporteraient des noeuds de vibration, si on ne prévoyait pas le canal en question. Le plan nodal effectif pour les deux colonnes se trouve donc approximativement au centre du canal de couplage 60. Pour cette raison, l'élément chauffant et l'élément refroidissant sont, dans chaque cas, établis assez près du plan central.
On peut avantageusement appliquer de la chaleur à un élément chauffant 61, qui est commun aux deux tubes 10, à l'aide de brûleurs 8, comme indiqué dans la coupe transversa- le de la figure 6.
Lors du fonctionnement de l'agencement équilibré décrit ci-des- sus, le gaz se déplace, à tout instant, soit vers l'intérieur vers le plan central des deux cylindres 10, soit vers l'extérieur vers les extrémités éloignées des deux cylindres. Ainsi, la vibration de chaque colonne de gaz trouve une réaction dans la vibration de l'autre colonne de gaz, en sorte qu'un équilibre dynamique est assuré et que la vibration externe, la trépidation de la monture, le bruit et les phénomènes analogues sont réduits à un minimum.
L'énergie de chaque colonne peut être captée à l'aide d'un transducteur monté au voisinage d'un noeud de vibration. Deux transducteurs sont représentés, un transducteur étant prévu à chacune des extrémités séparées du dispoditif. Chacun de ces transducteurs peut être constitué par un diaphragme 11, sur lequel est montée une pièce aimantable 62 juxtaposée à un noyau 12, sur lequel est enroulé un bobinage 13.
Les énergies obtenues, de la manière décrite plus haut en référence à la figure 2, peuvent être connectées en parallèle ou en série, comme on le désire,et fournies à une charge désirée quelconque.
La figure 7 montre une autre forme de machine thermique résonnante, dans laquelle une chambre fermée est constituée principalement par un soufflet 70 pouvant se dilater. La chambre est remplie en majeure partie à l'aide d'un liquide vaporisable 71. Comme tel liquide, on peut, par exemple, utiliser un éther, un hydrocarbure saturé ou, si l'on ne tient pas compte de la corrosion de l'eau. La surface supérieure 72 de la chambre est chauffée, par exemple, par application de chaleur, au moyen d'une flamme de gaz 78, au flasque 75, qui s'étend vers l'extérieur et qui est solidaire de la pièce fermant la chambre 70. La surface supérieure 72 est, de préférence, rayée ou ondulée, de façon à augmenter sa superficie par rapport à celle d'une surface plane ayant les mêmes dimensions totales.
Une grille ou un écran formé de bandes 76 en tôle métallique est prévu entre la surface supérieure du liquide 71 et la limite supérieure 72 de la chambre. Ces bandes sont reliées,de manière conductrice, à des ailettes de refroidissement 77, qui s'étendent vers l'extérieur de l'appareil.
Lors du fonctionnement de celui-ci, une partie du liquide est alternativement vaporisée, en venant en contact avec la surface supérieure chaude 72 de la chambre, et condensée, en venant en contact avec les bandes de refroidissement 76. Ceci donne lieu à une dilatation et à une contraction alternatives de la vapeur se trouvant au-dessus de la surface du liquide,
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en sorte que le liquide 71 est alternativement entraîné vers le bas, ce qui provoque un allongement du soufflet 70, et vers le haut, ce qui provoque la compression du fluide.
Une bobine 73 peut être assujettie à l'extrémité inférieure du soufflet 70 et peut être disposée de manière à se déplacer dans l'entrefer d'un aimant permanent 74, de façon à engendrer de l'énergie électrique, qui peut¯être recueillie aux bornes de la bobine 73.
La figure 8 montre une variante de l'appareil' représenté à la 7. L'appareil représenté à la figure 8 peut être de même structure que celui représenté à la figure 7. et fonctionne de la même façon, tout au moins en ce qui concerne sa partie faisant office de machine thermique. Toutefois, au lieu d'amener une bobine à subir un mouvement de va-et-vient dans l'entrefer d'un aimant, l'allongement et la compression du soufflet 70 ont pour effet de faire avancer et reculer une bielle 80, de manière à faire tourner un arbre 81 portant une roue dentée 82.
Le déplacement des dents 83
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ââ la rouër-82sêft regar6"dës @)es 'd'un Aimantr8ejen-ç d-1J'11a1J:Eèerà' engèndrer de]f1éItergte électrique dans une bobine $5.etc-;éfi$rgie êleéigu.e peut être recueillie aux bornes 86,en vue d'être utilisée comme on le désire,
Chaque système auto-oscillant peut être considéré comme impliquant une fonction d'amplification et une fonction de feedback, grâce à laquelle de 1'énargie est ramenée de la sortie de l'amplificateur à son entrée. L'appareil selon la présente invention répond à cette structure et comporte, dès lors, un amplificateur acoustique.
Un tel amplificateur est illustré schématiquement à la figure 9, qui représente un tube 90, présentant une extrémité ouverte et une extrémité fermée par un diaphragme 91, ce diaphragme étant amené'à osciller par application du signal d' une source de courant alternatif 92 à une bobine 93 enroulée sur un noyau 94. Entre le diaphragme 91, où existe un noeud de vibration, et la position occupée par la boucle de vibration la plus voisine sont montés un élément chauffant et un élément refroidissant. L'élément refroidissant peut présenter sensiblement la même structure que sur les autres figures, c'est- à-dire qu'il peut être constitué de bandes métalliques 95 reliées à des ailettes externes 97.
Il peut en être de même pour l'élément chauffant, mais, à des fins illustratives, on peut employer, comme élément chauffant, un écran ou une grille 96 constitué par un fil métallique formant résistance, qui est chauffé par application de courant fourni par une batterie 98, lorsqu'un commutateur 99 est fermé. En raison de l'application de chaleur au milieu en vibration (constitué, dans ce cas, par de l'air) et en raison de l'extraction de chaleur de ce milieu, pendant qu'il subit un mouvement vibratoire de va-et-vient,l'élément chauffant et l'élément re- froidissant sont en phase telle qu'ils tendent à amplifier les oscillations acoustiques appliquées.
L'appareil agit comme amplificateur acoustique pour
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l1ë:fi..7;gà.JIP:kéquâ tjjU8:Hippi.1qúa'è-:- a son éx1it1imtté.; ï' erme.r; pawbibhation du diaphragmer 91. L'appareil représenté à la figure 9 peut être utilisée par exempleyeommèruyeu dcorgue à commande électrique.
Les spécialistes concevront d'autres applications des principes énoncés plus haut.
REVENDICATIONS 1. Système à ondes ' acoustiques, comprenant un récipient, un milieu fluide élastique constituant un support d'ondes, contenu dans ledit récipient, une paire d'échangeurs de chaleur établis au voisinage l'un de l'autre dans ledit récipient, des moyens pour appliquer de la chaleur à un de ces échangeurs et dez moyens pour extraire de la chaleur de l'autre échangeur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to closed acoustic wave systems controlled by heat.
The main object of the invention is to sustain or maintain acoustic oscillations in an elastic fluid, acting as a working environment, by applying heat to this fluid and by abstracting heat from this medium in an efficient manner. A complementary object of the invention consists in amplifying acoustic wave energy by such an application and such a heat removal. A further object of the invention is the conversion of the energy of a burning fuel into energy of acoustic vibration, without having to resort to rotating parts and with a minimum of movement of the mechanical masses.
Such acoustic vibratory energy is useful in many connections. for example in the supply of power for controlling telephone devices to an unattended repeater station.
It is known that by applying heat to one part of a confined column of a suitable fluid, such as a gas, liquid or vapor. 5) and by extracting or removing heat from another part, the column of fluid can be brought into longitudinal vibration. It has already been proposed to convert vibratory energy into electrical energy with the aid of a transducer and not to use this electrical energy in any way desired, for example to provide the bias voltages and currents required for operation at an amplifier or other component part of an unattended telephone repeater station. As far as we know, however, this apparatus has the drawback of being of low efficiency.
The present invention is based in part on the discovery that a great improvement in efficiency can be obtained by an optimum relationship between the position of the element, by means of which heat is supplied to the column of fluid. in vibration, and the position of the element, with the help of which heat is removed from it.
According to the invention.!) According to one of its main embodiments, there is provided a container, for example a cylinder whose length exceeds several times its diameter, preferably closed at both ends and filled with a fluid medium. supporting waves, this medium preferably being constituted by a gas. When the column of fluid thus defined is vibrated longitudinally, a vibration node exists at a closed end and a vibration loop exists at an open end. A heating element and a cooling element are arranged substantially midway between this vibration node and this vibration loop.
In particular, in the case of the column closed at its aeux ends, these elements are arranged approximately halfway between a closed end of the column and its center. Each of these elements takes the form of a screen of bands extending, in the axial direction, a distance substantially equal to the amplitude of the vibrations of the fluid. These bands are also close to each other and are, in fact, as close as possible, without impairing the purpose of the invention by physical contact. Heat transfer from one band to another by conduction and radiation is minimized by proper surface treatment.
With such a structure, each fluid molecule, which passes through the pair of heating and cooling elements, is heated for substantially one half of its cycle of vibration and cooled for substantially the other half of that cycle. According to another feature of the invention, the heating element is disposed between the cooling element and the vibration node. With such an arrangement, the gas expansions and contractions which occur as a result of this alternating heating and cooling phase are such that they cause oscillation.
For the system to work in this way, it is necessary to
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Ensure that the phase of heat transfer from the heating element to the fluid moving in the latter element is somewhat delayed with respect to the physical displacement of that part of the medium, to which this thermal energy is imparted. With proper arrangement, this phase delay is achieved due to the length of time required for heat transfer from the heating element to the working environment. In other words, when an element passes through the heating element, the transfer of heat from the heating element to that fluid element begins immediately, but is not completed until the fluid element has completed its movement and or on the way back to the cooling element.
In the apparatus according to the present invention, this phase delay is made optimum by establishing a suitable correlation between the dimensions of the heating element and the constants of the working environment as well as the period of oscillation. In particular, when the working medium is a gas and provided that the aforementioned restrictions are satisfied, a satisfactory phase relation can be established, when these constants correspond to the following relation:
T = c d 12
2 k in which:
T is the period of oscillation; c is the average specific heat of the gas; d is the density of the gas;
1 is the spacing between the bands, and k is the thermal conductivity of the gas, all of these being expressed in corresponding units.
Likewise, the removal of heat from the working environment by the cooling element must lag behind the oscillatory displacement in the cooling element, provided that the latter is provided with the material described above, with respect to to the vibration node and to the heating element. Provided again that the working medium is a gas, the cooling element is preferably arranged taking into account the relation given above.
In an elastic fluid undergoing longitudinal vibration, the velocity node is a point of maximum oscillatory pressure.
Therefore, more generally, the pair of heating and cooling elements is arranged in the manner described above with respect to a point of maximum oscillatory pressure. In the case of an elastic fluid mass, which is put into vibration by external means, unlike a mass undergoing self-oscillating vibrations, such a maximum pressure point appears at the face of the drive element, which may be a piston, the face of a piezoelectric crystal, an electromagnetically actuated diaphragm or the like.
In such a system, the pair of heating and cooling elements, when arranged in the manner described above, with respect to this point of maximum oscillatory pressure, can be considered to provide negative resistance, in which the element drive is working, and the apparatus comprising these elements therefore acts in such a way as to amplify the acoustic energy applied by the drive element to the medium.
Large amplitude oscillations can be produced in this way. With an open ended tube, a loud noise, which can be used as a siteme or an alarm signal, is generated.
However, it is more commonly desired to obtain electrical energy, the
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noise being unwanted. To this end, a tube closed at both ends and made of a rigid material, such as brass or steel, is recommended. By providing a transducer of conventional structure at an appropriate point on the apparatus, the vibrational energy of the column of fluid can be converted into electrical energy, which can be used at will.
If desired, two similar devices can be mounted end to end and acoustic coupling can be provided to maintain their vibrations in dynamic equilibrium.
The invention is also applicable in part to a heat engine of the two-phase type, for example a liquid phase and a vapor phase. In such an apparatus, the vapor phase is caused to expand and contract as a result of the alternate vaporization and recondensation of a small fraction of the liquid. These expansions and contractions act to displace part of the bulk liquid and this movement can be converted into a reciprocating or rotating movement by known mechanisms. By locating a cooling element in the optimum position with respect to the point at which heat is applied to the steam, improved efficiency of the apparatus is provided.
The invention will become fully apparent from the following detailed description of preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic cross section of a noise regenerator according to the invention; - Figure 2 is a schematic cross section of an energy regenerator according to the invention, reduced to its simplest form; - Figure 3 is - a schematic cross section of a preferred apparatus according to the invention; - Figure 4 is a schematic cross section of a variant of the generator according to Figure 3; - Figure 5 is a schematic cross section of a pair of generators according to the invention coupled end to end, so as to operate in equilibrium; - Figure 6 is a section taken on line 6-6 of Figure 5;
- Figure 7 is a schematic cross section of a variant of the invention; - Figure 8 is a schematic view of a variant of the apparatus according to Figure 7, and - Figure 9 shows an acoustic amplifier constructed according to the principles of the invention.
FIG. 1 shows a cylindrical tube 1 made of a rigid material, such as steel or brass. The upper end of this tube is closed and its lower end is open. Approximately halfway between its upper end and its lower end, there is provided a heating element 2 and a cooling element 3, the heating element being arranged above the cooling element, that is to say between the cooling element and the closed end of the tube.
Each of these elements may consist of a grid or a screen formed of strips of sheet metal arranged parallel to one another and at an equal distance from one another, these strips being aligned with those of the other element. and extending in the direction of the axis of the tube, so as to provide as free a passage as possible for a fluid through said elements. The bands 4 of the heating element 2 are fixed, in a conductive manner, in particular by welding to a flange 5, which extends outwardly through the walls of the
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cylinder. The bands 6 of the cooling element are similarly attached, in a heat conductive manner, to cooling fins 7, which also extend outwardly through the walls of the cylinder.
Heat is applied to the flange 5, for example by means of a gas burner flame 8. The heat is transferred to the metal bands 4 of the heating element 2 by metallic conduction and is transmitted to the gas in the tube by gas conduction and by its movement along the surfaces of these bands during its vibrations.
On the other hand, heat is removed from the gas, which passes between the metal strips 6 of the cooling element 3, and is removed by metallic conduction to the cooling fins 7, these transmitting heat to the outside of the cooling element. apparatus by conduction and convection in the atmosphere.
The application of heat to a device having the proportions shown gives rise to the establishment of longitudinal vibrations in the tube 1, these vibrations having a substantial amplitude. The wavelength of these vibrations is also four times that of tube 1 itself, with a knot appearing at the closed upper end and a loop at the open lower end. In other words, the tube has a length of a quarter wavelength. This tube could just as well be three, five, or any odd number of quarter wavelengths, with appropriate terminations at the ends of the tube. To match the impedance of the device to that of the air and thus transfer a maximum amount of energy, the open end of the tube 1 can be provided with a horn 9.
This device generates a loud noise, which can be used as an alarm signal, siren or the like.
If preferred, known principles of organ pipe arrangement can be applied for the construction of a tube, which is highly resonant at a particular pre-assigned frequency and resonant to harmonics of that frequency to a desired extent. Thus constructed, the acoustic oscillator of Figure 1 provides a musical tone of predetermined pitch and quality and the apparatus can be used as an organ pipe. In this case, it may be desirable to ensure rapid initiation and stopping of the oscillations. For this purpose, it may be preferred to use an electric heating element affecting the shape of a grid of resistance wires.
The application of electrical power from a battery or other suitable source by manual control of a switch acts to cause the tube to oscillate and to stop these oscillations when desired. Such a system is represented in FIG. 9, which is described more fully in the remainder of this memory.
Figure 2 shows a tube 10, which may be of the same general construction as the tube of Figure 1, but has substantially twice its length and is closed at both ends. This tube is filled with the aid of a suitable fluid, preferably an inert gas, such as argon, neon or helium or a mixture of these gases. In accordance with known principles, which are the basis of maintaining acoustic waves in closed cylinders, this apparatus maintains longitudinal vibrations of the fluid, in which a node exists at each end and a loop halfway between the two ends.
To maintain these vibrations, a heating element 2 and a cooling element 3, which may be of the same construction as those of FIG. 1, are arranged at a distance of between one third and one half of the distance separating the node from the loop, the heating element being disposed, in this case also, above the cooling element. In this case, the length of the tube is half the length of the vibration opde. This length can also correspond to any multiple of a half wavelength. Since the fully enclosed apparatus of Figure 2 conserves energy better than the open ended tube of Figure 1, longitudinal vibrations of even greater amplitude can be established.
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To convert their energy into electrical energy, it suffices to provide a transducer of any desired type and place it at a point in the vibrating gas column which is suitable from the point of view of impedance matching. The vibration node is a point of high impedance and for most purposes it is best to extract the output energy from such a point. Consequently, a transducer of the simplest type, namely a diaphragm 11 of magnetizable material hermetically sealed to the walls of the tube 10 and constituting an end closure for the tube, is associated with a magnetized ferromagnetic core 12, on which is wound a coil of metal wire 13.
As the diaphragm 11 moves under the influence of the vibrations of the fluid, electrical energy is generated in the coil, which energy can be applied to any desired load.
Figure 3 shows the structural details of the apparatus applying the above principles, as well as some developments of
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These principles. As previously, a cylindrical imbe "20" in a rigid shell, such as brass or steel, is provided. In this tube is mounted a second tube 30 of smaller diameter. The outer tube 20 is closed at each end by a ring, the inner diameter of which is such that it fits closely to the wall of the inner tube, so that the inner tube 30 remains open at both ends. In the inner tube is mounted a third tube 31 which serves simply to supply fuel, such as lighting gas or a mixture of combustible vapors, or else a mixture of gas and air, to a burner 32.
The tube 31 can be kept in coaxial alignment with the tube 30 by pins 33. The burner 32 can advantageously have a plurality of small holes, which pass through the wall of the tube 31, these holes providing passage for the fuel. Additional air for combustion can be brought upwards inside tube 30 and outside tube 31. Thanks to this arrangement, a very hot flame surrounds burner 32 and the body of the burner itself. even becomes glowing. Heat loss from the upward burner can be minimized by providing a ceramic cap 34, mounted at the top of the burner.
To collect and absorb the heat of the flame to a maximum degree, the internal wall of the tube 30 may be provided, especially in the vicinity of the burner 32, with a number of stripes or corrugations 35, which act effectively to increase its strength. heat-absorbent surface, compared to that of a smooth-walled tube having the same average diameter. This corrugated surface is connected, via the walls of the tube, to upper extensions 25 of the heating element 22, in a heat-conducting manner, in particular by welding, brazing or otherwise.
Each of the upper extensions 25 is similarly conauctively connected to a number of concentric rings 24 of sheet metal, which serve as fins, by which the heat from the flame to the burner is ultimately transferred to the vibrating fluid.
Similar rings 26 are disposed adjacent to and in alignment with and immediately below the rings 24. The cooling rings 26 are similarly connected to flanges 28 and these flanges are, in turn, attached to the walls of the outer tube 20 and to cooling fins 27, which extend radially outward.
A precise adjustment of the distance between the heating rings 24 and the cooling rings 26 can be achieved by coupling the inner tube to the outer tube at a certain point, for example, the upper closing ring, using a threaded ring 29 The rotation of the inner tube 30 relative to the outer tube 20 then acts to increase or decrease the axial spacing between one series of rings 24 and the other series of rings 26. allows to adjust their spacing
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at the optimum value. Radiant heat transfer from one series of rings to another can be minimized by polishing the surfaces of the rings, especially those that face each other.
For best results, the total distance from the node end of the heater element to the loop end of the element. The cooling must be sensiblemt equal to the entire peak displacement of the vibrating gas molecules in the vicinity of the pair of heating and cooling elements. With a tube having a total length of about 30 cm, closed at each end, peak-to-peak molecular shifts of up to one centimeter can be achieved.
When the heating element and the cooling element are arranged in the recommended manner, i.e. approximately halfway between the node and the loop, the peak-to-peak displacement at this point of the continuous wave is reduced to approximately 7 mm. . Therefore, when the distance between the heating element and the cooling element is not more than one millimeter, the axial heights of the bands forming the heating element and the cooling element must be, in both cases, d 'about 3 millimeters.
The lower end of the annular vibration column is closed by an annular diaphragm 40, the outer periphery of which is fixed to the outer tube 20, while its inner periphery is closely connected to the inner tube, while being able to rotate, with respect to it. latest. A passage 41 of small section can be provided in the outer retaining ring ae, this passage leading from the upper face of the diaphragm to its lower face. This passage serves to balance the pressures on both sides and thus to prevent static deflections. A coil 42 is fixed to the diaphragm 40 in a position such that it can move freely in the annular air gap of the yoke 43 of a magnet 44.
With such an arrangement, vibration of the annular column of gas confined between tube 20 and tube 30 actuates diaphragm 40 and an electrical voltage arises across terminals 45 of the coil and this voltage can be supplied at any desired load.
A pipe 21 serves to admit the vibration medium into the annular space between the outer tube 20 and the inner tube 30 or to extract it therefrom. This medium is preferably an inert gas, such as helium, argon or neon or a mixture of these gases. By varying the proportions' of these components of different molecular weights, the frequency of vibration can be varied. inertness of gases is desirable, in order to prevent corrosion of metal surfaces. For the same reason, it is desirable to exclude all oxygen and water vapor from the annular chamber.
The working environment may, if desired, be subjected to pressures substantially exceeding atmospheric pressure. High pressures give rise to the production of higher vibratory energy per unit of volume and, therefore, to a higher efficiency of the apparatus for the same overall quantity.
The arrangement of the heating and cooling elements, described above with reference to Figures 1, 2 and 3, can also be applied to an energy source, in which the elasticity function is strongly concentrated at one end while the function mass or inertia is strongly concentrated at the other end. FIG. 4 shows such a construction, in which a tube 50 is provided at its upper end with a bell 51, and at its lower end with a bellows 52 which can expand. Between the bell 51 and the bellows 52, a heating element and a cooling element can be mounted, these elements having the same structure as in Figures 1 and 2 and their parts being designated by the same notations as in Figures 1 and 2.
A coil 53 can be mounted with the aid of a bracket 54 on the lower end of the bellows 52 in a position such that it can undergo a vertical displacement in the air gap of a magnet 55.
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When heat is applied, for example by means of a flame, to heating element 2, the gas in the entire structure is vibrated and the resulting oscillatory pressures cause reciprocating movement of the moving coil 53 in the air gap of the magnet 55. This movement causes an electrical voltage to appear at the terminals 56. This voltage can be used as desired.
Figure 5 shows a pair of devices of the type shown in Figure 2, these devices being mounted end to end to achieve dynamic equilibrium. In order to obtain an adequate coupling between the two vibrating gas columns, these two columns are connected to each other by a channel 60. The ends of the two columns, which are closest to each other, would comprise vibration nodes, if the channel in question was not foreseen. The effective nodal plane for the two columns is therefore approximately in the center of the coupling channel 60. For this reason, the heating element and the cooling element are, in each case, established quite close to the central plane.
Heat can advantageously be applied to a heating element 61, which is common to the two tubes 10, by means of burners 8, as indicated in the cross section of FIG. 6.
In the operation of the balanced arrangement described above, the gas moves, at all times, either inward towards the central plane of the two cylinders 10 or outward towards the remote ends of the two cylinders. . Thus, the vibration of each column of gas finds a reaction in the vibration of the other column of gas, so that a dynamic equilibrium is ensured and that the external vibration, the trepidation of the mount, the noise and the like phenomena are reduced to a minimum.
The energy of each column can be captured using a transducer mounted near a vibration node. Two transducers are shown, one transducer being provided at each of the separate ends of the device. Each of these transducers can be constituted by a diaphragm 11, on which is mounted a magnetizable part 62 juxtaposed with a core 12, on which a coil 13 is wound.
The energies obtained, as described above with reference to Figure 2, can be connected in parallel or in series, as desired, and supplied at any desired load.
Fig. 7 shows another form of resonant thermal machine, in which a closed chamber consists mainly of an expandable bellows 70. The chamber is mostly filled with a vaporizable liquid 71. As such liquid, it is possible, for example, to use an ether, a saturated hydrocarbon or, if one does not take into account the corrosion of the liquid. 'water. The upper surface 72 of the chamber is heated, for example, by applying heat, by means of a gas flame 78, to the flange 75, which extends outwardly and which is integral with the part closing the chamber. 70. The upper surface 72 is preferably striped or corrugated, so as to increase its surface area relative to that of a planar surface having the same overall dimensions.
A grid or screen formed of strips 76 of sheet metal is provided between the upper surface of the liquid 71 and the upper limit 72 of the chamber. These bands are conductively connected to cooling fins 77, which extend outwardly from the apparatus.
In operation thereof, part of the liquid is alternately vaporized, coming into contact with the hot upper surface 72 of the chamber, and condensed, coming into contact with the cooling bands 76. This gives rise to expansion. and an alternating contraction of the vapor above the surface of the liquid,
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so that the liquid 71 is alternately driven downwards, which causes an elongation of the bellows 70, and upwards, which causes the compression of the fluid.
A coil 73 may be secured to the lower end of the bellows 70 and may be arranged to move in the air gap of a permanent magnet 74, so as to generate electrical energy, which can be collected at the ends. coil terminals 73.
Figure 8 shows a variant of the apparatus shown in 7. The apparatus shown in Figure 8 may be of the same structure as that shown in Figure 7. and operates in the same way, at least in that concerns its part acting as a thermal machine. However, instead of causing a coil to undergo a reciprocating motion in the air gap of a magnet, the elongation and compression of the bellows 70 have the effect of advancing and retreating a connecting rod 80. so as to rotate a shaft 81 carrying a toothed wheel 82.
Displacement of teeth 83
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ââ la rouër-82sêft looked at "dës @) es 'a Magnetr8ejen-ç d-1J'11a1J: Eèerà' generate] f1éItergte in a coil $ 5.etc-; efi $ rgie.e can be collected at the terminals 86, for use as desired,
Each self-oscillating system can be viewed as involving an amplification function and a feedback function, whereby enlargement is returned from the output of the amplifier to its input. The apparatus according to the present invention responds to this structure and therefore comprises an acoustic amplifier.
Such an amplifier is illustrated diagrammatically in FIG. 9, which shows a tube 90, having an open end and an end closed by a diaphragm 91, this diaphragm being caused to oscillate by application of the signal from an alternating current source 92 to a coil 93 wound on a core 94. Between the diaphragm 91, where there is a vibration node, and the position occupied by the nearest vibration loop are mounted a heating element and a cooling element. The cooling element may have substantially the same structure as in the other figures, that is to say that it may consist of metal strips 95 connected to external fins 97.
It can be the same for the heating element, but, for illustrative purposes, one can employ, as heating element, a screen or a grid 96 constituted by a metallic wire forming resistance, which is heated by application of current supplied by a battery 98, when a switch 99 is closed. Due to the application of heat to the vibrating medium (constituted, in this case, by air) and due to the extraction of heat from this medium, while it undergoes a vibratory movement of up and down - happens, the heating element and the cooling element are in phase such that they tend to amplify the applied acoustic oscillations.
The device acts as an acoustic amplifier for
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l1ë: fi..7; gà.JIP: kéquâ tjjU8: Hippi.1qúa'è -: - at its ex1it1imtté .; ï 'erme.r; pawbibhation of the diaphragm 91. The apparatus shown in Fig. 9 can be used for example, electrically controlled organ yoke.
Specialists will conceive of other applications of the above principles.
CLAIMS 1. Acoustic wave system, comprising a container, an elastic fluid medium constituting a wave carrier, contained in said container, a pair of heat exchangers established in the vicinity of one another in said container, means for applying heat to one of these exchangers and dez means for extracting heat from the other exchanger.
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