DE2152530B2

DE2152530B2 - Sound resonance generator for stimulating flowing media

Info

Publication number: DE2152530B2
Application number: DE19712152530
Authority: DE
Inventors: Nathaniel Rolling Hills Estate Calif. Hughes (V.St.A.)
Original assignee: Energy Sciences Inc (ndgesd Staates Californien) El Segundo Calif (vsta)
Current assignee: Energy Sciences Inc (ndgesd Staates Californien) El Segundo Calif (vsta)
Priority date: 1970-10-21
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE2152530A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schallresonanzgenerator zur Anregung eines strömenden Mediums, mit einem an eine Mediumdruckquelle angeschlossenen Hohlraumresonator, wobei die Mediumdruckquelle einen Druckwellen enthaltenden Mediumstrom erzeugt. The invention relates to a sound resonance generator for exciting a flowing medium with a cavity resonator connected to a medium pressure source, wherein the medium pressure source a medium flow containing pressure waves is generated.

Bei bekannten Schallresonanzgeneratoren, z. B. Hartmann-Generator oder Galton-Pfeife, ist die Mediumdruckquelle über eine Düse mit einem zylindrischen Resonator gekoppelt, der auf gemeinsame Längsachse mit der Düse in räumlicher Nähe zu dem Düsenauslaß ausgerichtet ist. Dabei ist die Düse so dimensioniert, daß sie einen ankommenden Unterschall-Mediumstrom in eine Uberschallströmung umwandeln kann, wodurch Druckwellen erzeugt werden. Diese Druckwellen werden in dem Hohlraumresonator durch Resonanzwirkung verstärkt. Ein derartiger Schallresonanzgenerator ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 230923 oder der deutschen Offenlegungsschrift 1447 332 beschrieben.In known sound resonance generators, e.g. B. Hartmann generator or Galton pipe is the medium pressure source coupled via a nozzle to a cylindrical resonator, which is on a common longitudinal axis with the nozzle in spatial proximity to the Nozzle outlet is aligned. The nozzle is dimensioned so that it receives an incoming subsonic medium flow can convert into a supersonic flow, whereby pressure waves are generated. These pressure waves are in the cavity resonator reinforced by the effect of resonance. Such a sound resonance generator is for example in USA.-Patent 3 230923 or the German Offenlegungsschrift 1447 332 described.

Obgleich die bislang bekanntgewordenen Schallresonanzgeneratoren sich durch relativ einfachen Aufbau auszeichneten, konnten sie aus anderen Gründen nur schlecht gewerblich genutzt werden. So muß das Medium der Düse mit relativ hohem Druck zugeführt werden, um eine nutzbare Schallenergieabstrahlung zu gewinnen. Darüber hinaus besteht eine große Empfindlichkeit gegenüber Druckschwankungen, weil sich damit die Wellenlänge der erzeugten Druckwelle ändert und der Hohlraumresonator verstimmt. Bekannt sind auch Schallresonanzgeneratoren, die nach dem Pfeifenprinzip arbeiten. So ist in der USA.-Patentschrift 3432804 oder der deutschen Offenlegungsschrift 1811346 ein Schallresonanzgenerator beschrieben, bei dem eine Lippe angeströmt wird und ein Resonator quer zum Mediumstrom angeordnet ist. Die abgestrahlte Schalleistung bleibt jedoch in verhältnismäßig engen Grenzen, selbst dann, wenn gemäß USA.-Patentschrift 2 755 767 oder deutscher Patentschrift 1015 247 dem zur Schallerzeugung dienenden Resonator ein weiterer Resonator nachgeschaltet wird.Although the previously known sound resonance generators are relatively simple in structure excelled, they could not be used commercially for other reasons. Thats how it is suppost to be Medium to be fed to the nozzle with relatively high pressure in order to emit usable sound energy to win. In addition, there is great sensitivity to pressure fluctuations, because this changes the wavelength of the pressure wave generated and detuned the cavity resonator. Sound resonance generators that work on the whistle principle are also known. So is in the USA patent 3432804 or the German Offenlegungsschrift 1811346 a sound resonance generator described, in which a lip is flown against and a resonator is arranged transversely to the medium flow. The radiated sound power, however, remains within relatively narrow limits, even if according to USA.-Patent 2 755 767 or German Patent 1015 247 the one used for sound generation Resonator another resonator is connected downstream.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schallresonanzgenerator zu schaffen, der mit einem wesentlich verbesserten Nutzeffekt und unempfindlich gegenüber Druckschwankungen arbeitet, also beispielsweise bei einem gegebenen Mediumanfangs-The invention is therefore based on the object to provide a sound resonance generator with a works significantly improved efficiency and insensitive to pressure fluctuations, so for example, for a given medium initial

»5 druck eine möglichst hohe Schallenergie abstrahlen kann.»5 emit as high a sound energy as possible can.

Gelöst wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Schallresonanzgenerator gemäß der Erfindung dadurch, daß der Hohlraumresonator in dem im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Hohlraumresonators zugeführten Mediumstrom angeordnet ist und einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt, und daß die über die Hohlraumresonator-Länge konstanten Seitenabmessungen des Hohlraumresonator-Quer-Schnitts Vielfache eines mit der Wellenlänge gemeinsamen Teilers sind.This object is achieved in the above-mentioned sound resonance generator according to the invention in that the cavity resonator is essentially transverse to the longitudinal direction of the cavity resonator supplied medium flow is arranged and has a rectangular cross section, and that the side dimensions of the cross-section of the cavity resonator that are constant over the length of the cavity Are multiples of a factor that is common to the wavelength.

Bei der Erfindung kann der Hohlraumresonator mit relativ großem räumlichen Abstand zur Mediumdruckquelle angeordnet werden. Außerdem besitzt die in dem Hohlraumresonator erzeugte Schallenergie Eigenschaften, die diejenige bekannter Schallresonanzgeneratoren beträchtlich übertreffen.In the invention, the cavity resonator can with be arranged relatively large spatial distance to the medium pressure source. Also owns the sound energy generated in the cavity resonator properties that are those of known sound resonance generators considerably outperform.

Das Ausbreitungsgebiet und das Anregungsvermögen der Schallwellen überschreitet nämlich bei weitem die Werte, die auf Grund der Erfahrungen mit Pfeifen erwartet werden konnten. Das Anregungsvermögen ist so extrem, daß die Moleküle des Mediums, in welchem sich die Schallwellen ausbilden, ionisiert werden können. So können beispielsweise die Stickstoffmoleküle der Luft mit dem Schallresonanzgenerator gemäß der Erfindung ionisiert werden. Der erfindungsgemäße Schallresonanzgenerator kann die abgestrahlte Schallenergie über Entfernungen in der Größenordnung Meter übertragen.The area of propagation and the excitation capacity of the sound waves exceeds by far the values that could be expected based on the experience with pipes. The ability to stimulate is so extreme that the molecules of the medium in which the sound waves are formed are ionized can. For example, the nitrogen molecules in the air can be used with the sound resonance generator according to of the invention are ionized. The sound resonance generator according to the invention can emit the Transmit sound energy over distances on the order of meters.

Die Erfindung erlaubt mehrere grundsätzliche Weiterbildungen, die sich als besonders zweckmäßig erwiesen haben. So kann der Hohlraumresonator über eine Mediumleitung an die Mediumdruckquelle angeschlossen sein, in welcher eine laminare Unterschall-Mediumströmung erzeugbar ist, wobei dann die lineare Abmessung des Mediumleitungs-Querschnitts zweckmäßig ein ganzzahliges Vielfaches der Seitenabmessungen des Hohlraumresonatorquerschnitts ist. Damit kann der Schallresonanzgenerator bereits bei Unterschallstirömungen mit Erfolg eingesetzt werden.The invention allows several basic developments that are particularly useful have proven. The cavity resonator can be connected to the medium pressure source via a medium line be, in which a laminar subsonic medium flow can be generated, then the linear Dimension of the medium line cross-section expediently an integral multiple of the side dimensions of the cavity resonator cross-section. This means that the sound resonance generator can already be used at Subsonic currents can be used with success.

Der Hohlraumresonator kann jedoch auch an einenHowever, the cavity resonator can also be connected to a

Druckwellengenerator angeschlossen sein, der eineBe connected to the pressure wave generator, the one

Überschallmediumströmune erzeueti Dabei empfiehltSupersonic medium flow erzeueti recommends doing this

sich die Verwendung von Ultraschalldüsen, die für sich beispielsweise aus den USA.-Patentschriften 3554443, 3531048 oder 3581992 bekannt sind.the use of ultrasonic nozzles, for example from the USA. patents 3554443, 3531048 or 3581992 are known.

Eine besonders günstige Abstrahlung der Schallenergie ergibt sich dann, wenn er Hohlraumresonator in mindestens eine mindestens teilweise abgeschlossene öffnung mündet, in der sich stehende Schallwellen ausbilden können. Die Wirkung des Hohlraumresonators kann dadurch verstärkt werden, daß in der Seitenwand der öffnung mindestens ein Hilfsresonator angeordnet ist, dessen Querschnittsabmessungen ein rationales Vielfaches der Seitenabmessungen des Hohlraumresonatorquerschnitts ist. Während sich hiermit, eventuell unter Zuhilfenahme von mehreren Hilfsresonatoren und Hilfsleitungen, ein wenigstens teilweise offener Hohlraumresonator ergibt, kann es für bestimmte Anwendungsfälle sich als zweckmäßig erweisen, den Hohlraumresonator als ein geschlossenes geometrisches Kanalnetzwerk auszubilden. Dabei können die das geschlossene geometrische Netzwerk bildenden Kanäle untereinander verbunden sein, oder auch in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet sein. Als zweckmäßige geometrische Kanalnetzwerkform hat sich ein Dreieckskanal erwiesen, der von einem Ringkanal umgeben und mit diesem an den Dreicksecken verbunden ist.A particularly favorable radiation of the sound energy results when the cavity resonator opens into at least one at least partially closed opening in which standing sound waves are located can train. The effect of the cavity resonator can be enhanced in that Side wall of the opening is arranged at least one auxiliary resonator whose cross-sectional dimensions is a rational multiple of the side dimensions of the cavity resonator cross-section. While herewith, possibly with the help of several auxiliary resonators and auxiliary lines, at least one results in a partially open cavity resonator, it can be useful for certain applications prove to form the cavity resonator as a closed geometric network of channels. Included the channels forming the closed geometric network can be connected to one another, or can also be arranged one above the other in different levels. As a practical geometric sewer network shape has been shown to be a triangular canal, which is surrounded by an annular canal and with this connected to the triangles.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im einzelnen in den Unteransprüchen definiert. Further advantageous refinements of the invention are defined in detail in the subclaims.

Das Anregungsvermögen der hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schallresonanzgenerators wurde durch die sich ergebende Verbesserung eines Verbrennungsprozesses gemessen, etwa durch verringerte Emission an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden, oder durch einen verbesserten Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors. In dem Verbrennungsmotor kann beispielsweise der Stickstoff des Brennstoff-Luftgemisches so weit durch Anregung ionisiert werden, daß die Bildung von Stickoxiden während der Verbrennung chemisch unterdrückt wird Das Anregungsvermögen des erfindungsgemäßen Schallresonanzgenerators kann jedoch auch auf anderen technischen Gebieten Anwendung finden, beispielsweise bei Gasbrennern und Heizern, bei der Oberflächenreinigung und der chemischen Mischung von nur schwer oder nicht mischbaren Fluiden oder Pulvern.The excitation capacity of the various embodiments of the invention described here Acoustic resonance generator was created by the resultant improvement of a combustion process measured, for example through reduced emissions of hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides, or through an improved efficiency of an internal combustion engine. In the internal combustion engine For example, the nitrogen of the fuel-air mixture can be ionized to this extent by excitation that the formation of nitrogen oxides is chemically suppressed during combustion the sound resonance generator according to the invention can, however, also be based on other technical Areas of application, for example in gas burners and heaters, in surface cleaning and the chemical mixture of difficult or immiscible fluids or powders.

Die sich ergebende, intensive Aktivierung scheint dahin zu wirken, daß gasförmige Medien ionisiert und eine Art elektromagnetische Wellen erzeugt werden. Beachtung verdient in diesem Zusammenhang der Umstand, daß das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit in Luft bei Normalbedingungen 0,087 XlO⁷ beträgt und daß das zahlenmäßig Doppelte des Multiplikators vor der Zehnerpotenz in Zoll etwa der Linearabmessung der wesentlichen Teile des Hohlraumresonators bei optimaler Abstimmung entspricht. Tatsächlich liegt der optimale Bereich zwischen 0,170 Zoll und 0,195 Zoll (4,318 mm bis 4,953 mm), wobei der spezielle Wert von dem gewählten Mediumdnickabfall abhängt und bei größerer Druckdifferenz zur oberen Grenze des angegebenen Bereichs tendiert.The resulting intense activation seems to have the effect of ionizing gaseous media and generating a kind of electromagnetic waves. In this context, it should be noted that the ratio of the speed of light to the speed of sound in air under normal conditions is 0.087 X10 ⁷ and that the numerical double of the multiplier before the power of ten in inches corresponds approximately to the linear dimension of the essential parts of the cavity resonator when optimally tuned. In fact, the optimum range is 0.170 "to 0.195" (4.318 mm to 4.953 mm), the particular value depending on the selected media thickness drop and tending towards the upper limit of the stated range as the pressure differential increases.

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsformen beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigtThe invention is described below using some embodiments, with reference to the drawing Is referred to. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform, 1 shows a block diagram of an embodiment, FIG. 2 shows a block diagram of a further embodiment,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer die Ausführungsform aus Fig. 1 und 2 vereinigenden Ausführungsform, 3 shows a block diagram of an embodiment combining the embodiment from FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 A und 4B eine Vorder- und Draufsicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer Platte, einem Hohlraum und einer Leitung,FIGS. 4 A and 4B show a front and top view of the embodiment according to FIG. 1 with a plate, a Cavity and a pipe,

Fig. 5 einen perspektivisch dargestellten Querschnitt einer weiteren Ausführung der Leitung gemäß5 shows a perspective cross-section of a further embodiment of the line according to FIG

ίο Fig. 4A und 4B, wobei der Querschnitt in der gleichen Ebene wie die Platte aus Fig. 4B genommen ist,4A and 4B, the cross-section in the same Level as the plate from Fig. 4B is taken,

Fig. 6 einen perspektivisch dargestellten Querschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 3, geschnitten in der gleichen Ebene wie die Platte aus Fig. 4B und ausgerüstet mit einer Anzahl von Hilfsresonatoren zusätzlich zu einem primären Resonator,FIG. 6 shows a perspective cross-section of the embodiment according to FIG. 3, cut in the same plane as the plate of Fig. 4B and equipped with a number of auxiliary resonators in addition to a primary resonator,

Fig. 7 eine perspektivische, geschnittene Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 2, geschnitten durch7 shows a perspective, sectioned view of the embodiment according to FIG. 2, cut through

ao die gleiche Ebene wie die Platte aus Fig. 4B und versehen mit einigen Hilfsresonatoren zusätzlich zu einem primären Hohlraum sowie mit einer Anzahl von Hilfsleitungen, die parallel zu einer primären Leitung angeordnet sind,ao the same plane as the plate from Fig. 4B and provided with some auxiliary resonators in addition to a primary cavity as well as with a number of Auxiliary lines that are arranged parallel to a primary line,

Fig. 8 eine geschnittene, perspektivische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1, geschnitten in der gleichen Ebene wie die Platte in Fig. 4B und ausgerüstet mit einem Resonator, der einen Ausgang zwischen zwei Zuführleitungen aufweist,FIG. 8 shows a sectioned, perspective illustration of the embodiment according to FIG. 1 in the same plane as the plate in Fig. 4B and equipped with a resonator which has an output has between two supply lines,

Fig. 9 A und 9B Vorder- und Seitenansichten der Ausführungsform nach Fig. 1, bei der ein Resonator aus zwei geschlossenen, verbundenen geometrischen Kanälen in der gleichen Ebene gebildet ist,Figs. 9A and 9B are front and side views of Figs Embodiment according to FIG. 1, in which a resonator consists of two closed, connected geometric Channels are formed in the same plane,

Fig. 10 einen Seitenschnitt durch eine modifizierte Version der Anordnung aus Fig. 9A und 9B,10 shows a side section through a modified version of the arrangement from FIGS. 9A and 9B,

Fig. 11 A und 11 B eine Vorderansicht einer auscinandergcnommenen und einer zusammengesetzten Ausführungsform in Weiterbildung der in Fig. 3 dargestellten Ausführung, bei der der Hohlraumresonator durch geschlossene, untereinander verbundene, geometrische Kanäle in übereinanderliegenden Ebenen gebildet wird, undFigures 11A and 11B are a front view of a disassembled and an assembled embodiment in a further development of that shown in FIG Design in which the cavity resonator is closed by closed, interconnected, geometric channels are formed in superimposed planes, and

Fig. 12 eine perspektivische Querschnittsansich! einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 2, ge-Fig. 12 is a perspective cross-sectional view! another embodiment according to FIG. 2,

schnitten durch die gleiche Ebene wie die Platte aus Fig. 4B und ausgerüstet mit einem Hohlraumresonator, der aus einem geschlossenen geometrischen Netzwerk gebildet ist.cut through the same plane as the plate from Fig. 4B and equipped with a cavity resonator, which is formed from a closed geometric network.

Der Ausdruck »Druckimpulse« in dieser Beschreibung bedeutet periodische positive Druckimpulse, die hauptsächlich unipolar sind, d. h. der Druck an einerr Aufpunkt pulsiert zwischen Umgebungsdruck und ei nem Druck, der höher ist als der Umgebungsdruck so daß die Kompression der Moleküle des Medium; wiederholt auftritt, obgleich zwischen den Druckim pulsen geringfügig negative Impulse auftreten kön nen. Der Ausdruck »Schallwellen« bedeutet periodi sehe bipolare Druckwellen, d. h. der Druck an einen gegebenen Aufpunkt oszilliert sinusförmig zwischeiThe term "pressure pulses" in this specification means periodic positive pressure pulses that are mainly unipolar, i.e. H. the pressure at one point pulsates between ambient pressure and egg a pressure which is higher than the ambient pressure so that the compression of the molecules of the medium; occurs repeatedly, although slightly negative pulses may occur between the pressure pulses nen. The term "sound waves" means periodic bipolar pressure waves; H. the pressure on you given starting point oscillates sinusoidally between

einem Druck, der höher als der Umgebungsdruck ist so daß Zusammendrückung und Verdünnungen de Medium-Moleküle abwechselnd auftreten. Kohärent« Schallwellenenergie besteht aus Schallwellen der glei chen Wellenlänge oder einer Anzahl von Komponena pressure which is higher than the ambient pressure so that compression and dilution de Medium molecules occur alternately. Coherent «Sound wave energy consists of sound waves the same surface wavelength or a number of components

ten (Harmonischen), deren Wellenlänge rational iith (harmonics), the wavelength of which is rational ii

Beziehung stehen. Der Ausdruck »Druckwellen« is Gattungsbegriff für Druckimpulse und Schallwellen In Fig. 1 ist eine Mediumdruckquelle 10 für eilRelationship. The term "pressure waves" is a generic term for pressure pulses and sound waves In Fig. 1, a medium pressure source 10 is for eil

unter Druck stehendes Medium gezeigt, das Luft von einem Überdruck von 0,00703 bis 0,9142 kp/cm² sein kann, wobei an die Mediumdruckquelle an einem Ende eine Mediumleitung 11 angeschlossen ist. Das andere Ende der Mediumleitung 11 ist mit einem Hohlraumresonator 12 verbunden, der sich längs einer Achse erstreckt, die quer zur Achse der Mediumleitung 11 am Verbindungspunkt liegt. Der Hohlraumresonator 12 hat vorzugsweise rechtwinkligen oder quadratischen Querschnitt und weist einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Ausgang auf.Pressurized medium is shown, which can be air at an overpressure of 0.00703 to 0.9142 kgf / cm ² , a medium line 11 being connected to the medium pressure source at one end. The other end of the medium line 11 is connected to a cavity resonator 12 which extends along an axis which is transverse to the axis of the medium line 11 at the connection point. The cavity resonator 12 is preferably rectangular or square in cross section and has an outlet communicating with the atmosphere.

Vorzugsweise sind die Lineardimensionen des Querschnitts der Mediumleitung 11 und die linearen Seitenabmessungendes Hohlraumresonators 12 Vielfache eines gemeinsamen Teilers. Die MediumleitungThe linear dimensions of the cross section of the medium line 11 and the linear ones are preferably Lateral dimensions of the cavity resonator 12 multiples of a common divider. The medium line

11 hat zweckmäßig quadratischen Querschnitt, dessen Seitenlänge gleich der Seitenlänge des quadratischen Querschnitts des Hohlraums 12 ist; die Mediumleitung 11 kann auch kreisförmigen Querschnitt haben, dessen Durchmesser dann gleich der Seitenlänge des quadratischen Querschnitts des Hohlraumresonators11 expediently has a square cross-section, the side length of which is equal to the side length of the square Figure 13 is a cross-section of cavity 12; the medium line 11 can also have a circular cross-section, whose diameter is then equal to the side length of the square cross section of the cavity resonator

12 ist.12 is.

Man hat festgestellt, daß selbst dann, wenn das laminar durch die Mediumleitung 11 fließende Medium auf Grund des zwischen der Mediumdruckquelle 10 und dem Ausgang des Hohlraumresonators 12 bestehenden Druckgefälles mit Unterschallgeschwindigkeit strömt, in der Mediumleitung 11 Druckimpulse erzeugt werden, die hinsichtlich ihrer Wellenlänge zu den Lineardimensionen des Querschnitts der Mediumleitung 11 und der Geschwindigkeit des hindurchströmenden Mediums in Beziehung stehen. Die Linearabmessungen der Mediumleitung 11 sind so gewählt, daß die Wellenlänge ihrer Druckimpulse in rationalem Verhältnis zur Lineardimension des Querschnitts des Hohlraumresonators 12 steht.It has been found that even if the medium flowing through the medium line 11 in a laminar manner due to the existing between the medium pressure source 10 and the outlet of the cavity resonator 12 Pressure gradient flows at subsonic speed, generated in the medium line 11 pressure pulses which, in terms of their wavelength, correspond to the linear dimensions of the cross-section of the medium line 11 and the speed of the medium flowing through are related. The linear dimensions the medium line 11 are chosen so that the wavelength of their pressure pulses in a rational relationship to the linear dimension of the cross section of the cavity resonator 12 stands.

Im Ergebnis kommen diese Druckimpulse in dem Hohlraumresonator 12 in Resonanz, werden durch Resonanzwirkung in Schallenergie brauchbarer Intensität umgewandelt und gelangen in die Umgebungsatmosphäre durch den Ausgang des Hohlraumresonators 12. Für einige Druckbereiche ist es zweckmäßig, die Lineardimension des Querschnitts der Mediumleitung 11 gleich der Lineardimension de^c Hohlraumresonatorquerschnitts oder einem Vielfachen desselben zu wählen.As a result, these pressure pulses come into resonance in the cavity resonator 12, are converted into sound energy of usable intensity by the resonance effect and get into the ambient atmosphere through the outlet of the cavity resonator 12. For some pressure ranges it is useful to have the linear dimension of the cross section of the medium line 11 equal to the linear dimension de ^c to choose a cavity resonator cross-section or a multiple thereof.

Zusammengefaßt stellt die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 für geregelte Druckverhältnisse des Mediums einen wirksamen Schallresonanzgenerator dar, der Schallenergie erzeugt, ohne daß eine Überschall- oder Schallströmung des Mediums benötigt wurde. Das Anregungsvermögen bzw. der Wirkungsgrad des Schallresonanzgenerators wird durch die Abhängigkeit der Wellenlänge der resultierenden Schallenergie von den Lineardimensionen des Querschnitts der Mediumleitung 11 begrenzt. Um die Wellenlänge der Schallenergie für eine Vergrößerung des Anregungsvermögens zu reduzieren, müssen die Linearabmessungen mit der Mediumleitung 11 reduziert werden, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums beschränkt wird.In summary, the embodiment of the invention according to FIG. 1 for regulated pressure conditions of the medium is an effective sound resonance generator that generates sound energy without a supersonic or sonic flow of the medium was required. The ability to stimulate or the The efficiency of the sound resonance generator is determined by the dependence of the wavelength of the resulting Sound energy limited by the linear dimensions of the cross section of the medium line 11. To the To reduce the wavelength of the sound energy for an increase in the excitability, the Linear dimensions can be reduced with the medium line 11, whereby the flow velocity of the medium is limited.

Wenn das Verhältnis von Einlaßdruck zu Auslaßdruck über einer öffnung ein kritisches Druckverhältnis übersteigt, das im Falle von Luft 1,9 beträgt, strömt das Medium durch die öffnung bekanntlich mit Überschallgeschwindigkeit, wodurch Druckimpulse von einer Wellenlänge erzeugt werden, die mit der Linearabmessung der Öffnung in Beziehung steht. Die Mediumdruckquelle 10 und die Mediumleitung 11 nach Fig. 1 bilden einen Druckimpulsgenerator, wenn der Luftdruck der Mediumquelle 10 über 1,9 atm angehoben wird.When the ratio of inlet pressure to outlet pressure across an orifice has a critical pressure ratio exceeds, which is 1.9 in the case of air, the medium flows through the opening, as is known, at supersonic speed, thereby generating pressure pulses of a wavelength coinciding with the linear dimension related to opening. The medium pressure source 10 and the medium line 11 1 form a pressure pulse generator when the air pressure of the medium source 10 is raised above 1.9 atm will.

Obgleich die zur Resonanz gebrachten Druckimpulse mit einer beliebigen Art von Schall- oder Ultraschalldüsen erzeugt werden können, ist die Verwendung einer Druckimpulse erzeugenden Düse gemäß USA.-Patentschrift 3554443 und 3531048 besonders zweckmäßig. In der dort beschriebenen Druckwellen-Zelle wird eine Doppelkegel-Ultraschalldüse in einem zylindrischen Kanal durch fluide Grenzschichten gebildet, die die wirksamen Düsendimensionen einstellen und Druckschwankungen kompensieren. Die Grenzschichten werden durch eine Anzahl von Löchern erzeugt, die in den zylindrischen Kanal führen. Wie im einzelnen in der USA.-Patentschrift 3554443 beschrieben ist, sind die LochdurchmesserAlthough the pressure pulses made to resonate with any kind of sonic or ultrasonic nozzle can be generated is the use of a pressure pulse generating nozzle according to U.S. Patents 3554443 and 3531048 are particularly useful. In the pressure wave cell described there becomes a double-cone ultrasonic nozzle in a cylindrical channel through fluid boundary layers formed, which set the effective nozzle dimensions and compensate for pressure fluctuations. The boundary layers are created by a number of holes made in the cylindrical channel to lead. As described in detail in U.S. Patent 3554443, the hole diameters are

ao und die Dimensionen der Zelle so gewählt, daß die Wellenlängen der in der Zelle erzeugten Komponenten Vielfache eines gemeinsamen Teilers sind. Die Wellenlängen sind insbesondere Vielfache einer Grundwellenlänge, die im Bereich von 4,318 bis 4,953 mm liegt, welcher Wert im einzelnen von der Druckdifferenz über der Zelle in dem Bereich von 0,0703 bis 1,4060 kp/cm² abhängt. Für die nachfolgende Beschreibung wird ein Wert von 4,572 mm (0,180") als Grundwellenlänge für die Zelle angenornmen. ao and the dimensions of the cell are chosen so that the wavelengths of the components generated in the cell are multiples of a common factor. The wavelengths are in particular multiples of a fundamental wavelength which is in the range from 4.318 to 4.953 mm, which value depends in detail on the pressure difference across the cell in the range from 0.0703 to 1.4060 kp / cm ² . For the following description, a value of 4.572 mm (0.180 ") is assumed as the fundamental wavelength for the cell.

So zeigt Fig. 2 einen Druckwellengenerator 13, der über einen Kopplungskanal 14 mit einem rechtwinkligen Hohlraumresonator 15 verbunden ist, welcher mit dem Hohlresonator 12 aus Fig. 1 identisch sein kann.Thus, Fig. 2 shows a pressure wave generator 13, which via a coupling channel 14 with a right-angled Cavity resonator 15 is connected, which can be identical to the hollow resonator 12 from FIG.

Der Druckwellengenerator 13 könnte beispielsweise die Mediumdruckquelle 10 mit Mediumleitung 11 aus Fig. 1 sein, wenn die von der Mediumdruckquelle 10 abgegebene Luft unter einem höheren Druck als 1,9 atm steht; der Druckwellengenerator 13 könnte aber auch die in der USA.-Patentschrift 3581992 oder in der USA.-Patentschrift 3554443 beschriebene Düse zur Erzeugung eines Überschallmediumstromes enthalten. Der Druckwellengenerator 13 erzeugt periodische Druckimpulse, deren Wellenlänge insbesondere ein Vielfaches eines gemeinsamen Teilers der Lineardimension des Hohlraumresonator-Querschnitts sind. Der Kopplungskanal 14 besitzt einen Querschnitt, der vorzugsweise im gleicher Verhältnis zum Hohlraumresonator 15 wie die Mediumleitung 11 zum Hohlraumresonator 12 gemäC Fig. 1 steht. Es wurde gefunden, daß die Verwendung eines derartigen Kanals eine sehr wirkungsvolle Kopplung des Dmckwellengenerators 13 zum Hohl raumresonator 15 ohne wesentliche Dämpfung ergibt selbst wenn der Druckwellengenerator und der Hohl raumresonator räumlich sehr weit auseinanderstehen z. B. etwa 6 m oder mehr. Jedoch kann der Kopp lungskanal 14 auch andere Formen annehmen, bei spielsweise kann auch auf ihn voll verzichtet werden wobei sich dann die Druckimpulse durch den freier Raum ausbreiten, obwohl dies mit einer größerei Dämpfung für die vom Generator 13 erzeugtei Druckimpulse erkauft werden würde. In beiden Fällei werden die Druckimpulse, die auf den HohlraumresoThe pressure wave generator 13 could, for example, comprise the medium pressure source 10 with medium line 11 Fig. 1, when the air discharged from the medium pressure source 10 is at a higher pressure than 1.9 atm stands; the pressure wave generator 13 could, however, also be that in the USA patent specification 3581992 or the nozzle described in US Pat. No. 3554443 for generating a supersonic medium flow contain. The pressure wave generator 13 generates periodic pressure pulses whose wavelength in particular a multiple of a common divisor of the linear dimension of the cavity resonator cross section are. The coupling channel 14 has a cross section, which is preferably the same Relation to the cavity resonator 15 like the medium line 11 to the cavity resonator 12 according to FIG Fig. 1 stands. It has been found that the use of such a channel is very effective Coupling of the Dmckwellengenerators 13 to the cavity resonator 15 results in no significant attenuation even if the pressure wave generator and the cavity resonator are spatially very far apart z. B. about 6 m or more. However, the coupling channel 14 can also take other forms, at for example, it can also be completely dispensed with, in which case the pressure impulses through the freer Spread space, although this with a greater attenuation for the generated by the generator 13 Pressure impulses would be bought. In both cases, the pressure impulses on the cavity reso

$₅ nator 15 gegeben werden, durch Resonanzwirkung ii Schallenergie umgewandelt, die ein viel höheres Akti vieningsvermögen besitzt als die durch Infraschall er zeugten Druckimpulse, die den Hohlraumresonato$ ₅ nator be given 15, converted by resonance action ii acoustic energy at a much higher Akti vieningsvermögen has as by infrasound he testified pressure pulses which the Hohlraumresonato

509544/38509544/38

12 anregen.12 stimulate.

In Fig. 3 sind die Ausführungsformen aus den Fig. 1 und 2 zusammengefügt und ergeben einen Schallgenerator, der noch höher aktivierte kohärente Schallwellenenergie produziert. Somit ergibt sich eine größere Atomisierleistung. Eine Quelle 16 von unter Druck stehendem Medium, die der Quelle 10 aus Fig. 1 entspricht, ist an einem Ende an eine Zuführleitung 17 angeschlossen, die der Leitung 11 aus Fig. 1 entspricht. Das andere Ende der Zuführleitung 17 mündet in einen querliegenden, rechtwinkligen Hohlraumresonator 18 und ist mit diesem zweckmäßig verbunden, der dem Hohlraumresonator 12 aus Fig. 1 oder dem Hohlraumresonator 15 aus Fig. 2 entspricht. Ein Druckwellengenerator 19, der dem Druckwellengenerator 13 aus Fig. 2 entspricht, ist über einen Kopplungskanal 20, der dem Kopplungskanal 14 aus Fig. 2 entspricht, mit dem Hohlraumresonator 18 verbunden. Für die Lineardimensionen des Leitungsquerschnitts der Leitung 17 wird ein ziemlich großer Wert gewählt, um eine große Endgeschwindigkeit des Strömungsmittels zu haben. Wie bereits angedeutet, resultiert dies in Druckimpulsen mit einer ziemlich großen Wellenlänge. Andererseits ist der Druckwellengenerator 19 so ausgelegt, daß er Druckimpulse mit einer ziemlich kleinen Wellenlänge erzeugt. Die großen und die kleinen Wellenlängen stehen hinsichtlich ihrer Dimension in Verhältnis zueinander. Wenn die von der Zuführleitung 17 erzeugte Energie mit großer Wellenlänge und die von dem Druckwellengenerator 19 erzeugte Energie mit kleiner Wellenlänge sich in dem Hohlraumresonator 18 vereinigen, dann stellt sich zusätzlich zu dem Resonanzvorgang ein Energiemischprozeß ein, der analog zu der uberlagerungsmischung elektromagnetischer Radiowellen angenommen werden kann Diese Mischwirkung vergrößert die Intensität der erzeugten kohärenten Schallenergie gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2 und vermindert die Wellenlänge der wellenlängenmäßig vorherrschenden Energiekomponente der erzeugten kohärenten Schallwellen gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1. Auf jeden Fall wird ein Strömungsmittel, das mit hoher Flußgeschwindigkeit strömt, durch diese Ausführungsform stärker aktiviert als durch eine der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2, d. h. diese Ausführungsform verarbeitet das Strömungsmittel vollständiger. In Fig. 3, the embodiments from FIGS. 1 and 2 are combined and result in one Sound generator that produces even more highly activated coherent sound wave energy. Thus one results greater atomization performance. A source 16 of pressurized medium that the source 10 from 1, is connected at one end to a feed line 17, the line 11 from Fig. 1 corresponds. The other end of the feed line 17 opens into a transverse, right-angled one Cavity resonator 18 and is expediently connected to the cavity resonator 12 1 or the cavity resonator 15 from FIG. 2. A pressure wave generator 19, the Pressure wave generator 13 from FIG. 2 corresponds to, is via a coupling channel 20, which corresponds to the coupling channel 14 from FIG. 2, with the cavity resonator 18 connected. For the linear dimensions of the line cross-section of line 17, a fairly large large value chosen in order to have a large terminal velocity of the fluid. As already indicated, this results in pressure pulses with a fairly long wavelength. On the other hand is that Pressure wave generator 19 designed so that it pressure pulses generated with a fairly small wavelength. The large and the small wavelengths stand in terms of their dimension in relation to each other. When the generated by the feed line 17 Energy with a long wavelength and the energy generated by the pressure wave generator 19 with small wavelength combine in the cavity resonator 18, then arises in addition to the resonance process an energy mixing process that is analogous to the superposition mixing of electromagnetic Radio waves can be adopted This mixing effect increases the intensity of the generated coherent sound energy compared to the embodiment of FIG. 2 and reduces the wavelength the predominant energy component of the generated coherent sound waves in terms of wavelength compared to the embodiment of FIG. 1. In any case, a fluid with high Flow velocity flows more activated by this embodiment than by one of the embodiments according to Figs. 1 and 2, i. H. this embodiment processes the fluid more completely.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 4 A und 4B ist eine Zuführleitung 31 entsprechend der Leitung 11 aus Fig. 1 oder Kopplung 14 aus Fig. 2, und ein Hohlraumresonator 32 entsprechend dem Hohlraum aus Fig. 1 oder dem Hohlraum 15 aus Fig. 2 aus einer Metallplatte 30 gebildet. Die Leitung 31 hat kreisförmigen Querschnitt (Fig. 4 A) und ist von willkürlicher Länge (Fig. 4B). Eine nicht dargestellte Quelle für ein unter Druck stehendes Fluid oder ein Druckwellengenerator können an das Ende der Zuführleitung 31 in einer in Fig. 4B nicht dargestellten Weise angeschlossen werden. Zum Zwecke der Erläuterung werde angenommen, daß die Druckwellen erzeugende Zelle aus der USA.-Patentschrift 554443 Verwendung findet. Das andere Ende der Zuführleitung 31 mündet in den Hohlraumresonator 32, der quadratischen Querschnitt mit der Weite X und der Höhe Z hat (z.B. X, Z = 0,180" oder = 4,572 mm). Der Querschnitts-Durchmesser D der Zuführleitung 31 steht im Verhältnis zur Weite X undAccording to the illustration in FIGS. 4A and 4B, a supply line 31 is corresponding to the line 11 from FIG. 1 or coupling 14 from FIG. 2, and a cavity resonator 32 corresponding to the cavity from FIG. 1 or the cavity 15 from FIG. 2 formed from a metal plate 30. The conduit 31 has a circular cross-section (Fig. 4A) and is of arbitrary length (Fig. 4B). A source of pressurized fluid (not shown) or a pressure wave generator can be connected to the end of the supply line 31 in a manner not shown in Fig. 4B. For purposes of illustration, it will be assumed that the pressure wave generating cell of U.S. Patent 554443 is used. The other end of the feed line 31 opens into the cavity resonator 32, which has a square cross-section with the width X and the height Z (e.g. X, Z = 0.180 "or = 4.572 mm). The cross-sectional diameter D of the feed line 31 is in relation to Width X and

der Höhe Z (z. B. D = 0,180" oder = 4,572 mm) Die Enden des Hohlraumresonators 32 weisen offeni Ausgänge auf, die in die Ausnehmungen 33 und 3<< in der Platte 30 münden. An der Stelle, an der die Zuführleitung 31 mit dem Hohlraumresonator 32 verbunden ist, ist eine Verzweigung gebildet. Wie dargestellt, ist die Längsachse des Hohlraumresonator« 32 quer zur Längsachse der Zuführleitung 31 an dei Verzweigung, so daß Druckimpulse auf den Hohlraum 32 in einer Richtung gegeben werden, die quer zui Langsachse liegt. In dem Hohlraumresonator 32 wird durch Resonanzwirkung Schallwellenenergie, insbesondere kohärente Schallwellenenergie erzeugt, wobei die Resonanz in zwei wechselseitig aufeinander senkrecht stehenden Richtungen stattfindet, d. h. zwischen den beiden Paaren paralleler Seiten des Hohlraums 32, und diese Resonanzwirkung setzt sich fort, wahrend die Energie sich längs der Längsachse des Hohlraums 32 nach seinen offenen Enden zu ausbreitet, wo die Schallwellenenergie in Richtung der Ebene der Platte 30 in den Raum abgestrahlt wird, der von der. Ausnehmungen 33 und 34 umschlossen wird, in welchem sich stehende Schallwellen ausbilden. Die bcnallwellenenergie breitet sich dann nach außen in einer Richtung aus, die quer zur Ebene der Platte 30 liegt. Die Querschnittsdimensionen X, Z und D sind besonders wichtig, wohingegen die Länge des Hohlraumresonators 32, d. h. der Abstand zwischen den Ausnehmungen 33 und 34, sowie die Länge der Zufuhrleitung 31 nicht kritisch sind. Wenn die Stoßwellen-Druckimpulse auf die Zuführleitung 31 mit Hilfe ? «i fi\^Wel.^len.g^enerat°rs gemäß USA.-Patentschrift vrin Tq i?" ^{einer Hau}P^tko"iponenten-Wellenlänge von (U94 (4.927 mm) gegeben wird, sollte der η S^me!^^r ^^{r Zuführ}'eitung 31 ebenfalls gleich n»t« μ u^1C 9^uerschni«sseiten des Hohlraumresonators 32 ebenfalls 0,194" groß gewählt werden.the height Z (e.g. D = 0.180 "or = 4.572 mm) The ends of the cavity resonator 32 have open outputs which open into the recesses 33 and 3 << in the plate 30. At the point where the feed line 31 is connected to the cavity resonator 32 , a junction is formed. As shown, the longitudinal axis of the cavity resonator 32 is transverse to the longitudinal axis of the feed line 31 at the junction, so that pressure pulses are given to the cavity 32 in a direction transverse to the longitudinal axis In the cavity resonator 32, sound wave energy, in particular coherent sound wave energy, is generated by the resonance effect, the resonance taking place in two mutually mutually perpendicular directions, ie between the two pairs of parallel sides of the cavity 32, and this resonance effect continues while the energy is moving propagates along the longitudinal axis of the cavity 32 towards its open ends, where the sound wave energy is in the direction of the plane ne the plate 30 is radiated into the space of the. Recesses 33 and 34 is enclosed, in which standing sound waves are formed. The bang wave energy then propagates outward in a direction that is transverse to the plane of the plate 30. The cross-sectional dimensions X, Z and D are particularly important, whereas the length of the cavity resonator 32, ie the distance between the recesses 33 and 34, and the length of the supply line 31 are not critical. When the shock wave pressure pulses on the feed line 31 using? «I fi \ ^Wel . ^len .g ^enera t ° rs according to the USA. patent vrin Tq i? " ^a ^main component wavelength of (U94 (4,927 mm), the η S ^me ! ^ ^r ^ ^{r feed line} 31 should also equal to n »t« μ u ^1C 9 ^outer sides of the cavity resonator 32 can also be selected to be 0.194 "in size.

Pl»tt* ιλ !.^{eigt eine andere} Ausführungsform der η nö« ·· T ³⁰' ^bezeichnet ist. Eine Zuführleitung 35 mit quadratischem Querschnitt ist in die PlattePl »tt * ιλ!. ^Another embodiment of the η nö «·· T ³⁰ 'is ^denoted . A feed line 35 of square cross-section is in the plate

re!t,fn^eSCi^nitten· ^{An einem Endc mü}"det die Zuführleitung 35 meinen querliegenden Hohlraumresonator 36 von quadratischem Querschnitt. Die Enden des l Tf ??» °^{ffen und münden} in die Ausneh-" ³J ^{in der PIatte 30}'- ^Die Seitenlänge t" ^ZuführIeit«ng 35 ist gleich der ^ o^{HohIraumresonato}^ 36. Man bein den pi „ 1\ ^Hoil^ll;^aumr«onator 36 kürzer ist alsright, fn ^eSC i ^nitten · ^{At one end} the supply line 35 exhausts my transverse cavity resonator 36 of square cross-section. The ends of the l Tf ?? » ^Ffen ° ^{and open} into the Ausneh- ^"3 J ^{in the Piatte 30} '- ^the side length t" ^ZuführIe it "ng 35 is equal to the ^ o ^ ^{HohIraumresonato} 36. One leg of the pi" 1 \ ^Ho il ^ll; ^aumr "onator 36 is shorter than

n"h \ ^{Und 4B}' ^{WeiI die} Öffnungen 37 und naher beieinander liegenn "h \ ^{And 4B} ' ^{WeiI the} openings 37 and are closer together

F»g- 6 zeigt eine Zuführleitung 17 einen Druck-A ?**? ^{eine K}°PP'-^gg 20 undden Hohl-17 "· ^{aUS Fig}" ^{3 im Detai1}· Die Zuführ17 weist e,n äußeres Rohr 40, eine KupplungFig. 6 shows a feed line 17 a pressure A? **? ^{a K} ° PP'- ^g g 20 and the hollow 17 " ^{from Fig} " ^{3 in detail} . The feed 17 has e, n outer tube 40, a coupling

f^lne^^{LangSkarlal 42 auf}' deren jeweilige o ^itte S'^eiche Durchmisser ha-^R,°^{hr 40 ist über die} Kupplung 41 cS. r^alf ^Verbunde"> der sich durchline Sir S „Sf« ⁴³ _f ^erStreckt· ^{Die Platte 43 weist} umfaßt fL η ⁶J"* ^{Der D}™*wellengenerator 19 Tm E naß ^DrU _H ^ckwel!^ener2eugungseinhdt 39 mit eistehendem ς, " ^{em ei}"^{e Quelle} " ^{von un}*^r Druck BLchrS,n ^Om?^gSmittel ««geschlossen ist. Für die und dk^Oni^Wl^r _Ä ^du^angenonimen' ^daß die Quelle 44 der ₂röß?r ^{6 b}f^{lde Unter einem D}™<* stehen,f ^lne ^ ^{LangSkarlal 42 to} 'whose respective o ^itte S' ^{oak diameter} ha- ^R , ° ^{hr 40 is via the} coupling 41 cS. r ^a lf ^composites "> the line by Sir S" Sf ^"43 _f ^extends · ^{The plate 43 has} includes fL η ⁶ J" * ^{The D} ™ * wave generator 19 Tm E wet ^Dru _H ^ckwel! ^ener2 eugungseinhdt 39 eistehendem ς, ^{"em ei"} ^{s source} ^{"of un} * ^r pressure BLchrS, n ^Om? ^gSmittel" "is closed. For and dk ^ Oni ^W l ^r _Ä ^d u ^angenonimen ^'that the source 44 of ₂ larger than ^{6 b} f ^{lde stand under a D} ™ <*,

den StZ Λ'"^{6 Atmos}Phäre ist und daß der von Atmosnhär " H t ^{S6 umschIos}«ene Raum unter Atmospharendruck steht. Umgekehrt könnten diethe StZ Λ '" ^{6 Atmos} sphere and that the space enclosed by Atmosnhär" H t ^{S6 is} under atmospheric pressure. Conversely, they could

Quellen 16 und 44 unter Atmosphärendruck stehen, wenn stromabwärts Unterdruck angewandt wird, was bei einem Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors der Fall ist. Die Einheit 39 umfaßt vorzugsweise zwei Druckwellen erzeugende Zellen, die hintereinander angeordnet sind. Für die Beschreibung werde angenommen, daß die einzelnen Zellen der Einheit 39 die in der USA.-Patentschrift 3 554443 beschriebenen Dimensionen und Lochdurchmesser aufweisen. In diesem Fall wird der in die Einheit 39 hineingezogene Interschalluftstrom in einen Überschalluftstrom umgewandelt, der Stoßwellen-Druckimpulse von einer Grundwellenlänge von 0,180" (4,572 mm) erzeugt. Insbesondere wenn angenommen wird, daß die Temperatur der aus der Quelle ausströmenden Luft 660° C beträgt, kann die Wellenlänge der energetischen Hauptkomponenten 0,194" (4,927 mm) betragen. Wie in der USA.-Patentschrift 3554443 im einzelnen erörtert, können die energetischen Komponenten andere Wellenlängen aufweisen, die Vielfache und/oder gemeinsame Teiler der Hauptkomponenten-Wellenlänge sind. Ein Rohr 45 verbindet den Auslaß der Einheit 39 mit dem I.ängskanal 42 in der Mitte zwischen ihren Enden. Somit umfaßt die Kopplung 20 das Rohr 45 und einen Teil des Längskanals 42. Das Rohr 45 hat kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser gleich demjenigen des Längskanals ist (z. B. 0,180" bzw. 4,572 mm).Sources 16 and 44 are at atmospheric pressure when negative pressure is applied downstream, which is the case with an intake system of an internal combustion engine. Unit 39 preferably comprises two Cells that generate pressure waves and are arranged one behind the other. For the description it is assumed that the individual cells of the unit 39 are those described in U.S. Patent 3,554,443 Have dimensions and hole diameter. In this case, the is drawn into the unit 39 Intersonic air flow converted into a supersonic air flow, the shock wave pressure pulses from a Fundamental wavelength of 0.180 "(4.572 mm) is generated. Particularly assuming that the temperature of the air flowing out of the source is 660 ° C, the wavelength of the energetic Major components are 0.194 "(4.927 mm). As detailed in U.S. Patent 3554443 discussed, the energetic components may have other wavelengths, multiples and / or are common factors of the principal component wavelength. A pipe 45 connects the Outlet of the unit 39 with the longitudinal channel 42 in the middle between its ends. Thus the coupling includes 20 the tube 45 and part of the longitudinal channel 42. The tube 45 has a circular cross-section, its Diameter is the same as that of the longitudinal channel (e.g. 0.180 "or 4.572 mm).

In der Platte 43 befinden sich ein Hauptresonator 46 und Hilfsresonatoren 47, 48, 49, 50, 51, 52 und 53. Der Hauptresonator 46 ist an den Hilfsresonator 53 über einen Schlitz 54 angeschlossen. Ein Ende des Hauptresonators 46, Hilfsresonator 53 sowie die Hilfsresonatoren 47, 48 und 49 sind jeweils um 90° an der Peripherie des Loches 55 versetzt angeordnet. In ähnlicher Weise ist das andere Ende des Hauptresonators 46, der Hilfsresonator 53 sowie die Hiifsresonatoren 50, 51 und 52 jeweils um 90° an der Peripherie des Luches 56 versetzt angeordnet. Der Hauptresonator 46, der Hilfsresonator 53 und der Schlitz 54 haben gleiche Höhen Z₁ (z. B. Z₁ = 0,180"). Der Hauptresonator 46 hat eine Tiefe .Y₁ von beispielsweise 0,180" und eine nicht kritische Länge, die sich vollständig über den Raum zwischen den Löchern 55 und 56 erstreckt. Der Schlitz 54 hat eine Weite Y₂ und eine Tiefe A^, die beide beispielsweise 0,090" oder 2,286 mm betragen. Der Hilfsresonator 53 besitzt eine Tiefe A", von beispielsweise 0,090" und eine nicht kritische Länge, die sich über den gesamten Raum zwischen den Löchern 55 und 56 erstreckt. Die Hilfsresonatoren 47, 48, 49, 50, 51 und 52 haben sämtlich vorzugsweise gleiche Dimensionen, nämlich eine Höhe Z₄, eine Weite Y₄ und eine Tiefe A₄ von beispielsweise jeweils 0,180". Die Dimensionen X₁, Z₁, A*₂, Y₂, X₃, A^r ₄, Y₄ und Z₄ sowie der Durchmesser des Längskanals 42 sind sämtlich kritisch. Auch die Wellenlänge der Stoßwellen-Druckimpulse, die durch den Längskanal 42 in den Hauptresonator 46 übertragen werden, ist von Bedeutung. Vorzugsweise sind die genannten Größen Vielfache eines gemeinsamen Teilers. Unter der beispielhaften Annahme, daß die Wellenlänge der Druckimpulse 0,194" beträgt, sind die Dimensionen A",, Z₁, Af₄, Y₄und Z₄ ebenfalls 0,194", die Dimensionen X₂, Y, und X₃ vorzugsweise 0,097" oder 2,4638 mm, und der Längskanaldurchmesser 42 beträgt vorzugsweise 0,194". Zur Erleichterung der Herstellung kann die Rückwand der Resonatoren 47 bis 52 (d. h. die der offenen Seite der entsprechenden Hohlräume gegenüberliegende Wand) etwas gerundet sein. Diese Hohlräume können daher machinell gefertigt werden. Statt einer kubischen Form können die Hilfsresonatoren auch eine nicht kubisch-hexaedrische Form besitzen. Insgesamt sind also die Dimensionen der Resonatoren und der Zuführleitungen zu ihnen auf die Wellenlänge der Druckimpulse abgestimmt. Wie in der USA.-Patentschrift 3531048 beschrieben, sind die Zellen der Einheit 39 hinsichtlich Druckschwankungen selbst kompensierend und erzeugen weiterhin Druckwellenimpulse von nahezu der gleichen Wellenlänge, wenn der Druckabfall über den Zellen schwankt. Daher bleiben die Abmessungen der Resonatoren auf die Wellenlänge der Druckimpulse abgestimmt, trotz Fluktuationen im Druck der Quelle 44.A main resonator 46 and auxiliary resonators 47, 48, 49, 50, 51, 52 and 53 are located in the plate 43. The main resonator 46 is connected to the auxiliary resonator 53 via a slot 54. One end of the main resonator 46, the auxiliary resonator 53 and the auxiliary resonators 47, 48 and 49 are each arranged offset by 90 ° on the periphery of the hole 55. In a similar manner, the other end of the main resonator 46, the auxiliary resonator 53 and the auxiliary resonators 50, 51 and 52 are each arranged offset by 90 ° on the periphery of the luch 56. The main resonator 46, the auxiliary resonator 53 and the slot 54 have the same heights Z ₁ (e.g. Z ₁ = 0.180 "). The main resonator 46 has a depth .Y ₁ of e.g. 0.180" and a non-critical length that extends completely over the space between the holes 55 and 56 extends. The slot 54 has a width Y ₂ and a depth A ^, both of which are for example 0.090 "or 2.286 mm. The auxiliary resonator 53 has a depth A" of for example 0.090 "and a non-critical length extending over the entire space between the holes 55 and 56. The auxiliary resonators 47, 48, 49, 50, 51 and 52 all preferably have the same dimensions, namely a height Z ₄ , a width Y ₄ and a depth A ₄ of, for example, 0.180 "each. The dimensions X ₁ , Z ₁ , A * ₂ , Y ₂ , X ₃ , ^Ar ₄ , Y ₄ and Z ₄ and the diameter of the longitudinal channel 42 are all critical. The wavelength of the shock wave pressure pulses which are transmitted through the longitudinal channel 42 into the main resonator 46 is also important. The sizes mentioned are preferably multiples of a common factor. Assuming, by way of example, that the wavelength of the pressure pulses is 0.194 ", the dimensions A""Z ₁ , Af ₄ , Y ₄ and Z _{4 are} also 0.194", the dimensions X ₂ , Y, and X _{3 are} preferably 0.097 "or 2.4638 mm, and the longitudinal channel diameter 42 is preferably 0.194 ". For ease of manufacture, the rear wall of the resonators 47 to 52 (ie the wall opposite the open side of the corresponding cavities) can be slightly rounded. These cavities can therefore be machined. Instead of a cubic shape, the auxiliary resonators can also have a non-cubic-hexahedral shape. Overall, the dimensions of the resonators and the supply lines to them are matched to the wavelength of the pressure pulses. As described in US Pat. No. 3531048, the cells are the unit 39 self-compensating for pressure fluctuations and continue to generate pressure wave pulses of almost the same wavelength when the pressure drop exerts r the cells fluctuates. Therefore, the dimensions of the resonators remain matched to the wavelength of the pressure pulses, despite fluctuations in the pressure of the source 44.

Im Betrieb wird die Resonanzwirkung des Hauptresonators 46 durch den Schlitz 54 und den Hilfsresonator 53 verstärkt, da die metallische Reflektionsfläche der Platte 43 durch eine fluidische reflektierende Fläche ersetzt wird, nämlich durch das Fluid an der Nahtstelle von Schlitz 54 und Hauptresonator 46. Der Aufbau dieser fluidischen Reflektionsfläche erfordert es. daß die Summe X₂ + A", iur Wellenlänge der Druckimpulse im Verhältnis steht, insbesondere ein Vielfaches oder einen ohne Rest teilbaren Teiler mit dieser besitzt. Zusätzlich zu seiner Aufgabe zur Ausbildung der fluidischen Reflektionsfläche an der Nahtstelle von Hauptresonator 46 und Schlitz 54 trägt der Hilfsresonator 53 zur Resonanz der Druckimpulsenergie bei, die auf ihn durch den Schlitz 54 gegeben wird. In diesem Sinne ist der Hilfsresonator 53 mit dem Hauptresonator 46 in Reihe geschaltet. Ein gewisser Energieteil, der von den Enden des Hauptresonators 46 und von dem Hilfsresonator 53 emittiert wird, wird von den Uilisrcsonatoren 47, 48 und 49 sowie den Hilfsresonatoren 50, 51 und 52 aufgenommen. Auf Grund der Dimensionen dieser Hohlräume findet die Resonanzwirkung der aufgenommenen Energie in Höhe, Weite und Tiefe, also in drei Dimensionen, statt. Im Ergebnis ist die Anregungsfähigkeit der aus den Löchern 55 und 56 hervortretenden Schallenergie bzw. die Intensität der kohärenten Schallenergie bedeutend vergrößert und ts bildet sich ein gleichmäßigeres, stehendes Wellenfeld über den Löchern 55 und 56 aus.In operation, the resonance effect of the main resonator 46 is increased by the slot 54 and the auxiliary resonator 53, since the metallic reflection surface of the plate 43 is replaced by a fluidic reflecting surface, namely by the fluid at the interface between the slot 54 and the main resonator 46 fluidic reflection surface requires it. that the sum X ₂ + A "is related to the wavelength of the pressure pulses, in particular has a multiple or a divisor that can be divided without remainder Auxiliary resonator 53 contributes to the resonance of the pressure pulse energy given to it through slot 54. In this sense, auxiliary resonator 53 is connected in series with main resonator 46. A certain part of energy emitted from the ends of main resonator 46 and from auxiliary resonator 53 is picked up by the ultrasonic resonators 47, 48 and 49 as well as the auxiliary resonators 50, 51 and 52. Due to the dimensions of these cavities, the resonance effect of the absorbed energy takes place in height, width and depth, i.e. in three dimensions the excitability of the sound energy emerging from the holes 55 and 56 or the intensity of the coherent energy n Sound energy is significantly increased and ts a more uniform, standing wave field is formed over the holes 55 and 56.

In Fig. 7 ist eine Anordnung des Druckwellengenerators 13, der Kopplung 14 und des Hohlraumresonators 15 aus der Ausführungsform gemäß Fig. 2 im einzelnen gezeigt. Der Druckwellengenerator 13 umfaßt die Druckwellen erzeugenden Einheiten 60 und 61, von denen jede der Einheit 39 aus Fig. 6 gleich sein kann. Eine Quelle 62 für ein unter Druck stehendes Strömungsmittel ist mit den Einlassen der Einheiten 60 und 61 über eine Y-förmige Abzweigungsverbindung 63 angeschlossen, und die Auslässe aus den Einheiten 60 und 61 sind bei einer Zusammenführung 64 in Y-Form vereinigt, und weiterhin ist eine Kupplung 65 an eine Einlaßleitung 66 vorgesehen, die in einer Metallplatte 67 ausgebildet ist. Die Platte weist Löcher 68 und 69 auf. Ein Hauptresonator 70 erstreckt sich zwischen den Löchern 68 und 69, und Hilfsresonatoren 71,72 und 73 sind um das Loch 68, und Hilfsresonatoren 74,75 und 76 sind um das Loch 69 jeweils um 90° versetzt angeordnet, während ein Hilfsresonator 77 sich zwischen den Löcnern 68 und 69 erstreckt und ein Schlitz 78 die Resonatoren 70In Fig. 7 is an arrangement of the pressure wave generator 13, the coupling 14 and the cavity resonator 15 from the embodiment according to FIG. 2 is shown in detail. The pressure wave generator 13 comprises the pressure wave generating units 60 and 61, each of which is the same as the unit 39 of FIG can be. A source 62 of pressurized fluid is with the inlets of the units 60 and 61 connected via a Y-shaped branch connection 63, and the outlets from the Units 60 and 61 are combined in a Y-shape at a junction 64, and there is also a coupling 65 is provided to an inlet pipe 66 which is formed in a metal plate 67. The plate shows Holes 68 and 69. A main resonator 70 extends between holes 68 and 69, and Auxiliary resonators 71, 72 and 73 are around the hole 68 and auxiliary resonators 74, 75 and 76 are around the hole 69 arranged offset by 90 °, while an auxiliary resonator 77 is between the holes 68 and 69 extends and a slot 78 extends the resonators 70

und 77 verbindet. Die Hohlräume 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76 und 77 sowie der Schlitz 78 entsprechen den Hohlräumen 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 und 53 sowie dem Schlitz 54 aus Fig. 6 und stehen mit der Grundwellenlänge der Druckwellenimpulse im Verhältnis, sind insbesondere Vielfache eines gemeinsamen Teilers. Eine Hauptleitung 80 verbindet die Einlaßleitung 66 mit dem Hauptresonator 70, und Hilfsleitungen 81 und 82 verbinden die Einlaßleitung 66 mit den Hohlräumen 72 und 75. Die Leitungen 66, 80, 81 und 82 haben alle quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von z. B. 0,180", die mit den linearen Querschnittsabmessungen der Zuführung 64 (z. B. 0,180") im Verhältnis steht. Die Zuführung 64 hat kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt. Beide Linearabmessungen stehen zu der Grundwellenlänge der Druckwellenimpulse (ζ. Β. 0,180") im Verhältnis. Die Kopplung 14 aus Fig. 2 wird in Fig. 7 durch die Zuführung 64 und die Leitungen 66, 80, 81 und 82 gebildet. Die Gleichförmigkeit des stehenden Wellenfeldes bzw. die Intensität der kohärenten Schallenergie, die durch die Plattenausbildung gemäß Fig. 7 über den Löchern 68 und 69 erzeugt wird, ist weiter vergrößert gegenüber der Plattenausbildung aus Fig. 6, und zwar vermöge der Hilfsleitungen 81 und 82, die die Druckwellenimpulse direkt auf die Hilfsresonatoren 72 und 75 geben. Die Resonatoren 70 und 72 sind in ihrer Wirkungsweise parallel und strahlen Schallenergie, insbesondere kohärente Schallenergie in das Loch 58 an diametral gegenüberliegenden Punkten seines Umfangs ab. Die Resonatoren 70 und 75 liegen parallel und strahlen Schallenergie, insbesondere kohärente Schallenergie in das Loch 69 an diametral gegenüberliegenden Punkten seines Umfangs ab. Wenn es erforderlich ist, daß der Hauptresonator 70 Schallenergie nur einem Loch zuführt, kann es an einem Ende geschlossen sein, in welchem Fall es im wesentlichen genauso wie die Hilfsresonatoren 72 und 75 ist. Um ein Fluid (Strömungsmittel) mit den erfindungsgemäßen Anordnungen, insbesondere gemäß den Fig. 4 bis 7, anzuregen oder zu atomisieren, wird das Fluid durch die Löcher in der Platte senkrecht zur Plattenebene hindurchgeführt. Das Fluid wird aktiviert, wenn es durch das über den Löchern gebildete stehende Wellenfeld hindurchtritt.and 77 connects. The cavities 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76 and 77 and the slot 78 correspond to the cavities 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 and 53 and the slot 54 from FIG. 6 and stand with it The ratio of the fundamental wavelength of the pressure wave pulses is, in particular, multiples of a common divisor. A main conduit 80 connects the inlet conduit 66 to the main resonator 70, and auxiliary conduits 81 and 82 connect the inlet conduit 66 to the cavities 72 and 75. The conduits 66, 80, 81 and 82 all have a square cross-section with a side length of e.g. 0.180 "which is related to the linear cross-sectional dimensions of the feeder 64 (e.g. 0.180"). The feed 64 has a circular or square cross-section. Both linear dimensions are related to the fundamental wavelength of the pressure wave pulses (ζ. Β. 0.180 "). The coupling 14 from FIG. 2 is formed in FIG. 7 by the feed 64 and the lines 66, 80, 81 and 82. The uniformity of the standing wave field or the intensity of the coherent sound energy, which is generated by the plate formation according to FIG. 7 over the holes 68 and 69, is further increased compared to the plate formation from FIG directly to the auxiliary resonators 72 and 75. The resonators 70 and 72 are parallel in their mode of operation and radiate sound energy, in particular coherent sound energy, into the hole 58 at diametrically opposite points on its circumference. The resonators 70 and 75 are parallel and radiate sound energy, in particular coherent sound energy into the hole 69 at diametrically opposite points on its circumference. If necessary, Since the main resonator 70 supplies sound energy to only one hole, it may be closed at one end, in which case it is essentially the same as the auxiliary resonators 72 and 75. In order to excite or atomize a fluid (flow medium) with the arrangements according to the invention, in particular according to FIGS. 4 to 7, the fluid is passed through the holes in the plate perpendicular to the plane of the plate. The fluid is activated when it passes through the standing wave field formed over the holes.

Im praktischen Betrieb wird die Resonanz nicht vollständig beseitigt, so lange, bis die Wellenlänge der Druckimpulse um eine Viertelwellenlänge vom vorgeschriebenen Wert relativ zu den Abmessungen der Hohlräume und Leitungen, d. h. von Vielfachen eines gemeinsamen Teilers, abweicht. Wenn die tatsächliche Beziehung in den gegenseitigen Dimensionen der Druckimpulswellenlänge, Hohlraumquerschnitte und Leitungsquerschnitte innerhalb von ±10% der vorgeschriebenen Werte erfüllt ist, stellen sich die beschriebenen Ergebnisse trotzdem noch ein. Bei einer größeren als ± lOprozentiger Abweichung werden die Ergebnisse geringer, bleiben aber noch brauchbar.In practical operation, the resonance is not completely eliminated until the wavelength of the Pressure pulses at a quarter wavelength from the prescribed value relative to the dimensions of the Cavities and conduits, d. H. of multiples of a common factor, deviates. If the actual Relationship in the mutual dimensions of the pressure pulse wavelength, cavity cross sections and Line cross-sections within ± 10% of the prescribed values are met, the described values apply Results anyway. If the deviation is greater than ± 10 percent, the Results lower, but still usable.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Hohlraumresonators aus Fig. 2. Ein Hohlraumresonator ist in einer Platte 87 mit Löchern 88 und 89 gebildet. Ein Hauptresonator 90 wird durch ein Netzwerk von Kanälen gebildet, die sämtlich quadratischen Querschnitt haben, mit einer Höhe Z₁ und einer Weite Y_x von beispielsweise 0,180". Der Hauptresonator 90 weist einen Längskanal 91 und einen dazu senkrecht stehenden Querkanal 92 auf, der an das eine Ende des Kanals 91 angeschlossen ist. An seinen Enden öffnet sich der Kanal 92 in die Löcher 88 undFIG. 8 shows a further embodiment of the cavity resonator from FIG. 2. A cavity resonator is formed in a plate 87 with holes 88 and 89. A main resonator 90 is formed by a network of channels, all of which have a square cross-section, with a height Z ₁ and a width Y _x of 0.180 ", for example. The main resonator 90 has a longitudinal channel 91 and a transverse channel 92 which is perpendicular to it connected to one end of the channel 91. At its ends, the channel 92 opens into the holes 88 and

89 über die Ausgangskanäle 99 und 100. An dem dem Kanal 92 gegenüberliegenden Ende öffnet sich der Kanal 91 in beide Löcher 88 und 89 durch einen Ausgangskanal 101 mit einer Tiefe X_x von beispielsweise 0,180". Hilfsresonatoren 93 und 94 sind an der Peripherie des Loches 88 um 90° gegeneinander und gegen die Kanäle 99 und 101 versetzt angeordnet; die Hilfsresonatoren 95 und 96 sind an dem Umfang des89 via the output channels 99 and 100. At the end opposite the channel 92, the channel 91 opens into both holes 88 and 89 through an output channel 101 with a depth X _x of 0.180 ", for example. Auxiliary resonators 93 and 94 are at the periphery of the hole 88 offset by 90 ° to one another and to the channels 99 and 101 ; the auxiliary resonators 95 and 96 are on the circumference of the

ίο Loches 89 um 90° gegeneinander und gegen die Kanäle 100 und 101 versetzt angeordnet. Die Resonatoren 93 bis 96 haben sämtlich vorzugsweise hexaedrische Form mit einer Weite Y₂, einer Höhe Z₂ und einer Tiefe X₂ von beispielsweise jeweils gleichίο Hole 89 offset by 90 ° to each other and to the channels 100 and 101 . The resonators 93 to 96 all preferably have a hexahedral shape with a width Y ₂ , a height Z ₂ and a depth X ₂ of, for example, the same in each case

0,180". Ihre Rückflächen sind gerundet und erleichtern die maschinelle Herstellung. Der Radius der Rundung an den Rückseiten der Resonatoren 93 bis 96 steht zu den Seitenabmessungen der Resonatoren 93 bis 96 im Verhältnis. Die Zuführleitungen 97 und 98 koppeln einen oder mehrere Druckwellengeneratoren, die in Fig. 8 nicht dargestellt sind, an den Querkanal 92. Beispielsweise könnte eine einzelne Druckwellen erzeugende Einheit, ähnlich den Einheiten 60 oder 61, an die Zuführleitungen 97 und 980.180 ". Their rear surfaces are rounded and facilitate machining. The radius of the rounding on the rear sides of the resonators 93 to 96 is in relation to the side dimensions of the resonators 93 to 96. The supply lines 97 and 98 couple one or more pressure wave generators, which in 8, to the transverse channel 92. For example, a single pressure wave generating unit, similar to the units 60 or 61, could be connected to the supply lines 97 and 98

as über eine Y-Verbindung angeschlossen sein; oder es könnten separate Druckwellen erzeugende Einheiten direkt an die entsprechenden Zuführleitungen 97 und 98 angeschlossen sein. Die Zuführleitungen 97 und 98 haben vorzugsweise runden Querschnitt, dessen Durchmesser D gleich den drei Seitenabmessungen X₂, Y₂ und Z₂ der Hilfsresonatoren 93 bis 96 und der Seitenabmessung X₁, Y₁, Z₁ des Hauptresonatorsbe connected via a Y connection; or separate pressure wave generating units could be connected directly to the respective supply lines 97 and 98. The feed lines 97 and 98 preferably have a round cross section, the diameter D of which is equal to the three side dimensions X ₂ , Y ₂ and Z _{2 of} the auxiliary resonators 93 to 96 and the side dimensions X ₁ , Y ₁ , Z _{1 of} the main resonator

90 (z. B. D = 0,180") ist. Die Wellenlänge oder die Wellenlängen, die von dem Druckwellen-Generator erzeugt werden, werden zu 0,180", Mehrfachen davon und Teiler davon angenommen. Die Abstände U' und U längs des Querkanals 92 zwischen der Zuführleitung 97 und dem Längskanal 91 und zwischen der Zuführleitung 97 und dem Ausgangskanal 99 sowie die Abstände Kund K'längs des Querkanals 92 zwischen der Zuführleitung 98 und dem Längskanal 91 und zwischen der Zuführleitung 98 und dem Ausgangskanal 100 sind sämtlich vorzugsweise Mehrfache der Weite Y und der Höhe Z der Kanäle (z. B. U, U', V, V = 0,540", etwa = 13,716 mm). Die Querschnittsabmessungen Y_x, Z₁, X₁, Y₂, Z₂, X₂ und D sowie die Längsdimensionen U, U', V, K'sind kritisch. Kreuzungen treten auf, wo die Zuführleitungen 97 und 98 den Querkanal 92 treffen, wo der Längskanal 91 den Ausgangskanal 101, und wo der .Querkanal 92 die Ausgangskanäle 99 und 100 trifft. Es hat sich ergeben, daß der beschriebene Abstand der Zuführleitungen 97 und 98 relativ zu den Kanälen 91, 99 und 101 einen Meßeffekt bringt. Mit anderen Worten:90 (e.g., D = 0.180 "). The wavelength or wavelengths generated by the pressure wave generator are assumed to be 0.180", its multiples and divisors. The distances U ' and U along the transverse channel 92 between the supply line 97 and the longitudinal channel 91 and between the supply line 97 and the outlet channel 99 and the distances Kund K' along the transverse channel 92 between the supply line 98 and the longitudinal channel 91 and between the supply line 98 and the exit channel 100 are all preferably multiples of the width Y and the height Z of the channels (e.g. U, U ', V, V = 0.540 ", approximately = 13.716 mm). The cross-sectional dimensions Y _x , Z ₁ , X ₁ , Y _2, Z _2, X ₂ and D as well as the longitudinal dimensions U, U ', V, K'sind critical. crossings occur where the supply lines 97 and 98 meet the transverse channel 92, where the longitudinal channel 91 to outlet channel 101, and where the .transverse channel 92 meets the output channels 99 and 100. It has been found that the described spacing of the feed lines 97 and 98 relative to the channels 91, 99 and 101 has a measuring effect.

Der Hohlraumresonator tendiert dazu, die Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit als Funktion des Druckabfalls zu reduzieren, speziell wenn die Schwankungen des Druckabfalls durch Veränderungen in dem Abstromdruck, d. h. in dem Druck innerhalb der Löcher 88 und 89, erzeugt werden wie beim Einlaßsystem eines Automobilmotors.The cavity resonator tends to function of the fluctuations in flow velocity to reduce the pressure drop, especially if the fluctuations in the pressure drop due to changes in the downstream pressure, d. H. in the pressure within the holes 88 and 89, are generated as in Inlet system of an automobile engine.

Fig. 9 A und 9 B zeigen weitere Alternativen in der Ausführungsform des Hohlraumresonators 12 aus Fig. 2, der einen stärkeren Effekt als die Anordnung nach Fig. 8 zeigt. Ein Kanalnetzwerk 105 wird durch Einsenkungen auf einer Seite einer Metallplatte 106 und der angrenzenden Seite einer Metallplatte 107 gebildet, die an die Platte 106 mit Hilfe von Befesti-9A and 9B show further alternatives in the embodiment of the cavity resonator 12 from FIG. 2, which shows a stronger effect than the arrangement according to FIG. A channel network 105 is formed by countersinks on one side of a metal plate 106 and the adjacent side of a metal plate 107 , which are attached to the plate 106 with the aid of fasteners.

gungsmitteln (Nieten usw.) 108, 109, 110 und 111 angeklammert ist. Das Netzwerk 105, das in den verklammerten Platten 106 und 107 aus Gründen der leichteren Herstellung gebildet ist, kann natürlich auch in einer anderen, passenden Einrichtung vorgesehen sein. Das Netzwerk 105 umfaßt einen Ringkanal 112, der die ein gleichseitiges Dreieck bildenden Kanäle 113,114,115 und 116 umgibt, die den Ringkanal 112 mit den Ecken des Dreieckkanals 113 verbinden; die Kanäle 117, 118 und 119 verbinden die Mittelpunkte entsprechender Dreiecksseiten mit einem querliegenden Mitteldurchlaß 120. Der Durchlaß 120 wird durch die Innenfläche eines Rohres gebildet, das durch die Platten 106 und 107 reicht. Eine Ultraschalldüse 122, die vorzugsweise aus der in der USA.-Patentschrift 3554443 beschriebenen Zelle besteht, ist im Preßsitz in eine Gegenbohrung des Durchlasses 120 in der Platte 106 eingepaßt, so daß der Durchlaß 120 in den Einlaß der Düse 122 mündet. Für die weitere Beschreibung werde angenommen, daß die Düse 122 die in der USA.-Patentschrift 3554443 beschriebene Zelle und die dort genannten Abmessungen aufweist. Unter Druck stehende Luft wird dem Mitteldurchlaß 120 zugeführt und baut eine Luftströmung in der Richtung der Pfeile 123 und 124 auf. Eine Steuerleitung 125 verbindet den Ringkanal 112 mit dem Äußeren der Platte 106, wo unter Druck stehende Luft der Steuerleitung 125 zugeführt wird, um einen Luftstrom in der Richtung des Pfeiles 126 aufzubauen. Die Kanäle des Netzwerkes 105 haben sämtlich vorzugsweise quadratischen Querschnitt mit einer Weite Y und einer Höhe Z von 2. B. 0,180". Die Weite V und die Höhe Z und die Komponentenwellenlängen der Druckimpulsenergie aus der Düse 122 stehen vorzugsweise in rationalem Verhältnis zueinander. Die Abstände R, R', S, S', T und T zwischen den Verbindungen des Ringkanals 112 mit den Verbindungskanälen 114,115 und 116 und den Verbindungen des Dreieckkanals 113 mit den Verbindungskanälen 117, 118 und 119 sind sämtlich vorzugsweise Vielfache der Weite Y und der Höhe Z der Kanäle (z.B. R, R\ S, S\ T, Γ = 1,080", etwa = 27,432 mm). Als Ergebnis der dimensionsmäßigen Zusammenhänge wird die Energie des durch den Mitteldurchlaß 1?.O strömenden Fluids in Schallenergie mit hohem Anregungsvermögen umgewandelt. Der Durchmesser der Steuerleitung 125 ist mit den Y- und Z-Dimensionen der Kanäle ebenfalls vorzugsweise im Verhältnis stehend (ζ. Β. 0,090", etwa = 2,286 mm). Ein kleiner Anteil der durch die Steuerleitung 125 fließenden Luft dient zur Vergrößerung der Anregungsfähigkeit der von der beschriebenen Einrichtung erzeugten Schallenergie. Obgleich die Düse 122 auf der Abstromseite des Netzwerks 105 angeordnet ist, wird eine Kopplung der Druckimpulse aus der Düse 122 zum Netzwerk 105 gegen den allgemeinen Fluidstrom angenommen, so daß die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Verhältnisse grundsätzlich zur Anwendung kommen. Die Abmessungen X, Y, Z, R, R', S, S', T₁ T und der Durchmesser der Steuerleitung 125 sind kritisch.supply means (rivets, etc.) 108, 109, 110 and 111 is clipped. The network 105, which is formed in the clamped plates 106 and 107 for reasons of ease of manufacture, can of course also be provided in some other suitable device. The network 105 comprises an annular channel 112 which surrounds the channels 113, 114, 115 and 116 which form an equilateral triangle and which connect the annular channel 112 to the corners of the triangular channel 113 ; the channels 117, 118 and 119 connect the centers of respective triangle sides with a transverse central passage 120. The passage 120 is formed by the inner surface of a tube which extends through the plates 106 and 107. An ultrasonic nozzle 122, preferably comprised of the cell described in U.S. Patent 3554443, is press fit into a counterbore of passage 120 in plate 106 so that passage 120 opens into the inlet of nozzle 122. For the further description it will be assumed that the nozzle 122 has the cell described in US Pat. No. 3554443 and the dimensions mentioned there. Air under pressure is supplied to central passage 120 and establishes air flow in the direction of arrows 123 and 124 . A control line 125 connects the annular channel 112 to the exterior of the plate 106, where pressurized air is supplied to the control line 125 to establish an air flow in the direction of arrow 126 . The channels of the network 105 all preferably have a square cross-section with a width Y and a height Z of 2, for example 0.180 ". The width V and the height Z and the component wavelengths of the pressure pulse energy from the nozzle 122 are preferably in a rational relationship to one another Distances R, R ', S, S', T and T between the connections of the ring channel 112 with the connecting channels 114, 115 and 116 and the connections of the triangular channel 113 with the connecting channels 117, 118 and 119 are all preferably multiples of the width Y and the height Z of the channels (e.g. R, R \ S, S \ T, Γ = 1.080 ", approx. = 27.432 mm). As a result of the dimensional relationships, the energy of the fluid flowing through the central passage 1? .O is converted into sound energy with a high excitability. The diameter of the control line 125 is also preferably in relation to the Y and Z dimensions of the channels (ζ. Β. 0.090 ", approximately = 2.286 mm). A small proportion of the air flowing through the control line 125 is used to increase the excitation capacity Although the nozzle 122 is arranged on the downstream side of the network 105 , a coupling of the pressure pulses from the nozzle 122 to the network 105 against the general fluid flow is assumed, so that the relationships described in connection with FIG The dimensions X, Y, Z, R, R ', S, S', T ₁ T and the diameter of the control line 125 are critical.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 9 A und 9B, die auf der Ausführung gemäß Fig. 1 basiert. Die Leitung 125 ist vorzugsweise so vergrößert, daß ihr Durchmesser gleich den Abmessungen V und Z ist (z.B. 0,180" oder 4,572 mm); der Abschnitt des Mitteldurchlasses 120 in der Platte 107 ist weggelassen, und eine Ultraschalldüse ist nicht verwendet. Der einzige Durchlaß für den Luftstrom führt in dieser Anordnung von der Leitung 125 durch das gesamte Netzwerk von Kanälen. Man beachte, daß das Netzwerk 105 als eine Er-Weiterung des prinzipiellen Netzwerks aus den Leitungen 97 und 98 und den Kanälen 91, 99, 101 und 92 angesehen werden kann, die beispielsweise den Kanälen 115,114,117,118,119 und dem Abschnitt des Kanals 113 zwischen den Kanälen 117 und 118 FIG. 10 shows a modification of the embodiment according to FIGS. 9A and 9B, which is based on the embodiment according to FIG. Conduit 125 is preferably enlarged so that its diameter is equal to dimensions V and Z (e.g. 0.180 "or 4.572 mm); the portion of central passage 120 in plate 107 is omitted and an ultrasonic nozzle is not used. The only passage for the air flow in this arrangement leads through the entire network of ducts from the line 125. It should be noted that the network 105 is regarded as an extension of the basic network of the lines 97 and 98 and the ducts 91, 99, 101 and 92 may, for example, the channels 115,114,117,118,119 and the portion of the channel 113 between the channels 117 and 118

ίο sowie Kanälen 118 und 119 entsprechen. Die in dei Steuerleitung 125 erzeugten Druckimpulse werden weiterhin auf den Ringkanal 112 quer zu seiner Länge an der Einmündungsstelle der Steuerleitung 125 in den Ringkanal 112 gekoppelt. Zusätzlich zu einem sehr langen Hohlraumresonator, d. h. im wesentlichen zur Summe der Umfange des Ringkanals 112 und des Dreieckkanals 113, liefert das Netzwerk 105 weiterhin viele Kreuzungen, nämlich dort, wo die Kanäle 114, 115 und 116 den Ringkanal 112 an den Kanalίο as well as channels 118 and 119 correspond. The pressure pulses generated in the control line 125 are also coupled to the ring channel 112 across its length at the point where the control line 125 joins the ring channel 112. In addition to a very long cavity resonator, ie essentially to the sum of the circumference of the ring channel 112 and the triangular channel 113, the network 105 also provides many intersections, namely where the channels 114, 115 and 116 connect the ring channel 112 to the channel

»o 113, und wo die Kanäle 117 und 118 und 119 an den Kanal 113 anschließen.»O 113, and where channels 117 and 118 and 119 connect to channel 113.

Ein querliegender Hohlraumresonator umfaßt ein dreidimensionales Netzwerk aus Kanälen, d. h. eir Netzwerk, das sich in zwei oder mehrere übereinan-A transverse cavity comprises a three-dimensional network of channels; H. eir Network that is divided into two or more

»5 derliegende Ebenen erstreckt und in dichter Pakkungsweise gebildet sein kann. Die Fig. 11A und 11B zeigen einen Hohlraumresonator 15 aus Fig. 1 in einer derartigen Packung. In der Fig. 11A sind die Platten 132. 133, 134, 135 und 136 in nicht zusammengefügter Form dargestellt. In Fig. UB sind die Platten 132 bis 136 zusammengefügt, wobei eine Version aus den Platten 133,135 und 132 besteht, während eine andere Version die Platten 133, 136 und 134 umfaßt. Eine Druckwellen erzeugende Zelle 137 nach USA -Patentschrift 3554443 ist an die Platte 133 angefügt, während ein Verbindungsstück 138 an der Platte 132 oder 134 angebracht ist. Ein Rechteckkanal 139 und ein querliegender Mitteldurchlaß sind in der Platte 132 ausgebildet. Die Kanäle 141, 142, 143 und 144 verbinden den Rechteckkanal 139 mit dem Mitteldurchlaß 140. Ein Ringkanal 145 und ein querliegender Mitteldurchlaß 146 sind in der Platte 133 ausgebildet. Eine Steuerleitung 147 koppelt den Ringkanai 145 an den Umfang der Platte 133. Die Platte 135 hat Verbindungsleitungen 148, 149, 150 und 151 und einen Mitteldurchlaß 152. Der Außendurchmesser des Ringkanals 145 ist genauso groß wie die Außenseitenabmessung des Rechteckkanals 139. Wenn die Platten 132, 135 und 133 aufeinander gestapelt sind, geschieht das in der Ordnung, daß die in Fig. 11 A gezeigten Plattenflächen 132 und 133 gegeneinanderliegen, der Rechteckkanal 139, die Verbindungsleitungen 148 bis 151 und der Ringkanal 145 aufeinander ausgerichtet sind und ein einziges zusarnmenhängendes Netzwerk bilden, und die Mitteldurchlässe 140,152 und 146 aufeinander ausgerichtet sind und einen geradlinigen, ungehinderten Durchlaß zwischen der Düse 137 und dem Verbindungsstück 138 bilden.»5 lying levels extends and can be formed in a tight package. FIGS. 11A and 11B show a cavity resonator 15 from FIG. 1 in such a package. In FIG. 11A, the plates 132, 133, 134, 135 and 136 are shown in an unassembled form. In Fig. UB the plates 132 to 136 are assembled, one version consisting of the plates 133, 135 and 132 , while another version comprises the plates 133, 136 and 134. A pressure wave generating cell 137 according to USA patent 3554443 is attached to the plate 133 , while a connector 138 is attached to the plate 132 or 134 . A rectangular channel 139 and a transverse central passage are formed in the plate 132 . The channels 141, 142, 143 and 144 connect the rectangular channel 139 to the central passage 140. An annular channel 145 and a transverse central passage 146 are formed in the plate 133 . A control line 147 couples the Ringkanai 145 to the periphery of the plate 133. The plate 135 has connecting lines 148, 149, 150 and 151 and a central passage 152. The outer diameter of the annular channel 145 is the same as the outside dimension of the rectangular channel 139. When the plates 132 , 135 and 133 are stacked on top of one another, this is done in such a way that the plate surfaces 132 and 133 shown in FIG. 11A lie against one another, the rectangular channel 139, the connecting lines 148 to 151 and the ring channel 145 are aligned with one another and form a single cohesive network , and the central passages 140, 152 and 146 are aligned and form a straight, unobstructed passage between the nozzle 137 and the connector 138 .

Ein gleichseitiger Dreieckskanal 153 und ein querliegender Mitteldurchlaß 154 sind in der Platte 134 ausgebildet. Die Kanäle 155,156 und 157 verbinden den Dreieckskanal 153 mit dem Mitteldurchlaß 154. Die Platte 136 weist Verbindungsleitungen 158, 1:59 und 160 sowie einen Mitteldurchlaß 161 auf. Der Außenradius des Ringkanals 145 ist genauso groß wie der Abstand vom Mittelpunkt einer Seite des Außenumfangsdes Dreieckskanals 153 zum Mittelpunkt desAn equilateral triangular channel 153 and a transverse central passage 154 are formed in the plate 134 . The channels 155, 156 and 157 connect the triangular channel 153 to the central passage 154. The plate 136 has connecting lines 158, 1:59 and 160 and a central passage 161 . The outer radius of the ring channel 145 is just as large as the distance from the center of one side of the outer circumference of the triangular channel 153 to the center of the

509 544/387509 544/387

Mitteldurchlasses 154, d. h. der ein gleichseitiges Dreieck bildende Kanal 153 ist der Mittelpassage 154 umschrieben. Wenn die Platten 133,136 und 134 aufeinander gestapelt sind, so geschieht das in der Reihenfolge, daß die Plattenflächen 133 und 134, die in Fig. 11A gezeigt sind, gegeneinander weisen, der Ringkanal 145, die Verbindungsleitungen 158 bis 160 und der Dreieckskanal 15J aufeinander ausgerichtet sind und ein einziges zusammenhängendes Netzwerk bilden, und die Mitteldurchlässe 146, 161 und 154 aufeinander ausgerichtet sind und einen geradlinigen, ungehinderten Durchlaß zwischen der Düse 137 und dem Verbindungsstück 138 bilden. Die Kanäle 139, 141 bis 144,145,153 und 154 bis 157 haben verzugsweise quadratische Querschnitte mit einer Weite von Y und einer Höhe Z, die beispielsweise 0,180" betragen. Die Verbindungsleitungen 148 bis 151 und 158 bis 160 haben vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser D₁, der gleich der Wit Y d Höh Z d Kl i l biil werk 170 angeordnet, das im Querschnitt in Fig. i; gezeigt ist. Das Netzwerk 170 umfaßt einen RingkanaCentral passage 154, ie the channel 153 which forms an equilateral triangle, is circumscribed around the central passage 154. When the plates 133, 136 and 134 are stacked on top of one another, this is done in the order that the plate surfaces 133 and 134, which are shown in FIG. 11A, face one another, the annular channel 145, the connecting lines 158 to 160 and the triangular channel 15J are aligned with one another and form a single continuous network, and the central passages 146, 161 and 154 are aligned and form a straight, unobstructed passage between the nozzle 137 and the connector 138 . The channels 139, 141 to 144, 145, 153 and 154 to 157 preferably have square cross-sections with a width of Y and a height Z, which are, for example, 0.180 ". The connecting lines 148 to 151 and 158 to 160 preferably have a circular cross-section with a diameter D ₁ , which is arranged like the wit Y d height Z d Kl il biilwerk 170 , which is shown in cross section in Fig. 1. The network 170 comprises a ring channel

172 und Längskanäle 173 und 174, die sich von ge genüberliegenden Seiten des Ringkanals 172 zun 172 and longitudinal channels 173 and 174, which extend from opposite sides of the annular channel 172 to ge

Äußeren der Platte 171 erstrecken. Die Kanäle 172 Exterior of the plate 171 extend. The channels 172

173 und 174 haben sämtlich vorzugsweise quadra tische Querschnitte mit einer Weite Y und einei Höhe Z (z.B. Y, Z = 0,180"). Der Außendurch messer R des Ringkanals 172 ist vorzugsweise eir 173 and 174 all preferably have a square cross-section with a width Y and a height Z (for example Y, Z = 0.180 "). The outer diameter R of the annular channel 172 is preferably one

ίο Vielfaches der Weite Y und der Höhe Z der Kanäle (z. B. R = 0,900"). Die Längen S und S' der Kanäle 173 und 174 sind vorzugsweise ein Vielfaches de: Weite Y und der Höhe Z der Kanäle (z. B. 5 S' = 0,360", etwa = 9,144 mm). Eine Ultraschall düse 175, die vorzugsweise aus der in der USA.-Pa· tentschrift 3554443 beschriebenen Zelle besteht, is; an die Piatte 171 angesetzt, so daß der Düsenauslaf in den Kanal 173 mündet. Ein unter Druck stehende; Fluid wird auf den Einlaß der Ultraschalldüse 175 ge-ίο A multiple of the width Y and the height Z of the channels (e.g. R = 0.900 "). The lengths S and S 'of the channels 173 and 174 are preferably a multiple of the: width Y and the height Z of the channels (e.g. B. 5 S '= 0.360 ", approx = 9.144 mm). An ultrasonic nozzle 175, which preferably consists of the cell described in US Pat. No. 3554443, is; attached to the plate 171 so that the nozzle outlet opens into the channel 173. One under pressure; Fluid is fed to the inlet of the ultrasonic nozzle 175

Weite Y und Höhe Z der Kanäle ist, also beispiels- ao geben und der Fluidfluß läuft durch die Düse 175 undWidth Y and height Z of the channels, so give example ao and the fluid flow runs through the nozzle 175 and

, p, p

weise beträgt D₁ = 0,180". Die Steuerleitung 147 hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt D₂, dessen Durchmesser gleich der Hälfte der Weite V und der Höhe Z der Kanäle ist, also beispielsweise D₂ = 0,090" oder 2,286 mm ist. Die Entfernungen R und R' zwischen den Kreuzungen des Rechteckkanals 139 (der quadratischen Querschnitt hat), der Durchmesser 5 des Ringkanals 145 und die Abstände T und T zwischen den Kreuzungen des Dreieckkanals 153 for example, D ₁ = 0.180 ". The control line 147 preferably has a circular cross-section D ₂ , the diameter of which is equal to half the width V and the height Z of the channels, for example D ₂ = 0.090" or 2.286 mm. The distances R and R ' between the intersections of the rectangular channel 139 (which has a square cross section), the diameter 5 of the annular channel 145 and the distances T and T between the intersections of the triangular channel 153

das Netzwerk 170 zum Äußeren der Platte 171 am Längskanal 174. Es werde angenommen, daß die Düse 175 so ausgelegt ist, daß die Komponentenwellen der von ihr erzeugten Druckwellen Vielfache odei Teile von 0,180" sind. Somit sind die Düse 175 und das Netzwerk 170 dimensionsmäßig aufeinander angepaßt. Die Düse 175 richtet die Fluid-lviuieküle ir gewissem Ausmaß vor deren Eintritt in das Netzwerk 170 aus, so daß sich eine sehr genaue Ausrichthe network 170 to the exterior of the plate 171 at the longitudinal passage 174. It is assumed that the nozzle 175 is designed so that the component waves of by it generated pressure waves multiples Odei parts of 0.180 "are. Thus, the nozzle 175 and the network 170 dimensionally The nozzle 175 orients the fluid molecules to some extent prior to their entry into the network 170 so that a very precise alignment occurs

sind sämtlich vorzugsweise Vielfache der Weite Y und 30 tung ergibt, obwohl das Netzwerk 170 nicht sehr lang der Höhe Z der Kanäle, also beispielsweise R, ist.are all preferably multiples of the width Y and 30 direction, although the network 170 is not very long of the height Z of the channels, so for example R is.

R' = 0,540" (etwa = 13,716 mm), S = 1,08" (etwa Es wird betont, daß die Fig. 4B, 5, 6, 7, 8 und R ' = 0.540 "(approximately = 13.716 mm), S = 1.08" (approximately It is emphasized that Figs. 4B, 5, 6, 7, 8 and

= 27,432 mm), T, V" 0,900" (etwa = 22,86 mm). 12 Querschnitte zeigen. Wie in Fig. 4 A für den Reso-Wie aus den beispielhaften Abmessungen hervorgeht, nator 32 erläutert, sind sämtliche Leitungen, Kanäle ist das Vielfache mit besonderem Vorzug mindestens 35 und Hohlräume, die in diesen Querschnitten gezeig) gleich 3. Die Dimensionen Y, Z, D₁, D₂, R, R', S, sind, in Wirklichkeit auf derjenigen Seite geschlossen, Tund T sind sämtlich kritisch. Die Mitteldurchlässe
140, 146, 152, 154 und 151, deren Abmessungen
nicht kritisch sind, haben sämtlich vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser, der 40
groß genug ist, um die gewünschte Strömungsge-= 27.432 mm), T, V " 0.900" (approx = 22.86 mm). 12 show cross sections. As can be seen in Fig. 4 A for the Reso-As can be seen from the exemplary dimensions, nator 32 , all lines, channels are the multiple with particular preference at least 35 and cavities, which are shown in these cross-sections) equal to 3. The dimensions Y, Z, D ₁ , D ₂ , R, R ', S, are, in reality, closed on that side, T and T are all critical. The central passages
140, 146, 152, 154 and 151, their dimensions
are not critical, all are preferably circular in cross-section with a diameter equal to or less than 40 °
is large enough to achieve the desired flow

^„i,.,,:„j:„i.„:t j πι. ·_ι_ _.. Vi-I ^ "I,. ,,:" j: "i.": T j πι. · _Ι_ _ .. Vi-I

g gg g

schwindigkeit des Fluids zu ermöglichen.to allow speed of the fluid.

Allgemein hat sich ergeben, daß das Ausbreitungsgebiet der Schallenergie und sein Anregungsvermödh di VbIn general it has been found that the propagation area of the sound energy and its excitation capacity di vb

die in der Schnittebene liegt. Sie können durch die Platte selbst wie in Fig. 4 A oder durch eine andere Platte wie in Fig. 9B oder durch eine dünne Abdichtscheibe o. ä. abgeschlossen sein.which lies in the cutting plane. You can through the plate itself as in Fig. 4 A or through another Plate as in Fig. 9B or by a thin sealing washer or the like. Be closed.

In der vorstehenden Beschreibung ist im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen davon gesprochen worden, daß hinsichtlich der Dimension eine Beziehung zwischen dem HohlraumreThe above description is in connection with the various embodiments it has been said that, in terms of dimension, there is a relationship between the cavities

gen, gemessen durch die Verbesserung bei einem in- 45 sonator, den Querschnittsabmessungen der Leitunggen, measured by the improvement in an insonator, the cross-sectional dimensions of the line

neren Verbrennungsprozeß, direkt in Beziehung steht zur Anzahl der Kreuzungen und der Länge des Kanalnetzwerks. Diese Faktoren vergrößern anscheinend die Resonanzwirkung im Resonator. Somit kann ein Nkinternal combustion process, is directly related to the number of intersections and the length of the sewer network. These factors appear to increase the resonance effect in the resonator. Thus, a Nk

und der Wellenlänge oder den Komponentenwellenlängen der Druckimpulse bestehen soll. Die zu befolgende Regel sieht vor, daß die wesentlichen, kritischen Dimensionen des Hohlraumresonators und der WeI-and the wavelength or the component wavelengths of the pressure pulses. The one to be followed Rule stipulates that the essential, critical dimensions of the cavity resonator and the

Netzwerk von Kanälen, das in übereinanderliegenden 50 lenlänge oder den Komponentenwellenlängen derNetwork of channels that are in superimposed 50 len length or the component wavelengths of the

Ebenen angeordnet ist, sehr intensive Schallwellen erzeugen, und zwar wegen der zusätzlichen Kreuzungen, die durch die Verbindung zwischen den Kanälen in den verschiedenen Ebenen gebildet werden, und wegen der Fähigkeit, die Länge des Netzwerkes durch Aufeinanderstapeln mehrerer Ebenen von Kanälen zu vergrößern. Es ist anzunehmen, daß mit zunehmender Anzahl von Kreuzungen und größerer Länge des Netzwerkes aus Kanälen, durch die die Fluid-Moleküle laufen müssen, diese Moleküle um so mehr ausgerichtet werden, d. h. die Schallenergie kohärenter wird.Planes, generate very intense sound waves because of the additional intersections, which are formed by the connection between the channels in the different levels, and because of the ability to increase the length of the network by stacking multiple levels of channels enlarge. It can be assumed that the greater the number of intersections and the greater the length of the Network of channels through which the fluid molecules have to run, these molecules are all the more aligned, d. H. the sound energy more coherent will.

Für eine vorgegebene Anregungsfähigkeit kann die Anzahl der Kreuzungen und die Länge des Netzwerkes dadurch reduziert werden, daß das Fluid mit einer Ultraschalldüse vorbehandelt wird. Fig. 12 zeigt einen kompakten Schallwellengenerator, der auf diesem Prinzip basiert. In einer Metallplatte 171 ist ein NetzDruckimpulse, die in Resonanz zu bringen sind, Vielfache eines gemeinsamen Teilers sind. Wenn der Hohlraumresonator ein Kanal mit quadratischem Querschnitt und z. B. einer Seitenkante von 0,270" (etwa 6,958 mm) ist und die Druckimpulse eine Wellenlänge von 0,180" (4,572 mm) haben, beträgt der gemeinsame Teiler 0,090" (2,286 mm), die Seitenabmessung des Querschnitts ist das Dreifache davon und die Wellenlänge des Druckimpulses ist das Zweifache davon. Die entscheidenden Querschnittsabmessungen des Resonators und der Wellenlänge oder der Komponentenwellenlängen der Druckimpulse stehen in rationalem Verhältnis zueinander. Sie können auch im ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Das Vielfache liegt so nahe bei 1 wie praktisch sinnvoll. Wenn es praktisch ist, das Vielfache zu 1 zu machen, sind die Querschnittsabmessungen des Resonators und die Wellenlänge der Druckimpulse gleich. DieFor a given excitation ability, the number of intersections and the length of the network can be reduced by pretreating the fluid with an ultrasonic nozzle. Fig. 12 shows a compact sound wave generator based on this principle. In a metal plate 171 is a network pressure pulses to be brought into resonance are multiples of a common divisor. If the cavity resonator has a channel with a square cross section and z. B. a side edge of 0.270 "(about 6,958 mm) and the pressure pulses have a wavelength of 0.180" (4.572 mm), the common divisor is 0.090 "(2.286 mm), the side dimension of the cross section is three times that and the wavelength of the The decisive cross-sectional dimensions of the resonator and the wavelength or the component wavelengths of the pressure pulses are in a rational relationship to one another. They can also be in an integer relationship to one another. The multiple is as close to 1 as makes practical sense. If it is practical, To make the multiple of 1, the cross-sectional dimensions of the resonator and the wavelength of the pressure pulses are the same

wichtigen Längsabmessungen des Resonators zwischen den Kreuzungen sind in den meisti-.n Fällen vorzugsweise das Dreifache der Querschnittsdimensionen des Resonators.important longitudinal dimensions of the resonator between the intersections are in most cases preferred three times the cross-sectional dimensions of the resonator.

Als Abwandlung der Erfindung können beispielsweise die in den Fig. 4 bis 12 beschriebenen Hohlraumresonatoren in einer Ausführung der Fig. 1 bis 3 eingesetzt werden. Eine Metallplatte stellt lediglich ein bequemes Material für das Ausbilden der Hohlräume und Leitungen dar. Ein geeignetes Metall für die Platten ist maschinell frei bearbeitbares Aluminium, etwa von der Qualitätsbezeichnung 60 bis 61. Natürlich können auch andere Materialien und Körper, wie etwa Plastik verwandt werden, was sich ganz nach dem Anwendungsgebiet richtet. Weiterhin ist die auf der Abströmseite vorhandene Vaki'umquelle der auf der Aufströmseite befindlichen Quelle für unter Druck stehendes Fluid entsprechend vorstehender Beschreibung gleichwertig. Weiterhin können die Leitungen mit anderen Querschnittsformen oder -dimensionen so lange versehen sein, als die wichtigen Dimensionen auf die Wellenlänge der DruckimpulseThe cavity resonators described in FIGS. 4 to 12, for example, can be used as a modification of the invention can be used in an embodiment of FIGS. A metal plate merely represents a convenient material for forming the cavities and conduits. A suitable metal for the panel is machinable aluminum, roughly 60 to 61 quality. Of course, other materials and bodies, such as plastic, can also be used, which is entirely different depends on the area of application. Furthermore, the vacum source present on the downstream side is the source of pressurized fluid located on the upstream side corresponding to the above Description equivalent. Furthermore, the lines can have other cross-sectional shapes or dimensions be provided as long as the important dimensions on the wavelength of the pressure pulses

abgestimmt bleiben, so daß eine Resonanzwirkung eintreten kann. In Ausdehnung der an Hand der Fig. 9 bis 12 entwickelten Grundsätze können querliegende rechtwinklige Hohlraumresonatoren in zahl- reichen anderen Netzwerkausbildungen geschaffen werden. So kann beispielsweise ein Netzwerk einen Ringkanal aufweisen, der einen quadratischen Kanal umschrieben ist, wobei beide in der gleichen Ebene liegen oder in übereinanderliegenden Ebenen entsprechend der Fig. 11 A liegen. Wenn ein übereinandergestapeltes Netzwerk von Kanälen benutzt wird, ist eine notwendige Beschränkung in der Anzahl der Variationen übereinandergestapelter Kanäle nicht bekannt. Wenn das Netzwerk einen Polygon-Kanal.stay tuned so that a resonance effect can occur. In extension of the hand of the Fig. 9 to 12 developed principles can transverse right-angled cavity resonators in numerous rich other network trainings can be created. For example, a network can have a Have an annular channel circumscribed as a square channel, both in the same plane lie or lie in superimposed planes according to FIG. 11A. When a stacked Network of channels used is a necessary limitation in the number of channels Variations of stacked channels not known. If the network has a polygonal channel.

z. B. ein Quadrat oder ein Dreieck, umfaßt, werder die Eingangs- und/oder Ausgangsleitungen des Kanals an Entfernungen von den Polygon-Ecken mii Vorteil lokalisiert, die entsprechende Vielfache einei linearen Querschnittsabmessung der das Netzwerl·z. B. a square or a triangle, who comprises the input and / or output lines of the channel localized at distances from the polygon corners with advantage, the corresponding multiple is a linear cross-sectional dimension of the network

ao bildenden Kanäle sind. Im übrigen ist die Erfindunj auf Fluide, also Strömungsmittel allgemein anwend bar, auf Flüssigkeiten genauso wie auf Gase.ao forming channels are. In addition, the invention is to fluids, i.e. fluids generally applicable, to liquids as well as to gases.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Sound resonance generator for exciting a flowing medium, with a cavity resonator connected to a medium pressure source, the medium pressure source generating a medium flow containing pressure waves, characterized in that the cavity resonator (12,15,18,32,36, 46, 70) in the im The medium flow supplied is arranged essentially transversely to the longitudinal direction of the cavity resonator and has a right-angled cross-section, and that the side dimensions (X, Z) of the cavity resonator cross-section, which are constant over the cavity length, are multiples of a divisor common to the wavelength.

2. Generator according to claim 1, characterized in that the cavity resonator in the we- ao essentially transversely to its longitudinal direction to a medium line (11, 17, 45, 40, 64, 97, 98, 122, 175) is connected, in which a laminar subsonic medium flow can be generated.

3. Generator according to claim 2, characterized in that * 5 indicates that the linear dimension of the medium line cross section is an integral multiple is the side dimensions of the cavity cross section.

4. Generator according to claim 3, characterized in that the medium line is square Cross-section with the same edge length as a side dimension of the cavity resonator cross-section owns.

5. Generator according to claim 3, characterized in that the medium line is circular Cross-section with the same diameter as a side dimension of the cavity resonator cross-section owns.

6. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity resonator cross section is square.

7. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity resonator to a pressure wave generator generating a supersonic medium flow (13, 19, 60, 61, 62, 122) is connected.

8. Generator according to claim 7, characterized in that the pressure wave generator is a Has nozzle for generating a supersonic medium flow.

9. Generator according to claim 7 or 8, characterized in that the cavity resonator has a coupling channel (14, 20, 80, 173) is connected to the pressure wave generator.

10. Generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the Cavity resonator in at least one at least partially closed opening (33, 34, 55, 56, 68, 69, 88, 89) opens.

11. Generator according to claim 10, characterized in that that in the side wall of the opening at least one auxiliary resonator (47, 48, 49, 50, 51, 52, 53; 78) whose side dimensions are a rational multiple of the side dimensions of the cavity resonator cross-section.

12. Generator according to claim 11, characterized in that that the cross section of the auxiliary resonator

nators is hexagonal.

13. Generator according to claim 11 or 12, characterized characterized in that the cross-sectional dimensions of the auxiliary resonator are equal to the cross-sectional dimensions of the cavity resonator.

14. Generator according to one of claims 11 to 13, characterized in that between the Auxiliary resonator and the medium pressure source an auxiliary line (81, 82, 54; 78) is provided.

15. Generator according to claim 14, characterized in that the linear cross-sectional dimension of the auxiliary line is a rational multiple of the cross-sectional dimension of the auxiliary resonator.

16. Generator according to claim 14 or 15, characterized in that the linear cross-sectional dimension the auxiliary line and the distance from the interface between the cavity resonator and auxiliary line to the interface between auxiliary line and auxiliary resonator rational multiples are the cross-sectional dimensions of the cavity resonator.

17. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the Cavity resonator consists of a channel cross (90, 91, 92), of which a first, second and third output channel (99, ICl, 100) lead away transversely at spatial intervals; that the Medium line comprises two sub-lines (97, 98), which between the first and second output channel or arranged between the second and third outlet channels transversely to the channel cross are; that the distances along the channel cross between the first output channel (99) and the first subline (97) and between the first subline and the second output channel (101) and between the second output channel and the second sub-line (98) and between the second sub-line and the third output channel (100) are rational multiples of the cross-sectional dimension of the channel cross and of the first, second and third output channel.

18. Generator according to claim 17, characterized in that the first and second output channel (99, 101) into a first opening (88) and the second and third outlet channels (101, 100) open into a second opening (89), the side dimensions of the cavity resonator are equal to the linear cross-sectional dimensions of the sub-lines.

19. Generator according to claim 18, characterized in that with the first opening (88) first and second auxiliary resonators (93, 94) are in communication, the first and second auxiliary resonator as well as the first and second output ducts around the first opening around approximately in each case Are arranged offset by 90 °; that with the second opening (89) a third and a fourth auxiliary resonator (95,96) are connected, and that the third and fourth auxiliary resonator with the second and the third outlet channel are arranged offset by approximately 90 ° around the second opening.

20. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the Cavity resonator forms a closed geometric channel network (Fig. 9 to 12).

21. Generator according to claim 20, characterized in that that the closed geometric

see network forming channels are interconnected.

22. Generator according to claim 20, characterized in that the closed geometric Channels in different levels are arranged one above the other (Fig. 11).

23. Generator according to one of claims 20 or 21, characterized in that the channel network consists of a channel triangle (113, 116) and a closed ring channel surrounding the triangle (107) , the ring channel being connected to the corners of the triangular channel ; that the outlet channel (120) is arranged in the interior of the triangular channel and is connected via a first (118), a second (117) and a third (119) outlet channel to the centers of the sides of the channel triangle.

24. Generator according to claim 23, characterized in that the distances between the corners of the The triangular channel to the output channels is a multiple of the side dimensions of the cavity resonator are.

25. Generator according to claim 20, characterized in that the cavity resonator forms an annular channel (172) , the feed channel (173) and outlet channel (174 ) of which are arranged at diametrically opposite points of the annular channel (172).

26. Generator according to claim 25, characterized in that the annular channel, the feed channel as well as the outlet channel each have a square cross-section with the same edge length own; and that the length of the supply channel and the output channel are multiples of the cross-sectional dimension of the annular channel.

27. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the Cavity resonator and the channels from a one-piece, plate-shaped body made of metal or plastic are excluded.