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Anwendungsgebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf Vorrichtungen und Verfahren zur physikalisch-chemischen
Behandlung von Stoffen insbesondere auf einen Reaktor mit akustischer
Kavitation, der für
eine Verwendung von Ultraschall und akustischer Kavitation zur kontinuierlichen
physikalischen-chemischen Behandlung flüssiger Stoffe geeignet ist,
und zwar in einem geschlossenen oder auch in einem offenen Regelkreis.
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Historische
Entwicklung
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Frühere Techniken zur physikalisch-chemischen
Behandlung unterschiedlicher Flüssigkeiten oder
flüssiger
Mischungen durch akustische Kavitation in einem Frequenzbereich
von ungefähr
100 Hz bis einige 10 kHz sind allgemein bekannt. Diese Behandlungen
werden in Reaktoren mit akustischer Kavitation durchgeführt, die
in zwei Arten unterteilbar sind: Es handelt sich um wannenartige
Reaktoren mit oder ohne externen Kreislauf und um Reaktoren für einen
kontinuierlichen Betrieb mit externem Kreislauf sowie mit einem
offenen oder einem geschlossenen Regelkreis. Frequenzen unterhalb
von 20 kHz werden im Allgemeinen "Schall" und diejenigen oberhalb von 20 kHz "Ultraschall" genannt. Nachstehend
wird unterschiedslos von einem "Ultraschallreaktor" oder einem "Reaktor mit akustischer
Kavitation" die
Rede sein, und zwar unabhängig
von der Betriebsfrequenz. In diesen Ultraschallreaktoren wird allgemein ein
intensives Schallfeld erzeugt, und zwar mittels elektroakustischer
Quellen, die mit dem zu behandelnden Flüssigkeitvolumen gekoppelt sind,
welches sich in einer geeigneten Einfassung befindet. Bei diesen
Quellen handelt es sich allgemein um solche piezoelektrischer oder
magnetostriktiver Art.
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Sobald die in der Flüssigkeit
erzeugte Schallintensität
eine gewisse Schwelle überschreitet, die
von der Art der Flüssigkeit,
der Temperatur, dem Druck und gelösten Gasen abhängt, kommt
es in einigen Mikrosekunden zur spontanen Ausbildung von Kavitationsblasen.
Infolge der Implosion dieser Blasen ergibt sich ein Phänomen von
extremer Heftigkeit, welches "akustische
Kavitation" genannt
wird. Im Mittelpunkt dieser Kavitationsblasen kann die Temperatur
5000°K weit übersteigen
und es kommt infolge der Implosion zur Ausbildung von kugelförmigen Stoßwellen,
deren Schalldruck oberhalb von 1000 Atmosphären liegen kann. Diese mikroskopischen
extremen Bedingungen sind die Ursache von physikalisch-chemischen
Phänomenen,
die in der Nähe
eintreten. Es handelt sich um eine Zerkleinerung von Partikeln,
eine Reinigung und Erosion von Oberflächen, ein Zerreißen von
Molekülen,
die Bildung freier Radikaler, die Beschleunigung chemischer Reaktionen
usw. Die chemischen oder "schallchemischen" Anwendungen der
akustischen Kavitation sind bereits Gegenstand zahlreicher Veröffentlichungen
gewesen, darunter zusammengefasste Darstellungen wie z. B. "Practical Sonochemistry – Users's guide to applications
in chemistry and chemical engineering" von T. J. Mason, Ellis Horwood, Chichester,
R. U., 1991.
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Allgemein ist bei allen früheren Reaktoren die
akustische Intensität
unmittelbar an der Oberfläche
der Quellen oder Übertrager
maximal oder an der innenseitigen Oberfläche des Reaktors, der mit diesen
Quellen gekoppelt ist. Die Wirksamkeit der akustischen Kavitation
ist am intensivsten auf diesen Oberflächen und nimmt mit der Entfernung
von diesen rasch ab. Dies ist beispielsweise der Fall bei dem Reaktor
entsprechend dem US-Patent 4,556,467 (Kuhn et al.) oder bei demjenigen
entsprechend dem US-Patent 5,484,573 (Berger et al.). Diese unerwünschte Wirkung
ist bei allen Reaktoren vorhanden, bei denen Schwingstangen oder
Kolben oder "Hörner" von geringem Querschiff
(einige cm2, im Durchmesser kleiner als
die Wellenlänge
des Schalls in der Flüssigkeit)
benutzt werden, die in die zu behandelnde Flüssigkeit eingetaucht werden.
In diesem Fall ist das Volumen, in dem eine interessante akustische Kavitation
entwickelt wird, nur auf einige Kubikzentimeter beschränkt.
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Gemäß den allgemein bekannten Prinzipien der
Schallbrechung können
die konischen, aus dem Stand der Technik wie dem US-Patent 4,333,796 (Flynn)
bekannten Übertrager
die Kavitation nur in einem engen, der Oberfläche benachbarten Bereich bereitstellen
und nicht im Mittelpunkt des Reaktors, wie es behauptet wird. In
dem US-Patent 4,556,467 (Kuhn et al.) ist eine Vorrichtung beschrieben,
die zur kontinuierlichen Behandlung von Flüssigkeiten mit in diesen suspendierten
Partikeln dient, wobei die Flüssigkeiten
zwischen zueinander parallelen schwingfähigen Platten zirkulieren.
Gleichwohl stellt sich bei dieser letztgenannten Vorrichtung eine
akustische Kavitation mit der Maßgabe ein, dass das Maximum deren
Intensität
sich unmittelbar auf den inneren metallischen Oberflächen der
Platten entwickelt, welches ein beträchtlicher Nachteil ist, wie
im Folgenden noch zu diskutieren sein wird. Das US-Patent 5,384,508
(Vaxelaire) beschreibt einen Reaktor mit akustischer Kavitation,
der aus einem metallischen, im Querschnitt kreisförmigen Rohr
besteht, in dem eine Flüssigkeit
zirkulieren kann, wobei piezoelektrische Übertrager nach Maßgabe gleichförmiger Abstände entlang
des Rohres angeordnet sind. Diese Übertrager regen die Längsresonanz
des Rohres an, dessen Länge
genau einem ganzzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge des
Schalls in dem Werkstoff des Rohres entspricht. Hieraus folgt, dass
sich der Schalldruck entlang des Rohres periodisch ändert, und
dass dieser in einem Querschnitt im Wesentlichen konstant ist. Die
Intensität
der akustischen Kavitation ist auf diese Weise nur in bestimmten
Bereichen maximal, die voneinander um eine halbe Wellenlänge entlang
des Rohres beabstandet sind. Auch in diesem Fall stellt sich die
akustische Kavitation auf der inneren Oberfläche des Rohres ein, welches
unerwünscht
ist. In dem US-Patent 4,016,436 (Shoh) ist eine Vorrichtung beschrieben,
die der vorstehend Beschriebenen sehr ähnlich ist, wobei sich im Wesentlichen
die gleichen Nachteile ergeben.
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Bei allen diesen früheren Techniken
besteht die Wirkung der akustischen Kavitation darin, die Oberfläche der Übertrager
oder Reaktoren allmählich zu
zerstören.
Hinzu tritt, dass die aus dieser Zerstörung resultierenden Partikel
sich in unerwünschter Weise
mit dem chemischen Reagenzien verbinden, die im Wege der Kavitation
behandelt worden sind.
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Zusammenfassung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen Reaktor mit akustischer Kavitation vorzuschlagen, bei
welchem die wesentlichen Nachteile der dem Stand der Technik zuzuordnenden Vorrichtungen
im Wesentlichen nicht vorhanden sind.
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Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, einen Reaktor mit akustischer Kavitation vorzuschlagen,
der für
eine kontinuierliche Behandlung bedeutender, in einem Kreislauf geführter Flüssigkeitsvolumina
geeignet ist, und zwar nach Maßgabe
variabler Durchsätze
im Vergleich zu den Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik.
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Eine andere zusätzliche Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, einen Reaktor mit akustischer Kavitation
vorzuschlagen, der keine allmähliche
Zerstörung
der Wandungen des Rohres bewirkt, in welchem die zu behandelnde
Flüssigkeit
zirkuliert.
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Der erfindungsgemäße Reaktor mit akustischer
Kavitation umfasst ein aus einem nachgiebigen Werkstoff hergestelltes
Rohr. Das Rohr eine Außenwand
und eine, eine Leitung definierende Innenwand, sowie einander gegenüberliegende
Endbereiche die jeweils mit Eintritts- und Austrittsöffnungen versehen
sind, die mit der Leitung in Verbindung stehen. Elektroakustische Übertrager
sind radial gleichförmig
um das Rohr herum angeordnet. Jeder elektroakustische Übertrager
weist die Form einer prismatischen Stange mit einer Grundfläche von
einer bestimmten Breite und einem Kopf auf, der schmaler als die
Grundfläche
bemessen ist, wobei der Kopf sich auf dem Rohr abstützt. Jeder
elektroakustische Übertrager
umfasst einen elektroakustischen Motor, der an der Grundfläche mit
der Maßgabe
angebracht ist, dass die durch den elektroakustischen Motor erzeugten
Schwingungen bis zum Kopf durch die Gestalt des elektroakustischen Übertragers
verstärkt werden.
Schmierfilme erstrecken sich zwischen den Köpfen der elektroakustischen Übertrager
und dem Rohr, so dass eine akustische Kopplung der elektroakustischen Übertrager
mit dem Rohr gegeben ist.
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Gemäß einer ersten Betriebsart
ermöglicht der
erfindungsgemäße Reaktor
mit akustischer Kavitation die Erzeugung einer zylindrischen Zone
mit intensiver akustischer Kavitation in der innerhalb des Rohres
zirkulierenden Flüssigkeit,
welche bezüglich der
Hauptachse des Rohres zentriert ist und deren Wirkungsbereich geringer
als der Innenradius des Rohres sein kann, wobei der Radius dieser
Kavitationszone nach Maßgabe
der Intensität
des Erregerstromes der elektroakustischen Übertrager zunimmt.
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Gemäß einer zweiten Betriebsart
ermöglicht es
der erfindungsgemäße Reaktor
mit akustischer Kavitation, eine zylindrische Turbulenzzone zu erzeugen,
in der ein intensives Umrühren
der innerhalb des Rohres zirkulierenden Flüssigkeit gegeben ist, welche
Zone bezüglich
der Hauptachse des Rohres zentriert ist, wobei die Intensität des Umrührens mit der
Intensität
des Erregerstromes der elektroakustischen Übertrager zunimmt, wobei relativ
wenig akustische Kavitation gegeben ist.
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Vorzugsweise sind das Rohr, die eletroakustischen Übertrager
und die Schmierfilme innerhalb einer Einfassung angeordnet, welche
dicht ist, innerhalb welcher der Druck auf einem bestimmten Wert im
Vergleich zu demjenigen innerhalb des Rohres gehalten werden kann.
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Vorzugsweise umfasst jeder elektroakustische Übertrager
eine feste Stange, die im Schnitt regelmäßig prismatisch ausgebildet
ist, die zur Verstärkung
der Schwingungen dient und deren Längsseite auf der Seite des
Kopfes auf dem Rohr abgestützt
ist. Die Verstärkungsstange
kann eine Verteilung von Schlitzen oder Querbohrungen aufweisen,
die sich in einer Radialebene bezüglich des Rohres erstrecken.
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Vorzugsweise zeigt der Kopf eines
jeden elektroakustischen Übertragers
eine konkave Oberfläche,
die sich im Wesentlichen an die Außenwandung des Rohres anpasst
sowie eine Aufweitung, die dem Rohr gegenüberliegt.
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Vorzugsweise umfasst der elektroakustische Motor
eines jeden Übertragers
einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Resonator, der an
der Verstärkungsstange
an der Grundfläche
des elektroakustischen Übertragers
befestigt ist. Vorzugsweise sind die elektroakustischen Übertrager
an den Seiten einer polygonalen Struktur befestigt, die aus zwei Kappen
besteht, die an den Enden des Rohres angeordnet sind und die sich
jeweils oberhalb und unterhalb der elektroakustischen Übertrager
erstrecken.
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Die Einfassung kann von einem Umfangsstrahler
und/oder einem Wärmetauscherumgeben sein,
der mit einer Gesamtheit von Verteilerleitungen für das Schmiermittel
und mit Düsen
innerhalb der Einfassungen in durchgängiger Verbindung steht.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die sich anschließenden Zeichnungen
gegeben werden, bei denen die gleichen Ziffern sich auf identische
oder ähnliche
Elemente beziehen. Es zeigen:
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1 einen
teilweisen Längsschnitt
eines erfindungsgemäßen Reaktors;
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2 einen
teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Reaktors, welcher die Anordnung der
elektroakustischen Übertrager
um das Rohr herum zeigt:
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3, 4 und 5 Draufsichten, die jeweils Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen elektroakustischen Übertragers
mit piezoelektrischem Resonator zeigen;
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6 einen
teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Reaktors, der das System
der Kühlung
und die polygonale Struktur zeigt, auf der die elektroakustischen Übertrager
innerhalb der Einfassung gehalten sind;
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7A und 7B jeweils ein teilweiser
Querschnitt und ein teilweiser Längsschnitt
eines erfindungsgemäßen elektroakustischen Übertragers,
welche die Verteilung der Öffnungen
in dem Kopf des elektroakustischen Übertragers zeigen;
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8A und 8B jeweils einen Querschnitt
und einen Längsschnitt
eines erfindungsgemäßen elektroakustischen Übertragers
mit einem magnetostriktiven Resonator;
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9 einen
Querschnitt eines erfindungsgemäßen Reaktors,
welcher ein Wärmetauschersystem und
die Schmiermittelzirkulation zeigt, welche die Einfassung umgibt;
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10 einen
teilweisen Längsschnitt
eines erfindungsgemäßen Reaktors,
welcher die Verstärkungsstange
eines elektroakustischen Übertragers mit
Schlitzen zeigt;
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11 einen
teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Reaktors, welcher das Wärmetauscher-
und Strahlersystem zeigt;
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12 ein
schematisches Diagramm, welches die übliche, übertriebene Verformung eines elektroakustischen Übertragers
in seinem Querschnitt in zwei Phasen einer Deformation zeigt;
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13 eine
Grafik, welche ein Spektrum der elektrischen Impedanz eines elektroakustischen
erfindungsgemäßen Übertragers
zeigt;
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14 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen elektroakustischen, mit
einem piezoelektrischen Resonator ausgerüsteten Übertragers und
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15 ein
schematisches Diagramm, welches eine Art der Anregung der elektroakustischen Übertrager
des erfindungsgemäßen Reaktors
zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Reaktor
mit akustischer Kavitation. Der Reaktor umfasst ein langgestrecktes
Rohr 10 aus einem nachgiebigen Werkstoff. Das Rohr 10 weist
eine Außenwandung 74 und
eine Innenwandung 75 auf, welche eine Leitung definieren,
die dazu bestimmt ist, eine Flüssigkeit
zu behandeln, die in einem Kreislauf geführt ist und Endbereiche, die
einander gegenüberliegen
und die jeweils mit Eingangs- und Ausgangsöffnungen 76, 77 versehen
sind, die mit der Leitung in durchgängiger Verbindung stehen.
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2 zeigt,
dass der Reaktor elektroakustische Übertrager 1 aufweist,
die sich radial erstrecken und gleichförmig um das Rohr 10 herum
verteilt angeordnet sind. Ein jeder elektroakustischer Übertrager 1 weist
eine gleichförmig
prismatische oder symmetrische Gestalt auf mit einer Grundfläche, die
eine bestimmte Breite aufweist und einen Kopf, der schmaler als
die Grundfläche
ausgebildet ist, wobei sich der Kopf auf dem Rohr 10 abstützt. Ein
jeder elektroakustische Übertrager
umfasst einen elektroakustischen Motor 78, der an der Grundfläche mit
der Maßgabe
angebracht ist, dass die durch den elektroakustischen Motor 78 generierten
Schwingungen durch die Form des elektroakustischen Übertragers 1 an
dessen Kopf verstärkt
werden. Gemäß einer
der Betriebsarten der Erfindung erzeugt die Schwingung der Übertrager 1,
die sich in einer Phase befinden, in der zirkulierenden Flüssigkeit
innerhalb des Rohres 10 zylindrische konvergierende Schallwellen,
welche in einer zylindrischen, zu dem Rohr 10 konzentrischen
Zone die akustische Kavitation bewirken, wobei diese Kavitation
abseits von der Innenwandung 75 des Rohres 10 aufrechterhalten
werden kann, und zwar in Abhängigkeit
von dem Erregerstrom der elektroakustischen Übertrager 1. Gemäß einer
anderen Betriebsart der Erfindung erzeugt die Schwingung der Übertrager 1,
die eine Phasenlage aufweisen, die sich in einer bestimmten Weise
von einem Übertrager
zum anderen oder von einer Gruppe von Übertragern zu einer anderen
Gruppe ändert,
in der in dem Rohr 10 zirkulierenden Flüssigkeit Schallwellen, die sich überlagern,
um eine zylindrische Zone zu bilden, in welcher die akustische Verdrängung an
allen Punkten un gefähr
elliptisch ausfällt,
so dass eine Turbulenz oder ein Umrühren der Flüssigkeit gegeben ist.
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Der Reaktor umfasst Schmierfilme 9 zwischen
den Köpfen
der elektroakustischen Übertrager 1 und
dem Rohr 10, so dass eine akustische Kopplung der elektroakustischen Übertrager 1 mit
dem Rohr 10 gegeben ist.
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Jeder elektroakustische Übertrager 1 umfasst
eine feste Verstärkungsstange 8,
welche die Form eines regelmäßigen Prismas
aufweist. Die Form der Stange 8 ist mit der Maßgabe angelegt, dass
sie eine Verstärkung
der Schallgeschwindigkeit der Schwingungen bewirkt, die von dem
elektroakustischen Motor 78 in Richtung auf das Rohr 10 hin
geführt
werden und auf diesem Wege eine bessere Anpassung der akustischen
Impedanz des Übertragers an
diejenige, die durch die Oberfläche 74 des
Rohres 10 gebildet ist.
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3 zeigt,
dass die Verstärkungsstange 8 zwischen
der Grundfläche
und dem Kopf geradlinige Seitenwandungen 79 aufweisen kann,
welche in Richtung auf das Rohr 10 hin eine Einschnürung bilden.
Die Verstärkungsstange 8 kann
aus einem homogenen Werkstoff hergestellt sein.
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4 zeigt,
dass die Verstärkungsstange 8 Seitenwandungen 79 zwischen
der Grundfläche
und dem Kopf aufweisen kann, welche aufeinanderfolgende Einschnürungen bilden,
die in Richtung auf das Rohr 10 hin gesehen weniger ausgeprägt sind. Bei
dieser Variante kann die Verstärkungsstange 8 vorderseitige
und rückseitige
Längsabschnitte 14, 15 aufweisen,
die aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt worden sind, um
eine bessere akustische Kopplung zwischen den elektroakustischen Übertragern 1 und
dem Rohr 10 mit der Flüssigkeit 11 zu
erreichen. Üblicherweise,
jedoch nicht im Sinne einer Begrenzung weist der Werkstoff des rückseitigen
Abschnitts 15 eine akustische Impedanz auf, die oberhalb
derjenigen des Werkstoffs des vorderseitigen Abschnitts 14 liegt
und ferner zwischen derjenigen des vorderseitigen Abschnitts 14 und
derjenigen der Elemente des elektroakustischen Motors 78 liegt.
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5 zeigt,
dass die Verstärkungsstange 8 zwischen
der Grundfläche
und dem Kopf konkave Seitenwandungen 79 aufweisen kann,
welche in Richtung auf das Rohr 10 hin eine Einschnürung bilden.
Die Seitenwandungen 79 können wie dargestellt ein deutlich
exponentielles Profil aufweisen. Allgemein kann mit dieser Ausführungsform
der Verstärkungsstange 8 eine überlegene
Kopplung mit dem Rohr 10 und der Flüssigkeit 11 bereitgestellt
werden.
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Die 2 bis 5 zeigen, dass der Kopf eines jeden
elektroakustischen Übertragers 1 eine
vorzugsweise konkave Oberfläche 80 aufweist,
die sich im Wesentlichen an die Außenwandung 74 des
Rohres 10 anpasst. Die konkave Oberfläche 80 hat in dem
dargestellten Fall eine Krümmung,
die derjenigen des Rohres 10 gleichkommt, so dass sie sich
fest anfügen
kann. Vorzugsweise zeigt der Kopf eines jeden elektroakustischen Übertragers 1 eine
trichterförmige
Aufweitung auf der an dem Rohr anliegenden Seite.
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Gemäß den Zeichnungsfiguren 8A, 8B, 10 und 14 kann
jeder elektroakustische Übertrager 1 eine
Anzahl von Platten oder Laschen oder gekrümmten Haltefedern 85 aufweisen,
die an der Verstärkungsstange 8 befestigt
sind und die auf dem Mittelpunkt des elektroakustischen Motors 78 abgestützt sind.
Die Platten oder Haltefedern 85 können aus Stahl ausgebildet
und an der Verstärkungsstange 8 mittels
Befestigungsmitteln 7 wie z. B. Bolzen oder Schrauben befestigt
sein, um den Zusammenhalt und die akustische Kopplung der Baueinheit
sicherzustellen. Die Verwendung solcher Platten oder Haltefedern 85 ist
insbesondere dann geeignet, falls die Stangen 4, 5,
die Motorelemente 2, 3, 6 und die Verstärkungsstange 8 mittels
zwischen diesen befindlichen Klebstoffschichten befestigt sind oder
durch Schichten aus fetthaltigen Substanzen zwischen diesen voneinander
getrennt sind. Hinzu tritt, dass die Benutzung solcher Platten oder
Befestigungsfedern 85 den Vorteil hat, dass die rückwärtige Masse
des elektroakustischen Motors 78 vermindert wird, weil die
Abmessung der Stange 4 vermindert ist (im Vergleich zu
der in 2 gezeigten Ausführungsform) und
dass die Resonanzfrequenz der elektroakustischen Übertrager 1,
falls dies wünschenswert
ist, erhöht
wird.
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Gemäß den 7A und 7B kann
der vordere oder schmale Teil der Verstärkungsstange 8 einschließlich des
Kopfes, der in Berührung
mit dem Rohr 10 steht, eine Verteilung von Querbohrungen 50 aufweisen,
die sich in radialen Ebenen bezüglich
des Rohres 10 erstrecken, und zwar mit dem Ziel, die wirksame
akustische Impedanz dieses Teils zu vermindern. Dies dient dem Zweck,
eine bessere akustische Kopplung des Übertragers 1 an dem
Rohr 10 zu erreichen.
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Gemäß 10 kann die Verstärkungsstange 8 eine
Verteilung von Querschlitzen 60 aufweisen, die sich bezüglich des
Rohres 10 in radialen Ebenen erstrecken. Die Schlitze 60 sind
vorzugsweise schmal und nach Maßgabe
gleicher Abstände
voneinander über
die Verstärkungsstange 8 verteilt
angeordnet. Der Zweck dieser Schlitze 60 besteht darin,
einzelne obere unerwünschte
Schwingungsarten oder Auslenkungsarten in einer Symmetrieebene des Moduls
wie beispielsweise in der gezeigten Ebene der Zeichnungsfigur zu
unterdrücken.
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Gemäß den 1 und 14 kann
der elektroakustische Motor 78 eines jeden elektroakustischen Übertragers 1 die
Form eines piezoelektrischen Resonators annehmen, z. B. des Typs
Langevin, der an der Verstärkungsstange 8 an
der Grundfläche
des elektroakustischen Übertragers 1 angebracht
ist. Der piezoelektrische Resonator umfasst zwei Reihen piezoelektrischer
Elemente 2, 3, zwischen denen sich eine Mittelelektrode 6 befindet.
Die Anzahl dieser piezoelektrischen Elemente kann beliebig sein.
Die beiden Reihen 2, 3 und die Mittelelektrode 6 sind
zwischen zwei seitlichen Elektroden 4, 5 angeordnet,
die untereinander in zeichnerisch nicht dargestellter Weise elektrisch
verbunden ist. Die Mittelelektrode 6 kann aus einem metallischen
Blatt bestehen, wohingegen die seitlichen Elektroden 4, 5 durch
metallische Stangen gebildet sind, die mittels Schrauben oder Bolzen 7 auf
der Verstärkungsstange 8 fest
miteinander in Verbindung stehen, deren Kopf unter Zwischenanordnung
eines beispielsweise aus Öl,
einem Kohlenwasserstoff oder einer anderen Schmiersubstanz bestehenden
Schmierfilmes fest an dem Rohr 10 anliegt. Üblicherweise
sind die piezoelektrischen Elemente 2, 3 ferroelektrische
Keramikelemente, wobei die Stangen 4, 5 aus Stahl
bestehen. Die Verstärkungsstange 8 ist üblicherweise
aus einem Werkstoff hergestellt, der eine akustische Impedanz unterhalb derjenigen
der Stangen 4, 5 und derjenigen der piezoelektrischen
Elemente 2, 3 aufweist. In dem Fall, in dem die
Verstärkungsstange 8 aus
zwei vorderseitigen und rückseitigen
Längsabschnitten 14, 15 wie
in 4 dargestellt besteht
(der vorderseitige Abschnitt 14 einschließlich des
Kopfes des Übertragers
und der rückseitige
Abschnitt sind an der Grundfläche
des Übertragers
befestigt), wobei die Abschnitte 14, 15 aus unterschiedlichen
Werkstoffen bestehen, weisen der vorderseitige Abschnitt 14 vorzugsweise
eine akustische Impedanz unterhalb derjenigen des rückseitigen
Abschnitts 15 auf.
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Gemäß den 8A und 8B kann
der elektroakustische Motor 78 eines jeden elektroakustischen Übertragers 1 die
Form eines magnetostriktiven Motors annehmen, der an der Verstärkungsstange 8 an der
Grundfläche
des elektroakustischen Übertragers 1 befestigt
ist. Der magnetostriktive Motor umfasst einen magnetischen Kreis
einschließlich
magnetostriktiver Elemente 51, um welche herum sich eine
Erregerspule 53 erstreckt. Während des Betriebes wird in dem
magnetischen Kreis eine magnetische Flussdichte B geführt, die
durch die Erregerspule 53 erzeugt worden ist (welche durch
die Windungen eines Leiterdrahtes gebildet ist), welche einen Wechselstrom 1 führt. Die
magnetostriktiven Elemente 51 sind vorzugsweise keramische
magnetostriktive Elemente und der magnetische Kreis umfasst beispielsweise
Stangen 81, 82 aus ferromagnetischer Keramik von
einer hohen magnetischen Permeabilität, zwischen denen die magnetostriktiven
Keramikelemente angeordnet sind. Die Stangen 81, 82 können beispielsweise
auch aus magnetostriktiver Keramik bestehen. Alternativ kann der
magnetische Kreis auch durch einen in Längsrichtung angeordneten Lamellenstapel
(nicht dargestellt) gebildet sein, der beispielsweise durch eine
ferromagnetische Stahllegierung gebildet ist, die magnetostriktiv
ist und mit der Maßgabe
angeordnet ist, dass der magnetische Fluss parallel zu diesen Lamellen
verläuft.
Während des
Betriebes entspricht die Frequenz des Wechselstroms, mit welchem
die Erregerspule 53 beaufschlagt wird, vorzugsweise der
Hälfte
derjenigen, die der bevorzugten Schwingungsart des elektroakustischen Übertragers 1 entspricht.
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Wie in den 1, 6, 9, 10 und 11 gezeigt
ist, umfasst der Reaktor eine polygonale Befestigungsstruktur, die
aus zwei Kappen 20, 21 zusammengesetzt ist, die
sich jeweils oberhalb und unterhalb der elektroakustischen Übertrager
erstrecken und welche Seitenflächen
haben, an denen die Grundflächen der
elektroakustischen Übertrager 1 befestigt
sind, beispielsweise mittels Bolzen 23, und zwar mit der Maßgabe, dass
die elektroakustischen Übertrager eine
um das Rohr 10 herum definierte konzentrische Anordnung
aufweisen. Die Kappen 20, 21 sind auf dem Rohr 10 mittels
Ringkörper 24 zentriert,
die auf dem Rohr 10 befestigt sind. Die Stangen 4, 5 weisen Endbereiche
auf, zwischen denen Füllstücke 22 angeordnet
sind. Die Endbereiche der Stangen 4, 5 sind im
Vergleich zur allgemeinen Dicke der Stangen 4, 5 dünner gestaltet
und jeweils an den genannten Seiten der Kappen 20, 21 befestigt.
Ein sich aus dieser Verdünnung
der Endbereiche der Stangen 4, 5 ergebender Vorteil
besteht darin, dass Verluste an akustischer Energie über die
Kappen 20, 21 reduziert werden, und zwar deshalb,
weil die Stangen 4, 5 Orte sind, an denen die
akustischen Schwingungen schwächer
als anderen Punkten der Übertrager 1 ausfallen.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass er die
Entfernung und leichte erneute Installation der Übertrager 1 erlaubt,
die somit einfach demontiert werden können, um ihre Komponenten zu
ersetzen, falls dies notwendig sein sollte. Obgleich diese Anordnung
vorteilhaft ist, sollte erwähnt werden,
dass jede andere Anordnung, die geeignet ist, gleichermaßen benutzt
werden kann.
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Die Anzahl der elektroaktustischen Übertrager
liegt üblicherweise
zwischen 4 und 16 – es
kann deren Anzahl jedoch nach den jeweiligen Bedürfnissen auch höher oder
niedriger sein.
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Gemäß den 1 und 10 umfasst
der Reaktor vorzugsweise eine Einfassung 83, welche einen Innenraum
gegenüber
einem Außenraum
abgrenzt und innerhalb welcher das Rohr 10, die akustischen Übertrager 1 und
die Schmierfilme 9 angeordnet sind, wobei die Endbereiche
des Rohres 10 mit dem Außenraum in Verbindung stehen,
um diese an Zuführungs-
und Austragsleitungen 38, 84 für die durch den Reaktor zu
behandelnde Flüssigkeit
zu verbinden. Die Leitungen 38, 84 sind praktisch
in einen äußeren (nicht
gezeigten) Kreislauf eingebunden. Das Rohr 10 erstreckt
sich vorzugsweise in einer Mittelachse der Einfassung 83,
obgleich es auch anders orientiert sein könnte, falls dies notwendig
ist.
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Vorzugsweise ist die Einfassung 83 dicht
und teilweise mit einer Flüssigkeit
ausgefüllt,
durch welche die Schmierfilme 9 gebildet werden, wobei
die Flüssigkeit
dazu geeignet ist, die elektroakustischen Übertrager 1 zu kühlen und
das Rohr 10, wenn der Reaktor sich in Betrieb befindet.
Die Einfassung 83 kann Öffnungen
oder Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 32, 35 für die Flüssigkeit
zwischen dem Außenraum
und dem Innenraum umfassen. Die Öffnung 32 dient
der Einführung
eines flüssigen Schmiermittels,
eines Kohlenwasserstoffs oder eines anderen Mittels, welches dazu
dient, die Filme 9 für die
akustische Kopplung zu bilden und gleichermaßen zur Kühlung der elektroakustischen Übertrager 1.
Die Öffnung 35 dient
zur Evakuierung der Flüssigkeit,
die in dem geschlossenen Kreislauf zwischen einem äußeren (nicht
gezeigten) Wärmetauscher
und der Eintrittsöffnung 32 zirkuliert.
Die Einfassung 83 kann gleichermaßen eine Öffnung oder Verbindung 31 zwischen
dem Außenraum
und dem Innenraum umfassen, welche mit einer äußeren (nicht gezeigten) Einrichtung
zum Einstellen und zum Aufrechterhalten eines Druckes innerhalb
der Einfassung, wobei dieser Druck unterhalb oder oberhalb des atmosphärischen
Druckes liegen kann. Auf diese Weise kann eine Druckdifferenz zwischen
der Flüssigkeit 11,
die in dem Rohr 10 zirkuliert und der Flüssigkeit innerhalb
der Einfassung 83 geregelt werden. Die Aufrechterhaltung
eines positiven Druckes in dem Rohr 10 relativ zu demjenigen
der Einfassung 83 trägt
dazu bei, dass der Kontakt zwischen dem Rohr 10 und dem Übertragern 1 aufrechterhalten
wird, so dass ein Zusammenfallen des Rohres 10 vermieden und
eine maximale akustische Kopplung gesichert werden.
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Die Einfassung 83 umfasst
vorzugsweise einen dichten Steckerblock 33, der zwischen
dem Außenraum
und dem Innenraum angeordnet ist und der elektrische Leiter 34 aufweist,
die mit den elektroakustischen Motoren 1 (Verbindungen
nicht gezeigt) in Verbindung stehen, die auf diese Weise mit elektrischem
Wechselstrom versorgt werden, um Schwingungen herbeizuführen.
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Die Einfassung 83 kann aus
einer zylindrischen Seitenwandung 27 und oberem sowie unterem Deckeln 26, 28 gebildet
sein, die auf und unter der Seitenwandung 27 befestigt
sind. Die Deckel 26, 28 haben mittlere Bereiche,
welche die koaxialen Ringelemente 24 umfassen, in denen
jeweils die Endbereiche des Rohres 10 aufgenommen sind.
Die Wandungen 26, 27, 28 können metallisch
ausgebildet sein und zusammen mittels Befestigungsstangen 29 befestigt
sein, die um die Einfassung 83 herum angeordnet sind. Die
Dichtheit der Einfassung 83 ist einerseits durch Dichtungen 30 gesichert,
die zwischen den Deckeln 26, 28 und der Seitenwand 27 angeordnet
sind und andererseits über
Dichtungen 25, die sich zwischen den Ringelementen 24 und
den Deckeln 26, 28 befinden.
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Wie 9 zeigt
ist die Einfassung 83 mit einer Gesamtheit von peripheren
Verteilungsleitungen 45 versehen, und zwar in dem Innenraum,
der sich an die Eintrittsöffnung 32 (vergleiche 1) anschließt, um die
Flüssigkeit
zum Kühlen
und Koppeln aufzunehmen und mit Düsen 41, die mit den
Leitungen 45 in Verbindung stehen und sich zwischen den elektroakustischen Übertragern 1 in
Richtung auf das Rohr 10 hin erstrecken. Die Düsen 40 weisen
Austrittsöffnungen 41, 42 für die Flüssigkeit
auf, die auf diese Weise auf die elektroakustischen Übertrager 1 geführt wird
und insbesondere in Richtung auf das Rohr 10 zwischen den Übertragern 1.
In alternativer Weise können
die Umfangsleitungen 45 auch außerhalb der Einfassung 83 vorgesehen
sein, wobei die Düsen 40 sich
durch die Seitenwandung 27 der Einfassung 83 hindurcherstrecken,
so wie dies in der 6 gezeigt
ist.
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Gemäß der 11 kann die Einfassung 83 von
einem Wärmetauscher/einem
Umfangsstrahler 70 umgeben sein, der sich in Richtung auf
den Außenraum
hin erstreckt. Der Wärmetauscher
kann eine innere Abteilung 73 aufweisen, die der Einfassung 83 benachbart
ist, innerhalb welcher eine außerhalb
des Reaktors gekühlte
Flüssigkeit
zirkulieren kann und eine äußere Abteilung 72,
die der inneren Abteilung 73 benachbart ist, innerhalb
welcher die Kühl-
und Kopplungsflüssigkeit
zirkulieren kann, die in der Einfassung 83 benutzt worden ist,
wobei die Zirkulation durch eine herkömmliche (nicht gezeigte) externe
Anordnung zwangsgeführt
sein kann. Die äußere Abteilung 72 ist
somit an die Umfangsverteilungsleitungen 45 angeschlossen
(Anschluss nicht gezeigt) oder sie kann direkt mit den Düsen 40 in
Verbindung stehen, wobei die Abteilung 72 in irgendeiner
Weise als Umfangsverteilungsleitung wirkt. Der Strahler kann Flügel 71 umfassen,
die um die Einfassung 83 verteilt sind und die sich in
den Außenraum hineinerstrecken
und auf diese Weise die Wirksamkeit des Strahlers für die Übertragung
innerer thermischer Energie in Richtung auf die Umgebungsluft hin zu
verbessern.
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Gemäß 1 ist das Rohr 10 aus einem nachgiebigem
Werkstoff in dichtender Weise eng zwischen dem Ringelementen 24,
den Köpfen (Schmalseiten)
der elektroakustischen Übertrager 1 und
den Ringen 37 gehalten, die dazu dienen, das Rohr 10 an
die Leitungen 38, 84 anzuschließen. Spannkrägen 36 erlauben
es, das Rohr 10 auf diesen Ringen zu befestigen. Das Rohr 10 ist
vorzugsweise aus einem nicht resonanten Werkstoff, beispielsweise
einem widerstandsfähigen
polymeren Werkstoff wie z. B. einige Arten von Fluorkohlenstoffen
(TFE, PTFE usw.) mit oder ohne Verstärkung oder einer Matrix aus
Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Glimmer.
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Wie in den 1 bis 5 gezeigt,
wird während des
Betriebes eine elektrische Wechselspannung mit einer Frequenz von üblicherweise
zwischen 10 kHz und 500 kHz zwischen der Mittelelektrode 6 und
den metallischen Stangen 4, 5 dahingehend angelegt, dass
die piezoelektrische motorischen Elemente abwechselnde Dehnungen
und Kontraktionen bei einer der Resonanzfrequenzen der elektroakustischen Übertrager 1 in
einer durch die Pfeile 87 angedeuteten Richtung erfahren.
Die Frequenz des Stromes ist mit der Maßgabe gewählt, dass die elektroakustischen Übertrager 1 in
einer ihrer oberen Schwingungsarten schwingen, in denen die Dehnung
Ihres Kopfes (schmaler Teil) die dem mittleren Teil des Rohres 10 aufgeprägt wird,
maximal ist und jedenfalls erheblich größer als diejenige Ihrer Grundfläche (rückseitiger
und gegenüberliegender
Teil). Die Abmessungen der elektroakustischen Übertrager 1 sind mit
der Maßgabe
gewählt,
dass die Resonanzfrequenz eines jeden Übertragers 1 in der
Richtung 87 nicht mit derjenigen einer oberen Längsresonanz
des Übertragers 1 zusammenfällt (in
der Richtung seiner Hauptachse).
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Die radialen Schwingungen gegenüber dem Rohr 10 werden
verstärkt
und gehen von den Motorelementen 2, 3, 5 oder 51, 81, 82 aus
in Richtung auf das Rohr 10 hin. Diese Besonderheit der Übertrager 1 wird
nachstehend mehr im Detail unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben
werden. Die radiale akustische Verlagerung an der Oberfläche 75 des
Rohres 10 kann auf diese Weise viel größer als diejenige der motorischen
Elemente 2, 3 und der passiven Elemente 4, 5 oder 51, 81, 82 sein
und zylindrische Schallwellen von hoher Intensität erzeugen, die in Richtung
auf die Mitte des Rohres 10 innerhalb der Flüssigkeit 11,
die in dieser oder jener Richtung zirkuliert, konvergieren. Im Verlaufe
der Ausbreitung der Wellen innerhalb der Flüssigkeit 11 in Richtung auf
den mittleren Bereich des Rohres hin wird die Schwelle der Kavitation
auf einer zylindrischen Oberfläche
erreicht, die mehr oder weniger entfernt von der Innenwandung 75 des
Rohres 10 angeordnet ist. 2 zeigt
die Kavitationszone 12 abseits von der Wandung 75,
innerhalb welcher sich physikalisch-chemische Reaktionen abspielen,
die von praktischem Interesse sind. Die Bildung einer sehr intensiven
zylindrischen Kavitationszone, die ein relativ bedeutendes Volumen
einnimmt, abseits der Wandung 75 des Rohres 10 ist
eine der Besonderheiten, die es ermöglicht, eine allmähliche Verschlechterung des
Zustands des Rohres 10 zu vermeiden. Damit dies so ist,
muss die Betriebsfrequenz mit der Maßgabe gewählt werden, dass die Wellenlänge des Schalls
innerhalb der in dem Rohr 10 zirkulierenden Flüssigkeit 11 gleich
oder unterhalb des Innendurchmessers des mittleren Rohres 10 ist,
wobei diese Frequenz diejenige der bevorzugten Schwingungsart ist.
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Wie 6 zeigt
sind die Übertrager 1 mittels Bolzen 23 an
der polygonalen Kappe 20 befestigt, die mittels des Ringelements 24 auf
dem Rohr 10 zentriert ist. Bei dieser Ausführungsform
führen
die Düsen 40 die
Kühl- und
Kopplungsflüssigkeit
von dem Außenraum
herein, welche auf die Übertrager 1 über die Öffnungen 41, 42 geschleudert
wird. Vorzugsweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um ein Leichtöl.
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12 zeigt
ausgehend von einer Rechnersimulation den Aspekt der Deformation
eines piezoelektrischen Übertragers 1 von
der Art, die in 3 gezeigt
ist, sobald dieser nach Maßgabe
der bevorzugten Schwingungsart schwingt. Der Ruhezustand ist in
gestrichelten Linien 88 wiedergegeben. Der Zustand größter Ausdehnung
ist in ausgezogenen Linie 89 wiedergegeben. Der Ruhezustand
der Grundfläche
(Rückseite)
ist mit E' bezeichnet,
während
dessen Position größter Ausdehnung
mit E bezeichnet ist. Der Ruhezustand des Kopfes (Vorderseite) des Übertragers,
der an dem Mittelabschnitt des Rohres 10 anliegt, ist mit
F' bezeichnet, während seine
Position größte Ausdehnung
mit F bezeichnet ist. Gemäß einer
anderen möglichen
Ausführungsform
betreffend die Abmessungen des Übertragers 1 kann
der Zustand größter Ausdehnung
der Grundfläche
oder des Kopfes im Verhältnis
zu der in 12 gezeigten Form
umgekehrt sein; beispielsweise kann sich die Position E auf der
rechten Seite der Position E' befinden.
In allen Fällen
wird man eine Schwingungsform suchen, die eine ähnliche Symmetrie aufweist,
welche bei gegebener Frequenz dadurch ermittelt wird, dass die Gesamtheit
der Verhältnisse
zwischen den unterschiedlichen Abmessungen der Elemente des Übertragers 1 bestimmt
wird, welche im Wesentlichen ähnlich
denjenigen in den Zeichnungsfiguren sind.
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13 zeigt
eine typische Form der Veränderung
des Moduls der elektrischen Impedanz Z eines piezoelektrischen Übertragers
(nach einem logarithmischen Maßstab)
in Abhängigkeit
von der Frequenz f. Das Spektrum ist charakterisiert durch mehrere
Minima der Impedanz wie z. B. A, B, C, D, welche den mechanischen
Resonanzen des Übertragers
entsprechen. Lediglich einige der Resonanzen, die den Schwingungsarten
in der Radialebene (1, 2) entsprechen, können bei
den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung ausgenutzt werden. Allgemein wird man die Wirkungsweise
nach Maßgabe
einer Schwingungsform wie A wählen,
welche einer Verformung entspricht, die ähnlich derjenigen ist, die
in 12 beschrieben ist.
Es ist allgemein wichtig, dass eine solche Schwingungsart A diejenige
ist, die am weitesten entfernt von der Frequenz der benachbarten
Schwingungsarten ist wie diejenige, die mit C bezeichnet sind oder
von niedrigeren Frequenzen.
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Die 14 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform
eines elektroakustischen Übertragers 1,
der piezoelektrische Elemente 2, 3 zwischen metallischen
Stangen 4, 5 aufweist, die als Elektroden wirken
und mittels einwärts gekrümmter, elastischer,
aus Stahl bestehender Plättchen 85,
die mittels Befestigungen 7 gehalten werden, stark auf
die piezoelektrischen Elemente 2, 3 gepresst werden.
Die Gesamtheit der Elemente 2, 3, 4, 5,
welche den elektroakustischen Motor 78 bilden, ist auf
der Verstärkungsstange 8 befestigt.
Diese Zeichnungsfigur zeigt klar, dass die Enden der Stangen 4, 5 dünner ausgebildet
sind, welche an den polygonalen Kappen 20, 21 befestigt
sind. Die Stangen 4, 5 sind an den Enden mit der
Maßgabe
dünner
ausgebildet, dass Ihre Steifigkeit an den Enden vermindert ist,
so dass die akustische Energie, die auf die polygonalen Kappen 20, 21 übertragen
wird, vermindert wird. Die Elemente 2, 3, 4, 5 können offensichtlich
durch magnetische, magnetostriktive Kreise 51, 53, 81, 82 ersetzt
werden, wie sie in der 8 dargestellt
sind.
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1 zeigt
insgesamt die Übertrager 1 während des
Betriebes, welche durch sich in Phase befindliche elektrische Ströme erregt
werden, und zwar derart, dass die akustischen Verlagerungen an der Oberfläche 75 des
Rohres 10 sich im Wesentlichen in Phase befinden, so dass
auf diesem Wege eine gleichförmige
radiale Schwingung der Wandung des Rohres 10 erzeugt wird.
Man erzeugt auf diese Weise akustische zylindrische Wellen, die
in Richtung auf den mittleren Bereich des Rohres 10 hin
in der zirkulierenden Flüssigkeit 11 konvergieren.
Die Intensität der
Wellen innerhalb der Flüssigkeit 11 nimmt
in Richtung auf den mittleren Bereich des Rohres 10 hin rasch
zu und erreicht die Schwelle der Kavitation der Flüssigkeit 11 an
einer bestimmten Stelle zwischen der Wandung 75 und dem
mittleren Bereich des Rohres 10. Hieraus ergibt sich eine
intensive, zylindrische Kavitationszone, die sich konzentrisch zu
dem Rohr 10 erstreckt und mit Abstand von der Wandung 75.
Das Volumen der Kavitationszone kann die Hälfte des gesamten Innenvolumens
des Rohres 10 beträchtlich übersteigen,
so dass die Behandlung bedeutender zirkulierender Flüssigkeitsvolumina
nach Maßgabe
variabler Durchsätze
möglich
ist.
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15 zeigt
eine besondere Betriebsart des erfindungsgemäßen Reaktors, bei welcher die
Erregung der elektroakustischen Module 1 durch Wechselströme erfolgt,
deren Phase bei unterschiedlichen willkürlichen Gruppen von N Übertragern,
wie G1, G2, G3 und G4, die um den mittleren Bereich des Rohres 10 angeordnet
sind, aufeinanderfolgend variiert, wobei jede Gruppe die gleiche
Anzahl M elektroakustischer Übertrager 1 umfasst.
Die Anzahl N dieser Gruppen ist nicht auf vier beschränkt; es
kann sich um 2, 3, 5 usw. handeln. Auf
diese Weise wird die Phase der akustischen Schwingungen auf der Oberfläche 75 des
Rohes 10 im Wesentlichen in der gleichen Weise von einer
Gruppe zur anderen variieren. Die von jeder Gruppe herrührenden
Schallwellen überlagern
sich in der Flüssigkeit 11 und
erzeugen Schwingungen im Wesentlichen elliptischer Art, deren komplexe
Verteilung ein intensives Umrühren
der Flüssigkeit 11 erzeugt,
jedoch mit relativ wenig akustischer Kavitation. In charakteristischer
Weise wird die Phase des Erregerstroms von einer Gruppe zur anderen
progressiv um einen Anteil 360/N Grad variieren, ohne andere Möglichkeiten
der Variation auszuschließen.
Auf diese Weise kann man insbesondere ein kräftiges Umrühren in einer Mischung nicht mischbarer
Flüssigkeiten
einstellen, welches deren wirksame Emulgierung ermöglicht.
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Außer den in den Zeichnungen
dargestellten und anhand dieser beschriebenen Ausführungsformen
ist es für
den technischen Fachmann offensichtlich, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen
werden können,
ohne das Wesen des Erfindungsgegenstands zu verlassen. Beispielsweise
kann die Einfassung 83 zur Gänze oder teilweise mit einer
Flüssigkeit
ausgefüllt
sein. Verschiedene Lagen der Übertrager 1 können entlang
des Rohres 10 vorgesehen sein. Die Kappen 20, 21 können andere
Formen annehmen oder es kann ihre Funktion durch die Anordnung einer
anderen Struktur übernommen
sein. Das Rohr 10 kann von zylindrischer Art sein oder
auch die Gestalt eines regelmäßigen Polygons
oder eine andere geeignete Form haben. Gleiches gilt für viele
andere Aspekte des oben beschriebenen Reaktors. Alle ähnlichen
Veränderungen
oder Varianten werden dahingehend betrachtet, dass sie innerhalb
des Schutzumfangs der Erfindung liegen, so wie dieser durch die
beigefügten
Ansprüche
definiert ist.